棘輪螺母組件的制作方法
【專利說明】棘輪螺母組件
[0001]相關串請交叉引用
[0002]本申請要求于2012年10月26日提交的美國臨時專利申請N0.61/719，299和于2013年3月15日提交的美國專利申請N0.13/832，371的優先權，它們的全部內容通過引用并入本文。
【背景技術】
[0003]本發明涉及緊固件，更特別地涉及與螺紋緊固件一起使用的棘輪螺母。
[0004]棘輪螺母是已知的。棘輪螺母通常包括至少一個壁，該至少一個壁能夠偏轉以抑制被施加到該螺母的轉矩量。然而，這種螺母通常笨重和/或很長。此外，該可偏轉壁可能由于重復使用而疲勞，使得在該壁偏轉之前，能夠將較少的轉矩施加到該螺母。

【發明內容】

[0005]在一個實施例中，本發明提供了一種與螺紋構件一起使用的棘輪螺母組件。棘輪螺母組件包括內構件，該內構件被構造成螺紋接合到螺紋構件上。該內構件包括向外延伸的齒。棘輪螺母組件還包括外構件，該外構件被圍繞內構件的一部分定位并被構造成用于由工具接合。該外構件包括向內延伸的棘爪。當被施加到外構件的轉矩低于預定值時，棘爪可與齒接合以使內構件與外構件一起在第一方向上旋轉，并且當被施加到外構件的轉矩超過預定值時，棘爪可操作以向外偏轉，從而允許外構件相對于內構件在第一方向上旋轉。棘爪還可與齒接合以防止外構件相對于內構件在第二方向上旋轉。棘輪螺母組件進一步包括彈簧夾，該彈簧夾圍繞外構件的一部分定位以限制棘爪的偏轉。
[0006]在另一實施例中，本發明提供了一種馬桶，該馬桶包括馬桶桶體和鉸鏈，該馬桶桶體具有開口，該鉸鏈安裝在馬桶桶體上。鉸鏈包括螺紋構件，該螺紋構件延伸通過開口。馬桶還包括馬桶座圈和棘輪螺母組件，該馬桶座圈可樞轉地聯接到鉸鏈。棘輪螺母組件包括內構件，該內構件被構造成螺紋接合到螺紋構件上。內構件包括向外延伸的齒。棘輪螺母組件還包括外構件，該外構件圍繞內構件的一部分定位并被構造成用于由工具接合。外構件包括向內延伸的棘爪。當被施加到外構件的轉矩低于預定值時，棘爪可與齒接合以使內構件與外構件一起在第一方向上旋轉，并且當被施加到外構件的轉矩超過預定值時，棘爪可操作以向外偏轉，從而允許外構件相對于內構件在第一方向上旋轉。棘爪還可與齒接合，以防止外構件相對于內構件在第二方向上旋轉。棘輪螺母組件進一步包括一個彈簧夾，該彈簧夾被圍繞外構件的一部分定位，以限制棘爪的向外偏轉。
[0007]通過考慮詳細描述和附圖，本發明的其它方面將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0008]圖1是實施本發明的棘輪螺母組件的透視圖。
[0009]圖2是棘輪螺母組件的分解透視圖。
[0010]圖3是該棘輪螺母組件的側視圖。
[0011]圖4是該棘輪螺母組件的底端視圖。
[0012]圖5是沿圖3的截面線5-5截取的棘輪螺母組件的橫截面視圖。
[0013]圖6是移除了內構件的棘輪螺母組件的透視圖。
[0014]圖7是該棘輪螺母組件的彈簧夾的透視圖。
[0015]圖8是馬桶的一部分的后橫截面視圖，該馬桶包括兩個棘輪螺母組件。
【具體實施方式】
[0016]在詳細解釋本發明的任何實施例之前，需要理解的是，本發明在其應用上并不限于在下列描述中闡述或在下列附圖中示出的部件的結構和布置的細節。本發明能夠具有其它實施例以及被以各種方式實踐或實施。此外，術語“頂部”、“底部”，“上部”，“下部”等用于相對于附圖中所示的方向促進描述，并不旨在是限制性的。
[0017]圖1-5示出了根據本發明一個實施例的棘輪螺母組件10。該螺母組件10可與諸如螺栓的螺紋構件一起使用，以將該緊固件固定在適當位置。螺母組件10包括一個棘輪機構，該棘輪機構限制組件10在螺紋構件上的過度收緊。
[0018]所示棘輪螺母組件10包括內構件14、外構件18和彈簧夾22。在一些實施例中，內、外構件14、18可以由諸如尼龍(如，填充33%玻璃的尼龍)的塑料材料構成。此外，內、外構件14、18都可以注塑成型為單一主體。在其它實施例中，內、外構件14、18可由其它材料成型或加工。
[0019]如圖2中所示，內構件14包括大致圓柱形主體26、環形凸緣30和環形頸部34。主體26包括內螺紋表面38，該內螺紋表面限定鉆孔42 (圖4和5)。螺紋表面38被構造成接合在螺栓(如圖8的螺栓208中的一個)上的對應螺紋，以可旋轉地將螺母組件10聯接到該螺栓。主體26還包括(參見圖2)漸縮端46，并限定了與該端46相鄰的環形凹部50。凹部50接收外構件18的對應突片54 (圖6)，使得外構件18能夠卡扣組裝到內構件14上。凸緣30和頸部34聯接到主體26的一端(圖1-3中的上端)，該端部與漸縮端46相反。凸緣30具有與外構件18大致相同的直徑，并且當組裝時接觸外構件18的上表面58。頸部34從凸緣30軸向地延伸并被構造成接收一個或多個墊圈。在一些實施例中，如所示實施例，兩個突片62在頸部34上形成并從該頸部34徑向地延伸。突片62是漸縮的，使得一個或多個墊圈64可卡扣組裝到頸部34上并且被捕獲在凸緣30和突片62之間。在其它實施例中，可以省略突片62。
[0020]外構件18或套筒，包括圓柱形主體66和接合部70。外構件18的主體66接收內構件14的主體26，使得外構件18被圍繞內構件14的一部分定位并且包圍該內構件14的一部分。接合部70從主體66的一端軸向延伸。所示的接合部70包括六個大致平的周表面74，所述六個大致平的周表面74被布置成與常規螺母類似的六角形狀。平表面74促進由諸如扳手的工具的接合，以使螺母組件10旋轉到螺栓上。
[0021]如圖5和6中所示，接合部70還包括突片54，該突片54接合內構件14的環形凹部50 (圖2)。突片54徑向地向內延伸以將構件14、18固定在一起。如圖2、3和6中所示，突片54被定位在接合部70的懸置部76上。懸置部76由兩個平行狹槽77所限定，該兩個平行狹槽77延伸通過對應的平表面74。狹槽77形成在突片54的相反兩側上，使得突片54可徑向地向外偏轉以通過內構件14的漸縮端46。當內構件14滑動到外構件18中并且突片54卡扣到凹部50中，外構件18被捕獲和保持在內構件14的凸緣30和漸縮端46之間。在其它實施例中，突片54可以從內構件14延伸，并且凹部50可形成在外構件18上。
[0022]如圖2和5中所示，內、外構件14、18形成螺母組件10的棘輪機構。在所示實施例中，內構件14包括四個向外延伸的齒78 (周棘齒)，并且外構件18包括兩個向內延伸的棘爪82。在其它實施例中，棘輪螺母組件10可包括更少或更多的齒78和/或棘爪82。
[0023]參考圖5，所示齒78間隔開大致90度并從內構件14的主體26朝向外構件18延伸。每個齒78均包括傾斜表面86和底切表面90。每個傾斜表面86均包括第一表面部86A和第二表面部86B，該第一表面部86A具有相對陡峭的斜度，該第二表面部86B具有相對平緩的斜度。如下進一步討論的，傾斜表面86被構造成接合棘爪82以使棘爪82向外偏轉，允許內構件14相對于外構件18在順時針方向上旋轉(如圖5中所示)。底切表面90被構造成接合棘爪82，以防止內構件14相對于外構件18在逆時針方向上旋轉(如圖5中所示)O
[0024]所示棘爪82間隔開大致180度并從外構件18的主體66朝向內構件14延伸。在所示實施例中，狹槽94 (圖2)形成在每個棘爪82的三側的周圍，使得棘爪82被懸置。每個棘爪82均包括(參見圖5)傾斜表面98和臺肩表面102。當外構件18在第一方向R1 ( SP，圖5中的逆時針方向)上旋轉時，棘爪82的傾斜表面98接合齒78中的兩個齒的傾斜表面86。當外構件18在第二方向R2( S卩，圖5中的順時針方向)上旋轉時，棘爪82的臺肩表面102接合齒78中的兩個齒的底切表面90。
[0025]在操作中，外構件18在第一方向&上旋轉以螺紋接合到螺栓或其它螺紋緊固件上。最初，當相對較小的轉矩被施加到外構件18時，兩個齒78的傾斜表面86接合棘爪82的傾斜表面98，使得內構件14和外構件18 —起旋轉。特別地，棘爪82的傾斜表面98接合該齒78的第一表面部86A。隨著旋轉螺母組件10所需的轉矩增加(如，隨著螺母組件10在螺栓上收緊)，棘爪82的傾斜表面98沿第一表面部86A向上滑動并接合該齒78的第二表面部86B。當該轉矩達到某一預定值時，棘爪82向外徑向地偏轉以在齒78上滑動并滑過該齒78。此時，外構件18在第一方向&上的進一步旋轉不會導致進一步收緊，這是因為外構件18將僅相對于內構件14旋轉。例如，在內、外構件14、18之間產生相對旋轉所需的轉矩量可基于所使用的材料強度、傾斜表面86、98的形狀(如，斜度)和尺寸(如，長度)、齒78和棘爪82的數目等。
[0026]當外構件18在第二方向R2上旋轉以使螺母組件10從螺栓放松或松脫時，兩個齒78的底切表面90接合棘爪82的臺肩表面102 (參見圖5)。在該位置，棘爪82推動齒78，迫使內構件14與外構件18 —起旋轉。此外，底切表面90和臺肩表面102的構造防止棘爪82向外偏轉并在齒78上滑動。內、外構件14、18從而在第二方向R2上連續地旋轉，使得棘輪螺母組件10可從螺栓松脫并重復使用。
[0027]彈簧夾22被圍繞外構件18的主體66定位，以在棘輪螺母組件10在第一方向R1上旋轉時，限制棘爪82的向外偏轉。所示的彈簧夾22是不完整的環形帶，該帶可由諸如彈簧鋼的金屬構成。彈簧夾22可被沖壓并形成為適當的形狀和尺