CN103797252B - 螺母旋转防止结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺母旋转防止结构，具有轴构件、螺母以及旋转防止构件。轮毂由轴构件支撑。螺母通过螺纹与轴构件的第一部分接合，第一部分从轮毂伸出。旋转防止构件安装到轴构件的第二部分上防止螺母的旋转，第二部分从螺母伸出。键槽在第二部分中形成。旋转防止构件具有管状部分和连接部分。轴构件上形成键槽的部分插入到管状部分中。连接部分连接管状构件至螺母。管状部分通过铆接固定到键槽上。

Description

螺母旋转防止结构

技术领域

本发明涉及一种螺母旋转限制结构，适用于，例如，用来连接轮毂至诸如转向节轴或轴壳的轴构件的螺母。

背景技术

在现有技术中，轮毂通过螺母连接至转向节轴，并通过在车辆的前轴部分中的转向节轴支撑为是可旋转的。图5是连接结构的剖面图，其中轮毂通过螺母连接至转向节轴。

设置在轮毂10中的轴承11和12支撑轮毂10以使轮毂10在转向节13的转向节轴14上是可旋转的。转向节轴14包括从轮毂10伸出的突出部14a。外螺纹（未示出）在突出部14a的外表面上形成。用预定的拧紧力矩把螺母15紧固到突出部14a上以将适合的预载作用于轴承11和12。

车轮16和制动鼓17通过许多车轮螺栓18和车轮螺母19安装到轮毂10上。关于这种连接轮毂10至转向节轴14的结构，专利文献1公开了进一步把锁定板安装到螺母15上的技术。图6是分解立体图，立体地示出专利文献1中描述的螺母旋转限制结构各元件的结构。

如图6所示，在专利文献1描述的螺母旋转限制结构中，沿轴线方向A延伸的转向节轴14包括键槽14b，该键槽14b在转向节轴14的远端表面14c内具有开口，并且该键槽14b沿轴线方向A延伸。三个内螺纹部分20沿圆周方向以120°间隔设置在螺母15的端面15a内。盘状锁定板25包括具有插入插孔26的中心部分，该插入插孔26装配至转向节轴14。与转向节轴14的键槽14b相接合的接合件27从锁定板25的内缘向中心延伸。另外，锁定板25包括十八个沿圆周方向以20°间隔设置的螺栓孔28，以便接合件27与键槽14b接合时，十八个螺栓孔28中的三个会与螺母15的内螺纹部分20相对。

当轮毂10松动地连接至转向节轴14时，用预定的拧紧力矩把螺母15紧固到转向节轴14上，这样向轴承11和12施加了适合的预紧力。然后，接合件27与键槽14b接合，并且转向节轴14容纳在锁定板25的插入插孔26内。另外，螺栓29通过螺栓孔28紧固至内螺纹部分20从而把锁定板25安装到螺母15上。

在这种结构中，转向节轴14的键槽14b与安装在螺母15上的锁定板25的接合件27相接合限制了螺母15的旋转。此外，锁定板25的螺栓孔28以比螺母15的内螺纹部分20更小的间距设置。这便于内螺纹部分20与螺栓孔28的对准。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开实用新型申请第05-83451号。

发明内容

本发明要解决的问题

在上面描述的旋转限制结构中，锁定板25包括基于接合件27形成的螺栓孔28，接合件27与转向节轴14的键槽14b相接合。另外，螺母15的旋转量对应于预定的拧紧力矩并随之相应地变化。因此，当把锁定板25安装到螺母15上时，螺母15的内螺纹部分20需要与锁定板25的螺栓孔28对准。

在这种情况下，专利文献1中锁定板25的接合件27与键槽14b相接合。这样，螺母15的旋转量必须调整。旋转量调整相应地改变了作用于轴承11和12上的预紧力。这可能使轴承性能下降，例如，轴承11和12的耐用性可能缩短，并且产生的热量可能增加。此外，为了提高前轴的组装效率，现在使用单元类型的轴承，该轴承包括两个轴承11和12共同的内外座圈。在单元类型的轴承中，适合的预紧力的范围非常窄。因此，螺母15的旋转量调整可能使轴承性能大幅度下降。这个问题并不限于前轴，也适用于后轴。

本发明的目的在于提供一种旋转限制结构，该旋转限制结构允许螺母由预定的拧紧力矩拧紧，同时也限制了拧紧的螺母的旋转。

解决问题的方法

为了实现上述目的，本发明的一方面是一种螺母旋转限制结构，包括轴构件、螺母、以及旋转限制构件。轴构件支撑轮毂。螺母紧固至轴构件的第一部分。第一部分从轮毂伸出。旋转限制构件连接至轴构件的第二部分。第二部分从螺母伸出，旋转限制构件限制螺母的旋转。第二部分包括键槽。旋转限制构件包括套筒和连接部分。轴构件上形成键槽的部分插入到套筒中。连接部分连接套筒至螺母。套筒被锻凹并固定到键槽上。

在上述结构中，旋转限制构件的套筒被向键槽锻凹以限制螺母的旋转。在这种情况下，旋转限制构件可沿轴构件的轴线方向和轴构件的圆周方向移动直至套筒被折弯向键槽。也就是说，连接至螺母的旋转限制构件与螺母一起可沿轴构件的轴线方式移动，直至套筒被向键槽锻凹。这样，在确定螺母的拧紧位置之后，旋转限制构件可安装到轴构件上与螺母的位置相一致。结果，在把旋转限制构件安装到轴构件上时，无需调整螺母的旋转量。这允许在以预定的拧紧力矩拧紧螺母的同时限制螺母的旋转。

优选地，连接部分通过紧固至螺母的螺栓而被固定。

在上述结构中，通过拧紧螺栓把旋转限制构件安装到螺母上。这允许通过把螺栓从螺母上移除而使旋转限制构件与螺母分开。因此，可通过分开套筒的锻凹部分与键槽来更换旋转限制构件。

优选地，轴构件的第二部分容纳在旋转限制构件的套筒中。

在上述结构中，旋转限制构件盖住了轴构件伸出螺母的部分（第二部分）。因此，指向这个部分的机械外力作用在旋转限制构件上。以这种方式，旋转限制构件使轴构件免受机械外力。

优选地，螺母具有多角棱柱形状。连接部分包括装配凹部，螺母适配在该装配凹部中。螺母的外表面与装配凹部的内表面接合从而将连接部分连接至螺母。

在上述结构中，螺母与连接部分面接触。因此，与螺母和连接部分点接触时相比，螺母作用在连接位置上的旋转力是散开的。这允许螺母和连接部分以更稳定的方式保持相互连接，即使是在轴构件的振动等导致螺母的旋转力作用在螺母和连接部分的连接位置处时。

优选地，轴构件包括从套筒伸出的第三部分。键槽延伸超过套筒。键槽包括沿轴构件的轴线方向位于第三部分中的端部。键槽延伸超过套筒的部分具有沿轴构件的轴线方向的长度，该长度小于装配凹部的深度。

在上述结构中，即使旋转限制构件沿轴线方向移动，并且锻凹的部分与键槽的端部形成接触时，螺母依然适配在装配凹部中。这限制了旋转限制构件与螺母分开。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的螺母旋转限制结构的示意立体图。

图2是连接至螺母的图1旋转限制构件的连接部分的立体图。

图3是根据本发明第二实施方式的螺母旋转限制结构的示意立体图。

图4是连接至螺母的图3旋转限制构件的连接部分的立体图。

图5是现有技术实例的剖面图，示出前轴中轮毂周围的剖面结构。

图6是专利文献1中描述的螺母旋转限制结构的基本结构图。

具体实施方式

第一实施方式

参照图1和2描述根据本发明的螺母旋转限制结构的第一实施方式。在第一实施方式中，与图5和6中示出的构件相同的构件用相同的附图标记表示，并不再详细描述。

如图1所示，在第一实施方式中，作为轴构件的可旋转地支撑轮毂10的转向节轴14包括伸出轮毂10的作为第一部分的突出部14a。外螺纹（未示出）在突出部14a的外表面上形成。转向节轴14包括键槽14b，其在远端表面14c中具有开口并沿轴线方向A延伸。

紧固至转向节轴14的外螺纹上的螺母15是所谓的六角螺母，包括三个沿圆周方向以120°间隔设置在端面15a中的内螺纹部分20。

限制螺母15旋转的旋转限制构件30包括转向节轴14插入其中的套筒31、以及与套筒31的一端整体形成的圆形法兰32。套筒31具有当转向节轴14插入时允许套筒31绕轴线方向A旋转的尺寸。套筒31沿轴线方向A的长度比突出部14a伸出螺母15的长度（第二部分的长度）要长。

用作连接部分的法兰32包括三个沿圆周方向以120°间隔设置、并分别对应于螺母15的内螺纹部分20的穿孔33。螺栓29在穿孔33与内螺纹部分20相对的位置处通过法兰32的穿孔33紧固至螺母15的内螺纹部分20。这把旋转限制构件30安装到螺母15上。为了获得旋转限制构件30，压制并塑造具有1.6mm厚度的冷轧钢板（cold rolled steel sheet）以一体化形成套筒31和法兰32。

参照图2描述旋转限制构件30的连接过程。首先，在把法兰32保持为靠近螺母15时，将转向节轴14插入到套筒31中。然后，在转向节轴14插在套筒31中时，绕轴线方向A旋转该旋转限制构件30以对准法兰32的穿孔33与螺母15的内螺纹部分20。随后，螺栓29通过法兰32的穿孔33紧固至螺母15的内螺纹部分20从而把旋转限制构件30安装到螺母15上。

然后，如图2所示，例如，使用诸如凿子或锤子的工具作用于安装到螺母15上的旋转限制构件30以把型锻部分35向键槽14b锻凹，型锻部分35是套筒31面向键槽14b的部分。更具体地，在把旋转限制构件30安装到螺母15上之后，型锻部分35向转向节轴14的键槽14b锻凹。套筒31锻凹的型锻部分35与键槽14b接合以便旋转限制构件30限制螺母15的旋转。

现在描述第一实施方式中螺母旋转限制结构的操作。如上所述，在把套筒31的型锻部分35向键槽14b锻凹之前，旋转该旋转限制构件30以对准穿孔33和内螺纹部分20，并把旋转限制构件30安装到螺母15上。这样，在把旋转限制构件30安装到螺母15上时，无需调整螺母15的旋转量，该螺母15已用预定的拧紧力矩拧紧。

另外，通过螺栓29把旋转限制构件30安装到螺母15上。这限制了旋转限制构件30沿轴线方向A远离螺母15的运动。

套筒31形成为这样：使得沿轴线方向A的长度大于突出部14a伸出螺母15的长度。这样，当旋转限制构件30连接至螺母15时，套筒31盖住突出部14a的外表面。这使得转向节轴14的侧表面免受机械外力。

已将内螺纹部分涂敷抵抗材料（该抵抗材料由例如树脂构成）的螺母用作拧紧后其旋转受到限制的螺母。当这个螺母被拧紧时，抵抗材料变形了。变形增加了螺母的旋转阻力，于是限制了螺母的旋转。另外，上面描述的套筒31可与螺母15一体化形成。

当这些螺母通过预定的力矩拧紧时限制了这些螺母的旋转。然而，旋转限制常常会使螺母局部变形。螺母的变形，不管是否是局部的，大大地降低了螺母的机械可靠性。因此，一旦螺母从转向节轴14上移除，该螺母不应再次使用了。换句话说，当螺母必须从转向节轴14上移除时，例如，对车辆进行检查，必须准备新的螺母。

紧固至转向节轴14的螺母相对较大并且较贵。这样，每当螺母从转向节轴上移除需要更换螺母时，很重的负担会加在车辆所有者身上。

就这一点而言，关于上述结构，当连接螺母15至转向节轴14时，螺母15的局部变形不会发生。因此，螺母15可以再次使用。尽管每当旋转限制构件30从螺母15上移除时需要更换旋转限制构件30，但是与螺母15相比旋转限制构件30比较便宜。这减轻了车辆所有者的负担。

第一实施方式的螺母旋转限制结构具有下面列出的有益效果。

（1）在第一实施方式中，当把旋转限制构件30安装到螺母15上时，在用预定的拧紧力矩拧紧螺母15后，不必调整螺母15的旋转量。因此，可在用预定的拧紧力矩拧紧螺母时限制螺母的旋转。

（2）在第一实施方式中，用螺栓29把旋转限制构件30安装到螺母15上。这限制了旋转限制构件30沿轴线方向A远离螺母15的运动。

（3）在第一实施方式中，当旋转限制构件30连接至螺母15时，套筒31盖住突出部14a的外表面。因此，转向节轴14的外表面免受机械外力。

（4）在第一实施方式中，从转向节轴14上移除螺母15需要更换便宜的旋转限制构件30。然而，昂贵的螺母15可以再次使用。这减轻了车辆所有者的负担。

第二实施方式

参照图3和4描述根据本发明的螺母旋转限制结构的第二实施方式。在第二实施方式中，与图5和6中示出的构件相同的构件用相同的附图标记表示，并不再详细描述。另外，在第二实施方式中，连接旋转限制构件至螺母的方法与第一实施方式不同。详细描述不同的部分。

如图3所示，在第二实施方式中，转向节轴14包括构成键槽14b的一端、并从远侧端面14c面向基端的闭合部分14d。螺母15（其是六角螺母）包括用作接触表面的平端表面15a。

旋转限制构件40包括转向节轴14插入其中的套筒41，以及与套筒41的基端一体化形成并具有多角棱柱形状的连接部分42。连接部分42与套筒41相反的侧面构成了装配凹部43，螺母15容纳在该装配凹部43中。装配凹部43具有多角棱柱形状，并包括基于规则十二角形的星形多角底面。连接部分42的外形也具有与装配凹部43的形状一致的星形多角棱柱形状。螺母15装配到装配凹部43中以使螺母15的外表面与装配凹部43的内表面相接合把连接部分42连接到螺母15上。

第二实施方式的转向节轴14形成为这样：使得螺母15装配到旋转限制构件40上时，远侧端面14c沿轴线方向A面向旋转限制构件40的套筒41的前面。以这种方式，第二实施方式的转向节轴14包括伸出套筒41的部分（第三部分）。转向节轴14的键槽14b在远侧端面14c中的开口被闭合部分14d闭合，以使键槽14b沿轴线方向A延伸出套筒41的部分的长度小于装配凹部43的深度。

参照图4描述旋转限制构件40的连接过程。首先，当连接部分42保持为靠近螺母15时，转向节轴14插入到套筒41中。然后，在转向节轴14插入在套筒41中时，绕轴线方向A旋转该旋转限制构件40并相对螺母15放置为使螺母15装配至装配凹部43。当螺母15装配到装配凹部43上时，旋转限制构件40连接至螺母15。

然后，如图4所示，例如，使用诸如凿子或锤子的工具作用于连接至螺母15的旋转限制构件40以把型锻部分45向键槽14b锻凹，该型锻部分45是套筒41面向键槽14b的部分。更具体地，就旋转限制构件40而言，在把螺母15装配到装配凹部43之后，套筒41的型锻部分45向转向节轴14的键槽14b锻凹。套筒41锻凹的型锻部分45与键槽14b相接合以便旋转限制构件40限制螺母15的旋转。

现在描述第二实施方式中螺母旋转限制结构的操作。如上所述，在把套筒41的一部分向转向节轴14的键槽14b锻凹之前，旋转限制构件40连接至螺母15。这样，无需在连接旋转限制构件40至螺母15时调整已用预定的拧紧力矩拧紧的螺母15的旋转量。另外，键槽14b形成为，当螺母15适配在旋转限制构件40中时，其沿轴线方向A从套筒41远端延伸的长度小于装配凹部43的深度。结果，即使旋转限制构件40沿轴线方向A移动时，锻凹的套筒41的型锻部分45与闭合部分14d形成接触。这限制了螺母15与装配凹部43分开。

如上所述，除了第一实施方式的有益效果（1）和（4）之外，第二实施方式的螺母旋转限制结构还具有下面列出的有益效果。

（5）螺母15适配在装配凹部43中从而连接了旋转限制构件40和螺母15。因此，不必进行螺栓紧固等来连接旋转限制构件40和螺母15。这提高了连接旋转限制构件40时的效率。

（6）螺母15的外表面与装配凹部43的内表面面接触。这样，与螺母15的外表面与装配凹部43的内表面点接触时相比，连接的位置分散了螺母15作用在连接部分42上的旋转力。这使得螺母15和连接部分42以更稳定的方式保持相互连接。

（7）键槽14b形成为，使得螺母15容纳在旋转限制构件40中时，沿轴线方向A延伸出套筒41的部分的长度小于装配凹部43的深度。结果，即使闭合部分14d限制了旋转限制构件40沿轴线方向A的运动，螺母15仍然适配在装配凹部43中。这防止了螺母15与旋转限制构件40之间的连接松开。

（8）连接部分42的外形具有与装配凹部43的形状一致的星形多角棱柱形状。因此，该外形可用来相对于旋转限制构件40放置螺母15。

上述实施方式可进行如下所述的改进。

在第二实施方式的转向节轴14中，可省略闭合部分14d。然而，优选地，螺母15适配在装配凹部43中使旋转限制构件40和螺母15刚性连接，使得旋转限制构件40不会因车辆行驶时的振动沿轴线方向A移动。

在第一和第二实施方式中，螺母15仅需具有多角圆筒形状，而不必是六角螺母。例如，螺母15可以是八角螺母。在第二实施方式中，优选地，连接部分42的外形可根据螺母的形状改变。

在第一实施方式中，旋转限制构件30的套筒31沿轴线方向A的长度可以小于突出部分14a伸出螺母15的长度。

在第一实施方式中，旋转限制构件通过紧固螺栓连接至螺母15。另外，在第二实施方式中，旋转限制构件40通过把螺母15装配在装配凹部43中连接至螺母15。然而，旋转限制构件和螺母的连接方法并不限于这种方式，只要旋转限制构件与螺母一起旋转即可。

Claims (2)

1.一种螺母旋转限制结构，包括：

支撑轮毂的轴构件；

紧固至所述轴构件的第一部分的螺母，其中所述第一部分从所述轮毂伸出；以及

连接至所述轴构件的第二部分的旋转限制构件，其中所述第二部分从所述螺母伸出，并且所述旋转限制构件限制所述螺母的旋转，其中

所述第二部分包括键槽，

所述旋转限制构件包括套筒及连接部分，所述轴构件上形成所述键槽的部分插入到所述套筒中，所述连接部分连接所述套筒至所述螺母，

所述套筒被锻凹并固定到所述键槽上，

所述螺母具有多角圆筒形状，

所述连接部分包括装配凹部，所述螺母适配在所述装配凹部中，

所述螺母的外表面与所述装配凹部的内表面接合从而把所述连接部分连接至所述螺母，

所述轴构件包括从所述套筒伸出的第三部分，

所述键槽延伸超过所述套筒，并且所述键槽包括沿所述轴构件的轴线方向位于所述第三部分中的端部，并且

所述键槽延伸超过所述套筒的部分沿所述轴构件的轴线方向的长度小于所述装配凹部的深度。

2.根据权利要求1所述的螺母旋转限制结构，其中所述轴构件的第二部分容纳在所述旋转限制构件的套筒中。