CN102459932A - 具有塑性螺母的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于固定在支撑部件(11)上的装置，该装置包括塑性螺母(10)，螺母(10)包括可沿轴向插入支承部件(11)的细长开口(12)中的主体(14)。主体(14)的横截面与开口(12)匹配并且沿第一主方向(Z1)伸长，以使螺母(10)通过开口(12)插入，接着通过承载头部(15)的枢转运动而锁定。至少一个邻接表面限制螺母(10)的枢转运动。头部(15)具有与开口(12)匹配的形状，即沿第二主方向(Z2)伸长的横截面相对于第一主方向(Z1)成5°至25°的偏置角(α)。邻接表面构造成限制螺母(10)以与所述偏置角(α)大致相同的角度相对于开口(12)枢转运动，以便头部(15)在螺母(10)锁定时覆盖整个开口(12)。

Description

具有塑性螺母的固定装置

技术领域

本发明涉及用于固定在支承部件上的装置，该装置包括沿轴向钻有孔的塑性螺母，所述孔通过塑性变形而与外螺纹部件的轮廓相配合，所述螺母包括可沿轴向插入支承部件的细长开口中的主体，主体的横截面与开口匹配并且沿第一主方向延长，以使螺母穿过开口插入，接着通过位于主体一端的承载头部的枢转运动和承载头部与主体之间的中间槽来锁定，所述中间槽设置有至少一个邻接表面以限制螺母的枢转运动。

背景技术

例如，法国专利FR1330461披露了包括与外螺纹部件协作的塑性螺母的固定装置。螺母缺少承载头部，这在缺少锁定可能性的情况下大大限制了应用范围。主体的一端包括两个邻接表面，该两个邻接表面设计成抵靠在开口周围，以便限制螺母旋转至90°，这在实践中代表棘手的角度幅度。

法国专利FR1486531披露了另一种固定装置，该专利提出了以下圆形承载头部：在与螺母枢转运动之后主体锁定时抵靠的侧相反的侧上，该承载头部紧靠支承部件。在位于承载头部与主体之间的槽中设置有至少一个邻接表面，以便将螺母的枢转运动限制在45°的范围内，这仍然难于实现。圆形横截面的直径小于设置在支承部件中的细长开口的最大尺寸。因此，无论螺母的状态如何，都不能完全覆盖开口。另外，头部的圆形形状意味着不可能迅速改变螺母的锁定或解锁状态。

发明内容

发明目的

本发明的目的在于，制造出克服上述问题的固定装置。

本发明的装置的要点在于，头部具有与开口匹配的形状，即沿第二主方向伸长的横截面相对于第一主方向成5°至25°的偏置角，并且至少一个邻接表面构造成限制螺母以与所述偏置角大致相同的角度相对于开口枢转运动，以便头部在螺母锁定时覆盖整个开口。与螺母必须执行至少45°的枢转运动来实现锁定的现有技术相比，5°至25°的偏置角易于使用。相比之下，该固定装置能够在视觉上直接确定螺母是否处于锁定状态：在锁定状态下，即在螺母从主体通过开口接合时所处的角位置以与头部和主体的主方向之间的偏置角相同的旋转角进行枢转运动之后，螺母的头部仅覆盖位于支承部件中的开口。

根据优选实施例，主体包括两个夹耳以便将螺母保持在支承部件上，无论螺母相对于开口的枢转运动构造如何，所述夹耳沿第二主方向布置。因此，即使在使螺母变为锁定状态的枢转运动之前，即螺母的主体接合到开口中之后，螺母通过夹持作用而锁定在支承部件上。转换为锁定状态导致：无论螺母相对于开口的枢转运动构造如何，已经由夹耳实现的轴向保持作用被加强，并且主体的承载表面抵靠支承部件的后面时，则与主体接合时不同的是主体不再与开口对置。与其它枢转运动构造的效果相比，夹耳沿第二主方向的相反布置使夹耳在锁定状态下所实现的轴向保持被加强。

附图说明

从作为非限制性实例给出并且参照附图说明的本发明具体实施例的以下描述来清楚理解其它优点和特征，其中图1至图3示出了本发明装置实例的透视图，并且图4是图1至图3中的装置在露出承载头部以下部分时的视图。

具体实施方式

本发明的优选实施例的描述

图1至图4示出了本发明固定装置的实例。该装置大体上包括塑性螺母10和外螺纹部件(未示出)，并且设计成用于紧固待固定在支承部件11上的部件(未示出)，该支承部件11上设置有细长开口12。将螺母10锁定在支承部件11的开口12中，然后迫使螺纹部件拧入到螺母10中以便通过塑性变形在螺母10中攻出螺纹，并且确保被固定部件被牢固地固定住。支承部件11例如是与其它尺寸(长度、宽度)相比而言厚度最小的板件，至少在支承部件11上的开口12周围厚度最小。

支承部件11上的固定装置包括沿轴向X钻有孔13的塑性螺母10，在拧入外螺纹部件时，孔13适于通过塑性变形而与外螺纹的轮廓相匹配。这种螺母10也被称为“磨牙(molar)”，并且螺纹部件例如可以是直径比螺母10的轴向孔13大且由柔性材料制成的螺钉，以便在拧入螺纹部件时在孔13中自动地攻出相应的螺纹。由此产生的轴向相互作用使待固定部件通过过盈而被紧固。

在将螺纹部件拧入螺母10之前，必须将螺母10拧入并且锁定在支承部件11上。为此，螺母10包括：主体14，其横截面与开口12的形状匹配但略小；承载头部15，其位于主体14的一端；以及中间槽，其位于承载头部15与主体14之间。

于是主体14可沿轴向插入支承部件11的细长开口12中，以使螺母10部分接合在开口12中，直到支承部件11的厚度部分位于构成槽的至少一个空腔16中，空腔16的数量例如为两个。在螺母10的主体14穿过开口12而轴向地接合之后，支承部件11位于主体14和头部15之间。更具体而言，头部15抵靠支承部件11的前部，并且主体14在为了锁定而进行枢转运动之后主体依靠在支承部件11的后部上。考虑到开口12具有细长形状，主体14的横截面沿第一主方向Z 1延长。横向平面与垂直于螺母10的轴向X的平面对应。从而，通过将主体14接合到开口12中而将螺母10通过开口12插入，接着通过枢转运动来锁定螺母10。孔13形成在头部15侧，并且延伸到主体14内部。

头部15也具有与开口12匹配的形状，其在第二主方向Z2上具有细长横截面，所述第二主方向Z2与第一主方向Z 1成5°至25°之间的偏置角。头部15的横截面与开口12匹配，只是比开口12的形状稍微大一些。

构成槽的两个空腔16在横向平面上关于第三方向Z3对置，所述第三方向Z3与第一主方向Z1形成5°至25°之间的偏置角γ，但是偏置角γ的值的符号与第一主方向Z1和第二主方向Z2之间的偏置角α相反。两个空腔16的第一个作用是在主体14的连接至头部15的端部上限定出两个承载表面17。当主体14与开口12对置时，即在将主体14接合之后并且对螺母10实施枢转运动以便将螺母10锁定之前，这些承载表面17不与支承部件11的后面接触。另一方面，当主体14不再与开口12对置时，即在已经对螺母10上实施枢转运动以便将螺母10锁定之后，这些承载表面17与支承部件11的后面接触。承载表面17与支承部件11的这种接触与下述夹耳18所实现的保持作用一起有助于螺母10锁定。头部15与承载表面17之间的距离与支承部件11在开口12周边的期望厚度大致相同或略大。

构成槽的空腔16的第二个作用是限定出将头部15与各个承载表面17连接的两个侧面19。这些侧面19相对于主体14的其它部分置于后方。各个侧面19在横向平面上具有特定的轮廓，以便分别形成邻接表面来限制螺母的枢转运动。该轮廓由三部分组成：弯曲形状的两个端部19a、19b和中部19c，两个端部19a、19b将主体14的其余部分与自身构成邻接表面的中部19c连接。轮廓的中部19c例如为直线形，以使各个邻接表面平坦。邻接表面在所有情形下均构造成限制螺母10以与主方向Z 1和Z2之间的偏置角α大致相同的角度相对于开口12枢转运动。在将主体14的承载表面17布置在支承部件11的后面上的同时将邻接表面布置在开口12周围，这与螺母10转变为锁定状态相对应。为了通过枢转运动构造(即当主体14接合在开口12中使用了螺母10的构造)来布置邻接表面，必须根据由邻接表面限定的旋转角来执行螺母10的枢转运动。在邻接表面构造成限制螺母10以与头部15与主体14之间的偏置角α大致相同的角度相对于开口12进行枢转运动的情况下，在锁定螺母10时头部15覆盖整个开口12。

可以设想，在承载头部15的下方仅设置一个空腔16以形成槽。在该情况下，在主体14与头部15连接的端部上只有一个承载表面17，并且仅仅一个相对于主体14的其余部分置于后方的侧面19将头部15与所述单个承载表面17连接在一起。从而，该单个侧面19只形成一个邻接表面。

主体14例如包括两个夹耳18，从而不论螺母10相对于开口12的枢转运动构造如何，主体14在接合之后都将螺母10保持在支承部件11上。各个夹耳18例如可以形成为连接在主体14的一端并且朝向头部15的柔性突部。各个夹耳18例如沿位于主体14外部的空腔20布置。各个夹耳18仅在其一端通过连接区21连接至主体14的其余部分。与给定夹耳18连接的连接区21可能随着夹耳18自身的弯曲而弯曲，以确保夹耳18朝向形成在主体14中的对应空腔20移动。连接区21位于对应空腔20的下方，在接合期间所述空腔20允许夹耳18至少局部隐藏在主体14内。各个夹耳18的两个纵向缘部和自由端无约束，该自由端与通过连接区21设置为连接至主体14的其余部分的端部相反。各个夹耳18的自由端终止在具有邻接表面23的头部22，所述邻接表面23设置成与形成在主体14中的承载表面17大致共平面。在将主体14接合在开口12中直到超过夹耳18的位置处之后，无论螺母10的枢转位置如何，即无论锁定与否，夹耳18均能够弹性回复至其常态构造，即形成在夹耳18的自由端上的邻接表面23与支承部件11的后面接触。在主体14和夹耳18通过开口12接合之后，即使在将螺母10枢转到锁定状态之前，该自动接触也具有将螺母10锁定在支承部件11上的作用。有利地，夹耳18可以沿第二主方向Z2对置，从而与其它枢转运动构造所实现的效果相比，在锁定状态下由夹耳18所实现的轴向保持作用得到加强，这是因为夹耳18随后对开口12的纵向端部施加后压力。

为了使夹耳18易于朝向邻近空腔20的内部弯曲，位于各个夹耳18的自由端处的头部22可以在外部上包括侧部24。侧部24的倾斜有助于在主体14接合到开口12的期间将传递至主体14的轴向力转换成由开口12的周围传递至夹耳18的横向力。

如果开口12为长圆形，则主体14的横截面可以为尺寸比开口12的尺寸小的长圆形。同样，头部15的横截面可以为尺寸比开口12的尺寸大的长圆形。

在满足实践的可选实施例中，偏置角为20°。该特定值是希望在达到锁定状态之前具有较小的枢转角度但具有满意的枢转运动之间取的折中，以便主体14将螺母10有效地保持在支承部件11上。

在不作为限制的实施例中，主体14由以适当方式成形的薄膜25形成，而主体14的与承载头部15对置的端部设置有壳体26以容纳螺钉。

第二实施例可以考虑，利用夹耳的一个纵向缘部通过连接腹板将各个夹耳在整个长度上连接至主体的其余部分。与给定夹耳连接的腹板的弯曲使夹耳朝向形成在主体中的对应空腔移动。

Claims (6)

1.一种用于固定在支承部件(11)上的装置，所述装置包括沿轴向(X)钻有孔(13)的塑性螺母(10)，所述孔(13)通过塑性变形而与外螺纹部件的轮廓相配合，所述螺母(10)包括可沿轴向插入所述支承部件(11)的细长开口(12)中的主体(14)，所述主体(14)的横截面与所述开口(12)匹配并且沿第一主方向(Z1)延长以使所述螺母(10)通过所述开口(12)插入，接着通过位于所述主体(14)一端的承载头部(15)的枢转运动来进行锁定，并且所述承载头部(15)与所述主体(14)之间的中间槽设置有至少一个邻接表面，以限制所述螺母(10)的枢转运动，其特征在于：所述头部(15)具有与所述开口(12)匹配的形状，即沿第二主方向(Z2)伸长的横截面相对于所述第一主方向(Z1)成5°到25°的偏置角(α)，并且所述至少一个邻接表面构造成限制所述螺母(10)以与所述偏置角(α)大致相同的角度相对于所述开口(12)枢转运动，以便所述头部(15)在螺母(10)锁定时覆盖整个开口(12)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述主体(14)包括两个夹耳(18)以将所述螺母(10)保持在所述支承部件(11)上，无论所述螺母(10)相对于所述开口(12)的枢转运动构造如何，所述夹耳(18)均沿所述第二主方向(Z2)对置。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：各个夹耳(18)沿位于所述主体(14)外部的空腔(20)设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于：所述主体(14)的横截面呈尺寸比所述开口(12)的尺寸小的长圆形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于：所述头部(15)的横截面呈尺寸比所述开口(12)的尺寸大的长圆形。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：所述偏置角(α)为20°。

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