CN100528476C - 固定件 - Google Patents

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Abstract

一种固定件包括一螺栓体(2)，它具有基本平行于纵向轴线(20)的、特别是同轴的表面(18)并在插部件的孔中优选插入至少两部件。为减小结构费用，对其固定件进行了改进，使其具有高的形状稳定性和定位精度，减小制造消耗的材料并以经济的方式实施。为此建议，其螺栓体(2)由耐磨烧结材料或这类材料制成，在螺栓体(2)的前端设置金属的尖顶部件(4)，其端部(6)与螺栓体(2)的凹口(8)配合，在设置在螺栓体(2)前端的连接部分形成端部(6)和凹口(8)的直接连接。

Description

固定件
技术领域
本发明涉及一种固定件。
背景技术
JP 11 280 721公开这种类型的固定件，包括陶瓷螺栓和金属尖顶部件，尖顶部件具有一端部，该端部插入由螺栓体通孔构成的凹口中并与之配合。该固定件还包括具有通孔的凸缘部分，所述端部与也与该通孔配合并借助螺纹连接与其凸缘部分连接。该凸缘部分包括配设在螺栓体上的孔，以承接螺栓体的加大的基部。所述尖顶部件间接地通过凸缘部分与螺栓体连接。在将固定件引入构件的孔中时，金属尖顶部件会承受很大的负载，在完全定位后，螺栓体的表面与构件的孔配合。
另外，WO2004/069 468也公开了这种具有螺栓体的固定件，它在基本平行于纵向轴线的表面区域至少包括两具有开口的凹口。在其凹口中，设置由耐磨材料制成的或含有耐磨材料的销，该销局部径向地穿过所述的开口并以规定的超出高度突出于其表面。对于随后的加工，这种类型的固定件可插入用于固定和/或对准的至少一个部件的孔中。如果要通过焊接彼此连接例如两板件时，它们具有彼此对应的夹紧装置的孔，随后在该夹紧装置的孔中插入这种类型的用于对中和夹紧板件的固定件。特别是对于大型部件，适合于采用多个这种固定件作为加工或安装的辅助手段。所述固定件还可以作为安装销和/或导销用于机械、设备或零件加工系统中，其中适用于焊接自动机、冲压机或压力机。公知固定件的加工需要一定的费用，因为首在按规定由金属制成的螺栓上形成至少两侧向孔，随后由烧结材料制成的或含有这种材料的两销插入到其孔中，以适合的方式在另一加工工序中，加工从螺栓向外伸出的销，使得销的最远径向突出的表面区域处于共同的外表面上。在不进行上述加工步骤情况下，还需要在螺栓上至少加工两个孔，两所述销的准备工作和安装需要较大的加工费用。
另外，JP 02 290 696A公开一种固定件，它具有由烧结材料制成的环，具有尖顶部件的螺栓穿过该环配合。远离尖顶部件的螺栓端具有螺纹，其螺纹与带外螺纹构件的螺纹孔配合，所述套筒轴向地在螺栓尖顶部件和所述构件之间张紧。制造烧结材料的圆柱形套筒需要很高的费用，以避免相对于配合螺栓的径向间隙或避免不希望的径向挤压以及与加工相关的废品。对此，这种固定件至少由三部分构成，即套筒、螺栓和具有外螺纹的螺纹构件，不同的加工步骤首先对于大量产品的成批生产是不利的。
发明内容
由此，本发明的目的在于，为了避免上述缺点，提供一种固定件，使得其结构费用降低，从而确保长使用寿命下提高形状稳定性及定位精度，固定件的制造以较小的费用和/或材料消耗并以经济的方式实施。此外，毫无问题地将固定件用于焊接，特别是板件和/或具有螺母的板件的焊接，并确保电绝缘。另外，该固定件最好用于焊接设备或装置、特别是用于压焊连接。
本发明的目的的技术解决方案在于一种固定件，其包括一螺栓体，它具有基本平行于纵向轴线的表面，该螺栓体在其一个插部件的孔中优选插入至少两部件，其中，该螺栓体由耐磨烧结材料制成，在该螺栓体的前端设置金属的尖顶部件，其端部与螺栓体的凹口配合并与螺栓体连接，其特征在于：在设置在螺栓体前端的连接部分形成端部和凹口的直接连接，所述连接部分只延伸过螺栓体整个长度的一小部分，在轴向伸出螺栓体的尖顶部件的前端与螺栓体之间形成有朝该前端收缩的过渡区域，该前端具有最大的外径，该外径比螺栓体的外径小于一规定的量。
上述固定件的特点在于其结构简单、功能合理。螺栓体由耐磨烧结材料制成，优选氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷，特别是Al2O3或ZrO2或Si3N4或由它们混合物构成，其前端具有凹口，在其中配合和固定由金属特别是钢或特种钢制成的具有端部的尖顶部件。在螺栓体的内部在端部之上的尖顶部件和特别是由盲孔构成的凹口因而是和螺栓体之间形成直接和间接的连接。优选与纵向轴线同轴的和/或穿过螺栓体的凹口能够在螺栓体的轴向较短的前区域形成牢固的承受负载的连接，而不需要整个轴向长度减小高效率陶瓷或烧结材料螺栓体的横截面。内设的前连接部分只延伸到小部分，适合小于螺栓体长度的50％，优选小于30％。尖顶部件的端部和/或前连接部分具有的轴向长度小于螺栓体的整个长度。此外，特别有意义的是，内置的连接部分可靠防止了与周围介质如蒸汽或腐蚀气体的接触。将尖顶部件，更确切地说其端部固定到螺栓体的轴向凹口中通过粘接、热压配合、压接或夹紧连接实现。通过机械加工特别是外圆磨削，使得烧结材料和/或高效陶瓷制成的螺栓体的表面达到加工部件特别是板件或螺母需要的孔直径。
与主要对于小直径较易断裂的具有陶瓷尖顶部件的固定件不同，通过采用金属尖顶部件以高的功能可靠性抑制特别不利的断裂。由此根据本发明，构件特别是板材通过使用前面所建议的固定件特别是在焊接工具中和/或压焊工具中无问题地与合适的小螺母连接，特别是通过M4、M5、M6、M8内螺纹无问题地彼此连接，避免焊接工具或焊接自动机的故障和停车，实现长的服务期限。螺栓体特别通过干压、挤压或压铸法制成和/或被机械加工。在优选方式中，螺栓体做成分插件，由管或实心杆构成，并在前自由端设置和/或安装金属尖顶部件。
此外，特别是为了优化绝缘性，在螺栓体的另一端设置由绝缘材料特别是塑料制成的固定体，优选进行粘接、热压配合、压接或夹紧连接。通过使用高效陶瓷的螺栓体与金属特别是钢的尖顶部件连接并有选择地在另一端设置绝缘材料的固定体，使得本发明的固定件具有下述改进的特性，即高耐磨性和/或很长的使用寿命和/或良好的形状不变性和/或准确的定位性和/或好的表面质量和/或最佳化的电绝缘性。
本发明的优选结构和实施方式由下面描述的实施例给出。
附图说明
下面参照附图描述实施例进一步描述本发明。其中：
图1是第一实施例的示意轴向断面图；
图2是第二实施例的示意轴向断面图，包括由绝缘材料制成的固定体，以进行附加绝缘。
具体实施方式
如图1所示，其固定件包括一螺栓体2和一由独立部件构成的尖顶部件4，该尖顶部件4的端部6与螺栓体2前端的凹口8配合。其螺栓体2包括或含有耐磨烧结材料，氧化物陶瓷特别如Al2O3或ZrO2或非氧化物陶瓷如Si3N4或由它们混合物构成。尖顶部件4的前端10伸出螺栓体2并具有至少近似和/或基本呈锥形的表面12。尖顶部件4或其前端10在伸出螺栓体2的伸出区域具有最大的外径14，外径14按照规定量小于螺栓体2的或其表面18的外径16。在螺栓体2前端的凹口8优选由盲孔构成且端部6只轴向延伸到螺栓体2整个长度的小部分。
表面18基本平行于螺栓体或整个固定件的纵向轴线20延伸且特别是由与纵向轴线20同轴的圆柱形表面形成。可替换的是，其表面18可以呈多边形外轮廓。如图所示，在特别是锥形的前端10和螺栓体2的表面18之间形成相对于前端10缩径的过渡区域22。其高度区域22适合是螺栓体2的一部分，但其过渡区域22也可以替换成尖顶部件4的一部分。根据本发明，其固定件具有阶梯形外轮廓，它具有从螺栓体伸出的尖顶部件前端，其中其最大外径14比螺栓体外径小得多。其过渡区域22具有比端部6短得多的轴向延伸部分。另外，过渡区域22的张开角或锥角以优选的方式比前端10的张开角或锥角大得多。
由于端部6或本发明设置的过渡区域22的外径14明显小于螺栓体2的外径16，确保固定件可靠引入一个借助该固定件(特别是)对中的部件，特别是金属板和螺母的相应孔中。尖顶部件4由金属特别是钢或特种钢制成，从而在固定件或螺栓体外径较小时避免尖顶部件4损坏或断裂和/或增固定件的使用寿命或耐用性。
将尖顶部件4，更确切地说其端部6直接连接到相应形成的凹口8中特别可以通过粘接、热压配合、压接或夹紧连接实现。优选其凹口8与纵向轴线20同轴。为了使得尖顶部件4在螺栓体2中准确轴向定位，在轴向伸出的前端4和设置在凹口8中的端部之间这样形成一台阶24，其前端10的最大外径14按照规定量大于端部6的外径26。因此，特别是在螺栓体2和尖顶部件4之间安装和/或形成连接时，台阶24形成确定的止档，由此，形成准确的轴向定位并最后形成整个固定件的确定轴向长度。另外，借助其台阶24，避免不允许的高负载或破坏尖顶部件与螺栓体2之间的连接。
其螺栓体2在远离尖顶部件4的一端具有一固定体30，用于将固定件保持在工具中特别是压焊工具中。其固定体30具有用于保持在工具中的呈径向扩展的凸缘。此处应说明的是，固定件优选作为对中销或精确定位销、用于对中和定位部件，特别是多片板件或具有螺母的至少一片板件。此外，固定件首先用于或用在焊接工具中，特别是压焊工具或装置或机械中。此外，本发明的固定件的特征在于外形尺寸小。螺栓体2的外径主要在3-12mm，优选在3.5-10mm，特别是在4-8.5mm。因此，在使用本发明的固定件时，具有M4或M5或M6或M8螺纹内径的小螺母借助固定件对中或由其定位并在相应机械或工具如特别是压焊机中与板件连接，又正是这种小径向尺寸，由于上述的金属尖顶部件4结构及其与高效陶瓷和/或耐磨烧结材料螺栓体2的所述结合作用，有利于避免尖顶部件的断裂，从而提高功能可靠性和/或使用寿命。
图2示出了另一实施例，其中固定体30不是与螺栓体2呈一体的部件，而是作为独立的部件与螺栓体2连接。其固定体由特殊的绝缘材料制成，特别是塑料，以便能够确保提高和/或改善固定件相对于工具特别是压焊工具的绝缘情况。如图所示，其螺栓体2的后端具有一第二凹口32，在其中与固定体30的连接部分34配合。其连接部分34借助粘接、热压配合、压接或夹紧连接在第二凹口32中连接。此外，其固定体具有一径向扩展部分和/或凸缘36，其外径大于螺栓体2的外径。在连接部分34与凸缘36之间形成一台阶，由此，形成固定体30相对于螺栓体2的确定止档和/或轴向定向。轴向地在两凹口8和32之间，也可以参照图1的实施例，螺栓体2具有实体的中间部分38，它保证了螺栓体2以及整个固定件的高稳定性和刚性。
在本发明的范围内，可替换的是，螺栓体2具有一个经整个轴向长度延伸的中心孔。对于这种情况，根据图2，独立的固定体30设置在后端，但在前端设置的尖顶部件4和固定体30之间不直接进行轴向连接，从而以适合的方式避免了尖顶部件4和固定体30之间的轴向相关作用力的产生。还可以想到根据图1的一替换实施方式，一内置孔经螺栓体的整个长度延伸，包括通过一体形成的连接体。但在这种实施方式中，连接区域仅仅设置在螺栓体2的前端。
附图标记
2螺栓体
4尖顶部件
6尖顶部件4的端部
8螺栓体2中的凹口
10尖顶部件4的前端
12端部6的表面
14端部6的最大外径
16螺栓体2的外径
18螺栓体2的表面
20纵向轴线
22过渡区域
244和6之间的台阶
266的外径
30固定体
322中的第二凹口
3430的连接部分
3630的凸缘
382的实体中间部分

Claims (9)

1.一种固定件，包括一螺栓体(2)，它具有基本平行于纵向轴线(20)的表面(18)，该螺栓体插入在插部件的孔中，其中，该螺栓体(2)由耐磨烧结材料制成或者含有耐磨烧结材料，在该螺栓体(2)的前端设置金属的尖顶部件(4)，其端部(6)与螺栓体(2)的凹口(8)配合并与螺栓体(2)连接，其特征在于：在设置在螺栓体(2)前端的连接部分形成端部(6)和凹口(8)的直接连接，所述连接部分只延伸过螺栓体(2)整个长度的一小部分，在轴向伸出螺栓体(2)的尖顶部件(4)的前端(10)与螺栓体(2)之间形成有朝该前端(10)收缩的过渡区域(22)，该前端(10)具有最大的外径(14)，该外径比螺栓体(2)的外径(16)小于一规定的量。
2.如权利要求1的固定件，其特征在于：在凹口(8)中的尖顶部件(4)的端部(6)借助粘接、热压配合、压接或夹紧连接与螺栓体(2)连接，和/或在该端部(6)与凹口(8)之间的直接连接部分轴向地延伸过螺栓体(2)整个长度的小部分。
3.如权利要求1或2的固定件，其特征在于：与凹口(8)配合的端部(6)具有外径(26)，该外径比该前端(10)的最大外径(14)小于一规定的量，和/或在该前端(10)和尖顶部件(4)的端部(6)之间形成一台阶(24)，该台阶作为螺栓体(2)的轴向止档。
4.如权利要求1或2的固定件，其特征在于：该前端(10)具有以规定的张开角朝着自由端基本为锥形变小的表面(12)，和/或所述过渡区域(22)的表面具有一张开角，该张开角比前端(10)的张开角大得多。
5.如权利要求1或2的固定件，其特征在于：所述螺栓体(2)的外径为3-12mm。
6.如权利要求1或2的固定件，其特征在于：螺栓体(2)的另一端具有固定体(30)，该固定体是螺栓体(2)的一体部件并由与螺栓体相同的材料制成，或该固定体(30)由独立的且由绝缘的材料构成。
7.如权利要求6的固定件，其特征在于：所述固定体(30)具有一凸缘(36)，其外径大于螺栓体(2)的外径(16)。
8.如权利要求6的固定件，其特征在于：所述固定体(30)具有连接部分(34)，该连接部分与螺栓体(2)的第二凹口配合和/或该连接部分(34)直接通过粘接、热压配合、压接或夹紧连接与螺栓体(2)连接。
9.如权利要求1或2的固定件，其特征在于：所述固定件用于焊接工具和/或焊接装置。
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