CN101523063B - 可转动的系紧螺母 - Google Patents

Abstract

一种系紧铆接式螺母可转动地固定在开孔平板上。该螺母包括一具有轴向螺纹孔的本体和一形成所述螺母本体底部的凸缘。所述凸缘包括一在其底侧上的表面以提供支承平板的具有减少磨擦的支承表面，该表面较佳地与所述凸缘为一体。一与螺母本体为一体的置换件直接位于凸缘下面并且其外径小于凸缘的外径。一与螺母本体为一体的管形喇叭状螺身从置换件同轴向地延伸并包括一紧接置换件的颈部而在螺身外侧与置换件下侧之间形成一凹入区以接纳金属板的冷流，其中所述颈部的外径小于置换件的外径。

Description

可转动的系紧螺母

相关申请

本申请要求临时专利申请60/625,094的优先权，该临时专利申请于2004年11月5日提交，题为“可转动的系紧螺母”。

技术领域

本发明涉及可系紧在材料平板上但仍可自由地转动的紧固件，以致它们可与另一构件接合。更具体地说，本发明涉及一种可用工具转动的系紧紧固件，它可系紧在金属板上，而该平板在铆接合过程中发生变形。

背景技术

在紧固件工业中需要一种螺母，它与现有的铆接式螺母一样被系紧，但是仍然可以转动来与螺钉或螺栓相接合以提供夹紧负载。有一种情况需要将系紧固定式螺柱与系紧式螺母联用。这使得两个相配的零件螺柱和螺母都要被系紧在平板上。系紧式零件的优点包括消除硬件松脱的可能性、降低材料库存、容易制造和组装以及降低成本。

美国专利US 6,866,456提供了一种在平板上可转动的系紧螺母，该螺母的螺身(shank)在平板相对侧的垫圈内成喇叭形状。然而，这种构造需要专用铁砧来定位于平板相对侧上，而且因为使用了垫圈，所以夹紧负荷不能直接施加到平板后侧上。此外，已经知道，简单的柱式螺母(stake nut)包括一延伸的螺身，它相对于平板后侧来变形。这也需要第二个安装组件，即铁砧，而且不能提供齐平固定。本发明解决了现有技术中这些不希望的特性所造成的问题。

发明内容

本发明的装置是一种没有抗扭矩的铆接式螺母，它与现有技术中包括平板夹紧结构以提供刚性固定不同。所述铆接式螺母的螺身包括一置换件和一凹入区，但不包括诸如滚花式锯齿等抗扭矩特征。因此，自螺母的一凸缘延伸具有平滑表面的螺身。该凸缘提供了一个支承表面，它没有可能损害螺母转动或干扰基板表面的突出部分和不规则部分。螺母的头部可以是任何形状。较方便的螺母形状建议采用六角形，这是考虑到设计上的共通性。在凸缘上方的标准六角形形状允许使用普通扳手和套筒(socket)来接合和转动螺母，然而，也可以使用其它形状。例如，可使用具有两个扁平面的圆形、盖帽式螺母或更特殊的形状。头部的高度应该足够提供所希望的螺母强度。要将螺母设计成正确地使用，则螺母材质上的选择是重要的。因为有部分必须铆接，所以该部分的硬度必须足够产生基板面板。其它铆接式紧固件同样遇到这些问题，故对本领域技术人员是显而易见的。

更具体地，申请人已经设计了一种系紧铆接式螺母，它可转动地固定在开孔平板上，包括一具有轴向螺纹孔的螺母本体和一形成所述螺母本体底部的凸缘。所述凸缘包括一在其底侧上的表面以提供支承平板的具有减少磨擦的支承表面，该表面较佳地与所述凸缘为一体。一与螺母本体为一体的置换件直接位于凸缘下面并且其外径小于凸缘的外径。一与螺母本体为一体的管形喇叭状螺身从置换件同轴向地延伸并包括一紧接置换件的颈部而在螺身外侧与置换件下侧之间形成一凹入区以接纳金属板的冷流，其中所述颈部的外径小于置换件的外径。置换件和螺身的外表面具有较低的摩擦力，用于提供螺母支承平板开孔内壁的支承表面。置换件的侧表面较佳地为向内逐渐变细。系紧螺母与平板一起使用，其中置换件与螺母本体的螺身位于平板内并且与开孔同轴，使得平板一部分处于在置换件底部与螺身外表面之间的凹入区内。在置换件和凸缘的外表面与平板开孔的内壁之间的空间要使得螺母能够在平板内自由地转动而又被固定，不会出现大的轴向位移。较佳地，置换件的宽度和螺身的长度都小于平板的厚度，这样，螺身就不会延伸出平板的后侧表面。螺母与具有相当延展性的平板材料一起使用，使得凸缘保持相对地不变形，而且螺母可由硬度比平板的硬度大得多的材料来构成。

对于本领域的技术人员来说，本发明的目的从下面的附图和较佳实施方案的描述中将会更明显。虽然本发明是参考具体实施方案来描述的，但下面的描述仅起举例说明本发明的作用，不能解释为限制本发明。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可基于较佳实施方案对本发明作出各种变化。应该注意，为方便理解，下面的附图中相同的零件以相同附图标记来标示。

附图的说明

图1为本发明的前视图；

图2为本发明的底部立体视图；

图3为局部剖视前视图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的紧固件是一种螺母，它包括头部1，所述头部包括用于将转动扭矩施加到螺母的工具接合扁平面2。工具接合表面最好为六角形。本发明的螺母还包括一凸缘3，它具有光滑的底面11，用作要安装螺母的平板(如图3所示)的第一支承表面。以铆接方法安装螺母，其中位置较低的螺身8设置了置换件5和凹入区6。置换件向内逐渐变细。将螺母的螺身放入并穿过平板的开孔，当螺母受压进入由延展性较高的材料制成的平板时，置换件压迫平板材料的冷流进入凹入区6，以此方式将螺母固定在平板上。

如图2所示，凹入区6自所述螺身的颈部开始，其位置紧靠在所述置换件5下面。螺母7的内螺纹延伸至螺母整个长度。除了螺母凸缘3的底面11之外，管状螺身与置换件5的外表面都是光滑表面并具有减少的摩擦，增强它们作为支承表面的功能。

现在请参阅图3，螺母被安装在一平板9上，所述平板的开孔直径和厚度的尺寸相对于图1和图2所示的螺母的尺寸而定，使得金属板的冷流不会被紧紧地压迫在置换件或凸缘的外表面上。在平板与螺母之间的空间10能够使得螺母可在平板9内自由地转动，而因为平板材料的冷流位于在喇叭状螺身8与置换件5之间的凹入区内，所以也能够提供较大的拉出阻力。凸缘3的底面11支撑平板9的顶表面，而且底面11是一个光滑表面，摩擦力较小，可提高其性能。

应该理解，对本发明可以作出其它各种变化或者改型，基于上面的叙述，这些变化或者改型对于本领域技术人员来说是显而易见的，然而，本发明仅由所附权利要求及其等同物所限定。

Claims (11)

1.一种可转动地固定在具有开孔的平板上的系紧铆接式螺母，包括：

一具有轴向螺纹孔的螺母本体；

一在所述螺母本体底部上的第一支承表面；

一环状置换件，所述环状置换件与所述螺母本体为一体并直接位于所述支承表面下面，所述环状置换件沿其整个外侧表面向内逐渐变细，且所述环状置换件的外径小于所述第一支承表面的外径，并且所述环状置换件的底侧上的第二负载支承表面平行于所述第一支承表面；

一管形螺身，在组装之前，在所述管形螺身未连接的自由状态中是基本不变形的，所述管形螺身与所述螺母本体为一体并从所述环状置换件同轴向地延伸，所述管形螺身沿其整个长度朝向远端向外成喇叭形；以及

其中，紧接所述环状置换件的所述管形螺身的颈部的外径小于所述环状置换件的外径以及小于所述喇叭端的外径；以及

在所述管形螺身和所述环状置换件之间的凹入区，所述凹入区适于仅接纳所述平板的金属的部分冷流。

2.如权利要求1所述的系紧铆接式螺母，其特征在于：所述系紧铆接式螺母还包括一形成所述螺母本体底部的向外延伸的凸缘。

3.一种装配组件，其特征在于：所述装配组件包括：如权利要求1所述的系紧铆接式螺母和具有开孔的平板，其中，所述螺母本体的环状置换件和管形螺身位于所述平板内并与所述开孔同轴，使得所述平板的延展变形部分处于凹入区内；在所述系紧铆接式螺母的外表面与所述平板开孔的内壁之间的空间，使得所述系紧铆接式螺母可在所述平板内自由地转动而又被固定，不会出现轴向位移。

4.如权利要求3所述的装配组件，其特征在于：所述环状置换件和所述管形螺身的总长度小于所述平板的厚度，使得所述管形螺身不会延伸出所述平板的后侧表面。

5.如权利要求4所述的装配组件，其特征在于：所述系紧铆接式螺母由硬度大于所述平板硬度的材料构成。

6.如权利要求5所述的装配组件，其特征在于：位于所述凹入区内的部 分平板通过所述平板的冷流而接纳到所述凹入区内。

7.如权利要求2所述的系紧铆接式螺母，其特征在于：所述系紧铆接式螺母还包括一头部，其外表面上具有工具接合扁平面。

8.如权利要求7所述的系紧铆接式螺母，其特征在于：所述头部截面为六角形。

9.如权利要求8所述的系紧铆接式螺母，其特征在于：所述螺纹孔贯穿所述系紧铆接式螺母的整个长度。

10.如权利要求1所述的系紧铆接式螺母，其特征在于：所述环状置换件和所述管形螺身的外表面的摩擦较小，用于提供所述系紧铆接式螺母支承所述平板的支承表面。

11.如权利要求1所述的系紧铆接式螺母，其特征在于：所述第一支承表面与所述螺母本体为一体。 

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