CN102213256A - 自支撑支架螺母 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自支撑支架螺母。具体地，提供了一种用于将紧固件联结到板材构件的支架螺母。所述板材构件限定了第一平面，所述支架螺母限定了第二平面，所述第二平面与所述第一平面有偏斜角。所述板材构件限定了基本垂直于所述第一平面的第一孔，并且所述支架螺母被配置为与所述第一孔匹配。所述支架螺母中限定了基本垂直于所述第二平面的第二孔。所述第二孔被配置为接纳所述紧固件。所述偏斜角可以在约为三十度至约为六十度之间。所述支架螺母可以包括第一悬臂式臂部和第二悬臂式臂部。所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部被配置为防止围绕所述第一孔旋转。

Description

自支撑支架螺母

技术领域

本发明总体涉及联结用于薄壁结构的紧固件的螺母。

背景技术

许多零部件——诸如车内的那些——被联结到诸如由金属板形成的那些的薄壁结构。零部件可以有一个或多个孔，通过这些孔紧固件被插入以将零部件保持到金属板。将紧固件联结到金属板一般包括以基本垂直（九十度）的角度将紧固件直接拧入金属板中。

车门一般可由至少三层或面板形成。外车身面板往往是从车外看到的层。内饰面板往往是从车内或车舱看到的层，并且可以包括与控制安装面一起的车门拉手或杯，诸如窗户按钮和门锁。外金属面板往往介于外车身面板和内饰面板之间。外金属面板可以是结构性的，并且为内饰面板和诸如锁和窗户电机的车门硬件提供连接点。

发明内容

提供了一种用于将紧固件联结到板材构件的支架螺母。该板材构件限定了第一平面，该支架螺母限定了第二平面，第二平面与第一平面有偏斜角。该板材构件限定了基本垂直于第一平面的第一孔，该支架螺母被配置为与第一孔匹配。第二孔被限定了在支架螺母中并且基本垂直于第二平面。第二孔被配置为接纳紧固件。

所述偏斜角可以在约为三十度到约为六十度之间。支架螺母可以包括第一悬臂式臂部和第二悬臂式臂部。第一悬臂式臂部和第二悬臂式臂部被配置为防止围绕第一孔旋转。

从以下结合附图对本发明最佳实施方式和其他实施例的详细描述中，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势容易显而易见。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于将紧固件联结到板材构件的支架螺母，所述板材构件限定了第一平面，所述支架螺母包括：

其中，所述支架螺母限定了第二平面，其中，所述第二平面与所述第一平面有偏斜角；

其中，所述板材构件限定了以基本垂直于所述第一平面的方向延伸的第一孔，所述支架螺母被配置为与所述第一孔匹配；以及

其中，所述支架螺母限定了以基本垂直于所述第二平面的方向延伸的第二孔，其中，所述第二孔被配置为接纳所述紧固件。

2. 根据方案1所述的支架螺母，其中，所述偏斜角在三十度至六十度之间。

3. 根据方案2所述的支架螺母，其还包括：

第一悬臂式臂部；以及

第二悬臂式臂部，其中，所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部被配置为防止围绕所述第一孔旋转。

4. 根据方案3所述的支架螺母，其还包括向所述第一平面凸出并且被配置为防止所述支架螺母从所述第一孔移开的倒钩。

5. 根据方案4所述的支架螺母，其中，所述倒钩是所述第一悬臂式臂部上的凸台。

6. 根据方案5所述的支架螺母，

其中，所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部限定了被配置为接收所述紧固件的可扩展槽，以及

其中，所述可扩展槽被配置为通过所述紧固件从闭合状态调整到展开状态。

7. 根据方案6所述的支架螺母，其中，在所述展开状态时，所述可扩展槽将所述倒钩偏压向所述板材构件。

8. 根据方案7所述的支架螺母，其中，所述偏斜角在四十度至五十度之间。

9. 根据方案8所述的支架螺母，其中，所述第一孔具有大致矩形的横截面。

10. 根据方案9所述的支架螺母，其中，配置所述支架螺母以便所述紧固件不直接接触所述板材构件。

11. 一种用于将紧固件联结到板材构件的支架螺母，所述板材构件限定了第一平面，所述支架螺母包括：

其中，所述支架螺母限定了第二平面，其中，所述第二平面与所述第一平面有偏斜角；

其中，所述板材构件限定了以基本垂直于所述第一平面的方向延伸的第一孔，所述支架螺母被配置为与所述第一孔匹配；

其中，所述支架螺母限定了以基本垂直于所述第二平面的方向延伸的第二孔，其中，所述第二孔被配置为接纳所述紧固件；以及

向所述第一平面凸出并且被配置为防止所述支架螺母从所述第一孔移开的倒钩。

12. 根据方案11所述的支架螺母，其还包括：

第一悬臂式臂部；以及

第二悬臂式臂部，其中，所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部被配置为防止围绕所述第一孔旋转。

13. 根据方案12所述的支架螺母，其中，所述第一孔具有大致矩形的横截面。

14. 根据方案13所述的支架螺母，其中，所述倒钩是所述第一悬臂式臂部上的凸台。

15. 根据方案14所述的支架螺母，

其中，所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部限定了被配置为接收所述紧固件的可扩展槽，以及

其中，所述可扩展槽被配置为通过所述紧固件从闭合状态调整到展开状态。

16. 根据方案15所述的支架螺母，其中，当所述可扩展槽在所述展开状态时，所述可扩展槽将所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部偏压向所述板材构件的所述第一孔。

17. 根据方案16所述的支架螺母，其中，在所述展开状态时，所述可扩展槽将所述倒钩偏压向所述板材构件。

18. 根据方案17所述的支架螺母，其中，所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部提供向所述紧固件的弹簧力。

19. 根据方案18所述的支架螺母，其中，所述偏斜角在三十度至六十度之间。

20. 根据方案18所述的支架螺母，其中，所述偏斜角在四十度至五十度之间。

附图说明

图1是用于将坚固件联结到板材构件的支架螺母的示意性放大等轴测视图；

图2是图1所示的联结紧固件和板材构件的组装的支架螺母的示意性等轴测视图；

图3是图1和图2所示的处于紧固件被插入前的闭合状态的支架螺母和板材构件的示意性截面图；以及

图4是图1和2所示的处于紧固件被插入的展开状态的板材构件、支架螺母和紧固件的示意性侧视图。

具体实施方式

参考附图，在几个附图中相同附图标记对应相同或相似的零部件。图1示出用于将螺栓、螺钉、或紧固件12联结到板材构件14或另一薄壁结构的支架螺母10的放大的等轴测视图。类似地，图2示出被组装到板材构件14并且将紧固件12联结到板材构件14的支架螺母10的示意性等轴测视图。

板材构件14可以是，例如但没有限制，车门组件的外金属面板的一部分或区域。在这种应用中，紧固件12可被用来将内饰面板、车门拉手或类似结构连接到外金属面板。板材构件14可以比图1和图2所示的代表性部分大得多。车门组件可以进一步包括板材构件14的与紧固件12（和内饰面板）相对的一侧上的外车身面板（未示出）。如下所述，无论支架螺母10被并入的应用或组件如何，支架螺母10使得能够以非垂直的角度将紧固件12联结到板材构件14。

尽管关于汽车应用对本发明的大部分进行详细描述，本领域技术人员将认识到本发明有更广泛的适用性。本领域普通技术人员也将认识到，诸如“以上”，“以下”，“向上”，“向下”等的术语，都是用来描述附图，而不是表示对本发明范围的限制，本发明的范围由所附权利要求限定。

第一平面或板材平面16由板材构件14限定了，并且基本平行于板材构件14。板材构件14不需要全部都是平面的，在许多应用中，板材构件14的相当一部分可以不与板材平面16共面或平行。例如但没有限制，板材平面16可以位于从车门的外金属面板的整体往外向内饰面板延伸的突出部或凸台（boss）上。然而，与支架螺母10相邻的区域限定了板材平面16并且与板材平面16共面。

第二平面或紧固件平面18由支架螺母10限定。紧固件平面18与板材平面16有偏斜角20。板材构件14限定了基本垂直于板材平面16的第一孔或板材孔22。支架螺母10被配置为匹配板材孔22，如图1和2所示，板材孔22的横截面或形状可以是大致矩形的。第二孔或紧固件孔24在支架螺母10中限定。紧固件孔24基本垂直于紧固件平面18并且被配置为接纳紧固件12。紧固件孔24的一些或全部以及紧固件12的一部分可以具有对应螺纹。

在组装期间，如图2所示，通过将支架螺母10置于板材孔22内，可以首先将支架螺母10组装到板材构件14。支架螺母10在板材孔22内是自支撑的。然后，紧固件12可以通过螺纹部分被拧入紧固件孔24中。因此，在将紧固件12匹配到紧固件孔24前，支架螺母10不需要被其他零部件或组装工具独立保持或支撑。

在将紧固件12匹配或联结到板材构件14期间，紧固件12可以与紧固件平面18大致垂直对齐，并与紧固件孔24基本同轴。这允许将紧固件12匹配到支架螺母10，而不垂直接近板材构件16。此外，支架螺母10将紧固件12——以及连接到紧固件12的任何其他零部件——联结到板材构件14，无需额外零部件或硬件。

垂直接近板材平面16和板材孔22可被内饰面板或其他内部零部件的一部分阻挡或阻碍。此外，配置支架螺母10以便在组装后紧固件12不直接接触板材构件14。

偏斜角20可以在四十度至五十度（含）的范围内。在图1和图2所示的配置中，偏斜角20约为45度。然而，支架螺母10可被配置为具有更大范围的偏斜角20，偏斜角20可以小到三十度或大到60度。

在组装期间，偏斜角20以及因此产生的紧固件12的角度，可以在紧固件12被匹配到支架螺母10时稍微变化。图1和2所示的板材孔22具有大致矩形的横截面，这可以防止支架螺母10在紧固件12被拧入紧固件孔24时旋转。

现在参考图3，并继续参照图1和图2，示出了支架螺母10和板材构件14的示意性横截面图。图3中，支架螺母10被匹配到板材孔22，但紧固件12（图3中未示出）尚未插入紧固件孔24中。

支架螺母10包括向板材平面16凸出的倒钩26。倒钩26被配置为防止支架螺母10从板材孔22移开，而是具有一定角度以便它不妨碍将支架螺母10插入板材孔22中。多个平面臂部28毗邻板材构件14，并且一般平行于板材平面16。多个平面臂部28可以防止支架螺母10通过板材孔22移动或旋转。

支架螺母10还包括第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32。第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32通过板材孔22延伸，并且与板材孔22的壁协作来防止支架螺母10相对板材孔22或板材构件14旋转。所述臂部的每一个均可被标记为“第一”或“第二”。第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32与多个平面臂部28协作来防止支架螺母10相对板材构件14移动。倒钩26被形成为第一悬臂式臂部30上的凸台，并且可以延伸到第一悬臂式臂部30的全部或仅仅其一部分。

如图3所示，第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32限定了可扩展槽34，可扩展槽34部分地位于紧固件12的路径（图3中未示出）中。第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32因此被配置为在通过紧固件孔24拧入紧固件12时抓住和接收紧固件12。

可扩展槽34被配置为通过紧固件12从闭合状态调整到展开状态到支架螺母10。因为支架螺母10被示出为在匹配紧固件12（图3中未示出）前，可扩展槽34在图3中被示出为处于闭合状态。在闭合状态下，第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32允许将支架螺母10插入板材孔22中。

现在参考图4并继续参考图1-3，示出了在紧固件12被拧入紧固件孔24后支架螺母10的示意性侧视图。将紧固件12拧入紧固件孔24使支架螺母10的可扩展槽34处于展开状态。紧固件12可以匹配到板材构件14的车门拉手、车门拉杯或内饰面板的连接部分（未示出）或与之协作，以便在支架螺母10的紧固件平面18与紧固件12的头部之间抓住连接部分。

图4中，支架螺母10和可扩展槽34示出为处于展开状态。在展开状态下，第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32已旋转离开紧固件12，导致第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32的部分偏压向板材构件14。此外，在展开状态下，倒钩26被第一悬臂式臂部30偏压向板材构件14。

在展开状态下，第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32被偏压向板材构件14以及板材孔22的边缘，并且将不会允许支架螺母10从板材孔22移开（至少不施加大的力）。将第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32偏压向板材构件14以及板材孔22的边缘允许支架螺母10在组装过程期间保持传递的扭矩。

第一悬臂式臂部30和第二悬臂式臂部32还通过生成对紧固件12的弹簧力（挤压）来提供扭矩保持。扭矩保持降低了紧固件12松动或从支架螺母10后退的可能性，并且可以降低内饰面板的连接部分松动或从紧固件12以及支架螺母10移开的可能性。扭矩保持还降低了支架螺母10松动或从板材构件14拉开的可能性。

将可扩展槽34从闭合状态调整到展开状态可以稍微旋转或更改紧固件平面18和偏斜角20。例如但没有限制，当支架螺母10被首先置于板材孔22中（处于闭合状态）时，偏斜角20可以约为40度。然而，在紧固件12被拧入支架螺母10中并且支架螺母10展开后，偏斜角20可以约为45度。

尽管已详细描述了本发明的最佳实施方式和其他实施例，熟悉本发明所涉及领域的技术人员将认识到，在所附权利要求限定的范围内，可以有实践本发明的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于将紧固件联结到板材构件的支架螺母，所述板材构件限定了第一平面，所述支架螺母包括：

其中，所述支架螺母限定了第二平面，其中，所述第二平面与所述第一平面有偏斜角；

其中，所述板材构件限定了以基本垂直于所述第一平面的方向延伸的第一孔，所述支架螺母被配置为与所述第一孔匹配；以及

其中，所述支架螺母限定了以基本垂直于所述第二平面的方向延伸的第二孔，其中，所述第二孔被配置为接纳所述紧固件。

2.根据权利要求1所述的支架螺母，其中，所述偏斜角在三十度至六十度之间。

3.根据权利要求2所述的支架螺母，其还包括：

第一悬臂式臂部；以及

第二悬臂式臂部，其中，所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部被配置为防止围绕所述第一孔旋转。

4.根据权利要求3所述的支架螺母，其还包括向所述第一平面凸出并且被配置为防止所述支架螺母从所述第一孔移开的倒钩。

5.根据权利要求4所述的支架螺母，其中，所述倒钩是所述第一悬臂式臂部上的凸台。

6.根据权利要求5所述的支架螺母，

其中，所述第一悬臂式臂部和所述第二悬臂式臂部限定了被配置为接收所述紧固件的可扩展槽，以及

其中，所述可扩展槽被配置为通过所述紧固件从闭合状态调整到展开状态。

7.根据权利要求6所述的支架螺母，其中，在所述展开状态时，所述可扩展槽将所述倒钩偏压向所述板材构件。

8.根据权利要求7所述的支架螺母，其中，所述偏斜角在四十度至五十度之间。

9.根据权利要求8所述的支架螺母，其中，所述第一孔具有大致矩形的横截面。

10.一种用于将紧固件联结到板材构件的支架螺母，所述板材构件限定了第一平面，所述支架螺母包括：

其中，所述支架螺母限定了第二平面，其中，所述第二平面与所述第一平面有偏斜角；

其中，所述板材构件限定了以基本垂直于所述第一平面的方向延伸的第一孔，所述支架螺母被配置为与所述第一孔匹配；

其中，所述支架螺母限定了以基本垂直于所述第二平面的方向延伸的第二孔，其中，所述第二孔被配置为接纳所述紧固件；以及

向所述第一平面凸出并且被配置为防止所述支架螺母从所述第一孔移开的倒钩。

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