CN102269206A - 无螺纹连接钉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无螺纹连接钉，旨在提供一种结构简单，易于加工制造的连接钉，该连接钉由钉头，钉杆，钉尾三部分构成，所述的钉尾包括可以向钉体轴线径向移动变形的倒钩，该种连接钉一般包括多枚倒钩，倒钩的钩部向外，向中间弹性聚拢后能穿过适当的孔，当穿过孔的另一端后，由于没有孔内壁的束缚，倒钩向外膨胀，从而自动锁住不能退回。

Description

无螺纹连接钉

所属技术领域

本发明涉及一种不带螺纹的栓、销，特别是一种无螺纹连接钉。

背景技术

用连接钉在一个通孔的内外卡住，最常见的就是螺栓了，用类似锁钩的部件代替螺栓螺母的螺纹部件，要解决的问题是弹性部件的设计，现有技术中，弹性部件不是一个标准的弹簧部件，即不是利用柱状体的弯曲产生弹性，这样，现有技术中对材料的选取往往有过高的要求，如中国专利申请号为200810122187.7名称为塑料紧固件，是一种塑料制品，其不足之处是弹性部件对材料的柔性要求过高，而柔性过高了，又降低了钉体的刚性，限制了它的应用范围，这是一对矛盾。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种无螺纹连接钉。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种无螺纹连接钉，钉体由三个不同的段落构成，如图1，图2，图3所示，它们是钉头1，钉杆2，以及钉尾3，所述的钉尾至少包括1枚倒钩，在此假设总共有k枚倒钩，那么所述钉尾每旋转一定的角度就和自身重合，这个角度有最小值，为                                                

，每一枚倒钩是平面对称的，其对称面所述连接钉钉体的轴线，整枚倒钩分为钩部和柄部两个部分，柄部外缘和钉杆表面是相切的，并且做到，所述钩部可以向钉轴方向弹性移动到聚拢，聚拢后的俯视投影在钉杆俯视投影的范围之内，对于钩部的移动，其弹性部件就是柄部，是柱形体，其弹性是该柱形体被弯曲产生的；所述钩部在所述柄部的上端，相对于所述柄部，该钩部只在轴线向外的方向上，形成凸块，形成凸块，在倒钩的对称面上，设这个凸块上最靠外的点与柄部外侧线的距离是m，所述钩部之间的间隔距离为n，那么有下面关系：n = 2m sin

。

本发明还可以是，所述每枚倒钩的钩部，其俯视图的轮廓线包括：度数为

的角的两条边与一段以钉轴所在点为圆心的圆弧线。

本发明还可以是，所述每枚倒钩的钩部，其俯视图的轮廓线包括：矩形的两条对边与一段以钉轴所在点为圆心的圆弧线。

本发明还可以是，所述钉尾为4枚倒钩。

本发明还可以是，所述钉体中间有通孔，是中空的。

本发明还可以是，所述钩部的对称面中，在向上的方向上，倒钩钩部底线与钉体轴线夹角，如果该角大于或者等于90度。

本发明还可以是，所述钩部的对称面剖面中，倒钩顶端内侧为一段斜线。

本发明还可以是，所述钉杆由两个圆柱构成，与钉头相连的大圆柱和与钉尾相连的小圆柱，大小圆柱连接部分形成一个圆环形台面。

如果上述的连接钉，每枚倒钩的钩部，其俯视图的轮廓线包括：矩形的两条对边与一段以钉轴所在点为圆心的圆弧线，那么与该连接钉配合使用的一种配合钉是这样的：包括钉杆与钉头，钉杆的另一端为小圆柱孔，并且，所述小圆柱孔与所述连接钉的小圆柱直径为配合关系，该小圆柱孔的深度不小于所述小圆柱和钉尾的总长度；所述连接钉与配合钉配合后，在连接钉倒钩的钩部位置，相应的，配合钉有钩部孔，该钩部孔是所述钩部向钉体轴线径向移动进入的孔，所述钩部和钩部孔是间隙配合。

上述配合钉还可以是，在所述小圆柱孔中有和所述钩部孔数量相同的展开面为矛头形状的导向部件。

与现有技术相比，本发明的有意效果是：与螺栓相比，使用安装快捷，避免了松脱，与现有技术相比，弹性部件的弹性由所述的钩柄长度来解决，只要钩柄够长或者够薄，理论上对材料可以没有限制，在此基础上，又优化了钉的其他方面的结构和形状，并且对其中的一种连接钉设计了专门的配套定，二者结合使用，不易拆卸。

附图说明

图1是一种连接钉的立体示意图；

图2是该种连接钉的剖视示意图；

图3是该种连接钉的俯视示意图；

图中，1是钉头，2是钉杆，3是钉尾；

图4是一种钉尾的钩部向中间聚拢俯视示意图；

图5是一种俯视轮廓线中具有矩形的两条对边结构的连接钉俯视示意图；

图6是一种单倒钩连接钉示意图；

图7是一种中空的连接钉剖面示意图；

图8是一种具有8个倒钩的连接钉俯视示意图；

图9是一种钉尾的钩部向中间聚拢时钩柄变形示意图；

图10是一种连接钉及配套的配套钉示意图；

图11是一种具有矛头形状的导向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

例1：一种4倒钩连接钉，该种无螺纹连接钉，钉体由三个不同的段落构成，它们是钉头，钉杆，以及钉尾；如图1是一种连接钉的立体示意图，图2是该种连接钉的剖视示意图，图3是该种连接钉的俯视示意图；图中，1是钉头，2是钉杆，3是钉尾；所述的钉尾至少包括2枚倒钩，在此假设总共有k枚倒钩，在本例中，k等于4，即有四枚倒钩，那么所述钉尾每旋转一定的角度就和自身重合，这个角度有最小值，为

==90°，每一枚倒钩是平面对称的，其对称面过钉体的轴线，整枚倒钩分为钩部和柄部两个部分，该柄部外缘和钉杆表面是对齐的，并且做到，钩部可以向钉轴方向弹性移动到聚拢，聚拢后的俯视投影在钉杆俯视投影得范围之内，对于钩部的移动，其弹性部件就是柄部，是柱形体；所述钩部在所述柄部的上端，相对于所述柄部，该钩部只在轴线向外的方向上，形成凸块，在倒钩的对称面上，设这个凸块上最靠外的点与柄部外侧线的距离是m，所述钩部之间的间隔距离为n，那么有下面关系：n =2m sin

=2m sin

=2m sin45°≈1.414 m。

  例2：一种单倒钩连接钉，如图6所示，该连接钉是这样形成的，一个树立的旋转体呈双头形，本来上下对称，在上面的部分由一个横面和纵面切去一部分，横面的位置以能保留适当长度的钉杆为宜，纵面切去钉体一半以上，钉尾钩部两侧再做适当切削，以适应在向内移动后在钉杆俯视的范围之内，这种钉的特点是拆卸快捷，只要在钉尾的一面施加一个拨动就在钉头的一面卸下了。

例3：钩部的对称面中，在向上的方向上，倒钩钩部底线与钉体轴线夹角，如果该角大于或者等于90度，则钩部底受力点在钩部的外缘，如果其夹角小于90度，则钩部底受力点在钩部的内侧，在钩部底斜面的作用下，倒钩有聚拢的趋势，使工作不稳定，所以其夹角要大于或者等于90度为宜。

例4：中空连接钉，图7是一种中空的连接钉剖面示意图，该连接钉和例1的不同之处是中间有个圆孔，该孔节省了材料，也可作为线路的通道使用。倒钩的柄部为柱形，当该柱接近于板形时，比如横截面的纵向尺寸明显大于横向尺寸是，则该柄部容易横向变形，在本发明中，如果倒钩数较多时，倒钩内侧可以切去一些，使倒钩在轴向上比较薄，如图8是一种具有8个倒钩的连接钉俯视示意图，切的方法可以到钉尾下底面为止，也可以贯穿整个连接钉，从而形成一个通孔。

例5：所述钩部的对称面剖面中，倒钩顶端内侧为一段斜线，这个做法也是为了使倒钩的钩部能向钉体轴线方向形成较大的位移量，如图9是一种钉尾的钩部向中间聚拢时钩柄变形示意图；图中，两个倒钩向中间聚拢，其顶部已经碰到一块了，如果沿着图中虚线把两枚倒钩之间的部分切去，那么两枚倒钩就可以继续向中间聚拢一定距离，从而使钩部形成向中间更大的移动量，当这两枚倒钩恢复为常态时，那么原先的虚线相应的就变成倒钩顶端内侧的一段斜线。

例6：连接钉与配套钉，如图10是一种连接钉及配套的配套钉示意图；图中左部为连接钉，钉杆由两个圆柱构成，与钉头相连的大圆柱和与钉尾相连的小圆柱，大小圆柱连接部分形成一个圆环形台面，这个台面适合于和图中右边的配套钉的底面相结合，形成一个连贯的圆柱体；图10中右边的是配合钉，包括钉杆与钉头，钉杆的另一端为小圆柱孔，并且，所述小圆柱孔与所述连接钉的小圆柱直径为配合关系，该小圆柱孔的深度不小于所述小圆柱和钉尾的总长度；所述连接钉与配合钉配合后，在连接钉倒钩的钩部位置，相应的，配合钉有钩部孔，该钩部孔是所述钩部向钉体轴线径向移动进入的孔，所述钩部和钩部空是间隙配合，当连接钉向配合钉的柱形孔插入时，连接钉的倒钩在柱空内壁的作用下向钉体轴线方向集中，从而使倒钩可以向配合钉柱形孔的内部插入，当插到底时，倒钩的钩部遇到与之配套的孔，于是向孔内膨胀，从而和配套钉连接为一体，而且因为整个结构在使用时处在被连接材料孔的内部，故具有不可拆性。

例7：具有矛头形导向部件的配套定，在上例中，在连接钉的钉尾向配套钉得圆孔内插入时，由于倒钩的钩部不一定能碰到与之配套的孔，所以在本例中的配套钉中设置有矛头形的导向部件，如图11所示，该图是一种配套钉的剖视示意图，为了简洁，下部的钉头部分采用断裂画法，图中的中间是一个在圆柱形内壁上形成的矛头形凸起，当连接钉的倒钩插入时，矛头形部件使连接钉转动，从而把倒钩的钩部导向与之配套的孔中，另外需要说的是，如果钉杆横截面是方形的，倒钩钩部聚拢的俯视轮廓也为方形，则不需要这样的导向结构了。

通过以上例子，我们略叙如下部件或指标：

连接钉的总体长度，连界定的作用长度不能调节是其弱点，要和所连接的部件相适应，一种长度的连接部件应用一种特制的连接钉，针对要连接的部件，一般从用特别的设计制造，虽然可以在所述连接钉上加套垫片以减少其作用长度，但效果并不理想。

钉尾倒钩数：倒钩数越多总体轮廓越接近于一个钉头形，而我们的目的就是要达到一个钉头的效果，所以倒钩数越多越好，但倒钩越多，给加工制造带来麻烦，故一般情况下，4枚倒钩不多不少，比较适宜。

倒钩柄部：柄部是本发明中起弹性作用的元件，故必须为横截面处处相同的柱形，理想的柄部应该是板形的，以形成可向钉体轴线变形的弹簧板，但这给加工制造增加了工序，由圆弧面切成平面，这也降低了倒钩的强度，故我们只要倒钩的柄部保持柱形就行了，本发明中，我们采用柄部的外缘与钉杆表面相切的做法，即所述的钩柄紧靠着钉杆的外侧，这样才能达到与钉体轴线的最大距离，也才能让顶部的钩部向连接钉轴线形成较大的移动量，从而形成钩部较大的倒钩钩面，该倒钩钩面的大小可以用所述的m值得大小来衡量，m值越大，从而使倒钩的工作更加可靠；钩柄的下端固定于钉杆，上端被钩部带动轴向移动变形，柄部越长，钩部可弹性摆动的幅度就越大，我么可以根据钉体选用的材料，设计钩柄的适当长度，比如柄部的长度可以提供钩部聚拢时的移动距离的两倍。

倒钩钩部在俯视图中的轮廓形状：本发明中，有两种形式，一种是所述每枚倒钩的钩部，其俯视图的轮廓线包括：度数为的角的两条边与一段以钉轴所在点为圆心的圆弧线，如图3所示，给出的是一种4枚倒钩的俯视图，这种连接钉适用于单个的连接钉直接连接北连接孔的两段；另一种是所述每枚倒钩的钩部，其俯视图的轮廓线包括：矩形的两条对边与一段以钉轴所在点为圆心的圆弧线，如图5所示，给出的是一种4枚倒钩的俯视图，这种连接钉适合于和配套的结合钉结合使用。关于上述的圆弧线，因为所述钩部可以向钉轴方向弹性移动到聚拢，聚拢后的俯视投影在钉杆俯视投影得范围之内，因此，聚拢时，钩部在俯视图中的轮廓形状是变化的，如果在自然状态时其轮廓线是圆形，这接近于钉头形，比较理想，如图4所示，但聚拢后就不再是圆形，圆弧和圆弧间要形成夹角，对钉尾通过的孔的孔径要求就大些，否则，如果孔径恰能容纳倒钩钩部的中间部分，则倒钩钩部的外侧就进不到孔中；反之，如果在聚拢时是圆形，对钉尾通过的孔的孔径可以是圆形的，且正好和连接钉倒钩聚拢时相配合，但在自然状态下，其轮廓线就呈类似花瓣的形状，与圆形有区别，工作不如圆形的受力面积大，工作可靠，因此，钩部轮廓线在自然状态下的圆形和聚拢后的圆形，我们可以选取其中的一种，也可选取中间值的圆，如在钩部向中间靠拢一半是轮廓线为圆形。

所述倒钩钩部形成的凸块上最靠外的点与柄部外侧线的距离是m：如图2，图4所标示的，这个m值越大，钉体倒钩效果越好，由于钩部可以向钉轴方向弹性移动到聚拢，聚拢后的俯视投影在钉杆俯视投影得范围之内，这个m值加上倒钩柄部径向的尺寸只是钉杆的半径的一部分，故m值和倒钩柄部径向尺寸如何分配它们的总体尺寸是要考虑的，比如可以是各占一半。

倒钩的间距n：倒钩的间距是围绕连接钉轴线相邻倒钩之间的最小距离；如图4，图5，图6所标示，各枚倒钩向中间聚拢时，各枚倒钩上端的间距就缩小，我们希望各倒钩聚拢一直到上端没有间隙时，这时正好完成了多个倒钩聚拢后的俯视投影在钉杆俯视投影得范围之内，以便聚拢后能正好穿过钉杆所适宜的孔，于是有关系：n =2m sin

，在例1中n= 2m sin

=2m sin45°≈1.414 m。 

Claims (10)

1.一种无螺纹连接钉，钉体由三个不同的段落构成，它们是钉头（1），钉杆（2），以及钉尾（3），所述的钉尾至少包括1枚倒钩，在此假设总共有k枚倒钩，那么所述钉尾每旋转一定的角度就和自身重合，这个角度有最小值，为                                               

，每一枚倒钩是平面对称的，其对称面过所述连接钉钉体的轴线，整枚倒钩分为钩部和柄部两个部分，柄部外缘和钉杆表面是相切的，其特征是，所述钩部可以向钉轴方向弹性移动到聚拢，聚拢后的俯视投影在钉杆俯视投影的范围之内，对于钩部的移动，其弹性部件就是柄部，是柱形体，其弹性是该柱形体被弯曲产生的；所述钩部在所述柄部的上端，相对于所述柄部，该钩部只在轴线向外的方向上，形成凸块，在倒钩的对称面上，设这个凸块上最靠外的点与柄部外侧线的距离是m，所述钩部之间的间隔距离为n，那么有下面关系：n = 2m sin

。

2.根据权利要求1所述的无螺纹连接钉，其特征是，所述每枚倒钩的钩部，其俯视图的轮廓线包括：度数为

的角的两条边与一段以钉轴所在点为圆心的圆弧线。

3.根据权利要求1所述的无螺纹连接钉，其特征是，所述每枚倒钩的钩部，其俯视图的轮廓线包括：矩形的两条对边与一段以钉轴所在点为圆心的圆弧线。

4.根据权利要求2或者3所述的无螺纹连接钉，其特征是，所述钉尾为4枚倒钩。

5.根据权利要求2或者3所述的无螺纹连接钉，其特征是，所述钉体中间有通孔，是中空的。

6.根据权利要求2或者3所述的无螺纹连接钉，其特征是，所述钩部的对称面中，在向上的方向上，倒钩钩部底线与钉体轴线夹角，如果该角大于或者等于90度。

7.根据权利要求2或者3所述的无螺纹连接钉，其特征是，所述钩部的对称面剖面中，倒钩顶端内侧为一段斜线。

8.根据权利要求3所述的无螺纹连接钉，其特征是，所述钉杆由两个圆柱构成，与钉头相连的大圆柱和与钉尾相连的小圆柱，大小圆柱连接部分形成一个圆环形台面。

9.根据权利要求3所述的无螺纹连接钉，其特征是，与该连接钉配合使用的一种配合钉是这样的：包括钉杆与钉头，钉杆的另一端为小圆柱孔，其特征是，所述小圆柱孔与所述连接钉的小圆柱直径为配合关系，该小圆柱孔的深度不小于所述小圆柱和钉尾的总长度；所述连接钉与配合钉配合后，在连接钉倒钩的钩部位置，相应的，配合钉有钩部孔，该钩部孔是所述钩部向钉体轴线径向移动进入的孔，所述钩部和钩部孔是间隙配合。

10.根据权利要求9所述的一种配合钉，其特征是，在所述小圆柱孔中有和所述钩部孔数量相同的展开面为矛头形状的导向部件。

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