CN102859207B - 紧固件 - Google Patents

Abstract

用于安装在工件（120、122）中的紧固件（102），所述紧固件包括销钉（106）和主体（104），所述主体（104）包括壳体（108）和径向扩展的头部（112），其中包括尼龙套管（110）的第一接合部（110）位于所述壳体的膛孔（116）内，并且包括多个倒钩（118）的第二接合部位于所述销钉杆（142）的至少一部分的外部上，并且其中所述销钉杆能够从所述主体的远离所述首端的端部插入到所述主体的所述膛孔中，使得所述第一接合部和所述第二接合部相互接合。

Description

紧固件

技术领域

本发明涉及一种用于插入穿过工件构件中的对齐的孔从而将构件固定在一起的紧固件，并特别涉及适用于低铆接厚度应用的紧固件，即适用于其中被固定在一起的工件构件的总宽度相对较小的应用的紧固件。

背景技术

如图1a至图3所示，当前已知的用于插入穿过工件构件中的对齐的孔的紧固件在商业上能够在注册商标AVTAINER下获得。已知的紧固件2包括销钉6(如图1a所示)和主体4(如图1b所示)。销钉包括轴42、头部44和断颈点46。主体包括壳体8和尼龙套管10。壳体8包括位于一端的径向扩展的头部12、从径向扩展的头部12伸出的细长杆14和轴向完全延伸穿过主体4的膛孔16。位于壳体8的细长杆14内的套管10形成第一接合部，并且销钉6上的包括多个环形倒钩18的倒钩部52形成第二接合部。

图2a和2b示出将紧固件2安装到包括工件构件20、22的工件中的顺序。首先，如图2a所示，通过对销钉头部44施力，销钉6被驱动到提供在工件构件20、22中的对齐的孔54、56内。销钉杆42的平坦部78在工件孔54、56内为压配合。图2a示出被驱动到对齐的孔54、56中之后的销钉6。

随后推动主体4，杆14首先到销钉杆42的伸出端上，直到套管10的前端邻接销钉6的倒钩部52。图2b示出本阶段完成后的紧固件。

通过使用工具(未示出)以同时拉动销钉杆42并迫使主体4进一步沿着销钉杆42直到销钉6的倒钩18与主体4的套管10相互接合，并且壳体头部12的下侧表面58邻接工件构件22的远离销钉头部44的外表面72，从而完成紧固件2的安装。销钉杆142被拉动直到其在断颈点46处发生拉力破坏。

图3示出完全安装到工件中以将工件构件20、22固定在一起的紧固件2，其中销钉6的倒钩18被嵌入到主体4的套管10中。铆接厚度，即工件构件20、22的总厚度由S表示。为了提供安装后的紧固件2的必需的抗拉强度，所有倒钩18必须与套管10接合，因此铆接厚度S必须大于杆14的长度L，因为套管10被包含在该长度内，并且该长度必须小于铆接厚度S以确保接合处被固定。尽管最小铆接厚度可以通过减少紧固件2的长度而被减少，这还将导致安装后的紧固件的抗拉强度的不可接受的降低。倒钩18与套管10相互接合的长度的减少将导致安装后的紧固件2的抗拉强度的不可接受的降低。

于是，现有技术的紧固件的最小铆接厚度被壳体的长度约束，因为紧固件不能被用于壳体长度的值以下的铆接厚度值。

发明内容

本发明的目的是提供一种紧固件，其中最小铆接厚度值不被壳体的长度限制。

于是本发明在第一方面中提供一种紧固件，包括销钉和主体；所述销钉包括位于一端的径向扩展的头部和从该径向扩展的头部伸出的细长的销钉杆；所述主体包括壳体，该壳体具有位于首端的径向和轴向扩展的头部和从该径向和轴向扩展的头部伸出的细长的壳体杆，并且其中头下接触表面被提供在所述壳体头部上；并且其中膛孔轴向延伸贯穿所述壳体头部和所述壳体杆；所述主体进一步包括第一细长接合部，该第一细长接合部位于所述膛孔的至少一部分内并具有前端和后端，所述前端比所述后端进一步远离所述壳体的所述首端；其中第二接合部位于所述销钉杆的至少一部分的外部上，其中所述销钉杆能够从所述主体的远离所述首端的端部插入到所述主体的所述膛孔中，使得所述第一细长接合部和所述第二接合部相互接合，其中所述壳体头部的所述头下接触表面位于所述第一细长接合部的所述前端和所述后端之间的轴向高度处。

主体的头部可以由倒圆构件形成，其中头下接触表面被提供在该倒圆构件的环形法兰上。

第一接合部优选包括尼龙套管，并且第二接合部优选包括多个倒钩。

本发明在另一方面中提供一种使用紧固件将工件固定在一起的方法，其中所述工件包括第一工件构件和第二工件构件，该方法包括：将所述紧固件的所述销钉插入到所述第一工件构件和所述第二工件构件中的对齐的孔中，直到所述销钉头部的下侧表面邻接所述第一工件构件的外表面，并且部分所述销钉杆从所述第二工件构件的外表面伸出；随后，定位所述紧固件的所述主体，将壳体杆首先定位到所述销钉杆的伸出端上，直到所述第一细长接合部的所述前端邻接所述第二接合部；随后，对所述主体施加压力从而将所述主体推入到所述第一工件构件和所述第二工件构件的所述孔中，直到所述头下接触表面接触所述第二工件构件的所述外表面；并相对于所述主体拉动所述销钉杆的所述伸出端，从而导致所述第一细长接合部和所述第二接合部相互接合；其中所述销钉杆的所述伸出端相对于所述主体被拉动，直到所述销钉杆在断颈点处断裂。

附图说明

现在将通过示例的方式并参照附图描述本发明的实施例，其中：

图4是根据本发明的紧固件的壳体的剖视图；

图5是根据本发明的紧固件的主体的剖视图；

图6是根据本发明的紧固件的销钉的侧视图；

图7是将根据本发明的紧固件安装到工件中的第一阶段的局部剖视图；

图8是将根据本发明的紧固件安装到工件中的第二阶段的局部剖视图；

图9是完全安装到具有相对大的铆接厚度S的工件中的根据本发明的具有相对长的销钉的紧固件的局部剖视图；以及

图10是完全安装到具有相对小的铆接厚度s的工件中的根据本发明的具有相对短的销钉的紧固件的局部剖视图。

具体实施方式

参见图4至图6，本发明的紧固件包括：第一部分，包括主体104(图5)；和第二部分，包括销钉106(图6)。主体104包括钢壳体108(图4)和尼龙套管110。壳体108包括提供在首端162的径向扩展的头部112和延伸远离头部112的管状细长的壳体杆114。套管110位于延伸贯穿壳体108的圆柱形膛孔116内。

壳体头部112由具有第一环形倒圆边缘126和第二环形倒圆边缘132的向外延伸的构件形成，第二环形倒圆边缘132比第一环形倒圆边缘126进一步远离壳体108的轴向中心。构件124的形式为使得环形空间130形成在壳体头部112下方。在第二环形凸起边缘132之外，壳体头部末端180(即，壳体头部112的距壳体杆114最远的部分)由环形法兰134形成。环形法兰134限定头下表面158(当紧固件安装到工件中时形成接触表面)。

壳体108的尾端164形成有向内延伸的法兰136。套管110从向内延伸的法兰136几乎延伸到壳体头部112的顶部，即小间隙保留在壳体头部112的顶部的高度与套管110的顶部之间。套管110的外径138为使得套管110在壳体杆114的膛孔116中为推入配合，并且套管110的内径140小于限定在壳体108的尾端处的向内延伸的法兰136内的孔的内径。套管110也具有延伸贯穿其长度的膛孔184。

套管110具有前端166和后端168。如所示，壳体头部112的头下表面158位于距套管110的前端166轴向距离‘x’处，并且位于距套管110的后端168轴向距离‘y’处。于是，壳体头部112的末端180和头下表面158均被设置在位于套管110的中点的轴向高度上。

销钉106也由钢形成，并包括细长的销钉杆142和具有平坦头下表面176的径向扩展的头部144。销钉杆142包括销钉头部144的紧下方的平坦部178、平坦部178下方的包括多个倒钩118的倒钩部152(形成第二接合部)、断颈点146和提供有拉动沟槽150以允许安装紧固件102的销钉尾部148。

销钉尾部148的外径在套管的膛孔184内为滑动配合，并且倒钩部152的最大外径大于套管110的内径140。

图7和图8示出安装到包括第一工件构件120和第二工件构件122的工件中的第一和第二阶段。

安装的第一步骤是将销钉杆142插入穿过提供在工件构件120、122中的孔154、156。销钉杆142的平坦部178在工件孔154、156内为压配合。直到销钉头部144的下侧表面176邻接第一工件构件120的外表面170，并且销钉尾部148从第二工件构件122的外表面172伸出。图7示出如上完全插入到孔154、156中的销钉106。

安装的第二步骤是手动定位主体104，首先将壳体杆114定位到销钉尾部148上直到套管110的前端66邻接销钉106的倒钩部152。由于倒钩部152的最大外径大于套管110的内径140，所以不能手动将主体104进一步沿着销钉杆142插入。

然后合适的工具被使用以完成紧固件102的安装。本阶段的安装由于是众所周知，所以将不被描述。总之，工具对壳体头部112的第一倒圆边缘126施加压力，并且提供在销钉杆142上的拉动沟槽150使得销钉杆142能够相对主体104而被拉动。在拉动销钉杆142期间，倒钩部152被迫使进入到套管110中，从而导致倒钩部152和套管110相互接合。销钉杆142被拉动直到壳体头部112的头下表面158接触第二工件构件122的外表面172，并且随后销钉杆142在断颈点146处发生拉力破坏。工件构件120、122由此被固定在一起。

断颈点146距倒钩部152足够近(即，套管110的后端168与壳体头部112的顶部之间的间隙是充足的)，使得销钉106的断裂端部不会伸出超过壳体头部112的端部的高度。

图9和10示出被完全安装以将工件构件120、122固定在一起的紧固件102。图9示出安装到具有相对大的铆接厚度S的工件中的紧固件102，并且图10示出安装到具有相对小的铆接厚度s的工件中的紧固件102(图9和10中的壳体均具有相同的长度L，然而图9的销钉6比图10的长)。

可以看出，由于壳体头部112的接触第二工件构件122的外表面172的头下表面158位于套管110的前端166和后端168之间的中途的高度上，所以部分套管110、围绕套管110的部分壳体杆114以及部分倒钩部152延伸超过第二工件构件122的外表面172。于是，在安装紧固件102时将会始终实现倒钩部152和套管110的完全接合，即使工件的铆接厚度小于壳体108的长度。这被例示在图10中，其中即使相对小的工件铆接厚度‘s’小于壳体的长度‘L’，也获得倒钩118在套管110中的完全接合。在图10所示的实施例中，工件的铆接厚度‘s’能够等于或大于壳体的长度‘L’的大约一半。

Claims (5)

1.一种紧固件，包括销钉和主体；

所述销钉包括位于一端的径向扩展的头部和从该径向扩展的头部伸出的细长的销钉杆；

所述主体包括壳体，该壳体具有位于首端的径向和轴向扩展的头部和从该径向和轴向扩展的头部伸出的细长的壳体杆，并且其中头下接触表面被提供在所述壳体头部上；

并且其中膛孔轴向延伸贯穿所述壳体头部和所述壳体杆；

所述主体进一步包括第一细长接合部，该第一细长接合部位于所述膛孔的至少一部分内并具有前端和后端，所述前端比所述后端进一步远离所述壳体的所述首端；

其中第二接合部位于所述销钉杆的至少一部分的外部上，

其中所述销钉杆能够从所述主体的远离所述首端的端部插入到所述主体的所述膛孔中，使得所述第一细长接合部和所述第二接合部相互接合，

其中所述壳体头部的所述头下接触表面位于所述第一细长接合部的所述前端和所述后端之间的轴向高度处。

2.如权利要求1所述的紧固件，其中所述主体头部由倒圆构件形成，其中所述头下接触表面被提供在所述倒圆构件的环形法兰上。

3.如权利要求1或权利要求2所述的紧固件，其中所述第一细长接合部包括尼龙套管。

4.如权利要求1所述的紧固件，其中所述第二接合部包括多个倒钩。

5.一种使用如权利要求1所述的紧固件将工件固定在一起的方法，其中所述工件包括第一工件构件和第二工件构件，

该方法包括：

将所述紧固件的所述销钉插入到所述第一工件构件和所述第二工件构件中的对齐的孔中，直到所述销钉头部的下侧表面邻接所述第一工件构件的外表面，并且部分所述销钉杆从所述第二工件构件的外表面伸出；

随后，定位所述紧固件的所述主体，将壳体杆首先定位到所述销钉杆的伸出端上，直到所述第一细长接合部的所述前端邻接所述第二接合部；

随后，对所述主体施加压力从而将所述主体推入到所述第一工件构件和所述第二工件构件的所述孔中，直到所述头下接触表面接触所述第二工件构件的所述外表面；

并相对于所述主体拉动所述销钉杆的所述伸出端，从而导致所述第一细长接合部和所述第二接合部相互接合；

其中所述销钉杆的所述伸出端相对于所述主体被拉动，直到所述销钉杆在断颈点处断裂。