CN103688420A - 具有螺栓的连接器 - Google Patents

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Abstract

具有螺栓(30)的连接器(1)包括第一(10)和第二(20)壳体，螺母(40)，螺栓(30)和弹簧(52)。螺栓(30)在第一位置(H1)和第二位置(H2)之间可移动，其中第一位置是当螺纹部(33)的顶端与螺母(40)的一个端部接触时螺栓(30)的螺纹部(33)的顶端的位置，第二位置是当穿过螺母(40)的螺纹部(33)空转地旋转时螺栓的螺纹部的顶端的位置。具有弹性性能的弹簧(52)如此的设置，使得当通过螺栓(30)和螺母(40)的紧固完成第一(10)和第二(20)壳体的嵌合时，螺栓(30)移动到第一(H1)和第二(H2)位置的中间且被螺栓(30)的移动压缩的弹簧(52)的反作用力将用于紧固的力矩提升到指定值。

Description

具有螺栓的连接器
技术领域
本发明涉及一种具有螺栓的连接器，其中，在彼此形成一对的壳体相互嵌合连接时，设置在一个壳体中的螺栓拧入设置并固定到另一个壳体上的螺母以实现壳体的相互嵌合连接。
背景技术
附图9显示的是具有螺栓的连接器的相关技术的示例。
这里显示的具有螺栓的连接器100在专利文献1中披露。然后，在彼此形成一对的公和母壳体110和120相互嵌合连接时，设置在构成母壳体110中的一个壳体中的螺栓130拧入设置并固定到构成公壳体120的另一个壳体上的螺母140中以实现壳体110和120的相互嵌合连接。
在设置在母壳体110中的螺栓130中，公螺纹设置在顶部。然后，螺栓130插入穿过形成在母壳体110中的螺栓插入孔111，在安装到螺栓插入孔111的螺栓130中，它的移动范围受到卡环131和螺栓推动弹簧132的限制。
卡环131抵靠在螺栓插入孔111的前侧开口的周缘部111a以防止螺栓130从螺栓插入孔111中掉出。此外，螺栓推动弹簧132将螺栓130朝脱离螺栓插入孔111的方向推动，以保持卡环131抵靠周缘部111a的状态。
附图9显示的是壳体110和120在嵌合开始位置处相互抵靠的状态。在这种状态中，螺栓130的公螺纹部135的顶端以可旋拧的方式与螺母140接触。然后，当螺栓130以拧紧方向旋转时，螺栓130拧入螺母140中，将壳体110和120进一步的相互嵌合。
在这种相关技术的具有螺栓的连接器中，螺栓130的长度和移动范围设置成使得在壳体110和120的相互嵌合正常地完成的状态下，公螺纹部135穿过螺母140且螺栓130空转地旋转。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-11-339884
发明内容
技术问题
同时，例如，在上述提及的具有螺栓的连接器100安装到车辆的情况下，从组装作业等的角度看，在实现壳体110和120的相互嵌合而紧固螺栓130的操作中要经常地使用拧紧扳手。
然而，在使用拧紧扳手的紧固作业中，拧紧扳手自身产生的拧紧力使得当螺栓130变成空转地旋转时很难识别出感觉上的改变。
这样，当壳体110和120的相互嵌合已经正常地完成后，拧紧扳手不能立即地从螺栓130脱离。这样，螺栓130继续地空转地旋转，因此增加了螺栓130的滑动摩擦导致的诸如在螺栓插入孔111的周缘部的热变形的损坏的可能性。
因此本发明的一个有益的方面是提供一种具有螺栓的连接器，其通过容易地和安全地使用拧紧扳手且在不会导致壳体的损坏的状态下实现壳体的相互嵌合连接的必要的螺栓紧固作业。
解决技术问题的手段
根据本发明的一个方面，提供一种具有螺栓的连接器，包括：形成有插入孔的第一壳体；第二壳体；固定在第二壳体中的螺母；螺栓，其设置在插入孔中且具有螺纹部，螺栓构造成拧入螺母使得第一和第二壳体相互嵌合，螺栓在第一位置和第二位置之间可移动，第一位置是当螺纹部的顶端与螺母的一个端部接触时螺栓的螺纹部的顶端的位置，第二位置是当穿过螺母的螺纹部空转地旋转时螺栓的螺纹部的顶端的位置；弹簧，其构造成将螺栓朝螺栓脱离插入孔的方向推动，具有弹性性能的弹簧如此的设置，使得当通过螺栓和螺母的紧固完成第一和第二壳体的嵌合时，螺栓移动到第一和第二位置的中间且被螺栓的移动压缩的弹簧的反作用力将用于紧固的力矩提升到指定值。
发明的有益效果
根据本发明的一个方面，在壳体通过螺栓和螺母的紧固其相互嵌合正常地完成时，螺栓的紧固力矩被提升到指定值。这样，在其最大驱动力矩被设定在上述的指定值的拧紧扳手被作为工具用于紧固螺栓的操作的情况下，用于螺栓的力矩传输操作在驱动力矩达到指定值时终结。因此，基于冲击扳手的操作的终结，操作者立即识别出壳体的相互嵌合的完成时刻。
此外，在壳体的相互嵌合正常地完成的状态下，螺栓的公螺纹部拧入螺母中，因此螺栓不容许空转地旋转。这样，避免了空转旋转的螺栓的滑动摩擦所导致的诸如一个壳体的螺栓插入孔的周缘部中的热变性的损坏。
这样，通过容易地和安全地使用拧紧扳手且在不会导致壳体的损坏的状态下实现壳体的相互嵌合连接的必要的螺栓的紧固作业。
附图说明
图1是根据本发明实施例的具有螺栓的连接器的分解透视图。
图2是图1中的母壳体的分解透视图。
图3是图1中的母壳体从顶部侧观察的透视图。
图4是沿图3中的线A-A的剖视图。
图5是图1中的公壳体从顶部侧观察的透视图。
图6是沿图5中的线B-B的剖视图。
图7（a），7（b）和7（c）是显示根据实施例的一对壳体相互嵌合连接的步骤的说明框图。图7（a）显示壳体相互分离和面对的状态的竖直剖视图。图7（b）是显示壳体在嵌合开始位置处相互抵靠的状态的竖直剖视图。图7（c）是显示螺栓的紧固开始进行和壳体处于相互嵌合过程中的状态的竖直剖视图。
图8（a）和8（b）是显示根据本实施例的一对壳体的相互嵌合连接的步骤的说明框图。图8（a）是显示用于螺栓的紧固力矩到达预定值且壳体的相互嵌合正常地完成的状态下的竖直剖视图。图8（b）是显示用超过预定值的驱动力矩紧固螺栓使得螺栓的公螺纹部穿过螺母且变成空转地旋转的状态下的竖直剖视图。
图9是显示相关技术的具有螺栓的连接器的构造的竖直剖视图。
附图标记列表
1：具有螺栓的连接器
10：母壳体
11a：周缘部（参照面）
20：公壳体
30：螺栓
40：螺母
51：卡环
52：螺栓推动弹簧
H1：旋拧开始位置
H2：螺母通过位置
具体实施方式
下面参照附图详细说明根据本发明的具有螺栓的连接器的优选实施例。
图1至图8（b）显示了根据本发明的具有螺栓的连接器的实施例。图1是根据实施例的具有螺栓的连接器的分解透视图。图2是图1中的母壳体的分解透视图。图3是图1中的母壳体从顶部侧观察的透视图。图4是沿图3中的线A-A的剖视图。图5是图1中的公壳体从顶部侧观察的透视图。图6是沿图5中的线B-B的剖视图。图7（a），7（b）和7（c）是显示根据实施例的一对壳体相互嵌合连接的步骤的说明框图。图7（a）显示壳体相互分离和面对的状态的竖直剖视图。图7（b）是显示壳体在嵌合开始位置处相互抵靠的状态的竖直剖视图。图7（c）是显示螺栓的紧固开始进行和壳体处于相互嵌合过程中的状态的竖直剖视图。图8（a）和8（b）是显示根据本实施例的一对壳体的相互嵌合连接的步骤的说明框图。图8（a）是显示用于螺栓的紧固力矩到达预定值且壳体的相互嵌合正常地完成的状态下的竖直剖视图。图8（b）是显示用超过预定值的驱动力矩紧固螺栓使得螺栓的公螺纹部穿过螺母且变成空转地旋转的状态下的竖直剖视图。
在根据本实施例的具有螺栓的连接器1中，在彼此形成一对的公壳体10和母和20相互嵌合连接时，设置在构成母壳体10的一个壳体中的螺栓30拧入设置并固定到构成公壳体20的另一个壳体上的螺母40中，从而实现壳体10和20的嵌合连接。
如图2所示，设置在母壳体10中的螺栓30包括：头部31，用作弹簧座的凸缘31a一体形成在该头部中；从头部31延伸的轴32；和位于轴32顶端的公螺纹部33。如图2-4，螺栓30插入穿过形成在母壳体10中的螺栓插入孔11。装接到螺栓插入孔11的螺栓30通过装接到螺栓30的卡环51和螺栓推动弹簧52，以在下面将要说明的在旋拧开始位置H1和螺母通过位置H2之间沿轴向方向可移动的方式保持在螺栓插入孔11中。
如图4所示，卡环51嵌入并装接到形成在螺栓30的轴32中的用于环装接的小直径部32a。如图4所示，小直径部32a沿着轴32的轴向方向在长度L1的范围内延伸。长度L1设置成比卡环51的板厚大。这样，卡环51以容许沿轴向方向（图4中的箭头X2的方向）滑动的方式嵌入。如图4所示，如上所述的卡环51抵靠在螺栓插入孔11的顶部侧（图4中的左端侧）上的开口的周缘部11a以防止螺栓30从螺栓插入孔11掉落。
螺栓推动弹簧52由螺旋压缩弹簧构成。如图4所示，螺栓推动弹簧52以压缩状态装接在抵靠螺栓插入孔11的后端侧（图4中的右端侧）上的开口的周缘部11b的平垫圈53和螺栓30的头部31的凸缘31a之间。如图4所示，螺栓推动弹簧52朝脱离螺栓插入孔11的方向（图4中的箭头X1的方向）推动螺栓30，以保持卡环51抵靠周缘部11a的状态。
螺栓推动弹簧52的弹性性能将在下面说明。
卡环51和螺栓推动弹簧52将母壳体10上的螺栓30的可移动范围限制在下面要说明的从旋拧开始位置H1到螺母通过位置H2的范围中。
如图4所示，旋拧开始位置H1是当抵靠周缘部11a的卡环51将螺栓30朝掉落的方向（图4的箭头X1的方向）移动到最大位置时的公螺纹部33的顶部的位置。换句话说，旋拧开始位置H1定义为，在如图7（b）所示的嵌合开始位置，在壳体10和20彼此抵靠的状态下，当公螺纹部33的顶部以可旋拧的方式与螺母40（螺母40的一个端部）接触时，螺栓30的公螺纹部33的顶部相对于母壳体10上的参照面K1的位置。以更详细地说明，在本发明实施例中，如图4所示，参照面K1位于卡环51抵靠的螺栓插入孔11的顶部侧开口的周缘部11a处。然后，如图4所示，在螺栓30位于旋拧开始位置H1时从参考面K1到公螺纹部33的顶端的距离用S1表示。
如图8（b）所示，螺母通过位置H2是在壳体10和20的相互嵌合已经正常地完成的状态下当螺栓30的公螺纹部33已经通过公壳体20中的螺母40且已经变得空转地旋转时，螺栓30的公螺纹部33的顶端相对于参照面K1的位置。如图8（b）所示，在螺栓30移动到螺母通过位置H2时从参照面K1到公螺纹部33的顶端的距离用S2表示。
如图6所示，公壳体20具有螺栓30插入其中的管部21。然后，管部21设有螺栓30拧入其中的螺母40。螺母40通过插入成型设置并固定到管部21。
接下来，下面要说明螺栓推动弹簧52的弹性性能。
如图8（a）所示，螺栓推动弹簧52的弹性性能设置成：在通过紧固螺栓30和螺母40将壳体10和20的相互嵌合正常地完成时，螺栓30移动到旋拧开始位置H1和螺母通过位置H2之间的中间，使得被所述移动压缩的螺栓推动弹簧52的反作用力将用于螺栓30的紧固力矩提升到指定值。
接下来，将按照过程步骤的顺序说明在用拧紧扳手执行所述一对壳体10和20的相互嵌合连接的步骤的过程中的螺栓30的位置的改变。
如图7（a）所示，在处于与公壳体20分开的状态的母壳体10中，螺栓30的公螺纹部33的顶端位置保持在旋拧开始位置H1。
然后，如图7（b）所示，在嵌合开始位置壳体10和20彼此抵靠。在这种状态下，螺栓30的公螺纹部33的顶端位置保持在旋拧开始位置H1，且公螺纹部33的顶端以可旋拧的方式接触螺母40。这样，在这种状态下，当螺栓30沿紧固方向被拧紧扳手旋转时，公螺纹部33拧入螺母40中。
图7（c）显示的是从图7（b）的状态开始紧固螺栓30的操作和螺栓30到螺母40的拧紧持续进行的嵌合过程的中间状态。在所述一对壳体10和20处于中间状态的状态下，与紧固螺栓30的操作相关联，与螺母40一体形成的公壳体20沿箭头X3的方向移动，以进一步地进行一对壳体10和20的相互嵌合。
图8（a）显示的是螺栓30沿紧固方向从图7（c）的状态进一步地旋转使得一对壳体10和20的相互嵌合正常地完成。在这种状态下，一对壳体10和20的相互移动在它们的端面相互抵靠且嵌合进一步地进行的方向上受到限制。这样，当沿紧固方向的旋转施加给螺栓30时，螺栓30相对于母壳体10沿箭头X4方向移位。
在如图8（a）所示的一对壳体10和20的相互嵌合正常地完成的状态下，卡环51移动到小直径部32a的后端侧且公螺纹部33的顶端的位置移动到旋拧开始位置H1和螺母通过位置H2之间的中间。此外，被螺栓30的移动压缩的螺栓推动弹簧52的反作用力将用于螺栓30的紧固力矩提升到指定值。这样，螺栓30不能被进一步地通过使用其驱动力矩设定在指定值的拧紧扳手进行紧固。这样，当使用拧紧扳手的紧固操作完成且进一步地紧固没实现时，操作者立即识别出壳体10和20的相互嵌合完成的时刻。
在对拧紧扳手的驱动力矩进行了错误设定等的情况下，拧紧扳手的实际设定驱动力矩超出上述的指定值，螺栓30能沿紧固方向从图8（a）的状态进一步的旋转。这种情况下，通过压缩螺栓推动弹簧52，螺栓30以螺旋的方式在螺母40中移动。然后，如图8（b）所示，螺栓30的移动停在公螺纹部33穿过螺母40且变成空转地旋转的位置。在公螺纹部33空转地旋转的状态下，公螺纹部33的顶端位于螺母通过位置H2.
这样，即使当螺栓30以过大的驱动力矩旋转时，作用在相互抵靠的一对壳体10和20之间的压载不超过当螺栓30到达螺母通过位置H2时的螺栓推动弹簧52的压缩负载。这样，避免了壳体10和20被过大损坏的情况。
在根据上述的实施例的具有螺栓的连接器1中，如图8（a）所示，在壳体10和20通过螺栓30和螺母40的紧固其相互嵌合正常地完成时，被压缩的螺栓推动弹簧52的反作用力将用于螺栓30的紧固力矩提升到指定值。
这样，在其最大驱动力矩被设定在上述的指定值的拧紧扳手被作为用于紧固螺栓30的操作的工具的情况下，用于螺栓30的力矩传输操作在驱动力矩达到指定值时终结。因此，基于拧紧扳手的操作的终结，操作者立即识别出壳体10和20的相互嵌合的完成时刻。
此外，在壳体10和20的相互嵌合正常地完成的状态下，如图8（a）所示，螺栓30的公螺纹部33拧入螺母40中，因此螺栓30不能空转地旋转。这样，避免了空转旋转的螺栓30的滑动摩擦所引起的损坏，例如一个壳体10的螺栓插入空11的周缘部中的热变性。
这样，通过容易地和安全地使用拧紧扳手且在不会导致壳体10和20的损坏的状态下实现壳体10和20的相互嵌合连接的必要的螺栓30的紧固作业。
这里，根据本发明实施例的具有螺栓的连接器1并不限制于上述提及的任何实施例，可以应用适当地修改和改进等。
例如，对于作为螺栓30的旋拧开始位置H1和螺母通过位置H2的参照的参照面，可以用后端侧开口的周缘部11b代替螺栓插入孔11的顶端侧开口的周缘部11a。
本申请基于申请日为2011年7月19日的申请号为2011-158287的日本专利申请而提出，其全部内容引入至此予以参考。

Claims (1)

1.一种具有螺栓的连接器，包括：
第一壳体，该第一壳体形成有插入孔；
第二壳体；
螺母，该螺母固定在所述第二壳体中；
螺栓，该螺栓设置在所述插入孔中且具有螺纹部；该螺栓构造成拧入所述螺母中，使得所述第一壳体和所述第二壳体相互嵌合；所述螺栓能够在第一位置和第二位置之间移动；所述第一位置是当所述螺栓的所述螺纹部的顶端与所述螺母的一个端部接触时，所述螺栓的所述螺纹部的顶端的位置；所述第二位置是当已经穿过所述螺母的所述螺栓的螺纹部空转地旋转时，所述螺栓的所述螺纹部的所述顶端的位置；
弹簧，该弹簧构造成将所述螺栓朝所述螺栓脱离所述插入孔的方向推动，具有弹性性能的所述弹簧设置成：当通过紧固所述螺栓和所述螺母完成所述第一壳体和所述第二壳体的嵌合时，所述螺栓移动到所述第一位置和所述第二位置的中间，且被所述螺栓的移动压缩的弹簧的反作用力将用于所述紧固的力矩提升到指定值。
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