CN105246615A - 紧固件、组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种被设置成用于与摩擦或正向锁定件以摩擦或正向锁定的方式接合的紧固件，该紧固件包括被实现为挤压成形部的突起，其中，该突起从板突出，该板沿着主平面扩展并具有背向突起的基本表面；并且该突起包括内侧面，其中，该内侧面形成在平行于主平面的平面中具有内径Di的圆；其中，平行于主平面的第一平面包括具有第一内径Diˊ的圆，并且平行于主平面的第二平面包括具有第二内径Di”的圆，并且第一平面比第二平面更为靠近基本表面，并且第一内径Diˊ大于第二内径Di”。

Description

紧固件、组件和方法
背景技术
本发明涉及在独立权利要求的前序部分中所述的主题。
这种紧固件是众所周知的并且通常设置和设计成用于与摩擦或正向锁定件接合，该摩擦或正向锁定件例如为螺钉，特别是滚丝螺钉。通常，突起的高度等于或大于该摩擦或正向锁定件的直径，例如螺钉的直径。同时，突起的内侧通常具有笔直的侧面，也就是形成该突起的壁实现了大致为圆筒，特别是笔直的中空圆筒。从现有技术已知的这种紧固件的另一特征是喉部，该喉部将突起的内侧面与板的基本表面连结，其中，圆形节段的半径比制成突起的板/材料的厚度大约1.25倍。
虽然从现有技术已知的这些紧固件在各种工程(例如紧固件工程)领域中是常用的，但它们的使用可能受到突起的表面上的缺陷的限制，特别是受限于突起的内表面上的缺陷的限制。这种缺陷主要是由笔直的侧面以及等于或大于锁定件的直径的突起高度造成的。更具体地，这两种特征(即笔直的侧面和突起高度)使得无论在何时模具形成突起的内侧面时均难以容易地卸下该模具。规避这些缺陷的可能方法是保持压制速度处于最小值，以便使不希望出现的缺陷的产生最小化。
发明内容
本发明的目的是提供一种紧固件，该紧固件可被实现为使得可主要避免内侧面的表面上的缺陷，不过制造时间仍然是合理的。
本发明的目的通过一种紧固件来解决，该紧固件被设置成用于与摩擦或正向锁定件(如同例如螺钉)以摩擦或正向锁定的方式接合，该紧固件包括被实现为挤压成形部的突起。根据本发明，规定突起从板突出，该板沿着主平面扩展并具有背向该突起的基本表面。该突起包括内侧面，其中，该内侧面形成在平行于主平面的平面中具有内径Di的圆。根据本发明，进一步规定平行于主平面的第一平面包括具有第一内径Di'的圆以及平行于主平面的第二平面包括具有第二内径Di”的圆，其中，第一平面比第二平面更为靠近基本表面。根据本发明，第一内径Di'大于第二内径Di”。这样，在该突起的内侧面上实现了倾斜角或拔模角。更为详细地，根据本发明的紧固件的优势是减少了可能位于该突起的内侧面上的表面缺陷，这是因为模具可被以更为容易的方式释放(相比于具有笔直侧面的突起)。连同这种积极的效果一起，有利地提高了制造突起的压制速度。由于通过生产根据本发明的突起需要少量的工具，因此，本发明的另一积极效果是延长了生产突起的工具的工具寿命。
根据优选实施例，还规定突起具有开口。有利地，这种开口允许双向地使用紧固件，即，可将例如螺钉沿着在突起的方向上或反方向上所示的方向插入。此外，突起的内侧面包括螺纹是同样可设想到的。
根据本发明的另一实施例，规定该板具有厚度T并且内径Di与外径Do之间的差值的一半小于该板的厚度T。
在本发明的另一优选实施例中，规定突起的内侧面被设计成使得第一内径Di'与第二内径Di”之间的最大差值ΔDi对应于ΔDi＝DIS*tanα，其中，倾斜角α为约1度并且DIS是第一平面与第二平面之间的距离(即DIS＝|Di'-Di”|)。倾斜角α是突起的内侧面相比于筒状的突起渐缩成锥形的程度的一种度量，其从现有技术中是已知的。同样可以设想到的是，倾斜角α沿着突起的延伸程度变化，特别是倾斜角逐渐变化。由此，使紧固特性相对于为该紧固件单独设置的摩擦或正向锁定件最优化。
在本发明的另一优选实施例中，规定该紧固件具有喉部，该喉部在垂直于主平面的平面中至少部分地形成具有圆半径R的圆形节段。此外，规定喉部主要将板的基本表面与突起的内侧面连结，并且喉部包括具有圆半径R的圆形节段，该圆半径R基本上对应于R＝0.33*T。有利地，无论何时将根据本发明的若干紧固件呈紧固件的组件布置时，较小的喉部允许减小两个紧固件之间所需的距离。
在另一实施例中，规定该紧固件具有突起高度H，该突起高度H对应于包括基本表面的平面与平行于主平面的包括突起的相对于包括基本表面的平面最远定位的一部分的平面之间的距离。特别地，规定突起高度H小于突起的任何内径Di。
相比于具有大于内径的高度的突起，需要更少的用于制造具有这种短突起的紧固件的制造站。因此，加工成本和处理时间会被有利地缩短。
在本发明的另一优选实施例中，突起高度被设计成，如果摩擦或正向锁定件与突起以摩擦或正向锁定的方式接合，则摩擦和/或正向锁定件离开该突起。本实施例的优势在于紧固件与若干摩擦或正向锁定件是相容的，特别是与具有不同长度的若干摩擦或正向锁定件是相容的。其结果是，紧固件在使用中是灵活的，且并不限于是一种特殊种类的摩擦或正向锁定件。
在另一实施例中，内径的变化ΔDi和/或喉部直径和/或高度H出于工程和/或制造的目的而变化。本发明的优势是该紧固件可被用在多种应用领域中，这是因为紧固件的功能已经通过小突起来实现。由此，以有利的方式使紧固件适应于紧固件所设置使用的环境是可能的。与此相反，使用从现有技术中已知的紧固件有时受限于它们的周围环境。
此外，本发明包括由若干紧固件构成的组件，其中，若干紧固件被布置在一个共同的板上。特别地，规定紧固件的组件被使用压机和若干模具制造，以便在一个步骤中实现该组件。紧固件的组件在第一过程中产生，并且随后将组件划分成包括至少一个紧固件的若干小单元同样是可设想到的。由此，有利地是，增加单位时间内制造的这种单元(具有根据本发明的紧固件)的数量是可能的。
另外，本发明还包括用于生产如上所述的紧固件的方法。规定根据本发明的方法包括用于形成突起的挤压过程。更具体地，模具与压制件(例如液压机)相结合来制造该突起。实际上，该方法并不限于冷挤压。其它挤压方法(像热挤压)同样是可设想到的。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的紧固件的截面图。
图2示出了有关倾斜的几何基本原理，无论何时根据本发明设计突起时就会实现该倾斜。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的紧固件的截面图，其中，突起从具有厚度T的板10突出，并且包括内侧面4和外侧面3。挤压成形部的内侧面4和外侧面3主要形成能够接收摩擦或正向锁定件(例如螺钉)的壁。特别地，该内侧面被设置成用于接触摩擦或正向锁定件，并由此实现正向锁定和/或摩擦锁定。通常，由突出部的内侧面形成的突起的内部被成形为大致如同圆筒一样。
详细地，图1图示了越过主平面A扩展的板10具有背向突起的基本表面2。规定基本表面经由喉部2a在该挤压成形部的内侧面上越过。喉部2a被设计成使得圆形节段至少部分地在垂直于主平面A的平面中扩展。圆形节段的曲率由半径R表示，其中，该半径R对应于如在图1中由线所示的圆。挤压成形部的高度H从包括基本表面2的平面到达平行于该主平面(因此通常也平行于该基本表面)并包括突起的最为远离包括该基本表面在内的平面定位的一部分的平面。
挤压成形部的内侧面和外侧面分别在平行于主平面A的平面中形成圆，其中，内侧面4形成具有内径Di的圆并且外侧面3形成具有外径Do的圆。如图1中所绘，内径Di小于外径Do。根据本发明，规定第一平面A'内的第一内径Di'大于第二平面A”内的第二内径Di”，其中，第一平面A'和第二平面A”平行于该主平面，并且第一横截面A'比第二横截面A”被更为靠近该基本表面2定位。如此设计突起1，可以降低该挤压成形部1的高度H。特别地，有利地是能够实现用于与正向锁定件接合的挤压成形部1，其中，突起的高度H沿着该突起小于内径Di。
图2示出了用于描述倾斜的几何基本原理，无论何时根据本发明来设计突起时就能实现该倾斜。这种倾斜在查看该挤压成形部的情况下是可观察到的，特别是在该挤压成形部的内侧面4处，沿着平行于主平面的方向更是如此。挤压成形部的内侧面相对于垂直于主平面的平面的倾斜可由倾斜角α来确定。依赖于第一平面A'与第二平面A”之间的距离DIS，倾斜角α限定第一内径Di'与第二内径Di”之间的差值ΔD。特别地，规定ΔD等于DIS*tanα。
附图标记清单
1突起
2基本表面
2a喉部
3外侧面
4内侧面
10板
A主平面
A'平行于主平面的第一平面
A”平行于主平面的第二平面
T板的厚度
H突起高度
Di内径
Do外径
Di'第一内径
Di”第二内径

Claims (10)

1.紧固件，所述紧固件被设置成用于与摩擦或正向锁定件以摩擦或正向锁定的方式接合，包括被实现为挤压成形部的突起，其中，所述突起(1)
-从板(10)突出，所述板(10)沿着主平面(A)扩展并具有背向所述突起(1)的基本表面(2)；以及
-包括内侧面(4)，所述内侧面(4)形成在平行于所述主平面的平面中具有内径Di的圆；
其中，平行于所述主平面(A)的第一平面(A')包括具有第一内径Di'的圆，并且平行于所述主平面(A)的第二平面(A”)包括具有第二内径Di”的圆，并且其中所述第一平面(A')比所述第二平面(A”)更为靠近所述基本表面(2)，其特征在于，所述第一内径Di'大于所述第二内径Di”。
2.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述突起(1)具有开口。
3.根据前述权利要求中的一项所述的紧固件，其特征在于，所述板(10)具有厚度T，并且所述内径Di与所述外径Do之间的差值的一半小于所述板(10)的厚度T。
4.根据前述权利要求中的一项所述的紧固件，其特征在于，所述第一内径Di'与所述第二内径Di”之间的最大差值ΔDi对应于ΔDi＝DIS*tanα，其中，倾斜角α约为1°，并且DIS是所述第一平面与所述第二平面之间的距离。
5.根据前述权利要求中的一项所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件具有喉部(2a)，所述喉部(2a)在垂直于所述主平面的平面中至少部分地形成具有圆半径R的圆形节段，其中，所述喉部(2a)主要将所述板(10)的所述基本表面(2)与所述突起(1)的所述内侧面(4)连结，并且所述喉部包括具有圆半径R的圆形节段，所述圆半径R基本上对应于R＝0.33*T。
6.根据前述权利要求中的一项所述的紧固件，其特征在于，所述紧固件具有突起高度H，所述突起高度H对应于在包括所述基本表面(2)在内的平面与平行于所述主平面的包括所述突起的相对于包括所述基本表面的平面最远定位的一部分的平面之间的距离，其中，所述突起高度H小于所述突起的任一内径Di。
7.根据前述权利要求中的一项所述的紧固件，其特征在于，所述突起高度被设计成使得如果所述摩擦或正向锁定件与所述突起以摩擦或正向锁定的方式接合，则所述摩擦或正向锁定件离开所述突起。
8.根据前述权利要求中的一项所述的紧固件，其特征在于，所述内径的变化ΔDi和/或所述喉部直径和/或所述高度H出于工程和/或制造的目的而变化。
9.组件，所述组件包括若干个根据前述权利要求中的一项所述的紧固件，其中，若干紧固件被布置在一个共同的板上。
10.用于产生根据前述权利要求中的一项所述的紧固件的方法，其中，所述方法包括挤压过程。
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