CN107407308B - 补偿螺母 - Google Patents

Abstract

一种补偿螺母，其由螺母(2)和螺栓(3)的组件形成，且用于将应用附接到表面或面板，同时保持所述表面与支撑元件或底盘之间的可变距离，从而防止当紧固应用附接螺栓时该距离塌缩，所述螺母附接在支撑元件或底盘中，所述补偿螺母包括在螺栓(3)的圆柱形轴向内部中空中紧紧保持的微柔性的塑料环形主体，比如，硫化塑料的包覆成型套筒(9)。

Description

补偿螺母

技术领域

本发明涉及补偿螺母，补偿螺母是螺母和螺栓组件，其用于将应用附接到表面或面板，同时保持所述表面与支撑元件或底盘之间的可变距离，这防止了当紧固应用附接螺栓时该距离塌缩，螺母附接在支撑元件或底盘中，应用附接螺栓和补偿螺母的螺栓之间具有改进的连接。

背景技术

已知的是用于将应用附接到所述应用的面板或支承表面的补偿螺母，其使得维持所述面板和框架或支撑表面之间的可变空间成为可能，所述螺母锚固在框架或支撑表面中。

这些螺母包含具有中空内部的螺栓。将该螺栓拧到螺母的螺纹上，螺纹是反向的，即螺栓的右旋移动致使螺栓向后移动以及螺栓的左旋旋转致使螺栓移动到螺母中。

该中空螺栓的内部具有接合构件，使得当插入用于附接应用的螺栓时，旋转所述应用附接螺栓也牵引(旋转)补偿螺母的螺栓。

如上所述，在该类型螺栓的已知操作中，当把应用螺栓拧到补偿螺母的螺栓的中空中时，该右旋旋转首先致使补偿螺母的螺栓向后移动直到已经覆盖支撑应用的面板和车辆的框架或底盘之间的整个分离空间，补偿螺母附接在车辆的框架或底盘中。

继续紧固应用附接螺栓其次会致使所述螺栓向前移动到补偿螺母的螺栓中并且待安装应用的附接。

专利EP2796729描述了所述类型的补偿螺母，其中补偿螺母的螺栓具有由从表面朝所述螺栓的轴向轴定向的腿部形成的内部连接构件。该螺栓的设计是复杂的，因为补偿螺母的所述螺栓的厚度是有限制的，必须牺牲所述螺栓的螺纹的外部区域以为所述外部连接元件提供材料。

所述解决方案存在的一个问题涉及应用附接螺栓的螺纹的磨损，该磨损由补偿螺栓的内部金属腿部的摩擦导致。这阻碍了所安装的组件的重复使用。

本发明的主要目的是提供一种更简单、更便宜且更高效的装置，便于应用附接螺栓的螺纹接合或锁定在补偿螺母的螺栓中，而不损坏所述螺栓。

本发明的另一个目的是提供整体上更轻便且制造成本更低廉的补偿螺母。

下文的说明书中阐述了本发明的这个优点以及其他优点。

发明内容

本发明涉及补偿螺母，补偿螺母是螺母和螺栓的组件，用于将应用附接到表面或面板，同时保持所述表面与支撑元件或底盘之间的可变距离，螺母附接在该支撑元件或底盘中，补偿螺母优选地用于汽车工业，其中塑料包覆成型部应用于中空螺栓的内壁，包覆成型部在用于应用附接螺栓的插入孔处具有圆锥形端部，包覆成型部之后变窄成比先前主体小的中空圆柱体部分。

在优选实施例中，补偿螺母由金属制成，以及具体地由处理过的材料(诸如，碳钢)制成。可对该部件进行防腐蚀处理。

在补偿螺母的优选实施例中，补偿螺母的螺母部件包括附接弹簧，该附接弹簧附接到形成于附接表面中的孔口或狭槽，且在每侧上都具有在端部处相连接且对齐的两组两个腿部，使得一侧上的所述腿部中的两个是内部的且彼此面对，而另外两个腿部是外部的且有弹性地锁定狭槽的边缘。用于形成所述弹簧的材料(碳钢)导致紧密且牢固的附接，在附接表面狭槽的孔口中不留间隙且充分地承受部件的工作振动。这与用于相似用途的其他附接件显著不同，该其他附接元件基本上是刚性的且不会紧密配合孔口或充分地承受车辆的振动。

还应该注意的是，本发明中弹簧的布置能够使部件正确地定位，所述弹簧充当附接元件且在螺母的任一侧上成对对齐。

螺母还包括内螺纹圆柱体，该圆柱体的基部通过圆顶形结构连接到螺母的基部表面，考虑到当加工补偿螺母时的应力，该结构为部件提供弹力和足够的残余应力。

补偿螺母包括带有上凸缘的中空螺栓，螺栓轴源自于该上凸缘。所述螺栓的螺纹和螺母的螺纹相匹配，使得它们可以沿标准方向的相反方向拧在一起。当向右旋转(右旋)螺栓时，螺栓向后移动。当向左旋转(左旋)螺栓时，螺栓向前移动。提供上述内容是为了上述的补偿功能的目的。

所述中空螺栓的内部圆柱形壁具有向下定向的钩状物和凹陷。当将塑料包覆成型为螺栓中空中的套筒时，两个元件提供包覆成型部和螺栓之间的夹紧区域，一旦包覆成型的塑料冷却从而轴向收缩，该区域就会阻止任何相对移动。

以这种方式实现所寻求的发明目的，由于金属部件由层状表面通过变形和冲压制成，且由于金属部件的结构布置，得到价格低廉且由轻质材料制成的补偿螺母。

附图说明

为了更好地解释本发明，本说明书附有仅作为本发明的非限制性说明的两页附图。

图1是根据本发明的补偿螺母的透视图。

图2是前图中的补偿螺母的一侧的透视图，示出了螺栓相对于螺母的可能的高度。

图3是根据本发明的补偿螺母的另一示例性实施例的透视图，其中螺母的腿部与前图中所示的实例不同。

图4是类似于图2中的视图的视图，其中螺栓升高，但是这次参考图3中的实施例。

图5是补偿螺母的螺栓部分的横截面。

图6是补偿螺母的整个部分的横截面。

图7是上图中横截面中心部分的放大细节。

具体实施方式

本发明涉及一种通过螺母(2)和螺栓(3)的组件形成的补偿螺母，补偿螺母用于将应用附接到表面或面板同时保持所述表面与支撑元件或底盘之间的可变距离，从而防止当紧固应用附接螺栓时该距离塌缩，螺母附接在支撑元件或底盘中。

在本发明的一个优选实施例中，螺母(2)由基部形成，从基部处向下延伸用于附接至支撑表面(例如，车辆的底盘)的元件。这些附接元件可以是不同的类型和形式。图1示出了由在其端部处连接的成对腿部形成的向下延伸的弹簧。这些成对腿部在螺母的任一侧并在一条线上对齐，因此所述腿部中的两个(每组一个)是外腿部。当所述弹簧(4)插入到设置在附接表面中的附接狭槽中时，这些外腿部作为弹簧弹性地起作用，被压靠在孔口的边缘。

这些外腿部(41)还具有相对于附接表面充当脱离止动件的凹部或台阶(42)。这种类型的结构对于根据本发明的补偿螺母是非常有利的，因为它使得螺母能够在没有任何间隙的情况下以及在设置在附接表面中的狭槽中的任何穿透长度下夹紧附接表面。

在本发明的其它可能的实施例中，例如，图3和图4中所示的实施例，可使用其他类型的夹紧元件，比如，具有向下延伸的部分(51)和向上延伸的延续部(52)的腿部(5)，向上延伸的延续部(52)通过表面(53)柔性地抵靠已经通过的附接表面的面。

在本发明中，补偿螺母(1)是金属的，优选地由碳钢制成。可能已经对其进行防腐蚀处理和/或其具有诸如镍涂层的涂层。用于制造补偿螺母(1)的材料的性质确保了附接元件(4和5)到附接表面中的狭槽的附接是牢固的且同时是紧密的没有间隙的附接，例如响应于车辆的振动而保持良好的弹性行为，并且与现有技术不同(在现有技术中，相当缺乏连接同样元件与狭槽的塑性和刚性)便于与补偿螺母(1)的附接支撑件脱离连接。

螺母(2)具有沿与腿部(5)和弹簧(4)相反的方向向外突出的、具有内螺纹的圆柱体(7)，与起始基部的连接由圆顶状体(6)或锥形体形成，圆顶状体(6)或锥形体具有圆形基部以及具有弯曲部分的壁。这种布置向整个螺母(2)提供弹性和阻力以抵抗其在使用中所受到的力和应力。

圆柱体(7)内螺纹的方向与正常螺纹方向相反。因此，当螺栓在所述螺纹中向右旋转时，其远离螺母的基部移动，并且当其沿左旋方向旋转到左边时被拧紧。

该螺母(2)由螺栓(3)补全，该螺栓(3)在内侧形成了轴向中空圆柱体，所述螺栓具有与该螺栓(3)拧入其中的螺母(2)的螺纹抵接的外螺纹。如图中的实施例所示，该螺栓具有基部或表面，螺栓(3)的轴源自于该基部或表面。

图1和图3示出了处于闭合和使用中位置的补偿螺母(1)，在该位置中部件的高度最低，即，未完全拧入且紧固到螺母中以使其能容易地拧开，螺栓(3)具有非常有限的空隙。相反地，在图2和图4中，相同的补偿螺母(1)处于打开位置，具有等于面板和底盘之间待覆盖空间的更高的高度。

如图6和图7中详细示出，本发明包括在螺栓(3)内部的圆柱形轴向中空中的、由合适的塑料制成的包覆成型部分(9)，所述包覆成型部分(9)在沿螺母(2)的位置的方向上是圆锥形的。换言之，包覆成型部分(9)具有在内部自由直径方面宽于具有较窄内孔径的第二部分(13)的第一部分(12)。

为了防止在初始圆锥形部分(12)中的应用附接螺栓的间隙，需要保持住螺栓(3)以防止其滑落，该部分具有弹性地保持住该应用螺栓以防止其滑落的圆环形突出部(14)。

具有远远小于应用附接螺栓(未示出)的自由部分的自由部分的螺栓(3)内部的包覆成型塑料材料(9)的该圆锥形示出了该螺栓如何强有力地夹紧所述包覆成型部(9)、与包覆成型部(9)过盈配合、与包覆成型部(9)接合并且使螺母(2)中的中空螺栓(3)能够旋转。包覆成型部(9)中的中空的第一较大部分(12)使应用附接螺栓位于螺栓(3)内。

因为使用的塑料材料在优选实施例中已被硫化，所以其足够硬以执行包覆成型部的功能，并且也是柔性的，类似于硬橡胶。当应用螺栓进入包覆成型部的比所述螺栓较窄的部分时，该螺栓的螺纹压靠塑料，从而与所述材料过盈配合。这使得补偿螺栓(3)能够被应用螺栓牵引。此外，当将应用螺栓从补偿螺栓(3)中抽出时，因为已经压缩了塑料的弹性且仅部分侵蚀了塑料的表面，所以可重复使用补偿螺栓(3)。实际上，根据本实施例的补偿螺母可以进行不少于十次的安装和移除操作。

在另一个可能的实施例中，本发明提供了类似于压入螺栓(3)的内部的包覆成型部(9)的部件。自然地，可改变螺栓(3)的内表面以更好地适应本实施例以及所使用的塑料材料的类型，以提高对螺栓(3)的附着性。与前述情况相似，应用螺栓通过过盈配合而非通过摩擦抵靠所述塑料材料，从而使设备能够重复使用。

例如，如图2中所示，当通过旋拧、锁定包覆成型部(9)中的附接螺栓来附接应用时，该旋转首先通过牵引螺栓(3)来致使旋转，这增大了补偿螺母(1)的高度，直到覆盖了面板和底盘表面之间的整个中空。

一旦应用附接螺栓的旋转不再允许补偿螺母(1)的扩展，随后通过旋拧来附接应用，该螺栓贯穿中空螺栓(3)。

通过倒转所述过程来移除应用。应用螺栓的左旋旋转收缩补偿螺母(1)，一旦关闭该补偿螺母，其就不能沿该方向进一步移动，使得后续的旋转释放了应用的附接并将应用附接螺栓从螺栓(3)的中空处取出。

因为本发明的这种特征布置不仅易于制造(免于现有技术的结构复杂)，还提供对应用螺栓的良好夹紧，这使得在不损坏所述应用螺栓的情况下能够牵引中空螺栓(3)，从而使部件能重复使用，所以本发明的这种特征布置是非常有利的。

然而，实现这种方便的解决方案显然需要克服不可逾越的障碍。可以理解的是，由于包覆成型部(9)的旋转必须能够通过旋转中空螺栓(3)来牵引中空螺栓(3)，所以包覆成型部(9)和中空螺栓(3)的主体之间必须有良好的连接。然而，包覆成型在螺栓(3)的中空中的内部套筒的形式下的塑料的技术存在困难，即，当塑料冷却时，塑料会收缩，塑料的收缩不是通过朝中空螺栓(2)的壁扩展而进行而是通过朝所述螺栓的轴向轴收缩而进行，从而失去与螺栓(3)的连接。

该缺陷的解决方案是在螺栓(3)的内侧的中空中提供夹紧元件，所述包覆成型部(9)附接在中空中，包封且填充包覆成型部(9)。这涉及在所述中空螺栓(3)的内侧的壁上制造钩状物(10)。这些钩状物(10)朝螺母(2)的位置定向，防止包覆成型部(9)脱出。

还应该考虑到，螺母(2)和中空螺栓(3)两者都是由层状材料通过变形和冲压制成。将部件制造地尽可能轻便，使得考虑到结构材料的质量以及其可接受的处理，根据其旨在执行的功能，其提供了合适的机械行为。

因此，钩状物(10)由形成中空螺栓(3)的壁的材料制成。如图3中所示，这可通过将材料从螺栓(3)的内壁中挖空，在所述钩状物(10)的上方形成凹陷(11)来实现。凹陷(11)和相应的钩状物(10)都为包覆成型部(9)提供极佳的锚固点，使得即使由冷却引起的所述包覆成型部(9)的轻微收缩，但是并没有丧失包覆成型部(9)和螺栓(3)之间的连接和夹紧。

根据本发明的补偿螺母(1)的结构简化了使用自动紧固工具的补偿螺母(1)的传统安装。在拧到组件中之前，技工将补偿螺母放置在待覆盖的中空中并使应用螺栓穿过应用的支撑元件。实际上，这是在单次旋拧操作中完成的，其中技工可以高速(甚至是900rpm)紧固所述补偿螺母(1)，由于部件的性能以及在所述应用螺栓和塑料包覆成型部(9)之间提供极佳牵引夹紧的过盈配合，这是可能的。

应当理解的是，在这种情况下，任何不改变本发明实质的完成和形式的细节可以有所不同。

Claims (20)

1.一种补偿螺母，其由螺母(2)和螺栓(3)的组件形成，且用于使用应用附接螺栓将应用附接到表面或面板，同时保持所述表面或所述面板与支撑元件或底盘之间的可变距离，从而防止了当紧固所述应用附接螺栓时所述可变距离塌缩，所述螺母附接在所述支撑元件或所述底盘中，其中所述补偿螺母包括紧紧保持在所述螺栓(3)的圆柱形轴向内部中空中的微柔性的塑料环形主体(9)，并且其中所述补偿螺母(1)的所述螺栓(3)的内壁具有朝所述螺母(2)的位置定向的钩状物(10)，所述钩状物(10)由所述塑料环形主体(9)覆盖。

2.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述塑料环形主体(9)具有之后是第二部分(13)的 第一圆锥形部分(12)，所述第二部分具有比所述第一圆锥形部分(12)更小的内直径。

3.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述塑料环形主体(9)具有用于保持所述应用附接螺栓的环形突出部(14)。

4.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述补偿螺母(1)的所述螺栓(3)的所述内壁具有由所述塑料环形主体(9)覆盖的凹陷(11)。

5.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述塑料环形主体(9)是硫化塑料的包覆成型套筒。

6.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述螺母(2)由基部形成，从所述基部向下延伸柔性的弹性弹簧或腿部(4、5)。

7.如权利要求6所述的补偿螺母，其中所述螺母(2)具有沿与所述柔性的弹性弹簧或腿部(4、5)相反的方向向外突出的、具有内螺纹的圆柱体(7)，其中所述圆柱体通过圆顶状体(6)或锥形体与所述基部连接，所述圆顶状体(6)或所述锥形体具有圆形基部以及带有弯曲部分的壁。

8.如权利要求7所述的补偿螺母，其中所述弹簧(4)由在其端部处连接的两对腿部组形成，所述弹簧(4)在所述螺母(2)的任一侧上并在一条线上成对地对齐。

9.如权利要求8所述的补偿螺母，其中所述弹簧(4)的外腿部(41) 具有凹部或台阶(42)。

10.如权利要求7所述的补偿螺母，其中所述柔性的弹性腿部(5)具有向下延伸的部分(51)和向上延伸的延续部(52)。

11.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述螺栓(3)具有上基部或表面，所述螺栓(3)的轴源自于所述上基部或表面。

12.如权利要求7所述的补偿螺母，其中所述螺栓(3)的螺纹和所述螺母(2)的所述圆柱体(7)的内螺纹相匹配，以使得所述螺栓(3)和所述螺母(2)能沿与所述应用附接螺栓的紧固方向相反的方向旋拧在一起。

13.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述补偿螺母是金属的。

14.如权利要求13所述的补偿螺母，其中所述补偿螺母由经热处理的碳钢制成。

15.如权利要求14所述的补偿螺母，其中所述补偿螺母已接受抗腐蚀处理和/或具有涂层。

16.如权利要求1所述的补偿螺母，其中所述塑料环形主体(9)的硬度和组分使得能够在至少900rpm的旋转速度下使用所述应用附接螺栓。

17.一种补偿螺母，其由螺母和螺栓的组件形成，并且可用于通过使用应用附接螺栓将应用附接到表面或面板，同时保持所述表面或所述面板与支撑元件或底盘之间的可变距离，其中所述螺母附接在所述支撑元件或所述底盘中，所述补偿螺母被配置成当所述应用附接螺栓被紧固时，防止所述可变距离的塌缩，其中所述组件包括紧紧地保持在所述螺栓的圆柱形轴向内部中空中的微柔性的塑料环形主体，并且

其中，所述补偿螺母的所述螺栓的内壁具有朝所述螺母的位置定向的钩状物，所述钩状物由所述塑料环形主体覆盖。

18.根据权利要求17所述的补偿螺母，其中，所述塑料环形主体具有之后是第二部分的第一圆锥形部分，所述第二部分具有比所述第一圆锥形部分更小的内直径。

19.根据权利要求17所述的补偿螺母，其中，所述塑料环形主体具有用于保持所述应用附接螺栓的环形突出部，

其中所述螺母包括基部，其中第一柔性的弹性腿部和第二柔性的弹性腿部对齐并从所述基部的第一侧延伸，其中第三柔性的弹性腿部和第四柔性的弹性腿部对齐并从所述基部的第二侧延伸，其中所述第二侧与所述第一侧相对，其中所述第一柔性的弹性腿部包括第一台阶并且所述第二柔性的弹性腿部包括第二台阶，其中所述第三柔性的弹性腿部包括第三台阶并且所述第四柔性的弹性腿部包括第四台阶，

其中，所述第一台阶位于所述第一柔性的弹性腿部的背向所述第二柔性的弹性腿部的一侧，其中所述第二台阶位于所述第二柔性的弹性腿部的背向所述第一柔性的弹性腿部的一侧，

其中，所述第三台阶位于所述第三柔性的弹性腿部的背向所述第四柔性的弹性腿部的一侧，其中所述第四台阶位于所述第四柔性的弹性腿部的背向所述第三柔性的弹性腿部的一侧。

20.一种补偿螺母，其由螺母(2)和螺栓(3)的组件形成，且用于使用应用附接螺栓将应用附接到表面或面板，同时保持所述表面或所述面板与支撑元件或底盘之间的可变距离，从而防止了当所述应用附接螺栓被紧固时所述可变距离塌缩，所述螺母附接在所述支撑元件或所述底盘中，所述补偿螺母包括紧紧保持在所述螺栓(3)的圆柱形轴向内部中空中的微柔性的塑料环形主体(9)，并且所述补偿螺母(1)的所述螺栓(3)的内壁具有朝所述螺母(2)的位置定向的钩状物(10)，所述钩状物(10)由所述塑料环形主体(9)覆盖，

其中，所述塑料环形主体(9)是塑料的包覆成型套筒；

其中，所述钩状物(10)延伸并嵌入所述塑料环形主体(9)中。

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