CN111425508A - 紧固件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧固件，包括施力部、压紧部、阶梯抱紧部，压紧部沿水平面布置用于与零件压紧接触，施力部从压紧部弯折翻出，阶梯抱紧部从压紧部的内边缘向中心延伸出，阶梯抱紧部的中心开设有通孔，通孔的内边缘朝向压紧部沿径向开设有至少一条切口，切口的两切边沿通孔的轴向错开，通孔的内边缘形成至少一个与螺栓的至少一圈外螺纹相匹配的内螺牙圈。本发明中通过施力部将紧固件与螺栓连接，压紧部与零件的板面贴紧，压紧部由于与零件之间面接触，且接触面积大，能够减小面压，防止零件变形或压溃。阶梯抱紧部与螺栓上至少一圈外螺纹抱紧连接，随着紧固件与螺栓之间受力旋转，内螺牙圈变形缩小，将螺栓紧紧抱住，紧固力大，可靠性高。

Description

紧固件

技术领域

本发明涉及紧固件的技术领域，尤其涉及一种紧固件。

背景技术

现有的车身隔热铝板有三种紧固方式：

第一种，螺母与螺栓固定。这种方案价格高，法兰小，紧固力大的情况，铝板材零件、塑料树脂件、毛毡隔热件、PET护板件及其他不耐压零件有被压溃变形的风险。

第二种，卡扣固定。依靠按压变形，自身产生弹簧力进行紧固，但是按压力无法量化，按压力完全依靠工人作业习惯决定，无法量化，紧固效果和品质波动比较大，存在紧固不良的风险，紧固不良容易造成车辆行走时，隔热铝板松动产生异响，甚至掉落。

第三种，塑料卡夹固定。材质为塑料，距离排气比较近，虽然不直接触，但是长期受热有老化风险。

因此，有必要设计一种能够防止零件变形，并且紧固良好，寿命长的紧固件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够防止零件变形，并且紧固良好，寿命长的紧固件。

本发明的技术方案提供一种紧固件，包括施力部、压紧部、阶梯抱紧部，所述压紧部沿水平面布置用于与零件压紧接触，所述施力部从所述压紧部弯折翻出，所述阶梯抱紧部从所述压紧部的内边缘向中心延伸出，所述阶梯抱紧部的中心开设有通孔，所述通孔的内边缘朝向所述压紧部沿径向开设有至少一条切口，所述切口的两切边沿所述通孔的轴向错开，所述通孔的内边缘形成至少一圈与螺栓的至少一圈外螺纹相匹配的内螺牙圈。

进一步地，所述压紧部为圆环形平板，所述阶梯抱紧部位于所述圆环形平板的内圈侧。

进一步地，所述施力部从所述圆环形平板的外侧延伸出。

进一步地，所述施力部包括四个第一翻边，所述第一翻边相对于所述圆环形平板垂直，其中每两个第一翻边连接为一体形成两组，两组之间形成第一空缺，四个所述第一翻边与两个所述第一空缺组成六边形。

进一步地，所述圆环形平板与所述施力部之间还设有一圈过渡部，所述过渡部的横截面从所述圆环形平板朝向所述施力部向下倾斜。

进一步地，所述施力部从所述圆环形平板的内侧，或中部延伸出。

进一步地，所述施力部包括第二翻边，所述第二翻边从所述圆环形平板和所述阶梯抱紧部切割一部分后相对于所述圆环形平板垂直翻折出。

进一步地，所述第二翻边有四个，每两个所述第二翻边相接布置形成两组，两组之间形成第二空缺，四个所述第二翻边与两个所述第二空缺形成六边形。

进一步地，所述阶梯抱紧部还包括圆锥环面，所述圆锥环面的外圈与所述圆环形平板的内圈连接，所述圆锥环面的内圈连接所述内螺牙圈。

进一步地，所述阶梯抱紧部还包括沉台部，所述沉台部连接在所述圆环形平板与所述圆锥环面之间。

进一步地，所述阶梯抱紧部还包括轴向环形带，所述轴向环形带连接在所述圆环形平板与所述圆锥环面之间。

进一步地，所述切口开设有多条，所述内螺牙圈与所述螺栓的一圈的外螺纹相匹配。

进一步地，所述切口开设有两条以上，所述内螺牙圈与所述螺栓的两圈以上的外螺纹相匹配。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明中通过施力部将紧固件与螺栓连接，压紧部与零件的板面贴紧，压紧部由于与零件之间面接触，且压紧面积大，能够减小面压，防止零件变形或压溃。阶梯抱紧部与螺栓上至少一圈外螺纹抱紧连接，随着紧固件与螺栓之间受力旋转，内螺牙圈变形缩小，将螺栓紧紧抱住，紧固力大，可靠性高。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明实施例一中紧固件的俯视立体图；

图2是本发明实施例一中紧固件的仰视立体图；

图3是本发明实施例一中紧固件与螺栓配合的立体图；

图4是本发明实施例一中紧固件与螺栓、零件连接后的剖视图；

图5是本发明实施例二中紧固件的仰视立体图；

图6是本发明实施例三中紧固件的俯视立体图；

图7是本发明实施例四中紧固件的俯视立体图；

图8是本发明实施例四中紧固件的仰视立体图；

图9是本发明实施例五中紧固件的俯视立体图；

图10是本发明实施例五中紧固件的仰视立体图；

图11是本发明实施例六中紧固件的俯视立体图；

图12是本发明实施例六中紧固件的仰视立体图；

图13是本发明实施例七中紧固件的俯视立体图；

图14是本发明实施例七中紧固件的仰视立体图；

图15是本发明实施例七中紧固件与螺栓配合的立体图；

图16是本发明实施例八中紧固件的仰视立体图；

图17是本发明实施例八中紧固件的仰视立体图；

图18是本发明实施例八中紧固件与螺栓配合的立体图。

附图标记对照表：

施力部1：第一翻边11、第一空缺12、第二翻边13、第二空缺14、镂空15、缝隙16；

压紧部2、过渡部4；

阶梯抱紧部3：通孔31、切口32、切边33、内螺牙圈34、圆锥环面35、沉台部36、轴向环形带37；

螺栓10：外螺纹101；

零件20。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

实施例一：

如图1-4所示，为本发明实施例一中紧固件的结构示意图。

如图1所示，紧固件，包括施力部1、压紧部2、阶梯抱紧部3，压紧部2沿水平面布置用于与零件压紧接触，施力部1从压紧部2弯折翻出，阶梯抱紧部3从压紧部2的内边缘向中心延伸出，阶梯抱紧部3的中心开设有通孔31，通孔31的内边缘朝向压紧部2沿径向开设有至少一条切口32，切口32的两切边33沿通孔的轴向错开，通孔31的内边缘形成至少一个与螺栓10的至少一圈外螺纹101相匹配的内螺牙圈34。

本实施例中通过施力部1将紧固件与螺栓10连接，压紧部2与零件的板面贴紧，压紧部2由于与零件20之间面接触，能够减小面压，防止零件20变形。阶梯抱紧部3与螺栓10上至少一圈外螺纹101抱紧连接，随着紧固件与螺栓10之间受力旋转，内螺牙圈34变形缩小，将螺栓10紧紧抱住，紧固力大，可靠性高。

具体为，如图4所示，压紧部2沿水平面布置，与平面的零件面接触贴紧，压紧部2的面积越大，对零件20的面压越小，越能够防止零件20的变形。内螺牙圈34与螺栓10旋紧的过程中，内螺牙圈34受到图4中沿空心箭头方向的力，使得内螺牙圈34的孔径变形缩小，缩小后的内螺牙圈34能够将螺栓10的外螺纹101紧紧抱住。

阶梯抱紧部3上的通孔31可以冲压成型，然后在阶梯抱紧部3上沿通孔31的径向剪出一条切口32，再将切口32的两条切边33沿轴向分离塑性变形，使得两条切边33的最大轴向间距等于螺栓10的一个螺距。

如图4所示，内螺牙圈34正好与螺栓10的一圈外螺纹101配合，一圈外螺纹101的首端和末端的轴向距离为一个螺距。

本实施例中的内螺牙圈34的角度与螺栓10的外螺纹101的锥度平行或略大。由于通孔31的内圈冲压后有一定厚度，与螺栓10的螺牙匹配不良，因此在通孔31的内圈增加了内螺牙圈34与外螺纹101能够紧密贴合，避免旋紧时，与螺栓10干涉。同时，内螺牙圈34还能加强局部刚性与强度。

实施例一中，内螺牙圈34与阶梯抱紧部3的其他部分一体成型，内螺牙圈34可以是对通孔31的内圈进行整形加工后形成。

可选地，内螺牙圈34还可以单独成型，或在通孔31的内圈形成一圈具有一定硬度的涂层。

进一步地，如图1所示，压紧部2为圆环形平板，阶梯抱紧部3位于圆环形平板的内圈侧。圆环形平板与零件20之间具有较大的接触面积。

可选地，压紧部2还可以为其他形状的平板件，只要能够分散零件20的面压即可。

进一步地，如图1-2所示，施力部1从圆环形平板的外侧延伸出，施力部1包括四个第一翻边11，第一翻边11相对于圆环形平板垂直，其中每两个第一翻边11连接为一体形成两组，两组之间形成第一空缺12，四个第一翻边11与两个第一空缺12组成六边形。

其中，第一翻边11的宽度和长度与第一空缺12的宽度和长度相等，组成一个正六边形，方便使用内六边形的工具来安装紧固件。例如：实用内六角披头，配合力矩电枪，将紧固件与螺栓10安装。

可选地，施力部1不限于与压紧部2相互垂直，施力部1可以从压紧部2上翻边形成，可以呈一定的倾斜角度。施力部1可以有两个，对称布置，类似两个耳部，便于手动拧紧紧固件。

进一步地，如图1-3所示，圆环形平板与施力部1之间还设有一圈过渡部4，过渡部4的横截面从圆环形平板朝向施力部1向下倾斜。

过渡部4不是一个平面结构，而是具有一定弧度的结构，从圆环形平板的外边缘开始向施力部1逐渐向下倾斜过渡。使得在紧固件与螺栓10的装配过程中，过渡部4不会与零件20干涉，影响压紧部1与零件20之间的压紧效果。

进一步地，如图1-3所示，阶梯抱紧部3还包括圆锥环面35，圆锥环面35的外圈与圆环形平板的内圈连接，圆锥环面35的内圈连接内螺牙圈34。

阶梯抱紧部3从圆环形平板的内圈向下倾斜布置，形成一个锥形的斜坡面。切口32开设在圆锥环面35上，并且通过圆锥环面35的塑性变形形成具有轴向高度差的内螺牙圈34。

由于圆锥环面35向下倾斜，紧固件与螺栓10装配时，也是从上往下不断旋转直到旋紧，随着紧固件与螺栓10的旋紧，内螺牙圈34变形缩小，使得内螺牙圈34与外螺纹101抱紧。

实施例一中，切口32有一条，内螺牙圈34有一圈，内螺牙圈34对应螺栓10的一圈外螺纹101。

可选地，切口32可以有两条以上，内螺牙圈34也可以有两圈以上，一圈或两圈以上的内螺牙圈34对应螺栓10的一圈或两圈及以上的外螺纹101。

可选地，内螺牙圈34可以是连续的一圈，或被切口32分割成间隔的一圈；或被切口32分割后，沿轴向错开形成对应两圈及以上外螺纹101的多圈或多条。

实施例二：

如图5所示，施力部1从圆环形平板的内侧，或中部延伸出。

实施例二中，施力部1包括第二翻边13，第二翻边13从圆环形平板和阶梯抱紧部3切割一部分后相对于圆环形平板垂直翻折出。

具体为，在圆环形平板和圆锥环面35上切割后形成镂空15，然后将切割出的板料向下弯折后形成第二翻边13。

图5为紧固件的仰视立体图，第二翻边13实际上向下翻折，圆锥环面35也是向下倾斜延伸出。

与实施例一不同的是：第二翻边13位于压紧部2的内侧。这样，当实施例二的施力部1与实施例一中的施力部尺寸相同时，实施例二中的压紧部2的面积可以更大，能够更好地减小对零件20的面压。

进一步地，当实施例二的压紧部2与实施例一中的压紧部尺寸相同时，实施例二中的施力部1形成外六角螺母，可直接使用工厂现有的外六角套筒，配合力矩电枪，即可实现螺母的安装，无需特别定制工具。

进一步地，第二翻边13也有四个，每两个第二翻边13相接布置形成两组，两组之间形成第二空缺14，四个第二翻边13与两个第二空缺14形成六边形。

实施例二中的第二翻边13之间独立成型，相接的两个第二翻边13紧挨在一起，有微小的间隙。与实施例一类似，四个第二翻边13与两个第二空缺14形成正六边形，便于使用工具拧紧，也可以通过手动施力在四个第二翻边13处来拧紧紧固件。

实施例一和实施例二中均是翻边和缺口组合成一个六边形的方式，这种结构，整个紧固件展开后是一整片近似长方形或一整片圆形，材料利用率最高，节约成本。

可选地，在不考虑材料利用率的情况下，也可以形成六个翻边结构。

实施例二中，圆环形平板的外圈也设有一圈过渡部4，该处的过渡部4为倾斜布置的环形带，从圆环形平板的外圈向外向下倾斜。过渡部4能够增加压紧部1的结构强度，防止压紧部2变形。

实施例三：

如图6所示，实施例三中切口32有四条，内螺牙圈34有一圈，内螺牙圈34被四条切口32分割成间隔分布的一圈，并且对应一圈外螺纹101。

实施例三中，开设有多条切口32，使得圆锥环面35和内螺牙圈34易于成型，容易加工，并且内螺牙圈34的精度容易控制。

实施例四：

如图7-8所示，实施例四中，切口32只有一条，内螺牙圈34有一圈，内螺牙圈34对应一圈外螺纹101。

与实施例一不同的是：圆锥环面35与压紧部2之间设有沉台部36，沉台部36从压紧部2先沿轴向向下延伸，然后沿径向向内延伸，形成一个下沉的台阶，沉台部36的上边缘与压紧部2连接，下边缘与圆锥环面35的上边缘连接。

沉台部36有利于局部控制圆锥环面35的锥度，当整体结构的尺寸较大时，可以缩小圆锥环面35的外径，并且局部控制圆锥环面35的锥度。并且沉台部36能够增加整体结构的刚性。同时，由于沉台部36将圆锥环面35沿轴向下沉，相对地，压紧部2向上凸起，防止压紧部2被干涉，保证与外部零件的装面紧密贴合。

实施例五：

如图9-10所述，实施例五中，切口32只有一条，内螺牙圈34有一圈，内螺牙圈34对应一圈外螺纹101。

与实施例一不同的是：圆锥环面35与压紧部2之间设有轴向环形带37，轴向环形带37沿轴向向下延伸，上边缘与压紧部2连接，下边缘与圆锥环面35的上边缘连接。

轴向环形带37也将圆锥环面35向下沉，不过圆锥环面35的外径不会缩小。轴向环形带37防止压紧部2被干涉，保证与外部零件的安装面紧密贴合。

实施例六：

如图11-12所示，实施例六是实施例三和四的结合。

具体为，切口32有四条，内螺牙圈34有一圈，内螺牙圈34被四条切口32分割成间隔分布的一圈，并且对应一圈外螺纹101。圆锥环面35与压紧部2之间设有沉台部36，沉台部36从压紧部2先沿轴向向下延伸，然后沿径向向内延伸，形成一个下沉的台阶，沉台部36的上边缘与压紧部2连接，下边缘与圆锥环面35的上边缘连接。

实施例六中，开设有多条切口32，使得圆锥环面35和内螺牙圈34易于成型，容易加工，并且内螺牙圈34的精度容易控制。沉台部36有利于局部控制圆锥环面35的锥度，当整体结构的尺寸较大时，可以缩小圆锥环面35的外径，并且局部控制圆锥环面35的锥度。并且沉台部36能够增加整体结构的刚性。同时，由于沉台部36将圆锥环面35沿轴向下沉，相对地，压紧部2向上凸起，防止压紧部2被干涉，保证与外部零件的安装面紧密贴合。

实施例七：

如图13-15所示，实施例七中，切口32有四条，切口32将圆锥环面35分割成四块，内螺牙圈34也分割成四条，四条内螺牙圈34沿轴向错开，对应两圈外螺纹101。

内螺牙圈34锁紧的外螺纹101的圈数越多，其紧固稳定性更好、受力更加平衡性。同时，可承受更大的扭矩、轴向力，紧固效率更高，可靠性更好。

可选地，内螺牙圈34还可以沿轴向错开对应三圈外螺纹101。切口32可以为更多。

实施例八：

如图16所示，与实施例七不同的是：包括四个第一翻边11，其中两个紧邻的第一翻边11之间设有缝隙16，缝隙16利于第一翻边11的成型，避免折弯过程中出现不必要的褶皱，影响美观。同时，避免褶皱与工具干涉而影响零件安装。

实施例九：

如图17-18所示，实施例九中，切口32有两条，圆锥环面35被分割成两块，内螺牙圈34被分割成两条，对应两圈外螺纹101。

本发明不限于上述实施例，还可以是实施例一到九的任意组合。

本发明中的紧固件可以用于车身隔热铝板的紧固连接上。零件20不限于板材，还可以是其他容易被压溃变形的零件，例如：塑料树脂件、毛毡隔热件、PET护板件等。既能够减小零件的变形，又能够提高紧固力和可靠性。本发明中的紧固件能够解决不耐压零件容易压溃问题，但是本发明不限于仅用于不耐压零件上，同样也可以应用在其他的零件的连接上，可以是耐压板材或零件，适用于紧固力不大的场景，提供较大的紧固力。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种紧固件，其特征在于，包括施力部、压紧部、阶梯抱紧部，所述压紧部沿水平面布置用于与零件压紧接触，所述施力部从所述压紧部弯折翻出，所述阶梯抱紧部从所述压紧部的内边缘向中心延伸出，所述阶梯抱紧部的中心开设有通孔，所述通孔的内边缘朝向所述压紧部沿径向开设有至少一条切口，所述切口的两切边沿所述通孔的轴向错开，所述通孔的内边缘形成至少一圈与螺栓的至少一圈外螺纹相匹配的内螺牙圈。

2.根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述压紧部为圆环形平板，所述阶梯抱紧部位于所述圆环形平板的内圈侧。

3.根据权利要求2所述的紧固件，其特征在于，所述施力部从所述圆环形平板的外侧延伸出。

4.根据权利要求3所述的紧固件，其特征在于，所述施力部包括四个第一翻边，所述第一翻边相对于所述圆环形平板垂直，其中每两个第一翻边连接为一体形成两组，两组之间形成第一空缺，四个所述第一翻边与两个所述第一空缺组成六边形。

5.根据权利要求3所述的紧固件，其特征在于，所述圆环形平板与所述施力部之间还设有一圈过渡部，所述过渡部的横截面从所述圆环形平板朝向所述施力部向下倾斜。

6.根据权利要求2所述的紧固件，其特征在于，所述施力部从所述圆环形平板的内侧，或中部延伸出。

7.根据权利要求6所述的紧固件，其特征在于，所述施力部包括第二翻边，所述第二翻边从所述圆环形平板和所述阶梯抱紧部切割一部分后相对于所述圆环形平板垂直翻折出。

8.根据权利要求7所述的紧固件，其特征在于，所述第二翻边有四个，每两个所述第二翻边相接布置形成两组，两组之间形成第二空缺，四个所述第二翻边与两个所述第二空缺形成六边形。

9.根据权利要求2所述的紧固件，其特征在于，所述阶梯抱紧部还包括圆锥环面，所述圆锥环面的外圈与所述圆环形平板的内圈连接，所述圆锥环面的内圈连接所述内螺牙圈。

10.根据权利要求9所述的紧固件，其特征在于，所述阶梯抱紧部还包括沉台部，所述沉台部连接在所述圆环形平板与所述圆锥环面之间。

11.根据权利要求9所述的紧固件，其特征在于，所述阶梯抱紧部还包括轴向环形带，所述轴向环形带连接在所述圆环形平板与所述圆锥环面之间。

12.根据权利要求1-11任一项所述的紧固件，其特征在于，所述切口开设有多条，所述内螺牙圈与所述螺栓的一圈的外螺纹相匹配。

13.根据权利要求1-11任一项所述的紧固件，其特征在于，所述切口开设有两条以上，所述内螺牙圈与所述螺栓的两圈以上的外螺纹相匹配。

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