CN1540175A - 其上形成有弹簧件的螺钉件 - Google Patents
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Abstract
一种螺钉件，具有一工具接合装置(5，6)和一弹簧件(8)，所述弹簧件与螺钉轴线(7)以共轴关系整块形成于所述螺钉件上，并由其自由边限定一工件接触面，所述接触面与螺钉轴线垂直并且与所述螺钉件(1)相隔一轴向间距，其特征在于，所述弹簧件(8)置于所述螺钉件，亦即一螺钉头(4)或一螺帽的外周面上，并径向伸出所述外周面，同时形成一工件接触装置(9)，所述装置置于所述外周面外侧且与所述螺钉轴线(7)成共轴关系。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有一工具接合装置和一弹簧件的螺钉件，弹簧件与螺钉轴线以共轴关系整块形成于螺钉件上，且其自由边限定一工件接触面，该接触面与螺钉轴线垂直并与螺钉件相隔一轴向间距。
背景技术
置于螺钉件和待固定工件之间的弹簧件所起的作用在于，永久性地保持工件和螺钉件之间的作用力，此为紧固螺纹连接件的要求，其中所述螺钉件可为螺钉头或螺帽。该弹簧力防止螺纹连接件由于长度改变(螺丝受热伸长、工件收缩等因素所致)而失去预加应力作用，或者防止例如振动或震动运动一类的力学作用导致螺纹连接件因摩擦力不足而松掉。一般而言，弹簧件为一独立部件，该部件在螺钉通过待连接工件被安装之前，便被安装至螺钉杆上，并置于螺钉头下方，或者在螺钉通过工件被安装之后，而被安装至螺钉向外突出的螺纹部分并被置于螺帽和邻接工件之间。通过这种方式，一方面是对螺钉件而言，另一方面是对弹簧件而言，它们均可使用性能不同的各种材料。
但是同样公知的还有，螺钉件是与弹簧件整块制造而成的，并且以这种方式来确保弹簧件在形成螺纹连接件时不被遗失或忘掉。在螺帽是指本说明书开头部分和由瑞士专利说明书No.101 675所公开的类型的情况下，弹簧件包括一螺帽端面处的突起，该突起具有一在若干位置处成角形弯曲的形状，与波纹管构件类似，该突起保持于螺帽的外周面内，并依靠由角形部分所形成的径向压痕形状而享有弹簧特性(因弹性回复作用所致)。该设计方案不仅使轴向结构长度增加，而且所需制造费用的标准也较高。另外，弹簧件的弹簧特性只可能在一极为有限的范围内变化。由DE 26 01 731 A1所公开的装置也存在类似的考虑因素。
发明内容
本发明在这里试图提供一种改进方案。基于本说明书开头部分概括描述并在上文论述的技术方案，本发明提供了一种弹簧件，该弹簧件被安装于螺钉件，亦即螺钉头或螺帽的外周面上，它径向伸出所述外周面并形成一工件接触装置，所述装置置于所述外周面外侧并与螺钉轴线同轴。通过这种方式，连接于螺钉件上的弹簧件几乎未使其轴向长度增加，更具体而言，仅增加了弹簧移动所需的长度量。另外，根据螺纹连接件的各种使用目的和特性，弹簧件可具有多种设计结构，由此，其弹簧特性的变化范围可能会相当大。
DE 33 27 587A1公开了一种螺钉件(螺钉头或螺帽)，其中，形成于其上的弹簧件径向伸出螺钉件，当然，还包括一常规的螺旋弹簧圈，其表面仅一小部分被固定于螺钉件上，该弹簧圈的其它部分则分开布置于其周边之外。因此，作用力仅在固定位置处并从而离开螺纹连接件的中心而被传送。另外，安装状态下的弹簧件的工件接触面并非与螺钉件轴向隔开。
弹簧件可为一与螺钉轴线共轴的环圈，并具有一始终为环形构造的工件接触装置。这样，由于在螺纹连接件形成时，弹簧件内不仅形成了轴向力，而且还形成了切向环形力这一事实，故弹簧特性得以改进。
作为一备择方案，如果弹簧件包括若干径向爪形突起，而所述突起各具有工件接触装置的至少一部分，则切向作用力明显降低。那么，作用力根据弹簧移动而增加的方式则主要取决于突起之间的弹簧件部分的径向宽度。本发明对于螺纹连接件包含较精细工件的情况会相当有好处，即如果弹簧件具有较平缓的弹簧特性，那么，由于在形成螺纹连接件时不存在太大的紧固力，所以较大的长度变化，尤指在相连工件的部位上，只会使得螺纹连接件内失去较小的预加应力。
本发明的改进之处在于，主要由于弹簧件径向伸出螺钉件这一事实，所以通过例如选取热处理方式，赋予弹簧件的硬度标准比赋予螺钉件的硬度标准低。对于螺钉件和弹簧件而言，由于在螺钉件的制造过程中所包含的空间差异，所以尽管这些部件具有整体特性，其性能上的其他差异仍可较为容易地得以实现。
在螺钉件包括一螺钉的情况下，该螺钉件则可具有螺纹成型和可选的自钻孔特性。
根据本发明，弹簧件的设计结构还允许在两个工件之间形成一螺纹连接件，其中至少一个工件为一金属板或一塑料件，借此方式，只有弹簧件和该螺钉件承受作用于邻接工件上的预定预应力。
附图说明
附图示出了本发明的具体实施方式，图中：
图1示出了本发明一螺钉的局部断面侧视图，所述螺钉在螺钉头内具有一内部工具接合装置；
图2示出了与图1相应的一基本相同的螺钉的视图，只是在螺钉头上具有一外部工具接合装置；
图3示出了图1中的螺钉的平面图；
图4示出了图2中的螺钉的平面图；
图5-9示出了与图3相应的如图1所示的一螺钉的平面图，所述螺钉具有改进的弹簧件；
图10和11示出了如图1所示的具有进一步改进的弹簧件的螺钉的视图；
图12示出了图10中所示的螺钉的俯视图；
图13示出了图11中所示的螺钉的俯视图；
图14示出了与图13相对应的一改进弹簧件的视图；
图15示出了如图1所示的、具有一与图13类似的改进弹簧件的视图；
图16和17示出了图15的弹簧件的仰视图；
图18示出了与图2相对应的一具有一备择弹簧件的螺钉的视图；以及
图19-22示出了具有不同构造弹簧件的图18中的螺钉的平面图。
具体实施方式
所有的螺钉1均具有一螺钉杆2和一螺纹3以及一螺钉头4。在图1、10、11和15所示的螺钉的实施例中，形成螺纹连接件所需的工具接合装置为一内部接合装置或凹槽5，但是在图2所示的螺钉的实施例中(图中未示出螺纹3)，其形式则为一外部接合装置6。对本发明而言，选择内部接合装置或外部接合装置并无明显不同。此外，螺钉件也可包含一螺帽。
在所有的实施例中，弹簧件8与螺钉头4(或螺帽)整体相连，并且相对于轴线7径向伸出螺钉头。另外，在图1-4所示的螺钉1的实施例中，环形的工件接触面9沿轴线7方向与螺钉头4隔开一定的距离。根据螺纹连接件的各种要求，接触装置9的构造可使得弹簧件8的弹簧特性和螺纹连接件紧固时相对于表面区域的压力得以在较大的范围内进行改变。
如上所述，在图3和4所示的弹簧件8的具体实施方式中，弹簧件8的工件接触装置9为环形，从而当螺纹连接件被紧固并且弹簧件8因而被平行于轴线地弹性偏转时，其所包含的外周尺寸的增加使得在弹簧件8内形成了外周应力，同时外周应力使得弹簧特性增强。如图5-9所示，如果弹簧件8由放射状切口10中断，从而弹簧件8包括若干放射状爪形突起11，而各突起仅具有工件接触装置9的一部分，则外周应力较低。在如图5-7所示的实施例中，包括一些基本上为U形的切口10，更具体而言，是两个切口(图5)、三个切口(图6)和四个切口(图7)，从而因此而分别具有二、三和四个突起。
如图8和9中所示的弹簧件8与图6所示的具体实施方式有所不同，其中，切口10并非U形，而是包括一尖形或直角形结构，由此，各突起11的工件接触装置部分相应减小。
虽然图3-9中所示的具体实施方式的弹簧件8的基本形状为圆形，但该形状并不适用于图10-14的具体实施方式。更为确切地说，此时，在图10和12所示的具体实施方式中，成形过程中的冲压作业(修边)或适宜的控制作业为弹簧件8提供了圆角矩形构造的突起11，而在图11、13和14的实施例中，所制成的弹簧件8的基本形状则为圆角三角形构造。很显然，与图12所示弹簧件8的弹簧特性相关的图13和14中所示弹簧件8的弹簧特征即使较平缓，但是也比与图5-9的弹簧件8的弹簧特性相关的图3和4中所示弹簧件8的弹簧特性更为陡锐。
在图13所示的弹簧件8的实施例中，图中示出了在工件接触装置9区域内压入弹簧件8内的钻石状压痕12形成了突起13(图11)，当螺纹连接件形成时，该突起在邻接工件内为弹簧件8提供了积极的锁定夹紧接合作用。
图15-17示出了弹簧件8的不同压型的接触面(工件接触面9)，该压型也可用于刮掉工件上的颜料或其他涂料，或可用于固定电接点(例如接地装置)以及锁定螺纹连接件以防其松动。对于图15所示的右旋螺纹来说，齿形装置14为一锁定齿形装置(图16)，而图17中的齿形装置14a则为一摩擦齿形装置。
图18中所示的螺钉1的弹簧件8基本上与图2中所示的螺钉相对应。它具有相同的环形工件接触装置9，但是位于工件接触装置9和螺钉头4之间的弹簧件8的环形区则具有穿过其中的开口，其弹簧特征由此得以改变。均匀分布于环形区表面上的开口20可具有各种形状，特别为圆形(图19和20)或带角的构造，并且可通过例如冲压工艺(在最后的热处理之前)而制成。
Claims (10)
1.一种螺钉件，具有一工具接合装置(5，6)和一弹簧件(8)，所述弹簧件与螺钉轴线(7)以共轴关系整块形成于所述螺钉件上，并由其自由边限定一工件接触面，所述接触面与螺钉轴线垂直并且与所述螺钉件(1)相隔一轴向间距，其特征在于，所述弹簧件(8)置于所述螺钉件，亦即一螺钉头(4)或一螺帽的外周面上，并径向伸出所述外周面，同时形成一工件接触装置(9)，所述装置置于所述外周面外侧且与所述螺钉轴线(7)成共轴关系。
2.如权利要求1所述的螺钉件，其特征在于，所述弹簧件(8)为一与所述螺钉轴线(7)共轴的环圈，并具有一始终为环形的工件接触装置(9)。
3.如权利要求2所述的螺钉件，其特征在于，所述形成弹簧件(8)的环圈具有若干均匀分布于其外周面上的开口(20)。
4.如权利要求1所述的螺钉件，其特征在于，所述弹簧件(8)包括若干径向爪形突起(11)，所述突起各具有所述工件接触装置(9)的至少一相应部分。
5.如权利要求4所述的螺钉件，其特征在于，三个突起(11)以均布方式设置于所述螺钉件(1)的外周面上。
6.如前述权利要求之一所述的螺钉件，其特征在于，所述弹簧件(8)具有一较平缓的弹簧特性。
7.如权利要求6所述的螺钉件，其特征在于，所述弹簧件(8)的硬度低于所述螺钉件(1)的硬度。
8.如前述权利要求之一所述的螺钉件，其特征在于，所述弹簧件(8)在所述工件接触装置(9)的区域内具有突起(13，14，14a)。
9.一螺钉(1)，具有如前述权利要求之一所述的螺钉件形式中的一螺钉头(4)，其特征在于，所述螺钉具有螺纹成型和可选的自钻孔特性。
10.一位于两个工件之间的螺纹连接件，至少所述工件之一为一金属板或一塑料件，所述连接件具有如前述权利要求之一所述的一螺钉件，其特征在于，仅由所述弹簧件(8)来承受作用于邻接工件上的一预应力。
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