CN208221321U - 一种垫圈、紧固组件及固定设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垫圈、紧固组件及固定设备，涉及垫圈结构设计技术领域，为解决使用现有的垫圈的紧固组件中，被连接件在垫圈的压力作用下容易发生加大变形的问题而发明。该垫圈，包括具有内孔的垫圈本体，垫圈本体包括第一表面，第一表面为垫圈本体在垫圈本体的厚度方向上的一侧表面，第一表面上沿远离第一表面的方向延伸形成有第一限位部和第二限位部，第一限位部和第二限位部用于在第一表面与被连接件的安装面相贴合时，与被连接件相对两侧的侧壁一一对应抵接。本实用新型可用于紧固组件中。

Description

一种垫圈、紧固组件及固定设备

技术领域

本实用新型涉及垫圈结构设计技术领域，尤其涉及一种垫圈、紧固组件及固定设备。

背景技术

垫圈通常指垫在被连接件与螺纹紧固件(比如螺钉的螺帽)之间的零件，是用来保护被连接件的表面不受螺纹紧固件所擦伤，分散螺纹紧固件对被连接件的压力。其中，垫圈的结构直接关系着被连接件的受力以及变形的大小。

在现有技术中通常是在螺钉的螺帽与被连接件之间使用垫圈，例如图1所示，垫圈01(平垫圈)是与被连接件02的安装面021相贴合，螺钉03穿过垫圈01、被连接件02上所开设的通孔022后与固定体螺纹连接，以将被连接件02固定在固定体(图中未示出)上。

当被连接件02被固定时，螺钉03的螺帽是通过垫圈01向被连接件02的安装面021施加压力，这样会使通孔022周围边沿所受到的力较大，如果被连接件02的宽度较窄，通孔022的孔壁与被连接件02外侧侧壁之间相隔的距离较近，那么在通孔022周围边沿所受到的力较大时，孔壁与被连接件02外侧侧壁之间的区域很容易发生较大的变形，例如图1所示，孔壁与被连接件02外侧侧壁之间的区域(在此称为固定边)在垫圈01压力是作用下(相当于在固定边上施加了一个力矩)，从而使固定边远离垫圈01的一侧向外侧(例如图中箭头所指的方向)发生偏移。而被连接件02发生较大变形造成被连接件02不能够很好地固定在固定体上，从而降低了被连接件02与固定体之间的连接可靠性。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种垫圈、紧固组件及固定设备，用于解决使用现有的垫圈的紧固组件中，被连接件在垫圈的压力作用下容易发生加大变形的问题。

为达到上述目的，第一方面，本实用新型实施例提供了一种垫圈，包括具有内孔的垫圈本体，所述垫圈本体包括第一表面，所述第一表面为所述垫圈本体在所述垫圈本体的厚度方向上的一侧表面，所述第一表面上沿远离所述第一表面的方向延伸形成有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部用于在所述第一表面与被连接件的安装面相贴合时，与所述被连接件相对两侧的侧壁一一对应抵接。

进一步地，所述垫圈本体的厚度为δ₁，所述第一限位部在第一方向上的尺寸与所述第二限位部在第二方向上的尺寸中的最大值为δ₂，δ₁和δ₂满足：δ₁≥δ₂；其中，所述第一方向为垂直于所述第一限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第二方向为垂直于所述第二限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第一限位部和所述第二限位部沿第三方向相隔设置，所述第三方向平行于所述第一表面；所述第二平面为与所述第三方向以及所述内孔的中心轴线均平行的平面。

更进一步地，δ₁＝2δ₂。

进一步地，所述第一限位部在所述垫圈本体的厚度方向上的尺寸d₁与所述垫圈本体的厚度δ₁满足：1.5δ₁≤d₁≤2.5δ₁；所述第二限位部在所述垫圈本体的厚度方向上的尺寸d₂与所述垫圈本体的厚度δ₁满足：1.5δ₁≤d₂≤2.5δ₁。

更进一步地，d₁＝d₂＝2δ₁。

进一步地，所述第一限位部和所述第二限位部均为板状结构。

进一步地，所述第一限位部和所述第二限位部在所述垫圈本体的厚度方向上的尺寸相同，并且所述第一限位部在第一方向的尺寸和所述第二限位部在第二方向上的尺寸相同；其中，所述第一方向为垂直于所述第一限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第二方向为垂直于所述第二限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第一限位部和所述第二限位部沿第三方向相隔设置，所述第三方向平行于所述第一表面；所述第二平面为与所述第三方向以及所述内孔的中心轴线均平行的平面。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种紧固组件，包括：第一方面中所述的垫圈；被连接件，所述被连接件具有安装面，所述安装面上开设有通孔；螺纹紧固件，所述螺纹紧固件用于在所述垫圈本体的第一表面与所述安装面相贴合时，穿过所述垫圈本体的内孔、所述通孔，与固定体螺纹连接，以使所述被连接件与所述固定体相固定。

进一步地，所述通孔为腰形通孔。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种固定设备，包括机架以及固定区，还包括第二方面中所述的紧固组件；所述垫圈本体的第一表面与所述被连接件的安装面相贴合，所述螺纹紧固件穿过所述垫圈本体的内孔、所述通孔后与所述机架螺纹连接，以使所述被连接件与所述机架相固定；所述被连接件用于对位于所述固定区的工件进行限位。

本实用新型实施例提供的垫圈、紧固组件及固定设备，由于垫圈本体的第一表面上沿远离第一表面的方向延伸形成有第一限位部和第二限位部，并且第一限位部和第二限位部用于在第一表面与被连接件的安装面相贴合时，与被连接件相对两侧的侧壁一一对应抵接，这样，在第一表面与被连接件的安装面相贴合，螺纹紧固件穿过垫圈、被连接件上的通孔将被连接件固定在固定体时，第一限位部和第二限位部就可以与被连接件相对两侧的侧壁一一对应抵接，从而对被连接件相对两侧的侧壁进行限位，从而可以阻止被连接件发生较大的变形，尤其在被连接件采用质地较软的材料时，该垫圈的对减小被连接件所发生的变形的效果更佳，因而，被连接件就可以很好地固定在固定体上，从而可以提高被连接件与固定体之间的连接可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的一种紧固组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中紧固组件的结构示意图；

图3为图2中紧固组件在面a处的剖面视图；

图4为本实用新型实施例中垫圈的剖面视图；

图5为本实用新型实施例中被连接件的俯视图；

图6为本实用新型实施例的固定设备中被连接件对固定区内的工件限位的示意图(图中的箭头为光学膜片移动至固定区的运动方向)。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种垫圈，如图2和图3所示，该垫圈包括具有内孔12的垫圈本体1，垫圈本体1包括第一表面11，第一表面11为垫圈本体1在垫圈本体1的厚度方向上的一侧表面，第一表面11上沿远离第一表面11的方向延伸形成有第一限位部2和第二限位部3，第一限位部2和第二限位部3用于在第一表面11与被连接件20的安装面25相贴合时，与被连接件20相对两侧的侧壁一一对应抵接。

本实用新型实施例提供的垫圈，由于垫圈本体1的第一表面11上沿远离第一表面11的方向延伸形成有第一限位部2和第二限位部3，并且第一限位部2和第二限位部3用于在第一表面11与被连接件20的安装面25相贴合时，与被连接件20相对两侧的侧壁一一对应抵接，这样，在第一表面11与被连接件20的安装面25相贴合，螺纹紧固件30(例如螺钉)穿过垫圈、被连接件20上的通孔26将被连接件20固定在固定体时，第一限位部2和第二限位部3就可以与被连接件20相对两侧的侧壁一一对应抵接，从而对被连接件20相对两侧的侧壁进行限位，从而可以阻止被连接件20发生较大的变形，例如图3所示，在垫圈给被连接件20的安装面25施加压力时，第一限位部2与第二限位部3就可以给被连接件20相对的两侧壁(也就是通孔26两侧的固定边)施加指向被连接件20内侧的作用力(例如图3所示的力f)，以阻止通孔26两侧的固定边远离安装面25的一侧向外侧发生偏移，从而可以大大减小被连接件20所发生的变形，尤其在被连接件20采用质地较软的材料时，该垫圈的对减小被连接件20所发生的变形的效果更佳，因而，被连接件20就可以很好地固定在固定体上，从而可以提高被连接件20与固定体之间的连接可靠性。

本实用新型实施例提供的垫圈中，如图4所示，垫圈本体1的厚度δ₁是一个重要的参数，如果δ₁较小，那么就会使垫圈的整体强度较低，这样第一限位部2、第二限位部3在被连接件20在固定的状态下，对被连接件20的变形的限制能力减弱，降低了垫圈对减小被连接件20所发生的变形的效果。经仿真分析和测试，当δ₁≥δ₂时，垫圈的整体强度适宜，第一限位部2、第二限位部3在被连接件20在固定的状态下，能够很好地限制被连接件20的变形，垫圈具有很好地阻止被连接件20发生变形的能力。

其中，δ₂为第一限位部2在第一方向上的尺寸δ₀₁与第二限位部在第二方向上的尺寸δ₀₁中的最大值，例如图4所示，δ₂等于δ₀₁与δ₀₂中最大的一个，如果δ₀₁＝δ₀₂，那么δ₂＝δ₀₁＝δ₀₂；第一方向为垂直于第一限位部2的延伸方向且平行于第二平面的方向，例如图4中的X1(X)方向；第二方向为垂直于第二限位部3的延伸方向且平行于第二平面的方向，例如图4中的X2(X)方向；第一限位部2和第二限位部3沿第三方向(例如图4中的X方向)相隔设置，第三方向平行于第一表面11；第二平面为与第三方向以及内孔12的中心轴线均平行的平面，例如图2中的平面a。

第二平面为垫圈本体1平行于第一限位部2和第二限位部3所在方向(例如图4中的X方向)的中心面(例如图2中的平面a)。

如图4所示，垫圈本体1的厚度δ₁也不宜过大，如果δ₁过大不但造成材料的浪费，而且还会对螺纹紧固件30的安装造成不便。经仿真分析和测试，当δ₁＝2δ₂时，既能够保证垫圈的整体的强度，以使垫圈具有很好地阻止被连接件20发生变形的能力，又能够避免垫圈本体1的厚度δ₁较大时所造成的材料浪费以及螺纹紧固件30安装的不便。

本实用新型实施例提供的垫圈中，如图4所示，第一限位部2的尺寸d₁以及第二限位部3的尺寸d₂也是一个重要的参数，d₁与d₂不宜过小，也不宜过大，如果d₁与d₂过小，那么在被连接件20发生变形时，第一限位部2、第二限位部3对被连接件20相对的两侧壁所限制的区域较小，这样第一限位部2和第二限位部3对被连接件20发生变形的限制有限，降低了第一限位部2、第二限位部3对阻止被连接件20所发生的变形的效果；如果d₁与d₂过大，那么在被连接件20发生变形时，第一限位部2、第二限位部3远离垫片本体的一端很容易在被连接件20在变形所产生的力的作用下发生更大变形，这样使的第一限位部2和第二限位部3对被连接件20发生变形的限制降低。其中，d₁为第一限位部2在垫圈本体1的厚度方向上的尺寸，d₂为第二限位部3在垫圈本体1的厚度方向上的尺寸。经仿真分析和测试，当d₁满足1.5δ₁≤d₁≤2.5δ₁；d₂满足1.5δ₁≤d₂≤2.5δ₁时，第一限位部2和第二限位部3对被连接件20发生变形的限制效果更佳，能够最大限度地减小被连接件20所产生的变形。

经过进一步地仿真分析和测试，当d₁＝d₂＝2δ₁时，第一限位部2和第二限位部3对被连接件20发生变形的限制效果最佳，能够最大限度地减小被连接件20所产生的变形。

本实用新型实施例提供的垫圈中，第一限位部2和第二限位部3的结构并不唯一，比如，如图2和图3所示，第一限位部2和第二限位部3可以均为板状结构。另外，第一限位部2和第二限位部3可以均为圆柱棒结构。相比圆柱棒结构，板状结构可使第一限位部2、第二限位部3与被连接件20的接触的面积更大，能够提高第一限位部2和第二限位部3对被连接件20变形的抵御的能力，从而可以最大限度地减小被连接件20所产生的变形。

本实用新型实施例提供的垫圈中，第一限位部2的尺寸和第二限位部3的尺寸之间的关系也不唯一，比如第一限位部2的尺寸和第二限位部3的尺寸可以相同，如图4所示，第一限位部2和第二限位部3在垫圈本体1的厚度方向上的尺寸相同，也就是d₁＝d₂，并且第一限位部2在第一方向的尺寸δ₀₁和第二限位部3在第二方向上的尺寸δ₀₂相同。另外，第一限位部2的尺寸和第二限位部3的尺寸也可以不相同，也就是第一限位部2和第二限位部3在垫圈本体1的厚度方向上的尺寸不相同，并且第一限位部2在第一方向上的尺寸δ₀₁和第二限位部3在第二方向上的尺寸δ₀₂不相同。相比尺寸不相同，当第一限位部2的尺寸和第二限位部3的尺寸相同时，可以保证第一限位部2和第二限位部3对被连接件20变形的抵御的能力相同，从而有利于进一步减小被连接件20所发生的变形，避免被连接件20通孔26的两侧发生变形大小不均衡的现象。

本实用新型实施例提供的垫圈中，垫圈本体1的形状有很多，比如梯形、矩形、圆形、方形等，可根据实际情况而定；第一限位部2和第二限位部3可以与垫圈本体1一体成型，例如图4所示，第一限位部2和第二限位部3可以由垫圈本体1上的部分弯折而成；也可以分体设计，然后在通过连接部件安装在一起，在此不做具体限定。垫圈本体1、第一限位部2以及第二限位部3可以采用普通的钢材制成，例如45钢，也可以采用不锈钢制成，具体可根据垫圈的使用环境而定；第一限位部2可以与第一表面11相垂直(例如图4所示)，也可以与第一表面11呈一定的夹角，具体由被连接件20所决定；第二限位部3可以与第一表面11相垂直(例如图4所示)，也可以与第一表面11呈一定的夹角，具体也由被连接件20所决定。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种紧固组件，如图2和图3所示，该紧固组件包括：第一方面中所述的垫圈10；被连接件20，被连接件20具有安装面25，安装面25上开设有通孔26；螺纹紧固件30，螺纹紧固件30用于在垫圈本体1的第一表面11与安装面25相贴合时，穿过垫圈本体1的内孔12、通孔26，与固定体螺纹连接，以使被连接件20与固定体(图中未示出)相固定。

其中，螺纹紧固件30可以为螺钉(例如图2所示)，也可以为螺栓，在此不做具体限定。

由于本实用新型实施例提供的紧固组件中所包括的垫圈10与第一方面中的垫圈10相同，所以也解决了相同的技术问题，取得了相同的技术效果。

在被连接件20上，通孔26的形状并不唯一，比如通孔26可以为普通的圆形通孔；另外，如图2所示，通孔26也可以为腰形通孔。相比圆形通孔，被连接件20上开设腰形通孔，那么在被连接件20在被螺纹紧固件30固定在固定体上后，被连接件20相对固定体的位置时可以调节的，因此具有一定的灵活性，例如在显示装置的背光模组的组装过程中，规正机(也称为整形机，是对背光模组中的光学膜片、导光板等进行位置固定的设备)上经常会使用阻挡块对要组装的部件，例如光学膜片，进行定位(也就是粗定位)，而不同大小的光学膜片进行粗定位时，需要调节阻挡块的位置，这样在阻挡块上开设腰形通孔，可以保证其位置可调，从而适应不同大小的部件的定位要求。

在第一限位部2、第二限位部3均与第一表面11垂直时，如图4和图5所示，垫圈10中第一限位部2、第二限位部3在相隔的距离E，与被连接件20相对的两侧壁之间的距离e相适应，以使第一表面11与安装面25相贴合时，第一限位部2、第二限位部3与被连接件20相对的两侧壁一一对应抵接。其中，E与e相适应是指E与e的大小相等或者相近。

为了保证被连接件20能够牢牢地固定在固定体上，如图3所示，第一限位部2在垫圈本体1厚度方向上的尺寸d₁、第二限位部3在垫圈本体1厚度方向上的尺寸d₂与被连接件20的厚度D满足：d₁≤D；d₂≤D，这样可以保证被连接件20与安装面25相对一侧的表面27能够与固定体相贴合，从而保证被连接件20能够牢牢地固定在固定体上。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种固定设备，如图6所示，该固定设备包括机架(图中未示出)以及固定区200，该固定设备还包括第二方面中所述的紧固组件100；如图3所示，垫圈本体1的第一表面11与被连接件20的安装面25相贴合，螺纹紧固件30穿过垫圈本体1的内孔12、通孔26后与机架螺纹连接，以使被连接件20与机架相固定；被连接件20用于对位于固定区200的工件(例如图6中标号m所示)进行限位。

本实用新型实施例提供的固定设备可以是对背光模组中的光学膜片、导光板等进行位置固定的规正机；被连接件20可以是阻挡块，例如图2和图6所示，阻挡块可以对位于固定区200的光学膜片(例如图6中标号m所示)进行限位，以实现光学膜片的粗定位，然后固定设备上的夹具可以对光学膜片夹紧，以实现精定位，以方便后续将光学膜片贴附在导光板上；为了防止在光学膜片在与阻挡块接触时发生碰撞损坏光学膜片，阻挡块是采用缓冲材料，比如尼龙、橡胶等。

由于本实用新型实施例提供的固定设备中所包括的紧固组件100与第二方面中的紧固组件100相同，所以也解决了相同的技术问题，取得了相同的技术效果。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种垫圈，其特征在于，包括具有内孔的垫圈本体，所述垫圈本体包括第一表面，所述第一表面为所述垫圈本体在所述垫圈本体的厚度方向上的一侧表面，所述第一表面上沿远离所述第一表面的方向延伸形成有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部用于在所述第一表面与被连接件的安装面相贴合时，与所述被连接件相对两侧的侧壁一一对应抵接。

2.根据权利要求1所述的垫圈，其特征在于，所述垫圈本体的厚度为δ₁，所述第一限位部在第一方向上的尺寸与所述第二限位部在第二方向上的尺寸中的最大值为δ₂，δ₁和δ₂满足：δ₁≥δ₂；

其中，所述第一方向为垂直于所述第一限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第二方向为垂直于所述第二限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第一限位部和所述第二限位部沿第三方向相隔设置，所述第三方向平行于所述第一表面；所述第二平面为与所述第三方向以及所述内孔的中心轴线均平行的平面。

3.根据权利要求2所述的垫圈，其特征在于，δ₁＝2δ₂。

4.根据权利要求1所述的垫圈，其特征在于，所述第一限位部在所述垫圈本体的厚度方向上的尺寸d₁与所述垫圈本体的厚度δ₁满足：1.5δ₁≤d₁≤2.5δ₁；所述第二限位部在所述垫圈本体的厚度方向上的尺寸d₂与所述垫圈本体的厚度δ₁满足：1.5δ₁≤d₂≤2.5δ₁。

5.根据权利要求4所述的垫圈，其特征在于，d₁＝d₂＝2δ₁。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第一限位部和所述第二限位部均为板状结构。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的垫圈，其特征在于，所述第一限位部和所述第二限位部在所述垫圈本体的厚度方向上的尺寸相同，并且所述第一限位部在第一方向的尺寸和所述第二限位部在第二方向上的尺寸相同；

其中，所述第一方向为垂直于所述第一限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第二方向为垂直于所述第二限位部的延伸方向且平行于第二平面的方向；所述第一限位部和所述第二限位部沿第三方向相隔设置，所述第三方向平行于所述第一表面；所述第二平面为与所述第三方向以及所述内孔的中心轴线均平行的平面。

8.一种紧固组件，其特征在于，包括：

权利要求1～7中任一项所述的垫圈；

被连接件，所述被连接件具有安装面，所述安装面上开设有通孔；

螺纹紧固件，所述螺纹紧固件用于在所述垫圈本体的第一表面与所述安装面相贴合时，穿过所述垫圈本体的内孔、所述通孔，与固定体螺纹连接，以使所述被连接件与所述固定体相固定。

9.根据权利要求8所述的紧固组件，其特征在于，所述通孔为腰形通孔。

10.一种固定设备，包括机架以及固定区，其特征在于，还包括权利要求8或9所述的紧固组件；所述垫圈本体的第一表面与所述被连接件的安装面相贴合，所述螺纹紧固件穿过所述垫圈本体的内孔、所述通孔后与所述机架螺纹连接，以使所述被连接件与所述机架相固定；所述被连接件用于对位于所述固定区的工件进行限位。