CN212250773U - 一种塑料螺母座及车辆应用 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料螺母座及车辆应用，包括插头，所述插头的顶部设置有向外延伸的挡沿，所述插头内还开设有贯穿所述插头顶底的螺钉穿设孔，所述螺钉穿设孔的上部设置有自攻螺钉孔，所述插头开设有两个让位孔，所述让位孔内设置有龙门弹片，所述龙门弹片与让位孔的边缘连接，所述龙门弹片相应的自由端形成卡接面，所述自由端的外侧向外延伸以凸出所述插头的侧面。本技术方案中：使用时先将插头插入安装基体的安装孔内，设置的龙门弹片能够在插入时向内收缩，在插入到目标安装孔内后，龙门弹片能够复位向外弹出以卡紧安装基体，然后通过自攻螺钉将被安装件固定在安装好的插头上，本技术方案展示了该塑料螺母座在车辆上的应用及其关键参数。

Description

一种塑料螺母座及车辆应用

技术领域

本实用新型涉及紧固件技术领域，具体涉及一种塑料螺母座及车辆应用。

背景技术

汽车上拥有众多的轻量化零部件，尤其是内饰。这些零部件需要牢固的安装在汽车上，为此现有技术中提供了多种紧固件，例如专利号为 201721768883.6的一种可以定位的簧片螺母及其配合结构以及专利号为 201520805569.5的一种汽车上护板簧片螺母，上述两种安装件虽然能够起到紧固作用，但是仍存在如下缺陷：1、均为金属件导致重量大，2、冲压成型及制造工序多，加工成本高；3、金属件为了防锈，需要表面处理(镀锌等)，《GB/T30512汽车禁用物质要求》等国内国际法规要求越来越高，表面处理成本高； 4、金属件比较硬，装配时插入费力及装配后松旷的问题同时存在。此外还有采用自攻螺钉直接将零部件螺接到汽车的圆柱孔中的结构，这种装配方案的缺陷包括：1、如果应用于经济性较好的非硬塑零件(比如PP类材料的零件)，紧固力矩很小(0.5Nm至1Nm)，批量生产时即使使用锁定力矩(力矩波动范围±0.5Nm)的电动工具，也非常容易滑牙；2、如果应用于中型和大型塑料件上，一旦发生滑牙，零件将报废不可修复，经济损失较大，故主流设计规范不推荐采用此结构；3、因紧固力矩小，在车辆长期正常震动或短期剧烈震动时，容易松脱，产生紧固功能失效或振动异响，引起用户抱怨，降低质量和品牌形象，故主流主机厂不允许采用此结构方案。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种塑料螺母座及车辆应用，安装方便，紧固耐久性高，且适用面广。

本实用新型提供一种的技术方案是：一种塑料螺母座及车辆应用，包括插头，所述插头的顶部设置有向外延伸的挡沿，所述插头内还开设有贯穿所述插头顶底的螺钉穿设孔，所述螺钉穿设孔的上部设置有自攻螺钉孔，所述插头的两侧对称开设有两个贯通所述螺钉穿设孔的让位孔，两个所述让位孔内均设置有龙门弹片，所述龙门弹片的一端与所述让位孔的边缘固定连接，所述龙门弹片相应的自由端的端部形成与所述挡沿相对应的卡接面，所述自由端的外侧向外延伸以凸出所述插头的侧面，凸出的自由端的卡接面与所述挡沿形成卡接空间。

本技术方案中：使用时先将插头插入安装基体的安装孔内，设置的龙门弹片能够在插入时向内收缩，方便安装，在插入到目标安装孔内后，龙门弹片能够复位向外弹出以卡紧安装基体，然后通过自攻螺钉将需要安装的零部件固定在安装好的插头上，适应范围广。

进一步，所述插头为四棱柱。所述安装基体上的孔为方形孔，采用四棱柱的插头一是可以与安装基体的安装孔相匹配，二是能够防止安装后的插头产生转动，也就能够避免最后安装好的零部件转动。

进一步，所述插头的底端设置有安装导向角，所述插头的顶部对应所述自攻螺钉孔的入口处设置有定位倒角。安装导向角能够方便将插头插入安装基体的安装孔中，定位倒角则方便插入自攻螺钉。

进一步，所述让位孔为方形孔，所述龙门弹片固定设置于让位孔朝向插头底端的一侧，所述龙门弹片的外侧由固定端向自由端逐渐向外延伸以形成倾斜的导向面。倾斜的导向面使得插头在插入时，龙门弹片能够更加顺利的收缩到插头内部。

进一步，所述龙门弹片的内侧侵入所述螺钉穿设孔，所述龙门弹片的内侧由固定端向自由端逐渐向内侵入。在自攻螺钉拧入时，龙门弹片侵入的部分能够被自攻螺钉向外挤压，使得龙门弹片能够更加牢固的夹紧安装基体。

进一步，所述龙门弹片的厚度由固定端向自由端逐渐加厚。使龙门弹片具有更好的弹性。

进一步，所述插头、龙门弹片以及挡沿采用塑料一体注塑成型。一体注塑成型使得制作更加方便，且塑料自身具有弹性，以保证龙门弹片的弹性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的剖视图；

图3为本实用新型实施例使用状态下一角度的剖视图；

图4为本实用新型实施例使用状态下另一角度的剖视图；

图5为现有技术中某专利号为201721768883.6的一种可以定位的簧片螺母及其配合结构；

图6为现有技术中某专利号为201520805569.5的一种汽车上护板簧片螺母；

图7为本实用新型在车辆某零部件上的应用案例示意图；

图8为本实用新型典型应用形式之一示意图；

图9为本实用新型典型应用形式之二示意图；

图10为本实用新型典型应用形式之三示意图；

图11为本实用新型典型应用形式之四示意图；

图12为本实用新型典型应用形式之五示意图；

图13为本实用新型典型应用形式之六示意图；

图14为本实用新型典型应用形式之七示意图；

图15为本实用新型典型应用形式之八示意图；

图16为本实用新型中塑料螺母座的卡入过程示意图：

图17为本实用新型中塑料螺母座的卡入过程示意图；

图18为本实用新型中塑料螺母座的卡入完成后的示意图；

图19为本实用新型中被紧固件的安装过程示意图；

图20为本实用新型中自攻螺钉插入过程的示意图；

图21为本实用新型中自攻螺钉完全旋入塑料螺母座后的示意图；

图22为本实用新型插入力关键参数的试验方法及测试结果；

图23本实用新型拔出力力关键参数的试验方法及测试结果；

图24本实用新型紧固力矩及拆装次数关键参数的试验方法及测试结果。

附图标记：插头1、安装导向角2、减料槽3、龙门弹片4、让位孔5、定位倒角6、自攻螺钉孔7、挡沿8、导向面9、安装基体11、自攻螺钉10、被紧固件12。

具体实施方式

本实用新型对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本实用新型，以便更好的理解本实用新型。

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-15所示，本实施例提供一种塑料螺母座及车辆应用，包括插头1，所述插头1的顶部设置有向外延伸的挡沿8，所述插头1内还开设有贯穿所述插头1顶底的螺钉穿设孔，所述螺钉穿设孔的上部设置有自攻螺钉孔7，在安装被紧固件12时，由于安装基体11上没有设置螺纹孔或者由于太薄而不能设置螺纹孔，使用自带自攻螺钉孔7的插头1便可以起到中继作用，将被紧固件 12和安装基体11紧固连接起来，所述插头1的两侧对称开设有两个贯通所述螺钉穿设孔的让位孔5，两个所述让位孔5内均设置有龙门弹片4，所述龙门弹片4的一端与所述让位孔5的边缘固定连接，所述龙门弹片4相应的自由端的端部形成与所述挡沿8相对应的卡接面，所述自由端的外侧向外延伸以凸出所述插头1的侧面，凸出的自由端的卡接面与所述挡沿8形成卡接空间，所述卡接空间的高度与安装基体11的厚度一致，使得插头1能够紧固的卡住安装基体11，实现后续的安装。

使用时先将插头1插入安装基体11的安装孔内，设置的龙门弹片4能够在插入时向内收缩，方便安装，在插入到目标安装孔内后，龙门弹片4能够复位向外弹出以卡紧安装基体11，然后通过自攻螺钉10将需要安装的被紧固件 12固定在安装好的插头1上，适应范围广。

所述插头1、龙门弹片4以及挡沿8采用塑料一体注塑成型。一体注塑成型使得制作更加方便，且塑料自身具有弹性，以保证龙门弹片4的弹性。

为了增加插头1插入的顺畅度，所述插头1的底端设置有安装导向角2，所述插头1的顶部对应所述自攻螺钉孔7的入口处设置有定位倒角6。安装导向角2能够方便将插头1插入安装基体11的安装孔中，定位倒角6则方便插入自攻螺钉10。另外，所述让位孔5为方形孔，所述龙门弹片4固定设置于让位孔5朝向插头1底端的一侧，所述龙门弹片4的外侧由固定端向自由端逐渐向外延伸以形成倾斜的导向面9。倾斜的导向面9使得插头1在插入时，龙门弹片4能够更加顺利的收缩到插头1内部。

为了增加龙门弹片4的弹性，所述龙门弹片4的厚度由固定端向自由端逐渐加厚。使龙门弹片4具有更好的形变空间，因此能够具备更好的弹性。另外还在龙门弹片4的导向面9上开设有减料槽3，使得材料制作材料能够减少，还能够进一步增加龙门弹片4的弹性。

所述插头1为四棱柱，所述插头1的横截面为方形。所述安装基体11上的孔为方形孔，采用四棱柱的插头1一是可以与安装基体11的安装孔相匹配，二是能够防止安装后的插头1产生转动，也就能够避免最后安装好的被紧固件 12转动。

所述龙门弹片4的内侧侵入所述螺钉穿设孔，所述龙门弹片4的内侧由固定端向自由端逐渐向内侵入。在自攻螺钉10拧入时，龙门弹片4侵入的部分能够被自攻螺钉10向外挤压，使得龙门弹片4能够更加牢固的夹紧安装基体 11。

在安装时，首先将插头1插入准备安装被紧固件12的安装基体11内，直至插头1的挡沿8抵住安装基体11的表面无法继续插入为止，插头1在插入到位后龙门弹片4会弹出插头1的侧面以卡住安装基体11的底面，进而使得插头1的挡沿8和龙门弹片4夹紧安装基体11的两面；在插头1固定完毕后，在将需要安装的被紧固件12置于插头1的顶面，并使被紧固件12上的安装孔对准插头1的自攻螺钉孔7，最后使用自攻螺钉10将被紧固件12螺接到插头 1上，使得被紧固件12被固定到安装基体11上，实现被紧固件12的安装。

如图16-21，安装过程包括：塑料螺母座顺着导向角插入基础安装件的安装方孔内；塑料螺母座龙门簧片内缩，通过基础件安装方孔；塑料螺母座龙门簧片回弹，卡接在安装基体安装方孔下底面；被紧固件与安装基体贴合(图示显示如果两件存在公差移位)；自攻螺钉10的尖头和塑料螺母座的导向角会自动纠偏；自攻螺钉10拧紧，塑料螺母座的龙门卡扣被胀紧，紧固装配完成；

为了验证并展示本实施例中塑料螺母座的性能和可靠性，对塑料螺母座作以下测试：

1、安装测试

参见图22，测量方法：用测力计推杆头向下推动塑料螺母座将其插入安装基体的安装方孔内，测量最大推力值；

测量结果：插入力＝5N至10N；即用一个手指能够轻松按压塑料螺母嵌入安装方孔内；可见安装十分方便。

2、拔出力测试

参见图23，测量方法：用测力计拉钩挂住系在螺钉侧被紧固件上的尼龙绳，向上拉动直至拉脱，测量最大拉力值；

测量结果：拔出力＞200N；即被紧固件被拉变形甚至转折断裂，而塑料螺母未松脱；

3、扭力测试

参见图24，测量方法：用扭力扳手及安装工具，紧固自攻螺钉10直至滑牙，测量最大力矩值值；

测量结果：滑牙力矩＝4Nm至6Nm；结论：批量生产时，可用电动工具紧固，力矩锁定为2.0Nm±0.5Nm，力矩安全余量充足，2Nm的紧固力矩，可以满足内外饰件可靠性、耐久性要求；

4、拆卸次数试验：

试验方法：用电动工具按照额定力矩紧固然后拆卸(为一次)，重复进行，直至塑料螺母座的紧固功能失效或紧固力矩明显衰减(紧固速度明显变化或不顺畅)为止，

试验结果：拆卸次数≥10次；符合主流主机厂要求紧固件拆卸次数≥5次的要求。

Claims (7)

1.一种塑料螺母座，其特征在于，包括插头(1)，所述插头(1)的顶部设置有向外延伸的挡沿(8)，所述插头(1)内还开设有贯穿所述插头(1)顶底的螺钉穿设孔，所述螺钉穿设孔的上部设置有自攻螺钉孔(7)，所述插头(1)的两侧对称开设有两个贯通所述螺钉穿设孔的让位孔(5)，两个所述让位孔(5)内均设置有龙门弹片(4)，所述龙门弹片(4)的一端与所述让位孔(5)的边缘固定连接，所述龙门弹片(4)相应的自由端的端部形成与所述挡沿(8)相对应的卡接面，所述自由端的外侧向外延伸以凸出所述插头(1)的侧面，凸出的自由端的卡接面与所述挡沿(8)形成卡接空间。

2.根据权利要求1所述的一种塑料螺母座，其特征在于，所述插头(1)为四棱柱。

3.根据权利要求1或2所述的一种塑料螺母座，其特征在于，所述插头(1)的底端设置有安装导向角(2)，所述插头(1)的顶部对应所述自攻螺钉孔(7)的入口处设置有定位倒角(6)。

4.根据权利要求1或2所述的一种塑料螺母座，其特征在于，所述让位孔(5)为方形孔，所述龙门弹片(4)固定设置于让位孔(5)朝向插头(1)底端的一侧，所述龙门弹片(4)的外侧由固定端向自由端逐渐向外延伸以形成倾斜的导向面(9)。

5.根据权利要求4所述的一种塑料螺母座，其特征在于，所述龙门弹片(4)的内侧侵入所述螺钉穿设孔，所述龙门弹片(4)的内侧由固定端向自由端逐渐向内侵入。

6.根据权利要求5所述的一种塑料螺母座，其特征在于，所述龙门弹片(4)的厚度由固定端向自由端逐渐加厚。

7.根据权利要求1、5或6所述的一种塑料螺母座，其特征在于，所述插头(1)、龙门弹片(4)以及挡沿(8)采用塑料一体注塑成型。

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