專利名稱：緊固元件以及相應(yīng)的緊固組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緊固元件以及相應(yīng)的緊固組件。
背景技術(shù)：
緊固件在市場(chǎng)上也稱為標(biāo)準(zhǔn)件，是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件(或構(gòu)件)緊固連接成為整體時(shí)所采用的機(jī)械零件的總稱。其特點(diǎn)是品種規(guī)格繁多，性能用途各異，而且標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的程度極高。緊固件是應(yīng)用最廣泛的機(jī)械基礎(chǔ)件，需求量很大。中國(guó)專利201020275982. 2公開了一種汽車用緊固件，包括螺母和與其配合的螺柱，螺母包括壓接面、螺母本體；在螺母本體的外圓設(shè)有相互對(duì)稱的第一支耳和第二支耳，第一支耳和第二支耳為條形體且高度與螺母本體的高度相等，并與壓接面連接為一體；在 螺母本體的邊緣上還設(shè)有相互對(duì)稱的第一卡腳和第二卡腳，第一卡腳和第二卡腳與第一支耳和第二支耳相互垂直；第一卡腳的前端和第二卡腳的前端均為圓弧形，并與螺柱的螺紋的表面貼合。中國(guó)專利申請(qǐng)201210102025公開了一種鎖緊裝置，包含第一被緊固件、第二被緊固件、螺栓、鎖緊螺母、墊片、鋼絲、斜刺、卡槽；鎖緊螺母包含螺母本體；螺母本體的中心設(shè)有螺紋孔；螺紋孔的軸向內(nèi)壁上設(shè)置有凹槽；凹槽的一端與螺紋孔相切；凹槽內(nèi)設(shè)置有卡槽；第一被緊固件設(shè)置在第二被緊固件上；螺栓穿過(guò)第二被緊固件、第一被緊固件；墊片穿過(guò)螺栓設(shè)置在第一被緊固件的上表面；鎖緊螺母螺紋固定在螺栓上，且壓緊墊片；鋼絲插入凹槽中；凹槽內(nèi)設(shè)置有卡槽，可將鋼絲上的斜刺卡在卡槽中；螺紋孔的軸向內(nèi)壁上設(shè)置有凹槽，凹槽中插入一根鋼絲，使鎖緊螺母只能順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；凹槽內(nèi)設(shè)置有卡槽，可將鋼絲上的斜刺卡在卡槽中，可防止鋼絲從凹槽中脫出。中國(guó)專利申請(qǐng)201210088585公開了一種自鎖緊固結(jié)構(gòu)及密封結(jié)構(gòu)，包括自鎖緊固結(jié)構(gòu)、連接件I和連接件I I，自鎖緊固結(jié)構(gòu)的軸線與油箱軸線的夾角Θ為14 20°，連接件I I在與連接件I的對(duì)接面上加工橫截面為梯形的環(huán)形密封槽，橫截面為梯形的環(huán)形密封槽內(nèi)安裝O形密封圈。自鎖緊固結(jié)構(gòu)包括雙六角頭螺栓、墊片和自鎖緊固件，自鎖緊固件由半圓托板螺母和彈性支撐組成，半圓托板螺母由自鎖螺母、半圓托板和彈性銷組成，自鎖螺母安裝在半圓托板的下部，并通過(guò)彈性銷與半圓托板固定，將半圓托板螺母和彈性支撐對(duì)成圓柱組成自鎖緊固件，將自鎖緊固件塞入自鎖緊固件安裝孔中，靠彈性支撐的彈性將自鎖緊固件固定在自鎖緊固件安裝孔中，雙六角頭螺栓通過(guò)墊片穿入連接孔內(nèi)與自鎖緊固件安裝孔內(nèi)的自鎖螺母螺紋連接。中國(guó)專利201210058524公開了一種電腦機(jī)箱螺釘，包括螺桿和螺釘頭部，螺桿上連接有一個(gè)活動(dòng)把手；活動(dòng)把手通過(guò)限位板固定在螺釘頭部下方；活動(dòng)把手由把手座和把手組成；把手通過(guò)短軸連接在把手座上，把手可繞把手座旋轉(zhuǎn)。上述技術(shù)方案的不足在于制造螺母所用的材料較多，制造工藝復(fù)雜，且螺母的裝配環(huán)節(jié)比較繁瑣。因此，如何提供一種用料省、制造工藝簡(jiǎn)單且容易裝配的緊固件成為了業(yè)界需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種用料省、制造工藝簡(jiǎn)單且容易裝配的緊固元件。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種緊固元件，用于和螺釘或螺柱配合以緊固物體，其包括環(huán)繞同一中心軸交替均勻排布的N個(gè)卡爪和N個(gè)卡舌，其中N ^ 2 ;相鄰的卡爪和卡舌彼此相連，形成2N個(gè)連接部，該2N個(gè)連接部所在的平面為基準(zhǔn)平面；每一卡爪和卡舌均包括靠近中心軸的近心端和遠(yuǎn)離中心軸的遠(yuǎn)心端，卡爪的近心端端部與中心軸之間的距離小于卡舌的近心端端部與中心軸之間的距離。使用時(shí)，將本發(fā)明的緊固元件套入對(duì)應(yīng)型號(hào)的螺釘或螺柱后，緊固元件的卡爪插入螺釘或螺柱的螺紋之間的空隙中，起到限位及緊固的作用。因而本發(fā)明的緊固元件可以代替螺母使用，且其裝配比螺母簡(jiǎn)單。
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另外，卡舌的尺寸可長(zhǎng)可短，根據(jù)需要，卡舌可以較短，裝配時(shí)與螺紋不接觸或輕微接觸；卡舌也可以較長(zhǎng)，裝配時(shí)也插入螺紋之間的空隙中，但是由于卡舌與中心軸之間的距離更大，因而裝配時(shí)卡爪的變形大于卡舌的變形，即卡爪位于一層螺紋空隙中，而卡舌位于另一層螺紋空隙中，二者均起到限位及緊固的作用，形成兩層防脫落結(jié)構(gòu)，可以更好地防止該緊固元件脫落。本發(fā)明中，N的值優(yōu)選為2-8，優(yōu)選為3-6，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)選為3和6。當(dāng)然根據(jù)需要，也可以取大于8的值例如9-12。本發(fā)明的緊固元件裝配時(shí)，可以使用工具例如螺母套筒扳手將緊固元件套在螺柱或螺釘上，直接頂配到位。本發(fā)明的主要作用是在各種不需要指定緊固力矩的場(chǎng)合下代替螺母；本發(fā)明的緊固元件直接套到螺柱、螺釘上以后，其卡爪抵到螺柱、螺釘?shù)穆菁y空隙中，以防止緊固元件脫落；其卡舌也可以抵到螺柱、螺釘?shù)穆菁y空隙中，從而形成防脫落的雙重結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，卡爪的近心端相對(duì)于基準(zhǔn)平面下折，該下折的角度優(yōu)選為0° -45°，由于卡爪的近心端下折，使N個(gè)卡爪的近心端形成對(duì)于螺柱或者螺釘?shù)南蛳乱龑?dǎo)；卡舌的遠(yuǎn)心端相對(duì)于基準(zhǔn)平面下翻形成可容納于螺母套筒內(nèi)的翻邊，該翻邊與基準(zhǔn)平面所成角度優(yōu)選為60° -100°，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)選為90°，即垂直翻邊。該翻邊可以嵌入專用或通用的工具例如螺母套筒扳手中。當(dāng)卡舌的翻邊嵌入裝卸工具(例如套筒扳手)內(nèi)時(shí)，卡爪的遠(yuǎn)心端搭在套筒扳手之外，防止緊固元件落入套筒扳手之內(nèi)。該方案中，當(dāng)N取值3或6時(shí)，其卡舌的翻邊數(shù)目為3或6，均可使用通用的內(nèi)六角的螺母套筒扳手進(jìn)行裝卸。而當(dāng)N取值其它數(shù)目時(shí)，則需制造專用的裝卸工具(例如套筒扳手)與其配合使用。因而N值優(yōu)選為3或6，以提高本發(fā)明的通用性。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，卡爪的遠(yuǎn)心端相對(duì)于基準(zhǔn)平面上折，該上折的角度優(yōu)選為0° -45° ;使卡爪從近心端到遠(yuǎn)心端傾斜向上延伸。通過(guò)將遠(yuǎn)心端上折，可以在緊固元件接觸被固定物之后形成一定的彈性，以更緊地固定被固定物。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，卡爪為鏤空結(jié)構(gòu)，一方面減輕了該緊固元件的重量，另一方面可以增加卡爪的變形量，進(jìn)而提高緊固元件的彈性。此外，根據(jù)需要，卡舌也可為鏤空結(jié)構(gòu)。當(dāng)卡爪為鏤空結(jié)構(gòu)，而卡舌為非鏤空的實(shí)心結(jié)構(gòu)，卡爪的變形性更好，可以適應(yīng)更大的變形；而卡舌的剛度較大，其適應(yīng)較小的變形量。為了使卡爪和卡舌形成穩(wěn)固的雙重防脫落結(jié)構(gòu)，一方面卡爪和卡舌的長(zhǎng)度不一致，卡爪比卡舌長(zhǎng)；另一方面，卡爪和卡舌的強(qiáng)度不一樣，以使二者可具有不同的變形量，具體而言，除了二者結(jié)構(gòu)不一樣(如上述卡爪為鏤空結(jié)構(gòu)、卡舌為實(shí)心結(jié)構(gòu))，還可以厚度不一樣(如卡爪較薄、卡舌較厚)，還可以材質(zhì)不一樣(例如，卡爪為強(qiáng)度較低的材料，卡舌為強(qiáng)度較聞的材料)，等等。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，緊固元件為一體成型的薄壁結(jié)構(gòu)，其厚度為O. 3-0. 7mm。由于其為薄壁結(jié)構(gòu)，厚度比螺母小，因而其用料比螺母少；另外，通過(guò)采用薄壁結(jié)構(gòu)，同樣可以增加緊固元件的彈性。
根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，卡爪大致為等腰三角形，其近心端為所述等腰三角形的頂角，該頂角指向中心軸；其遠(yuǎn)心端為等腰三角形的底邊。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，卡舌的近心端為等腰三角形，且其頂角指向中心軸，卡舌的近心端可與基準(zhǔn)平面重合；卡舌的遠(yuǎn)心端為矩形，且該矩形遠(yuǎn)心端下翻至與等腰三角形近心端垂直。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，每一卡舌的等腰三角形近心端的至少一個(gè)底角上折形成倒刺，該上折的角度優(yōu)選為0° -90° ;通過(guò)將卡舌的一個(gè)或兩個(gè)底角上折形成倒刺，使該倒刺與被緊固物體接觸，進(jìn)而增加卸下緊固元件時(shí)的阻力。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，緊固元件為金屬制成，其優(yōu)選為彈簧鋼或碳鋼。根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施方式
，相鄰的卡爪和卡舌之間有間隙，該間隙為O. 2-2. 5mm。相對(duì)于螺母，由于不需要加工螺紋，本發(fā)明的緊固元件的制造方法更加簡(jiǎn)單。例如，制造上述緊固元件的方法可包括如下步驟( I)沖孔在金屬板材上沖孔形成元件，該元件包括環(huán)繞同一中心軸交替均勻排布的N個(gè)卡爪和N個(gè)卡舌，其中N ^ 2 ;相鄰的卡爪和卡舌彼此相連，形成2N個(gè)連接部，該2N個(gè)連接部所在的平面為基準(zhǔn)平面；每一卡爪和卡舌均包括靠近中心軸的近心端和遠(yuǎn)離所述中心軸的遠(yuǎn)心端；卡爪的近心端端部與中心軸之間的距離小于卡舌的近心端端部與中心軸之間的距離；沖孔后形成的元件仍然與金屬板材相連；(2)翻邊將卡爪的近心端相對(duì)于基準(zhǔn)平面下折；將卡舌的遠(yuǎn)心端下翻形成翻邊；(3)沖裁將元件與金屬板材相連的部分剪斷，形成獨(dú)立的緊固元件。相對(duì)于通用的螺母，本發(fā)明的緊固元件用料省、制造工藝簡(jiǎn)單，大批量制造的話，采用本發(fā)明的緊固元件可以大大降低成本。另一方面，本發(fā)明提供了一種緊固組件，其包括上述的緊固元件及螺釘或螺柱，需要緊固時(shí)，分別將被固定物和緊固元件套在螺釘或螺柱上，使緊固元件的卡爪插入螺釘或螺柱的螺紋之間的空隙中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下有益效果本發(fā)明的主要作用是在各種不需要指定緊固力矩的場(chǎng)合下代替螺母；由于其為薄壁結(jié)構(gòu)，厚度比螺母小，因而其用料比螺母少；另外由于其制造工藝僅為沖孔、翻邊，而不需要加工螺紋，因而其制造工藝大大簡(jiǎn)化；本發(fā)明的緊固元件直接套到螺柱、螺釘上以后，其卡爪抵到螺柱、螺釘?shù)穆菁y空隙中，以防止緊固元件脫落，因而其裝配比螺母簡(jiǎn)單；其卡舌也可以抵到螺柱、螺釘?shù)穆菁y空隙中，從而形成防脫落的雙重結(jié)構(gòu)；其卡舌上的翻邊可以配合使用專用或通用的工具，以將本發(fā)明的緊固元件安裝到螺柱、螺釘上，或者從螺柱、螺釘上卸下；卡舌的一個(gè)或兩個(gè)底角上折形成倒刺，該倒刺與被緊固物體接觸，可以增加卸下緊固元件時(shí)的阻力；另外，將卡爪做成鏤空結(jié)構(gòu)，一方面減輕了該緊固元件的重量，另一方面提高了緊固元件的彈性。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


圖I是實(shí)施例I的緊固元件的一結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實(shí)施例I的緊固元件的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)施例I的緊固元件和螺釘?shù)难b配示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖I-圖2所示,本實(shí)施例的緊固元件I為薄壁結(jié)構(gòu),其厚度為O. 5mm,包括環(huán)繞同一中心軸交替均勻排布的3個(gè)卡爪和3個(gè)卡舌,相鄰的卡爪和卡舌彼此相連,形成6個(gè)連接部，該6個(gè)連接部所在的平面為基準(zhǔn)平面；相鄰的卡爪和卡舌之間的間隙為2mm ;每一卡爪和卡舌均包括靠近中心軸的近心端和遠(yuǎn)離中心軸的遠(yuǎn)心端，卡爪的近心端端部與中心軸之間的距離小于卡舌的近心端端部與中心軸之間的距離?？ㄗ殓U空結(jié)構(gòu)，大致為等腰三角形，其近心端101為等腰三角形的頂角，該頂角大約為60°，指向中心軸；其遠(yuǎn)心端102為等腰三角形的底邊；卡爪的近心端101相對(duì)于基準(zhǔn)平面下折大約30°，卡爪的遠(yuǎn)心端102相對(duì)于基準(zhǔn)平面上折大約30°，使卡爪從里到外傾斜向上延伸。卡舌的近心端103為等腰三角形，與基準(zhǔn)平面重合，其頂角大約為60°，指向中心軸；其遠(yuǎn)心端104為矩形，且該矩形遠(yuǎn)心端104下翻至與等腰三角形近心端103垂直。每一卡舌的等腰三角形近心端的一個(gè)底角上折大約15°，形成倒刺105。圖3所示為緊固組件，其包括本實(shí)施例的緊固元件I及螺釘2，需要緊固時(shí)，將緊固元件I套在螺釘2上，使緊固元件I的卡爪插入螺釘2的一層螺紋空隙中，卡舌插入螺釘2的另一層螺紋空隙中。制造本實(shí)施例的緊固元件的方法，包括如下步驟(I)沖孔在厚度為O. 5mm的金屬板材上沖孔形成元件，該元件包括環(huán)繞同一中心軸交替均勻排布的3個(gè)卡爪和3個(gè)卡舌，相鄰的卡爪和卡舌彼此相連，形成6個(gè)連接部，該6個(gè)連接部所在的平面為基準(zhǔn)平面；相鄰的卡爪和卡舌之間的間隙為2mm ;每一卡爪和卡舌均包括靠近中心軸的近心端和遠(yuǎn)離中心軸的遠(yuǎn)心端，卡爪的近心端端部與中心軸之間的距離小于卡舌的近心端端部與中心軸之間的距離?？ㄗ殓U空結(jié)構(gòu)，大致為等腰三角形，其近心端為等腰三角形的頂角，該頂角大約為60°，指向中心軸；其遠(yuǎn)心端為等腰三角形的底邊；卡舌的近心端為等腰三角形，其頂角大約為60°，指向中心軸；其遠(yuǎn)心端為矩形；同時(shí)形成卡舌的等腰三角形近心端的底角切口 ；沖孔后形成的元件仍然與金屬板材相連；(2)翻邊將卡爪的近心端相對(duì)于基準(zhǔn)平面下折大約30°，將卡爪的遠(yuǎn)心端相對(duì)于基準(zhǔn)平面上折大約30°，使卡爪從里到外傾斜向上延伸；同時(shí)將卡舌上有切口的底角上折大約15°，形成倒刺；(3)沖裁將元件與金屬板材相連的部分剪斷，形成獨(dú)立的緊固元件。值得注意的是，可以使用沖壓模具同時(shí)沖孔制造10-30個(gè)緊固元件。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例I的不同之處在于(1)卡爪和卡舌的數(shù)目均為6 ;(2)卡爪的頂角大約為30°，卡舌的頂角大約為30° ; (3)裝配時(shí)卡舌與螺釘?shù)穆菁y不接觸或輕微接觸；(4)倒刺與基準(zhǔn)平面所成角度為90°。實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例I的不同之處在于(I)卡爪和卡舌的數(shù)目均為4 ;(2)卡爪的·頂角大約為45°，卡舌的頂角大約為45° ; (3)倒刺與基準(zhǔn)平面所成角度為60°。雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)，即凡是依照本發(fā)明所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本發(fā)明的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種緊固元件，用于和螺釘或螺柱配合以緊固物體，其包括環(huán)繞同一中心軸交替均勻排布的N個(gè)卡爪和N個(gè)卡舌，其中NS 2 ;相鄰的卡爪和卡舌彼此相連，形成2N個(gè)連接部，該2N個(gè)連接部所在的平面為基準(zhǔn)平面；每一卡爪和卡舌均包括靠近所述中心軸的近心端和遠(yuǎn)離所述中心軸的遠(yuǎn)心端，所述卡爪的近心端端部與所述中心軸之間的距離小于所述卡舌的近心端端部與所述中心軸之間的距離。
2.如權(quán)利要求I所述的緊固元件，其中，所述卡爪的近心端相對(duì)于所述基準(zhǔn)平面下折，所述卡舌的遠(yuǎn)心端相對(duì)于所述基準(zhǔn)平面下翻形成可容納于螺母套筒內(nèi)的翻邊。
3.如權(quán)利要求I所述的緊固元件，其中，所述卡爪的遠(yuǎn)心端相對(duì)于所述基準(zhǔn)平面上折；使所述卡爪從近心端到遠(yuǎn)心端傾斜向上延伸。
4.如權(quán)利要求I所述的緊固元件，其中，所述卡爪為鏤空結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求I所述的緊固元件，其中，所述緊固元件為一體成型的薄壁結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求I所述的緊固元件，其中，所述卡爪大致為等腰三角形，其近心端為所述等腰三角形的頂角，該頂角指向所述中心軸；其遠(yuǎn)心端為所述等腰三角形的底邊。
7.如權(quán)利要求I所述的緊固元件，其中，所述卡舌的近心端為等腰三角形，且其頂角指向所述中心軸；其遠(yuǎn)心端為矩形，且該矩形遠(yuǎn)心端下翻至與等腰三角形近心端垂直。
8.如權(quán)利要求7所述的緊固元件，其中，每一卡舌的等腰三角形近心端的至少一個(gè)底角上折形成倒刺。
9.如權(quán)利要求I所述的緊固元件，其中，所述緊固元件為金屬制成。
10.一種緊固組件，其包括權(quán)利要求1-9之一所述的緊固元件及螺釘或螺柱，需要緊固時(shí)，分別將被固定物和所述緊固元件套在所述螺釘或螺柱上，使所述緊固元件的卡爪插入所述螺釘或螺柱的螺紋之間的空隙中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種緊固元件，用于和螺釘或螺柱配合以緊固物體，其包括環(huán)繞同一中心軸交替均勻排布的N個(gè)卡爪和N個(gè)卡舌，其中N≥2；相鄰的卡爪和卡舌彼此相連；每一卡爪和卡舌均包括靠近中心軸的近心端和遠(yuǎn)離中心軸的遠(yuǎn)心端，卡爪的近心端端部與中心軸之間的距離小于卡舌的近心端端部與中心軸之間的距離。本發(fā)明為薄壁結(jié)構(gòu)，厚度比螺母小，因而其用料比螺母少；其制造工藝僅為沖孔、翻邊，而不需要加工螺紋，因而其制造工藝大大簡(jiǎn)化；其直接套到螺柱、螺釘上以后，卡爪抵到螺紋的空隙中，以防止緊固元件脫落，因而其裝配比螺母簡(jiǎn)單；其卡舌也可以抵到螺柱、螺釘?shù)穆菁y空隙中，從而形成防脫落的雙重結(jié)構(gòu)；其卡舌上的翻邊可以配合使用專用或通用的工具，以將緊固元件安裝到螺柱、螺釘上；卡舌的底角上折形成倒刺，該倒刺與被緊固物體接觸，可以增加卸下緊固元件時(shí)的阻力；將卡爪做成鏤空結(jié)構(gòu)，既減輕了該緊固元件的重量，又提高了緊固元件的彈性。
文檔編號(hào)F16B39/24GK102889291SQ20121033120
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王維仕, 吳皓, 邸曙升, 何慶輝 申請(qǐng)人:東風(fēng)汽車有限公司, 上海依工塑料五金有限公司