CN1497188A - 弹力爪式连接装置 - Google Patents

Abstract

连接装置有一个支撑头(2)，一个拉杆(3)和一个插入件(4)，插入件本身有：至少有两个纵向侧平面(13)，到螺纹段(14)停止；至少有两个弹力爪(15)，弹力爪的一端与插入件(4)弹性相连，另一端为自由端，沿插入件(4)的侧平面(13)折叠时，弹力爪(15)有一个折叠位置和一个紧固位置，与插入件(4)横向平行；插入头(2)至少有一个槽顶面(9)，以允许径向变形。

Description

弹力爪式连接装置

本发明涉及通过组装件的孔使用紧固的方法进行的组装。其特征在于一个由支撑头和一个拉杆组成的连接装置。

连接装置是杆状的普通部件，例如，用于两块板的组装。连接装置穿过两块板预开的孔，使其成为“盲性”组装。即，只通过操作连接装置的露出部分，通常是操作拉杆。

通常的连接装置是金属的，有一个钢质拉杆，杆的一端有一个头，另一端是铝质的支撑头，支撑头套在拉杆上，使上述两个头相对。

这种连接装置通过拉杆插入组装件的孔，拉杆在组装件的另一侧露出，然后相对支撑头对拉杆施加拉力，支撑头支撑组装件，通过紧固组装件拉杆，拉杆使支撑头发生位移，通过支撑头的位移进行紧固。

另外一些连接装置是塑性材料制成的，目的是再利用塑性材料。

这些塑性连接装置使人联想到钢质和铝质的同类。其支撑头通常有一个适宜长度的螺纹，在拉杆上有螺纹段，位于拉杆的一端，其目的是在拉杆上实施拉力，以保持紧固的位置。

尽管这种连接装置的功能令人满意，但是，因为对拉杆(硬度、塑性变形小等)和支撑头(延展性、塑性变形大等)的性能要求不同，必须用两种不同的材料制作。本发明的目的是改进现有的塑性连接装置，特别是使制作简化，降低成本。

鉴于此，本发明的连接装置包括：

支撑头，其上开一个孔；

适宜的拉杆，和支撑头一起滑入上述的孔中；

在拉杆的一端连接一个插入件，沿拉杆有一螺纹段。

另外，在支撑头孔的内侧有内螺纹，与拉杆的螺纹段配合。

这种连接装置的特点是：

插入件包括：

拉杆至少有两个纵向侧平面，与上述螺纹段分开；

至少有两个弹力爪，一端与插入件弹力连接，另一端为自由端。每个弹力爪都要有折叠位置，能够在侧平面上沿插入件折叠；还要有一个紧固位置，弹力爪在插入件的方向上横向放置。支撑头至少有一个槽顶面，以允许径向变形。

由于使用材料的机械性能适宜，这样的连接装置的结构均匀。实际上，一方面，支撑头不需要用很强的弹性变形材料制作(当螺纹在槽中制动时，允许变形)，因为有径向变形量。另一方面，紧固功能不再由支撑头变形保证，而由弹力爪的运动保证。连接装置的拉杆和弹力爪成为一个整体，因为硬质材料(拉杆)能承受轻微的弹性变形(弹力爪)，它能适用于插入件的拉杆。

紧固时，连接装置的任何件不会发生塑性变形，制作拉杆、插入件和支撑头，人们可以使用机械性能相近的材料。另外，也可以使用同一种材料制作这种连接装置。制作过程和安装都非常简单，连接装置的两个零件可以用同一种材料，在同一个铸模中，一次浇注完成。

根据一种制作方式，每个弹力爪要有一个自由位置，在折叠和紧固位置之间。在没有外力的情况下，弹力爪本能地动作。自由端使插入件跳动，弹力爪与插入件方向明显地成45度角。自由端与拉杆的距离比连接端要近。

弹力爪到位静止之后，实施逆止功能。实际上，插入件可以引入开孔中，弹力爪张开，与开孔的内壁接触，这样，就不能再拉出，因为弹力爪在开孔另一侧的出口是张开的，在拉杆上处于紧固位置。

为了加强紧固效果，插入件还有一个恢复爪，沿弹力爪的方向，露在插入件之外。当弹力爪处于折叠位置时，恢复爪向弹力爪的自由位置施加一种推力。

根据另一种制作方式，拉杆至少有两个纵向侧平面。每一个侧平面位于上述插入件侧平面的延长，支撑头的开孔也有纵向侧平面，其平面与拉杆的平面相同。两种平面配合，使支撑头和拉杆不能轴向活动。当连接装置紧固时，这种侧平面可以避免支撑头与插入件的位置有角度，保证插入头和支撑头的螺纹很好配合。插入件的侧平面和拉杆的侧平面的直线对正，在支撑头处于拉杆位置时，保证支撑头的位置角度，并且，在拉杆和插入件动作时，保持这个角度位置。

另外，支撑头上的槽的侧平面及其顶端面可以角度移位。在连接装置紧固时，可以保证支撑头的顶端面在插入件的螺纹上对中。

另外，支撑头的支撑面上有一个凸缘，与拉杆明显地垂直，还有一个凸环，也与支撑面垂直，穿过凸缘与凸环同轴。支撑头的顶端面和螺纹还可以置于凸环之上。

为了使支撑头的功能最佳，建议一种较好的方式：凸缘靠在插入件引入孔的外表面，锥形环和插入件一起嵌入孔内，支撑头对于顶端面起到横向支撑和纵向面的作用。

为了保证弹性爪紧固位置的稳定，插入件至少有一个止动面，横向位于插入件的方向上，当弹性爪处于紧固位置时，为其形一个止动挡。

同时，插入件沿其横向方向至少有一个锁定面，与止动面间距和弹性爪的厚度相同。当弹力爪处于紧固位置时，锁定面为弹力爪形成一个逆止挡。

根据一种制作方式，拉杆与插入件之间有一个间距，其间距小于拉杆的直径。连接装置紧固时，这个间距能使拉杆与插入件断开，通过插入件，使整体制动，支撑头则固定在组装件上。

在拉杆的另一端，插入件还有一个插入头，插入头的两端从细到粗，细端离拉杆最远，粗端与弹力爪相适应，当弹力爪折叠时，完全与插入件的粗端外圆吻合。连接装置的一端有一个斜面，有利于引入孔中。另外，为了钻连接装置的插孔，孔的直径由粗端的最大横断面决定。

本发明的其它特点和优点在下文中以非限定的实例按一种制作方法予以描述，并有附图。

图1是本发明连接装置的示意图，支撑头在螺纹段端部。

图2是图1连接装置的纵剖图。连接装置将两块板紧固，这是一个有角度的剖面图，以在同一张图上示出弹力爪和插入件的螺纹。

图3是与图2相似的剖面图，拉杆已经去掉。

图4是图1中连接装置的示意图，支撑头在拉杆的端部。

图5是图3中连接装置的平面图。

图1示出了连接装置1，有支撑头2和由拉杆3与插入件4连接组成的整体。拉杆3和插入件4在一个延长线上。

支撑头2的形状可在图4中看出。有一个圆形凸缘5，有横向支撑面6和与支撑面6垂直的锥形环7，两者同轴。锥形环7的最大直径部分与支撑面6相连。

支撑头2的两侧有槽8，与凸缘5和锥形环7同轴。槽的两侧平行，有两个端面。槽8是一个圆锥体上的开口，有两个相对的纵向侧面。支撑头还有在锥形环7的整体厚度上开的两个端面9，端部与凸缘5相对。端面9完全对称，锥形环7的底面与槽的侧面垂直。每个端面9与槽8的侧面成90度角。支撑头2有两个齿10，在锥形环7的内面呈三角形，螺纹沿槽8的圆表面布置，到槽8的端面9和侧面停止。除支撑头2外，连接装置还有长形的拉杆3和与之相连的插入件4。拉杆3为圆柱形，尽管两侧有相对的纵向侧平面11。

拉杆3的一端与插入件4通过直径小于拉杆3的易断段12相连。

插入件4从易断段12开始，沿拉杆3延长。两侧有相对的纵向平面13，与拉杆的侧面11相同，并有螺纹。

插入件4的两个侧平面13通过带有横向螺纹的弧面14相连，螺纹齿为三角形，与支撑头2的螺纹配合，达到纵向锁定的目的。

在螺纹14的端部安装两个弹力爪15，然后是插入头16。

弹力爪15由弧形支撑板17和与插入件4的弧形板17相连的变形弹簧舌18组成，通过弹簧舌18的变形，使支撑板17活动。插入头16与弹力爪15相连，组成插入件4的端部。插入头16由圆柱体和圆台组成，圆柱体19在插入件4的内侧，圆台顶面20在插入件4的端部，通过插入头16，斜面有利于连接装置引入适宜的孔中(孔的直径大于插入头16圆柱体19的直径)。

为了与弹力爪15的动作一致，插入头还有两个相对的止动面21，与弹力爪15相应布置。

同时，插入头16上还有两个相对的横向锁定面22。每个面与弹力爪15相适应，面对止动面21。

止动面21和锁定面22之间的间距与弹力爪15的壁17的厚度有关。实际上，通过弹簧舌18的可能的动作，弹力爪15允许两个最大的位置：折叠位置和紧固位置，在两个位置之间，有一个自由位置。

自由位置与弹簧舌18不变形的位置有关。在没有外力的情况下，自由位置通过弹力爪15自动产生。图1、图4、图5示出了弹力爪的位置：弹力爪15的自由端和侧壁17与插入件的方向呈45度角。折叠时，弹簧舌18变形，侧壁17向插入件4的侧面13折叠，弹力爪15从插入头16的圆柱体19完全收回。另外，在弹力爪15的方向上，还有两个恢复爪23，当弹力爪15处于折叠位置时，恢复爪向弹力爪的自由位置给一个推力。

紧固时，弹簧舌18变形，侧壁17对止动面21形成挡块对锁定面22形成逆止挡，这在图2和图3中示出。本发明的连接装置的制作和使用于下文描述。

拉杆3和插入件4的制作使用传统的铸件。

铸模有一个型腔，用于浇注支撑头2，型腔的端部用于浇注拉杆3，图4和图5示出了连接装置的形状。铸模要考虑内浇道断面的厚度要比支撑头2和拉杆3的壁厚薄，铸模有型芯，以形成支撑头的内孔。

浇注时，一次浇注聚合物，拆模时，借助对支撑头2的震动力，将型芯拆下。经过型芯破碎，将螺纹10脱模。

这样就铸成了图4和图5所示连接装置1，支撑头2通过一个很小的易碎段与拉杆3相连。

脱模后，有一个清理装置。使支撑头2在拉杆3上滑动，经过易断段之后，到达图1中连接装置的端部。支撑头2沿拉杆3滑动，槽8和侧平面11保证其纵向滑动，避免支撑头2在拉杆3上旋转。

这样就使支撑头2进入插入件4的螺纹面14，从而支撑头2的螺纹10就与插入件螺纹槽面结合。连接装置制作完成，准备使用。

部件组装，如图2和图3所示的两块板的组装，首先，在板24和板25上分别打一个横向孔26。

孔26的直径要比插入头16的直径19大，在紧固位置时，孔的直径比弹力爪15的小(图2)。通过插入头16将连接装置1引入孔26中。插入件4进入时，弹力爪15处于自由位置，爪壁17与孔壁26接触。连接装置在插入孔26时，导致弹力爪15的折叠，处于折叠位置。

一旦插入件4露出孔26的另一端，弹力爪15立即恢复自由位置，支撑头2的支撑面6与组装板面接触。

支撑头2的螺纹10的长度与图2中的组装件24，25的厚度有关，使用传统的扳手紧固，旋转与支撑头2相连的拉杆3。当组装件24、25最大限度紧固后，拉杆3沿易断段12断开，最终达到图3中各个部件的到位。

Claims (12)

1.连接装置(1)包括：

支撑头(2)，支撑头上开一个槽(8)；

拉杆(3)，和支撑头(2)与槽(8)一起滑入组装件的孔中；

插入件(4)，与拉杆(3)的一端连接，在拉杆(3)的延长线上有一段螺纹(14)；

在槽(8)的内面，支撑头(2)至少有一个螺纹(10)，与插入件的螺纹(14)啮合；

本发明连接装置的特征在于：

插入件(4)包括：

至少有两个纵向侧平面(13)，到螺纹段(14)终止；

至少有两个弹力爪(15)，一端与插入件(4)弹性连接，另一端为自由端，每个弹力爪(15)有折叠位置，沿插入件(4)的侧平面(13)折叠；有紧固位置，弹力爪与插入件(4)横向放置；

支撑头(2)至少有一个槽端面(9)，承受径向变形。

2.根据权利要求1的连接装置，其特征在于使用同一种材料。

3.根据权利要求1或2的连接装置，其特征在于：弹力爪(15)在折叠位置和紧固位置之间有一个自由位置，在没有外力的情况下，弹力爪(15)能自动，在自由位置时，自由端使插入件(4)露出，弹力爪(15)与插入件(4)明显地成45度角，自由端离拉杆(3)的距离比离连接端的距离近。

4.根据权利要求3的连接装置，其特征在于：插入件(4)至少有一个恢复爪(23)，沿弹力爪(15)的方向使插入件(4)露出，当弹力爪(15)处于折叠位置时，恢复爪(23)向自由位置给弹力爪(15)施加推力。

5.根据权利要求1-4的连接装置，其特征在于：拉杆(3)至少有两个侧平面(11)，每个侧平面(11)位于插入件(4)侧平面(13)的延长线上，支撑头(2)上开的槽(8)有两个和拉杆(3)侧平面(11)相同的侧平面，使支撑头(2)相对拉杆(3)轴向活动。

6.根据权利要求5的连接装置，其特征在于：支撑头(2)的槽(8)的侧平面和支撑头(2)的顶面(9)互成角度。

7.根据权利要求1-6的连接装置，其特征在于：支撑头(2)在支撑面(6)上有一个与拉杆(3)垂直的凸缘(5)和一个与支撑面(6)垂直的凸环，槽(8)通过凸缘(5)与凸环(7)垂直。

8.根据权利要求7的连接装置，其特征在于：支撑头(2)的槽顶面(9)和螺纹(10)布置在凸环(7)上。

9.根据权利要求1-8的连接装置，其特征在于：插入件(4)在其横向至少有一个止动面(21)，当弹力爪(15)处于紧固位置时，对其形成一个止动块。

10.根据权利要求9的连接装置，其特征在于：插入件(4)在其横向上至少有一个锁定面(22)，与止动面(21)相对，其间距与弹力爪(15)的厚度相同，当弹力爪(15)处于紧固位置时，锁定面(22)对其形成逆止块。

11.根据权利要求1-10的连接装置，其特征在于：拉杆(3)和插入件(4)的连接是一个易断段(12)，厚度小于拉杆(3)的直径。

12.根据权利要求1-11的连接装置，其特征在于：插入件(4)在拉杆(3)的相对端有一个插入头(16)，分为圆台(20)和圆柱体(19)，圆台(20)离拉杆(3)远，圆柱体(19)与弹力爪(15)相适应，当弹力爪(15)折叠时，从圆柱体(19)全部收回。

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