用于组装工件、特别是重叠板和/或部件的安装/组装元件转让专利
申请号 : CN200880016980.7
文献号 : CN101688548A
文献日 : 2010-03-31
发明人 : 汉斯·尼尔森
申请人 : HN3D控股有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.在零件、特别是重叠板部分(4、6)和/或部件的组装中使用的安装/组装元件(2)，该安装/组装元件(2)包括铆钉衬套(7)，该铆钉衬套(7)具有第一端(8)和第二端(10)，其中所述第一端(8)包括用于通过所述零件(4、6)中的重合孔(14、16)引入的可变形区域(12)，并且在所述铆钉衬套(7)中容纳有拉杆(18)，所述拉杆(18)的第一端(20)包括比所述拉杆(18)具有更大直径的拉头(22)以及在所述拉头(22)上方的断裂区域(24)，所述拉头(22)容纳在所述铆钉衬套(7)的所述可变形区域(12)中，而所述拉杆(18)的第二端(26)向上延伸超过所述铆钉衬套(7)的所述第二端(10)，并且所述铆钉衬套的所述第二端(10)包括外螺纹(30)，匹配螺母(32)设置在所述外螺纹(30)上，所述安装/组装元件用于通过使用与所述拉杆(18)接合的牵拉工具进行紧固，直至在所述断裂区域(24)中发生断裂，其特征在于：所述铆钉衬套的所述第二端(10)具有非圆柱形的内部横截面(36)；并且在所述安装/组装元件处于牢固安装状态中的情况下，所述断裂区域(24)的与所述拉头(22)相连接的那部分位于所述铆钉衬套(7)的所述第一端(8)中，可替代地，在所述安装/组装元件的牢固安装状态中，所述断裂区域(24)位于面向所述拉头(22)的、所述铆钉衬套(7)的所述第二端(10)的下半部分中。
2. 根据权利要求1所述的安装/组装元件(2)，其特征在于：所述铆 钉衬套的所述第二端中的所述非圆柱形的内部横截面(36)具有适于与 插入工具(40)、主要是标准插入工具匹配接合的横截面。
3. 根据权利要求1或2所述的安装/组装元件(2)，其特征在于：所 述拉头的自由端具有尖的圆锥部(44);并且在所述圆锥部的上方，在所 述圆锥部与所述断裂区域之间具有凹部(46)，所述铆钉衬套(7)的所述第 一端(8)与所述凹部(46)相接触。
4. 根据权利要求3所述的安装/组装元件(2)，其特征在于：在所述凹部(46)与所述拉杆(18)上的所述断裂区域(24)之间，所述拉头(22)具有 圆锥延伸部(48)，该圆锥延伸部(48)对应于所述铆钉衬套的所述第一端 (8)与所述第二端（10)之间的过渡部中的内圆锥延伸部(50)。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的安装/组装元件(2)，其特征在 于：所述铆钉衬套上的所述可变形区域(12)的外表面(41)被刻槽(42)。
6. 根据权利要求5所述的安装/组装元件(2)，其特征在于：所述铆 钉衬套上的所述可变形区域(12)的所述外表面(41)上的刻槽由锯齿组 成。
7. 根据权利要求6所述的安装/组装元件(2)，其特征在于：所述铆 钉衬套上的所述可变形区域(12)的所述外表面(41)上的刻槽由Z字形刻 槽(42)组成。
8. 根据权利要求5所述的安装/组装元件(2)，其特征在于：所述铆 钉衬套上的所述可变形区域(12)的所述外表面(41)上的刻槽是螺旋形 的，其中螺距朝着所述铆钉衬套的所述第二端的外侧上的螺纹定向。
9. 根据权利要求1-8中任一项所述的安装/组装元件(2)，其特征在 于：在与所述断裂区域相对的端部(26)中，所述拉杆(18)的外表面包括 刻槽或刻纹(28)。
10. 根据权利要求1-7中任一项所述的安装/组装元件(2)，其特征 在于：所述螺母(32)的面向所述铆钉衬套(7)的所述可变形区域(12)的侧 表面被刻纹或刻槽。
说明书 :
用于组装工件、特别是重叠板和/或部件的安装/组装元件 技术领域
本发明涉及一种用于在零件、特别是重叠板部分和/或部件的组装 中使用的安装/组装元件，该安装/组装元件包括具有第一端和第二端的 铆钉衬套，其中该第一端包括用于通过零件中的彼此叠置的孔插入的 可变形区域，并且在铆钉衬套中容纳有拉杆，该拉杆的第一端包括比 拉杆具有更大直径的拉头以及在拉头上方的断裂区域，该拉头容纳在 铆钉衬套的可变形区域中，而拉杆的第二端向上延伸超过铆钉衬套的 第二端，并且铆钉衬套的第二端包括外螺纹，匹配螺母设置在该外螺 纹上，所述安装/组装元件意图使用牵拉工具进行紧固，该牵拉工具接 合在用于断裂区域中断裂的拉杆中。
背景技术
所述安装元件的特殊方面在于与变形区域相对的、从安装紧固元 件的部分的表面延伸的铆钉衬套的端部具有外螺纹，匹配螺母设置在 该外螺纹上，该螺母构成紧靠相关零件的表面的元件接触表面。螺母 因而能松开，由此能利用公知的手工工具来拆卸和安装通过所述紧固元件中的一个或多个紧固的零件，而不必取下/钻出铆钉衬套，并且不必进入到铆钉衬套紧固在下方结构部件中的部分。而且，优点在于，螺栓能作为固定密封件的形式使用；试图松开螺栓将在由安装元件紧固的零件的表面中留下划痕/刮痕。
然而，DE 39 02 226A1中公开的紧固元件具有如下缺点：在拆卸和安装螺母中，铆钉衬套有时不能承受施加到螺母的转矩，因为当转矩超过通过将铆钉衬套紧固在安装元件形成部件的结构中的相关孔中而建立的摩擦力时，铆钉衬套随螺母旋转。要抵抗此情形，铆钉衬套的变形区域的外侧设有刻槽，目的是对铆钉衬套锚固在布置于相关零件/板部中的孔中进行改进，从而提高铆钉衬套承受转矩的能力。
然而，这已证明是不充分的，并因而在所述已知的安装元件的使用中，在铆钉衬套不在其位于最下方结构部件中的底座中旋转的情况下，不能建立足够的能拆卸元件上的螺母以及将螺母重新安装在元件上的抵抗力矩。没有发现应用所述安装元件的具有更高强度要求的紧固件。而且，所述安装元件将不适于将部件紧固/安装在发生振动的位置上，例如紧固在有时利用锁定流体来确保螺母保持在优选位置的机器部件上。
从US 4 560 312 B (James H.Grady)已知一种包括带螺纹的拉杆的紧固元件，该拉杆与螺纹相对的端部包括牵引杆和衬套，该衬套在一端包括可变形区域而在另一端包括用于通过将要组装的结构元件中的重叠孔插入的接触凸缘，在此该凸缘意图用于分别与结构元件的面向表面以及位于带螺纹拉杆上的布置用于固定牵引杆的螺母接触，从而衬套的变形区域通过该牵引杆变形，因此凸缘压在由此组装的结构元件的面向表面上。为了进行螺母的紧固，必须能够固定拉杆，由此在拉杆的螺纹端中具有用以容纳匹配插入工具的凹部，该插入工具意图作为对转矩的反向保持，所述转矩随着拉杆上的螺母抵靠衬套上的凸缘紧固而出现，用于使衬套的可变形区域在结构元件的相对侧变形。通过使用插入工具能将螺母拆下。
应当理解的是，US 4 560 312 B中公开的安装元件仅在如下情况下允许其用于结构元件上的组装或紧固，即通过螺母在拉杆的螺纹端上的规则固定来进行衬套的变形区域的变形，从而螺母与衬套上的凸缘形成接触，由此拉杆上的拉头随螺母的持续固定而实现衬套的可变形区域的变形以及该拉头与结构元件的远离凸缘的一侧形成接触的牵拉。这意味着在安装元件的安装中，必须使用用于螺母的固定工具，并且还要使用与凹部配合的、用于形成固定螺母所必须的反向保持的插入工具。在其他情形相等的情况下，对于安装元件而言，这将涉及缓慢、耗时和难以安装的程序，在如今对结构元件的组装效率具有高要求的情况下，这几乎是没有吸引力的。而且，几乎找不到所述安装元件在结构元件的自动组装中、例如在组装自动机械中的应用。
发明内容
本发明的另一目的是公开一种例如能利用已知的安装工具或利用自动机械实现快速安装的紧固元件，同时实现上述目的。
此目的利用如权利要求1的前序部分中公开的安装/组装元件来实现，该安装/组装元件的特征在于，铆钉衬套的第二端还具有非圆柱形的内部横截面，并且在元件的稳固安装状态中，断裂区域与拉头相连的部分位于铆钉衬套的第一端中，可替代地，在元件的稳固安装状态中，断裂区域位于铆钉衬套面向拉头的第二端的下半部分中。
由于铆钉衬套的位于其外侧的部分包括螺纹和螺母，所以实现了插入工具的可能性，并且在拆卸螺母期间，所述工具能用作用于平衡铆钉衬套上的扭矩的反向保持。自然地，工具的插入端将适于铆钉衬套的非圆形的内部横截面，并因此能包括用于预防螺母的未准许拆卸的专用工具。而且，元件允许其自身利用牵引工具、例如公知的拉钳进行安装，这为实施元件的快速安装提供了可能性。利用自动机械工具能使快速安装更有效，该自动机械工具包括必要的牵引工具，紧固元件作为通过结构中的两个重叠孔引入的插入部进行安装。此后拉杆受到牵引的影响，铆钉衬套的可变形部变形，直至断裂，从而拉杆与拉头相连的剩余部将定位在铆钉衬套的可变形区域中，可替代地，在铆钉衬套的螺纹端的下端中，从而具有用于引入插入工具的空间，该
插入工具与该非圆柱形内部横截面配合，用于在螺母的拆卸和安装中建立反向保持。
试图拆卸螺母将通过在零件面向螺母的一侧的表面/油漆中形成
划痕来揭露。因此，减小了使用特制工具的需求。利用从US 4 560 312B中已知的紧固元件未提供此特征，在US 4 560 312 B中，紧固螺母将在有关结构元件的面向侧上留下划痕。
为了使安装/组装元件的使用更普遍，铆钉衬套的第二端中的非圆柱形的内部横截面能具有适于与插入工具、主要是标准插入工具匹配接合的横截面。
因此实现如下情形：使用能在普通市场上得到的标准工具能将螺母松开。例如，非圆柱形横截面能是六边形的，从而它提供与相应的例如Unbraco⑧型的六角形扳手的匹配接合。因而通过如下步骤能将螺母松开：首先将适当的标准六角形扳手插入铆钉衬套的开口中，然后应用与螺母的外部几何形状相对应的适当开口/可调节扳手，此后通过转动该开口/可调节扳手，同时将六角形扳手固定在初始位置，由此铆
钉衬套被固定在其位置，不在其位于下方零件中的底座中旋转。为了确保在使用中快速插入组装元件，拉头的自由端能具有尖的、圆锥延伸部。由此实现将组装元件快速定心和引入在要与组装元件连接在一起的零件中的重叠孔中。
为了确保铆钉衬套的第一端（变形区域）与拉头之间的有效接触表面，并确保变形区域在拉杆上的牵引期间的均匀变形，在圆锥延伸部上，在该圆锥延伸部与断裂区域之间能具有凹部，铆钉衬套的第一端与该凹部接触。因此实现与铆钉衬套的整个外围的接触，因而在拉头的牵拉/移位期间，铆钉衬套将在变形过程期间均匀地变形。
为了确保铆钉衬套与零件同铆钉衬套的变形区域的外侧处于接触的侧面之间尽可能大的接触表面，在凹部与拉杆上的断裂区域之间，拉头能具有圆锥延伸部，该圆锥延伸部对应于铆钉衬套的第一端与第
二端之间的过渡部中的内圆锥延伸部。
为了确保铆钉衬套的外侧与零件的面向侧之间的较好摩擦，能对铆钉衬套的变形区域的外表面刻槽。在紧固铆钉衬套中，该刻槽将更坚固地夹持在零件的面向侧中，在螺母的拆卸期间，这将抵抗铆钉衬套与螺母一起的旋转。而且，铆钉衬套也将因此更好地承受振动。
在刻槽的第一特殊构造中，优选铆钉衬套的变形区域的外表面上的刻槽由锯齿组成。
在刻槽的第二特殊构造中，优选铆钉衬套的变形区域的外表面上的刻槽由Z字形刻槽组成。
在刻槽的第三特殊构造中，优选铆钉衬套的变形区域的外表面上的刻槽由螺旋形刻槽组成，螺距朝着铆钉衬套的第二侧的外侧上的螺纹定向。为了给用于紧固组装元件的牵拉工具的良好接合提供便利，在与 断裂区域相对的端部中，拉杆的外表面能包括刻槽或刻纹。因此由于 牵拉工具的元件与拉杆之间的较大摩擦，实现了建立较好夹持的可能 性。
为了确保揭露未准许地试图拆卸组装元件上的螺母，而且是在相 对坚硬表面上未准许地试图拆卸组装元件上的螺母，螺母面向铆钉衬 套的变形区域的侧面能被刻纹状或刻槽。因此实现了如下较大的可能 性：当企图拆卸时，在旋转螺母中，在面向刻槽/刻纹的零件表面上形 成划痕，而且即使零件的表面相对坚硬也形成划痕，由此较大可能揭 露未准许地拆卸螺母或试图拆卸螺母。
附图说明
图1是根据本发明的安装/组装元件在通过两个叠置板零件中的重
叠孔插入前一刻的透视图，所述两个叠置板零件将通过该组装元件连
接在一起。
图2是图1中所示的插入两个叠置板零件的重叠孔中的安装/组装 元件的透视图。
图3是图1和图2中所示的安装/组装元件的透视图，这里该组装
元件的铆钉衬套紧固/锚固在最下方的板零件中。
图4是图1、图2和图3中所示的安装/组装元件的透视图，这里 螺母已被拆下。
图5是图4中所示的安装/组装元件的透视图，这里螺母和上板零 件被取下，准备安装。
图6是图1中所示的根据本发明的安装/组装元件的剖面透视图。 图7是图2中所示的安装/组装元件的剖面透视图。 图8是图3中所示的安装/组装元件的剖面透视图。 图9是图4中所示的安装/组装元件的剖面透视图。 图10是图5中所示的安装/组装元件的剖面透视图。图11是在插入用于拆卸螺母的工具期间，图1-10中所示的安装/ 组装元件的示例实施例的剖面透视图，以及
图12与图IO中所示相同、但这里将工具应用于拆卸/安装螺母。 具体实施方式
图1中示出了用于在零件、特别是重叠板部分4、 6和部件的组装 中使用的安装/组装元件2的第一实施例。
安装/组装元件2包括具有第一端8和第二端10的铆钉衬套7。如 在图6-10中更清楚地看到，第一端8包括用于通过零件4、 6中的重合 孔14、 16插入的可变形区域12，并且在铆钉衬套7中容纳拉杆18， 该拉杆18的第一端20包括比拉杆18具有更大直径的拉头22以及在 拉头22上方的断裂区域24。
拉头22容纳在铆钉衬套的可变形区域8、 12中。拉杆18的第二 端26向上延伸超过铆钉衬套7的第二端10，并且在所示的实施例中包 括刻纹28，该刻纹28用于为牵拉工具提供更好的夹持，该牵拉工具用 于将元件2安装/紧固在最下方的板零件6中。
该铆钉衬套的第二端10还包括外螺纹30，匹配螺母32设置在该 外螺纹30上，如从图4和图8中示出，该螺母32在元件2的安装中 用作反向保持，用于紧固最上方板部4。如从图ll和图12中示出，利 用公知的工具能将螺母32松开。该工具能包括开口或可调节扳手34、 套筒扳手或类似的能够与螺母32的外部几何形状接合的工具。
如已经提及的，第二端10还包括非圆柱形的内部横截面36，如图 3、图4和图5以及图8、图9和图10中所示，但其在图11中更清楚 地示出。在所示的实施例中，该非圆柱形内部横截面由六边形轮廓36 组成，该六边形轮廓的几何形状与例如Unbraco⑧型的六角形扳手40 的插入端38配合，如图12中所示，该六角形扳手40在安装和拆卸螺母32中能用作反向保持装置。
应该另外由铆钉衬套的第一端的外侧与板零件4、 6中的孔24、 16 的侧面和下板零件6的后侧之间的摩擦力来吸收转矩（两个方向），由 此该转矩将由插入铆钉衬套的第二端10中的六角形扳手40建立的反 向保持所吸收，由此在拆卸以及安装螺母32中，均避免了铆钉衬套的 第一端随螺母旋转而一起旋转。由此优点明显在于：由于不必顾及锚 固在下板零件6中的铆钉衬套的端部8上的扭力，并且由于拆卸螺母 32能在不向铆钉衬套的第一端8施加转矩的情况下发生，所以与已知 技术相比，在安装期间能明显更坚固地紧定根据本发明的安装/组装元 件2;在所示的根据本发明的安装/组装元件2的实施例中，通过插入 工具、例如六角形扳手能建立反向保持，用于吸收转矩，从而在安装 和拆卸螺母32期间，铆钉衬套不与螺母32 —起旋转。
由于在使用根据本发明的安装/组装元件的情况下，在拆卸螺母32 期间能建立反向保持，所以可在根据本发明的元件中使用锁定流体， 这特别适于将盖板安装在机器以及发生振动、和经验已表明此安装元 件随时间流逝能松掉以及期望避免未准许进入的其他位置上。
如从图1中所示，铆钉衬套7的第一端8能在外侧41上包括刻槽 42，在根据本发明的安装/组装元件2的安装中，该刻槽42用于在孔 16和下零件6中建立更好的接合。
如从图6-10中所示，在拉杆28上的凹部46与断裂区域24之间， 拉头22还包括圆锥部48，该圆锥部48与位于铆钉衬套的第一端8与 第二端IO之间的过渡部中的内圆锥部50相对应。
如从图1到图10中进一步所示，拉头具有外圆锥延伸部44，该外 圆锥延伸部44将便于将安装元件引入板零件4、 6中的重叠孔14、 16 中或要与根据本发明的安装/组装元件2进行组装的其他零件中。这意味着，其中元件将能更容易地以机械方式、即利用自动机械或其他自 动工具进行安装。
如从图6到图10中进一步所示，在外圆锥部44上方具有凹部46， 铆钉衬套7的第一端与该凹部46处于接触。利用拉头的这种构造来实 现铆钉衬套的可变形区域12的均匀变形，从而抵靠安装元件或安装安 装元件的板的有关部件均匀地牵拉铆钉衬套的可变形区域12。
安装/组装元件2使用如下，这里参照图1到图10: 将两个包括具有适合于安装元件2的直径的孔14、 16的重叠板4、 6放置为使得所述孔14、 16重合。如从图2和图7中所示，将安装元 件2插入孔14、 16中，铆钉衬套的第一端8插入孔14、 16中，而螺 母32与最上方零件4的面向侧处于接触，在此之后，通过未示出的工 具向拉杆18实施牵引，这将导致铆钉衬套的可变形区域12变形，使 得铆钉衬套因此被紧固到下板零件6。通过在拉杆18上持续实施牵引， 拉杆18将在断裂区域24中断裂，此外在可变形区域12完全变形之后， 该断裂区域24位于铆钉衬套的当前变形区域的第一端中。现在安装/ 组装元件2被锚固在下板零件6中，此后通过螺母32来固定上板零件 4，该螺母32与板4的表面面对的表面与板4形成接触。在移除拉杆 18的当前折断部的情况下，现在能自由进入位于铆钉衬套7的第二端 10内侧的非圆柱形横截面36，该第二端10的外侧包括螺纹30，螺母 32安装在该螺纹30上，如从图3和图8中示出。
如从图4、图5和图9以及图IO中示出，从铆钉衬套的第二端IO 拆卸/安装螺母32通过将具有非圆柱形内部横截面36的适当插入工具 40的自由端38插入开口 36中、并使适当的可调节/开口扳手与螺母32 形成接合来进行，在此之后以及同时，向扳手34施加力，在插入工具 40上施加相应的力，由此能在铆钉衬套不与螺母一起旋转的情况下将 螺母32拆下，并且在拆卸螺母32之后，能将上板零件取下。由于螺 母32与上板零件4的表面之间的摩擦，所以螺母的旋转将导致在该板的表面中形成划痕，这将表明该板已被取下。
螺母32的重新安装以与上述相同的方式、只是以相反的顺序进行， 从而利用扳手34来旋转螺母32,同时插入工具40将铆钉衬套7固定 在其位置。