[实用新型]一种紧嵌式螺母及相应的双头螺栓

说明书

技术领域

本实用新型概括来说涉及自附着紧固件，更具体地说涉及紧嵌式螺母(clinch nut)。

背景技术

自附着紧固件用于许多工业，例如，汽车工业和设备工业，以将各种部件固定到金属面板上。当紧嵌式螺母附着于金属面板时，螺钉或螺栓螺纹拧入紧嵌式螺母中，并上紧至规定扭矩值。在安装过程中，在插入和上紧螺钉时，紧嵌式螺母必须具有足够的旋转阻力来防止它们相对于金属面板旋转。在工作过程中，当施加外力例如振动或其他拉伸力时，紧嵌式螺母必须具有足够的推出阻力来防止它们从金属面板起出。

紧嵌式螺母通常包括一中心冲压或先导部分，所述中心冲压或先导部分至少部分地延伸到金属板或面板的开口中。当紧嵌式螺母自刺入时，中心先导部分与工具协作，在金属面板中形成开口。紧嵌式螺母利用一支撑压模构件附着于金属面板，所述支撑压模构件在紧嵌式螺母和金属面板之间形成机械联锁。压模构件通常会使金属面板变形，在紧嵌式螺母的先导部分或冲压部分周围形成环形凹槽，和/或会使金属面板上的紧嵌式螺母的先导部分或冲压部分变形，从而卡持(entrap)金属面板。

例如，美国专利No.3,053,300公开了一种具有中心先导部分的紧嵌式螺母，所述中心先导部分贯穿金属面板上的预成形开口延伸，并被翻折以桩撑(stake)开口周边。中心先导部分的变形迫使金属面板与环形凹槽的起伏表面相符，在紧嵌式螺母和金属面板之间形成联锁。虽然该紧嵌式螺母也许具有较高的推出阻力，但是，中心先导部分的 变形很容易使紧嵌式螺母的内螺纹扭曲。

在先导部分变形时消除内螺纹扭曲的一个方案是使金属面板变形而形成联锁，而不是使紧嵌式螺母的先导部分变形。例如，美国专利No.3,878,599和No.4,690,599都公开了一种在凹槽的内壁或外壁上具有底切的紧嵌式螺母。金属面板的材料被强制进入底切中，以改善紧嵌式螺母与金属面板之间形成的联锁。但是，由于金属面板较薄，极少的材料被强制进入底切，导致推出阻力较低。

增加这种紧嵌式螺母的推出阻力的一个方案是形成双底切凹槽。例如，美国专利No.5,340,251公开了一种在内壁和外壁上都具有底切的紧嵌式螺母，使得环形凹槽的横截面为“燕尾槽”形状。金属面板被强制进入两个底切中，以在紧嵌式螺母与金属面板之间形成改善的联锁。但是，金属面板的变形要求填充两个底切，这很难利用传统成形技术获得，导致推出阻力不统一。

上述自紧嵌式紧固件的另外一个问题在于它们一般不能与薄金属面板较好地配合工作。因此，现有技术中需要一种改进的紧嵌式螺母，其可以可靠地、始终如一地附着于薄金属面板，具有足够的推出强度和足够的旋转阻力，并且不会扭曲内螺纹。另外，还需要一种用于在薄金属面板中安装紧嵌式螺母的改进的压模构件，所述紧嵌式螺母具有足够的推出强度和足够的旋转阻力，并且不会扭曲内螺纹。此外，还需要紧嵌式螺母和压模构件生产成本较便宜，使用较容易。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进的紧嵌式螺母，这种紧嵌式螺母可以可靠地、始终如一地附着于薄金属面板，具有足够的推出强度和足够的旋转阻力，并且不会扭曲内螺纹。本实用新型还要解决的技术问题是提供一种用于在薄金属面板中安装紧嵌式螺母的改进的压模构件，所述紧嵌式螺母具有足够的推出强度和足够的旋转阻力，并且不会扭曲内螺纹。此外，根据本实用新型的紧嵌式螺母和压模构件应实现生产成本较便宜，使用较容易。

下文介绍了本实用新型的简化概要，以便基本了解本实用新型的某些示例性方面。该概要不是对本实用新型的全面概述。此外，该概要不是用于识别本实用新型的关键要素，也不是用于描绘本实用新型的范围。该概要唯一的目的是，作为稍后介绍的更详细说明的前奏，以简单的形式介绍本实用新型的某些构思。

依照本实用新型的一个方面，提供一种用于附着于可塑性变形的金属基板的自紧嵌式螺母。该自紧嵌式螺母包括一主体部分，所述主体部分带有一中心轴线和一从主体部分延伸并与中心轴线同轴的先导部分或冲压部分。主体部分包括环绕中心冲压部分的环状表面。环状表面包括多个环绕中心冲压部分的间隔凸耳。凸耳中的一个或多个包括带有凹进部分的接触表面，在所述凹进部分中，接触表面接合金属基板。在将螺母附着于金属基板的过程中，接触表面的第一部分在插入金属基板时在绕中心轴线的旋转方向上被偏压，形成至少一个耳状外扩部(lug flare)。金属基板的一部分被卡持在至少一个耳状外扩部与主体部分之间。

其中，螺母包括至少两个耳状外扩部，所述至少两个耳状外扩部定位成，使得螺母绕所述中心轴线旋转以从金属基板移除螺母的旋转运动受到限制。