[发明专利]一种紧固元件

说明书

本发明涉及一种紧固元件（10,30,40），包括螺纹部，所述螺纹部的螺纹设计确定了旋转紧固方向（B）和轴向紧固方向（K）。所述紧固元件（10,30,40）包括头部（12,32,48），所述头部（12,32,48）具有朝向轴向紧固方向（K）的头部下表面（44），通过所述头部下表面（44）可与组件产生受力配合连接。头部（12,32,48）的设计使得头部下表面（44）具有与头部中心径向相离的边缘区域（16,42），所述头部下表面（44）的轮廓从边缘区域（16,42）到头部中心，且向轴向紧固方向（K）相反的方向延伸，由此产生弹性效应。所述边缘区域（16,42）具有在轴向上变化的周向面。本发明的特征在于，所述周向面在至少65°中心角（β）区域内沿轴向紧固方向（K）、与旋转紧固方向（B）相反，以不大于15°的螺旋上升角（α）上升。

技术领域

本发明涉及权利要求1前序部分所述的紧固元件。

背景技术

现有技术中，所述螺钉包括螺杆和螺钉头部，螺纹的设计确定螺钉的拧入方向，所述螺钉头部朝向螺杆的一端的直径大于螺杆直径，螺钉头部这样设计使得头部的边缘区域在朝向螺杆的轴向方向上与其在螺杆上的连接区域具有一定距离，由此可产生预紧力。这种类型的螺钉也称为弹性头螺钉。

WO2012/076360A1公开了一种螺钉，在其边缘区域具有波纹凸缘。由于螺钉头部呈圆锥形结构，因此可在待紧固组件上产生预紧力，所述预紧力通过相对待紧固组件向波纹起伏结构施加力变成扁平结构而形成。

对于此类弹性头螺钉，螺钉有可能松动，特别是在高动态负荷的情况下。

EP0028746A1所述的弹性头螺钉可指示所施加的接触力，本申请涉及的螺钉，具有环形平底面和均布的弹性部。所述弹性部具有周向波浪状的边缘部，该边缘部与螺杆同轴设置，并与连接区域径向设置。当螺钉拧紧时，所述波浪状的边缘部变平，由此指示施加了最大的拧紧力矩。如果螺钉随着时间松动，这种松动将通过边缘部的波浪状结构的再现来指示。

这种螺钉只能在早期能发现其任何的松动。

发明内容

本发明的目的在于增加弹性头螺钉的释放扭矩，并且提高其动态特性。

本发明所述目的通过结合权利要求1的特征部分和前序部分的特征来实现。

从属权利要求提供本发明的优选实施方式。

根据现有技术，本申请所述紧固元件包括螺纹部分，所述螺纹的设计确定旋转紧固方向和轴向紧固方向。所述紧固元件还包括下表面朝向轴向紧固方向的头部，该头部下表面可与待紧固组件产生受力配合连接。头部这样设计使得头部下表面的边缘区域与头部中心径向相离，且头部下表面的轮廓从边缘区域开始到头部中心，并向轴向紧固方向相反的方向延伸，由此可产生弹性效应。并且，在轴向上，边缘区域还具有不断变化的周向面。

根据本发明，在旋转紧固方向相反的方向上，周向面在至少65°中心角(β)区域内沿轴向紧固方向以不大于15°的螺旋上升角(α)上升。达到最大后，周向面在轴向紧固方向相反的方向上再次下降。

由于头部不断向待紧固组件施加压力，头部下表面的中心区域也迫使与待紧固组件接触，弹性头部由此被拧紧而在头部的弹性区域内产生预紧力。

因此，高度的轻微上升不仅确保了低摩擦紧固操作，也可防止待紧固组件表面受损。这特别有利于待紧固组件是涂覆材料的情况。并且，用于螺纹连接的大部分扭矩也可用于向待紧固组件施加预紧力，从而不需要将其转化成摩擦能。

优选地，所述上升是单调的，并且特别严格单调。这使得弹性头部可连续施压于待紧固组件。

根据另一个优选实施例，周向面在至少70°扇形中心角区域内连续上升。优选地，周向面以不大于10°的螺旋上升角上升，特别是不大于5°。这使得施加在待紧固组件上的接触压以较温和的方式增加，从而防止待紧固组件表面受到损坏。