用于软材料的紧固件和紧固件系统技术方案

一种用于在延长的时间段内紧固软材料的螺纹紧固件(10)包含：垫圈(16)，具有被接纳在将紧固的物体(60)中的轴向延伸的通道(52)中的向外延伸的臂(46)；以及螺栓(12)，延伸穿过所述垫圈，所述螺栓具有头部，所述头部包含突出部(26)，所述突出部(26)接合所述垫圈上的锁定特征(38、40)以抵抗所紧固的组装件中的所述垫圈与所述螺栓之间的相对旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于软材料的紧固件和紧固件系统相关申请的交叉引用本申请主张2015年7月21日提交申请的第62/194,994号美国临时申请的权益。
本专利技术总的来说涉及螺纹紧固件，并且更明确地说，涉及用于在延长的时间段内紧固软材料的螺纹紧固件。
技术介绍
许多类型的螺纹紧固件是众所周知的。在简单的螺帽与螺栓紧固系统中，有时难以在延长的时间段内维持期望夹紧负载。随着时间的过去，螺帽和螺栓的接合螺纹的伸长、变形或其它改变可导致所紧固的连接的松动。当螺纹紧固件用于连接相对软的材料(例如，塑料)时，遭遇进一步的困难。许多塑料不需要高夹紧负载而保持在位。然而，例如，金属螺纹紧固件在配合的公螺纹部件与母螺纹部件之间需要足够夹紧负载，以致于螺纹中发生拉伸。通常，紧固件所需的夹紧负载大于正组装的塑料部件所需的夹紧负载。带肩螺栓、衬套以及其它类型的套筒已用于如下的紧固情形：需要公螺纹部件和母螺纹部件的夹紧负载大于正紧固在一起的物体所需的夹紧负载。然而，带肩螺栓、套筒或衬套必须以准确尺寸提供，以使得充足的但不过量的夹紧负载施加在正紧固的物体上，其中在紧固件螺纹部件自身内提供了较大夹紧负载。如果带肩螺栓、套筒或衬套的尺寸不准确或如果被紧固的物体的厚度在将被紧固的区域内发生变化，那么紧固件可能不会适当地起作用。除了难以使紧固件适当地起作用，这些类型的紧固件的制造成本也高。在紧固塑料和其它软材料时遭遇的另一困难是塑料即使在固化之后也会继续流动。此现象(被称为“爬行”)可随着时间的过去而导致塑料元件的显著尺寸改变。当使用简单的螺纹紧固件将一个或多个由塑料制成的物体连接到另一个由塑料制成的物体时，这使情况进一步复杂。如果爬行减小足以松动或释放螺纹的拉伸的夹紧负载，那么紧固件变得松动并且可旋转，这可导致整体脱离。因此，需要具有用于夹紧软材料的简单螺纹紧固件，其中所述简单螺纹紧固件在例如随着时间的过去而在塑料中发生的例如爬行的状况下对抗松动，并且即使在正紧固的物体发生变化的状况下也有效地工作。
技术实现思路
本专利技术的螺纹紧固件在紧固件结构内提供单独的锁定特征，以使得即使在发生变化的状况下也提供适当夹紧负载，并且部件即使在所紧固的物体的状况随着时间的过去而改变时也抵抗松动。在一个方面中，一种螺纹紧固件系统设有将被紧固的物体、螺栓和垫圈。垫圈通过与物体上的结构相互配合的垫圈的向外延伸的臂而固定到物体，以对抗相对于物体的旋转与抽出两者。垫圈上的锁定特征接合螺栓，并对抗螺栓与垫圈之间的相对旋转。在另一方面中，一种螺纹紧固件系统设有：将被紧固的物体，具有在物体中限定细长孔的表面，所述表面还在孔中限定通道；垫圈，具有被接纳在通道中的向外延伸的臂；锁定特征，限定在垫圈上；以及螺栓，被接纳在垫圈中并具有与锁定特征接合且抵抗垫圈与螺栓之间的相对旋转的突出部。本文所公开的紧固件系统中的至少一种形式的紧固件的优点在于，紧固件即使在固定软材料的物体时也保持牢固，并且即使在所紧固的组装件变得松动的情况下也保持连接。本文所公开的至少一种形式的紧固件和紧固件系统的另一优点在于，紧固件的螺栓即使在所紧固的组装件由于材料收缩或改变而变得松动的情况下也对抗旋转而受到抑制。本专利技术的其它特征和优点对于本领域的技术人员来说将在查阅具体实施方式、权利要求书和附图之后变得明显，在附图中，相同附图标记用于表示相同特征。附图说明图1a到图1d是图示使用本文所公开的螺纹紧固件的紧固过程中的四个步骤或阶段的一系列横截面图；图2是紧固过程的中间阶段(更明确地说，如图1c所示的紧固部件的状况)中的紧固件的部分横截面放大图；图3是如图1d所示的安装的完成时的紧固件的部分横截面放大图；图4是本文所公开的螺纹紧固件的公部件的立体图；图5是本文所公开的螺纹紧固件的垫圈部件的立体图；图6是垫圈部件的另一立体图，从与图5所示的角度不同的角度图示垫圈部件；图7是图示将由螺纹紧固件紧固的物体中的孔的平面图；图8是图7所示的物体的横截面图，其中该横截面是沿着图7的剖切线A-A截取的；图9是与图8类似的另一横截面图，但是从另一视角示出以更好地示出物体中的孔的特征；图10是图8中以字母“B”表示的圆形区域的放大的部分视图；图11是本文所公开的螺纹紧固件的垫圈的另一实施例的立体图；图12是图11所示的垫圈的立视图；图13是图11和图12所示的垫圈的横截面图；以及图14是图11到图13所示的垫圈的俯视图。在详细解释本专利技术的实施例之前，应理解，本专利技术的应用不限于以下描述中所阐述或附图中所图示的部件的构造和布置的细节。本专利技术能够具有其它实施例，并且以各种方式实践或实施。并且，应理解，本文所使用的用语和术语是出于描述的目的且不应视为限制性的。“包含”、“包括”及其变化形式在本文中的使用希望涵盖之后列出的项目与其等同物以及额外项目与其等同物。具体实施方式现更具体地参照附图，并且明确地说参照图1a到图1d，螺纹紧固件10包含公螺纹部件或螺栓12、垫圈14和将被紧固的物体16。如下文将更全面地解释的是，紧固件10包含多个特征，以使得垫圈14独立于紧固件所提供的夹紧负载而锁定到物体16，并且公螺纹部件12锁定到垫圈14。因此，一旦被紧固，即使在所紧固的组装件随着时间的过去而改变的情况下，公螺纹紧固件12也抵抗从螺纹组装件的无意脱离。现参照图4，螺栓12包含头部20、凸缘22和螺纹杆24。头部20可具备适当形状或配置以由工具或器具接合而因此旋转。因此，头部20可被配置成接纳扳手、插口、螺丝刀或其它适当器具或工具，以便在完成所紧固的组装件时机械地旋转或用手旋转。凸缘22超出头部20向外突出，并且在其相对于头部20的下侧上，是大致平滑的，但包含大体上在轴向上延伸的一个或若干个凸块或突出部26，其中凸块或突出部26轴向远离凸缘22的下表面。在所示出的示范性实施例中，凸缘22包含四个突出部26，但应理解，也可使用更多或更少突出部。螺纹杆24在螺纹杆24上限定螺纹28，其中螺纹28可以是任何适当的简单或复杂螺纹配置。螺纹28可大致在杆26的长度上延伸，或可根据螺纹紧固件10的应用和使用的需要而在杆26的某适当部分上延伸。现参照图5和图6，分别从俯视角度和仰视角度示出垫圈14。垫圈14是弹性垫圈或压缩垫圈，并且包含适度圆顶形状的主体30。也就是说，如在垫圈14设置在实质上垂直取向的螺栓上时所见，垫圈14的外边沿32相对于主体30处于第一相对高程或高度处，并且内边沿34相对于主体3处于不同的相对高程或高度处，如附图所描绘。因此，在垫圈14的此取向(在本文中，出于描述的目的，此取向被称为垫圈14的垂直取向)中，主体30成角度地设置在外边沿32与内边沿34之间，从外边沿32到内边沿34向上延伸，如附图所示。然而，应理解，紧固件10并且因此垫圈14可用于任何取向中，并且不需要垂直取向。外边沿32限定锁定特征36，其中锁定特征36包含间隔开的凸片38和40。凸片38、40中的每一个由从外边沿32的外边缘延伸的较短的实质上径向取向的切口以及从外边缘延伸的实质上周向的切口形成。凸片38和40在大致垂直的取向中从垫圈14的角度来看从外边沿32的平面向上弯曲。凸片38和40由边沿段32a分隔开。垫圈14还在其中限定中央开口42，并且以向内延伸的臂44的方式限定多个向内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺纹紧固系统，包括：将紧固的物体、螺栓和垫圈；所述垫圈通过与所述物体上的结构相互作用而固定到所述物体以抵抗相对于所述物体的旋转与抽出两者；以及锁定特征，用于抵抗所述螺栓与所述垫圈之间的相对旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.21 US 62/194,9941.一种螺纹紧固系统，包括：将紧固的物体、螺栓和垫圈；所述垫圈通过与所述物体上的结构相互作用而固定到所述物体以抵抗相对于所述物体的旋转与抽出两者；以及锁定特征，用于抵抗所述螺栓与所述垫圈之间的相对旋转。2.根据权利要求1所述的螺纹紧固系统，所述垫圈摩擦接合在所述螺栓上。3.根据权利要求1所述的螺纹紧固系统，所述垫圈包含轴向延伸的套筒以及连接到所述套筒并从所述套筒突出的向外延伸的臂。4.根据权利要求1所述的螺纹紧固系统，所述螺栓包含头部，所述头部具有突出部，其中所述锁定特征包含所述突出部。5.根据权利要求4所述的螺纹紧固系统，所述锁定特征包含从所述垫圈朝向所述头部突出的相反方向的锁定凸片以及接纳所述突出部的处于所述锁定凸片之间的空间。6.根据权利要求5所述的螺纹紧固系统，所述螺栓的所述头部包含至少第二所述突出部。7.根据权利要求1所述的螺纹紧固系统，所述垫圈包含摩擦接合所述螺栓的多个向内延伸的突出部。8.根据权利要求7所述的螺纹紧固系统，所述多个向内延伸的突出部包含三个向内延伸的凹坑。9.根据权利要求7所述的螺纹紧固系统，所述多个向内延伸的突出部包含三个向内延伸的臂。10.根据权利要求1所述的螺纹紧固系统，所述垫圈包含向外延伸的臂，并且所述将紧固的物体包含用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳尔逊·桑托斯，布鲁诺·达罗查，阿迪·什组科沃斯基，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US