一種定位雙頭螺栓連接結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種定位雙頭螺栓連接結構，包括設有螺紋連接孔的主體零件、設有螺栓通孔的連接零件、連接主體零件和連接零件的雙頭螺栓，所述雙頭螺栓包括中間的連接光桿、設置在連接光桿一端的固定螺紋段、設置在連接光桿另一端的連接螺紋段，在所述連接光桿上設有定位套，所述定位套的外徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小，所述定位套的最大外徑與所述連接零件的螺栓通孔的內徑相適配，在連接螺紋段的端部同軸地設有正六棱柱形的安裝頭。本實用新型既可顯著地提高連接零件的定位精度，同時方便其裝配，有利于提高生產效率。
【專利說明】
一種定位雙頭螺栓連接結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種汽車用緊固件，尤其是涉及一種具有定位作用的雙頭螺栓連接結構。
【背景技術】
[0002]在汽車制造領域，雙頭螺栓(也叫雙頭螺柱)是一種常見的用于零部件之間連接的標準件，常見的結構是在一根光桿的兩端分別加工出螺紋，然后在中間的光桿部分兩側加工出對稱的缺口以形成扁勢。通常，人們先將雙頭螺栓的一端螺紋連接在一個主體零件上預設的螺紋連接孔內，并用扳手轉動雙頭螺栓的扁勢部位，使雙頭螺栓緊固在主體零件上，然后將一個設有螺栓通孔的連接零件套設到雙頭螺栓上，再在雙頭螺栓穿出螺栓通孔的一端用螺母緊固，從而將連接零件與主體零件固定連接在一起。例如，在中國專利文獻上公開的一種“雙頭螺栓”，公告號為CN202883632U，包括第一螺紋桿、桿柱和第二螺紋桿，所述第一螺紋桿、桿柱和第二螺紋桿依序連接，所述第一螺紋桿、桿柱和第二螺紋桿同心，所述第一螺紋桿的直徑大于所述第二螺紋桿的直徑，而所述第二螺紋桿的直徑大于所述桿柱的直徑。該實用新型在桿柱的兩端采用不同規格的螺紋，因而可增強擰入主體零件一端螺紋的強度，在主體零件上配合的螺紋也得到增強，保護了主體零件，提高了使用壽命。然而現有的雙頭螺栓連接結構存在如下缺陷:由于連接零件上的螺栓通孔的內徑通常都大于雙頭螺栓光桿的外徑，以方便將連接零件套設到雙頭螺栓上，因此在連接零件的螺栓通孔與雙頭螺栓之間會形成較大的配合間隙，從而降低連接零件與主體零件之間的相對定位精度;反之，如果減小連接零件的螺栓通孔與雙頭螺栓之間的配合間隙，雖然可以相應地提高連接零件與主體零件之間的相對定位精度，但是會造成連接零件安裝的困難，特別是，當連接零件與主體零件之間通過多個雙頭螺栓緊固連接時，螺栓通孔與雙頭螺栓之間過小的配合間隙會使連接零件很難套設在雙頭螺栓上。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是為了解決現有的雙頭螺栓連接結構所存在的定位精度不高以及連接零件安裝困難的問題，提供一種定位雙頭螺栓連接結構，既可顯著地提高連接零件的定位精度，同時方便其裝配，以提高生產效率。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]—種定位雙頭螺栓連接結構，包括設有螺紋連接孔的主體零件、設有螺栓通孔的連接零件、連接主體零件和連接零件的雙頭螺栓，所述雙頭螺栓包括中間的連接光桿、設置在連接光桿一端的固定螺紋段、設置在連接光桿另一端的連接螺紋段，在所述連接光桿上設有定位套，所述定位套的外徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小，所述定位套的最大外徑與所述連接零件的螺栓通孔的內徑相適配。
[0006]本實用新型在連接光桿上設有定位套，并且定位套的外徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小，也就是說，定位套的外側壁大致呈錐形。安裝時，我們可先將雙頭螺栓的固定螺紋段固定連接在主體零件的螺紋連接孔內，然后將連接零件套設到雙頭螺栓上，由于定位套的最大外徑與所述連接零件的螺栓通孔的內徑相適配，因此，我們可通過合理地設計定位套的尺寸，使螺栓通孔與連接光桿以及連接螺紋段之間具有較大的間隙，雙頭螺栓直徑較小的連接螺紋段以及連接光桿可方便地進入連接零件的螺栓通孔內，從而極大地方便連接零件的裝配，避免因連接光桿與螺栓通孔之間的配合間隙過小所造成的安裝困難。當連接零件的螺栓通孔到達定位套位置時，外形呈錐形的定位套的小端在連接光桿的導向作用下可輕易地進入螺栓通孔內。由于定位套的最大外徑與螺栓通孔的內徑相適配，因此連接光桿上的定位套與連接零件的螺栓通孔之間可形成有利于定位的過渡配合，從而在方便安裝的前提下使連接零件與主體零件之間具有較高的定位精度。
[0007]作為優選，在連接螺紋段的端部同軸地設有正六棱柱形的安裝頭，從而方便通過扳手將雙頭螺栓緊固安裝到主體零件的螺紋連接孔內。特別是，在拆卸連接零件時，我們可先用扳手固定雙頭螺栓，然后再擰松連接螺紋段上的緊固螺母，以避免雙頭螺栓從主體零件上松脫。
[0008]作為優選，在固定螺紋段的端部同軸地設有圓柱形的定位頭，所述主體零件在螺紋連接孔的底部同軸地設有與定位頭適配的定位孔。
[0009]當我們將雙頭螺栓固定到主體零件的螺紋連接孔內時，雙頭螺栓的定位頭與主體零件的定位孔之間可形成精確定位，從而可消除因雙頭螺栓的固定螺紋段與主體零件的螺紋連接孔之間較大的配合間隙對定位精度的影響，并且有利于提高雙頭螺栓與主體零件的之間的垂直度。
[0010]作為優選，所述螺栓通孔包括直徑與定位套的最大外徑適配的定位段以及直徑較小的導通段，所述定位套軸向可移動地套設在連接光桿上，所述定位套的兩端分別等間距的設有若干軸向延伸的擴張槽，并且定位套的兩端的擴張槽在圓周方向間格地錯位布置，所述定位套的內側壁上位于相鄰兩個擴張槽的中間位置均設有軸向的導向通槽，導向通槽的底面為直徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小的圓錐面，連接光桿在圓周面上等間距地設有與導向通槽適配的導向凸條。
[0011]由于螺栓通孔包括直徑與定位套的最大外徑適配的定位段以及直徑較小的導通段，因此，在導通段與定位段之間形成一個臺階。安裝時，定位套的最大外徑與螺栓通孔的定位段的內徑之間可形成較大的配合間隙，以便于安裝。我們可先將雙頭螺栓的固定螺紋段固定連接在主體零件的螺紋連接孔內，然后將連接零件套設到雙頭螺栓上，雙頭螺栓的連接螺紋段以及連接光桿方便地進入連接零件的螺栓通孔內。當導通段與定位段之間的臺階抵觸定位套的端面時，定位套即可沿著連接光桿的軸向移動，此時導向凸條起作用，將設有擴張槽的定位套撐開，從而實現定位套與螺栓通孔的定位段之間的緊配合，以便使連接零件與主體零件之間實現無間隙的高精度定位，同時不影響安裝的便利性。
[0012]作為優選，所述定位套靠近連接螺紋段一端的端面上設有彈性墊圈，該端面的外側邊緣設有導向倒角。
[0013]定位套外側的導向倒角有利于連接零件安裝時的導向，而彈性墊圈即可確保定位套與螺栓通孔的定位段之間的緊配合，同時可避免因制造精度的誤差造成連接零件的安裝不到位。
[0014]因此，本實用新型具有如下有益效果:既可顯著地提高連接零件的定位精度，同時方便其裝配，有利于提高生產效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種結構示意圖。
[0016]圖2是定位套的一種結構示意圖。
[0017]圖3是圖2中的定位套與連接光桿以及連接零件的安裝結構示意圖。
[0018]圖中:丨、主體零件11、螺紋連接孔12、定位孔2、連接零件21、螺栓通孔211、定位段212、導通段3、雙頭螺栓31、連接光桿32、固定螺紋段33、連接螺紋段34、安裝頭35、定位頭36、導向凸條4、定位套41、擴張槽42、導向通槽43、導向倒角44、彈性墊圈
5、墊圈6、緊固螺母。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型做進一步的描述。
[0020]如圖1所示，一種定位雙頭螺栓連接結構，包括主體零件1、連接零件2、連接主體零件和連接零件的雙頭螺栓3，在主體零件上設置可與雙頭螺栓螺紋連接的螺紋連接孔11，在連接零件上設置可供雙頭螺栓穿過的螺栓通孔21。雙頭螺栓包括中間的連接光桿31、同軸地一體設置在連接光桿一端的固定螺紋段32、同軸地一體設置在連接光桿另一端的連接螺紋段33。為了便于表述，我們將雙頭螺栓上靠近固定螺紋段一端定義為下端，相應地，將雙頭螺栓上靠近連接螺紋段一端定義為上端。安裝時，我們可先將雙頭螺栓的固定螺紋段固定連接在主體零件的螺紋連接孔內，然后將連接零件套設到雙頭螺栓上，此時雙頭螺栓的上端伸出連接零件的螺栓通孔，我們在雙頭螺栓的上端安裝相應的墊圈5和緊固螺母6，即可實現連接零件與主體零件之間的固定連接。
[0021]為了實現連接零件與主體零件的高精度定位，我們可在雙頭螺栓的連接光桿上設置定位套4，定位套的外徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小，也就是說，定位套的下端具有最大外徑，而上端的外徑逐步縮小大致呈錐形，并且定位套下端的最大外徑與連接零件螺栓通孔的內徑相適配，而連接光桿與定位套外徑較小的上端順滑過渡連接。這樣，雙頭螺栓的連接螺紋段以及連接光桿與連接零件的螺栓通孔之間會產生較大的間隙，當我們將連接零件套設到雙頭螺栓上時，雙頭螺栓直徑較小的連接螺紋段以及連接光桿可方便地進入連接零件的螺栓通孔內，從而極大地方便連接零件的裝配，避免因連接光桿與螺栓通孔之間的配合間隙過小所造成的安裝困難。當連接零件的螺栓通孔到達雙頭螺栓上的定位套位置時，定位套的小端在連接光桿的導向作用下可輕易地進入螺栓通孔內，外形呈錐形的定位套對連接零件產生自動對中作用。由于定位套的最大外徑與螺栓通孔的內徑相適配，因此，定位套與連接零件的螺栓通孔之間可形成過渡配合，從而在方便安裝的前提下使連接零件與主體零件之間具有較高的定位精度。
[0022]此外，我們可在連接螺紋段的端部同軸地設置正六棱柱形的安裝頭34，當我們需要將雙頭螺栓緊固安裝到主體零件的螺紋連接孔內時，可用扳手卡住安裝頭，從而方便轉動并擰緊雙頭螺栓。特別是，在拆卸連接零件時，我們可先將套筒扳手套在安裝頭上固定雙頭螺栓，然后再擰松連接螺紋段上的緊固螺母，以避免擰動緊固螺母時雙頭螺栓與緊固螺母一起轉動，從而使雙頭螺栓直接從主體零件上松脫。
[0023]另外，我們還可在固定螺紋段的端部同軸地設置圓柱形的定位頭35，相應地，主體零件在螺紋連接孔的底部同軸地設置與定位頭過渡配合的定位孔12，并且定位頭的長度小于螺紋連接孔的深度。當我們將雙頭螺栓固定到主體零件的螺紋連接孔內時，雙頭螺栓的定位頭先進入螺紋連接孔內，此時轉動雙頭螺栓，即可使雙頭螺栓下端的固定螺紋段螺紋連接到螺紋連接孔上。隨著雙頭螺栓的轉動，固定螺紋段逐漸深入螺紋連接孔，而定位頭則可擠入定位孔內，從而實現雙頭螺栓與主體零件之間的高精度定位。當然，我們可在定位頭的端部設置相應的倒角，以便于定位頭擠入定位孔內，并且可盡量減小定位頭和定位孔之間的最大配合間隙，以提高雙頭螺栓與主體零件之間的定位精度。可以理解的是，我們可適當地加長定位頭的長度，從而增加雙頭螺栓與主體零件的配合長度，有利于提高雙頭螺栓與主體零件的之間的垂直度，進而有利于提高連接零件與主體零件的定位精度。
[0024]進一步地，本實用新型的定位套與連接光桿之間可制成分體結構。具體地，如圖2、圖3所示，定位套軸向可移動地套設在連接光桿上，定位套的上下兩端分別等間距的設置6個軸向延伸的擴張槽41，并且定位套上下兩端的擴張槽在圓周方向間格地錯位布置，也就是說，相鄰兩個擴張槽之間對應的圓心角為30度。定位套的內側壁上位于相鄰兩個擴張槽的中間位置均設置沿軸向貫通定位套上下兩端的導向通槽42，從而在定位套的內側壁上形成12個導向通槽，導向通槽底面的直徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小，也就是說，導向通槽的底面為下端大、上端小的圓錐面。相應地，我們還需在連接光桿的圓周面上等間距地設置12條沿軸向延伸并且與導向通槽適配的導向凸條36，也就是說，導向凸條的外側面也是下端大、上端小的圓錐面。當定位套在雙頭螺栓上向下移動時，導向凸條即可推動定位套徑向膨脹，定位套的擴張槽寬度變大，定位套的最大外徑增加直至緊緊抵靠螺栓通孔的內側壁，從而實現連接零件的高精度定位。為了驅動定位套做軸向移動，連接零件的螺栓通孔包括靠近主體零件一側且直徑與定位套的最大外徑適配的定位段211、以及遠離主體零件一側直徑較小的導通段212，從而使螺栓通孔形成階梯孔。這樣，當我們將連接零件套設到雙頭螺栓上時，雙頭螺栓直徑較小的連接螺紋段以及連接光桿依次進入螺栓通孔的定位段、導通段，當定位套進入定位段并抵靠定位段與導通段的階梯面時，定位套即受到阻止，從而在連接光桿上向下端移動，定位套的最大外徑則逐步增加。當連接零件安裝到位時，定位套的最大外徑達到最大值，從而與螺栓通孔形成緊密的配合，實現連接零件和主體零件的準確定位。由于定位套的最大外徑時在安裝過程中逐步增加的，因此，我們可輕松地安裝連接零件，避免因定位套與螺栓通孔之間的過緊配合造成的安裝困難。
[0025]最后，我們可在定位套靠近連接螺紋段一端的上端面的外側邊緣設置導向倒角43，以便于定位套進入螺栓通孔的定位段內，同時在定位套的上端面上設置橡膠制成的彈性墊圈44，這樣，定位套進入定位段并抵靠定位段與導通段的階梯面時，定位套和階梯面之間可形成緩沖。因此，當定位套向外脹開緊貼螺栓通孔的定位段內側壁時，連接零件仍然可以有微量的移動，直至與主體零件貼合而安裝到位，避免因尺寸誤差造成連接零件的安裝不到位。
【主權項】
1.一種定位雙頭螺栓連接結構，包括設有螺紋連接孔的主體零件、設有螺栓通孔的連接零件、連接主體零件和連接零件的雙頭螺栓，所述雙頭螺栓包括中間的連接光桿、設置在連接光桿一端的固定螺紋段、設置在連接光桿另一端的連接螺紋段，其特征是，在所述連接光桿上設有定位套，所述定位套的外徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小，所述定位套的最大外徑與所述連接零件的螺栓通孔的內徑相適配。2.根據權利要求1所述的一種定位雙頭螺栓連接結構，其特征是，在連接螺紋段的端部同軸地設有正六棱柱形的安裝頭。3.根據權利要求1所述的一種定位雙頭螺栓連接結構，其特征是，在固定螺紋段的端部同軸地設有圓柱形的定位頭，所述主體零件在螺紋連接孔的底部同軸地設有與定位頭適配的定位孔。4.根據權利要求1或2或3所述的一種定位雙頭螺栓連接結構，其特征是，所述螺栓通孔包括直徑與定位套的最大外徑適配的定位段以及直徑較小的導通段，所述定位套軸向可移動地套設在連接光桿上，所述定位套的兩端分別等間距的設有若干軸向延伸的擴張槽，并且定位套的兩端的擴張槽在圓周方向間格地錯位布置，所述定位套的內側壁上位于相鄰兩個擴張槽的中間位置均設有軸向的導向通槽，導向通槽的底面為直徑自靠近固定螺紋段一端至靠近連接螺紋段一端逐步縮小的圓錐面，連接光桿在圓周面上等間距地設有與導向通槽適配的導向凸條。5.根據權利要求4所述的一種定位雙頭螺栓連接結構，其特征是，所述定位套靠近連接螺紋段一端的端面上設有彈性墊圈，該端面的外側邊緣設有導向倒角。
【文檔編號】F16B39/36GK205592267SQ201620372636
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】楊萍, 鮑文光, 閆優勝, 樊曉滸, 何志剛
【申請人】寧海知豆電動汽車有限公司