一种定位双头螺栓连接结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种定位双头螺栓连接结构，包括设有螺纹连接孔的主体零件、设有螺栓通孔的连接零件、连接主体零件和连接零件的双头螺栓，所述双头螺栓包括中间的连接光杆、设置在连接光杆一端的固定螺纹段、设置在连接光杆另一端的连接螺纹段，在所述连接光杆上设有定位套，所述定位套的外径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小，所述定位套的最大外径与所述连接零件的螺栓通孔的内径相适配，在连接螺纹段的端部同轴地设有正六棱柱形的安装头。本实用新型既可显著地提高连接零件的定位精度，同时方便其装配，有利于提高生产效率。
【专利说明】
一种定位双头螺栓连接结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种汽车用紧固件，尤其是涉及一种具有定位作用的双头螺栓连接结构。
【背景技术】
[0002]在汽车制造领域，双头螺栓(也叫双头螺柱)是一种常见的用于零部件之间连接的标准件，常见的结构是在一根光杆的两端分别加工出螺纹，然后在中间的光杆部分两侧加工出对称的缺口以形成扁势。通常，人们先将双头螺栓的一端螺纹连接在一个主体零件上预设的螺纹连接孔内，并用扳手转动双头螺栓的扁势部位，使双头螺栓紧固在主体零件上，然后将一个设有螺栓通孔的连接零件套设到双头螺栓上，再在双头螺栓穿出螺栓通孔的一端用螺母紧固，从而将连接零件与主体零件固定连接在一起。例如，在中国专利文献上公开的一种“双头螺栓”，公告号为CN202883632U，包括第一螺纹杆、杆柱和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆、杆柱和第二螺纹杆依序连接，所述第一螺纹杆、杆柱和第二螺纹杆同心，所述第一螺纹杆的直径大于所述第二螺纹杆的直径，而所述第二螺纹杆的直径大于所述杆柱的直径。该实用新型在杆柱的两端采用不同规格的螺纹，因而可增强拧入主体零件一端螺纹的强度，在主体零件上配合的螺纹也得到增强，保护了主体零件，提高了使用寿命。然而现有的双头螺栓连接结构存在如下缺陷:由于连接零件上的螺栓通孔的内径通常都大于双头螺栓光杆的外径，以方便将连接零件套设到双头螺栓上，因此在连接零件的螺栓通孔与双头螺栓之间会形成较大的配合间隙，从而降低连接零件与主体零件之间的相对定位精度;反之，如果减小连接零件的螺栓通孔与双头螺栓之间的配合间隙，虽然可以相应地提高连接零件与主体零件之间的相对定位精度，但是会造成连接零件安装的困难，特别是，当连接零件与主体零件之间通过多个双头螺栓紧固连接时，螺栓通孔与双头螺栓之间过小的配合间隙会使连接零件很难套设在双头螺栓上。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有的双头螺栓连接结构所存在的定位精度不高以及连接零件安装困难的问题，提供一种定位双头螺栓连接结构，既可显著地提高连接零件的定位精度，同时方便其装配，以提高生产效率。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种定位双头螺栓连接结构，包括设有螺纹连接孔的主体零件、设有螺栓通孔的连接零件、连接主体零件和连接零件的双头螺栓，所述双头螺栓包括中间的连接光杆、设置在连接光杆一端的固定螺纹段、设置在连接光杆另一端的连接螺纹段，在所述连接光杆上设有定位套，所述定位套的外径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小，所述定位套的最大外径与所述连接零件的螺栓通孔的内径相适配。
[0006]本实用新型在连接光杆上设有定位套，并且定位套的外径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小，也就是说，定位套的外侧壁大致呈锥形。安装时，我们可先将双头螺栓的固定螺纹段固定连接在主体零件的螺纹连接孔内，然后将连接零件套设到双头螺栓上，由于定位套的最大外径与所述连接零件的螺栓通孔的内径相适配，因此，我们可通过合理地设计定位套的尺寸，使螺栓通孔与连接光杆以及连接螺纹段之间具有较大的间隙，双头螺栓直径较小的连接螺纹段以及连接光杆可方便地进入连接零件的螺栓通孔内，从而极大地方便连接零件的装配，避免因连接光杆与螺栓通孔之间的配合间隙过小所造成的安装困难。当连接零件的螺栓通孔到达定位套位置时，外形呈锥形的定位套的小端在连接光杆的导向作用下可轻易地进入螺栓通孔内。由于定位套的最大外径与螺栓通孔的内径相适配，因此连接光杆上的定位套与连接零件的螺栓通孔之间可形成有利于定位的过渡配合，从而在方便安装的前提下使连接零件与主体零件之间具有较高的定位精度。
[0007]作为优选，在连接螺纹段的端部同轴地设有正六棱柱形的安装头，从而方便通过扳手将双头螺栓紧固安装到主体零件的螺纹连接孔内。特别是，在拆卸连接零件时，我们可先用扳手固定双头螺栓，然后再拧松连接螺纹段上的紧固螺母，以避免双头螺栓从主体零件上松脱。
[0008]作为优选，在固定螺纹段的端部同轴地设有圆柱形的定位头，所述主体零件在螺纹连接孔的底部同轴地设有与定位头适配的定位孔。
[0009]当我们将双头螺栓固定到主体零件的螺纹连接孔内时，双头螺栓的定位头与主体零件的定位孔之间可形成精确定位，从而可消除因双头螺栓的固定螺纹段与主体零件的螺纹连接孔之间较大的配合间隙对定位精度的影响，并且有利于提高双头螺栓与主体零件的之间的垂直度。
[0010]作为优选，所述螺栓通孔包括直径与定位套的最大外径适配的定位段以及直径较小的导通段，所述定位套轴向可移动地套设在连接光杆上，所述定位套的两端分别等间距的设有若干轴向延伸的扩张槽，并且定位套的两端的扩张槽在圆周方向间格地错位布置，所述定位套的内侧壁上位于相邻两个扩张槽的中间位置均设有轴向的导向通槽，导向通槽的底面为直径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小的圆锥面，连接光杆在圆周面上等间距地设有与导向通槽适配的导向凸条。
[0011]由于螺栓通孔包括直径与定位套的最大外径适配的定位段以及直径较小的导通段，因此，在导通段与定位段之间形成一个台阶。安装时，定位套的最大外径与螺栓通孔的定位段的内径之间可形成较大的配合间隙，以便于安装。我们可先将双头螺栓的固定螺纹段固定连接在主体零件的螺纹连接孔内，然后将连接零件套设到双头螺栓上，双头螺栓的连接螺纹段以及连接光杆方便地进入连接零件的螺栓通孔内。当导通段与定位段之间的台阶抵触定位套的端面时，定位套即可沿着连接光杆的轴向移动，此时导向凸条起作用，将设有扩张槽的定位套撑开，从而实现定位套与螺栓通孔的定位段之间的紧配合，以便使连接零件与主体零件之间实现无间隙的高精度定位，同时不影响安装的便利性。
[0012]作为优选，所述定位套靠近连接螺纹段一端的端面上设有弹性垫圈，该端面的外侧边缘设有导向倒角。
[0013]定位套外侧的导向倒角有利于连接零件安装时的导向，而弹性垫圈即可确保定位套与螺栓通孔的定位段之间的紧配合，同时可避免因制造精度的误差造成连接零件的安装不到位。
[0014]因此，本实用新型具有如下有益效果:既可显著地提高连接零件的定位精度，同时方便其装配，有利于提高生产效率。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的一种结构示意图。
[0016]图2是定位套的一种结构示意图。
[0017]图3是图2中的定位套与连接光杆以及连接零件的安装结构示意图。
[0018]图中:丨、主体零件11、螺纹连接孔12、定位孔2、连接零件21、螺栓通孔211、定位段212、导通段3、双头螺栓31、连接光杆32、固定螺纹段33、连接螺纹段34、安装头35、定位头36、导向凸条4、定位套41、扩张槽42、导向通槽43、导向倒角44、弹性垫圈
5、垫圈6、紧固螺母。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型做进一步的描述。
[0020]如图1所示，一种定位双头螺栓连接结构，包括主体零件1、连接零件2、连接主体零件和连接零件的双头螺栓3，在主体零件上设置可与双头螺栓螺纹连接的螺纹连接孔11，在连接零件上设置可供双头螺栓穿过的螺栓通孔21。双头螺栓包括中间的连接光杆31、同轴地一体设置在连接光杆一端的固定螺纹段32、同轴地一体设置在连接光杆另一端的连接螺纹段33。为了便于表述，我们将双头螺栓上靠近固定螺纹段一端定义为下端，相应地，将双头螺栓上靠近连接螺纹段一端定义为上端。安装时，我们可先将双头螺栓的固定螺纹段固定连接在主体零件的螺纹连接孔内，然后将连接零件套设到双头螺栓上，此时双头螺栓的上端伸出连接零件的螺栓通孔，我们在双头螺栓的上端安装相应的垫圈5和紧固螺母6，即可实现连接零件与主体零件之间的固定连接。
[0021]为了实现连接零件与主体零件的高精度定位，我们可在双头螺栓的连接光杆上设置定位套4，定位套的外径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小，也就是说，定位套的下端具有最大外径，而上端的外径逐步缩小大致呈锥形，并且定位套下端的最大外径与连接零件螺栓通孔的内径相适配，而连接光杆与定位套外径较小的上端顺滑过渡连接。这样，双头螺栓的连接螺纹段以及连接光杆与连接零件的螺栓通孔之间会产生较大的间隙，当我们将连接零件套设到双头螺栓上时，双头螺栓直径较小的连接螺纹段以及连接光杆可方便地进入连接零件的螺栓通孔内，从而极大地方便连接零件的装配，避免因连接光杆与螺栓通孔之间的配合间隙过小所造成的安装困难。当连接零件的螺栓通孔到达双头螺栓上的定位套位置时，定位套的小端在连接光杆的导向作用下可轻易地进入螺栓通孔内，外形呈锥形的定位套对连接零件产生自动对中作用。由于定位套的最大外径与螺栓通孔的内径相适配，因此，定位套与连接零件的螺栓通孔之间可形成过渡配合，从而在方便安装的前提下使连接零件与主体零件之间具有较高的定位精度。
[0022]此外，我们可在连接螺纹段的端部同轴地设置正六棱柱形的安装头34，当我们需要将双头螺栓紧固安装到主体零件的螺纹连接孔内时，可用扳手卡住安装头，从而方便转动并拧紧双头螺栓。特别是，在拆卸连接零件时，我们可先将套筒扳手套在安装头上固定双头螺栓，然后再拧松连接螺纹段上的紧固螺母，以避免拧动紧固螺母时双头螺栓与紧固螺母一起转动，从而使双头螺栓直接从主体零件上松脱。
[0023]另外，我们还可在固定螺纹段的端部同轴地设置圆柱形的定位头35，相应地，主体零件在螺纹连接孔的底部同轴地设置与定位头过渡配合的定位孔12，并且定位头的长度小于螺纹连接孔的深度。当我们将双头螺栓固定到主体零件的螺纹连接孔内时，双头螺栓的定位头先进入螺纹连接孔内，此时转动双头螺栓，即可使双头螺栓下端的固定螺纹段螺纹连接到螺纹连接孔上。随着双头螺栓的转动，固定螺纹段逐渐深入螺纹连接孔，而定位头则可挤入定位孔内，从而实现双头螺栓与主体零件之间的高精度定位。当然，我们可在定位头的端部设置相应的倒角，以便于定位头挤入定位孔内，并且可尽量减小定位头和定位孔之间的最大配合间隙，以提高双头螺栓与主体零件之间的定位精度。可以理解的是，我们可适当地加长定位头的长度，从而增加双头螺栓与主体零件的配合长度，有利于提高双头螺栓与主体零件的之间的垂直度，进而有利于提高连接零件与主体零件的定位精度。
[0024]进一步地，本实用新型的定位套与连接光杆之间可制成分体结构。具体地，如图2、图3所示，定位套轴向可移动地套设在连接光杆上，定位套的上下两端分别等间距的设置6个轴向延伸的扩张槽41，并且定位套上下两端的扩张槽在圆周方向间格地错位布置，也就是说，相邻两个扩张槽之间对应的圆心角为30度。定位套的内侧壁上位于相邻两个扩张槽的中间位置均设置沿轴向贯通定位套上下两端的导向通槽42，从而在定位套的内侧壁上形成12个导向通槽，导向通槽底面的直径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小，也就是说，导向通槽的底面为下端大、上端小的圆锥面。相应地，我们还需在连接光杆的圆周面上等间距地设置12条沿轴向延伸并且与导向通槽适配的导向凸条36，也就是说，导向凸条的外侧面也是下端大、上端小的圆锥面。当定位套在双头螺栓上向下移动时，导向凸条即可推动定位套径向膨胀，定位套的扩张槽宽度变大，定位套的最大外径增加直至紧紧抵靠螺栓通孔的内侧壁，从而实现连接零件的高精度定位。为了驱动定位套做轴向移动，连接零件的螺栓通孔包括靠近主体零件一侧且直径与定位套的最大外径适配的定位段211、以及远离主体零件一侧直径较小的导通段212，从而使螺栓通孔形成阶梯孔。这样，当我们将连接零件套设到双头螺栓上时，双头螺栓直径较小的连接螺纹段以及连接光杆依次进入螺栓通孔的定位段、导通段，当定位套进入定位段并抵靠定位段与导通段的阶梯面时，定位套即受到阻止，从而在连接光杆上向下端移动，定位套的最大外径则逐步增加。当连接零件安装到位时，定位套的最大外径达到最大值，从而与螺栓通孔形成紧密的配合，实现连接零件和主体零件的准确定位。由于定位套的最大外径时在安装过程中逐步增加的，因此，我们可轻松地安装连接零件，避免因定位套与螺栓通孔之间的过紧配合造成的安装困难。
[0025]最后，我们可在定位套靠近连接螺纹段一端的上端面的外侧边缘设置导向倒角43，以便于定位套进入螺栓通孔的定位段内，同时在定位套的上端面上设置橡胶制成的弹性垫圈44，这样，定位套进入定位段并抵靠定位段与导通段的阶梯面时，定位套和阶梯面之间可形成缓冲。因此，当定位套向外胀开紧贴螺栓通孔的定位段内侧壁时，连接零件仍然可以有微量的移动，直至与主体零件贴合而安装到位，避免因尺寸误差造成连接零件的安装不到位。
【主权项】
1.一种定位双头螺栓连接结构，包括设有螺纹连接孔的主体零件、设有螺栓通孔的连接零件、连接主体零件和连接零件的双头螺栓，所述双头螺栓包括中间的连接光杆、设置在连接光杆一端的固定螺纹段、设置在连接光杆另一端的连接螺纹段，其特征是，在所述连接光杆上设有定位套，所述定位套的外径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小，所述定位套的最大外径与所述连接零件的螺栓通孔的内径相适配。2.根据权利要求1所述的一种定位双头螺栓连接结构，其特征是，在连接螺纹段的端部同轴地设有正六棱柱形的安装头。3.根据权利要求1所述的一种定位双头螺栓连接结构，其特征是，在固定螺纹段的端部同轴地设有圆柱形的定位头，所述主体零件在螺纹连接孔的底部同轴地设有与定位头适配的定位孔。4.根据权利要求1或2或3所述的一种定位双头螺栓连接结构，其特征是，所述螺栓通孔包括直径与定位套的最大外径适配的定位段以及直径较小的导通段，所述定位套轴向可移动地套设在连接光杆上，所述定位套的两端分别等间距的设有若干轴向延伸的扩张槽，并且定位套的两端的扩张槽在圆周方向间格地错位布置，所述定位套的内侧壁上位于相邻两个扩张槽的中间位置均设有轴向的导向通槽，导向通槽的底面为直径自靠近固定螺纹段一端至靠近连接螺纹段一端逐步缩小的圆锥面，连接光杆在圆周面上等间距地设有与导向通槽适配的导向凸条。5.根据权利要求4所述的一种定位双头螺栓连接结构，其特征是，所述定位套靠近连接螺纹段一端的端面上设有弹性垫圈，该端面的外侧边缘设有导向倒角。
【文档编号】F16B39/36GK205592267SQ201620372636
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】杨萍, 鲍文光, 闫优胜, 樊晓浒, 何志刚
【申请人】宁海知豆电动汽车有限公司