一种带有活动螺母的U型卡扣及固定方法

技术领域

本发明涉及汽车板件连接领域，具体提供了一种带有活动螺母的U型卡扣及固定方法，主要应用于需经常拆卸的大型板件固定连接。

背景技术

目前，随着一体化大型板件的应用越来越多，大型板件的连接固定成为现在需要进行解决的难题之一。大型板件的连接主要分为两种连接，分别是固定连接和活动连接。固定连接主要是采用螺栓连接、铆钉连接和焊接的方式，固定连接方式的操作比较麻烦，并且板件上孔位的加工精度需要很高，除此之外还不便于拆卸之后的再次安装。

同时由于大型板件上的连接孔位众多，如果采用普通的螺栓连接的方式，势必要在连接角钢上焊上螺母，这一方面焊接会导致连接角钢发生变形，从而使得孔位发生错乱，而且加工难度大。另一方面，大型板件的固定需要大量的螺栓连接，如此众多的螺栓进行连接时，按照传统的方式，采用焊接在连接角钢上的固定螺母进行连接，会对螺母的焊接精度要求十分高。

活动连接的方式现在主要是采用承插式连接，目前的承插式连接技术一般都是采用方轴进行固定，安装之后存在较大的间隙，在运动时，容易发出异响，甚至于存在板件脱落的危险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有的大型板件连接固定技术的不足，大型板件上的螺栓连接孔的加工精度要求高，直接在连接角钢上焊接螺母导致连接角钢变形，焊接精度要求高等难题，提供一种带有活动螺母的U型卡扣及固定方法，用在大型板件的连接固定上，解决了大型板件的螺栓固定以及螺栓孔定位精度难以保证的问题，其具有结构简单、加工方便、耐用可靠、对板件及螺栓孔的加工精度要求低且可多次循环使用的优点。

为此，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带有活动螺母的U型卡扣（5），其特征在于包括活动螺母（5.1）和U型卡扣（5.2）；活动螺母（5.1）为设置锁紧爪的爪形螺母，锁紧爪之间由梯形连接角（5.1.1）连接，梯形连接角（5.1.1）之间爪形螺母底板上设置突出状螺纹孔（5.1.2），各锁紧爪的爪片均朝向突出状螺纹孔（5.1.2）的方向设置；U型卡扣（5.2）为具有两个卡边的弹性U型夹（5.2.1），底部的水平卡边底板上设置往上凸出的通孔状定位凸台（5.2.5）；上部卡边的底板上设置与定位凸台（5.2.5）的通孔对应的连接通孔（5.2.2），且在连接通孔（5.2.2）的外围呈包纳状设置由上部卡边底板往上凸起的至少两处活动螺母限位卡槽（5.2.3）；各活动螺母限位卡槽（5.2.3）均设置斜边卡槽（5.2.4）用于卡置梯形连接角（5.1.1）的外侧边。

进一步的，活动螺母限位卡槽（5.2.3）相对称设置在连接通孔（5.2.2）的两侧。

进一步的，各活动螺母限位卡槽（5.2.3）上斜边卡槽（5.2.4）的两侧斜角角度均略大于梯形连接角（5.1.1）的的斜角，使得卡置梯形连接角（5.1.1）能够存在一定的活动范围。

进一步的，上部卡边底板至少在活动螺母限位卡槽（5.2.3）的包纳范围内为平板，而在与底部的水平卡边连接处呈现内扣夹合状以形成弹性夹扣结构。

进一步的，两活动螺母限位卡槽（5.2.3）内壁之间的间距略大于或等于活动螺母两个梯形连接角（5.1.1）的外侧边之间间距。

进一步的，定位凸台为圆柱形凸台，圆柱形凸台的外径略小于或等于突出状螺纹孔的内径。

进一步的，还包括定位角钢（2）、连接角钢（3）、设置有连接孔的大型板件（1）；定位角钢（2）和大型板件（1）所形成的夹角与连接角钢（3）的连接角大小相同；连接角钢（3）的连接角的两侧板都具有通孔，一侧通过固定螺栓（4）与定位角钢（2）相连，另一侧作为定位孔被夹合固定在U型卡扣（5.2）两卡边之间，定位凸台（5.2.5）嵌入到该定位孔中；定位凸台的中心通孔内径等于连接螺栓（6）外径，连接螺栓（6）依次通过大型板件（1）连接孔、U型卡扣（5.2）底部卡边、连接角钢（3）定位孔、U型卡扣（5.2）上部卡边、突出状螺纹孔（5.1.2）而固定大型板件（1）。

一种U型卡扣固定方法，其特征在于在具有夹角固定的场合采用上述的带有活动螺母的U型卡扣（5）进行固定；将活动螺母（5.1）与U型卡扣（5.2）相连接，通过活动螺栓（6）固定U型卡扣（5）。

进一步的，其特征在于在具有夹角固定的场合采用上述的带有活动螺母的U型卡扣（5），由定位角钢（2）、连接角钢（3）、设置有连接孔的大型板件（1）构成所述具有夹角固定的场合；首先将连接角钢（3）通过固定螺栓（4）与已经固定好的定位角钢（2）相连接；再将活动螺母（5.1）与U型卡扣（5.2）相连接；再通过U型卡扣（5.2）的U型夹（5.2.1）夹合固定连接角钢（3）；最后通过活动螺栓（6）穿过大型板件（1）的连接孔固定大型板件（1）。

进一步的，带有活动螺母的U型卡扣（5）和定位角钢（2）、连接角钢（3）、固定螺栓（4）组成单位固定件，大型板件（1）设置与单位固定件数目相同的连接孔；设置若干个活动螺栓（6）穿过大型板件（1）的每一个连接孔进行固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种大型板件的活动卡扣连接固定方式，降低了大型板件上的螺栓连接孔的加工精度要求，解决了过去直接在连接角钢上焊接螺母导致连接角钢变形，焊接精度要求高等难题。由于以前的螺栓都是通过焊接焊在连接角钢上，一方面焊接会导致加工发生形变，从而使得连接角钢上的孔相对于大型板件上的孔发生错位，导致活动螺栓无法进行安装。另一方面，大型板件进行连接时，需要依靠的大量的连接孔，从而需要大量带有螺母的连接角钢，传统的焊接螺母的固定结构会使得焊接螺母的精度以及活动角钢上孔的加工精度要求十分之高。

通过所述带有活动螺母的U型卡扣使其与所述连接角钢相连，由于活动螺母具有一定的活动范围，这样在与螺栓进行连接时，大大降低了存在许多连接孔位的大型板件所需要的装配连接孔以及活动角钢连接孔的加工精度，降低了大型板件在进行安装时的难度。同时这种连接结构加工方便、耐用可靠、且可多次循环使用，在活动螺母损坏时还可以方便快捷的进行更换，大大解决了需要经常进行拆卸的大型板件进行连接固定时的难题，同时还有效的降低了大型板件进行连接时的人力物力成本。

附图说明

图1为本发明带有活动螺母的U型卡扣具体使用时的整体装配示意图；

图2为本发明带有活动螺母的U型卡扣具体使用时的分离状态图

图3为图1中的活动螺母示意图

图4为图1中的U型卡扣等轴侧视图示意图

图5为图1中的U型卡扣正视图示意图

图6为图1中的活动螺母和U型卡扣装配示意图

图中所示：

1-大型板件，2-定位角钢，3-连接角钢，4-定位螺栓，5-带有活动螺母的U型卡扣，6-活动螺栓，5.1-活动螺母，5.2-U型卡扣，5.1.1-梯形连接角，5.1.2-突出状螺纹孔，5.2.1-U型夹，5.2.2-连接通孔，5.2.3-活动螺母限位卡槽，5.2.4-斜边卡槽，5.2.5-定位凸台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，根据本发明实施的带有活动螺母的U型卡扣包括大型板件1，定位角钢2，连接角钢3，定位螺栓4，带有活动螺母的U型卡扣5，活动螺栓6。其中，所述固定螺母4将连接角钢3与已经固定好的定位角钢2相连接。带有活动螺母的U型卡扣5通过自身带有的凸台嵌入到连接角钢3的定位孔。所述活动螺栓6通过大型盖板1上的固定孔以及连接角钢3上的定位孔连接到U型卡扣5上的活动螺母。这样的连接固定方式使得连接角钢3上不需要进行额外的焊接上螺母，节约了人力物力，同时这种带有活动螺母的U型卡扣的连接可以随时进行更换与安装，大大降低了大型板件拆卸之后安装困难的问题，同时还使得对板件及螺栓孔的加工精度要求降低。

具体的，如图3-6所示，所述带有活动螺母的U型卡扣5由活动螺母5.1和U型卡扣5.2组成。活动螺母5.1为一种爪形螺母，其包括至少一个锁紧爪，锁紧爪之间由梯形连接角5.1.1连接，梯形连接角5.1.1上优选中心位置设置突出状螺纹孔5.1.2，各锁紧爪的爪片均朝向突出状螺纹孔5.1.2的方向延伸设置。

如图4-6，U型卡扣5.2为具有两个卡边的U型夹5.2.1，其中，位于底部的水平卡边底板上表面设置从底板往上凸出的通孔状定位凸台5.2.5，与此相对应的位置在上部的卡边底板上设置连接通孔5.2.2；在连接通孔5.2.2的外围呈包纳状设置往上凸起的至少两处活动螺母限位卡槽5.2.3；如图4和6，优选活动螺母限位卡槽5.2.3相对称设置在连接通孔5.2.2的两侧。各活动螺母限位卡槽5.2.3上设置斜边卡槽5.2.4用于卡置梯形连接角5.1.1的外侧边，斜边卡槽5.2.4的两侧斜角角度均略大于梯形连接角5.1.1的的斜角，使得卡置梯形连接角5.1.1能够存在一定的活动范围，使得螺栓孔所需的定位精度具有了一定的容错范围。

如图5所示，上部的卡边底板至少在活动螺母限位卡槽5.2.3的包纳范围内为平板，而在与底部的水平卡边连接处呈现内扣夹合状，以保证U型夹5.2.1具有一定的弹性。

两活动螺母限位卡槽5.2.3之间的间距略大于或等于活动螺母5.1两个梯形连接角5.1.1的外侧边之间间距。

定位凸台5.2.5的优选为圆柱形凸台，圆柱形凸台的外径略小于或等于突出状螺纹孔5.1.2的内径，以便能够伸入突出状螺纹孔5.1.2中对活动螺母5.1进行定位。

如图1和6，在活动螺母5.1和U型卡扣5.2相配合时，活动螺母限位卡槽5.2.3位于活动螺母5.1两个梯形连接角5.1.1的外侧边外侧并将其卡置。

具体的，如图6所示，所述活动螺母5.1通过梯形连接角5.1.1与U型卡扣5.2上的活动螺母限位卡槽5.2.3进行装配，从而使得活动螺母5.1能够固定在U型卡扣5.2上。活动螺母限位卡槽5.2.3上存在一个斜角的特征，与梯形连接角5.1.1的斜边进行了配合。此处梯形连接角5.1.1的斜边要比活动螺母限位卡槽5.2.3要小，其两者间存在一定的间隙，因此活动螺母5.1在U型卡扣5.2上存在一定的活动范围，使得螺栓孔所需的定位精度具有了一定的容错范围，从而降低了安装活动螺栓6的难度，便于大型板件拆卸后的二次安装。

具体的，所述的U型卡扣5.2一般都是选用铝合金材质，这样的材质具有一定的弹性变形许可量，在装配时向下施加一定的作用力。活动螺母限位卡槽5.2.3上存在一个斜角的特征，也即活动螺母5.1通过U型卡扣5.2上的斜边卡槽5.2.4装配到活动螺母限位卡槽5.2.3，从而使得活动螺母5.1和U型卡扣装配成一个整体，同时还使得活动螺母5.1在U型卡扣5.2上有一定的活动范围。

如图6所示，装配时，活动螺母5.1位于U型卡扣5.2上，突出状螺纹孔5.1.2与底部的定位凸台5.2.5相对应，U型卡扣5.2通过定位凸台5.2.5对要连接固定的角连接件的一个侧面上的定位孔进行定位并加紧。利用一个活动螺栓6由固定基础上的连接孔穿过U型卡扣5.2的定位凸台、定位孔、活动螺母5.1突出状螺纹孔而将该角连接件固定在固定基础上。

角连接件优选连接角钢3，连接角钢3上的通孔要与定位凸台5.2.5的外径大小相同，利用这个定位凸台也使得U型卡扣5.2的连接通孔5.2.2能够得以定位，为下一步的活动螺栓6的安装提供了便利。

具体的，所述带有活动螺母的U型卡扣5.2依靠U型夹5.2.1的弹性结构特性，将其牢固的夹在连接角钢3的其中一个板面上。同时通过定位凸台5.2.5嵌入连接角钢3的通孔中起到定位的作用。所述连接角钢3上的通孔要与定位凸台5.2.5的外径大小相同，利用这个定位凸台也使得U型卡扣5.2的连接通孔5.2.2能够得以定位，为下一步的活动螺栓6的安装提供了便利。

具体的，所述连接角钢3的两个成角度的板面上都具有通孔，连接角钢3两板面所形成的夹角大小与定位角钢2和大型板件1所形成的夹角大小相同。连接角钢3一侧板面通过固定螺栓4与定位角钢2相连，另一侧通过连接螺栓6依次通过大型板件1、U型卡扣5.2、连接角钢3与突出状螺纹孔5.1.2相连，从而使得大型板件1的一个连接孔起到固定的作用。

具体的，所述的定位角钢2，连接角钢3，定位螺栓4，带有活动螺母的U型卡扣5这五个零部件可以组成单位固定件，该单位固定件数量设置与大型板件1上的固定孔数量相同，本领域技术人员可以根据需要选用需要数量的该单位固定件。

当然，在需要呈夹角固定连接角度固定场合，本领域技术人员在掌握本发明精髓后，也可以仅仅使用本发明的活动螺母5.1和U型卡扣5.2相配合使用。或者是根据需要选用本发明的活动螺母5.1或U型卡扣5.2。均属于本发明的保护范围。

本发明带有活动螺母的U型卡扣固定方法包括如下步骤：首先将连接角钢3通过固定螺栓4与已经固定好的定位角钢2相连接；再将活动螺母5.1与U型卡扣5.2相连接，组成一个带有活动螺母的U型卡扣5；再将带有活动螺母的U型卡扣5与连接角钢3通过U型夹5.2.1的弹性结构特性使其两者相连；最后通过活动螺栓6将大型板件的每一个这种连接孔进行固定，使得大型板件得以固定。

本发明U型卡扣通过定位凸台和连接角钢的定位孔相连。所述活动螺栓通过大型板件及连接角钢上的连接孔与U型卡扣上的活动螺母相连接，此为大型板件上一个定位孔的连接系统，大型板件上所有的固定孔都采用这种固定方式，从而取代以往的固定螺栓的连接方式。因带有活动螺母的U型卡扣上的活动螺母有一定的活动的范围，从而降低了活动螺栓连接所需的定位精度，由此实现了大型板件的固定和方便的拆装性能。该连接方式结构简单、加工方便、耐用可靠、对板件及螺栓孔的加工精度要求低且可多次循环使用。

本发明利用U型卡扣上的活动螺母的具有一定活动范围的特性，从而降低了大型板件上的螺栓连接孔的加工精度要求，解决了过去直接在连接角钢上焊接螺母导致连接角钢变形，焊接精度要求高等难题，由此实现了大型板件的固定和方便的拆装性能。该连接方式结构简单、加工方便、耐用可靠、对板件及螺栓孔的加工精度要求低且可多次循环使用，为大型板件的连接提供了一种较好的解决方案。

应当理解的是，说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该发明，而不用于限制本发明的范围，本领域技术人员对于本发明所做的等价置换等修改均认为是落入该发明权利要求书所保护范围内。