CN113898658A - 螺纹套筒、连接螺钉、螺钉-套筒组合 - Google Patents

Abstract

一种***式螺纹套筒具有：柄部，其沿套筒轴线大体上圆柱形延伸、用于***孔中；圆盘部，其在轴向端部处使该柄部终止并且与该套筒轴线成直角向外延伸；通孔，其沿该套筒轴线延伸穿过该圆盘部和该柄部、用于容纳螺栓；构件防扭转装置，其形成在该柄部的外表面上，或形成在该圆盘部的朝向该柄部的底侧上；以及螺钉防扭转装置，该螺钉防扭转装置形成在该圆盘部的背向该柄部的表面上。根据本发明的连接螺钉具有螺钉头、柄部分和螺纹部分，其中该柄部分在其主要长度部分上的外直径小于该螺纹部分的芯直径，并且其中该螺钉头在其底侧上设有头部下方防扭转装置。

Description

螺纹套筒、连接螺钉、螺钉-套筒组合

本发明涉及一种用于螺钉连接的***式螺纹套筒、一种连接螺钉、一种螺钉-套筒组合和一种构件，尤其是具有预装配的套筒或螺钉-套筒组合的高电压插头(壳体)。

将由塑料制成的构件(例如插接连接器的壳体)通过螺纹连接安装在支承结构上是众所周知的。尤其在汽车领域中，但也在其他领域中，由于产生的机械负载(例如振动)，对这种螺纹连接防止松脱的安全性提出了较高的要求。尤其在电动车辆的高电压插头中——藉由该高电压插头传输高电压驱动电流——绝缘塑料壳体到驱动马达或电源或电力分配***的的安全连接是特别重要的。因此需要相对较高的拧紧力矩，以在螺纹连接中施加必需的预紧力。这进而要求某个最小螺钉长度或拧入深度以及因此要求结构构件上的相当的较大的壁厚。此外，较高的螺接压力还在螺接的构件上施加较高的机械负载。在这种情况下已知的是，在这种构件的螺接点处使用压制或铸造的金属套筒以容纳连接螺钉。这种构造需要金属套筒和构件壁具有较高的尺寸精度以及在需要时以受控制的转矩装配，以便一方面可靠地吸收预紧力并将预紧力引导到结构中而不压伤构件，并且另一方面可以实现构件可靠地贴靠在结构上，并且因此防止构件与套筒之间或构件与结构之间的压连接发生松动或磨损。此外，根据螺接点的数量，除了构件本身，还必须操纵多个螺钉并且将其以位置和角度准确的方式***。

本发明的目的在于，至少部分地避免现有技术中的前述缺点。因此本发明的目的在于提供或实现上文所述的螺钉连接，该螺钉连接相对于上文提及的缺点中的至少一个缺点得到改进。例如本发明的一个目的在于有利于构件在结构上的螺接装配。另一个目的是例如实现将连接螺钉更好地、尤其以禁锢方式预装配在构件上。另一个目的是例如不用预紧力或用显著减小的预紧力实现螺纹连接。减小预紧力可以获得许多优点，这些优点与本发明的另外的子任务相对应。例如可以减小螺纹长度，与此相关地还减小结构构件的壁厚，这将带来另外的优点，例如节约空间、节省重量、缩短装配时间等。还可能免除藉由套筒将压力引入结构构件中，因此套筒可以比孔更短，只要较小的夹紧力也可以通过构件的壁传递即可，并且因此还可能降低对套筒与构件之间的制造精度的要求。另一个目的是例如免除对拧紧力矩的监测并且由此进一步简化并且加快装配。

该目的的至少一些部分方面通过独立权利要求的特征得以实现。有利的改进方案和优选的实施方式构成从属权利要求的主题。

根据本发明的***式螺纹套筒具有沿套筒轴线大体上圆柱形延伸的柄部、在轴向端部处终接于该柄部并且与该套筒轴线成直角向外延伸的圆盘部、以及沿套筒轴线延伸穿过圆盘部和柄部的通孔，其中，该***式螺纹套筒具有：

-构件防扭转装置，该构件防扭转装置形成在该柄部的外表面上，或形成在该圆盘部的面向该柄部的底侧上；以及

-螺钉防扭转装置，该螺钉防扭转装置形成在该圆盘部的背离该柄部的表面上。

***式螺纹套筒(在下文中还被简称为“套筒”)在本发明的意义上是这样的套筒：该套筒被设计用于通过柄部被***容纳构件的钻孔中并且在通孔中容纳螺栓。在此，将套筒***构件中可以通过本身已知的措施(例如压入、敲入、模制在其中等)来进行，其中圆盘部限制了***深度。可以通过设置内螺纹或通孔的与螺钉标称直径适应的螺母芯直径来预备螺栓的容纳。防扭转装置在本发明的意义上是利用摩擦配合和/或形状配合的防扭转装置。在提供能够抑制扭转的几何结构的意义上，该防扭转装置尤其可以是几何或结构上的防扭转装置。构件防扭转装置可以抑制套筒相对于***式螺纹套筒的柄部在容纳构件的紧固孔中围绕套筒轴线的转动。螺钉防扭转装置可以抑制从轴向端部***通孔中的螺栓的螺栓头相对于***式螺纹套筒围绕套筒轴线的转动。由于螺接准备，可以实现将连接螺钉更好地、尤其以禁锢方式预装配在构件上。由此可以有利于将构件螺纹装配在结构上。通过构件与套筒之间以及套筒与螺钉头之间的双重防扭转装置可以实现不用预紧力或以明显减小的预紧力建立螺纹连接，这与提及的优点相关联。还可以通过螺钉防扭转装置的合适的设计，例如精细分级的卡止结构，来免除对拧紧力矩的监测，原因在于工人仅能以某个预先确定的数量的卡止结构来拧紧螺钉，这个数量被确定为使得螺钉防扭转装置在抑制旋转的意义上可靠地发生效果，这可以显著简化并且加速装配。

在实施方式中，构件防扭转装置和/或螺钉防扭转装置具有优选方向。防扭转装置的优选方向被理解为表示：在还被称为旋转方向的一个方向上更容易克服，并且在也称为抑制方向的另一个旋转方向上更难克服。在此优选地，构件防扭转装置和螺钉防扭转装置的优选方向朝向相同的方向。尤其，在螺钉防扭转装置的情况下，所描述的优选方向可以显著地利于装配，原因在于螺钉可以以相对较小的阻力拧紧，然而松脱阻力相对较高。构件防扭转装置的优选方向可以支持螺钉防扭转装置的效果。

在实施方式中，***式螺纹套筒具有拔出保护装置，该拔出保护装置通过如下结构来实现：在柄部的外表面上形成的构件防扭转装置或通过柄部的外表面上的独立结构元件、例如一个或多个周向凹槽或周向沟(周向滚纹)或通过相对于容纳构件的容纳该柄部的钻孔的标称直径为了压紧而确定尺寸的柄部的外直径。拔出保护装置可以明显改善构件的预装配，原因在于套筒(在需要时与螺钉一起)可以禁锢地预装配在构件中。

在实施方式中，构件防扭转装置在柄部的外表面上具有滚纹结构。滚纹结构可以具有轴向延伸或在相对于套筒轴线倾斜的一个方向上延伸或在两个方向上交叉延伸的呈肋形凸起(肋、脊或齿)或沟形凹陷(凹槽)形式的滚纹。滚纹可以沿相应的主方向波浪形或锯齿形地延伸。在改进方案中，滚纹可以具有楔形的横截面，该横截面具有从表面突出的两个侧面。这些侧面尤其可以彼此对称地形成。通过这种滚纹，在将套筒***时，容纳构件的材料流入间隙，并且套筒由此防旋转地保持锚固在钻孔中。与套筒轴线成角度延伸的滚纹在此也可以用作拔出保护装置。

在实施方式中，构件防扭转装置具有至少一个卡爪，优选地具有多个、尤其两个、三个或四个卡爪，该至少一个卡爪从圆盘部的底侧伸出并且具有逐渐变尖的端部。至少在对***式螺纹套筒施加一定的轴向接触压力时，该至少一个卡爪的尖的端部可以穿透进入容纳该***式螺纹套筒的构件的表面中并且因此锚固自身以防止扭转。该至少一个卡爪可以由圆盘部的冲裁和/或弯折的部分构成。当该至少一个卡爪围绕相对于套筒轴线呈径向的直线弯折时，该至少一个卡爪可以具有从弯折线出发的相对较平的斜坡和由冲裁的边缘构成的相对较陡的侧面，这是实现构件防扭转装置的优选方向的一种方式。当该至少一个卡爪围绕相对于套筒轴线以一定径向距离相切的直线弯折时，当这两个朝向周向方向的冲裁边缘相同地形成时，可以取得对称效果，或者在朝向周向方向的冲裁边缘不同地形成或其中之一被打磨形成斜坡时，可以具有优选方向。

在实施方式中，螺钉防扭转装置具有滚纹结构。滚纹结构可以具有滚纹，该滚纹呈相对于套筒轴线径向延伸的呈沟形凹陷(凹槽)或肋形凸起(肋、脊或齿)形式。在改进方案中，滚纹可以具有缺口形或楔形的横截面，该横截面具有两个穿入该表面中的侧面。滚纹可以彼此对称地或不对称地形成。尤其，滚纹的在围绕套筒轴线的第一旋转方向上的第一侧面可以比在围绕套筒轴线的第二旋转方向上的第二侧面更陡地形成，这是实现螺钉防扭转装置的优选方向的一种方式。

在实施方式中，通孔可以被设计为阶梯孔，其中在该圆盘部的区域中的第一孔部分的内直径小于该柄部的相反端部处的第二孔部分的内直径。通孔的较窄的第一孔部分尤其可以被设计用于将要容纳的连接螺钉(在下文中还被称为“螺钉”)拧入，并且较宽的第二孔部分的尺寸可以比螺钉的螺钉标称直径更宽，使得螺钉的螺纹可以在其中***。此外，第一孔部分的长度可以比螺钉的自由段的长度更短。于是在预装配中，螺钉可以螺接到较窄部分中，同时螺钉螺纹在被螺接到支撑着套筒的构件要附接到的结构中时可以从该较窄部分自由离开，这明显可以改善螺纹连接的夹紧效果。当套筒的通孔被设计为不具有台阶但套筒本身的长度比螺钉的自由段的长度更短时，可以获得相同的效果。在此优选地，套筒的长度还明显短于构件的壁的壁厚，用于容纳套筒的钻孔形成在该壁中。

根据本发明的另一方面，提出了一种连接螺钉，该连接螺钉具有螺钉头、邻接螺钉头的柄部分和邻接柄部分的螺纹部分，其中柄部分在其主要长度部分上的外直径小于螺纹部分的芯直径，并且其中头部在其底侧上设置有头部下方防扭转装置。头部下方防扭转装置可以被设计为，在按照预期使用连接螺钉时，与配对元件的面向螺钉头的表面上的螺钉防扭转装置共同作用。配对元件可以是具有螺钉防扭转装置的上述套筒。然而这个发明方面并不限制于此。事实上，例如当配对元件的材料比连接螺钉的材料更软时，螺钉头上的头部下方防扭转装置在螺接时可以穿透配对元件的表面。因此，螺钉头的带有防扭转装置的区域可以特别地被硬化处理，或由比套筒更硬的材料(例如更硬的金属)形成。头部下方防扭转装置与套筒的螺钉防扭转装置具有相同效果或共同作用，并且具有相同的优点。松脱方向上的抑制尤其可以减小所需的拧紧力矩。由于该无切口的柄部分，该柄部分在螺接穿过套筒的拧入部分或其他紧固孔时变得自由，并且连接螺钉可以因此在被拧紧时以相应的拧紧力矩实现完全的夹紧效果。当头部下方防扭转装置被设计为以精细分级锁止的方式与配对元件共同作用，也可以免除对拧紧力矩的监测。

在实施方式中，头部下方防扭转装置可以具有齿部，该齿部具有在径向方向上形成的多个齿。多个齿可以在横截面上对称地或不对称地形成，以实现与方向无关的抑制或优选方向。齿部可以被设计为与配对元件上的滚纹共同作用。

在实施方式中，外螺纹可以具有与两个至十个螺纹圈、优选三个至八个螺纹圈、特别优选四个至六个螺纹圈相对应的螺纹长度。螺纹长度还可以与外螺纹的公称尺寸大致相相等。

在实施方式中，柄部分可以具有柄长度，该柄长度对应于螺纹长度的一半至三倍，优选地对应于螺纹长度的一倍至两倍。

根据本发明的另一个观点，提出了一种具有如上所述的***式螺纹套筒和如上所述的连接螺钉的螺钉-套筒组合。该螺钉-套筒组合具有如上所述的各自单独的优点以及组合的优点。有利地，连接螺钉可以预装配在***式螺纹套筒中。连接螺钉可以例如根据客户要求或车间要求被定位。例如可能有利的是，连接螺钉被固定地螺接到套筒的螺接部分中。在其他情况下可能有利的是，连接螺钉被螺接穿过螺接部分，并且较细的柄部分在螺钉头与螺纹部分之间松动地布置在螺接部分中，因此连接螺钉总体上可移动地、然而以禁锢方式预装配在套筒中。

根据本发明的另一个方面，提出了一种构件、尤其是优选地用于高电压插接连接的插头壳体，其中该构件具有至少一个紧固点，该至少一个紧固点与如上所述的***式螺纹套筒或如上所述的螺钉-套筒组合预装配。在每种情况下，获得了如上所述的相应的相同优点。

套筒可以由比容纳构件的材料更硬的材料、尤其金属材料制成。尤其在容纳构件由塑料制成时，该构件的材料可以在套筒被***时因构件防扭转装置的突出部分而移位并且随后回流到中间空间。

本发明的其他特征、优点和目的将从借助于附图的设计实例的描述中看出。在附图中：

图1A至图1E以立体图、俯视图、侧视图、轴向截面图和详图“E”示出根据本发明的设计实例的***式螺纹套筒的示意图；

图2A至图2E以从斜下方和从斜上方的立体图、俯视图、侧视图和轴向截面图来示出连接螺钉与图1A至图1E的根据本发明的设计实例的***式螺纹套筒的组合的示意图；

图3以轴向截面图示出具有图2A至图2E的预装配的组合的构件的截面；

图4示出作为构件的设计实例的高电压插头壳体，该构件准备用于与图1A至图1E的***式螺纹套筒或图2A至图2E的组合或其他根据本发明的***式螺纹套筒或螺钉-套筒组合进行装配；

图5A至图5E以立体图、俯视图、两个侧视图和轴向截面图来示出根据本发明的另一个设计实例的***式螺纹套筒的示意图；

图6A至图6E以从斜下方和从斜上方的立体图、俯视图、侧视图和轴向截面图来示出连接螺钉与图5A至图5E的根据本发明的设计实例的***式螺纹套筒的组合的示意图；

图7以轴向截面图示出具有图6A至图6E的预装配的组合的构件的截面。

附图应理解为纯示意性的，而不意味着对特定角度关系或尺寸关系的限制，除非另有明确说明。为了简化描述并且不暗含对空间中的取向的限制，在所描述的设计实例的背景下，施加测试力的方向被视为竖直向上，相反的方向被视为竖直向下，平行引导件的两个导杆的轴线的垂直连接的延长线方向被视为侧向，垂直于侧向方向和竖直方向且朝向接口单元的方向被视为向前，并且相反的方向被视为向后，但这是完全任意的，并且仅用于解说。

根据第一设计实例，根据本发明的***式螺纹套筒(在下文中还被简称为“套筒”)1具有柄部2和圆盘部3(图1A至图1E)。柄部2大体上圆柱形延伸地形成并且沿套筒轴线z延伸或限定该套筒轴线。圆盘部3在轴向端部处使柄部2终止，该圆盘部限定与套筒轴线z成直角延伸的平面x,y，并且在圆盘的形状中使柄部2向外延伸。脚端4构成柄部2的另一个轴向端部。通孔5沿套筒轴线z延伸穿过圆盘部3和柄部2。通孔5具有圆形的横截面。套筒1被理解为***式螺纹套筒，原因在于该套筒被设计为用于借助于柄部2***容纳构件的钻孔中(参见图3)并且用于将螺栓容纳在通孔5中(参见图2A至图2E、图3)。

在这个设计实例中，通孔5被设计为阶梯孔，该阶梯孔具有在圆盘部3的轴向端部区域中的第一孔部分6和第二孔部分7(图1E)。第一孔部分6具有直径d6和长度l6，并且经由阶梯8加宽直至第二孔部分7，该第二孔部分具有直径d7和长度l7并且延伸至套筒1的脚端4。阶梯8可以由圆柱形的沉孔形成，并且具有与使用的钻孔器相对应的锥角。通孔5终止于圆盘部3上的倒角9。

在柄部2的外表面10上设计有构件防扭转装置11。构件防扭转装置11用于抑制套筒1相对于容纳柄部2的紧固孔围绕套筒轴线z的转动。构件防扭转装置11可以具有滚纹结构，该滚纹结构具有呈脊或肋12形式的多个滚纹。在这个设计实例中，肋12沿相应的主方向13锯齿形地延伸，该主方向在此相对于套筒轴线z成角度a13倾斜地延伸。本发明并不局限于此，而是滚纹结构还可以被设计为轴向的或在两个方向上的交叉的。肋12可以具有楔形的横截面，该横截面具有两个从表面突出的侧面。这些侧面尤其可以彼此对称地形成。在将套筒1***容纳构件的钻孔中时，肋12可以穿透孔壁并且以这种方式防扭转地锚固套筒。由于肋12的倾斜角a13，构件防扭转装置11同时用作拔出保护装置，作为防止套筒1从紧固孔中拔出的锚固装置。

在圆盘部3的背离柄部2的表面14上设计有螺钉防扭转装置15。螺钉防扭转装置15能够抑制从轴向端部x,y***通孔5中的螺栓的螺栓头相对于***式螺纹套筒1围绕套筒轴线z的转动。螺钉防扭转装置15可以具有滚纹结构，该滚纹结构具有呈沟或凹槽16形式的多个滚纹。在这个设计实例中，凹槽16在平面x-y内从通孔5的边缘径向向外延伸。凹槽16可以终止在表面14内，使得螺钉防扭转装置15的滚纹结构的外直径d16小于圆盘部3的外直径d3。这还可以避免圆盘部3的外侧上存在尖锐边缘并且减小在操作时的受伤风险。凹槽16可以具有楔形的横截面，该横截面具有两个侧面。在此，第一凹槽侧面17相对于表面14可以比第二凹槽侧面18更陡。由此，可以使螺钉防扭转装置15获得优选方向。由此，可以有利于藉由更平的第二凹槽侧面18拧紧，并且同时改进更陡的第一凹槽侧面17防止松脱的抑制效果。换言之，第一凹槽侧面17可以用作抑制侧面，并且第二凹槽侧面18可以用作滑动侧面。然而在修改方案中，凹槽侧面17、18也可以彼此对称地形成。

套筒1与连接螺钉21的组合20具有特别的优点(图2A至2E、图3)。组合20和连接螺钉21均是本发明的独立的设计实例。

连接螺钉21具有螺钉头22、邻接螺钉头22的柄部分23和邻接柄部分23的螺纹部分24。柄部分23被设计为相对于螺纹部分24的凹切部。换言之，柄部分23在其主要长度l23部分上(即，除了任何过渡直径之外)的外直径d23小于螺纹部分24的芯直径d24。此外，连接螺钉21的标称直径(螺纹外直径)d21大于套筒1的第一孔部分6的内直径d6，然而小于套筒1的第二孔部分7的内直径d7。连接螺钉21的柄部分23的长度l23也大于套筒1的第一孔部分6的长度l6。换言之，连接螺钉1可以首先螺接入套筒1的第一孔部分6中，并且由此以禁锢方式被固持，因此连接螺钉1的预装配可以特别容易地进行并且是可靠的。在将连接螺钉1螺接到第一孔部分6中时，螺纹部分24进入第二孔部分7的区域中，并且柄部分23进入第一孔部分6的区域中。由于直径关系，于是可以实现连接螺钉21在套筒1的通孔5中的***，然而连接螺钉21保持禁锢在套筒1中。此外建立了力流，使得连接螺钉21可以在拧紧时展现出完全的夹紧效果。螺纹部分24的螺纹可以被设计为螺纹成型的或螺纹攻丝的，以便螺接到套筒1的第一孔部分6中。替代性地，在套筒1的第一孔部分6中可以已经设置有内螺纹，在这种情况下不需要螺纹部分24的螺纹成型或螺纹攻丝设计。

螺钉头22具有驱动部25，该驱动部可以具有任意可设想的形状，在此被设计为六角形槽口(梅花槽)。螺钉头22的底侧设有头部下方防扭转装置26。头部下方防扭转装置26用于在将连接螺钉21拧紧时抑制连接螺钉21相对于配对元件(在此为套筒1)在松脱方向上的转动。头部下方防扭转装置26具有齿部，该齿部具有在径向方向上形成的多个齿27。在这个设计实例中，齿27从柄部分23的外表面直至头部下侧的边缘地形成。在修改方案中，齿27还可以从与柄部分23的外表面相隔一定距离的位置开始，这也取决于孔边缘(在此，套筒1的通孔5的边缘具有倒角9)的设计。在这个设计实例中，齿27被设计为具有楔形的横截面，其中第一齿侧面28相对于螺钉头22的底侧相比第二齿侧面29可以更陡。由此，可以有利于藉由更平的第二齿侧面29来拧紧，并且同时提高更陡的第一齿面28防止松脱的抑制效果。换言之，第一齿侧面28可以用作抑制侧面，并且第二齿侧面29可以用作滑动侧面。然而在修改方案中，齿侧面28、29还可以彼此对称地形成。因此，可以实现头部下方防扭转装置26的与方向无关的抑制或优选方向。

在与套筒1的组合20中，连接螺钉的头部下方防扭转装置26 26的齿部可以被设计为与套筒1上的螺钉防扭转装置15的滚纹共同作用，或反过来。换言之，齿27的横截面形状可以被设计为与凹槽16的横截面形状相配，或反过来，使得相应的抑制侧面17、28尽可能彼此平行地在彼此顶上，以便抑制连接螺钉21与套筒1之间在松脱方向上的转动。因此仅能以适合于克服抑制侧面17、28的斜坡的较高松脱力矩实现松脱，因此实际防止了意外的松脱。应注意的是，在抑制侧面17、28具有凹切时，连接实际上可能是无法松脱的。

在拧紧连接螺钉21时，连接螺钉21的头部下方防扭转装置26的滑动侧面29可以在套筒1的螺钉防扭转装置15的滑动侧面18上滑动，直至齿27滑过边缘并且滑入凹槽16中。由此实现锁定效果。在本设计实例中，齿27和凹槽16的数量足够大，而使得锁定效果能精细地分级。由此，可以很好地控制拧紧力矩，而无需通过测量来检查它。工人可以容易地克服由规格所规定的一定数量的卡止结构，并且于是可以确保连接不松脱。

当齿27的数量与凹槽16的数量相等或是其整数倍，或者反过来时，所有的齿27和凹槽16始终相接合，因此松脱阻力非常高。当齿27和凹槽16的数量与此不同时，松脱阻力可以较小，然而锁定效果可以更精细地分级。

构件30可以具有壁31，在该壁中形成用于容纳***式螺纹套筒1的紧固孔32(图3)。在壁31的表面33中，可以设置有呈扁平***形式的孔加强部34，其中***可以经过适当的平整化加工。在***套筒1时，构件防扭转装置15的肋切入紧固孔32的壁中，并且套筒1被锚固在紧固孔32中以使其无法转动并且无法拔出。套筒1的圆盘部3平坦地位于构件30上。连接螺钉21螺接入套筒1的第一孔部分6中。由此，连接螺钉21以禁锢方式布置或预装配在套筒1中。套筒1可以具有螺钉防扭转装置15，和/或连接螺钉21可以具有头部下方防扭转装置。因此能防止连接螺钉21松脱，当连接螺钉一旦拧紧，螺钉头22就紧紧地贴靠在套筒1上，并且螺钉防扭转装置15和/或头部下方防扭转装置26彼此接合或互锁。

由于这种固定，仅需要少量预紧就将构件30牢固地紧固在(未展示的)支承结构上。因此，螺纹部分24可以相对较短，并且压紧力以及构件30的与此相关的压伤可以较小。螺纹部分24的螺纹长度l24例如可以与两个至十个螺纹圈相对应，其中三个至八个螺纹圈、在可能的情况下四个至六个螺纹圈通常就足够。螺纹长度l24还可以大致与螺钉21的公称尺寸d21相对应。

柄部分23可以具有柄长度l23，该柄长度对应于螺纹长度l24的一半至三倍，优选地对应于螺纹长度l24的一倍至两倍。柄长度l23还可以适应构件壁厚t31加上圆盘厚度t3、必要时加上构件30与支承结构或支承结构中螺母螺纹起点之间的间隙长度、并且必要时加上例如0.5个至两个螺纹圈的安全余量。

因此不必经由套筒1将螺栓力引入支承结构中，并且套筒可以比构件壁31的厚度t31更短。由此可以节约进一步的重量，并且可以减小对套筒1和构件壁31的制造精度的要求。带有预装配的套筒1、带有或没有预装配的连接螺钉21的构件30各自是本发明的另外的设计实例。

本发明可以有利地应用于高电压插头40(图4)。随着电动汽车的普及，高电压插头在汽车产业中变得越来越重要，因为必须提供并以相对较高电压传递驱动能量。为了绝缘，这种插头壳体通常由塑料制成，并且必须特别可靠并且防松脱地紧固在支承结构(例如发电机、电池单元、配电器、控制装置和马达单元)上。随着要装配的触头的数量增加，在装配中制造效率提升的重要性也在增长。高电压插头40可以具有插头壳体作为本发明的意义上的构件30。插头壳体30例如可以具有触头包围结构41，该触头包围结构从构件壁31突出，并且在该触头包围结构中，多个触头42(销或套筒)布置(装配或铸造)在相应的单独的触头隔离部43中。为了牢固地定位在支承结构上，可以设置有引导肋44、46和引导凹槽45、反极性保护元件47(在此例如为另外偏心布置的引导肋)、定位辅助件(未详细展示)等。构件壁30例如可以具有四个紧固点49，这些紧固点各自由一个紧固孔32(在需要时在孔加强部34中形成)限定。带有预装配的***式螺纹套筒1、带有或没有预装配的连接螺钉21的高电压插头40或插头壳体30各自是本发明的另外的设计实例。

根据本发明的另一个设计实例，根据本发明的***式螺纹套筒50是与第一设计实例的具有柄部2、圆盘部3和通孔5的***式螺纹套筒1类似地设计的(图5A至图5E)，然而具有构造和功能方面的一些不同点。如前所述，套筒50在与同样各自是本发明的单独设计实例的连接螺钉21(图6A至图6E、图3)和构件30(图7)的组合60中具有特别的优点。

在下文中描述的是与第一设计实例的***式螺纹套筒1的显著不同之处以及从中推导出的实施例。除非下文另有说明，关于第一设计实例的特征、构造细节和效果以及由其衍生的设计实例可以单独或组合地使用。

套筒50的柄部2可以通过从圆盘部3拉拔而构成，同时还可以形成通孔5。通孔5在此被设计为完全光滑的，并且仅在圆盘部3的区域中具有倒圆55，该倒圆可以通过拉拔工艺形成。因此，通孔5可以总体上具有直径d5，该直径与相关联连接螺钉的螺母芯直径大致相对应。替代性地，通孔5可以总体上具有对应于相关联连接螺钉的标称直径的内螺纹。这个套筒50的总长度l50因此可以小于第一设计实例中的套筒1的长度l1。

在这个设计实例中，柄部2的外表面10是光滑的。构件防扭转装置11由卡爪51形成，这些卡爪由圆盘部3的冲裁部分制成。更确切地说，在圆盘部的边缘中构成冲裁部52。在此过程中，连接段保留在圆盘部3上，这些连接段围绕径向或大致径向延伸的弯折线53向下弯曲以形成卡爪51。为了获得更好的穿透构件30的表面33中的效果(图7)，卡爪51具有斜面54，该斜面形成尖端56。为了简化冲裁，可以设置有预冲裁部57，该预冲裁部在卡爪51的径向内侧从圆盘部3去除了大致矩形的区段，因此冲裁后的连接段(最终的卡爪51)可以自由地围绕弯折线53弯曲。如在第一设计实例中那样，构件防扭转装置11用于以其卡爪51抑制套筒1相对于容纳柄部2的紧固孔围绕套筒轴线z的转动，然而如所描述的是不同地设计的。

在这个设计实例中，构件防扭转装置11的卡爪51不提供拔出保护。然而，通过将柄部2的外直径d2尺寸设计成压紧到构件30中的紧固孔32，可以通过摩擦配合提供拔出保护，该拔出保护可以在装配预装配的构件30时实现丢失保护的目的。在装配好的构件30中，套筒11的拔出保护不再起作用。

螺钉防扭转装置15可以如在第一设计实例中一样设计在圆盘部3的顶侧14上。

作为另一个选项，在本设计实例中，圆盘部可以具有被设计为外多边形58的边缘。外多边形58可以提供预先确定的合适宽度的对边距离。由此，连接螺钉21例如可以已提前螺接到套筒50'中并且因此作为组合60预装配。于是，该组合可以作为整体被敲打到构件30的紧固孔32或表面33或孔加强部34中。

螺钉-套筒组合60具有根据另一个设计实例的***式螺纹套筒50'和已经描述的连接螺钉21(图6A至图6E)。在此使用的***式螺纹套筒50'与之前描述的***式螺纹套筒50的不同之处在于圆盘部3的光滑的边缘59、螺钉防扭转装置15的一路延伸至边缘59的凹槽16、以及卡爪51的数量是四个而不是三。卡爪51的数量可以根据需要改型。

上文已经描述了连接螺钉21。在具有改型的套筒50'(相同的内容也适用于套筒50)的本设计实例中，连接螺钉21的标称直径d21大于套筒50'(50)的完全光滑的通孔5的内直径d5，并且连接螺钉21的柄部分23的长度l23大于套筒50'(50)的总长度l50。套筒50'(50)的总长度l50可以与第一设计实例中第一孔部分6的长度l6大致相对应。因此，连接螺钉21可以首先螺接到套筒50'(50)的整个通孔5中，并且在柄部分23进入第一通孔5的区域时，螺纹部分24在连接螺钉21继续穿过通孔5拧入时是自由的。与第一设计实例的套筒1的情形相同的内容适用于直径关系，因此可以实现禁锢式预装配并且可以产生可靠的力流。

如已经描述的，螺钉头22设有头部下方防扭转装置26，因此获得与之相关的效果。

由于本设计实例的套筒50'(50)总体上可以比第一设计实例的套筒1更短，只要满足其他的机械和电气要求，套筒50'(50)***其中的构件30的壁31的壁厚t31还可以更薄。只要构件壁31比套筒50'(50)更厚，则构件30中的紧固孔32可以具有：第一孔部分70，该第一孔部分的外直径d70与套筒50'(50)的柄部2的外直径d2相适应；以及第二孔部分71，该第二孔部分的直径d71大于第一孔部分70，该紧固孔在需要时在该第一孔部分与该第二孔部分之间具有锥形的阶梯72(图7)。第一孔部分70的外直径d70被设定成可以与套筒50'(50)的柄部2的外直径d2压紧，因此在此通过摩擦配合给出了用于丢失保护的足够的拔出保护。第二孔部分71的尺寸可以更自由地确定。在套筒50'(50)的柄部2的外侧上的可选形状的元件(例如环形凹槽或环形脊或脚侧的环形凸起)可以通过形状配合来支持拔出保护。

套筒1、50、50'可以由比容纳构件30的材料更硬的材料、尤其金属材料制成。尤其在容纳构件30由塑料制成时，该构件的材料可以在套筒1、50、50'被***时因构件防扭转装置11的突出部分而移位并且随后回流到中间空间。

尤其在组合中，然而在单体中也同样地，根据本发明的***式螺纹套筒1、50、50'和根据本发明的连接螺钉21可以用作压缩限制件，该压缩限制件可以将预紧力通过要装配的构件30传递至支承结构，但这不是必须的。

套筒1、50、50'可以配备有例如公制的螺纹成型/攻丝、或形状配合的轮廓。

螺钉预装配可以通过摩擦配合和/或形状配合完成。在此，可以根据需要提供可轴向***的螺钉预装配或轴向固定的螺钉预装配。

套筒1、50、50'可以设置有公制的螺纹成型/攻丝和形状配合轮廓。

套筒1、50、50'可以具有闭合或开放的轮廓。该套筒例如可以通过深度拉拔、冷成型或滚轧、浇铸和/或切削加工、压印、冲压制成。

在设计实例中被设计为凸起的滚纹结构还可以被设计为凹陷，并且反之亦然。

上文借助实施例和变例(这些变例也可以被称为修改方案、改进方案、替代方案或选择方案)描述了本发明。本发明本身是由所附权利要求限定。设计实例的图示和描述是用于阐述和理解所要求保护的本发明。实施例的各个特征或其变例可以与任何其他设计实例或与之相关的变例组合，并且即使在上下文中没有明确描述，也应在此意义上被认为已被披露，除非出于技术原因或物理原因是明显不可能或无意义的。例如，构件防扭转装置11可以具有滚纹或脊12以及卡爪51。相反，设计实例的各个特征或其变体并对本发明构成限制并且如果特征的其余组合解决了技术问题，则可以省略。尤其，在此描述的以非显而易见的方式解决技术问题的各个特征的任意组合可以构成本发明自身的主题。

附图标记清单

1***式螺纹套筒 27齿

2柄部 28第一齿侧面(抑制侧面)

3圆盘部 29第二齿侧面(滑动侧面)

4脚端 30构件

5通孔 31壁

6第一钻孔部分 32紧固孔

7第二钻孔部分 33表面

8阶梯 34孔加强部

9倒角(埋头孔) 41触头包围结构

10外表面 42触头

11构件防扭转装置 43触头隔离部

12滚纹(脊，肋) 44引导肋

13主方向 45引导凹槽

14表面 46引导肋

15螺钉防扭转装置 47反极性保护元件

16滚纹(沟，凹槽) 49紧固点

17第一凹槽侧面(抑制侧面) 50***式螺纹套筒

18第二凹槽侧面(滑动侧面) 51卡爪

20组合 52冲裁部

21连接螺钉 53弯折部分

22头部 54斜面

23柄部分 55倒圆

24螺纹 56尖端

25驱动部 57预冲裁部

26头部下方防扭转装置 58外多边形

59边缘 a角度*)

60组合 d直径*)

70第一孔部分 l长度*)

71第二孔部分 t厚度*)

72阶梯 x，y径向方向

z套筒轴线、轴向方向

*)后缀表示尺寸涉及的构件。

上述清单是说明书的一体的组成部分。

Claims (10)

1.一种***式螺纹套筒(1；50；50')，所述***式螺纹套筒具有：

-柄部(2)，所述柄部沿套筒轴线(z)大体上圆柱形地延伸，并且被设计用于***孔或钻孔中；

-圆盘部(3)，所述圆盘部在轴向端部处使所述柄部(2)终止，并且与所述套筒轴线(z)成直角地向外延伸；

-通孔(5)，所述通孔沿所述套筒轴线(z)延伸穿过所述圆盘部(3)和所述柄部(2)，并且被设计用于容纳螺栓；

-构件防扭转装置(11)，所述构件防扭转装置形成在所述柄部(2)的外表面(10)上，或形成在所述圆盘部(3)的朝向所述柄部(2)的底侧上；以及

-螺钉防扭转装置(15)，所述螺钉防扭转装置形成在所述圆盘部(3)的背向所述柄部(2)的表面(14)上。

2.根据权利要求1所述的***式螺纹套筒(1；50；50')，

其特征在于，

所述构件防扭转装置(11)和/或所述螺钉防扭转装置(15)具有优选方向，其中所述构件防扭转装置(11)和所述螺钉防扭转装置(15)的优选方向优选地朝向相同的方向。

3.根据权利要求1或2所述的***式螺纹套筒(1；50；50')，

其特征在于，

设置有拔出保护装置，所述拔出保护装置是通过形成在所述柄部(2)的所述外表面(10)上的所述构件防扭转装置(11)或通过所述柄部(2)的所述外表面上的独立的结构元件实现。

4.根据前述权利要求之一所述的***式螺纹套筒(1；50；50')，

其特征在于，

所述构件防扭转装置(11)具有在所述柄部(2)的所述外表面(10)上的滚纹结构，所述滚纹结构优选地具有轴向延伸或相对于所述套筒轴线(z)在一个方向上倾斜延伸或在两个方向上交叉延伸的呈肋形凸起或沟形凹陷形式的滚纹(12)，其中所述滚纹(12)优选地沿相应的主方向(13)波浪形或锯齿形地延伸。

5.根据前述权利要求之一所述的***式螺纹套筒(1；50；50')，

其特征在于，

所述构件防扭转装置(11)具有至少一个卡爪(51)，优选地具有多个、尤其两个、三个或四个卡爪(51)，所述至少一个卡爪从所述圆盘部(3)的底侧伸出并且具有逐渐变尖的端部(56)，其中所述至少一个卡爪(51)优选地由所述圆盘部(3)的冲裁和/或弯折的区段构成。

6.根据前述权利要求之一所述的***式螺纹套筒(1；50；50')，

其特征在于，

所述螺钉防扭转装置(15)具有滚纹结构，所述滚纹结构具有相对于所述套筒轴线(z)径向延伸的呈沟形凹陷或肋形凸起形式的滚纹(16)，其中所述滚纹(16)优选地具有对称的或不对称的缺口形或楔形的横截面，所述横截面具有进入所述表面(14)中的两个侧面(17，18)。

7.根据前述权利要求之一所述的***式螺纹套筒(1；50；50')，

其特征在于，

所述通孔(5)被设计为阶梯孔，其中在所述圆盘部(3)的区域中的第一孔部分(6)的内直径(d6)小于所述柄部(2)的相反端部处的第二孔部分(7)的内直径(d7)。

8.一种连接螺钉(21)，所述连接螺钉具有螺钉头(22)、邻接所述螺钉头(22)的柄部分(23)和邻接所述柄部分(23)的螺纹部分(24)，其中所述柄部分(23)在其主要长度(l23)部分上的外直径(d23)小于所述螺纹部分(24)的芯直径(d24)，并且其中所述螺钉头(22)在其底侧上设置有头部下方防扭转装置(26)，其中所述头部下方防扭转装置(26)优选地具有齿部，所述齿部具有在横截面上对称地或不对称地形成的多个齿(27)，所述多个齿在径向方向上延伸。

9.一种螺钉-套筒组合(20；60)，所述螺钉-套筒组合具有根据权利要求1至7之一所述的***式螺纹套筒(1；50；50')和根据权利要求8所述的连接螺钉(21)，其中所述连接螺钉(21)优选地预装配在所述***式螺纹套筒(1；50；50')中。

10.一种构件(30)、尤其是优选地用于高电压插接连接的插头壳体，其中所述构件(30)具有至少一个紧固点(49)，所述至少一个紧固点与根据权利要求1至7之一所述的***式螺纹套筒(1；50；50')或根据权利要求9所述的螺钉-套筒组合(20；60)预装配。

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