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盲孔螺母

阅读:792发布:2020-05-11

专利汇可以提供盲孔螺母专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供能够顺利地安装于板厚范围较大的被安装部件的 盲孔 螺母 。盲孔螺母(20)包含内侧形成有内 螺纹 (25)的 内螺纹 部(21)、与内螺纹部相邻的中空的管状部、形成在内螺纹部的相反侧的管状部的端部的带开口的凸缘(24),在被安装部件(41)的安装孔(43)中插入内螺纹部和管状部,使管状部发生塑性 变形 而使管状部的局部扩径,在变形的扩径部(27)与凸缘之间保持被安装部件而安装于被安装部件。管状部由与内螺纹部相邻的锥形部(22)、与锥形部相邻的圆筒形的笔直部(23)构成,通过使盲孔螺母发生塑性变形而使锥形部和笔直部扩径,将盲孔螺母安装于被安装部件。,下面是盲孔螺母专利的具体信息内容。

1.一种盲孔螺母,其特征在于,包含内侧形成有内螺纹内螺纹部、与所述内螺纹部相邻的中空的管状部、形成在所述内螺纹部的相反侧的所述管状部的端部的带开口的凸缘,在被安装部件的安装孔中插入所述内螺纹部和所述管状部,使所述管状部发生塑性变形而使所述管状部的局部扩径,在变形的扩径部与所述凸缘之间保持所述被安装部件而安装于所述被安装部件,所述管状部具有与所述凸缘相邻的圆筒形的笔直部、从所述笔直部向所述内螺纹部逐渐变细的锥形部,所述锥形部的厚度为恒定。
2.根据权利要求1所述的盲孔螺母,其特征在于,所述笔直部和所述锥形部形成为相同的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的盲孔螺母,其特征在于,所述锥形部相对于所述笔直部形成的度为1°~20°。
4.根据权利要求3所述的盲孔螺母,其特征在于,所述角度为2°~15°。
5.根据权利要求4所述的盲孔螺母,其特征在于,所述角度为3°~8°。
6.根据权利要求1或2所述的盲孔螺母,其特征在于,当将所述笔直部的外径设定为x1毫米,将所述笔直部的从所述被安装部件伸出的部分的长度设定为y1毫米时,进入范围:
0.09x1+0.157.根据权利要求1或2所述的盲孔螺母,其特征在于,当将所述笔直部的外径设定为x2毫米,将所述锥形部的长度设定为y2毫米时,进入范围:
0.22x2+0.4

说明书全文

盲孔螺母

技术领域

[0001] 本发明涉及一种盲孔螺母,尤其涉及能够安装到板厚范围较宽的被安装部件上的盲孔螺母。

背景技术

[0002] 盲孔螺母包含内螺纹部、连接于内螺纹的管状部、设在管状部的端部的凸缘,在将盲孔螺母插通到被安装部件的孔中的状态下,使用紧固工具使管状部屈曲而发生扩径,在屈曲的管状部与凸缘部之间夹住被安装部件,从而将盲孔螺母固定到被安装部件。在该盲孔螺母的内螺纹部啮合螺栓外螺纹,即可安装其他的被安装部件。
[0003] 由于盲孔螺母可以在被安装部件的一侧进行作业,因此对于无法从背面侧进行作业的部件,例如在面板等被安装部件上紧固螺母时较为方便。
[0004] 图1为剖切现有的盲孔螺母10的局部的正面图。盲孔螺母10整体上在中心轴的周围以轴对称形成为圆筒形,在一端部具有内螺纹部11。内螺纹部11形成为圆筒形,且内侧形成有内螺纹15。内螺纹15可以与紧固工具的外螺纹啮合。连接于内螺纹部11的管状部13呈圆筒形,比内螺纹部11的厚度薄,是安装于被安装部件41上时发生屈曲变形的部分。盲孔螺母10在内螺纹部11的相反侧具有凸缘14。凸缘14的外径比被安装部件41的安装孔43的内径大,若将盲孔螺母10插入到被安装部件41的安装孔43,则凸缘14的下表面抵接于被安装部件41的上表面而停止移动。从凸缘14的侧端部至内螺纹部11的侧端部形成有贯通孔16。贯通孔16的内径从凸缘14的侧端部至管状部13保持恒定,然而在内螺纹部11内径却变小。
[0005] 图2为剖切将盲孔螺母10安装到被安装部件41的安装孔43之后的局部的正面图。当通过紧固工具安装盲孔螺母10时,厚度较薄的管状部13被屈曲而发生扩径成为扩径部
17,盲孔螺母10通过在扩径部17与凸缘14之间夹住被安装部件41,从而安装在被安装部件
41上。
[0006] 通常,为了能够在板厚范围较宽的被安装部件上安装一种盲孔螺母,多数情况下将管状部13设定为较长。
[0007] 如果管状部13的长度相对于被安装部件41的厚度过长,则在安装盲孔螺母10时,由于管状部13的厚度较薄,因此无法形成在整个外周均匀地扩径的扩径部17,容易产生扩径部17的局部向内侧屈曲,或者扩径部17没有与被安装部件抵接而上浮等的异常变形部。
[0008] 为了在各种板厚的被安装部件上无异常变形地安装盲孔螺母,需要根据被安装部件的板厚,准备管状部的长度不同的多种盲孔螺母。
[0009] 因此,需要提供用一种盲孔螺母就能够顺利地安装于板厚范围较宽的被安装部件上的盲孔螺母。
[0010] 专利文献1中公开的盲孔螺母由内螺纹部和中空的管状部以及凸缘构成,该盲孔螺母在插通到面板的孔中的状态下使管状部屈曲,通过屈曲的管状部和凸缘而固定于面板,管状部的与凸缘相邻的部分形成为外径大、厚度较厚。并且,该盲孔螺母的管状部的外径朝向内螺纹部逐步变小。专利文献1的盲孔螺母中,因为管状部的开始屈曲的位置被设定,由此不会发生问题。该盲孔螺母的开始变形的位置是与被安装部件的表面相当的位置,或者与管状部的内螺纹部相邻的位置。
[0011] 然而,专利文献1的盲孔螺母并不是能够对应于厚度范围较宽的被安装部件进行固定的部件。
[0012] 专利文献2的盲孔螺母由内螺纹部、管状部、凸缘构成,该盲孔螺母在将管状部插通到被安装部件的孔中的状态下使管状部产生屈曲变形,通过屈曲变形部与凸缘而固定于被安装部件,管状部由比内螺纹部的厚度薄的筒状部和形成在筒状部与内螺纹部之间的缩径部构成。该盲孔螺母在被紧固时,管状部从缩径部开始弯曲。
[0013] 然而,对于专利文献2的盲孔螺母来说,其缩径部的长度较短,并不是能够对应于厚度范围较宽的被安装部件进行固定的部件。
[0014] 因此,需要提供用一种盲孔螺母就能够顺利地安装于板厚范围较宽的被安装部件上的盲孔螺母。
[0015] 并且,需要提供管状部可以发生塑性变形以能够充分地扩径,且能够可靠地安装到被安装部件的盲孔螺母。
[0016] 现有技术文献
[0017] 专利文献
[0018] 专利文献1:日本实开昭59-146607号公报
[0019] 专利文献2:日本特开平11-270535号公报

发明内容

[0020] 因此,本发明的目的在于提供一种用一种盲孔螺母就能够顺利地安装于板厚范围较宽的被安装部件上的盲孔螺母。
[0021] 本发明的另一个目的在于提供一种管状部能够充分地扩径,且能够可靠地安装到被安装部件的盲孔螺母。
[0022] 为了达到该目的,在本发明中,用于扩径的管状部由圆筒形的笔直部、位于笔直部和内螺纹部之间的锥形部构成,而且从笔直部与锥形部的边界部扩径。这样,不管是在板厚较薄的被安装部件,还是在板厚较厚的被安装部件,在安装盲孔螺母时,能够减少屈曲异常现象的发生。
[0023] 本发明的一个方式的盲孔螺母,包含内侧形成有内螺纹的内螺纹部、与所述内螺纹部相邻的中空的管状部、形成在所述内螺纹部的相反侧的所述管状部的端部的带开口的凸缘,在被安装部件的安装孔中插入所述内螺纹部和所述管状部,使所述管状部发生塑性变形而使所述管状部的局部扩径,在变形的扩径部与所述凸缘之间保持所述被安装部件而安装于所述被安装部件,所述管状部具有与所述凸缘相邻的圆筒形的笔直部、从所述笔直部向所述内螺纹部逐渐变细的锥形部。
[0024] 由此,由于从笔直部和锥形部的边界部开始扩径,因此开始扩径的位置被固定,盲孔螺母不会发生屈曲异常,能够可靠地固定于被安装部件。
[0025] 并且,由于塑性变形为扩径部的外径足够大,因此拉拔强度变大,能够可靠地固定。
[0026] 优选地,所述笔直部和所述锥形部形成为相同的厚度。
[0027] 由此,所述笔直部和所述扩径部能够在边界部的上部和下部相同地扩径。
[0028] 优选地,所述锥形部相对于所述笔直部形成的度为1°~20°。所述角度优选为2°~15°。所述角度更加优选为3°~8°。
[0029] 如果锥形角度较小,则锥形部可以形成为足够的长度。
[0030] 当将所述笔直部的外径设定为x(1 mm),将所述笔直部的从所述被安装部件伸出的部分的长度设定为y(1 mm)时,最好进入如下范围。
[0031] 0.09x1+0.15
[0032] 如果笔直部的长度进入该范围,则不会发生翘曲
[0033] 当将所述笔直部的外径设定为x(2 mm),将所述锥形部的长度设定为y(2 mm)时,最好进入如下范围。
[0034] 0.22x2+0.4
[0035] 如果锥形部的长度进入该范围,则不会发生翘曲。
[0036] 根据本发明可以得到使用一种盲孔螺母就能够顺利地安装于板厚范围较大的被安装部件上的盲孔螺母。
[0037] 并且,可以得到管状部塑性变形为能够充分地扩径,且能够可靠地安装到被安装部件的盲孔螺母。附图说明
[0038] 图1为剖切现有的盲孔螺母的局部的正面图。
[0039] 图2为剖切表示将图1的盲孔螺母安装到被安装部件的状态的局部的正面图。
[0040] 图3为剖切本发明的实施方式的盲孔螺母的局部的正面图。
[0041] 图4为表示本发明中所使用的紧固工具的立体图。
[0042] 图5为表示本发明中所使用的紧固工具的前端部的正面图。
[0043] 图6为剖切表示在被安装部件上设置了盲孔螺母的状态的局部的正面图。
[0044] 图7为剖切表示设置安装工具后盲孔螺母的安装动作的中间阶段的局部的正面图。
[0045] 图8为剖切表示盲孔螺母的扩径结束的阶段的局部的正面图。
[0046] 图9为剖切表示从紧固工具取下安装了盲孔螺母的被安装部件的状态的局部的正面图。
[0047] 图10为剖切表示在安装于被安装部件的盲孔螺母上通过螺栓安装其他被安装部件的状态的局部的正面图。
[0048] 图11为将现有的盲孔螺母安装到较薄的被安装部件和较厚的被安装部件的情况下的仿真图。
[0049] 图12为将本发明的实施方式的盲孔螺母安装到较薄的被安装部件和较厚的被安装部件的情况下的仿真图。
[0050] 图13为关于笔直部的外径和笔直部的从被安装部件伸出的部分的长度,表示能够适宜地安装盲孔螺母的范围的图。
[0051] 图14为关于笔直部的外径和锥形部的长度,表示能够适宜地安装盲孔螺母的范围的图。
[0052] 图15为使用锥形部的长度较短的盲孔螺母安装到板厚较薄的被安装部件上的情况的仿真图。
[0053] 图16为使用锥形部的长度较短的盲孔螺母安装到板厚较厚的被安装部件上的情况的仿真图。
[0054] 图17为使用锥形部的长度为中的盲孔螺母安装到板厚较薄的被安装部件上的情况的仿真图。
[0055] 图18为使用锥形部的长度为中的盲孔螺母安装到板厚较厚的被安装部件上的情况的仿真图。
[0056] 图19为使用锥形部的长度为长的盲孔螺母安装到板厚较薄的被安装部件上的情况的仿真图。
[0057] 图20为使用锥形部的长度为长的盲孔螺母安装到板厚较厚的被安装部件上的情况的仿真图。
[0058] 符号说明:
[0059] 10为盲孔螺母(现有),11为内螺纹部,13为管状部,14为凸缘,15为内螺纹,17为扩径部,20为盲孔螺母,21为内螺纹部,22为锥形部,23为笔直部,24为凸缘,25为内螺纹,26为贯通孔,27为扩径部,41为被安装部件,42为其他被安装部件,43为安装孔,44为安装孔,45为螺栓,46为头部,47为轴部,50为紧固工具,51为主体部,52为旋座,53为丝杆

具体实施方式

[0060] 以下,参照附图来说明本发明的实施方式的盲孔螺母20。图3为剖切本发明的实施方式的盲孔螺母20的局部的正面图。盲孔螺母20整体上在中心轴的周围以轴对称形成为圆筒形,在一端部具有内螺纹部21。内螺纹部21形成为圆筒形,且内侧形成有内螺纹25。内螺纹25可以与紧固工具的外螺纹啮合。并且,在安装盲孔螺母20之后,通过啮合螺栓的外螺纹,可以安装其他被安装部件。
[0061] 盲孔螺母20具有与内螺纹部21相邻的管状部。管状部由与内螺纹部21相邻的锥形部22、与锥形部22相邻的圆筒形的笔直部23构成。锥形部22以相比于内螺纹部21更薄的恒定的厚度,外径和内径逐步向上方扩大(厚度t23、长度L22)。与锥形部22相邻的笔直部23以与锥形部22相同的恒定的厚度形成为圆筒形(厚度t23、长度L22、外径D23)。在安装于被安装部件41上时,笔直部23的从被安装部件41的安装孔43伸出的部分和锥形部22发生屈曲。盲孔螺母20在内螺纹部21的相反侧具有与笔直部23相邻的凸缘部24。凸缘部24的外径大于笔直部23的外径,大于被安装部件41的安装孔43的内径。
[0062] 如果以内螺纹部21作为前端而将盲孔螺母20插入到被安装部件41的安装孔43中,则凸缘24的下表面抵接于被安装部件41的上表面而停止移动。从凸缘24侧的端部至内螺纹部21侧的端部形成有贯通孔26。从凸缘24侧的端部至笔直部23为止贯通孔26的内径是恒定的,但在锥形部22中,内径朝向内螺纹部21逐渐变小。内螺纹部21的内径更小且恒定,内表面形成有内螺纹25。在图3中,笔直部23的外径恒定,锥形部22的外径朝向内螺纹部21逐步变小。
[0063] (紧固工具)
[0064] 图4、图5为表示本发明的实施方式中所使用的紧固工具的图。图4为表示本发明的实施方式中所使用的紧固工具50的一个例子的整体的立体图。紧固工具50以压缩空气作为驱动源。包含与主体51相邻并用于支撑进行紧固的部件的旋座52、具有前端部的外螺纹的丝杆53。通过使旋转体(未图示)旋转,使前端部的丝杆53沿正反方向旋转,从而能够与内螺纹啮合或解除啮合。并且,也可以在不旋转丝杆53的情况下强行拉拔丝杆53。
[0065] 图5为表示紧固工具50的前端部的正面图。紧固工具50的主体部51具有用于挤压被安装部件的旋座52。旋座52的下表面为平面。旋座52的中央部向前方(图5的下方)延伸有形成为圆柱状且周围设有外螺纹的丝杆53。
[0066] 丝杆53的外径比盲孔螺母20的锥形部22和笔直部23的贯通孔26的内径小,能够插入到贯通孔26中。丝杆53的外螺纹形成为能够与盲孔螺母20的内螺纹部21的内螺纹25啮合的外径。紧固工具50使丝杆53沿正反方向旋转,能够使其与内螺纹部21的内螺纹25啮合,而且能够解除啮合。并且,在用旋座52支撑盲孔螺母20的凸缘24的状态下,可以在不旋转丝杆53的情况下强行拉拔丝杆53。
[0067] (安装动作)
[0068] 参照图6~9说明将盲孔螺母20安装于被安装部件41的动作。图6为剖切表示在被安装部件41(厚度t41)的安装孔43中设置了盲孔螺母20的状态的局部的正面图。盲孔螺母20从内螺纹部21开始插入到被安装部件41的安装孔43中,凸缘24的下表面抵接被安装部件
41的上表面。
[0069] 图7为剖切表示设置安装工具后盲孔螺母的安装动作的中间阶段的局部的正面图。将丝杆53插通到盲孔螺母20的贯通孔26中,使丝杆53进行正向旋转,将丝杆53的外螺纹啮合到内螺纹部21的内螺纹25中。通过使丝杆53的外螺纹25以预定的长度啮合于内螺纹25,从而使紧固工具50的旋座52的下表面抵接盲孔螺母20的凸缘24的上表面,由此停止丝杆53的旋转。
[0070] 在将紧固工具50的旋座52的下表面抵接于盲孔螺母20的凸缘24进行支撑的状态下,在不旋转丝杆53的情况下向主体51侧强行拉拔丝杆53。此时,旋座52的下表面向下挤压盲孔螺母20的凸缘24并予以支撑,丝杆53向上提起内螺纹部21。图7表示盲孔螺母20的锥形部22、笔直部23的局部(从被安装部件41的安装孔43向下伸出的部分)发生塑性变形而被屈曲、扩径的中间阶段。
[0071] 笔直部23的位于被安装部件41的安装孔43中的部分由于被安装孔43约束其外径,因此该部分的外径无法扩径为比安装孔43的内径更大。
[0072] 笔直部23从被安装部件41的下表面的位置开始的下侧的部分扩径,并抵接于被安装部件41的安装孔43周围的下表面。
[0073] 图8中表示锥形部22和笔直部23的塑性变形进一步进行,发生塑性变形的部分成为扩径部27,在扩径部27与凸缘24之间夹住被安装部件41进行固定的阶段。
[0074] 通过紧固工具50完成紧固之后,使丝杆53朝图7的反方向旋转,解除丝杆53的外螺纹与内螺纹部21的内螺纹25之间的啮合。在解除螺纹的啮合之后,向上撤回紧固工具50。
[0075] 图9为剖切表示盲孔螺母20的安装结束后从紧固工具50卸下安装有盲孔螺母20的被安装部件41的状态的局部的正面图。
[0076] 图10为剖切表示在图9中示出的安装于被安装部件41的盲孔螺母20上通过螺栓安装其他被安装部件42的状态的局部的正面图。准备具有头部46和轴部47的螺栓45。轴部47的外螺纹可以啮合于盲孔螺母20的内螺纹部21的内螺纹25中。将盲孔螺母20的贯通孔26与其他被安装部件42的安装孔44对齐,在盲孔螺母20的凸缘24上放置被安装部件42。使螺栓45的轴部47通过其他被安装部件42的安装孔44后插入到盲孔螺母20的贯通孔26中。使螺栓
45的轴部47的外螺纹与盲孔螺母20的内螺纹部21的内螺纹25啮合,将其他被安装部件42安装于盲孔螺母20。
[0077] 虽然在图10中在盲孔螺母20的凸缘24侧安装了其他被安装部件42,但其他的被安装部件42也可以安装在(未图示)与图10相反的盲孔螺母20的内螺纹部21侧(图10的下侧)。
[0078] (仿真1)
[0079] 根据有限单元法,对于将图1的现有的管状部13(笔直部、外径D13=10mm)的长度较长(长度L13=9.5mm)的盲孔螺母10和将图3的本发明的实施方式的具有笔直部23(长度L23=7.1mm、外径D23=10mm)和锥形部22(长度L22=4.6mm)的盲孔螺母20安装于较薄的被安装部件41(板厚t24s=3.3mm)和较厚的被安装部件41(板厚t24l=5.5mm)上的情况进行了仿真。
[0080] 图11的(a)表示将现有的盲孔螺母10安装在较薄的被安装部件41s上的情形。图11的(b)表示将现有的盲孔螺母10安装在较厚的被安装部件41l上的情形。当安装于(a)的较薄的被安装部件41s上时,扩径部17从被安装部件41s的下表面浮起,发生翘曲现象。当安装于(b)的较厚的被安装部件41l上时,扩径部17抵接于被安装部件41l的下表面,能够较好地安装。
[0081] 图12的(a)表示将本发明的实施方式的盲孔螺母20安装于较薄的被安装部件41s上的情形。图12的(b)表示将本发明的实施方式的盲孔螺母20安装于较厚的被安装部件41l上的情形。在安装于(a)的较薄的被安装部件41s上和安装于(b)的较厚的被安装部件41l上这两种情形下,扩径部27均抵接于被安装部件41的下表面,能够较好地安装。
[0082] 与图11的现有的盲孔螺母10相比,图12的本发明的实施方式的盲孔螺母20其能够安装的被安装部件41的板厚范围变大。
[0083] 在管状部13形成为圆筒形的现有的盲孔螺母10中,如果使管状部13较长,则盲孔螺母10的管状部13的开始扩径的位置不固定。因此,容易产生扩径部从被安装部件的表面浮起而不紧贴的翘曲现象。
[0084] 并且,如果管状部中未设有外径被固定的笔直部,而仅设有锥形部,则盲孔螺母从被安装部件的表面位置开始扩径。因此,容易产生扩径部从被安装部件浮起而不紧贴的翘曲现象。
[0085] 如果使用本发明的实施方式的具有笔直部23和锥形部22的盲孔螺母20,则发生塑性变形时从锥形部22和笔直部23的边界部开始扩径。由于边界部位于被安装部件的表面下方,因此扩径部27被扩径为具有足够大的外径,难以发生翘曲现象。因此,开始扩径的位置被确定,能够可靠地固定于被安装部件41。
[0086] 并且,如果使锥形部22足够长,则扩径部27的外径变大,因此拔出强度变大,能够可靠地进行固定。
[0087] 如果扩径部27的外径较大,则从被安装部件的拔出强度变大,能够可靠地安装在被安装部件上。尤其,当安装于由树脂制造的被安装部件,或者安装于虽然是金属制造但较薄的被安装部件上时,能够可靠地安装。
[0088] 相对于笔直部23的锥形部22的角度应该为较小的角度1°~20°。锥形部22的角度优选为2°~15°,更优选为3°~8°。
[0089] 优选地,锥形部22和笔直部23形成为相同的厚度。这样,可以在锥形部22与笔直部23之间的边界部的上下部分同样地扩径。
[0090] 盲孔螺母20的材料优选为等。
[0091] (笔直部23和锥形部22的长度范围)
[0092] 关于图1的现有的盲孔螺母10的管状部(笔直部)13的外径D13和长度(L13-t41),需要通过仿真来求出能够适宜地安装的条件。
[0093] 图13为关于笔直部13的外径D13和笔直部13的长度(L13-t41)的关系,表示能够较好地安装盲孔螺母20的范围的图。
[0094] 这里,笔直部13的长度并不是笔直部13整体的长度L13,使用(笔直部13的长度-被安装部件41的板厚(L13-t41))的理由在于,从被安装部件14伸出的部分的长度关系到扩径。
[0095] 图13中标为“上限”的直线表示笔直部13的从被安装部件41伸出的部分的长度(L13-t41)相对于笔直部13的外径D13的上限。如果笔直部13的长度在上限的上侧,则安装盲孔螺母10时可能出现翘曲等屈曲异常现象。
[0096] 标为“下限”的直线表示笔直部13的长度(L13-t41)相对于笔直部13的外径D13的下限。如果笔直部13的长度在下限的下侧,则安装盲孔螺母10时可能出现翘曲等屈曲异常现象。
[0097] 如果笔直部13的长度(L13-t41)处于上限与下限之间,则不会发生翘曲现象而能够较好地安装盲孔螺母10。
[0098] 将笔直部13的直径设为D13=x1mm,将笔直部13的长度(L13-t41)设为L13=y1mm,则可以表示为
[0099] 上限的式为y1=0.35x1+1.5       (式1)
[0100] 下限的式为y1=0.09x1+0.15       (式2)。
[0101] 能够较好地安装盲孔螺母10的笔直部13的长度L13(L13-t41)范围可以由下式表示。
[0102] 0.09x1+0.15
[0103] 与图13同样地,在本发明的实施方式的盲孔螺母20中,关于笔直部23的外径D23(锥形部22的上端部的外径)和锥形部22的长度L22之间的关系,求出了能够较好地安装盲孔螺母20的范围。
[0104] 图14表示锥形部22的上端部的外径(与锥形部23的外径D23相同)和锥形部22的长度L22之间的关系。
[0105] 图14中标为“上限”的直线表示锥形部22的长度L22相对于笔直部23的外径D23的上限。如果锥形部22的长度在上限的上侧,则安装盲孔螺母20时可能出现翘曲等屈曲异常现象。
[0106] 标为“下限”的直线表示锥形部22的长度L22相对于笔直部23的外径D23的下限。如果锥形部22的长度在下限的下侧,则安装盲孔螺母20时可能出现翘曲等屈曲异常现象。
[0107] 如果锥形部22的长度在上限与下限之间,则不会发生翘曲现象而能够较好地安装盲孔螺母20。
[0108] 将锥形部22的上端部的直径设为D23=x2mm,将锥形部22的长度设为L22=y2mm,则可以表示为
[0109] 上限的式为y2=0.45x2+1.4       (式4)
[0110] 下限的式为y2=0.22x2+0.4       (式5)。
[0111] 能够较好地安装盲孔螺母20的锥形部22的长度L22范围可以由下式表示。
[0112] 0.22x2+0.4
[0113] 在本发明的实施方式的具有笔直部23和锥形部22的盲孔螺母20中,将笔直部23的长度(L13-t41)固定为一个值(满足式3),加上图14中示出的锥形部22的长度L23。
[0114] (仿真2)
[0115] 为了确定图3中示出的本发明的实施方式的盲孔螺母20的锥形部22的长度L22的适宜尺寸范围,通过有限单元法,进行了安装动作的仿真。
[0116] 将笔直部23的长度固定(L23=11mm)。对于锥形部22的长度较短(L22s=3.3mm)的盲孔螺母、锥形部22的长度为中(L22m=5.0mm)的盲孔螺母以及锥形部22的长度较长(L22l=6.7mm)的盲孔螺母这三种盲孔螺母20进行了将其紧固到较薄的被安装部件41(板厚t41s=
3.3mm)时的情形和紧固到较厚的被安装部件41(板厚t41l=5.5mm)时的情况下的仿真。
[0117] 图15~20是各条件下的仿真结果。
[0118] 图15是使用锥形部22的长度较短(L22s)的盲孔螺母22安装于较薄的板厚(t41s)的被安装部件41时的仿真图。在(a)~(c)的各图中,相对于中心轴y显示右侧半部。
[0119] (a)表示在被安装部件41上设置了盲孔螺母20的阶段。(b)表示安装的中间阶段,锥形部22和笔直部23正被弯曲。(c)表示盲孔螺母20的安装结束的阶段,锥形部22和笔直部23被弯曲而形成扩径部27,通过扩径部27和凸缘24夹住被安装部件41。
[0120] 在图15的(c)中,扩径部27从被安装部件41的下表面分离,发生翘曲现象。
[0121] 图16为使用锥形部22的长度较短(L22s)的盲孔螺母20安装在较厚的板厚(t41l)的被安装部件41上的情形的仿真图。
[0122] 图17为使用锥形部22的长度为中(L22m)的盲孔螺母20安装在较薄的板厚(t41s)的被安装部件41上的情形的仿真图。
[0123] 图18为使用锥形部22的长度为中(L22m)的盲孔螺母20安装在较厚的板厚(t41l)的被安装部件41上的情形的仿真图。
[0124] 图19为使用锥形部22的长度较长(L22l)的盲孔螺母20安装在较薄的板厚(t41s)的被安装部件41上的情形的仿真图。
[0125] 在图16~图19中,扩径部27抵接于被安装部件41的表面,能够较好地安装盲孔螺母20。
[0126] 图20为使用锥形部22的长度较长(L22l)的盲孔螺母20,将其安装在较厚的板厚(t41l)的被安装部件41上的情况的仿真图。
[0127] 在图20(c)中,扩径部27从被安装部件41的下表面分离,发生了翘曲现象。
[0128] 若总结仿真结果,如表1所示。
[0129] 表1笔直部23的长度L23=11mm、直径D23=10mm
[0130]
[0131] 根据仿真结果,可以得到如下结论。本发明的实施方式的具有笔直部23和锥形部22的盲孔螺母20,如果锥形部22的长度较短,虽然能较好地紧固于较厚的被安装部件,但如果紧固到较薄的被安装部件,则容易发生翘曲。
[0132] 如果锥形部22的长度适当,则在较薄的被安装部件、较厚的被安装部件中均能够较好地进行紧固。
[0133] 并且,如果锥形部22的长度较长,虽然能够较好地紧固于较薄的被安装部件,但如果紧固到较厚的被安装部件,则容易发生翘曲。
[0134] 根据本发明的实施方式,盲孔螺母的管状部由笔直部和锥形部构成,能够将盲孔螺母顺利地安装到板厚范围较大的被安装部件上。
[0135] 并且,盲孔螺母的管状部被充分扩径,能够可靠地安装于被安装部件。
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