BR112015011771B1

BR112015011771B1 - porca de aterramento

Info

Publication number: BR112015011771B1
Application number: BR112015011771-6A
Authority: BR
Inventors: Kenta TASAKA; Nobuhide Suzuki
Original assignee: Iwata Bolt Co., Ltd.
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2020-10-20
Also published as: ES2735324T3; WO2014080645A1; RU2015119036A; MX2015006523A; EP2924303A4; EP2924303A1; CN104968950B; BR112015011771A2; JP6261853B2; US20150308483A1; EP2924303B1; CN104968950A; JP2014101990A; RU2607314C1

Abstract

PORCA DE ATERRAMENTO. A presente invenção refere-se a uma porca de aterramento, em que um estado de condução pode ser alcançado entre a porca de aterramento e uma cavilha. A porca de aterramento (11, 11A) compreende um furo (22) de parafuso que é engatado a uma cavilha (33), em que as roscas (31) de parafuso são formadas em um passo P, em que, em todas as roscas (21, 31) de parafuso fornecidas no furo (22) de parafuso, um passo Pn da rosca (21) de parafuso é superior ao passo P da rosca (31) de parafuso da cavilha (33), e um ângulo (Teta) da rosca (21, 31) de parafuso é formado de modo a ser superior a 60 graus, e em que, em uma porção do furo (22) de parafuso em uma direção axial, um recorte (25) é fornecido estendendo-se na direção axial, e uma superfície de extremidade da rosca de parafuso que está voltada para o recorte (25) é formada como uma borda de corte (26).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma porca de aterramento, em que um estado de condução pode ser alcançado entre a porca de aterramento e uma cavilha.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] O documento JP-A-2004-36682 revela uma porca de aterramento conhecida que inclui uma porção de deformação, em que uma porção de parafuso é parcialmente diminuída em diâmetro por uma força externa. Na porca de aterramento, a porção de deformação destaca um filme de revestimento da cavilha quando é unida à cavilha, alcançando, assim, um estado de condução entre a porca de aterramento e a cavilha.

[003] Casualmente, em tal porca de aterramento, uma porção de deformação é fornecida apenas parcialmente em uma porção de parafuso. Portanto, não é possível garantir que a porção de parafuso esteja em contato com uma cavilha em uma porção diferente da porção de deformação, resultando em uma força de fixação insatisfatória em relação à cavilha.

[004] A porção de deformação é formada aplicando-se uma força externa sobre uma superfície lateral da porção de parafuso, diminuindo-se seu diâmetro. Portanto, é provável que a porção de deformação tenha um formato irregular. Consequentemente, há uma preocupação em relação à ocorrência de flutuação em um estado de condução entre a porção de deformação e a cavilha, resultando em irregularidade em um desempenho de aterramento da porca de aterramento.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] A presente invenção fornece uma porca de aterramento na qual uma força de fixação é grande e um estado de condução pode ser alcançado com segurança em relação a uma cavilha.

[006] Uma porca de aterramento de acordo com a presente invenção que pode solucionar os problemas mencionados anteriormente inclui um furo de parafuso que está engatado em uma cavilha na qual as roscas de parafuso são formadas em um passo P. Em todas as roscas de parafuso fornecidas no furo de parafuso, um passo Pn da rosca de parafuso é maior que o passo P da rosca de parafuso da cavilha, e um ângulo θ [graus] da rosca de parafuso é formado de modo a ser maior que 60 graus. Em uma porção do furo de parafuso em uma direção axial, um recorte é fornecido se estendendo na direção axial e uma superfície de extremidade da rosca de parafuso voltada para o recorte forma uma borda de corte.

[007] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, quando o passo Pn da rosca de parafuso é expresso como Pn = P + oc com uso do passo P da rosca de parafuso da cavilha, é preferencial que α satisfaça 0 <α < 0,1 x P.

[008] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, quando o ângulo θ da rosca de parafuso for expresso como θ = 60 + β, é preferencial que β satisfaça 0 <β < 10.

[009] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, quando o torque de fixação atuar sobre a porca de aterramento, é preferencial que um estado de condução em relação à cavilha seja garantido.

[010] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, é preferencial que o recorte seja fornecido em pelo menos um lado na direção axial.

[011] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, é preferencial que o recorte seja fornecido em um lado de inserção da cavilha.

[012] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, é preferencial que o recorte seja fornecido em ambos os lados na direção axial.

[013] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, é preferencial que a porca de aterramento seja uma porca de tampa.

[014] Na porca de aterramento, de acordo com a presente invenção, é preferencial que um material vedante que preencha um vão entre a cavilha e o furo de parafuso seja fornecido.

[015] De acordo com uma porca de aterramento da presente invenção, uma força de fixação é grande e um estado de condução pode ser alcançado com segurança entre a porca de aterramento e uma cavilha.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] A Figura 1 é uma vista superior de uma porca de aterramento de acordo com uma realização.

[017] A Figura 2 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha ll-ll na Figura 1.

[018] A Figura 3 é uma vista em corte transversal de um local de engate da porca de aterramento e uma cavilha.

[019] A Figura 4 é uma vista em corte transversal de um local de fixação que mostra um exemplo de um estado de fixação de um componente eletrônico obtido através da porca de aterramento e pela cavilha.

[020] A Figura 5 é um gráfico que mostra relações entre um torque de fixação e um valor de resistência no local de fixação.

[021] A Figura 6 é uma vista em corte transversal da cavilha, de acordo com um exemplo de referência.

[022] A Figura 7 é uma vista em corte transversal que ilustra uma etapa principal da porca de aterramento.

[023] A Figura 8 é uma vista em corte transversal da porca de aterramento de acordo com um exemplo de modificação.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[024] Doravante, um exemplo de uma realização de uma porca de aterramento será descrito com referência aos desenhos.

[025] A Figura 1 é uma vista superior da porca de aterramento de acordo com a presente realização.

[026] A Figura 2 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha ll-ll na Figura 1.

[027] A Figura 3 é uma vista em corte transversal de um local de engate da porca de aterramento e uma cavilha.

[028] Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, uma porca de aterramento 11, de acordo com a presente realização, tem uma porção de cabeça 12 e uma porção de assento 13 que é fornecida em uma porção inferior à porção de cabeça 12.

[029] Por exemplo, a porca de aterramento 11 é usada quando o aterramento por fixação de um componente eletrônico a um corpo de veículo de um automóvel é realizado. A porca de aterramento 11 funciona para destacar um filme de revestimento antiferrugem da cavilha quando for aparafusada na cavilha, a fim de garantir que um estado de condução favorável em relação à cavilha seja aparafusado.

[030] Conforme mostrado na Figura 1, por exemplo, a porção de cabeça 12 da porca de aterramento 11 é formada de modo a ter um formato hexagonal em uma vista plana que permita que uma ferramenta, como uma chave, seja engatada à mesma. A porção de assento 13 é formada de modo a ter um formato de disco em uma vista plana que se projeta mais para fora em um lado circunferencial externo do que a porção de cabeça 12. Conforme mostrado na Figura 2, na porção de cabeça 12, uma porção chanfrada 14 é formada em uma parte de borda de uma superfície de topo 12a que é uma superfície em um lado oposto à porção de assento 13. A porção de assento 13 tem uma protrusão de superfície de assento que se projeta para baixo 15 formada de modo anular em uma superfície de assento 13a, a qual é uma superfície em um lado oposto à porção de cabeça 12.

[031] Na porca de aterramento 11, um furo de parafuso 22 que tem uma rosca de parafuso 21 é formado no centro da mesma. Conforme mostrado na Figura 3, uma cavilha 33 que tem uma porção de parafuso 32 em que uma rosca de parafuso 31 é formada em um passo P pode engatar o furo de parafuso 22. Nesse caso, a porção de parafuso 32 da cavilha 33 é aparafusada no furo de parafuso 22 a partir de um lado de inserção no lado de porção de assento 13.

[032] Em todas as roscas de parafuso 21 fornecidas no furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11, o passo Pn é formado de modo a ser maior que o passo P da rosca de parafuso 31 da porção de parafuso 32 da cavilha 33. O passo Pn da rosca de parafuso 21 da porca de aterramento 11 é expresso como a seguinte expressão (1) com uso do passo P da rosca de parafuso 31 da porção de parafuso 32 da cavilha 33. Pn = P + α (1)

[033] oc na expressão (1) é um valor que satisfaz a seguinte expressão (2). 0<oc<0.1 x P (2)

[034] Com relação às medições específicas do passo P, por exemplo, se a porca de aterramento 11 e a cavilha 33 forem M6 de J IS (Japanese Industrial Standard - Padrão Industrial Japonês), P = 1,0 [mm]. Em um caso de M8 de JIS, P = 1,25 [mm],

[035] Conforme mostrado na Figura 3, a porca de aterramento 11 é formada de modo a ter um ângulo θ [graus] da rosca de parafuso 21 maior que 60 graus (θ > 60). Em outras palavras, o ângulo θ da rosca de parafuso 21 da porca de aterramento 11 é expresso como a seguinte expressão (3). θ = 60 + β (3)

[036] β na expressão (3) é um valor que satisfaz a seguinte expressão (4). 0<β<10 (4)

[037] No JIS, os ângulos das roscas de parafuso de uma cavilha e uma porca são de 60 graus.

[038] Conforme mostrado na Figura 2, na porca de aterramento 11, de acordo com a presente realização, os recortes 25 que se estendem em uma direção axial são fornecidos em porções do furo de parafuso 22. Os recortes 25 são formados em seis locais no total, isto é, dois locais em ambos os lados da cavilha 33 na direção axial do furo de parafuso 22 como o lado de inserção (a porção inferior na Figura 2) e um lado de contra-inserção (a parte superior na Figura 2) que é o lado oposto do lado de inserção e três locais (consulte a Figura 1) em intervalos definidos em uma direção circunferencial. O número dos recortes 25 não é limitado ao presente exemplo e, portanto, qualquer número dos recortes pode ser formado.

[039] Uma superfície de extremidade da rosca de parafuso 21 que está voltada para o recorte 25 forma uma borda de corte 26 que pode destacar o filme de revestimento da cavilha 33.

[040] Na porca de aterramento 11 que tem a configuração mencionada anteriormente, a porção de parafuso 32 da cavilha 33 é aparafusada no furo de parafuso 22 e, portanto, a porca de aterramento 11 e a cavilha 33 são aparafusadas uma à outra.

[041] Aqui, na porca de aterramento 11 de acordo com a presente realização, o passo Pn da rosca de parafuso 21 é maior que o passo P da rosca de parafuso 31 da cavilha 33 por uma medição predeterminada a, isto é, (Pn = P + a). Em seguida, quando a porca de aterramento 11 e a cavilha 33 se engatarem, uma diferença (Pn - P = a) entre os passos das roscas de parafuso 21 e 31 é acumulada por todo o furo de parafuso 22 e a porção de parafuso 32 do mesmo na direção axial.

[042] O passo acumulado atua sobre as porções de engate do furo de parafuso 22 e a porção de parafuso 32 na direção axial, gerando, assim, uma porção de contato de alta pressão T na qual a rosca de parafuso 31 da cavilha 33 e a rosca de parafuso 21 da porca de aterramento 11 entram em contato entre si sob uma alta pressão, em ambos os lados das mesmas na direção axial. Consequentemente, se a porção de parafuso 32 da cavilha 33 for aparafusada no furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11, é possível gerar força de fixação significativa e controlando o torque mediante uma porção de contato de alta pressão T.

[043] Na porca de aterramento 11, os recortes 25 são fornecidos no furo de parafuso 22 em ambos os lados na direção axial, e os cortes transversais (extremidade da superfície) da rosca de parafuso 21 que estão voltados para o recorte 25 são as bordas de corte 26. Quando a porção de parafuso 32 da cavilha 33 for aparafusada, conforme descrito acima, a porção de contato de alta pressão T é gerada em ambas as porções de engate do furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11 e a porção de parafuso 32 da cavilha 33 na direção axial. Em seguida, as bordas de corte 26 colidem com a rosca de parafuso 31 da porção de parafuso 32 da cavilha 33. Nesse estado, se a porção de parafuso 32 da cavilha 33 for mais aparafusada no furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11, as bordas de corte 26 destacam o filme de revestimento da cavilha 33. Dessa maneira, à medida que o filme de revestimento da cavilha 33 é destacado, a porca de aterramento 11 e a cavilha 33 podem estar, de maneira confiável, em um estado de condução.

[044] Embora os recortes 25 sejam formados no furo de parafuso 22, os recortes 25 são fornecidos parcialmente no furo de parafuso 22 em ambos os lados na direção axial e, por conseguinte, não há defeito com relação à força da porca de aterramento 11 comparada a um caso em que os recortes 25 são fornecidos para penetrarem na direção axial.

[045] Quando o filme de revestimento for destacado a partir da cavilha 33, os fragmentos do filme de revestimento são reunidos nos recortes 25. Consequentemente, os fragmentos destacados a partir do filme de revestimento colidem com um vão entre a rosca de parafuso 21 da porca de aterramento 11 e a rosca de parafuso 31 da cavilha 33, impedindo, assim, que o furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11 e a porção de parafuso 32 da cavilha 33 sejam danificados.

[046] Na porca de aterramento 11 de acordo com a presente realização, os recortes 25 são fornecidos em ambos os lados na direção axial. Consequentemente, no lado de inserção da cavilha 33, o filme de revestimento em uma superfície de flanco em um lado oposto ao dianteiro pode ser destacado da cavilha 33 pelas bordas de corte 26 e no lado oposto à inserção da cavilha 33, o filme de revestimento na superfície de flanco em um lado dianteiro pode ser destacado da cavilha 33 pelas bordas de corte 26. Consequentemente, os filmes de revestimento na superfície de flanco em ambos os lados podem ser adicionalmente destacados e, por conseguinte, é possível garantir de forma confiável um estado de condução entre a porca de aterramento 11 e a cavilha 33.

[047] Se a cavilha 33 engatar a porca de aterramento 11, o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 da cavilha 33 será destacado, expondo, assim, uma camada de metal do mesmo. Portanto, na porca de aterramento 11, de acordo com a presente realização, um material vedante 43 que preenche um vão entre o furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11 e a porção de parafuso 32 da cavilha 33, por exemplo, uma borracha ou uma resina são fornecidas em um lado oposto ao lado de inserção da cavilha 33. À medida que o material vedante 43 preenche o vão entre o furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11 e a porção de parafuso 32 da cavilha 33, é possível impedir a infiltração de água através do vão e é possível impedir ferrugem protegendo-se uma porção em que o filme de revestimento é destacado a fim de expor metal.

[048] Subsequentemente, as descrições serão fornecidas com relação a um caso para realizar aterramento mediante fixação de um componente eletrônico a um corpo de veículo com uso da porca de aterramento 11, de acordo com a presente realização.

[049] A Figura 4 é uma vista em corte transversal de um local de fixação que mostra um exemplo de um estado de fixação de um componente eletrônico obtido através da porca de aterramento e pela cavilha.

[050] Conforme mostrado na Figura 4, a fim de fixar uma peça de fixação 41 de um componente eletrônico a um corpo de veículo 42 que é um componente a ser fixado, a peça de fixação 41 é sobreposta em um local de fixação do corpo de veículo 42, fazendo com que um furo de fixação 41 a da peça de fixação 41 e um furo de fixação 42a do corpo de veículo 42 se comuniquem. Em seguida, a cavilha 33 é inserida através dos orifícios de fixação 41a e 42a que se comunicam e a porção de parafuso 32 da cavilha 33 é aparafusada no furo de parafuso 22 da porca de aterramento 11 a fim de ser engatada ao mesmo.

[051] Dessa maneira, à medida que a cavilha 33 engata a porca de aterramento 11, é possível prender e fixar a peça de fixação 41 ao corpo de veículo 42.

[052] Em seguida, quando a cavilha 33 engatar a porca de aterramento 11, as bordas de corte 26 da porca de aterramento 11 destacam o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 da cavilha 33, alcançando, assim um estado de condução entre a porca de aterramento 11 e a cavilha 33. Quando a peça de fixação 41 estiver fixada ao corpo de veículo 42 através da porca de aterramento 11 e a cavilha 33, a protrusão de superfície de assento 15 da superfície de assento 13a da porca de aterramento 11 colide com uma superfície da peça de fixação 41. Consequentemente, o filme de revestimento fornecido na superfície da peça de fixação 41 é destacado, alcançando, assim, um estado de condução favorável entre a peça de fixação 41 e a porca de aterramento 11.

[053] À medida que a cavilha 33 engata a porca de aterramento 11, um desvio (Pn - P = α) do passo por toda a porção de parafuso, na qual as roscas de parafuso 21 e 31 da mesma se mesclam, é acumulado. Em seguida, tanto nas porções de engate do furo de parafuso 22 como na porção de parafuso 32 na direção axial, a rosca de parafuso 31 da cavilha 33 e a rosca de parafuso 21 da porca de aterramento 11 entram em contato sob uma alta pressão. Em outras palavras, a porção de contato de alta pressão T é gerada no local de engate do furo de parafuso 22 e na porção de parafuso 32 e a força de fixação significativa e o torque contínuo são gerados na porção de contato de alta pressão T. Portanto, um estado de condução confiável entre a peça de fixação 41 e o corpo de veículo 42 é garantido sem prejudicar a força de fixação da peça de fixação 41 e do corpo de veículo 42.

[054] Se a porca de aterramento 11 estiver engatada na cavilha até a superfície de assento 13a da porca de aterramento 11 entrar em contato com a peça de fixação 41, a protrusão de superfície de assento 15 fornecida na superfície de assento 13a da porca de aterramento 11 entrará em contato com a peça de fixação 41. Em seguida, a protrusão de superfície de assento 15 destaca o filme de revestimento fornecido na peça de fixação 41, garantindo, assim, um estado de condução entre a porca de aterramento 11 e a peça de fixação 41.

[055] Na presente realização, uma protrusão semelhante à protrusão de superfície de assento 15 da porca de aterramento 11 é formada em uma superfície de assento 34 que é uma superfície no lado de corpo de veículo 42 em uma porção de cabeça 33a da cavilha 33. Quando a cavilha 33 for fixada, faz-se com que a protrusão colida com a superfície do corpo de veículo 42, destacando, assim, o filme de revestimento da superfície do corpo de veículo 42. Consequentemente, um estado de condução é alcançado entre o corpo de veículo 42 e a cavilha 33. Adicionalmente, a porção de cabeça 33a da cavilha 33 pode ser fixada antes ao corpo de veículo 42 por soldagem e similares a fim de alcançar um estado de condução.

[056] Consequentemente, a peça de fixação 41 está em um estado de condução através de um circuito de condução C que é conectado ao corpo de veículo 42 através da porca de aterramento 11 e da cavilha 33. Dessa forma, um estado de condução favorável pode ser garantido entre um componente elétrico que tem a peça de fixação 41 e o corpo de veículo 42.

[057] Conforme descrito acima, de acordo com a porca de aterramento 11 da presente realização, o passo da rosca de parafuso 21 desvia da rosca de parafuso 31 da cavilha 33 a ser engatada e um ângulo da rosca de parafuso 21 é significativo em relação à rosca de parafuso 31 da cavilha 33. Consequentemente, a porção de contato de alta pressão T na qual as roscas de parafuso 21 e 31 entram em contato entre si sob uma alta pressão de contato pode ser adquirida e, por conseguinte, uma força significativa de fixação pode ser colocada em ação. Visto que os recortes 25 são parcialmente formados no furo de parafuso 22 em ambos os lados na direção axial, não há defeito na força da rosca de parafuso 21.

[058] As superfícies de extremidade da rosca de parafuso 21 que estão voltadas para os recortes 25 são formadas como as bordas de corte 26 e o passo da rosca de parafuso 21 desvia da cavilha 33 a ser engatada. Consequentemente, o filme de revestimento pode ser destacado com segurança da cavilha 33 e, por conseguinte, um estado de condução em relação à cavilha 33 pode ser garantido com segurança.

[059] Dessas maneiras, é possível fornecer a porca de aterramento 11, na qual uma força de fixação é grande e um estado de condução em relação à cavilha 33 pode ser alcançado com segurança.

[060] Em particular, de acordo com a porca de aterramento 11 da presente realização, a rosca de parafuso 21 é formada a fim de fazer com que oc satisfaça 0 <α < 0,1 x P quando o passo Pn da rosca de parafuso 21 for expresso como Pn = P + α com uso do passo P da rosca de parafuso 31 da cavilha 33. Consequentemente, quando a porca de aterramento 11 for usada, um estado de condução em relação à cavilha 33 pode ser garantido com segurança sem prejudicar a força de fixação.

[061] A condição para α foi obtida através de um experimento. No experimento, quando oc desviou da faixa do mesmo, uma força de fixação em relação à cavilha 33 tornou-se excessivamente fraca ou um estado de condução em relação à cavilha 33 não pôde ser garantido. A condição para oc é preferencialmente de 0,005 x P < oc < 0,08 x P e, com mais preferência, 0,01 x P < oc < 0,05 x P. Quando oc estava dentro da faixa do mesmo, as características como força de fixação e um estado de condução tornaram-se mais estáveis.

[062] A rosca de parafuso 21 é formada a fim de fazer com que β satisfaça 0 <β < 10 quando o ângulo θ [grau] da rosca de parafuso 21 é expresso como 60 + β. Consequentemente, quando a porca de aterramento 11 é usada, é possível destacar favoravelmente o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 da cavilha 33.

[063] Aqui, quando β era maior que 10 graus, a rosca de parafuso 31 da cavilha 33 era friccionada durante a fixação. Visto que o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 provavelmente não foi destacado da cavilha 33 quando β era excessivamente pequeno, a condição para β é preferencialmente de 2,5 <β < 5 e, com mais preferência, 3 <β < 4. Quando β estava dentro da faixa do mesmo, embora a fixação e a desafixação da cavilha 33 tenham sido repetidas várias vezes, adquiriu-se o torque contínuo estável. Quando o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 da cavilha 33 é rígido, é preferencial ajustar β para que este seja maior.

[064] Na porca de aterramento 11 da presente realização, na qual a porção de contato de alta pressão T pode ser adquirida tendo as roscas de parafuso 21 e 31 firmemente em contato entre si no furo de parafuso 22 em ambos os lados na direção axial, as bordas de corte 26 são fornecidas no furo de parafuso 22 em ambos os lados das mesmas. Portanto, as bordas de corte 26 podem destacar de maneira eficiente o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 da cavilha 33. Dessa maneira, se os recortes 25 forem fornecidos no lado ao sul do furo de parafuso 22 na direção axial, os filmes de revestimento em ambas as superfícies, isto é, na superfície de flanco da cavilha 33 no lado dianteiro e na superfície de flanco dos mesmos no lado oposto ao dianteiro podem ser destacados e, por conseguinte, é possível alcançar de forma confiável um estado de condução.

[065] Na presente realização, os recortes 25 são formados no furo de parafuso 22 em ambos os lados na direção axial. No entanto, é aceitável desde que o recorte 25 seja fornecido no furo de parafuso 22 em pelo menos um lado na direção axial. Nesse caso também, é possível destacar o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 da cavilha engatada 33 pela porção de contato de alta pressão T na qual as roscas de parafuso 21 e 31 estão firmemente em contato entre si.

[066] Em particular, se o recorte 25 for fornecido no furo de parafuso 22 no lado de inserção da cavilha 33, um estado de condução em relação à cavilha 33 é alcançado no lado de inserção da cavilha 33. Portanto, o circuito de condução C pode ser encurtado em relação à cavilha 33 e, por conseguinte, é possível reduzir um valor de resistência.

[067] Diferentemente da porca de aterramento 11 de acordo com a presente realização descrita acima, é considerável alcançar um estado de condução durante a fixação formando-se um recorte em uma cavilha de solda fixada ao lado de corpo de veículo. No entanto, nesse caso, se um recorte for formado na cavilha de solda, a força será degradada e, por conseguinte, será preciso preparar dois tipos de cavilhas, isto é, as cavilhas para aterramento e para fixação, resultando, assim, em processabilidade pobre na fixação das cavilhas para aterramento e fixação a um corpo de veículo, enquanto as cavilhas são discriminadas entre os mesmos. Portanto, conforme realizado na presente realização, se a porca de aterramento 11 dotada do recorte 25 for usada, é possível adotar um único tipo de cavilha de solda com finalidade geral, sendo, portanto, preferencial.

[068] Subsequentemente, uma relação entre o torque de fixação e o valor de resistência será descrita.

[069] A Figura 5 é um gráfico que mostra relações entre o torque de fixação e o valor de resistência no local de fixação. A Figura 6 é uma vista em corte transversal da cavilha, de acordo com um exemplo de referência. Na Figura 5, a linha poligonal L1 mostra uma relação entre o torque de fixação e o valor de resistência quando a porca de aterramento revelada no documento JP-A-2004- 36682 é usada, a linha poligonal L2 mostra o mesmo quando a cavilha do exemplo de referência é usada e a linha poligonal L3 mostra o mesmo quando a porca de aterramento 11 da presente realização é usada.

[070] Na porca de aterramento (a porca de aterramento revelada no documento JP-A-2004-36682), na qual o filme de revestimento da cavilha é destacado por uma porção de deformação que tem seu diâmetro diminuído adicionando uma força externa à porção de parafuso, uma força de fixação não pode atuar apenas na porção de deformação que se projeta para dentro em uma direção radial e não é possível alcançar um estado de condução até a cavilha alcançar a porção de deformação (consulte a linha poligonal indicada por L1 na Figura 5).

[071] Em outras palavras, é improvável que a porca de aterramento entre em contato com outra cavilha na porção de deformação e, por conseguinte, é difícil atuar uma força de fixação significativa. Portanto, essa porca de aterramento não pode ser empregada para a finalidade na qual uma força significativa de fixação é exigida. Visto que é improvável que a rosca de parafuso entre em contato com uma placa em que o filme de revestimento da cavilha é friccionado, é difícil adquirir um estado de condução favorável.

[072] Conforme mostrado na Figura 6, em uma cavilha 33S do exemplo de referência em que uma protrusão 35 semelhante à protrusão de superfície de assento 15 da porca de aterramento 11 é formada na superfície de assento 34 da porção de cabeça 33a, a menos que a cavilha 33S seja aparafusada e inserida em uma porca em uma extensão determinada, a protrusão 35 da superfície de assento 34 não entra em contato com o filme de revestimento em uma superfície de um componente a ser fixado e, por conseguinte, o filme de revestimento não pode ser destacado.

[073] Portanto, essa cavilha 33S, visto que um estado de condução não pode ser alcançado, a menos que o torque de fixação tenha uma região significativa em uma extensão determinada, o valor de resistência não é reduzido (consulte a linha poligonal indicada por L2 na Figura 5). Portanto, quando se deseja usar uma cavilha em torque de fixação pequeno, a cavilha 33S que tem essa configuração não pode ser empregada. Quando a fixação for insuficiente, há uma preocupação com relação a um estado de condução não poder ser alcançado.

[074] Em contraste, na porca de aterramento 11, de acordo com a presente realização, quando o torque de fixação começa a ser gerado, as roscas de parafuso 21 e 31 entram em contato entre si a fim de começar o descascamento do filme de revestimento da rosca de parafuso 31 da cavilha 33 e, por conseguinte, um estado de condução favorável pode ser alcançado em torque de fixação baixo (consulte a linha poligonal indicada por L3 na Figura 5). Portanto, na porca de aterramento 11, de acordo com a presente realização, é possível alcançar um estado de condução favorável apesar da flutuação do torque de fixação. Por exemplo, mesmo quando a porca de aterramento 11 precisa ser usada em torque de fixação baixo devido a sua própria força baixa, é possível esperar um estado de condução confiável.

[075] Conforme descrito acima, visto que um estado de condução em relação à cavilha 33 é garantido quando o torque de fixação atua sobre a porca de aterramento 11, não é preciso colocar a porca de aterramento 11 no fundo da cavilha 33. Em outras palavras, embora um comprimento de contato seja curto em relação à porção de parafuso 32 da cavilha 33, é possível garantir de forma confiável um estado de condução comparado à cavilha 33S do exemplo de referência.

[076] Subsequentemente, um método para fabricar a porca de aterramento 11 da presente realização será descrito.

[077] A Figura 7 é uma vista em corte transversal que ilustra uma etapa principal da porca de aterramento.

[078] Em primeiro lugar, um fio-máquina de metal que é um material da porca de aterramento 11 é cortado em um comprimento determinado, obtendo, assim, um corpo intermediário (etapa de corte).

[079] Subsequentemente, o corpo intermediário formado com o fio-máquina que tem um comprimento predeterminado é comprimido na direção axial, moldando, assim, o corpo intermediário em um formato de porca (etapa principal). Na etapa principal, conforme mostrado na Figura 7, uma primeira matriz 52 que tem uma porção côncava de modelagem de porca 51 e uma segunda matriz 54 que tem uma protrusão que forma recorte 53 são usadas. Especificamente, um corpo intermediário 50 é inserido na porção côncava de modelagem de porca 51 da primeira matriz 52 e a segunda matriz 54 é pressionada contra a primeira matriz 52, realizando, assim, a etapa principal. Em seguida, a porção côncava de modelagem de porca 51 faz com que o formato externo do corpo intermediário 50 exiba um formato da porca de aterramento 11 que tem a porção de cabeça 12 e a porção de assento 13. Uma porção de furo 50a é formada no centro e o recorte 25 é formado na parte de extremidade da porção de furo 50a na direção axial.

[080] Doravante, o furo de parafuso 22 que tem a rosca de parafuso 21 é formado em uma superfície circunferencial interna da porção de furo 50a do corpo intermediário 50 realizando o atarraxamento com uso de uma tarraxa, completando, assim, a porca de aterramento 11 (etapa de atarraxamento).

[081] Diferentemente da porca de aterramento 11, de acordo com a realização descrita acima, é considerável formar um recorte para abrasão de uma superfície de revestimento da rosca de parafuso da porca na cavilha. A fim de fabricar a cavilha que tem esse recorte, é típico comprimir um fio-máquina na direção axial a fim de formar o recorte e matrizes de Iam inação dotadas da rosca de parafuso são pressionados contra uma superfície do corpo intermediário da cavilha formada com o fio-máquina no qual o recorte é formado, obtendo, assim, a cavilha que tem a porção de parafuso na qual a rosca de parafuso é formada. No entanto, se a cavilha que tem o recorte for fabricada dessa maneira, a superfície de extremidade da rosca de parafuso que está voltada para o recorte se tornará cega e, por conseguinte, a borda de corte afiada não será formada.

[082] Em contraste, de acordo com a porca de aterramento 11 da presente realização, visto que a rosca de parafuso 21 é formada com uso de uma tarraxa após formar o recorte 25, o corte transversal da rosca de parafuso 21 que está voltada para o recorte 25 torna-se afiada. Nesse caso, se uma tarraxa de corte for usada como a tarraxa, é possível formar de maneira mais afiada o corte transversal da rosca de parafuso 21 que está voltada para o recorte 25. Portanto, o filme de revestimento pode ser destacado com segurança da cavilha pela borda de corte 26 formada com o corte transversal afiado da rosca de parafuso 21. Ademais, se uma matriz principal configurada para ter a primeira matriz 52 e a segunda matriz 54 descrita acimas formando o recorte 25 for preparada, a porca de aterramento 11 poderá ser fabricada aplicando-se o método e as instalações existentes de fabricação de porcas e, por conseguinte, é possível fornecer a porca de aterramento 11 com um custo extremamente baixo.

[083] Na realização anteriormente mencionada, as descrições são fornecidas exemplificando a porca de aterramento 11 que tem o furo de parafuso 22 que é penetrado verticalmente. No entanto, o formato da porca de aterramento 11 não é limitado a isso.

[084] A Figura 8 é uma vista em corte transversal da porca de aterramento, de acordo com um exemplo de modificação.

[085] A Figura 8 mostra uma porca de aterramento 11A configurada para ter a porca de tampa coberta com uma porção de tampa 11a, em que um lado oposto ao lado de inserção da cavilha tem um formato hemisférico. No caso da porca de aterramento 11A também, com relação à totalidade da rosca de parafuso 21 fornecida no furo de parafuso 22, o passo Pn da rosca de parafuso 21 é maior que o passo P da rosca de parafuso 31 da cavilha 33 e o ângulo θ da rosca de parafuso 21 é formado de modo a ser maior que 60 graus. Na porca de aterramento 11A, também, os recortes 25 são formados no furo de parafuso 22 em ambos os lados na direção axial e o corte transversal da rosca de parafuso 21 que está voltado para o recorte 25 é a borda de corte afiada 26.

[086] Em seguida, no caso da porca de aterramento 11 A, também, é possível destacar de forma confiável o filme de revestimento da cavilha 33 fornecendo os recortes 25 a fim de formar as bordas de corte 26 e fazer com que o passo da rosca de parafuso 21 desvie da cavilha 33 a ser engatada. Consequentemente, um estado de condução em relação à cavilha 33 pode ser garantido com segurança.

[087] Também é possível adquirir a porção de contato de alta pressão T em que uma força de contato mútuo entre as roscas de parafuso 21 e 31 aumenta de acordo com um desvio do passo da rosca de parafuso 21 em relação à cavilha 33 a ser engatada e o ângulo da rosca de parafuso 21 é significativo em relação à cavilha 33 e, por conseguinte, uma força significativa de fixação pode atuar. Visto que os recortes 25 são formados parcialmente no furo de parafuso 22 em ambos os lados na direção axial, não há defeito na força da rosca de parafuso 21.

[088] Dessa maneira, é possível fornecer a porca de aterramento 11A em que uma força de fixação é grande e um estado de condução em relação à cavilha 33 pode ser alcançado com segurança.

[089] Em particular, na porca de aterramento 11 A, o lado oposto ao lado de inserção da cavilha 33 é coberto pela porção de tampa 11a. Consequentemente, é possível infiltração de água a partir do lado oposto ao lado de inserção da cavilha 33 até o local de engate no furo de parafuso 22 em relação à porção de parafuso 32 da cavilha 33. Portanto, é possível fazer com que a porção de tampa 11a proteja a porção na qual o filme de revestimento é destacado pela borda de corte 26 a fim de expor o metal, impedindo, assim, a geração de ferrugem.

[090] Nas realizações anteriormente mencionadas, os exemplos são descritos com relação aos casos nos quais o filme de revestimento da rosca de parafuso 31 é destacado da cavilha 33 pela borda de corte 26 quando a cavilha 33 engatar o furo de parafuso 22 das porcas de aterramento 11 e 11 A. No entanto, a borda de corte 26 das porcas de aterramento 11 e 11A podem eliminar as substâncias fixadas da rosca de parafuso 31 da cavilha 33 adicionalmente ao filme de revestimento. Por exemplo, há um caso em que um material de crepitação se adere involuntariamente à cavilha ou à porca quando a soldagem por crepitação for realizada na periferia de um local de trabalho de fixação de cavilha. Nesse caso também, de acordo com as porcas de aterramento 11 e 11A descritas acima, a borda de corte 26 também pode eliminar o material de crepitação aderido sendo engatada à cavilha 33.

[091] O presente pedido é baseado no Pedido de Patente ns jp 2012-256373 depositado no dia 22 de novembro de 2012 e cujo conteúdo é incorporado no presente documento a título de referência.

[092] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma porca de aterramento em que uma força de fixação é grande e um estado de condução pode ser alcançado com segurança em relação a uma cavilha. LISTA DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA 11, 11 A: Porca de Aterramento; 12, 31: Rosca de Parafuso; 22: Furo de Parafuso; 25: Recorte; 26: Borda de Corte; 33: Cavilha; 43: Material Vedante; P, Pn: Passo

Claims

1. PORCA DE ATERRAMENTO (11), que compreende: um furo (22) de parafuso que é fornecido para ser engatado a uma cavilha (33), em que as roscas (31) de parafuso são formadas em um passo P, e em que, em uma porção do furo (22) de parafuso em uma direção axial, um recorte (25) é fornecido estendendo-se na direção axial, e uma superfície de extremidade da rosca de parafuso que está voltada para o recorte (25) é formada como uma borda de corte (26), caracterizada por todas as roscas (21) de parafuso fornecidas no furo (22) de parafuso terem um passo Pn da rosca (21) de parafuso superior ao passo P da rosca (31) de parafuso da cavilha (33), e um ângulo θ da rosca (21) de parafuso é formado de modo a ser superior a 60 graus.

2. PORCA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por, quando o passo Pn da rosca (21) de parafuso for expresso como P + oc através do uso do passo P da rosca (31) de parafuso da cavilha (33), oc satisfaz 0 < oc < 0,1 x P

3. PORCA (11), de acordo com reivindicação 1, caracterizada por, quando o ângulo θ da rosca de parafuso for expresso como 60 + β, β satisfaz 0 <β < 10.

4. PORCA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por, quando a porca de aterramento (11) for fixada na cavilha (33) coberta com um filme de revestimento, a porca de aterramento (11) configurada para tirar o filme de revestimento da cavilha (33), de modo a garantir um estado de condução em relação à cavilha (33).

5. PORCA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo recorte (25) ser fornecido em pelo menos um lado na direção axial.

6. PORCA (11), de acordo com reivindicação 5, caracterizada pelo recorte (25) ser fornecido em um lado de inserção da cavilha (33).

7. PORCA (11), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 6, caracterizada pelo recorte (25) ser fornecido em ambos os lados na direção axial.

8. PORCA (11), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela porca de aterramento ser uma porca de tampa.

9. PORCA (11), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por ser fornecido um material vedante (43) que preenche um vão entre a cavilha (33) e o furo (22) de parafuso.

10. PORCA (11), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada por, quando a porca de aterramento for fixada na cavilha (33) coberta com um filme de revestimento, a borda de corte (26) da rosca de parafuso destacar o filme de revestimento da cavilha (33).