CN101978177A - 螺钉护孔环 - Google Patents

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Abstract

本发明是具备配备有自攻螺钉的拧入孔的头部、和因自攻螺钉的拧入而扩展或不再挠曲的腿部的塑料制造的螺钉护孔环。拧入孔的孔径比上述自攻螺钉的外径小且比自攻螺钉的螺纹槽底径大，并且在拧入孔的内表面上形成有能够填补被拧入的自攻螺钉的螺纹槽的突出部。

Description

螺钉护孔环
技术领域
本发明涉及对螺钉护孔环(screw grommet)的改进，所述螺钉护孔环为通过在使腿部进入设置在固定连接对象物上的安装孔内的状态下将自攻螺钉(也称作自攻螺钉)拧入，并使该腿部不扩大或不弯曲，在该腿部和头部之间夹住固定连接对象物并将其固定在此的类型。
背景技术
在将构成汽车的车身外板等固定在一起的情况下，要求在利用螺钉护孔环的固定连接部位具有水密性等。该场合，必须对形成于车身外板等上的安装孔和螺钉护孔环之间进行密封，以及必须对螺钉护孔环和拧入其内的螺钉之间进行密封。在此情况下，以往将具备弹性的垫圈状体配置在螺钉护孔环的凸缘下面侧，并且将具备弹性的垫圈状体配置在螺钉头的下面侧。
而且，专利文献1披露了利用热溶材料覆盖螺钉护孔环中的螺钉机构的拧进开口的结构，另外，专利文献2披露了将密封垫圈配置在凸缘下表面而构成的结构。
专利文献1：日本特公昭58-24646号公报
专利文献2：日本实开平6-24220号公报
发明内容
发明需要解决的问题
本发明要解决的主要问题是：在该种螺钉护孔环中，在自攻螺钉和螺钉护孔环的拧入孔之间，无需介入另外的密封部件，就能够可靠地对自攻螺钉和该拧入孔之间进行密封。
为了实现上述目的，本发明提供一种塑料制的螺钉护孔环，其具备配备有自攻螺钉的拧入孔的头部、和因自攻螺钉的拧入而扩展或不再挠曲的腿部。拧入孔的孔径比上述自攻螺钉的外径小且比自攻螺钉的螺纹槽底径大，并且在拧入孔的内表面上形成有填补被拧入的自攻螺钉的螺纹槽的突出部。
该螺钉护孔环使腿部穿过设置在固定连接对象物的安装孔或嵌入该安装孔，该安装孔的孔径大小为上述头部不能通过但腿部能够通过，然后从头部的拧入孔拧入自攻螺钉，将固定连接对象物夹持在所述头部和阻止张开或挠曲进入的腿部之间并固定于此。由于拧入孔的孔径为自攻螺钉的外径和螺纹槽底径的中间尺寸，因此该螺钉拧入时能够无需过大的力。在水等液体进入这种被拧入的自攻螺钉和拧入孔之间的状况下，虽然该自攻螺钉的螺纹槽可成为该液体的流路，但由于在上述突出部的形成位置处，该突出部水密封地填补螺纹槽，因此能阻止液体从该形成位置向前进入。
如果上述突出部形成为沿着拧入孔的孔轴连续的肋状，或者，在拧入孔的周向上连续形成该突出部，则能将在头部内被拧入的自攻螺钉的螺纹槽在其某个螺旋位置，通过所述突出部可靠地填补。
上述头部还具有以拧入孔为中心的凸缘状部分，并且突出部的至少一部分形成在该凸缘状部分中的拧入孔的内表面上。在此情况下，还使凸缘状部分具备被拧入的自攻螺钉的一个螺距以上的尺寸的厚度。由于提高了凸缘状部分的刚性，这样一来，在该凸缘状部分的内侧，通过该螺钉拧入，能够使所述突出部更可靠地填补被拧入的自攻螺钉的螺纹槽。
在与拧入孔的孔轴正交方向上的截面内，还以突出部的头部和末端部均形成为弧状的方式形成该突出部。这样一来，在自攻螺钉拧入时，虽然突出部被螺纹牙损伤，但此时不会断裂而从拧入孔的内表面被刮掉，另外，在不妨碍自攻螺钉的拧入的状态下，能够增大突出部的壁厚。
另外，该突出部以如下方式从拧入孔的内表面突出，即、相比以自攻螺钉的螺纹槽底径为直径的假想圆的圆弧，进入该圆内的部分在0.1mm～0.2mm的范围内。这样一来，自攻螺钉的上述拧入能顺利地进行，并且自攻螺钉和拧入孔之间能可靠地密封。
发明效果
根据本发明的螺钉护孔环，由于能够利用自攻螺钉的拧入孔的内表面上所形成的突出部，填补自攻螺钉的螺纹槽，因此该自攻螺钉和螺钉护孔环中的该拧入孔之间，无需介入另外的密封部件，就能够可靠地对自攻螺钉和该拧入孔之间进行密封。
附图说明
图1是螺钉护孔环的侧视图。
图2是螺钉护孔环的仰视图。
图3是图1中的A-A线的剖视图。
图4是表示在图2中的B-B线位置的螺钉护孔环的暂时固定状态的剖视图。
图5是表示螺钉护孔环的正式固定状态的剖视图。
图6是图5的主要部位的放大图。
图7是使图1～6所示的螺钉护孔环的结构的一部分变更后的一个例子的主要部位的剖视图。
图8是使图1～6所示的螺钉护孔环的结构的一部分变更后的另一例子的主要部位的剖视图
具体实施方式
以下，基于图1～图8说明用于实施本发明的最佳方式。
而且，在此图1～图3分别表示适用本发明而构成的螺钉护孔环的一个例子。图4表示将该螺钉护孔环暂时固定在固定连接对象物P上的形态，图5表示将自攻螺钉N从图4所示状态拧入螺钉护孔环内、并将螺钉护孔环正式固定在固定连接对象物P上的形态，图6为将图5所示拧入孔10内的状态进行放大来表示的图。另外，图7和图8分别表示形成在拧入孔10的内表面10a上的突出部11的形成方法与图1～图6所示例不同的变更例的主要部位。
该实施方式的螺钉护孔环为下述类型，即从使腿部2进入固定连接对象物P上设置的安装孔Pa内的状态，通过拧入自攻螺钉N，使该腿部2不张开或不弯曲，将固定连接对象物P夹持在该腿部2和头部1之间，从而将固定连接对象物P固定在该腿部2和头部1之间。
该螺钉护孔环具备头部1和腿部2。该螺钉护孔环由塑料材料构成为，通过上述自攻螺钉N的拧入而使腿部2扩展，而且，在自攻螺钉N的该拧入之前能够使腿部2一边弹性变形一边嵌入上述安装孔Pa内。
头部1构成为具有不能进入面板等固定连接对象物P的安装孔Pa的尺寸。腿部2与头部1构成为一体、并构成为具有能够进入该安装孔Pa内的尺寸。
头部1上以贯通状态形成有自攻螺钉N的拧入孔10。该拧入孔10的孔径以比能够拧入的自攻螺钉N的外径小且比自攻螺钉N的螺纹槽底径大的方式构成。例如，在以JIS标准规定的公称直径6的四种自攻螺钉作为上述能够拧入的自攻螺钉N的情况下，由于其外径约为5.9(5.85～6.0)mm，其螺纹槽底径约为4.4～4.6mm，因此拧入孔10的孔径例如设定为5.5mm左右。
腿部2构成为具有从与头部1相连的基部2a侧延伸至顶端2b侧、并与形成在该头部1上的拧入孔10连通的脚内侧空间2c。典型地是，该腿部2以如下方式构成，使筒状体的一端与上述拧入孔10连通，通过从该筒的另一端向一端连续的割槽2d将该筒的一端与头部1的一面侧连接为一体的筒状体分割为两个以上的部分。在图示例中，该腿部2构成为随着上述自攻螺钉N进入脚内侧空间2c的尺寸变大，两个以上的腿部2逐渐向外挠曲伸出并张开。
在该实施方式中，在上述拧入孔10的内面10a上形成有填补被拧入的自攻螺钉N的螺纹槽Na的突出部11。具体而言，在该实施方式中，以下述方式形成突出部11，该突出部11从具有被拧入的自攻螺钉N的外径和螺纹槽底径的中间孔径的拧入孔10的内表面10a上形成，并不会产生阻止该自攻螺钉N的拧入的障碍，而且在突出部11的形成位置上具有能够水密封地填补自攻螺钉N的螺纹槽Na的突出尺寸。
典型地是，在使两个以上具备该安装孔Pa的面板P以各个安装孔Pa连通的方式叠置的状态下，该螺钉护孔环使腿部2穿过该安装孔Pa(图4)，然后，通过从头部1的拧入孔10拧入自攻螺钉N，能够将固定连接对象物P夹持在该头部1和张开的腿部2之间，并固定连接在头部1和张开的腿部2之间，所述连接对象物P开设有具备螺钉护孔环的头部1不能进入而腿部2能够穿过的尺寸的安装孔Pa。(图5)由于拧入孔10的孔径为自攻螺钉N的外径和螺纹槽底径的中间孔径，因此在拧入过程能够不需要过大的力。在水等液体进入这样拧入的自攻螺钉N和拧入孔10之间的状态下，虽然该自攻螺钉N的螺纹槽Na可成为该液体的流路，但由于在上述突出部11的形成位置上该突出部11水密封地填补螺纹槽Na，因此能够阻止液体从该形成位置向前进入。也就是根据该螺钉护孔环，在其拧入孔10和自攻螺钉N之间不用其他的止水机构，典型的，即使不用自攻螺钉N的轴能够穿过且成为该自攻螺钉N的头部的支座而发挥功能的环状密封部件，也能使自攻螺钉N和拧入孔10之间液封。
在图示例中，头部1具有以拧入孔10为中心的凸缘状部分12，该凸缘状部分12构成为圆盘状。在凸缘状部分12的一面12a侧上配备了内侧作为拧入孔10的突出状的短筒状部13，该短筒状部13使其筒的一端与该凸缘状部分12的一面12a连为一体。在该短筒状部13的筒的另一端，拧入孔10扩大直径，该扩径部10b中的位于拧入孔10的孔轴方向上的面成为自攻螺钉N的导入引导面10c，该引导面10c在随着朝向短筒状部13的筒一端侧而逐渐地减少该扩径部10b的直径的方向倾斜。
另外，在图示例中，腿部2构成为使筒的一端与凸缘状部分12的另一面12b连接为一体而使筒内空间与拧入孔10连通，并且使筒另一端敞开且外侧形状为方筒形。该腿部2的外廓形状仿照固定连接对象物P的安装孔Pa的孔的形状，在自攻螺钉N拧入时，螺钉护孔环侧不会连动旋转。腿部2的内侧从其基部2a延续至前端2b侧形成有与圆形的拧入孔10的内表面10a连续的弧状内表面2e。该腿部2的内表面2e在大概与腿部2的突出方向正交的方向的截面内位于假想圆的圆弧上。腿部2的内表面2e构成的内径随着从腿部2的基部2a侧朝向前端2b侧逐渐减小。
在图示例中，该腿部2被从其顶端2b延续至基部2a的割槽2d一分为二。具体而言，外侧为方筒状的腿部2的背靠背方向的两个侧面的大致中央，分别由上述割槽2d一分为二，通过两个位置的该割槽2d，腿部2被一分为二。另外，该腿部2构成为从其基部2a朝向筒轴方向的大致中间位置2f，其外侧逐渐变粗，从该中间位置2f朝向前端2b，其外侧逐渐变细，并且该中间位置2f的粗细比上述安装孔Pa的孔宽稍大。由此，在图示例中，通过使腿部2进入固定连接对象物P的安装孔Pa内，一旦使腿部2向内弹性变形后，上述中间位置2f在从安装孔Pa的进入前侧的孔缘拔出后的位置，使腿部2弹性复原，腿部2能够暂时固定在安装孔Pa内(图4)。
另外，在图示例中，上述突出部11分别形成于拧入孔10的直径方向的两侧上。各个突出部11构成为沿着拧入孔10的孔轴连续的肋状，并从头部1的短筒状部13的扩径部10b的内端开始延续至腿部2的前端2b侧为止。由于腿部2的内侧构成为上述那样随着朝向其前端2b而逐渐变窄，因此该突出部11随着朝向腿部2的前端2b侧而相对逐渐变低，并在腿部2的前端2b侧与腿部2的内面2e相连。由此，被拧入到头部1内的自攻螺钉N的螺纹槽Na在其螺旋的某个位置能够可靠地由突出部11填补。在图示例中，根据该结构，该突出部11的至少一部分形成于上述凸缘状部分12中的拧入孔10的内面10a上，并且该凸缘状部分12的厚度为被拧入的自攻螺钉N的一个螺距的尺寸以上。由于凸缘状部分12的刚性变高，这样一来，能够利用自攻螺钉N的拧入使上述突出部11更可靠地填补到被拧入到该凸缘状部分12内侧的自攻螺钉N的螺纹槽Na内。
如图7和图8所示，该突出部11也可以在拧入孔10内在其周向上连续形成。在此情况下，被拧入到头部1内的自攻螺钉N的螺纹槽Na也能够在其螺纹的某一位置由突出部11可靠地填补。该场合，突出部11也可以不在拧入孔10的整个周向上形成，而是通过在该拧入孔10的周向上在相邻的突出部11之间形成间隙14、将突出部分割为两个以上地形成。在自攻螺钉N拧入时，能够使该间隙14起到薄壁的作用，能够减少自攻螺钉N拧入时的所需力的大小。
另外，在图示例中，在与拧入孔10的孔轴正交方向上的截面上，突出部11的头部11a和末端部11b均形成为弧(ア-ル)状。(图3)具体而言，突出部11在上述截面形状中顶部11a为圆顶状，另外，两末端部11b、11b以使拧入孔10的内方为弯曲内侧的方式弯曲。这样一来，在自攻螺钉N拧入时，虽然突出部11被螺纹牙损伤，但此时不会断裂而从拧入孔10的内表面10a将突出部11刮掉，另外，在不妨碍自攻螺钉N的拧入的状态下，能够增大突出部11的壁厚。
使突出部11以如下方式从拧入孔10的内面10a突出，即相比与被拧入的自攻螺钉N的螺纹牙根相切的假想的圆筒的周面，换言之，相比自攻螺钉N的螺纹槽底径为直径的假想圆的圆弧，进入该圆内的部分在0.1mm～0.2mm的范围内；以拧入孔10的孔径为5.5毫米，将由JIS标准规定的公称直径6的自攻螺钉拧入拧入孔10时，所述拧入顺利地进行，另一方面，该自攻螺钉和拧入孔10之间被可靠地止水。
另外，在图示例中，板状密封件3由橡胶或具备橡胶弹性的塑料构成、并具备腿部2的通过孔3a，在使腿部2通过该通过孔3a的状态下，使该腿部2进入固定连接对象物P的安装孔Pa内，然后拧入自攻螺钉N，凸缘状部分12的另一面12b和固定连接对象物P之间的止水由该板状密封件3承担。
另外，在此引用了2008年3月24日申请的日本专利申请第2008-75268号的说明书、权利要求书、图及摘要的全部内容，作为本发明的说明书的披露被引入。

Claims (7)

1.一种螺钉护孔环，是具备配备有自攻螺钉的拧入孔的头部、和因自攻螺钉的拧入而扩展或不再挠曲的腿部的塑料制造的螺钉护孔环，其特征在于，
拧入孔的孔径比上述自攻螺钉的外径小且比自攻螺钉的螺纹槽底径大，并且，
在拧入孔的内表面上形成有填补被拧入的自攻螺钉的螺纹槽的突出部。
2.根据权利要求1所述的螺钉护孔环，其特征在于，
突出部形成为沿着拧入孔的孔轴连续的肋状。
3.根据权利要求1所述的螺钉护孔环，其特征在于，
突出部形成为在拧入孔的周向上连续。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的螺钉护孔环，其特征在于，
头部具有以拧入孔为中心的凸缘状部分，并且突出部的至少一部分形成于该凸缘状部分中的拧入孔的内表面上。
5.根据权利要求4所述的螺钉护孔环，其特征在于，
凸缘状部分具有被拧入的自攻螺钉的一个螺距以上的尺寸的厚度。
6.根据权利要求2所述的螺钉护孔环，其特征在于，
在与拧入孔的孔轴正交方向上的截面上，突出部的头部和末端部均形成为弧状。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的螺钉护孔环，其特征在于，
突出部以如下方式从拧入孔的内表面突出，即、相比以被拧入的自攻螺钉的螺纹槽底径为直径的假想圆的圆弧，进入该圆内的部分在0.1mm～0.2mm的范围内。
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