CN103403369B - 带有螺母的托架 - Google Patents

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Abstract

一种带有螺母的托架(12)，安装在形成于部件(11)的表面的槽状的加强筋(11b)的内部，具有：供螺栓(15)螺合的螺母部(14)；和支承螺母部(14)并卡定在形成于加强筋(11b)的底壁(b)的开口(11c)上的托架部(13)。托架部(13)具有基部(13a)和第1～第3腿部(13b、13c、13d)，在将第2腿部(13c)及第3腿部(13d)插入到开口(11c)中的状态下，当使螺栓(15)与螺母部(14)螺合时，第3腿部(13d)被该螺栓(15)推压而使第2腿部(13c)在开口(11c)的内部侧扩开，由此托架部(13)不会从开口(11c)脱落而卡定，因此，能够通过螺栓(15)与螺母部(14)的螺合将其他部件(16)紧固在部件(11)的基部(13a)上。由此，提供一种能够容易且可靠地将其他部件固定在形成有槽状的加强筋的部件表面上的带有螺母的托架。

Description

带有螺母的托架
技术领域
本发明涉及安装在形成于部件表面的槽状的加强筋的内部的带有螺母的托架。
背景技术
通过下述专利文献1公知有如下内容：在将穿孔螺母(pierce nut)从中空内部侧打入到闭截面的铝合金挤压型材的壁面中而固定时，为了将穿孔螺母牢固地固定在铝合金挤压型材的壁面中，使被打入穿孔螺母的壁面的板厚大于其他部分的板厚。
现有技术文献 
专利文献
专利文献1：日本特开2010-18061号公报
发明内容
然而，当要通过螺栓将被紧固部件紧固在形成有槽状加强筋的部件表面时，在上述专利文献1所记载的发明中，产生如下问题。
如图7的(A)所示，考虑在闭截面的部件01的表面01a、01a之间形成有槽状的加强筋01b、并通过使螺栓03与设置在加强筋01b的背侧的螺母02螺合来固定被紧固部件的情况。此时，若加强筋01b的宽度小于螺栓03的头部03a的直径，则存在螺栓03的头部03a无法嵌合到加强筋01b内而无法将被紧固部件固定在加强筋01b的底面的问题。若为了避免该问题而要将被紧固部件固定在部件01的表面01a、01a上，则由于在被紧固部件的下表面与加强筋01b的底面之间存在空间，所以存在螺栓03的紧固力无法充分地传递至被紧固部件的问题。
因此，当为了将被紧固部件固定在部件01的避开加强筋01b的位置的一侧表面01a上而要在表面01a的背侧配置螺母02时，如图7的(B)所示，可能由于与加强筋01b发生干涉而无法将螺母02配置在表面01a的背侧。
本发明是鉴于上述情况而研发的，目的在于提供一种带有螺母的托架，能够容易且可靠地将其他部件固定在形成有槽状的加强筋的部件表面。
为了实现上述目的，根据本发明，提出一种带有螺母的托架，安装在形成于部件表面的槽状的加强筋的内部，其第1特征在于，上述带有螺母的托架具有：供螺栓螺合的螺母部；和支承上述螺母部并卡定在形成于上述加强筋的底壁的开口上的托架部，上述托架部具有：与上述加强筋两侧的上述表面抵接的基部；从上述基部的位于上述加强筋的长度方向上的两个部位沿该加强筋的底壁向相互接近的方向延伸的一对第1腿部；从上述一对第1腿部的前端以贯穿上述开口的方式延伸的一对第2腿部；和从上述一对第2腿部的前端向相互接近的方向延伸且被上述螺栓扩开的一对第3腿部，上述螺母部设置在上述基部中的被上述一对第1腿部夹持的位置。
另外，根据本发明，提出一种带有螺母的托架，其第2特征在于，在上述第1特征的基础上，上述第2腿部的宽度和上述开口的与上述加强筋的长度方向正交的方向的宽度大致相等。
另外，根据本发明，提出一种带有螺母的托架，其第3特征在于，在上述第1或第2特征的基础上，上述托架部通过将一张金属板折曲而形成。
另外，根据本发明，提出一种带有螺母的托架，其第4特征在于，在上述第1～第3特征中的任一特征的基础上，上述螺母部与上述托架部一体地形成。
另外，根据本发明，提出一种带有螺母的托架，其第5特征在于，在上述第1或第2特征的基础上，上述托架部由树脂一体地形成。
另外，根据本发明，提出一种带有螺母的托架，其第6特征在于，在上述第5特征的基础上，上述螺母部与上述托架部一体地形成。
此外，实施方式的车身架11与本发明的部件对应。
发明效果
根据本发明的第1特征，安装在形成于部件表面的槽状的加强筋的内部的带有螺母的托架具有：供螺栓螺合的螺母部；和支承螺母部并卡定在形成于加强筋的底壁的开口上的托架部。托架部具有：与加强筋两侧的部件的表面抵接的基部；从基部的位于加强筋的长度方向上的两个部位沿该加强筋的底壁向相互接近的方向延伸的一对第1腿部；从一对第1腿部的前端以贯穿开口的方式延伸的一对第2腿部；和从一对第2腿部的前端向相互接近的方向延伸且被螺栓扩开的一对第3腿部，因此，在将托架部的第2腿部及第3腿部插入到加强筋的底壁的开口中的状态下，当使螺栓与设置在基部上的螺母部螺合时，第3腿部被该螺栓推压而使第2腿部在开口的内部侧扩开，由此托架部不会从开口脱落而卡定，因此，能够通过螺栓与螺母部的螺合将其他部件紧固在部件的基部上。
其结果为，即使加强筋的宽度较窄，也能够将跨着加强筋两侧的部件表面的基部的整个面作为其他部件的紧固面而利用，从而能够提高紧固刚性，不仅如此，还能够不受限于加强筋的宽度地增大螺栓的头部的直径，从而能够确保足够的紧固力。另外，当在加强筋的长度方向上作用有要使托架倾倒的力矩时，跨着加强筋两侧的部件表面的基部能够抵抗上述力矩而防止托架部的倾倒，并且当在与加强筋的长度方向正交的方向上作用有要使托架倾倒的力矩时，与开口的内部侧卡合的第2腿部能够抵抗上述力矩而防止托架部的倾倒。
另外，根据本发明的第2特征，第2腿部的宽度和开口的与加强筋的长度方向正交的方向的宽度大致相等，因此，当在将第2腿部插入到开口中的状态下使螺栓与螺母部螺合时，能够防止托架部一同旋转而提高了作业性。
另外，根据本发明的第3特征，由于使托架部通过将一张金属板折曲而形成，所以能够简化构造并削减生产成本。
另外，根据本发明的第4特征，由于使螺母部与托架部一体地形成，所以能够削减零部件数量并简化构造。
另外，根据本发明的第5特征，由于使托架部通过树脂一体地形成，所以能够简化构造并削减生产成本。
另外，根据本发明的第6特征，由于使螺母部与托架部一体地形成，所以能够削减零部件数量并简化构造。
附图说明
图1是表示使用带有螺母的托架将支架固定在车身架上的状态图。(第1实施方式)
图2是与图1对应的分解立体图。(第1实施方式)
图3是图1的3(A)-3(A)线剖视图及3(B)-3(B)线剖视图。(第1实施方式)
图4是图2的4(A)-4(A)线剖视图及4(B)-4(B)线剖视图。(第1实施方式)
图5是与上述图3对应的图。(第2实施方式)
图6是与上述图4对应的图。(第3实施方式)
图7是现有例的技术课题的说明图。(现有例)
附图标记说明 
11     部件(车身架)
11a    表面
11b    加强筋
11c    开口
12     带有螺母的托架
13     托架部
13a    基部
13b    第1腿部
13c    第2腿部
13d    第3腿部
14     螺母部
15     螺栓
b      底壁
具体实施方式
以下，基于图1～图4说明本发明的第1实施方式。 
第1实施方式
如图1及图2所示，例如，汽车的车身架11为构成矩形闭截面的部件，在其四个面中的一个面上，沿车身架11的长度方向形成有被两个表面11a、11a夹持的方槽状的加强筋11b。加强筋11b具有一对侧壁a、a和被两侧壁a、a夹持的底壁b，在该底壁b上形成矩形的开口11c。
如图1～图4所示，安装在车身架11的加强筋11b的底壁b的开口11c中的带有螺母的托架12由一体地形成的托架部13和螺母部14构成。托架部13通过将一张金属板折曲而构成，具有：大致矩形板状的基部13a；从基部13a的相互平行地延伸的两条边向内侧(相互接近的方向)延伸的一对L字状截面的第1腿部13b、13b；从第1腿部13b、13b的前端向下直线状地延伸的一对第2腿部13c、13c；和从第2腿部13c、13c的前端向内侧(相互接近的方向)延伸的一对L字状截面的第3腿部13d、13d。
第1～第3腿部13b、13b、13c、13c、13d、13d通过将上述一张金属板的两个固定宽度L1的带状部分折曲而构成，该宽度L1和开口11c的沿着与加强筋11b的长度方向正交的方向的宽度L1大致一致。第2腿部13c、13c及第3腿部13d、13d能够插入到开口11c中，一对第1腿部13b、13b的前端之间的距离L2与开口11c的沿 着加强筋11b的长度方向的宽度L2大致一致，并且第2腿部13c、13c的基端能够与开口11c的缘部抵接。
螺母部14是通过在凸台部14a的内表面加工出内螺纹14b而成的，其中，凸台部14a是对托架部13的基部13a的被一对第1腿部13b、13b夹持的部分进行翻边加工而成的。设定成当使托架部13的第2腿部13c、13c及第3腿部13d、13d嵌合在车身架11的开口11c中时，一对第3腿部13d、13d的间隔L3(参照图4的(A))小于螺栓15的轴部15a的直径L4(参照图3的(A))。因此，当使螺栓15与螺母部14的内螺纹14b螺合时，螺栓15的轴部15a将一对第3腿部13d、13d的间隔L3压扩，从而使与第3腿部13d、13d相连的一对第2腿部13c、13c扩开成“ハ”字状。
将金属板折曲而形成的支架16被夹持在螺栓15的头部15b与托架部13的基部13a之间而固定，该螺栓15贯穿形成在支架16的基端侧的螺栓孔16a，在该支架16的前端的环状部分中支承有沿车身架11配置的线束17。
接下来，说明具有上述结构的本发明的实施方式的作用。
首先，如图3的(A)中的点划线所示，将带有螺母的托架12的托架部13的第3腿部13d、13d及第2腿部13c、13c插入到车身架11的加强筋11b的底壁b的开口11c中，使第1腿部13b、13b的水平部与加强筋11b的底壁b抵接。此时，若稍微扩宽第2腿部13c、13c的下部以使得第2腿部13c、13c的外表面弹压地抵接在开口11c的缘部，则使得暂时支承在开口11c中的带有螺母的托架12的姿势稳定。
接着，当使将支承线束17的支架16的螺栓孔16a贯穿的螺栓15与带有螺母的托架12的螺母部14的内螺纹14b螺合时，螺栓15的轴部15a将一对第3腿部13d、13d的间隔压扩，如图3的(A)中的实线所示，第1腿部13b、13b与第2腿部13c、13c之间的弯曲部分c、c与加强筋11b的底壁b的开口11c的缘部卡合，由此，带有螺母的托架12固定在车身架11上。而且，被夹持在带有螺母的托架12的基部13a与螺栓15的头部15b之间的支架16牢固地固定在车身架11上。
像这样，在使螺栓15与螺母部14螺合的状态下，支架16被夹持在平坦的基部13a与螺栓15的头部15b的平坦的下表面之间，因此，能够使螺栓15的紧固力充分地作用于支架16。而且，由于能够使螺栓15的头部15b的直径大于加强筋11b的宽度，所以能够进一步可靠地固定支架16。
另外，即使在支架16上作用有图3的(A)的箭头A方向的力矩，由于托架部13的弯曲部分c、c与开口11c的缘部卡合，所以也能够防止带有螺母的托架12的倾斜，即使在支架16上作用有图3的(B)的箭头B方向的力矩，由于托架部13的基部13a的两端的角部d、d与车身架11的表面11a、11a抵接，所以也能够防止带有螺母的托架12的倾斜。
如上所述，根据本实施方式，即使车身架11的加强筋11b的宽度较窄，也能够将跨着加强筋11c两侧的车身架11的表面11a、11a的基部13a的整个面作为支架16的紧固面而利用，从而能够提高紧固刚性。而且，能够不受限于加强筋11b的宽度地增大螺栓15的头部15b的直径，从而能够确保足够的紧固力。而且，由于带有螺母的托架12能够从开口11c的外侧进行安装，所以对于具有闭截面的车身架11也能够容易进行安装。
接下来，基于图5说明本发明的第2实施方式。 
第2实施方式
第2实施方式与第1实施方式相比，车身架11的加强筋11b的深度(侧壁a、a的高度)增大。在这样的情况下，也能够仅通过延长带有螺母的托架12的第1腿部13b、13b来应对。若加强筋11b的深度增大，则在作用有A方向的力矩或B方向的力矩时，带有螺母的托架12容易倾倒，但能够通过与第1实施方式相同的作用来防止带有螺母的托架12的倾倒。
接下来，基于图6说明本发明的第3实施方式。 
第3实施方式
在第1、第2实施方式中，带有螺母的托架12的托架部13由金属板构成，但在第3实施方式中，托架部13由合成树脂一体地构成。而且，金属制的螺母部14嵌入在托架部13的基部13a中。根据该第3实施方式，通过螺栓15的轴部15a扩开第3腿部13d、13d的圆柱状地鼓起的部分，由此，与第1、第2实施方式同样地，第1腿部13b、13b与第2腿部13c、13c之间的弯曲部分c、c与加强筋11b的底壁b的开口11c的缘部卡合，从而带有螺母的托架12固定在车身架11上。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明在不脱离其要旨的范围内能够进行各种设计变更。
例如，在第1、第2实施方式中，螺母部14与托架部13一体地形成，但也可以通过焊接或铆接而将分体部件的螺母部14固定在托架部13上。
另外，在第3实施方式中，金属制的螺母部14嵌入在合成树脂制的托架部13中，但在螺栓15的紧固力可以较低的情况下，也可以使螺母部14与托架部13由合成树脂一体地构成。
另外，本发明的部件不限定于实施方式的车身架11，另外，部件也不限定于闭截面的部件。

Claims (6)

1.一种带有螺母的托架(12)，安装在形成于部件(11)的表面(11a)的槽状的加强筋(11b)的内部，其特征在于，
所述带有螺母的托架(12)具有：供螺栓(15)螺合的螺母部(14)；和支承所述螺母部(14)并卡定在形成于所述加强筋(11b)的底壁(b)的开口(11c)上的托架部(13)，
所述托架部(13)具有：与所述加强筋(11b)两侧的所述表面(11a)抵接的基部(13a)；从所述基部(13a)的位于所述加强筋(11b)的长度方向上的两个部位沿该加强筋(11b)的底壁(b)向相互接近的方向延伸的一对第1腿部(13b)；从所述一对第1腿部(13b)的前端以贯穿所述开口(11c)的方式延伸的一对第2腿部(13c)；和从所述一对第2腿部(13c)的前端向相互接近的方向延伸且被所述螺栓(15)扩开的一对第3腿部(13d)，所述螺母部(14)设置在所述基部(13a)中的被所述一对第1腿部(13b)夹持的位置。
2.如权利要求1所述的带有螺母的托架，其特征在于，所述第2腿部(13c)的宽度和所述开口(11c)的与所述加强筋(11b)的长度方向正交的方向的宽度大致相等。
3.如权利要求1或权利要求2所述的带有螺母的托架，其特征在于，所述托架部(13)通过将一张金属板折曲而形成。
4.如权利要求1或权利要求2所述的带有螺母的托架，其特征在于，所述螺母部(14)与所述托架部(13)一体地形成。
5.如权利要求1或权利要求2所述的带有螺母的托架，其特征在于，所述托架部(13)由树脂一体地形成。
6.如权利要求5所述的带有螺母的托架，其特征在于，所述螺母部(14)与所述托架部(13)一体地形成。
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