CN104685227B - 夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的夹具(1)由销(2)和衬套(3)构成，衬套(3)由法兰(8)和支架(9)构成。支架(9)具有纳入销(2)的轴部(7)的轴部纳入开口(10)，轴部纳入开口(10)被具有方形剖面的外壁(11)包围。在外壁(11)的一部分中的一对对置的外壁部分(11a、11b)上设置有一对对置的弹性卡止爪(12a、12b)。在轴部纳入开口(10)的中央设置有支架中柱(13)，支架中柱(13)将与一对对置的外壁部分(11a、11b)正交的另一对外壁部分(11c、11d)彼此连结。

Description

夹具
技术领域
本发明涉及一种夹具，特别涉及一种能够用较小的力使被安装部件紧固于安装部件的夹具。
背景技术
作为现有的夹具的示例，专利文献1公开了将作为被安装部件的安全气囊安装部安装于作为安装部件的车身板件的夹钳。该夹钳的结构是由销和供销插入的衬套构成，在衬套的支架侧面设置有向外侧弹性突出的两个弹性卡止片，通过该弹性卡止片和衬套的法兰来夹持两个部件。支架上设置有供销插入的轴孔，对于弹性卡止片而言，在销插入到轴孔时变成向轴孔的内侧的弯折被阻止的正式固定状态，在销没有插入到轴孔时变成允许向轴孔内侧弯折的临时固定状态。
另外，作为同样的夹具的示例，专利文献2公开了使用四个弹性卡止片的夹具。就该夹具而言，在衬套的轴部(支架)内具有轴柱，通过该轴柱设置多个轴孔。并且，在该多个轴孔中能够插入多个销的支架(轴部)。另外，衬套的轴部(支架)与衬套的法兰的背面连接，在设置了弹性卡止片的轴部(支架)的一部分设置有用于形成弹性卡止片的开口，该开口从衬套的轴部(支架)延伸到法兰的背面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-47325号公报
专利文献2：日本特开2010-144900号公报
发明内容
技术问题
在专利文献1的夹具中，如图6～图8所示，存在由于在衬套支架的内部未设有柱状结构，所以对剪切载荷的弹性极限应力弱的技术问题。另外，在专利文献2的夹具中，因为使用四个弹性卡止片，所以对垂直载荷和剪切载荷能够得到大的弹性极限应力，但是如图13所示，存在因为用于形成弹性卡止片的开口从衬套的轴部(腿部)延伸到法兰的背面，所以对从一侧向法兰背面的作用力(卡阻作用力)无法得到大的弹性极限应力的技术问题。
本发明的目的在于提供对垂直载荷、剪切载荷和卡阻作用力具有大的弹性极限应力的夹具。
技术方案
根据本发明，提供一种夹具，由销和衬套构成，通过在将衬套临时固定于被安装部件和安装部件之后向衬套中插入销而进行正式固定，从而使被安装部件紧固于安装部件，其特征在于，上述销由头部和自头部起延伸的轴部构成，上述衬套由法兰和自法兰起延伸的支架构成，上述支架具有纳入上述销的轴部的轴部纳入开口、包围轴部纳入开口的外壁、设置于上述外壁的一部分的外壁部分的一对对置的弹性卡止爪、设置于上述轴部纳入开口的中央的支架中柱，上述支架的与法兰的连接部被上述外壁全面覆盖，上述支架中柱将与设置了上述弹性卡止爪的外壁部分正交的对置的外壁部分彼此连结。
根据本发明的一个特征，与上述支架的法兰连接部相反的一侧的端部具有将上述轴部纳入开口封闭的封闭端结构。
根据本发明的另一个特征，上述支架由具有方形剖面的外壁构成，上述一对弹性卡止爪设置于对置的一对外壁部分，上述支架中柱将与上述一对外壁部分正交的另一对的外壁部分彼此连结。
根据本发明的又一个特征，上述支架的轴部纳入开口由被上述支架中柱分隔的一对空间构成，上述销的轴部以能够被纳入到该一对空间的方式被分为两支。
根据本发明的又一个特征，上述弹性卡止爪自上述外壁向外侧弹性突出，该弹性卡止爪被构成为，在上述临时固定时，为了通过被安装部件和安装部件的安装孔而以在暂时向内侧弯折后向外侧突出的方式进行弹性恢复，在上述正式固定时，通过插入到上述轴部纳入开口的轴部来阻止向内侧的弯折。
根据本发明的又一个特征，上述支架中柱被构成为，在上述临时固定时，与外壁之间形成用于使上述弹性卡止爪向内侧弯折的足够的空间。
根据本发明的又一个特征，通过使上述另一对外壁部分的内壁以相互靠近的方式向轴部纳入开口延伸，从而使上述支架的横截面积增大。
有益效果
根据本发明的夹具，由于衬套的支架的与法兰的连接部被支架的外壁全面覆盖，且在支架的轴部纳入开口的中央处设置支架中柱，该支架中柱将与设置了弹性卡止爪的外壁部分正交的对置的外壁部分彼此连结，所以能够针对垂直载荷、剪切载荷和卡阻作用力得到大的弹性极限应力。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的夹具的主视图。
图2是表示图1的夹具在完成紧固前的状态的B-B箭头剖视图。
图3是表示图1的夹具在完成紧固后的状态的B-B箭头剖视图。
图4是图1的D-D箭头放大剖视图。
图5是表示图1的夹具的一部分的简要立体图。
图6是表示现有的夹具的一个示例的与图1同样的主视图。
图7是表示图6的夹具在完成紧固前的状态的A-A箭头剖视图。
图8是表示图6的夹具在完成紧固后的状态的A-A箭头剖视图。
图9是图6的C-C箭头放大剖视图。
图10是用于说明剪切载荷的与图6同样的图。
图11是用于说明针对现有的夹具的剪切载荷的与图9同样的图。
图12是用于说明对本发明的夹具的剪切载荷的与图4同样的图。
图13是表示现有的夹具的另一个示例的与图5同样的简要立体图。
图14是图12的一部分E的部分放大图。
图15是用于说明受到垂直载荷时的现有的夹具的弹性极限应力的图6的部分透视立体图。
图16是用于说明受到垂直载荷时的本发明的夹具的弹性极限应力的图1的部分透视立体图。
符号说明
1、21、41：夹具
2、22：销
3、23：衬套
4、33、44：开口
6、26：头部
7、27：轴部
8、28：法兰
9、29：支架
9a：支架的端部
10、30：轴部纳入开口
11、31：外壁
11a、11b、11c、11d：外壁部分
12a、12b、32a、32b、52a：弹性卡止爪
13：支架中柱
14、34：卡止爪外周狭缝
24：被安装部件
25：安装部件
A、B、K、M、V、W、X、Y、Z：剖面
G：支架的法兰连接部
具体实施方式
以下，根据附图来说明本发明的一个实施方式。图1～图5和图14表示根据本发明的一个实施方式的夹具，图6～图9和图13表示用于明确结构与图1～图5所示的本发明的夹具的不同的现有的夹具的示例，图10～图12表示用于说明剪切载荷的与图6、图9和图4同样的图。另外，图15和图16分别表示用于说明受到垂直载荷时的弹性极限应力的现有的夹具和本发明的夹具的部分透视立体图。
如图1～图5所示，本发明的夹具1由销2和衬套3构成。该夹具1与图6所示的现有的夹具21相同，通过在将衬套3临时固定于被安装部件24和安装部件25之后，向衬套3中插入销2而进行正式固定来使被安装部件24紧固于安装部件25。
销2由头部6和自头部6起延伸的轴部7构成，衬套3由法兰8和自法兰8起延伸的支架9构成。就支架9而言，具有可纳入销2的轴部7的轴部纳入开口10，该轴部纳入开口10被具有方形剖面的外壁11所包围。在该外壁11的一部分中的一对对置的外壁部分11a、11b上设置有一对对置的弹性卡止爪12a、12b。
上述结构，图6～图9所示的现有的夹具21也是相同的。即，现有的夹具21由销22和衬套23构成。该夹具21通过在将衬套23临时固定于被安装部件24和安装部件25之后，向衬套23中插入销22而进行正式固定来使被安装部件24紧固于安装部件25。另外，销22由头部26和自头部26起延伸的轴部27构成，衬套23由法兰28和自法兰28起延伸的支架29构成。就支架29而言，具有可纳入销22的轴部27的轴部纳入开口30，该轴部纳入开口30被具有方形剖面的外壁31所包围。在该外壁31的一部分中的一对对置的外壁部分31a、31b上设置有一对对置的弹性卡止爪32a、32b。
本发明的夹具1的弹性卡止爪12a、12b与现有的夹具21的弹性卡止爪32a、32b相同地从外壁11向外侧弹性突出，该弹性卡止爪12a、12b在临时固定时，为了通过被安装部件和安装部件的安装孔而构成为，以暂时向内侧弯折后向外侧突出的方式进行弹性恢复，在正式固定时，向内侧的弯折被插入到轴部纳入开口10的轴部7所阻止。
接下来，对本发明的夹具1与图6～图9所示的现有的夹具21和图13所示的现有的另一夹具41的不同之处进行说明。
本发明的夹具1与图6～图9所示的现有的夹具21不同，在轴部纳入开口10的中央处设置有支架中柱13。该支架中柱13将与设置了一对对置的弹性卡止爪12a、12b的一对对置的外壁部分11a、11b正交的另一对外壁部分11c、11d连结。应予说明，如图2所示，该支架中柱13被构成为在临时固定时与外壁11之间形成供弹性卡止爪12a、12b向内侧弯折的足够的空间。应予说明，虚线表示弹性卡止爪12b向内侧弯折的状态。
另外，本发明的夹具1与图13所示的现有的夹具41不同，支架9的与法兰8的连接部G(参照图1和图5)被外壁11全面覆盖。另外，在图13所示的现有的夹具41中，为了形成弹性卡止爪52a而设置的开口44与本发明的夹具1的开口4不同，从支架49延伸到法兰48的背面，而弹性卡止爪52a上方的支架49与法兰48的连接部并没有被外壁51所覆盖。
此外，本发明的夹具1如图4、图12和图14所示，与现有的夹具21不同，被构成通过使一对外壁部分11c、11d的内壁以相互靠近的方式向轴部纳入开口10延伸，从而使支架9的横截面积增大。
因为本发明的夹具1在轴部纳入开口10的中央处设置有支架中柱13，所以轴部纳入开口10由被支架中柱13分隔的一对空间构成。因此，销2的轴部7以能够被纳入到该一对空间的方式被分成两支。
此外，本发明的夹具1与图6～图9所示的现有的夹具21不同，与支架9的法兰连接部G相反的一侧的端部9a具有将轴部纳入开口10封闭的封闭端结构。另外，现有的夹具21的支架29的端部29a形成如图7和图8所示的开放端结构。
下面，对本发明的夹具1与现有的夹具21及41之间的针对垂直载荷、剪切载荷和卡阻作用力的弹性极限应力的不同之处进行说明。
首先，对垂直载荷进行说明，在由图2的箭头F1表示的与法兰正交的方向对支架9施加垂直作用力时，该垂直载荷由支架9和法兰8的连接部G及支架9的端部9a来承受。
如图4和图9所示，本发明的夹具1与现有的夹具21相比，承受垂直载荷F1的支架9的法兰连接部的剖面变大。即，在现有的夹具21的结构中，剖面Z通过拉伸来承受垂直载荷F1。与此相对，在本发明的夹具1的结构中，剖面W承受垂直载荷F1。该剖面W是在剖面Z上追加支架中柱13的剖面V而构成的。即，根据本发明，与现有的夹具21的结构相比，因为支架的连接部的剖面面积扩大，所以针对垂直载荷F1的弹性极限应力变大。
另外，如图3和图8所示，就对支架的端部的垂直载荷而言，在现有的夹具21的结构中由剖面X承受，但是，在本发明的夹具1的结构中由剖面Y承受。由于本发明的夹具1的端部9a为封闭端结构，所以剖面Y的截面积比剖面X的截面积更大，因此，针对垂直载荷F1的弹性极限应力也变大。
对此，参照图15和图16进行进一步详细说明。夹具承受垂直载荷F1时，在衬套上存在作为剪切力承受该垂直载荷F1的部分和作为拉伸力承受该垂直载荷F1的部分。就本发明的夹具1与现有的夹具21而言，由于其结构的差异，现有的夹具21的衬套23只承受剪切力，而本发明的夹具1的衬套3则承受剪切力和拉伸力。如图15所示，现有的夹具21的衬套23承受剪切力的位置在支架29的卡止爪外周狭缝34的基部的四个剖面X处。应予说明，如图6和图10所示，用于形成弹性卡止爪的开口33构成卡止爪外周狭缝34。与此相对，本发明的夹具1的衬套3承受剪切力的位置除了现有的夹具21的衬套23的剖面X之外，还有支架9的外壁部分11a、11b的与支架中柱13对置的内壁面的两个剖面A处。另外，本发明的夹具1的衬套3承受拉伸力的剖面是与图4的剖面V相当的支架中柱13的剖面B。
下面，对剪切载荷进行说明。剪切作用力如图10的箭头F2所示，作用于支架29的与法兰的连接部。若受到这样的剪切的作用，则在连接部的剖面上，以剖面中心c为基准点而在箭头a、b所示的旋转方向上产生力，形成拉伸方向a、b的载荷。此时，就支架而言，如图11的箭头p所示，旋转中心c的左半部分被拉伸、右半部分被压缩。本发明的夹具1如图12所示，因为追加了支架中柱13，所以相对于图11的现有的结构的左半部分和右半部分的剖面，分别扩大了剖面M。因此，在本发明的夹具1中，针对剪切载荷的弹性极限应力变大。
此外，在本发明的夹具1中，如图4和图12所示，被构成为通过使一对外壁部分11c、11d的内壁以相互靠近的方式向轴部纳入开口10延伸来使支架9的横截面积增大。即，如图14所示，与现有的夹具21的外壁31相比，横截面积增大了剖面K。通常，具有卡止爪12a、12b的支架9是通过使用于成型支架的通常的模具与用于形成卡止爪外周狭缝14的模具(即滑动模具)组合并进行一体成型而制造的。因此，通过变更该滑动模具与用于成型支架的通常的模具的组合部分，从而能够改变卡止爪外周狭缝14的位置。于是，与以往相比，将卡止爪外周狭缝14的位置进一步靠近轴部纳入开口10的中央配置，从而能够增加外壁部分11c、11d的厚度。即，对于本发明的夹具1的支架的横截面积而言，各外壁部分相比现有的夹具21的支架的横截面积增大了剖面K。
下面，对卡阻作用力进行说明。图5是本发明的夹具1的一部分的简要立体图，在图5中，只示出法兰8的底壁部和支架9。图13是现有的夹具41的同样的简要立体图。所谓的卡阻作用力是如图13的箭头d所示的从一侧向法兰48的背面施加的力，如该夹具41那样，在为了形成弹性卡止爪52a而设置的开口44从支架49延伸到法兰48的背面的结构上施加该力时，应力集中于开口44的棱线44a上而导致支架49受到破坏。
与此相对，在本发明的夹具1中，这样的开口4并不是从支架9延伸到法兰8的背面，而是在弹性卡止爪12a的上方的支架9与法兰8的连接部G被外壁11所覆盖。因此，本发明的夹具1针对卡阻作用力具有弹性极限应力。应予说明，如图5所示，开口4构成卡止爪外周狭缝14。

Claims (11)

1.一种夹具，由销和衬套构成，通过在将衬套临时固定于被安装部件和安装部件之后，向衬套中插入销而进行正式固定，从而使被安装部件紧固于安装部件，其特征在于，
所述销由头部和自头部起延伸的轴部构成，所述衬套由法兰和自法兰起延伸的支架构成，所述支架具有纳入所述销的轴部的轴部纳入开口、包围轴部纳入开口的外壁、设置于所述外壁中的一部分的一对外壁部分的一对对置的弹性卡止爪、设置于所述轴部纳入开口的中央的支架中柱，所述支架的与法兰的连接部被所述外壁全面覆盖，所述支架中柱将与设置了所述弹性卡止爪的一对外壁部分正交的对置的另一对外壁部分彼此连结，通过使所述另一对外壁部分的内壁以相互靠近的方式向轴部纳入开口延伸，从而使所述支架的横截面积增大。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，与所述支架的法兰连接部相反的一侧的端部具有将所述轴部纳入开口封闭的封闭端结构。
3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述支架由具有方形剖面的外壁构成。
4.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述支架由具有方形剖面的外壁构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的夹具，其特征在于，所述支架的轴部纳入开口由被所述支架中柱分隔的一对空间构成，所述销的轴部以能够被纳入到该一对空间的方式被分为两支。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的夹具，其特征在于，所述弹性卡止爪自所述外壁向外侧弹性突出，所述弹性卡止爪被构成为，在所述临时固定时，为了通过被安装部件和安装部件的安装孔而以在暂时向内侧弯折后向外侧突出的方式进行弹性恢复，在所述正式固定时，通过插入到所述轴部纳入开口的轴部来阻止向内侧的弯折。
7.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述弹性卡止爪自所述外壁向外侧弹性突出，所述弹性卡止爪被构成为，在所述临时固定时，为了通过被安装部件和安装部件的安装孔而以在暂时向内侧弯折后向外侧突出的方式进行弹性恢复，在所述正式固定时，通过插入到所述轴部纳入开口的轴部来阻止向内侧的弯折。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的夹具，其特征在于，所述支架中柱被构成为，在所述临时固定时，与外壁之间形成用于使所述弹性卡止爪向内侧弯折的足够的空间。
9.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述支架中柱被构成为，在所述临时固定时，与外壁之间形成用于使所述弹性卡止爪向内侧弯折的足够的空间。
10.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述支架中柱被构成为，在所述临时固定时，与外壁之间形成用于使所述弹性卡止爪向内侧弯折的足够的空间。
11.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述支架中柱被构成为，在所述临时固定时，与外壁之间形成用于使所述弹性卡止爪向内侧弯折的足够的空间。
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