CN104879368B - 嵌入螺母及包括其的紧固单元及使用紧固单元的处理盒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及嵌入螺母及包括其的紧固单元及使用紧固单元的处理盒。嵌入螺母，配置成要被插入到树脂制基材中，该嵌入螺母包括：内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部包括在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和形成在内螺纹部的螺钉轴向一端侧的凸缘部，其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为3mm以上，凸缘部的外径为要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径的2.4倍以上、4倍以下。
Description
技术领域
本发明涉及嵌入螺母，更具体地涉及具有内螺纹的金属嵌入螺母，该嵌入螺母要被插入并一体化到相配合塑料部件的孔部中，从而成为螺钉夹具。此外，本发明涉及包括该嵌入螺母的紧固单元以及使用该紧固单元的处理盒。
背景技术
迄今为止，已知使用树脂用螺钉来进行在树脂上的螺钉紧固。然而，当反复地安装和拆卸树脂用螺钉时，已知树脂会塑性变形，这会在内螺纹上导致损坏。为了防止这个问题，已知一种将金属嵌入螺母预先安装到树脂元件中从而确保螺纹强度的方法。
作为这种嵌入螺母的结构，例如，已知如日本专利申请特开第2010-48308号公报所公开的结构。如日本专利申请特开第2010-48308号公报中的一样，已知嵌入螺母在顶面具有凸缘。迄今为止，嵌入螺母已经具有凸缘，使得当为了接地等因素而用螺钉紧固金属端子时，将金属端子牢固地夹在螺钉和嵌入螺母之间。
此外，为了抑制螺钉紧固之后因设备振动导致螺钉松脱，如日本专利申请特开第H11-247817号公报中的一样，已知一种广泛使用的螺钉，其头部具有形成为伞状(面朝下的盘状)的凸缘。
然而，已经发现当使用现有技术的嵌入螺母时会出现以下问题。当把上述带凸缘螺钉用在如日本专利申请特开第2010-48308号公报所公开的带凸缘嵌入螺母上来加强相对于被紧固部件的紧固力时，在一些情况下，嵌入螺母在紧固过程中从基材顶起，或者螺钉随着使用而发生松脱。这是因为嵌入螺母的凸缘直径和螺钉的头部直径(凸缘直径)之间的差引起的，现在参考图6对此进行描述。图6是示出了使用根据比较例的嵌入螺母对被紧固部件68进行螺钉紧固的状态的视图(在图6中，为了便于理解，在径向以夸张的方式放大地示出了嵌入螺母的凸缘)。一般地，为了获得预定的断裂强度，要在成像设备中使用的嵌入螺母具有M3(螺钉外径为3mm)以上的尺寸。在这种情况下，带凸缘螺钉的凸缘直径大体上为大约8mm。迄今为止，嵌入螺母的凸缘直径已经达到大约5.5mm。因此，如图6所示，得到的是这样一种关系：螺钉57的凸缘64的外径比嵌入螺母1的凸缘3的外径大。由于凸缘直径之间的差，当紧固螺钉时，从基材拉出嵌入螺母1的力(拔出力)强有力地作用。当该拔出力超过在嵌入螺母和基材之间产生的固定力时，会出现诸如从树脂拔出嵌入螺母以及螺钉松脱的问题。这些问题不仅会在使用带凸缘螺钉的情况下出现，而且在使用通用螺钉(在座面与被紧固部件接触的区域中，在嵌入螺母的凸缘直径和螺钉外径之间有较大差)的情况下也会出现。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种嵌入螺母，其抑制了在螺钉紧固过程中当从基材拉出嵌入螺母的力强有力地作用时会出现的缺陷。
为了实现上述目的，根据本发明的一个实施例，提供一种嵌入螺母，其配置成将被插入到树脂制的基材中，该嵌入螺母包括：内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和形成在内螺纹部的螺钉轴向一端侧的凸缘部，其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径(脊部的外径)为3mm以上，凸缘部的外径为要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径的2.4倍以上、4倍以下。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的另一个实施例，提供一种嵌入螺母，其配置成要被插入到树脂制的基材中，该嵌入螺母包括：内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和形成在内螺纹部的螺钉轴向一端侧的凸缘部，其中，凸缘部的外径为要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径的2.5倍以上。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的另一个实施例，提供一种嵌入螺母，其配置成要被插入到树脂制的基材中，该嵌入螺母包括：内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和形成在内螺纹部的螺钉轴向一端侧的凸缘部，其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为4mm以上，凸缘部的外径为要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径的2.2倍以上、4倍以下。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的另一个实施例，提供一种紧固单元，其配置成紧固被紧固部件，该紧固单元包括：要被插入到树脂制基材中的嵌入螺母，和要被紧固到该嵌入螺母中的螺钉，该嵌入螺母包括：内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和形成在内螺纹部的螺钉轴向一端侧的凸缘部，其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为3mm以上，嵌入螺母的凸缘部的外径为螺钉座面接触部外径的90％以上，在紧固螺钉时螺钉座面接触部与被紧固部件接触。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的另一个实施例，提供一种紧固单元，其配置成紧固被紧固部件，该紧固单元包括：要被插入到树脂制基材中的嵌入螺母，和要被紧固到该嵌入螺母中的螺钉，该嵌入螺母包括：内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和形成在内螺纹部的螺钉轴向一端侧的凸缘部，其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为3mm以上，嵌入螺母的凸缘部的外径为螺钉的螺钉头部的外径的90％以上。
从下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得明显。
附图说明
图1是根据示例的M3嵌入螺母的局部剖视正视图。
图2是根据示例的M4嵌入螺母的局部剖视正视图。
图3是根据示例的嵌入螺母的透视图。
图4A是示出了安装了根据比较例的嵌入螺母的使用状态的平面图。
图4B是沿图4A的线IVB-IVB截开的剖视图。
图5是安装了根据比较例的嵌入螺母的使用状态的详细剖视图。
图6是安装了根据比较例的嵌入螺母并将其应用于薄板的剖视图。
图7是安装了根据比较例的嵌入螺母并将其应用于薄板的拔出状态的剖视图。
图8A和8B是安装了根据示例的嵌入螺母并将其应用于薄板的剖视图。
图9是嵌入螺母设置到夹具上的竖直剖视图。
图10是示出了嵌入螺母被热压配合的状态的竖直剖视图。
图11是示出了嵌入螺母被热压配合之后的分离状态的竖直剖视图。
图12是示出了嵌入螺母的加工过程的透视图。
图13A是示出了通过现有技术的渐进压模实行的压制加工的平面图。
图13B是示出了通过现有技术的渐进压模实行的压制加工的侧视图。
图14A是示出了通过根据示例的渐进压模实行的压制加工的平面图。
图14B是沿图14A的线XIVB-XIVB截开的剖视图。
图15是示出了整个成像设备的示意性剖视图。
图16是要在成像设备中使用的处理盒的透视图。
图17A是处理盒的侧面剖视图
图17B是处理盒的侧视图。
图18是处理盒端部的分解透视图。
图19是安装有根据实施例1的嵌入螺母的处理盒的局部竖直剖视图。
图20是要在成像设备中使用的片材盒的透视图。
图21A是片材盒的平面图。
图21B是片材盒的侧视图。
图22A是示出了根据本发明实施例2的螺钉紧固状态的平面图。
图22B是沿图21B和22A的线XXIIB-XXIIB截开的剖视图。
具体实施方式
现在，参考附图描述本发明的实施例。注意，在下文中，除非特别描述，否则在不脱离本发明要点的情况下各个结构可以用具有相似功能的其他已知结构替代。也就是说，除非特别描述，否则本发明不限于仅在下面的实施例中描述的结构。
(示例1)
[嵌入螺母]
将参考附图描述根据示例的嵌入螺母1。根据示例的嵌入螺母1在被紧固部件56的介入下用于要被紧固的螺钉57。注意，在本示例中，作为要被紧固到嵌入螺母1中的螺钉，将描述带凸缘的螺钉作为示例，但是本发明不限于此。根据本示例的嵌入螺母是用于成像设备等的嵌入螺母，为了获得预定的断裂强度，使用M3以上(螺钉外径为3mm以上)的嵌入螺母。
图1是示出了用于M3螺钉(公称直径3mm的公制粗牙螺纹)的带凸缘嵌入螺母的结构的局部剖视正视图。类似地，图2示出了用于M4螺钉(公称直径4mm的公制粗牙螺纹)的带凸缘嵌入螺母的结构的局部剖视正视图。注意，螺钉的公称直径例如由JIS B0101定义，它是表示脊部外径基准尺寸的公称尺寸。公称直径是以不包含尺寸公差的代表尺寸表达的，但是该表达大体上意味着包括了尺寸公差。例如，在公制粗牙螺纹M3的情况下，公称直径为3mm。在公制粗牙螺纹的螺距为0.5mm 6G的情况下，外螺纹的外径的尺寸公差为-0.036至-0.142mm。也就是说，直径为3-0.036至3-0.142。
此外，图3是带凸缘的嵌入螺母的透视图。图8A和8B是剖视图，其中，使用根据本示例的嵌入螺母来相对于树脂基材55紧固作为被紧固部件的薄板68。
在根据本示例的嵌入螺母1中，图1至3中的箭头方向是嵌入螺母的压配合方向(插入方向)。嵌入螺母1在圆筒纵向一端的上部具有凸缘3，该一端是在螺钉插入方向(螺钉轴线方向)的一端侧。从凸缘3的顶面2起，形成有通过挤压而拉制成圆筒状的圆筒部(压配合部)7和形成在圆筒部7的前端部处的倒圆部8。嵌入螺母1的外表面在两个部分处进行滚花。一个部分相当于定位在嵌入螺母压配合方向上游侧的第一滚花部(第一凹凸状部或第一区域)6。另一个部分相当于定位在嵌入螺母压配合方向下游侧的第二滚花部(第二凹凸状部或第二区域)11。凹凸状部具有脊形螺旋形状，其在嵌入螺母1的圆周方向交替包括多个脊部和多个根部。当将嵌入螺母1热压配合到配合的树脂部件中时，树脂进入滚花部表面上凹凸形状之间的间隙，因而将嵌入螺母1安装到配合的树脂部件中。当在安装嵌入螺母1之后将螺钉插入进而旋转和紧固时，滚花部可防止嵌入螺母1与螺钉(外螺纹)一起旋转。第一滚花部6和第二滚花部11的外径形成为大于圆筒部7的外径且小于凸缘3的外径。
另一方面，在嵌入螺母1的内径部上，从配置成用于引导螺钉的螺钉引导部19起，利用滚压丝锥或切削丝锥形成尺寸为M3或M4的内螺纹5。在嵌入螺母1的外周上，形成圆筒部7、圆筒部18、圆筒部4以及余隙形状27。圆筒部18的直径形成为略小于用作拔出防止单元的圆筒部7的外径，从而形成一台阶，其通过使树脂因热压配合流入台阶而防止在拔出方向的拔出。
此外，引导斜面14、第一滚花部6和第二滚花部11(它们相当于用作旋转抑制单元的凹凸部)、圆筒部4以及余隙形状27配置成配合到半熔化或软化的树脂材料。
现在，将进一步描述图1至3中示出的滚花部。在每个滚花部中，脊部6a、11a和根部6b、11b交替地形成，从而彼此邻接。此外，第一滚花部6和第二滚花部11形成为具有彼此不同的扭转方向(脊部和根部延续的方向)。获得该结构是为了在压配合了嵌入螺母之后插入并转动螺钉时防止嵌入螺母随着螺钉的旋转而沿压配合方向或沿相反的方向移动。此外，需要考虑使得通过加热而熔化流动的树脂到达每个角落，同时配合到滚花部。注意，脊部6a和11a的数量和大小可以适当地优化，以便可以使熔化流动的树脂配合到滚花部。
在本示例中，如图2所示，第一滚花部6和第二滚花部11形成为使得根部6b、11b和脊部6a、11a具有倒圆形状(弯曲形状)，从而使树脂容易进入间隙。具体地，倒圆形状的曲率半径值设定在0.05mm以上、0.2mm以下的范围内。当倒圆形状的曲率半径值小于0.05mm时，形状变得尖锐，因此树脂不容易进入间隙。另一方面，当曲率半径值超过0.2mm时，根部6b和11b变浅，这会减小嵌入螺母的固定强度。
通过模具嵌件成型、室温压配合或加热方法(例如加热器加热和超声波加热)，将根据本示例的嵌入螺母1热压配合到形成在树脂基材55上的预留孔54中，该树脂基材是安装嵌入螺母的部件。
接着，将描述沉孔17，即台阶部。在图1中，台阶部(沉孔)17是直径比内螺纹直径大的直筒部，它形成在嵌入螺母1的圆筒纵向的顶面2侧的内螺纹5的孔端部。台阶部(沉孔)17用作加工引导部，用于在第一滚花部6、第二滚花部11等的滚花过程中防止偏心、偏移和变形。此外，台阶部(沉孔)17形成为余隙形状，它比被紧固螺钉足部的根部不完全螺纹部分长。
形成沉孔部17能够最大程度地减小内径和外径的偏心量，从而便于形成理想的滚花形状。这样，最大化了与配合树脂接触的接触表面性能，从而防止由于紧固旋转扭矩和拔出力的最大化以及在螺钉紧固过程中不完全螺纹部分29的重叠而带来的不利影响。因而，能够获得准确的紧固扭矩。
一般地，圆筒部中的螺纹端部被斜切，并且，在该部分由锥形地卡夹在车床上的圆锥形转动体的中心支撑的状态下，对外径部进行滚花。然而，已知的是，当污物和碎屑附着在中心时，斜切表面会略微地偏移。此外，当施加大的滚压压制力时，嵌入螺母的圆筒形状会变形，这会使螺纹精度显著地劣化，并不利地影响螺钉紧固。台阶部17的另一个作用是限定了准确的中心位置，从而解决了上述问题。
[螺钉]
此外，作为根据本示例的螺钉，使用NITTO SEIKO有限公司生产的市售RS-TITE(商标)。如图8A和8B所示，该螺钉包括凸缘64，该凸缘具有盘状凹部65，例如带垫圈面的螺钉(带凸缘螺钉)57。凸缘64的直径和盘状形成为以便在螺钉紧固过程中实现充分的紧固强度和减小松脱扭矩。因此，当凸缘64的直径小时，扭矩减小，因此紧固扭矩变得不足，螺钉容易松脱。此外，当凸缘64的直径大时，紧固扭矩增大，但变得浪费，这是因为扭矩大大地超过了螺钉57的断裂扭矩。在螺钉包括具有盘状凹部65的凸缘64(例如带垫圈面的螺钉57)的情况下，凸缘64的外径为螺钉外径的大约2.5倍。
也就是说，合适的紧固扭矩是螺钉断裂强度的大约70％，因此存在与其相应的最佳值。当扭矩超过断裂强度时，螺钉头首先断裂，或者会损坏对应于螺钉脊部和根部的丝锥脊部，这不仅会损坏螺钉而且会损坏相配合的部件。因此，优选的是将螺钉头部的外径(凸缘外径)减小到螺钉外径的4倍以下。
[嵌入螺母的顶面]
根据本示例的嵌入螺母1的凸缘3的顶面2是平表面，该平表面大体上垂直于被安装螺钉的轴线方向。
关于角度，嵌入螺母1设定成从树脂基材55突出，因此被紧固部件56在被安装时能够顺应嵌入螺母1的顶面2。因此，尽管在后面描述了，但是优选的是在制造过程中以使顶面2变成垂直于圆筒部内径的方式引导的同时对顶面2进行加工。
注意，当嵌入螺母的顶面嵌在树脂表面下方时，被紧固部件56在螺钉紧固过程中会翘曲(未示出)，或者螺钉紧固力会直接作用在拔出力上。因此，嵌入螺母可以容易地拉出，这导致顶起。因此，在本示例中，嵌入螺母1的顶面形成为与树脂基材55的表面平齐，或者从树脂基材55的表面略微突出。然而，即使在嵌在树脂表面下方的情况下使用嵌入螺母时，也能够获得本发明的效果。
此外，顶面2的平面度设定在0.03mm至0.05mm的范围内。此外，凸缘3的厚度设定在0.6mm至1.0mm的范围内。
[嵌入螺母的凸缘部]
将描述作为本发明特征部分的嵌入螺母1的凸缘3的外径60。如上所述地，作为一个问题，当嵌入螺母1的凸缘3的外径60比螺钉57的凸缘64小时，从树脂基材拉出嵌入螺母1的力强有力地作用。鉴于此，如图8A和8B所示，根据本示例，嵌入螺母1的凸缘3的外径设定成使得螺钉57的凸缘(座面)64的与被紧固部件68相接触的接触部58定位在嵌入螺母1的凸缘3的外径附近。此外，嵌入螺母1的凸缘直径60设定成等于或大于接触部58的直径。
注意，优选的是嵌入螺母1的凸缘直径60等于或大于螺钉57的接触部58的外径(或者螺钉57的凸缘直径(螺钉头部的外径))，但是嵌入螺母1的凸缘直径60可以比接触部58的外径略小。也就是说，当嵌入螺母1的凸缘直径60等于或大于螺钉57的凸缘直径的90％时，能够获得本发明的效果。
在螺钉包括具有盘状凹部65的凸缘64(例如通用带垫圈面的螺钉57)的情况下，螺钉的凸缘外径为螺钉外径的大约2.5倍。
因此，优选的是嵌入螺母的凸缘直径为要被插入到嵌入螺母中的螺钉的公称直径的2.5×0.9＝2.4倍以上，更优选地为公称直径的2.5倍以上。
例如，在M3螺钉的情况下，通用螺钉的凸缘直径为大约8mm，因此优选的是嵌入螺母的凸缘直径为8×0.9＝7.2mm以上。更优选的是嵌入螺母的凸缘直径等于或大于螺钉凸缘直径。因此，在M3以上的情况下，嵌入螺母的凸缘直径优选为8mm以上。换句话说，更优选的是嵌入螺母的凸缘直径为要被插入到嵌入螺母中的螺钉的螺钉外径的8/3以上。
此外，在M4螺钉的情况下，通用螺钉的凸缘直径为10mm，因此优选的是嵌入螺母的凸缘直径为10×0.9＝9mm以上。在M4以上的情况下(在螺钉外径为4mm以上的情况下)，嵌入螺母的凸缘直径优选为10mm以上。
此外，在M4的情况下，获得以下表达式：(通用螺钉凸缘直径/螺钉外径)×0.9＝(10/4)×0.9＝2.25。因此，在M4以上的情况下，优选的是嵌入螺母的凸缘直径为要被插入到嵌入螺母中的螺钉的螺钉外径的(10/4×0.9)＝2.2倍以上，更优选的是为螺钉外径的(10/4)＝2.5倍以上。
如上所述地，根据本示例，嵌入螺母1的凸缘直径设定为要被安装的螺钉57的公称直径的至少2.4倍以上。这样，可抑制在螺钉紧固过程中当从树脂基材55拉出嵌入螺母1的力强有力地作用时可能出现的缺陷。
此外，通过如本示例那样设定嵌入螺母1的凸缘直径，扩大了嵌入螺母1的安装表面。因此，当将嵌入螺母1热压配合到树脂基材55中时，能够抑制嵌入螺母1在树脂基材55侧的下沉。此外，在螺钉紧固过程中，能够抑制被紧固部件的变形，该被紧固部件将夹在嵌入螺母1的顶面2和螺钉之间。
具体地，根据本示例，当嵌入螺母1的内螺纹部处的公称直径为M3时，嵌入螺母1的凸缘直径设定为8mm。类似地，当嵌入螺母1的内螺纹部处的公称直径为M4时，嵌入螺母1的凸缘直径设定为10mm。
注意，当嵌入螺母的凸缘直径与螺钉的公称直径的比率为4倍以上时，会浪费材料成本，在制造嵌入螺母时会增大制造成本。因此，该比率优选为4倍以下。在本示例中，作为考虑了螺钉类型等的研究结果，嵌入螺母1的凸缘直径被限制并优化成具有与实用尺寸匹配的最优尺寸的范围。
图8A和8B是剖视图，示出了使用包括根据本示例的嵌入螺母1和根据本示例的螺钉57来紧固被紧固材料68的状态。嵌入螺母1被热压配合以抵接树脂基材55的宽座面39，并通过锁定单元例如滚花部而被保持和固定。
螺钉57的凸缘64的盘状凹部65的周缘部的接触部58与嵌入螺母1的凸缘3的外周部16配合，从而夹持作为薄板的被紧固部件68。因此，螺钉紧固力没有作为负荷施加给锁定单元例如滚花部11和6。
[比较例]
现在，将描述比较例。图4A是示出了根据比较例的嵌入螺母被安装了的使用状态的平面图，图4B是沿图4A的线IVB-IVB截开的剖视图，图5是比较例的详细剖视图。图6是根据比较例的嵌入螺母被安装并应用于薄板的剖视图。图7是根据比较例的嵌入螺母被安装并应用于薄板的拔出状态的剖视图。
图4A、4B和5示出了在树脂基材55的中央部形成预留孔54并在其中安装根据比较例的嵌入螺母1的状态。在被压配合的引导圆筒部7引导的同时，第二滚花部11和第一滚花部6以重叠的方式与相配合的树脂配合并被保持。使嵌入螺母1的凸缘3进入树脂基材55的凹部61(参见图5)，从而抵接座面39。
被紧固部件56用螺钉57紧固，从而抵接嵌入螺母1的顶面2。
作为图4A、4B、5、6和7所示的带垫圈面的螺钉57，与示例相同地使用由NITTOSEIKO有限公司生产的市售RS-TITE。螺钉头部包括六角螺栓形状的螺母扳手形状63，和在螺钉头部的中心面中的扳手十字槽62。
带垫圈面的螺钉57包括具有盘状凹部的凸缘64，接触部58处于凸缘64的周缘。如图5所示，当从被紧固部件56的安装孔66旋紧螺钉57时，螺钉凸缘64的接触部58与被紧固部件56接触，从而紧固和压紧被紧固部件56。在图5中，被紧固部件的厚度较大，因此在被紧固部件抵接嵌入螺母的顶面2时，在确保间隙67的同时完成螺钉紧固。
图6示出了使用根据比较例的嵌入螺母来紧固作为薄板的被紧固部件68的状态。随着螺钉57的紧固操作进行，作为薄板的被紧固部件68被接触部58挤压，从而变形成到达夹持位置69，并在直径差尺寸70处被挤压以通过台阶尺寸71而永久变形。即使在螺钉57从该状态起松脱时，变形的薄板68也不会回到其初始形状。此外，随着螺钉的紧固操作进一步进行，通过来自接触部58的作用而拉出嵌入螺母1。
图7是在使用根据比较例的嵌入螺母的情况下紧固作为薄板的被紧固部件68的视图。图7示出了被紧固部件68的安装孔66比嵌入螺母1的凸缘3的外径大的情况下的紧固状态。与图6相似地，作为薄板的被紧固部件68变形。此外，通过紧固力73导致的拔出力72的作用，嵌入螺母在通过锁定单元(6和11)例如滚花部损坏树脂基材55的同时被拉出和移动，凸缘端部16抵接螺钉57的盘部。
在这种状态下，锁定单元例如滚花部没有保持力，因此螺钉与嵌入螺母和作为薄板的被紧固部件68可通过拔出力而一起沿移动方向74容易地脱出。此外，在将M4嵌入螺母热压配合到树脂材料ABS中之后，在因螺钉紧固导致的每一扭矩下测量拔出力，研究示例和比较例之间的效果差异。作为被紧固部件的树脂材料的厚度设定为2mm。
根据比较例的嵌入螺母1的凸缘直径设定为6.5mm，而根据本示例的嵌入螺母1的凸缘直径设定为10mm。其他条件设定成相同。根据比较例，当螺钉紧固扭矩为1.80Nm(大约18.35kgfcm)时，嵌入螺母不会从树脂基材顶起。然后，当螺钉紧固扭矩为2.0Nm(大约20.39kgfcm)时，观察到有嵌入螺母被顶起且螺钉松脱(螺钉松脱扭矩被减小)的倾向。
螺钉松脱的原因可认为是如下。在现有技术中，由于螺钉凸缘直径和嵌入螺母的凸缘直径之间的差，在螺钉紧固过程中总是在嵌入螺母上产生拔出力。响应于在放置嵌入螺母的环境中改变温度时在金属嵌入螺母和树脂基材之间接合部处导致的热收缩差异，该拔出力在从基材拉出嵌入螺母的方向上导致轻微的反冲。结果，螺钉在从被紧固材料分离的方向移动，这会导致螺钉松脱。
另一方面，在根据本示例的结构中，即使在螺钉紧固扭矩增大到2.51Nm(大约25.59kgfcm)时也不会观察到顶起，也不会观察到螺钉的松脱扭矩减小。由于不会出现顶起，因此改进了性能。此外，与现有技术相比，嵌入螺母的凸缘更宽，因此顶面面积增大，这减小了每单位面积施加的负荷。因此，在现有技术中，即使在螺钉紧固扭矩为1.8Nm(大约18.35kgfcm)时，在形成有长圆孔的被紧固部件中也产生大约0.15mm的凹进。相反地，根据本示例，即使在螺钉紧固扭矩从1.8Nm增大到2.51Nm时，也不会在被紧固部件中产生凹进。此外，即使反复地再次紧固螺钉，也能够抑制被紧固部件的变形。
[压配合嵌入螺母的方法]
将描述通过热压配合把嵌入螺母1安装到树脂元件中的方法。热压配合是指下面的方法。将嵌入螺母设定在高温，即能够熔化配合树脂的温度，用夹具施加合适的偏压力，从而在用热量熔化配合树脂的孔部的同时插入嵌入螺母。也就是说，热压配合是指在施加热量的同时将嵌入螺母压配合到树脂制基材中的方法。
在本示例中，使用黄铜板作为嵌入螺母1的材料。作为树脂基材55的材料，采用通过把云母混合到PC-AS复合材料中而得到的材料(由Teijin化学有限公司制造的DN1530B)。加热器的温度设定为从180℃至200℃，使用直径为25mm的不锈钢加热器，使得加热器能够充分地承受高速插入。加热器配置成使得能够用200W充分地加热，并能够通过温度控制保持热供给量恒定。
图9至11是示出了将嵌入螺母设置在加热器20中以热压配合到配合的树脂元件中的状态的剖视图。图9是示出了在实施热焊接之前将嵌入螺母1设置在设置引导部21上的状态的竖直剖视图。图10是示出了热压配合嵌入螺母的状态的竖直剖视图。图11是示出了在热压配合嵌入螺母之后分开设置引导部的状态的竖直剖视图。
在图9中，把嵌入螺母1配合在从加热器20以柱状延伸的设置引导部21上。在设置引导部21中形成槽部22，从而获得弹性力。在嵌入螺母1的内径侧上的内螺纹5配合在设置引导部21上，使得嵌入螺母1在被设置引导部21的弹性力保持的同时被加热。在压配合方向上，提供树脂制的基材(树脂元件)55作为嵌入螺母将要插入到其中的部件，然后朝安装孔54下降加热器20。
图10示出了降低加热器20使得嵌入螺母1到达限定位置的状态。
此外，在图11中，适当冷却被热压配合到树脂元件55内侧的嵌入螺母1，滚花部固定成咬入树脂元件55中。这样，当加热器20上升时，咬力超过设置引导部21和内螺纹部5之间的保持力，因而将嵌入螺母1与设置引导部21分开。注意，在设置引导部21的前端处的周缘部形成倒圆形状26。利用倒圆形状26和在嵌入螺母1的内螺纹部5的上部形成的台阶部(沉孔)17，嵌入螺母1在被顺畅引导的同时设置并安装在夹具上。
[嵌入螺母的制造方法]
接着，下面将描述嵌入螺母的制造方法。
在现有技术中，已经知道通过车床切削圆杆来制造带宽凸缘的嵌入螺母。然而，在本发明的情况下，滚花部和凸缘外形之间的台阶部需要通过切削来去除。因此，随着凸缘的加宽，用于去除的切削量增大，这导致加工时间增加。因此，存在不经济地降低生产率和不经济地消耗材料的问题。鉴于此，通过不浪费的由渐进压制形成的嵌入螺母能够实现本发明。
根据本示例的嵌入螺母可通过压制进行制造。首先，将描述压制的概要。
使用板卷材料(环形材料)作为由开卷机供给的材料。开卷机是在压制(塑性加工)金属产品或元件中使用的压机的外围设备之一。具体地，当使用卷材作为进行压制的材料时，为了向压机供给卷材，开卷机在用心轴支撑卷材的同时从外侧展开卷材。
接着，利用矫平机校正环形材料的应变，并通过辊式给料机等连续地供给环形材料。
矫平机给料装置是压机的外围设备之一，它是将利用辊的旋转力和摩擦力给送板材的功能集成到通过使板材从辊之间穿过来校正应变的装置(辊式矫平机)中的给送装置。
辊式矫平机是压机的外围设备之一，它是通过在辊之间夹持板材的同时滚压板材来校正工件(板材)的应变和翘曲的装置。使用卷材作为由板材装载机给送的材料。板材装载机是压机的外围设备之一，它是一张一张地给送压制用板材(板)的装置，该板材是要被压制的原材料(材料)。利用这些设备，例如矫平机、辊式给料机和矫平机给料装置，连续地供给材料。
所供给的材料通过采用渐进压模的压制单元进行压制。在单个压模内以相等的间距(通道)按顺序准备多个步骤。利用给送装置，对于压机每一次旋转就进给一个间距(一个通道)，使得材料按顺序给送到下一步骤。材料通过自动连续操作而连续地供给，并且常常作为压制完成的产品被输出。
在压制的过程中，多个步骤都在单个压模中执行，该压模是所谓的渐进压模。带状板带材料即环形材料以一定间距给送，从而按顺序进行压制。在最终压制步骤，从环形材料切出一个元件，从而完成并排出。因此，与准备大量压模然后操作压机的现有技术方法相比，本发明的这种方法适合于稳定的自动大批量生产，并且能够以低成本高效地生产。与车床加工的情况相比，采用这种方法能够减少制造成本(元件成本)大约一半以上，因为在压制时材料消耗量小，加工时间短，需要成本的切削油是没有必要的，并且也不需要手动除屑操作。
根据本示例的嵌入螺母也使用渐进压制技术制造，并通过利用压制从环形材料的通道冲出顶面的凸缘而最终完成嵌入螺母。
在顶面2的背面侧，利用压制拉深形成翻边。接着，在用轴保持内孔的同时成型前端部，并进一步实施滚花。在下一个步骤中，利用冲压滚花加工出两种类型的滚花部，从而形成第一滚花部11和第二滚花部6。此外，在该时点，也类似地形成引导斜面14、圆筒部4和沉孔部17。
在接下来的步骤中，通过布置在模具内侧的滚压丝锥实施攻丝，然后进行扩孔以形成非常精确的螺纹部。此外，通过压制来冲出凸缘部的匹配区域，从而从框架上切割并分离嵌入螺母。因而，完成嵌入螺母。
图12、14A和14B是示出了当使用上述渐进压模加工根据本示例的嵌入螺母的压制步骤的视图。
图13A和13B示出了采用现有技术压制进行的嵌入螺母加工。在作为环形材料的板材31中，孔(32至39)形成在两端，以便将板材31从第一步骤阶进给送到第七步骤。现在，在各个步骤与作为基准的这些孔(通道)匹配的前提下进行描述。
另一方面，图14A和14B示出了根据本示例的压制状态。在作为环形材料的板材31中，孔(32至40)形成在两端，以便将板材31从第一步骤阶进给送到第九步骤。然后，通过以各个步骤与作为基准的这些孔(通道)匹配的方式按顺序给送板材31来顺序地进行加工。
在第一步骤中，通过在对应于嵌入螺母中心部(即翻边的中心)的部分冲压来形成预留孔41。
在第二步骤中，对板材进行阶进翻边，以通过拉深来形成具有圆筒形状的翻边42。根据各种情况，翻边可通过增厚拉深(未示出)形成，该增厚拉深包括把板材胀形成半月形碗状，然后集聚材料以获得所需体积。
在第三步，在外周部中形成槽43。
在第四步骤中，在外周部中形成滚花部44。一般地，可以使用市售的滚花工具进行滚花，在该滚花工具中，一对滚花齿形成在旋转辊的外径部分上，以便进行压制和转印。相反地，在本示例的情况下，就空间和结构而言市售的产品难以被内置。因此，独特地，将具有两级结构的内齿轮工具刀片布置在环状工具上，并利用压模的冲程来旋转地移动该工具。然后，该工具压靠在嵌入螺母的圆筒部的外径翻边部上，从而能够形成滚花部44。此外，通过布置彼此相对的两级水平齿条刀片，并在它们之间夹持翻边部的同时旋转地移动刀片，同样能够形成滚花部44。此时，类似于第三步骤，为了防止翻边形成的圆柱形孔变形，将引导销安装到内径部中。为了精确地确保内径和外径的匹配性，相对于配合的引导部设定引导销的过渡配合公差，该引导销从压模突出，以精确地管控位置。因而，在垂直方向也防止了轴线错位。
在第五步骤中，通过压制而在翻边42中形成沉孔部45。在本示例的情况下，如图9至11所示地，为了方便加热器20的设置引导部21在被引导时的进入，以及为了在以后的步骤中确保精度，形成沉孔部45。
在第六步骤中，对在第二步骤中形成的翻边42的孔进行扩孔46，从而完成精度大约为0至-0.01毫米的内径。
在第七步骤中，对翻边42进行攻丝47，以形成内螺纹。
注意，为了防止碎屑残留在压模内部，优选的是使用滚压丝锥工具通过滚压形成螺纹，该滚压相当于塑性变形加工。
此外，当螺纹预留孔需要精确尺寸时，可以用第七步骤代替第六步骤，或者可以在第七步骤之后进行扩孔。
在第八步骤中，通过压制48把嵌入螺母1的凸缘的外周部16冲压成半月形形状。
此外，在第九步骤中，进行外径冲孔49，以便通过压制从框架31切割和分离匹配的区域。这样，嵌入螺母作为一个元件而完成。
之后，对从环形材料切割分离的嵌入螺母酌情进行各个步骤，如脱脂和清洗、电镀步骤以及检查步骤，最终作为产品而完成。
在图13A和13B所示的现有技术以及图14A和14B所示的示例中，用于从第一步骤到第九步骤实行阶进给送的孔(32至40)形成在两个端部。在现有技术中，在将嵌入螺母的加工中心和两侧的孔(通道)沿行进方向布置在相同位置的同时实行阶进给送。然而，在本示例中宽的顶面是必要的，因此增大凸缘3的直径。图14A指示的间距尺寸50由于直径差而相应地自动增大。因此，切割布局变差，并且所要得到的元件数量减小。鉴于此，通道间距尺寸51错开半个间距。
此外，将现有技术中的3毫米通道直径减小到2毫米，使得在半月形的冲压之后保留的排出位置处使通道宽度尺寸52尽可能地窄。结果，环形材料31的宽度尺寸53能够变窄。结果，每恒定面积获得的元件数量能够增加。也就是说，即使当凸缘的直径增大时，材料也能够没有浪费地完全使用，因此可以获得不会导致成本增加的好效果。
对通过上述步骤形成的嵌入螺母进行如下测试。注意，这里使用的嵌入螺母具有以下规格。使用黄铜作为材料。在压配合方向整个长度的尺寸为5mm，第二滚花部11为L＝1.5毫米，第一滚花部6为L＝1.0毫米。此外，在垂直于压配合方向的方向上，凸缘部3的长度为5.5毫米，第二滚花部11为4.0毫米，第一滚花部6为5.0毫米。此外，根部6b的深度为0.60毫米。此外，第二滚花部11的根部11b的倒圆形状的曲率半径为0.10毫米，第一滚花部6的根部6b的曲率半径为0.40毫米。
这种嵌入螺母被热压配合到由日本Du Pont有限公司生产的Crastin型号为HTI666FR的配合塑料材料PBT中，进行M3螺钉紧固扭矩测试。结果，虽然通常的紧固基准力为8kgfcm，但是直到16kgfcm也没有问题发生，嵌入螺母能够承受紧固扭矩最终直至铁螺钉本身的头部或杆部断裂。在嵌入螺母和配合塑料之间的热压配合部没有观察到变化。在Saudi Basic工业公司生产的型号NORYL PX2790J的PPE+PS或者KANEKA公司生产的型号3406NH的PET中也能够观察到相似的趋势。
现有技术的嵌入螺母1通常是用易切削黄铜或易切削钢形成。在本发明的情况下，通过冲压形成形状，因此使用冷锻和滚压工艺。因此，相对容易的是使用具有高粘度的耐加工材料，例如黄铜板(BSP)、铁板(SPCC-SD)和不锈钢(SUS304CSP)。此外，可以使用铝(A5052R)作为嵌入螺母的另一种材料。使用铝材料的优点包括小的比热比和良好的热传导性。因此，加热器20的热量容易传递到嵌入螺母1，因此热容量小并且缩短了加热时间。此外，铝材料具有优异的延展性，因而适合精细压制成形。此外，通过实行加工硬化或表面硬化处理(如阳极化处理)，可以提高螺纹部和滚花部的强度。
在金属(例如铝)的情况下，当向金属施加应力时发生晶体滑移，且抵抗滑移面的阻力逐渐增大。当该阻力增大到一定程度，发生塑性变形，其中，滑移顺序地移动到另一表面。随着变形因冷加工而继续发展，阻力和硬度增大。这就是加工硬化。
此外，加工硬化系数是表示拉深性能的特征值，其被称为“n值”。加工硬化系数是指当在表示屈服点以上的塑性区域中应力σ和应变ε之间的关系用σ＝Cεn逼近时的指数n。当该n值增大时，拉深性能增加，这是因为直到发生局部收缩之前的伸长较大。通常，n值大约为0.15-0.45。铝(典型的软金属)的值0.27和18-8不锈钢(硬金属)的值0.50之间存在显著的差异。
在本示例中，内螺纹5由滚压丝锥加工，从而在不产生碎屑的情况下进行攻丝。当在这种情况下使用铝时，通过同时进行加工硬化，能够增加脊部的强度。类似地，在外周滚花部也能通过加工硬化来提高原材料的强度。因此，通过对与不锈钢和黄铜相比可以大大降低每单位体积成本的铝进行压制并且也考虑到比重差异，能够有效地获得性能。此外，也可以根据需要进行表面处理，例如阳极化和硬阳极化。因此，例如通过使表面着色以可视地表示各个螺纹部的顺序或所使用螺钉的类型，能够进行合适的使用。此外，能够提供可充分承受需要高刚性的螺钉紧固、或反复紧固或装卸螺钉的嵌入螺母。
[实施例1]
接着，将描述应用根据本示例的嵌入螺母的成像设备。
[成像设备]
图15是示出了整个成像设备的示意性剖视图。下面描述使用根据本示例嵌入螺母的处理盒和片材盒以及包括这些部件的成像设备。
图15是示出了成像设备100的示意性结构的剖视图。在图15中，感光鼓110a、110b、110c和110d用作分别对应于黄色、品红色、青色和黑色这四种颜色的图像承载部件。在感光鼓110a周围，设置有配置成使感光鼓表面均匀充电的充电装置120a和配置成投射根据要记录在感光鼓充电表面上的图像信息而调制的激光的曝光装置130。此外，还设置有配置成通过从曝光装置130投射的激光对形成在感光鼓表面上的潜像显影的显影装置140a，以及配置成去除和收集残留在感光鼓110a的表面上的调色剂的感光鼓清洁装置150。除了所要使用的调色剂颜色和曝光装置130的照射位置不同之外，感光鼓110b、110c和110D周围的配置与感光鼓110a相似。对于每种颜色，将感光鼓110、充电装置120、显影装置140以及清洁装置150一体化，构成每个处理盒P(Pa、Pb、Pc和Pd)。
在感光鼓110上方，设置有中间转印带160，感光鼓110上的调色剂图像将转印在该中间转印带上。在转印带160的内侧，在与各个感光鼓对向的位置设置一次转印辊170a、170b、170c和170d。在转印带160周围，设置有中间转印带清洁装置180，其配置成收集残留在中间转印带160的表面上的调色剂。
在跨转印带160与中间转印带清洁装置180相对的对向侧，在与中间转印带160相对的位置设置有二次转印辊190。从给送装置200给送的记录介质P被输送到中间转印带160和二次转印辊190之间的转印位置。相对于转印位置在输送方向的下游侧，设置有定影装置210和输出托盘220。
上述成像设备100的操作由控制器230控制。清洁装置150和中间转印带清洁装置180收集的调色剂被排出到调色剂收集箱300，该调色剂收集箱布置在成像设备的前侧。
[成像过程]
接着，示意性地描述成像设备的操作。通过驱动装置(未示出)来使感光鼓110沿箭头A所示方向以恒定速度旋转。曝光装置130用根据要被记录的图像信息而调制的激光对由充电装置120均匀充电的感光鼓110的表面投射，从而形成潜像。形成在感光鼓110上的潜像由装填在显影装置140内的调色剂显影，从而形成调色剂图像。
当感光鼓110沿箭头A所示方向旋转使得感光鼓110上的调色剂图像来到中间转印带160的一次转印位置时，调色剂图像由于一次转印辊170的作用而被转印到中间转印带160上。在一次转印位置未被转印的感光鼓110上的残留调色剂由清洁装置150收集。感光鼓110的表面被清洁以准备下一次成像。收集的调色剂被排出到调色剂收集箱300中。
通过驱动装置(未示出)使中间转印带160沿箭头B方向以恒定速度旋转。与中间转印带160上的调色剂因该旋转而到达二次转印位置的定时同步地，从给送装置200给送记录介质。在二次转印位置，调色剂图像由于二次转印辊190的作用而被转印到记录介质上。在二次转印位置未被转印的中间转印带160上的残余调色剂由中间转印带清洁装置180收集，中间转印带160的表面被清洁，以准备下一次成像。收集的调色剂被排出到调色剂收集箱300中。
转印有调色剂的记录介质由定影装置210进行定影处理，然后输出到输出托盘220。
[处理盒]
根据本实施例的处理盒P配置成使得图15所示的电子照相成像设备100的成像单元容纳在盒壳体中，以便能够可拆卸地安装到设备上。现在，以中间转印系统为例，其中，黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk)各个颜色的处理盒Pa、Pb、Pc和Pd相对于转印带160并排设置。各个颜色的处理盒分别包括感光部件110a至110D。此外，处理盒包括用作处理单元的充电装置120a、120b、120c和120d，清洁装置150a、150b、150c和150d，以及显影装置140a、140b、140c和140d。注意，在这种情况下，获得了甚至包括显影装置的一体化盒，但是感光部件或任意一个处理单元可以可拆卸地安装到盒上。例如，可以获得不包括显影装置的盒。
图16至19示出了要在成像设备中使用的处理盒。
图16是要在成像设备中使用的处理盒P的透视图。在外观上，布置有上壳体104和形成在下壳体109的纵向端部处的调色剂供给部103。形成一闸门102，以便在从成像设备去除处理盒P和将处理盒P安装到成像设备上时打开和关闭。在纵向侧面上，用作图像承载部件的感光鼓110由鼓轴107支撑而旋转。通过来自成像设备本体的驱动单元的驱动力，利用联接器108使感光鼓110以一定的处理速度旋转。注意，驱动力也通过齿轮系105传递给显影辊轴106。
图17A是处理盒的横向剖视图，图17B是处理盒的侧视图。
布置在显影装置内部的螺杆113和114搅拌用作显影剂的载体和调色剂。将搅拌的显影剂供给到用作显影剂承载部件的显影套筒112，显影剂的量由D形刮刀115管控。这样，调色剂被供给到在感光鼓110上形成的潜像，从而使图像可视化。
在感光鼓110的被充电辊116充电的表面上，通过来自激光扫描器的光形成潜像。
由显影装置显影的调色剂图像被转印到中间转印带上。清洁刮刀118抵靠感光鼓110的表面，以去除残留在感光鼓110表面上的转印残留调色剂。去除的调色剂由调色剂收集螺杆117供给到调色剂收集瓶。
在感光鼓110和显影辊112之间形成高精度的狭小间隙。在该间隙中，带正电的调色剂被吸引到感光鼓的负电位。该间隙被称为S-D间隙133，并设定成大约0.3至0.5mm。为了确保图像质量，需要保持S-D间隙的公差精确到0.03至0.05mm。
图17A、17B和18分别是处理盒的剖视图、侧视图和分解透视图。感光鼓110和显影辊112都可转动地由轴承121支撑，以便获得顺畅的旋转。此外，为了调节S-D间隙的位置，设置有用于保持轴承121的显影辊轴承支撑部件134以及布置在其两侧的螺钉119和132。
处理盒支持手动装配作业和自动机械装配。下壳体109中形成有预留孔123和124，根据本示例1的嵌入螺母125和126热压配合到该预留孔中。之后，在将调节固定孔127和128定位在显影辊轴承支撑部件134的两侧的同时，将轴承121配合到显影辊轴106上，显影辊轴承支撑部件134由螺钉119和132临时固定以及用E型环122保持。螺钉119和132与示例1中描述的相同。
在这种状态下，使用量规或激光束测量S-D间隙，并调节该间隙，以便获得在每个调节固定孔127和128(其孔径分别比螺钉119和132的直径更大)的间隙范围内的S-D间隙133。
图19是安装有嵌入螺母的处理盒的局部竖直剖视图，它示出了沿图17B的线XIX-XIX截开的截面。显影辊112是同轴地包括磁铁135和套筒131的辊，显影辊的端部由轴承121支撑。用作被紧固部件的显影辊轴承支撑部件134由通过玻璃纤维或类似物增强的硬质树脂构成，并被紧固到黄铜制成的嵌入螺母125和126上。为了抑制在螺钉紧固过程中因被紧固部件的弯曲所导致的顶起，被紧固材料的弯曲强度优选为650kgf/cm2以上。该弯曲强度可以参照ISO178进行测量。只要嵌入螺母的凸缘直径在本发明限定的范围内，就能够获得本发明的效果。
特别地，在自动机械的情况下，通过自动测量S-D间隙133，同时用机械手调节位置，来实施螺钉的紧固。然而，在螺钉紧固之后当S-D间隙133超出规格时，实施对测量偏移量及松开螺钉119和132以便重新紧固螺钉119和132的反馈控制，进而最终将S-D间隙133设定在规格内。因此，螺钉可被高速地反复紧固和松开。
当使用自攻螺钉或类似物直接在下壳体109上反复进行螺钉紧固时，会破坏树脂的脊部，损坏螺纹。因此，合适的是使用嵌入螺母。此外，通过使用根据本示例的嵌入螺母，拉出力不会强力地作用在嵌入螺母上，能够抑制由此导致的缺陷。此外，通过使用根据示例1的嵌入螺母1，显影辊轴承支撑部件134的接受面被扩大。因此，能够防止树脂部的变形和损坏。结果，虽然现有技术的嵌入螺母需要大约40次的重复工作，但是使用根据本示例的嵌入螺母，可以获得将重复工作减少到约10次以下的效果。原因如下。嵌入螺母125和126的凸缘直径大，因此减小了每单位面积的接触压力。因此，在显影辊轴承支撑部件上不会产生紧固痕。因此，平坦的表面被保持，因而便于微米级的精密位置调节。这样，提高了生产效率。
[实施例2]
图20、21A、21B、22A和22B示出了将根据本示例的M4嵌入螺母应用于成像设备的片材盒的情况。
图20是要在成像设备中使用的片材盒的透视图。图21A是片材盒的平面图，图21B是片材盒的侧视图。图22A是示出本实施例的螺钉紧固状态的平面图，图22B是示出了本实施例的螺钉紧固状态的剖视图。图22B示出了沿图21B和图22A中的线XXIIB-XXIIB截开的横截面。
图20、21A和21B示出了整个片材盒201。片材盒201包括用作底座的箱形盒壳体141。在盒壳体141上，一体地形成并布置有右导轨142和左导轨143。这些导轨可使片材盒自由地拆下和插入，以便与成像设备本体的片材给送部兼容，从而供给片材。为了把片材设置成在供给和装载片材时与片材给送部准确地匹配，布置了用于管控片材姿势的侧管控板114和145。此外，设置了用于管控片材后缘部的后缘管控板146。因而，管控板能够滑动并调节成与各种片材尺寸匹配。
已知这样的成像设备，其中，在片材盒201中设置了横向对位调节机构，使得图像写入位置中心线和片材中心线彼此匹配。特别地，在包括多级片材盒的成像设备中，分别地实施横向对位调节，以对每级片材盒匹配每个片材给送单元的位置。然后，作为外表面的前盖147变得不平，这在视觉上是不期望的。鉴于此，将前盖147与片材盒壳体141分开，从而能够通过螺钉紧固来调节前盖147的位置。
在本实施例中，紧固部形成在前盖147的左右两侧，前盖的位置由右调节固定螺钉148和左调节固定螺钉149进行调节。
图22A和22B是示出了由嵌入螺母157紧固前盖147的状态的视图。在图22B中，嵌入螺母157热压配合到圆筒形抵接面153上，并布置成使得凸缘158在圆筒形抵接面153的上表面上延伸。前盖147的前盖U形槽151抵接凸缘158，然后通过安装螺钉149进行紧固。
通过嵌入螺母157的宽凸缘158确保了充足的抵接面积。因此，每单位面积的负荷减小，并且能够抑制被紧固的U形槽的部分152的变形。此外，即使在螺钉紧固扭矩增大时，该部分152也不容易变形，能够抑制在本发明的目的中已经描述的诸如顶起的缺陷。用作被紧固部件的树脂不会变形，因此也能够获得便于前盖的精密调节的效果。
根据各个实施例，能够提供一种嵌入螺母，其能够抑制在螺钉紧固过程中从基材拔出嵌入螺母的力强有力地作用时可能出现的缺陷。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以涵盖所有变型以及等同的结构和功能。
Claims (8)
1.一种嵌入螺母，其配置成插入到树脂制的基材中，该嵌入螺母包括：
内螺纹部，M3螺钉将要紧固到内螺纹部中，所述螺钉具有围绕其旋转轴线的盘状凹部；
形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部包括在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和
凸缘部，其形成在内螺纹部的在螺钉轴向的一端侧，
其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为3mm，
其中，凸缘部设置在嵌入螺母的沿螺钉插入方向的上游端，
其中，凸缘部的外径为7.2mm以上、12mm以下。
2.一种嵌入螺母，其配置成插入到树脂制的基材中，该嵌入螺母包括：
内螺纹部，M3螺钉将要紧固到内螺纹部中，所述螺钉具有围绕其旋转轴线的盘状凹部；
形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部包括在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和
凸缘部，其形成在内螺纹部的在螺钉轴向的一端侧，
其中，凸缘部设置在嵌入螺母的沿螺钉插入方向的上游端，其中，凸缘部的外径为7.5mm以上。
3.根据权利要求1或2的嵌入螺母，其中，凸缘部的外径为8mm以上。
4.一种嵌入螺母，其配置成插入到树脂制的基材中，该嵌入螺母包括：
内螺纹部，M4螺钉将要紧固到内螺纹部中，所述螺钉具有围绕其旋转轴线的盘状凹部；
形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和
凸缘部，其形成在内螺纹部的在螺钉轴向的一端侧，
其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为4mm，
其中，凸缘部设置在嵌入螺母的沿螺钉插入方向的上游端，
其中，凸缘部的外径为8.8mm以上、16mm以下。
5.根据权利要求4的嵌入螺母，其中，凸缘部的外径为10mm以上。
6.一种处理盒，包括权利要求1至5中任一项所述的嵌入螺母。
7.一种紧固单元，其配置成紧固被紧固部件，该紧固单元包括：
嵌入螺母，其要被插入到树脂制基材中；和
M3螺钉，其要被紧固到嵌入螺母中，所述螺钉具有围绕其旋转轴线的盘状凹部，
该嵌入螺母包括：
内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；
形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和
凸缘部，其形成在内螺纹部的在螺钉轴向的一端侧，
其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为3mm，
其中，凸缘部设置在嵌入螺母的沿螺钉插入方向的上游端，
其中，嵌入螺母的凸缘部的外径为螺钉座面接触部的外径的90％以上，在紧固螺钉时螺钉座面接触部与被紧固部件接触。
8.一种紧固单元，其配置成紧固被紧固部件，该紧固单元包括：
嵌入螺母，其要插入到树脂制基材中；和
M3螺钉，其要紧固到嵌入螺母中，所述螺钉具有围绕其旋转轴线的盘状凹部，
该嵌入螺母包括：
内螺纹部，螺钉将要紧固到内螺纹部中；
形成在嵌入螺母外表面上的凹凸状部，该凹凸状部具有在圆周方向交替形成的多个脊部和多个根部；和
凸缘部，其形成在内螺纹部的在螺钉轴向的一端侧，
其中，要被紧固到嵌入螺母中的螺钉的公称直径为3mm，
其中，凸缘部设置在嵌入螺母的沿螺钉插入方向的上游端，
其中，嵌入螺母的凸缘部的外径为螺钉的螺钉头部外径的90％以上。
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