CN1495367A - 固定到螺柱上的器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种能够从上方或下方可靠地安装到螺柱上的要固定到螺柱上的器件，安装之后几乎不产生滑动。固定到螺柱上的器件(1)包括带有插入螺柱(30)的通孔的主体部分(2)和部件安装部分(20)。单个啮合爪(7)从主体部分的内壁(5)沿着垂直于通孔轴线的方向延伸。啮合爪具有连接到通孔内壁的挠性薄部(8)和从该薄部延伸出的厚部(9)。一对啮合部(10a、10b)形成在厚部的端部，用于与螺柱的螺纹(31)啮合。一对凹槽(11a，11b)邻近啮合部形成，用于容纳邻近的螺纹。啮合爪在薄部可以向上或者向下弯曲。这样，能够获得高可靠性的固定到螺柱上的器件，安装之后在固定到螺柱上的器件与螺柱本身之间几乎没有滑动。

Description

固定到螺柱上的器件
技术领域
本发明涉及一种固定到螺柱上的器件，利用焊接在汽车主体上的螺柱固定诸如管子或者缓冲消音器(dash silencer)的部件。
背景技术
固定到螺柱上的器件的结构是本领域公知的，利用焊接在汽车主体上的螺柱固定诸如管子或者缓冲消音器等部件。
将要固定到螺柱上的器件通常在中心具有插入螺柱的通孔和位于通孔内部的啮合爪。安装到汽车主体上的螺柱插入所述通孔，要固定到螺柱上的器件中的啮合爪与螺柱上的螺纹啮合，以便使要固定到螺柱上的器件固定到螺柱上，不会脱落。
要固定到螺柱上的器件中的啮合爪与要固定到螺柱上的器件中的通孔轴线成固定角度。由于该角度，螺柱被引导进入要固定到螺柱上的器件的通孔内，以便容易地把螺柱插入要固定到螺柱上的器件内。在螺柱已经插入将要固定到螺柱上的器件内以后，要固定到螺柱上的器件内的啮合爪与螺柱的螺纹啮合，把要固定到螺柱上的器件固定，不会脱落。
因为这种安装结构包括简单地插入螺柱和把螺柱固定在要固定到其上的器件的通孔内，因此安装过程简单。
然而，啮合爪以固定的角度安装在将要固定到螺柱上的器件上。因此，螺柱只能从一个方向固定到将要固定在其上的器件上。如果从另一个方向固定，螺柱与啮合爪的末端接触，因此不能安装。然而，如果螺柱能够从两个方向安装到要固定到其上的器件上，要固定到螺柱上的器件的用处就增大了。
为了解决这一问题，能够在两个方向固定螺柱的螺柱固定器件在日本专利申请1(公开号为平No.9-159061的日本待审专利申请)中公开了。该螺柱固定器件具有多个连接到壳体内壁上的挠性指状元件。
在所述螺柱固定器件已经被安装到螺柱上之后，指状元件从铰链部分弯曲，而且指状元件上的螺纹啮合突出部与螺柱上的螺纹凹槽啮合，固定螺柱。
然而，在这种螺柱固定器件中，当安装螺柱时指状元件从铰链部分弯曲将近90度。结果，需要很大的插入力来安装螺柱固定器件。而且，因为该部分产生保持力，因此器件的安装强度不够。
为了解决上述问题，本发明人在2002-224,620号日本专利申请(在先申请)中提出一种固定到螺柱上的器件，不是只能够从一个方向相对于螺柱安装，而是能够从两个方向中的任一方向安装。他们还提出一种要固定到螺柱上的器件，该器件能够以小的稳定压力安装到螺柱上。
图1示出将要固定到螺柱上的器件。该发明中将要固定到螺柱上的器件包括带有用于插入螺柱30的通孔的主体部分和部件安装部分。多个啮合爪7在与通孔轴线垂直的方向上从主体内壁伸出来。多个啮合爪具有连接到内壁的挠性薄部和从该薄部伸出的厚部。用于与螺柱的螺纹31啮合的一对啮合部分形成在啮合爪的厚部的端部处。
当螺柱被插入通孔时，螺柱按压啮合爪，所述啮合爪在薄部弯曲。啮合爪上的啮合部与螺柱螺纹啮合，并固定所述器件。因此啮合爪可以在上或下两个方向上弯曲，因此要固定到螺柱上的器件不管从哪个方向插到螺柱上，都能够稳定地安装。
在2002-224,620号日本专利申请中公开的要固定到螺柱上的器件具有薄部以便产生弹性。结果，要固定到螺柱上的器件趋于相对于螺柱滑动。
图1(a)示出固定到螺柱上的器件的滑动，(b)示出没有滑动的正常位置。在正常情况(b)下，在螺纹31的顶部与啮合爪7端部的啮合部之间有一段水平距离。在图中，左边的水平距离A等于右边的水平距离B。图1中左边的啮合爪7的弯曲角度与右边的啮合爪7的弯曲角度大致相同，啮合爪的啮合部与螺纹正确啮合。
然而，在产生滑动的情况(a)下，左边的水平距离A与右边的水平距离B不相等。图1中左边的啮合爪7的弯曲角度小，右边的啮合爪7的弯曲角度大。结果，啮合爪的啮合部不能与螺纹正确啮合。
当出现滑动时，所安装的元件，诸如由固定到螺柱上的器件固定的管子也出现滑动。而且，把器件固定到螺柱上的保持力可能变弱。
专利文件1是平9-159061号日本待审专利申请公开文本。
发明内容
本发明的目的就是要解决该问题，提供一种不仅从一个方向而是可以从另一个方向垂直可靠地固定到螺柱上的器件。本发明的目的还在于提供一种可以可靠地固定到螺柱上的器件，可以用较小的插入力容易地固定到螺柱上，而且几乎不产生滑动。
在本发明中，固定到螺柱上的器件具有单个啮合爪。
本发明中固定到螺柱上的器件包括带有用于插入螺柱的通孔的主体部分和部件安装部分。一单个啮合爪从主体部分的内壁沿着垂直于通孔轴线的方向延伸。
啮合爪具有连接到内壁的挠性薄部和从薄部延伸出的厚部。
啮合爪可以在薄部向下或者向上弯曲。由此要固定在螺柱上的器件可以从两个方向安装到螺柱上。
一对用于与螺柱的螺纹啮合的啮合部形成在啮合爪厚部的端部。还应该在啮合部附近有一对螺纹凹槽，用于容纳邻近被啮合螺纹的螺纹。
其中，啮合爪的厚部的长度(B)大于内壁的内径与螺柱的外径之间的差值(A)，安装之后的啮合爪与安装之前的啮合爪的中心线之间形成的角度β小于90度。
在这种要固定在螺柱上的器件中，啮合部的末端应该是弧形的，以便与螺纹外径一致。所述凹槽也应该是弧形的，以便与螺纹的外径一致。
当把螺柱插入通孔内时，单个啮合爪被螺柱按压并在薄部弯曲。啮合爪的啮合部与螺柱上的螺纹啮合，并固定螺柱。因为啮合爪可以在上下两个方向上弯曲，能够容易地安装要固定到螺柱上的器件，而与从哪个方向把该器件插在螺柱上无关。
在安装之后，要固定到螺柱上的器件的啮合爪的啮合部与螺柱上的螺纹啮合，所以要固定到螺柱上的器件不会从螺柱上脱落。
啮合爪应该有螺纹凹槽。当啮合部与螺纹啮合时，邻近被啮合螺纹的螺纹被所述凹槽引导以便不与厚部接触。因此，啮合爪能够更牢固地与螺柱上的螺纹啮合。这些啮合用的凹槽在啮合爪的上部和下部。
结果，不管从上方还是从下方把要固定到螺柱上的器件安装到螺柱上，邻近被啮合螺纹的螺纹保持分离。
因为本发明中固定到螺柱上的器件具有单个啮合爪，因此能够以较小的力插到螺柱上。当螺柱被插入器件内时，螺柱被啮合爪压靠在啮合爪的内壁上。因此，在安装之后几乎没有滑动。因为啮合爪的角度固定，所以啮合爪可靠地与螺纹啮合。结果，固定到螺柱上的器件能够获得稳定而且高的保持力。
因为有单个啮合爪，因此通孔的内壁除了啮合爪部分以外能够扩宽，而且所述内壁能够形成为包围螺柱。由此螺柱非常不容易滑动。
附图说明
图1是用于说明现有技术中固定到螺柱上的器件中产生的滑动的视图，(a)示出有滑动情况，(b)示出没有滑动的正常情况。
图2(a)是本发明一个实施例中固定到螺柱上的器件的平面图，(b)是同一器件的侧视图，(c)是同一器件的底面视图，(d)同一器件沿着图(a)中的直线A-A的剖面图，(e)是图(d)中的C表示部分的放大剖面图。
图3是当本发明的实施例中固定到螺柱上的器件被安装到螺柱上时啮合爪部分的放大图。
图4是用于说明固定到螺柱上的器件与螺柱本身之间滑动的图，(a)示出在如同本发明的工作例子中具有一个啮合爪时的滑动量，(b)示出现有技术中具有两个啮合爪时的滑动量。
图5是示出本发明的实施例中要固定到螺柱上的器件从一个方向安装到螺柱上的剖面图。
图6是从相反方向把本发明的实施例中要固定到螺柱上的器件安装到螺柱上的剖面图。
其中，附图标记的指代关系如下：1固定到螺柱上的器件；2主体部分；3、4凹部；5  内壁；6内壁；7啮合爪；8薄部；9厚部；10a、10b啮合部；11a、11b  凹槽；20部件安装部分；21凹部；22固定爪；23中空部；30螺柱；31螺纹；32汽车主体。
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的实施例。
图2示出本发明一个实施例中的固定到螺柱上的器件。图2(a)是本发明实施例中固定到螺柱上的器件的平面图，(b)是同一器件的侧视图，(c)是同一器件的底面视图，(d)同一器件沿着图(a)中的直线A-A的剖面图，(e)是图(d)中的C表示部分的放大剖面图。在本说明书中，“上方”是指图2(b)所示实施例的向上方向。
要固定到螺柱的器件1包括与螺柱30连接的主体部分2和用于安装诸如管子或者缓冲消音器的部件安装部分20。主体部分2的上下表面几乎是平面。盘状凹部3形成在上表面的中心，盘状凹部4形成在下表面的中心。在主体部分2的中心形成垂直通孔。螺柱30插入通孔内，把要固定到螺柱上的器件1安装到螺柱30上。
单个啮合爪7从主体部分2的内壁5垂直于通孔轴线延伸。
如图2(e)中啮合爪7的放大图所示，啮合爪7靠近通孔内壁5的部分是挠性薄部8。啮合爪7可以从该薄部8弯曲。薄部8几乎水平地延伸到厚部9。厚部9上下表面近似是平面。厚部9比薄部8更坚固，更难以弯曲。
啮合部10a、10b形成在厚部9的端部，以便与螺柱30上的螺纹31啮合。啮合部10a形成在啮合爪7的一侧(图中的上侧)，啮合部10b形成在啮合爪7的另一侧(图中的下侧)。如图2(a)和(c)所示，啮合部10a、10b的端部是弧形的，以便与螺纹31的外径一致。
凹陷螺纹凹槽11a形成在啮合部10a附近，凹陷螺纹凹槽11b形成在啮合部10b附近。当啮合部10a、10b与螺纹31啮合时，靠近被啮合螺纹31的螺纹被螺纹凹槽11a、11b引导。形成螺纹凹槽11a、11b以便避免附近的螺纹31与厚部9接触。螺纹凹槽11a、11b也是弧形的，以便与螺纹31的外径一致。
啮合爪7在薄部8弯曲，因此能够向上或者向下弯曲。结果，能够从任意方向把要固定到螺柱上的器件1安装到螺柱30上。
如图2(a)至2(c)所示，除了啮合爪7的内壁5之外还有内壁6。内壁6的内径比内壁5的内径小。内壁6的内径比螺柱30的外径稍大。因为内壁6与螺柱30之间的小间隙，所以在把螺柱30插入通孔后几乎不产生滑动。因为有单个啮合爪7，所以内壁6能够扩展为包围螺柱。
当有两个啮合爪7时，内壁6被两个啮合爪7部分打断。因为在本发明的所述工作例子中只有一个啮合爪7，所以内壁6只在一个地方不连续。因此，内壁6能够形成为包围螺柱。
部件安装部分20用于安装部件，诸如管子或者缓冲垫。在该例子中，在部件安装部分20中形成有凹部21，以便容纳管子，所述管子是要安装的部件。在部件安装部分20的顶部形成有固定爪22，以便所固定的部件不会脱落。在凹部21的下面形成中空部23。这里，一些用于形成部件安装部分20的材料被去掉，以形成中空部23，并减小器件的重量。
图3是当固定到螺柱上的器件1已经安装到螺柱30上时啮合爪7部分的放大图。下面参考附图3详细说明当固定到螺柱上的器件1已经安装到螺柱30上时，啮合爪7与螺柱30上的螺纹31的啮合。在安装到螺柱30上之前，啮合爪7沿着啮合爪7(垂直于通孔的轴线)的中心线D(如点划线所示)延伸。当把螺柱30插入要固定到螺柱上的器件1的通孔内时，啮合爪7使螺柱30压靠对着啮合爪7的内壁6，啮合爪7从薄部8向上弯曲。
当固定到螺柱上的器件1被插到安装位置时，啮合爪7面对实线所示的方向。该方向与安装之前啮合爪7的中心线D成角度β。该角度β小于90度。在安装位置上，啮合部10b与螺柱30的螺纹31啮合。螺纹凹槽11b容纳邻近被啮合螺纹31的螺纹。这样，能够把要固定到螺柱上的器件1固定到螺柱30上。
其中，如图3所示，啮合爪7的厚部9的长度是B。而且，啮合爪7的内壁5的内径与螺柱30的外径之间的差值为A。啮合爪7的厚部9的长度B在尺寸上是比A大的常数。
当B与A之间的差值较小时，在要固定到螺柱上的器件1被固定到螺柱30上之后，该要固定到螺柱上的器件1在相反方向转动，因此要固定到螺柱上的器件1容易从螺柱30上脱落。安装之后的啮合爪7与安装之前啮合爪7的中心线成小于90度的β角。
图4是示出要固定到螺柱上的器件通孔中心线与螺柱中心线之间滑动的简要视图。(b)示出现有技术中具有两个啮合爪时的滑动，(a)示出在本发明的工作例子中具有一个啮合爪时的滑动。当如图(b)所示具有两个啮合爪时，内壁6由于啮合爪7左右不连续。结果，要固定到螺柱上的器件可能在啮合爪的方向上产生滑动F。当如同图(a)所示本发明的工作例子中一样具有单个啮合爪7时，内壁6只是被单个啮合爪7断开，而且啮合爪7使螺柱压靠对着啮合爪7的内壁6。结果，固定到螺柱上的器件产生非常小的滑动E，几乎为零。
在本发明的工作例子中，用于插入螺柱的通孔的内壁6的端部尺寸G与啮合爪的基部宽度尺寸H之间的差值尽可能小。结果，螺柱的大部分被内壁6包围。
图5是示出本发明的实施例中要固定到螺柱上的器件1在一个方向上安装到螺柱30上的剖面图。安装之前啮合爪7的位置用虚线表示，安装之后啮合爪7的位置用实线表示。螺柱30被安装到汽车主体32上。当把螺柱30插入要固定到螺柱上的器件1的通孔内时，啮合爪7使螺柱30压靠对着啮合爪7的内壁6(图5中的右边)。单个啮合爪7在薄部向上弯曲并沿着螺柱30的螺纹31移动。在安装位置上，啮合爪7上的啮合部10b与螺柱30上的螺纹31啮合，螺纹凹槽11b引导邻近的螺纹，要固定到螺柱上的器件1被固定到螺柱30上。
在图5所示实施例中，可以在固定到螺柱上的器件1安装到螺柱30上之前把诸如管子的部件40安装到部件安装部分20上。反之，也可以在固定到螺柱上的器件1安装到螺柱30上之后从图5的上方把部件40安装到部件安装部分20上。
图6是从相反方向垂直地将图5中要固定到螺柱上的器件安装到螺柱30上的剖面图。当螺柱30被插入要固定到螺柱上的器件1的通孔内时，啮合爪7使螺柱30压靠对着啮合爪7的内壁6(图6中的右边)。啮合爪7在薄部沿着与图5所示方向相反的方向(图中上方)弯曲，并沿着螺柱30的螺纹31移动。在安装位置上，啮合爪7上与另一个啮合部10b相对的啮合部10a与螺柱30上的螺纹31啮合，螺纹凹槽11a引导邻近的螺纹，要固定到螺柱上的器件1被固定到螺柱30上。
可以在要固定到螺柱上的器件1安装到螺柱30上之前把诸如管子的部件40安装到部件安装部分20上。
本发明的该实施例中要固定到螺柱上的器件不是仅能从一个方向安装到螺柱上，而是可以从两个方向中的任一方向垂直安装到螺柱上，而且在两个方向上具有相同的安装特性。
因为啮合爪上的螺纹凹槽引导螺柱上的螺纹，因此啮合爪容易与螺纹啮合。因为螺纹凹槽形成在啮合爪的上下方，所以要固定到螺柱上的器件能够从两个方向上的任一方向安装到螺柱上，同时螺纹凹槽能够与螺纹啮合。
因为单个啮合爪的厚部相对长，因此能够获得高可靠性的固定到螺柱上的器件，该器件以较小的稳定插入力就能够固定到螺柱上。因为单个啮合爪使螺柱压靠对着啮合爪的内壁，所以在安装之后几乎不产生滑动。因为啮合爪保持固定的角度，所以啮合爪容易与螺纹啮合。由此获得强而且稳定的保持力。
因为啮合爪的啮合部的末端是弧形的，以便与螺纹外径一致，所以啮合部更可靠地与螺纹啮合。
因为除了啮合爪部分以外通孔的内壁包围螺柱，所以能够减小螺柱的滑动量。
因为在本发明的固定到螺柱上的器件中的螺柱几乎不产生滑动，能够获得固定到螺柱上的高可靠性器件，具有稳定保持力。
在工作例子中，安装的是管子。但是，固定到螺柱上的器件也可以用于安装其他部件，诸如缓冲消音器。
如上所述，本发明中固定到螺柱上的器件能够从两个方向中的任一方向安装到螺柱上，而且在两个方向上具有相同的安装性能。所述固定到螺柱上的高可靠性器件也能够以较小的稳定插入力安装到螺柱上。这样，能够获得高可靠性的固定到螺柱上的器件，安装之后在固定到螺柱上的器件与螺柱本身之间几乎没有滑动。

Claims (5)

1、一种固定到螺柱上的器件，该器件包括带有用于插入螺柱的通孔的主体部分和部件安装部分，其中一单个啮合爪从主体部分的内壁沿着垂直于通孔轴线的方向延伸，其中啮合爪具有连接到内壁的挠性薄部和从薄部延伸出的厚部，其中一对用于与螺柱的螺纹啮合的啮合部形成在啮合爪厚部的端部，并且其中啮合爪可以在薄部向下或者向上弯曲来从两个方向安装到螺柱上。
2、如权利要求1所述的器件，其中邻近所述啮合爪的啮合部形成有一对凹槽，用于容纳邻近被啮合螺纹的螺纹。
3、如权利要求1所述的器件，其中啮合爪的厚部的长度(B)大于内壁的内径与螺柱的外径之间的差值(A)，其中安装之后的啮合爪与安装之前的啮合爪的中心线之间形成的角度β小于90度。
4、如权利要求1所述的器件，其中啮合部的末端是弧形的，以便与螺纹的外径一致。
5、如权利要求2所述的器件，其中所述螺纹凹槽是弧形的，以便与螺纹的外径一致。
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