KR102558056B1 - 토크를 플라스틱제 케이스로 유도하기 위한 금속제 고정 부재 - Google Patents

토크를 플라스틱제 케이스로 유도하기 위한 금속제 고정 부재 Download PDF

Info

Publication number
KR102558056B1
KR102558056B1 KR1020177019767A KR20177019767A KR102558056B1 KR 102558056 B1 KR102558056 B1 KR 102558056B1 KR 1020177019767 A KR1020177019767 A KR 1020177019767A KR 20177019767 A KR20177019767 A KR 20177019767A KR 102558056 B1 KR102558056 B1 KR 102558056B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fixing member
corners
hole
plastic case
plastic
Prior art date
Application number
KR1020177019767A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170102498A (ko
Inventor
미샤일 슈플리트
Original Assignee
콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 filed Critical 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Publication of KR20170102498A publication Critical patent/KR20170102498A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102558056B1 publication Critical patent/KR102558056B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/06Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
    • F16B37/062Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
    • F16B37/068Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the support, e.g. the sheet or plate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/562Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/64Joining a non-plastics element to a plastics element, e.g. by force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/20Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines
    • B29C66/21Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being formed by a single dot or dash or by several dots or dashes, i.e. spot joining or spot welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B29C66/541Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles a substantially flat extra element being placed between and clamped by the joined hollow-preforms
    • B29C66/5414Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles a substantially flat extra element being placed between and clamped by the joined hollow-preforms said substantially flat extra element being rigid, e.g. a plate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/12Nuts or like thread-engaging members with thread-engaging surfaces formed by inserted coil-springs, discs, or the like; Independent pieces of wound wire used as nuts; Threaded inserts for holes
    • F16B37/122Threaded inserts, e.g. "rampa bolts"
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/34Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3481Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 토크를 플라스틱제 케이스(2)에서 흡수하거나 유도하기 위한 금속제 고정 부재(1)에 관한 것으로, 이때 이 고정 부재에는 고정 구역(111)에서 메인 구석(11)이 세 개, 네 개 또는 다섯 개 있는 단면이 있는 바, 이 구석은 상하에서 직선형 또는 볼록형 모서리(12)를 통해 서로 연결되고, 모서리(12) 각각은 하나 이상의 둔각형 중간 구석(14)에 의해 전체적으로 보아 볼록하게 융기된 형태를 지니는 것이 좋다.

Description

토크를 플라스틱제 케이스로 유도하기 위한 금속제 고정 부재{METAL HOLDING ELEMENT FOR INTRODUCING A TORQUE INTO A PLASTIC HOUSING}
본 발명은 청구항 1의 상위 개념에 따른 금속제 고정 부재(metal holding element) 및 그에 속하는 플라스틱제 케이스에 관한 것이다.
플라스틱제 케이스 내의 금속제 고정 부재는 어떤 힘을 흡수하거나 전달하는, 예를 들어 플라스틱제 케이스를 캐리어에 고정하거나 또는 커버를 이 플라스틱제 케이스에 고정할 때 토크도 흡수하거나 전달하는 역할을 한다. 일반적으로 이러한 종류의 고정 부재는 고정 부재를 안에 넣을 때 주변의 플라스틱제 케이스나 고정 부재에 가해지는 작용력을 약화시키나 파괴할 위험 없이 주변에 있는 플라스틱제 케이스 내에서 충분히 고정되도록 할 것이다. 다른 한편으로는, 고정 부재는 금속성 소재를 되도록 적게 필요로 하도록, 따라서 무게도 되도록 줄이며 또 이로 인해 저렴하게 생산할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
이처럼 예컨대 DE 10 2012 215 587 A1에서도 청구항 1의 상위 개념과 유사한 하중 유도 부재를 제시하고 있는 바, 그 발명에서 측면 표면의 윤곽은 노치의 형태를 띠고 있다.
EP 1468199 B1에서는 지지 슬리브를, 그리고 EP 2368051 B1에서는 고정 수단을 제시하고 있는 바, 이러한 발명에서도 이러한 장치는 이와 유사한 형태를 지니고 있다. 또한 US 2005/0095078은 블라인드 리벳을 나타내고 있는 바, 이 리벳은 이미 그 기본 형태가 언더컷인 바, 이 언더컷은 양쪽에서 가해지는 작용력에 의해 계속 변형된다.
DE 10 2009 039 817 A1에서는 금속판 부분으로 밀어 넣는 자가펀칭형 너트 부재를 제시하는 바, 여기서는 너트 부재가 자가펀칭 방식으로 금속판에 구멍을 뚫고 이때 금속판에서 떨어져 나온 부분은 너트 부재를 둘러싸도록 고안된 홈 안으로 들어가 언더컷을 변경시킨다.
이러한 노치가 있는 고정 부재는 생산하는 데 있어서 기술적으로 비용이 많이 들고, 따라서 비싸며 플라스틱 소재가 그러한 언더컷으로 들어갈 때 필연적일 수 있는 상당한 변형이 플라스틱제 구멍에 발생하는 바, 특히 적절히 벽의 두께를 한정한 플라스틱제 돌기는 불가능하거나 또는 벽이 찢길 위험이 있다.
DE 297 18 724 U1는 금속제 부재와 최소한 하나의 섬유강화 플라스틱제 평면 부재로 이루어진 어셈블리 연결부를 제시하였는 바, 여기서는 고정 구역에 홈이나 노치 또는 언더컷이 없고 단면에서 둥글게 처리한 구석도 직선형 모서리에 의해 연결되어 있다. 하지만 이 발명에서는 고정 부재에 항상 어떤 연결 섹션이 있고 이 섹션에서 그 부재가 점용접이나 플러그용접에 의해 추가로 필요한 다른 금속제 부재와 연결되어 있는 바, 다시 말해서 기본적으로 부재가 플라스틱으로의 압입에 의해 고정되지 않는다. 또한 이 발명에서는 이러한 어셈블리 연결부에 고정하는 나사 연결부를 만들 의도도 없다.
또한 DE103 19 978 A1에서는 금속제 인서트를 제시하고 있는 바, 이 발명에서는 인서트가 토크를 흡수하지 않고 긴 구멍 형태를 이용하여 선 형태로 적절히 배치되어 있는 여러 구멍 사이에서 공차를 보상할 수 있도록 한다. 플라스틱에 있는 이 구멍의 단면은 인서트의 단면에 맞추어 조정되어 있다.
또한 환경 오염을 줄이기 위해 되도록 납이 없는 소재를 사용해야 하지만, 몇몇 경우 이미 알려진 형태를 만들기 위해서는 절단 공정이 필요하고 따라서 고정 부재의 소재에 납이 함유되어 있어야 한다.
또한 고정 부재를 인서트로서 플라스틱제 케이스의 소재를 사용하여 코팅할 필요 없이 나중에 구멍에 그냥 밀어 넣을 수 있으면 플라스틱제 케이스의 제작도 단순해진다. 이와 같은 방식으로는 예컨대 실린더 형태의 고정 구역이 있는 고정 부재가 알려져 있다.
하지만 그러면 그러한 더 높은 오버사이즈 크기의 고정 부재를 플라스틱 케이스의 해당 구멍에 밀어 넣어야 하며, 그러면 플라스틱 케이스 내의 필요한 가장자리가 그 구멍의 둘레에서 높아지게 된다.
이는 특히 고정 부재를 수납하기 위해 플라스틱제 케이스에서 돌출한 플라스틱제 돔을 만들 때 극히 피해야 하는 바, 왜냐하면 그러한 플라스틱제 돔의 너비가 플라스틱제 케이스에 배치된 회로판과 비교하여 플라스틱제 케이스를 크게 하기 때문이다. 또한 이 회로판을 플라스틱제 돔으로 이 케이스에 고정해야 하면, 전기 부품이 이용할 수 있는 회로판의 면적이 감소할 것이다.
따라서 이러한 요건 모두는 서로 모순되는 바, 이에 대한 검토가 필요하다. 본 발명의 과제는 무엇보다도 적절한 고정 부재를 제시하는 것이다.
이러한 과제는 서로 독립된 청구항의 특징에 의해 해결된다. 본 발명에 근거한 유용한 발전 형태는 하위 청구항에서 나오는 바, 이때 각 특징을 서로 결합하고 발전시킨 형태도 생각해 볼 수 있다.
본 발명의 기본적인 발상은 고정 부재의 고정 구역에 3개, 4개 또는 5개의 메인 구석(main corner)이 있도록 하는 것인 바, 이 구석은 상하에서 직선형 또는 볼록형 모서리와 서로 결합되지만, 그 모서리에는 오목한 홈이나 노치 또는 언더컷이 없다.
더 이상 혼동하지 않도록 하기 위해, 볼록과 오목이라는 개념은 고정 부재의 고정 구역 단면에 있는 모서리를 기준으로 한다는 점을 다시 한 번 명확히 밝히고자 한다. 여기서 홈이나 노치 또는 언더컷은 소재 안으로 들어간, 두 구석점의 직선형 연결부로서 내측으로 융기되므로 이하에서 일반적인 정의에 따라 오목이라고 표시한다. 서두에서 이미 기술한 단점으로 인해 본 발명에서는 이를 포기하고 모서리가 직선형이거나 또는 외측으로 융기된 형태, 즉, 볼록형이다.
이러한 형태는 납이 없는 금속 소재를 사용하여 냉간 단조에 의한 체적 성형으로 만드는 것이 좋다. 이때 이 메인 구석이 고정 부재를 둘러싼 테두리 구역에서 플라스틱의 각 부분을 뒤에서 잡지만, 이론적인 원의 직경보다 뒤로 물러난 모서리 구역은 해당 플라스틱 테두리를 허용하는 바, 즉 그러한 고정 부재를 밀어 넣을 때 특히 플라스틱의 일부도 메인 구석에서 이 구역의 모서리로 들어가는 것을 허용한다.
나사로 고정할 수 있도록 하기 위해 본 발명에 따른 고정 부재에는 다음 세 가지 중 하나가 있다:
a) 자가절삭형 나사(3)를 수납하기 위해 언더사이즈 크기로 고안된 실린더형 구멍(13)이나
b) 내측 나사산 또는
c) 외측 나사산으로 고정 부재와 연결된 핀(17).
메인 구석의 개수를 더 늘리거나, 예를 들어 구석의 개수를 6개 이상으로 늘리면 고정 부재와 그를 둘러싼 플라스틱 테두리 사이의 접착 마찰에 의해서만 고정이 이루어진다.
특히 선호하는 형태는 고정 부재에 메인 구석이 정확히 3개 있는 형태인 바, 여기서 그 모서리는 각각 하나 이상의 둔각 중간 구석에 의해 볼록하게 융기된 형태를 지닌다.
이 중간 구석은 각도로 볼 때 세 메인 구석의 120도보다 더 둔각이고 메인 구석과 거리를 두고 배치되어 있다. 이렇게 함으로써 고정 부재는 고정 부재의 내부에 계획한 직경을 가진 구멍과 구석의 크기가 더 작은, 이미 주어진 최소 벽 두께에서도 실현될 수 있다.
기본적으로는 모서리가 볼록한 곡선 형태를 지니게 할 수 있지만 기술적으로 볼 때 제작하는 데 비용이 더 많이 든다.
그러한 고정 부재에는 특히 자가절삭형 나사를 수납하기 위해 사전에 주어진 언더사이즈 크기의 실린더형 구멍을 고안할 수 있으며 따라서 이 나사를 돌려 끼울 때와 고정 부재에 있는 구멍 주변에 둘러싼 해당 테두리 구역에 홈을 형성할 때 상당한 토크 하중이 발생한다.
또는 구멍에 완성된 내측 나사산도 이미 있을 수 있으며 이를 통해 기존의 나사로 고정시킬 수 있다. 또 다른 대안은 고정 부재를 핀으로 외측 나사산과 결합하는 형태인 바, 이 나사산에서 예컨대 모터를 나사로 고정시킬 수 있다.
메인 구석을 둥글게 처리하는 것이 좋으며, 이때 둥글게 처리한 메인 구석의 길이는 메인 구석 사이에 위치한 모서리의 길이와 비교하여 최대 10%인 것이 좋다.
특히 선호하는 발전 형태에서는 구멍에서 플라스틱제 케이스로 고정 부재를 밀어 넣을 수 있기 때문에, 그 고정 부재에는 중앙축 방향으로 유도 방향에서 중앙축에 대해 내측으로 좁아지는 외측 원주를 지닌 유도 구역이 있는 바, 이로 인해 그러한 고정 부재는 유도 시 스스로 센터링되고 약간의 제작 공차를 보상할 수 있다.
고정 부재에는 특히 반대편에서 중앙축 방향으로 중앙축에서 외측으로 뻗은 테두리가 있는 테두리 구역이 있을 수 있는 바, 그 외측 원주는 고정 구역에 있는 원주보다 크다. 이 테두리는 예컨대 회로판이나 케이스 커버의 고정면이나 지지면을 확대하고, 더 나아가 고정 부재를 플라스틱제 케이스에 밀어 넣을 때 스토퍼 역할을 할 수 있다.
고정 부재 자체 외에 플라스틱제 케이스도 시장성이 있는 독립된 단위로서 상기 청구항 중 하나에 따른 고정 부재와 함께 그 특허를 청구한다. 특히 선호하는 발전 형태 또는 단순화한 형태는 고정 부재를 밀어 넣기 전의 플라스틱제 케이스에 실린더 형태의 압입 구멍이 있다는 점에서 비롯된 바, 왜냐하면 그러한 실린더 형태의 압입 구멍을 물론 아주 간단하게 만들 수 있으며 다른 한편으로는 이 고정 부재의 형상으로 인해 이 부재를 그러한 실린더 형태의, 즉 단면이 원형인 압입 구멍에 밀어 넣을 수 있기 때문이다.
실린더형 금속제 스터드를 플라스틱제 케이스에 밀어 넣는 것과는 달리, 본 발명에 따른 고정 부재에 의해 고정 부재의 단면적 크기가 밀어 넣기 전의 압입 구멍의 단면적에 비해 약간 오버사이즈의 크기가 될 수 있으며, 이는 고정 부재를 밀어 넣은 후 고정 구역에 있는 압입 구멍의 단면적 크기가 밀어 넣기 전의 압입 구멍의 단면적 크기보다 최대 7% 크다는 점에서, 바람직하게는 3.5% 미만으로 크다는 점에서 비롯된다.
이로 인해 플라스틱제 케이스의 고정 부재 둘레에 가해지는 기계적 하중이 적어지고 플라스틱제 케이스에서 돌출한 플라스틱제 돔으로 밀어 넣는 경우에는 적절하게 직경이 작거나 또는 벽의 두께가 더 얇은 케이스를 만들 수 있다.
그러므로 밀어 넣기 전 압입 구멍(21)의 단면적 크기는 플라스틱제 돔(22)의 단면적 크기의 25 내지 60% 정도일 수 있는 바, 즉 플라스틱제 돔의 단면적을 기준으로 하여 비교적 큰 고정 부재를 플라스틱제 돔의 벽을 찢을 위험 없이 사용할 수 있다.
이제 도면을 참조하며 예시 모델을 사용하여 본 발명에 대해 상세히 기술하겠다. 여기서 이 도면은 다음과 같다.
도 1 첫 번째 형태에 따른, 고정 부재를 표시한 단면도
도 2a 고정 부재를 장착하기 전의 플라스틱제 케이스
도 2b 고정 부재를 장착한 플라스틱제 케이스
도 2c 고정 부재를 제거한 플라스틱제 케이스
도 3 메인 구석이 3개일 때의 고정 부재와 플라스틱제 케이스
도 4 메인 구석이 4개일 때의 고정 부재와 플라스틱제 케이스
도 5 메인 구석이 5개일 때의 고정 부재와 플라스틱제 케이스
도 6 상이한 모서리 형태와 그에 따른 크기
도 7 고정 부재가 장착된 플라스틱제 케이스의 조립 구역을 표시한 단면도
도 8 성형한 스터드가 있는 고정 부재
도 1a는 중앙축(X)을 따라 종단면이 형성되는 고정 부재의 첫 번째 예시 모델을 도시한다. 고정 부재(1)에는 고정 구역(111)이 있다. 이 명세서의 상단 페이지에 도시한, 이 선호하는 예시 모델에서는 이 고정 구역(111)에 둘러싼 테두리(16)이 있는 테두리 구역(116)이 연결된다.
둘러싼 이 테두리(116)는 한편으로는 고정 부재를 플라스틱제 케이스의 해당 구멍 안으로 밀어 넣을 때 스토퍼 역할을 한다. 다른 한편으로, 이 테두리는 예를 들어 회로판(4)의 확대된 지지면을 지지하거나 또는 케이스 부분을 고정하기 위한, 도 7에 도시한 기판(5)의 확대된 지지면을 넓게 지지하는 역할을 한다. 이때 이 테두리(16)의 크기와 형태는 임의로 선택할 수 있는 바, 예를 들어 원형을 유지할 수 있으며, 아래에서 더 자세히 논의하겠지만, 고정 구역(111)에 있는 메인 구석(11)의 형태를 지닐 필요는 없다.
도 1a의 하단 페이지에서 볼 수 있는 바와 같이, 중앙축 방향에서 고정 부재(1)에 중앙축(X)에 대해 내측 방향으로 인식할 수 있는 경사(15)와 좁아지는 외측 원주를 지닌 유도 구역(115)이 있다. 압입면에 있는 이 유도 구역(115)은 플라스틱제 케이스의 압입 구역으로 간단하게 유도하는 역할을 한다. 유도 구역(115)은 아래에서 더 상세히 논의할, 고정 구역(111)에 있는 고정 부재(1)의 외측 원주 형태와는 달리 원형 외측 원주까지 좁아져 있을 수 있다.
도 1b는 이제 도 1a에서 이미 암시한, 고정 구역(111)에 의한 단면을 도시하는 바, 이 구역에는 메인 구석(11)이 정확히 세 개 형성되어 있고 이 구석은 상하에서 모서리(12)를 통해 서로 연결되어 있다.
도 1b는 이 모서리(12)의 특히 선호하는 형태를, 즉 각각 둔각 형태의 중간 구석(14)이 2개여서 모서리의 전체 형태가 약간 외측으로 볼록하게 융기된 형상을 이미 간단히 도시한다. 하지만 직선형 모서리나 볼록한 모서리 형태 또는 예컨대 둔각 형태의 중간 구석(14)도 생각해 볼 수 명시적으로 언급하고자 한다. 하지만 제작 기술과 관련된 단점으로 인해 이 고정 구역(111)에 중앙축(X) 방향으로 홈이나 언더컷을 만들려고 하지 않는다. 모서리의 특수한 형상에 대해서는 도 6과 관련하여 더욱 상세히 논의할 것이다.
메인 구석(11)의 가능한 개수에 대해서는 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하며 아래에서 더 상세히 논의하겠다.
하지만 먼저 도 2a에서 도 2c까지를 참조하여, 플라스틱제 케이스(2)의 특히 선호하는 형태에 대해 논의해야 할 것이다. 여기서 도 2a는 소위 말하는 플라스틱제 돔의, 즉 플라스틱제 케이스에서 돌출한 기본적으로는 중공 실린더인 돔의 평면도로서 이 돔의 단면은 도 7에 도시되어 있다.
이 플라스틱제 돔(22)에는 구멍(21)이 있고, 이 구멍의 형태는 원형인 것이 좋으며 해당 구역에 있는 고정 부재의 고정 구역(111)에서 이 구멍의 직경은 D21이다. 도 7에서 플라스틱제 돔(22)의 하단에는 좁은 추가 테두리(25)를 위한 구멍도 만들 수 있지만, 이 이 테두리는 유도 방향에서 깊게 놓여 있어 고정 부재(1)가 그 고정 구역(111)과 함께 완전히 유도될 수 있다.
플라스틱제 돔(22)의 외부 직경은 D22이고 이에 따라 돔의 벽 두께는 (D22-D21)/2이며, 이때 돔의 내부 직경 D21은 도 1b에서 간략하게 도시한, 메인 구석(11)과 그 맞은편의 각 모서리(12) 사이에 있는 구석 크기(112)보다 사전에 주어진 크기만큼 더 작으므로 고정 부재(1)를 눌러 끼울 수 있게 되는 바, 이때 구멍(21)의 테두리에 있는 플라스틱은 압인 방향에서뿐만 아니라 메인 구석(11)의 측면에 있는 구멍(21)의 벽 구역으로도 눌린다. 따라서 한편으로는 플라스틱제 돔(22)가 받는 하중이 구석 크기(112)에 따른 직경을 가진 둥근 스터드를 누를 때보다 작지만, 다른 한편으로는 이로 인해 메인 구석(11)을 뒤에서 잡는 플라스틱의 파지성이 토크 하중보다 더 양호하게 된다.
압입 구멍(21)은 고정 부재를 밀어 넣은 후의 고정 구역에서 그 단면적 크기가 밀어 넣기 전에 압입 구멍(21)이 갖는 단면적 크기보다 최대 7% 크지만, 3.5% 미만으로 큰 경우가 좋다. 그러므로 밀어 넣기 전 압입 구멍(21)의 단면적 크기는 플라스틱제 돔(2))의 단면적 크기의 25 내지 60% 정도일 수 있는 바, 즉, 플라스틱제 돔의 단면적을 기준으로 하여 비교적 큰 고정 부재를 플라스틱제 돔의 벽을 찢을 위험 없이 사용할 수 있다.
도 2b는 이제 고정 부재(1)를 밀어 넣은 플라스틱제 돔(22)을 표시한 단면을 간략히 도시한다. 밀어 넣을 때 고정 부재(1)의 작용과 구멍(21)의 변형을 보다 더 알기 쉽게 표시하기 위해 도 2c에서 구멍(21)을 더욱 간략하게 도시하였으며, 이때 고정 부재(1)는 다시 제거된 상태이다. 이때 메인 구석(11)이 구멍(21)의 벽에 의해 절단된 구역(221)을 더욱 명확하게 알 수 있으며, 또한 적절히 떨어져 나온 재료가 추가로 모여 아래 테두리(25)가 부분적으로라도 덮일 수 있는 구역(222)도 더욱 명확하게 알 수 있다.
도 3은 도 1과 도 2에서 이미 설명한, 메인 구석이 3개 있고 특히 선호하는 중간 구석이 있는 형태를 한 번 더 나타낸다.
이에 반해 도 4는, 이 경우 메인 구석이 4개 있으며 둥글게 처리되었지만 직선형 모서리(12)와 연결되어 있는 다른 형태를 간략히 도시한다.
도 5는 메인 구석이 5개인 또 다른 선호하는 형태를 간략히 도시하는 바, 여기서 이 메인 구석은 정오각형 형태로 각각 서로에 대해 72°의 각도로 배치되어 있고 또 둥글게 처리되어 있으며 메인 구석(11)의 맞은편에 있는 모서리(12)는 각각 직선 형태이다.
이 모든 경우에 메인 구석(11) 각각은 플라스틱제 케이스에 있는 구멍(21)의 테두리 구역에 있는 해당 홈을 만들어 플라스틱이 인접한 벽 구역에 적절히 들어가도록 한다. 하지만 메인 구석(11)의 개수를 5개 이상으로 늘리면 그로 인해 발생한 외측 원주의 형태는 점점 더 원과 비슷해지고 메인 구석(11)의 외측 원주는 잡을 수 있는 벽 구역에서 더 작아져 본 발명에 따른 작용력이 충분하지 않게 가해지므로 메인 구석의 개수가 5개보다 많은 것은 적절하지 않은 것으로 나타난다.
이하에서 도 6a에서 도 6c까지는 각각 메인 구석이 3개 있는 예시를 이용하여 모서리의 형태가 한편으로는 고정 부재의 각 최소 임계 두께에, 다른 한편으로는 플라스틱제 케이스의 최소 임계 두께, 특히 플라스틱제 돔의 최소 임계 두께에 특별히 끼치는 영향을 간략하게 도시한다.
이 3개의 예시 모두에서 내측 직경이 D13이고 메인 구석에 대한 원의 이론적 직경이 D33이라고 가정하면 고정 부재의 상당히 줄어든 최소 벽 두께 D123이 나온다.
고정 부재가 충분한 파지력을 갖도록 하기 위해서는 최소 벽 두께에 미달해서는 안 된다.
예를 들어 구멍(13)이 자가절삭형 나사(3)를 수납하는 구멍 형태나 내측 나사산이 있는 구멍 형태를 띠고 나사(3)를 돌려 끼우는 역할을 한다는 점을 생각하며 이 벽 두께 D123에 적절한 기계적 하중이 가해진다는 것은 명백하다. 주어진 내측 직경 D13과 최소 벽 두께 D123에서 직경 D33이 나온다. 이 직경은 버전 A에서 B와 C에서보다 분명히 더 커진다. 따라서 플라스틱제 돔도 이에 맞추어 더 커져야 한다.
도 6b에서는 세 개의 메인 구석(11)이 모서리(12)에 의해 결합되어 있는 바, 이 모서리에는 각각 두 개의 둔각형 중간 구석(14)과 직선형 중간 구역(124)이 있으므로 모서리(12)는 전체적으로 볼록하게 융기된 형태이다. 중간 구석(14)은 각각 메인 구석(11)에 대해 동일한 거리를 두고 배치되어 있는 것이 좋은 바, 이때 도 6에 도시한 2개의 중간 구석(14) 대신에 하나의 중간 구석이나 심지어 3개의 중간 구석이 있는 형태도 생각해 볼 수 있으며, 여기서 중간 구석(14)는 각각 메인 구석(11)보다 둔각의 형태를 지닌다.
이에 반하여 도 6c는 연속적으로 외측으로 볼록하게 융기된 모서리(122)를 간략하게 도시하는 바, 이 모서리의 벽 두께도 도 6a에 도시한 직선형 모서리(121)의 벽 두께에 비해 더 큰 최소 벽 두께 D123c > D123a일 수 있다.
도 7은 전기 어셈블리의 케이스가 고정되어 있는, 플라스틱제 돔(22)가 있는 플라스틱제 케이스(2)로 이루어진 고정 구역을 표시한 단면을 한 번 더 간략히 도시하는 바, 여기서는 본 발명에 따른 금속제 고정 부재(1)를 이 돔에 밀어 넣었다. 이 케이스는 맞은편에서 두 번째 케이스 부분(5)에 의해 밀폐되는 바, 이 케이스 부분은 예컨대 금속으로 제작될 수 있다. 이 두 케이스 부분(2)과 (5)은 고정 부재(1)에 끼워져 있는 나사(3)에 의해 서로 결합된다. 또한 두 번째 케이스 부분(5)과 첫 번째 케이스 부분(2) 또는 고정 부재(1)의 테두리(16) 사이에 전기 어셈블리가 있는 회로판(14)을 놓고 거기서 고정시킨다. 나사(3)를 사용한 이 형태 대신 리벳을 사용한 고정도 생각해 볼 수 있을 것이다. 고정 부재(1)는 고정 구역(111)에서 언더컷이 없으며, 그 길이는 축(X) 방향에서 플라스틱제 돔(22)의 구멍 길이보다 짧다.
이에 반해 도 8은 고정 부재(1)과 결합된, 외측 나사산이 있는 핀(17)이 있는 또 다른 형태를 간략히 도시하는 바, 이때 고정 부재(1)의 고정 구역(111)에는 앞에서 이미 상세히 언급한 단면 형태를 지닌다. 이 형태도 고정 부재(1)를 납이 없는 금속 소재를 사용하여 냉간 단조에 의한 체적 성형으로 제작하기에 적합하다.

Claims (13)

  1. 플라스틱제 케이스(2)의 구멍에 밀어 넣고 토크를 플라스틱제 케이스(2)에서 흡수하거나 유도하기 위한 금속제 고정 부재(metal holding element)(1)로서,
    상기 고정 부재의 고정 구역(111)에,
    오목한 홈이나 노치 또는 언더컷이 없으며,
    상기 고정 부재의 단면 형태에 메인 구석(11)(main corner)이 세 개 있되, 상기 구석은 상하에서 볼록형 모서리(12)를 통해 서로 연결되어 있고,
    상기 고정 부재(1)에,
    a) 자가절삭형 나사(3)를 수납하기 위해 언더사이즈 크기로 고안된 실린더형 구멍(13);
    b) 내측 나사산; 또는
    c) 외측 나사산으로 상기 고정 부재와 연결된 핀(17)이 있고,
    상기 모서리(12) 각각은 하나 이상의 둔각형 중간 구석(14)에 의해 볼록하게 융기된 형태인 것을 특징으로 하는 금속제 고정 부재.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 고정 부재(1)가 납이 없는 금속 소재를 사용하여 냉간 단조에 의한 체적 성형으로 제작된 것을 특징으로 하는 금속제 고정 부재.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 구석(11)이 둥글게 처리되어 있되, 둥글게 처리한 메인 구석(11)의 길이가 상기 메인 구석 사이에 위치한 상기 모서리(12)의 길이와 비교하여 최대 25%인 것을 특징으로 하는 금속제 고정 부재.
  5. 청구항 1에 있어서, 중앙축(X)의 방향에서 상기 고정 부재의 한 면에 상기 중앙축(X)에 대해 내측으로 좁아지는(15) 외측 원주를 지닌 유도 구역(115)이 있는 것을 특징으로 하는 금속제 고정 부재.
  6. 청구항 1에 있어서, 중앙축(X)의 방향에서 고정 부재의 한 면에 중앙 축에서 외측으로 뻗은 테두리(16)가 있는 테두리 구역(116)이 있으며, 그 외측 원주는 고정 구역(111)에 있는 원주보다 큰 것을 특징으로 하는 금속제 고정 부재.
  7. 청구항 1, 3 내지 6 중 어느 한 항에 따른 고정 부재가 장착된 플라스틱제 케이스.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 고정 부재를 밀어 넣기 전의 실린더 형태를 지닌 압입 구멍이 있고, 상기 압입 구멍에 밀어 넣은 상기 고정 부재를 장착한, 플라스틱제 케이스.
  9. 청구항 7에 있어서, 고정 구역에 있는 상기 고정 부재를 밀어 넣은 후의 압입 구멍(21)은 상기 압입 구멍의 단면적 크기가 밀어 넣기 전의 압입 구멍(21) 단면적 크기보다 최대 7% 크지만, 3.5% 미만으로 큰 것을 특징으로 하는 플라스틱제 케이스.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 플라스틱제 케이스에 있는 구멍(21)은 플라스틱제 돔(22)에 배치되어 있는, 플라스틱제 케이스.
  11. 청구항 10에 있어서, 압입 구멍(21)의 밀어 넣기 전의 단면적은 플라스틱제 돔(22)의 단면적의 25 내지 60%에 해당하는, 플라스틱제 케이스.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 금속제 고정 부재의 고정 구역(111)의 길이가 중앙축(X) 방향에서 상기 플라스틱제 케이스에 있는 계획된 구멍(21)의 해당 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 플라스틱제 케이스.
  13. 삭제
KR1020177019767A 2015-01-15 2015-11-12 토크를 플라스틱제 케이스로 유도하기 위한 금속제 고정 부재 KR102558056B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015200505.4 2015-01-15
DE102015200505.4A DE102015200505A1 (de) 2015-01-15 2015-01-15 Metallisches Haltelement zum Einleiten eines Drehmoments in ein Kunststoffgehäuse
PCT/DE2015/200499 WO2016112886A1 (de) 2015-01-15 2015-11-12 Metallisches haltelement zum einleiten eines drehmoments in ein kunststoffgehäuse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170102498A KR20170102498A (ko) 2017-09-11
KR102558056B1 true KR102558056B1 (ko) 2023-07-20

Family

ID=54849070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177019767A KR102558056B1 (ko) 2015-01-15 2015-11-12 토크를 플라스틱제 케이스로 유도하기 위한 금속제 고정 부재

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10323673B2 (ko)
EP (1) EP3245413B1 (ko)
KR (1) KR102558056B1 (ko)
CN (1) CN107110193B (ko)
DE (2) DE102015200505A1 (ko)
WO (1) WO2016112886A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104224A1 (de) * 2013-04-10 2014-10-16 Heiko Schmidt Verfahren zum Befestigen eines Fügeelementes in einem Metallblech sowie Fügeelement
DE102023002927A1 (de) 2022-07-28 2024-02-08 Martin Krug Schraubenmutter zum selbstschneidenden Einschrauben in vorgebohrte Fahrzeug- und Flugzeugteile mit einseitigem Zugang

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110818A (ja) * 1998-09-30 2000-04-18 Penn Eng & Manuf Corp 段階的に形成されたねじ凹み付き金属インサート

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3304830A (en) * 1960-08-09 1967-02-21 Goodrich Co B F Expansible hollow rivet having a polygonal shank
US3311148A (en) * 1965-03-08 1967-03-28 Leitner Kajetan Conical collar nuts having spaced flats
GB2241758B (en) * 1990-03-07 1993-06-30 Martin George Ollis Blind hole anchor nut assembly
US5253966A (en) * 1992-05-20 1993-10-19 Ford Motor Company Fastener for a molded workpiece
US6494761B1 (en) * 1997-10-09 2002-12-17 Yomega Corporation Yo-yo and method for its manufacture
DE29718724U1 (de) * 1997-10-09 1998-09-17 Blechformwerke Bernsbach GmbH, 08315 Bernsbach Bauelemente-Verbindung
GB9903242D0 (en) * 1999-02-12 1999-04-07 Kaptifast Europ Limited Fastener
JP2000297810A (ja) * 1999-04-15 2000-10-24 Yazaki Corp ナットの固定構造
GB2358053B (en) * 1999-12-14 2003-11-19 Textron Fastening Syst Ltd Insert and method of installation thereof
JP2001227523A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Hitachi Ltd 化学薬品処理設備における部材結合装置
US6379196B1 (en) * 2000-03-01 2002-04-30 General Electric Company Terminal connector for a circuit breaker
DE10202267A1 (de) 2002-01-22 2003-07-31 Ejot Gmbh & Co Kg Stützhülse
US20050095078A1 (en) * 2002-04-11 2005-05-05 Takanori Makino Blind nut
US6945728B2 (en) * 2002-06-07 2005-09-20 Orchid Automation, Llc Mechanical fastener
US20040086356A1 (en) * 2002-07-01 2004-05-06 Jinn-Shing Chen Rivet structure
DE10319978B4 (de) * 2003-05-05 2005-10-13 Siemens Ag Anordnung aus Kunststoffteil und metallischem Einsatz mit unverlierbarer Schraube
KR20050037208A (ko) * 2003-10-17 2005-04-21 현대모비스 주식회사 자동차 캐리어 인서트너트
DE102004003240A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-11 Newfrey Llc, Newark Blindnietmutter
WO2006119401A2 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Whitesell International Corporation Splined fastener
KR20090006500U (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 승보메카텍 벽걸이형 액정디스플레이의 고정 브래킷용 너트
DE102009025525A1 (de) * 2008-06-24 2010-04-29 Richard Bergner Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Ausbilden einer Einpressverbindung zwischen einem Fügeelement und einem Werkstück, Einpressverbindung sowie Fügeelement
DE102009016633A1 (de) 2008-11-26 2010-05-27 Illinois Tool Works Inc., Glenview Befestigungsmittel zur Vormontage eines stiftförmigen Verbindungsmittels in einer Durchgangsöffnung eines Bauteils
US8950159B2 (en) * 2008-12-23 2015-02-10 Woodwelding Ag Method of anchoring a connector, and connector
DE102009039817A1 (de) * 2009-09-02 2011-03-03 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Selbststanzendes Mutterelement und Zusammenbauteil bestehend aus dem Mutterelement und einem Blechteil
JP2011239600A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電気接続箱
DE102010020682A1 (de) * 2010-05-15 2011-11-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Metallgussteil und Metallgießverfahren
DE102012215587A1 (de) 2012-09-03 2014-06-12 Leichtbau-Zentrum Sachsen Gmbh Lasteinleitungselement
US20140290425A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Cts Corporation Pedal Assembly with Mounting Insert

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110818A (ja) * 1998-09-30 2000-04-18 Penn Eng & Manuf Corp 段階的に形成されたねじ凹み付き金属インサート

Also Published As

Publication number Publication date
EP3245413A1 (de) 2017-11-22
CN107110193B (zh) 2019-06-14
US20170314605A1 (en) 2017-11-02
CN107110193A (zh) 2017-08-29
KR20170102498A (ko) 2017-09-11
DE112015004902A5 (de) 2017-07-06
WO2016112886A1 (de) 2016-07-21
US10323673B2 (en) 2019-06-18
EP3245413B1 (de) 2021-07-14
DE102015200505A1 (de) 2016-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9404524B2 (en) High performance thread rolling screw/bolt for use in an unthreaded nut anchor
JP2010500560A5 (ko)
JP2009079666A (ja) インサートナット
KR101602806B1 (ko) 풀림방지 볼트조립체
KR102558056B1 (ko) 토크를 플라스틱제 케이스로 유도하기 위한 금속제 고정 부재
EP3524833A1 (en) Anti-loose threaded pair and anti-loose threaded part
US20030204926A1 (en) Operating handle for cleaning device
CN111033059B (zh) 两部分紧固件、包括其的组件及使用其的方法
AU2014268101A1 (en) Attachment element
US20180372144A1 (en) Fastening element
CN107407318A (zh) 盲铆元件、盲铆元件的制造和应用
RU2642720C2 (ru) Дюбель и крепежный элемент для закрепления слоя материала
CN106050873B (zh) 固定螺栓及其固定方法
JP2016204911A (ja) 鉄筋交差部締結金具
US20180094670A1 (en) Lightweight construction fastener
EA024608B1 (ru) Анкерное устройство для крепления конструктивного элемента на несущем элементе
KR101193349B1 (ko) 플라스틱 부품과 다른 부품의 리벳 또는 나사 결합
KR20220119526A (ko) 나사체 설계 방법
RU2745585C1 (ru) Резьбовой элемент, а также создаваемое с его помощью соединение
EP3406170B1 (en) Fixing device
JP7444831B2 (ja) 板ばねナット及び締結構造
US20210086454A1 (en) Fastening element
JP5734495B1 (ja) 締結構造
KR101468914B1 (ko) 돌기형 비드와 외측홈을 구비한 팬너트
JP6745893B2 (ja) かしめ構造、かしめ組み付け品およびかしめ方法

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant