KR20070119900A - An element attachable by riveting to a sheet metal part and also a component assembly and a method for the production of the component assembly - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 센터링 기능을 구비하는, 본 발명에 따른 부재를 나타내는 도면으로서, A는 헤드 부분의 하측을 나타내는 사시도이고, B는 부분 종단면도이며, C는 헤드 부분의 저면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the member which concerns on this invention with a centering function, A is a perspective view which shows the lower side of a head part, B is a partial longitudinal cross-sectional view, C is a bottom view of a head part.
도 2는 본 발명에 따른 부재의 체결을 나타내는 도면으로, A는 부재가 원뿔형 융기부의 중앙 개구를 통과하기 전의 상태를 나타내는 부분 단면도이고, B는 부재가 상기 중앙 개구를 통과한 콤포넌트 어셈블리를 나타내는 부분 단면도이다.2 is a view showing the fastening of the member according to the present invention, where A is a partial cross-sectional view showing a state before the member passes through the central opening of the conical ridge, and B is a part showing the component assembly through which the member has passed through the central opening. It is a cross section.
도 3은 도 1과 유사한 도면이나, 패스닝 기능을 구비한 센터링 부재의 형태인, 본 발명의 변형된 실시예를 나타내는 도면이다.3 is a view similar to FIG. 1 but showing a modified embodiment of the invention in the form of a centering member with a fastening function.
도 4는 도 2와 유사한 도면이나, 도 3의 볼트 부재가 판금 부품에 체결되는 것을 나타내는 부분 단면도이다.FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 but with a partial cross sectional view showing that the bolt member of FIG. 3 is fastened to the sheet metal part.
도 5는 도 4에 나타낸 콤포넌트 어셈블리에 콤포넌트가 체결된, 스크루-온 상태를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a view showing a screw-on state in which a component is fastened to the component assembly shown in FIG. 4.
본 발명은 리벳팅에 의해 판금 부품에 체결 가능한 부재, 특히 샤프트부 및 헤드부를 가지는 센터링 볼트 형태의 부재에 관한 것으로, 상기 헤드부는 상기 판금 부품과 대면하는 측부에 적어도 대략 환형의 링 리세스를 가지며, 상기 링 리세스는 반경방향 내측에서 상기 헤드부의 실린더 섹션과 병합되고, 상기 실린더 섹션은 상기 샤프트부와 병합되고 상기 헤드부의 영역에서 상기 샤프트부를 둘러싸는 튜브형 리벳 섹션과 병합되며, 상기 링 리세스는 자신의 반경방향 외측에 배열되는 환형의 접촉면 내에 배치되며 적어도 대략 원뿔형인 벽을 통해 반경방향 외측에서 상기 환형의 접촉면과 병합된다. 또한, 본 발명은 상기 부재가 체결되는 판금 부품을 포함하는 콤포넌트 어셈블리, 및 상기 부재를 판금 부품에 체결하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a member which can be fastened to a sheet metal part by riveting, in particular a centering bolt type member having a shaft portion and a head portion, wherein the head portion has at least a substantially annular ring recess on the side facing the sheet metal component. The ring recess merges radially inward with the cylinder section of the head portion, the cylinder section merges with the shaft portion and with a tubular rivet section surrounding the shaft portion in the region of the head portion, the ring recess Is disposed within an annular contact surface arranged radially outwardly thereof and merges with the annular contact surface radially outward through at least an approximately conical wall. The invention also relates to a component assembly comprising a sheet metal part to which the member is fastened, and a method for fastening the member to the sheet metal part.
상기 부재, 콤포넌트 어셈블리, 및 그 제조 방법은 EP-A-0 539 793의 도 8 및 도 9에 공지되어 있다. 공지된 방법에서, 판금 부품은 체결 영역에 원뿔형 융기부를 가지며, 볼트의 샤프트부에는 나사가 제공되고 또한 융기된 쪽의 원뿔형 융기부의 중앙 개구를 통해 삽입되는 환형의 리벳 섹션이 제공되며, 리벳팅 공정 중에 상기 원뿔형 융기부의 상부 영역은 편평하게 가압되고 리벳 비드(bead)는 상기 판금 부품의 하측, 즉 볼트 부재의 헤드부로부터 멀리 떨어진 판금 부품 쪽에 놓이며, 상기 링 리세스는 원뿔형 융기부를 편평하게 가압한 후에도 여전히 존재한다.Such members, component assemblies, and methods of manufacturing the same are known from FIGS. 8 and 9 of EP-A-0 539 793. In a known method, the sheet metal part has a conical ridge in the fastening area, the shaft portion of the bolt is provided with an annular rivet section which is provided with a screw and which is inserted through the central opening of the conical ridge on the raised side, the riveting process Wherein the upper region of the conical ridge is pressed flat and the rivet bead lies below the sheet metal part, i.e., toward the sheet metal part away from the head of the bolt member, and the ring recess presses the conical ridge flat. It still exists after one.
예시된 실시예에서는, 회전에 대한 저항을 제공하는 복수의 노즈(nose)가 존 재하며, 상기 노즈는 외주 방향으로 균일하게 분포되고 헤드부의 링 리세스의 환형 리벳 섹션으로의 천이 영역에 존재하며 측면에서 보아 삼각형 형상을 가지며, 상기 노즈는 링 리세스의 폭의 일부분에 걸쳐서만 반경방향 구역으로 연장되는 회전에 대하여 저항을 제공한다.In the illustrated embodiment, there are a plurality of noses providing resistance to rotation, the noses being evenly distributed in the circumferential direction and present in the transition region to the annular rivet section of the ring recess of the head portion. It has a triangular shape in side view and the nose provides resistance to rotation extending radially only over a portion of the width of the ring recess.
그러나, 이러한 유형의 볼트 부재는 실제로 사용되지 않았다. 그 이유 중의 하나는, 이들 노즈가 한편으로는, 회전에 대하여 저항을 제공하여 판금 부품이 원하는 형상으로 변형되는 것을 방해하고, 다른 한편으로는, 환형의 리벳 섹션을 강화시켜서 비드 섹션의 전체에 비드가 형성되는 것을 곤란하게 하기 때문이다. 또한, 이러한 유형의 설계는 판금의 원하지 않는 변형을 가져올 수 있다. 이러한 유형의 부재에서, 다이 버튼(die button)은 리벳 비드를 형성하고 리벳 비드에 대하여 판금 부품을 가압하여 재형성하는 역할을 하며, 리벳 비드는 판금 부품을 가압한다. 따라서, 형성된 리벳 비드는 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈에 대하여 판금 부품을 가압하고 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈를 판금재에 가압한다. 이것은 실질적으로 용이하지 않은 것으로 확인되었으며, 판금재가 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈에 걸려 리벳 비드의 형성이 곤란해지고, 리벳 섹션은 변형되어 판금재에 반경방향으로 절반만이 가압된다.However, this type of bolt member was not actually used. One reason is that these noses, on the one hand, provide resistance to rotation to prevent the sheet metal part from deforming into the desired shape, and on the other hand, the annular rivet sections are reinforced to bead the entire bead section. This is because it makes it difficult to form. In addition, this type of design can result in unwanted deformation of the sheet metal. In this type of member, a die button serves to form the rivet beads and to reform the sheet metal parts against the rivet beads, the rivet beads pressing the sheet metal parts. Thus, the formed rivet beads urge the sheet metal part against the nose providing resistance to rotation and the nose providing the resistance against rotation to the sheet metal material. This has been found to be practically inconvenient, making it difficult to form rivet beads, with the sheet metal caught in a nose providing resistance to rotation, the rivet section being deformed and only half of the sheet metal being pressed radially.
리벳팅에 의해 판금 부품에 체결되는 부재가 센터링 부재로서 역할을 하는 기술에 있어서, 일련의 적용이 공지되어 있다. 이와 관련하여, 상기 부재는, 판금 부품에 리벳팅되는 부재에 체결되며 판금 부품에 대하여 정확하게 위치될 추가의 콤포넌트의 구멍 내에 비교적 밀착되게 끼워지는 샤프트의 부분 구역을 갖는다. 이와 관련하여, 센터링 부재는 단순한 센터링 기능을 가져서 다른 부재에 의해 추가의 콤포넌트를 판금 부품에 나사결합하는 것이 가능할 수 있거나, 센터링 부재에는 동시에 나선이 제공되어 추가의 콤포넌트를 판금 부품에 부착하기 위한 역할을 한다. 따라서, 부재는 센터링 기능뿐만 아니라 체결 기능도 갖는다.BACKGROUND OF THE INVENTION In a technique in which a member fastened to a sheet metal part by riveting serves as a centering member, a series of applications are known. In this regard, the member has a partial section of the shaft that is fastened to the member riveted to the sheet metal part and fits relatively tightly within the hole of a further component to be accurately positioned relative to the sheet metal part. In this regard, the centering member may have a simple centering function so that it may be possible to screw additional components to the sheet metal part by another member, or the centering member may be provided with a spiral at the same time to attach the additional component to the sheet metal part. Do it. Thus, the member has a fastening function as well as a centering function.
이러한 센터링 부재, 또는 센터링 및 체결 부재는, 예를 들어 독일특허 제3447006.9호에 기재되어 있는, Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. KG에 의한 소위 SBF 볼트의 형태로 구현된다. SBF 볼트 부재에서, 샤프트부로부터 멀리 떨어진 헤드부의 단부는 판금 부품과 리벳 연결되도록 되어 있다.Such centering members, or centering and fastening members, are described, for example, in Profil Verbindungstechnik GmbH & Co. It is implemented in the form of the so-called SBF bolts by KG. In the SBF bolt member, the end of the head portion away from the shaft portion is adapted to rivet the sheet metal part.
선택적으로 체결 기능을 구비하는 이러한 센터링 부재는, 실질적으로 그 자체가, 상기 부재의 헤드부의 영역에서 판금 부품과 체결되기 위해 판금 부품 및 헤드부가 비교적 상당히 재형성될 필요가 있다는 것이 확인되었다. 이로 인해, 샤프트 직경이 12㎜ 이상인 부재에 대하여는 판금 부품과의 리벳 연결을 위해 비교적 커다란 재형성 힘이 필요하게 된다. 이것은 특히, 샤프트 직경이 커다란 센터링 부재가 흔히 사용되는 경우인, 판금 부품의 두께가 상당히 두꺼운 경우에 문제가 된다.It has been found that such a centering member, which optionally has a fastening function, substantially itself needs to be relatively reshaped to be fastened with the sheet metal part in the region of the head part of the member. As a result, for members with a shaft diameter of 12 mm or more, relatively large reforming forces are required for riveting the sheet metal parts. This is especially a problem when the sheet metal parts are quite thick, where centering members with large shaft diameters are often used.
센터링 목적으로 사용될 수 있는 다른 패스너 부재에서도 유사한 문제가 발생한다.Similar problems arise with other fastener members that may be used for centering purposes.
다른 부재로서 WO 02/077468에 기재된 센터링 부재가 사용될 수 있다. 이것은 기능성 부재로서, 헤드부가 환형의 접촉면을 가지며 튜브형 리벳 섹션이 상기 헤드부의 접촉면의 측부에서 헤드부로부터 이격되어 있고, 튜브형 가이드 섹션이 상기 튜브형 리벳 섹션과 동심으로 상기 튜브형 리벳 섹션의 반경방향 내부에 배치되고, 환형 간극이 가이드 섹션과 리벳 섹션 사이에 제공되고, 가이드 섹션은 리벳 섹션의 자유 단부를 넘어 돌출된다.As another member, the centering member described in WO 02/077468 can be used. It is a functional member, wherein the head portion has an annular contact surface, the tubular rivet section is spaced apart from the head portion on the side of the contact surface of the head portion, and the tubular guide section is concentric with the tubular rivet section radially inside the tubular rivet section. An annular gap is provided between the guide section and the rivet section, the guide section protruding beyond the free end of the rivet section.
튜브형 리벳 섹션의 벽의 자유 단부는, 축방향 단면의 평면에서 보아, 반경방향 외측 및 반경방향 내측에서 모두 둥글게 되어 있으며, 예를 들어 반원 형상 또는 화살촉과 유사한 형상이어서, 리벳 비드의 형성에 유리하다. 가이드 섹션은 관통(piercing) 섹션으로서 형성되며, 접촉면과 멀리 떨어진 단부에 환형의 커팅 에지를 가져서 부재가 판금 부품에 스스로 관통되는 형태로 삽입되도록 한다. 부재는 우선적으로 자가 관통(self-piercing) 기능을 가지는 너트 부재로서 형성된다. 그러나, 이러한 부재에서는 환형의 접촉면에 링 리세스가 제공되지 않으며, 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈(nose)는 반경방향으로 연장되는 융기부 또는 리브(rib)의 형상을 가지며 환형의 접촉면에 형성된다.The free end of the wall of the tubular rivet section is rounded both radially outwardly and radially inwardly in the plane of the axial cross section, for example in a semicircular or arrowhead-like shape, which is advantageous for the formation of rivet beads . The guide section is formed as a piercing section and has an annular cutting edge at the end away from the contact surface to allow the member to be inserted into the sheet metal part by itself. The member is first formed as a nut member having a self-piercing function. However, in such a member, no ring recess is provided on the annular contact surface, and a nose providing resistance to rotation has a radially extending ridge or rib shape and is formed on the annular contact surface. do.
본 발명의 목적은, 단순한 센터링 기능은 물론 센터링 및 체결 기능을 가질 수 있고, 샤프트 직경이 12㎜ 이상인 경우에도 판금 부품에 대한 체결에 필요한 힘이 수용 가능한 한계 내에 유지되고, 판금 부품의 원하지 않는 변형의 위험이 없으며, 두께가 다양한 판금 부품에 대하여 하나의 부재만으로 회전에 대한 탁월한 저항이 실현될 수 있는, 전술한 유형의 부재를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to have a simple centering function as well as a centering and fastening function, and even when the shaft diameter is 12 mm or more, the force required for fastening to the sheet metal part is kept within an acceptable limit, and unwanted deformation of the sheet metal part It is to provide a member of the above-described type, in which there is no risk, and excellent resistance to rotation can be realized with only one member for sheet metal parts having various thicknesses.
상기 목적을 달성하기 위해, 전술한 유형의 부재는, 적어도 하나의 로컬 리 세스, 바람직하게는 균일하게 분포된 복수의 로컬 리세스가 링 리세스의 원뿔형 벽 및/또는 선택적으로 존재하는 링 리세스의 환형 베이스면에 제공되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a member of the above-described type is provided with at least one local recess, preferably a ring recess in which a plurality of locally recessed uniformly distributed conical walls and / or optionally exist. It characterized in that the provided on the annular base surface.
링 리세스의 원뿔형 벽 및/또는 링 리세스의 튜브형 베이스면에 로컬 리세스 또는 균일하게 분포된 복수의 리세스의 형태로 회전에 대하여 저항을 제공하는 특징을 제공함으로써, 특히 두꺼운 판금에 있어서, 판금 부품에 대한 부재의 체결 시에 판금 부품의 형성 또는 리벳 섹션의 재형성에 대하여 우선적으로 극복되도록 회전에 대하여 저항을 제공하는 특징이 저항을 나타내는 상황을 방지할 수 있다. 또한, 회전에 대한 저항을 제공하는 이러한 리세스에 의해, 판금 부품의 원하지 않는 변형을 방지할 수 있으며, 이것은 센터링 부재에 있어서 특히 중요하다. 또한, 회전에 대하여 저항을 제공하는 이러한 리세스는 적절한 회전성을 보장하며, 리벳 비드가 판금 부품의 하측, 즉 부재의 헤드부로부터 멀리 떨어진 판금 부품 쪽에 존재하는 링 리세스 내에 완전히 수용될 수 있도록 형성되는 것을 방해하지 않아, 판금 부품의 하측에 편평한 체결면이 존재하게 된다. 이로 인해, 센터링 작용을 하는 부재의 가이드 섹션이 판금 부품의 하측, 즉 부재의 샤프트부에 존재하는 리벳 비드의 자유 단부면에 직접 제공될 수 있도록 하여, 부재의 가이드 섹션 전체에 배치되는 콤포넌트의 이상적인 센터링 또는 포지셔닝이 보장되도록 한다.By providing a resistance to rotation in the form of a local recess or a plurality of evenly distributed recesses in the conical wall of the ring recess and / or the tubular base surface of the ring recess, in particular in thick sheet metal, It is possible to avoid the situation in which the feature of providing resistance to rotation exhibits resistance so as to preferentially overcome the formation of the sheet metal part or the reforming of the rivet section upon fastening of the member to the sheet metal part. In addition, this recess, which provides resistance to rotation, can prevent unwanted deformation of the sheet metal part, which is particularly important for the centering member. In addition, this recess, which provides resistance to rotation, ensures proper rotation and ensures that the rivet bead is fully received in the ring recess existing below the sheet metal part, i.e., on the sheet metal part away from the head of the member. Without interfering with the formation, there is a flat fastening surface on the underside of the sheet metal part. This allows the guide section of the member to act as a centering action to be provided directly to the lower end of the sheet metal part, ie the free end face of the rivet bead present in the shaft portion of the member, thus making it ideal for the component disposed throughout the guide section of the member. Ensure centering or positioning is guaranteed.
또한, 본 발명에 따른 부재는 판금 두께의 차이가 비교적 넓은 범위인 일 실시예에 사용될 수 있다. 예를 들어, 0.6 내지 3.5㎜의 두께 범위를 가지는 판금에서 판금 부품의 하측에 있는 링 리세스에 위치되는 리벳 비드가 판금 부품의 하측 을 넘어 돌출하여 추가의 콤포넌트가 체결될 때 문제를 일으키지 않도록 커버하는 데에는 단지 2개의 상이한 부재만이 필요하다. 예를 들어, 리벳 섹션이 짧은 제1 실시예에서는 0.6 내지 1.5㎜의 판금 두께가 커버될 수 있고, 리벳 섹션이 기다란 제2 실시예에서는 1.5 내지 3.5㎜의 판금 두께가 커버될 수 있다. 특히, 센터링 볼트에 대하여 매우 빈번하게 일어나는 범위인 1.25 내지 3.0㎜ 범위의 판금 두께에 대하여 다소 짧은 리벳 섹션을 가지는 하나의 부재를 사용하는 것이 가능하다. 본 발명은 직경이 12㎜인 샤프트를 구비하는 부재에 한정되지 않으며, 예를 들어 4 내지 38㎜의 범위에서 제한 없이 광범위하게 선택되는 샤프트 직경이 사용될 수 있다.In addition, the member according to the invention can be used in one embodiment where the difference in sheet metal thickness is relatively wide. For example, in sheet metal with a thickness range of 0.6 to 3.5 mm, a rivet bead located in a ring recess below the sheet metal part protrudes beyond the lower part of the sheet metal part so that the cover does not cause problems when additional components are fastened. Only two different members are needed to do this. For example, a sheet metal thickness of 0.6 to 1.5 mm may be covered in a first embodiment with short rivet sections, and a sheet metal thickness of 1.5 to 3.5 mm may be covered in a second embodiment with long rivet sections. In particular, it is possible to use one member with a rather short rivet section for sheet metal thickness in the range of 1.25 to 3.0 mm, which is a very frequent range for the centering bolt. The present invention is not limited to a member having a shaft having a diameter of 12 mm, and a wide range of shaft diameters can be used, for example, without limitation in the range of 4 to 38 mm.
본 발명에 따른 부재는 또한, EP 0 539 793 B1에 따른 소위 클램핑 구멍 리벳팅 공정을 수행하는 것이 가능하며, 이로 인해 판금 부품과 부재 사이에 원하는 체결이 이루어질 수 있는 장점을 갖는다. 즉, 리벳팅 공정의 실행 중에 판금 부품의 중앙 개구의 크기를 감소시키기 위해 원뿔형 융기부를 편평하게 (부분적으로) 가압하여, 개구의 림 영역이 리벳 섹션 위의 영역 또는 리벳 섹션의 영역에서 부재의 판금과 접촉하는 한편 리벳 섹션은 리벳팅 공정을 통해 반경방향 외측으로 구부러지고 선택적으로 리벳팅 공정에 의해 반경방향으로 확장된다.The member according to the invention also makes it possible to carry out the so-called clamping hole riveting process according to EP 0 539 793 B1, which has the advantage that a desired fastening can be achieved between the sheet metal part and the member. That is, the conical ridges are flattened (partially) to reduce the size of the central opening of the sheet metal part during the execution of the riveting process so that the rim area of the opening is the sheet metal of the member in the area above the rivet section or in the area of the rivet section. While in contact with the rivet section is bent radially outward through the riveting process and optionally radially extended by the riveting process.
그러나, 클램핑 구멍 리벳팅 공정을 이용하는 것이 필수적인 것은 아니며, 리벳 섹션이 비드를 형성하는 동안에, 다이 버튼(die button)이 자신과 부재의 헤드부 사이에서 판금재를 붕괴시키기 때문에 원뿔형의 융기부가 부재의 헤드부 하측에서 링 리세스의 형상과 결합될 수 있으며, 판금재는 로컬 리세스 쪽으로 흐르는 것 외에 반경방향 내측으로도 압박되어 체결됨으로써, 상기 목적이 달성될 수 있다.However, it is not essential to use a clamping hole riveting process, and while the rivet section forms a bead, the conical ridges will cause the sheet metal material to collapse between itself and the head of the member. It can be combined with the shape of the ring recess at the bottom of the head, the sheet metal material is pressed against the radially inner side in addition to flowing toward the local recess, the above object can be achieved.
패스너 부재가 단순히 센터링 기능을 가지는 경우에도, 요구되는 공정에서 판금 부품에 대한 부재의 체결 방법이 신뢰적으로 이루어지는 것을 간단하게 보장할 수 있도록 하기 위해, 회전에 대한 저항을 로컬 리세스의 형태로 제공하는 특징을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 판금 부품의 부재의 체결 후에, 그리고 판금 부품의 적절한 지지를 통해, 부재에 토크를 가하여, 판금 부품에 대하여 부재를 트위스트하거나 판금 부품에서 헐겁게 하도록 한다. 발생하는 토크의 레벨은 부재가 판금 부품에 얼마나 견고하게 체결되었는가를 측정하는 기준이 되며 품질의 유지 또는 품질의 확인을 위해 이용될 수 있다.Even if the fastener member simply has a centering function, resistance to rotation is provided in the form of a local recess so that it can be simply ensured that the fastening method of the member to the sheet metal part is reliably performed in the required process. It is desirable to have a feature to. That is, after the fastening of the member of the sheet metal part, and through proper support of the sheet metal part, torque is applied to the member to twist or loosen the member with respect to the sheet metal part. The level of torque generated is a measure of how firmly the member is fastened to the sheet metal part and can be used to maintain or confirm quality.
패스닝 기능을 가지는 부재에 있어서는, 볼트 부재로서 구현된 부재의 샤프트부에 너트를 체결할 때, 또는 너트 부재로서 형성된 부재의 중공 샤프트부에 스크루를 나사삽입할 때, 체결 기능이 달성될 수 있도록, 즉 회전에 대하여 요구되는 저항이 이루어질 수 있도록, 어떠한 경우에도 회전에 대한 저항을 제공하는 특징이 요구된다. 부재가 너트 부재로서 형성될 때, 헤드부, 중공 샤프트부, 및/또는 샤프트부로부터 멀리 떨어진 헤드부 쪽에 제공되는 체결 섹션에는 나선이 제공될 수 있다. 나선이 체결 섹션에 제공되는 경우, 체결 섹션의 외경은 부재의 헤드부의 외경보다 작은 것이 바람직하며, 이로 인해 환형의 압력 접촉면이 제공됨으로써 부재를 판금 부품에 가압하여 여기서 발생하는 힘에 의한 패스너 섹션의 변형 없이 리벳팅 공정이 실현될 수 있다. 부재가 너트 부재로서 구현되는 경우에는 자가 관 통이 이루어질 수도 있다.In a member having a fastening function, the fastening function can be achieved when the nut is fastened to the shaft portion of the member embodied as the bolt member or when the screw is inserted into the hollow shaft part of the member formed as the nut member. In other words, a feature is provided that provides resistance to rotation in any case so that the required resistance to rotation can be achieved. When the member is formed as a nut member, a helix may be provided in the fastening section provided on the head portion, the hollow shaft portion, and / or the head portion away from the shaft portion. If a helix is provided in the fastening section, the outer diameter of the fastening section is preferably smaller than the outer diameter of the head portion of the member, whereby an annular pressure contact surface is provided to press the member against the sheet metal part, thereby reducing the effect of the fastener section. The riveting process can be realized without deformation. If the member is implemented as a nut member, self penetration may be achieved.
본 발명의 부재의 바람직한 실시예는 청구범위 제1항 내지 제11항과 관련된다.Preferred embodiments of the absence of the invention relate to claims 1 to 11.
본 발명에 따른 콤포넌트 어셈블리는, 판금 부품이, 링 리세스에 수용되는 링 리세스 영역에 환형 융기부를 가지며, 판금 부품의 소재가 로컬 리세스에 배치되고, 판금 부품은, 링 리세스로부터 멀리 떨어진 측부에, 리벳 비드 쪽으로 구부러진 리벳 섹션이 배치되는 링 리세스를 가지며, 헤드부로부터 멀리 떨어진 리벳 비드의 측부는 적어도 실질적으로 리벳 비드 주위 영역에서 판금 부품의 측부를 넘어 돌출되지 않으며 리벳 비드에 대하여 약간 후퇴되어 있는 것이 바람직하다.In the component assembly according to the invention, the sheet metal part has an annular ridge in the ring recess area received in the ring recess, the material of the sheet metal part is placed in the local recess, and the sheet metal part is remote from the ring recess. At the side, there is a ring recess in which a rivet section bent towards the rivet bead is arranged, wherein the side of the rivet bead away from the head portion at least substantially does not protrude beyond the side of the sheet metal part in the region around the rivet bead and slightly against the rivet bead. It is preferable to retreat.
이러한 콤포넌트 어셈블리의 바람직한 실시예는 청구범위 제13항 및 제14항과 관련된다.Preferred embodiments of such component assemblies relate to
최종적으로, 콤포넌트 어셈블리의 형성을 위해 판금 부품에 부재를 체결하기 위한 본 발명의 방법은, 적어도 실질적으로 링 리세스의 형상과 일치되거나 바람직하게 원뿔형 벽보다 가파른 원뿔형 형상을 가지는 융기부를 형성하기 위해 구멍의 영역에 미리 형성된 사전 천공된 판금 부품에 상기 부재가 삽입되고, 리벳 섹션 주위의 판금재는 샤프트부를 수용하는 중앙 리세스 또는 중앙 보어 및 상기 중앙 리세스 또는 중앙 보어를 둘러싸는 환형의 융기부를 가지는 다이 버튼에 의해 각각의 로컬 리세스로 형성되며 리벳 섹션은 리벳 비드의 형성 중에 판금 부품의 하측에 형성되는 링 리세스 쪽에 놓이거나 가압되는 것을 특징으로 한다.Finally, the method of the present invention for fastening a member to a sheet metal part for the formation of a component assembly comprises at least a hole for forming a ridge that has a conical shape that is at least substantially consistent with the shape of the ring recess or preferably steeper than the conical wall. The member is inserted into a preformed sheet metal part preformed in the region of the die, the sheet metal around the rivet section having a central recess or central bore receiving the shaft portion and an annular ridge surrounding the central recess or central bore. Each local recess is formed by a button and the rivet section is placed or pressed against the ring recess formed below the sheet metal part during the formation of the rivet beads.
이러한 실시예에서, 다이 버튼의 환형 융기부는 그 반경방향 외측에 배치되 는 둥근 형상의 표면과 병합되는 링 에지를 적어도 실질적으로 구비하는 자유 단부에 형성되고, 이로 인해 리벳 섹션은 리벳 비드로 재형성된다. 이와 관련하여, 링 에지의 직경은 리벳 섹션의 자유 단부의 링 선단 영역의 튜브형 리벳 섹션의 직경보다 작아서, 링 에지는 리벳팅 공정 중에 리벳 비드를 반경방향 외측으로 변형시킬 수 있다.In this embodiment, the annular ridge of the die button is formed at a free end having at least substantially a ring edge that merges with a rounded surface disposed radially outwardly, whereby the rivet section is reformed into rivet beads. do. In this regard, the diameter of the ring edge is smaller than the diameter of the tubular rivet section of the ring tip region of the free end of the rivet section so that the ring edge can deform the rivet beads radially outward during the riveting process.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 리벳팅에 의해 판금 부품(10)에 체결되는 부재(12)를 도시한다. 부재(12)는 샤프트부(14) 및 헤드부(16)를 가지는 센터링 부재의 형태를 가지며, 헤드부는 판금 부품(10)으로부터 멀리 떨어진 측부(18)에 적어도 대략 환형의 링 리세스(20)를 가지며, 상기 리세스는 반경방향 내측에서 헤드부(16)의 실린더 섹션(21)에 병합되고, 상기 실린더 섹션은 샤프트부(14)와 병합되고 헤드부(16)의 영역, 즉 헤드부(16)의 바로 아래에서 샤프트부(14)를 둘러싸는 튜브형 리벳 섹션(22)과 병합된다. 링 리세스(20)는 자신의 반경방향 외측에 배열되는 환형의 접촉면(24) 내, 또는 원형 링 세그먼트로 이루어지는 접촉면(24')의 반경방향 외측에 배치되며, 적어도 대략 원뿔형인 벽(23)을 통해 반경방향 외측에서 접촉면(24 또는 24')과 병합된다. 원뿔형 벽(23)은 바람직하게 수평 평면에 대하여 약 33°의 각도를 가지며, 이 각도는 20°내지 45°범위에서 선택될 수 있으며 이것에만 한정되지 않는다.1 and 2 show the
원뿔형 벽의 반경방향 내측에서, 링 리세스(20)는 실린더 섹션(21)의 반경방향 외측면(28)과 적어도 단면의 절반이 병합되는 굴곡진 환형의 베이스면(26)을 갖 는다. 본 실시예에서, 반경방향의 단면 절반이 굴곡진 베이스면(26)은 부재(12)의 중앙 종축(30)과 실질적으로 직각인 편평부(28)를 포함한다. 그러나, 편평한 베이스면을 생략하거나 편평부(28)의 반경방향 폭을 확장시켜서, 직접 또는 비교적 작은 반경으로 원뿔형 벽(23) 및/또는 리벳 섹션(22) 위의 실린더 섹션(21)과 병합되도록 할 수도 있다. 베이스면은 또한 상이하게, 즉 원뿔형 벽의 리벳 섹션(22) 위의 실린더 섹션(21)으로의 비교적 날카로운 천이에 의해 실현될 수 있다(여기서, 용어 "위"는 부재(12)의 도시된 방향이며 기하학적인 정의는 아님).On the radially inner side of the conical wall, the
적어도 하나의 로컬 리세스(32), 바람직하게는 균일하게 분포된 복수의 로컬 리세스(32)는 링 리세스(20)의 원뿔형 벽(23) 및/또는 선택적으로 링 리세스(20)의 베이스면(26)에 제공된다.At least one
각각의 로컬 리세스(32)는 기다랗고 둥근 형상을 가지며, 각각의 로컬 리세스의 측벽으로부터 날카로운 에지를 지나 링 리세스(20)의 표면으로 천이된다. 그러나, 이들 천이부 또한 둥글게 만들어질 수 있다.Each
각각의 로컬 리세스(32)는 본질적으로 반경방향 평면에 배치되며, 본 실시예에서는 환형 접촉면으로 연장되도록 만들어져서, 환형의 접촉면(24)이 원형 링 세그먼트(24')로 분할되며, 도 1B의 좌측에 있는 지점(24', 32', 24')으로 확인될 수 있다. 따라서 "환형 접촉면" 또한 로컬 리세스에 의해 중단되는 원형 링 세그먼트로 이루어진 접촉면을 커버하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 로컬 리세스를 보다 짧게 하여 접촉면(24)에 도달하지 않아 분할을 하지 않도록 하는 것도 가능하다.Each
보다 상세하게는, 로컬 리세스의 분할과 마찬가지로, 본 실시예에서는 환형의 접촉면(24) 또한 링 리세스(23)의 베이스면(26)을 분할한다. 이 베이스면(26)을 환형이고 한다면, 하나의 로컬 리세스 또는 복수의 로컬 리세스에 의해 중단되는 베이스면을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.More specifically, similarly to the division of the local recess, in this embodiment, the
본 실시예에서는 6개의 균일하게 분포된 로컬 리세스가 제공된다. 그러나, 1개 내지 12개의 리세스가 제공될 수도 있으며, 이들 로컬 리세스가 보다 작거나 좁으며 깊이가 작게 만들어진다면 이보다 많은 개수가 제공될 수도 있다.In this embodiment, six uniformly distributed local recesses are provided. However, one to twelve recesses may be provided, and more may be provided if these local recesses are made smaller or narrower and have a smaller depth.
도 1B에 도시된 바와 같이, 튜브형 리벳 섹션의 벽의 자유 단부(34)는 반경방향 단면 평면으로 보아(도 1B의 우측에 도시된 바와 같이) 반경방향 외측 및 반경방향 내측 모두가, 예를 들어 반원형 또는 화살촉과 유사한 형상으로 둥글게 되어, 리벳 섹션의 하단부에 있는 링 선단이 참조부호 34로 나타낸 위치에서 정밀하게 돌출되도록 한다.As shown in FIG. 1B, the
도 1 및 도 2의 실시예에서, 샤프트부(14)는 솔리드 또는 튜브형 센터링부로 형성된다. 부재는 단순한 센터링 부재로서 형성되는 대신에 도 3 및 도 4에 따른 센터링 및 체결 부재로서 형성될 수도 있다.1 and 2, the
도 3 및 도 4의 실시예의 설명에서, 도 1 및 도 2의 실시예와 동일한 형상 및/또는 기능을 가지는 구성요소에는 동일한 참조부호를 부여하였으며 특별히 언급되지 않는 한 전술한 것과 동일한 특징 및 기능이 적용되는 것으로 이해하여야 한다. 반대로, 특별히 언급되지 않는 한, 도 3 및 도 4의 설명 또한 도 1 및 도 2의 실시예에 적용된다. 설명을 간결하게 하기 위해, 반복되는 설명은 생략하기로 한 다. 도 3 및 도 4의 실시예에서, 샤프트부(14)에는 나선(14')이 제공된다.In the description of the embodiments of FIGS. 3 and 4, components having the same shape and / or function as the embodiments of FIGS. 1 and 2 are given the same reference signs and unless otherwise noted, the same features and functions as described above. It should be understood that it applies. Conversely, unless otherwise noted, the descriptions of FIGS. 3 and 4 also apply to the embodiment of FIGS. 1 and 2. For simplicity, repeated descriptions will be omitted. 3 and 4, the
나선(14')은 튜브형 리벳 섹션의 자유 단부 영역의 근처에 나선 런아웃부(thread run-out)(14")를 가지며, 나선 런아웃부는 나선의 외경과 동일하거나 보다 큰 직경을 가지는 실린더 섹션과 병합된다. 실제적인 센터링 섹션을 형성하는 실린더 섹션(40)은, 도 4B에 도시된 바와 같이, 부재(12)가 판금 부품(10)에 체결될 때 본질적으로 먼저 드러나게 된다. 도 1 및 도 2의 실시예에서, 리벳 섹션의 구부러진 부분, 즉 리벳 비드(42) 아래의 전체 샤프트부(14)가 센터링 섹션(40)을 형성하거나, 리벳 비드(42) 바로 아래 부분만이 센터링 섹션을 형성하고 나머지 부분은 단차를 형성, 즉 프리-센터링을 위해 직경이 축소될 수 있다.The spiral 14 'has a thread run-out 14 "near the free end region of the tubular rivet section, and the spiral run-out merges with a cylinder section having a diameter equal to or greater than the outer diameter of the spiral. The
도 1 및 도 3에 따른 부재에 대하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 헤드부는 샤프트부의 반대쪽에 예를 들어 외측 나사, 내측 나사, 클립 장착부를 구비한 추가의 샤프트부, 또는 가이드부의 형태로 기능부를 가질 수 있다. 또 다른 대안으로서, 샤프트부(14)는 보다 길게 만들어질 수 있으며, 핀 또는 가이드를 위한 가이드의 역할을 하거나 내측 나사가 제공될 수 있다.Various modifications are possible to the member according to FIGS. 1 and 3. For example, the head part may have a functional part on the opposite side of the shaft part, for example in the form of an outer screw, an inner screw, an additional shaft part with a clip mounting part, or a guide part. As yet another alternative, the
이하, 도 2를 참조하여, 판금 부품에 도 1의 부재(12)를 체결하는 방법을 설명한다. 도 3에 따른 부재(12)의 체결에 대한 설명은 도 4에 따른 판금 부재(10)에도 동일하게 적용되며, 동일한 참조부호가 이용되었다. 따라서, 도 2에 따른 방법의 설명은 도 4에 대하여 반복되지 않는다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, the method of fastening the
도 2A(4A)에 도시된 바와 같이, 부재(12)는 구멍이 미리 형성되고 구멍(50)의 영역이 융기부(52)로 미리 형성되어 링 리세스(23)의 형상과 적어도 실질적으로 대응되는 판금 부품에 삽입된다. 본 실시예에서, 판금 부품의 융기부(52)는 상부(53)가 편평하고 구멍(50)이 관통됨으로써, 구멍의 측벽(55)은 종축(30)과 평행하게 연장된다. 그러나, 미리 편평하게 형성되는 것이 필수적인 것은 아니며, 편평부(53) 없는 원뿔형 융기부(52)가 직접 형성될 수 있다. 구멍(50)의 스탬핑은 구멍(50)의 형성을 위한 프레싱 공정과 동시에 조합될 수 있어서, 구멍(50)은 원뿔형으로 연장될 수 있으며 도 2A의 상방으로 벌어지게 된다. 또 다른 대안으로서, 융기부는 링 리세스(23)의 원뿔형 벽(24)보다 경사가 큰 원뿔형 형상을 가질 수 있다.As shown in FIG. 2A (4A), the
판금 부품에 대한 부재의 체결은 프레스의 다이 버튼(die button) 또는 C형강에 의해 그 자체가 공지된 방식으로 실행된다. 이러한 구성에서, 가압은, 예를 들어 부재의 헤드부에 가해지는 한편, 판금 부품은 다이 버튼 상에 지지된다. 샤프트부를 수용하는 중앙 섹션 또는 중앙 보어, 및 상기 중앙 섹션 또는 중앙 보어를 둘러싸는 환형의 융기부를 가지는 다이 버튼(미도시)에 의해, 리벳 섹션(22) 주위의 판금재는 로컬 리세스(32)로 형성된다. 리벳 섹션(22)은 리벳 비드(42)의 형성 중에, 판금 부품(10)의 하측에 형성되어 있는 링 리세스(54) 내에 놓인다.The fastening of the member to the sheet metal part is carried out in a manner known per se by the die button of the press or the C-shaped steel. In this configuration, pressing is applied, for example, to the head portion of the member, while the sheet metal part is supported on the die button. By means of a die button (not shown) having a central section or central bore receiving the shaft portion and an annular ridge surrounding the central section or the central bore, the sheet metal around the
이를 위해, 다이 버튼의 환형 융기부는 자유 단부에 형성되는 것이 바람직하며, 링 에지는 그 반경방향 외측에 배치되는 둥근 형상의 표면과 병합된다. 링 에지의 직경은 리벳 섹션(22)의 자유 단부에 있는 링 선단(ring apex)의 직경보다 다소 작게 선택됨으로써, 리벳 섹션(22)은 리벳팅 공정 중에 링 에지 및 둥근 형상의 표면에 의해 반경방향 외측으로 변형되어 리벳 비드(42)로 형성된다. 이러한 결합 에서, 판금재는 부재의 헤드부와 다이 버튼 사이에 가해지는 힘에 의해 붕괴되고, 다이 버튼의 반경방향 외측 영역에 의해 리벳 비드가 형성되도록, 판금재는 로컬 리세스(32)로 유동되어 부재(12)와 판금 부품(10) 사이에 치열에 의한 인터록(interlock)을 형성하도록 판금재에 융기부를 형성한다. 리벳 섹션의 비드 형성을 통해, 판금재는 링 리세스(20)와 리벳 비드(42) 사이에 형성되는 반경방향 그루브(56) 내에 더욱 클램프되어, 부재(12)를 판금 부품(10)의 축 방향으로 고정시킨다. 판금재는 리벳 비드(42) 위의 영역에서 붕괴력( 및 동시에 발생하는 리벳 섹션의 팽창)에 의해 부재의 샤프트부(14)에 대하여 더욱 견고하게 가압되며, 이로 인해 구멍에 높은 마찰력이 발생하여 부재의 위치가 견고해지고 회전에 대한 저항이 증대된다. 또한, 판금재는 가압된 상태로 놓여서, 동적인 작동에도 피로 균열의 위험이 없도록 한다. 이러한 효과는, 판금의 원뿔형 융기부가 부분적으로 편평하게 가압되는 경우, 즉 전술한 EP-A-0 539 793에 따라 클램핑 또는 리벳팅 공정이 이용되는 경우에 더욱 증대될 수 있다.For this purpose, the annular ridge of the die button is preferably formed at the free end, and the ring edge is merged with a rounded surface disposed radially outward thereof. The diameter of the ring edge is chosen to be somewhat smaller than the diameter of the ring apex at the free end of the
따라서, 상기 방법의 결과로, 콤포넌트 어셈블리는 판금 부품(10) 및 판금 부품(10)에 체결되는 부재(12)를 포함하고, 판금 부품(10)은 링 리세스(20)의 영역에 폼피팅(form fitting) 방식으로 수용되는 환형의 융기부(52')를 가지며, 판금 부품의 재료는 각각의 로컬 리세스(32)에 배치된다. 또한, 링 리세스(60)는 판금 부품(10)의 링 리세스(22)로부터 멀리 떨어진 측부(58)에 존재하며, 리벳 섹션은 리벳 비드(42)가 형성되도록 변형되어 링 리세스(60)에 위치된다. 헤드부(16)로부터 멀리 떨어진 리벳 비드(42)의 측부는 리벳 비드 주위 영역에서 판금 부품의 측 부(58)를 적어도 실질적으로 넘지 않도록 돌출되고, 리벳 비드에 대하여 약간, 예를 들어 0.02㎜만큼 후퇴되는 것이 바람직하다.Thus, as a result of the method, the component assembly comprises a
도 5는 추가의 콤포넌트(70)가 구비된 도 4B의 콤포넌트 어셈블리를 나타낸다. 콤포넌트(70)는 구멍(72)을 갖는다.FIG. 5 shows the component assembly of FIG. 4B with
구멍(72)의 내경은, 리벳 비드(42) 영역의 샤프트부(14), 즉 센터링 섹션(40)의 외경과 적어도 실질적으로 동일하고, 콤포넌트는 샤프트부의 영역에 의해 중심이 맞추어진다.The inner diameter of the
콤포넌트(70)는, 부재의 샤프트부(14)에 체결되는 패스너 부재(74)에 의해 판금 부품(10)에 대하여 홀딩된다. 즉, 샤프트부에 외측 나사(14')를 형성하고, 선택적으로 와셔(76)를 개재하여, 외측 나사(14')에 너트(74)를 나사결합시킴으로써 홀딩된다. 또는, 샤프트부는 내측 나사(미도시)를 구비한 튜브형 부분으로서 형성될 수 있으며, 콤포넌트(70)는 상기 내측 나사에 나사결합되는 스크루에 의해 고정된다.The
본 발명에 따른 부재는 센터링 기능을 만족할 필요는 없지만, 단순한 조임 기능을 가질 수 있으며, 따라서 센터링 부재 또는 센터링 볼트일 필요가 없다는 것을 이해하여야 한다.It is to be understood that the member according to the invention does not need to satisfy the centering function, but can have a simple tightening function and therefore does not need to be a centering member or a centering bolt.
모든 실시예에서, 모든 소재는 냉간 변형의 관점에서, ISO 표준에 따른 클래스 8 이상의 강도를 얻을 수 있는 부재의 소재일 수 있으며, 예를 들면 35B2 합금이다. 이렇게 형성된 패스닝 부재는, 드로잉(drawing) 품질 판금 부품을 위한 모든 상용 강재(steel material) 및 알루미늄이나 알루미늄 합금에도 적절하다. 알 루미늄 합금은, 패스닝 부재에 대하여 보다 높은 강도를 가지는 것이 사용될 수 있으며, 예를 들면 AlMg5이다. AM50과 같이 보다 강도가 높은 마그네슘 합금의 부재가 고려될 수도 있다.In all embodiments, all materials may be materials of members capable of obtaining class 8 or higher strength in accordance with ISO standards, in terms of cold deformation, for example 35B2 alloys. The fastening members thus formed are also suitable for all commercial steel materials for drawing quality sheet metal parts and for aluminum or aluminum alloys. As the aluminum alloy, one having a higher strength with respect to the fastening member may be used, for example AlMg5. The absence of higher strength magnesium alloys such as AM50 may also be considered.
본 발명에 따라, 단순한 센터링 기능은 물론 센터링 및 체결 기능을 가질 수 있고, 샤프트 직경이 12㎜ 이상인 경우에도 판금 부품에 대한 체결에 필요한 힘이 수용 가능한 한계 내에 유지되고, 판금 부품의 원하지 않는 변형의 위험이 없으며, 두께가 다양한 판금 부품에 대하여 하나의 부재만으로 회전에 대한 탁월한 저항이 실현될 수 있는 부재가 제공된다.According to the present invention, it can have a simple centering function as well as a centering and fastening function, and even if the shaft diameter is 12 mm or more, the force required for fastening to the sheet metal part is kept within an acceptable limit, and the There is no risk, and a member is provided for which sheet metal parts of various thicknesses can be realized with excellent resistance to rotation with only one member.
Claims (16)
Priority Applications (1)
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KR1020060054444A KR101305261B1 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | An element attachable by riveting to a sheet metal part and also a component assembly and a method for the production of the component assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060054444A KR101305261B1 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | An element attachable by riveting to a sheet metal part and also a component assembly and a method for the production of the component assembly |
Publications (2)
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KR1020060054444A KR101305261B1 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | An element attachable by riveting to a sheet metal part and also a component assembly and a method for the production of the component assembly |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR200452333Y1 (en) * | 2008-07-25 | 2011-02-22 | 김정욱 | rivet for container handle |
JP2020097056A (en) * | 2014-01-16 | 2020-06-25 | アトラス コプコ アイエイエス ユーケー リミテッド | Riveting method |
Family Cites Families (2)
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US5237733A (en) * | 1980-02-02 | 1993-08-24 | Multifastener Corporation | Female die assembly for attaching a self-attaching fastening element and method of attachment |
US5528812A (en) * | 1991-10-31 | 1996-06-25 | Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Method of attaching a fastener to a plurality of panels |
-
2006
- 2006-06-16 KR KR1020060054444A patent/KR101305261B1/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR200452333Y1 (en) * | 2008-07-25 | 2011-02-22 | 김정욱 | rivet for container handle |
JP2020097056A (en) * | 2014-01-16 | 2020-06-25 | アトラス コプコ アイエイエス ユーケー リミテッド | Riveting method |
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KR101305261B1 (en) | 2013-09-09 |
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