2。
[0083]帶墊圈面的螺釘57包括具有盤狀凹部的凸緣64，接觸部58處于凸緣64的周緣。如圖5所示，當(dāng)從被緊固部件56的安裝孔66旋緊螺釘57時，螺釘凸緣64的接觸部58與被緊固部件56接觸，從而緊固和壓緊被緊固部件56。在圖5中，被緊固部件的厚度較大，因此在被緊固部件抵接嵌入螺母的頂面2時，在確保間隙67的同時完成螺釘緊固。
[0084]圖6示出了使用根據(jù)比較例的嵌入螺母來緊固作為薄板的被緊固部件68的狀態(tài)。隨著螺釘57的緊固操作進(jìn)行，作為薄板的被緊固部件68被接觸部58擠壓，從而變形成到達(dá)夾持位置69，并在直徑差尺寸70處被擠壓以通過臺階尺寸71而永久變形。即使在螺釘57從該狀態(tài)起松脫時，變形的薄板68也不會回到其初始形狀。此外，隨著螺釘?shù)木o固操作進(jìn)一步進(jìn)行，通過來自接觸部58的作用而拉出嵌入螺母I。
[0085]圖7是在使用根據(jù)比較例的嵌入螺母的情況下緊固作為薄板的被緊固部件68的視圖。圖7示出了被緊固部件68的安裝孔66比嵌入螺母I的凸緣3的外徑大的情況下的緊固狀態(tài)。與圖6相似地，作為薄板的被緊固部件68變形。此外，通過緊固力73導(dǎo)致的拔出力72的作用，嵌入螺母在通過鎖定單元出和11)例如滾花部損壞樹脂基材55的同時被拉出和移動，凸緣端部16抵接螺釘57的盤部。
[0086]在這種狀態(tài)下，鎖定單元例如滾花部沒有保持力，因此螺釘與嵌入螺母和作為薄板的被緊固部件68可通過拔出力而一起沿移動方向74容易地脫出。此外，在將M4嵌入螺母熱壓配合到樹脂材料ABS中之后，在因螺釘緊固導(dǎo)致的每一扭矩下測量拔出力，研宄示例和比較例之間的效果差異。作為被緊固部件的樹脂材料的厚度設(shè)定為2_。
[0087]根據(jù)比較例的嵌入螺母I的凸緣直徑設(shè)定為6.5_，而根據(jù)本示例的嵌入螺母I的凸緣直徑設(shè)定為10mm。其他條件設(shè)定成相同。根據(jù)比較例，當(dāng)螺釘緊固扭矩為1.SONm(大約18.35kgfcm)時，嵌入螺母不會從樹脂基材頂起。然后，當(dāng)螺釘緊固扭矩為2.0Nm(大約20.39kgfcm)時，觀察到有嵌入螺母被頂起且螺釘松脫(螺釘松脫扭矩被減小)的傾向。
[0088]螺釘松脫的原因可認(rèn)為是如下。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于螺釘凸緣直徑和嵌入螺母的凸緣直徑之間的差，在螺釘緊固過程中總是在嵌入螺母上產(chǎn)生拔出力。響應(yīng)于在放置嵌入螺母的環(huán)境中改變溫度時在金屬嵌入螺母和樹脂基材之間接合部處導(dǎo)致的熱收縮差異，該拔出力在從基材拉出嵌入螺母的方向上導(dǎo)致輕微的反沖。結(jié)果，螺釘在從被緊固材料分離的方向移動，這會導(dǎo)致螺釘松脫。
[0089]另一方面，在根據(jù)本示例的結(jié)構(gòu)中，即使在螺釘緊固扭矩增大到2.51Nm(大約
25.59kgfcm)時也不會觀察到頂起，也不會觀察到螺釘?shù)乃擅撆ぞ販p小。由于不會出現(xiàn)頂起，因此改進(jìn)了性能。此外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，嵌入螺母的凸緣更寬，因此頂面面積增大，這減小了每單位面積施加的負(fù)荷。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，即使在螺釘緊固扭矩為1.SNm(大約18.35kgfcm)時，在形成有長圓孔的被緊固部件中也產(chǎn)生大約0.15mm的凹進(jìn)。相反地，根據(jù)本示例，即使在螺釘緊固扭矩從1.8Nm增大到2.51Nm時，也不會在被緊固部件中產(chǎn)生凹進(jìn)。此外，即使反復(fù)地再次緊固螺釘，也能夠抑制被緊固部件的變形。
[0090][壓配合嵌入螺母的方法]
[0091]將描述通過熱壓配合把嵌入螺母I安裝到樹脂元件中的方法。熱壓配合是指下面的方法。將嵌入螺母設(shè)定在高溫，即能夠熔化配合樹脂的溫度，用夾具施加合適的偏壓力，從而在用熱量熔化配合樹脂的孔部的同時插入嵌入螺母。也就是說，熱壓配合是指在施加熱量的同時將嵌入螺母壓配合到樹脂制基材中的方法。
[0092]在本示例中，使用黃銅板作為嵌入螺母I的材料。作為樹脂基材55的材料，采用通過把云母混合到PC-AS復(fù)合材料中而得到的材料(由Teijin化學(xué)有限公司制造的DN1530B)。加熱器的溫度設(shè)定為從180°C至200°C，使用直徑為25mm的不銹鋼加熱器，使得加熱器能夠充分地承受高速插入。加熱器配置成使得能夠用200W充分地加熱，并能夠通過溫度控制保持熱供給量恒定。
[0093]圖9至11是示出了將嵌入螺母設(shè)置在加熱器20中以熱壓配合到配合的樹脂元件中的狀態(tài)的剖視圖。圖9是示出了在實(shí)施熱焊接之前將嵌入螺母I設(shè)置在設(shè)置引導(dǎo)部21上的狀態(tài)的豎直剖視圖。圖10是示出了熱壓配合嵌入螺母的狀態(tài)的豎直剖視圖。圖11是示出了在熱壓配合嵌入螺母之后分開設(shè)置引導(dǎo)部的狀態(tài)的豎直剖視圖。
[0094]在圖9中，把嵌入螺母I配合在從加熱器20以柱狀延伸的設(shè)置引導(dǎo)部21上。在設(shè)置引導(dǎo)部21中形成槽部22，從而獲得彈性力。在嵌入螺母I的內(nèi)徑側(cè)上的內(nèi)螺紋5配合在設(shè)置引導(dǎo)部21上，使得嵌入螺母I在被設(shè)置引導(dǎo)部21的彈性力保持的同時被加熱。在壓配合方向上，提供樹脂制的基材(樹脂元件)55作為嵌入螺母將要插入到其中的部件，然后朝安裝孔54下降加熱器20。
[0095]圖10示出了降低加熱器20使得嵌入螺母I到達(dá)限定位置的狀態(tài)。
[0096]此外，在圖11中，適當(dāng)冷卻被熱壓配合到樹脂元件55內(nèi)側(cè)的嵌入螺母1，滾花部固定成咬入樹脂元件55中。這樣，當(dāng)加熱器20上升時，咬力超過設(shè)置引導(dǎo)部21和內(nèi)螺紋部5之間的保持力，因而將嵌入螺母I與設(shè)置引導(dǎo)部21分開。注意，在設(shè)置引導(dǎo)部21的前端處的周緣部形成倒圓形狀26。利用倒圓形狀26和在嵌入螺母I的內(nèi)螺紋部5的上部形成的臺階部(沉孔)17，嵌入螺母I在被順暢引導(dǎo)的同時設(shè)置并安裝在夾具上。
[0097][嵌入螺母的制造方法]
[0098]接著，下面將描述嵌入螺母的制造方法。
[0099]在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)知道通過車床切削圓桿來制造帶寬凸緣的嵌入螺母。然而，在本發(fā)明的情況下，滾花部和凸緣外形之間的臺階部需要通過切削來去除。因此，隨著凸緣的加寬，用于去除的切削量增大，這導(dǎo)致加工時間增加。因此，存在不經(jīng)濟(jì)地降低生產(chǎn)率和不經(jīng)濟(jì)地消耗材料的問題。鑒于此，通過不浪費(fèi)的由漸進(jìn)壓制形成的嵌入螺母能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。
[0100]根據(jù)本示例的嵌入螺母可通過壓制進(jìn)行制造。首先，將描述壓制的概要。
[0101]使用板卷材料(環(huán)形材料)作為由開卷機(jī)供給的材料。開卷機(jī)是在壓制(塑性加工)金屬產(chǎn)品或元件中使用的壓機(jī)的外圍設(shè)備之一。具體地，當(dāng)使用卷材作為進(jìn)行壓制的材料時，為了向壓機(jī)供給卷材，開卷機(jī)在用心軸支撐卷材的同時從外側(cè)展開卷材。
[0102]接著，利用矯平機(jī)校正環(huán)形材料的應(yīng)變，并通過輥式給料機(jī)等連續(xù)地供給環(huán)形材料。
[0103]矯平機(jī)給料裝置是壓機(jī)的外圍設(shè)備之一，它是將利用輥的旋轉(zhuǎn)力和摩擦力給送板材的功能集成到通過使板材從輥之間穿過來校正應(yīng)變的裝置(輥式矯平機(jī))中的給送裝置。
[0104]輥式矯平機(jī)是壓機(jī)的外圍設(shè)備之一，它是通過在輥之間夾持板材的同時滾壓板材來校正工件(板材)的應(yīng)變和翹曲的裝置。使用卷材作為由板材裝載機(jī)給送的材料。板材裝載機(jī)是壓機(jī)的外圍設(shè)備之一，它是一張一張地給送壓制用板材(板)的裝置，該板材是要被壓制的原材料(材料)。利用這些設(shè)備，例如矯平機(jī)、輥式給料機(jī)和矯平機(jī)給料裝置，連續(xù)地供給材料。
[0105]所供給的材料通過采用漸進(jìn)壓模的壓制單元進(jìn)行壓制。在單個壓模內(nèi)以相等的間距(通道)按順序準(zhǔn)備多個步驟。利用給送裝置，對于壓機(jī)每一次旋轉(zhuǎn)就進(jìn)給一個間距(一個通道)，使得材料按順序給送到下一步驟。材料通過自動連續(xù)操作而連續(xù)地供給，并且常常作為壓制完成的產(chǎn)品被輸出。
[0106]在壓制的過程中，多個步驟都在單個壓模中執(zhí)行，該壓模是所謂的漸進(jìn)壓模。帶狀板帶材料即環(huán)形材料以一定間距給送，從而按順序進(jìn)行壓制。在最終壓制步驟，從環(huán)形材料切出一個元件，從而完成并排出。因此，與準(zhǔn)備大量壓模然后操作壓機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)方法相比，本發(fā)明的這種方法適合于穩(wěn)定的自動大批量生產(chǎn)，并且能夠以低成本高效地生產(chǎn)。與車床加工的情況相比，采用這種方法能夠減少制造成本(元件成本)大約一半以上，因?yàn)樵趬褐茣r材料消耗量小，加工時間短，需要成本的切削油是沒有必要的，并且也不需要手動除肩操作。
[0107]根據(jù)本示例的嵌入螺母也使用漸進(jìn)壓制技術(shù)制造，并通過利用壓制從環(huán)形材料的通道沖出頂面的凸緣而最終完成嵌入螺母。
[0108]在頂面2的背面?zhèn)龋脡褐评钚纬煞?。接著，在用軸保持內(nèi)孔的同時成型前端部，并進(jìn)一步實(shí)施滾花。在下一個步驟中，利用沖壓滾花加工出兩種類型的滾花部，從而形成第一滾花部11和第二滾花部6。此外，在該時點(diǎn)，也類似地形成引導(dǎo)斜面14、圓筒部4和沉孔部17。
[0109]在接下來的步驟中，通過布置在模具內(nèi)側(cè)的滾壓絲錐實(shí)施攻絲，然后進(jìn)行擴(kuò)孔以形成非常精確的螺紋部。此外，通過壓制來沖出凸緣部的匹配區(qū)域，從而從框架上切割并分離嵌入螺母。因而，完成嵌入螺母。
[0110]圖12、14A和14B是示出了當(dāng)使用上述漸進(jìn)壓模加工根據(jù)本示例的嵌入螺母的壓制步驟的視圖。
[0111]圖13A和13B示出了采用現(xiàn)有技術(shù)壓制進(jìn)行的嵌入螺母加工。在作為環(huán)形材料的板材31中，孔(32至39)形成在兩端，以便將板材31從第一步驟階進(jìn)給送到第七步驟?，F(xiàn)在，在各個步驟與作為基準(zhǔn)的這些孔(通道)匹配的前提下進(jìn)行描述。
[0112]另一方面，圖14A和14B示出了根據(jù)本示例的壓制狀態(tài)。在作為環(huán)形材料的板材31中，孔(32至40)形成在兩端，以便將板材31從第一步驟階進(jìn)給送到第九步驟。然后，通過以各個步驟與作為基準(zhǔn)的這些孔(通道)匹配的方式按順序給送板材31來順序地進(jìn)行加工。
[0113]在第一步驟中，通過在對應(yīng)于嵌入螺母中心部(即翻邊的中心)的部分沖壓來形成預(yù)留孔41。
[0114]在第二步驟中，對板材進(jìn)行階進(jìn)翻邊，以通過拉深來形成具有圓筒形狀的翻邊42。根據(jù)各種情況，翻邊可通過增厚拉深(未示出)形成，該增厚拉深包括把板材脹形成半月形碗狀，然后集聚材料以獲得所需體積。
[0115]在第三步，在外周部中形成槽43。
[0116]在第四步驟中，在外周部中形成滾花部44。一般地，可以使用市售的滾花工具進(jìn)行滾花，在該滾花工具中，一對滾花齒形成在旋轉(zhuǎn)輥的外徑部分上，以便進(jìn)行壓制和轉(zhuǎn)印。相反地，在本示例的情況下，就空間和結(jié)構(gòu)而言市售的產(chǎn)品難以被內(nèi)置。因此，獨(dú)特地，將具有兩級結(jié)構(gòu)的內(nèi)齒輪工具刀片布置在環(huán)狀工具上，并利用壓模的沖程來旋轉(zhuǎn)地移動該工具。然后，該工具壓靠在嵌入螺母的圓筒部的外徑翻邊部上，從而能夠形成滾花部44。此外，通過布置彼此相對的兩級水平齒條刀片，并在它們之間夾持翻邊部的同時旋轉(zhuǎn)地移動刀片，同樣能夠形成滾花部44。此時，類似于第三步驟