SE449775B - rivet nut - Google Patents

Description

l0 449 775 2 ning av gängorna och förhindra urgängning av fästskruven. l0 449 775 2 threading the threads and preventing threading of the fastening screw.

Under det att de flesta nitmuttrar måste vara gjorda för en speciell tjocklek hos arbetsstycket kan nitmuttern en- ligt uppfinningen dessutom passa ihop med olika material- tjocklekar, eftersom utrymmet mellan de båda armarna kan rymma det extra, inpressade materialet.While most rivet nuts must be made for a particular thickness of the workpiece, the rivet nut according to the invention can also fit together with different material thicknesses, since the space between the two arms can accommodate the extra, pressed-in material.

Nitmuttern enligt uppfinningen är i stånd att på ett bättre sätt än tidigare kända nitmuttrar hållas kvar av arbetsstycket i inställt läge, kan göras på ett mera enkelt och billigt sätt och kan åstadkomma en låsegenskap, vilken icke var möjlig att åstadkommas med tidigare kända typer av nitmuttrar.The rivet nut according to the invention is able to be held in a better way than previously known rivet nuts in the set position, can be made in a simpler and cheaper way and can provide a locking property, which was not possible to achieve with previously known types of rivet nuts. .

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogad ritning, där fig. l visar en perspektivvy av en nitmutter enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett tvär- snitt i sidled genom den i fig. l visade nitmuttern,fig. 3 visar ett snitt av samma typ som fig. 2 och visar ett ar- betsstycke inpressat i muttern, fig. 4 visar ett tvärsnitt genom muttern och visar en fastsättningsanordning som håller fast en panel mot arbetsstycket, fig. 5 visar en vy uppifrån av en av en plåt med nitmuttrar, som den ser ut när muttrarna kommer ut från stansen före det att muttrarnas armar har böjts parallella, fig. 6 visar schematiskt en sidovy delvis i snitt av ett installationsverktyg, som är användbart föratt kila fast arbetsstycket i muttern, fig. 7 visar ett tvär- snitt i sidled genom en andra utföringsform av uppfinningen, fig. 8 visar ett snitt i sidled genom muttern enligt fig. 7 och visar dessutom ett begynnelsesteg av fastkilning av ett arbetsstycke, och fig. 9 visar en sidovy av nitmuttern enligt figj när fastkilningen har slutförts just före tillbakadrag- andet av stansen.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a perspective view of a rivet nut according to the invention, Fig. 2 shows a cross-section laterally through the rivet nut shown in Fig. 1, fig. Fig. 3 shows a section of the same type as Fig. 2 and shows a workpiece pressed into the nut, Fig. 4 shows a cross section through the nut and shows a fastening device which holds a panel against the workpiece, Fig. 5 shows a top view of a of a plate with rivet nuts, as it looks when the nuts come out of the punch before the arms of the nuts have bent parallel, Fig. 6 schematically shows a side view partly in section of an installation tool, which is useful for wedging the workpiece into the nut, fig. Fig. 7 shows a lateral cross-section through a second embodiment of the invention, Fig. 8 shows a lateral section through the nut according to Fig. 7 and also shows an initial step of wedging of a workpiece, and Fig. 9 shows a side view of the rivet nut according to fig. when the wedging has been completed just before the retraction of the punch.

Nitmuttern enligt uppfinningen betecknas i sin helhet med 10. En första arm 12 sträcker sig väsentligen parallellt med en andra arm 14, varvid armarna är förbundna med varandra med ett område 15 och varje arm innefattar varsin öppning 16, 18. Den första öppningen 16 och den andra öppningen 18 är väsentligen koaxiella med varandra, varvid varje öppning innefattar tvâ delar eller sektioner. Öppningens 16 första del 20 är väsentligen cylinderformad, under det att dess andra \p 449 775 3 del 22 har större diameter och kan ha formen av en stympad kon. Båda delarna kan vara försedda med refflor 24 var- vid syftet med detta kommer att anges längre fram i be- skrivningen.The rivet nut according to the invention is designated in its entirety by 10. A first arm 12 extends substantially parallel to a second arm 14, the arms being connected to each other by an area 15 and each arm each comprising an opening 16, 18. The first opening 16 and the the second opening 18 is substantially coaxial with each other, each opening comprising two parts or sections. The first part 20 of the opening 16 is substantially cylindrical, while its second part 22 has a larger diameter and may have the shape of a truncated cone. Both parts can be provided with rifles 24, the purpose of which will be stated later in the description.

Den andra öppningen 18 har också en cylindrisk sektion 26 och en sektion 28 i form av en stympad kon. Den cylindriska sektionen 26 har en mindre diameter än den cylindriska delen . Den cylindriska delen 20 måste vara större för att an- passas till det inpressade materialets 32 från arbetsstycket (se fig. 3). Den cylindriska sektionen 26 har en dia- meter, som är mindre än gängtoppens diameter hos en själv- gängande fästskruv 34. Denna fästskruv kan antingen vara av gängformande eller gängskärande typ.The second opening 18 also has a cylindrical section 26 and a section 28 in the form of a truncated cone. The cylindrical section 26 has a smaller diameter than the cylindrical part. The cylindrical part 20 must be larger to be adapted to the pressed-in material 32 from the workpiece (see Fig. 3). The cylindrical section 26 has a diameter which is smaller than the diameter of the thread tip of a self-tapping fastening screw 34. This fastening screw can be either of the thread-forming or thread-cutting type.

Vid användning av nitmuttern enligt uppfinningen placeras muttern 10 under arbetsstycket vid fästområdet. Någon form av dorn med en diameter i stort sett lika med skruvens 34 kärndiameter skjuts ned genom arbetsstycket 30 in i öppningen 16 och tvingar materialet i arbetsstyckets hål att föras in i öppningen 16, varigenom muttern 10 kilas fast på plats.When using the rivet nut according to the invention, the nut 10 is placed under the workpiece at the fastening area. Some form of mandrel with a diameter substantially equal to the core diameter of the screw 34 is pushed down through the workpiece 30 into the opening 16 and forces the material in the hole of the workpiece to be inserted into the opening 16, whereby the nut 10 is wedged in place.

Deninskjutandedelen 32 sträcker sig åtminstone in i öpp- ningens andra del 22, som har en större diameter än den första delen, så att muttern säkras gentemot sidorörelse och axiell rörelse.Refflorna bringas i ingrepp med utsidan av den inskjut- ande delen 32 och fylls i själva verket med materialet hos den inskjutande delen, vilket förhindrar rotation av nitmut- tern.The insertion part 32 extends at least into the second part 22 of the opening, which has a larger diameter than the first part, so that the nut is secured against lateral movement and axial movement. The grooves are brought into engagement with the outside of the insertion part 32 and are filled in. in fact with the material of the insertion part, which prevents rotation of the rivet nut.

Beroende på tjockleken hos arbetsstycket 30 och storleken på låsning mellan armarna 12 och 14, vilket kan orsakas av fastkilning, kan den inskjutande delen 32 sträcka sig in i sektionen 28 och följaktligen finns dessutom behov för att även denna sektion är försedd med reff1or.En självgängande fästskruv 34 gängas därefter in i den inskjutande delen 32 och in i sektionen 26, vars innerdiameter är speciellt an- passad för att mottaga denna speciella storlek på fästskruv.Depending on the thickness of the workpiece 30 and the size of locking between the arms 12 and 14, which may be caused by wedging, the insertion part 32 may extend into the section 28 and consequently there is also a need for this section to be provided with rifles. fastening screw 34 is then threaded into the insertion part 32 and into the section 26, the inner diameter of which is specially adapted to receive this special size of fastening screw.

Fästskruven 34 låser arbetsstyckets 30 panelelement 35. När fästskruven har dragits fast i sektionen 26,är armen 14 fjäd- rande böjd upp mot armen 12 så att armarna 12 och 14 bildar en vinkel mot varandra, varigenom fästskruvens tänder med de just bildade gängorna låses i nitmuttern och lossning av l5 449 775 fästskruven förhindras.The mounting screw 34 locks the panel member 35 of the workpiece 30. Once the mounting screw has been tightened in the section 26, the arm 14 is resiliently bent up against the arm 12 so that the arms 12 and 14 form an angle towards each other, whereby the teeth of the mounting screw with the newly formed threads are locked in the rivet nut and loosening of the l5 449 775 fastening screw are prevented.

Fig. 5 visar en plåtremsa med nitmuttrar 10, vilka har stansats ur ett plåtämne och fortfarande är förbundna med små materialbryggor 36 och 38. öppningarna 16 och 18 kan på grund av denna konfiguration också på ett enkelt sätt stansas, borras, bearbetas och räfflas. Uppvikning av armen 12 fullbordar utformningen av den plåtremsa, som bildar nitmuttrarna.Fig. 5 shows a sheet metal strip with rivet nuts 10, which have been punched out of a sheet metal blank and are still connected to small material bridges 36 and 38. Due to this configuration, the openings 16 and 18 can also be easily punched, drilled, machined and grooved. Folding up of the arm 12 completes the design of the sheet metal strip which forms the rivet nuts.

Fig. 6 visar en anordning 40 för att automatiskt mata och stansa nitmuttrarna. En första kolv 42 är glidbart mon- terad i en ram 44 och är förspänd uppåt med en fjäder-46.Fig. 6 shows a device 40 for automatically feeding and punching the rivet nuts. A first piston 42 is slidably mounted in a frame 44 and is biased upwardly by a spring-46.

En andra kolv 48 är glidbart monterad i den första kolven.A second piston 48 is slidably mounted in the first piston.

Den andra kolven 48 är ansluten till en effektcylinder 50, som kan vara pneumatisk, hydraulisk eller elektrisk (dvs en solenoid). Den motsatta änden av den andra kolven är försedd med en vidhäftande hålstansanordning 52. En fjäder 54 är monterad mellan effektcylinderns 50 rörliga del och en mottrycksyta 56 på cylindern 42.The second piston 48 is connected to a power cylinder 50, which may be pneumatic, hydraulic or electric (ie a solenoid). The opposite end of the second piston is provided with an adhesive hole punching device 52. A spring 54 is mounted between the movable part of the power cylinder 50 and a back pressure surface 56 on the cylinder 42.

Ett länkorgan 58 är med Sin ena ände ansluten till effektcylindern 50 och med sin andra ände till en vipparm 60.A link member 58 is connected at one end to the power cylinder 50 and at its other end to a rocker arm 60.

Vridbart kopplad till vipparmen finns ett påskjutningsfinger 62. Fingret 62 har företrädesvis ett flertal tångar (av vilka en visas) för att fingret skall bringas i ingrepp mellan an- gränsande nitmuttrar 10 och flytta fram plåtämnet till stan- sen. Tångarna 64 har avsmalnande bakre kanter, varigenom de lätt kan bringas ur ingrepp från öppningen mellan nitmuttrarna vid återgångskolvslaget. Den fjäderförspända tryckkolven 66 stöder detplåtämne, som befinner sig närmast avsticknings- kanten 68.Pivotally coupled to the rocker arm is a push finger 62. The finger 62 preferably has a plurality of pliers (one of which is shown) for the finger to be engaged between adjacent rivet nuts 10 and move the sheet metal blank to the punch. The pliers 64 have tapered rear edges, whereby they can be easily disengaged from the opening between the rivet nuts at the return piston stroke. The spring biased piston 66 supports the sheet metal blank closest to the cut-off edge 68.

Funktionen hos stöttningsanordningen kommer att beskrivas närmare i samband med andra utföringsform av nitmuttern, vilken visas i figurerna 7 och 9. Denna alternativa utförings- form 110 har en antirotationsanordning i form av tandlik- nande utskott 124 anordnade i öppningen 116. Dessutom är den andra sektionen 128 av öppningen 118 stansad i den övre ytan av armen 114 och det material, som därvid skjuts ut bildar en utbuckling eller ring 121.The operation of the support device will be described in more detail in connection with the second embodiment of the rivet nut, which is shown in Figures 7 and 9. This alternative embodiment 110 has an anti-rotation device in the form of tooth-like projections 124 arranged in the opening 116. In addition, the second section is 128 of the opening 118 punched in the upper surface of the arm 114 and the material which is thereby pushed out forms a bulge or ring 121.

Vid operation, när effektcylindern 50 rör sig nedåt, flyttar sig kolvarna 42 och 48 nedåt tillsammans på grund av m. ~u sa (TI 449 det faktum, att fjädern 54 är styvare än fjädern 46. Kolven 42 kommer i kontakt med arbetsstyckets 30 övre yta och skjuter den och plåtämnet för muttern nedåt mot det av kolven 66 utövade trycket uppåt. Materialbryggorna 36 och 38 drivs in i och skärs av av avstickningskanten 68. Hål- stansanordningen 52 flyttar sig nu nedåt in i arbetsstycket , eftersom fjädern 48 blir helt hoptryckt och fjädern 54 börjar att tryckas ihop.In operation, as the power cylinder 50 moves downwardly, the pistons 42 and 48 move downwardly together due to the fact that the spring 54 is stiffer than the spring 46. The piston 42 contacts the upper of the workpiece 30. surface and pushes it and the sheet metal for the nut downwards against the pressure exerted by the piston 66. The material bridges 36 and 38 are driven into and cut off by the cut-off edge 68. The hole punching device 52 now moves downwards into the workpiece, since the spring 48 is completely compressed and the spring 54 begins to be compressed.

De båda armarna ll2 och ll4 kan komma i kontakt med varandra, eftersonlhålstansanordningensnedåtgående axialtryck övervinner fjädringen hos den mellanliggande delen ll5-(såsom visas i fig. 6). Detta är naturligtvis beroende på det materi- al av vilket muttern är gjort och tjockleken hos detta materi- al. Det är på grund av denna möjlighet som utbucklingen l2l bildas. Fördjupningen ll8 säkerställer att inpressningen 32 har stort utrymme att röra sig i i det fall att kraften är tillräckligt stor för att få armarna att gå ihop. Utbucklingen l2l fungerar emellertid som en förstärkning och säkerställer att fördjupningen 128 kvarstår utan att förstöras till dess W attínprëssningen är fuliboraaa. När skuldran 53 kommer i kontakt med arbetsstyckets 30 övre yta utför den två funk- tioner. Den blockerar den uppåtgående banan, så att inget av det inskjutna materialet kan komma ut uppåt, när hålstansan- ordningen 52 finns kvar i öppningen, vilket säkerställer att inget material kan komma ut från nitmutterns undre sida.The two arms ll2 and ll4 can come into contact with each other, after the downward axial pressure of the perforated hole punch device overcomes the suspension of the intermediate part ll5- (as shown in Fig. 6). This is of course dependent on the material of which the nut is made and the thickness of this material. It is because of this possibility that the bulge l2l is formed. The recess 18 ensures that the recess 32 has a large space to move in the case that the force is large enough to make the arms come together. However, the bulge 221 acts as a reinforcement and ensures that the recess 128 remains without being destroyed until the W attin pressing is fuliboraaa. When the shoulder 53 comes into contact with the upper surface of the workpiece 30, it performs two functions. It blocks the upward path so that none of the inserted material can exit upward when the hole punch 52 remains in the opening, ensuring that no material can exit from the lower side of the rivet nut.

Vidare får trycket nedåt skuldran 53 att utföra sin andra funktion, vilken är att den får utbucklingen l2l att planas till. Detta kommer att få material att genom utmattning falla ihop in i den yttre delen av öppningssektionen 128, vilket kommer att pressa ut den inskjutna delen 32 och säker- ställa att fördjupningarna mellan tänderna 124 blir helt fyllda (fig. 9).Furthermore, the pressure downwards causes the shoulder 53 to perform its second function, which is that it causes the bulge 112 to be leveled. This will cause material to collapse into the outer portion of the opening section 128 by fatigue, which will force out the inserted portion 32 and ensure that the depressions between the teeth 124 are completely filled (Fig. 9).

När effektcylindern 50 rör sig uppåt och för ut hålstans- anordningen 52, drar den också länkorganet 58 från dess streckat markerade läge till dess heldraget markerade läge (fig. 6), vilket får vipparmen 60 att vrida sig moturs. Detta kommer att få tångarna 64 på fingret 62 att bringas i in- grepp mellan till varandra gränsande nitmuttrar och skjuta fram plåtämnet. Rörelsen hos fingret 62 på svängarmen utöver 449 775 6 den nödvändiga i och för ingrepp (såsom visas av den streckade positionen i fig. 6) är nödvändig för att med- ge uttagning av hålstansanordningen ut ur arbetsstycket, före det att framskjutningen påbörjas. När hålstansanord- ningen 52 väl en gång har dragits ur, kan arbetsstycket flyttas i sidled eller longitudinellt hos stöttningsan- ordningen med en icke visad anordning för att variera lägesinställningen hos nitmuttrarna på arbetsstycket på önskvärt sätt. När det av hålstansanordningen utövade ned- åtgående trycket borttas, kommer armen 114 att återta ett läge; som närmar sig det hos armen l4 i fig. 3. Den exakta storleken på återfjädring kommer att berg på hurstor defor- meringen blir av den mellanliggande delen 14 (d v s utöver elasticitetsgränsen etc). En extra egenskap hos denna andra utföringsform är att det finns mera material i armen ll4 än i den motsvarande armen i utföringsformen enligt figurerna l-4, så att man kommer att få ett större skruvgäng- ingrepp med fästskruven 34.As the power cylinder 50 moves upward and carries out the hole punching device 52, it also pulls the link member 58 from its dashed position to its solidly marked position (Fig. 6), which causes the rocker arm 60 to rotate counterclockwise. This will cause the pliers 64 on the finger 62 to engage between adjacent rivet nuts and push the sheet metal blank forward. The movement of the finger 62 on the pivot arm in addition to the necessary engagement (as shown by the dashed position in Fig. 6) is necessary to allow the punching device to be removed from the workpiece before the projection begins. Once the hole punching device 52 has been pulled out, the workpiece can be moved laterally or longitudinally of the support device with a device (not shown) to vary the position setting of the rivet nuts on the workpiece as desired. When the downward pressure exerted by the punch is removed, the arm 114 will return to a position; approaching that of the arm 14 in Fig. 3. The exact size of the resilience will depend on the size of the deformation of the intermediate part 14 (i.e. beyond the elastic limit, etc.). An additional feature of this second embodiment is that there is more material in the arm 114 than in the corresponding arm in the embodiment according to Figures 1-4, so that a larger screw thread engagement will be obtained with the fixing screw 34.

Många modifieringar är möjliga inom uppfinnings ram. u nr'Many modifications are possible within the scope of the invention. u nr '

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 40 449 775 Patentkrav10 15 20 25 30 35 40 449 775 Patent claims 1. Nitmutter, innefattande ett första armelement (12), som med sin ena sida anligger mot en yta pà ett arbetsstycke (30), ett andra armelement (14), som är förbundet med det första armelementet och är beläget på den sida om det första armelementet, som äf'vänd bort frán arbetsstycket, och vilket sträcker sig väsentligen parallellt med det första armelementet, en första öppning (16) i det första armelementet avsett att mottaga en utskjutande del (32) av arbetsstycket, en andra öppning (18) i det andra armelementet, vilken öppning är väsent~ ligen koaxiell med den första öppningen, varvid åtminstone en del (26) av den andra öppningen har en diameter, som är mindre än gängtappsdiametern hos en gängad, självgängande fästskruv (34), som är avsedd att infästas i öppningen, varjämte den första öppningen (16) innefattar en första del (20), som har en första diameter, och en andra del (22), som har en större diameter än den första diametern, och är belägen på motstáende sida i förhållande till arbetsstycket, kännetecknad därav, att den första öpp- ningen innefattar vridningsförhindrande organ (24), så att nitmuttern kan fixeras axiellt och vridningsmässigt genom inpressning av en del av arbetsstycket i den första öppningen, såsom medelst stansning, varvid den inpressade, från arbetsstycket utskjutande delen sträcker sig åtmin- stone in i den andra delen (22) av den första öppningen och i och för sig bildar en del av fästorganet, vilken del gängas medelst den självgängande fästskruven.Rivet nut, comprising a first arm element (12), which with its one side abuts against a surface of a workpiece (30), a second arm element (14), which is connected to the first arm element and is located on the side of the the first arm element, which faces away from the workpiece, and which extends substantially parallel to the first arm element, a first opening (16) in the first arm element intended to receive a projecting part (32) of the workpiece, a second opening (18) in the second arm member, which opening is substantially coaxial with the first opening, at least a part (26) of the second opening having a diameter which is smaller than the threaded pin diameter of a threaded, self-tapping fastening screw (34), which is intended to be attached to the opening, the first opening (16) comprising a first part (20) having a first diameter and a second part (22) having a larger diameter than the first diameter, and being located on opposite sides relative to the workpiece, characterized in that the first opening comprises rotation-preventing means (24), so that the rivet nut can be fixed axially and rotationally by pressing a part of the workpiece into the first opening, such as by punching, the pressed-in part projecting from the workpiece extends at least into the second part (22) of the first opening and in itself forms a part of the fastening member, which part is threaded by means of the self-tapping fastening screw. 2. Nitmutter enligt krav 1, kännetecknad av att den självgängande fästskruven (34) med sina gängor är bringad i ingrepp endast med arbetsstyckets (30) utskjutande del (32) i det första armelementet (12) och dessutom med sina gängor är bringad i ingrepp med själva öppningen (18) i det andra armelementet (14).Rivet nut according to Claim 1, characterized in that the self-tapping fastening screw (34) is brought into engagement with its threads only with the projecting part (32) of the workpiece (30) in the first arm element (12) and is also engaged with its threads. with the opening (18) itself in the second arm element (14). 3. Nitmutter enligt krav 2, kännetecknad av att när fästskruven (34) är åtdragen i det andra armelementets (14) öppning (18), det andra armelementet är avböjt mot det första armelementet med en fjädrande förbindning (15), 10 15 20 25 30 35 40 449 775 vilket ger en säkerhet för att inte fästskruven skall gänga ur sig.Rivet nut according to claim 2, characterized in that when the fastening screw (34) is tightened in the opening (18) of the second arm element (14), the second arm element is deflected towards the first arm element with a resilient connection (15). 30 35 40 449 775, which provides a guarantee that the fastening screw will not thread out. 4. Nitmutter enligt något av föregående krav, känne- tecknad av att de rotationsförhindrande organen innefattar ett flertal räfflor (24) i den första öppningen (16).Rivet nut according to one of the preceding claims, characterized in that the anti-rotation means comprise a plurality of grooves (24) in the first opening (16). 5. Nitmutter enligt krav 1, kännetecknad av att de rotationsförhindrande organen innefattar ett flertal tandliknande utskjutande delar (124) i den första öppningen (116) (fig. 7).Rivet nut according to claim 1, characterized in that the anti-rotation means comprise a plurality of tooth-like projecting parts (124) in the first opening (116) (Fig. 7). 6. Nitmutter enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den innefattar en utbuktning (l2ll, som omger den andra öppningen på den sida, som är vänd bort från den första armen.Rivet nut according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a bulge (1211, which surrounds the second opening on the side facing away from the first arm.