JP2005226788A - ピアスナット - Google Patents

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    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/06—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
    • F16B37/062—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
    • F16B37/068—Devices 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

Abstract

【課題】 大きい座面積を有し、かしめ強度が大きくて金属パネルに強固に固着できるピアスナットナットを提供する。
【解決手段】 主ねじ筒体２の下端に大径のフランジ部４を有し、フランジ部４の下面中央部にパイロット部５が設けられていると共に、下面外周部に金属パネル１１に当接する座面８を形成する環状外側壁７が設けられ、パイロット部５と環状外側壁７との間に環状溝９が形成されており、パイロット部５の端面６が座面８より突出しているピアスナット１において、パイロット部５の端面６の外径Ｂが、主ねじ筒体２の下端の外径Ａより大きく、また、パイロット部５の外周面がナット軸線に対して内窄まりに傾斜し、該外周面に凹凸部１０が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ナット本体が金属パネルを打ち抜く機能を有し、金属パネルに打ち抜いた孔の周縁部をかしめて前記金属パネルに固着されるピアスナットに関し、特にアルミニウム板のように軟質材の金属パネルにも強固に固着できるピアスナットに関するものである。
近年、自動車のボティーパネル等に使用されるピアスナットは、強度上の理由で座面積の拡大が求められている。特に、自動車の軽量化対策として使用されるアルミニウム板のように軟質で変形し易い金属パネルは大きい座面積が必要とされている。
このような要請に応えるために、ピアスナットの座面積を大きくしたピアスナットは、例えば特許文献１に開示されている。
上記したピアスナット２１は、図９及び図１０に示すように、ねじ孔２３を含むナット本体は主ねじ筒体２２の下端に大径のフランジ部２４を有し、該フランジ部２４の下面中央部に金属パネル３５を打ち抜くパイロット部２５が設けられていると共に、下面外周部に金属パネル１１に当接する座面２８を形成する環状外側壁２７が設けられ、パイロット部２５と環状外側壁２７との間に環状溝２９が形成されており、パイロット部２５の端面２６が座面２８より突出している。
上記従来のピアスナット２１は、図９に示すように、かしめダイス３２に載置した金属パネル３５に位置決めした状態で、主ねじ筒体２２の頂面２２ａを打込みパンチ３１により加圧し、パイロット部２５とかしめダイス３２の協働作用によって、金属パネル３５に打ち抜いた孔の周縁部３６をかしめ突起３３によりかしめて金属パネル３５に固着しているが、打込みパンチ３１の打込み時に主ねじ筒体２２が軸方向に圧縮されてねじ孔２３のピッチが小さくなり、ボルトのねじ込みができなくなるおそれがあった。
一方、このようなねじ孔２３のピッチの縮小を避けるため、図１０に示すように、円筒状の打込みパンチ３４を用いてフランジ部２４を加圧すると、かしめダイス３２のかしめ突起３３が筒状打込みパンチ３４の内方に位置し、打込みパンチ３４の加圧面と相対していないので、かしめ突起３３による強固なかしめ作用が期待できず、かしめ強度が不足するという問題が発生する。
特開２００１−３０４２２６号公報
本発明は、上記した従来の問題点を解決するもので、大きい座面積を有し、かしめ強度が大きくて金属パネルに強固に固着できるピアスナットナットを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明はナット本体のねじ孔を含む中央部分に突設され、端面が金属パネルを打ち抜くパンチとして機能するパイロット部を有し、前記金属パネルに固着して使用されるピアスナットであって、前記ナット本体は主ねじ筒体の下端に大径のフランジ部を有し、前記フランジ部の下面中央部に前記パイロット部が設けられていると共に、下面外周部に前記金属パネルに当接する座面を形成する環状外側壁が設けられ、前記パイロット部と前記環状外側壁との間に環状溝が形成されており、前記パイロット部の端面が前記座面より突出しているピアスナットにおいて、前記パイロット部の端面外径が、前記主ねじ筒体の下端外径より大きく、また、前記パイロット部の外周面がナット軸線に対して内窄まりに傾斜しており、さらに、前記パイロット部の外周面又は前記環状外側壁の内側壁面に凹凸部が設けられていることを特徴とする。
本発明のピアスナットは、前記パイロット部の端面外径が、前記主ねじ筒体の下端外径より大きく構成されているので、かしめダイスのかしめ突起は前記フランジ部を加圧する打込みパンチの加圧面と相対して位置し、前記かしめ突起によるかしめ作用が確実で、大きなかしめ強度が得られる。また、金属パネルに打ち抜いた孔の周縁部が前記かしめ突起により前記環状溝に圧入してかしめられると、前記パイロット部の内窄まりに傾斜した外周面及び前記凹凸部に食い込んで、前記ピアスナットを金属パネルに強固に固着する。
上述のように、本発明のピアスナットによれば、大きな座面積を有し、かしめ強度が大きくて金属パネルに強固に固着することができ、充分な引き抜き抗力とトルク抵抗（回転抗力）が得られる。したがって、アルミニウム板のように軟質で変形しやすい金属パネルに取り付けるのに適している。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１ないし図３は、本発明に係るピアスナット１の一例を示している。該ピアスナット１は、ねじ孔３を含む円筒形の主ねじ筒体２の下端に大径のフランジ部４を有し、該フランジ部４の下面中央部に端面６が金属パネル１１（図４参照）を打ち抜くパンチとして機能する円筒状のパイロット部５が主ねじ筒体２と同軸状に設けられ、フランジ部４の下面外周部に座面８を形成する環状外側壁７が設けられ、パイロット部５と環状外側壁７との間に環状溝９が形成されており、かつ、パイロット部５の端面６は座面８より突出している。ねじ孔３は主ねじ筒体２の頂面からパイロット部５の端面６まで延びている。パイロット部５の外周面は、端面６から根元に向けて内窄まりに傾斜するテーパ状に形成され、該テーパ状の外周面にナット軸線とほぼ平行に延びる凹溝が周方向に等間隔をおいて多数設けられ、凹凸部１０が形成されている。そして、本発明のピアスナット１においては、パイロット部５の端面６の外径Ｂが、主ねじ筒体２の下端、すなわちフランジ部４に隣接する部位の外径Ａより大きくなっている。このような構成とすることによって、図４に示すように、かしめダイス１６に載置した金属パネル１１に位置決めした状態で円筒状の打込みパンチ１５でフランジ部４を加圧するナット打込み時に、かしめダイス１６のかしめ突起１７が打込みパンチ１５の加圧面と相対して位置し、パイロット部５とかしめダイス１６との協働作用によって金属パネル１１に打ち抜いた孔の周縁部１２をかしめ突起１７で環状溝９に圧入するかしめ作用が確実に行なわれる。そして、孔周縁部１２が環状溝９に圧入してかしめられると、パイロット部５の内窄まりに傾斜したテーパ状外周面の凹凸部１０に食い込んで、ピアスナット１が金属パネル１１に強固に固着されると共に、フランジ部４の座面８が金属パネル１１に当接して大きな座面積が得られ、金属パネル１１が軟質で変形し易いアルミニウム板の場合であっても、充分な引き抜き抗力とトルク抵抗（回転抗力）が得られる。
上記の実施の形態においては、金属パネル１１に対してピアスナット１の回転を防止するための凹凸部１０をパイロット部５の外周面に設けたが、図５及び図６に示すように、環状外側壁７の内側壁面に設けてもよい。
また、主ねじ筒体２は、円筒形に限定されるものではなく、図７及び図８に示すように、六角形などの多角形とすることも可能である。
本発明に係るピアスナットは、アルミニウム板のように軟質で変形し易い金属パネルに取り付けて使用するのに適しているが、金属パネルの材質に関係なく大きなかしめ強度が求められる場合に使用することができる。
本発明に係るピアスナットの一部縦断正面図である。 同上平面図である。 同上底面図である。 同上ピアスナットの金属パネルに固着する取付け工程を示す縦断面図である。 本発明に係るピアスナットの別の実施形態を示す一部縦断正面図である。 同上底面図である。 本発明に係るピアスナットのさらに別の実施形態を示す平面図である。 同上一部縦断正面図である。 従来のピアスナットを金属パネルに固着する取付け工程を示す縦断正面図である。 従来のピアスナットを金属パネルに固着する別の取付け工程を示す縦断正面図である。
符号の説明
１ ピアスナット
２ 主ねじ筒体
３ ねじ孔
４ フランジ部
５ パイロット部
６ 端面
７ 環状外側壁
８ 座面
９ 環状溝
１０ 凹凸部
１１ 金属パネル
１２ 孔周縁部
１５ 打込みパンチ
１６ かしめダイス
１７ かしめ突起

Claims (1)

  1. ナット本体のねじ孔を含む中央部分に突設され、端面が金属パネルを打ち抜くパンチとして機能するパイロット部を有し、前記金属パネルに固着して使用されるピアスナットであって、
    前記ナット本体は主ねじ筒体の下端に大径のフランジ部を有し、
    前記フランジ部の下面中央部に前記パイロット部が設けられていると共に、下面外周部に前記金属パネルに当接する座面を形成する環状外側壁が設けられ、前記パイロット部と前記環状外側壁との間に環状溝が形成されており、
    前記パイロット部の端面が前記座面より突出しているピアスナットにおいて、
    前記パイロット部の端面外径が、前記主ねじ筒体の下端外径より大きく、
    また、前記パイロット部の外周面がナット軸線に対して内窄まりに傾斜しており、
    さらに、前記パイロット部の外周面又は前記環状外側壁の内側壁面に凹凸部が設けられていることを特徴とするピアスナット。
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