JP2005240836A - 厚板用ピアスナット - Google Patents

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    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
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    • 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
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Abstract

【課題】 比較的厚みの大きい金属パネルに使用するのに適し、しかも一種類のナットで共用できる金属パネルの厚みの範囲が広い厚板用ピアスナットを提供する。
【解決手段】 ナット本体２の四隅角部にそれぞれ独立して突設され、金属パネルの座面１０を形成する突出壁９を有し、端面７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６の端面７が座面１０より突出しているピアスナット１であって、ナット本体２は、パイロット部６の打ち抜き強度を高めるためボロン鋼により圧造成形され、全体が焼き入れ硬化処理されており、パネル係合溝８の底壁面からパイロット部６の端面７までの高さＨが、金属パネルの最大厚みにほぼ等しく、かつ、突出壁９の座面１０からパイロット部６の端面７までの高さｈが、金属パネルの最小厚みにほぼ等しく設定されている。【選択図】 図３

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するもので、特に比較的厚みの大きい金属パネルに取り付けることが可能で、しかも適用できる金属パネルの厚みの範囲が広い厚板用ピアスナットに関する。
従来のピアスナットは、主として自動車用に使用され、板厚みが約１．０ｍｍ前後の比較的薄い金属パネルに適用されている。
しかし、近年、建築物、構築物等に使用される比較的厚みの大きい（板厚みが約１．６ｍｍ〜３．２ｍｍ）金属パネルに使用可能なハイストレスタイプのピアスナットの要望が増えてきた。
ハイストレスタイプのピアスナットとして、本発明者が提案した特許文献１に開示されているものが知られている。
本発明は、特許文献１に開示されているピアスナットを改良して、上記した要請に応えるべく開発されたものである。
特公昭６１−４９５２８号公報
本発明は、比較的厚みの大きい金属パネルに使用するのに適し、しかも一種類のナットで共用できる金属パネルの厚みの範囲が広い厚板用ピアスナットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、外周が４つの側壁面により形成されたほぼ四角形のナット本体のねじ孔を含む中央部分に突設され、外周面がナット軸線に対して内窄まりに傾斜し、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と、該パイロット部の外側に設けられ、前記ナット本体の四隅角部だけ残して前記各側壁面において開放されているパネル係合溝と、前記ナット本体の四隅角部にそれぞれ独立して突設され、前記金属パネルの座面を形成する突出壁とを有し、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であって、前記ナット本体は、パイロット部の打ち抜き強度を高めるためボロン鋼により圧造成形され、全体が焼き入れ硬化処理されており、前記パネル係合溝の底壁面から前記パイロット部の端面までの高さＨが、前記金属パネルの最大厚みにほぼ等しく、かつ、前記突出壁の座面から前記パイロット部の端面までの高さｈが、前記金属パネルの最小厚みにほぼ等しく設定されていることを特徴とする。
前記パイロット部により前記金属パネルに打ち抜いた孔の周縁部を前記パネル係合溝に圧入してかしめたとき、前記金属パネルの厚みが増大するに従って、前記座面が前記金属パネルに食い込むように構成されている。そして、前記座面が前記金属パネルに食い込む際、前記突出壁が座屈して突出高さを減ずると共に、横方向へ膨出することで、充分な引き抜き抗力及びトルク抵抗力（回転抗力）が得られる。
以上説明したように、本発明のピアスナットは比較的厚みの大きい金属パネルに使用するのに適し、しかも一種類のピアスナットが共用化できる金属パネルの厚みの範囲が広いので、使用・取扱いに有利である。また、厚みの異なる金属パネルに対してナット本体が強固、かつ確実に固着され、充分な引抜き抗力とトルク抵抗力（回転抗力）が得られる。
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４は、本発明に係るピアスナット１を示している。該ピアスナット１は、ナット本体２がほぼ四角形で、外周が４つの側壁面４により形成され、四隅の角部に面取り部５を有する四角ナットであり、ねじ孔３を含む中央部分に突設され、外周面がナット軸線に対して内窄まりに傾斜し、端面７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６と、該パイロット部６の外側に設けられ、ナット本体２の四隅角部だけ残して各側壁面４において開放されているパネル係合溝８と、ナット本体２の四隅角部にそれぞれ独立して突設され、金属パネルの座面１０を形成する４つの突出壁９とを有しており、パイロット部６の端面７が突出壁９の座面１０より突出している。
ナット本体２は、パイロット部６による打抜き強度を高めて、厚みの大きい金属パネルに取付け可能とするため、強度の大きいボロン鋼の線材により圧造成形され、全体が焼き入れ硬化処理されている。ナット本体２を製造するボロン鋼は、炭素含有量が０．１７％以下で、焼入れ硬化処理によってロックウェル硬化ＨＲＣ−３０以上であることが好ましい。
そして、本発明に係るピアスナット１では、厚みの異なる金属パネルに共用できるようにするため、図３に示すように、ナット本体２のパネル係合溝８の底壁面からパイロット部６の端面７までの高さＨが適用できる金属パネルの最大厚みにほぼ等しく、かつ、突出壁９の座面１０からパイロット部６の端面７までの高さｈが適用できる金属パネルの最小厚みにほぼ等しく設定されている。本発明のピアスナット１が適用できる金属パネルは具体的には、最大厚みが約３．２ｍｍで、最小厚みが約１．６ｍｍである。
図５は、上記構成を有するピアスナット１を最大厚み（約３．２ｍｍ）の金属パネル２１に取り付けた状態を示しており、パイロット部６の端面７が金属パネル２１の表面と面一になっている。パイロット部６で金属パネル２１に打ち抜いた孔の周縁部２２をパネル係合溝８に圧入してかしめると、各側壁面４に開放されている係合溝８部分では、孔周縁部２２が係合溝８の底壁面に当接して支持され、パイロット部６の外周面に押し付けられるが、突出壁９に隣接する係合溝８部分では、孔周縁部２２が係合溝８に圧入してパイロット部６の外周面に押し付けられると共に、突出壁９の座面１０が金属パネル２１に食い込んで、引抜き抗力とトルク抵抗力（回転抗力）が得られ、ナット本体が強固に固着される。また、座面１０が金属パネル２１に食い込む際、金属パネル２１の材質によっては、突出壁９が座屈してその突出高さを減すると共に、横方向へ膨出変形して金属パネル２１に食い込むので、ナット本体２が一層強固に金属パネル２１に固着される。
なお、パイロット部６の外周面に多数の凹凸部を設けて外周面の横断面輪郭形状が非円形に形成されていると、係合溝８に圧入してかしめられた孔周縁部２２がパイロット部６の外周面凹凸部に食い込むしように押し付けられるので、一層大きなトルク抵抗力（回転抗力）が得られる。
図６は、上記構成を有するピアスナット１を最小厚みが（約１．６ｍｍ）の金属パネル３１に取り付けた状態を示しており、パイロット部６の端面７が金属パネル３１の表面と面一になっている。パイロット部６で金属パネル３１に打ち抜いた孔の周縁部３２をパネル係合溝８に圧入してかしめると、各側壁面４に開放されている係合溝部分８ａでは、孔周縁部３２が屈曲してパイロット部６の外周面に押し付けられると共に、係合溝８の底壁面に当接して支持され、突出壁９に隣接する係合溝部分８ｂでは、圧入された孔周縁部３２が屈曲してパイロット部６の外周面に押し付けられると共に、金属パネル３１の裏面が突出壁９の座面１０に当接して支持されることによって、引抜き抗力とトルク抵抗力（回転抗力）が得られることによって、ナット本体２が金属パネル３１に強固に固着される。
本発明のピアスナットは、建築物、構築物等に使用される比較的厚みの大きい金属パネルに取り付けるのに適している。
本発明に係るピアスナットの斜視図である。 同上ピアスナットの平面図である。 図２の３−３線に沿う断面図である。 図２の４−４線に沿う断面図である。 同上ピアスナットを最大厚みの金属パネルに取り付けた状態を示す断面図である。 同上ピアスナットを最小厚みの金属パネルに取り付けた状態を示す断面図である。
符号の説明
１ ピアスナット
２ ナット本体
３ ねじ孔
４ 側壁面
６ パイロット部
７ 端面
８ 係合溝
９ 突出壁
１０ 座面
２１ 最大厚みの金属パネル
２２ 孔周縁部
３１ 最小厚みの金属パネル
３２ 孔周縁部

Claims (6)

  1. 外周が４つの側壁面により形成されたほぼ四角形のナット本体のねじ孔を含む中央部分に突設され、外周面がナット軸線に対して内窄まりに傾斜し、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と、該パイロット部の外側に設けられ、前記ナット本体の四隅角部だけ残して前記各側壁面において開放されているパネル係合溝と、前記ナット本体の四隅角部にそれぞれ独立して突設され、前記金属パネルの座面を形成する突出壁とを有し、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であって、
    前記ナット本体が、ボロン鋼により圧造成形され、全体が焼入れ硬化処理されており、 前記パネル係合溝の底壁面から前記パイロット部の端面までの高さＨが、前記金属パネルの最大厚みにほぼ等しく、かつ、前記突出壁の座面から前記パイロット部の端面までの高さｈが、前記金属パネルの最小厚みにほぼ等しく設定されていることを特徴とする厚板用ピアスナット。
  2. 前記ボロン鋼の炭素含有量が０．１７％以下であり、該ボロン鋼により圧造成形された前記ナット本体が、焼入れ硬化処理によりロックウェル硬度ＨＲＣ−３０以上である請求項１記載の厚板用ピアスナット。
  3. 前記金属パネルの最大厚みが約３．２ｍｍで、最小厚みが約１．６ｍｍである請求項１又は２記載の厚板用ピアスナット。
  4. 前記パイロット部により前記金属パネルに打ち抜いた孔の周縁部を前記パネル係合溝に圧入してかしめたとき、前記金属パネルの厚みが増大するに従って、前記座面が前記金属パネルに食い込むことを特徴とする請求項１，２又は３記載の厚板用ピアスナット。
  5. 前記座面が前記金属パネルに食い込む際、前記突出壁が座屈して突出高さを減ずると共に、横方向へ膨出することを特徴とする請求項４記載の厚板用ピアスナット。
  6. 前記パイロット部の外周面の横断面輪郭形状が非円形に形成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の厚板用ピアスナット。
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