JP2010091021A - ナット - Google Patents

Abstract

【課題】基板に部品を取り付ける際に、専用の締め付け具を必要とせず、取り付け操作が簡単で、繰り返し使用可能なナットを提供する。
【解決手段】ナット１ａは、中空管状部の一端部に鍔状部２を有する中空円筒体３と、中空円筒体３の鍔状部２から離れた位置で中空円筒体３の外周面に固定されたスプリングワッシャー４と、鍔状部２とスプリングワッシャー４との間で中空円筒体３の軸方向に移動可能に設けられたフリーワッシャー５とからなり、中空円筒体３の内周面には、ねじ溝６が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、板金等の基板に部品を取り付けるなどのためのナットに関する。

板金等の基板に部品を取り付ける場合、基板の孔にナットを取り付け、ボルトと組み合わせて部品を固定する。基板の裏側の隙間が狭く手が入らない場合には、ナットを取り付ける作業が難しいため、タッピングスクリューやブラインドナットが用いられる。タッピングスクリューは、重い部品の固定には不向きであり、重量物の固定にはブラインドナットが用いられている。
ブラインドナットは、雌ねじが形成された中空の管状体と、管状体の一端部に形成された開口を有するフランジとを備えた構造であり、中空管状体は塑性変形可能な材料で成る。ブラインドナットは、基板の取り付け穴に挿入された後、専用の締め付け具によって管状体が圧迫変形されてフランジで基板を挟み込むように鍔が形成される。そして、鍔とフランジで基板を挟み込んで管状体が基板に固定される。ブラインドナットに関する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
特開平１１−２７０３５号公報

ブラインドナットを使用する場合には、鍔を形成するために専用の締め付け具が必要であり、狭い場所では専用の締め付け具の使用が困難な場合がある。また、基板や取り付ける部品がプラスチック等の軟質材の場合、締め付け具の強い締め付け力によって、基板や部品を損傷する虞がある。さらに、ブラインドナットは、鍔の形成のやり直しができず、取り外しもできない等、使用上の制約が多い。
タッピングスクリューの場合、専用の締め付け具を必要としないものの、重量物の固定には適さず、繰り返し使用した場合、基板の取り付け穴を損傷してしまうことが考えられる。

本発明は、上記課題に鑑みて創作されたものであり、基板に部品を取り付ける際に、専用の締め付け具を必要とせず、取り付け操作が簡単で、また繰り返し使用が可能なナットを提供することを目的とする。

本発明は、以下のタイプのナットを提供する。
第一のタイプは、内周面にねじ溝を有する中空円筒体と、中空円筒体の外周面に固定されたスプリングワッシャーとからなるナットである。

第二のタイプは、内周面にねじ溝を有し、一端が拡げられた鍔状部を備える中空円筒体と、この中空円筒体の外周面に固定されたスプリングワッシャーとからなるナットである。

第三のタイプは、内周面にねじ溝を有し、一端が拡げられた鍔状部を備える中空円筒体と、中空円筒体の外周面に固定されたスプリングワッシャーと、鍔状部とスプリングワッシャーとの間で中空円筒体の軸方向に移動可能に設けられたフリーワッシャーとからなるナットである。

これらのナットは、（１）基板の取り付け穴に中空円筒体をやや傾斜した角度であてがい、（２）中空円筒体とスプリングワッシャーの一部を基板の取り付け穴に差し込み、（３）中空円筒体を回転させながら、スプリングワッシャーを基板の取り付け穴から基板を貫通させることで基板へ取り付けることができる。

本発明のナットは、スプリングワッシャーと雌ねじを有する中空円筒体とが不可分に組み合わされており、使用に当たってもそれらを切り離して使用する必要がないので取扱いに利便性がある。
本発明のナットにボルトを組み合わせて、基板に部品を固定する際、スプリングワッシャーとワッシャー又はフリーワッシャーにより基板が強く挟み込まれるため、重い部品の取り付けにも対応できる。また、ナットの取り外しも容易であり、基板の取り付け穴を損傷することもないので繰り返し使用が可能である。
さらに、裏側や装置に手が入らないような狭い場所への取り付けにおいても、ブラインドナットのように専用の締め付け具を必要としない。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第一の実施形態＞
図１〜図４は、本発明のナットの第一の実施形態を示すものである。
図１〜図４に示すように、ナット１ａは、中空円筒体３の一端部に鍔状部２を有し、内周部にねじ溝が形成された中空円筒体３と、鍔状部２から離れた位置で中空円筒体３の外周面に固定されたスプリングワッシャー４と、鍔状部２とスプリングワッシャー４との間で中空円筒体３の軸方向に移動可能に設けられたフリーワッシャー５とからなる。

鍔状部２は、中空円筒体３の一端部に設けられた中空円筒体３の直径よりやや大きめに形成された略円形状を有する。鍔状部２は、中空円筒体３の一端部にフランジとして形成してもよく、中空円筒体３の一端部をカシメて押し広げて形成してもよい。鍔状部２は、フリーワッシャー５が中空円筒体３から抜け落ちることを防止するものであり、さらに上面にマイナス状あるいはプラス状のスリット状の窪み７を設け、ドライバで中空円筒体３を回転させ易いようにしてもよい。また、スリット状の窪み７は、鍔状部２の上面のみに形成されていてもよいが、図２に示すように、鍔状部２から中空円筒体３の内周面に亘り形成されていてもよい。鍔状部２の厚みは、特に定められるものではないが、薄いほうが望ましい。これは、後述するように、鍔状部２がフリーワッシャー４と部品とに挟まれて基板に固定されることになるからである。

スプリングワッシャー４は、平座金の一部を切断し、切り口をねじって一巻きのコイル形状としたワッシャーで、中空円筒体３の外周面に溶接又はプレスカシメにより固定されている。スプリング効果を保つため、切断部を除いた部分で中空円筒体３の外周面に固定されている。

フリーワッシャー５は、鍔状部２とスプリングワッシャー４との間で中空円筒体３の軸方向に移動可能に取り付けられており、スプリングワッシャー４とフリーワッシャー５との間隔は、特に定められるものではなく、ナットを取り付ける基板の厚さよりやや大きくしておけばよい。
また、中空円筒体３、スプリングワッシャー４及びフリーワッシャー５の大きさは、基板にあけられた取り付け穴及び基板に取り付ける部品の大きさ、重量を考慮して様々に変更して設定しておけばよい。

ナットの基板への取り付けは、（１）基板の取り付け穴に中空円筒体をやや傾斜した角度であてがい、（２）スプリングワッシャーの切断部を基板の取り付け穴に差し込み、（３）中空円筒体をドライバ等で回転させながら、スプリングワッシャーを基板の取り付け穴から貫通させ、（４）スプリングワッシャーとフリーワッシャーとで基板を挟持する、ことで行われる。

＜第二の実施形態＞
図５〜図７は本発明のナットの第二の実施形態、図８は第三の実施形態を示すものである。
第二の実施形態のナット１ｂは、フリーワッシャー５のスプリングワッシャー４に対向する面にリブ８がフリーワッシャー５に設けられている点で第一の実施形態と異なっている。
図５中、リブ８は、円盤状にフリーワッシャー５の中心部に設けられており、基板の取り付け穴の直径よりやや小さめの径を有する。スプリングワッシャー４が基板の取り付け穴を貫通した後、リブ８が基板の取り付け穴に嵌まり込み、ナット１ｂのセンタリングを補助する。なお、図６、図７に示すように、リブは円盤状でなく、同じ半径の位置に点在するように設けられていてもよい。

＜第三の実施形態＞
図８に示すように第三の実施形態のナット１ｃは、フリーワッシャー５のスプリングワッシャー４に対向する面に円盤状のリブ８と複数の回り止め用突起９が設けられている。回り止め用突起９はフリーワッシャー５の縁でリブ８の外側に設けられている。

後述するが、回り止め用突起９は、ナット１ｂ又はナット１ｃを基板に固定する際、フリーワッシャー５が空回りすることを防止する。

＜第四の実施形態＞
図９に第四の実施形態のナット１ｄを示す。ナット１ｄは、内周面にねじ溝を有し、一端が拡げられた鍔状部２を備える中空円筒体３と、中空円筒体３の外周面に固定されたスプリングワッシャー４とからなる。鍔状部２は、基板の取り付け穴の直径よりやや大きめに形成された略円形状を有し、中空円筒体３の一端部に設けられている。前述したように、中空円筒体３の一端部にフランジとして形成してもよく、一端部をカシメて押し広げて形成してもよい。鍔状部２とスプリングワッシャー４の距離は、基板の厚さよりやや長めに設定されている。
鍔状部２を基板の取り付け穴の直径よりやや大きめにすることで、ナット１ｄが基板から外れることを防止することができる。
第一〜第三の実施形態に示したナットと異なり、フリーワッシャーを有しないので、ナット１ｄを基板の取り付け穴に挿入した後、ワッシャーを中空円筒体に差し込んでボルトで固定する。

＜第五の実施形態＞
図１０に第五の実施形態のナット１ｅを示す。ナット１ｅは、内周面にねじ溝を有する中空円筒体３と、この中空円筒体３の外周面に固定されたスプリングワッシャー４とからなる。ナット１ｅの頭部、すなわちボルトが当接する中空円筒体３の一端部には、マイナス状あるいはプラス状のスリット状の窪み７が設けられている。また、スプリングワッシャー４とナット頭部の間の距離を基板の取り付け穴の直径より長めにすることにより、ナット１ｅが基板の取り付け穴から抜け落ちることを防止することができる。
第四の実施形態と同様、フリーワッシャーを有しないので、ナット１ｄを基板の取り付け穴に挿入した後、ワッシャーを中空円筒体３に差し込んでボルトで固定する。

本発明のナットを基板へ取り付ける操作を図１１に示す。なお、図１１は、第二の実施形態のナット１ｂを例に示してあるが、ナット１ａ〜ｅでも同様に行うことができる。
本発明のナットの基板への取り付けは、（１）基板２１の取り付け穴２２に中空円筒体３をやや傾斜した角度であてがい（図１１ａに示す）、（２）中空円筒体３とスプリングワッシャー４の一部を基板２１の取り付け穴２２に差し込み、（３）中空円筒体３をドライバ２３で回転させながら、スプリングワッシャー４を基板２１の取り付け穴２２から基板２１を貫通させ（図１１ｂに示す）、（４）スプリングワッシャー４とフリーワッシャー５とで基板２１を挟持する（図１１ｃに示す）ことで行われる。

ここで、回り止め用突起８は基板２１と接触することで、中空円筒体３が回転する際にフリーワッシャー５の空回りを防ぐので、中空円筒体３が取り付け穴２２をセンタリングしながら貫通し易くなる。リブ９は、中空円筒体３が回転しながら角度を変え、フリーワッシャー５が基板２１とほぼ平行になる際のセンタリングガイドとして機能する。
スプリングワッシャー４のスプリング反力とフリーワッシャー５又は回り止め用突起８とにより、ナット１ｂは基板２１に固定される。したがって、裏側に手の入らない板金等の基板に部品を取り付けることも容易にでき、またブラインドナットに比べ、ナットの固定を確実に行うことができる。

図１２に示すように、基板２１に固定されたナット１ｂに部品２３がボルト２４によって固定される。ボルト２４は、中空円筒体３の内周面に形成されたねじ溝６に沿って締め付けられる。このようにして、部品２３は、スプリングワッシャー４とフリーワッシャー５がボルト２４によって締め付けられて確実に基板２１に固定されることになる。また、ボルトを取り外して部品２３を取り替える等の操作も繰り返してできる。なお、ナット１ａ〜１ｅでもボルトによって部品が基板に固定される。

本発明の第一の実施形態のナットを示す側面図である。 第一の実施形態のナットを斜め下方から見た斜視図である。 第一の実施形態のナットの平面図である。 第一の実施形態のナットの断面図である。 本発明の第二の実施形態のリブが円盤状のナットを示す側面図である。 第二の実施形態のリブが点在するナットの側面図である。 第二の実施形態のリブが点在するナットの平面図である。 本発明の第三の実施形態のナットを示す側面図である。 本発明の第四の実施形態のナットを示す側面図である。 本発明の第五の実施形態のナットを示す側面図である。 本発明のナットを基板へ取り付ける状態を示す図で、（ａ）は取り付け直前、（ｂ）は取り付け時、（ｃ）は取り付け後の状態を示す。 ボルトと本発明のナットとで部品を固定した状態を示す図である。

符号の説明

１ａ〜ｅ ナット
２ 鍔状部
３ 中空円筒体
４ スプリングワッシャー
５ フリーワッシャー
６ ねじ溝
７ スリットの窪み
８ リブ
９ 回り止め用突起
２１ 基板
２２ 取り付け穴
２３ 部品
２４ ボルト

Claims (7)

1. 内周面にねじ溝を有する中空円筒体と、該中空円筒体の外周面に固定されたスプリングワッシャーとからなる、ナット。
2. 内周面にねじ溝を有し、一端が拡げられた鍔状部を備える中空円筒体と、該中空円筒体の外周面に固定されたスプリングワッシャーとからなる、ナット。
3. 内周面にねじ溝を有し、一端が拡げられた鍔状部を備える中空円筒体と、該中空円筒体の外周面に固定されたスプリングワッシャーと、上記鍔状部と上記スプリングワッシャーとの間で上記中空円筒体の軸方向に移動可能に設けられたフリーワッシャーとからなる、ナット。
4. 前記フリーワッシャーが前記スプリングワッシャーと対向する面にリブを備えた、請求項３記載のナット。
5. 前記フリーワッシャーが前記スプリングワッシャーと対向する面の周縁部に複数個の回り止め用突起を備えた、請求項４記載のナット。
6. 前記中空円筒体の一端にスリット状の窪みを有する、請求項２〜５のいずれかに記載のナット。
7. 前記鍔状部がスリット状の窪みを有する、請求項２〜５のいずれかに記載のナット。

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