JP2021080988A - ナット - Google Patents

Abstract

【課題】シール用の環状突起を備えたナットにおいて、簡易な構成で、環状突起から流れ出た溶融物が端面に残留することを抑制できるナットを提供する。【解決手段】ナット１はフランジ部５を備え、ナット１のネジ孔３が開口するフランジ部５側の端面４の外周に溶接用突起７が形成され、端面４のネジ孔３の面取り部６に連続した位置に、溶接用突起７よりも低いシール用の環状突起８が形成される。環状突起８の突出量は溶接用突起７の突出量の４０％〜７５％に設定される。環状突起８の断面は台形であり、環状突起８の基端を形成する前記台形の辺である第１辺と環状突起８の先端を形成する前記台形の辺である第２辺とが互いに平行であり、かつ、第１辺よりも第２辺のほうが短い。前記台形の内周側の辺は端面４に対して直角であり、外周側の辺は端面４に対して傾斜している。ナット１はフランジ付きナットである。【選択図】図１

Description

本発明は溶接ナットに関する。

従来、溶接ナットとして、ネジ孔が開口する一方の端面の外周に溶接用突起が形成され、該端面の溶接用突起よりも内側に、溶接用突起よりも低いシール用の環状突起が形成されたナットが知られている（例えば特許文献１、２参照）。特許文献１には、シール用の環状突起としての線状突起がネジ孔に近い位置に形成されたナットが開示されている。特許文献２には、溶接用突起の直ぐ内側に溶融物を受け入れる凹溝が形成され、その凹溝の直ぐ内側にシール用の環状突起としてのシール用環状隆堤部が形成されたナットが開示されている。

実開昭５７−１１１号公報 特開平６−４２５１９号公報

特許文献１、２に開示のナットにおいては、鋼板等の被溶接部材への溶接時にシール用の環状突起も溶融した場合、環状突起から流れ出た余剰の溶融物により、ナットが傾いてしまったり、ナットと被溶接部材との隙間が大きくなってしまったりするおそれがある。

本発明は上記事情に鑑み、シール用の環状突起を備えたナットにおいて、簡易な構成で、環状突起から流れ出た溶融物が端面に残留することを抑制できるナットを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のナットは、
ネジ孔が開口する一方の端面の外周に溶接用突起と、
前記端面の、前記ネジ孔の面取り部に連続した位置に、前記溶接用突起よりも低いシール用の環状突起と、
を備える。

これによれば、シール用の環状突起が、ネジ孔の面取り部に連続した位置に備えられるので、環状突起の溶融物が仮に内側に流れ出た場合に、その溶融物を面取り部で受け入れることができる。また、環状突起の溶融物を受け入れる溝を面取り部とは別に形成しなくてもよいので、簡易な構成で、環状突起から流れ出た溶融物がナット端面に残留することを抑制できる。なお、溶融物が仮に面取り部に入ったとしても、ネジ孔の、ネジ溝が形成された部位に入らなければ、ボルト等の雄ネジ部品との締結に支障をきたすことがない。

溶接用突起の突出量に対してシール用の環状突起が低すぎると、ナット（溶接用突起）が被溶接部材に溶接された際に、環状突起と被溶接部材との間に隙間が形成されて、シール性能が損なわれるおそれがある。反対に、溶接用突起の突出量に対してシール用の環状突起が高すぎると、溶接の際にナットに供給する電流が環状突起側に多く流れてしまい、溶接用突起と被溶接部材との溶接強度が低下するおそれがある。これらを鑑みると、環状突起の突出量は溶接用突起の突出量の４０％〜７５％とするのが好ましい。これによって、環状突起と被溶接部材との密着のしやすさと、溶接用突起と被溶接部材との溶接強度の確保の両立を図ることができる。

また、本発明において、ネジ孔の軸線を面内に包含する平面で環状突起を切った断面が台形であり、環状突起の基端を形成する台形の辺である第１辺と環状突起の先端を形成する台形の辺である第２辺とが互いに平行であり、かつ、第１辺よりも第２辺のほうが短いとしてよい。これによれば、環状突起の先端（台形の第２辺）が、ナット端面に対して平行な面を形成するので、環状突起と被溶接部材とが密着した際に、ナットを安定させることができ、換言すればナットが傾いてしまうのを抑制できる。また、環状突起は基端（台形の第１辺）よりも先端（台形の第２辺）のほうが短いので、環状突起が被溶接部材に接触した際の接触面積を小さくできる。これにより、環状突起と被溶接部材との密着性を向上できる。

また、前記台形の、前記端面に交差する方向に伸びた２つの辺のうちの前記ネジ孔に近い方の辺は前記端面に対して直角であり、前記ネジ孔に遠い方の辺は前記端面に対して傾斜しているとしてよい。環状突起の断面形状である台形をこのような形状とすることで、ネジ孔の面取り部に連続した位置に環状突起を形成しやすくできる。

また、本発明のナットはフランジ付きナットとすることができる。これによって、ネジ孔から離れた位置に溶接用突起を配置でき、ナットを被溶接部材に溶接した際のネジ孔回りの方向の剥離強度を向上できる。

溶接ナットの断面図である。 溶接ナットの溶接側の端面を示す平面図である。 図１のＡ部の拡大図である。 ネジ孔の面取り部を斜辺とした仮想の直角三角形を示した図である。 ナットの製造工程の一例を示す図である。 ナットが被溶接部材に溶接された状態を示す断面図である。 ナットの止水評価に用いた器具を示した図である。

図１、図２は、本発明の実施形態に係るフランジ付きの溶接ナット１（以下単にナットという）を示している。ナット１は、中央にネジ孔３が形成された筒状のナット本体２と、ナット本体２（ネジ孔３）の中心軸線Ｌの方向における一方の端部から側方（径方向）に張り出すフランジ部５とを備える。

ナット本体２は例えば六角ナットの形状を有する。すなわち、ナット本体２は平面視で見て六角形の外周線を有する形状に形成される。ネジ孔３はナット本体２の中央を貫通するように形成される。ネジ孔３の内周面にはネジ溝が形成されている。

ネジ孔３の、フランジ部５側の開口には面取り部６が形成されている。面取り部６は、図１の断面で見て、軸線Ｌに対して傾斜している。詳しくは、面取り部６は、ネジ孔３の、ネジ溝が形成された部位から軸線Ｌの方向に沿って端面４に接近するにしたがって次第に軸線Ｌとの距離が大きくなるように（換言すれば次第に孔３を拡径するように）形成されている。面取り部６は、図２の平面視で見て、ネジ孔３の中心Ｏの回りの全周を囲むように環状（真円状）に形成されている。

後述の環状突起８が溶接時に溶けて仮に面取り部６に流れ出た場合に、その溶融物がネジ孔３のネジ溝が形成された部位まで進入しないようにするためには、面取り部６はできるだけ大きくするのが好ましい。図３の断面で見て、面取り部６の径方向における幅をｘと、深さ方向（軸方向）における幅ｙと、斜め方向（面取り部６の面内方向）の幅をｚとしたとき、これら幅ｘ、ｙ、ｚで定まる直角三角形３０（図４参照）の面積は、例えば環状突起８の断面を形成する台形（図３参照）の面積の５０％以上とすることができる。

なお、ネジ孔３の、フランジ部５と反対側の開口にも面取り部が形成されている。

フランジ部５はナット本体２の周方向における全周を囲むように平面視で環状に形成されている。本実施形態のフランジ部５は、図２の平面視で見て外周線９が真円状に形成されているが、多角形（正方形や六角形など）に形成されてもよい。

ナット１の、軸線Ｌの方向におけるフランジ部５側の端面４（フランジ部５の下面でもある）には溶接用突起７が形成されている（図１、図２参照）。図２に示すように、溶接用突起７は、端面４の外周において間隔をあけて３個形成されている。なお、溶接用突起７は４個以上形成されてもよい。３個の溶接用突起７は、ネジ孔３の中心Ｏ回りの円周方向に等間隔（つまり中心角が１２０°となる間隔）に形成されている。

各溶接用突起７は互いに同じ形状、同じ突出量に形成されている。また各溶接用突起７は、先端にいくにしたがって次第に細くなっていく形状を有する。詳しくは、溶接用突起７は、図２の平面視で見て、略三角形に形成されている。より詳しくは、溶接用突起７は、図２の平面視で見て、溶接用突起７の基端を構成する略三角形の外形線７ａ（端面４と同一面に形成されるの外形線）と、溶接用突起７の先端を構成する略三角形の外形線７ｂとを有する。基端側の外形線７ａうちの端面４の外周側の線は、端面４の外周線９を形成する円の一部（つまり円弧状）として構成される。基端側の外形線７ａを構成する略三角形の、ネジ孔３に近い側の角度θ（図２参照）は例えば９０°であるが、それ以外の角度でもよい。また、外形線７ａ（略三角形）の外周側の円弧線の中点と、外形線７ａ（略三角形）の内側の頂点とを通る直線（図２のＩ−Ｉ線に相当）は、ネジ孔３の中心Ｏを通る。

先端側の外形線７ｂは、図２の平面視で見て基端側の外形線７ａの内側において外形線７ａと相似する形状である。先端側の外形線７ｂで特定される先端面７ｃは略三角形の平面である。また、溶接用突起７の側面７ｄは、ネジ孔３の軸線Ｌに対して若干傾斜している（図１参照）。

溶接用突起７の端面４からの突出量Ｈ（図１参照）は後述の環状突起８よりも大きい。また、溶接用突起７は端面４の外周線９を形成する円の内側に形成され、換言すれば該円からはみ出ないように形成される。

図１、図２に示すように、端面４の、面取り部６に連続した位置には、シール用（具体的には止水用）の環状突起８が形成されている。環状突起８は溶接用突起７に対して内方向（ネジ孔３に接近する方向）に間隔をあけて形成されている。環状突起８と面取り部６の間には端面４（換言すれば軸線Ｌに直角な平面）は介在していない。環状突起８は、図２の平面視で見て、ネジ孔３の全周を取り囲むように環状（真円状）に形成されている。環状突起８の内周線は面取り部６の外周線に一致する。環状突起８の外周線を形成する円の中心と、環状突起８の内周線を形成する円の中心は、それぞれ、ネジ孔３の中心Ｏに一致する。

図３に示すように、環状突起８は先端にいくにしたがって次第に細くなる形状を有する。詳しくは、ネジ孔３の軸線Ｌを面内に包含する平面（図２のＩ−Ｉ線）で環状突起８を切った断面は台形である（図３参照）。環状突起８の断面（台形）は、環状突起８の基端を形成する第１辺８ａと、環状突起の先端を形成する第２辺８ｂとを有する。これら第１辺８ａ、第２辺８ｂは互いに平行であり、かつ、第１辺８ａよりも第２辺８ｂのほうが短い。なお、第１辺８ａは端面４の面内に位置する。なお、「第１辺８ａ、第２辺８ｂは互いに平行」とは、設計図面上で第１辺８ａと第２辺８ｂとが厳密に平行に設計されることを意味するが、実際の製造品において環状突起８の公差に起因して第１辺８ａと第２辺８ｂとが厳密に平行となっていない場合、つまり第１辺８ａと第２辺８ｂとが略平行の場合も許容する趣旨である。

また環状突起８の断面（台形）は、第１辺８ａのネジ孔３に近い側の端点と、第２辺８ｂのネジ孔３に近い側の端点とを結ぶ第３辺８ｃを有する。第３辺８ｃは、端面４に直角であり、言い換えれば、第１辺８ａ又は第２辺８ｂに直角であり、さらに言い換えれば、ネジ孔３の軸線Ｌに平行である。また環状突起８の断面（台形）は、第１辺８ａのネジ孔３に遠い側の端点と、第２辺８ｂのネジ孔３に遠い側の端点とを結ぶ第４辺８ｄを有する。第４辺８ｄは、第２辺８ｂに近づくにしたがって次第に第３辺８ｃとの距離が小さくなるように、端面４又は軸線Ｌに対して傾斜している。

このように、環状突起８は先細り形状を有しているが、断面の第２辺８ｂで特定される先端が平面視で環状の平面となっている。また環状突起８の内周側の側面８ｃは端面４に直角な面となっている。また環状突起８の外周側の側面８ｄは端面４に対して傾斜している。この傾斜角度（第１辺８ａと第４辺８ｄとが成す角度）は例えば４５°であるが、それ以外の角度でもよい。

環状突起８の先端面８ｂが小さいほど、溶接時の電流を先端面８ｂに集中させることができ、ひいては環状突起８を被溶接部材に溶接又は食い込ませやすくなる。一方で、環状突起８の先端面８ｂが小さすぎると、環状突起８が被溶接部材に接触した際の安定性が低下する。そこで、環状突起８の先端を形成する第２辺８ｂの長さは、基端を形成する第１辺８ａの長さの２０％以上８０％以下とするのが好ましく、より好ましくは４０％以上６０％以下とするのがよい。本実施形態では、第２辺８ｂの長さは第１辺８ａの長さの５０％に設定されている。

環状突起８の端面４からの突出量ｈ（図３参照）は溶接用突起７の突出量Ｈよりも小さい。詳しくは、環状突起８の突出量ｈは、溶接用突起７の突出量Ｈの４０％〜７５％とするのが好ましい。環状突起８の突出量ｈが溶接用突起７の突出量Ｈの４０％未満とすると、ナット１を被溶接部材に溶接した際に、環状突起８が被溶接部材の表面に密着しないおそれがあり、言い換えれば、環状突起８と被溶接部材の間に隙間が形成されるおそれがある。この場合、シール性能が損なわれる。一方、環状突起８の突出量ｈが溶接用突起７の突出量Ｈの７５％より大きいと、溶接の際にナット１に供給する電流が環状突起８側に多く流れてしまい、溶接用突起７と被溶接部材との溶接強度が低下するおそれがある。

なお、端面４には、溶接用突起７及び環状突起８以外は凸部や凹部が形成されていない。また、端面４の、溶接用突起７及び環状突起８以外の部分は軸線Ｌに直角な平面となっている。

ナット１は例えばＪＩＳ（日本産業規格）で低炭素鋼（Ｓ１０Ｃ〜Ｓ２５Ｃなど）に分類される鋼材により形成される。またナット１は例えば自動車に用いられる。

ナット１の形状は例えば図５のように製造される。すなわち、先ず、例えばほぼ正方形断面の低炭素鋼製の角柱を切断し、この切断により得られた素材４０に対して切断面を整えるための加工を施すことで第１形状４１を得る（第１工程）。次に、第１形状４１に対して一方の端面に凹部４３を形成することで第２形状４２を得る（第２工程）。次に、第２形状４２の両端面に下孔４５、４６を形成することで第３形状４４を得る（第３工程）。次に、第３形状４４の下孔４５、４６を利用して第３形状４４の中央部を打ち抜くことで、中央部に貫通孔４８を有した第４形状４７を得る（第４工程）。次に、第４形状４７の一方の端面にフランジ部５０、外周突起５１及び環状の内周突起５２を有した第５形状４９を得る（第５工程）。フランジ部５０がナット１のフランジ部５に相当する。外周突起５１が、ナット１の溶接用突起７に相当する。内周突起５２がナット１の環状突起８に相当する。また、第５形状４９の中央部の貫通孔５３がナット１のネジ孔３及び面取り部６に相当する。ただし、貫通孔５３には未だネジ溝が形成されていない。その後、第５形状４９の貫通孔５３の内面にネジ溝を形成することで、ナット１の形状を得る。上記第１〜第５工程は鍛造等の塑性加工により行う。

上記のナット製造例では、ナット１のネジ孔３及び面取り部６に対応する貫通孔は第３、第４工程で予備成形した後、第５工程で仕上げをすることで得られる。またナット１のフランジ部５、溶接用突起７及び環状突起８は第５工程の１回の工程で成形する。

ナット１は、図６に示すように、自動車の鋼板等の被溶接部材１０に抵抗溶接（換言すればプロジェクション溶接）により固定されて用いられる。溶接の際には、先ず、ナット１の突起７、８が形成された側の端面４が、被溶接部材１０の一方の表面１０ａに向け、かつ、ナット１のネジ孔３と被溶接部材１０の孔１１とが一致するように、ナット１と被溶接部材１０とを重ね合わせる。その後、ナット１に一方の電極を、被溶接部材１０に他方の電極を当てて、ナット１を被溶接部材１０の方に加圧しつつ、両電極間（ナット１と被溶接部材１０の間）に所定時間、電流を流す。このとき、被溶接部材１０に接触しているナット１の溶接用突起７が、電流により発生するジュール熱で溶融することで、最終的に被溶接部材１０に固定される。また、溶接用突起７の溶融に伴い、環状突起８が次第に被溶接部材１０に接近していき、最終的に被溶接部材１０に接触する。さらに、環状突起８も溶融し、又は環状突起８が被溶接部材１０に食い込むことで、環状突起８が被溶接部材１０の表面１０ａに密着する。なお、環状突起８が被溶接部材１０に密着していれば、ナット１の端面４と被溶接部材１０との間に隙間が形成されてもよい。

溶接条件（電流、加圧、時間）は、溶接用突起７が被溶接部材１０に溶接され、かつ、環状突起８が被溶接部材１０に密着するように、定められる。

以上説明したように、本実施形態では、ネジ孔３の面取り部６に連続した位置に環状突起８が形成されるので、ナット１を被溶接部材１０に溶接する際に、環状突起８の溶融物が仮に内側に流れ出たとしても、その溶融物を面取り部６で受け入れることができ、ナット端面４の環状突起８周辺位置に環状突起８に起因した余剰の溶融物が残留するのを抑制できる。これによって、環状突起８の溶融物に起因してナット１が傾いて溶接されたり、位置がずれて溶接されてしまったりするのを抑制できる。環状突起８の溶融物を受け入れる専用の溝を端面４に形成しなくてもよいので、ナット１の形状を簡素化できる。

また、面取り部６と環状突起８が連続することで、環状突起８を容易に成形できる。すなわち、仮に環状突起８が面取り部６に連続した位置よりも外側にあるとすると、金型で環状突起８を成形する際にデッドメタルと言われる状態が発生する場合があり、この場合には所望の環状突起形状が成形できない。これに対して、環状突起８がネジ孔３に最も近い位置にある場合には、金型で成形する際に、環状突起８に対応する素材部分の変形代を大きくでき、所望の環状突起８を成形できる。

また、環状突起８が面取り部６に連続した位置に形成されることで、溶接の際に溶接用突起７の溶融物がネジ孔３に進入するのを抑制できる。すなわち、溶接の際に溶接用突起７の溶融物が内側に飛散した場合に、その飛散した溶融物が環状突起８の位置までくる間に、環状突起８が被溶接部材１０に接触する。これにより、溶融物が環状突起８よりも内側、すなわちネジ孔３に進入するのを抑制できる。

また、環状突起８がネジ孔３に最も近い位置（面取り部６に連続した位置）に形成されることで、外側に形成される場合に比べて、環状突起８の周方向における長さを短くできる。つまり、環状突起８と被溶接部材１０とが接触する周方向長を短くできるので、周方向において環状突起８と被溶接部材１０との間に隙間が形成される部分が生じてしまうのを抑制できる。

また、端面４は、溶接用突起７及び環状突起８に対して凹んだ溝として機能し、溶接時に溶接用突起７又は環状突起８から生じた溶融物を端面４に受け入れることで、ナット１が傾いて溶接されてしまうのを抑制できる。

また、環状突起８の断面は台形となっており、つまり、環状突起８の先端８ｂはナット端面４に平行な平面となっているので、溶接の際に環状突起８が被溶接部材１０に接触した際の安定性を確保できる。これにより、ナット１が被溶接部材１０に対して傾いて溶接されてしまうのを抑制できる。

また環状突起８の断面（台形）が先細り形状（台形）となっているので、溶接の際に環状突起８の先端８ｂに電流を集中させ被溶接部材１０に環状突起８を溶接しやすくなり、又は環状突起８を被溶接部材１０に食い込ませやすくなる。これにより、環状突起８と被溶接部材１０との密着性を向上でき、ナット１のシール性能を向上できる。

また、環状突起８の外周面８ｄ（図３参照）はナット端面４又はネジ孔３の軸線Ｌに対して傾斜しているので、環状突起８を金型で成形した後の離型が容易となる。

また、環状突起８の突出量が溶接用突起７の突出量の４０％〜７５％に設定されているので、後述の実施例で示されるように、ナット１の止水性能と溶接強度の両立を図ることができる。

（実施例）
図１、図２に示すナット１と同様の形状のナットに対する止水評価を行った。図７は止水評価をするための器具２０を示している。器具２０は直方体の容器状に形成されている。器具２０の側面には開口部２１が形成されている。開口部２１を塞ぐように、ナット１００が溶接された被溶接部材３１を設置した。このとき、ナット１００を器具２０の内側に位置させる。なお、器具２０には、ナット１００が溶接された被溶接部材３１を、開口部２１を塞いだ状態に固定する締結部２２が備えられている。また、ナット１００の、被溶接部材３１に溶接された側と反対側の端面に形成されたネジ孔の開口を、蓋部材３２で閉塞した。蓋部材３２は、ボルトとナット１００とを締結した際にボルトの頭部を想定した部材である。その後、器具２０内に水を入れた。このとき、ナット軸線Ｌ２の位置に３７０ｍｍＡｑの水圧がかかるように、水面位置とナット軸線Ｌ２との高さＷを設定した。

被溶接部材３１には、ナット１００のネジ孔に通ずる位置に孔が形成されており、この孔を介して器具２０の外側に漏れ出る水量を評価した。具体的には、試験開始から１０分の時点、及び２０分の時点でそれぞれどの程度の水漏れがあるかを評価した。

また評価は２０個のナット１００に対して順次行った。各ナット１００は互いに同じ形状であり、また図１、図２に示すナット１と同様の形状である。各ナット１００の端面に対する溶接用突起の突出量の設計値は０．８ｍｍ（公差は、上限が＋０．２ｍｍ、下限が０ｍｍ）である。また、ナット１００の端面に対する環状突起の突出量の設計値は０．５ｍｍ（公差は上限が＋０．１ｍｍ、下限が−０．１ｍｍ）である。被溶接部材３１として、ＳＣＧＡ５９０、板厚が１．６ｍｍの鋼板を用いた。

各ナット１００の溶接条件は互いに同じ条件とし、具体的には、電流値を１１．０ｋＡ、加圧力を４０００Ｎ、通電時間を１０ｃｙｃとした。また、一部のナット１００に対しては、被溶接部材３１に溶接された状態で軸線回りの方向における剥離トルクを測定した。

表１は漏れ評価及び剥離強度の結果を示している。表１の漏れ評価において「○」は水漏れが無かったことを示している。また表１における環状突起の突出量（０．５ｍｍ）は、公差から許容される最大突出量（０．５ｍｍ＋０．１ｍｍ＝０．６ｍｍ）と最小突出量（０．５ｍｍ−０．１ｍｍ＝０．４ｍｍ）の平均値を示している。表１に示すように、いずれのナット１００においても１０分及び２０分の時点で水漏れは発生しなかった。また、剥離トルクは十分高い値であった。

ここで、ナット１００の公差を考慮すると、ナット１００の溶接用突起が許容される最大突出量は１．０ｍｍ（＝０．８ｍｍ＋０．２ｍｍ）であり、最小突出量は０．８ｍｍ（＝０．８ｍｍ−０ｍｍ）である。ナット１００の溶接用突起の平均突出量は、最大突出量と最小突出量を平均すると、０．９ｍｍ（（１．０ｍｍ＋０．８ｍｍ）÷２）となる。また、ナット１００の環状突起が許容される最大突出量は０．６ｍｍ（＝０．５ｍｍ＋０．１ｍｍ）であり、最小突出量は０．４ｍｍ（＝０．５ｍｍ−０．１ｍｍ）である。環状突起の平均突出量は、最大突出量と最小突出量を平均すると、０．５ｍｍ（＝（０．６ｍｍ＋０．４ｍｍ）÷２）となる。

表１の結果は、溶接用突起の突出量が０．８ｍｍ〜１．０ｍｍ、環状突起の突出量が０．４ｍｍ〜０．６ｍｍのときには、止水性能及び剥離トルクが良好であることを示している。溶接用突起の突出量に対する環状突起の突出量の割合で考えると、その割合の最小値は４０％（＝（０．４ｍｍ÷１．０ｍｍ）×１００％）であり、最大値は７５％（＝（０．６ｍｍ÷０．８ｍｍ）×１００％）である。したがって、ナットの止水性能（シール性能）及び剥離トルクを良好にするためには上記割合を４０％〜７５％とするのが好ましいといえる。

また、上記したように、ナット１００の溶接用突起の平均突出量は０．９ｍｍであり、環状突起の平均突出量は０．５ｍｍである。溶接用突起の平均突出量に対する環状突起の平均突出量の割合は約５５％（＝（０．５ｍｍ÷０．９ｍｍ）×１００％）である。溶接用突起の突出量に対する環状突起の突出量の割合は、約５５％付近の値（具体的には例えば５０％〜６０％）に設定されてもよい。

（比較例）
上記実施例で評価したナット１００と同様の形状であるが、環状突起の突出量をナット１００のそれよりも小さくしたナットに対する止水評価を行った。評価したナットは、環状突起の突出量の設計値が０．３ｍｍ（公差は上限が＋０．１ｍｍ、下限が−０．１ｍｍ）であるナットＡと、０．２ｍｍ（公差は上限が＋０．１ｍｍ、下限が−０．１ｍｍ）であるナットＢである。ナットＡ、Ｂの溶接用突起の突出量の設計値は０．８ｍｍ（公差は、上限が＋０．２ｍｍ、下限が０ｍｍ）であり、公差から許容される溶接用突起の突出量の平均値は０．９ｍｍ（＝（１．０ｍｍ＋０．８ｍｍ）÷２）である。ナットＡ、Ｂをそれぞれ複数個用意して、それぞれ複数個のナットＡ、Ｂに対して上記実施例と同様の手順で順次止水評価を行った。ナットＡ、Ｂの被溶接部材に対する溶接条件（電流値、加圧力、通電時間）は後述の表２のとおりである。被溶接部材は実施例と同様にＳＣＧＡ５９０、板厚が１．６ｍｍの鋼板を用いた。表２に結果を示す。表２の漏れ評価において「○」は水漏れが無かったことを示している。

表２に示すように、環状突起の平均突出量が０．３ｍｍのナットＡの場合は、一部のナットＡに対して被溶接部材の孔から外側への水の滲みが発生した。また、環状突起の平均突出量が０．２ｍｍのナットＣの場合は、全てのナットＣに対して水の滲みが発生した。

ここで、公差を考慮すると、ナットＡにおける環状突起の突出量が許容される範囲は０．２ｍｍ〜０．４ｍｍである。ナットＡにおける溶接用突起の突出量が許容される範囲は０．８ｍｍ〜１．０ｍｍである。溶接用突起の突出量に対する環状突起の突出量の割合で考えると、公差から許容されるこの割合の最小値は２０％（＝（０．２ｍｍ÷１．０ｍｍ）×１００％）であり、最大値は５０％（＝（０．４ｍｍ÷０．８ｍｍ）×１００％）である。表２において、一部のナットＡに対して水の滲みが発生したのは、上記割合が小さい値（具体的には４０％未満）であったためと考えられる。

また、ナットＢにおいては、公差から許容される環状突起の突出量の範囲は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである。ナットＢにおける溶接用突起の突出量が許容される範囲は０．８ｍｍ〜１．０ｍｍである。溶接用突起の突出量に対する環状突起の突出量の割合で考えると、公差から許容されるこの割合の最小値は１０％（＝（０．１ｍｍ÷１．０ｍｍ）×１００％）であり、最大値は３７．５％（＝（０．３ｍｍ÷０．８ｍｍ）×１００％）である。表２において、全てのナットＢに対して水の滲みが発生したのは、公差から許容される上記割合の最大値が４０％未満であったためと考えられる。

以上より、止水性能を良好にするためには、上記割合は４０％以上とするのが好ましいといえる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその具体的な記載に限定されることなく、例示した構成等を技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施することも可能であるし、またある要素、処理を周知の形態に置き換えて実施することもできる。

１ ナット
２ ナット本体
３ ネジ孔
４ 端面
５ フランジ部
６ 面取り部
７ 溶接用突起
８ 環状突起
１０ 被溶接部材

Claims (5)

1. ネジ孔が開口する一方の端面の外周に溶接用突起と、
   前記端面の、前記ネジ孔の面取り部に連続した位置に、前記溶接用突起よりも低いシール用の環状突起と、
   を備えるナット。
2. 前記環状突起の突出量は前記溶接用突起の突出量の４０％〜７５％である請求項１に記載ナット。
3. 前記ネジ孔の軸線を面内に包含する平面で前記環状突起を切った断面が台形であり、前記環状突起の基端を形成する前記台形の辺である第１辺と前記環状突起の先端を形成する前記台形の辺である第２辺とが互いに平行であり、かつ、前記第１辺よりも前記第２辺のほうが短い請求項１又は２に記載のナット。
4. 前記台形の、前記端面に交差する方向に伸びた２つの辺のうちの前記ネジ孔に近い方の辺は前記端面に対して直角であり、前記ネジ孔に遠い方の辺は前記端面に対して傾斜している請求項３に記載のナット。
5. フランジ付きナットである請求項１〜４のいずれか１項に記載のナット。

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