JP3215850U - かしめナット - Google Patents

Abstract

【課題】切削加工ではなく、冷間圧造加工が可能な低コストのかしめナットを提供する。【解決手段】かしめナット１は、ナット本体部２の軸方向一端側にかしめ固定部３が形成され、かしめ固定部、ナット本体部の外径と同径の圧入固定部分４と、圧入固定部分よりも小径で且つ圧入固定部分の軸方向一端側から軸方向に沿って延びる略円筒状のパイロット部分５と、を有している。圧入固定部分には、ナット本体部の外径と同径の外周面４ａから径方向内方へ向けて凹み且つ軸方向に沿って延びる凹所７が周方向に沿って複数形成されている。パイロット部分５は、軸方向先端面１３側の外径が被取付部材のナット取付穴に係合する大きさに形成されると共に、外周面１１が軸方向先端面側から圧入固定部分４の軸方向一端側へ向かうに従って外径寸法を漸減する逆テーパ形状に形成され、有底のねじ下穴１４が軸方向先端面に開口している。【選択図】図１

Description

この考案は、ねじ穴（めねじ）加工ができない板状部材（被取付部材）にかしめ固定され、ねじ（例えば、丸平子ねじ等）又はボルトが螺合されるようになっているかしめナットに関するものである。

従来から、ねじ穴加工ができない板状部材（鋼板やアルミ板等の被取付部材）にかしめナットをかしめ固定し、このかしめナットとこのかしめナットに螺合されるねじ（丸平小ねじ等）又はボルトとによって板状部材に他の構造物（電子部品支持パネル、プリント基板等）を締め付け固定する技術が知られている。

図４は、このようなかしめナット１０１を示すものである。この図４に示すように、かしめナット１０１は、ねじ穴（めねじ）１０２が形成された略円筒形状のものであり、ナット本体部１０３の一端側にかしめ固定部１０４が形成されている。このかしめ固定部１０４は、板状の被取付部材１０５のナット取付穴１０６に係合されるパイロット部分１０７と、被取付部材１０５のナット取付穴１０６の周縁に圧入される圧入固定部分１０８とを有している（図５（ａ）参照）。このうち、パイロット部分１０７は、被取付部材１０５のナット取付穴１０６に僅かな隙間をもって係合する逆テーパ状の略円筒形であり、軸方向先端面（図４（ｂ）の左側端面）１１０の外径寸法が最も大きく、根元側（図４（ｂ）における軸線ＣＬに沿った右側）へ向かうにしたがって外形寸法が漸減するようになっている（アンダーカットになっている）。圧入固定部分１０８は、パイロット部分１０７に隣接して位置し、その外径寸法がパイロット部分１０７の外径寸法及び被取付部材１０５の穴１０６の寸法よりも大きく、ナット本体部１０３の外径寸法よりも小さくなっており、全周に沿って略三角状の溝１１１が連続して形成されている（図５（ａ）参照）。また、このかしめナット１０１は、かしめ固定部１０４の軸線ＣＬに沿った長さが被取付部材１０５の板厚寸法よりもやや短く形成されている。なお、溝１１１は、軸線ＣＬに沿った方向へ延びるセレーション溝である。

このような形状のかしめナット１０１は、図５（ａ）に示すように、パイロット部分１０７を被取付部材１０５のナット取付穴１０６に挿入し、圧入固定部分１０８の端面１１２を被取付部材１０５の表面１１３に押し当て、被取付部材１０５の裏面１１４に押し当てた当て金（下型）１１５とパンチ（上型）１１６との間で加圧される。その結果、図５（ｂ）に示すように、かしめナット１０１は、かしめ固定部１０４が被取付部材１０５に圧入され、圧入固定部分１０８によって押された被取付部材１０５の一部（母材）が逆テーパ状のパイロット部分１０７とナット取付穴１０６との隙間を埋めるように塑性流動すると共に、被取付部材１０５の一部が圧入固定部分１０８の略三角状の溝１１１に隙間無く噛み合い（図４参照）、パイロット部分１０７の端面１１０が被取付部材１０５の裏面１１４から出っ張ることがないように、被取付部材１０５にかしめ固定されることになる。このようにして被取付部材１０５にかしめ固定されたかしめナット１０１は、逆テーパ状のパイロット部分１０７が被取付部材１０５からの抜け止め機能を発揮し、圧入固定部分１０８の略三角状の溝１１１が被取付部材１０５に対する回り止め機能を発揮するようになっている（図５（ｂ）参照）。そして、かしめナット１０１がかしめ固定された被取付部材１０５には、他の構造物（例えば、プリント基板や、電子部品支持パネル）が重ね合わせられるように密着して配置され、その構造物がかしめナットに螺合するねじ又はボルトで被取付部材１０５に締め付け固定される（特許文献１参照）。

実用新案登録第３１５７７０１号公報（特に、図６及び図７参照）

図４に示した従来のかしめナット１０１は、ねじ穴１０２が貫通穴であったため、冷間圧造加工で加工することが可能であった。
しかしながら、従来のかしめナット１０１は、パイロット部分１０７よりも圧入固定部分１０８の方が外径寸法が大きく形成され、圧入固定部分１０８よりもナット本体部１０３の方が外径寸法が大きく形成されており、外径寸法が軸線ＣＬに沿って３段階に階段状に増大するように変化しているため、ねじ穴１０２が貫通穴でない場合（有底のねじ穴１０２の場合）、冷間圧造加工が困難であり（素材をダイス内で正確に塑性流動させることが困難であり）、切削加工によって形成されていた。その結果、従来の有底のねじ穴を有するかしめナットは、切り屑として無駄にする材料の量が多く、生産工数が嵩み、製品コストが高かった。

そこで、本考案は、冷間圧造加工を可能にする形状のかしめナットの提供を目的とする。

請求項１の考案は、ナット本体部２の軸方向一端側にかしめ固定部３が形成され、前記かしめ固定部３が被取付部材６に形成されたナット取付穴１０に係合された状態で前記被取付部材６にかしめ固定されるようになっているかしめナット１に関するものである。本考案のかしめナット１において、前記かしめ固定部３は、前記ナット本体部２の外径と同径で前記ナット本体部２の軸方向一端側から軸方向に沿って延びる圧入固定部分４と、この圧入固定部分４よりも小径で且つ前記圧入固定部分４の軸方向一端側から前記軸方向に沿って延びる略円筒状のパイロット部分５と、を有している。また、前記圧入固定部分４は、前記ナット本体部２の外径と同径の外周面４ａから径方向内方へ向けて凹み且つ前記軸方向に沿って延びる凹所７が周方向に沿って複数形成され、前記被取付部材６に圧入されることにより、前記被取付部材６の一部を前記凹所７内に収容して、前記被取付部材６に対して回り止めされた状態で固定される。また、前記パイロット部分５は、軸方向先端面１３側の外径が前記被取付部材６の前記ナット取付穴１０に係合する大きさに形成されると共に、外周面１１が前記軸方向先端面１３側から前記圧入固定部分４の軸方向一端側へ向かうに従って外径寸法を漸減する逆テーパ形状に形成され、前記圧入固定部分４が前記被取付部材６に圧入された際に、前記外周面１１と前記ナット取付穴１０の内周面１０ａとの隙間１２に前記被取付部材６の一部を収容し、前記被取付部材６に抜け止めされた状態で固定される。そして、前記パイロット部分５の軸方向先端面１３には、有底のねじ下穴１４が開口するようになっている。

本考案に係るかしめナットは、圧入固定部分とナット本体部との外径寸法を同一にし、パイロット部分、圧入固定部分、及びナット本体部とで外径寸法の変化を２段階にしてあるため、有底のねじ下穴を有する場合であっても冷間圧造加工が可能になる。その結果、本考案に係るかしめナットは、切削加工される従来のかしめナットと比較して、無駄にする材料の量を削減でき、生産効率を向上させて、製品コストの低廉化を図ることができた。

本考案に係るかしめナットを示す図であり、図１（ａ）はかしめナットの正面図、図１（ｂ）はかしめナットの側面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示す断面図、図１（ｄ）はかしめナットの背面図である。 図２（ａ）は本考案に係るかしめナットを被取付部材にかしめ固定する前の状態を示す図であり、図２（ｂ）は本考案に係るかしめナットを被取付部材にかしめ固定した後の状態を示す図である。 図３（ａ）は本考案に係るかしめナットの変形例１を示す図であり、図３（ｂ）は本考案に係るかしめナットの変形例２を示す図である。 図４（ａ）は従来例に係るかしめナットの正面図であり、図４（ｂ）は従来例に係るかしめナットの一部を破断して示す側面図である。 図５（ａ）は従来例に係るかしめナットを被取付部材にかしめ固定する前の状態を示す図であり、図５（ｂ）は従来例に係るかしめナットを被取付部材にかしめ固定した後の状態を示す図である。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づき詳述する。

図１は、本考案に係るかしめナット１を示す図である。なお、図１（ａ）は、かしめナット１の正面図である。また、図１（ｂ）は、かしめナット１の側面図である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示すかしめナット１の断面図である。また、図１（ｄ）は、かしめナット１の背面図である。

図１に示すように、本考案に係るかしめナット１は、丸棒を所定長さに切断したような円柱状のナット本体部２と、このナット本体部２の軸方向一端側（図１（ｂ）の軸線ＣＬに沿った左端側）に一体に形成されたかしめ固定部３と、を有している。

かしめ固定部３は、ナット本体部２の外径と同径でナット本体部２の軸方向一端側から軸方向（図１（ｂ）及び図１（ｃ）における軸線ＣＬに沿った左方向）に沿って延びる圧入固定部分４と、この圧入固定部分４よりも小径で且つ圧入固定部分４の軸方向一端側から軸方向（図１（ｂ）及び図１（ｃ）における軸線ＣＬに沿った左方向）に延びる略円筒状のパイロット部分５と、を有している。なお、このかしめ固定部３は、軸方向長さ（軸線ＣＬに沿った長さ）Ｌ１が被取付部材６の板厚ｔと等しいか又は被取付部材６の板厚ｔよりも短くなるように形成されている。

圧入固定部分４は、ナット本体部２の外径と同径の外周面４ａから径方向内方へ向けて三角形状（正面側から見た形状が三角形状）に凹み且つ軸方向に沿って（軸線ＣＬに沿って）延びる凹所７が周方向に沿って複数連続して形成され、隣り合う凹所７，７間に三角形状の突起８が形成されている。この圧入固定部分４は、図２（ｂ）に示すように、被取付部材６（筐体の金属パネル等）に圧入されることにより、被取付部材６の一部を凹所７内に収容して、被取付部材６に対して回り止めされた状態で固定される。

パイロット部分５は、正面側の外形形状が円形状であり、軸方向先端側（図１（ｂ）及び図１（ｃ）の左端側）の外径が被取付部材６のナット取付穴１０に係合する大きさに形成される（図２参照）と共に、外周面１１が軸方向先端側から圧入固定部分４の軸方向一端側（図１（ｂ）及び図１（ｃ）における右方向）へ向かうに従って外径寸法を漸減する逆テーパ形状に形成されている。このパイロット部分５は、図２（ｂ）に示すように、圧入固定部分４が被取付部材６に圧入された際に、外周面１１とナット取付穴１０の内周面１０ａとの隙間１２（逆テーパ状の隙間１２）に被取付部材６の一部（被取付部材６の塑性流動した部分）を収容し、被取付部材６に抜け止めされた状態で固定される。なお、パイロット部分５は、軸方向長さＬ２が被取付部材６の板厚ｔよりも短くなるように形成されている。

また、パイロット部分５は、図１（ｂ）及び図１（ｃ）における軸方向先端面（軸方向一端面）１３の中央にねじ下穴１４が開口している。このねじ下穴１４は、有底の穴であって、パイロット部分５の軸方向先端面１３から軸方向（図１（ｂ）及び図１（ｃ）における右側方向）に沿ってナット本体部２まで延びている。そして、このねじ下穴１４は、タップによってめねじ１５が切られることにより、丸平子ねじ等の軸部のおねじ（図示せず）又はボルトの軸部のおねじ（図示せず）が螺合されるねじ穴１６が形成されるようになっている。

以上のような構造のかしめナット１は、鉄系金属、ステンレス、アルミニウム等の線材を所定寸法に切断して丸棒状のかしめナット用素材が形成された後、そのかしめナット用素材に冷間圧造加工が施され、図１に示す形状に形成される。なお、図１に示す本実施形態に係るかしめナット１は、ねじ穴１６が形成されたものを例示しているが、これに限定されず、ねじ下穴１４のみを形成したものを製品として出荷し、使用時にタッピングねじでめねじを切りながら、タッピングねじを螺合させるようにしてもよい。

図２は、本考案に係るかしめナット１を被取付部材６に固定する状態を例示するものである。なお、図２（ａ）は、かしめナット１のパイロット部分５を被取付部材６のナット取付穴１０に係合した状態であり、かしめナット１を被取付部材６にかしめ固定する前の状態を示す図である。また、図２（ｂ）は、かしめナット１を被取付部材６にかしめ固定した後の状態を示す図である。

先ず、図２（ａ）に示すように、かしめナット１を被取付部材６にかしめ固定する前段階として、かしめナット１のパイロット部分５が被取付部材６のナット取付穴１０に挿入され、かしめナット１の圧入固定部分４の先端面４ａが被取付部材６の表面（一側面）１７に突き当てられる。そして、被取付部材６の裏面１８側には、かしめナット１の外径寸法よりも大径の当て金２０が被取付部材６の裏面１８に面接触するように突き当てられる。また、かしめナット１の軸方向他端面２１側（ナット本体部２の裏面（２１）側）には、かしめナット１にかしめ力を付与するパンチ２２が対向するように配置される。ここで、パンチ２２は、かしめナット１の軸方向他端面２１の全面を被取付部材６に向けて押圧できるように、かしめナット１の外径よりも大径で且つかしめナット１の軸方向他端面２１と平行の平坦面を有している。

次に、図２（ｂ）に示すように、かしめナット１を被取付部材６側へ押すかしめ力がパンチ２２に付与され、かしめナット１のパイロット部分５の軸方向先端面１３が当て金２０に当接するまで、かしめナット１の圧入固定部分４がパンチ２２のかしめ力によって被取付部材６に押し込まれる。そして、かしめナット１の圧入固定部分４が被取付部材６に押し込まれることにより、被取付部材６の一部が塑性流動して圧入固定部分４の凹所７に収容されると共に、被取付部材６の一部が塑性流動してパイロット部分５の外周面１１とナット取付穴１０の内周面１０ａとの隙間１２（逆テーパ状の隙間１２）に隙間無く収容される。これにより、かしめナット１は、被取付部材６に回り止め及び抜け止めされた状態で固定される。

以上のような本実施形態に係るかしめナット１は、圧入固定部分４とナット本体部２との外径寸法を同一にし、パイロット部分５、圧入固定部分４、及びナット本体部２とで外径寸法の変化を２段階にしてあるため、かしめナット用素材をダイスの内部で正確に塑性流動させることができ、冷間圧造加工が可能になる。その結果、本実施形態に係るかしめナット１は、切削加工で形成される従来のかしめナット１０１と比較し、無駄にする材料の量を削減でき、生産効率を向上させて、製品コストの低廉化を図ることができた。

また、本実施形態に係るかしめナット１は、電子部品を収納する筐体の被取付部材６にかしめ固定されて使用されるような場合、ねじ穴１６の一端が閉じられているため、ねじ穴１６に螺合されるねじ又はボルトに付着した金属粉やゴミ等がねじ穴１６から筐体内部に侵入するのを防止できる。

（変形例１）
図３（ａ）は、本考案に係るかしめナット１の変形例１を示す正面図である。この図３（ａ）に示す本変形例１に係るかしめナット１は、圧入固定部分４の凹所７の形状（正面側から見た形状）が円弧形状であり、隣り合う凹所７，７の間に略三角形状の突起８が形成されている。このような本変形例１に係るかしめナット１は、圧入固定部分４の凹所７の形状（正面側から見た形状）が三角形状の図１に示したかしめナット１と同様に、圧入固定部分４が被取付部材６に圧入されると、圧入固定部分４が被取付部材６に回り止めした状態で固定される。

（変形例２）
図３（ｂ）は、本考案に係るかしめナット１の変形例２を示す正面図である。この図３（ｂ）に示す本変形例２に係るかしめナット１は、圧入固定部分４を正面側から見た外形形状が六角形状になるように、圧入固定部分４の周方向に沿って６箇所の凹所７が形成されている。このような本変形例２に係るかしめナット１は、圧入固定部分４の凹所７の形状（正面側から見た形状）が三角形状の図１に示したかしめナット１と同様に、圧入固定部分４が被取付部材６に圧入されると、圧入固定部分４が被取付部材６に回り止めした状態で固定される。

（その他の変形例）
本考案において、かしめナット１の圧入固定部分４の凹所７は、上記実施形態及び各変形例に例示した形状に限定されず、圧入固定部分４を被取付部材６に回り止めした状態で固定できる形状であればよい。

１……かしめナット、２……ナット本体部、３……かしめ固定部、４……圧入固定部分、５……パイロット部分、６……被取付部材、７……凹所、１０……ナット取付穴、１０ａ……内周面、１１……外周面、１２……隙間、１３……軸方向先端面、１４……ねじ下穴

Claims (3)

1. ナット本体部の軸方向一端側にかしめ固定部が形成され、前記かしめ固定部が被取付部材に形成されたナット取付穴に係合された状態で被取付部材にかしめ固定されるようになっているかしめナットにおいて、
   前記かしめ固定部は、前記ナット本体部の外径と同径で前記ナット本体部の軸方向一端側から軸方向に沿って延びる圧入固定部分と、この圧入固定部分よりも小径で且つ前記圧入固定部分の軸方向一端側から前記軸方向に沿って延びる略円筒状のパイロット部分と、を有し、
   前記圧入固定部分は、前記ナット本体部の外径と同径の外周面から径方向内方へ向けて凹み且つ前記軸方向に沿って延びる凹所が周方向に沿って複数形成され、前記被取付部材に圧入されることにより、前記被取付部材の一部を前記凹所内に収容して、前記被取付部材に対して回り止めされた状態で固定され、
   前記パイロット部分は、軸方向先端面側の外径が前記被取付部材の前記ナット取付穴に係合する大きさに形成されると共に、外周面が前記軸方向先端面側から前記圧入固定部分の軸方向一端側へ向かうに従って外径寸法を漸減する逆テーパ形状に形成され、前記圧入固定部分が前記被取付部材に圧入された際に、前記外周面と前記ナット取付穴の内周面との隙間に前記被取付部材の一部を収容し、前記被取付部材に抜け止めされた状態で固定され、
   前記パイロット部分の軸方向先端面には、有底のねじ下穴が開口する、
   ことを特徴とするかしめナット。
2. 前記ねじ下穴は、前記パイロット部分の軸方向先端面から前記軸方向に沿って延びる有底の穴であり、ねじ穴を形作るめねじが切られる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のかしめナット。
3. 前記凹所は、前記圧入固定部分を前記軸方向と直交する仮想平面で切断した断面形状が三角形状であり、前記圧入固定部分の周方向に沿って連続して複数形成された、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のかしめナット。

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