JP4245609B2 - 薄肉金属板における螺子締結方法 - Google Patents

Description

本発明は家電品や自動車等の薄肉金属板に部品等をナットレスで取り付ける場合に使用する螺子締結方法に関する。

特許文献１においてはその第２図と第３図に示すように、薄肉金属板２０に皿形リップ２１を突成し、該皿形リップ２１の先端板厚面で画成される下穴１９内に螺子１０を螺入し、該皿形リップ２１の先端板厚部を螺子１０の上下雄ねじ山１４間で捕捉し上記締結を図る構成とした薄肉金属板における螺子締結構造を提供している。
特公平５−９６４７号公報

而して上記螺子締結構造は薄肉金属板に筒形下穴をバーリングして筒形リップを形成し、該筒形リップにタッピング螺子を用いて雌ねじを自己タッピングしつつねじ込む締結構造と比較し、タッピングレスで良好な締結効果が得られ、筒形リップに亀裂や裂断を生じて締結不全を生ずる問題点を有効に解消する利点を有する。

他方、特許文献１における上記皿形リップ２１の先端板厚面は、板表面と裏面（皿形リップ２１の表面と裏面）に対し常に直角の面を形成している。換言すると、下穴１９の軸線に対し下端エッジ部へ向け逃げ角を有する面を形成している。

従来は上記皿形リップを形成する方法として、図１Ａに示すように、薄肉金属板２０の平板に先ず所要の直径を有する下穴１９を打ち抜きし、次に図１Ｂに示すように、下穴１９の周辺部を板裏面へ向け突成する技術的に最も単純な方法を採っており、必然的に上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′は、板表面と裏面に対し常に直角な面であり、これに対し下穴１９の軸線Ｘに対し下端エッジ部へ向け逃げ角を有する面を生成する。

加えて平板に打ち抜いた下穴１９の直径Ｒ１と皿形リップ２１突成後の下穴１９の直径Ｒ２とはＲ１＜Ｒ２になる現象を回避し難い。

よって平板に打ち抜いた下穴１９の直径Ｒ１は上記皿形リップ２１の突成によって僅かに拡径される悪現象を招来する。この拡径現象は螺子１０の雄ねじ山１４間の谷面との間隙生成（密着不良）を招来する恐れを有している。

上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′が下穴１９の軸線Ｘに対し下端エッジ部へ向け逃げ角を有する面を生成することと、平板に打ち抜いた下穴１９の直径Ｒ１と皿形リップ２１突成後の下穴１９の直径Ｒ２とがＲ１＜Ｒ２になる現象は、上記特許文献１の第３図に示すように、皿形リップ２１の先端板厚面２１′と螺子１０の雄ねじ山１４間の谷面間に間隙を生成し、同谷面と先端板厚面２１′との密着性が得難く、締結力に悪影響を与える懸念を有しており、又螺子１０の軸線に傾きを生じ締結不良の原因となる恐れを有している。

本発明は上記従来例における薄肉金属板の上記課題に着目し、該課題を的確に解決する螺子締結方法を提供するものである。

その手段として、薄肉金属板に皿形リップを突成し、該皿形リップの先端板厚面で画成される下穴内に螺子を螺入し、該皿形リップの先端板厚部を螺子の上下雄ねじ山間で捕捉し上記締結を図る構成とした薄肉金属板における螺子締結方法において、上記皿形リップの先端板厚面を下穴の軸線に対し同先端板厚面の下端エッジ部へ向け食い込み角を有する傾斜面とし、上記螺子を上記下穴内へ螺入した時に該螺子の上記上下雄ねじ山間の谷面と下位雄ねじ山の上側面とで形成する入隅部に上記先端板厚面の下端エッジ部が押し込まれ同入隅部形成面に圧着した構成を着想したものである。

上記螺子締結方法は薄肉金属板の平板に有底の皿形据え込みを形成し、該皿形据え込みの底板を打ち抜いて皿形リップを形成すると共に該皿形リップの先端板厚面を下穴の軸線に対し同先端板厚面の下端エッジ部へ向け食い込み角を有する傾斜面とし、上記螺子を上記下穴内へ螺入した時に該螺子の上記上下雄ねじ山間の谷面と下位雄ねじ山の上側面とで形成する入隅部に上記先端板厚面の下端エッジ部を押し込んで同入隅部形成面に圧着する方法によって達成される。

本発明によれば上記特許文献１における皿形リップの先端板厚部を螺子の上下雄ねじ山間で捕捉する効果を得ながら、皿形リップの先端板厚面の下端エッジ部を螺子の上記上下雄ねじ山間の谷面と下位雄ねじ山の上側面とで形成する入隅部に上記先端板厚面の下端エッジ部を押し込み同入隅部形成面に圧着する締結構造が得られ、上記特許文献１における皿形リップの先端板厚面と螺子の谷面間に生成される間隙と、下穴径が拡径する問題を有効に解消することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を図２乃至図６に基づき説明する。

図３に示すように、螺子１０は雄ねじ山１４を形成した軸部１３の一端にねじ頭１２を、他端に円錐形の尖頭部１１を夫々有する。

上記尖頭部１１の径大部の周面には低背の雄ねじ山１４′を形成し、該低背の雄ねじ山１４′から雄ねじ山の高さを漸次高くし、真円柱の軸部１３周面には正常な高さを有する雄ねじ山１４を形成する。

図４に示すように、上記雄ねじ山１４の上側面１６は螺子１０の軸線と直交する水平線に対する角度θ３が雄ねじ山１４先端へ向け７度から１１度の僅かな下り勾配となる傾斜面にし、該雄ねじ山１４の下側面１５は螺子１０の軸線と直交する水平線に対する角度θ２が雄ねじ山１４先端へ向け３０度から４０度の上り勾配となる傾斜面にする。

好ましい例示として、上記角度θ３を９度に設定し、上記角度θ２を３６度に設定する。これに対し図５に示すように、以下に述べる皿形リップ２１の下穴１９の軸線Ｘと直交する水平線に対する傾斜角度θ１を略２５度から３５度に設定する。

上記軸部１３の雄ねじ山１４間には軸部１３の軸線と平行な幅広谷面１８を有し、該幅広谷面１８の軸線方向の幅Ｗを、図２に示す下穴軸線Ｘ方向の皿形リップ２１の先端板厚面２１′の幅ｔと同じか、又は幅ｔ未満とする。

換言すると、雄ねじ山１４間の幅広溝１７の上記谷面１８と接する上記幅Ｗを先端板厚面２１′の幅ｔより僅かに幅狭とする。即ちＷ≦ｔに設定する。

他方、上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′を下穴１９の軸線Ｘに対し平行面とする。又は皿形リップ２１の先端板厚面２１′を同先端板厚面２１′の下端エッジ部２１″へ向け食い込み角を有する傾斜面とし、上記螺子１０を上記下穴１９内へ螺入した時に該螺子１０の上記上下雄ねじ山１４間の谷面１８と下位雄ねじ山１４の上側面１６とで形成する入隅部１７′に上記先端板厚面２１′の下端エッジ部２１″が押し込まれ同入隅部形成面に圧着した構成にする。

又上記下穴１９の直径Ｒ１、即ち皿形リップ２１の先端板厚面２１′の直径Ｒ１は螺子１０の軸部１３の直径と同等又は僅かに径大とする。

斯くして図５Ａ，図６に示すように、皿形リップ２１の先端板厚面２１′を下穴１９の軸線Ｘに対し平行面とし、螺子１０を下穴１９内へ螺入することにより、上記皿形リップ２１の先端板厚部を螺子１０の上下雄ねじ山１４間で捕捉し、同時に上記下穴１９の軸線Ｘに対し平行面となる上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′の下端エッジ部２１″を螺子１０の上記上下雄ねじ山１４間の谷面１８と下位雄ねじ山１４の上側面１６とで形成する入隅部１７′に押し込み、同入隅部形成面に圧着した構成を実現する。

又は図５Ｂ，図６に示すように、上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′は下穴１９の軸線Ｘに対し食い込み角となる角度θ４を以って僅かに傾斜する。よって螺子１０を下穴１９内へ螺入することにより、上記皿形リップ２１の先端板厚部を螺子１０の上下雄ねじ山１４間で捕捉し、同時に下穴１９の軸線Ｘに対し食い込み角となる上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′の下端エッジ部２１″を螺子１０の上記上下雄ねじ山１４間の谷面１８と下位雄ねじ山１４の上側面１６とで形成する入隅部１７′に積極的に押し込み、同入隅部形成面に圧着した構成の実現を向上する。

上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′の食い込み角となる傾斜角度θ４は図２に示す方法によって形成される。即ち下穴１９打ち抜き後の、同リップ２１の僅かな薄肉金属板２０の材質による復元力によって形成することができる。

詳述すると図２Ａに示すように、薄肉金属板２０の平板に有底の皿形据え込み１９′を形成し、図２Ｂに示すように、該皿形据え込み１９′の底板を打ち抜いて下穴１９を形成し、該下穴１９形成後の皿形リップ２１の僅かな復元力により、その先端板厚面２１′を下穴１９の軸線Ｘに対し先端板厚面２１′の下端エッジ部２１″へ向け食い込み角を有する傾斜面を生成する。

本発明によれば、上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′を下穴１９の軸線Ｘに対し平行面又は同先端板厚面の下端エッジ部２１″へ向け食い込み角を有する傾斜面とし、上記螺子１０を上記下穴１９内へ螺入した時に、該螺子１０の上記上下雄ねじ山１４間の谷面１８と下位雄ねじ山１４の上側面１６とで形成する入隅部１７′に上記先端板厚面２１′の下端エッジ部２１″が押し込まれて同入隅部形成面に圧着した構成を達成する。

上記皿形リップ２１の先端板厚面２１′の下端エッジ部２１″は上記入隅部１７′へ押し込まれて僅かに圧潰変形され、上記入隅部形成面に対する圧着状態を確保すると共に、同先端板厚面２１′を螺子１０の雄ねじ山１４間の谷面１８へ積極的に押し付け圧着する効果を可及的に実現し、螺子１０のねじ込みに伴う皿形リップ２１の反力を確実に生起せしめて締付トルクの向上を図る。

加えて上記谷面１８と皿形リップ２１の先端板厚面２１′との密着性を可及的に確保し、同所における間隙生成や螺子１０の傾きを有効に防止し、締結不良の発生を防止して健全なる締結を実現することができる。

Ａ，Ｂは従来の皿形リップの形成方法を説明する断面図。 Ａ，Ｂは本発明に係る皿形リップの形成方法を説明する断面図。 本発明に係る螺子を例示する側面図。 上記螺子の雄ねじ山の拡大断面図。 Ａは本発明に係る皿形リップで形成した下穴の先端板厚面を下穴軸線に対し平行とした場合を示す断面図、Ｂは本発明に係る皿形リップで形成した下穴の先端板厚面を下穴軸線に対し傾斜面とした場合を示す断面図。 本発明に係る皿形リップの下穴に螺子を螺入し締結した状態を示す断面図。

符号の説明

１０…螺子、１１…尖頭部、１２…ねじ頭、１３…軸部、１４，１４′…雄ねじ山、１５…雄ねじ山の下側面、１６…同上側面、１７…幅広溝、１７′…入隅部、１８…谷面、１９…下穴、１９′…皿形据え込み、２０…薄肉金属板、２１…皿形リップ、２１′…皿形リップの先端板厚面、２１″…同先端板厚面の下端エッジ部、Ｒ１，Ｒ２…下穴の直径、ｔ…皿形リップの先端板厚面の幅、Ｗ…谷面の幅、Ｘ…下穴の軸線、θ１…皿形リップの傾斜角度、θ２…雄ねじ山の下側面の傾斜角度、θ３…雄ねじ山の上側面の傾斜角度、θ４…皿形リップの先端板厚面の傾斜角度。

Claims (1)

1. 薄肉金属板に皿形リップを突成し、該皿形リップの先端板厚面で画成される下穴内へ螺子を螺入し、該皿形リップの先端板厚部を螺子の上下雄ねじ山間で捕捉し上記締結を図る薄肉金属板における螺子締結方法において、薄肉金属板の平板に有底の皿形据え込みを形成し、該皿形据え込みの底板を打ち抜いて皿形リップを形成すると共に該皿形リップの先端板厚面を下穴の軸線に対し先端板厚面の下端エッジ部へ向け食い込み角を有する傾斜面とし、上記螺子を上記下穴内へ螺入した時に該螺子の上記上下雄ねじ山間の谷面と下位雄ねじ山の上側面とで形成する入隅部に上記先端板厚面の下端エッジ部を押し込んで同入隅部形成面に圧着したことを特徴とする薄肉金属板における螺子締結方法。

Images