JP4295901B2 - ピアスナット及びピアスナットシステム - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として２枚重ねの板材から成るワークに上方から打ち込んで使用するピアスナット及びピアスナットシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平１１−１９３８０８号公報により、ねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部の外周面に下方に向って拡径するテーパーを付けたピアスナットが知られている。
【０００３】
このピアスナットを上方からワークに打ち込むと、内筒部がピアスパンチとして機能してワークの孔明けが行われると共に、ピアスナットの環状凹部にワークが押し込まれてかしめられる。その結果、内筒部の外周面にワークが密着し、この外周面のテーパーによる抜け止め作用でワークに対しピアスナットが結合される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ワークが２枚重ねの板材から成るものである場合、ピアスナットの環状凹部の内面に直接接触する上側の板材とピアスナットとの結合力は確保されるが、下側の板材に対するピアスナットの結合力が不足し易く、ピアスナットが上側の板材と共に下側の板材から脱落することがある。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、下側の板材に対する結合力も十分に確保し得るようにした、２枚重ねワークに好適なピアスナット及びピアスナットシステムを提供することを課題としている。
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明は、２枚重ねのワークに上方から打ち込むピアスナットであって、ねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部の外周面に下方に向って拡径するテーパーを付けるものにおいて、外筒部の内周面を、外筒部の下端の内周縁よりも径方向外方に凹入する部分を有する非円筒面に形成すると共に、環状凹部の内容積を環状凹部に押し込まれる前記２枚重ねのワークの体積よりも大きく設定している。また、前記内筒部が、パンチされることにより押し出された前記ワークの下面よりも突出し、且つ前記ワークの元の下面より上に位置している。さらにまた、前記２枚重ねのワークのうち下側に位置するワークが、前記外筒部の下端より上方に位置している。また、２枚重ねのワークに上方から打ち込むピアスナットと、前記ピアスナットを前記２枚重ねのワークに結合させるピアスダイからなるピアスナットシステムであって、前記ピアスナットはねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部の外周面に下方に向って拡径するテーパーを付けるものにおいて、外筒部の内周面を、外筒部の下端の内周縁よりも径方向外方に凹入する部分を有する非円筒面を形成すると共に、環状凹部の内容積を環状凹部に押し込まれる前記２枚重ねのワークの体積よりも大きく設定され、前記２枚重ねのワークの孔明け孔に前記内筒部が嵌合されるボス部が、前記ピアスダイの上面に突設され、前記ボス部上端面には径方向外方に向う下り勾配が設けられている。
【０００７】
環状凹部の内容積を上記の如く設定すると、２枚重ねの板材から成るワークの下側の板材が環状凹部内に外筒部の下端よりも上方の位置に達するように押し込まれる。そして、ワークの上側の板材の肉が環状凹部内で外筒部の内周面の凹入部分に向けて径方向外方に流動するのに伴い、環状凹部に押し込まれた下側の板材の部分と環状凹部に向けて立上る下側の板材の部分とが成すコーナ部の肉が径方向外方に張り出し、ワークの立上り部における上側の板材と下側の板材との境界面がオーバーハング形状になる。かくて、この境界面においてピアスナットが上側の板材を介して下側の板材に対し抜け止めされることになり、下側の板材に対するピアスナットの結合力が高められる。さらに、ボス部上端面には径方向外方に向う下り勾配が設けられているために、ワークの上側の板材の肉における径方向外方への張り出しが助長される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、自動車のボンネット等の蓋部材のインナパネルＷ１の上にスティフナＷ２を重ねたワークＷに、蓋部材用のヒンジ部材を締結するためのピアスナット１を結合した状態を示している。尚、インナパネルＷ１は厚さが例えば１ｍｍのアルミ製薄板から成り、スティフナＷ２は厚さが例えば２ｍｍのアルミ製厚板から成る。
【０００９】
ピアスナット１は、鋼鉄製であって、ねじ孔１ａを形成したナット本体の下面に、ねじ孔１ａと同心の内筒部１ｂと、内筒部１ｂとの間に環状凹部１ｃを画成する外筒部１ｄとを垂設して成り、内筒部１ｂの外周面に下方に向って拡径するテーパーを付けている。外筒部１ｄの長さは内筒部１ｂよりも短く、また、外筒部１ｄの内周面は、外筒部１ｄの下端の内周縁から上方に向って拡径する円錐面に形成されている。そして、外筒部１ｄの下端より上方に位置する環状凹部１ｃの内容積を、環状凹部１ｃに後記する如く押し込まれるワークＷの体積よりも大きくなるように設定している。
【００１０】
ワークＷにピアスナット１を結合する際は、内筒部１ｂが嵌合可能なボス部２ａを上面に突設したピアスダイ２を用い、ピアスダイ２上にセットしたワークＷに上方からピアスナット１を打ち込む。これによれば、内筒部１ｂがピアスパンチとして機能してワークＷの孔明けが行われると共に、環状凹部１ｃに対向するワークＷの部分がピアスダイ２のボス部２ａによって環状凹部１ｃに押し込まれ、ワークＷのかしめが行われる。
【００１１】
ここで、インナパネルＷ１のボス部２ａ上端面上の押し込み部分Ｗ１ａは最終的に外筒部１ｂの下端よりも上方の位置に達する。また、スティフナＷ２が内筒部１ｂの外周面と外筒部１ｄの内周面とに密着するように押し潰される。そして、外筒部１ｄの内周面は外筒部１ｄの下端の内周縁よりも径方向外方に凹入しているため、外筒部１ｄの内周面に向ってスティフナＷ２の肉が径方向外方に流動し、この流動に伴ってインナパネルＷ１の押し込み部分Ｗ１ａと立上り部分Ｗ１ｂとが成すコーナ部Ｗ１ｃの肉が径方向外方に張り出す。その結果、ワークＷの立上り部におけるインナパネルＷ１とスティフナＷ２との境界面がオーバーハング形状になり、この境界線においてピアスナット１がスティフナＷ２を介してインナパネルＷ１に対し抜け止めされる。かくて、内筒部１ｂに対するインナパネルＷ１のかしめが不足しても、ピアスナット１とインナパネルＷ１との結合力を十分に確保することができ、ピアスナット１がスティフナＷ２と共にインナパネルＷ１から脱落するといった不具合は生じない。
【００１２】
尚、ピアスダイ２のボス部２ａの上端面には径方向外方に向う若干の下り勾配αが付けられており、この勾配αによってインナパネルＷ１のコーナ部Ｗ１ｃにおける径方向外方への肉の張り出しが助長されるようにしている。また、図示しないが外筒部１ｄの下端面にはスティフナＷ２に食い込む凹凸が付けられており、ピアスナット１がスティフナＷ２に対し回り止めされるようにしている。
【００１３】
以上、外筒部１ｄの内周面を上方に向って拡径する円錐面に形成した実施形態について説明したが、図２に示す実施形態の如く外筒部１ｄの内周面を断面形状が横向きＶ字状になるように形成し、或いは、断面形状が横向き凹形状になるように形成することも可能であり、要は、外筒部１ｄの内周面を外筒部１ｄの下端内周縁よりも径方向外方に凹入する部分を有する非円筒面に形成すれば良い。また、上記実施形態では、インナパネルＷ１の上にスティフナＷ２を重ねたワークＷにピアスナット１を結合したが、対象ワークはこれに限るものではなく、２枚重ねの板材から成るワークに結合するピアスナットに本発明は広く適用できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２枚重ねの板材から成るワークの下側の板材に対するピアスナットの結合力不足を解消して、下側の板材からのピアスナットの脱落を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明ピアスナットの第１実施形態の縦断面図
【図２】 本発明ピアスナットの第２実施形態の縦断面図
【符号の説明】
Ｗ ワーク Ｗ１ インナパネル（下側の板材）
Ｗ２ スティフナ（上側の板材） １ ピアスナット
１ａ ねじ孔 １ｂ 内筒部
１ｃ 環状凹部 １ｄ 外筒部

Claims (4)

  1. ２枚重ねのワークに上方から打ち込むピアスナットであって、
    ねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部の外周面に下方に向って拡径するテーパーを付けるものにおいて、
    外筒部の内周面を、外筒面の下端の内周縁よりも径方向外方に凹入する部分を有する非円筒面に形成すると共に、
    環状凹部の内容積を環状凹部に押し込まれる前記２枚重ねのワークの体積よりも大きく設定する、
    ことを特徴とするピアスナット。
  2. 請求項１記載のピアスナットにおいて、
    前記内筒部が、パンチされることにより押し出された前記ワークの下面よりも突出し、且つ前記ワークの元の下面より上に位置する
    ことを特徴とするピアスナット。
  3. 請求項１又は２記載のピアスナットにおいて、
    前記２枚重ねのワークのうち下側に位置するワークが、前記外筒部の下端より上方に位置する
    ことを特徴とするピアスナット。
  4. ２枚重ねのワークに上方から打ち込むピアスナットと、
    前記ピアスナットを前記２枚重ねのワークに結合させるピアスダイからなるピアスナットシステムであって、
    前記ピアスナットはねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部の外周面に下方に向って拡径するテーパーを付けるものにおいて、
    外筒部の内周面を、外筒部の下端の内周縁よりも径方向外方に凹入する部分を有する非円筒面を形成すると共に、
    環状凹部の内容積を環状凹部に押し込まれる前記２枚重ねのワークの体積よりも大きく設定され、
    前記２枚重ねのワークの孔明け孔に前記内筒部と嵌合可能なボス部が、前記ピアスダイの上面に突設され、前記ボス部上端面には径方向外方に向う下り勾配が設けられている
    ことを特徴とするピアスナットシステム。
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