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
【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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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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