JP5095701B2 - ブラインドナットを備えた取付金具の製造方法およびそれに使用するタップ工具 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ＴＶ本体の壁掛け用の取付金具などで、ブラインドナットを備えた取付金具の製造方法およびそれに使用するタップ工具に関するものである。

ＴＶ本体の壁掛け用の取付金具として、ブラインドナットを備えた取付金具が存在する。これは図７に示すように、取付金具板１の部分と、ブラインドナット２の部分を一体的に結合してなるものである。取付金具板１にはビス止め孔１ｂが形成されていて、薄型ＴＶの後ろ側にあるプラスチック製カバーに内側からビス止めする。このプラスチック製カバーには穴があいていて、そこにブラインドナット２が位置して、ＴＶを壁に掛けるときにはネジを使用して、ブラインドナット２にネジ止めする。ブラインドナット２としたのは最終ユーザーが必要以上に長いねじを使用した場合でもブラインドナットの底の部分で止めることができるためである。

取付金具板１は、板厚０．５〜４．０ｍｍの厚さで、電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）等を材質とするものであり、金型を有したプレス機で加工（曲げおよび穿孔加工）してあり、さらに、平板部分にブラインドナット２の挿入孔１ａが形成されている。

図６に示すように、Ｍ６のブラインドナット２を取付金具板１の加工した挿入孔１ａに通し、プレス機で、かしめて固定し、（締めて固く密着させて）、製品とする。

前記ブラインドナット２はコストが高く、総コストの多くの割合を占めている。

そこで、取付金具板１からブラインドナット２の部分を一体的に形成する方法が検討された。これは、取付金具板１の部分を絞り加工でエンボス形状にして、内径部分にタップ加工をしてブラインドナット２の部分を一体的に形成するものである。

ところで、部品点数の削減などを目的として、ブラケットにバーリング加工（プレスによる絞り加工）を行い、これによって成形された筒部の内周にネジ切り加工（タッピング）を施し、ナットに代わる雌ネジ部をブラケットと一体に成形する技術が提案され、日本国で出願され、公開された特許文献としては下記のものが存在する。
特開２００４−１５４８０２号公報

これは、図８に示すように、パネル素材１１０のプレス加工により、このパネル素材１１０と一体化された雌ネジ部を成形するためのプレス成形品における一体型雌ネジ部の成形方法であって、パネル素材１１０を絞り加工することによって成形された円筒部１１１に対し、その径方向および高さ方向のそれぞれに関して圧縮加工を繰り返すことにより、円筒部１１１の壁を増肉した後、この円筒部１１１内周にネジ切り加工を施すものである。

なお、この特許文献では、雌ネジ部を構成している筒部の壁厚は、ブラケットの板厚と同じか、バーリング加工時の絞り深さによってはブラケットの板厚より薄くなり、雌ネジ部の強度が低く、締結力に劣る。雌ネジ部の強度を確保するためにブラケットの板厚を大きくすると、コストならびに重量の増加につながることに対する対策として、パネル素材を絞り加工することによって成形された円筒部に対し、その径方向および高さ方向のそれぞれに関して圧縮加工を繰り返すことにより、円筒部の壁を増肉した後、この円筒部内周にネジ切り加工を施すことが提案されている。

図９〜図１４に製作工程を示す。図９、図１０に示すように、ワーク形状における絞り込み部を有底の円筒部１１１とする。円筒部１１１の絞り先端部分１１１ａおよび根本部分１１１ｂにおけるそれぞれのコーナの角度は、ほぼ直角に設定されている。これにより、圧縮加工による円筒部１１１の座屈や材料の逃げを防止できる。この円筒部１１１を一度の絞り加工で成形するのが理想であるが、実際には無理があるので、複数の工程で加工を行っている。

図１１に示すように、円筒部１１１における絞り先端部分１１１ａの底板が打ち抜き加工され、このワーク形状における円筒部１１１は、その径方向および高さ方向（絞り深さ方向）のそれぞれに関して圧縮され、この加工により円筒部１１１の根本部分１１１ｂにおけるコーナ形状が確定される。

図１２に示すように、圧縮加工が施されて、円筒部１１１は径方向および高さ方向に関してさらに圧縮され、円筒部１１１の壁が増肉されている。

図１３に示すように、さらに、圧縮加工が施され、円筒部１１１がさらに圧縮され、次工程のネジ切り加工（タッピング）に最適な形状に加工され、図１４に示すように、円筒部１１１の内孔にネジ部１１１ｃが加工された製品が得られる。

このように、円筒部１１１の壁を増肉した後にネジ部１１１ｃを加工して雌ネジ部を成形することにより、パネル素材１１０の板厚を増やすことなく、雌ネジ部の強度を高めることができる。また、円筒部１１１の壁を増肉するための圧縮加工においては、図１３で示すように円筒部１１１の根本部分１１１をテーパー状に成形することにより、最終的に成形される雌ネジ部の強度が一層高められる。

また、下記特許文献２〜４でも、同様にＴナット１は、一体の金属材料からなる、軸部およびこの軸部の第１の端部から外方へ張出すフランジ部を備え，軸部は、中空の筒状をなし、その内周面上には雌ねじが軸部の内周面の全域にわたって形成されるＴナットが示されている。
米国特許公報 Patent Number 5,503,596号 METHOD OF MANUFACTURING TEE NUTS Yutaka Nagayama、 特開平６−３２３３１５号公報 特開平７−１１６７６９号公報

なお、この特許文献２〜４では、雌ネジ部を構成している筒部の壁厚は、ブラケットの板厚と同じか、バーリング加工時の絞り深さによってはブラケットの板厚より薄くなり、雌ネジ部の強度が低く、締結力に劣る。雌ネジ部の強度を確保するためにブラケットの板厚を大きくすると、コストならびに重量の増加につながることに対する対策として、パネル素材を絞り加工することによって成形された円筒部に対し、その径方向および高さ方向のそれぞれに関して圧縮加工を繰り返すことにより、円筒部の壁を増肉した後、この円筒部内周にネジ切り加工を施すことが提案されている。

ところで、これらの方式を前記で説明したＴＶ本体の壁掛け用の取付金具の製造に適用しようとした場合には、ブラインドナット２は絞り加工でエンボス形状にして、内径部分にタップ加工をして形成するものである。

そのため、タップ加工がされているか否かは、製品の袋形状の入り口付近を目視すれば判断できるが、タップ加工の深さの検査は目視では出来ず、ねじゲージ又はねじを製品にねじ込み、そのときのねじゲージやねじの長さの差異を測定し、加工の深さを判定しなければならなかった。

この方法はひとつずつゲージを製品に入れて判定するために時間がかかり、多くの製品を判定するには不向きである。

本発明の目的は前記不都合を解消するためになされたものであり、タップ加工がなされたことを外側から目視で簡単に確認できるブラインドナットを備えた取付金具の製造方法およびそれに使用するタップ工具を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、取付金具板とブラインドナットを一体的に形成するブラインドナットを備えた取付金具の製造方法であり、取付金具板となる板材の一部を絞り加工で袋状止まり穴に形成して、内径部分にタップ加工をしてブラインドナットの部分を一体的に形成する場合に、先端に突起を設けたタップ工具を使用し、ブラインドナットの予定部分の袋状止まり穴にこのタップ工具を挿入し、タップ加工をすると、タップ工具先端にある突起が袋状止まり穴の先端内壁に接触し、押された材料が袋状止まり穴の外側に凸形状を形成することを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、タップ加工が奥までなされたことは袋状止まり穴の外側に凸形状を形成されることを目視で確認すればよく、判定は容易である。

請求項２記載の本発明は、請求項１の製造方法に使用するタップ工具であり、製品に凸形状を作るべく、先端に先端が尖った突起を形成したことを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、タップ工具先端に先端が尖った小さな突起を設置したので、ブラインドナットの予定部分の袋状止まり穴にこのタップ工具を挿入し、タップ加工をすると、タップ工具先端にある突起が袋状止まり穴の先端内壁に接触し、押された材料が袋状止まり穴の外側に凸形状を形成する。

請求項３記載の本発明は、シャンク部とタップ加工部とより形成されているタップ本体のタップ加工部の先端にタップ加工部の径よりも小さい径の先端が尖った突起を軸方向に突出形成したことを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、突起をシャンク部とタップ加工部とより形成されているタップ本体のタップ加工部の先端にこのタップ本体の軸方向に突出形成したものであり、軸方向ということは中心ということであり、突起は先端中心部に位置するから、タップ本体の回転にともなってこの突起が回転しても中心点の回転であり、それゆえ、突起が偏芯して大きくふられて回転することもない。突起が袋状止まり穴の先端内壁に接触し、袋状止まり穴の外側に凸形状を形成するにも、最小限の大きさのものですみ、邪魔になることはない。

以上述べたように本発明は、取付金具板とブラインドナットを一体的に形成するＴＶ本体の壁掛け用の取付金具の製造方法およびそれに使用するタップ工具として、タップ加工がなされたことを外側から目視で簡単に確認できるものであり、タップ加工が奥までなされたことは袋状止まり穴の外側に凸形状を形成されることを目視で確認すればよく、判定は容易である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図２に示すように、取付金具板１となる部分とブラインドナット２となる部分を一体的に形成するものであるが、取付金具板１の１部分を絞り加工でエンボス形状にして、内径部分にタップ加工をしてブラインドナット２の部分を形成する。

図３は、本発明のブラインドナットを備えた取付金具の製造方法の成形工程を平面と断面との関連で表した説明図である。これらの図面において、各工程別に記載されているＰ１〜Ｐ３３の連続番号は、工程（プロセス）番号である。
Ｐ１…ピアス、Ｐ２…ノッチ、Ｐ３…アイドル、Ｐ４…アイドル、Ｐ５…絞り１、Ｐ６…アイドル、Ｐ７…アイドル、Ｐ８…アイドル、Ｐ９…絞り２、Ｐ１０…絞り３、Ｐ１１…絞り４、Ｐ１２…絞り５、Ｐ１３…アイドル、Ｐ１４…アイドル、Ｐ１５…絞り６、Ｐ１６…絞り７、Ｐ１７…絞り８、Ｐ１８…絞り９、Ｐ１９…絞り１０、Ｐ２０…アイドル、Ｐ２１…アイドル、Ｐ２３…アイドル、Ｐ２４…アイドル、Ｐ２５…アイドル、Ｐ２６…ノッチ、Ｐ２７…Ｚ折り、Ｐ２８…アイドル、Ｐ２９…下折り、Ｐ３０…刻印、Ｐ３１…ピアス、Ｐ３２…カット、Ｐ３３…搬出

なお、本実施の形態では、プレス成形の対象となるパネル素材として帯状の鋼板を用いている。そして各工程での加工品（以下、ワークとも称する）は、加工中においては個々に切り離されることなく、つながっている。

パネル素材は、板厚０．５〜４．０ｍｍ、一例として板厚１．６ｍｍの電気亜鉛メッキ鋼板(SECC)を使用する。

図３で示す工程Ｐ１、Ｐ２は、ワーク外形抜き工程である。工程Ｐ３、Ｐ４は、この場所で、給油をいれたり、金型を分割したりするための遊び（アイドル）区間となっているもので、なくとも支障はない。

図３で示す工程Ｐ５〜Ｐ１９は、取付金具板１となる部分とブラインドナット２となる部分を一体成形するための絞り工程である。なお、絞り加工も含めた以降の加工は、一つのワークについて二箇所となっている。

ワーク形状におけるブラインドナット２となる部分をエンボス形状（袋状止まり穴１４）にするための絞り込み部は一度の絞り加工で成形するのが理想であるが、実際には無理があるので、数度の工程で加工を行っている。

袋状止まり穴１４の根本部分１４ｂをテーパー形状にすることで、減肉の抑制を図り、強度を高めている。

図１で示す各工程は、袋状止まり穴１４の内孔に対するネジ切り工程である。

ネジ切り工程は、図４や図５に示すような、先端に先端が尖った突起１３を設けたタップ工具を使用する。図中１０はタップ本体、１１はシャンク部、１２はねじ切刃によるタップ加工部である。

前記先端が尖った突起１３は製品に凸形状を作るべきものであり、タップ加工部１２の径Ｌよりも小さい径ｌの突起であり、タップ加工部１２の中心位置で軸方向に突出形成した。

図４の場合はタップ加工部１２の先端より段差を介して先端が尖った突起１３を形成したものであり、図５の場合はタップ加工部１２の先端より段差を設けずに山形に先端が尖った突起１３を形成したものである。

タップ工具のタップには通り穴用と止まり穴用の２種類があり、通り穴用は、タップが突き抜けるタイプで、図５のように先端がテーパー状に尖っており、そのテーパー部には、通常４個の山の不完全ネジ部を有する。

止まり側の場合には、図４に示すようにタップは途中で止まるタイプで、図５の先端をカットしてフラットになっており（台形形状）、テーパー部には通常２山の不完全ネジ部を有する。

図４の形状は、特殊加工となるので、かなり高いコストとなり、図５のほうが標準的である。

ブラインドナット２の予定部分の袋状止まり穴１４にこのタップ工具を挿入し、タップ加工によるネジ部１４ｃをしていくと、タップ工具本体１０の先端にある突起１３が袋状止まり穴１４の先端内壁１４ａに接触し、押された材料が袋状止まり穴１４の外側に凸形状１５を形成する。

このようにして、タップ加工によるネジ部１４ｃの形成が奥までなされたことは凸形状１５を形成されることを目視で確認すればよく、判定は容易である。

折り曲げ工程は図３のＰ２７で、第一のステップのＺ曲げを行い、Ｐ２９で最終の下折りを行い、折り曲げが完了する。

図３で示す工程Ｐ３１で穴あけ工程を入れているのは、穴の位置精度確保、穴の形状確保のためである。早い段階で穴加工を行うと絞り加工によって穴が変形したり、位置がずれたりするからである。

Ｐ３３のカットを経て、取付金具板１となる部分とブラインドナット２と一体化されたＴＶ本体の壁掛け用の取り付け金具の成形が完了する。

本発明のブラインドナットを備えた取付金具の製造方法の１実施形態を示す工程説明図である。 本発明のブラインドナットを備えた取付金具の製造方法の製造方法の中間製品の斜視図である。 本発明のブラインドナットを備えた取付金具の製造方法の成形工程を表した説明図である。 ブラインドナットを備えた取付金具の製造に使用するタップ工具の１例を示す正面図である。 ブラインドナットを備えた取付金具の製造に使用するタップ工具の他例を示す正面図である。 従来のＴＶ本体の壁掛け用の取付金具の分解斜視図である。 従来のＴＶ本体の壁掛け用の取付金具の完成品の斜視図である。 プレス成形品における一体型雌ネジ部の成形の断面図である。 絞り加工の最初の工程で加工されたワーク形状を表した断面図である。 絞り加工の最後の工程で加工されたワーク形状を表した断面図である。 圧縮加工の最初の工程で加工されたワーク形状を表した断面図である。 圧縮加工の増肉加工後のワーク形状を表した断面図である。 圧縮加工の最後の工程で加工されたワーク形状を表した断面図である。 ネジ切り加工後のワーク形状を表した断面図である。

１…取付金具板 ２…ブラインドナット
１０…タップ本体 １１…シャンク部
１２…タップ加工部 １３…突起
１４…袋状止まり穴 １４ａ…先端内壁
１４ｂ…根本部分 １４ｃ…ネジ部
１５…凸形状 １１０…パネル素材
１１１…円筒部 １１１ａ…先端部分
１１１ｃ…根本部分 １１１ｃ…ネジ部

Claims (3)

1. 取付金具板とブラインドナットを一体的に形成するＴＶ本体の壁掛け用の取り付け金具の製造方法であり、取付金具板となる板材の一部を絞り加工で袋状止まり穴に形成して、内径部分にタップ加工をしてブラインドナットの部分を一体的に形成する場合に、先端に突起を設けたタップ工具を使用し、ブラインドナットの予定部分の袋状止まり穴にこのタップ工具を挿入し、タップ加工をすると、タップ工具先端にある突起が袋状止まり穴の先端内壁に接触し、押された材料が袋状止まり穴の外側に凸形状を形成することを特徴としたブラインドナットを備えた取り付け金具の製造方法。
2. 請求項１の製造方法に使用するタップ工具であり、製品に凸形状を作るべく、先端に先端が尖った突起を形成したことを特徴とするブラインドナットを備えた取付金具の製造に使用するタップ工具。
3. シャンク部とタップ加工部とより形成されているタップ本体のタップ加工部の先端にタップ加工部の径よりも小さい径の先端が尖った突起を軸方向に突出形成した請求項２記載のブラインドナットを備えた取付金具の製造に使用するタップ工具。

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