JP6955123B1 - 面実装ナットの製造方法、面実装ナットの製造装置、有底筒状体の製造方法、および面実装ナット - Google Patents

Abstract

【課題】比較的深い穴を設ける場合にも工程数を少なくしつつ、穴の寸法精度を高くすることが容易となる面実装ナットの製造方法を提供する。【解決手段】上方に開口したネジ穴を有し底面部を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の面実装ナットを、金属材から製造する製造方法であって、穴部を有した台を下側に設置した前記金属材に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分の一部を当該金属材の下面から前記穴部の内部へ突出させ、当該押し下げられた部分の上面を底とする穴を当該金属材に形成する穴形成工程と、前記形成された穴を前記ネジ穴に加工するネジ穴加工工程と、を含む製造方法とする。【選択図】図７

Description

本発明は、面実装ナットの製造方法、面実装ナットの製造装置、有底筒状体の製造方法、および面実装ナットに関する。

従来、例えば基板同士を連結する用途等に面実装ナットが利用されている。面実装ナットにはネジ穴が設けられており、一方の連結対象（実装面）にはんだ付けで固着しておくとともに、他方の連結対象をネジ止めすることにより、双方を連結することが可能である。特許文献１には、電子機器の印刷配線基板に装着される面実装ナットにおいて、該面実装ナットのネジ孔を含む下面にフィルムシートを貼着したものが開示されている。

特開2007-35992号公報

面実装ナットの底面をはんだ付けで実装面へ強固に固着させ得る点等において、面実装ナットの形状は底面まで貫通した孔を有する筒状であるよりも、底面の面積を広くできる有底筒状であることが望ましい。このような面実装ナットは、金属製の有底筒状体の一種と見ることができる。

金属製の有底筒状体を製造する方法については、例えば深絞りプレス加工によって有底の穴を設ける方法が挙げられる。しかし深絞りプレス加工によれば、比較的深い穴を設ける場合には、徐々に穴を深くするために多くの工程が必要となる。また、深絞りプレス加工によれば、穴の寸法精度の面で問題となる場合がある。

本発明は上述した問題に鑑み、比較的深い穴を設ける場合にも工程数を少なくしつつ、穴の寸法精度を高くすることが容易となる面実装ナットの製造方法、面実装ナットの製造装置、および有底筒状体の製造方法の提供を目的とする。

本発明に係る面実装ナットの製造方法は、上方に開口したネジ穴を有し底面部を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の面実装ナットを、金属材から製造する製造方法であって、穴部を有した台を下側に設置した前記金属材に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分の一部を当該金属材の下面から前記穴部の内部へ突出させ、当該押し下げられた部分の上面を底とする穴を当該金属材に形成する穴形成工程と、前記形成された穴を前記ネジ穴に加工するネジ穴加工工程と、を含む製造方法とする。本製造方法によれば、比較的深い穴を設ける場合にも工程数を少なくしつつ、穴の寸法精度を高くすることが容易となる。

上記製造方法としてより具体的には、上方視で、前記穴部の外縁を前記パンチの外縁より内側に配置した製造方法としても良い。本製造方法によれば、押し下げられた部分の一部を穴の底として利用しながらも、当該底の部分を適切に設けることが容易となる。

上記製造方法としてより具体的には、前記穴部の外縁の上方視形状を、多角形とした製造方法としても良い。また上記製造方法としてより具体的には、前記金属材の前記突出させた部分を切断して除去する切断除去工程と、下方視で当該切断した箇所を含む前記金属材の下面の所定領域を、上方へ押し潰す工程と、を含む製造方法としても良い。

上記製造方法としてより具体的には、前記下面より上側であって前記上面より下側である位置において、前記金属材の下側部分を切断して除去する切断除去工程を含み、前記切断した面を前記底面部とする製造方法としても良い。本製造方法によれば、押し下げられた部分の一部を穴の底として利用しながらも、当該底の部分を適切に設けることが容易となる。なお「前記切断した面を前記底面部とする」とは、「切断した面」にメッキ処理等の表面処理を施した程度のものを「底面部」とすることも含まれる。

また上記製造方法としてより具体的には、前記穴の側壁の上端部にＣ面取りを施す工程を含む製造方法としても良い。また、本発明に係る面実装ナットの製造装置は、上記製造方法により前記面実装ナットを製造する構成とする。本構成によれば、本発明に係る製造方法の利点を享受することが可能となる。

また、本発明に係る有底筒状体の製造方法は、上方に開口した穴を有する有底筒状体を金属材から製造する製造方法であって、穴を有した台を下側にセットした前記金属材に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分の一部を当該金属材の下面から前記穴の内部へ突出させ、当該押し下げられた部分の上面を底とする穴を当該金属材に形成する穴形成工程を含み、前記下面より上側であって前記上面より下側である位置において、前記金属材の下側部分を切断して除去する切断除去工程と、を含む製造方法とする。

また本発明に係る有底筒状体の製造方法は、上方に開口した穴を有する有底筒状体を金属材から製造する製造方法であって、穴を有した台を下側にセットした前記金属材に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分の一部を当該金属材の下面から前記穴の内部へ突出させ、当該押し下げられた部分の上面を底とする穴を当該金属材に形成する穴形成工程を含み、上方視で、前記穴部の外縁を前記パンチの外縁より内側に配置した製造方法とする。本製造方法によれば、押し下げられた部分の一部を穴の底として利用しながらも、当該底の部分を適切に設けることが容易となる。

また本発明に係る面実装ナットは、上方に開口したネジ穴を有し底面部を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の面実装ナットであって、前記ネジ穴の下方を閉鎖する閉鎖部が除去可能である構成とする。本構成によれば、必要に応じて閉鎖部を除去し、ネジ穴の下方を貫通させた形態で使用することが可能となる。また当該構成としてより具体的には、前記底面部における前記閉鎖部と当該閉鎖部以外の部分との境界が、視認可能である構成としても良い。

本発明に係る面実装ナットの製造方法によれば、比較的深い穴を設ける場合にも工程数を少なくしつつ、穴の寸法精度を高くすることが容易となる。

本実施形態の製造方法によって製造される面実装ナット１の斜視図である。 面実装ナット１の具体的形態の一例に関する説明図である。 面実装ナット１の製造方法の概略的なフローチャートである。 面実装ナット１の製造に用いられる金属板状材２に関する説明図である。 穴形成工程Ｓ１２が行われる様子に関する説明図である。 穴形成工程Ｓ１２が行われる様子に関する説明図である。 切断除去工程Ｓ１３以降の各工程に関する説明図である。 切断除去工程Ｓ１３に関する説明図である。 本実施形態に係る製造方法の変形例に関する説明図である。 図９に示す金属板状材２の斜視図である。 図９に示す金属板状材２の別の角度から見た斜視図である。 金属板状材の大きさに関する説明図である。 金属板状材の大きさに関する説明図である。 台の貫通孔の形態を変更する場合に関する説明図である。 台の貫通孔の形態を変更する場合に関する説明図である。 台の貫通孔の形態を変更する場合に関する説明図である。 底面部から出っ張った箇所を有する面実装ナットに関する説明図である。 押し潰し工程を実施済みの面実装ナットに関する説明図である。

本発明の実施形態に係る面実装ナット（リフローナット）の製造方法について、各図面を使用して以下に説明する。なお、面実装ナットについての上下方向はそのネジ穴の軸方向に一致し、ネジ穴の開口する側（ネジが嵌め込まれる側）を上側とする。

図１は、本実施形態の製造方法によって製造される面実装ナット１の斜視図である。面実装ナット１は、上下左右および前後の各面を有する金属製の直方体に、上方に開口したネジ穴１１が設けられた形態となっており、底面部１５を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の部品である。ネジ穴１１の中心軸は、面実装ナット１の上方視中心位置を通り、上下方向に延びている。なおネジ穴１１の側壁の上端部は、Ｃ0.15程度のＣ面取りの加工が施された部分（Ｃ面取り部１２）となっている。

面実装ナット１の使用方法の一例としては、貫通孔を設けた接続基板Ａを実装基板Ｂに連結する例が挙げられる。この場合、面実装ナット１はまず、はんだ付けによって、底面部１５が実装基板Ｂの上面（実装面）に固着される。その後、ネジ穴１１の上に当該貫通孔が位置するようにして、接続基板Ａが上面部１６の上にセットされる。このセットされた状態にて、接続基板Ａの上からネジをネジ穴１１に挿入して当該ネジを締める。これにより、接続基板Ａはネジ止めによって面実装ナット１の上面部１６に固定される。

ここで実装基板Ｂと面実装ナット１の固着に着目すると、はんだ付けによって当該固着が実現されるため、例えば面実装ナット１をネジ止めするための孔を実装基板Ｂに設ける必要がない。そのため、当該孔を設けるための実装基板Ｂにおける部品実装等の制限は生じず、製品設計の自由度が向上する。

また面実装ナット１では、ネジ穴１１は底面部１５まで貫通しておらず、その分、底面部１５の面積は広くなっている。そのため、ネジ穴１１が底面部１５まで貫通していると仮定した場合に比べて、実装面にはんだ付けされる面積が大きくなり、はんだ付けの剥離強度（剥がれ難さ）が向上する。更に、底面部１５にクリームはんだを塗布してはんだ付けを行う場合であっても、ネジ穴１１は底面部１５まで貫通していないため、当該クリームはんだが下側からネジ穴１１に入り込むことは抑えられる。また、ネジ穴１１が底面部１５まで貫通していないため、面実装ナット１を上側から真空吸着によって持ち上げることも容易であり、搬送等の作業性にも優れる。

更に、面実装ナット１と実装基板Ｂの接触面積が大きくなることから、これら双方間の電気抵抗を小さくしたり、放熱特性を向上させたりすることも可能である。これらの部品がスマートフォン等の通信機器に搭載される場合は、電気抵抗を極力小さくしてグランド（接地）性能を向上させるようにすることも可能であり、高周波帯域のノイズ削減にも効果を発揮する。また、ネジ穴１１の下側は閉鎖されているため、ネジ穴１１に挿入されたネジが誤って実装基板Ｂに接触して損傷させてしまうことは回避される。

図２は、面実装ナット１の具体的形態の一例について、正面図、平面図、およびＸ−Ｘ断面図（正面図に示すＸ−Ｘ断面の図）を表している。この断面図に示すように、ネジ穴１１の下方は閉鎖部１３によって閉鎖されている。

図２に示す例では、面実装ナット１全体の上下方向サイズＳ１は1.5mm程度、左右方向ＳサイズＳ２は2mm程度、前後方向サイズＳ３は1.2mm程度となっている。また、ネジ穴１１の深さＳ４は1.3mm程度となっており、ネジ穴１１の底部を形成している閉鎖部１３の厚みＳ５は0.2mm程度となっている。なおネジ穴１１は、M0.8のサイズで形成されている。但し面実装ナット１の具体的な形状やサイズは、特に限定されるものではない。

次に面実装ナット１の製造方法について説明する。なおここでは、メッキ処理などを含む表面処理等については説明を省略する。

図３は、面実装ナット１の製造方法の概略的なフローチャートである。図３に示す製造方法は、面実装ナット１を金属材から製造する製造方法であって、セッティング工程Ｓ１１、穴形成工程Ｓ１２、切断除去工程Ｓ１３、Ｃ面取り工程Ｓ１４、ネジ穴加工工程Ｓ１５、および仕上げ工程１６が順に実施される方法である。但し面実装ナット１の製造に差し支えない範囲において、当該製造方法の一部を変更することも可能である。

セッティング工程Ｓ１１は、面実装ナット１の製造装置（以下、製造装置Ｊと称することがある。）に、図４に示す金属板状材２をセットする工程である。なお、図４以降に示される金属板状材２における薄い着色部分は、理解容易とするため、面実装ナット１の基となる金属材２１の部分であることを示している。金属板状材２における金属材２１の下側には、後述する台Ｊａをセットするための穴２２が設けられている。金属板状材２は、金属材２１および穴２２を有する同じ形態のパートが、左右方向へ並ぶように形成されている。

製造装置Ｊは、本実施形態の例では、一または複数の工程を実行するように構成された各エリアが順に並んでおり、あるエリアで工程が施された金属板状材２のパートを次の工程のエリアへ送り出すようにして、穴形成工程Ｓ１２以降の一連の各工程を自動的に実行する。

穴形成工程Ｓ１２は、穴部を有した台を下側に設置した金属材２１に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分（以下、「押し下げ部」と称することがある。）の一部を下面から突出させ、当該押し下げ部の上面を底とする穴を金属材２１に形成する工程である。

図５は、穴形成工程Ｓ１２が行われる様子を概略的に示している。図５は上側から順に工程が進むことを表しており、左側から順に、側面図、正面図、および断面図（金属板状材２を前後に二分する平面で切断した場合の断面図）を表している。本図に示すように、製造装置Ｊには、第１台部Ｊａ１と第２台部Ｊａ２からなる台Ｊａ、第１ストリッパー部Ｊｂ１と第２ストリッパー部Ｊｂ２からなるストリッパーＪｂ、およびパンチＪｃが備えられている。図６は、図５の（ｃ）の状態から、第２台部Ｊａ２および第２ストリッパー部Ｊｂ２を前方へ移動させた状態を概略的に示している。

まず図５の（ａ）に示すように、金属板状材２には、製造装置Ｊの台Ｊａ、ストリッパーＪｂ、およびパンチＪｃがセットされる。台Ｊａは、第１台部Ｊａ１が後方へ移動して第２台部Ｊａ２が前方へ移動し、穴２２内でこれらが接触して、金属材２１の下側に密着するようにセットされる。ストリッパーＪｂは、第１ストリッパー部Ｊｂ１が後方へ移動して第２ストリッパー部Ｊｂ２が前方へ移動し、これらが金属材２１の上側で接触してセットされる。

なおパンチＪｃは円筒状に形成されており、セットされた台Ｊａには、径寸法がパンチＪｃとほぼ同等である断面円形の貫通孔Ｊａｈ（本発明の穴部に相当する）が形成され、セットされたストリッパーＪｂには、径寸法がパンチＪｃとほぼ同等である断面円形の貫通孔Ｊｂｈが形成されている。パンチＪｃ、および各貫通孔Ｊａｈ，Ｊｂｈは中心軸が一致しており、この中心軸は金属材２１の上方視中心を通る。

この状態において、図５の（ａ）の点線矢印で示すように製造装置ＪはパンチＪｃを、貫通孔Ｊｂｈを通るようにして下方へ打ち込む。これによって図５の（ｂ）に示すように、金属材２１におけるパンチＪｃの下側部分は、貫通孔Ｊａｈに押し出される。なお、パンチＪｃの打ち込みは金属材２１の下面よりも上側の位置に留まっており、金属材２１におけるパンチＪｃの下側部分（押し下げ部２１ａ）は、金属材２１の他の部分に比べて押し下げられた状態となっている。

その後、図５の（ｂ）の点線矢印で示すように、製造装置ＪはパンチＪｃを上方へ移動させ、図５の（ｃ）に示すように元の位置に戻す。なお金属材２１には、押し下げ部２１ａが押し出されたことにより穴２１ｂが形成されている。更にその後、図５の（ｄ）に示すように、台Ｊａ、ストリッパーＪｂ、およびパンチＪｃのセットが解除される。このようにして穴形成工程Ｓ１２が施された金属板状材２のパートは、更に後続の工程が順に施されることになる。これについて、図７等を参照しながらより詳細に説明する。なお図７は上側から順に、平面図、正面図、および断面図（金属板状材２を前後に二分する平面で切断した場合の断面図）を表している。

図７の（ａ）は、穴形成工程Ｓ１２が実施済みの金属板状材２のパートを表している。切断除去工程Ｓ１３では、製造装置Ｊは前後方向へ動くカッターを用いたせん断によって、金属板状材２における点線枠βの部分を切断して除去する。ここで点線枠βの上縁の位置は、金属材２１の下面より上側であって、押し下げ部２１ａの上面より下側となっている。すなわち切断除去工程Ｓ１３は、金属材２１の下面より上側であって押し下げ部２１ａの上面より下側である位置において、金属材２１（押し下げ部２１ａとそれ以外の部分を含む）の下側部分を切断除去する工程となっている。これにより、押し下げ部２１ａの一部を穴２１ｂの底（閉鎖部１３）として利用できるとともに、金属材２１の下面を平坦にして、面実装ナット１の底面部１５を形成することが可能である。

なお、一般的な手法で切断除去工程Ｓ１３が実施されると仮定すれば、図７に示す点線枠βの部分を切断除去する代わりに、余分な押し下げ部２１ａのみを除去するように、例えば図８に示す点線枠β´の部分が切断除去されることになる。しかしこのようにすると、穴２１ｂの底の部分に相当する閉鎖部１３を適切に設けることが、難しくなる虞がある。

すなわち、余分な押し下げ部２１ａのみを切断除去するようにすると、この切断による切断面と金属材２１の下面（当該切断面を除く）との間に段差等が生じ、面実装ナット１の底面部１５（はんだ付けに用いられる面）が平坦にならず、面実装ナット１のはんだ付けが適切に行えなくなる虞がある。この点、本実施形態では、余分な押し下げ部２１ａを含む金属材２１の下側部分全体を一括して切断除去するため、金属材２１の下面全体を平坦にして、平坦な底面部１５を得ることが容易である。

また本実施形態のように、穴２１ｂの深さを十分に確保するために穴２１ｂの底を薄くする場合、仮に余分な押し下げ部２１ａのみを切断除去するようにすると、金属材２１の下面よりも上側の押し下げ部２１ａの部分（除去せずに閉鎖部１３として残す部分）を非常に短くしておく必要がある。そのため切断除去工程Ｓ１３を実施する際に、切断時の衝撃等によって、この部分が意図せずに金属材２１から脱落してしまう虞がある。この点、本実施形態では、金属材２１の下面よりも上側の押し下げ部２１ａの部分を比較的長くしておくことができ、その分、切断除去工程Ｓ１３を実施する際にこの部分が意図せずに脱落することは回避される。

なお、Ｃ面取り工程Ｓ１４では、製造装置Ｊは穴２１ｂの側壁の上端部にＣ面取りを施す。図７の（ｂ）は、切断除去工程Ｓ１３およびＣ面取り工程Ｓ１４が実施済みの金属板状材２のパートを表している。

ネジ穴加工工程Ｓ１５では、製造装置Ｊは、図７に点線γで概略的に示す工具でタッピング加工を施すことによって、穴２１ｂをネジ穴に加工する。これにより、面実装ナット１のネジ穴１１を得ることができる。なお本実施形態の例では、直径0.7mmの穴２１ｂに対して、M0.8のタッピング加工を実施する。図７の（ｃ）は、ネジ穴加工工程Ｓ１５が実施済みの金属板状材２のパートを表している。仕上げ工程Ｓ１６では、製造装置Ｊは、図７に点線δで示す位置で金属板状材２を切断する。このようにして、金属材２１を基にした面実装ナット１を得ることができる。

また、金属板状材２から面実装ナット１を製造する方法として、先述した各工程Ｓ１１〜Ｓ１６と同様の趣旨の各工程を行う方法でありながらも、パンチを打ち込む方向を９０°ずらした製造方法が採用されても良い。この方法を採用した場合の金属板状材２の様子を図９に示す。なお図９の（ａ）は、穴形成工程Ｓ１２が実施済みの金属板状材２のパートを表し、図９の（ｂ）は、切断除去工程Ｓ１３およびＣ面取り工程Ｓ１４が実施済みの金属板状材２のパートを表し、図９の（ｃ）は、ネジ穴加工工程Ｓ１５が実施済みの金属板状材２のパートを表している。また図１０は、図９に示す金属板状材２の斜視図を表し、図１１は、当該金属板状材２の別の角度から見た斜視図を表している。このように当該製造方法では、金属板状材２の板厚方向が上下方向（ネジ穴１１の軸方向）となる。

なおこの製造方法では、穴形成工程Ｓ１２において、パンチが金属板状材２の板厚方向に打ち込まれる。また切断除去工程Ｓ１３では、金属板状材２における図９に示す点線枠βの部分が切断除去される。なお当該点線枠βの上縁の位置は、金属材２１の下面より上側であって、押し下げ部２１ａの上面より下側となっている。

以上に説明したように本実施形態に係る面実装ナット１の製造方法は、上方に開口したネジ穴１１を有し底面部１５を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の面実装ナット１を、金属材２１から製造する製造方法である。またこの製造方法は、穴形成工程Ｓ１２（金属材２１に上方からパンチＪｃを打ち込んで押し下げ部２１ａの一部を金属材２１の下面から突出させ、押し下げ部２１ａの上面を底とする穴２１ｂを金属材２１に形成する工程）と、切断除去工程Ｓ１３（金属材２１の下面より上側であって押し下げ部２１ａの上面より下側である位置において、金属材２１の下側部分を切断して除去する工程）と、ネジ穴加工工程Ｓ１５（穴２１ｂをネジ穴１１に加工する工程）と、を含み、前記切断した面を底面部１５とする製造方法である。

そのため、押し下げ部２１ａの一部をネジ穴１１の底として利用しながらも、当該底の部分を適切に設けることが容易となっている。また面実装ナット１と同等の深さの穴を有する有底筒状体を形成する手法として、深絞りプレス加工を採用する場合には、徐々に穴を深くするために概ね４〜５工程が必要となるが、本実施形態の製造方法によれば、穴形成工程と切断除去工程の２工程で形成することができ、製造効率に優れている。

更に本実施形態の穴形成工程Ｓ１２で穴を形成する場合には、深絞りプレス加工で穴を形成する場合に比べて穴の寸法精度をより高めることができ、タッピング加工によるネジ穴の形成もより安定して行うことが可能となる。このように本実施形態の製造方法によれば、比較的深い穴を設ける場合にも工程数を少なくしつつ、穴の寸法精度を高くすることが容易となる。また、穴形成工程Ｓ１２で穴を形成する場合は、深絞りプレス加工で穴を形成する場合に比べ、加工対象となる金属板状材を小さくすることが容易となる。

また、仮に切削加工によって穴を形成すると、当該穴の内壁等に切削によるバリが発生する。このバリが残存したままの面実装ナット１が実装基板に配置されると、当該バリが取れて基板実装品に付着し、電気回路のショート等の不具合が懸念される。しかし、このようなバリを確実に除去することは容易ではなく、特に穴のサイズが小さい場合には困難となる。この点、本実施形態の穴形成工程Ｓ１２によれば、切削によるバリを生じさせることなく穴を形成することができるため、当該バリに起因する問題を回避することが可能である。

ここで、深絞りプレス加工で穴を形成して面実装ナットＸａを製造する場合の金属板状材Ｘを図１２（ａ）に例示し、本実施形態の（穴形成工程Ｓ１２で穴を形成して面実装ナット１を製造する場合の）金属板状材２を図１２（ｂ）に例示する。なお図１３（ａ）には金属板状材Ｘの斜視図を示し、なお図１３（ｂ）には金属板状材２の斜視図を示している。図１２の例において、金属板状材Ｘについてのピッチ（横方向に隣り合う面実装ナット同士の間隔）Ｐ１と、金属板状材２についてのピッチＰ２は何れも9mmである。しかし、金属板状材Ｘの縦方向サイズＬ１は16mmである一方、金属板状材２の縦方向サイズＬ２は7.5mmである。このように本実施形態の金属板状材２は、深絞りプレス加工で同程度の面実装ナットを製造するために用いられる金属板状材Ｘに比べて小さくなっている。

なお穴形成工程Ｓ１２は、金属材２１の下面に台Ｊａが設置された状態で実施され、台Ｊａにおける上方視でパンチＪｃと重なる位置には、パンチＪｃと径方向サイズが略同等である孔Ｊａｈが設けられている。そのため、パンチＪｃの打ち込みによって下方へ押し出される押し下げ部２１ａの形状やサイズを孔Ｊａｈによって規制することができ、穴形成工程Ｓ１２を安定して行うことが可能である。

また、穴形成工程Ｓ１２で用いられる台Ｊａの貫通孔Ｊａｈについて、その形態を種々変更することも可能である。以下、この点についてより詳細に説明する。

図１４は、貫通孔Ｊａｈの上方視での形状および寸法をパンチＪｃの上方視での形状および寸法と同等に設定し、先述した各工程Ｓ１１〜Ｓ１６によって製造される面実装ナット１の形態を例示している。図１４（後述する図１５と図１６も同様）においては、（ａ）斜め上方から見た外観斜視図、（ｂ）斜め下方から見た外観斜視図、（ｃ）平面図、（ｄ）正面図、（ｅ）底面図、（ｆ）側面図、および（ｇ）Ｘ−Ｘ断面図（側面図に示すＸ−Ｘ断面の図）が示されている。

一方で図１５は、貫通孔Ｊａｈの上方視での径方向寸法をパンチＪｃの上方視での径方向寸法よりも小さく設定し、先述した各工程Ｓ１１〜Ｓ１６によって製造される面実装ナット１の形態を例示している。図１５の下側には、（ｇ）Ｘ−Ｘ断面図における点線枠内の拡大図が示されている。なお貫通孔ＪａｈとパンチＪｃの上方視での形状は、何れも円形で同じであり、貫通孔ＪａｈとパンチＪｃの中心位置は上方視で重なっている。上方視で、貫通孔Ｊａｈの外縁はパンチＪｃの外縁より内側に配置されている。貫通孔Ｊａｈの上方視での面積は、パンチＪｃの上方視での面積よりも小さくなっている。

またここでは、切断除去工程Ｓ１３として、金属材２１の下面から下方へ突出した押し下げ部２１ａの部分のみを切断除去する工程が採用されている。つまり図１５に示す面実装ナット１は、穴形成工程Ｓ１２においてＹ１に示す位置までパンチＪｃが打ち込まれており、切断除去工程Ｓ１３ではＹ２に示す位置で押し下げ部２１ａのみが切断除去されている。

図１５に示す面実装ナット１においても、切断除去されずに残存した押し下げ部２１ａの上側部分が閉鎖部１３として利用され、閉鎖部１３によってネジ穴１１の下側が閉鎖されている。更に上述したとおり、貫通孔ＪａｈをパンチＪｃよりも小径としたことから、穴形成工程Ｓ１２において、押し下げ部２１ａは貫通孔Ｊａｈの開口部のやや上側から当該開口部まで徐々に窄まった形態となる。そのため閉鎖部１３の外周部には、図１５に示すように断面視でテーパーＴＰが形成されており、上側の方が拡径しているため閉鎖部１３の下方への脱落は回避される。

このように、上方視で貫通孔Ｊａｈの外縁をパンチＪｃの外縁より内側に配置したことで、閉鎖部１３の厚みＹａを十分に薄くしても閉鎖部１３が脱落しないようになっており、ネジ穴１１の底を十分に薄くしながらも適切に設けることが容易となっている。また、切断除去工程Ｓ１３で金属材２１の下面から突出した押し下げ部２１ａの部分のみを切断除去しても、閉鎖部１３を脱落させずに適切に設けることが可能である。なお上方視での貫通孔Ｊａｈの外縁形状は、円形以外とすることも可能である。

図１６は、貫通孔Ｊａｈの外縁の上方視形状を正方形（多角形の一例）とし、先述した各工程Ｓ１１〜Ｓ１６によって製造される面実装ナット１の形態を例示している。なおパンチＪｃの上方視での形状は円形であり、貫通孔ＪａｈとパンチＪｃの中心位置は上方視で重なっている。また、当該正方形の対角線の長さは当該円形の直径よりも短く、上方視で、貫通孔Ｊａｈの外縁はパンチＪｃの外縁より内側に配置されている。またここでは、切断除去工程Ｓ１３として、金属材２１の下面から下方へ突出した押し下げ部２１ａの部分のみを切断除去する工程が採用されている。

図１６に示す面実装ナット１においても、図１５に示す例と同様に、閉鎖部１３の外周部には断面視でテーパーＴＰが形成されており、上側の方が拡径しているため閉鎖部１３の下方への脱落は回避される。更に貫通孔Ｊａｈを上方視正方形としたことにより、金属材２１の下面から突出した押し下げ部２１ａも上方視正方形となる。そのため、この突出した押し下げ部２１ａを切断除去する際、上方視で当該正方形の一辺に相当する平面へ垂直にカッターを当てるようにして、よりスムーズに切断することが可能となる。なお金属材２１の下面から突出した押し下げ部２１ａを長方形や三角形等の他の多角形とした場合も、その多角形の一辺に相当する平面へ垂直にカッターを当てるようにして、同等の効果を得ることが可能である。

また、切断除去工程Ｓ１３として、金属材２１の下面から下方へ突出した押し下げ部２１ａの部分のみを切断除去する工程を採用する場合、加工精度等の問題から、この切断した箇所が金属材２１の下面（底面部１５に相当する）から出っ張って残ることもあり得る。図１７は、底面部１５から出っ張った箇所Ｚを有する面実装ナットを例示している。なお図１７（後述する図１８も同様）においては、左側に斜め下方から見た外観斜視図を示し、右側に断面図（図１５の（ｇ）と同様の視点の図）を示している。

このような出っ張った箇所が残ると、面実装ナットを実装面上に配置した際に傾きが生じ、当該面実装ナットの実装面へのはんだ付けに悪影響を及ぼす虞がある。そこで切断除去工程Ｓ１３を実施した後に、下方視で当該切断した箇所を含む金属材２１の下面の所定領域を、上方へ僅かに押し潰す工程（押し潰し工程）を実施するようにしても良い。なお図１８は、押し潰し工程を実施済みの面実装ナット（僅かに押し潰された領域１５ａを有する面実装ナット）を例示している。このような押し潰し工程により、底面部１５から下方へ出っ張った箇所を無くし、面実装ナットの実装面へのはんだ付けを良好に行うことが可能となる。

また本実施形態の製造方法により製造される面実装ナット１は、基板同士を連結する形態等、種々の形態で使用され得る。例えばスマートフォンの構成部品として面実装ナット１を使用する場合、実装基板にＢｔｏＢコネクタの浮き上がり防止用カバーを連結する用途で使用しても良く、実装基板にＬＤＳアンテナを連結する用途で使用しても良い。

更に本実施形態の製造方法により製造される面実装ナット１は、上方に開口したネジ穴１１を有し底面部１５を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の面実装ナットであって、ネジ穴１１の下方を閉鎖する閉鎖部１３が除去可能である構成となっている。

すなわち先述したように、閉鎖部１３は、パンチＪｃの打ち込みによって金属材２１の一部が下方へ移動して形成されたものである。そのため、閉鎖部１３の外周部はその周囲の面実装ナット１の部分と密着してはいるが、閉鎖部１３の外周部とその周囲との境界では金属組織が不連続（分断された状態を含む）となっており、閉鎖部１３の外周部とその周囲の結合は弱くなっている。

これにより面実装ナット１は、閉鎖部１３が意図せずに脱落することはないが、閉鎖部１３に上方または下方へある程度以上の力を加えることにより、閉鎖部１３を比較的容易に除去することが可能である。なお、図１５に示すように閉鎖部１３の外周部にテーパーＴＰが形成されている場合は、閉鎖部１３に上方の力を加えることにより、閉鎖部１３を除去することが可能である。

また、閉鎖部１３の外周部とその周囲との境界では金属組織が不連続（分断された状態を含む）となっているため、底面部１５を平面状に形成しても、底面部１５における閉鎖部１３と閉鎖部１３以外の部分との境界は模様として現れるため視認可能である。例えば、図１４、図１５、および図１８に示す例では、底面部１５における当該境界は円の模様として現れて視認可能となっており、図１６に示す例では、底面部１５における当該境界は四角形の模様として現れて視認可能となっている。そのため、底面部１５における閉鎖部１３の領域は容易に認識可能となっており、閉鎖部１３を除去した場合に底面部１５にどのような孔が開くかを予め正確に認識しておくことも容易である。なお閉鎖部１３を除去せずに面実装ナット１を使用する場合であっても、底面部１５における閉鎖部１３と閉鎖部１３以外の部分との境界が視認可能となっていれば、面実装ナット１を下方から見てネジ穴１１の位置を容易に認識することができるため便利である。

上述したように、面実装ナット１は除去可能な閉鎖部１３を設けているため、閉鎖部１３を有する形態（ネジ穴１１が貫通していない形態）で使用可能でありながら、必要に応じて閉鎖部１３を除去し、ネジ穴１１の下方を貫通させた形態で使用することも可能である。例えば、面実装ナット１の底面部１５を実装基板に固着させておき、ネジ穴１１に上側から挿入されるネジが当該実装基板へ届くようにする場合は、当該面実装ナット１の閉鎖部１３を予め除去しておけば良い。

本発明の構成は、上記各実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。なお本発明に係る面実装ナットの製造方法は、本発明に係る有底筒状体の製造方法の一形態とみることもでき、主な技術的特徴は共通している。

１ 面実装ナット
１１ ネジ穴
１２ Ｃ面取り部
１３ 閉鎖部
１５ 底面部
１６ 上面部
２ 金属板状材
２１ 金属材
２１ａ 押し下げ部
２１ｂ 穴
Ｊａ 台
Ｊａ１ 第１台部
Ｊａ２ 第２台部
Ｊｂ ストリッパー
Ｊｂ１ 第１ストリッパー部
Ｊｂ２ 第２ストリッパー部
Ｊｃ パンチ

Claims (11)

1. 上方に開口したネジ穴を有し底面部を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の面実装ナットを、金属材から製造する製造方法であって、
   穴部を有した台を下側に設置した前記金属材に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分の一部を当該金属材の下面から前記穴部の内部へ突出させ、当該押し下げられた部分の上面を底とする穴を当該金属材に形成する穴形成工程と、
   前記形成された穴を前記ネジ穴に加工するネジ穴加工工程と、を含むことを特徴とする面実装ナットの製造方法。
2. 上方視で、前記穴部の外縁を前記パンチの外縁より内側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の面実装ナットの製造方法。
3. 前記穴部の外縁の上方視形状を、多角形としたことを特徴とする請求項２に記載の面実装ナットの製造方法。
4. 前記金属材の前記突出させた部分を切断して除去する切断除去工程と、
   下方視で当該切断した箇所を含む前記金属材の下面の所定領域を、上方へ押し潰す工程と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の面実装ナットの製造方法。
5. 前記下面より上側であって前記上面より下側である位置において、前記金属材の下側部分を切断して除去する切断除去工程を含み、
   前記切断した面を前記底面部とすることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の面実装ナットの製造方法。
6. 前記穴の側壁の上端部にＣ面取りを施す工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の面実装ナットの製造方法。
7. 請求項１から請求項６の何れかに記載の製造方法により前記面実装ナットを製造することを特徴とする面実装ナットの製造装置。
8. 上方に開口した穴を有する有底筒状体を金属材から製造する製造方法であって、
   穴を有した台を下側にセットした前記金属材に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分の一部を当該金属材の下面から前記穴の内部へ突出させ、当該押し下げられた部分の上面を底とする穴を当該金属材に形成する穴形成工程を含み、
   前記下面より上側であって前記上面より下側である位置において、前記金属材の下側部分を切断して除去する切断除去工程と、を含むことを特徴とする有底筒状体の製造方法。
9. 上方に開口した穴を有する有底筒状体を金属材から製造する製造方法であって、
   穴を有した台を下側にセットした前記金属材に上方からパンチを打ち込んで、押し下げられた部分の一部を当該金属材の下面から前記穴の内部へ突出させ、当該押し下げられた部分の上面を底とする穴を当該金属材に形成する穴形成工程を含み、
   上方視で、前記穴部の外縁を前記パンチの外縁より内側に配置したことを特徴とする有底筒状体の製造方法。
10. 上方に開口したネジ穴を有し底面部を実装面にはんだ付け可能とした有底筒状の面実装ナットであって、
    前記ネジ穴の下方を閉鎖する閉鎖部が除去可能であることを特徴とする面実装ナット。
11. 前記底面部における前記閉鎖部と当該閉鎖部以外の部分との境界が、視認可能であることを特徴とする請求項１０に記載の面実装ナット。
    

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