JPH08155664A - ナットの結合構造及びその結合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナットを溶接歪が殆ど発生しないように被結
合部材に溶接したナットの結合構造及びその結合方法を
提供する。 【構成】 この発明に係るナットの結合構造Ｅは、結合
面側に結合突起１１を有するナット１０と、このナット
１０の結合突起１１と対応する位置に結合突起挿入部２
１を有する被結合部材としての板状部材２０とからな
り、この板状部材２０の結合突起挿入部２１とナット１
０の結合突起１１とをレーザー溶接により一体化したこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ナットを被結合部材
に結合するナットの結合構造及びその結合方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来例に係るナットの結合構造
を示す断面説明図で、ナット１は、例えば断面円形に形
成されており、その結合面側の外周部が被結合部材とし
ての板状部材２にアーク溶接により結合されている。

【０００３】なお、図において、１ａはナット１のねじ
部である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たアーク溶接によるナットの結合構造及びその結合方法
にあっては、アーク溶接による溶接ビード３が幅広くな
り、このため板状部材２に溶接歪が発生し、板状部材２
の平面度を確保するため旋削加工を必要とする場合があ
り、加工費がかさむという問題があった。

【０００５】また、ナット１をアーク溶接するためのナ
ット溶接用治具が必要となり、設備費が高くなるという
問題があった。

【０００６】この発明は、上述した従来技術の問題点を
解決すべくなされたもので、ナットを溶接歪が殆ど発生
しないように被結合部材に溶接したナットの結合構造及
びその結合方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る請求項１のナットの結合構造では、
ナットを被結合部材に結合するナットの結合構造であっ
て、結合面側に結合突起を有するナットと、このナット
の結合突起と対応する位置に結合突起挿入部を有する被
結合部材とからなり、この被結合部材の結合突起挿入部
と前記ナットの結合突起とをレーザー溶接により一体化
したことを特徴としている。

【０００８】また、請求項２のナットの結合構造では、
被結合部材の結合突起挿入部は、ナットの結合面側に向
って突出するリング状の凸部であることを特徴としてい
る。

【０００９】また、請求項３のナットの結合構造では、
被結合部材の結合突起挿入部の外周縁をナットの結合突
起に向ってカシメたことを特徴としている。

【００１０】また、請求項４のナットの結合方法では、
結合面側に結合突起を有するナットを被結合部材に結合
するナットの結合方法であって、前記被結合部材のナッ
トの結合突起と対応する位置に結合突起挿入部を成形し
た後、この結合突起挿入部に前記ナットの結合突起を挿
入し、しかる後、この挿入部分外周を前記ナットの軸線
方向に沿ってレーザー溶接することにより、前記ナット
を前記被結合部材に結合するようにしたことを特徴とし
ている。

【００１１】また、請求項５のナットの結合方法では、
結合面側に結合突起を有するナットを被結合部材に結合
するナットの結合方法であって、前記被結合部材のナッ
トの結合突起と対応する位置に結合突起挿入部を成形し
た後、この結合突起挿入部に前記ナットの結合突起を挿
入し、しかる後、この挿入部分をカシメ、さらに、この
挿入部分外周を前記ナットの軸線方向に沿ってレーザー
溶接することにより、前記ナットを前記被結合部材に結
合するようにしたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】この発明に係る請求項１、請求項２及び請求項
４のナットの結合構造及びその結合方法によれば、被結
合部材の結合突起挿入部にナットの結合突起を挿入し、
この挿入部分外周をナットの軸線方向に沿ってレーザー
溶接したので、溶接ビードを小さくすることができ、被
結合部材の溶接歪を大幅に減少させることができる。こ
れによって、旋削加工をなくすことができ、加工費を廉
価にすることができる。

【００１３】また、ナットの結合突起を被結合部材の結
合突起挿入部に挿入することによりレーザー溶接を行う
ことができるので、ナット溶接治具が不要となり、設備
費を廉価にすることができる。また、被結合部材の結合
突起挿入部によりナットの回転トルクを受けることがで
きるので、ナットの結合強度を向上させることができ
る。

【００１４】さらに、請求項３及び請求項５のナットの
結合構造及びその結合方法によれば、カシメによりナッ
トをより強固に被結合部材に結合することができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。

【００１６】図１乃至図３は、この発明の第１実施例に
係り、図１はナットの結合構造を示す平面視説明図、図
２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面説明図、図３はナットの
結合方法を示す工程説明図である。

【００１７】図において、Ｅはナット１０を被結合部材
としての板状部材２０の結合するナットの結合構造であ
る。

【００１８】そして、この発明は、特に、結合面側に結
合突起１１を有するナット１０と、このナット１０の結
合突起１１と対応する位置に結合突起挿入部２１を有す
る板状部材２０とからなり、この板状部材２０の結合突
起挿入部２１とナット１０の結合突起１１とをレーザー
溶接により一体化したことを特徴としている。

【００１９】さらに、この発明に係る第１実施例の構成
を詳細に説明する。

【００２０】ナット１０は、例えば断面円形に形成され
ており、結合面側に、外周面から径方向に突出した第１
の凸部１１ａと、この第１の凸部１１ａの外周面に連続
して端面から軸方向に突出した第２の凸部１１ｂとから
なる結合突起１１が全周にわたって形成されている。第
１の凸部１１ａの頂面には、カシメ作業を容易にするた
めの上向きの斜面１１ｃが形成されており、また、第２
の凸部１１ｂによりナット１０の結合面側に円形の凹部
１１ｄが形成されている。

【００２１】なお、図において、１０ａはナット１０の
ねじ部である。

【００２２】板状部材２０は金属板からなり、ナット１
０の結合突起１１と対応する位置にナット１０の結合面
側に向って突出する結合突起挿入部としてのリング状の
凸部２１が形成されており、この凸部２１の内周面及び
外周面にそれぞれ連続してリング状の凹部２２，２３が
形成されている。凸部２１の内周面の直径は、ナット１
０の結合突起１１の外周面の直径とほぼ同一に設定され
ており、また、凹溝２２の内周面の直径は、ナット１１
の凹部１１ｄの直径とほぼ同一に設定されている。

【００２３】そして、板状部材２０の凸部２１の外周縁
をナット１０の結合突起１１に向ってカシメ、さらに、
このカシメされた部分を全周又は部分的にナット１０の
軸線方向に沿ってレーザー溶接し、これにより、ナット
１０は板状部材２０に一体的に結合されている。

【００２４】なお、上記実施例では、結合突起１１をナ
ット１０の全周にわたって設けたが、部分的に、例えば
９０°の間隔をおいて４個設けるようにしてもよい。

【００２５】つぎに、第１実施例に係るナット１０の結
合方法を図３に基づいて説明する。

【００２６】結合面側に結合突起１１を有するナット１
０を被結合部材としての板状部材２０に結合するナット
１０の結合方法は、板状部材２０のナット１０の結合突
起１１と対応する位置に結合突起挿入部としての凸部２
１を成形した後、この凸部２１にナット１０の結合突起
１１を挿入し、しかる後、この挿入部分をカシメ、さら
に、この挿入部分外周をナット１０の軸線方向に沿って
レーザー溶接することによりナット１０を板状部材２０
に結合するようにしたことを特徴としている。

【００２７】さらに、ナット１０の結合方法を詳細に説
明する。

【００２８】まず、図３（ａ）に示すように、所定の厚
さｔ及び所定の幅ｂを有する金属板からなる板状部材２
０を成形する。

【００２９】ついで、図３（ｂ）に示すように、板状部
材２０をダイ３０に載置すると共に、このダイ３０と対
応する位置に板状部材２０を挟んでパンチ４０を配置す
る。

【００３０】パンチ４０には、凸部２１を成形するため
のリング状の凹溝４０ａ及びこの凹溝４０ａを挟んで両
側に凹溝２２，２３を成形するためのリング状の凸部４
０ｂ，４０ｃが形成されている。

【００３１】ついで、図３（ｃ）に示すように、パンチ
４０により板状部材２０を押圧し、パンチ４０とダイ３
０との協働作用により板状部材２０にリング状の凸部２
１及びこの凸部２１を挟んで両側にリング状の凹溝２
２，２３を成形する。

【００３２】ついで、図３（ｄ）に示すように、板状部
材２０の凸部２１にナット１０の結合突起１１を挿入
し、しかる後、カシメパンチ４１により凸部２１の外周
縁を結合突起１１に向ってカシメる。

【００３３】ついで、図３（ｅ）に示すように、レーザ
ーガン５０により挿入部分外周を全周又は部分的にナッ
ト１０の軸線方向に沿ってレーザー溶接することにより
ナット１０が板状部材２０に結合される。

【００３４】図４乃至図６は、この発明の第２実施例に
係り、図４はナットの結合構造を示す平面視説明図、図
５は図４のＶ−Ｖ矢視断面説明図、図６はナットの結合
方法を示す工程説明図である。

【００３５】この第２実施例に係る板状部材２０Ａに
は、ナット１０の結合突起１１と対応する位置に結合突
起挿入部としてのリング状の凹溝２４が形成されてお
り、この凹溝２４の外側に凹溝２４を形成するためのリ
ング状の凹溝２５が形成されている。また、図におい
て、２４ａ，２５ａは凹溝２４，２５を形成するため
に、板状部材２０Ａの反結合面から突出したリング状の
凸部である。

【００３６】凹溝２４の外周面の直径は、ナット１０の
結合突起１１の外周面の直径とほぼ同一に設定されてお
り、また、凹溝２４の内周面の直径は、ナット１０の凹
部１１ｄの直径とほぼ同一に設定されている。

【００３７】そして、ナット１０の結合突起１１と板状
部材２０Ａの凹溝２４との各外周面を全周又は部分的に
ナット１０の軸線方向に沿ってレーザー溶接し、これに
より、ナット１０は板状部材２０Ａに一体的に結合され
ている。

【００３８】つぎに、第２実施例に係るナット１０の結
合方法を図６に基づいて説明する。

【００３９】この第２実施例では、第１実施例における
カシメ工程を削除しており、以下、その詳細を説明す
る。

【００４０】まず、図６（ａ）に示すように、所定の厚
さｔ及び所定の幅ｂを有する金属板からなる板状部材２
０Ａを成形する。

【００４１】ついで、図６（ｂ）に示すように、板状部
材２０Ａをダイ３２に載置すると共に、このダイ３２と
対応する位置に板状部材２０Ａを挟んでパンチ４２を配
置する。

【００４２】ダイ３２には、凸部２４ａ，２５ａを成形
するためのリング状の凹部３２ａ，３２ｂが形成されて
いる。また、パンチ４２には、凹溝２４，２５を成形す
るためのリング状の凸部４２ａ，４２ｂが形成されてい
る。

【００４３】ついで、図６（ｃ）に示すように、パンチ
４２により板状部材２０Ａを押圧し、パンチ４２とダイ
３２の協働作用により板状部材２０Ａにリング状の凹溝
２４，２５を成形する。

【００４４】ついで、図６（ｄ）に示すように、板状部
材２０Ａの凹溝２４にナット１０の結合突起１１を挿入
し、この挿入部分をレーザーガン５０によりナット１０
の軸線方向に沿ってレーザー溶接することにより、ナッ
ト１０が板状部材２０Ａに結合される。

【００４５】図７乃至図９は、この発明の第３実施例に
係り、図７はナットの結合構造を示す説明図、図８は図
７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面説明図、図９はナット
の結合方法を示す工程説明図である。

【００４６】この第３実施例に係る板状部材２０Ｂに
は、ナット１０の結合突起１１と対応する位置に結合突
起挿入部としてのリング状の凸部２６が形成されてお
り、この凸部２６の内側に内周面に連続してリング状の
凹溝２７が形成されている。また、板状部材２０Ｂの反
結合面には、凸部２６を形成するためのリング状の凹溝
２８が形成されている。

【００４７】凸部２６の内周面の直径は、ナット１０の
結合突起１１の外周面の直径とほぼ同一に設定されてお
り、また、凹溝２７の内周面の直径は、ナット１０の凹
部１１ｄの直径とほぼ同一に設定されている。

【００４８】そして、ナット１０の結合突起１１外周面
と板状部材２０Ｂの凸部２６内周面を全周又は部分的に
ナット１０の軸線方向に沿ってレーザー溶接し、これに
よりナット１０は板状部材２０Ｂに一体的に結合されて
いる。

【００４９】つぎに、第３実施例に係るナット１０の結
合方法を図９に基づいて説明する。

【００５０】この第３実施例では、第２実施例と同様、
第１実施例におけるカシメ工程を削除しており、以下、
その詳細を説明する。

【００５１】まず、図９（ａ）に示すように、所定の厚
さｔ及び所定の幅ｂを有する金属板からなる板状部材２
０Ｂを成形する。

【００５２】ついで、図９（ｂ）に示すように、板状部
材２０Ｂをダイ３３に載置すると共に、このダイ３３と
対応する位置に板状部材２０Ｂを挟んでパンチ４３を配
置する。

【００５３】ダイ３３には、凹溝２８を成形するための
リング状の凸部３３ａが形成されている。また、パンチ
４３には、凸部２６及び凹溝２７を成形するためのリン
グ状の凹溝４３ａ及び凸部４３ｂが形成されている。

【００５４】ついで、図９（ｃ）に示すように、パンチ
４３により板状部材２０Ｂを押圧し、パンチ４３とダイ
３３との協働作用により板状部材２０Ｂにリング状の凸
部２６及び凹溝２７を成形する。

【００５５】ついで、図９（ｄ）に示すように、板状部
材２０Ｂの凸部２６及び凹溝２７にナット１０の結合突
起１１を挿入し、この挿入部分外周をレーザーガン５０
によりナット１０の軸線方向に沿ってレーザー溶接する
ことにより、ナット１０が板状部材２０Ｂに結合され
る。

【００５６】なお、上記第３実施例では、板状部材２０
Ｂに凹溝２７を設けたが、この凹溝２７を廃止して凸部
２６だけにナット１０の結合突起１１を挿入するように
してもよい。

【００５７】上記各実施例によれば、被結合部材として
の板状部材２０，２０Ａ，２０Ｂの結合突起挿入部２
１，２４，２６にナット１０の結合突起１１を挿入し、
この挿入部分外周をナット１０の軸線方向に沿ってレー
ザー溶接したので、溶接ビードを小さくすることがで
き、板状部材２０，２０Ａ，２０Ｂの溶接歪を大幅に減
少させることができる。これによって、旋削加工をなく
すことができ、加工費を廉価にすることができる。

【００５８】また、ナット１０の結合突起１１を溶接治
具を使用することなくレーザー溶接することができるの
で、設備費を廉価にすることができる。

【００５９】また、板状部材２０，２０Ａ，２０Ｂの結
合突起挿入部２１，２４，２６によりナット１０の回転
トルクを受けることができるので、ナット１０の結合強
度を向上させることができる。

【００６０】さらに、第１実施例によれば、カシメによ
りナット１０の結合強度をより向上させることができ
る。

【００６１】つぎに、上記第１実施例に係るナットの結
合構造及びその結合方法を自動車の自動変速機における
トルクコンバータに適用した例を図１０に基づいて説明
する。

【００６２】トルクコンバータ６０には、エンジン側に
板状部材としてのコンバータカバー２０が取付けられて
おり、このコンバータカバー２０の外側面に、同一円周
上に同一間隔で複数、例えば４個のナット１０が上記結
合方法により結合されている。このナット１０には、エ
ンジンのクランク軸７０に取付けられたドライブプレー
ト８０がボルト８１により連結されており、このドライ
ブプレート８０によりクランク軸７０の回転力をトルク
コンバータ６０に伝達すると共に、トルクコンバータ６
０のスラスト荷重を吸収している。また、コンバータカ
バー２０の内側面側には、ロックアップクラッチ６１が
摺接するように配置されている。

【００６３】ここで、ナット１０とコンバータカバー２
０の結合部には、ナット１０の軸方向に対して横方向か
らの回転力が作用するが、この回転力は、ナット１０の
結合突起１１の外周面を凸部２１の内周面で受け、か
つ、結合突起１１の凹部１１ｄを凹溝２２の内周面で受
けるため、溶接部分には直接回転トルクが作用しないの
で、高い回転トルクを伝達することができる。

【００６４】また、コンバータカバー２０の内側面は、
溶接による歪が殆ど発生しないため平面度が良好であ
り、また、溶接による材料の組織変化も少ないので、ロ
ックアップクラッチ６１の摺接によるコンバータカバー
２０の内側面の偏摩耗を防止することができ、耐久性の
向上が図れる等の効果を得ることができる。

【００６５】このように、この発明に係るナットの結合
方法をトルクコンバータ６０に適用することにより、ナ
ット１０の横方向からの荷重に対して非常に強い結合構
造を得ることができる。

【００６６】

【発明の効果】上述した通り、この発明に係る請求項
１、請求項２及び請求項４のナットの結合構造及びその
結合方法によれば、被結合部材の結合突起挿入部にナッ
トの結合突起を挿入し、この挿入部分外周をナットの軸
線方向に沿ってレーザー溶接したので、溶接ビードを小
さくすることができ、被結合部材の溶接歪を大幅に減少
させることができる。これによって、旋削加工をなくす
ことができ、加工費を廉価にすることができる。

【００６７】また、ナットの結合突起を被結合部材の結
合突起挿入部に挿入することによりレーザー溶接を行う
ことができるので、ナット溶接治具が不要となり、設備
費を廉価にすることができる。また、被結合部材の結合
突起挿入部によりナットの回転トルクを受けることがで
きるので、ナットの結合強度を向上させることができ
る。

【００６８】さらに、請求項３及び請求項５のナットの
結合構造及びその結合方法によれば、カシメによりナッ
トをより強固に被結合部材に結合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例に係るナットの結合構造
を示す平面視説明図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面説明図である。

【図３】この発明の第１実施例に係るナットの結合方法
を示す工程説明図である。

【図４】この発明の第２実施例に係るナットの結合構造
を示す平面視説明図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面説明図である。

【図６】この発明の第２実施例に係るナットの結合方法
を示す工程説明図である。

【図７】この発明の第３実施例に係るナットの結合構造
を示す平面視説明図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面説明図であ
る。

【図９】この発明の第３実施例に係るナットの結合方法
を示す工程説明図である。

【図１０】この発明の第１実施例に係るナットの結合構
造及びその結合方法を適用した自動車の自動変速機にお
けるトルクコンバータの断面説明図である。

【図１１】従来例に係るナットの結合構造を示す断面説
明図である。

【符号の説明】

１０ ナット １１ 結合突起 ２０ 被結合部材（板状部材） ２０Ａ 被結合部材（板状部材） ２０Ｂ 被結合部材（板状部材） ２１ 結合突起挿入部（凸部） ２４ 結合突起挿入部（凹溝） ２６ 結合突起挿入部（凸部） Ｅ ナットの結合構造

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナットを被結合部材に結合するナットの
   結合構造であって、結合面側に結合突起を有するナット
   と、このナットの結合突起と対応する位置に結合突起挿
   入部を有する被結合部材とからなり、この被結合部材の
   結合突起挿入部と前記ナットの結合突起とをレーザー溶
   接により一体化したことを特徴とするナットの結合構
   造。
2. 【請求項２】 被結合部材の結合突起挿入部は、ナット
   の結合面に向って突出するリング状の凸部であることを
   特徴とする請求項１記載のナットの結合構造。
3. 【請求項３】 被結合部材の結合突起挿入部の外周縁を
   ナットの結合突起に向ってカシメたことを特徴とする請
   求項１及び請求項２記載のナットの結合構造。
4. 【請求項４】 結合面側に結合突起を有するナットを被
   結合部材に結合するナットの結合方法であって、前記被
   結合部材のナットの結合突起と対応する位置に結合突起
   挿入部を成形した後、この結合突起挿入部に前記ナット
   の結合突起を挿入し、しかる後、この挿入部分外周を前
   記ナットの軸線方向に沿ってレーザー溶接することによ
   り、前記ナットを前記被結合部材に結合するようにした
   ことを特徴とするナットの結合方法。
5. 【請求項５】 結合面側に結合突起を有するナットを被
   結合部材に結合するナットの結合方法であって、前記被
   結合部材のナットの結合突起と対応する位置に結合突起
   挿入部を成形した後、この結合突起挿入部に前記ナット
   の結合突起を挿入し、しかる後、この挿入部分をカシ
   メ、さらに、この挿入部分外周を前記ナットの軸線方向
   に沿ってレーザー溶接することにより、前記ナットを前
   記被結合部材に結合するようにしたことを特徴とするナ
   ットの結合方法。