JPS6032046B2 - プラスチツク加工物を固定するフアスナユニツト - Google Patents

プラスチツク加工物を固定するフアスナユニツト

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JPS6032046B2
JPS6032046B2 JP55006414A JP641480A JPS6032046B2 JP S6032046 B2 JPS6032046 B2 JP S6032046B2 JP 55006414 A JP55006414 A JP 55006414A JP 641480 A JP641480 A JP 641480A JP S6032046 B2 JPS6032046 B2 JP S6032046B2
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spacer
plastic material
fastener unit
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ダビド・プル−・ワグナ−
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Illinois Tool Works Inc
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/24—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object
    • F16B39/26—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object with spring washers fastened to the nut or bolt-head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/282—Locking by means of special shape of work-engaging surfaces, e.g. notched or toothed nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は本特許出願人の侍顕昭５４−１０１３６４（
特関昭５５−２４２灘）に関連するものである。
プラスチックは軽くて丈夫であるため、その適用範囲は
ますます拡がりつつある。この様な利点がある反面プラ
スチックには或る種の問題がある。例えば、プラスチッ
ク材は荷重下で常温流れを起す煩向があるので、今迄の
方法でプラスチック部材を締付け固定することは不可能
である。これは標準ねじやボルトがフアスナの抜け出し
や接合個所のゆるみを防止するのは、接手からの圧力次
第だからである。プラスチックは常温流れによって接合
圧力をゆるめ、フアスナは振動で接合部から自由に抜け
出てしまう。このプラスチック材を比較的薄に金属板に
固定するには更に問題が生ずる。
金属板が薄いためにこれとかみ合うフアスナのねじ山は
わずかしかなく、抜取トルク（加工物からねじ山を回し
て取り外すための回転トルク）は比較的小さいことであ
る。抜取トルクが大きければ大きいほど、フアスナの抜
け出しに対する抵抗は大きい。したがって、プラスチッ
ク材を固定する場合、これを薄い金属板に固定すること
が最も問題になる。又、金属板が薄いとねじ込トルク（
フアスナを挿入する回転トルク）は板金の局部的硬さ、
フアスナのねじ山の硬さ、フアスナの挿入角度等によっ
て変化する。
過大にトルクを加えたり、ねじ山をすり切ったりする事
なしに各フアスナを確実に駆動する動力ねじ回しのため
のトルクを選ぶことが必要である。薄金属板の場合は、
抜取トルクが低いために上記両条件を満足させ得るトル
クはあったとしても、その差はごく狭い。この発明の目
的は、プラスチックを金属板に対し固定する際に非常に
大きな抜取トルクを要するファスナュニットを提供する
ことである。
これはフアスナとしてのユニットの能力を高め、かつ満
足に駆動できるようトルク範囲を拡大することによりそ
れを使用し易くする。この発明の上述した目的およびそ
の他の目的は、スベーサをタッピングフアスナに組立て
てユニットとすることにより達成される。
このスベーサは円筒カラーであって、プラスチック材の
厚さに対応した長さと、フアスナのねじの山径に金属板
の厚さのほぼ２倍を加えた内径を有している。このスベ
ーサがあるので、フアスナの頭部の下側またはスベーサ
のフランジに設けた材料係合装置はプラスチックの表面
を軽くクランブする。そして、ファスナの鎚部を囲む金
属板の孔縁部はスベーサとねじ山との間の間隔中に押出
され、抜取トルクを大きく増大させる。以下、本発明を
図示の実施例を参照して説明する。
第１図において、１０はこの発明のフアスナュニツトで
、タツピングねじないしフアスナ１２とスベーサ１４か
ら成る。
このフアスナにはねじ軸部１６、被動装置１９を含む張
出し頭部１８がある。軸部１６にはねじ山の上に環状拡
大部ないしうね部２０がある。スベーサは鞠方向に延び
た筒部ないしカラー２２を含む。カラーの上端には少く
とも一つの内向き突出部２４があり、この実施例は突出
部は環状である。突出部の内径はうね部２０の外径より
も小さく、これによりスベーサはうね部の上にスナップ
止めされてフアスナと結合し、一つのユニットを成す。
このユニットは材料係合装置２６を含む。
この実施例では係合装置はスベーサのカラー上端から外
周方向に突出したフランジの形式を探っている。このフ
ランジは複数の突出歯２８を備えていてもよい。これら
の歯はプラスチック材３０に孫合して食込み、プラスチ
ック材とスベーサとの間の相関運動を防止する。スベー
サのカラー２２の軸万向長さはプラスチック材３０の厚
さと近似している。カラー２２はプラスチック材３０の
大径孔３２内に受容され、その下端部は金属板３４に当
俵する。このためねじ軸部１６を金属板材の孔３６中へ
ねじ込んで進入させるにしたがい、係合装置２６はプラ
スチック材を軽くクランプし、好ましくない大量の常温
流れを防止することができる。カラー２２は併用される
フアスナ径と関連した径を有す。
詳述すればカラーの内径は、ねじ軸のねじ山の直径にフ
アスナで固定する金属板３４の厚さのほぼ２倍を加えた
大きさであり、これによってカラーとフアスナのねじ軸
部の回りのねじ山の山頂との間に間隔が生じ、ねじ山は
カラー内で上方に突出する。操作のさし、にはプラスチ
ック材の孔３２を金属板の孔３６の上に位置させ、フア
スナ部材１０を孔３６に位置づけする。
動力工具（図示なし）を被動面１９にかみ合わせてフア
スナを加工物内に進入させる。ねじ軸の先端部にはねじ
を切り易くするためにテーパをつけたり、部分的にスロ
ットを形成して置くことがある。又、スロットは先端部
だけではなく、ねじ軸部の略々全長に設けてもよい。こ
れによりねじ山は孔３６に係合して、そこに雌ねじを形
成する。フアスナュニツトが進入するにつれ、スベーサ
のカラー２２はプラスチック材の孔３２内に受容され金
属板３４に当接する。フアスナュニツトを下向き締めつ
けて、フアスナが加工物内でねじをすり減らし始める点
に到達すると、スベーサの端部は孔３６の孔縁部がカラ
一内に上向きに曲るための反応面として役立つ。
この孔綾部はカラーとねじの山の間の間隔中に上向きに
押し出され、抜敬トルクを著しく増大させる。この利点
が生ずるのは、押し出された孔綾部に雌ねじが切られ螺
合が著増し、且つ孔綾部がねじ軸部とカラーとの間に詰
ってそれ以上の回転運動を阻止するからである。第２図
、第３図、第４図は夫々本発明の他の一実施例を示すも
ので、第１図と同じ構成部分には同じ数字にａ，ｂ，ｃ
の符号を付してある。
第２図の実施例ではスベーサ１４ａは円筒カラー２２ａ
の形式を探っている。材料係合装置２６ａはフアスナ１
２ａの頭部１８ａの下面に形成してある。また、スベー
サは上下の突出部２４ａ間の環状溝部にフアスナのうね
部２０ａをスナップ状に受入れ、ユニットに組立てられ
る。第３図の実施例ではスベーサ１４ｂはフアスナのね
じ軸に一体的に形成してある。
実際には、このユニット１０ｂは頭部の下方に大きな円
筒部があるブロックから形成されることになろう。軸部
にねじを転造後、ブロックを形成している材料を下方へ
押し出し、二度目のねじ転造工程でねじ軸部を包囲させ
るようにしてカラー２２ｂを形成する。ダイスの間隔に
関連するブロックのサイズがカラーの蚤と軸方向の長さ
を決定する。第４図の実施例ではフアスナュニット１０
ｃはねじ軸部１６ｃの下端にきり先４０を有す。
スベーサ‘４ｃは第２図のものと似ており、又、係合装
置２６ｃはフアスナの頭部の一部として形成してある。
この実施例においては、頭部１８ｃには内部被動面１９
ｃがあって、概ね台円錐形をしている。頭部は下端の径
が最４・で、スべ−サ１４ｃの外径とほぼ等しく、そこ
から上向競合円錐形部２６ｃが外側へ突き出ている。テ
ーパ頚部２６ｃはプラスチック材を下方および外側へわ
ずかに圧縮する。第１〜３図の実施例にもきり先４０を
備えさせてもよく、これにより金属板には予めきり孔を
あげるのを省略することができる。第１図のユニットで
、フアスナの先端にきり先があるものと、ねじ山領域の
上方に平座金を備えた同種フアスナとの比較試験を行っ
た。
試験は同じねじ回しを用い、０．０３１インチ（０．７
９肋）の金属板上に０．１００インチ（２．５４脚）と
、０．１２５インチ（３．１７脚）のプラスチック材を
同じ条件で縦付けるもので、結果は下表の濁りであった
。上表から明らかな様に、平座金付きフアスナの場合、
ねじ山のすり切れないこ駆動できる最大のねじ込トルク
は９．２ｋ９／抑、最小の抜取トルクは１４．４ｋ９／
抑でその差は狭い。
実際には、この差はサンプル数を多くすればより狭くな
るか、またはなくなるかも知れない（即ち、或るフアス
ナに対するねじ込トルクは別の或るフアスナの抜取トル
クより大きくなるかも知れないからである）。この発明
はどちらのプラスチック材に対しても平均被取トルクを
８０％以上増大させ、ユニットの綿付能力を著しく強化
し、抜け出しの可能性を減少させ、このフアスナュニツ
トを応用するために安全に使用できるトルク範囲を増大
させる。以上、この発明をいくつかの実施例を参照して
説明したが、本発明はこの実施例に限定されることなく
特許請求の範囲に記載されている技術思想の枠内で種々
に変更して実施することができるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の固定状態における一部を断
面にした側面図、第２図、第３図、第４図は夫々本発明
の他の一実施例の一部を断面にした側面図で、図中、１
０，１０ａ，１ｏｂ，１０ｃはフアスナユニツト、１２
，１２ａはタツピングフアスナ、１４，１４ａ，１４ｂ
，１４ｃはスベーサ、１６，１６ａ，１６ｃはねじ軸部
、Ｉ８，１８ａ，１８ｃは頭部、２６，２６ａは材料係
合装置、３０はプラスチック材、３４は金属板を示す。 ８幼女ＺＺそれ２ 」ＥＺｙ３ Ｚ牧傘

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の厚さのプラスチツク材を所定の厚さの比較的
    薄い金属板に取り付けるためのフアスナユニツトであつ
    て、ねじ山径が外径を形成しているねじ軸部、その上に
    あつて被動装置を有する張出した頭部、前記プラスチツ
    ク材の外側面に係合する横に張出した材料係合装置を有
    するタツピンフアスナと、前記プラスチツク材の厚さに
    ほぼ等しい軸方向長さを有する概ね円筒形のスペース装
    置とから成り、スペーサ装置はねじ軸部の一部を包囲し
    てこれに機能的に係合し、且つ、ねじの山外径に金属板
    の厚さの２倍を加算した値に略々等しい内径を有し、更
    にスペーサ装置はプラスチツク材の孔内に受容されて金
    属板に係合すると共に材料係合装置はプラスチツク材を
    軽くクランプし、これによりフアスナを金属板に螺入す
    るとねじ軸部を包囲している金属板の少くとも一部分が
    スペーサとねじの山との間の間隔内で上向きに押し出さ
    れて抜取トルクを大きく増大させる様になつているフア
    スナユニツト。 ２ 横向きに張出ている材料係合装置がフアスナの頭部
    の下側に設けられている特許請求の範囲１のフアスナユ
    ニツト。 ３ 頭部が台円錐形である特許請求の範囲２のフアスナ
    ユニツト。 ４ 横向きに張出している材料係合装置がスペーサ装置
    から外に張出したフランジに設けられている特許請求の
    範囲１のフアスナユニツト。 ５ スペーサ装置がフアスナと一体的に形成されている
    特許請求の範囲１のフアスナユニツト。 ６ スペーサ装置は、フアスナのねじ軸上端の環状うね
    上に係合してスペーサをうね上に保持する少くとも一つ
    の内向き突出部を有する特許請求の範囲１のフアスナユ
    ニツト。
JP55006414A 1979-01-25 1980-01-24 プラスチツク加工物を固定するフアスナユニツト Expired JPS6032046B2 (ja)

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US06/006,956 US4238165A (en) 1979-01-25 1979-01-25 Fastener unit for clamping plastic workpieces

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JPS55100413A JPS55100413A (en) 1980-07-31
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AU (1) AU531095B2 (ja)
BE (1) BE881316A (ja)
BR (1) BR8000320A (ja)
CA (1) CA1120755A (ja)
DE (1) DE3000697A1 (ja)
ES (1) ES254333Y (ja)
FR (1) FR2447482B1 (ja)
GB (1) GB2041137B (ja)
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