JPS6224010A - 薄肉金属板における螺子締結構造 - Google Patents

薄肉金属板における螺子締結構造

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JPS6224010A
JPS6224010A JP60164764A JP16476485A JPS6224010A JP S6224010 A JPS6224010 A JP S6224010A JP 60164764 A JP60164764 A JP 60164764A JP 16476485 A JP16476485 A JP 16476485A JP S6224010 A JPS6224010 A JP S6224010A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は家電品等の薄肉金属板に部品等をナツトレスで
取付ける、殊にタッピングに依存せずに締結を完成する
新規な螺子締結構造に関する。
従来より薄肉金属板への被取付部材の取付手段として、
第４図に示すように同金属板１に下穴２を穿け５該下穴
２ヘタツピング螺子をバーリングしながら螺入してバー
リング部３の内周面に雌ねじ４を切りナツトレスで締結
を図る締結構造が採られている。
第４図はタッピング螺子の螺入締結後のバーリング形成
状態をタフピング螺子を省略して拡大示している。
然るに最近自動車、若しくは家電製品等においては、軽
量化の目的から高硬度（靭性が高い）の極薄金属板（０
，５■鳳程度）が多用されるようになってきており、上
記した従来例（例えば実公昭５３−第４３９６６号）の
ように、下穴をタッピングねじにて深くバーリングし、
該バーリング部内周面に雌ねじを切りながら締付を図る
方法では、極薄の金属板がタッピングねじの尖った山に
よって過切り込みを生じ、バーリング部に亀裂５を生じ
、最悪の場合にはバーリング部端部がリング状に欠損し
てしまう不具合を来し、締付力を著しく低下又は喪失し
てしまう事態を招く。
殊にバーリング部の根元及び関口縁に一ヒ記亀裂５を生
じ、八−リング部を外へ拡開し雄ねじ山との螺合に緩み
を生じてしまう欠点がある。
本発明は上記したナツトを用いずに下穴へ直接螺子締結
を行う薄肉金属板における螺子締結構造において、上記
の如き問題点を生ずるバーリングアンドタッピングによ
る締結構造を抜本的に改め、・バーリングアンドタッピ
ングを行わずに健全且つ高信頼、高保持力の締結を可能
とした画期的な螺子締結構造を提供するものである。
本発明は上記目的に沿いなされたものであって、以下の
実施例において説明する如く、前記薄肉金属板の下穴を
皿形にして皿形り一２プを形成し、該皿形リップの先端
板厚部を螺子の雄ねじ山間にて捕捉し、該捕捉に伴なう
皿形リップに対する引り作用と反作用として生ずる皿形
リップの反力（復元弾力）との相乗により皿形リップと
雄ねじ山との堅固且つ緊密な締結を可能としたものであ
る。
以下本発明の実施例を第１図乃至第３図に基いて説明す
る。
実施例は本発明に係る締結構造に用いる螺子の適例をも
併せて開示している。
１０は該適例たる螺子を示す、螺子１０は外周に雄ねじ
山１４を形成した軸部１３の一端にねじ頭１ｚを、他端
に円錐形の尖頭部１１を夫々有する。
上記軸部１３の雄ねじ山１４間には図示のように軸部１
３の軸芯と平行な巾広の谷底１８を具有せる［１］広溝
１７を形成する。該巾広谷底１８はその軸芯方向のｒｌ
】Ｗ　ｌ薄肉金属板１８の板厚ｔと略同等とし、」二足
巾広溝１７の開口１１Ｊを板厚ｔよりｌｊ広とし、凹溝
１７内に板厚ｔの介入を可とする。
上記雄ねじ山１４は上記＋ｊＪ広谷底１８の一ヒ端と連
続する側面、即ち雄ねじ山の稜線を境にする尖頭ｆ１！
１１側の側面を軸芯に対し傾斜側面１５とし、巾広谷底
１８の下端と連続する側面、即ち稜線を境にするねじ頭
１２側の側面を軸芯に対し断面視略直角なテラス状側面
１６とする。
他方第２図に示すように、薄肉金属板２０に皿形の下穴
１９を形成して、母材と等厚の皿形リップ２１を板裏面
へ向は突成する。
皿形リップ２１の傾斜角度、即ち皿形下穴１９の最大径
部Ｒ２から小径部Ｒ１に至る傾斜面２５の傾斜角度θｌ
を前記雄ねじ山１４の傾斜側面１５の傾斜角度θ２と略
同等とし、又雄ねじ山１４の直径Ｒ５を上記下穴最大径
Ｒ２より小さくし傾斜面２５への係接を可とする。又前
記の如く薄肉金属板２０の板厚ｔ、即ち皿形リップ２１
の板厚ｔを雄ねじ山１４間の１０広溝１７より小さくす
る。
斯くして螺子１０はその雄ねじ山１４の始端（軸部１３
の表面と同レベル）より皿形下穴１９へと螺入され、螺
入進行に伴ない皿形リップ２１の先端板厚部が雄ねじ山
１４間の巾広ｙｔ１７内へと導入される。即ち第３図に
示すように雄ねじ山１４間にて皿形リップ２１の先端板
厚部を捕捉する。前記角度θｌ　、０２の設定により同
捕捉状態で雄ねじ山１４の傾斜側面１５は皿形リップ２
１の傾斜面２５へ略同調し添接状態となり、同リップ２
１の板厚面のエツジが谷底１８形成壁部分へ噴込状態と
なる。雄ねじ山１４は螺旋山であるから山の一部は上記
皿形リップ２１の先端板厚面に切り込み、他の要所にお
いて上記捕捉状態を形成する。
上記雄ねじ山１４間の［１］広溝１７による皿形リップ
２１の先端板厚部の捕捉状態において、皿形リップ１４
をその弾性に抗し螺入方向と逆方向へ強制的に引上げ、
その反作用たる反力（皿形リップ１４の復元力）にて堅
固な締結を果し、ねじ頭１２と薄肉金属板２０間に被取
付部材を緊締する。上記引上げ時皿形リップ１４の先端
板厚部のエツジの一方は図示の如く雄ねじ山１４のテラ
ス状側面１６に押し付は支持され、他方のエツジが同傾
斜側面１５の基部へ押し付けられ、引上げ力に対抗する
。よって強力な緊締力が生ずる。
２２は被取付部材であり、該被取付部材２２の取付穴２
３の径Ｒ３を皿形下穴１９の最大径部Ｒ２より小径にし
取付穴２３の孔縁を皿形下穴１９上へと張り出させる。
勿論類取付穴径Ｒ３は雄ねじ山１４の径Ｒ５よ°り若干
小径にして螺子の遊挿を可とする。
上記によって、第３図に示す如く螺子１０のねじ頭１２
は上記被取付部材２２の取付穴２３の縁部に支えられ、
且つ皿形下穴１９の周縁部に支えられる。
他側として図示しないが、上記皿形リップ２１にその傾
斜面２５に沿う複数のリブ（皿形リップの表面側でも裏
面側でも可）を形成し、薄肉金属板の剛性を高め上記締
結力を強化する例を併せて実施する場合もある。
本発明は以上説明の通り、従来のバーリングアンドタッ
ピングによる締結構造を用いない薄肉金属板における新
規な螺子締結構造を提供する。
これによって金属板の薄肉化の進行に伴ない所望する締
結が困難となったバーリングアンドタッピングによる締
結構造の欠点を抜本的に解消し、高保持力、高信頼のナ
ー、トレスによる薄肉金属板における螺子締結を得るこ
とができる。
即ち、前記の如〈従来のバーリングアンドタッピング構
造による場合は薄肉の金属板を剪断し亀裂を発生させこ
れをリング状に欠損させたり、拡開して緩みを発生させ
、所望する保持力が得られない欠点があったが、本発明
においては下穴を皿形に形成して薄肉金属板裏面側へ皿
形リップを突成し、該皿形リップの先端板厚部を螺子の
雄ねじ山間で捕捉し上記締結を図るというバーリングア
ンドタッピングに依存しない締結構造を採るので同従来
構造の欠点を生起することがなく、螺子の螺入進行に伴
なって皿形リップの先端板厚部をねじ山間に捕捉し、該
捕捉に伴なう皿形リップに対する引上作用と反作用とし
て生ずる同リップの反力との相乗により皿形リップと雄
ねじ山との堅固で且つ緊密な締結を得ることができる。
よって薄肉金属板におけるナツトレス締結が高保持力で
行え、服疵のない高信頼の被取付部材の取付が可能とな
る。又家電品や自動車業界ではこれまでの比較的厚肉で
軟質の鋼材から靭性の高い高硬度鋼材に移行する現状に
あるが、本発明はこの靭性の高い高硬度で且つ薄肉の金
属板の特性を有効に活用した締結、保持力向上が可能で
ある。
又本発明によれば皿形リップと雄ねじ山間との咬合を有
効雄ねじ山とのみ行わせることができ、ねじ頭の首下の
不完全ねじ山２４を皿形リップ２１とねじ頭１２の下面
間において吸収し、不完全ねじ山２４を締結に関与させ
ない利点がある。
第５図Ａ図は本発明を実施した締結トルク特性面ｍＹ１
を示し、同Ｂ図は従来のバーリングアンドタッピングに
よった締付トルク特性面！ａＹ２を示し、同曲線の対比
によって上記本発明の作用効果が実証できる。
第５図Ａ図は薄肉金属板２０の材質を５ＰＣＣ１板厚ｔ
を０．４５ミリメートル、皿形リップ２１の傾斜角度θ
ｌを１２０°、皿形下穴１９の最小径部Ｒ１を２．６ミ
リメードル、雄ねじ山１４の径Ｒ５を４．０６ミリメー
ドルとした場合の締付トルク特性曲線Ｙ１であり、点Ｐ
１に示すトルク値が２４付近でピークを示すことが解る
。
又第５図Ｂ図は薄肉金属板が上記と同材質、同板厚で、
下穴径３，４０ミリメートルとし、バーリング高さが２
．８　ミリメートルとし、タッピング用の雄ねじ山径を
本発明と同一の４．０６ミリメードルとした場合のトル
ク特性曲線を示すが、雌ねじ山が形成しえても点Ｐ２で
示す最大トルク値が８程度であることが解る。
これによって、薄肉金属板の板厚０．５　ミリメートル
程度では本発明の締結構造がより優れた保持力を示すこ
とが実証される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の螺子締結構造に用いられる螺子の適例
を示す全体側面図、第２図は同螺子と皿形下穴の実施例
を拡大して示す断面図、第３図は同螺子の皿形下穴への
締結状態を拡大して示す断面図、第４図は従来のバーリ
ング部の状態を螺子を除去して示す拡大断面図、第５図
Ａ図は本発明の実施による締付トルク特性曲線を、同Ｂ
図は従来の締付トルク特性曲線を夫々示す図である。 １０・・・螺子、１４・・・雄ねじ山、１５・・・同ね
じ山の傾斜側面、１６・・・同ねじ山のテラス状側面、
１７・・・同ねじ山間の＋１Ｊ広構、１９・・・皿形下
穴、２０・・・薄肉金属板、２１・・・皿形リップ、２
２・・・被取付部材。 代理人　弁理士　中　　　　畑　　　　　犬ソ↑ν〜。 第２図 第３図 第４図 第５図（ 第５図（

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）薄肉金属板に下穴を穿け、該下穴に螺子を螺入し
    ナットレスで被取付部材を締結する締付構造において、
    上記薄肉金属板に皿形下穴を形成して皿形リップを突成
    し、該皿形リップの先端板厚部を皿形下穴へ螺入した螺
    子の雄ねじ山間で捕捉し上記締結を得る構成とした薄肉
    金属板における螺子締結構造。
  2. （２）上記皿形リップの傾斜角度と上記雄ねじ山の螺子
    先端側の側面の傾斜角度とを略同等としたことを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の発明。
JP60164764A 1985-07-24 1985-07-24 薄肉金属板における螺子締結構造 Granted JPS6224010A (ja)

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