KR101563395B1 - 러그 플레어를 갖는 너트 - Google Patents

Abstract

소성 변형 가능한 금속 기재에 부착하기 위한 클린치 너트가 제공된다. 상기 클린치 너트는 중심축을 갖는 본체 부분 및 상기 본체 부분으로부터 연장되고 상기 중심축과 동축을 이루는 펀치 부분을 포함한다. 상기 본체 부분은 중심 펀치 부분을 둘러싸는 환형 표면을 구비한다. 상기 환형 표면은 중심 펀치 부분을 둘러싸는 복수의 이격된 러그를 구비한다. 복수의 러그 각각은 오목부를 갖는 접촉면을 구비하며, 상기 접촉면은 금속 기재와 결합한다. 상기 접촉면의 제1 부분은 금속 기재에 대한 너트의 부착 중에 적어도 하나의 러그 플레어를 형성하기 위해 금속 기재에 삽입될 때 중심축으로부터 외측으로 가압된다. 적어도 하나의 러그 플레어와 본체 부분 사이에 금속 기재의 일부가 포착된다.

Description

러그 플레어를 갖는 너트{NUT WITH LUG FLARE}

본 발명은 일반적으로 자기-부착(self-attaching) 체결구에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 클린치(clinch) 너트에 관한 것이다.

자기-부착 체결구는 예를 들어 자동차 산업 및 가전 산업과 같은 여러 산업에서 금속 패널에 각종 부품을 고정하기 위해 사용된다. 클린치 너트가 금속 패널에 부착될 때는, 나사 또는 볼트가 클린치 너트에 체결되어 소정 토크 값으로 조여진다. 설치 중에, 클린치 너트는 나사가 삽입되어 조여질 때 이들 너트가 금속 패널에 대해 회전하지 않도록 충분한 회전 저항을 가져야 한다. 서비스 중에, 클린치 너트는 예를 들어 진동이나 기타 인장력과 같은 외력이 가해질 때 금속 패널로부터 인출되지 않도록 충분한 푸시 아웃(push-out) 저항을 가져야 한다.

클린치 너트는 통상, 금속판 또는 금속 패널 내의 개구로 적어도 부분적으로 연장되는 중앙 펀치 또는 파일럿 부분을 구비한다. 클린치 너트가 자기 천공될 때, 중심 파일럿 부분은 공구와 협력하여 금속 패널에 개구를 형성한다. 클린치 너트는 클린치 너트와 금속 패널 사이에 기계적 인터로크를 형성하는 지지 다이 부재를 사용하여 금속 패널에 부착된다. 다이 부재는 통상적으로 금속 패널을 클린치 너트의 파일럿 또는 펀치 부분 주위로 연장되는 환형 홈으로 변형시키거나 및/또는 클린치 너트의 파일럿 또는 펀치 부분을 금속 패널이 포착(entrap)되도록 금속 패널 위로 변형시킨다.

예를 들어, 미국 특허 제3,053,300호는 금속 패널 내의 예비-형성된 개구를 통해서 연장되고 이 개구의 주위를 지지하도록 절첩되는 중심 파일럿 부분을 갖는 클린치 너트를 개시하고 있다. 중심 파일럿의 변형은 금속 패널이 환형 홈의 기복형(undulating) 표면에 합치되어 클린치 너트와 금속 패널 사이에 인터로크를 형성하게 한다. 이 클린치 너트는 비교적 높은 푸시-아웃 저항을 가질 수 있지만, 중심 파일럿의 변형은 클린치 너트의 내치(internal threads)를 쉽게 왜곡시킬 수 있다.

파일럿을 변형할 때 내치의 왜곡을 제거하기 위한 하나의 방법은 클린치 너트의 파일럿보다는 인터로크를 형성하기 위해 금속 패널을 변형하는 것이다. 예를 들어, 미국 특허 제3,878,599호 및 제4,690,599호 각각은 홈의 내벽 또는 외벽에 언더컷을 갖는 클린치 너트를 개시하고 있다. 금속 패널의 재료는 클린치 너트와 금속 패널 사이에 형성되는 인터로크를 향상시키기 위해 언더컷에 압입된다. 그러나, 비교적 얇은 금속 패널에서는, 재료가 언더컷에 거의 압입되지 않으며, 그 결과 푸시-아웃 저항이 비교적 낮아진다.

이 형태의 클린치 너트의 푸시-아웃 저항을 증가시키기 위한 하나의 방법은 이중-언더컷 홈을 형성하는 것이다. 예를 들어, 미국 특허 제5,340,251호는 환형 홈의 단면이 "도브-테일(dove-tail)" 형상이도록 내벽과 외벽 양자에 언더컷을 갖는 클린치 너트를 개시하고 있다. 금속 패널은 양 언더컷에 압입되어 클린치 너트와 금속 패널 사이에 개선된 인터로크를 형성한다. 그러나, 양 언더컷을 충전하는데 필요한 금속 패널의 변형은 종래의 형성 기술을 사용해서는 얻기 어려우며, 그 결과 푸시-아웃 저항이 일관적이지 않다.

상기 자기-클린칭 체결구가 갖는 다른 문제는 이 체결구가 통상 얇은 금속 패널에서는 제대로 기능하지 못한다는 것이다. 따라서, 당해 기술 분야에서는, 얇은 금속 패널에 확실하고 일관되게 부착될 수 있고, 충분한 푸시-아웃 강도와 충분한 회전 저항을 가지며, 내치의 왜곡이 없는 개선된 클린치 너트가 요망된다. 또한, 클린치 너트를 얇은 금속 패널에 설치하기 위한 다이 부재로서, 충분한 푸시-아웃 강도를 갖고, 충분한 회전 저항을 가지며, 내치의 왜곡이 없는 개선된 다이 부재가 요망된다. 추가로, 상기 클린치 너트와 다이 부재는 모두 비교적 저렴하게 생산되고 사용이 비교적 쉬울 것이 요망된다.

이하에서는 본 발명의 일부 예시적 태양의 기본적인 이해를 제시하기 위해 본 발명의 간단한 개요가 제공된다. 이 개요는 본 발명의 폭넓은 개관이 아니다. 더욱이, 이 개요는 본 발명의 중요한 요소를 확인하려는 것이 아니며 본 발명의 범위를 기술하려는 것도 아니다. 이 개요의 유일한 목적은, 후술되는 상세한 설명에 대한 서막으로서 본 발명의 일부 개념을 간단한 형태로 제시하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 소성 변형 가능한 금속 기재에 부착하기 위한 자기-클린칭 너트가 제공된다. 상기 클린치 너트는 중심축을 갖는 본체 부분 및 상기 본체 부분으로부터 연장되고 상기 중심축과 동축을 이루는 파일럿 또는 펀치 부분을 포함한다. 상기 본체 부분은 중심 펀치 부분을 둘러싸는 환형 표면을 구비한다. 상기 환형 표면은 중심 펀치 부분을 둘러싸는 복수의 이격된 러그를 구비한다. 상기 러그 중 하나 이상은 오목부를 갖는 접촉면을 구비하며, 상기 접촉면은 상기 금속 기재와 결합한다. 상기 접촉면의 제1 부분은 금속 기재에 대한 너트의 부착 중에 적어도 하나의 러그 플레어(lug flare)를 형성하기 위해 금속 기재에 삽입될 때 중심축 주위로 회전 방향으로 가압된다(biased). 적어도 하나의 러그 플레어와 본체 부분 사이에 금속 기재의 일부가 포착된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 접촉면은 중심 편평면 부분과 교차하는 측방 이격된 편평면 부분으로 형성될 수 있다. 측방 편평면 부분은 러그가 기재와 결합할 때 축 주위로 반대 회전 방향으로 가압되어 러그 플레어를 형성한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 러그 접촉면은 스무스한 오목 형상을 갖는 리세스를 포함한다. 리세스의 측방 부분은 기재에 너트가 부착될 때 러그 플레어를 형성한다.

본 발명의 상기 및 기타 태양은 첨부 도면을 참조하여 하기 설명을 숙독한 당업자에게 자명해질 것이다.
도 1은 제1 예에 따른 클린치 너트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 클린치 너트의 측면도이다.
도 3은 도 1의 클린치 너트의 평면도이다.
도 4는 도 3의 4-4 라인을 따라서 취한 단면도이다.
도 5는 금속 기재와 결합할 때의 도 1의 클린치 너트의 부분 단면도이다.
도 6은 금속 기재와 결합하고 금속 기재에 더 가까운 위치에 있을 때의 도 5의 클린치 너트의 부분 단면도이다.
도 7은 최종 위치에 있고 금속 기재에 고정되는 때의 도 6의 클린치 너트의 부분 단면도이다.
도 8은 제2 예에 따른 클린치 너트의 평면도이다.
도 9는 제3 예에 따른 클린치 너트의 평면도이다.
도 10은 제4 예에 따른 클린치 너트의 평면도이다.
도 11은 제1 예에 따른 클린치 너트의 펀치 부분의 평면도이다.
도 12는 제5 예에 따른 클린치 너트의 펀치 부분의 평면도이다.
도 13은 제6 예에 따른 클린치 너트의 펀치 부분의 평면도이다.
도 14는 제7 예에 따른 클린치 너트의 사시도이다.
도 15는 도 14의 클린치 너트의 평면도이다.
도 16은 제1 예의 클린치 너트와 금속 기재 사이의 예시적 결합의 부분 단면도이다.
도 17은 제8 예에 따른 클린치 너트의 펀치 부분의 평면도이다.
도 18은 제9 예에 따른 클린치 너트의 사시도이다.
도 19는 도 18의 클린치 너트의 평면도이다.
도 20은 본 발명에 따른 클린치 장착 부분을 구비하는 스터드의 측면도이다.

본 발명의 하나 이상의 태양을 포함하는 예시적 실시예가 도면에 기재 및 도시되어 있다. 이들 도시된 예는 본 발명에 대한 한정이도록 의도되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 하나 이상의 태양은 다른 실시예에 사용될 수 있으며 심지어 다른 형태의 장치에 사용될 수 있다. 또한, 특정 용어는 본 명세서에서 편의상 사용될 뿐이며, 본 발명에 대한 한정으로 간주되지 않아야 한다. 또한, 도면에서는, 동일한 요소를 지칭하기 위해 동일한 참조 부호가 사용된다.

도 1 내지 도 3은 소성 변형 가능한 금속 판 또는 패널에 부착하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기-천공 클린치 너트(10) 또는 체결구를 도시한다. 도시된 실시예는 너트지만, 예를 들어 자기-클린칭 스터드와 같은 다른 자기-클린칭 체결구가 본 발명의 범위에 포함되는 것에 유의해야 한다. 클린치 너트(10)는 본체 부분(12)과 상기 본체 부분(12)의 일 단부로부터 연장되는 파일럿 또는 펀치 부분(14), 및 상기 본체 부분(12)과 펀치 부분(14) 양자를 통해서 축방향으로 연장되는 나사 구멍 또는 보어(16)를 갖는다. 본체 부분(12) 및 펀치 부분(14)은 중심축(20)과 동축적일 수 있다. 소성 변형 가능한 금속 기재에 자기-클린칭 너트(10)를 설치할 때는, 나사 구멍(16)에 나사식 체결구가 삽입될 수 있다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 본체 부분(12)은 너트(10)의 하나의 축방향 극단과 대응하는 반경방향 단부면(12a)으로 연장된다. 펀치 부분(14)은 너트(10)의 다른 축방향 극단과 대응하는 반경방향 단부면(14a)으로 연장된다.

펀치 부분(14)은 일반적으로 본체 부분(12)보다 작으며, 따라서 본체 부분(12)은 중심 펀치 부분(14)을 둘러싸는 대체로 환형 표면(18)을 구비한다. 환형 표면(18)은 금속 패널, 기재 또는 기타 요소와 결합하도록 구성된다. 환형 표면(18)은 중심축(20)에 대해 비교적 수직할 수 있다. 본체 부분(12)의 환형 표면(18)은 중심 펀치 부분(14)을 둘러싸는 복수의 이격된 러그(42)를 구비한다. 환형 표면(18)은 러그(42) 사이에 교호적으로 배치될 수 있는 본체 부분(12) 상의 복수의 제1 면 부분(32)을 추가로 구비할 수 있다. 제1 면 부분(32)은 편평할 수 있거나, 또는 중심축(20)에 대해 다양한 경사각을 가질 수 있다. 제1 면 부분(32)은 피가공물이 두 부품을 분리시키는 경향을 갖는 축방향 부하에 저항하기 위해 클린치 너트(10)와 협력하는 정도를 최대화하는데 도움이 될 수 있다. 각각의 제1 면 부분(32)은 다각형 형상일 수 있으며, 이는 복수의 각지거나 경사지거나, 편평하거나 평탄한 면으로 형성된다. 다각형 형상은, 클린치-너트 세팅 과정 중에 피가공물 재료를 수축시키거나 주조하여, 이하에서 보다 상세히 설명하듯이 개선된 푸시-아웃 저항 및 토크-아웃 저항을 발생시키는 불균일한 형상을 제공한다. 접지 면적은 제1 면 부분(32)의 개수를 증가시킴으로써 증가되지만(최적의 접지 면적은 원추임에 유의), 이는 비틀림 저항을 감소시킨다.

펀치 부분(14)은, 펀치 부분(14)에 언더컷을 형성하기 위해 도 2에 도시하듯이 내측으로 각지거나 경사지거나 테이퍼지는 프로파일을 갖는 펀치 외주(28)를 구비한다. 펀치 외주(28)는 또한, 복수의 제2 면 부분(34)으로 형성되는 다각형 형상일 수 있다. 제2 면 부분(34)은 각지거나 경사지거나, 기복있거나, 편평하거나 평탄할 수 있다. 펀치 외주(28)는 약 6개 내지 약 10개의 제2 면 부분(34)으로 형성되거나, 약 8개의 제2 면 부분(34)으로 형성될 수 있다. 도 1에 도시하듯이, 펀치 외주(28)는 본체 부분(12)의 제1 면 부분(32)과 원주방향으로 정렬되는 동일 개수의 복수의 면(34)으로 형성될 수 있다. 그러나, 펀치 부분(14)의 외주(28)는 다른 구조를 가질 수 있음에 유의해야 한다.

본체 부분(12)과 대향하는 펀치 부분(14)의 외측 단부 또는 자유 단부에는 천공 또는 전단 에지(40)가 형성된다. 전단 에지(40)는 금속 패널에 클린치 너트(10)를 설치하는 동안 금속 판 또는 패널을 천공 또는 전단한다. 펀치 부분(14)의 길이는 피가공물 재료 두께를 수용하도록 크기 형성될 수 있다. 펀치 부분(14)의 직경은 클린치 너트(10)가 그 구멍을 로크웰 C 경도 스케일로 최대 50 경도(대략 255,000 p.s.i. 또는 1700 mPa, 피가공물 재료의 최대 인장 강도)에서 재료 내에 3mm 두께까지 펀칭할 수 있도록 충분한 칼럼 강도를 제공하도록 크기 형성될 수 있다. 보다 얇거나 및/또는 부드러운 재료의 경우에 이들 최대값은 증가될 것이다. 보다 두꺼운 재료 및/또는 단단한 재료의 경우에, 펀치 부분 형태는 이들 피가공물의 요건을 수용하도록 크기 형성될 수 있다.

본체 부분(12)은 복수의 제3 면 부분(38)에 의해 형성되는 다각형 형상의 외주를 가질 수 있다. 외주는 도 3에 도시하듯이 약 4 내지 약 12개의 제3 면 부분(38) 또는 약 8개의 제3 면 부분(38)에 의해 형성될 수 있다. 도 1에 도시하듯이, 외주는 제1 면 부분(32) 및 제2 면 부분(34)과 동일한 개수의 제3 면 부분(38)에 의해 형성될 수 있다. 본체 부분(12)의 외주의 제3 면 부분(38)은 제1 면 부분(32) 또는 제2 면 부분(34)과 원주방향으로 정렬될 수 있다. 그러나, 본체 부분(12)의 외주는 대안적으로 예를 들어 원통형과 같은 다른 구조를 가질 수 있음에 유의해야 한다. 본체 부분(12)의 길이는 그 재료 강도 특성이 클린치 너트(10)의 재료 강도 특성과 매치되는 교합 외치 부재를 (나사산을 벗기지 않고) 일관되게 파괴하기에 충분한 나사 결합을 제공하도록 크기 형성된다.

본체 부분(12)의 환형 표면(18) 상의 복수의 러그(42)는 클린치 너트(10)의 토크 또는 회전 저항을 증가시킨다. 러그(42)는 본체 부분(12)의 환형 표면(18) 위로 축방향 연장되는 융기된 로브 또는 돌기일 수 있다. 러그(42)는 러그(42)와 제1 면 부분(32) 사이의 높이 차이에 의해 충합부(abutments)(43)가 형성되도록 제한된 거리에 걸쳐서 원주방향으로 연장될 수 있다. 충합부(43)는 금속 기재에 대한 클린치 너트(10)의 회전을 방해하거나 저항한다. 충합부(43)는 체결구 또는 너트의 회전 운동에 수직하게 배향될 수 있다.

각 러그(42)의 상측은 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하듯이 금속 기재(60)와 결합하도록 구성되는 접촉면(44)을 구비한다. 접촉면(44)은 대체로 중심축(20)에 수직할 수 있다. 러그(42)는 환형 표면(18)을 따라서 원주방향으로 이격된다. 도시된 러그(42)의 단면 형상은 장방형 또는 임의의 다른 적합한 형상일 수 있다.

러그(42)의 접촉면(44)은 오목부(46)를 구비한다. 오목부(46)는 러그(42)의 주위 부분보다 얕은 러그(42) 영역을 나타낸다. 이로 인해 후술하듯이 러그(42)가 기재(60)에 대해 개선된 부착을 가질 수 있다. 접촉면(44)은 금속 기재(60)와 결합하는 제1 부분(48)을 적어도 구비한다. 도 1 및 도 3에 도시된 예에서, 접촉면(44)은 각각 금속 기재(60)와 결합하는 제1 부분(48) 및 제2 부분(50)을 구비한다. 제1 부분(48) 및 제2 부분(50)은 오목부(46)를 둘러쌀 수 있다. 본 예에서 오목부(46)는, 오목부(46)가 중심축(20)에 대해 방위각을 갖는 기하학적 형상을 갖는 일 표면일 수 있다.

도 1의 예에서, 접촉면(44)의 제1 부분(48)과 접촉면(44)의 제2 부분(50)은 중심축(20) 주위로 반대 방향으로 경사진다. 두 부분(48, 50)은 오목부(46)를 향해서 하향 경사질 수 있다. 도 3에 도시된 특정 예에서, 오목부(46)는 펀치 부분(14)으로부터 반경방향으로 먼 위치에서보다 펀치 부분(14)에 반경방향으로 가까운 위치에서 더 큰 폭(47)을 갖는다. 큰 폭은 기재로부터 재료를 수용할 것이며, 상기 재료가 오목부(46)를 둘러싸는 접촉면(44) 부분과 상호작용함으로 인해 기재로부터의 너트 제거를 규제하는데 도움이 될 것이다. 다른 예에서, 오목부(46)는 표면에 딤플과 같은 곡률을 가질 수 있다. 다른 예에서, 도 14에 도시하듯이, 오목부(46)는 러그(42) 내의 전체 곡률에 의해 표시된다.

도 3에 도시하듯이, 러그(42)의 접촉면(44)은 중심축(20) 주위로 회전 방향으로 연장되는 폭(54)을 갖는다. 접촉면(44)은 반경방향 외측으로 폭이 증가하는 대체로 사다리꼴 둘레를 갖는다. 러그(42)의 폭(54)은 도 1에도 도시하듯이 펀치 부분(14)의 제2 면 부분(34)의 폭(35)에 비해 그 접합부에서 그 이하일 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1 면 부분(32)과 오목부(46)는 중심축(20)으로부터 일치하는 반경방향 외측 위치에서 본체 반경방향 단부면(12a)으로부터 거의 동일한 축방향 거리에 위치하도록 도시되어 있다. 그러나, 오목부(46)는 중심축(20)에 대해 복수의 방위각을 가질 수 있다. 오목부(46)는 제1 면 부분(32)의 위 또는 아래에 위치할 수 있다. 추가 예에서, 오목부(46)는 오목부(46)의 일부가 제1 면 부분(32) 위에 위치하고 오목부(46)의 일부가 제1 면 부분(32) 아래에 위치하도록 경사를 가질 수 있다.

도 5 내지 도 7은 클린치 너트(10)의 설치 또는 소위 "너트 세팅 과정"을 도시하며, 구체적으로 하나의 러그(42)를 금속 기재(60) 내에 설치하는 것을 도시한다. 클린치 너트(10)는 임의의 적절한 방식으로 금속 기재(60)를 향해서 축방향으로 상대 이동된다. 클린치 너트(10)와 금속 기재(60) 사이의 상대 이동은 부품의 하나 또는 양자를 이동시킴으로써 달성될 수 있음에 유의해야 한다. 클린치 너트(10)와 금속 기재(60) 사이의 상대 이동은 전단 에지(40)가 금속 기재(60) 내로 전단되게 하지만, 전단 에지(40)는 이 도면에 도시되어 있지 않다. 도 5는 러그(42)가 금속 기재(60)를 막 관통하기 시작할 때의 클린치 너트(10)를 도시한다. 도 6은 러그(42)가 금속 기재(60)를 실질적으로 관통할 때의 클린치 너트(10)를 도시하며, 접촉면(44)의 제1 부분(48)과 제2 부분(50)은 금속 기재(60)와 실질적으로 결합한다. 이 때, 부분(48, 50)은 중심축(20) 주위로 반대 회전 방향으로 편향 및/또는 변형되기 시작한다. 도 7은 그 최종 위치에 있는 클린치 너트(10)를 도시하며, 이 위치에서 클린치 너트는 금속 기재(60)에 고정되고 러그(42)는 기재에 완전히 매립된다. 도시하듯이, 부분(48, 50)은 후술하는 러그 플레어(70, 72)를 제공하도록 완전히 편향 및/또는 변형된다.

전술했듯이, 러그(42) 각각의 접촉면(44)은 오목부(46)를 구비한다. 러그(42)의 중심 상부에 있는 오목부(46)는(도 5, 도 6 및 도 7에 도시되어 있음) 충합부(43)로 표시되는 러그(42)의 측방향 측부가 외측으로 벌어지게 하여, 클린치 너트(10)가 도 7의 그 최종 위치에 도달할 때 기재(60)와 도브테일 연결부(64)를 형성하게 한다. 러그(42)는 도 1 및 도 5 내지 도 7에 도시되어 있는 충합부(43)를 구비하며, 이 충합부는 접촉면(44)의 제1 부분(48)과 함께 및 또한 접촉면(44)의 제2 부분(50)과 함께 효과적인 쐐기-형상 또는 삼각형 형상을 형성할 수 있다. 그 관련 충합부(43)에 대한 제1 부분(48) 및 제2 부분(50)의 배향은 측방향 외측 힘 성분이 러그(42)의 충합부(43)를 확산 이격시켜 재료와 도브테일 연결부(64)를 형성하게 한다. 본질적으로, 충합부(43)가 재료에 진입할 때, 기재로부터의 재료는 제1 부분(48)과 제2 부분(50)의 각진 배향에 의해 경계지어지는 내부 영역에 진입한다. 클린치 너트(10)가 기재에 더 삽입될 때, 내부 영역에 있는 기재로부터의 재료는 제1 부분(48)과 제2 부분(50)의 각진 배향을 따라서 미끄러질 때 제1 부분(48) 및 제2 부분(50)에 대해 외측으로 푸시하여 충합부(43)를 축(20) 주위로 반대 회전 방향으로 측방향 외측으로 변형시킨다. 제1 부분(48)이 외측으로 가압됨에 따라, 접촉면(44)은 금속 기재(60)에 대한 클린치 너트(10)의 완전한 부착에 의해 제1 러그 플레어(70)를 형성한다. 접촉면(44)의 제2 부분(50)은 기재(60)에 삽입될 때 제2 러그 플레어(72)를 형성한다. 금속 기재(60)의 부분(62)은 각각의 러그 플레어(70)와 클린치 너트(10)의 본체 부분(12) 사이에 포착된다. 금속 기재(60)의 재료의 포착되는 부분(62)은 기재(60)로부터 클린치 너트(10)의 제거를 규제한다. 재료의 포착된 부분(62)은 클린치 너트(10)의 푸시 아웃뿐 아니라 토크 아웃을 향상시킨다.

오목부(46)는 외부를 향한 러그(42) 충합부(43)의 가압을 더 증가시켜 기재(60)와 클린치 너트(10)의 보다 견고한 부착을 형성하기 위해 다른 형상 및 크기를 가질 수 있다. 또한, 러그(42)의 오목부(46)는 결과적으로 러그(42)가 작은 결합 면적을 갖게 만들며 이로 인해 기재(60) 관통이 보다 용이해지고 러그(42) 및 클린치 너트(10)를 보다 정확히 위치시킬 수 있다.

클린치 너트(10)가 기재(60)에 더 삽입되면, 도 6과 도 7 사이에 비교 도시하듯이, 접촉면(44)의 제1 부분(48)은 중심축(20) 주위로 측방 회전 방향으로(본 예에서는 좌측으로) 가압되어 러그 플레어(70)를 형성한다. 또한, 본 예에서, 제1 부분(48)의 각진 표면은 제1 부분(48)의 가장 먼 단부가 외측으로 변형되는 정도를 증가시키는데 도움이 된다. 러그(42)의 일부가 외측으로 가압되는 한 제1 부분(48) 및 제2 부분(50)의 다른 배향도 제공될 수 있다.

오목부(46)를 갖는 클린치 너트(10)는 적어도 하나의 러그 플레어(70)를 생성하고 클린치 너트(10)를 푸시 아웃하는데 필요한 더 높은 힘을 제공하는데 도움이 된다. 미국에서는, 클린치 너트(10)를 테스트하기 위해 푸시 아웃 테스트가 사용된다. 체결구와 같은 클린치 너트(10)는 삽입 방향과 반대되는 방향으로 금속 기재(60)에서 축방향으로 밀려난다. 세트 너트는 삽입 방향과 반대되는 방향으로 펀치측으로부터 기재(60)에서 축방향으로 푸시 아웃된다. 유럽에서는, 클린치 체결구를 테스트하기 위해 풀 아웃 테스트가 사용된다. 이 테스트에서, 너트 본체는 삽입 방향과 반대되는 방향으로 축방향으로 견인 이격된다. 예를 들어, 시트는 고정구에 클램핑되고, 나사는 나사산으로 내달리며, 이후 나사는 삽입 방향과 반대되는 방향으로 축방향 견인된다. 유럽에서는, 클린치 체결구를 테스트하기 위해 "풀 스루(pull through)" 테스트도 사용된다. 너트는 삽입되었던 방향과 같은 방향으로 재료를 통해서 축방향으로 견인된다. 통상적인 적용에서, 너트는 고정되거나 정지 상태에 있는 것과 나사 결합되어 풀 스루 테스트 부하에 대한 추가 저항을 제공한다. 러그(42)에 오목부(46)를 제공함으로써, 클린치 너트(10)를 제거하기 위해서는 증가된 힘이 요구되는 바, 이는 추가 재료가 오목부(46)에 수용되어 충합부(43)를 외측으로 가압하는데 도움이 되기 때문이다. 또한, 오목부(46)에 수용된 재료는 클린치 너트(10)의 이동을 규제한다. 따라서, 오목부(46)는 적어도 이들 이유로 인해 미국 테스트 또는 유럽 테스트 중 임의의 것에 대해 개선된 결과를 제공한다.

클린치 너트(10)의 회전 방향 주위로 러그(42) 및 러그 플레어(70, 72)를 확산시킴으로써, 클린치 너트(10)의 체결구 조임 또는 체결구 풀림 운동에 있어서 토크 아웃 저항이 증가된다. 클린치 너트(10)를 연결된 부분과 결합해제시키는 방향으로의 토크 아웃에 대한 저항은 진동 및/또는 주기적 로딩 등을 수반하는 사용 중에 연결을 유지하는데 중요하다. 또한, 분해 중에, 부식은 증가된 결합해제 회전 부하를 요구할 수 있으며, 너트의 토크 아웃에 대한 증가된 저항은 재료와의 너트 결합을 유지시킨다. 또한, 연결된 부분과 결합하는 방향으로의 토크 아웃에 대한 저항은, 나사가 극복되어야 하는 로킹 특징부를 가지면 조립 중에 중요할 수 있다. 클린치 너트(10)에 의해 제공되는 토크 아웃 저항은, 나사의 결합에 대한 예상 외의 저항을 초래하기 위해 용접 슬래그가 존재할 경우에도 중요하다. 또한, 나사 상에 접착제 패치가 존재하거나 나사 상에 페인트가 형성되면, 이들 조건도 나사의 결합에 대한 예상 외의 저항을 초래할 수 있다.

러그 플레어(70, 72)의 추가 그리핑(gripping)은 클린치 너트(10)의 푸시 아웃 성능을 향상시킨다. 러그 플레어(70, 72)의 형성이 없으면, 푸시 아웃 힘의 정도는 얼마나 많은 재료가 펀치 부분(14)의 베이스에 있는 언더컷 부분에 포착되는지에 종속된다. 펀치 언더컷과 러그 플레어(70, 72)는 조합 증가된 푸시 아웃 값을 제공한다. 증가된 조합 펀치 언더컷 및 러그 플레어 그리핑은 또한 토크 아웃 저항을 보조하거나 증가시킨다. 러그 플레어(70, 72)로부터의 증가된 푸시 아웃도 토크 아웃을 증가시키는 바, 왜냐하면 클린치 너트(10)가 능력을 상실하고 회전하기 시작할 때 러그가 푸시 아웃 방향으로 베이스 재료 위를 올라타고 그 플레어 형상으로 인해 쟁기로서 작용하여 푸시 아웃 강도를 증가시키는 동시에 토크 아웃을 향상시키기 때문이다.

도 8은 제2 예에 따른 자기-천공 클린치 너트(110)의 도시도이며, 유사한 구성요소를 나타내기 위해 유사한 번호가 사용된다. 이 예에서의 클린치 너트(110)는 중심 펀치 부분(114)의 양측에 대향 배치되는 두 개의 러그(142)를 구비한다. 도 8에서, 러그(142)는 러그(142) 사이에서 중심 펀치 부분(114)을 둘러싸는 면 부분(134)에 의해 이격된다. 면 부분(134)의 각각은 중심 펀치 부분(114)을 향해서 하향 경사지는 원추 형상을 갖는다. 물론, 면 부분(134)은 면 부분(34)과 유사한 복수의 작은 절자면(faceted) 부분으로 형성될 수도 있다. 도 8에 도시된 면 부분(134)은 협력하여 너트(10)에 비해 상대적으로 큰 면적의 지지면을 제공한다. 이 예에서, 각각의 러그(142)는 오목부(146), 접촉면의 제1 부분(148), 및 접촉면의 제2 부분(150)을 구비한다. 푸시-아웃 및 토크-아웃의 증가는 러그의 개수 및 러그 플레어에 의해 포착되는 추가 금속을 증가시킴으로써 달성된다. 펀치 부분(114)을 완전히 둘러싸기 위해 러그의 다른 크기, 치수, 형상, 배향, 및 개수도 사용될 수 있다. 임의의 다른 도면으로부터의 임의의 다른 예는 펀치 부분을 완전히 둘러싸는 러그를 구비할 수도 있다.

도 9는 제3 예에 따른 자기-천공 클린치 너트(210)의 도시도이며, 유사한 구성요소를 나타내기 위해 유사한 번호가 사용된다. 이 예에서의 클린치 너트(210)는 중심 펀치 부분(214)을 둘러싸는 러그(242)를 포함하며, 이때 러그(242)들 사이에는 제1 면 부분(232)이 배치된다. 이 예는 러그(242)가 중심축 주위로 회전 방향으로 연장되는 폭(254)을 가지며 이 폭이 펀치 부분(214)의 제2 면 부분(234)의 폭(235)보다 크다는 점에서 도 1과 상이하다. 이 구조는 클린치 너트(210)를 기재에 더 고정시키는데 도움이 될 수 있다. 다른 예에서는, 러그(242)에 대한 다른 치수가 사용될 수 있고, 중심 펀치 부분(214)을 둘러싸기 위해 러그(242)의 다른 정도가 사용될 수 있으며, 제1 면 부분(232)은 또한 랜덤하게 분산될 수 있거나 심지어 어떤 예에서는 존재하지 않을 수 있다. 이 예에서, 각각의 러그(242)는 오목부(246), 접촉면의 제1 부분(248), 및 접촉면의 제2 부분(250)을 구비한다. 임의의 다른 도면으로부터의 임의의 다른 예는 또한, 펀치 부분의 제2 부분의 폭보다 큰 폭을 갖는 러그를 구비할 수 있다.

도 10은 제4 예에 따른 자기-천공 클린치 너트(310)의 도시도이며, 유사한 구성요소를 나타내기 위해 유사한 번호가 사용된다. 이 예에서의 클린치 너트(310)는 중심 펀치 부분(314)을 둘러싸는 제3의 예시적 러그(342)를 포함하고, 이때, 러그(342)들 사이에는 적어도 하나의 제1 면 부분(332)이 배치된다. 이 예는 러그(342)가 반경방향으로 절두되고(radially truncated) 펀치 부분(314)으로부터 먼 거리에서 오프셋될 수 있다는 점에서 도 1과 상이하다. 이 제1 면 부분(332)은 러그(342)가 펀치 부분(314)으로부터 오프셋되는 사실로 인해 하나의 연속적인 부분일 수 있다. 이 예에서, 각각의 러그(342)는 오목부(346), 접촉면의 제1 부분(348), 및 접촉면의 제2 부분(350)을 구비한다. 다른 예에서는, 러그(342)에 대한 다른 치수가 사용될 수 있고, 중심 펀치 부분(314)을 둘러싸기 위해 러그(342)의 다른 정도가 사용될 수 있으며, 제1 면 부분(332)은 또한 랜덤하게 분산될 수 있거나 심지어 어떤 예에서는 존재하지 않을 수도 있다. 임의의 다른 도면으로부터의 임의의 다른 예는 반경방향으로 절두되고 펀치 부분으로부터 오프셋될 수 있는 러그를 구비할 수도 있다.

도 11은 도 1의 제1 예에 따른 자기-천공 클린치 너트(10)의 펀치 부분(14)의 단면도이다. 이 단면도에서는, 펀치 부분(14)의 제2 면 부분(34)을 볼 수 있다. 도 1 및 도 11의 제1 예에서는, 여덟 개의 제2 면 부분(34)이 존재하지만 제2 면 부분(34)을 가변적인 정도로 구비하는 다른 기하학적 형상이 제공될 수 있다. 도 11은 또한 제2 면 부분(34)의 반경방향 치수가 펀치 부분(14)의 상측 부분에 비해 작은 것으로 인해 제2 면 부분(34)이 펀치 부분(14)에 언더컷을 형성하는데 어떻게 기여하는지를 도시한다. 천공 또는 전단 에지(40)를 갖는 펀치 부분(14)의 직경은 제2 면 부분(34)의 직경보다 크다. 따라서, 클린치 너트(10)가 기재(60)에 삽입될 때, 언더컷은 기재(60)의 일부를 포착하고 클린치 너트(10)의 제거를 규제함으로써 클린치 너트(10)를 기재(60)에 고정하는데 도움이 된다.

도 12는 제5 예의 클린치 너트(410)의 도시도이며, 유사한 구성요소를 나타내기 위해 유사한 번호가 사용된다. 이 예에서의 클린치 너트(410)는 세장형 오목 리세스 형태로 부채꼴(scalloped)-형상인 적어도 하나의 제2 면 부분(434)을 갖는 펀치 부분(414)을 구비한다. 추가로, 클린치 체결구(410)는 그 외표면을 따라서 부채꼴-형상과 비부채꼴-형상 사이에서 교호되는 복수의 제2 면 부분(34, 434)을 구비할 수 있다. 추가 예에서, 부채꼴-형상 제2 면 부분(434)은 펀치 부분(414)의 외주를 따라서 랜덤하게 분배될 수 있다. 임의의 다른 도면으로부터의 임의의 다른 예는 부채꼴-형상인 제2 면 부분을 구비할 수도 있다.

도 13은 제6 예의 클린치 너트(510)의 도시도이며, 유사한 구성요소를 나타내기 위해 유사한 번호가 사용된다. 이 예에서의 클린치 너트(510)는 하나의 제2 면 부분(534)을 갖는 펀치 부분(514)을 구비한다. 이 제2 면 부분(534)은 복수의 상이한 표면과 반대로, 원통형 또는 원형 표면이다. 제2 면 부분(534)은 언더컷을 형성하기 위해 천공 또는 전단 에지(540)보다 작은 반경방향 치수를 여전히 갖는다. 임의의 다른 도면으로부터의 임의의 다른 예는 실질적으로 원형인 제2 면 부분을 구비할 수도 있다.

도 14는 제7 예의 클린치 너트(610)의 도시도이며, 유사한 구성요소를 나타내기 위해 유사한 번호가 사용된다. 이 예에서의 클린치 너트(610)는 외부 위치(680)로부터 내부 위치(682)로 하향 경사지는 적어도 하나의 접촉면(644)을 구비한다. 추가 예에서, 본체 부분(612)의 환형 표면(618)은 러그(642) 사이에 배치되는 제1 면 부분(632)을 구비할 수 있다. 제1 면 부분(632)은 외부 위치(684)로부터 내부 위치(686)로 하향 경사질 수도 있다. 경사진 설계는 러그(642)의 다른 부분이 기재와 접촉하기 전에 러그(642)의 일부가 기재와 접촉하여 기재에 의해 가압되게 할 수 있다. 임의의 다른 도면으로부터의 임의의 다른 예는 경사진 표면을 구비하는 러그를 구비할 수도 있다.

도 14의 예는 또한, 전반적이거나 연속적인 곡률을 갖는 복수의 러그(642)를 구비한다. 이 예에서, 기하학적 형상은 도 1에 도시하듯이 오목부의 소정 범위를 경계짓지 않는다. 대신에, 러그(642)의 접촉면(644)은 대체로 오목하며, 가장 얕은 부분에 러그(642)의 오목부(646)가 형성된다. 추가 예에서, 러그는 그 접촉면의 일부가 오목하게 할 수 있거나, 또는 접촉면의 일부는 딤플(dimple) 또는 함몰부(depression)를 가질 수 있다. 임의의 다른 예는 도 14에 도시된 오목부를 구비하거나 그 접촉면에 걸쳐서 곡률을 갖는 러그를 구비할 수도 있다.

도 15는 도 14의 예의 평단면도이다. 이 예에서, 본체 부분(612)은 복수의 제3 면 부분(638)을 구비하는 외주를 갖는다. 각각의 러그(642)는 대응 제3 면 부분(638) 주위에 예를 들면 제3 면 부분(638)의 각각에서의 대략 중심 위치에 동일 위상으로 배치될 수 있다. 또한, 다른 예는 각각의 제3 면 부분(638) 주위의 임의의 위치에 배치되는 러그(642)를 구비할 수 있다.

도 16은 기재(60)에 대한 러그(642)의 결합의 예를 도시한다. 러그(642)의 이 결합은 임의의 이전 예에 대응할 수 있다. 이 예에서, 러그(642) 중 하나는 금속 기재(60)와 도브테일 연결부(664)를 형성하도록 구성되는 적어도 두 개의 러그 플레어(670, 672)를 구비한다. 너트의 본체 부분(612)과 각각의 러그 플레어(670, 672) 사이에 금속(662)의 일부가 포착된다. 도브테일 연결부(664)는 러그 플레어(670, 672), 러그(642) 및 기재(60) 사이의 결합의 형상에 의해 표시된다. 다른 비교적 도브테일-형상인 연결부를 포함하는 다른 형상의 연결부를 형성하기 위해 다른 형상 및 치수가 사용될 수 있다. 도브테일 연결부(664)는 임의의 러그(642)의 오목부(646)에 대응할 수 있는 다양한 기하학적 형상을 갖는 다양한 표면 및 함몰부를 구비할 수도 있다. 결과적인 도브테일 형상에 있어서, 기재에 대한 클린치 너트의 연결은, 러그 플레어와 너트의 본체 사이에 금속을 포착시켜 푸시-아웃에 대한 추가 저항을 제공하는 적어도 하나의 러그 플레어를 형성한다. 이런 식으로, 러그 플레어는 금속 포착 양을 증가시키며, 언더컷 중심 펀치에 의해 제공되는 금속 포착을 보충한다. 러그 플레어 금속 포착은 중심 펀치의 먼 위치에 제공되며, 펀치 칼럼 강도를 감소시키는 경향이 있을 수 있는 펀치 언더컷의 추가 증가를 요구하지 않음을 알아야 한다.

도 17은 제8 예의 클린치 너트(710)를 도시한다. 이 예에서, 본체 부분(712)은 복수의 제3 면 부분(738)을 구비하는 외주를 면 부분(738)의 코너에 갖는다. 각각의 러그(742)는, 각각의 러그(742)가 두 개의 상이한 제3 면 부분(738) 주위에 배치되도록 위상 불일치하게 배치될 수 있다. 이 예에서, 각각의 러그(742)는 제3 면 부분(738)의 대략 절반부에 및 다른 제3 면 부분(738)의 대략 절반부에 배치된다. 추가 예에서, 하나의 러그(742)의 대부분은 제3 면 부분(738)에 배치될 수 있으며 러그(742)의 적은 부분은 다른 제3 면 부분(738)에 배치될 수 있다. 또 다른 예에서, 러그(742)의 일부는 동일 위상으로 배치될 수 있고 러그(742)의 일부는 위상 불일치하게 배치될 수 있다. 임의의 다른 예로부터의 러그는 동일 위상으로 배치되거나 위상 불일치하게 배치될 수도 있다.

도 18 및 도 19는 제9 예의 클린치 너트(810)의 도시도이며, 유사한 구성요소를 나타내기 위해 유사한 번호가 사용된다. 이 예에서의 클린치 너트(810)는 환형 표면(818)을 갖는 본체 부분(812)을 구비한다. 환형 표면(818)은 복수의 러그(842) 사이에 배치되는 복수의 제1 면 부분(832)을 구비한다. 복수의 제1 면 부분(832)은 외벽(890)을 추가로 구비한다. 외벽(890)은 제1 면 부분(832)의 위치보다 펀치 부분(814)의 천공 에지(840)에 가까운 높이에 위치되는 상면(892)을 구비한다. 외벽(890)의 상면(892)은 클린치 너트(810)에 의해 형성되는 러그 플레어에 영향을 미칠 수 있으며 이를 변경시킬 수 있다.

도 20은 전술한 임의의 예시적인 클린치 체결구가 어떻게 스터드(910)에 통합될 수 있는지를 도시한다. 이를 위해, 스터드(910)는 전술했듯이 금속 기재 또는 기타 요소와 결합하기 위해 본체 부분(912), 펀치 부분(914) 및 러그(942)를 구비한다. 본체 부분(912), 펀치 부분(914) 및 러그(942)는 임의의 종래 실시예에 기재되어 있듯이 구성될 수도 있다. 스터드(912)는 종래 실시예에서와 같이 나사 구멍 대신에 나사 샤프트(990)를 구비한다. 언급했듯이, 상기(도 1 내지 도 17) 예의 임의의 것은 클린치 체결구로부터 연장되는 스터드 또는 샤프트를 구비할 수도 있다.

도 1 내지 도 17에 도시된 특징부 중 임의의 것은 클린치 체결구를 형성하기 위해 임의 개수의 다른 특징부와 조합될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 상기 예의 임의의 것은 오목부(46)를 구비하는 러그(42, 142, 242 또는 642)와 같은 다양한 러그를 구비할 수 있다. 오목부(46)는 기하학적 형상, 불규칙한 형상, 딤플 일 수 있거나, 러그의 접촉면(44)보다 얕은 위치에 위치되는 곡면일 수 있다. 임의 개수의 러그는, 클린치 체결구에서 러그 사이에 본체 부분(12) 상의 제1 면 부분(32)이 구비되거나 구비되지 않는 상태로 제공될 수 있다. 또한, 러그는 다양한 형태와 크기를 가질 수 있으며, 예를 들어 러그는 도 15 및 도 17에 도시하듯이 위상 일치하거나 위상 불일치하다. 추가 예에서, 다양한 제2 면 부분(34, 434, 534)은 부채꼴 형상과 같은 상이한 표면 및 형상을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 면 부분(32, 632)은 중심축에 대해 다양한 방위각을 가질 수 있으며, 러그(42, 642)는 다양한 방위각을 가질 수 있다.

본 발명을 전술한 예시적 실시예를 참조하여 설명하였다. 본 명세서를 숙독하여 이해한 당업자에게는 수정 및 변경이 이루어질 것이다. 본 발명의 하나 이상의 태양을 포함하는 예시적 실시예는 청구범위에 포함되는 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.

Claims (25)

1. 소성 변형 가능한 금속 기재에 부착하기 위한 클린치 너트이며,
   상기 클린치 너트는,
   중심축을 갖는 본체 부분, 및 상기 본체 부분으로부터 연장되고 상기 중심축과 동축을 이루는 펀치 부분을 포함하고, 상기 본체 부분은 펀치 부분을 둘러싸는 환형 표면을 구비하고, 상기 환형 표면은 펀치 부분을 둘러싸는 복수의 이격된 러그를 구비하고, 상기 러그 중 적어도 하나는 오목부를 갖는 접촉면을 구비하며, 상기 접촉면은 상기 금속 기재와 결합하고;
   상기 접촉면의 제1 부분이 상기 금속 기재에 대한 상기 너트의 부착 중에 적어도 하나의 러그 플레어를 형성하기 위해 금속 기재에 삽입될 때 중심축 주위로 회전 방향으로 가압되며;
   금속 기재의 일부가 상기 회전 방향으로 가압된 러그 플레어와 상기 본체 부분 사이에 배치되어, 상기 기재로부터 클린치 너트의 축방향 제거를 제한하고,
   상기 오목부는 펀치 부분으로부터 반경방향으로 먼 위치에서보다는 펀치 부분에 반경방향으로 가까운 위치에서 더 큰 폭을 갖는 클린치 너트.
2. 제1항에 있어서, 상기 너트는 금속 기재로부터 너트를 제거하기 위한 상기 중심축 주위로의 너트의 회전 운동이 규제되는 방식으로 위치되는 적어도 두 개의 러그 플레어를 구비하는 클린치 너트.
3. 제1항에 있어서, 상기 러그 중 적어도 하나는 상기 금속 기재와 도브테일 연결부를 형성하도록 구성되는 적어도 두 개의 러그 플레어를 구비하는 클린치 너트.
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13. 삭제
14. 삭제
15. 제1항에 있어서, 상기 러그 중 적어도 하나의 접촉면은 외부 위치로부터 내부 위치로 하향 경사지는 클린치 너트.
16. 제1항에 있어서, 상기 본체 부분의 환형 표면은 복수의 러그 사이에 위치되는 복수의 제1 면 부분을 구비하며, 상기 복수의 제1 면 부분은 외부 위치로부터 내부 위치로 하향 경사지는 클린치 너트.
17. 제1항에 있어서, 상기 본체 부분은 그 둘레 주위에 복수의 제3 면 부분을 구비하는 외주를 가지며, 각각의 러그와 대응 제3 면 부분은 서로에 대해 동일 위상으로 배치되는 클린치 너트.
18. 제1항에 있어서, 상기 본체 부분은 그 둘레 주위에 복수의 제3 면 부분을 구비하는 외주를 가지며, 각각의 러그가 두 개의 상이한 제3 면 부분 사이에 위치하도록 각각의 러그와 제3 면 부분은 위상 불일치하게 배치되는 클린치 너트.
19. 제1항에 있어서, 상기 본체 부분의 환형 표면은 복수의 러그 사이에 위치되는 복수의 제1 면 부분을 구비하며, 상기 복수의 제1 면 부분은 제1 면 부분의 위치보다 펀치 부분의 천공 에지에 가까운 높이에 위치하는 상면을 구비하는 외벽을 포함하는 클린치 너트.
20. 제1항에 있어서, 각각이 접촉면을 갖는 네 개의 상기 러그는 상기 펀치 부분 주위에 등간격으로 이격되고, 상기 접촉면의 각각은 상기 중심축 주위로 회전 방향으로 연장되는 폭을 가지며, 상기 접촉면의 각각은 제2 부분을 더 구비하고, 상기 제1 부분 및 제2 부분은 상기 환형 표면에 대해 반대로 경사진 방향으로 연장되는 클린치 너트.
21. 소성 변형 가능한 금속 기재에 부착하기 위한 클린치 너트이며,
    상기 클린치 너트는,
    중심축을 갖는 본체 부분, 및 상기 본체 부분으로부터 연장되고 상기 중심축과 동축을 이루는 펀치 부분을 포함하고, 상기 본체 부분은 펀치 부분을 둘러싸는 환형 표면을 구비하고, 상기 환형 표면은 펀치 부분을 둘러싸는 복수의 이격된 러그를 구비하고, 상기 러그 중 적어도 하나는 오목부를 갖는 접촉면을 구비하며, 상기 접촉면은 상기 금속 기재와 결합하고;
    상기 접촉면의 제1 부분이 상기 금속 기재에 대한 상기 너트의 부착 중에 적어도 하나의 러그 플레어를 형성하기 위해 금속 기재에 삽입될 때 중심축 주위로 회전 방향으로 가압되며;
    금속 기재의 일부가 상기 회전 방향으로 가압된 러그 플레어와 상기 본체 부분 사이에 배치되어, 상기 기재로부터 클린치 너트의 축방향 제거를 제한하고,
    각각이 접촉면을 갖는 네 개의 상기 러그는 상기 펀치 부분 주위에 등간격으로 이격되고, 상기 접촉면의 각각은 상기 중심축 주위로 회전 방향으로 연장되는 폭을 가지며, 상기 접촉면의 각각은 제2 부분을 더 구비하고, 상기 제1 부분 및 제2 부분은 상기 환형 표면에 대해 반대로 경사진 방향으로 연장되며,
    상기 제1 부분 및 제2 부분은 상기 오목부에 의해 폭방향으로 이격되는 클린치 너트.
22. 제20항에 있어서, 상기 제1 부분 및 제2 부분과 상기 오목부는 상기 접촉면에 오목한 형상을 제공하는 클린치 너트.
23. 소성 변형 가능한 금속 기재에 부착하기 위한 일체식으로 부착된 클린치 체결구로부터 연장되는 나사식 샤프트 부분을 갖는 스터드이며,
    상기 클린치 체결구는,
    중심축을 갖는 본체 부분, 및 상기 본체 부분으로부터 연장되고 상기 중심축과 동축을 이루는 펀치 부분을 포함하고, 상기 본체 부분은 펀치 부분을 둘러싸는 환형 표면을 구비하며, 상기 환형 표면은 펀치 부분을 둘러싸는 복수의 이격된 러그를 구비하고, 상기 러그 중 적어도 하나는 오목부를 갖는 접촉면을 구비하며, 상기 접촉면은 상기 금속 기재와 결합하고;
    상기 접촉면의 제1 부분이 상기 금속 기재에 대한 상기 클린치 체결구의 부착 중에 적어도 하나의 러그 플레어를 형성하기 위해 금속 기재에 삽입될 때 중심축 주위로 회전 방향으로 가압되며;
    금속 기재의 일부가 상기 회전 방향으로 가압된 러그 플레어와 상기 본체 부분 사이에 배치되어, 상기 기재로부터 클린치 체결구의 축방향 제거를 제한하고,
    상기 오목부는 펀치 부분으로부터 반경방향으로 먼 위치에서보다는 펀치 부분에 반경방향으로 가까운 위치에서 더 큰 폭을 갖는 스터드.
24. 제23항에 있어서, 상기 접촉면의 제1 부분은 클린치 체결구가 축방향 힘을 받을 때 회전 방향으로 가압되는 배향을 갖는 스터드.
25. 제3항에 있어서, 복수의 러그 사이에 위치하는 복수의 제1 면 부분과 상기 러그 사이의 높이 차이에 의해 형성되는 복수의 충합부를 추가로 포함하며, 상기 접촉면은 제2 부분을 더 포함하고, 상기 제1 부분 및 제2 부분의 배향은 측방향 외측 힘 성분이 러그의 충합부를 확산시켜 금속 기재와 연결하기 위한 도브테일을 형성하게 하는 클린치 너트.
    

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