(57)【要約】【課題】加工コストや部品コストを抑え、中空形材に雌ねじを容易に設けることのできるナット構造を提供することを目的とする。【解決手段】板状部を厚さ方向に貫通する取付穴を有する中空形材と、前記取付穴に挿入されて前記中空形材から外方へ突出した軸状部および前記軸状部の一端に設けられて前記中空形材の内面に当接した前記取付穴よりも大径のフランジ部を有するナットと、前記中空形材から外方に突出した前記ナットの前記軸状部の外周面に圧入された中空円筒状のカラーとを備え、前記ナットの前記フランジ部と前記カラーとによって前記中空形材の前記板状部が挟まれることにより、前記ナットが前記中空形材に固定される圧入ナット構造。【選択図】図１
2014126054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部を厚さ方向に貫通する取付穴を有する中空形材と、
前記取付穴に挿入されて前記中空形材から外方へ突出した軸状部および前記軸状部の一端に設けられ前記中空形材の内面に当接した前記取付穴よりも大径のフランジ部を有するナットと、
前記中空形材から外方に突出した前記ナットの前記軸状部の外周面に圧入された中空円筒状のカラーとを備え、
前記ナットの前記フランジ部と前記カラーとによって前記中空形材の前記板状部が挟まれることにより、前記ナットが前記中空形材に固定されることを特徴とする圧入ナット構造。
【請求項２】
前記ナットの前記軸状部の前記外周面にセレーションが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧入ナット構造。
【請求項３】
前記ナットの前記フランジ部に、前記軸状部の外周面から離間して前記中空形材の前記内面に向けて突出する略環状の凸条部が設けられており、この凸条部が前記中空形材の前記内面に食い込んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の圧入ナット構造。
【請求項４】
前記中空形材および前記カラーはアルミニウム製、前記ナットは鉄製であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の圧入ナット構造。
【請求項５】
中空形材の板状部を厚さ方向に貫通する取付穴にナットを固定するナット固定方法であって、
前記ナットに、前記取付穴に挿入される軸状部と前記取付穴よりも大径のフランジ部とを設けておき、
前記中空形材の内面に前記フランジ部を当接させるように、前記軸状部を前記中空形材の内側から前記取付穴に挿入してこの取付穴から前記中空形材の外方へ突出させ、
前記中空形材の前記内側に前記フランジ部を支持する中子ダイを配置するとともに、この中子ダイに対して前記ナットを挟んで前記軸状部の軸線方向に沿って移動可能なパンチを前記中空形材の外側に配置し、
これら中子ダイおよびパンチを用いて、中空円筒状のカラーに、前記中空形材から外方に突出させた前記軸状部を圧入する
ことを特徴とするナット固定方法。
【請求項６】
前記ナットの前記軸状部の前記外周面にセレーションを形成しておくことを特徴とする請求項５に記載のナット固定方法。
【請求項７】
前記ナットの前記フランジ部に、前記軸状部の外周面から離間して前記中空形材の前記内面に向けて突出する略環状の凸条部を設けておき、
前記軸状部を前記カラーに圧入することにより、前記凸条部を前記中空形材の前記内面に食い込ませることを特徴とする請求項５または６に記載の圧入ナット構造。
【請求項８】
前記中空形材および前記カラーはアルミニウム製、前記ナットは鉄製であることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の圧入ナット構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空形材にナットを取り付けるための圧入ナット構造およびナット固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板材に雌ねじを設ける場合、アルミニウム製のナットを板材に対して溶接により取り付ける構造や、板材の取付穴にナットを圧入する構造が用いられている。
【０００３】
たとえば特許文献１には、厚みの薄いワークに被締結物を固定するためのボス部材が開示されている。ボス部材は、軸部とこの軸部よりも大径で外周にセレーション部を有する頭部とを備え、頭部がワークの取付穴に圧入されることにより、軸部をワークから突出させた状態でワークに固定される。このボス部材に対して被締結物を介してねじが螺合されることにより、ワークと被締結物との間隔がワークから突出した軸部の長さによって決定された状態で、被締結物がワークに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０８００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、雌ねじを設ける対象が中空形材である場合、特許文献１のようにボス部材を中空形材の取付穴に圧入する構造であると、軸部の長さが中空形材の内部の高さに制限され、それ以上長い軸部を有するボス部材を取り付けることは困難である。また、ナットを中空形材に対して溶接する場合には、歪の発生や加工コストの増大などの問題がある。また、アルミニウム製の中空形材に対してナットを溶接する場合、ナットが鉄製であると溶接が困難であり、アルミニウム製であるとねじ部強度が低い、部品コストが高いなどの問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、加工コストや部品コストを抑え、中空形材に雌ねじを容易に設けることのできるナット構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、板状部を厚さ方向に貫通する取付穴を有する中空形材と、前記取付穴に挿入されて前記中空形材から外方へ突出した軸状部および前記軸状部の一端に設けられて前記中空形材の内面に当接した前記取付穴よりも大径のフランジ部を有するナットと、前記中空形材から外方に突出した前記ナットの前記軸状部の外周面に圧入された中空円筒状のカラーとを備え、前記ナットの前記フランジ部と前記カラーとによって前記中空形材の前記板状部が挟まれることにより、前記ナットが前記中空形材に固定される圧入ナット構造である。
【０００８】
この圧入ナット構造によれば、中空形材の内側から挿入したナットに、中空形材の外側でカラーが取り付けられた構造であるので、中空形材の形状に関わらずナットを容易に固定でき、またカラーの形状を任意に設定できる。すなわち、雌ねじを形成するための部材全体の長さが、ナットとカラーとによって軸線方向に分割されるので、ナットの長さを小さくでき、内部空間の小さな中空形材に対しても適用可能である。また、ナットとカラーとが圧入により固定されているので、中空形材に対する圧入や溶接などによる歪が生じず、溶接等に比較して加工コストも抑えることができる。
【０００９】
この圧入ナット構造において、前記ナットの前記軸状部の前記外周面にセレーションが形成されていることが好ましい。この場合、セレーションによってより強固に固定され、ナットとカラーとが相互に回転するのをより確実に防止できる。
【００１０】
また、この圧入ナット構造において、前記ナットの前記フランジ部に、前記軸状部の外周面から離間して前記中空形材の前記内面に向けて突出する略環状の凸条部が設けられており、この凸条部が前記中空形材の前記内面に食い込んでいることが好ましい。この場合、凸条部が中空形材の内面に食い込むことにより、中空形材の一部がナットの軸状部を締め付けるように変形し、中空形材に対するナットの固定がより強固になる。
【００１１】
また、この圧入ナット構造において、前記中空形材および前記カラーはアルミニウム製、前記ナットは鉄製であることが好ましい。この場合、硬い鉄製の部材と柔らかいアルミニウム製の部材との組み合わせにより、高い固定強度を確保することができる。
【００１２】
また、本発明は、中空形材の板状部を厚さ方向に貫通する取付穴にナットを固定するナット固定方法であって、前記ナットに、前記取付穴に挿入される軸状部と前記取付穴よりも大径のフランジ部とを設けておき、前記中空形材の内面に前記フランジ部を当接させるように、前記軸状部を前記中空形材の内側から前記取付穴に挿入してこの取付穴から前記中空形材の外方へ突出させ、前記中空形材の前記内側に前記フランジ部を支持する中子ダイを配置するとともに、この中子ダイに対して前記ナットを挟んで前記軸状部の軸線方向に沿って移動可能なパンチを前記中空形材の外側に配置し、これら中子ダイおよびパンチを用いて、中空円筒状のカラーに、前記中空形材から外方に突出させた前記軸状部を圧入する。
【００１３】
このナット固定方法によれば、ナットとカラーとの圧入において、中子ダイおよびパンチによってナットおよびカラーのみに圧力が加えられ、中空形材に対して圧入や溶接が行われないので、中空形材の強度を維持しつつ、ナットを容易かつ確実に固定することができる。
【００１４】
このナット固定方法において、前記ナットの前記軸状部の前記外周面にセレーションを形成しておくことが好ましい。この場合、セレーションによってナットとカラーとを強固に固定することができる。
【００１５】
また、このナット固定方法において、前記ナットの前記フランジ部に、前記軸状部の外周面から離間して前記中空形材の前記内面に向けて突出する略環状の凸条部を設けておき、前記軸状部を前記カラーに圧入することにより、前記凸条部を前記中空形材の前記内面に食い込ませることが好ましい。この場合、凸条部を中空形材の内面に食い込ませることにより中空形材の一部を変形させ、ナットの軸状部を締め付けることができるので、中空形材に対してナットをより強固に固定することができる。
【００１６】
また、このナット固定方法において、前記中空形材および前記カラーはアルミニウム製、前記ナットは鉄製であることが好ましい。この場合、硬い鉄製の部材と柔らかいアルミニウム製の部材との組み合わせにより、高い固定強度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の圧入ナット構造およびナット固定方法によれば、加工コストや部品コストを抑え、中空形材に雌ねじを容易に設けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の圧入ナット構造を示す横断面図である。
【図２】図１に示す圧入ナット構造の各部材を示す斜視図である。
【図３】図１に示す圧入ナット構造の要部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明のナット固定方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る圧入ナット構造およびナット固定方法の実施形態について説明する。図１に示すように、本発明の圧入ナット構造は、中空形材１０に雌ネジ穴２３を設け、この雌ネジ穴２３にボルトを螺合するなどにより、板状部材Ｐ等を中空部材１０に取付可能とする構造である。
【００２０】
図１に示すように、この圧入ナット構造は、板状部１１を厚さ方向に貫通する取付穴１２を有する中空形材１０と、取付穴１２に挿入されて中空形材１０から外方へ突出した軸状部２１および軸状部２１の一端に設けられ中空形材１０の内面に当接した取付穴１２よりも大径のフランジ部２２を有するナット２０と、中空形材１０から外方に突出したナット２０の軸状部２１の外周面に圧入された中空円筒状のカラー３０とを備え、ナット２０のフランジ部２２とカラー３０とによって中空形材１０の板状部１１が挟まれることにより、ナット２０が中空形材１０に固定されている。
【００２１】
中空形材１０はたとえばアルミニウム製であり、押出加工などにより長尺に形成されている。中空形材１０に形成された取付穴１２は、ナット２０の軸状部２１の外径よりもやや大きな内径を有し、軸状部２１を容易に挿通させることができる。
【００２２】
ナット２０はたとえば鉄製であり、軸状部２１の軸線方向に沿って貫通する雌ネジ穴２３が設けられているとともに、軸状部２１の外周面にセレーションが形成されている。またナット２０のフランジ部２２に、軸状部２１の外周面から離間した略環状の凸条部２４が、中空形材１０の内面に向けてたとえば高さ０．６ｍｍ突出して設けられている。この凸条部２４は中空形材１０の内面に食い込んでいる。
【００２３】
図２に示すように、ナット２０は、フランジ部２２に形成された凸条部２４を中空形材１０の板状部１１の内面に食い込ませるように取り付けられている。この凸条部２４が板状部１１の内面に食い込むことにより、凸条部２４の内周側で板状部１１が内方へ押し出されるように変形し、軸状部２１のセレーションに食い込んでいる。これにより、ナット２０は、中空形材１０の面方向すなわちナット２０の軸線方向に直交する方向に沿うずれと、取付穴１２に対する回転方向のずれとが防止されている。
【００２４】
カラー３０はナット２０よりも柔らかいたとえばアルミニウム製の円筒状部材であり、ナット２０の軸状部２１の外径よりもやや小さい内径を有する嵌合穴３１が、軸線方向に沿って貫通して設けられている。この嵌合穴３１に対してセレーションを有する軸状部２１が圧入されてカラー３０の内周面が変形することにより、ナット２０とカラー３０とが強固に固定されている。
【００２５】
以上説明したように、この圧入ナット構造によれば、中空形材１０の内側から挿入したナット２０に、中空形材１０の外側でカラー３０が取り付けられた構造であるので、中空形材１０の形状に関わらずナット２０を容易に固定でき、またカラー３０の形状を任意に設定できる。また、ナット２０とカラー３０とが圧入により固定されているので、中空形材１０に対する圧入や溶接などによる歪が生じず、溶接等に比較して加工コストも抑えることができる。なお、カラー３０の形状を任意に設定することにより、板状部材Ｐと中空形材１０との間隔を任意に設定することができる。
【００２６】
また、ナット２０とカラー３０とはセレーションによってより強固に固定されているので、相互に回転するのをより確実に防止できる。また、フランジ部２２が中空形材１０の内部に配置されているので、ナットの雌ネジ穴２３に雄ネジが螺合されて中空形材１０から引き抜く方向の荷重が加えられた場合にも、ナット２０が中空形材１０の取付穴１２から抜け落ちるのが防止される。
【００２７】
また、ナット２０の凸条部２４が中空形材１０の内面に食い込むことにより、中空形材１０の一部がナット２０の軸状部２１を締め付けるように変形しているので、中空形材１０に対するナット２０の固定がより強固になる。
【００２８】
また、中空形材１０およびカラー３０がアルミニウム製であるのに対し、ナット２０が比較的硬い鉄製であることから、十分な強度を有する雌ネジ穴２３を設けることができるとともに、中空形材１０およびカラー３０を確実に変形させ、ナット２０の固定強度を十分に確保することができる。
【００２９】
次に、本発明に係るナット固定方法の実施形態を説明する。このナット固定方法は、図３に示すように、中空形材１０の板状部１１を厚さ方向に貫通する取付穴１２に、カラー３０とナット２０とを固定するナット固定方法である。
【００３０】
このナット固定方法は、まず、ナット２０に、取付穴１２に挿入される軸状部２１と取付穴１２よりも大径のフランジ部２２とを設けておく。そして、中空形材１０の内面にフランジ部２２を当接させるように、軸状部２１を中空形材１０の内側から取付穴１２に挿入してこの取付穴１２から中空形材１０の外方へ突出させる。
【００３１】
次に、図４に示すように、中空形材１０の内側に、フランジ部２２を支持する中子ダイ４０を配置するとともに、この中子ダイ４０に対してナット２０を挟んで軸状部２１の軸線方向に沿って移動可能なパンチ４１を中空形材１０の外側に配置する。このとき、中子ダイ４０はベースダイ４２に支持されており、これら中子ダイ４０およびベースダイ４２は中空形材１０に接触していない。すなわち、中子ダイ４０はナット２０のフランジ部２２のみを支持しており、このフランジ部２２の凸条部２４上に中空形材１０が載置された状態となる。
【００３２】
そして、これら中子ダイ４０およびパンチ４１を用いて、中空円筒状のカラー３０に、中空形材１０から外方に突出させた軸状部２１を圧入する。すなわち、ベースダイ４２に対して固定状態で支持された中子ダイ４０に支持させたナット２０に対して、上方に配置したパンチ４１を下降させることによりカラー３０を押し下げ、ナットの軸状部２１をカラー３０の嵌合穴３１に圧入する。
【００３３】
これにより、鉄製の軸状部２１がアルミニウム製のカラー３０の嵌合穴３１の内面を変形させながら圧入され、ナット２０のフランジ部２２の上面とカラー３０の下面との間が小さくなり、カラー３０の下面が中空形材１０の板状部１１の上面に当接する。さらにパンチ４１を下降させると、カラー３０の下面によって下方に押された中空形材１０の板状部１１にフランジ部２２の上面に設けられた凸条部２４が食い込んで、板状部１１を取付穴１２の内側すなわちナット２０の軸状部２１に向けて膨らむように変形させる。
【００３４】
すなわち、カラー３０にナット２０が圧入されることにより、カラー３０の嵌合穴３１の内面とナット２０の軸状部２１のセレーションとが噛み合って、板状部１１を挟んでカラー３０とナット２０とが互いに固定されるとともに、板状部１１の取付穴１２の内面と軸状部２１のセレーションとが噛み合って、ナット２０が板状部１１に対して回転しないように固定される。
【００３５】
以上説明したように、このナット固定方法によれば、雌ネジ穴２３を形成する部材全体の長さがナット２０とカラー３０とに分割されるので、ナット２０の形状は中空形材１０の内側から取付穴１２に挿入可能であればよく、中空形材１０に対して圧入や溶接を行わずにナット２０を固定することができる。したがって、アルミニウム製の中空形材１０に対して、鉄製のナット２０により強度の高い雌ネジ穴２３を設けることができる。
【００３６】
なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  中空形材
１１  板状部
１２  取付穴
２０  ナット
２１  軸状部
２２  フランジ部
２３  雌ネジ穴
２４  凸条部
３０  カラー
３１  嵌合穴
Ｐ  板状部材
【図１】
2014126054.tif 000003
【図２】
2014126054.tif 000004
【図３】
2014126054.tif 000005
【図４】
2014126054.tif 000006