(57)【要約】【課題】  母材に安定して締結可能なツバ付テーパーナットを提供することにある。また、母材は金属・合金あるいは合成樹脂材料等の板材・ブロック材・パイプ材および丸棒材に部品等を締結する結合構造を提供する。【解決手段】  両端に拡大側端面と縮小側端面を有し、側面にテーパー面を有する円錐台状のテーパー部と、テーパー部の拡大側端面に備わりテーパー部と中心軸を共有し拡大側端面の直径より大きな直径を有する円板状のツバ部と、テーパー部及びツバ部と中心軸を共有するネジ部とを有するツバ付テーパーナットを、ツバ部を収容するとともにテーパー部のテーパー面とシマリバメにて嵌合する非貫通のテーパー穴を有する母材に挿入圧入して、ツバ付テーパーナットのツバ部側に設置した取付部品を母材に結合する結合構造に用いられるツバ付テーパーナットであって、テーパー部のテーパー面の角度が1/20以上1/30以下に設定されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2014222091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に拡大側端面と縮小側端面部を有し、側面にテーパー面を有する略円錐台状のテーパー部と、前記テーパー部の拡大側端面部に備わり、前記テーパー部と中心軸を共有し、前記拡大側端面部の直径より大きい直径を有する略円板状のツバ部と、前記テーパー部及び前記ツバ部と中心軸を共有するネジ部とを有するツバ付テーパーナットを、前記ツバ部を収容するとともに、前記テーパー部のテーパー面とシマリバメにて嵌合する形状の非貫通のテーパー穴を有する母材に挿入圧入して、前記ツバ付テーパーナットのツバ部側に設置した取付部品を前記母材に前記ツバ付テーパーナットの挿入方向より結合する結合構造に用いられるツバ付テーパーナットであって、前記テーパー部のテーパー面の角度が1/20以上1/30以下に設定されていることを特徴とするツバ付テーパーナット。
【請求項２】
前記テーパー部のテーパー面、及び、前記ツバ部の下面の少なくとも一方に、接着剤溜まり部が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のツバ付テーパーナット。
【請求項３】
前記接着剤溜まり部は、巾0.2mm以上1.5mm以下、深さ0.1mm以上0.5mm以下の少なくとも１つの接着剤溜まり溝であることを特徴とする請求項２に記載のツバ付テーパーナット。
【請求項４】
前記接着剤溜まり部は、梨地処理された表面であることを特徴とする請求項２または３に記載のツバ付テーパーナット。
【請求項５】
前記ツバ部の直径が前記テーパー部の拡大側端面部の直径Ｄφに対して、1.2Ｄφ〜1.8Ｄφの形状に設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のツバ付テーパーナット。
【請求項６】
前記母材に設定するテーパー穴の前記ツバ部を収容する部分のツバ外径溝直径Ｄ2φと前記ツバ付テーパーナットのツバ部の外円直径Ｄ1φの差が0.06mm以上0.5mm以下になる形状に設定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のツバ付テーパーナット。
【請求項７】
前記ツバ付テーパーナットのツバ部の厚さと前記母材に形成される前記ツバ部を収容する部分の深さの寸法が0.5mm以上3.0mm以下になる形状に設定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のツバ付テーパーナット。
【請求項８】
両端に拡大側端面部と縮小側端面部を有し、側面にテーパー面を有する円錐台状のテーパー部と、前記テーパー部の拡大側端面部に備わり、前記テーパー部と中心軸を共有し、前記拡大側端面部の直径より大きな直径を有する円板状のツバ部と、前記テーパー部及び前記ツバ部と中心軸を共有するネジ部と、を有するツバ付テーパーナットを、前記ツバ部を収容するとともに、前記テーパー部のテーパー面とシマリバメにて嵌合する経常の非貫通のテーパー穴を有する母材に挿入圧入して、前記ツバ付テーパーナットのツバ部側に設置した取付部品を前記母材に前記ツバ付テーパーナットの挿入方向より結合する結合構造であって、前記ツバ付テーパーナットのテーパー面に設定した接着剤溜まり溝により接着剤の要求する推奨隙間を構成し、前記ツバ付テーパーナットの挿入圧入による摩擦力と、前記母材の弾性戻り力による噛み込み及び接着剤の接着力により、前記ツバ付テーパーナットと前記母材は強く結合し、取付部品を前記母材に結合するためのボルト等による締付力を獲得することを特徴とするツバ付テーパーナットと母材の結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツバ付テーパーナット、及び、ツバ付テーパーナットと同形のテーパー穴を有した母材に、ツバ付テーパーナットを挿入圧入し結合することにより、容易に結合解除されない機構を実現するツバ付テーパーナットと母材の結合構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ツバ付テーパーナットは、テーパー状のナットとツバを有し、中心にメネジを備えるナットである。ツバ付テーパーナットと母材である板状の金属あるいは合成樹脂材等にツバ付テーパーナットと同形のテーパー穴を貫通させて、ツバ付テーパーナットを挿入圧入（シマリバメ）することで、ツバ付テーパーナットは、テーパーの円周面およびツバの下面と母材（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー円周面及びツバ溝の上面との摩擦力による２面拘束方式により母材に固定保持される。ツバ付テーパーナットの挿入の反対方向よりボルトで締め付けることにより、ツバ付テーパーナットは、ツバの反対方向に引き込まれ、ツバの突起部によりツバ付テーパーナットの沈み込みを防止し、ツバ付テーパーナットと母材を結合させる結合構造である。このようなツバ付テーパーナットと母材の結合構造としては、例えば、特許文献1から4に記載されているものがある。
【０００３】
また、板状の合成樹脂材等にフランジ付カラーナット（ストレートカラー及びテーパー
カラー）の袋ナットを母材の合成樹脂材等にフランジ付カラーナットと同形のストレート穴または、テーパー穴を貫通穴で形成し、フランジ付カラーナットのカラー側面に溝を成形し、カラー側面の溝部に接着剤を塗布、ストレート及びテーパーのフランジ付カラーナットを挿入（スキマバメ）する結合構造がある。塗布された接着剤は、母材のストレート又はテーパー穴の側面とフランジ付カラーナットの側面の隙間に押し出され隙間全体に広がり、母材とフランジ付カラーナットが接着剤により固定維持され、ボルトの締付時にフランジ付カラーナットの空廻りを防止する。これは、フランジ付カラーナットの挿入方向の反対方向よりボルトを締め付けることにより、フランジの反対方向に引き込まれ、フランジによりカラーナットの沈み込みを防止し、フランジ付カラーナットと母材を結合することで母材と取付部品を結合する結合構造である。このようなフランジ付カラーナットと母材の結合構造としては、例えば特許文献5から7に記載されているものがある。
【０００４】
また、円柱状に成形され中心にメネジ（袋ネジ）を備えた、プラスチック製の埋込み栓を母材（ガラス長繊維強化プラスチック等及びコンクリート）に成形された埋込み穴（袋穴）に接着剤を介して埋込み栓を挿入埋込み、接着剤により固定し埋込み栓の挿入方向よりボルトで締付固定する結合構造がある。挿入はスキマバメで接着剤が全面に広がり、接着面に接着しやすくするために埋込み栓の側面に凸凹溝を設け、接着剤を注入しやすい溝が円周側面に形成され、母材と埋込み栓が接着剤により強固に結合することで、母材と取付部品を結合する結合構造となる。このような埋込み栓と母材の結合構造としては、例えば特許文献8に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４００２７６号明細書
【特許文献２】特許第３４７０５６９号明細書
【特許文献３】特許第３８４０３９３号明細書
【特許文献４】特許第３８４５９７６号明細書
【特許文献５】特開２００７−３３２９８０号公報
【特許文献６】特開２００７−３３２９７５号公報
【特許文献７】特開２００７−３１５４７０号公報
【特許文献８】特開２００２−１９５２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献1から4の技術では、締結する母材（金属あるいは合成樹脂材等）が板状の母材に限定されており、絶対条件として貫通穴（ストレート穴あるいはテーパー穴）を成形し、ツバ付テーパーナット、または、フランジ付カラーナットを挿入（圧入あるいは接着剤）固定し、挿入の反対方向よりボルトを使用した時の空廻りを防止する。締結時、ツバまたはフランジにより沈み込みを防止し、母材に部品を結合する構造になっている。従って、母材が厚板材、丸棒材、パイプ材等、貫通穴が成形できない材料には使用することができない。
【０００７】
さらに、特許文献1から4の技術では、ツバ付テーパーナットは母材に挿入された方向よりボルトを使用することで、締付方向と反対方向に引張力が発生し摩擦力の固定強度が不安定となり、ツバ付テーパーナットが母材より脱落してしまうことが想定される。
【０００８】
また、特許文献5から7の技術では、フランジ付カラーナットの固定方法として接着剤を使用しているが、母材が樹脂材系であり、金属材等においては接着剤の使用条件（接着隙間）があり、フランジ付カラーナットの挿入方向よりボルトを使用すると接着剤の強度を確保することが難しい。
【０００９】
特許文献8の技術では、樹脂製埋込み栓の母材への固定は、埋込み穴挿入がユルミバメで接着剤の固定方式のため、精密な位置精度を確保することは極めて困難である。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、ツバ付テーパーナットを母材（金属あるいは合成樹脂材等）へ挿入圧入（シマリバメ）した後、ツバ付テーパーナットの挿入方向よりボルトを使用し、部品締結が可能な厚板材、丸棒材、およびパイプ材等の母材に、貫通穴を必要としないツバ付テーパーナット及びその結合構造を提供することにある。
【００１１】
ツバ付テーパーナットの母材への固定には従来技術の挿入圧入（シマリバメ）によるテーパー周辺面及びツバ下面の摩擦力による２面拘束方式の強度と、より強度を保つことを目的にツバ付テーパーボルトの周辺面に接着剤を塗布し、接着剤の固定力と摩擦力の２面拘束方式の２要素による固定方式によりツバ付テーパーナットと母材である金属あるいは合成樹脂材料等が強く固定され、母材と取付部品を締結することができるツバ付テーパーナット及びその結合構造部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のツバ付テーパーナットは、両端に拡大側端面部と縮小側端面部を有し、側面にテーパー面を有する略円錐台状のテーパー部と、テーパー部の拡大側端面部に備わりテーパー部と中心軸を共有し拡大側端面部の直径より大きな直径を有する略円板状のツバ部と、テーパー部及びツバ部と中心軸を共有するネジ部とを有するツバ付テーパーナットを、ツバ部を収容するとともにテーパー部のテーパー面とシマリバメにて嵌合する形状の非貫通のテーパー穴を有する母材に挿入圧入（シマリバメ）して、ツバ付テーパーナットのツバ部側に設置した取付部品を母材にツバ付テーパーナットの挿入方向より結合する結合構造に用いられるツバ付テーパーナットであって、テーパー部のテーパー面の角度が1/20以上1/30以下に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ツバ付テーパーナットを母材（金属および合成樹脂材等）へ挿入圧入（シマリバメ）した後、ツバ付テーパーナットの挿入方向よりボルトを使用し、部品締結が可能な厚板材、丸棒材、およびパイプ材等、母材に貫通穴を必要としないツバ付テーパーナットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態によるツバ付テーパーナットの構成例、及び、テ            ーパー穴を有する母材にツバ付テーパーナットを挿入圧入（シマリバメ）した結合構造を            示す断面表面図である。
【図２】図２（ａ）は、テーパー角1/20、図2（ｂ）は、テーパー角1/30の挿入圧入（シマリバメ）のツバ付テーパーナットの断面図である。
【図３】図３（ａ）は、ツバ付テーパーナットの呼び径Ｄφの1.2Ｄφのツバ径、又、            図３（ｂ）は、1.8Ｄφのツバ径としたツバ付テーパーナットの挿入圧入断面図である。
【図４】図４（ａ）は、ツバ付ストレートナットとツバ付ストレート穴挿入時の断面図であり、図４（ｂ）は、ツバ付テーパーナットとツバ付テーパー穴挿入時の断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の強化策として、ツバ付テーパーナットのテーパー円周面に使用接着剤の推奨隙間溜まり溝を成形したツバ付テーパーナットの圧入断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態のツバ付テーパーナットのテーパー外周面全面に            梨地処理で凸凹を成形したツバ付テーパーナットの圧入断面図である。
【図７】図７は、ツバ付ストレートナットとツバ付テーパーナットの母材への挿入圧            入時の母材削り量を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態のツバ付テーパーナットの接着剤付着不良対策と            挿入圧入時の空気抜き孔と応用部品の挿入圧入時の空気抜き溝の断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態の形状変更による応用部品の圧入断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態であるツバ付テーパーナット１について、図を参照して詳細に説明をする。図１は、本発明の実施形態によるツバ付テーパーナット１の構成例、及び、テーパー穴６を有する母材２にツバ付テーパーナット１を挿入圧入（シマリバメ）した結合構造を示す断面表面図である。図１（ｃ）に示すように、本実施形態のツバ付テーパーナット１は、両端に拡大側端面部と縮小側端面部を有し、側面にテーパー面１１を有する、円錐台状のテーパー部２８と、この円錐台の拡大側端面部に備わり、テーパー部２８と中心軸を共有し、拡大側端面部の直径より大きな直径を有する円板状のツバ部２７と、このテーパー部２８及びツバ部２７と中心軸を共有するネジ部２９とを有する。なお、図１（ｃ）では、ネジ部２９は、テーパー部２８及びツバ部２７を貫通するメネジとなっているが、これに限られず、図１０に示すようにツバ部２７上に伸張するオネジであるテーパーボルト１９であってもよい。また、ネジ部２９を、ベアリング・シャフト２０、スプリング・フック２１、及び、スタッド２２等の他の取り付け部材に置き換えてもよい。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態では、母材２に、ツバ付テーパーナット１のツバ部２７を収容し、テーパー部２８のテーパー面１１とシマリバメとなる形状を有する非貫通のテーパー穴６を成形し、このテーパー穴６にツバ付テーパーナット１を挿入圧入（シマリバメ）することでツバ付テーパーナット１を母材２に固定するが、母材２（金属あるいは合成樹脂材等）により弾性戻り力Ｆ1が異なる。図２（ａ）は、テーパー角1/20、図２（ｂ）はテーパー角1/30の挿入圧入（シマリバメ）のツバ付テーパーナット１の断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すツバ付テーパーナット１のテーパー角度をＡ°からＢ°のようにより鋭角にすると、弾性戻り力Ｆ1はテーパー面１１の角度に直角に作用するため、固定力が強固に働き、ツバ付テーパーナット１の回転力と母材２からの脱落をＦの引張力よりＦ3およびＦ4の力により防止する。テーパー角度は極力直角にすることが望ましいが、挿入の作業性および母材２の物性によりテーパー角度を1/20以上1/30以下に設定することで、ツバ付テーパーナット１と母材２の固定を強固にする。
【００１６】
図３（ａ）は、ツバ付テーパーナット１の呼び径Ｄφの1.2Ｄφのツバ径、又、図３（ｂ）は、1.8Ｄφのツバ径としたツバ付テーパーナット１の挿入圧入（シマリバメ）断面図である。図３に示すように、本実施形態のツバ付テーパーナット１の固定方式は、母材２に設けたテーパー穴６にツバ付テーパーナット１を挿入圧入（シマリバメ）により、テーパー面１１及びツバ部下面８と母材２との接触面の摩擦による２面拘束方式である。ツバ部下面８の接触時に発生する摩擦力Ｆ5が、ボルト取付時のツバ付テーパーナット１の空廻り防止の主要因である。図３に示すように母材２の物性および使用目的により、ツバの外径Ｄ2φをテーパー拡大側端部Ｄφの1.2倍以上1.8倍以下に設定する。かかる構成により、ツバ付テーパーナット１が母材２のテーパー穴６に挿入圧入された時、ツバ下面８と母材２の上面との接触面積が増大することで、ボルト使用時の空廻りを防止力Ｆ5により強固に締結することができる。
【００１７】
図１のように挿入圧入（シマリバメ）により２面拘束方式で固定したツバ付テーパーナット１と母材２に挿入した方向よりボルト４を使用した時に、ボルト４の締付力により引張力Ｆが発生し、また、ボルト４の使用が繰返し行われる場合、あるいは長時間の振動等による抜き方向の力Ｆが加わることにより、ツバ付テーパーナット１が母材２より脱落する恐れがある。そこで、本実施形態では挿入圧入（シマリバメ）による摩擦力Ｆ1による２面拘束方式に加え、接着剤７を活用することを目的にツバ付テーパーナット１の外周面に加工を施し、接着剤７の効果と母材２の圧入に反発する弾性戻り力Ｆ2を利用する形状を設定したツバ付テーパーナット１を提供してもよい。
【００１８】
ツバ付テーパーナット１のツバ下面８とテーパー部円周面に、接着剤７を塗布して母材２に成形した同形のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）することで、ツバ付テーパーナット１のツバ下面８とテーパー円周面との摩擦力Ｆ1（２面拘束方式）により固定させ、加えて、塗布した接着剤７がツバ側面１５、下面８およびテーパー円周面にフィルム状９に残り、ツバ付テーパーナット１と母材２をさらに強固に固定し、図１に示すようにツバ付テーパーナット１の挿入方向よりボルト４を使用することで発生する引張力Ｆより強固に安定した固定が実現でき、ツバ付テーパーナット１が母材２から脱落することを防止し、母材２と取付部品３の締結が可能となる。
【００１９】
図４（ａ）は、ツバ付ストレートナット１０とツバ付ストレート穴２５挿入時の断面図である。ツバ付テーパーナット１を結合する母材２（金属あるいは合成樹脂材等）の材料の種類および使用目的等により使用する接着剤７の選択が必要となる。接着剤７の種類は、ゴム系接着剤、エポシキ系接着剤、シリコン系接着剤、嫌気性接着剤、瞬間接着剤、および紫外線硬化型接着剤等がある。各々の接着剤７を使用する際は、使用条件がある。使用部材の前処理・硬化時間・硬化時環境温度および結合部材間の隙間（接着剤利用空間）等がある。特に、接着剤７の強度を得るには推奨隙間量Ｃの指定がある。接着剤７の部材間隙間は、少な過ぎると結合強度が不安定となり、大き過ぎると接着剤７が硬化せず目的の結合強度を得ることが難しい。また、ツバ付テーパーナット１の形状がテーパーでなくストレートナット１０のスキマバメの場合は、挿入時に片寄って、図４（ａ）のごとく接着剤７の推奨隙間Ｃを確保することが難しい。一方、図５に示すように、ツバ付テーパーナット１の接着剤溜まり溝９の深さＥ、巾Ｇおよび数を使用目的に合った形状に設定することで、ツバ付テーパーナット１圧入後の母材２とツバ付テーパーナット１の接着剤溜まり溝９の隙間Ｃが、物理的に推奨隙間Ｃに近い隙間として確保され、接着剤７の持つ最大の強度を保ち、ツバ付テーパーナット１が母材２に固定されツバ付テーパーナット１の挿入方向よりボルト４を使用しても母材２からの脱落を防止し、母材２と取付部品３を締結することができる。
【００２０】
図４（ｂ）は、ツバ付テーパーナット１とツバ付テーパー穴６挿入時の断面図であり、図４（ｃ）は、ツバ付テーパーナット１とツバ付テーパー穴６挿入時の断面図である。母材２のツバ付テーパー穴６は専用総形ドリルにより成形するため、円の中心に対して芯ズレＴのないツバ溝およびテーパー穴６が作成できる。ツバ付テーパーナット１も精密機械加工されることで芯ズレＴのない円周面を持つ部品が製作される。従って、母材２のツバ付テーパー穴６にツバ付テーパーナット１を挿入することで、図４（ｂ）のごとく母材２のツバ付テーパー穴６の中心とツバ付テーパーナット１の中心が相方の中心にほぼ一致した位置に挿入される。このため母材２のツバ付テーパー穴６のツバ外径寸法（Ｄ2φ）とツバ付テーパーナット１のツバ外径寸法（Ｄ1φ）との寸法差（Ｄ2φ−Ｄ1φ＝ｄ）の1/2ｄを隙間量として設定することにより、相方にほぼ均一な隙間を物理的に設定することが可能となる。また、この時、ツバ付テーパーナット１のツバの厚さＫと母材２のツバ溝の深さＫを0.5mm以上3.0mm以下に設定することでより接着剤指定の推奨隙間Ｃを物理的に1/2ｄに確保し、接着剤７の性能を最大限に発揮させた締結部品を提供する。
【００２１】
図５は、本発明の実施形態の強化策として、ツバ付テーパーナット１のテーパー円周面に使用接着剤７の推奨隙間溜まり溝９を成形したツバ付テーパーナット１の圧入断面図である。本実施形態では、ツバ付テーパーナット１のテーパー面１１に接着剤溜まり溝９を図５（ａ）のごとく設け、接着剤７を塗布し母材２のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）することで、テーパー接触面の隙間は０に近くなり塗布された接着剤７は押し出されるが、ツバ付テーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）されるテーパー面１１に設けた接着剤溜まり溝９に集まる。加えて、図５（ｃ）に示すように、母材２（金属あるいは合成樹脂材等）はツバ付テーパーナット１より軟質な材料であるため挿入圧入力Ｆ6により押し広げられるが、母材２の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4により母材２のテーパー穴６の周辺面はツバ付テーパーナット１のテーパー面１１に押し戻される。ツバ付テーパーナット１のテーパー面１１に設けた接着剤溜まり溝部９に母材２の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4によりツバ付テーパーナット１の接着剤溜まり溝９に図５（ｂ）のごとく母材２が食い込みテーパー接触面が噛合った状態となる。接着剤溜まり溝９の深さＥ、巾Ｇおよび数は、母材２の種類による弾性戻り量Ｈを加味し設定することで、接着剤推奨隙間Cを確保することができる。母材２への挿入圧入（シマリバメ）による弾性戻り力Ｆ3またはＦ4を活用し図５（ｃ）に示すごとくツバ付テーパーナット１の接着剤溜まり溝９部との噛合わせによって、接着剤推奨隙間Ｃを確保し、より強固に固定された締結部品を提供する。
【００２２】
図６は、本発明の実施形態のツバ付テーパーナット１のテーパー外周面１２全面に梨地処理で凸凹を成形したツバ付テーパーナット１の圧入断面図である。本実施形態は、ツバ付テーパーナット１と母材２（金属あるいは合成樹脂材等）のツバ付テーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）する時、接着剤推奨隙間Cを構成することを目的として、ツバ付テーパーナット１のツバ下面８、およびテーパー外周面１２に図６（ａ）のごとく梨地処理を施し、表面が凸凹になったツバ付テーパーナット１を母材２のテーパー穴６に挿入圧入することで、ツバ付テーパーナット１の凸部１３は母材２に押し広げられ、凹部１４は母材２の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4により押し戻され、相方のテーパー面で図５（ｂ）のように噛合う状態になる。従って、ツバ付テーパーナット１の凹部１４と母材２の弾性戻り量Ｈとに差が生じ、接着剤７の要求する推奨隙間Ｃに近い隙間を確保することが可能となる。母材のツバ付テーパー穴６の摩擦と噛合いおよびツバ付ナットのテーパー面１１、ツバ下面８、ツバ側面１５の接着剤７の働きにより、ツバ付テーパーナット１と母材２が固定された締結部品の提供ができる。
【００２３】
図８は、本発明の実施形態のツバ付テーパーナット１の接着剤７付着不良対策と挿入圧入（シマリバメ）時の空気抜き孔１８の断面図である。ツバ付テーパーナット１に接着剤７を塗布し、母材２のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）する際、ツバ付テーパーナット１の内径（メネジ部１６）に接着剤７が付着し、ボルト４締付時に不具合が発生する可能性がある。この解決策として、ツバ付テーパーナット１の形状を貫通ネジとせず、図８（ａ）に示すように底を設けたツバ付テーパーナット（袋ナット形）３０として接着剤７のツバ付テーパーナット１の内径１６への付着を防止する。
【００２４】
母材２のテーパー穴６が貫通穴でない場合、ツバ付テーパーナット１を挿入圧入（シマリバメ）することで内部に残留する空気１７により、目的としている圧入量が達成されないことが予想される。解決策としてツバ付テーパーナット１のテーパー小径部の中心に、図８（ｂ）に示すような空気抜き孔１８を設けることで解消する締結部品を提供する。
【００２５】
ツバ付テーパーナット１の形状を変更応用することで、ナット機能に限定されずに別機能を持った種々の部品を提供することができる。例えば、図９に示す、ツバ付テーパーボルト１９、ツバ付テーパーベアリング・シャフト２０、ツバ付テーパースプリング・フック２１、ツバ付テーパースタッド２２等の提供ができる。
【００２６】
以下、図１を用いて本発明の第一の実施の形態によるツバ付テーパーナット１、母材２の結合構造について説明する。
【００２７】
図１は本実施形態による構成例である。挿入圧入（シマリバメ）する時、テーパー穴６であるため挿入が容易にできる。また、ストレート穴にストレートナットを挿入圧入（シマリバメ）する時、図７（ａ）に示すごとく挿入長さ分、母材２のツバ付ストレート穴２５の外周をストレート部の寸法Ｉ1まで削って挿入することになる。テーパー穴６に同形のツバ付テーパーナット１を挿入圧入（シマリバメ）する時、図７（ｂ）に示すごとく挿入圧入量のみの外周Ｉ2を削るだけであり、それ以外はテーパー穴６を押し広げて、図２に示す母材２の弾性戻り力Ｆ1により接触固定される。弾性戻り力Ｆ1は、母材２の物性により異なるが、圧入接触面に対して直角に作用する。テーパー角度は直角に近い方がより母材２の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4と強くなるため、テーパー角度を1/20以上1/30以下に設定することによって挿入作業も容易で強力に固定することができる。しかしながら、繰返しボルト４を使用した時、ボルト４の締付力により引張り力Ｆが発生、あるいは長時間の振動等による抜き方向に力が加わることによりツバ付テーパーナット１が母材２より脱落する恐れがある。そこで、図１（ａ）に示すようにツバ付テーパーナット１の挿入圧入（シマリバメ）時にテーパー面１１に接着剤７を塗布し挿入圧入（シマリバメ）すると、接着剤７はテーパー面の弾性戻り力Ｆ1の圧力により上方へと押し出されるが、ツバ付テーパーナット１のテーパーと母材２のツバ付テーパー穴６のテーパー面１１に押し付けられて、薄い接着剤の膜を構成し、ツバ付テーパーナット１と母材２を結合する。なお、ツバ付テーパーナット１および母材２の材料については、特に限定はなく金属、合成樹脂、繊維樹脂、ゴム、セラミック等何でも良く、例えば、ツバ付テーパーナットはステンレス材料で製作され、母材はアルミニウム等の非鉄金属、あるいは合成樹脂材等から製作されるなどの例が考えられる。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、ツバ付テーパーナット１を母材２（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）し固定した後、ツバ付テーパーナット１の挿入方向よりボルト４を使用した時、ボルト４の締付力により引張力Ｆが発生し、摩擦力Ｆ1で固定された力より大きくなり、ツバ付テーパーナット１の空廻りや脱落する可能性が想定される。課題解消の方法として接着剤７の利用が好ましいが、この場合には、ツバ付テーパーナット１および母材２の種類により使用する接着剤７を選定する必要がある。尚、接着剤７の種類は、ゴム系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコン系接着剤、嫌気性接着剤、瞬間接着剤および紫外線硬化型接着剤等がある。加えて、接着剤７を使用する際、各々に使用条件が設定され適正な接着部材、前処理、硬化時間、硬化時環境と時間および締結部材間の隙間（接着剤利用空間）等がある。特に接着剤７の強度を得るには、推奨隙間量Ｃの指定がある。推奨隙間量Ｃは、接着剤７の種類により異なるが0.03mm以上0.25mm以下と指定されている。この推奨隙間Ｃをツバ付テーパーナット１の形状に施すことで、図１（ａ）に示す挿入圧入（シマリバメ）による摩擦力Ｆ1の２面拘束方式と接着剤７による接着力Ｆ2の２要素によりツバ付テーパーナット１と母材２を強固に結合することで、挿入方向よりのボルト４使用による引張り力Ｆに負けない結合力Ｆ2より、ボルト４の空廻り、母材２よりの脱落を防止する強固な締結部品の提供ができる。
【００２９】
図５に示すように、ツバ付テーパーナット１のテーパー面１１に接着剤溜まり溝９を設け、接着剤７を塗布し母材２のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）することで、テーパー接触面の隙間は０に近くなり塗布された接着剤７は上方に押し出されるが、ツバ付テーパーナット１に設置した溜まり溝Ｃに接着剤７が集まる。テーパー面１１の接着剤溜まり溝９の巾Ｇは呼び径のサイズにより0.2mm以上1.0mm以下、深さＥ0.1mm以上0.5mm以下に設定する。接着剤溜まり溝９を施したツバ付テーパーナット１を母材２（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）することで母材２のツバ付テーパー穴６はツバ付テーパーナット１のテーパー面１１の圧入力Ｆ7によりに押し広げられ、塗布された接着剤７は上方に押し出され隙間は０に近くなり接着剤７は極薄い膜となるが、押し出された接着剤７の一部はテーパー面１１に設置された溜まり溝９に集まる。またこの時、母材２のツバ付テーパー穴６はツバ付テーパーナット１のテーパー面１１に押し広げられるが、母材２の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4によりツバ付テーパーナット１のツバ付テーパー面１１に押し戻す。図５（ｃ）に示すように、この母材２の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4により、テーパー面１１に設置された溜まり溝９の凹部１４に母材２が食い込み、テーパー接触面が噛合った状態が構成される。接着剤溜まり溝９の深さＥを使用する接着剤７の推奨隙間Ｃの最大値の深さＥとすることで、母材の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4による戻り量Ｈにより接着剤７の推奨隙間Ｃを物理的にＣに近い隙間を設定し、挿入圧入（シマリバメ）による摩擦の２面拘束方式と接着剤７による固定強度により母材２とツバ付テーパーナット１を強固に結合し、ツバ付テーパーナット１の挿入方向よりのボルト４使用を可能とする締結部品の提供ができる。尚、ツバ付テーパーナット１の溜まり溝９の本数はサイズ等によって決定する。又、溜まり溝の形状は縦溝も提供できる。
【００３０】
ツバ付テーパーナット１を母材２（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）した時、接着剤７がテーパー面１１の圧入により上方に押し出され、隙間が０に近い薄い膜となり、接着剤７が指定する推奨隙間Ｃが構成されないことが考えられる。この課題を解消する方法として、図６（ａ）に示すように、ツバ付テーパーナット１のテーパー外周面１２、及び、ツバ部下面８に梨地処理を施し、表面が梨地処理により凸凹１３、１４になったツバ付テーパーナット１を圧入することで、母材２のテーパー穴面６に食い込み凹部１４の母材の弾性戻り力Ｆ3またはＦ4により、接着剤７が溜まり、図６（ｂ）に示すように、接着剤７要求の小さな推奨隙間Ｃの要求に適した隙間を物理的に設定し接触面全面に効果を発揮させ、摩擦力Ｆ1との２面拘束方式と接着剤７による固定強化により、母材２とツバ付テーパーナット１を強固に結合し、ツバ付テーパーナット１の挿入方向よりのボルト４使用を可能とする締結部品の提供ができる。
【００３１】
ツバ付テーパーナット１のツバの目的は母材２（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー穴６にツバ付テーパーナット１を挿入圧入（シマリバメ）した時、確実にツバ下面８と母材２面とを接触させることで発生する摩擦力Ｆ5を利用し、ボルト４を使用した時にツバ付テーパーナット１の空廻りを防止する。また、ツバ付テーパーナット１の挿入方向より反対方向からボルト４を使用し締め付けることによるツバ付テーパーナット１の沈み込みをツバの突起部により防止する２つの目的がある。本実施形態は、ツバ付テーパーナット１の母材２のテーパー穴６に挿入圧入した方向よりボルト４を使用することを目的としており、摩擦力Ｆ1と接着剤７による固定力の強化が好ましい。テーパー面１１に塗布した接着剤７は、挿入圧入（シマリバメ）により上方に押し出され、ツバ下面８に浸入してくる。図３に示すように、ツバの外径をテーパー上径の1.2倍以上1.8倍以下に設定することで、浸入してくる接着剤７を有効に利用し、接着剤７の接触面積を増大することでツバ付テーパーナット１と母材２が強固に固定され、ツバ付テーパーナット１の挿入圧入（シマリバメ）方向よりのボルト４使用による締結部品の提供が可能となる。
【００３２】
ツバ付テーパーナット１を母材２（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）し、摩擦力とツバ付テーパーナット１のテーパー面１１に塗布した接着剤７によりツバ付テーパーナット１と母材２を強固に固定するが、テーパー面１１は挿入圧入（シマリバメ）により面隙間が０に近くなってしまい、接着剤７の推奨隙間Ｃを確保することが難しい。母材２へのテーパー穴６加工は専用総形ドリルにより成形するため、ツバ外径寸法は精度良く加工でき、テーパー径の中心に対して芯ズレＴのないツバ付テーパーナット１穴の加工ができる。また、ツバ付テーパーナット１も精密機械加工されることで、芯ズレＴのない円周面を持つ部品が製作される。従って、図４（ｂ）に示すように、ツバ付テーパーナット１を母材２のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）する時、母材２のツバ付テーパー穴６の中心とツバ付テーパーナット１の中心がセンターズレせずほぼ合致した位置に挿入される。このことから母材２のツバ付テーパーナット１のツバ外径寸法Ｄ2φとツバ付テーパーナット１のツバ外径寸法Ｄ1φとの寸法差D2φ−Ｄ1φ＝ｄの1/2を接着剤７の推奨隙間Ｃとなる寸法に設定することでツバ外周全面の隙間を物理的に設定することが可能となり、ツバの厚さＫと母材２のツバ深さＫを呼び径のサイズにより0.5mm以上3.0mm以下にすることにより接着剤７の固定力を増大させ、摩擦力Ｆ1と接着力Ｆ2によりツバ付テーパーナット１と母材２が強固に固定され、ツバ付テーパーナット１の挿入圧入（シマリバメ）方向よりのボルト４使用による締結部品の提供ができる。
【００３３】
ツバ付テーパーナット１の形状を変更することでナット機能に限定することなく、別機能を持った種々の応用部品を提供することができる。また、母材２に厚板材、丸棒材、パイプ材および鋳物等の活用が可能となる。例えば、図９に示すツバ付テーパーボルト１９、ツバ付テーパーベアリング・シャフト２０、ツバ付テーパースプリング・フック２１およびツバ付スーパースタッド２２等が提供できる。
【００３４】
形状変更による応用部品（ボルト型、スタッド型等）のツバ付テーパーボルト１９を母材２（金属あるいは合成樹脂材等）に挿入圧入（シマリバメ）する時、図８（ｃ）に示すように母材２のテーパー穴６が貫通穴でない場合、テーパー円周面の全面接触で圧入されるため、テーパー袋穴の内部に空気が残留し、残留空気１７により挿入圧入に反発圧力が発生する。挿入圧入（シマリバメ）が完全に実施されず、また、反発力により固定力が損なうことが予想される。内部の残留空気１７を挿入圧入（シマリバメ）時に、抜きやすくすることを目的としてツバ付テーパーナット１の外周面１２に空気抜き溝２６を設定することで、挿入圧入（シマリバメ）時に安定した作業と固定強度を備えた部品を提供する。
【００３５】
ツバ付テーパーナット１に接着剤７を塗布し母材２（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー穴６に挿入圧入（シマリバメ）することで、摩擦力Ｆ1と接着力Ｆ2によりツバ付テーパーナット１と母材２を強固に固定する。しかし、ツバ付テーパーナット１のテーパー円周面１２に接着剤７を塗布する際、ツバ付テーパーナット１の内径部（メネジ部１６）に接着剤７が付着し、ボルト４挿入締付時に不具合が発生することが予想される。本課題の解消等として、図８に示すようにツバ付テーパーナット１の形状を貫通ネジとせず、底を設けた袋ナット形状として接着剤７の内径（メネジ部１６）への付着を防止するとともに、母材２のテーパー穴６が貫通穴でない時、テーパー圧入によるテーパー穴６内部の残留空気１７による反発力の防止策として、ツバ付テーパーナット１のテーパー小径部の中心に空気孔を設定することで課題を解消し、挿入圧入（シマリバメ）時の安定した作業と固定強度を備えた締結部品を提供する。
【符号の説明】
【００３６】
１．    ツバ付テーパーナット
２．    母材
３．    取付部品
４．    ボルト
５．    ワッシャ
６．    ツバ付テーパー穴
７．    接着剤
８．    ツバ下面
９．    接着剤溜まり溝
１０．  ツバ付ストレートナット
１１．  ツバ付テーパーナットのテーパー面
１２．  ツバ付テーパーナットの外周面
１３．  ツバ付テーパーナットの凸部
１４．  ツバ付テーパーナットの凹部
１５．  ツバ付テーパーナットのツバ側面
１６．  ツバ付テーパーナットの内径（メネジ部）
１７．  母材ツバ付テーパー穴の残留空気
１８．  ツバ付テーパーナット（袋ネジ）の残留空気抜孔
１９．  ツバ付テーパーボルト
２０．  ツバ付テーパーベアリング・シャフト
２１．  ツバ付テーパースプリングフック
２２．  ツバ付テーパースタッド
２３．  ベアリング
２４．  Ｅリング
２５．  ツバ付ストレート穴
２６．  ツバ付テーパーボルトの残留空気抜き溝
２７．  ツバ部
２８．  テーパー部
２９．  ネジ部
３０．  ツバ付テーパーナット（袋ナット形）
Ａ°：  テーパー角度（1/20）
Ｂ°：  テーパー角度（1/30）
Ｃ  ：  接着剤推奨隙間
Ｄφ ：  テーパー拡大側端部径
Ｄ1φ：  ツバ付テーパーナットのツバ外径
Ｄ2φ：  ツバ付テーパー穴のツバ外径溝
ｄ  ：  （Ｄ2φ−Ｄ1φ）母材のツバ穴径とツバ付テーパーナットのツバ外径との差
Ｅ  ：  ツバ付テーパー面接着剤溜まり溝深さ
Ｆ  ：  引張力（脱落力）
Ｆ1  ：  ２面拘束力
Ｆ2  ：  Ｆ1＋接着剤固定力
Ｆ3  ：  テーパー角度（1/20）による母材弾性戻り力と摩擦力
Ｆ4  ：  テーパー角度（1/30）による母材弾性戻り力と摩擦力
Ｆ5  ：  ツバ下面と母材ツバ上面の摩擦力（１．２ＤΦ）
Ｆ6  ：  ツバ下面と母材ツバ上面の摩擦力（１．８ＤΦ）
Ｆ7  ：  ツバ付テーパーナット圧入力（押し広げ力）
Ｇ  ：  ツバ付テーパー面接着剤溜まり溝巾
Ｈ  ：  母材の弾性戻り量
Ｉ1  ：  ストレート穴圧入時の削り量
Ｉ2  ：  テーパー穴圧入時の削り量
Ｋ  ：  母材のツバ深さおよびツバ付テーパーナットのツバ厚さ
Ｔ  ：  ツバ付テーパーナットと母材のテーパー穴の芯ズレ
Ｔ1 、Ｔ2  ：  ツバ付テーパーナットのツバとツバ穴との隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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