(57)【要約】【課題】被締結材１０２の薄板材１１４への段付ネジ１１０の締結構成におけるネジ締結力の確保。【解決手段】金属製薄板材１１４への段付ネジ締結構成において、薄板材１１４に半抜き部１４１〜１４４を、貫通穴１１５の中心から円周放射状に交互に凹凸形状となるように半抜き形成すると共に、前記半抜き加工形状の略中央部位置に設けられた貫通穴１１５に、タップ加工でネジ部１１３を形成し、被締結材１０２を前記薄板材１１４へネジ締結される事を特徴とするネジ締結構成。【選択図】図１１
2014066306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料で形成された締結材たる板材へのネジ締結構成であって、
前記板材に半抜き加工に拠る段差部を貫通穴の中心から円周放射状に交互に凹凸となるように形成すると共に、前記貫通穴にネジ部を形成し、被締結材を前記板材へネジ締結したことを特徴とするネジ締結構成。
【請求項２】
金属材料で形成された締結材たる板材と、前記板材に対する被締結材と、前記板材に対して前記被締結材を可動に嵌合締結する段付ネジからなるネジ締結構成であって、
前記板材に半抜き加工に拠る段差部を貫通穴の中心から円周放射状に交互に凹凸となるように形成すると共に、前記貫通穴にネジ部を形成し、前記段差部の突出部方向に向かうように、反対側の半抜き凹み側から前記段付ネジが挿入締結され、前記段付ネジの突当座面と当接する前記板材の被締結材ネジ挿入部が略エッジを形成して、前記被締結材が前記板材にネジ締結されていることを特徴とするネジ締結構成。
【請求項３】
前記段差部は、前記貫通穴を中心として丸型若しくは角型とし、前記段付ネジの段差部の直径以上の大きなエリアに形成されていることを特徴とする請求項２に記載のネジ締結構成。
【請求項４】
前記段差部と同一平面部の接触個所は少なくとも２か所乃至６か所の接触する平面であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のネジ締結構成。
【請求項５】
前記ネジ部は切削タップ加工、もしくは転造タップ加工、セルフタッピンネジ加工によって形成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のネジ締結構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板金にネジを締結するネジ穴のネジ締結分野、詳しくは、ネジ穴周囲に半抜き加工を施し、ネジの補強を行う、金属材のバーリング技術を用いたネジ締結構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属材料で形成される締結材たる板材、前記と同様の金属製板材や樹脂材料からなる被締結材をネジにより固定する構成は一般的である。特に締結材たる板材の板厚が１ｍｍ程度と薄い場合であっても、薄板用のネジにより被締結材を締結材に対し確実に固定する必要がある。このために、締結材のネジ穴部にバーリング加工を施し、ネジ穴胴部高さを確保し、ネジ山の当接箇所を単に締結材の穴加工したときよりもネジ締結力を増加させる方法がある。
【０００３】
特許文献１では、塑性変形によりネジを形成するタップ下穴の最先端部近傍内周面を内方に膨出させて、内圧増加部を形成し、該内圧増加部内径を前記タップ下穴内径より小径としたことを特徴とする、タップ下穴バーリング加工構造が提案されている。このような技術的構成とすることにより、有効ネジ山のひっかかり率を１００％とし、締付トルクを高め、ネジ部の強度が従来方式に比し増大することができるとしている。
【０００４】
また、外形端部を１８０度内側曲げる、所謂ヘミング曲げ加工も一般的である。これにより、締結材たる薄板材の強度確保、あるいは薄板材の加工作業者、運搬や梱包の作業者、加工品を組み込む製品を組み立てる組立作業者、さらには前記製品の使用者等が薄板材加工品の外形部バリに触手することなきようにすることができる。
【０００５】
また、薄板板金の外周近傍にバーリング加工を施し、さらに端部をヘミング曲げし、前記バーリング加工部の外周を貫通する穴を設け、ネジ締結部を板金２重構造とした構成が提案されている。
【０００６】
特許文献２では、加工費および加工工数を低減し、効率を向上させるための解決手段として次のようなバーリング加工方法が示されている。従来二工程により行われていた、ねじ下穴等、小径ピアスバーリング以外のバーリング成形を一工程で成形した予備絞りを有する予備絞り付き絞り抜きバーリング加工方法における予備絞り付き絞り抜きバーリングポンチ形状及び予備絞り付き絞り抜きを特徴とする。
【０００７】
更に、特許文献３により、エンボス部の成形とピアス穴加工とを一工程で行うことを前提としつつも、パッドやストリッパー等のいわゆるワーク押さえ機構を不要にした構造を提供することを目的として次のように成したものが知られている。
【０００８】
即ち、ダイ穴が形成されたボタンダイを有する下型とピアスポンチを有する上型との協働により、パネルに対するエンボス部の成形とそのエンボス部相当部でのピアス穴の加工とを一工程にて行う。その際に、上型の下降動作に基づいてピアスポンチとダイ穴とのせん断作用によりピアス穴の加工を先行して行う。そのピアス穴の加工よりも遅れて下型と上型のエンボス成形面同士がピアス穴Ｐの周囲を加圧拘束することでエンボス部を成形する
他方、市販品の特殊ネジとして、段付ネジが知られている。中には不完全ネジ部ゼロとしたものが、クラウン精密工業株式会社から登録商標「ショルデック」という商品名で提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０―０２６３５９号公報
【特許文献２】特開平０９−１６４４３１号公報
【特許文献３】特開２００９−２１４１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、上記特許文献１のように、タップ下穴の最先端部近傍内周面を内方に膨出させて、内圧増加部を形成し、該内圧増加部内径を前記タップ下穴内径より小径とするためには、特別な加工方法が必要となり、これによる加工工数を増加させる可能性がある。
【００１１】
また、バーリング加工を施す目的としては、ネジ締結力を確保するために、ネジ山の当接箇所をできるだけ多く設けることである。このためには、バーリング高さを高くする必要がある。これによりバーリング内径部とバーリング外形部で形成される肉厚を薄くせざるを得ない。この肉厚は、ネジの侵入により破壊されない前提で設定される。従って、締結材の板厚が薄くなればなるほど、前記バーリング内径部とバーリング外形部で形成される肉厚が十分に確保できず、薄肉部がネジにより破壊され十分な締結力を発生させることができなくなる可能性がある。
【００１２】
しかしながら、バーリング加工を行うと、絞り部根元でＲ形状の逃げ形状が生じるために、段付ねじの段差を十分に受ける座面が確保できない場合がある。そのために、段付き部を増やすと、ネジ部全体が大きくなり、その影響で装置全体が大きくなってしまうという問題点が有る。
【００１３】
また、特許文献２においては、一工程でバーリング加工ができる点で優れているが、バーリングの曲げ円周部にはＲ形状ができているので、前記特許文献１と同様に段付ねじを利用する場合には、座面の設定に余裕を持つように留意する必要がある。
【００１４】
更に特許文献３においては、エンボスの形成とピアス穴加工を一工程で達成する面で優れ、ピアス穴にタップ加工を行う事ができ、エンボス部で補強できる。しかしながら、板厚が薄い場合、薄板であるために締結するネジが倒れやすいことや、ネジの掛かり量が少ないため強度不足となり、破断しやすく必要な締結トルクを得る事ができないという問題点が有る。
【００１５】
段付ネジにおいては、段部から伸びるネジ部の根元に生じる不完全ネジ部による影響で薄板へのネジ締結の場合には正確なネジ止めが行われずネジ部の破断や損傷による締結不良が生じる虞があった。そのため不完全ネジ部を無くした前記従来例のようなネジも提供されている。
【００１６】
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものである。その目的とするところは、ネジ締結構成において、基材に変形や破断を生じさせることなく十分なネジ締結力を得ることができるネジ締結バーリング手段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】
【００１７】
上記の目的を達成するための本発明に係るネジ締結構成の代表的な構成は、金属材料で形成された締結材たる板材へのネジ締結構成であって、前記板材に半抜き加工に拠る段差部を貫通穴の中心から円周放射状に交互に凹凸となるように形成すると共に、前記貫通穴にネジ部を形成し、被締結材を前記板材へネジ締結したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、半抜き加工により締結材に強度が付与できたので、被締結材の形状を工夫する事無く十分な締結力によるネジ締結が可能となった。また、カシメナット等の別部材を不必要とするため、省エネ、コストダウンとなる、薄板のネジ締結バーリング手段の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】画像形成装置例の概略構成を示す断面模式図である。
【図２】ＩＴＢユニットの部分略図である。
【図３】ＩＴＢユニットの部分斜視図である。
【図４】薄板材へのハーフピアスバーリングを示す平面図と側面図である。
【図５】薄板材へのハーフピアスバーリングを示す表裏斜視図である。
【図６】不完全ネジ部を有さない市販の段付ネジの一部切り欠きの側面図である。
【図７】不完全ネジ部を有する段付ネジの一部切り欠きの側面図である。
【図８】薄板材のネジ部の形状を示す断面図である。
【図９】ＩＴＢユニットの従来の形態を示した部分構成の、平面図と、断面図と、裏面図である。
【図１０】ＩＴＢユニットの従来の形態を示した部分拡大断面図である。
【図１１】実施の形態１であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分図を示す、平面図と、断面図と、裏面図である。
【図１２】実施の形態１であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大断面図である。
【図１３】実施の形態１であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの表裏部分拡大斜視図である。
【図１４】実施の形態２であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分構成の、平面図と、断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態２であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大斜視図である。
【図１６】実施の形態３であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分構成の、平面図と、断面図である。
【図１７】実施の形態４であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分構成の、平面図と、断面図である。
【図１８】実施の形態４であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大斜視図である。
【図１９】実施の形態５であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分構成の、平面図と、断面図である。
【図２０】実施の形態５であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
［実施例１］
（１）画像形成装置例の説明
図１は本実施の形態に係る画像形成装置３０の全体的な概略構成模式図である。先ず、画像形成プロセスについて説明する。なお、図１の例は単なる説明のためのもので、これに限るものではない。
【００２２】
図１の画像形成装置３０は４色フルカラーの中間転写式電子写真画像形成装置である。画像形成装置本体３０Ａ内の中央部には図面上、左側から右側に順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する第１〜第４の４つの電子写真感光体ドラム１０ａ〜１０ｄがタンデム配置されている。
【００２３】
これらの電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１０ａ〜１０ｄの周囲には、それぞれ、不図示の帯電器、現像器、クリーナ等の電子写真画像形成プロセス手段が配置されている。そして、各ドラムおよびそれに作用するプロセス手段がそれぞれ画像形成装置本体３０Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）１ａ〜１ｄとしてユニット化されている。
【００２４】
これらのカートリッジ１ａ〜１ｄの上部には、中間転写ベルトユニット（ＩＴＢユニット）２０が配設されている。このユニット２０は、ユニット枠体に複数のローラ１０３・１０４・１０８・１０９等が配設されている。そして、それらのローラ間に中間転写ベルトであるところのＩＴＢ（イメージトランスファーベルト＝Intermediate Transfer Belt）２が懸回張設（架張）されている。
【００２５】
ＩＴＢ２の下行側ベルト部分の下面は各ドラム１０ａ〜１０ｄの上面に接している。ＩＴＢ２の内側にはＩＴＢ２を介して各ドラム１０ａ〜１０ｄの上面に対向して当接する４つの１次転写ローラ２ａ〜２ｄが配設されている。
【００２６】
ドラム１０ａ〜１０ｄはそれぞれ矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動され、帯電器により所定の極性・電位に一様に帯電される。そして、ドラム１０ａ〜１０ｄはそれぞれ色分解したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の光像の露光を露光装置６により受ける。これにより、ドラム１０ａ〜１０ｄにそれぞれカラー画像のＹ色成分像、Ｍ色成分像、Ｃ色成分像、Ｋ色成分像に対応する潜像（静電像）が形成される。それぞれの潜像は、現像器によって現像され、ドラム１０ａ〜１０ｄ上にそれぞれＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のトナー像が形成される。
【００２７】
ＩＴＢ２はドラム１０ａ〜１０ｄの周速度とほぼ同じ周速度で矢印の反時計方向（ドラム１０の回転に順方向）に回転駆動される。ドラム１０ａ〜１０ｄの回転に伴い、トナー像はドラム１０ａ〜１０ｄとＩＴＢ２とが当接する１次転写部位に到来する。トナー像は、１次転写ローラ２ａ〜２ｄによって、移動するＩＴＢ２へ順次に重畳転写される。即ち、ＩＴＢ２上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色重畳のトナー像が形成される。１次転写ローラ２ａ〜２ｄには電装基板（不図示）から所定の１次転写バイアスが印加される。
【００２８】
給送カセット４に収納されている記録媒体（記録材）であるシートＰは、ピックアップローラ８により１枚ずつ送り出される。そして、レジストローラ９でタイミングを合わされた後、シートＰを２次転写ローラ３とＩＴＢ２とで構成される２次転写ニップ部に搬送されて、ＩＴＢ２上の４色重畳のトナー像が一括して２次転写される。
【００２９】
その後、トナー像が転写されたシートＰは、定着器５に搬送され、そこで熱及び圧力を受けて定着される。これにより各色のトナーが溶融混色してシートＰに固定されたフルカラーのプリント画像とされる。定着器５を出たシートＰは定着器５のシート搬送方向下流に設けられた排出搬送手段１１によって排出トレイ７に排出される。
【００３０】
画像形成装置本体３０Ａ内の各部の配置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置３０は、画像形成装置本体３０Ａ内の下方より、給送カセット４、露光装置６、カートリッジ１ａ〜１ｄ、ＩＴＢユニット２０、排出トレイ７の順に配設されている。
【００３１】
（２）ＩＴＢユニット２０
ところで、この様な画像形成装置においては、多機能であるために、各種構成要素の数が多く、また各種構成要素間の位置精度の向上や、装置本体の振動及び歪み等の低減等がより高いレベルで要求される。このため、画像形成装置３０の枠体構造体に対しても、より高い強度と寸法精度向上等への対応が要求される。
【００３２】
図２の（ａ）はＩＴＢユニット２０のベルト幅方向一端側（図１において手前側）の側面の部分略図、（ｂ）は他端側（奥側）の側面の部分略図である。図３はＩＴＢユニット２０の部分斜視図である。
【００３３】
図１〜図３のＩＴＢユニット２０において、１００は段付ネジ、１０１は圧縮バネ、１０２はテンションローラブッシュ、１０２ａはガイド長穴、１０３はテンションローラ、１０４は駆動ローラである。１０５はテンションホルダ、１０６は転写駆動ステイ、１０７は転写後側板、１０７ａは転写後側板ガイド穴、１０８は２次転写対向ローラ、１０９はアイドラローラ、１１０は転写アーム長穴、１１１は転写アーム長穴を示している。１１２はステアリングスライド軸受板、１１３はテンションスライダーコロを示している。
【００３４】
図１と図２の（ａ）において、ＩＴＢユニット２０の左側には駆動ローラ１０４とテンションローラ１０３が配置され、右側には２次転写対向ローラ１０８とアイドラローラ１０９が配置されている。各ローラは互いに軸線方向がほぼ並行であり、軸線方向は図１において紙面に垂直方向である。これらのローラ間にＩＴＢ２が架張されている。２次転写ローラ３はＩＴＢ２を介して２次転写対向ローラ１０８に対して付勢手段（不図示）により所定の押圧力で圧接されている。ＩＴＢ２と２次転写ローラ３との圧接部が２次転写ニップ部である。
【００３５】
駆動ローラ１０４に駆動が入力されることで、ＩＴＢ２が図１において矢印の反時計方向に規定された画像形成速度に応じて循環移動される。テンションローラ１０３、２次転写対向ローラ１０８、アイドラローラ１０９、１次転写ローラ２ａ〜２ｄは、ＩＴＢ２の循環移動に従動して回転する。アイドラローラ１０９はＩＴＢ２の一端の位置を確保しながら従動回転する。
【００３６】
テンションローラ１０３はＩＴＢ２に張りを与えるとともに、ＩＴＢ２の円筒方向のベルト寄り制御を傾斜角によるステアリングによって成す。ステアリングは、ＩＴＢユニット２０の基本フレームの一部である転写後側板１０７に取り付けられ、ステアリングスライド軸受板をガイドする、転写アーム長穴１１０、１１１により揺動するように成されている。
【００３７】
また、転写後側板１０７には転写駆動ステイ１０６と、テンションホルダ１０５が保持固定されている。テンションローラブッシュ１０２は、中央部に長穴を設け、ここに本発明に関係する段付ネジ１００が嵌合され嵌合されて転写後側板１０７にネジ締結されている。この例においては、転写後側板１０７が金属材料で形成された締結材たる薄板材、テンションローラブッシュ１０２が転写後側板１０７にネジ締結される被締結材である。
【００３８】
また、テンションローラブッシュ１０２の片端部には圧縮バネ１０１が配備され、テンションホルダ１０５と当接している。他方の端部には、テンションローラ１０３がテンションスライダーコロ１１３に軸支されて装着されていて、転写後側板ガイド穴１０７ａに案内され、バネ付勢方向に移動可能に付勢することでＩＴＢ２を内側から付勢してテンションを付与している。
【００３９】
ＩＴＢ２は長期使用によりコピー枚数を重ねるごとに、ベルトクリーニング手段や現像手段による現像剤の影響などの接触摩耗により、徐々に劣化し、数十万枚でＩＴＢ２を交換する交換消耗部品である。従って、保守メンテナンスを行うサービスマンは、交換作業を行う。この際に、架張しているベルトを緩める目的で、テンションローラ１０３の圧を解除する。場合によってはステアリングユニットごと脱着する場合もある。この際に、段付ネジ１００を緩めて取り外し、交換後はまた、段付ネジ１００を締結するという、繰り返しの状況が生じる。
【００４０】
もし、このネジ１００が破損するとフレームの交換などより多くの部品の交換の必要性が出てしまい、費用がかさんでしまう。従って、ネジ部はしっかりと締結され、余裕のある構成となされている必要がある。
【００４１】
しかしながら、他方では、装置の小型化、軽量化、コスト低減等の要求から、転写後側板１０７を含むフレームなど電気亜鉛メッキ鋼板製の薄板材を使いこなす必要性が求められていた。然るに、本構成の転写後側板１０７の段付ネジ部では板厚１．２ｍｍのＳＥＣＣ−ＳＤ（冷間圧延鋼板に亜鉛メッキ）材を用いて、Ｍ３のネジを形成して対応していた。
【００４２】
Ｍ３即ちメートル波目ネジであって、ネジリードピッチは０．５ｍｍであるので２周回のリードを得られ、必要な締結力である０．６Ｎ・ｍ（６ｋｇｆ・ｃｍ）と締結トルクを得ることが可能であるので、使用上の影響はないものと考えられていた。しかしながら、メンテナンスで締結着脱を繰り返すような使用条件の場合、更に信頼性を高めることが求められる事となった。
【００４３】
（３）ハーフピアスバーリング
図４、図５は、本発明に係る半抜き形状を伴うバーリングであるところのハーフピアスバーリング（以下、ハーフピアスバーリングと呼ぶ）である。図４は薄板材へのハーフピアスバーリングを示す平面図と側面図である。また、図５は薄板材へのハーフピアスバーリングを示す表裏斜視図である。本図は薄板材周囲の形状を省略して四角形として略図化し、ハーフピアスバーリングの形状を指し示すものである。
【００４４】
ハーフピアスとは、板金板厚を打ち抜くような十分に穴あけをしないで板厚の途中で金型を止める事に拠る段差形成を行う事を言う。更に、バーリングとは、薄板の一部を穴形状に絞りだし、裏面にバリ上に出っ張らせるプレス成形加工の事を言う。
【００４５】
図４、図５において、１１４は薄板材、１１５はネジ穴である。薄板材１１４の表側において、１１６は半抜き凸部ａ、１１７は半抜き凸部ｃ、１１８は半抜き凸部ｂである。裏側において、１１９は半抜き凹部ａ、１２０は半抜き凹部ｂ、１２１は半抜き凹部ｃである。
【００４６】
前記板厚１．２ｍｍの亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ−ＳＤ）の薄板材１１４の中央部にはＭ３のネジ穴１１５が設けられている。切削タップの場合の内径はφ２．４５９ｍｍに成され、セルフタップ、あるいは転造タップ加工を用いる場合にはφ２．７８ｍｍの下穴寸法としている。その周囲には円周を三等分に分割して形成した、凹凸の半抜き形状を成している。
【００４７】
半抜きという表現は板厚の半分までプレスのダイセットによるせん断力を利用して塑性変形により板厚の半分まで抜いて止めた状態の加工の事である。通常プレス打ち抜き加工で材料が分断されるように打ち抜く加工方法と、板厚間で金型を停止させて十分に打ち抜かないで段差が一体的に形成させる加工方法とがあり、後者を半打ち抜き加工という。
【００４８】
ダイセットはパンチホルダ、ダイホルダ及びガイドポスト、ガイドブシュから構成されたユニット部品とダイセット内に装着されたパンチとダイに挟持される。但し、実際には、正確に板厚の半分の位置で止める必要もなく、使用用途や目的によって半抜き形状の塑性変形のズレ量は任意にすることができる。この点は一般的に行われている。
【００４９】
薄板材１１４の凹凸面は、せん断によるプレス半抜き加工であるので、１１９の半抜き凹部ａと１１６の半抜き凸部ａとが合致し片側が凹んだ分相手が膨らむようになり、半抜き部分の体積はプレス可能によって変動する事は無い。同様に、１２０の半抜き凹部ｂと１１７の半抜き凸部ｂとが合致し、１２１の半抜き凹部ｃと１１７の半抜き凸部ｃとが合致しるように成されている。
【００５０】
板金プレス加工工程は通常は単発型と呼ばれるダイセットで行い、１工程目でネジ穴１１５である下穴（貫通穴）をパンチプレスで打ち抜く。次に、２工程目では、円周状に均等に配備されている半抜き部を半抜きプレス加工により形成する。最後の３工程目では下穴に対してタッピングマシンにより、転造タップ、若しくは切削タップによるタッピング加工を行うことで完成する。
【００５１】
しかしながら、加工工程を増やすとその分コストアップとなる。加工工程を増やさず同一の加工形状を達成するには、前記従来例の特許文献３で示されているように、エンボス部の成形とピアス穴開け加工とを１工程で行うことも可能である。
【００５２】
更に、順送金型を用いれば、特開２０１０−４８３０８号公報に示されているように、転造タップを用いてプレス金型内でタップ加工も行える。これによってプレス加工に係る加工時間の短縮と、コストアップを抑制したハーフピアスバーリングの提供が可能となる。
【００５３】
ここで、順送金型には、プレス金型の分類では、単発型と順送型、トランスファー型とがある。金型を材料送り方向に、加工工程ごとに並べて配置し、各工程を１フレームとして１フレームごとに順次送付（順送）する構成であって、この多工程の各金型である複数の工程を単一型内に等ピッチで順番に配置してある。送り装置でプレス加工機のはずみ車の一回転で１階プレス１ストロークとなるが、この１回転毎に１ピッチを送り次の工程へと材料を順送りする金型システム或いはその金型の事を言う。
【００５４】
（４）段付ネジ
図６、図７は段付ネジの構成を示す面である。図６は、本発明で採用した不完全ネジ部を有さない市販品の段付ネジの側面図と部分断面図である。また、図７は不完全ネジ部を有する段付ネジの側面図と部分断面図である。
【００５５】
通常一般的なネジは頭部とネジ部とに分かれる形状をしているが、段付ネジとは頭部より少し小さな径のストレート円柱部を有し、その下部にネジ部が配備された構成のネジの事を言う。
【００５６】
図６はクラウン精密工業から販売されている登録商標「ショルデック」と言われる不完全ネジ部がゼロの段付ネジである。「ショルデック」は普通の座付き小ねじに標準のスペーサを脱落しないよう組み合わせた簡単な構造のため、安く生産できる。更に、小ねじの材質は低炭素鋼（１２Ｃ）に焼鈍を施し、段付き部カラー１２４には薪炭焼き入れが施され、強度の向上を図っている。
【００５７】
段付ネジはネジ頭１２２の周辺辺縁に延伸するツバ１２３を形成して、平面部を広く確保している。首下部であるネジ部１２５には段付き部カラー１２４がスペーサとして段付き部を形成している。その端部は突当座面１２６を形成し、ネジ部１２５は突当座面１２６よりも奥側に入っているので、段差付部カラー１２４の根元まで正確なネジが形成できている。また、ネジ部はメートル波目ネジのほかにセルフタッピンネジのラインナップもある。
【００５８】
図７は、従来一般的に使用されている段付ネジであって、ネジ頭１２２にはプラス形状のドライバービット穴が形成されている。図６と同様に、ツバ１２３は平面上に広がっている。段付部１２９はヘッダー加工や転造加工により段付部径１２７を維持しながら一体的に形成され、突当座面１２６から始まるネジ部１２５の根元部には転造タップあるいは、ダイスによる切削タップによるネジ切り加工を行っても不完全ネジ部は残る。不完全ネジ部は通常ネジピッチの１．５倍程度であるので、Ｍ３のネジの場合０．７５ｍｍとなり、この部分では正常なネジ締結ができない。
【００５９】
従って、１．２ｍｍの薄板材に適用した場合、実質的にネジ締結される厚み方向の寸法は１．４５ｍｍとなってしまう。
【００６０】
図８は、板厚寸法１３５の１．２ｍｍの薄板材１３２に於けるネジの形状を示すネジ部１３３の山谷形状を示す断面図である。板厚寸法には公差があり、ＪＩＳ規格では１．２ｍｍ±０．１ｍｍである。日本工業規格（Japanese Industrial Standards）は、工業標準化法に基づき、日本工業標準調査会の答申を受けて、主務大臣が制定する工業標準であり、日本の国家標準の一つである。
【００６１】
図８に示した、メートル波目ネジＭ３のネジリードピッチ１３４は０．５ｍｍである。メートルネジには並目ネジと細目ネジがあるが、特別な表記がない場合はメートル並目ネジを表している。Ｍ３とは、メートル（Ｍｅｔｅｒ）のネジで、ネジ山外径直径φ３ｍｍである。
【００６２】
また、１３０の不完全ネジ部ａ、１３１の不完全ネジ部ｂにおいては、平面に対してスパイラルに切り込まれていく山形のネジリードは片面側０．５ｍｍの範囲はナイフエッジ上の形態となり、ネジとしての十分な強度を得ることはできない。
【００６３】
以上より、板厚１．２ｍｍの公差０．１ｍｍを引いたミニマム板厚寸法は１．１ｍｍとなり、これにネジ締結した場合、締結方向に影響の大きい不完全ネジ部０．２５ｍｍを除くと、０．８５ｍｍが完全ネジ部としてネジ強度を維持する事ができる。
【００６４】
しかしながら、一般的にネジの締結強度を得るためには２．５山のリード長さが必要とされているので、完全ネジ形成部は１．２５ｍｍ必要となり、薄板材１３２の板厚寸法１３５に対して十分なネジ締結強度を得るためには１．６ｍｍの板厚が適正値となる。
【００６５】
更には、図７で説明した一般的に使用されている不完全ネジ部１２８を有する段付ネジの場合は、Ｍ３ネジの場合、Ｐ（リードピッチ）０．５ｍｍ×１．５である。そのため、０．７５ｍｍの不完全ネジ部となり、上記適正値の板厚１．６ｍｍに更に加えることで２．３５ｍｍになる。この計算による計算値の通りの、板厚のアップを防止する上でも図６に示した不完全ネジ部のない段付ネジを適用することで、薄板軽量化を達成でき、大きなコストダウンを図る事ができる。
【００６６】
図９、図１０は図１乃至図３で示したＩＴＢユニット２０の部分詳細を示す従来の図面である。図９は、本発明に係る従来の形態を示した画像形成装置のＩＴＢユニットの部分図を示す、平面図と、断面図と、裏面図である。図１０は本発明の従来の形態を示した画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大断面図である。
【００６７】
図９、図１０に於いて、１００は段付ネジ、１０２は被締結材たるテンションローラブッシュ、１０２ａはガイド長穴、１０７は締結材たる転写後側板（薄板材）、１０７ａは転写後側板ガイド穴、１１３はテンションスライダーコロを示している。また、１２６は突当座面、１２７は段差部径、１３６はバーリング、１３７はバーリング絞りダレ範囲寸法、１３８は沈み量、１３９はテンションローラブッシュガイド部寸法、１４０は段付部高さを示している。
【００６８】
転写後側板１０７には転写後側板ガイド穴とバーリング１３６とが設けられ、ここにテンションローラブッシュ１０２とテンションスライダーコロ１１３とが段付ネジ１００によって、スライド可能に保持されている。この際に、テンションローラブッシュ１０２に設けられたガイド長穴１０２ａに段付ネジ１００の段付き部径１２７が嵌合によりスムーズ且つ精度よく滑合して動くように成されている。
【００６９】
しかしながら、図１０に示しているように、バーリング１３６には段付ネジ１００の段付部径１２７の突当座面１２６が当接する転写後側板１０７の面が必要である。それにも拘わらず、バーリング１３６のバーリング絞りダレ範囲寸法１３７で示す範囲は曲げ絞りＲ形状が形成され、段付ネジ１００が沈み量１３８分だけ、テンションローラブッシュガイド部寸法が狭くなってしまう。
【００７０】
即ち、テンションローラブッシュ１０２の段付部高さ１４０が狭くなってくると、嵌合寸法である中間バメから緩みバメの寸法設定が狭くなり、動きがにぶくなり滑合しなくなってしまう虞がある。特に、繰り返しネジの着脱を行うような場合、段付き部のエッジと絞りＲ形状部分とが線接触や点接触となり、強い締結力により摩耗や傷発生を促進してしまう。これにより、なお一層テンションローラブッシュ１０２の動きがにぶくなってしまうという問題点が懸念されていた。
【００７１】
（５）問題解消策
このように段付ネジ１００に特有の課題もあるので使用する際は十分な設計的な配慮が必要である。そこで以降の図１１乃至図２０においては、本発明の実施の形態を順次説明し、前記の従来例で説明したような問題点を解消する構成の提案、詳細を説明するものである。
【００７２】
図１１乃至図１３は第１の実施の形態を説明する図面である。図１１は実施の形態１であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分図を示す、平面図と、断面図と、裏面図である。図１２は実施の形態１であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大断面図である。図１３は実施の形態１であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの表裏部分拡大斜視図である。
【００７３】
図１１乃至図１３に於いて、１００は段付ネジ、１０２は被締結材たるテンションローラブッシュ、１０７は締結材たる転写後側板（薄板材）である。１４１、１４２、１４３、１４４は転写後側板１０７に半抜き加工に拠り形成した段差部であり、貫通穴の中心から円周放射状に交互に凹凸となるように形成されている。貫通穴にはタップ加工でネジ部１１３を形成してある。なお、図９乃至図１０の従来例で示した同一カ所、同一部品には、便宜上同一番号と名称で説明している。
【００７４】
即ち、金属材料で形成された締結材たる薄板材であるところの転写後側板１０７への段付ネジ１００の締結構成である。転写後側板１０７に半抜き加工と丸穴あけ加工に拠る段差部であるバーリング高さ寸法１４５を、ネジ穴（貫通穴）１１５の円穴中心から円周放射状に交互に凹凸となるようにしてある。１４１は半抜き凸部ａ、１４２は半抜き凸部ｂ、１４３は半抜き凹部ａ、１４４は半抜き凹部ｂ、を形成すると共に、前記半抜き加工形状の略中央部位置に設けられたネジ穴１１５に、タップ加工でネジ部１３３を形成してある。
【００７５】
ネジ部１１３は切削タップ加工、もしくは転造タップ加工、セルフタッピンネジ加工によって形成される。
【００７６】
そして、被締結材であるところのテンションローラブッシュ１０２を薄板材である転写後側板１０７へ段付ネジ１００によってネジ締結されるように成された構成である。特に、本実施の形態１では、不完全ネジ部を有さない段付ネジを用いて、ネジ穴を中心に二方向に半抜き形状を形成し、平面部からネジが形成され、突き当て座面が確実に平面に当接する。これとともに、板厚の１．５倍となるハーフピアスバーリングを用いた事によって、完全ネジ部を増やし、ネジ締結力の強化を図っている事を特徴としている。
【００７７】
半抜き部は、ネジ穴１１５を中心として丸型とし、段付ネジの段差部直径以上の大きなエリアが形成されている。
【００７８】
また、締結材である板金薄板材の転写後側板１０７に、段付ネジ１００を締結させる際に、段付ネジ１００の段付部１２９に対して、被締結材であるテンションローラブッシュ１０２は嵌合締結される。
【００７９】
そして、可動するように成された被締結材１０２の薄板材１０７へのネジ締結構成であって、半抜き加工の突出部方向である１４１の半抜き凸部ａ、１４２の半抜き凸部ｂに向かうように一方向に突出されている。この反対方向側（反対側の半抜き凹み側）である、１４３の半抜き凹部ａ、１４４の半抜き凹部ｂの半抜き凹み側から、段付ネジ１００が挿入締結される。
【００８０】
ネジ１００の突当座面１２６と当接する薄板材である転写後側板１０７の被締結材ネジ挿入部入口は、ネジ垂直仮想面と略エッジ端部稜線を形成して、薄板材である転写後側板１０７のハーフピアスバーリングへネジ締結されるように成されている。
【００８１】
角型の半抜き形状により、その場所の雌ネジの有効長さを増加させ、締結力を増加させる。また、この場合、相手の雄ネジは根元の不完全ネジ部が少ないものが良いということとなる。しかし、本実施例では一例として、それらの不完全ネジ部を減らす手段は他にもあり、ワッシャの追加や、ネジ根元の細い加工逃げ溝の追加などが有効である。そのように、今回の雌ネジ部近傍を半抜き状にすることにより、締結力向上のための基本的形態を提供する。
【００８２】
［実施例２］
図１４、図１５は、前記実施の形態１を更に安定的に成させしめるための改良を加えたハーフピアスバーリングの異なる形状を、ハーフピアスバーリングの図４乃至図５を併せ含めて詳細に説明するものである。
【００８３】
図１４は本実施の形態２であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分図を示す、平面図と、断面図である。図１５は本実施の形態２であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの表裏部分拡大斜視図である。
【００８４】
図１４、図１５に於いて、転写後側板１０７のネジ締結側平面１７７から段付ネジ１００が締結されていくと、段付部径１２７の内側にネジ締結側平面の三か所が当接し、締付される。ネジ穴１１５に対して円周方向で均等に凹凸形状を３分割してあるので、ネジ締結の際に、雄ネジのネジ山と、雌ネジの谷側とが、掛かり始めるきっかけができ易くなるため、ネジ締結に係る装着性を改善したものである。
【００８５】
更に、３方向均等であるので、段付ネジ１００の突当座面１２６に対する応力がバランスよく荷重分配させることができるので、本来弾性変形しやすい薄板材の変形を抑制させることができる。
【００８６】
本実施の形態２によれば、各凹凸角度は円周方向の角度を６等分した６０度で分割された３つの半抜き凹凸形状で成されたハーフピアスバーリングである。即ち、表面側の１４６の半抜き凸部ａ、１４７の半抜き凸部ｂ、１４８の半抜き凸部ｃ、これらの凸形状と対応した裏面側の、１４９の半抜き凹部ａ、１５０の半抜き凹部ｂ、１５１の半抜き凹部ｃの凹形状で成されたハーフピアスバーリングである。
【００８７】
然し、この角度に限るものではない。例えばメートル細目ネジ、あるいはタッピンネジ等のように、異なるネジの形態によって任意の締結強度を設定することも可能である。要求される締結力であるところの通常のメートル波目ネジの場合は０．６Ｎ・ｍ乃至１．２Ｎ・ｍの締結力によって任意の締結強度を設定することも可能である。
【００８８】
あるいは使用される薄板材の材質である、ハイテン（高張力鋼板）、あるいはアルミニウム板等のような、ＳＰＣＣやＳＥＣＣ等の冷間圧延鋼板と異なるような材質そのものの強度によって任意の締結強度を設定することも可能である。ＳＰＣＣは一般構造用圧延鋼材である。ＳＥＣＣは表面処理鋼板の中の電気亜鉛メッキ鋼板である。
【００８９】
また、繰り返しネジ締結の脱着作業を伴うようなネジの場合や、バネ付勢力が加わるようなネジの場合には、ネジ山が傷みやすいのでネジ山のリード掛かり量を増やす対応がなされる。
【００９０】
メートル波目ネジの場合でＳＥＣＣ−ＳＤ材を用いた場合、一般的には板厚０．６ｍｍ乃至１．６ｍｍの範囲ではバーリング加工を施す事として対応してきたが、本発明の、ハーフピアスバーリングを用いて同様の対応を行う事ができるようになった。
【００９１】
ＳＰＣＣ−ＳＤの材料記号は、ＪＩＳ（Ｇ３１４１）「冷間圧延鋼板及び鋼帯」（ＪＩＳハンドブック鉄鋼を参照）に規定されている。冷間圧延鋼板には、ＳＰＣＣ（一般用）、ＳＰＣＤ（絞り用）、ＳＰＣＥ（深絞り用）の３種類が規定されており、材料の熱処理状態や表面状態を指示する記号を末尾に付加される。材料の熱処理状態や表面状態を指示する記号は、表に示す様に調質区分と表面仕上げ区分として、規定されている。
【００９２】
板金プレス加工に於いては、通常バーリング加工は、下穴開け工程、バーリング絞り加工工程と二つの工程で行うのが一般的である。しかし、前述したように１工程でハーフピアスバーリングを形成できるので、金型が少なくて済むことや、製造時間が短くなるなどの効果が得られる。
【００９３】
更には、板厚０．４ｍｍ乃至０．６ｍｍの範囲内であってもプレス増肉加工と同等程度の効果が得られる。そのため、ネジの倒れや座面の変形防止に半抜き部の凹凸形状が強度アップしている事や、トータルのネジ掛り高さが長くなるのでネジが真っ直ぐに立ちやすくなる等の傾き防止効果が得られる。
【００９４】
［実施例３］
図１６は本発明の実施の形態３であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分図を示す、平面図と、断面図である。３方向では受け面と締結面が一致しない場合、４か所にすることで、座面の応力分布を安定させるとともに、縦方向と横方向の強度の向上を図ったものである。
【００９５】
図２、図３で示し説明したように、テンションローラブッシュ１０２には、段付ネジ１００だけでなく、転写後側板１０７にも応力が加わり、ネジ締結座側面１７７は反りが生じるように内部で力が働く。バネ力が強い設定である場合や、反力が大きい場合、転写後側板１０７は変形し、ネジ締結側平面は狂ってしまう。
【００９６】
これを少しでも補う補強として、転写ローラガイド穴１０７ａ方向のテンションローラブッシュ１０２のスライド縦方向に半抜き形状の１５５、１５３の中心が向くように配置する。更にスライド横方向の倒れも防ぐ事ができ、且つ、円周方向で均等に放射状に配列できたハーフピアスバーリングを配置していることで外部からネジ部に懸かる力だけでなく薄板材の補強をも兼ねることが可能な構成を提供できる。
【００９７】
［実施例４］
図１７、図１８は、本発明の実施の形態４を示す図である。図１７は本実施の形態４であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分図を示す、平面図と、断面図である。また、図１８は本実施の形態４であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大斜視図である。
【００９８】
図１７、図１８に於いて、段付ネジ１００の中心から放射状８方向に凹凸形状を配備し、外周部は段付ネジの段付き部径よりも大きくなるように細かく設定した円形である事を特徴としている。これによって、バーリング部のネジ強度は方向性を気にすることなく、全体的に一様に安定する。また、段付ネジの突当座面と接触するネジ締結側平面１７７も８点接触となるので、より垂直で正確かつ締結後も緩みにくいハーフピアスバーリングの提供ができるようになった。
【００９９】
なお、放射形の形状を更に細かく分解することも可能であるが、細かくなるに従って、金型強度が低下し、損耗が激しくなる。これに対応するためには半抜き量である段差を少なくして行う事ができるが、本来の目的であるネジ締結に懸かる強度を満足できにくくなるという、新たな課題も生じてくる。この課題に対応するためには、ダイセットを入れ子とした交換可能なピアスバーリング金型にしておけば対応は可能であるが、その分、複雑高価な金型となってしまう。従って、８方向程度が妥当と言える。
【０１００】
［実施例５］
図１９、図２０は本発明の実施の形態５を示す図である。図１９は本実施の形態５であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分図を示す、平面図と、断面図である。図２０は本実施の形態５であるハーフピアスバーリングを示した、画像形成装置のＩＴＢユニットの部分拡大斜視図である。
【０１０１】
図１９、図２０に於いて、前記同様の段付ネジ１００のセンターを基準として、８方向に放射状に延伸した凹凸形状を有するハーフピアスバーリングである。前記実施例では外周は丸型にしてあった。しかしながら、本実施の形態では、外形を丸形でなく、四角形にしたところに特徴がある。即ち、段差部１６９〜１７４は、貫通穴１１５を中心として角型とし、段付ネジ１００の段差部の直径以上の大きなエリアに形成されている。四角形にしたことで１０２の受け面積を更に延伸させることで、広く確保できるように増やしながら、面全体の強度も広い範囲で高める事ができるようにしたものである。
【０１０２】
スライド方向に対して、凹凸形状が前後進行方向で非対称形になるので、同一カ所の摩耗が抑制される特徴もある。例えば段付ネジ周囲の長穴方向に摺動する部材を円滑に作動させるために、潤滑剤であるグリース等を塗布する場合がある。
【０１０３】
その際に、各放射状の半抜き部に油溜りを形成することになり、油きれを起こしにくくなるという特徴を付与する事で、耐摩耗性の改善が達成できる。そして、長期使用時にも安定した動作を保証できるという効果を得る事ができた。
【０１０４】
他方、別の使い方として、プリント基板のアースパターンやランド（プリント基板におる銅箔パターンの末端にある部分：導通部）などの部位のビス留箇所に採用すると、多点接触が出来るようになるので、導通性が向上する効果を得る事もできる。
【０１０５】
金属可動部にスライド滑り接点を設ける場合、１点での接触ではゴミやコンタミ（contamination）等の影響で接触不良を引き起こすことが知られているが、６以上の接触の場合は、いずれかの接点が接触するので接触不良はほぼ発生しない。よって、ネジ締結力と、凹凸面を有するハーフピアスバーリングはプリント基板の固定にも好的に使用できる。
【０１０６】
以上説明してきたように、薄板金属板の半抜き部は、ネジ穴を中心として丸型若しくは角型とする。その段付ネジの段差部直径以上の、大きなエリアに形成されている事を特徴とする。これにより、ネジ部の強度アップだけでなく座面周囲の強度の向上を図る事ができるハーフピアスバーリングの提供が可能となった。
【０１０７】
また、実施の形態を示して説明してきたように、薄板材の半抜き部の段差部と同一平面部の接触個所は少なくとも２か所乃至６か所のそれぞれに特徴のある使い分けができる、段付ネジに接触する平面であるハーフピアスバーリングの提供が可能となった。
【０１０８】
更に、金属材料で形成された締結材たる薄板材の、前記貫通ネジ穴において、切削タップ加工、転造タップ、セルフタッピンネジによって形成されるネジ穴で有り、ネジ締結されるハーフピアスバーリングの提供が可能となった。
【０１０９】
本説明では、段付ネジ１００を用いて説明してきた。しかし、板厚部の不完全ネジ部の距離をキャンセルできるような厚みを有する締結部材を一般のネジで締結する場合も、従来のバーリングと同等に使用する事が出来る。その場合、加工工程が少なくて済むので、金型がシンプルでプレス工程を減らせる効果が得られる。
【０１１０】
更に相乗的に、穴明けとハーフピアス加工が同一金型で行えるので品質の向上や、メンテナンス性の向上を図ることもできる等の効果がある。
【０１１１】
上記の実施例１乃至５の構成の効果をまとめると次のとおりである。
【０１１２】
１）金属材料で形成された締結材たる薄板材へのネジ締結構成において、薄板材に半抜き加工に拠る段差部を、ネジ穴中心から円周放射状に交互に凹凸となるように形成する。半抜き加工形状の略中央部位置に設けられた貫通ネジ穴に、タップ加工でネジ部を形成し、被締結材を薄板材へネジ締結する。このネジ締結構成によって、バーリング加工による、絞りダレ面ができることがないので不完全ネジ部の量が少なくなる。
【０１１３】
その結果、完全ネジ形状が増えるためネジの掛かり量が増え、破断強度が高くなるので締結力の向上に寄与するとともに、ネジの繰り返し着脱した際のネジへのダメージが少なく、より多くの回数で繰り返し使用可能となる。
【０１１４】
２）また、放射状の半抜きピアス形状（プレス金型関係で穴あけパンチに拠る打ち抜き加工をピアス形状という）としたことで、平面にタップを着る場合に比べて、凹凸形状によって、ネジ周辺の薄板材料の断面二次モーメントを高くすることができる。そのため十分なネジ締結力を得る効果が得られる。
【０１１５】
実験によって計測したところ、材質は電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ−ＳＤ）において、従来の板厚１．２ｍｍの場合のＭ３切削タップ加工の場合、締結トルクは０．７Ｎ・ｍまで耐える事ができた０．８Ｎでネジ部の破損が見られた。
【０１１６】
そこで、本発明の通り、板厚は同様に１．２ｍｍで３方向に分割されたハーフピアスバーリング加工を行い、半抜き量を０．４ｍｍとし、合計１．６ｍｍの厚みとして転造タップ加工を行った場合の締結トルクは、１．２Ｎ・ｍを超える結果が得られた。このようにハーフピアスバーリングによってネジの締結力の向上を図る事ができるという実験結果が得られた。
【０１１７】
３）また、金属材料で形成された締結材たる薄板材と、薄板材に段付ネジで嵌合締結される可動の被締結材と、からなる被締結材の薄板材へのネジ締結構成においては次のとおりである。半抜き加工の突出部方向に向かうように、反対側の半抜き凹み側から段付ネジが挿入締結され、段付ネジの突当座面１２６と当接する薄板材の被締結材ネジ挿入部が略エッジを形成して、被締結材の薄板材へネジ締結される。この構成により、より狭いエリアで段付ネジのネジ当接面積直径が小さくても済むため、省スペースで、可動部構成を構築することが可能となった。
【０１１８】
或いは、段付ネジは不完全ネジ部を有さない物を適用することで、締結時のネジ根元部の不完全ネジ部でのネジの破壊を防止させる。これによって、ネジのもぐりこみを防止できるので段付き部の正確な高さを確保する事ができ、可動被締結物の嵌合状態を阻害することがなくなるという効果が得られた。
【０１１９】
４）更にまた、半抜き部は、ネジ穴を中心として丸型若しくは角型とし、その段付ネジの段差部直径以上の、大きなエリアに形成されている事によって、ネジ締結時に異方向から力が加わってもネジ締結部の平面が上部になっているので変形する恐れがない。
【０１２０】
また、放射状多分割形状で四角型（ネジ穴を中心として、放射状に凹凸面で有る半抜き形状を形成し、その外側の形状がネジ穴を正面から見た際に略四角形で囲まれる辺に倣う四角形状）にすることによって、半抜き凹凸形状ができる。これにより、狭いスペースで効果的にネジ強度と面強度を高めることが可能となる効果が得られた。
【０１２１】
ここで、ネジ強度はネジをドライバーで締め込んだ際に雄ネジと雌ネジとの山谷の結合接触部に於いて破断しない強さである。強度とは、材料の機械的性質などを示す概念、あるいは材料に応力が加えられたときの変形挙動を表す指標である。平面部の材料の材料力学上のモーメントとこれに耐えられる強さであって、弾性限度で示す事ができる。面強度の定義としては、ネジを締結して再度緩めた場合に材料が元の位置に戻りきれる限界の荷重であり、締結トルクとの相関比較できる。
【０１２２】
５）薄板材の半抜き部の段差部と同一平面部の接触個所は少なくとも２か所乃至６か所の接触する平面としたことで、段付ネジの設置性を安定的に成させしめられること、プレス金型が最低限度の工程数１乃至２工程で達成できることとなった。
【０１２３】
６）金属材料で形成された締結材たる薄板材の貫通ネジ穴は、切削タップ加工、転造タップ加工、セルフタッピンネジによって形成されるネジ穴で有り、ネジ締結される事により、後工程で切削タップ加工によるネジ形成でなされる。そのほか、下穴径を同一とする転造タップとセルフタップとの二種類を自由に選択することが可能となる効果が得られた。
【０１２４】
切削タップ加工は切削用タップという工具を用いて行われる加工のことである。切削用タップは側面に溝が設けてあり、切削切り粉が逃げる空間としてある。転造タップ加工は、先端が細く、徐々に太くなる形状のネジタップ工具を用いて下穴を塑性変形させる事でネジを形成させていく。
【０１２５】
また、通常は、事前に下穴にらせん状のタップ加工を行ったネジ穴に合致するネジをそのまま締結するが、セルフタッピンネジは次のようなネジである。予め規定されたストレート円筒状の下穴に転造タップの機能を有するネジで下穴を塑性変形させながらネジを形成させ、そのままネジが締結されるように成したネジである。
【０１２６】
下穴径は、ネジタップ工具にて規定された予めあけておく穴のことで、Ｍ３（メートル並み目ネジ）の場合、下穴径は２．４５９ｍｍとＪＩＳ（日本工業規格）ＩＳＯ（国際標準化機構）で規定されている。
【０１２７】
以上のように、本来段付ネジとバーリング加工が苦手とする薄板材に対する繰り返し使用が可能な、高強度ネジ締結構成の提供ができるようになった。
【符号の説明】
【０１２８】
１０７・・金属材料で形成された締結材たる板材、１０２・・被締結材、１４１〜１４４・・半抜き加工に拠る段差部、１１５・・貫通穴（ネジ穴）、１１３・・ネジ部、１００・・段付ネジ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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