(57)【要約】冷間圧造技術で成形可能な自己装着型ファスナは、実質的に弧状の端面と平面状の端面と、平面状で環状の端表面を備える管状の中心パイロットと、パイロットを囲む中心支持面と、パイロットの端表面の下に位置する平面状の表面を有し、端面から広がる弧状フランジとを備える。パイロットの表面と、パイロットに面するフランジ部の表面の両方又はいずれか一方は、傾斜している。ある実施例において、各々が弧状フランジ部は、好ましくはそれぞれが向かい合う表面を有するように弧状部に分割されていても良いし、又は分割されずに円錐状の中間物と直線形の傾斜した端部を有していても良い。反回転タブは、完全にパイロット又はフランジから突き出ていてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己装着型ファスナであって、
平面状で環状の端表面と、該パイロット部と前記端表面とを貫くボア（穴）とを有するほぼ円柱状のパイロット部と、
各々が前記端表面より下に位置し、実質的に平面状で弧状の第１支持面を有し、前記パイロット部と離間し向かい合う実質的に弧状のフランジ部と、
前記第１支持面の下に位置し、前記フランジ部と前記パイロット部の間に位置し、前記パイロット部を実質的に囲む、実質的に平面状の第２支持面とを備えることを特徴とする自己装着型ファスナ。
【請求項２】
前記実質的に平面状で弧状の第１支持面は、それぞれ、少なくとも二つの離間して配置された実質的に弧状の部分を備え、前記第２支持面は、前記実質的に弧状の部分の間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項３】
前記離間して配置されている実質的に弧状の部分は、前記第２支持面から、前記第１支持面に向かって、内側に傾斜した対向する表面を有することを特徴とする請求項２に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項４】
前記実質的に弧状のフランジ部はそれぞれ、前記第２支持面から、パイロット部に向かって内側に傾斜している前記パイロット部に面している傾斜した表面を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項５】
前記パイロット部に面した前記フランジ部の前記傾斜した表面は、環状で円錐状の中間部と、前記中間部の両側に位置し、傾斜した直線形の側面部とを備えることを特徴とする請求項４に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項６】
前記実質的に弧状のフランジ部は、それぞれ、前記パイロット部に面し、前記第２支持面から前記パイロット部に向かって内側に傾斜する表面を備えることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項７】
前記実質的に円柱状のパイロット部は、前記第２支持面から前記フランジ部に向かって傾斜した外表面を備えることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項８】
前記実質的に円柱状のパイロット部は、前記実質的に平面状の第２支持面上で前記端表面の平面よりも下に位置するインテグラルタブ部を備えることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項９】
前記タブ部は、前記パイロット部の前記平面状の端表面から突出しており、前記自己装着型ファスナの端面に向かって放射状に広がり、パイロット部は、前記タブ部の上に平らな表面を有することを特徴とする請求項８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１０】
前記自己装着型ファスナは、平面端面と弧状の側面とを備え、前記実質的に弧状のフランジ部は、前記弧状の側面から延びていることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１１】
前記第２支持面は、前記パイロット部の両側の面でワイヤを受け止める直線状の溝を備えることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１２】
前記ワイヤを受け止める溝は、それぞれ複数の離間して配置されたポケットを有する底表面を備えることを特徴とする請求項１１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１３】
前記実質的に円柱状のパイロット部は、前記端表面に隣接する円柱状の表面と、前記第２支持面に隣接する、内側に傾斜した円錐状の表面を備えることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１４】
前記実質的に弧状のフランジ部は、それぞれ、前記第１支持面から第２支持面に向かって内側に傾斜する前記パイロット部の円錐状の内側に傾斜する表面と対向する、傾斜した実質的に弧状の表面を備えることを特徴とする請求項１３に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１５】
前記実質的に弧状のフランジ部は、それぞれ、前記第１支持面内に向かって延びるノッチ（切欠）を有し、前記実質的に円柱状のパイロット部に対向する表面を備えることを特徴とする請求項１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１６】
前記実質的に弧状のフランジ部は、それぞれ、前記実質的に弧状のフランジ部内に等間隔に離間した複数の前記ノッチを、備えることを特徴とする請求項１５に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１７】
前記ノッチは、前記第１支持面から突出し、前記第２支持面上に位置して、前記パイロット部に向かって延びるインテグラルタブを形成することを特徴とする請求項１５に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項１８】
自己装着型ファスナであって、
平面状で環状の端表面と、前記パイロット部及び前記端表面とを貫くボアとを備える実質的に円柱状のパイロット部と、
弧状のフランジ部と、前記パイロット部に対向する、実質的に弧状の内表面と、実質的に前記端表面の平面に対して平行であるが、下に位置する実質的に平面状の第１支持面と、前記フランジ部と、前記パイロット部の間に位置し、かつ前記第１支持面の平面より下に位置し、実質的に前記パイロット部を囲む実質的に平面状の第２支持面とを備え、前記パイロット部に対向する側にあり、前記パイロット部と離間して配置され、互いに離間して形成された実質的に弧状のフランジ部と、
前記フランジ部の前記実質的に弧状の内表面は、前記第１支持面から前記第２支持面に対して内側に傾斜している、ことを特徴とする自己装着型ファスナ。
【請求項１９】
前記実質的に円柱状のパイロット部は、前記端表面の前記平面よりも下に位置するインテグラルタブ部を備えることを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２０】
前記タブ部は、前記パイロット部の端表面の前記平面から突出しており、前記自己装着型ファスナの端面に向かってそれぞれ放射状に広がっており、前記パイロット部は前記タブ部の上部に平面を有することを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２１】
前記実質的に平面状の第１支持面は、それぞれ、少なくとも二つの離間して形成された実質的に弧状のセグメント（部分）を備えており、前記第２支持面は、前記フランジ部の離間している前記実質的に弧状の部分の間に広がっていることを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２２】
前記離間して配置された実質的に弧状の部分は、前記第２支持面から前記第１支持面に対して内側に傾斜し、対向している複数の表面を備えることを特徴とする請求項２１に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２３】
前記自己装着型ファスナは、平面状の端表面を備えることを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２４】
前記第２支持面は、前記パイロット部の対となる側でワイヤを受け止める直線状の溝を備えることを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２５】
前記実質的に円柱状のパイロット部は、前記端表面に隣接する円柱状の表面と、前記フランジ部の前記実質的に弧状の内壁と向かい合い、前記実質的に平面状の支持面に隣接し、内側に傾斜した円錐状の表面とを備えることを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２６】
前記フランジ部の前記弧状の内壁は、それぞれ前記第１支持面に広がるノッチを備えることを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２７】
前記フランジ部の前記弧状の内壁は、それぞれ、実質的に前記フランジ部の前記弧状の内壁に等間隔に離間した前記ノッチを複数備えることを特徴とする請求項２６に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２８】
前記ノッチは、前記第１支持面に一体形成されて突出し、前記第２支持面の上に前記パイロット部に向かって延びるインテグラルタブを形成することを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項２９】
前記実質的に弧状のフランジ部は、それぞれ弧状の中間部と、前記中間部の両側に直線状の端部を備えることを特徴とする請求項１８に記載の自己装着型ファスナ。
【請求項３０】
セルフピアシングナットであって、
実質的に平面状の端表面と、実質的に弧状の側面とを有する平面状の主支持面と、環状で平面状のピアシング表面を含み、前記主支持面から突出し、中心に位置し、管状であり、実質的に円柱状のパイロット部と、前記パイロット部及びピアシング表面を貫くボアと、前記ピアシング表面の下に位置する前記主支持面を覆い、前記端面に向かって放射状に広がるインテグラルタブ部と、を備えるナットボディと、
前記パイロット部の対となる側に位置し、実質的に弧状の端表面において、前記主支持面から突出しており、前記ピアシング表面の面より下に離間しているパネル支持面を備え、前記端表面は前記パイロット部に対向し、前記主面から前記パイロット部に向かって傾斜している、互いに離間して配置された実質的に弧状の複数のフランジ部と、
を備えることを特徴とするセルフピアシングナット。
【請求項３１】
前記実質的に弧状のフランジ部は、各々、前記主支持面から前記平板状のパネル支持面に向かって外側に傾斜する対向面を有する、少なくとも二つの離間して形成された実質的に弧状の部分を備えることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３２】
前記パイロット部は、前記主支持面から、前記フランジ部に向かって傾斜する、外表面を備えることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３３】
前記実質的には円柱状のパイロット部は、前記ピアシング表面に隣接する円柱状の表面を備えることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３４】
前記インテグラルタブ部は、前記パイロット部の前記ピアシング表面と一体に形成され、かつ突出していることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３５】
前記パイロットに面する、前記フランジ部の傾斜した側面は、弧状の中間部と、前記中間部の両側に配置された直線形の傾斜した側面部とを備えることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３６】
前記主支持面は、前記パイロット部の両側の前記フランジ部と前記パイロット部との間に、前記ボディ部の端面から広がるワイヤを受け止める溝を備えることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３７】
前記実質的に弧状のフランジ部は、それぞれ、前記表面を支える平面状のパネルに向かって広がるノッチを備えることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３８】
前記ノッチは、前記パネル支持面と一体に形成され、該パネル支持面から突出して形成されており、前記主支持面上に位置するインテグラルタブを形成し、前記パイロット部に向かって延びていることを特徴とする請求項３０に記載のセルフピアシングナット。
【請求項３９】
自己装着型ナットファスナであって、
管状で平面状の端表面と、該パイロット部及び前記端表面とを貫くボアとを有する実質的に円柱状のパイロット部と、
それぞれが弧状の中間部と、前記中間部の両端の端部と、実質的に前記パイロット部の前記端表面より下に位置し、前記端表面と平行な平面状の第１支持面と、前記パイロット部に対向し、パネルを支える溝を形成する側壁とを有し、前記パイロット部の両側に位置するフランジ部と、
前記第１支持面より下に位置し、前記フランジ部と前記パイロット部との間に位置し、前記パイロット部を囲む実質的に平面状の第２支持面とを備えることを特徴とする自己装着型ナットファスナ。
【請求項４０】
前記フランジ部のそれぞれの側面は、前記第１支持面から、前記第２支持面に向かって内側に傾斜していることを特徴とする請求項３９に記載の自己装着型ナットファスナ。
【請求項４１】
前記フランジ部は、それぞれ、前記第１支持面上に、前記パイロット部と反対側に向かって延びるノッチを備えることを特徴とする請求項３９に記載の自己装着型ナットファスナ。
【請求項４２】
前記ノッチは、前記第２支持面上に位置するインテグラルタブを形成する第１支持面と一体に形成され、該第１支持面から突出しており、前記パイロット部に延びることを特徴とする請求項３９に記載の自己装着型ナットファスナ。
【請求項４３】
前記フランジ部はそれぞれ、実質的に均等に離間したノッチを備えることを特徴とする請求項４１に記載の自己装着型ナットファスナ。
【請求項４４】
前記実質的に円柱状のパイロット部は、前記端表面に隣接する円柱状の表面と、前記実質的に平面状の第２支持面に隣接する内側に傾斜した円錐状の表面とを備えることを特徴とする請求項３９に記載の自己装着型ナットファスナ。
【請求項４５】
前記実質的に円柱状のパイロット部は、前記実質的に平面状の第２支持面の上に位置し、前記端表面の平面より下に位置する放射状のインテグラルタブを備えることを特徴とする請求項３９に記載の自己装着型ナットファスナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルフクリンチングナット、又はセルフピアシングナットとして、大量生産の応用分野で利用可能な、自己装着型ファスナに関係する。
より詳細には、本発明は通常の据付装置を用いてダイプレス内で、金属板へ永久的に据え付けられることが可能な自己装着型ナットファスナに関係する。
【背景技術】
【０００２】
本願出願人により開発されたピアスナットやクリンチナットを含む自己装着型ファスナシステムは、自動車工業を含む大量生産分野において、多年にわたって利用されてきた。
この種類のピアスナットは、通常、圧造によって鋼鉄の棒を一般的なナットの形に成形し、ナットを指定の長さに切断した後、ナットのボア部への穴あけ及びねじ切り作業を含む様々な最終工程を経て生産される。
この方法で生産されたピアスナットは、長方形の形状であり、ねじが切られた穴（ボア）を有する長方形のパイロット部と、パイロット部の反対側面上に位置する長方形のフランジ部と、パイロット部の反対側又はパイロット部の反対側のフランジ部に位置するパネルを受け止める溝とを備えている。
この種類の自己装着型ファスナは、ピアスナットそしてクリンチナットとして利用することができる。この場合、パイロット部の端の表面は、パネルに穴を開けるパンチとして、又はクリンチナットとして機能する。クリンチナットとして機能した場合、パイロット部は、パネルの開口部を突き抜けて、パネルに対して折り込まれる。
【０００３】
大量生産分野において、自己装着型ファスナは通常ダイプレス内で、金属板に据え付けられる（installed）。ここでは、ダイプラテンの一つは、据付のため自己装着型ファスナを支える据付ヘッドを有している。対向するダイプラテンは、往復運動するプランジャと、ダイ部材又はダイボタンを備えている。ダイ部材又はダイボタンは、パネル開口部に隣接するパネルを、ナットの溝に対して折り込む。
上述した種類の自己装着型ファスナは、特に大量生産の分野で、商業的な成功を享受し続けている。
そのような自己装着型ファスナは、大量に供給される。この場合、ファスナは、ホッパーからシューティングを通って据付ヘッドに供給される。又は、ファスナは特許文献１に示されている様に、切りやすいワイヤで相互に接続された一定の方向を向いたファスナのコイルに、供給される。この特許文献１は、この出願の承継人の前任者に承継されている。また、特許文献２に開示されている据え付け方法は、この出願の承継人の前任者に承継されている。
【特許文献１】
米国特許第３，７１１，９３１号
【特許文献２】
米国特許第３，６４８，７４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
当業者によって理解されるように、ロールフォーミング方法を用いることによって自己装着型ファスナの構成は、限定されている。
もちろん、自己装着型ファスナを含む、冷間圧造（ヘッディング）技術によって形成されるファスナとファスナシステムも、膨大な種類存在する。
しかしながら、ナットの構成に関して上述したピアスナットとクリンチナットとの双方の利点を組み合わせ、冷間圧造技術によって形成され得る自己装着型ファスナは、先行技術によって提示、又は提案されていない。
さらに、長方形のセルフピアシングパイロットは、正方形又は長方形の開口部をパネルにあける。この正方形又は長方形の開口部は、パネル内、特に穴あけされた開口部の角に応力の集中を引き起こし得る。
最後に、通常の冷間圧造技術で形成可能であり、大量生産用に一定の方向を向いた（preoriented）自己装着型ファスナのストリップは先行技術によって、提示されていない。
本発明の自己装着型ファスナは、上述した圧造により形成されるピアスナットとクリンチナットの利点を組み合わせている。これらのナットは、通常の冷間圧造技術で形成可能であり、大量生産のために、ファスナの一定の方向を向いたコイルの形態で供給されることも可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自己装着型ファスナは、セルフピアシングファスナとして用いられる場合、ピアス表面として機能する平面状の環状表面を有する実質的に（ほぼ）円柱状のパイロット部を備えている。そして、本発明の自己装着型ファスナは、パイロット部と表面とを貫くボアと、パイロット部に対抗する側で、パイロット部から間隔を置いた位置にある弧状又は実質的に（ほぼ）半円形のフランジ部も備える。
それぞれのフランジ部は、パイロット部の端表面の平面下に位置する平面状でほぼ弧状のパネル支持面と、フランジ部とパイロット部の間に位置して、ほぼパイロット部を取り囲むフランジ部の前記パネル支持面の下に位置する第２支持（bearing：ベアリング）面とを備える。
一つの好適実施例において、パイロット部に対向しているフランジ部の面は、第２支持面から、パイロット部に向かって内側に傾斜している。結果として、パネルに据え付けられた際、フランジ部とパイロット部の組み合わせは、ファスナの押し出し力（push-off strength）を増加させる再入可能な溝を形成する。
ファスナの好適実施例は、据付作業後、ファスナのパネルに対する回転を制限又は防ぐ抗回転の特性も備えている。
好適実施例において、ファスナは、パイロット部の端表面から突出しており、パイロット部からファスナの端面へ向かって放射状に広がる一体型のインテグラルタブ部を備えている。更に、タブが突出しているパイロット部上は平坦である。これらは、組み合わされて、ナットのボアにオス型ファスナが締め付けられる際、効果的なトルク抵抗を提供する。
他の好適実施例において、ノッチ（切欠）は、パネル支持面上に位置するタブを形成するパイロット部に面しているフランジ部の壁に形成される。
タブと組み合わさったこれらのノッチ（切欠）は、トルク抵抗を提供する。
以下に述べる他の好適実施例において、ファスナのほぼ（実質的に）弧状のフランジ部は、弧状中心部と直線形の端部を備えており、効果的なトルク抵抗を提供する。
【０００６】
本発明の自己装着型ファスナのボディ部は、好ましくは、ほぼ（実質的に）弧状の側面と、平面状の端面とを備える。この場合、ほぼ弧状のフランジ部が、第２支持面から突出し、及び、フランジ部の形状に適合するように実質的に弧状の側面から突き出ている。
本発明の自己装着型ファスナの一つの好ましい実施例において、パイロット部を挟んで対向する側に実質的に弧状のフランジ部が配置される。弧状のフランジ部は、それぞれ、離間して形成された少なくとも二つの弧状部と、弧状部の間に延在する第２の平面状の支持面とを有し、付加的なトルク抵抗を提供する。
他の好適実施例において、実質的に弧状のフランジ部は連続しており、それぞれ、弧状の中心部と、中心部と一体で、弧状部から延び、直線状の端部とを有する。そして、パイロット部と向かい合うフランジ部は、フランジ部に付加的な支持領域と、押し出し力（push-off  strength）とを提供するために傾斜している。
付加的な押し出し力（push-off  strength）は、同様にフランジ部の弧状の対向する表面を、第２支持面からパネル支持面に向かって内側に傾斜させることによっても得られる。
更なる押し出し力（push-off  strength）は、突出したパイロット部の外表面を、第２支持面からフランジ部に対して傾斜させることによっても得られる。
ファスナの好適実施例において、パイロット部は、ピアス表面として機能する端表面から内側に傾斜している。端表面と隣接する外表面は、穴あけのために、強い円柱状の支えを提供するため円柱状であり、内側に傾斜しており、ファスナとパネルの組み合わせに対して、付加的な押し出し力を提供する円錐状（frustconical）の表面を形成する。
【０００７】
本発明の自己装着型ファスナは、このようにして、通常の冷間圧造技術によって形成され、冷間圧造技術で形成された既存のファスナを超えた優れたパフォーマンスを提供する。
本発明のファスナは、圧延機のコストを必要とせず、冷間圧造されたファスナの利点を提供することができる。
最終的に、本発明の自己装着型ファスナは、大量生産分野の一定の方向を向いたストリップ（strip）に一体化することができる。
そのような利用方法において、ワイヤを受け止める溝は、好ましくはパイロット部の両側のパイロット部とフランジ部の間に設けられる。そして、溝はファスナのボディの一方の端面から他方の端面に向かって延びる。
ストリップの好ましい実施例において、ワイヤの溝は、ワイヤ上でファスナが動かないようにするため、溝の表面の低い位置又は底表面上に多くのポケットを有する。
ファスナは、連続し、一定の方向を向いたストリップに形成される。ここで、ファスナは、まず端と端とが接するように並べられ、切りやすいワイヤが、ワイヤを受け止める溝に挿入される。
【０００８】
本発明の自己装着型ファスナが有する他の利点、メリットは、好適実施例の以下の請求項、表、簡単な説明の記述により、更に理解される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の通り、本発明の自己装着型ファスナは、上述したロール形成によって形成されるピアス、クリンチナットの利点と、通常の冷間圧造技術によって形成される、ファスナの利点とを組み合わせている。そして、バルク又は一定の方向を向いたストリップ形式で、通常の据付ヘッドへと供給される。
本発明の自己装着型ファスナによれば、ロール形成されたピアス、クリンチナットに関して、長方形の開口部の角部のパネル内に発生する応力の上昇及びクラッキングを含む一定の問題が除去される。
本発明の自己装着型ファスナによれば、ファスナ及び板の疲れ寿命が伸びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至３に示した自己装着型ファスナ２０の実施例は、弧状の側壁２４と、平面状の端面２６と、支持底面２８とを備えるボディ部２２を有する。
図示されているように、管状、又はほぼ環状のパイロット部３０は、パイロット部３０を貫くボア３２を有するボディ部から突き出ている。そして、図示されている様にファスナのボディ部はねじ切られることが可能である。
他にも、ボア３２は、ねじ切り用又は圧造用オス型ファスナを受け止めるために、ねじ切られないことも可能である。
パイロット部３０は、ファスナ２０がセルフピアシングファスナとして用いられた際、穴あけを行う表面（ピアス表面）として働く平面上の端表面３４を備える。
この実施例において、パイロット部の外壁３６は円柱状である。
ファスナ２０は、更にパイロット部３０と向かい合う位置に、弧状のフランジ部３８を備えている。弧状のフランジ部３８は、弧状の側面２４から延び、それぞれが弧状の平面板又は第１支持（bearing：ベアリング）面４０を有している。そして図３に最もよく示されているように、第１支持面４０は、穴あけをする端表面３４の平面より下に位置している。
自己装着型ファスナ２０は、更に第２又は主支持平面４２を有する。第２又は主支持平面４２は、フランジ部３８と中心にあるパイロット部３０との間に位置し、フランジ部の第１支持面４０の平面よりも低い位置にある。
そして、第２又は中心支持面４２は、パイロット部３０を囲んでいる。
本発明の自己装着型ファスナの実施例において、フランジ部３８は、離間する弧状部４４を備える。弧状部４４は、第２又は主支持面４２から、第１又はパネル支持面４４に向かうに従って内側に傾斜している対となる傾斜表面４６を有する。この傾斜表面４６は、ファスナがパネルに取り付けられる際に、強い押し出し力（push-off strength）を提供する。
加えて、好ましい実施例に関して図３で最もよく示されているように、パイロット部３０と向かい合うフランジ部の表面４８は、主支持面４２からパイロット部３０に対して傾斜している。
最後に、図１乃至３に示した自己装着型ファスナは、インテグラルタブ５０を備えている。インテグラルタブ５０は、図示されているように、穴あけをする端表面３４から全体が突き出ており、パイロット部の対となる面に平面５１を構成する。
当業者によって理解されるように、図１乃至３に示したファスナ２０は、通常の冷間圧造技術(cold heading technique)によって形成可能である。
【００１１】
上述した特許文献２で説明されているように、この種類のセルフピアシング、セルフクリンチング（self-piercing、clinching）ファスナは、一般にダイプレス内で据え付けられる。ダイプレスの上部プラテンは、据付ヘッド（図示せず）を有する。往復するプランジャを有する据付ヘッドは、ファスナを受け止める。
プランジャは底面支持面２８と、据え付けられるパネルを受け止める下部ダイプラテンに存在するダイ部材又はダイボタン（図示せず）とを結合させる。
当業者によって理解されるように、ピアス表面（端表面）３４は、パネルに結合し、穴を開ける。穴あけされた開口部を囲むパネル部は、ダイボタンのリップによって、ファスナ内のくぼみ内に、非弾性的に且つ永久的に変形させられる。
同様に当業者によって理解されるように、パイロット部３０のピアス表面３４が、まず最初にパネルに結合し、パイロット部を受け止めるためパネルに開口部を開ける。
自己装着型ファスナをクリンチングファスナとしてのみ用いる場合、パネルはパイロットを受け止めるために予め穴あけされる。
そして、パネルはフランジ部３８の第１支持面４０上に受け止められる。
最後にダイボタン（図示せず）のリップ部は、非弾性的に開口部を囲むパネル部をくぼみ内に変形させ、据付を完了させる。
ダイボタンのクリンチングリップの構成は、ファスナの構成によって定まる。
【００１２】
図４乃至６は、図１乃至３で示したファスナ２０を用いて、上述した方法及び装置によって形成されるパネル及びファスナの組み合わせを説明している。
図４は、以下の据え付け作業がなされた後のパネル５２を上から見た図である。ここで、パイロット部３０は、パネル５２を貫いており、パネルは、フランジ部３８のパネル支持面４０に支えられており、主又は第２支持面４２上に変形させられている。
図５に最もよく示されているように、パネル部５４は、押し出し力（push-off strength）を提供するフランジ部の傾斜表面４８及びパイロット部の外壁３６の下に位置する主又は第２支持面４２に対して変形させられている。
そして、パネルは、タブ部５０の周囲で、及びパネルに関係してファスナ２０の回転を妨げる平面５１に対して薄くされ、かつ変形させられている。
図６で最もよく示されているように、パネル５２は、フランジ部３８の対向している傾斜表面４６の下方へ、主支持面４２に対して変形させられる。傾斜表面４６は、パネル上のファスナ２０の回転を妨げる付加的な押し出し力を提供する。
パイロット部３０が長方形ではなく、円形に近いため、パイロットにおけるパネル内の応力の上昇は、避けられる。そして、弧状又はほぼ弧状のフランジ部は、パネルに対するファスナの保持力を高め、上述の様に応力の上昇、又はパネルのクラッキング（craking）を防止する。
【００１３】
図７に示した自己装着型ファスナ１２０は、ファスナ１２０が、パイロット部１３０の両側の中心又は第２支持面に、ワイヤを受け止める平行した溝１５６を備えている点を除き、図１乃至３に示したファスナ２０と全く同一である。
図示したようにワイヤを受け止める溝１５６は、端面１２６の一方から他方に向かって延びている。
好ましい実施例では、ワイヤを受け止める溝は、リブ１６０によって分離され、間隔を置いて存在するポケット１５８を複数有している。
同時にファイルされた継続中の出願において詳細に説明されている様に、ファスナ１２０を、それぞれの端と端が接するように並べることによって、ファスナ１２０は、一定の方向を向き、連続するストリップ（細線）に相互に接続されることが可能である。結果としてワイヤの溝１６２は、図２２に示したように同軸に並び、そして切りやすくて連続するワイヤ１６２は、ワイヤを受け止める溝１５６内にローラにより挿入される。
好ましい実施例において、ワイヤは、ローラ（図示せず）によって溝の底の壁及びポケット１５８に対して変形させられる。
保持ワイヤ１６２は、ファスナの一定の方向を向いたストリップが、コイルに巻き入れられる（供給される）ように、フレキシブルな金属からできることが好ましい。
しかし、据付ヘッド（図示せず）のプランジャによってファスナが据え付けられている間に、カットされることも可能である。
こうして、ワイヤは柔軟性を有しつつ、切りやすいもの（frangible）が好ましい。
ワイヤに最適な素材は、熱処理されておらず、焼きなまされた炭素鋼１０６５（carbon  steel）である。
この素材は、本発明の利用法にとって十分な延性と柔軟性を有している。
他の適した素材としては、モノフィラメント、ナイロンコード、又はナイロンケーブル、そして他の金属またはポリマーがある。
図７に示したファスナ１２０は、図１に示したファスナ２０と同一であるため、ファスナの構成要素には図１と同じシーケンスで参照番号を付してあり、これ以上の説明は不要である。
【００１４】
図８乃至１０は、本発明の自己装着型ファスナ２２０の別の実施例を説明している。
図８乃至１０に示されている自己装着型ファスナは、以下に述べられている点を除いて図７に示したファスナ１２０と同一である。
図１０に最もよく示されているように、第２支持面２４２に隣接するパイロット部２３０の外壁２３６は、ファスナの第２又は主支持面から、フランジ部２３８に向かって外側に傾斜している。
こうして、図１０に最もよく示されているように、端表面又はピアス表面２３４は、主支持面２４２上に広がっており、フランジ部の傾斜表面２４８とパイロット部の傾斜表面２３６との間に、あり溝状の開口部を形成している。
しかしながら、図示されているように、端表面２３４に隣接する外側表面２３７は、穴あけの際、円柱状の支えとなるように円筒形をしていることが好ましい。そして、パイロット部２３０は、実質的に（ほぼ）円筒状である。
図８乃至図１０に示した自己装着型ファスナ ２２０が、パイロット部の傾斜表面２３６を備える点を除いて、図７に示したワイヤを受け止める溝２５６を有するファスナ２２０と同一であるため、自己装着型ファスナ２２０の構成要素は、図７に示したファスナ１２０の構成要素と同じシーケンスで参照番号を付してあり、これ以上の説明は不要である。
【００１５】
図７及び２２に関して上述した様に、図１１乃至１３は、図４乃至６と類似するパネル２５２に、ワイヤの溝２５６内の切りやすいワイヤ２６２を用いて、取り付けられたファスナ２２０を示している。
図１２に最も良く示されているように、パネル部２５４は、こうしてパイロット部の傾斜壁２３６と、フランジ部の２４８との間の下方に変形される。そして、傾斜壁２３６とフランジ部の２４８とは、あり溝状の凹所を形成し、ファスナとパネルの組み合わせに対して押し出し力（push-out strength）を与えている。
他の全ての構成要素は上述した実施例と同じシーケンスで参照番号を付してあり、これ以上の説明は不要である。
【００１６】
図１４乃至１６は、本発明に関してさらに他の実施例である、重金属またはより厚い金属板での利用に適した自己装着型ファスナ３２０を説明している。
当業者によって理解されるように、例えば上述の実施例のように、厚い金属板を、間隔をおいて配置されているフランジ部３８の弧状部４４の間に位置するあり溝状の凹所に変形させるのは、より困難である。
こうして、図１４乃至１６で示されている自己装着型ファスナ３２０において、ほぼ弧状のフランジ部３３８は、中心にある突き出たパイロット部３３０の両側に、隙間を有することなく連続している。
更に、図１４及び１５で示されているように、フランジ部３３８の傾斜表面３４８は、中心が弧状になっている。しかし、端の面３２６に隣接する端部３４９は、付加的なトルク抵抗を提供するため、及び、重金属に応用される場合、支持領域となるように直線形である。
さらに好ましい実施例において、実質的に（ほぼ）弧状のフランジ部３３８の端部３３９は、図示したように直線である。そして、側面３２４は、フランジ部３３８の形状に適合している。
最後に、主支持面３４２に隣接する傾斜表面３３６は、傾いている。しかし、ピアス表面３３４に隣接する表面３３７は、穴あけ作業中、パイロット部に対して、付加的に円柱状の力を提供するため、図１６に最もよく示されているように円柱状である。
フランジ部３３８の直線形の端部３３９と３４９によって提供される、トルク抵抗によって、インテグラル（一体）タブは不要となる。
当業者によって理解される様に、自己装着型ファスナ３２０の他の詳細は、上述した自己装着型ファスナと同一であり、構成要素は同じシーケンスで参照番号を付してあり、これ以上の説明は不要である。
【００１７】
図１７と１８は、据付及び比較的薄いパネルに適した、好ましい実施例である自己装着型ファスナ４２０を示している。
この実施例において、ボディは実質的に図７と同様に長方形である。
そして、パイロット４３０は、円柱状であり、円柱状の外表面４３６を有している。
フランジ部４３８の内壁４４８は、第１支持面４４０から、第２支持面４４２に向かって内側に傾斜している。
さらに重要なことに、この実施例において、抗回転の特性は、切欠（ノッチ）４４９から生じる。
切欠（ノッチ）４４９は、パイロット部４３０の向かい側にあり、フランジ部の支持面４４０内へ放射状に広がっている。
好ましい実施例において、フランジ部４３８は、各フランジ部につき少なくとも一つの切欠（ノッチ）を有している。より好ましくは、図示されている様にそれぞれのフランジ部につき、二つの切欠は、端面４２６から等間隔に離間している。
自己装着型ファスナ４２０の最も好ましい実施例において、切欠４４９は、第２支持面４４２上に位置する放射状のタブ４４３を形成するフランジ部から突き出ている。
４４９における放射状の切欠とタブ４４３は、効果的なトルク抵抗を与える。
さらに、押し出し力（pull-out  strength）もパイロットのアンダーカット（図示せず）から生じる。
更に、図１７及び１８に示した自己装着型ファスナ４２０の構成要素はこれまでに示したものと同じシーケンスで参照番号が付してあり、これ以上の説明は必要ない。
【００１８】
図１９で示した自己装着型ファスナ５２０の実施例において、パイロット部５３０の周囲に広がっている弧状フランジ部５３８と、対となる傾斜表面５４６は、図示したように第１支持面５４０から、内側に傾斜している。
さらに、ファスナはほぼ円形であり、平面の端面５２６を有している。そしてタブは、パイロット部５３０の対向する面上に存在する平面状の表面５５１に置き換えられている。
平面表面５５１は、ねじれ抵抗と、パイロット部５３０とフランジ部５３８との間に、さらなる支持表面５４２を提供するため、タブを設置する必要がなくなる。
更に、当業者によって理解される様に、図１９に示した自己装着型ファスナ５２０の構成要素には、これまでに示した実施例と同様のシーケンスで参照番号が付されており、これ以上の説明は不要である。
【００１９】
最後に、図２０と２１に示した自己装着型ファスナ６２０は、以下に記述する点を除いて図１９に示した自己装着型ファスナ５２０と同一である。
まず、フランジ部６３８間の傾斜表面６４６は、端面６２６から、パイロット部６３０に向かって傾斜しており、その結果としてパネルにファスナを保持する付加的な力を与えている。
次に、インテグラルタブ部６５０は、パネルの金属をフランジ部間のV型溝内へ動かし、強力な据付に貢献している。
更に、図２０及び２１に示した自己装着型ファスナ６２０の構成要素には、これまでの実施例で示したものと同様のシーケンスで参照番号を付しており、これ以上の説明は不要である。
【００２０】
当業者によって理解されるように、本発明の自己装着型ファスナの複数の好ましい実施例及び、ファスナとパネルの組み合わせの据付方法に関して、パネルの厚み、据付可能領域などを含む様々な特徴は、自己装着型ファスナの利用場面に従って、開示した特徴を様々に組み合わせることができる。
本発明の最も好ましい実施例において、押し出し力が求められる場合、例えば、自己装着型ファスナ２０、１２０、３２０の実施例を説明する図に示されているように、パイロット部に面するフランジ部の表面は、中心支持面からパイロット部に対して傾斜している。
抗回転又はトルク抵抗を含む好ましい実施例は、特にボルト、又はオス型ファスナ（male fastener）をナットのボアに対して締め付けている間、パネルに関してファスナの回転を防ぐ働きをしている。
ある実施例において、タブ部はパイロット部と一体に形成され、かつ突出しており、自己装着型ファスナの端面に向かって放射状に広がっている。
他の実施例において特に薄いパネルに利用する場合、自己装着型ファスナは、離間している弧状部を含むフランジ部を有する。このファスナにおいて、弧状部の対となる表面は、中心支持面から他方に対して、そしてフランジ部の表面を支えるパネルに向かって傾斜し、その結果押し出し力とトルク抵抗を増加させている。
薄いパネルに利用する場合の他の実施例において、フランジ部は、パイロット部に向かって延びるタブを覆う、フランジ部の第１支持面と一体に形成され、突出した切欠（ノッチ）を含む。
最後に、薄いパネルに利用する場合は、トルク抵抗は、弧状の中心部と直線形の端部を有するフランジ部から生じる。
【００２１】
本発明の自己装着型ファスナが、セルフピアシングファスナとして利用されるとき、パイロット部の端表面は、好ましくは平面が良く、フランジ部の支持面は、ピアス面の平面よりも低い位置にあるのがよい。
更に、セルフピアシングファスナとして利用する場合は、ファスナは、ファスナが取り付けられる金属板よりも硬い金属を用いて作ると良い。
本発明の自己装着型ファスナの好ましい実施例を説明したことによって、当業者によって理解される様に、様々な修正例が、請求項の範囲内で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の自己装着型ファスナの一つの実施例を、頂点から捉えた透視図である。
【図２】図２は、図１に示した自己装着型ファスナを上から捉えた図である。
【図３】図３は、図１と２に示した自己装着型ファスナの実施例を端から捉えた図である。
【図４】図４は、図１乃至３に示した自己装着型ファスナが、金属板に取り付けらている様子を上から捉えた図である。
【図５】図５は、図４に示される５-５方向から自己装着型ファスナを捉えた断面図である。
【図６】図６は、図４における６-６方向から自己装着型ファスナを捉えた断面図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施例に係る自己装着型ファスナを頂点から捉えた透視図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施例に係る自己装着型ファスナを頂点から捉えた透視図である。
【図９】図９は、図８に示した自己装着型ファスナを頂点から捉えた図である。
【図１０】図１０は、図８乃至９に示した自己装着型ファスナを端から捉えた図である。
【図１１】図１１は、図８乃至１０に示した自己装着型ファスナが、パネルに取り付けられている様子を頂点から捉えた図である。
【図１２】図１２は、図１１に示したファスナとパネルを、１２−１２方向から捉えた断面図である。
【図１３】図１３は、図１１に示したファスナとパネルを、１３−１３方向から捉えた断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の他の実施例に係る自己装着型ファスナを透視図を用いて示した図である。
【図１５】図１５は、図１４に示した自己装着型ファスナを頂点から捉えた図である。
【図１６】図１６は、図１４及び図１５に示した自己装着型ファスナの断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の他の実施例に係る自己装着型ファスナを、頂点から捉えた平面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示した自己装着型ファスナを、１８−１８方向から捉えた断面図である。
【図１９】図１９は、本発明に関する他の実施例を、頂点から捉えた透視図である。
【図２０】図２０は、本発明に関する他の実施例を、頂点から捉えた透視図である。
【図２１】図２１は、図２０で示した自己装着型ファスナの実施例の一部を、頂点から捉えた図である。
【図２２】図２２は、図７乃至９で示したファスナの一定の方向を向いたストリップの頂点から捉えた透視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2005500478.tif 000029
2005500478.tif 000030
2005500478.tif 000031