(57)【要約】      （修正有）【課題】微小径の溶接ナットをステンレス鋼板の打抜き加工により容易に製造することができるステンレス鋼製溶接ナット及びその製造方法、該製造方法に使用する打抜きパンチを提供する。【解決手段】ねじ径がＭ１．２〜Ｍ１．６の微小径のステンレス鋼製溶接ナットであって、ナットの高さと等しい厚みを有するステンレス鋼板の素材２０を打抜き成形加工して、外形が六角形のナット本体２１の底部対辺部位に溶接突起２３とが成形されている。製造方法は、素材２０からナット本体２を打抜き加工すると同時に、該ナット本体２１の底部対辺部位に溶接突起２３を成形する工程に特徴がある。製造方法に使用する打抜きパンチ２はナット本体２１の外形に対応する六角柱状を有し、該打抜きパンチ２の下端面外周部の対辺部位に溶接突起２３を成形する切欠き部５が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ径がＭ１．２〜Ｍ１．６の微小径のステンレス鋼製溶接ナットであって、
ナットの高さと等しい厚みを有するステンレス鋼板の素材を打抜き成形加工して、外形が六角形又は四角形のナット本体と、該ナット本体の底部対辺部位に溶接突起とが成形され、前記ナット本体に打抜き加工した微小径のねじ下穴の内周部に雌ねじが設けられていることを特徴とする微小径のステンレス鋼製溶接ナット。
【請求項２】
ねじ径がＭ１．２〜Ｍ１．６の微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法であって、
ナットの高さと等しい厚みを有するステンレス鋼板の素材から外形が六角形又は四角形のナット本体を打抜き加工すると同時に、該ナット本体の底部対辺部位に溶接突起を成形する工程と、
前記ナット本体にねじ下穴を打抜き加工する工程と、
前記ナット本体の前記ねじ下穴の内周部に雌ねじを加工する工程とを含むことを特徴とする微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法。
【請求項３】
前記ステンレス鋼板の素材から前記ナット本体と前記溶接突起とを同時に打抜き成形加工したのち、前記ナット本体に前記ねじ下穴を打抜き加工することを特徴とする請求項２記載の微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法。
【請求項４】
前記ステンレス鋼板の素材に前記ねじ下穴を打抜き加工したのち、前記ねじ下穴を中心に前記ナット本体を打抜き加工すると同時に、該ナット本体の底部対辺部位に前記溶接突起を成形することを特徴とする請求項２記載の微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法。
【請求項５】
請求項２ないし４に係る微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法に使用する打抜きパンチであって、
前記打抜きパンチは、前記ナット本体の外形に対応する六角形又は四角形の横断面形状を有し、該打抜きパンチの下端面外周部の対辺部位に前記溶接突起を成形する切欠き部が設けられていることを特徴とする打抜きパンチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンレス鋼板を打抜き加工して製造された、ねじ径がＭ１．２〜１．６の微小径のステンレス鋼製溶接ナット及びその製造方法、該製造方法に使用する打抜きパンチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、その他各種の小型電子機器の組み立てには、例えば厚みが約０．４ｍｍのステンレス鋼の薄板からなる取付用基板に同じくステンレス鋼製のねじ径の小さい（呼び径Ｍ１．６前後）クリンチナットをかしめ結合し、該クリンチナットを使用して各種部品又は部材が前記取付用基板にねじ止めされている。しかし、クリンチナットでは、かしめ結合するための円筒部が前記取付用基板の裏側に僅かに突出することが避けられない。一方、近年の携帯電話機、その他の小型電子機器の薄型化に伴い、このような僅かな突出部分も許されない要望が高まってきた。このようなクリンチナットの突出円筒部を削減するには溶接ナットの採用が考えられる。
【０００３】
溶接ナットについては、１９８２年制定のＪＩＳ  Ｂ１１９６により六角、四角、Ｔ型の各種が定められているが、いずれもねじ呼び径Ｍ４以下の小寸法及びステンレス鋼製は除外されている。これは、製造上の困難に由来している。上記のＪＩＳ規格で、制定された溶接ナットのうち、冷間圧造によらない薄鋼板の絞り加工でナット形状が得られるＴ型や、短形断面のコイル材から剪断打抜きによるねじ下穴加工と、所定長さの切断によって得られた四角ナットを開放型により４カ所の角部のみ絞り加工して、溶接突起が得られる前記ＪＩＳの付表２四角溶接ナットの中の「ＩＤ型」が、ＪＩＳ規格の制定より以前から生産され使用されてきた歴史がある。
【０００４】
しかし、上記のようにＪＩＳ規格に制定されている溶接ナットの製造方法では、前述した本発明の対象としているねじ径がＭ１．２〜１．６（通称マイクロねじと呼ばれている）で、ナット本体が薄い（高さが低い）微小径のステンレス鋼製溶接ナットを製造をすることは困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、前述した薄くて、ねじ径がＭ１．２〜１．６の微小径のステンレス鋼製の溶接ナットをステンレス鋼板の打抜き加工により容易に製造することができるステンレス鋼製溶接ナット及びその製造方法、該製造方法に使用する打抜きパンチを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有している。
【０００７】
請求項１に係る発明は、ねじ径がＭ１．２〜Ｍ１．６の微小径のステンレス鋼製溶接ナットであって、ナットの高さと等しい厚みを有するステンレス鋼板の素材を打抜き成形加工して、外形が六角形又は四角形のナット本体と、該ナット本体の底部対辺部位に溶接突起とが成形され、前記ナット本体に打抜き加工した微小径のねじ下穴の内周部に雌ねじが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、ねじ径がＭ１．２〜Ｍ１．６の微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法であって、ナットの高さと等しい厚みを有するステンレス鋼板の素材から外形が六角形又は四角形のナット本体を打抜き加工すると同時に、該ナット本体の底部対辺部位に溶接突起を成形する工程と、前記ナット本体にねじ下穴を打抜き加工する工程と、前記ナット本体の前記ねじ下穴の内周部に雌ねじを加工する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法において、前記ステンレス鋼板の素材から前記ナット本体と前記溶接突起とを同時に打抜き成形加工したのち、前記ナット本体に前記ねじ下穴を打抜き加工することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項２記載の微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法において、前記ステンレス鋼板の素材に前記ねじ下穴を打抜き加工したのち、前記ねじ下穴を中心に前記ナット本体を打抜き加工すると同時に、該ナット本体の底部対辺部位に前記溶接突起を成形することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項２ないし４に係る微小径のステンレス鋼製溶接ナットの製造方法に使用する打抜きパンチであって、前記打抜きパンチは、前記ナット本体の外形に対応する六角形又は四角形の横断面形状を有し、該打抜きパンチの下端面外周部の対辺部位に前記溶接突起を成形する切欠き部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ナットの高さと等しい厚みを有するステンレス鋼板の素材にナット本体を打抜き加工すると同時に、前記ナット本体の底部対辺部位に複数の溶接突起を成形するから、ナット本体が薄くて、ねじ径がＭ１．２〜１．６の微小径のステンレス鋼製溶接ナットを単純な打抜き成形加工によって容易に製造することができる。したがって、ステンレス鋼の薄板からなる携帯電話機や各種小型電子機器の取付用基板に、突出部を発生させることなく、小寸法のステンレス鋼製ナットを固着することが可能となる。
【００１３】
また、請求項５に係る打抜きパンチを用いれば、本発明による溶接ナットの製造方法が簡単に実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の製造方法を実施する実施例１のプレス加工装置によるナット本体の加工工程を示す説明図であり、（ａ）はナット本体の外形を打抜き開始時、（ｂ）は同打抜き途中、（ｃ）は打抜き完了と溶接突起の成形状態を示している。。
【図２】同上プレス加工装置の打抜きパンチ要部の拡大正面図である。
【図３】同上打抜きパンチの拡大端面図である。
【図４】打抜き成形加工されたナット本体にねじ下穴を打抜き加工するプレス加工装置の要部を示しており、（ａ）はナット本体がその溶接突起を上向きの姿勢でセットされた状態を示し、（ｂ）はナット本体がその溶接突起を下向きの姿勢でセットされた状態を示している。
【図５】ナット本体にねじ下穴を打抜き加工したナットブランクの縦断面図である。
【図６】同上ナットブランクの溶接突起を設けた側から見た平面図である。
【図７】同上ナットブランクのねじ下穴に雌ねじを加工する公知の自動ねじ立て盤の主要部を示しており、（ａ）は要部横断平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図８】完成した六角溶接ナットを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図９】本発明に係る六角溶接ナットの使用状態を示す説明図である。溶接突起を設けた六角溶接ナットの使用状態を示している。
【図１０】本発明の製造方法を実施する実施例２のプレス加工装置によるねじ下穴の打抜き加工工程を示す説明図である。
【図１１】同上実施例２のプレス加工装置によるナット本体の加工工程を示す説明図であり、（ａ）はナット本体の外形を打抜き開始時、（ｂ）は打抜き完了と溶接突起の成形状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図示の実施形態においては、六角溶接ナットついて図示及び説明するが、四角溶接ナットについては、ナット本体の外形が異なるだけであるから、図示及び説明は省略する。
【実施例１】
【００１６】
図１ないし図８は、本発明の実施例１に係る溶接ナット及びその製造方法による製造工程を示している。
【００１７】
図１は、本発明の実施例１に係る製造方法を実施するプレス加工装置によるナット本体の加工工程を示しており、打抜きダイス１に対向して配置される打抜きパンチ２は、製造する六角溶接ナットの輪部形状に対応する六角柱形状を有している。
【００１８】
該打抜きパンチ２は、図２及び図３に示すように、下端面３外周部の対辺部位４の３箇所に後述する溶接突起２３を成形するための切欠き部５が設けられている。該切欠き部５は、下端面３に所定の幅Ａを有し、対辺部位４の側壁４ａに沿って所定の高さＢを有する半円錐形状の凹部に形成され、かつ、高さＢを正確に規制するため、側壁４ａに収れんする前記凹部の上端部分に小さい肩部６が形成されていて、所定の溶接ナゲット面積と溶接強度を有する溶接突起が成形されるようになっている。
【００１９】
上記した六角溶接ナットの素材２０は、製造するナットの高さと等しい厚み（約１．３ｍｍ）を有するステンレス鋼板からなり、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、打抜きパンチ２で六角形のナット本体２１の外形をせん断加工により打抜き加工すると同時に、切欠き部５でナット本体２１の対辺部位２２の３箇所をしごき加工して、所定の幅Ａと高さＢを有する半円錐形状の溶接突起２３がナット本体２１の座面側外周の対辺部位２２の３箇所に突出して成形される（図６参照）。
【００２０】
上記のように溶接突起２３を設けたナット本体２１は、図４及び図５に示すねじ下穴を打抜き加工するプレス加工装置に移送される。
該プレス加工装置は、下穴抜きダイス１１に下穴打抜きパンチ１２が対向して配置され、下穴抜きダイス１１の上端にはナット本体２１の３つの溶接突起２３の内接円より小さい直径を有する突出支持部１３が設けられている。また、下穴抜きダイス１１の上端部に位置決めホルダ１４が取り付け固定されている。該位置決めホルダ１４は、ナット本体２１を嵌め合わせて位置決めする開口１５を有し、該位置決め開口１５に嵌め合わせたナット本体２１の溶接突起２３が下向きの姿勢の場合には、図４（ｂ）に示すように、溶接突起２３が下穴抜きダイス１１上端の突出支持部１３と位置決め開口１５との間に形成される環状の空間部分１６に収納される。したがって、ナット本体２１は、図４（ａ）のように、その溶接突起２３が上向きの姿勢でも、図４（ｂ）のように、下向きの姿勢でも位置決め開口１５に嵌め合わせて正しく位置決め保持できる構成になっている。
【００２１】
上記のように、ナット本体２１を位置決めホルダ１４の位置決め開口１５に嵌め合わせて位置決め保持した状態で下穴打抜きパンチ１２によりナット本体２１の中心部位にねじ下穴２４を打抜き加工して、図５及び図６に示すナットブランク２５が製造される。
【００２２】
このように素材２０から打抜き成形加工されたナットブランク２５は、図７に示すねじ立て工程でねじ下穴２４の内周部に雌ねじ２６を加工して、図８に示す六角溶接ナット２７が完成する。
【００２３】
図７は、ベンドタップ４０を用いた公知の自動ねじ立て盤の主要部を示しており、ベンドタップ４０は、回転駆動軸４１に連結された筒状回転体４２に嵌着した支持軸４３を貫通して配設されていて、シュート４４を通じて供給されるナットブランク２５はナット押し棒４５によりベンドタップ４０のタップ部４０ａに給送され、ねじ下穴２４に雌ねじ２６がねじ立てされる。ねじ立てされた六角溶接ナット２７は、ベンドタップ４０の弯曲柄部４０ｂを通って自動的に送り出され、筒状回転体４２に設けた排出口４６から排出されるようになっている。
【００２４】
上記のようにナット本体２１の対辺部位２２に溶接突起２３を設けた六角溶接ナット２７は、取付用基板の制限されたスペースに溶接する場合等に有利である。例えば、図９に示すように、取付用基板３０のエンボス加工部３１の隅部に溶接ナットを取り付ける場合において、対角部位に溶接突起２３を設けた六角溶接ナット２８では、図９（ａ）に示すように、溶接突起２３が溶接スペースから離れるおそれがあるが、図８に示した対辺部位２２に溶接突起２３を設けた本発明に係る六角溶接ナット２７は、図９（ｂ）に示すように、溶接突起２３が溶接スペースから離れることがなく、良好に溶接することが可能である。
【実施例２】
【００２５】
図１０及び図１１は、本発明の実施例２に係る溶接ナットの製造方法による製造工程を示している。該実施例２は、素材２０にねじ下穴２４を打抜き加工したのち、ねじ下穴２４を中心にナット本体２１を打抜き加工すると同時に、該ナット本体２１の底部対辺部位に溶接突起２３を成形する製造工程が、実施例１と異なるだけであり、その他の製造工程は実施例１と同じてあるから、実施例１と同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００２６】
図１０は、実施例２のプレス加工装置によるねじ下穴の打抜き加工工程を示しており、ダイスホルダ５０には、下穴抜きダイス５１と位置決めピン５２が素材２０の送り方向に所定間隔を隔てて装着され、パンチホルダ５３には、下穴抜きダイス５１に対向して配置され、かつ、上下動する下穴打抜きパンチ５４が装着されている。
【００２７】
素材２０は、製造するナットの高さと等しい厚み（約１．３ｍｍ）を有する帯板状のステンレス鋼板からなり、図示のように、前工程で打抜き加工されたねじ下穴２４に位置決めピン５２を嵌め合わせて素材２０を下穴抜きダイス５１に載置して位置決め保持した状態で、下穴打抜きパンチ５４が下降して素材２０にねじ下穴２４を打抜き加工する。
【００２８】
このようにねじ下穴２４が所定間隔を隔てて打抜き加工された素材２０は、図１１に示すナット本体２１のプレス加工装置に移送される。
【００２９】
該プレス加工装置は、ダイスホルダ５５に打抜きダイス５６と位置決めピン５７が素材２０の送り方向に所定間隔を隔てて装着され、打抜きダイス５６に対向して配置され、かつ、上下動する打抜きパンチ５８は、実施例１の打抜きパンチ２と同様に製造する六角溶接ナットの輪郭形状に対応する六角形状を有している。該打抜きパンチ５８は、図２及び図３に示すように、下端面３外周部の対辺部位４の３箇所に溶接突起２３を成形するための切欠き部５が設けられている構成は、実施例１と同じであるが、下端面３に素材２０に加工したねじ下穴２４に嵌合するパイロットピン５９が突設されている点が異なっている
。
【００３０】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ねじ下穴２４が打抜き加工された素材２０を打抜きダイス５６に載置し、次工程のねじ下穴２４に位置決めピン５７を嵌め合わせて、素材２０を位置決め保持した状態で、打抜きパンチ５８が下降し、そのパイロットピン５９をねじ下穴２４に貫通させたのち、打抜きパンチ５８で六角形のナット本体２１の外形をねじ下穴２４を中心にして打抜き加工すると同時に、切欠き部５でナット本体２１の対辺部２２の３箇所をしごき加工して、所定の幅Ａと高さＢを有する半円錐形状の溶接突起２３がナット本体２１の座面側外周の対辺部位２２の３箇所に突出して成形され、ナットブランク２５が製造される（図６参照）。
【００３１】
このように素材２０から打抜き成形加工されたナットブランク２５は、実施例１と同様に、図７に示すねじ立て工程でねじ下穴２４の内周部に雌ねじ２６を加工して、図８に示す六角溶接ナット２７が完成する。
【００３２】
上記した実施の形態において、溶接突起２３は半円錐形状としたが、該溶接突起２３は図示した形状に限定されるものではなく、三角錐形状その他の形状としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  打抜きダイス
２  打抜きパンチ
３  打抜きパンチ２の下端面
４  打抜きパンチ２の対辺部位
５  切欠き部
６  肩部
１１  下穴抜きダイス
１２  下穴打抜きパンチ
１３  突出支持部
１４  位置決めホルダ
１５  位置決め開口
２０  素材
２１  ナット本体
２２  対辺部位
２３  溶接突起
２４  ねじ下穴
２５  ナットブランク
２６  雌ねじ
２７  六角溶接ナット
４０  ベンドタップ
５１  下穴抜きダイス
５２  位置決めピン
５４  下穴打抜きパンチ
５６  打抜きダイス
５７  位置決めピン
５８  打抜きパンチ
５９  パイロットピン
【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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