(57)【要約】      （修正有）【課題】母材に安定して結合可能なツバ付テーパーナットおよびツバ無テーパーボルトを提供することにある。【解決手段】両端にテーパー円錐形拡大部４とテーパー円錐形縮小部５を有した円錐台形テーパー部６とテーパー円錐形拡大部４の最大径の円柱形ストレート部７を備え、中心軸を共有したストレート部の直径より大きい直径を有する略円板状のツバ部８を設けたテーパー部、ストレート部およびツバ部の中心軸にネジ部９を設け、ツバ付テーパーナット１の円柱形ストレート部７が全長の1/100〜1/5で、圧入量を５μｍ〜１００μｍに設定した形状を特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のテーパー穴ツバ部と前記テーパー穴ツバ部と中心軸を共有したテーパー円錐形拡大部とテーパー円錐形縮小部を両端に有する母材に形成されたテーパー穴に挿入圧入された前記母材と結合するテーパー部材であって、前記テーパー穴のテーパー円錐形拡大部の最大直径より所定の圧入代分大きい直径のテーパー円錐形拡大部と、テーパー円錐形縮小部を有し、前記テーパー穴のテーパー角と同じテーパー角の円錐台形テーパー部と、前記円錐台形テーパー部と中心軸を共有し、前記テーパー円錐形拡大部と同じ直径の円柱形ストレート部と、前記円錐台形テーパー部と中心部を共有し、前記円柱形ストレート部の直径より大きい直径を有した略円板状のツバ部と、前記円錐台形テーパー部と前記円柱形ストレート部および前記ツバ部と中心軸を共有するネジ部と、を有し、前記母材結合時に前記円錐台形テーパー部と前記円柱形ストレート部とが、前記母材のテーパー穴への挿入圧入によるシマリバメとなり固定され、挿入面側および反対側より取付用部品を結合することを特徴とするテーパー部材。
【請求項２】
薄板金属板に形成されたストレート穴に挿入圧入され前記母材と結合するテーパー部材であって、前記ストレート穴の直径より所定の圧入代分大きい直径のテーパー円錐形拡大部とテーパー円錐形縮小部とを両端に有し、所定のテーパー角の円錐台形テーパー部と、前記テーパー円錐形拡大部に備わり、前記円錐台形テーパー部と中心軸を共有し、前記テーパー円錐形拡大部と同じ直径の円柱形ストレート部と、ネジ部と、を備え、前記母材の結合時に前記円錐台形テーパー部と前記円柱形ストレート部とが前記母材のストレート穴に挿入圧入によるシマリバメで結合され、挿入面に突起が残らないことを特徴とするテーパー部材。
【請求項３】
前記円柱形ストレート部の中心軸方向の寸法は、前記テーパー部材の中心軸方向の1/100〜1/5であることを特徴とする請求項１または２に記載のテーパー部材。
【請求項４】
前記所定の圧入代は、５μｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のテーパー部材。
【請求項５】
母材に形成された、所定のテーパー穴ツバ部と前記テーパー穴ツバ部と中心軸を共有したテーパー円錐形拡大部とテーパー円錐形縮小部を両端に有するテーパー穴と、請求項１、３または４に記載のテーパー部材と、前記テーパー穴ツバ部の直径より大きな外径寸法を有する取付用部品と、を有し、前記テーパー部材のツバ部の厚さは前記母材のテーパー穴ツバ部の溝の深さより小さく、前記テーパー部材を前記母材のテーパー穴に挿入圧入によりシマリバメで結合固定し、前記取付用部品の下面と前記テーパー部材のツバ部上面および前記母材上の上面とが全面接触したことを特徴とするテーパー部材の結合構造。
【請求項６】
母材に形成された、所定のテーパー穴ツバ部と前記テーパー穴ツバ部と中心軸を共有したテーパー円錐形拡大部とテーパー円錐形縮小部を両端に有するテーパー穴と、請求項１、３または４に記載のテーパー部材と、前記テーパー穴ツバ部の直径より大きな外径寸法を有する取付用部品と、を有し、前記テーパー部材のツバ部の厚さは前記母材のツバ部の溝の深さより大きく、前記テーパー部材を前記母材のテーパー穴に挿入圧入によりシマリバメで結合固定し、前記取付用部品の下面と前記テーパー部材のツバ部上面とが接触していることを特徴とするテーパー部材の結合構造。
【請求項７】
ストレート穴が形成された薄板金属板の母材のストレート穴に請求項２、３または４に記載の前記テーパー部材の前記円錐台形テーパー部と前記円柱形ストレート部とが挿入圧入することで前記母材の薄板金属板とシマリバメで結合固定し前記母材の挿入面に突起が残らないことを特徴とするテーパー部材の結合構造。
【請求項８】
母材に形成された、所定のテーパー穴ツバ部と前記テーパー穴ツバ部と中心軸を共有したテーパー円錐形拡大部とテーパー円錐形縮小部を両端に有するテーパー穴に、請求項１、３または４に記載のテーパー部材を結合する方法であって、前記テーパー部材のツバ部の厚さは前記母材のテーパー穴ツバ部の溝の深さより小さく、前記母材に前記テーパー部材を挿入圧入する時、前記テーパー部材のツバ部の直径より大きい直径を有する圧入押金具を用いて前記母材に前記テーパー部材を挿入、テーパー部材のツバ部の上面が前記母材の上面で圧入が停止するように規制し、前記テーパー部材のツバ上面と前記母材の上面を同一面に形成し、前記母材のテーパ穴ツバ部の直径より大きな外径寸法を有する取付用部品の下面と前記テーパー部材のツバ部上面および前記母材の上面の３面を全面接触することを特徴とするテーパー部材の結合方法。
【請求項９】
母材に形成された、所定のテーパー穴ツバ部と前記テーパー穴ツバ部と中心軸を共有したテーパー円錐形拡大部とテーパー円錐形縮小部を両端に有するテーパー穴に、請求項１、３または４に記載のテーパー部材を結合する方法であって、前記テーパー部材のツバ部の厚さは、前記母材とテーパー穴のツバ部の溝の深さより大きく、前記母材に前記テーパー部材と挿入圧入する時、前記テーパー部材のツバ部上面より圧入押金具を用いて前記母材の上面から圧入し、前記テーパー部のツバ部下面が前記母材のテーパー穴ツバ部の溝面で圧入が停止するよう規制し、前記テーパー部のツバ直径より大きな外径寸法を有する取付用部品の下面と前記テーパー部材のツバ部上面とが接触し結合することを特徴とするテーパー部材の結合方法。
【請求項１０】
ストレート穴が形成された薄板金属板の母材に、請求項２、３または４に記載のテーパー部材を結合する方法であって、ストレート穴が形成された薄板金属板の母材と前記テーパー部材を挿入圧入時、前記母材と前記テーパー部材を圧入力による母材変形防止用の圧入受金具に設置し、前記テーパー部材の底面が前記母材の挿入面で圧入が停止するよう前記母材のストレート穴の直径より大きい直径をした圧入押金具により挿入圧入し前記テーパー部材を前記母材にシマリバメで結合固定し、前記母材の圧入面に突起が残らないことを特徴とするテーパー部材の結合方法。
【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、及び、薄板材のストレート穴へ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方法と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穴で成形し、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、テーパーの円周面とツバの下面と母材（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面拘束方式によりツバ付テーパータックは母材に固定保持される。ツバ付テーパーナットの挿入方向の反対側よりボルトで締付けることにより、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と取付用部品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）の袋ナットと同形のストレート穴またはテーパー穴を貫通穴で成形し、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し、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側よりボルトで締付けることにより、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板状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】
板材・丸棒材・ブロッック材・パイプ材等のため貫通穴を成形できない母材にツバ付    テーパーナットと同形のテーパー穴にツバ付テーパーナットを挿入圧入（シマリバメ）で結合した後、ツバ付テーパーナットの挿入方向よりボルトを締付けて母材に結合させる結合構造である。ツバ付テーパーナットのテーパー角度を1/20以上1/30以下に変化させ、弾性力・摩擦力の強化と接着剤を使用することで、母材にツバ付テーパーナットを固定保持する。使用される接着剤は母材の材質により異なり、接着剤の種類により各々の使用条件がある。特に重要なのが、推奨隙間量（接着剤利用空間）である。結合に必要な推奨隙間量を確保するため、ツバ付テーパーナットの側面に凸凹溝の面粗を成形する。ツバ付テーパーナットのテーパー側面に接着剤を塗布し挿入圧入（シマリバメ）することでテーパー側面の凸凹溝部の推奨隙間に接着剤が浸透することで母材に固定される結合構造である。母材に貫通穴を成形できないテーパー袋穴にツバ付テーパーナットを挿入圧入（シマリバメ）した後、挿入方向よりボルトを締付け母材と取付用部品を結合させる結合構造としては、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】特願２０１３−１０１８４７号
【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、結合する母材（金属あるいは合成樹脂材等）が板状母材に限定されており、絶対条件として貫通穴を成形し、ツバ付テーパーナットを挿入圧入（シマリバメ）で固定し、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。結合時、ツバ付テーパーナットのツバにより沈み込みを防止し、ツバ付テーパーナットと板状母材と取付用部品を結合させる構造になっている。従って、貫通穴が成形できない板材、丸棒材、パイプ材、ブロック材等の母材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、使用母材にツバ付テーパーナットと同形のテーパー穴を貫通穴に限定せず成形し、ツバ付テーパーナットのテーパー側面に溝又は凸凹面を接着剤使用条件の接着隙間として成形し、ツバ付  テーパーナットに接着剤を塗布し、挿入圧入（シマリバメ）させ母材と結合しツバ付テーパーナットの挿入方向よりボルトを締付けることが可能な結合構造である。しかしながら、接着剤使用は接着剤の管理、使用方法が難しく不具合発生が予測される。加えて、接着剤による結合のため使用製品の廃棄時の解体・分別処理が難しく材料ごとに分別回収できない。
【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、テーパー部材を母材（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、テーパー部材の挿入方向よりボルトを使用し、部品締結が可能な板材、丸棒材、ブロック材、パイプ材等の母材に、貫通穴を必要としないテーパー部材及びその結合方法との組合せによる結合構造を提供することにある。
【００１１】
また、テーパー部材の一部形状変更により、薄板材のプレス加工によるストレート加工穴を活用した総形専用ドリルを必要としないテーパー部材による結合構造部品を提供できるようになる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のテーパー部材は、両端にテーパー円錐形拡大部とテーパー円錐形縮小部を有し、側面にテーパー面を持つ略円錐台状のテーパー形状で、ツバ側にテーパー円錐形拡大部の最大径をストレートとした略円柱形を有した特徴を持つ。テーパー円錐形拡大部の最大径をストレートとした略円柱形の中心軸とテーパー円錐形拡大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の中心軸を共有するネジ穴を有したテーパー部材である。ストレート円柱部を有するテーパー部材を母材（金属あるいは合成樹脂材等）に成形されたテーパー穴（総形専用ドリルで加工したテーパー部材のストレート円柱部を除去したテーパーナット形状）に挿入圧入（シマリバメ）することで、母材のテーパー穴に対しテーパー部材のストレート円柱部の圧入部分がより強固となり、母材とテーパー側面部の弾性力及び摩擦力により母材と  テーパー部材が結合することで、テーパー部材の挿入方向より取付用部品をボルトで締付け結合できるテーパー最大径部がストレート円柱形に成形されていることを特徴とする結合構造部品を提供する。
【００１３】
テーパー部材の母材（金属あるいは合成樹脂材等）への挿入圧入（シマリバメ）の結合方法を規定することでテーパー部材のツバ上面と母材面（部品取付面）が同一面（同じ高さ・平ら）になる様に圧入する。取付用部品を取付ける時に隙間があるとボルトで締付けた時に、引張力によりテーパー部材が引き上げられて結合（弾性力＋摩擦力）強度が弱まるため、テーパー部材上面と母材上面を平らにする必要がある。テーパー部材のストレート円柱部と母材（金属あるいは合成樹脂材等）のテーパー穴のテーパー側面の圧入による強度とテーパー部材のテーパー部と母材のテーパー穴のテーパー側面の弾性力と摩擦力の２面の拘束力によりテーパー部材を母材に結合させる。そして、テーパー部材の挿入方向からボルトで取付用部品を固定させるとテーパー部材のツバ上面及び母材の上面と取付用部品の下面のそれぞれの接触面で発生する摩擦力でより強固に結合させる。テーパー部材の挿入方向から取付用部品をボルトで締付け結合できるテーパー部材とその結合方法との組合せを特徴とする結合構造部品を提供することにある。
【００１４】
薄板材の母材に総形専用ドリルでツバ部を成形するのは難しいため、テーパー部材のツバ部のみを廃止したストレート円柱部を有した形状のテーパー部材を提供する。薄板材の母材には、プレス加工で成形したプレス加工穴またはレーザー加工穴およびドリル穴（ストレート穴）をそのまま利用してテーパー部材を挿入圧入（シマリバメ）して固定する。固定力は、挿入圧入（シマリバメ）によるテーパー面とテーパー穴との弾性力と摩擦力と比べプレス加工穴のため多くを期待できない。しかし、確実に圧入することでプレス加工のストレート穴とテーパー部材のストレート円柱部の圧入代により母材を塑性変形させ、隙間を埋め込むことでテーパー部材が母材に固定される結合構造部品を提供することにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、テーパー部材を母材（金属および合成樹脂材等）へ挿入圧入（シマリバメ）した後、テーパー部材の挿入方向よりボルトを使用し、板材、丸棒材、ブロック材、パイプ材等の母材に貫通穴を必要としないテーパー部材を提供できる。
【００１６】
さらに、本発明のテーパー部材の一部形状変更により薄板材へのボルト等の固定方式としてテーパー穴を必要としないプレス加工穴またはレーザー加工穴およびドリル穴（ストレート穴）を利用した挿入圧入（シマリバメ）により、従来技術の溶接およびボルト等の特殊形状方式を用いることなく薄板材に固定可能な圧入方式のテーパー部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のツバ付テーパーナットの実態構成例を示す。ａ〜ｃは、ツバ付テーパーナットの形状と母材のテーパー穴形状の断面図、ｄ〜ｆは、ツバ付テーパーナットの挿入圧入による組立状態と結合構造の断面図、ｇ〜ｉは、ツバ付テーパーナットの挿入圧入により発生する応力による固定原理の解説図。
【図２】ツバ付テーパーナットの結合機能がナット方式だけでなく、形状変更により種々の結合部材に応用可能な部品図を示す。
【図３】ツバ付テーパーナットの挿入面側より取付用部品を組み立てる３形態の組立実態構造断面図を示す。
【図４】図３・ｃに示す組立構造に導く組立方式を示す。
【図５】ツバ無テーパーボルトの形状とプレス加工により製作するプレス加工穴の断面図を示す。
【図６】ツバ無テーパーボルトの母材への挿入圧入方法を示す。
【図７】ツバ無テーパーボルトと母材の塑性変形による固定原理の解説図を示す。
【図８】ツバ無テーパーボルトの結合機能がボルト方式だけでなく形状変更により種々の結合部材に応用可な部品図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態であるツバ付テーパーナット（テーパー部材）1について図1を参考に詳細に説明する。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の構成例とテーパー穴2を有する母材３（金属あるいは合成樹脂等）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図である。
【００１９】
図1.ａに示すようにツバ付テーパーナット1はテーパー円錐形拡大部4とテーパー円錐形縮小部5を有し、側面にテーパー面のある円錐台形テーパー部6と円錐台形のテーパー円錐形拡大部4の直径を持つ円柱形ストレート部7と最大径を有するツバ部8を備えそれぞれの中心軸を共有し、その中心軸にメネジ９を設けた部品である。
【００２０】
尚、図1.ａでは円錐台形テーパー部6、円柱形ストレート部7およびツバ部８の中心軸を貫通するメネジ９を備えたナットタイプになっているが、これに限らず図２に示すツバ部８に伸長するオネジである図２.ａのボルトタイプ１５であってもよい。
【００２１】
また、オネジを図２.ｂのシャフトタイプ１６、図２.ｃのスプリングフックタイプ１７、図２.ｄのスタッドタイプ１８、図２.ｅのクリンチングナットタイプ１９、図２.ｆのネジ付スペーサータイプ２０、図２.ｇの穴付スペーサータイプ２１および図２.ｈのスペーサータイプ２２等の形状変更によることで他の結合構造部品に置き換えてもよい。
【００２２】
加えて、板状母材の貫通穴に挿入し、挿入方向の反対側より締付ける部品として図２.ｉの貫通穴用ナットタイプ２３、図２.ｊの貫通穴用袋ナットタイプ２４、図２.ｋの貫通穴用ボルトタイプ２５および図２.ｌの貫通穴用スタッドタイプ２６等の提供もできる。
【００２３】
図１.ｄ〜ｆに示すように本実施形態では、母材３（金属あるいは合成樹脂材等）にツバ付テーパーナット１の円柱形ストレート部７のない図１.ｃに示すツバ付テーパーナット１と同形のテーパー穴２を貫通穴または袋穴に成形し、テーパー穴２にツバ付テーパーナット１を挿入圧入（シマリバメ）することで母材３に図1.ｅに示すようにツバ付テーパーナット１を固定する。
【００２４】
母材３は、材料の物性、サイズ、挿入量等により最適圧入代Ｇ1は異なる。図１.ｇ・ｈ・ｉに示すように圧入代Ｇ1は実験検証により＋０μｍ〜１００μｍの範囲に設定する。
【００２５】
母材３の条件により設定された圧入代Ｇ1を有したツバ付テーパーナット１を母材３のテーパー穴２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の圧入代Ｇ1が圧入される。
【００２６】
円錐台形テーパー部６でのツバ付テーパーナット１の押付力Ｆ1と母材３の弾性力Ｆ2および固定力の強い円柱形ストレート部７での押付力Ｆ1´と弾性力Ｆ2´の２面からのツバ付テーパーナット１の押付力Ｆ1＋Ｆ1´と母材３の弾性力Ｆ2＋Ｆ2´の合算と母材３とツバ付テーパーナット１との摩擦力Ｆ3により固定力が強力に働き母材３よりツバ付テーパーナット１の脱落を防止することができる。
【００２７】
図１.ａに示すツバ付テーパーナット１は、図１.ｂに示す従来技術でのツバ付テーパーナットの形状とほぼ同様であるが、ツバ部８下面から両端にテーパー円錐形拡大部4とテーパー円錐形縮小部５を有する円錐台形テーパー部６（1/20テーパー）でテーパー円錐形拡大部４の直径ＣφをＢ寸法の円柱形ストレート部７を設けることを特徴としたツバ付テーパーナットで本発明の最重要部である円柱形ストレート部７を設けたことで製作方法の容易化とＣ1φおよびＢ寸法の品質精度管理も容易になることで価格へ反映することが期待できる。
【００２８】
尚、ツバ付テーパーナット１の材料は、鉄鋼材、合金材、合成樹脂材等に置き換えてもよい。
【００２９】
ツバ付テーパーナット１の固定強度のためには、テーパー部よりストレート部にすることが押付力（Ｆ1＜Ｆ1´）、弾性力（Ｆ2＜Ｆ2´）ともに望ましいが、挿入時の作業性、取付位置精度に有効なテーパー部を最大限に残し、母材３（金属あるいは合成樹脂材等）へのツバ付テーパーナット１の挿入圧入（シマリバメ）時の圧入力Ｆ4の増大等を考慮し、実験検証の結果、母材３の物性およびサイズ等により、円柱形ストレート部の長さＢをツバ付テーパーナット１の全長Ａの1/5以下で圧入代Ｇ1を＋０μｍ〜１００μｍで設定された結合構造部品である。
【００３０】
挿入圧入（シマリバメ）されたツバ付テーパーナット１に挿入面より取付用部品１０を取付けた時、図３.ａ.ｂ.ｃに示す３種類の組立構造になる。
【００３１】
図３.ａは、ツバ付テーパーナット１のツバ部８の上面が母材３（金属あるいは合成樹脂材等）の上面より沈み込み取付用部品１０の下面とツバ部８の上面との間に隙間Ｅ2が発生する組立構造である。
【００３２】
母材３に取付用部品１０をセットした時に取付用部品１０の下面と母材３の上面は接触するが、挿入圧入（シマリバメ）で固定したツバ付テーパーナット１は母材３の上面より沈み込んだ状態になり、取付用部品１０の下面とツバ付テーパーナット１のツバ部８の上面との間に隙間Ｅ2が発生する。
【００３３】
母材３の種類による使用条件に合った一般的締付トルクＦ5により取付用部品１０を固定するためボルト１１により締め付けるが、この時の締付け回転力により母材３に固定されたツバ付テーパーナット１と母材３の上面との隙間Ｅ2に引き上げる引張力Ｆ6が発生し、母材３に固定されたツバ付テーパーナット１が浮き上がり、ボルト締付け時に空廻りして、取付用部品１０を取付けられない可能性がある。
【００３４】
図３.ｂは、母材３の上面よりツバ付テーパーナット１のツバ部８の上面が突出し、取付用部品１０の下面と母材３の上面との間に隙間Ｅ3が発生する組立構造である。
【００３５】
取付用部品１０を母材３にセットした時に母材３の上面よりツバ付テーパーナット１のツバ部８の上面が突出して、取付用部品１０の下面とツバ付テーパーナット１のツバ部８上面が接触し取付用部品１０の下面と母材３の上面との間に隙間Ｅ3が発生する。
【００３６】
取付用部品１０のを固定するためボルト１１を挿入し、母材３の種類による物性に合った一般的適正トルクＦ5で締付ける。
【００３７】
この時、ボルト１１を締付ける回転力によりツバ付テーパーナット１を母材３より引き上げるＦ6が発生するが、ツバ付テーパーナット１のツバ部８上面が取付用部品１０の下面と接触しているので、引き上げのストッパーとなる。
【００３８】
且つ、接触面で摩擦力Ｆ7が発生しツバ付テーパーナット１と母材３との空廻りを防止するので、一般適正締付けトルクＦ5を確保できる。
【００３９】
母材別の実験検証結果では、図３.ａの組立構造方式と比べ樹脂材系で２〜４倍、鉄鋼合金系で1.2〜２倍の締付けトルク強度Ｆ9´が可能となった。
【００４０】
図３.ｃは、ツバ付テーパーナット１を母材３に挿入圧入（シマリバメ）した時に母材３
の上面とツバ付テーパーナット１のツバ部８上面が直線上の同一面になるようにし、取付
用部品１０の下面との３面が接触して隙間のできない組立構造である。
【００４１】
取付用部品１０を固定するためセットしボルト１１を挿入し母材３の物性による一般適正締付けトルクＦ5で締付ける。
【００４２】
この時のツバ付テーパーナット１の固定力は図３.ｂの組立構造方式の強度に加えて  母材３の上面と取付用部品１０の下面との接触面積が大きくなり摩擦力Ｆ8が発生するため、ツバ付テーパーナット１の締付けトルク強度Ｆ9により母材３の空廻りを防止する。
【００４３】
以上のことから、３種類の組立構造の中で一番強力なボルト１１の締付けトルクを確保できるのが図３.ｃの組立構造方式である。
【００４４】
挿入圧入（シマリバメ）されたツバ付テーパーナット１の挿入面より取付用部品１０を固定用ボルト１１で締付ける組立構造方式は図３.ａ.ｂ.ｃの３方式がある。
【００４５】
本発明の目的は、挿入圧入（シマリバメ）されたツバ付テーパーナット１の母材３（金属あるいは合成樹脂材等）への固定力強化で、母材３の種類による物性に合った一般適正トルクＦ5以上の確保で組立構造により締付トルクの強度が大きく変動する。
【００４６】
種々、実験検証した結果、図３.ｃに示す組立構造方式が最も強い締付トルクＦ9を確保することが検証されている。組立方法を規定することで確実に図３.ｃの組立構造を構築することが可能となる。
【００４７】
図４.ａに示すように母材３のテーパー穴ツバ部１３の深さＤをツバ付テーパーナット１のツバ部８の厚さＣよりも大きく（Ｄ−Ｃ＝Ｅ）加工する。加工されたテーパー穴２にツバ付テーパーナット１を図４.ｂに示すように挿入圧入（シマリバメ）する。    
【００４８】
この時、圧入治具として用いるツバ付テーパーナット圧入押金１４は、ツバ付テーパーナット１のツバ部８の直径Ａφより、また、母材３のテーパー穴２のツバ溝部１３の直径より大きいＤφを備えており、ツバ付テーパーナット圧入押金１４を用いて圧入力Ｆ4の加圧によりツバ付テーパーナット1を確実に押し込んで母材３のテーパー穴２に埋め込み母材３の上面にて停止する。
【００４９】
母材３のテーパー穴ツバ部１３の溝深さＤがツバ付テーパーナット１のツバ部８のツバ厚さＣより大きいため、ツバ付テーパーナット１のツバ部８の下面と母材３のテーパー穴ツバ部１３の加工面との間に隙間Ｅ1が発生する。
【００５０】
ツバ付テーパーナット圧入押金１４は何の障害もなくツバ付テーパーナット１を母材３の上面まで埋め込むことができる。
【００５１】
確実に、以上の方法でツバ付テーパーナット１を母材３のテーパー穴２に埋め込むことで、母材３の上面とツバ付テーパーナット１のツバ部８の上面とが同一面となり取付用部  品１０の下面とが接触する組立構造の構築が可能となる。
【００５２】
図１.ａに示すツバ付テーパーナット１の円錐台形テーパー部６の拡大部４の円柱形ストレート部７を有したツバ付テーパーナット１と図４.ａ.ｂ.ｃに示す組立方法の手順により母材３の物性による適正締付トルク強度を上回る強固な締結部品と組立構造方式の組合せを提供する。
【００５３】
金属系板材に使用するスタッドボルトの固定方式としてはスポット溶接が主流であるが、溶接は特殊作業で完成後の良否判定が外観からでは困難な上、溶接部の反対面に変形・変
色等が生じる。
【００５４】
そして、金属系板材の薄板（1.0〜5.0ｍｍ）の穴明けはプレス加工が主流であるため、それらの問題点を解決するための結合構造部品である。また、プレス加工穴またはレーザー加工穴およびドリル穴（ストレート穴）にも適用可能である。
【００５５】
このプレス加工穴を活用したツバ無テーパーボルト３３の挿入圧入（シマリバメ）方式による固定構造の実施形態を図７.ａ.ｂに示す。
【００５６】
図５.ａは、本発明のツバ付テーパーナット１の形状からツバ部８を廃止したツバ無テーパーボルト（テーパー部材）３３である。
【００５７】
本提案は、これに限らずボルト部を図８.ａのツバ無ナットタイプ３４、図８.ｂのツバ無スタッドタイプ３５、図８.ｃのツバ無シャフトタイプ３６、図８.ｄのツバ無ネジ付スペーサータイプ３７、図８.ｅのツバ無穴付スペーサータイプ３８、図８.ｆのツバ無スペーサータイプ３９等の形状変更によることで他の結合構造部品に置き換えられる。
【００５８】
一般的プレス加工で製作したプレス加工穴２８の断面形状は図５．ｂに示すようにプレス面（ダレ面）２９のプレス加工穴Ｆφではダレが生じ、プレスせん断面（バリ面）３０の加工穴Ｇφはバリが生じる等、プレス加工の抜き方向の前後で指定穴寸法Ｅφより大きく加工される。
【００５９】
プレス面２９のプレス加工穴Ｆφよりプレスせん断面３０のプレス加工穴Ｇφの方が大きく加工される。
【００６０】
図６.ａ．ｂにツバ無テーパーボルト３３の挿入圧入方法を示す。ツバ無テーパーボルト３３は母材３（金属あるいは合成樹脂材等）のプレス面２９のプレス加工穴Ｆφに挿入する。
【００６１】
ツバ無テーパーボルト３３は挿入先端部が円錐台形テーパー部６に形成されているためプレス面２９のプレス加工穴に簡単にセットすることができる。
【００６２】
図６.ａに示すようにツバ無テーパーボルト３３の挿入時、指定プレス穴寸法Ｅφよりツバ無テーパーボルト３３の円柱形ストレート部のＣ1φが大きく挿入されたツバ無テーパーボルト３３はプレス面２９より浮いた状態となる。
【００６３】
また、プレス面２９のプレス加工穴Ｆφより、プレスせん断面３０のプレス加工穴Ｇφが大きいためツバ無テーパーボルト３３の円錐台形テーパー部６との間に隙間が生じる。この状態で図６.ｂに示すように圧入押金具３２により母材３のプレス面２９とツバ無テーパーボルト３３の底面が同一面になるように確実に圧入する。
【００６４】
確実に圧入することで図７.ａ．ｂに示すように圧入代Ｇ2は、圧入力Ｆ４により母材３の塑性変形によりツバ無テーパーボルト３３の円錐台形テーパー部６とプレスせん断面３０のプレス加工穴Ｇφに生じた隙間に母材３の材質が塑性変形して押し出され、ツバ無テーパー部３３と母材３の加工穴Ｇφの隙間を埋めることでツバ無テーパーボルト３３を母材３に強固に固定する。
【００６５】
ツバ部８を廃止することでツバ部８の下面と母材３の接触による摩擦力Ｆ3は消滅するが、ツバ無テーパーボルト３３の円柱形ストレート部７の寸法Ｂにより母材３への圧入量を増加させることで、ツバ無テーパーボルト３３を母材３への固定強度と締付強度の強化を図った。
【００６６】
ツバ無テーパーボルト３３の挿入圧入時、母材３が薄板金属板のため、圧入量Ｆ4により母材３が変形しやすいので図６.ａ．ｂに示すような圧入受治具３１と圧入押金具３２の組合せにより圧入作業を実施する。
【００６７】
本発明は、プレス穴を利用して挿入圧入が可能で圧入面に突起が残らないツバ無テーパーボルト３３の形状を特徴とする結合構造部品として提供することにある。
【符号の説明】
【００６８】
１．    ツバ付テーパーナット  
２．    テーパー穴
３．    母材
４．    テーパー円錐形拡大部
５．    テーパー円錐形縮小部
６．    円錐台形テーパー部  
７．    円柱形ストレート部
８．    ツバ部
９．    メネジ  
１０．  取付用部品
１１．  ボルト
１２．  ワッシャー
１３．  テーパー穴ツバ溝部
１４．  ツバ付テーパーナット圧入押金
１５．  ボルトタイプ
１６．  シャフトタイプ
１７．  スプリングフックタイプ
１８．  スタッドタイプ
１９．  クリンチングナットタイプ
２０．  ネジ付スペーサータイプ
２１．  穴付スペーサータイプ
２２．  スペーサータイプ
２３．  貫通穴用ナットタイプ
２４．  貫通穴用袋ナットタイプ
２５．  貫通穴用ボルトタイプ
２６．  貫通穴用スタッドタイプ
２７．  ボルトネジ部
２８．  プレス加工穴
２９．  プレス面（ダレ面）
３０．  プレスせん断（バリ面）
３１．  圧入受治具
３２．  圧入押金具
３３．  ツバ無テーパーボルト
３４．  ツバ無ナットタイプ
３５．  ツバ無スタットタイプ
３６．  ツバ無シャフトタイプ
３７．  ツバ無ネジ付スペーサータイプ
３８．  ツバ無穴付スペーサータイプ
３９．  ツバ無スペーサータイプ
Ａ  ：  ツバ付テーパーナット全長
Ａφ ：  ツバ付テーパーナットのツバ外径
Ｂ  ：  ツバ付テーパーナット円柱形ストレート部の長さ
Ｂφ ：  母材テーパー穴のツバ溝外径
Ｃ  ：  ツバ付テーパーナットのツバ厚さ
Ｃ1φ：  ツバ付テーパーナットの円柱形ストレート部の径    
Ｃ2φ：  母材テーパー穴のテーパー円錐形拡大外径
Ｄ  ：  母材のツバ溝深さ
Ｄφ ：  ツバ付テーパーナット圧入押金径
Ｅ1  ：  圧入後のツバ付テーパーナットのツバ下面とツバ溝面の隙間
Ｅ2  ：  圧入後のツバ付テーパーナットのツバ上面と母材上面の隙間
Ｅ3  ：  圧入後のツバ付テーパーナットのツバ上面との母材上面よりの突出量
Ｅφ ：  プレス加工穴径（指定径）
Ｆ1  ：  ツバ付テーパーナットのテーパ部（テーパー1/20）押付力
Ｆ1´：  ツバ付テーパーナットのストレート部（直角部）押付力
Ｆ2  ：  母材テーパー穴のテーパー部（テーパー1/20）弾性力
Ｆ2´：  母材テーパー穴のストレート部の圧入部（直角部）弾性力
Ｆ3  ：  ツバ付テーパー付テーパーナットと母材テーパー穴の摩擦力
Ｆ4  ：  ツバ付テーパーナットの母材テーパー穴への圧入力
Ｆ5  ：  一般的適正締付トルク（Ｔ系列の使用区分）  
Ｆ6  ：  引張力
Ｆ7  ：  ツバ付テーパーナットと取付部品の摩擦力
Ｆ8  ：  母材上面と取付部品下面の摩擦力
Ｆ9  ：  組立構造方式  図３.ｃのボルト締付トルク
Ｆ9´：  組立構造方式  図３.ｂのボルト締付トルク
Ｆ9″：  組立構造方式  図３.ａのボルト締付トルク
Ｆφ  ：  プレスダレ面径
Ｇ1  ：  ツバ付テーパーナットと母材テーパー穴の圧入代
Ｇ2  ：  ツバ無テーパーボルトと母材テーパー穴の圧入代
Ｇφ ：  プレスバリ面径  
【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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