(57)【要約】【課題】雌ネジネジ山部を螺旋形状山側稜線で構成しそれを制御することで雄ネジとの干渉範囲を有効に確保し、所望の締結力を得ることが可能な板ナットを提供することにある。【解決手段】金属プレートから形成される板ナットにおいて、前記金属プレート１に丸穴２を開口し、前記丸穴２の一縁から前記金属プレート１の外側方向に向けて切り欠き部３を形成し、前記切り欠き部３と前記丸穴２の接合部７を前記金属プレート１平面上で前記丸穴２と同心でかつ前記丸穴より大径となる円６の円周上を曲げ線として、前記金属プレート１表面から上方向へ曲げて前記大径円６から上昇する斜面１ａを形成し、前記斜面１ａの前記丸穴側縁部を雌ネジのネジ山部５として構成し、前記斜面１ａの前記丸穴側縁部の変位量を局部的に増加する変位部分８を備えた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属プレートから形成される板ナットにおいて、前記金属プレートに丸穴を開口し、前記丸穴の一縁から前記金属プレートの外側方向に向けて切り欠き部を形成し、前記切り欠き部と前記丸穴の接合部を前記金属プレート平面上で前記丸穴と同心でかつ前記丸穴より大径となる円の円周上を曲げ線として、前記金属プレート表面から上方向へ曲げて前記大径円から上昇する斜面を形成し、前記斜面の前記丸穴側縁部を雌ネジのネジ山部として構成し、前記斜面の前記丸穴側縁部の変位量を局部的に増加する変位部分を備えたことを特徴とする板ナット。
【請求項２】
前記丸穴の一縁から外側方向に向けて切り欠いた前記切り欠き部を溝の形に形成することを特徴とする請求項１記載の板ナット。
【請求項３】
前記切り欠き部が、前記曲げ線を形成する前記金属プレート平面上で前記丸穴と同心でかつ前記丸穴より大径となる円の円周よりも外側まで形成されることを特徴とする請求項１記載の板ナット。
【請求項４】
請求項１記載の板ナットの成形を可能とするパンチを備えたことを特徴とする金型構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネジ締結するために金属プレートを塑性加工することで製造される板ナットおよび前記板ナットの成形を可能とする金型構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の従来技術として、特許文献１が存在する。
【０００３】
従来、薄板金属プレートにネジ締結する際には、金属プレートに対しバーリング加工を施しネジ締結する技術が一般的に実施されている。しかしこの技術では金属プレートが薄板になるにしたがい、バーリング形状は小さくなり、それに伴い適用可能な雄ネジ呼び径も小さくなるために、所望の締結力を得られない、また、雄ネジ呼び径が小さくなることでネジ締結時の作業性が劣るといった問題を有している。
【０００４】
この改善策として、とくに薄板金属プレートにネジ締結する目的で、まず、金属プレートへの締結に使用する雄ネジの有効径で形成される下穴とともにその穴の一縁から外側方向に向けて切り欠きを形成する。これによって得られた下穴部分を金属プレート表面上から対象とする雄ネジ１ピッチ分だけ変位させることによって螺旋形状部分を形成し、その螺旋形状部分を雌ネジネジ山部として構成する板ナットを得ることを可能とする技術が知られている。
【０００５】
図１４、図１５および図１６は従来の板ナットを示す、それぞれ、平面図、左側面図および正面図である。上述したごとく、金属プレート１への締結に使用する雄ネジの有効径で丸穴（下穴）２を形成し、この丸穴（下穴）２の一縁から外側方向に向けて切り欠き部３を形成する。下穴部分４を金属プレート１表面上から対象とする雄ネジ１ピッチ分だけ変位させることによって螺旋形状部分５を形成し、その螺旋形状を雌ネジネジ山部５として構成する板ナットを得る。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０６−０７４２２５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複写機構成部品でのネジ締結においては、相手部品との接合面側には突起形状等を構成することが嫌われ、また雄ネジ呼び径は汎用性を損なわない使用頻度の高い範囲（Ｍ３、Ｍ４）での適用を強く要求される。
【０００８】
こういった箇所に上記従来技術の雌ネジを適用する場合、板金プレートに対する下穴部分の変位方向は相手部品との接合面と逆側一方向（図１４参照）であることを要求され、また雄ねじ呼び径は使用頻度の高い範囲（Ｍ３、Ｍ４）での適用が要求される。
【０００９】
図１７は従来の板ナットを使用した場合のネジ締結状態を示す概略図である。図において、雄ネジ部９に板ナットＡの雌ネジネジ山部５が係合している。このような条件の下で、上記板ナットＡ、すなわち、雌ネジ形状部分を適用する場合、雌ネジネジ山部５を形成する螺旋形状部分の山側稜線の変位が大きくなるにしたがって雄ネジ部９との干渉が保たれなくなる現象が発生してしまう（図１７の７Ａ参照）。
【００１０】
この原因は、以下の通り説明できる。図１８は図１７のネジ締結状態において板ナットのみを略示する図である。雌ネジネジ山部５を形成する螺旋形状部分を下穴一周分（θ＝０°〜３６０°）に対し片側方向に雄ネジ１ピッチ分（＝ｈｐ）変位させることにおいて、雌ネジネジ山部５の変位量（＝Ｈ）は下記式によって与えられる。
【００１１】
Ｈ　　＝　ｈｐ×θ／３６０°…（図１８のＨ１、Ｈ２）
【００１２】
この条件で金属プレート１を曲げると、θが大きくなるにしたがってＨはθに比例して増加するが、螺旋形状部分の山側稜線の変位（図１８のＺ１、Ｚ２）は小さくなる。これにより図１７中の７Ａに示す現象が発生する。
【００１３】
したがって、従来技術の板ナットの雌ネジ形状部分は上記現象が発生することで雄ネジ部９と雌ネジネジ山部５の干渉範囲（図１７の７Ａ）が減少してしまい所望の締結力を得ることができない問題を有している。
【００１４】
そこで本発明の目的は、上記の問題を解消するために、雌ネジネジ山部を螺旋形状山側稜線、すなわち、金属プレート上の斜面の丸穴側縁部分で構成しそれを制御することで雄ネジとの干渉範囲を有効に確保し、所望の締結力を得ることが可能な板ナットと、この板ナットを成形可能とする金型構造を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、金属プレートから形成される板ナットにおいて、前記金属プレートに丸穴を開口し、前記丸穴の一縁から前記金属プレートの外側方向に向けて切り欠き部を形成し、前記切り欠き部と前記丸穴の接合部を前記金属プレート平面上で前記丸穴と同心でかつ前記丸穴より大径となる円の円周上を曲げ線として、前記金属プレート表面から上方向へ曲げて前記大径円から上昇する斜面を形成し、前記斜面の前記丸穴側縁部を雌ネジのネジ山部として構成し、前記斜面の前記丸穴側縁部の変位量を局部的に増加する変位部分を備えた板ナットを最も主要な特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明では、前記丸穴の一縁から外側方向に向けて切り欠いた前記切り欠き部を溝の形に形成する請求項１記載の板ナットを主要な特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明では、前記切り欠き部が、前記曲げ線を形成する前記金属プレート平面上で前記丸穴と同心でかつ前記丸穴より大径となる円の円周よりも外側まで形成される請求項１記載の板ナットを主要な特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の板ナットの成形を可能とするパンチを備えたことを特徴とする金型構造を主要な特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について実施の形態に基づき構成および動作を説明する。図１は本発明の板ナットの実施の形態を示す斜視図である。図２は図１の板ナットの上面図である。
【００２０】
図１および図２において、板ナットＡの本体である金属プレート１に丸穴２を開口している。この丸穴２の一縁から金属プレート１の外側方向に向けて切り欠き部３を形成する。丸穴２の円周部（縁部）を、金属プレート１の平面上でその丸穴２と同心でかつその丸穴２より大径となる円６の円周上を曲げ線として金属プレート１表面から上方向へ曲げて変位させる。
【００２１】
丸穴２の円周部の一方向への曲げ変位によって、丸穴２の円周部には、曲げ線として役立つ大径となる円６を基部とした斜面１ａが形成される。この斜面１ａはねじ山としてみれば螺旋形状部分であり、この螺旋形状の山側稜線、すなわち斜面１ａの丸穴側縁部を雌ネジネジ山部５として構成する。
【００２２】
これによって雌ネジ形状部分５を有する板ナットＡが構成される。丸穴２の円周部には、螺旋形状の山側稜線の変位量を局部的に増加する変位部分８が設けられ、これにより、対象とする雄ネジピッチより局部的に広いピッチを有することができる。
【００２３】
上記において、金属プレート１に開口した丸穴２の一縁から金属プレート１の外側方向に向けて切り欠いた切り欠き部３は、金属プレート１において抜き加工を行う上で加工性の良い溝形状部分として形成されている。
【００２４】
また上記形状における切り欠き部３と丸穴２との接合部７は、螺旋形状を形成するために丸穴２と同心でかつその丸穴２より大径となる円６の円周上を曲げ線として金属プレート１表面から上方向へ曲げにより変位させる。このために変位差が最大となるため、切り欠き部３を大径円６よりも外側まで形成することで曲げ加工の加工性の向上が図られている。
【００２５】
図３は本発明における板ナットと締結対象とする雄ネジとの干渉状態を示す特性図である。雌ネジ一周分に対する雌ネジネジ山部５を構成する螺旋形状の山側稜線（斜面１ａの丸穴側縁部）の変位量［ｙθ］、およびその雌ネジネジ山部５に対抗する雄ネジ９の干渉部変位量［Ｙθ］を示している。
【００２６】
図３における雌ネジ側変位量［ｙθ］は雌ネジ一周分に対し締結対象とする雄ネジ９の１ピッチ分変位することを基本とし、図３中の２Ａ部（図１および図２の８に該当）で局部的に変位量を強めるように制御されていることを特徴としている。
【００２７】
雌ネジ側変位量ｙθに対し変位を制御しなかった場合は図３中の雌ネジネジ山部（制御無し）ｙθ’で示される。ｙθ’は雄ネジ干渉部変位量Ｙθより低い変位となる範囲が広く発生しており、この範囲において両方のネジ部が干渉しないことを示している。
【００２８】
これに対し上記の変位制御を施したｙθでは、図３に示す通りｙθの変位量がＹθの変位量よりも高くなることで、雌ネジのピッチが雄ネジピッチよりも広くなるように形成される特徴が得られ、これによりネジ部干渉範囲が向上する。
【００２９】
図４は図３の特性図に関連して雌ネジネジ山部と雄ネジネジ山部との干渉状態を示す概略図である。図５は図４のＢ部を拡大して示す詳細図である。
【００３０】
図６は雌ネジネジ山部の変位量を制御する前後のネジ干渉状態を示す断面図である。図６において点線部５ａは雌ネジネジ山部５の変位の制御前を示し、実線部５は制御後を示す。雌ネジネジ山部５の変位の制御により雌ネジネジ山部５を構成する螺旋形状山側稜線（斜面１ａの丸穴側縁部）５ｂが雄ネジ９と干渉する。したがって、上記の雌ネジネジ山部５の変位の制御によりネジ締結時の雌ネジと雄ネジの干渉範囲が向上し、所望の締結力を得ることが可能となる。
【００３１】
図７はネジ締結時に雌ネジ形状に発生する反力を説明する概略図である。雌ネジピッチが雄ネジピッチより広いことからネジ締結時には雌ネジ形状部分において弾性変形が発生することによりその反力（４Ａ）によってネジ締結部５ｃの緩み防止力が向上される。
【００３２】
図８は本発明の板ナットを成形可能とする金型構造のパンチの形状を示す平面図である。図９は図８のパンチの形状の側面図である。パンチ１０は成形する雌ネジ一周に対し雄ネジ１ピッチ分だけ変位することを基本とした形状部分１１を先端に有している。
【００３３】
図１０は図８のパンチの先端形状を示す平面図である。図１１は図１０のパンチの先端形状を示す右側面図である。図１２は図１０のパンチの先端形状を示す左側面図である。図１３は図１０のパンチの先端形状を示す正面図である。図１に示した螺旋形状の変位量を局部的に制御するための変位部分８に対応する形状部分１２が施されている。ダイ側は単純円筒形状で構成される。
【００３４】
本発明による板ナットを適用し得る複写機構成部品について簡単に説明する。複写機構成部品の中で、とくに複写機電送部品のブラケットなどのように電送基盤の本体に対する保持が主機能となっている部品においては、とくに高強度を要求されず金属プレート厚さ：ｔ＝０．６ｍｍ程度で機能を果たすとされている。
【００３５】
しかし、バーリング形状部材によるネジ締結において使用頻度の高いネジ呼び径範囲（Ｍ３、Ｍ４）への対応では雌ネジ強度不足によるネジバカ（空回り）の多発等締結品質に不具合を有しており、ｔ＝０．８ｍｍ以上の金属プレートでの対応が必要とされている。これについて本発明の雌ネジ形状部分を有する板ナットを適用することにより、上記締結品質の不具合は解消され、ブラケットの薄板化が図れることによって材料使用量が低減でき、コストダウンが達成できる。
【００３６】
また、複写機構成部品の中では感光体回りの部品などネジ締結による切り粉の発生を嫌う箇所がある。通常のバーリング形状部材によるネジ締結では、雌ネジ成形としてタップ加工が必要となり切り粉が発生しやすく、締結後に切り粉が落下し周辺部品へ影響を与える（感光体への傷発生など）場合がある。
【００３７】
しかしながら、本発明による板ナットは金属プレートを変位させることで雌ネジ形状部分を得るためにタップ加工が必要とされないため切り粉発生の防止も可能となる。これにより切り粉発生を嫌う箇所への本発明による板ナットの適用により製品品質の安定化も図れる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１においては、金属プレートから形成される板ナットにおいて、前記金属プレートに丸穴を開口し、前記丸穴の一縁から前記金属プレートの外側方向に向けて切り欠き部を形成し、前記切り欠き部と前記丸穴の接合部を前記金属プレート平面上で前記丸穴と同心でかつ前記丸穴より大径となる円の円周上を曲げ線として、前記金属プレート表面から上方向へ曲げて前記大径円から上昇する斜面を形成し、前記斜面の前記丸穴側縁部を雌ネジのネジ山部として構成し、前記斜面の前記丸穴側縁部の変位量を局部的に増加する変位部分を備えたことで、対象とする雄ネジピッチより局部的に広いピッチを有することが可能で、これにより雌ネジ部と雄ネジ部とのネジ干渉範囲が向上し所望の締結力を得ることが可能となる。
【００３９】
また、締結時に雌ネジネジ山部が弾性変形することによってその反力によりネジ緩みに対する防止力が向上する。
【００４０】
請求項２においては、前記丸穴の一縁から外側方向に向けて切り欠いた前記切り欠き部を溝の形に形成することで、金属プレートの抜き加工において加工性が向上される。
【００４１】
請求項３においては、前記切り欠き部が、前記曲げ線を形成する前記金属プレート平面上で前記丸穴と同心でかつ前記丸穴より大径となる円の円周よりも外側まで形成されることで、曲げによる最大変位差を発生する箇所での曲げ加工の加工性が向上される。
【００４２】
請求項４においては、請求項１記載の板ナットの成形を可能とするパンチを備えた金型構造を使用することでプレス加工によって安定した板ナットの供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板ナットの実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１の板ナットの上面図である。
【図３】本発明における板ナットと締結対象とする雄ネジとの干渉状態を示す特性図である。
【図４】図３の特性図に関連して雌ネジネジ山部と雄ネジネジ山部との干渉状態を示す概略図である。
【図５】図４のＢ部を拡大して示す詳細図である。
【図６】雌ネジネジ山部の変位量を制御する前後のネジ干渉状態を示す断面図である。
【図７】ネジ締結時に雌ネジ形状に発生する反力を説明する概略図である。
【図８】本発明の板ナットを成形可能とする金型構造のパンチの形状を示す平面図である。
【図９】図８のパンチの形状の側面図である。
【図１０】図８のパンチの先端形状を示す平面図である。
【図１１】図１０のパンチの先端形状を示す右側面図である。
【図１２】図１０のパンチの先端形状を示す左側面図である。
【図１３】図１０のパンチの先端形状を示す正面図である。
【図１４】従来の板ナットを示す平面図である。
【図１５】図１４の板ナットを示す左側面図である。
【図１６】図１４の板ナットを示す正面図である。
【図１７】従来の板ナットを使用した場合のネジ締結状態を示す概略図である。
【図１８】図１７のネジ締結状態において板ナットのみを略示する図である。
【符号の説明】
Ａ　板ナット
１　金属プレート
１ａ　斜面
２　丸穴
３　切り欠き部（溝）
５　斜面の丸穴側縁部（雌ネジねじ山部）
６　丸穴２より大径の円（曲げ線）
７　接合部
８　変位部分（斜面の丸穴側縁部の変位量を局部的に増加する部分）
１０　パンチ
【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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