(57)【要約】【課題】薄板相互をタッピンねじで締付ける場合に、できるだけ大きな締付トルクを確保できるようにする。【解決手段】一方の薄板１に、タッピンねじ用の締付穴１ａを有する皿状絞り部１ｂを形成するとともに、他方の薄板２に、皿状絞り部１ｂを内側から支持する支持部２ｂを設け、皿状絞り部１ｂおよび支持部２ｂによって締結部の厚さを実質的に厚くし、締付トルクによって発生する軸力を支持部２ｂによって皿状絞り部１ｂの内側より支持させ、皿状絞り部１ｂが座屈状態となることを防止し、ねじの首下の不完全ねじ部に入り込んでしまう場合に比べて大きな締付トルクで締付けを行うことができるようにする。【選択図】        図１
2005023944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板相互をタッピンねじにより締結する薄板のねじ締結構造であって、
一方の薄板に、前記タッピンねじ用の締付穴を有する皿状絞り部を形成するとともに、
他方の薄板に、前記皿状絞り部を内側から支持する支持部を設けたことを特徴とする薄板のねじ締結構造。
【請求項２】
薄板相互をタッピンねじにより締結する薄板のねじ締結構造であって、
一方の薄板に、前記タッピンねじ用の締付穴を有する第１の皿状絞り部を形成するとともに、
他方の薄板に、前記タッピンねじの軸部が挿通可能なばか穴を有しかつ前記一方の薄板上に該他方の薄板を重ね合わせたときに前記第１皿状絞り部と重畳可能で周縁部が前記タッピンねじの頭部端面と当接可能な第２の皿状絞り部を形成したことを特徴とする薄板のねじ締結構造。
【請求項３】
薄板相互をタッピンねじにより締結する薄板のねじ締結構造であって、
一方の薄板に、前記タッピンねじ用の締付穴を有する皿状絞り部を形成するとともに、
他方の薄板に、前記タッピンねじの軸部が挿通可能な内径を有しかつ基端周縁部が該タッピンねじの頭部端面と当接可能なバーリングを形成し、
前記一方の薄板上に該他方の薄板を重ね合わせたときに前記バーリングが前記皿状絞り部内に嵌入してその先端が該皿状絞り部の底部の締付穴周縁部に接触あるいは当接するように設定したことを特徴とする薄板のねじ締結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄板相互を例えばＪＩＳ  Ｂ１１２２  に規定する２種の十字穴付タッピンねじ（以下、これらを単にタッピンねじと称す）で締付ける場合に、大きな締付トルクを確保することができる薄板のねじ締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タッピンねじは、ねじのピッチが大きく、かつねじの山径と谷径の差が大きい。したがって、このようなタッピンねじを用いて、そのねじピッチよりも板厚の薄い薄板相互を締結する場合、薄板相互の締結部がフラットであれば、締め切ったときに、締結部がタッピンねじの首下の不完全ねじ部に入ってしまい、空回り状態となって、締付けが不充分となるだけでなく、緩めて外すことも不可能な状態に陥ってしまう。
【０００３】
そこで、フラットな薄板相互の締結部に、弾性体を介して別体からなる皿形の座金を倒伏状態に押し当て、これによって締結部の厚さを確保し、皿形座金の底部側よりタッピンねじを挿入して締付けるようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５９−３０９１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フラットな薄板相互の締結部に弾性体を介して皿形の座金を倒伏状態に押し当て、皿形座金の底部側よりタッピンねじにより締付けるようにしたものにあっては、皿形座金の凹部形状によって締結部の厚さを実質的に厚くすることができるものの、皿形座金と薄板締結部との間に配置された弾性体は締結部のシールが主な目的であって、締結部のバックアップとして設置されたものでないため、バックアップ力が弱く、締付トルクによって薄板相互の締結部が変形するのを防ぐことができず、締付トルクを大きくすることができなかった。
【０００６】
本発明の技術的課題は、薄板相互をタッピンねじで締付ける場合に、できるだけ大きな締付トルクを確保できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄板のねじ締結構造は、下記の構成からなるものである。すなわち、薄板相互をタッピンねじにより締結する薄板のねじ締結構造であって、一方の薄板に、タッピンねじ用の締付穴を有する皿状絞り部を形成するとともに、他方の薄板に、皿状絞り部を内側から支持する支持部を設けたものである。
【０００８】
本発明の薄板のねじ締結構造のように、一方の薄板に、タッピンねじ用の締付穴を有する皿状絞り部を形成するとともに、他方の薄板に、皿状絞り部を内側から支持する支持部を設けることで、皿状絞り部および支持部によって締結部の厚さを実質的に厚くできるだけでなく、締付トルクによって発生する軸力を支持部によって皿状絞り部の内側より支持することができる。そして、皿状絞り部が座屈状態となることを防止することができ、ねじの首下の不完全ねじ部に入り込んでしまう場合に比べて大きな締付トルクで締付けを行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
図１は本発明の第１の実施形態に係る薄板のねじ締結構造の締結前と締結後の状態を示す断面図である。
【００１０】
本実施形態の薄板のねじ締結構造は、一方の薄板１と他方の薄板２を互いにタッピンねじ３により締結するものであり、一方の薄板１には、底部にタッピンねじ３用の締付穴１ａを有する第１の皿状絞り部１ｂが形成されているとともに、他方の薄板２には、底部にタッピンねじ３の軸部３ａが挿通可能なばか穴２ａを有しかつ前記薄板１上に当該薄板２を重ね合わせたときに薄板１側の第１皿状絞り部１ｂと重畳可能な第２の皿状絞り部２ｂが形成されている。つまり、第２の皿状絞り部２ｂは、第１の皿状絞り部１ｂを内側から支持する支持部を構成するもので、薄板１上に薄板２を積み重ねた時に、第１の皿状絞り部１ｂの内面と第２の皿状絞り部２ｂの外面が接することができるようになっている。また、第２皿状絞り部２ｂの周縁部２ｃが、タッピンねじ３の頭部端面３ｂと当接可能に構成されている。
【００１１】
以上の構成を有する本実施形態の薄板のねじ締結構造において、薄板１，２相互を締結するには、まず一方の薄板１の第１皿状絞り部１ｂの上に他方の薄板２の第２皿状絞り部２ｂを重ね合わせて締結部の位置決めを行い、次いで薄板２側のばか穴２ａから薄板１の締付穴１ａに向けてタッピンねじ３の軸部３ａを挿入し、締め付ける。これにより、図１の右図の如く第１皿状絞り部１ｂ上に重ねた第２皿状絞り部２ｂの周縁部２ｃがタッピンねじ３の頭部端面３ｂと当接し、第２皿状絞り部２ｂの底面側が第１皿状絞り部１ｂに押し付けられて、第１皿状絞り部１ｂのバックアップとして働き、締付トルクによって発生する軸力を第１皿状絞り部１ｂの内側より支え、第１皿状絞り部１ｂが座屈状態となることを防止する。
【００１２】
このように本実施形態の薄板のねじ締結構造においては、第１及び第２皿状絞り部１ｂ，２ｂによって締結部の厚さを実質的に厚くできるだけでなく、締付トルクによって発生する軸力を第２皿状絞り部２ｂによって第１皿状絞り部１ｂの内側より支持することができて、第１皿状絞り部１ｂが座屈状態となることを防止することができる。このため、ねじの首下の不完全ねじ部に入り込んでしまう場合に比べて大きな締付トルクで締付けを行うことができる。
【００１３】
実施形態２．
図２は本発明の第２の実施形態に係る薄板のねじ締結構造の締結前と締結後の状態を示す断面図であり、図中、前述の第１実施形態のもの（図１）と同一部分には同一符号を付してある。
【００１４】
本実施形態の薄板のねじ締結構造は、一方の薄板１に、前述の第１実施形態で説明した第１皿状絞り部と同様の締付穴１ａ付きの皿状絞り部１ｂを形成するとともに、他方の薄板２に、皿状絞り部１ｂを内側から支持する支持部となるバーリング２ｄを形成したものである。
【００１５】
これを更に詳述すると、バーリング２ｄは、タッピンねじ３の軸部３ａが挿通可能な内径を有しかつ基端周縁部２ｅがタッピンねじ３の頭部端面３ｂと当接可能に形成されており、一方の薄板１上に他方の薄板２を重ね合わせて締結部の位置決めを行ったときにバーリング２ｄが皿状絞り部１ｂ内に嵌入してその先端２ｆが皿状絞り部１ｂの底部の締付穴周縁部に接触あるいは当接し、その状態で締め付けが行われるように構成されている。
【００１６】
以上の構成を有する本実施形態の薄板のねじ締結構造において、薄板１，２相互を締結するには、まず一方の薄板１の皿状絞り部１ｂ内に他方の薄板２のバーリング２ｄを嵌入させて締結部の位置決めを行い、次いでバーリング２ｄの基端側から薄板１の締付穴１ａに向けてタッピンねじ３の軸部３ａを挿入し、締め付ける。これにより、図２の右図の如く皿状絞り部１ｂ内に嵌入したバーリング２ｄの先端２ｆが皿状絞り部１ｂの底部の締付穴周縁部と、また、バーリング２ｄの基端周縁部２ｅがタッピンねじ３の頭部端面３ｂと、それぞれ当接し、バーリング２ｄが皿状絞り部１ｂに押し付けられて、皿状絞り部１ｂのバックアップとして働き、締付トルクによって発生する軸力を皿状絞り部１ｂの内側より支え、皿状絞り部１ｂが座屈状態となることを防止する。
【００１７】
このように本実施形態の薄板のねじ締結構造においては、皿状絞り部１ｂとバーリング２ｄによって締結部の厚さを実質的に厚くできるだけでなく、締付トルクによって発生する軸力をバーリング２ｄによって皿状絞り部１ｂの内側より支持することができて、皿状絞り部１ｂが座屈状態となることを防止することができる。このため、ねじの首下の不完全ねじ部に入り込んでしまう場合に比べて大きな締付トルクで締付けを行うことができる。
【００１８】
図３及び図４はいずれも前述の各実施形態によるねじ締結構造部の強度増強効果を確認するための比較例として作成した薄板のねじ締結構造部を示す断面図であり、各図中、前述の第１及び第２実施形態のものと同一部分には同一符号を付してある。
【００１９】
図３の比較例は、一方の薄板１０に、前述の第２実施形態で説明したバーリングと同様のバーリング１０ｄを形成するとともに、他方の薄板２０の締結部はフラットのままとしてねじ挿通用のばか穴２０ａのみを形成したもの、図４の比較例は、一方の薄板１０に、前述の第１及び第２実施形態で説明した締付穴付き皿状絞り部と同様の締付穴１０ａを有する皿状絞り部１０ｂを形成するとともに、他方の薄板２０の締結部はフラットのままとしてねじ挿通用のばか穴２０ａのみを形成したものであり、いずれの比較例も前述の第１及び第２実施形態のものと同一規格のタッピンねじ３を用いている。
【００２０】
いずれの比較例も、締結部の厚さをバーリング１０ｄや皿状絞り部１０ｂによって確保しているものの、薄板１０そのものは板厚が薄いため、ねじの山径と谷径の差が大きいタッピンねじ３によって締め付けた場合、図３の比較例の場合は、バーリング１０ｄが崩れてしまい、強度が確保できなかった。
また、図４の比較例の場合は、皿状絞り部１０ｂが座屈する現象が見られた。
【００２１】
本発明者等による測定結果では、バーリング１０ｄを有する図３の比較例での締付トルク許容値を基準としたとき、図４の比較例の締付トルク許容値はその約１．０６倍の値となり、前述の各実施形態（図１及び図２）の場合の締付トルク許容値はその約１．３５倍の値となったことが確認された。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、一方の薄板に、タッピンねじ用の締付穴を有する皿状絞り部を形成するとともに、他方の薄板に、皿状絞り部を内側から支持する支持部を設けたので、皿状絞り部および支持部によって締結部の厚さを実質的に厚くできるだけでなく、締付トルクによって発生する軸力を支持部によって皿状絞り部の内側より支持することができて、皿状絞り部が座屈状態となることを防止することができた。このため、ねじの首下の不完全ねじ部に入り込んでしまう場合に比べて大きな締付トルクで締付けを行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薄板のねじ締結構造の締結前と締結後の状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る薄板のねじ締結構造の締結前と締結後の状態を示す断面図である。
【図３】本発明による強度増強効果を確認するための比較例におけるねじ締結前と締結後の状態を示す断面図である。
【図４】本発明による強度増強効果を確認するための別の比較例におけるねじ締結前と締結後の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  一方の薄板、１ａ  締付穴、１ｂ  第１の皿状絞り部、２  他方の薄板、２ａ  ばか穴、２ｂ  第２の皿状絞り部（支持部）、２ｃ  第２の皿状絞り部の周縁部、２ｄ  バーリング（支持部）、２ｅ  バーリングの基端周縁部、２ｆ  バーリングの先端、３  タッピンねじ、３ａ  タッピンねじの軸部、３ｂ  タッピンねじの頭部端面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005023944.tif 000005
【図４】
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