(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板材に予め設けた取付孔にねじ軸部を挿通し、かしめ結合により前記金属板材に固着されるクリンチボルトであって、
前記ねじ軸部の一端に設けた頭部直下の首下軸部に複数の突条部と凹部とが周方向に交互に設けられ、
前記突条部は、その外側面を前記頭部側の端部から前記ねじ軸部側の端部に向けて外拡がりのテーパ面として、前記ねじ軸部側の端部が前記頭部側の端部より大径に形成されていて、
前記金属板材に設けた前記取付孔は、孔径が前記突条部の最大径より僅かに大径に形成され、該取付孔周縁の前記金属板材のみを部分的にかしめ変形（塑性変形）させて、前記突条部と前記凹部に喰い込ませることにより、回り止め機能と抜け止め機能を兼ね備える構成としたことを特徴とするクリンチボルト。
【請求項２】
前記凹部が、円弧状凹面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のクリンチボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板材に予め設けた取付孔にねじ軸部を挿通し、かしめ結合により前記金属板材に固着するクリンチボルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品や建築金物等の接合体を構成する金属板材の所定位置にボルトを植え付ける場合、従来は溶接ボルトやスタッドボルトが多用されている。しかし、溶接作業を伴うこの種ボルトは、塗装された鋼板やめっき処理された鋼板には溶着が困難であり、また、溶接作業の前後に手間を要するものであった。さらに、溶接作業の際に発生するガスが人体に悪影響をもたらすなどの問題もあり、作業環境の面からも溶接を用いないボルトの植え付け作業が求められている。
【０００３】
このような問題を解決するため、金属板材に予め設けた取付孔にねじ軸部を挿通し、かしめ結合によって前記金属板材にボルトを植え付け固着するクリンチボルトが種々開発され、採用されている。このようなクリンチボルトは通常、かしめ結合により固着する金属板材に対して回り止め機能と抜け止め機能を備えていることが求められる。
【０００４】
例えば、特許文献１にはボルト頭部の座面にかしめ用突起部を設けた回り止め機能を備え、ボルト頭部直下の首下軸部に抜け止め機能を備えたクリンチボルトが開示されている。該クリンチボルトは、ねじ軸部の軸径に対して頭部の外径寸法が大きくなり、取付け部位の制約や重量増、コスト高などの問題が伴うものである。
【０００５】
また、特許文献２及び特許文献３には、頭部直下の首下軸部の外周面にセレーション部を設けたクリンチボルトが開示されている。該クリンチボルトは、金属板材に設けた取付孔にねじ軸部を挿通し、前記セレーション部を前記取付孔周縁の前記金属板材に喰い込ませることで回り止め機能を備え、同時に前記セレーション部の前記ねじ軸部側の端部を前記頭部側に圧縮変形させて抜け止め機能を備える構造である。そして、前記首下軸部に設けたセレーション部の軸方向への圧縮変形に因って、ねじ軸部の寸法や形状が影響を受けないようにするため、前記セレーション部と前記ねじ軸部と間に本来の締結には必要の無い軸部が設けられている。また、前記セレーション部の圧縮変形に伴って、同様の締結には必要の無い軸部が発生する。したがって、全体としてねじ軸部を含む軸部の全長が必要以上に長くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来のクリンチボルトの問題点に鑑みてなされたものであり、頭部の外径寸法は小さくしながら、しかも不必要な軸部の増大を抑制して、回り止め機能と抜け止め機能とを兼ね備える構成としたクリンチボルト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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、金属板材に予め設けた取付孔にねじ軸部を挿通し、かしめ結合により前記金属板材に固着されるクリンチボルトであって、前記ねじ軸部の一端に設けた頭部直下の首下軸部に複数の突条部と凹部とが周方向に交互に設けられ、前記突条部は、その外側面を前記頭部側の端部から前記ねじ軸部側の端部に向けて外拡がりのテーパ面として、前記ねじ軸部側の端部が前記頭部側の端部より大径に形成されていて、前記金属板材に設けた前記取付孔は、孔径が前記突条部の最大径より僅かに大径に形成され、該取付孔周縁の前記金属板材のみを部分的にかしめ変形（塑性変形）させて、前記突条部と前記凹部に喰い込ませることにより、回り止め機能と抜け止め機能を兼ね備える構成としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のクリンチボルトは、頭部直下の首下軸部に複数の突条部と凹部とが周方向に交互に設けられ、前記突条部は、その外側面を前記頭部側の端部から前記ねじ軸部側の端部に向けて外拡がりのテーパ面として、前記ねじ軸部側の端部が前記頭部側の端部より大径に形成されていて、金属板材に設けた孔径が前記突条部の最大径より僅かに大径の取付孔に前記ねじ軸部を挿通し、該取付孔周縁の前記金属板材のみを部分的にかしめ変形（塑性変形）させて、前記突条部と前記凹部に喰い込ませることにより、回り止め機能と抜け止め機能を兼ね備える構成であるから、頭部の外径寸法は小さくしながら、不必要な軸部の増大を抑制して、回り止め機能と抜け止め機能とを兼ね備えたクリンチボルトを得ることができる。
【０００９】
また、前記金属板材の前記取付孔の周縁部分のみをかしめ変形（塑性変形）させるだけで、前記首下軸部の前記突条部と前記凹部はかしめ変形させないので、かしめ結合作業が容易で、しかも前記首下軸部の強度も十分確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るクリンチボルトの正面図である。
【図２】同上クリンチボルトをねじ軸部側から見た平面図である。
【図３】同上クリンチボルト要部の斜視図である。
【図４】同上クリンチボルトのかしめ結合工程の準備状態を示す要部縦断正面図である。
【図５】同上クリンチボルトのかしめ結合工程のかしめ状態を示す要部縦断正面図である。
【図６】同上クリンチボルトを金属板材にかしめ結合した状態を示す要部縦断正面図である。
【図７】図６のねじ軸部側から見た平面図である。
【図８】図７の８−８線に沿う断面図ある。
【図９】図７の９−９線に沿う断面図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１ないし図３は、本発明に係るクリンチボルト１を示している。該クリンチボルト１は、ねじ軸部２の一端に設けた頭部３直下の首下軸部に複数の突条部４と凹部５とが周方向に交互に設けられた構造である。各突条部４は、その外側面６が頭部３側の端部４ａからねじ軸部２側の端部４ｂに向けて外拡がりのテーパ面に形成されていて、端部４ｂの外径Ｂが端部４ａの外径Ａより大径で、端部４ｂの外径Ｂが最大径になっている。そして、端部４ｂの外径Ｂは、図示の実施例ではねじ軸部２の外径Ｄより若干大きくなっているが、ねじ軸部２の外径Ｄと等しくしてもよい。一方、凹部５は、円弧状凹面に形成されている。
【００１３】
図４及び図５は、上記構成を有する本発明のクリンチボルト１を金属板材１０にかしめ結合により固着するかしめ工程を示している。
【００１４】
金属板材１０には予め取付孔１１が打抜き加工されている。該取付孔１１は、クリンチボルト１の突条部４のねじ軸部２側の端部４ｂの外径Ｂ、すなわち突条部４の最大径より僅かに大径に形成されていて、ねじ軸部２を取付孔１１に挿通し、首下軸部の突条部４と凹部５が取付孔１１に嵌め合わされた姿勢でかしめダイス１５にセットされる。
【００１５】
かしめダイス１５は、ねじ軸部２を挿入して支持する支持孔１６を有し、該支持孔１６の上端開口近傍は突条部４の外径Ｂとほぼ等しい拡径開口部１６ａに形成されており、該拡径開口部１６ａの上端開口縁に沿ってかしめ用環状突起１７が一体的に突設されている。
【００１６】
図４に示すように、ねじ軸部２を取付孔１１に挿通して、クリンチボルト１が金属板材１０に組み付けられた状態で、ねじ軸部２をかしめダイス１５の支持孔１６に挿入し、金属板材１０をかしめ用環状突起１７に当接支持させてかしめ結合の準備状態とする。
【００１７】
この状態において図示しない押圧パンチで頭部３を押圧してかしめダイス１５に金属板材１０を押圧すると、図５に示すように、かしめ用環状突起１７が取付孔１１の周縁部分の金属板材１０に圧入してかしめ変形（塑性変形）させ、かしめ変形された金属板材１０の変形肉部１２を突条部４と凹部５に喰い込ませて、かしめ結合される。このかしめ結合において、突条部４のねじ軸部２側に外拡がりのテーパ面に形成されている外側面６による抜け止め機能（図８参照）と、突条部４と凹部５との協働作用による回り止め機能（図９参照）とを兼ね備えた結合状態となり、金属板材１０にクリンチボルト１が固着される。なお、凹部５が円弧状凹面に形成されていることで、金属板材１０の変形肉部１２を凹部５に容易に喰い込ませることができる。
【符号の説明】
【００１８】
１  クリンチボルト
２  ねじ軸部
３  頭部
４  突条部
４ａ  突条部４の頭部２側の端部
４ｂ  突条部４のねじ軸部２側の端部
５  凹部
６  外側面
１０  金属板材
１１  取付孔
１２  変形肉部
１５  かしめダイス
１６  支持孔
１６ａ  拡径開口部
１７  かしめ用環状突起
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０１０−７１４０１号公報
【特許文献２】特公平５−８５７６７号公報
【特許文献３】特開昭６０−１１７１０号公報
【図１】
0005189139.tif 000002
【図２】
0005189139.tif 000003
【図３】
0005189139.tif 000004
【図４】
0005189139.tif 000005
【図５】
0005189139.tif 000006
【図６】
0005189139.tif 000007
【図７】
0005189139.tif 000008
【図８】
0005189139.tif 000009
【図９】
0005189139.tif 000010