(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部に下方に向って拡径するテーパーを付けたピアスナットを２枚重ねの板材から成るワークに上方から打ち込む際にワークを支持すべく用いるピアスダイであって、
上面に、ワークをピアスナットの環状凹部に押し込む、ピアスナットの内筒部が嵌合可能なボス部を突設して成るものにおいて、
ボス部の上端面に前記ボス部の内周端部から径方向外方に向う下り勾配を付け、
前記ボス部の外周面には、該ボス部の上端面のうち下り勾配が付けられた部位に連続し、且つ下方に向かって拡径するテーパーが付けられていることを特徴とするピアスナット打ち込み用ピアスダイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピアスナットを２枚重ねの板材から成るワークに上方から打ち込む際にワークを支持すべく用いるピアスダイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平１１−１９３８０８号公報により、ねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部に下方に向って拡径するテーパーを付けたピアスナットが知られている。
【０００３】
このピアスナットは、ピアスナットの内筒部が嵌合可能なボス部を上面に突設したピアスダイ上にセットされるワークに上方から打ち込むものであり、この打ち込みによりピアスナットの内筒部がピアスパンチとして機能してワークの孔明けが行われると共に、ピアスナットの環状凹部に対向するワークの部分がピアスダイのボス部により環状凹部に押し込まれ、この押し込みで内筒部の外周面に密着するようにワークがかしめられ、ワークにピアスナットが結合される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ワークが２枚重ねの板材から成るものである場合、下側の板材に対するピアスナットの結合力を確保するには、下側の板材もピアスナットの環状凹部内に入り込むようにワークを押し込んで強くかしめる必要がある。
【０００５】
然し、このように強くかしめると、ピアスダイのボス部上端面の部分で下側の板材の肉がピアスナットの内筒部に向けて径方向内方に流動すると共に、ボス部外周面の部分で下側の板材の肉が下方に引張られ、下側の板材が薄板である場合、ボス部の上端コーナ部の近傍部分で下側の板材に亀裂が入ることがある。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、２枚重ねの板材から成るワークに下側の板材の亀裂を生ずることなくピアスナットを良好に打ち込むことができるようにしたピアスダイを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、ねじ孔を形成したナット本体の下面に、ねじ孔と同心の内筒部と、内筒部との間に環状凹部を画成する、内筒部よりも短い外筒部とを垂設し、内筒部に下方に向って拡径するテーパーを付けたピアスナットを２枚重ねの板材から成るワークに上方から打ち込む際にワークを支持すべく用いるピアスダイであって、上面に、ワークをピアスナットの環状凹部に押し込む、ピアスナットの内筒部が嵌合可能なボス部を突設して成るものにおいて、ボス部の上端面に径方向外方に向う下り勾配を付けている。
【０００８】
本発明によれば、ボス部の上端面の勾配により下側の板材のボス部上端面の部分の肉が一部径方向外方に流れ、ボス部の上端コーナ部の近傍部分における下側の板材の板厚が確保され、亀裂の発生が防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、自動車のボンネット等の蓋部材のインナパネルＷａの上にスティフナＷｂを重ねた２枚重ねワークＷに、蓋部材用のヒンジ部材を締結するためのピアスナット１を結合した状態を示している。尚、インナパネルＷａは厚さｔａが例えば１ｍｍのアルミ製薄板から成り、スティフナＷｂは厚さｔｂが例えば２ｍｍのアルミ製厚板から成る。
【００１０】
ピアスナット１は、鋼鉄製であって、ねじ孔１ａを形成したナット本体の下面に、ねじ孔１ａと同心の内筒部１ｂと、内筒部１ｂとの間に環状凹部１ｃを画成する外筒部１ｄとを垂設して成り、内筒部１ｂの外周面に下方に向って拡径するテーパーを付けている。ここで、外筒部１ｄの長さは内筒部１ｂよりも短いが、内筒部１ｂとの長さの差△ＬはワークＷの下側の板材たるインナパネルＷａの板厚ｔａより小さくなっている（図２参照）。また、外筒部１ｄの下端より上方に位置する環状凹部１ｃの内容積は、環状凹部１ｃに後記する如く押し込まれるワークＷの体積よりも大きくなるように設定されている。
【００１１】
ワークＷにピアスナット１を結合する際は、図２に示す如く内筒部１ｂが嵌合可能なボス部２ａを上面に突設したピアスダイ２を用い、ワークＷを図２（Ａ）に示す如くピアスダイ２上にセットして、ピアスナット１を上方からワークＷに打ち込む。これによれば、内筒部１ｂをピアスパンチとするワークＷの孔明けと、外筒部１ｄがワークＷに当接してからのボス部２ａによる環状凹部１ｃへのワークＷの押し込みとが行われる。ここで、内筒部１ｂと外筒部１ｄとの長さの差△ＬはインナパネルＷａの板厚ｔａよりも小さく設定されているため、外筒部１ｄがワークＷに当接する図２（Ｂ）に示す時点ではインナパネルＷａの孔明けが完了しておらず、その後の押し込みによりワークＷが或る程度塑性変形されたところで、図２（Ｃ）に示す如くインナパネルＷａの孔明けが完了する。このように、インナパネルＷａの孔明け完了時点ではインナパネルＷａが降伏点を越えて塑性変形しており、その後のワークＷの押し込みに際してインナパネルＷａが容易に伸び、インナパネルＷａの孔明け箇所の拡径が抑制される。
【００１２】
次に、図２（Ｄ）に示す如くワークＷの孔明けが完了し、その後の更なるワークＷの押し込みでスティフナＷｂの肉が環状凹部１ｃ内の空隙に流動し、空隙が埋められる。そして、環状凹部１ｃの内容積を上記の如く設定することで、最終的にインナパネルＷａの下面が図２（Ｅ）に示す如く外筒部１ｄの下端と同じかそれより上方の位置に達するまでワークＷが押し込まれる。これによれば、インナパネルＷａが環状凹部１ｃ内において外筒部１ｄによりスティフナＷｂのかしめ部を介して外周拘束された状態で強くかしめられ、内筒部１ｂとインナパネルＷａの孔明け箇所との間の隙間が確実に埋められる。かくて、インナパネルＷａに対するピアスナット１の結合力が十分に確保され、ピアスナット１がスティフナＷｂと共にインナパネルＷａから脱落するといった不具合は生じない。
【００１３】
尚、ピアスナット１の外筒部１ｄの内周面には歯溝が形成されており、この歯溝への肉の食い込みでスティフナＷｂに対しピアスナット１が回り止めされる。また、ピアスダイ２のボス部２ａの外周面に下方に向って拡径するテーパーを付け、環状凹部１ｃに向けて立上るインナパネルＷａの部分をテーパー形状に絞り成形している。これによれば、ピアスナット１にヒンジ部材を締結したとき、スティフナＷｂがピアスナット１を介して作用する軸方向締付け力でインナパネルＷａのテーパー形状部に強く圧接し、両者間の摩擦力でインナパネルＷａに対するスティフナＷｂの回り止め機能が得られる。
【００１４】
ところで、インナパネルＷａを上記の如くかしめると、ピアスダイ２のボス部２ａの上端面２ｂの部分でインナパネルＷａの肉が内筒部１ｂに向けて径方向内方に流れ、ボス部２ａの外周面の部分でインナパネルＷａの肉が下方に引張られ、ボス部２ａの上端コーナー部の近傍部分でインナパネルＷａに亀裂が入る可能性がある。そこで、本実施形態では、ボス部２ａの上端面２ｂに径方向外方に向う若干の下り勾配αを付けている。これによれば、ボス部２ａの上端コーナー部の近傍部分のインナパネルＷａの板厚が確保され、亀裂の発生が防止される。
【００１５】
以上、インナパネルＷａの上にスティフナＷｂを重ねたワークＷにピアスナット１を打ち込むようにした実施形態について説明したが、対象ワークはこれに限るものではなく、２枚重ねの板材から成るワークにピアスナットを打ち込む際に使用するピアスダイとして本発明は広く適用できる。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２枚重ねの板材から成るワークに下側の板材の亀裂を生ずることなくピアスナットを良好に打ち込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明ダイを用いて打ち込むピアスナットの一例を示す縦断面図
【図２】  （Ａ）本発明ダイを用いて行うピアスナットの打ち込み直前の状態を示す図、（Ｂ）外筒部がワークに当接した時点の状態を示す図、（Ｃ）下側の板材の孔明け完了時点の状態を示す図、（Ｄ）ワークの孔明け完了時点の状態を示す図、（Ｅ）ピアスナットの打ち込み完了時点の状態を示す図
【符号の説明】
Ｗ  ワーク                      Ｗａ  インナパネル（下側の板材）
Ｗｂ  スティフナ（上側の板材）      １  ピアスナット
１ａ  ねじ孔                      １ｂ  内筒部
１ｃ  環状凹部                    １ｄ  外筒部
２  ピアスダイ                  ２ａ  ボス部
２ｂ  上端面                        α  下り勾配
【図１】
0004481462.tif 000002
【図２】
0004481462.tif 000003