(57)【要約】      （修正有）【課題】母材に形成された貫通孔に簡単に取り付けることのできるナットファスナーを提供する。【解決手段】ナットファスナー１は、板状の母材２の所定の位置に開口する装着貫通孔３の一方の側に配置されるナット部４と、装着貫通孔３の他方の側に配置されるナット固定部５とによって構成され、カシメ装置によって装着貫通孔３に装着固定されるものであり、ナット部４の一方の端部４１から内部に所定の範囲で延出する雌ねじ部４２と、その他方の端部から内部に所定の範囲で延出するガイド孔４４とが形成され、ナット固定部５は、ガイド孔４４の内径と略等しい外径を有するガイド部５１と、ガイド部５１の基部に設けられ、ガイド孔４４の周縁に噛合する第１の噛合部５３と、第１の噛合部５３の基部に設けられ、装着貫通孔３の周縁に噛合する第２の噛合部５５とを少なくとも具備するものである。【選択図】図１
2016090016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂、金属若しくは炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成された板状の母材の所定の位置に開口する装着貫通孔の一方の側に配置されるナット部と、前記装着貫通孔の他方の側に配置されるナット固定部とによって構成され、カシメ装置によって前記装着貫通孔に装着固定されるナットファスナーにおいて、
前記ナット部は円筒状であり、その一方の端部から内部に所定の範囲で延出する雌ねじ部と、その他方の端部から内部に所定の範囲で延出するガイド孔とが形成されると共に、その他方の端部には、ナット部の軸方向に突出し前記装着貫通孔の内径よりも小さい外径を有する環状突出部が形成されること、及び、
前記ナット固定部は、前記ガイド孔の内径と略等しい外径を有するガイド部と、該ガイド部の基部に設けられ、前記ガイド孔の周縁に噛合する第１の噛合部と、該第１の噛合部の基部に設けられ、前記装着貫通孔の周縁に噛合する第２の噛合部とを少なくとも具備することを特徴とするナットファスナー。
【請求項２】
前記ガイド部と前記第１の噛合部との間には、ナット部の肉寄せ用の凹部が形成されることを特徴とする請求項１記載のナットファスナー。
【請求項３】
前記第１の噛合部と前記第２の噛合部の間には、母材の肉寄せ用の溝部が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のナットファスナー。
【請求項４】
前記第２の噛合部には、カシメ力を受ける鍔部が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のナットファスナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車関連や通信機業界において使用される樹脂や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）材からなる母材に、ねじ止めボルト用のナットを固定するためのナットファスナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００９−７９６６６号公報）は、樹脂の外筒に金属の内筒を挿入して二層構造を構成する形態のインサートナットを開示する。このインサートナットにおいて、内筒はその軸方向の一端から他端に向かう途中で縮径して段付き部を成し、その縮径した範囲の終端側の所定の範囲をかしめ部とするものであり。外筒は、前記内筒の外形に対応して、その内形が前記内筒の段付き部に対応する段付き部を有する段付き円筒を成すようにし、内筒が外筒に対する挿入の最終位置に達したときに、それら段付き部で内筒の外筒への挿入方向の移動を阻止すると共に、内筒の前記かしめ部を半径方向外向きにかしめて、挿入方向とは反対向きの移動を阻止し、これらにより、内筒と外筒の軸方向の相対的移動を阻止するものである。
【０００３】
特許文献２（特開２０１０−４８３０８号公報）は、樹脂から成る基材に対し熱を加えながら圧入されるインサートナットに関するもので、このインサートナットは、基材に圧入される圧入部と、圧入部の側面に設けられ複数の山部と谷部を有する凹凸形状部とを有し、凹凸形状部は谷部が曲率形状を有するように構成され、凹凸形状部における第１領域における谷部の曲率反映の値が、第１の領域よりもインサートナット圧入方向下流側の第２領域における谷部の曲率半径の値以上であることを特徴とするものである。
【０００４】
特許文献３（特開２０１４−１２６０５４号公報）は、加工コストや部品コストを抑え、中空形材に雌ねじを容易に設けることのできるナット構造を提供するものである。このナット構造は、板状部を厚さ方向に貫通する取付穴を有する中空形材と、前記取付穴に挿入されて前記中空形材から外方へ突出した軸状部及び前記軸状部の一端に設けられて前記中空形材の内面に当接した前記取付穴よりも大径のフランジ部を有するナットと、前記中空形材から外方に突出した前記ナットの前記軸状部の外周面に圧入された中空円筒状のカラーとを備え、前記ナットの前記フランジ部と前記カラーとによって前記中空形材の前記板状部が挟まれることにより、前記ナットが前記中空形材に固定されるものである。
【０００５】
特許文献４（特開２０１４−１６３４５０号公報）は、簡易な構造で確実に回転及び抜脱を防止することができるインサートナットを開示する。また、このインサートナットには、インサートナット本体の外周面に１つ以上の有底凹部が形成されることが開示されている。特に、有底凹部が、インサートナット本体の軸まわりに沿って複数形成され、各有底凹部が非連続に配置されていること、そして、インサートナット本体が樹脂成形品に埋設された状態で前記有底凹部には樹脂が嵌入すること、有底凹部の面形状が、正方形であることが開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７９６６６号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８３０８号公報
【特許文献３】特開２０１４−１２６０５４号公報
【特許文献４】特開２０１４−１６３４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、樹脂の外筒と金属の内筒からなる二重構造のインサートナットを開示する。このインサートナットの構造では、樹脂の外筒と金属の内筒の間の強度に問題が生じると共に、樹脂・金属・ＣＦＲＰからなる母材等への適用には適さない構造である。
【０００８】
特許文献２は、樹脂からなる基材に対して熱を加えながら圧入されるインサートナットを開示する。このインサートナットの熱による溶着加工には、時間を要するという不具合が生じると共に、母材への熱影響を防止する必要があるという不具合も生じる。
【０００９】
特許文献３は、鉄製のナットをアルミニウム製のカラーに圧入して、ナットを中空形材に固定するものであるが、フラットな母材に設けた場合には、カラーの部分が突出するという問題点がある。
【００１０】
特許文献４は、有底凹部がインサートナット本体の軸周りに沿って複数形成されることから、樹脂成形に際してインサートナットの凹部に樹脂が侵入し、該樹脂が嵌入した状態で成形品とされるため、母材に形成の孔に後付けするのには相応しくない。
【００１１】
また、今後増えることが想定されるＣＦＲＰ材等には部品の締結が難しく、現状ではブラインドナットによるねじ締め、ボルト、ナットによる部品組み立てとなっているために製品表面に凸部が出るという不具合があり、さらに組み立て工数が増加する等の不具合も生じるものである。
【００１２】
このように、従来のインサートナットには上述した問題があるため、本発明は、上述したインサートナットの不具合を解消すると共に、母材に形成された貫通孔に簡単に取り付けることのできるナットファスナーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明は、樹脂、金属若しくは炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成された板状の母材の所定の位置に開口する装着貫通孔の一方の側に配置されるナット部と、前記装着貫通孔の他方の側に配置されるナット固定部とによって構成され、カシメ装置によって前記装着貫通孔に装着固定されるナットファスナーにおいて、前記ナット部は円筒状であり、その一方の端部から内部に所定の範囲で延出する雌ねじ部と、その他方の端部から内部に所定の範囲で延出するガイド孔とが形成されると共に、その他方の端部には、ナット部の軸方向に突出し前記装着貫通孔の内径よりも小さい外径を有する環状突出部が形成されること、及び、前記ナット固定部は、前記ガイド孔の内径と略等しい外径を有するガイド部と、該ガイド部の基部に設けられ、前記ガイド孔の周縁に噛合する第１の噛合部と、該第１の噛合部の基部に設けられ、前記装着貫通孔の周縁に噛合する第２の噛合部とを少なくとも具備することにある。
【００１４】
以上の構成によって、母材に開口した装着貫通孔の一方の側にナット部を配置し、装着貫通孔の他方の側にナット固定部を配置し、ナット固定部のガイド部を、装着貫通孔を介してナット部のガイド孔に挿入して位置を固定し、カシメ装置によってナット固定部をナット部に対して嵌入させることによって、第１の噛合部がナット部のガイド孔周縁に噛合すると共に、第２の噛合部が装着貫通孔の周縁に噛合することによって、ナット部を前記母材にしっかりと固定できるものである。
【００１５】
前記ガイド部と前記第１の噛合部との間には、ナット部の肉寄せ用の凹部が形成されることが望ましい。これによって、第１の噛合部がナット部のガイド孔の周縁にくい込むことによって生じるナット部の肉余りを凹部によって吸収できるので、ナット部とナット固定部との密着性を向上させることができるものである。
【００１６】
また、前記第１の噛合部と前記第２の噛合部との間には、肉寄せ用の凹部が形成されることが望ましい。これによって、第２の噛合部が母材にくい込むことによって生じる母材の肉余りを凹部で吸収できるので、母材のゆがみを防止できるものである。
【００１７】
さらに、前記第２の噛合部には、カシメ力を受ける鍔部が形成されることが望ましい。これによって、カシメ装置による力を確実に受けることができると共に、母材表面をきれいにできるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、樹脂、金属若しくは炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）材からなる母材のナット装着希望箇所に、装着貫通孔を形成し、これにナット部をナット固定部によってカシメ固定することから、カシメ装置によって短時間に確実に固定できるため、作業性向上させ、さらにコストダウンを達成できるという効果を奏するものである。さらに、ナット固定部の面が母材表面から突出しないため、圧入箇所が目立たなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るナットファスナーの説明図であり、（ａ）は母材の装着貫通孔にナット部を装着した状態を示した説明図であり、（ｂ）はナット部にナット固定部を装着した状態を示した説明図であり、（ｃ）はナット部にナット固定部をカシメ固定した状態を示した説明図である。
【図２】本発明の実施例１に係るナットファスナーのナット部の断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るナット固定部の説明図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図４】本発明の実施例２に係るナット固定部の説明図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図５】本発明の実施例３に係るナット固定部の説明図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図６】本発明の実施例４に係るナット固定部の説明図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【図７】本発明の実施例５に係るナットファスナーのナット部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例について、図面により説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１に係るナットファスナー１は、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、樹脂、金属、若しくは炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）材料で形成された板状の母材２の所望の場所に固定されるもので、ナットファスナー１を取り付けたい場所に所定の径の装着貫通孔３を形成するものである。
【００２２】
前記ナットファスナー１は、前記装着貫通孔３の一方の側（以下、表側）に配置されるナット部４と、前記装着貫通孔３の他方の側（以下、裏側）から前記ナット部４に装着されるナット固定部５とによって構成される。
【００２３】
前記ナット部４は、図２に示すように、円筒状の本体部４０を具備し、その一方の端部（以下、ボルト装着側端部）４１から内部に所定の範囲で延出する雌ねじ部４２と、その他方の端部（以下、母材側端部）４３から内部に所定の範囲で延出するガイド孔４４とが形成されると共に、その母材側端部４３には、ナット部４の軸方向に突出し前記装着貫通孔３の内径よりも小さく前記ガイド孔４４の径よりも大きい外径を有する環状突出部４５が形成されるものである。さらに前記雌ねじ部４２のボルト装着側端部４１にはテーパ部４６が形成されている。また、この実施例１では、前記雌ねじ部４２とガイド孔４４は連通して形成されており、それらの径は略等しい。
【００２４】
前記ナット固定部５は、図３に示すように、前記ガイド孔４４の内径と略等しい外径を有するガイド部５１を具備し、このガイド部５１の基部には凹状に形成された凹部（第１の凹部）５２が設けられ、この凹部５２の反対側には前記ガイド孔４４の周縁に噛合するための第１の噛合部５３が形成される。また、第１の噛合部５３の基部にも凹状に形成された凹部（第２の凹部）５４が設けられ、この第２の凹部５４の反対側には前記装着貫通孔３の周縁に噛合する第２の噛合部５５が設けられる。さらに第２の噛合部５５の反対側には前記装着貫通孔３の内径よりも大きい外径を有する外径を有する鍔部５６が設けられるものである。
【００２５】
前記第１の噛合部５３は、周方向に所定数（この実施例では、１２）形成される山部５３ａと、これら山部５３ａの間に位置する谷部５３ｂとによって構成されるものである。山部５３ａの頂点を結ぶ円周の径は、前記ガイド孔４４の内径よりも大きいものであり、谷部５３ｂの底点を結ぶ円周の径は、前記ガイド孔４４の内径と略等しいか少し小さめに形成されるものである。
【００２６】
前記第２の噛合部５５は、周方向に所定数（この実施例では、２０）形成される山部５５ａと、これら山部５５ａの間に位置する谷部５５ｂとによって構成されるものである。山部５５ａの頂点を結ぶ円周の径は、前記装着貫通孔３の内径よりも大きいものであり、谷部５５ｂの底点を結ぶ円周の径は、前記装着貫通孔３の内径と略等しいか少し小さめに形成されるものである。
【００２７】
以上の構成により、図１（ａ）で示すように、母材２に形成された装着貫通孔３に、ナット部４の環状突出部４５を装着貫通孔３に挿入するようにして、ナット部４を装着貫通孔３に固定する。そして次に、図１（ｂ）で示すように、母材の裏側からナット固定部５のガイド部５１を、ナット部４のガイド孔４４に挿通して配置し、図示しないカシメ装置によって、ナット固定部５をナット部４にカシメて固定するものである。この場合、図１（ｃ）で示すように、前記第１の噛合部５３の山部５３ａが前記ナット部４の前記ガイド部５１の周縁に噛合し、第２の噛合部５５の山部５５ａが前記装着貫通孔３の周縁に噛合し、前記ナット部４を母材２にしっかりと固定するものである。また、鍔部５６が前記装着貫通孔３の周縁にしっかりと蓋をするように嵌め込まれるものである。
【００２８】
さらに、第１の噛合部５３がガイド孔４４の周縁に噛合することによって生じるガイド孔４４周縁の肉余りは、第１の凹部５２に吸収され、第２の噛合部５５が装着貫通孔３の周縁に噛合することによって生じる母材２の肉余りは、第２の凹部５４に吸収されるものである。これによって、ナット部４とナット固定部５、ナット固定部５と母材２の密着性を向上させることができるものである。
【実施例２】
【００２９】
本発明の実施例２に係るナット固定部５Ａは、図４で示すように、上述した実施例１とほぼ同一の構成であるが、第２の凹部５４が省略された構造となっている。この場合、第２の噛合部５５が噛合することによって生じる母材２の肉余りを第２の噛合部５５の谷部５５ｂによって吸収できる構造とすることによって、第２の凹部５４を省略した不具合を解消できるものである。尚、実施例１に係るナット固定部５と同様の箇所及び同様の効果を奏する箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例３】
【００３０】
本発明の実施例３に係るナット固定部５Ｂは、図５で示すように、上述した実施例２のナット固定部５Ａにおいて鍔部５６を省略したことを特徴したものである。特に第２の噛合部５５がカシメ装置による押圧力（カシメ力）を受けるに十分な大きさを有する場合には、鍔部５６を省略しても良いものである。また、前記ナット固定部５Ａには、雌ねじ部４２Ａに螺合するボルト等が突出する貫通孔５７が形成されても良いものである。この実施例２においても、実施例１に係るナット固定部５と同様の箇所及び同様の効果を奏する箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例４】
【００３１】
本発明の実施例４に係るナット固定部５Ｃは、図６で示すように、上述した実施例１に係るナット固定部５の構成から、第２の噛合部５５を省略したことを特徴とするものである。また、前記ガイド部５１にも、前記第１の噛合部５３の山部５３ａ及び谷部５３ｂに対応するように山部及び谷部が形成されるものである。このため、この実施例４では、第１の噛合部５３がナット部４のガイド孔４４の周縁に嵌合するだけで、ナット部４とナット固定部５Ｃを母材２の装着貫通孔３に嵌入されるものである。
【実施例５】
【００３２】
本発明の実施例５に係るナット部４Ａは、図７で示すように、前記ナット固定部５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃのガイド部５１が挿通されるガイド孔４４を具備し、さらに雌ねじ部４２Ａがガイド孔４４の径よりも小さい場合に使用されるものである。このように、ナット部４Ａの雌ねじ部４２Ａの径を変化させることによって、種々の径のボルトに対応可能となるものである。尚、この実施例においても、上述したナット部４と同一の箇所及び同一の効果を奏する箇所には同一の符号を付してその説明を省略するものである。
【符号の説明】
【００３３】
１  ナットファスナー
２  母材
３  装着貫通孔
４，４Ａ  ナット部
５、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ  ナット固定部
４０  本体部
４１  ボルト装着側端部
４２  雌ねじ部
４３  母材側端部
４４  ガイド孔
４５  環状突出部
４６  テーパ部
５１  ガイド部
５２  第１の凹部
５３  第１の噛合部
５３ａ  山部
５３ｂ  谷部
５４  第２の凹部
５５  第２の噛合部
５５ａ  山部
５５ｂ  谷部
５６  鍔部
【図１】
2016090016.tif 000003
【図２】
2016090016.tif 000004
【図３】
2016090016.tif 000005
【図４】
2016090016.tif 000006
【図５】
2016090016.tif 000007
【図６】
2016090016.tif 000008
【図７】
2016090016.tif 000009