(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部が形成された略円筒形の胴部と、この胴部の一端に形成されたフランジ部とを備えたねじ装置を、金属板に対してかしめることにより前記金属板に起立した状態で固定させる金属板へのねじ装置の固定方法であって、
前記胴部と前記フランジ部との間に、前記胴部の軸芯から遠いほど前記フランジ部からの距離が大きく、前記軸芯に近いほど前記フランジ部からの距離が小さくなるようなテーパ面を有する略円筒形のスカート部を備えたねじ装置を、金属板に形成されたその直径が前記スカート部の直径より若干大きい孔部に挿入することにより、前記金属板の表面側には前記フランジ部が、また、前記金属板の裏面側には前記孔部を通過した胴部が配置された状態とする設置工程と、
前記金属板の裏面側を、前記胴部の直径より若干大きな直径を有する逃げ穴と、前記スカート部の下端部と対向する凹部とが形成された下型により支持するとともに、前記金属板における表面側からパンチにより前記フランジ部を押圧するかしめ工程と、
を備えたことを特徴とする金属板へのねじ装置の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フランジ部を金属板に対してかしめることにより金属板に起立した状態で固定されるねじ装置を使用し、このねじ装置を金属板に固定するための金属板へのねじ装置の固定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、金属板から構成された支持体に対しプリント基板を所定の距離だけ離隔させた状態で支持するためには、スペーサ等と呼称されるねじ装置が使用される。図１２は、このような従来のねじ装置を示す斜視図である。
【０００３】
このねじ装置は、ねじ部１が形成された略円筒形の胴部２と、この胴部２の一端に形成され、その外周部にローレット加工が施されたフランジ部３と、これらの胴部２およびフランジ部３の間に形成された凹部４とを備える。このねじ装置は、例えば、ＳＵＳ３０３等と呼称されるステンレスから構成されている。
【０００４】
このねじ装置を金属板にかしめて固定する際には、金属板に予めその直径が胴部２より若干大きい孔部を穿設しておく。そして、ねじ装置の胴部を前記孔部に挿入することにより金属板の表面側にはフランジ部４が、また、金属板の裏面側には孔部を通過した胴部２が配置された状態とする。しかる後、記金属板の裏面側を、胴部２の直径より若干大きな直径を有する逃げ穴が形成された下型により支持するとともに、金属板における表面側からパンチによりフランジ部４を押圧する。
【０００５】
これにより、フランジ部４が金属板中に埋め込まれるとともに、金属板の一部が変形して胴部２およびフランジ部３の間に形成された凹部４内に侵入する。このため、このねじ装置は、金属板に対して立設した状態で固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のねじ装置は、鉄製の金属板等の、比較的軟質の金属板に対してはかしめることにより固定することができたが、金属板として、例えば、ＳＵＳ３０４と呼称されるような硬質のステンレス板を使用した場合には、金属板の一部が凹部４内に十分侵入せず、ねじ装置を確実に固定することは不可能であった。また、金属板としてその厚みが比較的小さいものを使用した場合においても、ねじ装置を確実に固定することが困難となる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、硬質の金属板や比較的薄い金属板を使用する場合であっても、金属板に対して確実に固定することが可能な金属板へのねじ装置の固定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ねじ部が形成された略円筒形の胴部と、この胴部の一端に形成されたフランジ部とを備えたねじ装置を、金属板に対してかしめることにより前記金属板に起立した状態で固定させる金属板へのねじ装置の固定方法であって、前記胴部と前記フランジ部との間に、前記胴部の軸芯から遠いほど前記フランジ部からの距離が大きく、前記軸芯に近いほど前記フランジ部からの距離が小さくなるようなテーパ面を有する略円筒形のスカート部を備えたねじ装置を、金属板に形成されたその直径が前記スカート部の直径より若干大きい孔部に挿入することにより、前記金属板の表面側には前記フランジ部が、また、前記金属板の裏面側には前記孔部を通過した胴部が配置された状態とする設置工程と、前記金属板の裏面側を、前記胴部の直径より若干大きな直径を有する逃げ穴と、前記スカート部の下端部と対向する凹部とが形成された下型により支持するとともに、前記金属板における表面側からパンチにより前記フランジ部を押圧するかしめ工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係るねじ装置の斜視図であり、図２はその断面図である。
【００１２】
このねじ装置は、ステンレス製の金属板から構成された支持体に対してプリント配線基板を所定の距離だけ離隔させた状態で支持するために使用されるスペーサであり、その中央部に雌ねじ１１が形成されたが円筒形の胴部１２と、この胴部１２の一端に形成されたフランジ部１３と、胴部１２とフランジ部１３との間に配設され、胴部１１の軸芯から遠いほどフランジ部１３からの距離が大きく、胴部１１の軸芯に近いほどフランジ部１３からの距離が小さくなるようなテーパ面１５を有する略円筒形のスカート部１４とを備える。なお、図２に示すような直線状のテーパー面１５に限らず、曲線状のテーパ面を採用してもよい。
【００１３】
図１に示すように、フランジ部１３の外周面には、回り止め防止加工としてのローレットが形成されており、フランジ部１３の外形は歯車状となっている。
【００１４】
このねじ装置は、例えば、ＳＵＳ３０３等と呼称されるステンレスから構成されており、後述するように、鉄製、ＳＵＳ３０４と呼称されるステンレス製あるいはＳＵＳ４１６と呼称されるステンレス製等の金属板に形成された孔部に対して、そのフランジ部をかしめることにより、起立した状態で固定される。
【００１５】
このねじ装置を金属板に固定する際には、下型とパンチとからなるパンチ機構を使用する。そして、このねじ装置を金属板に固定する際に使用されるパンチ機構の下型は、通常の下型に環状の凹部を形成した構成を有する。
【００１６】
図３はこのような下型２０を模式的に示す断面図である。
【００１７】
この下型２０は、ねじ装置の胴部１２の直径より若干大きな直径を有する逃げ穴２１が形成された本体２２を備える。この本体２２の上面には、逃げ穴２１を中心とした環状の凹部２３が形成されている。この凹部２３は、後述するかしめ工程において、ねじ装置のスカート部１４の下端部に対向可能な位置に形成されている。
【００１８】
なお、図３に示す下型２０における凹部２３の底面は直線状に形成されているが、図４に示すように、その凹部２５の底面を曲線状とした下型２４を使用するようにしてもよい。
【００１９】
次に、上記下型２０を含むパンチ機構を利用して、上述したねじ装置を金属板３１にかしめて固定するねじ装置の固定方法について説明する。
【００２０】
図５および図６はねじ装置の固定方法を説明するための説明図であり、図７はそのときのスカート部１４の変形状態を示す拡大図である。
【００２１】
上述したねじ装置を固定する金属板３１には、予め、ねじ装置におけるスカート部１４の直径より若干大きい直径を有する孔部３３が形成されている。この孔部３３の直径は、スカート部１４の直径より０．０５ｍｍ乃至０．１２ｍｍ大きいものとすることが好ましい。孔部３３の直径とスカート部１４の直径との差が０．０５ｍｍより小さくなった場合には、ねじ装置を金属板３１における孔部３３に挿入することが困難となり、作業性が悪化するという問題が発生する。一方、孔部３３の直径とスカート部１４の直径との差が０．１２ｍｍより大きくなった場合には、ねじ装置を強固に固定することが困難となるという問題が発生する。
【００２２】
ねじ装置を金属板３１に固定する際には、最初に、ねじ装置を金属板３１に形成された孔部３３に挿入することにより、金属板３１の表面側にフランジ部１３が、また、金属板３１の裏面側には孔部３３を通過した胴部１２が配置された状態とする。そして、金属板３１の裏面側を上述した下型２０により支持する。この状態においては、図５および図７（ａ）に示すように、ねじ装置の胴部１２は、この胴部１２の直径より若干大きな直径を有する下型２０の逃げ穴２１内に収納される。また、ねじ装置のスカート部１４は、その下端部が下型２０に形成された凹部２３と対向する位置に配置される。
【００２３】
この状態において、図６に示すように、金属板３１における表面側から、プレス装置のパンチ３２によりフランジ部１３を押圧する。
【００２４】
パンチ３２によりフランジ部１３を押圧した場合には、図７（ｂ）に示すように、ねじ装置のフランジ部１３が金属板３１内に圧入され、フランジ部１３の表面と金属板３１の表面とが同一平面上に配置される。また、金属板３１における孔部３３を形成する端縁は、フランジ部１３が圧入される反作用により、ねじ装置のスカート部１４の外周面と当接する。さらに、ねじ装置におけるスカート部１４の下端部は、下型２０に形成された凹部２３に案内、押圧されて金属板３１の裏面側に回り込み、フランジ部１３とともに金属板３１を挟持する。
【００２５】
この状態においては、金属板３１をその両側から挟持するフランジ部１３およびスカート部１４の作用により、ねじ装置は金属板３１にかしめられた状態で固定される。また、金属板３１内に圧入されたフランジ部１３の外周面には、歯車状のローレットが形成されていることから、ねじ装置の軸芯を中心とした回転が防止される。
【００２６】
図８は、ねじ装置が金属板３１に固定された状態を示す側断面図である。
【００２７】
上述した動作により、ねじ装置は金属板３１に立設した状態で固定される。そして、このねじ装置の上部に形成された雌ねじ１１を利用してプリント配線基板を固定することで、金属板３１に対してプリント配線基板を所定の距離だけ離隔させた状態で支持することが可能となる。
【００２８】
なお、図２に示すねじ装置の胴部１２の直径Ｄは、その雌ねじ１１の径にもよるが、４乃至８ｍｍ程度の大きさであり、ねじ装置の高さＬは、３乃至４０ｍｍ程度の大きさである。
【００２９】
このとき、ねじ装置におけるフランジ部１３の厚みＨは、０．２ｍｍ乃至０．５ｍｍとすることが好ましい。このフランジ部１３の厚みＨが０．２ｍｍより小さくなった場合には、フランジ部１３の金属板３１へのくい込みが悪く、ねじ装置を十分強固に固定することが困難となる。一方、フランジ部１３の厚みＨが０．５ｍｍより大きくなった場合には、フランジ部１３を金属板３１中に完全に圧入することが困難となる。
【００３０】
また、ねじ装置におけるスカート部１４の最大厚さ（スカート部１４の外周部の厚さ）ｈは、最も小さい場合には金属板３１の板厚より０．２ｍｍ小さく、最も大きい場合には金属板３１の板厚より０．５ｍｍ大きいものとすることが好ましい。スカート部１４の最大厚さｈが金属板３１の板厚より０．２ｍｍを越えて小さくなった場合には、スカート部１４が金属板３１の裏面側に回り込まず、ねじ装置を固定することが困難となる。一方、スカート部１４の最大厚さｈが金属板３１の板圧より０．５ｍｍを越えて大きくなった場合には、かしめ作用が不十分となり、スカート部１４により金属板３１を挟持することが困難となる。
【００３１】
なお、スカート部１４の最大厚さｈを金属板３１の板厚より小さくし得るのは、上述した押圧動作時に、金属板３１として比較的軟質のものを使用した場合、金属板３１の板厚が小さくなるためである。
【００３２】
さらに、ねじ装置におけるスカート部１４の半径と胴部１２の半径との差（スカート部１４の外周面と胴部１２の外周面との距離）ｄは、１ｍｍ乃至２ｍｍとすることが好ましい。このスカート部１４の半径と胴部１２の半径との差ｄが１ｍｍより小さくなった場合には、スカート部１４の加工が困難となるばかりでなく、スカート部１４が金属板３１の裏面側に回り込まず、ねじ装置を固定することが困難となる。一方、スカート部１４の半径と胴部１２の半径との差ｄが２ｍｍより大きくなった場合には、ねじ装置のコストが上昇するばかりではなく、ねじ装置を金属板３１に安定して固定することが困難となる。
【００３３】
なお、上述した実施形態においては、雌ねじ１１がその途中まで形成されたねじ装置としてのスペーサにこの発明を適用しているが、この発明はこのような形態に限定されるものではない。即ち、図９に示すように、胴部１２を貫通する雌ねじ３３が形成されたねじ装置としてのスペーサにこの発明を適用してもよい。また、また、図１０に示すように、胴部３５の外周に雄ねじ３４を形成したねじ装置としてのスタッドにこの発明を適用してもよい。この明細書でいう略円筒形の胴部とは、このようなねじ状の外形をも含む概念である。なお、図９および図１０においては、上述した第１実施形態と同様の部材については同一の符号を付している。
【００３４】
また、上述した実施形態においては、フランジ部１３の外周面に回り止め防止加工としてのローレットが形成され、フランジ部１３の外形は図１および図１１（ａ）に示すような歯車状となっている。しかしながら、図１１（ｂ）に示すように、一定の角度位置毎に切り欠きを形成したフランジ部３６や、図１１（ｃ）に示すような多角形のフランジ部３７を採用してもよい。
【００３５】
また、平面視において円形のフランジ部１３を採用することも可能である。即ち、この発明に係るねじ装置においては、金属板３１をその両側から挟持するフランジ部１３およびスカート部１４の作用により、ねじ装置は金属板３１に強く固定されることから、図１１に示すような回り止め防止加工を省略した場合においても、ねじ装置の軸芯を中心とした回転を防止することが可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、金属板をその両側から挟持した状態でねじ装置が固定されることから、硬質の金属板や比較的薄い金属板を使用する場合であっても、ねじ装置を金属板に対して確実に固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係るねじ装置の斜視図である。
【図２】  この発明に係るねじ装置の断面図である。
【図３】  下型２０を模式的に示す断面図である。
【図４】  下型２４を模式的に示す断面図である。
【図５】  ねじ装置の固定方法を説明するための説明図である。
【図６】  ねじ装置の固定方法を説明するための説明図である。
【図７】  スカート部１４の変形状態を示す拡大図である。
【図８】  ねじ装置が金属板３１に固定された状態を示す側断面図である。
【図９】  他の実施形態に係るねじ装置の断面図である。
【図１０】  他の実施形態に係るねじ装置の断面図である。
【図１１】  フランジ部の平面図である。
【図１２】  従来のねじ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１      雌ねじ
１２      胴部
１３      フランジ部
１４      スカート部
１５      テーパ面
２０      下型
２１      逃げ穴
２２      本体
２３      凹部
２４      下型
２５      凹部
３１      金属板
３２      パンチ
３３      孔部
３４      雄ねじ
３５      胴部
３６      フランジ部
３７      フランジ部
【図１】
0004319801.tif 000002
【図２】
0004319801.tif 000003
【図３】
0004319801.tif 000004
【図４】
0004319801.tif 000005
【図５】
0004319801.tif 000006
【図６】
0004319801.tif 000007
【図７】
0004319801.tif 000008
【図８】
0004319801.tif 000009
【図９】
0004319801.tif 000010
【図１０】
0004319801.tif 000011
【図１１】
0004319801.tif 000012
【図１２】
0004319801.tif 000013