(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を開けた金属材のシートに回転自在に取着される係留クリンチ型であり、且つフランジ及びディスプレイサー並びに筒状軸と一体型のナットにおいて、
軸方向ねじ孔を有するナット本体を有し、
前記フランジが前記ナット本体と一体を成し且つ前記ナットの最大外周径を有し、
前記ナット本体を前記シートに搭載する箇所として、軸断面の径方向に拡がる第１支承面を前記フランジに設け、前記第１支承面が前記搭載の箇所における前記ナットの最大径を成し、
前記ナット本体と一体になった厚肉環状の環帯を有す前記ディスプレイサーであり、前記ディスプレイサーを前記第１支承面に連続してその直下で下方に向け配置し、前記ディスプレイサーの前記環帯の外周面全体がテーパー形状であり、前記テーパー形状が前記第１支承面を成す径より小さな外径であり且つ前記外周面に沿って前記外径が前記下方に向け小さくなる形状であり、
前記ディスプレイサーの前記環帯の下面に有り及び前記径方向に拡がり並びに前記第１支承面に平行である第２支承面があり、
前記ディスプレイサーより下方にあって、円錐台形に下方に向け且つ外側に向け徐々に内外径が拡がるように形成された末広がりの最下端部を成す非変形の筒状軸を備え、
前記ディスプレイサーと前記末広がりの前記筒状軸との間に凹みを成すＶ字状アンダーカットで形成した首部があり、前記首部の最小外径を前記ディスプレイサーの外径よりも小さく且つ前記末広がりの最下端部の外径よりも小さく設け、
前記Ｖ字状アンダーカットの部分に前記シートの前記孔の縁部を配置して前記シートの取り付けが可能であり、且つ前記孔の内壁面と前記首部との間の前記Ｖ字状アンダーカットの部分に間隙を設けることが可能であり、
前記ナット本体を前記シートの前記孔に圧入する時に、前記ディスプレイサーの前記環帯と前記筒状軸とが前記シートに挿入可能であり、及び前記フランジが前記シートに挿入不可能であり、並びに前記シートの前記圧入する側の面が前記第１及び第２支承面を支持可能であり、その上、前記テーパー形状によって前記ナット本体を前記圧入する摩擦を低減可能であり、
そしてさらに、前記テーパー形状の前記環帯によって発生する前記シートの常温流れ体を、前記Ｖ字状アンダーカット部分の空間に受入て、前記ナット本体を前記圧入した後に前記Ｖ字状アンダーカット部分で前記間隙の維持を可能とする前記テーパー形状の前記環帯であることを特徴とする係留クリンチナット。
【請求項２】
前記ナット本体の前記搭載の箇所を外径方向に突き出たフランジとし、前記フランジの下面を前記第１支承面とする請求項１記載の係留クリンチナット。
【請求項３】
請求項１記載の係留クリンチナットを含む部品のアッセンブリーであって、孔を形成したシートを更に具備してなり、前記ディスプレイサーの前記環帯および前記首部が前記シート内に完全に含まれ且つ前記孔と同軸的に配置され、前記シートの延性変形部分を前記Ｖ字状アンダーカット内に存在させて、
前記間隙により、前記係留クリンチナットが前記シートに対して自由に回転するアッセンブリー。
【請求項４】
前記ディスプレイサーと前記首部と前記筒状軸との組合せ長さが前記シートの厚みよりも小さくなっていて、前記筒状軸が前記シートの裏面を越えて延出しないようになっている請求項３記載の部品のアッセンブリー。
【請求項５】
前記係留クリンチナットが、前記シートよりも実質的に大きい硬度を有する材料からなっている請求項４記載の部品のアッセンブリー。
【請求項６】
前記圧入により前記シートの金属の常温流れを起こして前記孔の縁部を前記Ｖ字状アンダーカットの部分内に存在させる請求項５記載の部品のアッセンブリー。
【請求項７】
外表面に工具係合平坦面を有する頭部を更に有する請求項２記載の係留クリンチナット。
【請求項８】
前記頭部が六角形断面を有するものである請求項７記載の係留クリンチナット。
【請求項９】
前記ねじ孔が前記ナットの全長に沿って延出している請求項８記載の係留クリンチナット。
【請求項１０】
前記第１及び第２支承面が、前記シートに対し摩擦を減少させるものである請求項１記載の係留クリンチナット。
【請求項１１】
前記第１支承面が前記ナット本体と一体をなすものである請求項１記載の係留クリンチナット。
【請求項１２】
前記第１支承面の位置から前記第２支承面の位置までの間、前記ディスプレイサーの外径が円錐形状で序々に少なくなる請求項１記載の係留クリンチナット。
【請求項１３】
孔を開けたシートを有し、
前記ナット本体の前記ディスプレイサーの前記環帯および前記筒状軸が前記シートの内部に位置し且つ前記孔と同軸であり、
そして、前記シートの延性変形部分が前記アンダーカット内にあり、
さらに、前記ナットが前記シートから軸方向に実質的に変位するのを防止し且つ前記シート内で回転自在な前記ナットになるように前記筒状軸の外周面と前記シートの前記孔の内壁との間の間隙を有し、
そしてさらに、前記ディスプレイサーの前記環帯と前記筒状軸との全長が前記シートの厚さよりも短く、前記全長が前記シートの裏面から突き出さない請求項１記載の係留型のナット及びシートを含む部品のアセンブリー。
【請求項１４】
前記ナットが前記シートの硬度より実質的に大きい硬度を有する材料で構成される請求項１３記載の部品のアセンブリー。
【請求項１５】
全く平坦な面で支持される前記シートであり、前記シートの前記孔に前記ナットを圧入できる請求項１３記載の部品のアセンブリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２００４年１１月５日付出願の仮特許出願第６０／６２５，０９４「回転自在な係留ナット」に関連し、これに関する優先権を主張するものである。
本発明は材料シート内に回転自在に係留させ、他の部材との係合可能にした留め金具に関する。より具体的には、本発明は、クリンチ取着法を介して変形させた金属シートにより工具回転自在に係留させた留め金具に関する。
【背景技術】
【０００２】
留め金具工業において、現存のクリンチナットのように係留され、しかも回転させてネジ又はボルトと係合させ締付け荷重を提供できるようにしたナットについての要望が存在する。一例として、係留固定植込みボルト（スタッド）を係留ナットとの関連で使用することが必要な場合がある。これは双方の嵌め合い部材、すなわち、植込みボルトとナットをシート内で係留することを可能にするものである。これら係留部材の利益としては、ルース・ハードウエアの排除、ＢＯＭ在庫の減少、製造および組立ての容易化、コスト節減が含まれる。
【０００３】
例えば、米国特許Ｎｏ．６，８６６，４５６号明細書（文献１）に示すように、シートの反対側でナットの軸部をワッシャー内に朝顔形に広げることによりシートに回転自在な係留ナットを設けることが知られている。しかし、この構成のものは、シートの反対側に特別のアンビルを配置させるものであり、ワッシャーの存在のため、締付け荷重をシートの裏側に直接、適用することができない。更に、単純なステーキ・ナットも知られており、これはシートの裏側に対し変形する延出軸部を有するものである。これも第２の設置部材、すなわち、アンビルを必要とし、面一の取着を提供するものではない。
【０００４】
【特許文献１】米国特許Ｎｏ．６，８６６，４５６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来技術の好ましくない特徴によりもたらされる問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の装置は、従来技術とは異なり抗トルク機構を有しないクリンチナットであり、シートグリップ構造を有し、剛直取着を提供することができる。このクリンチナットの軸部はディスプレイサー（押し退け部）と、アンダーカットとを有するが、刻みタイプのぎざぎざのような抗トルク機構を有していない。この点において、平滑表面の軸部がナットのフランジから延出している。このフランジは支承面を提供するものであり、これにはナットの回転を阻害したり、基板表面を妨げるような突起および不規則部が存在しない。ナットの頭部は如何なる形状のものでもよい。しかし、設計の共通性からして六角形が好便なナット形状として推奨される。フランジ上の標準的六角形は、通常のレンチおよびソケットとの係合が可能でナットを回転させることができるが、その他の形状も適用可能である。例えば、２つの平坦面を有する円形、エイコーン・ナット又はより風変りな形状のものも利用することができる。この頭部の高さは所望のナット強度を付与するのに十分なものとすべきである。ナットの材料の選択はその構造が正しく機能するようにするために重要である。この部品は係合させるものであるから、この部品の硬さは、基板パネルの降伏を生じさせるのに十分なものでなければならない。これらの問題は他のクリンチ用留め金具と共通するものであり、当業者にとって明らかであろう。
【０００７】
より具体的には、本発明は、孔付きシートに回転自在に取着される係留クリンチ（ｃｌｉｎｃｈ）ナットを提供するものであって、これは軸方向ネジ孔を有するナット本体と、このナット本体のベースを形成するフランジとを具備してなる。このフランジはその底面と好ましくは一体をなす表面を有し、シートに対し摩擦を低減させた支承面を提供している。このナット本体と一体をなすディスプレイサーは、フランジの直下に設けられていて、その外径はフランジの外径よりも小さくなっている。このナット本体と一体的になった朝顔形軸部はディスプレイサーから同軸的に延出し、ディスプレイサーに隣接する首部を有し、この首部の外径はディスプレイサーの外径よりも小さくなっていて、シートの金属の常温流れを受理するため、この軸部の外側と、ディスプレイサーの下面との間にアンダーカット領域を形成している。ディスプレイサーの外表面および軸部の外表面は、シートの孔の内壁に対し、ナットの支承面を提供するため摩擦を少なくしたものとなっている。ディスプレイサーの側面は、好ましくは内側にテーパーをなしたものとする。この係留ナットはシートと共に使用され、ナット本体のディスプレイサーおよび軸部はシート内部に配置され、孔と同軸となっており、シートの一部はディスプレイサーの底面と、軸部の外表面との間に位置するアンダーカット領域内に介在するようになっている。ディスプレイサーおよびフランジの外表面と、シートの孔の内壁面との間の空間は、ナットがシートから軸方向に実質的に変位するのを防止しつつ、シート内にてナットが自由に回転し得るようになっている。好ましくは、ディスプレイサーの厚みおよび軸部の長さは、シートの厚みよりも小さくなるようにして、軸部がシートの裏面から突出することのないようにする。このナットは、比較的延性の大きい材料のシートと共に使用し、フランジが比較的変形しないままに留まるようにし、従って、ナットは、シートよりも実質的に大きい硬度の材料から形成される。
【０００８】
以下の図面および好ましい実施例の記載から、本発明の上記目的が達成し得ることが当業者により理解されるであろう。なお、本発明を特定の実施例を参照して説明するが、以下の記載は単に本発明の説明のためのものであり、本発明を制限するものと理解されるべきではない。これら好ましい実施例に対し、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく種々の変形が可能であることが当業者により理解されるであろう。なお、理解を容易にするため、以下の種々の図面を通して、同種部材については同一符号が付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、本発明の留め金具がナットの形状のものとなっている。このナットは頭部１を有し、この頭部１には、ナットに対し回転トルクを適用するための工具係合平坦面２を複数有している。この工具係合面について好ましいものは六面構造である。このナットは更にフランジ３を有し、これは平滑底面１１を有し、この平滑底面１１は、ナットが設置されるシート（図３に示す）に対しての第１の支承面となっている。このナットはクリンチ法により設置され、この場合、下方軸部８にはディスプレイサー５と、アンダーカット６とが設けられている。このディスプレイサーは内側に向かってテーパーをなしている。ナットの軸部はシート内の孔を貫通して配置される。ナットを十分なる延性材料からなるシート内に圧入させたとき、ディスプレイサーがシート材料の強制的常温流れをアンダーカット６内に向けて生じさせ、それによりナットをシートに取着させることができる。
【００１０】
図２に示すように、軸部の首部で始まるアンダーカット構造６は上記ディスプレイサー５の直下に設けられている。このナットの雌ねじ部７はナットの全長に亘って形成されている。管状軸部８およびディスプレイサー５の外表面は平滑面となっており、ナットのフランジ３の底面１１と共に支承面としての機能を高めるため、摩擦を少なくしたものとなっている。
【００１１】
図３を参照すると、ナットがシート９内に設置されており、このシートの孔の径および厚みは、図１，２に示すナットの寸法との関係で適合したものとなっており、シートの金属の常温流れがディスプレイサーまたはフランジの外表面に対し緊密に押圧することのないようにしている。シートと、ナットとの間の空間１０は、ナットがシート９内で自由に回転可能となっており、同時に、朝顔形軸部８と、ディスプレイサー５との間のアンダーカット内に位置するシート材料の常温流れのため、かなりの引き抜け抵抗が確保されるものとなっている。フランジ３の底面１１はシート９の上面に支持され、かつ、その性能を向上させるため、摩擦の少ない平滑面のものとなっている。
【００１２】
以上の説明から、当業者が本発明に対し、その他の改良、変形を行うことも可能であると思われるが、本発明は特許請求の範囲およびその均等物によってのみ制限されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のナットの正面図。
【図２】図１のナットの底面を示す等角斜視図。
【図３】図１のナットの縦断面図。
【符号の説明】
【００１４】
１        頭部
２        工具係合平坦面
３        フランジ
５        ディスプレイサー
６        アンダーカット
７        雌ねじ
８        下方軸部
９        シート
１０      空間
１１      平滑底面
【図１】
0005063354.tif 000002
【図２】
0005063354.tif 000003
【図３】
0005063354.tif 000004