(57)【要約】【課題】簡単な構造の、軸方向においても軸心回りの回転方向においても固着力が高い圧入式スペーサナットを提供する。【解決手段】圧入式スペーサナット１は、雌ねじ７を有する中空筒形の胴部５と、胴部の一端部に設けられ胴部の外径より大径のフランジ６とを備え、フランジ６には、胴部側の面に、半径方向に延びる凹溝９が周方向に間隔をおいて複数形成されており、フランジ６を金属基板２にプレス加工によって圧入して取付けるとき、フランジ６に押されて塑性変形する金属基板の材料が流れて凹溝９の間に充填されて、スペーサナット１が金属基板２固着される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に雌ねじを有する中空筒形の胴部と、前記胴部の一端部に設けられ該胴部の外径より大径のフランジとを備え、金属基板に前記フランジ及び隣接する胴部部分をプレス加工により埋設して取付ける、圧入式スペーサナットであって、
前記フランジには、前記胴部側の面に、半径方向に延びる凹溝が周方向に間隔をおいて複数形成されており、該フランジを前記金属基板に圧入して取付けるとき、該フランジに押されて塑性変形する前記金属基板の材料が流れて前記凹溝の間に充填される、
ことを特徴とする圧入式スペーサナット。
【請求項２】
請求項１に記載の圧入式スペーサナットにおいて、前記フランジに隣接する前記胴部部分の外周には、前記塑性変形する前記金属基板の材料が流れて充填される周溝が形成されている、ことを特徴とする圧入式スペーサナット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の圧入式スペーサナットにおいて、前記凹溝は、横断面が三角形の溝に形成されている、ことを特徴とする圧入式スペーサナット。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の圧入式スペーサナットにおいて、前記凹溝は、横断面が矩形の溝に形成されている、ことを特徴とする圧入式スペーサナット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧入式スペーサナットにおいて、前記フランジは前記胴部外周に沿って形成された円環形状に形成されており、前記凹溝は、前記円環形状のフランジに相互に６０°の間隔で配置されている、ことを特徴とする圧入式スペーサナット。
【請求項６】
請求項３に記載の圧入式スペーサナットにおいて、前記フランジは前記胴部外周に沿って形成された円環形状に形成されており、前記凹溝は、前記円環形状のフランジに、相互に１５°の間隔で配置されている、ことを特徴とする圧入式スペーサナット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧入式スペーサナットにおいて、前記フランジの外周部分に、前記凹溝を中心に半径方向外方に張り出した余肉部が形成されている、ことを特徴とする圧入式スペーサナット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内側に雌ねじを有する中空筒形の胴部と、胴部の一端部に設けられて胴部の外径より大径のフランジとを備え、金属基板にフランジ及び隣接する胴部部分を金属基板にプレス加工により埋設する圧入式スペーサナットに関する。
【背景技術】
【０００２】
内側に雌ねじを有する円筒形の胴部と、胴部の一端部に設けられて胴部の外径より大径のフランジとを備え、金属基板にフランジ及び隣接する胴部部分を金属基板にプレス加工により埋設する圧入式スペーサナットの１例が、特許文献１（特開２００２−２５７１２３号公報）に記載されている。特許文献１の圧入式スペーサナットは、その図４に示されるように、金属基板の挿入穴に胴部が挿入され、金属基板に接面したフランジと隣接の胴部部分とがプレス加工によって、金属基板に埋設されて固着される。金属基板に固着された圧入式スペーサナットは、特許文献１の図５に示されるように、ボルトを用いて取付部品を金属基板に取付けるのに利用される。かかる圧入式スペーサナットは、雌ねじを切ることができない程に薄い金属基板に雌ねじを設けるのに便利であり、胴部の長さを種々に設定することで、金属基板と取付部品との間の間隔（スペース）を選定でき、金属基板と取付部品とを所定の間隔をおいて取付けるスペーサナットとして利用される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５７１２３号公報
【特許文献２】実公昭４９−００４５２２号公報
【特許文献３】特開平１０−０６１６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるような、公知の圧入式スペーサナットは、金属基板への固着において、軸方向における固着は十分であったが、軸心回りの回転方向における固着に改良の余地があった。その回り止めを強化するため、圧入式スペーサナットに、更に、フランジを二次加工して形状を変えることもあった。従って、軸方向においても軸心回りの回転方向においても固着力が高い圧入式スペーサナットが望まれている。
【０００５】
特許文献２は、プレスによって金属基板に固着されるスタッドボルトを記載している。スタッドボルトの一端に大径頭部が設けられ、その大径頭部がプレス加工によって金属基板に埋設されてスタッドボルトが金属基板に固着される。スタッドボルト頭部には、周方向に間隔をおいて凹部が形成され、プレス加工によって金属基板の材料が凹部に流れて充填されて、スタッドボルトが金属基板に固着される。特許文献２は、圧入式スペーサナットを金属基板に固着することを記載していない。
【０００６】
特許文献３は、プレスによって金属基板に固着する、かしめ用ボルト及びかしめ用ナットを記載している。かしめ用ボルト又はかしめ用ナットは、一端に大径の円板の頭部が形成され、その頭部に隣接して頭部より小径であるがボルト軸部又はナット軸部より大径の円筒のかしめ部が形成されている。頭部には半径方向に延びる凹溝が周方向に多数形成され、かしめ部の外周面には軸方向に延びる溝が周方向に多数形成され、プレス加工によってかしめ部が金属基板に埋設されて、かしめ用ボルト又はかしめ用ナットが金属基板に固着される。従って、かしめ用ボルト又はかしめ用ナットには、大径の円板の頭部の外に、中間の円筒のかしめ部を必要としており、構造が複雑になる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、簡単な構造の、軸方向においても軸心回りの回転方向においても固着力が高い圧入式スペーサナットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するため、本発明は、内側に雌ねじを有する中空筒形の胴部と、胴部の一端部に設けられ胴部の外径より大径のフランジとを備え、金属基板にフランジ及び隣接する胴部部分をプレス加工により埋設して取付ける、圧入式スペーサナットであって、フランジには、胴部側の面に、半径方向に延びる凹溝が周方向に間隔をおいて複数形成されており、フランジを金属基板に圧入して取付けるとき、フランジに押されて塑性変形する金属基板の材料が流れて凹溝の間に充填される、ことを特徴とする圧入式スペーサナットを提供する。
【０００９】
上記圧入式スペーサナットは、構造が簡単であり、金属基板への固着において、フランジが金属基板に十分に埋込まれて軸方向における固着力は高く維持され、フランジの凹溝に金属基板の材料が流れて（メタルフローして）、フランジへの固着力が増強されて、軸心回りの回転方向においても高い固着力が得られる。塑性変形した材料ははみ出すことなく、固定された部分の外観は良好である。また、プレスという簡単な方法により、確実にスペーサナットを金属基板に取り付けることができる。更に、凹溝によって回り止め機能を高く維持するので、フランジを厚く（軸方向長さを長く）形成でき、圧入式スペーサナットを圧造成形し易くなり、製品をより安定して形成することができる。
【００１０】
上記圧入式スペーサナットにおいて、フランジに隣接する胴部部分の外周には、塑性変形する金属基板の材料が流れて充填される周溝が形成されている。凹溝は、横断面が三角形の溝に形成される。あるいは、凹溝は、横断面が矩形の溝に形成されてもよい。フランジは胴部外周に沿って形成された円環形状に形成されており、凹溝は、円環形状のフランジに相互に６０°の間隔で配置されている。あるいは、凹溝は、円環形状のフランジに、相互に１５°の間隔で配置されていてもよい。フランジの外周部分に、凹溝を中心に半径方向外方に張り出した余肉部が形成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。図１〜図７は、本発明の第１の実施形態に係る圧入式スペーサナット１を示している。図１〜図４は、圧入式スペーサナット１を単独で示している。図５〜図７は、圧入式スペーサナット１を金属基板２に固着して取付部品３を取付ける手順を示している。圧入式スペーサナット１は、洋白（銅、亜鉛、ニッケル等の合金）等の金属で形成される。しかし、圧入式スペーサナット１は、硬度が十分であれば、硬質プラスチックで一体成形してもよい。圧入式スペーサナット１は、内側に雌ねじを有する中空筒形の胴部５と、胴部５の一端部に設けられ胴部５の外径より大径のフランジ６とを備えている。
【００１２】
図１〜図４において、胴部５は、中空の円筒形状に形成されて、内側には雌ねじ７が形成され、この雌ねじに７にボルトが螺合れる。胴部５の軸方向長さすなわち高さは、任意であるが、例えば、金属基板２とそこに取付ける取付部品３との間の間隔を定める長さに選定される。フランジ６は、胴部５の外径より大径に形成されて、一定厚さの円環形状に形成されている。フランジ６の上面（胴部５と反対側の面）は、平坦な面に形成されている。
【００１３】
フランジ６には、胴部５が延びる側の面に、フランジ６の半径方向に延びる凹溝９が周方向に間隔をおいて複数形成されている。第１実施形態に係るスペーサナット１においては、凹溝９は、その横断面において矩形の溝に形成されている。図１及び図２において、凹溝９は、フランジ６の外周面における端面で矩形の凹溝であることが分かる。凹溝９には、フランジ６を金属基板２にプレス加工によって圧入して取付けるとき、フランジ６に押されて塑性変形する金属基板の材料が流れて（メタルフローして）充填される。金属基板２のメタルフローによって凹溝９が充填されると、フランジ６が金属基板２に固着されて、フランジ６（ひいては、スペーサナット１）は、胴部５の軸心回りに回転するのを防止する高い回転阻止力で固着される。凹溝９は、図３に明らかなように、フランジ６の周方向に沿って、６０°の間隔で、６個形成されて、フランジ６の回転阻止力を高く維持する。また、胴部５には、フランジ６に隣接する胴部部分の外周に、塑性変形する金属基板の材料が流れて充填される周溝１０が形成されている。周溝１０には、フランジ６を金属基板２に圧入して取付けるとき、フランジ６に押されて塑性変形する金属基板の材料がメタルフローして充填される。金属基板のメタルフローによって周溝１０が充填されるとフランジ６が金属基板２に固着されて、圧入式スペーサナット１は、軸方向に移動するのを阻止する、高い軸方向移動阻止力で固着される。
【００１４】
図４において、凹溝９が、圧造等によって形成される場合には、フランジ６の外周部分に、凹溝９を中心に半径方向外方に張り出した余肉部１１が形成される。この余肉部１１は、円環形状のフランジ６の外縁部を変形させて非円形に形成する。従って、プレス加工によって、フランジ６の非円形部分が金属基板２に埋込まれると、フランジ６の回転阻止力を一層高く維持する。
【００１５】
上記構成の圧入式スペーサナット１を金属基板２に固着して、取付部品３を金属基板２に取付ける手順を、図５〜図７を参照して説明する。図５において、金属基板２を支え且つスペーサナット１の胴部５を受ける穴１３を有する治具１４に、金属基板２と金属基板２の挿通穴１５に挿入された圧入式スペーサナット１が位置決めされて配置される。プレス１７が矢印１８の方向に押圧して、スペーサナット１のフランジ６を金属基板２に圧入する。プレス１７の加圧により、フランジ６の下面（胴部５の側の面）が、金属基板２の一部を塑性変形させながら、フランジ６全体を金属基板２の中に押圧する。このプレス加工によって金属基板２の材料が流動（メタルフロー）し、このメタルフローによって流れた材料が６個の凹溝９の中に入り込む。さらにプレス１７が下降すると、金属基板２の変形させられたメタルフロー部分は、周溝１０の中にも入り込んで、周溝１０にも充填される。プレス１７は、フランジ６の上面が金属基板２の上面と同一面になるまで下降して、凹溝９及び周溝１０にメタルフローした金属基板２の材料が充填される。これによって、簡単な構造の圧入式スペーサナット１が、軸方向においても軸心回りの回転方向においても、高い固着力で金属基板２に固着される。図４のように、フランジ６に余肉部１１が形成される場合、金属基板２にフランジ６が埋込まれるので、圧入式スペーサナット１は、一層高い回転阻止力で、金属基板２に固定される。
【００１６】
図６は、スペーサナット１が金属基板２に固定された状態を示す断面図である。スペーサナット１のフランジ６の上面が金属基板２の上面と同一面になり、凹溝９及び周溝１０は、塑性変形してメタルフローした金属基板２の材料で充填されている。圧入式スペーサナット１は、軸方向においても軸心回りの回転方向においても、高い固着力で金属基板２に固着される。プレス加工という簡単な方法により、確実にスペーサナット１を金属基板２に取り付けることができ、塑性変形した金属基板の材料は、凹溝９と周溝１０に充填されるので、比較的小さいプレス圧力で押込むことができる。塑性変形した材料が入る空間が十分あるので、塑性変形した材料が金属基板２の上面にはみ出すことはない。フランジの上面が金属基板の上面と同一平面になるまで十分に押込むことが出来、固定された部分の外観は良好である。
【００１７】
図７において、金属基板２に固着された圧入式スペーサナット１の金属基板２と反対側の端部に、取付部品３が、ボルト１９によって取付けられている。ボルト１９の雄ねじがスペーサナット１の胴部５の雌ねじに螺入されて、取付部品３が金属基板２と一定の間隔（スペース）をおいて金属基板２に取付けられる。
【００１８】
図８〜図１０は、本発明の第２の実施形態に係る圧入式スペーサナット１Ａを示している。このスペーサナット１Ａは、凹溝９Ａの形状が異なる点以外は、第１の実施形態の圧入式スペーサナット１と同じである。従って、他の構成要素については、圧入式スペーサナット１と同じ符号を付することによって、説明を省略する。
【００１９】
凹溝９Ａは、胴部５が延びる側の面に、フランジ６の半径方向に延びており、周方向において６０°の間隔で、６個形成されている。第２実施形態に係るスペーサナット１Ａにおいては、凹溝９Ａは、その横断面において三角形の溝に形成されている。図８及び図９見られるように、凹溝９Ａは、フランジ６の外周面における端面でも三角形の凹溝に形成されている。凹溝９Ａには、塑性変形する金属基板の材料が流れて（メタルフローして）充填されて、フランジ６が、胴部５の軸心回りに回転するのを防止する高い回転阻止力で金属基板２に固着される。
【００２０】
図１１〜図１３は、本発明の第３の実施形態に係る圧入式スペーサナット１Ｂを示している。このスペーサナット１Ｂは、凹溝２１の形状と数異なる点以外は、第１の実施形態の圧入式スペーサナット１と同じである。従って、他の構成要素については、圧入式スペーサナット１と同じ符号を付することによって、説明を省略する。
【００２１】
凹溝２１は、胴部５が延びる側の面に、フランジ６の半径方向に延びており、周方向において１５°の間隔で、２４個形成されている。第３実施形態に係るスペーサナット１Ｂにおいては、凹溝２１は、その横断面において、三角形の溝であっても、矩形の溝であっても、更には、台形の溝であってもよい。多数の凹溝２１には、塑性変形する金属基板の材料が流れて（メタルフローして）充填されて、フランジ６が、胴部５の軸心回りに回転するのを防止する高い回転阻止力で金属基板２に固着される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧入式スペーサナットの底面側から見た斜視図である。
【図２】図１のスペーサナットの半断面正面図である。
【図３】図１のスペーサナットの底面図である。
【図４】余肉部を有するフランジを示す、図３と同様のスペーサナットの底面図である。
【図５】図１のスペーサナットを金属基板に固着する操作を示す断面図である。
【図６】図１のスペーサナットが金属基板に固着された状態を示す断面図である。
【図７】図６のスペーサナットを利用して金属基板に取付部品を取付けた状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る圧入式スペーサナットの底面側から見た斜視図である。
【図９】図８のスペーサナットの半断面正面図である。
【図１０】図８のスペーサナットの底面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る圧入式スペーサナットの底面側から見た斜視図である。
【図１２】図１１のスペーサナットの半断面正面図である。
【図１３】図１１のスペーサナットの底面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、１Ａ、１Ｂ  圧入式スペーサナット
２  金属基板
３  取付部品
５  胴部
６  フランジ
７  雌ねじ
９、９Ａ  凹溝
１０  周溝
１１  余肉部
１３  治具の穴
１４  治具
１５  金属基板の挿通穴
１７  プレス
１９  ボルト
２１  凹溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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