特開 2024-5988 クリンチングスタッドボルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024005988

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】クリンチングスタッドボルト

(51)【国際特許分類】

   F16B 35/00 20060101AFI20240110BHJP

   F16B 35/04 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

F16B35/00 K

F16B35/04 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106508

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000227467

【氏名又は名称】日東精工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】白波瀬 聡

(72)【発明者】

【氏名】鳥居 慎悟

(57)【要約】

【課題】取付対象板材に固定されたときの品質を向上できるクリンチングスタッドボルトを提供する。
【解決手段】頭部１と、頭部の座面から延出されたねじ軸部２と、座面１１から螺進方向下手側に向けて膨出するように形成された回り止め部３と、ねじ軸部のうち、回り止め部に対して螺進方向下手側に隣り合う位置において、ねじ軸部の径方向内側に向けて環状に凹入された環状溝部２１と、ねじ軸部のうち、環状溝部に対して螺進方向下手側に隣り合う位置において、ねじ軸部の径方向外側に向けて環状に突出する環状突部２２とを備え、座面と環状突部との間に、取付対象板材が挟まれるように構成され、回り止め部に、前記螺進方向上手側に向けて凹入された凹入部３２が形成されているとともに、当該回り止め部の外周縁に形成された立設部３１Ａｂは、テーパ状を成すクリンチングスタッドボルトによる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

取付対象板材に抜け止め状態かつ回り止め状態で固定されるクリンチングスタッドボルトであって、
頭部と、
前記頭部の座面から延出されたねじ軸部と、
前記座面から前記螺進方向下手側に向けて膨出するように形成された回り止め部と、
前記ねじ軸部のうち、前記回り止め部に対して前記螺進方向下手側に隣り合う位置において、前記ねじ軸部の径方向内側に向けて環状に凹入された環状溝部と、
前記ねじ軸部のうち、前記環状溝部に対して前記螺進方向下手側に隣り合う位置において、前記ねじ軸部の径方向外側に向けて環状に突出する環状突部と、を備え、
前記座面と前記環状突部との間に、前記取付対象板材が挟まれるように構成され、
前記回り止め部に、前記螺進方向上手側に向けて凹入された凹入部が形成されているとともに、当該回り止め部の外周縁に形成された立設部は、テーパ状を成すことを特徴とするクリンチングスタッドボルト。

【請求項2】

前記凹入部は、前記ねじ軸部を取り囲むように分割成形されていることを特徴とする請求項１に記載のクリンチングスタッドボルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、取付対象板材に抜け止め状態かつ回り止め状態で固定されるクリンチングスタッドボルトに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、金属板材（取付対象板材）の取付孔に圧入されることにより、抜け止め状態かつ回り止め状態で固定されるクリンチングスタッドボルト（クリンチスタッド）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このクリンチングスタッドボルトは、頭部と、頭部の座面から延出されたねじ軸部を備えている。金属板材に別部材を固定する際、この別部材の貫通孔にねじ軸部を挿入し、ねじ軸部の螺進方向とは反対方向にナットが移動するように螺合させて、ナットと金属板材との間に別部材を挟み込んで固定する。

【0003】

特許文献１に記載のクリンチングスタッドボルトは、座面からねじ軸部の螺進方向下手側に向けて膨出する非真円形状の回り止め部（文献では回り止め突起）と、ねじ軸部の径方向内側に向けて環状に凹入された環状溝部（文献では保持溝）と、環状溝部に対して螺進方向下手側に隣り合う位置において環状に突出する環状突部（文献では保持リング）と、を備えている。特許文献１に記載の技術は、金属板材の取付孔の周囲に、頭部に対向する側に突出した突出部を設けることにより、金属板材にクリンチングスタッドボルトを圧入する際、突出部が回り止め突起に押し潰されて、保持溝に多量の金属を押し込んで抜け荷重及び空転トルクを高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１４１９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のクリンチングスタッドボルトは、回り止め突起により押し潰されて流動する金属が、頭部とは反対側に位置する取付孔の周囲から保持リングよりも径方向外側まではみ出してバリになり易い。また、回り止め突起により押し潰された金属が、回り止め突起の径方向外側まで流動して変形を及ぼし、金属板材に反りが発生し易い。その結果、金属板材に別部材を固定する際、バリにより別部材が傷付けられる、バリが異物となって周囲に飛散する、反った金属板材が周囲の部品に干渉する等の不都合が発生し、製品の品質が低下する。

【0006】

そこで、取付対象板材に固定されたときの品質を向上できるクリンチングスタッドボルトが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

取付対象板材に抜け止め状態かつ回り止め状態で固定されるクリンチングスタッドボルトであって、頭部と、前記頭部の座面から延出されたねじ軸部と、前記座面から前記螺進方向下手側に向けて膨出するように形成された回り止め部と、前記ねじ軸部のうち、前記回り止め部に対して前記螺進方向下手側に隣り合う位置において、前記ねじ軸部の径方向内側に向けて環状に凹入された環状溝部と、前記ねじ軸部のうち、前記環状溝部に対して前記螺進方向下手側に隣り合う位置において、前記ねじ軸部の径方向外側に向けて環状に突出する環状突部と、を備え、前記座面と前記環状突部との間に、前記取付対象板材が挟まれるように構成され、前記回り止め部に、前記螺進方向上手側に向けて凹入された凹入部が形成されているとともに、当該回り止め部の外周縁に形成された立設部は、テーパ状を成すクリンチングスタッドボルトによる。

【0008】

なお、前記凹入部は、前記ねじ軸部を取り囲むように分割成形されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明のクリンチングスタッドボルトによれば、回り止め部の立設部が、テーパ状に形成されているので、凹入部の容積が大きくなるとともに、回り止め部の高さを低く設定できるので、取付対象板材が薄い板のものに好適となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】クリンチングスタッドボルトの底面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】クリンチングスタッドボルトを取付対象板材に圧入する前の正面視断面図である。

【図4】クリンチングスタッドボルトを取付対象板材に圧入した後の正面視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明に係るクリンチングスタッドボルトの実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、取付対象板材としての金属板材に圧入されるクリンチングスタッドボルトを一例として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0012】

図１～図２に示すように、クリンチングスタッドボルトＢは、円周方向に沿う一対の縁部分を丸めた扁平円柱状の頭部１と、頭部１の座面１１から延出されたねじ軸部２とを備えている。ねじ軸部２の大部分に雄ねじ部２Ａが形成されており、ねじ軸部２の螺進方向Ｘは、ねじ軸部２の延出方向と一致している。螺進方向Ｘとは、ねじ軸部２の雄ねじ部２Ａを不図示の雌ねじに螺合した際、雌ねじに対してクリンチングスタッドボルトＢが前進する方向を意味する。以下、ねじ軸部２の先端側を螺進方向下手側Ｘ１とし、ねじ軸部２の基端側（頭部１とねじ軸部２との接続側）を螺進方向上手側Ｘ２として説明する。

【0013】

図３～図４に示すように、クリンチングスタッドボルトＢは、金属板材Ｔに抜け止め状態かつ回り止め状態で固定されることにより、ねじ軸部２の雄ねじ部２Ａが金属板材Ｔから突出しており、治具Ｇを撤去することにより外部に露出する。クリンチングスタッドボルトＢは、金属板材Ｔよりも剛性の高い低炭素鋼等の金属材料で形成されており、油圧プレスＰによりクリンチングスタッドボルトＢが金属板材Ｔに圧入され、金属板材Ｔが押し潰される。その結果、頭部１の座面１１と、後述する環状突部２２との間に、金属板材Ｔが挟まれる。

【0014】

図１～図２に示すように、頭部１の座面１１には螺進方向下手側Ｘ１に向けて膨出する回り止め部３がねじ軸部２の周囲に等間隔に６カ所形成されている。また、クリンチングスタッドボルトＢは、ねじ軸部２の径方向内側に向けて円環状に凹入された環状溝部２１と、ねじ軸部２の径方向外側に向けて円環状に突出する環状突部２２とを備えている。環状溝部２１は、ねじ軸部２のうち、回り止め部３に対して螺進方向下手側Ｘ１に隣り合う位置となっており、環状突部２２は、ねじ軸部２のうち、環状溝部２１に対して螺進方向下手側Ｘ１に隣り合う位置となっている。つまり、回り止め部３、環状溝部２１及び環状突部２２が、螺進方向Ｘに沿って順に配置されている。

【0015】

環状溝部２１の溝幅は、環状突部２２の形状や金属板材Ｔの延性等に応じて設定されており、本実施形態では金属板材Ｔの板厚と同等に設定されている。環状溝部２１と環状突部２２とはＲ形状で連続しており、環状突部２２と雄ねじ部２Ａとはテーパー形状で連続している。本実施形態における環状溝部２１は、ねじ軸部２に形成された雄ねじ部２Ａの外径よりも小さい外径を有しており、環状突部２２は、ねじ軸部２に形成された雄ねじ部２Ａの外径よりも大きい外径を有している。また、本実施形態における環状突部２２の直径は、金属板材Ｔの貫通孔Ｔａの直径よりも小さく設定されている。

【0016】

図２に示すように、回り止め部３には、螺進方向上手側Ｘ２に向けて凹入された凹入部３２が形成されている。この凹入部３２により、回り止め部３の外側縁部３１には、螺進方向下手側Ｘ１に対して僅かに傾斜した方向に向かって突出する凸状部３１Ａが形成されている。凹入部３２及び環状溝部２１に金属板材Ｔの金属が入り込むことにより、クリンチングスタッドボルトＢが金属板材Ｔに対して抜け止め状態かつ回り止め状態となる。金属板材Ｔの金属を収容する凹入部３２及び環状溝部２１の容積は、凸状部３１Ａが押し潰して塑性変形することにより流動する金属板材Ｔの体積と延性等に応じて設定されている。凹入部３２及び凸状部３１Ａは、断面形状が傾斜した傾斜部３０を有しており、この傾斜部３０が凹入部３２と凸状部３１Ａとを接続する部位となっている。また、凸状部３１Ａは、ねじ軸部２とは反対側に、断面形状が傾斜部３０よりも急勾配の傾斜状に成形された立設部３１Ａｂを有している。

【0017】

凹入部３２は、ねじ軸部２に近いほど深くなるように傾斜した傾斜部３０を有しており、傾斜部３０の内端から座面１１と同等の高さで平行に延びる断面直線状の直線状部３２Ａを有している。

【0018】

続いて、図３及び図４を用いて、本実施形態に係るクリンチングスタッドボルトＢを金属板材Ｔに圧入したときの作用効果を説明する。金属板材Ｔは、鋼板等の金属製の薄板であり、環状突部２２の直径よりも大きく、かつ、回り止め部３の外径よりも小さい貫通孔Ｔａが予め形成されており、油圧プレスＰの押圧力に耐え得る治具Ｇに支持されている。

【0019】

図３に示すように、金属板材Ｔに圧入する前のクリンチングスタッドボルトＢは、回り止め部３の最突出端３１Ａａを貫通孔Ｔａの周囲に当接させると共に、頭部１に油圧プレスＰを当接させている。このとき、環状突部２２が貫通孔Ｔａの内部に収容されており、ねじ軸部２の雄ねじ部２Ａが治具Ｇ側に突出している。

【0020】

次いで、図４に示すように、油圧プレスＰにより頭部１を押圧すると、回り止め部３の凸状部３１Ａが金属板材Ｔに喰い込みながらクリンチングスタッドボルトＢが下方（螺進方向下手側Ｘ１）に移動し、座面１１が金属板材Ｔに当接するまで圧入される。このとき、凸状部３１Ａの体積に相当する押し潰された金属板材Ｔの金属が、傾斜部３０に沿って径方向内側に円滑に流動し、凹入部３２及び環状溝部２１に収容される。その結果、金属板材Ｔに固定されたときのクリンチングスタッドボルトＢは、全体的に美観に優れたものとなる。また、クリンチングスタッドボルトＢは、回り止め部３の立設部３１Ａｂが、傾斜状に形成されているので、凹入部３２の容積が大きくなるとともに、回り止め部３の高さを低く設定できるので、取付対象板材Ｔが薄い板のものに好適となる。

【産業上の利用可能性】

【0021】

本発明は、取付対象板材に抜け止め状態かつ回り止め状態で固定されるクリンチングスタッドボルトに利用可能である。

【符号の説明】

【0022】

１ ：頭部
２ ：ねじ軸部
３ ：回り止め部
１１ ：座面
２１ ：環状溝部
２２ ：環状突部
３０ ：傾斜部
３１ ：外側縁部
３１Ａ ：凸状部
３１Ａｂ ：立設部
３２ ：凹入部
３２Ａ ：直線状部
Ｂ ：クリンチングスタッドボルト
Ｔ ：金属板材（取付対象板材）
Ｘ ：螺進方向
Ｘ１ ：螺進方向下手側
Ｘ２ ：螺進方向上手側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】