JP5259575B2 - ピアスナットおよびその使用 - Google Patents

Description

本発明は、ピアスナットおよびそのようなピアスナットの使用に関する。さらに具体的に言えば、本明細書は、高強度シート金属に特に適しているピアスナットに関する。

ピアスナットは、長年の間、大量生産用途に用いられてきた。自動車産業において、ピアスナットは、金属シートおよびパネルにおける構成部材の装着を可能にするために用いられる。一般に、これらの構成部材を取り付けるために、ねじ（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｓｃｒｅｗ）またはねじ山付きボルトが用いられ、接合部は、トルクレンチによって締結されることができる。

これまで、自動車業界において、車両の重量を減らすために、薄い金属シートおよびパネルを用いることが一般的な傾向であった。したがって、きわめて薄いシートと共に用いられる場合もまた、高いトルク抵抗および引き抜き抵抗を提供するように設計されたピアスナットの開発に焦点が置かれてきた。

自動車業界における最新の動向は、高強度シート金属の拡張用途に向かっている。その意図された機能に対して車両の各個別の構成要素を最適化することによって、重量および環境に対する影響を削減し、車両の安全性を改善することが可能である。したがって、さらに高いトルク抵抗および引き抜き抵抗、既存のナットによって満たされることができない要件を提供するように設計されたピアスナットを有することが必要である。その重要性が増大する他の影響される変数は、穿孔力、工具の損傷およびナットのセンタリングである。穿孔される金属シートの強度が増大すると、より大きな穿孔力が必要となり、穿孔工具にかかる負荷のほか、ピアスナットと穿孔ダイとの間に生じる位置合わせのずれの危険性も増大し、それにより、工具の損傷の危険性が増大する。

ピアスナットは、引き抜き力およびトルクの両方に抵抗するような態様で金属シートに取り付けられるべきである。
その開示内容が本願明細書に参照によって組み込まれる米国特許第５，３４０，２５１号明細書は、可塑的に変形可能な金属シートに取り付けるためであり、金属シートを係合するための係合側面および係合側面から離れる方向において係合側面から延びるパイロットを備え、パイロットは、係合側面とは逆方向に面する端面と、パイロットとは逆方向に面し、端面を包囲する壁面を有する第１のアンダカット（ｕｎｄｅｒｃｕｔ）部分と、を有するピアスナットを提案している。さらに、ピアスナットは、パイロットに向けられた第２のアンダカット部分と、２つのアンダカット部分の間に位置する溝と、を有する。米国特許第５，３４０，２５１号明細書に開示されたピアスナットを用いる場合には、シートは、可塑的に変形され、溝の中であって、２つのアンダカット部分の下に圧入され、それによって、ナットと金属シートとの間の形状適合連結を達成する。米国特許第５，３４０，２５１明細書号に開示されたピアスナットは、アンダカット部分の下に押し込むために、金属シートの実質的な変形を必要とし、高強度シート金属に関して、ピアスナットのパイロットにおける応力を増大し、大きな穿孔力を必要とし、したがって、穿孔ダイにおける磨耗も増大する。さらに、米国特許第５，３４０，２５１号明細書によるピアスナットを用いる場合には、穿孔ダイとナットの係合側面との間に薄い断面が得られ、この断面は疲労破損しやすい。

その開示内容が本願明細書に参照によって組み込まれる欧州特許第０５５４５９９Ｂ１号明細書において、可塑的に変形可能な金属シートへの取り付けのためのピアスナットが、開示されており、金属シートを係合するための係合側面および係合側面から離れる方向において係合側面から延びるパイロットを備え、パイロットは、係合側面とは逆方向に面する端面と、端面を包囲する壁面を備えている。このピアスナットはさらに、パイロットに向けられたアンダカット部分と、パイロットとアンダカット部分との間に位置する溝と、を有する。高強度シート金属を穿孔するために欧州特許第０５５４５９９Ｂ１号明細書によるピアスナットを用いる場合には、不十分な量のシート金属は、溝の中であってアンダカット部分の下に圧入され、このことが低い引き抜き強度を有する接合部を結果として生じる。さらに、より大きな穿孔力が、金属シートを変形するために必要とされ、これにより穿孔ダイに対する損傷を生じる可能性がある。さらに、欧州特許第０５５４５９９Ｂ１号明細書において開示されたピアスナットは、ピアスナットと穿孔ダイとの間に位置合わせのずれを生じやすく、これによってピアスナットのねじ山を損傷するか、その機械的特性が不ぞろいになる結果を生じる可能性を招く。

その開示内容が本願明細書に参照によって組み込まれるドイツ特許出願第２００４０１７８６６Ａ１号は、ピアスナットを開示している。
ピアスナットのさらなる実施例は、ドイツ特許第１０３４８８５１Ａ１号明細書、米国特許出願公開第２００５／０１０１８６０４６号明細書、米国特許第６，９８６，６２９号明細書、米国特許出願公開第２００５／０１４７４８１号明細書、特開昭６４−５８８０７号公報に示されており、これらの開示内容は、本願明細書に参照によって組み込まれるものとする。

上述の問題点を削減または低減する改善されたピアスナットに対する需要がある。

したがって、本目的は、従来技術のピアスナットに関連する問題点を削減または低減するピアスナットを提供することである。
添付の独立請求項によるピアスナットは、この目的を全体的にまたは部分的に達成する。

したがって、可塑的に変形可能な金属シートへの取り付けのためのピアスナットであって、金属シートに対して当接するように適合された当接面と、当接面に対して突出するアンダカットパイロットと、当接面に形成され、パイロットを少なくとも部分的に包囲する皿穴溝であって、パイロットに向けられる能動的なアンダカットがない溝と、を備えるピアスナットが提供される。溝は、内溝および外溝と、内溝と外溝との間に位置する***部と、を備える。外溝は、面部分によって少なくとも部分的に画定され、パイロットを包囲しかつピアスナットから離れる壁面に面する。

当接面は、本質的にシートを貫通することなく、金属シートに対して当接するように適合された面である。
溝の制限面は、ピアスナットから斜めに、すなわち、金属シートに対して一定の角度で面し、そのいずれもがアンダカット部分を形成しないような態様になっている。

溝にアンダカット部分を備えていないピアスナットを用いることによって、シートの変形が削減され、ピアスナットおよびシートによって形成される接合部の増大した強度を結果として生じると同時に、***部がアンダカットパイロットに対してシート材料を押し付けるのを助け、それによって、ナットと金属シートとの間に形状適合連結を達成する。

パイロットの端面と上記のパイロットを包囲する壁面との間の第１の角度は、７９±１°であってもよい。
この角度は、高強度シート金属のほか、標準的なシート金属の場合にも、ピアスナットを作用させるのに最適であることが分かっている。

内溝は、第１の面部分によって画定されてもよく、ピアスナットの中心を通りかつパイロットの端面に対して垂直な断面平面において見たときに、パイロットを包囲する壁面として端面に対して本質的に同一の角度を有する。

内溝は、第２の面部分によって画定されてもよく、パイロットに向けられるとともに、パイロットの中心を通りかつパイロットの端面に対して垂直な断面平面において見たときに、端面に対して第２の角度を有し、第２の角度は、約３５〜５５°、約４０〜５０°または約４５°であってもよい。

内溝は、第３の面部分によって画定されてもよく、上記の第１の面部分と上記の第２の面部分との間に延びる。
外溝は、第４の面部分によって画定されてもよく、パイロットを包囲する壁面とは逆に面するとともに、パイロットの中心を通りかつパイロットの端面に対して垂直な断面平面において見たときに、端面に対して第３の角度を有し、第３の角度は、約１５°〜約４５°である。

面部分は、パイロットを包囲する壁面に面し、したがって、外溝を画定し、第５の面部分であってもよく、パイロットの中心を通りかつパイロットの端面に対して垂直な断面平面において見たときに、端面に対して第４の角度を有し、第４の角度は、約１０°〜約７０°である。

別の実施形態において、第４の角度は、約３０°〜約４５°であってもよい。
外溝は、第６の面部分によって画定されてもよく、上記の第４の面部分と上記の第５の面部分との間に延びる。

上記の第１の面部分、第２の面部分、第４の面部分および第５の面部分の少なくとも１つは、たとえば、上記の断面平面を通って延びる直線を有してもよい。したがって、断面において見たときに、面部分は、平面であってもよい。

上記の直線は、上記の断面平面において、関連する本質的に全体的な面部分を通って延在してもよい。
上記の第２の面部分および第４の面部分は、上記の断面平面において、互いと角度を形成してもよい。
溝は、パイロットを包囲してもよく、本質的に環状であってもよい。パイロットもまた、本質的に環状であってもよい。

パイロットおよび溝は、本質的に同心であってもよい。***部は、縁部を有してもよい。
この種の縁部は、内溝および外溝への金属シートの最適な案内を可能にする。縁部は、相対的に先端がとがっていてもよい。
縁部は、パイロットの最大直径より１．４５±０．１ｍｍ大きい直径を有してもよい。

ピアスナットの端面を含む平面と縁部との間の最小距離は、端面を含む上記の平面と、ピアスナットが取り付けられるように設計される金属シートに対して当接するように適合された当接面との間の最小距離以上であってもよい。

端面を含む平面と縁部との間の上記の最小距離は、ピアスナットが取り付けられるように設計される金属シートの厚さの約０．６７〜約１．１４倍であってもよく、一部の実施形態において、約０．７ｍｍ〜約１．２ｍｍの厚さの金属シートと共に用いるように設計されたピアスナットの場合は、約０．８ｍｍであってもよい。

したがって、薄い高強度金属シートに関して最適なピアスナットが、達成される。
端面を含む平面と縁部との間の上記の最小距離は、ピアスナットが取り付けられるように設計される金属シートの厚さの約０．７５〜約０．９２倍であってもよく、一部の実施形態において、約１．３ｍｍ〜約１．６ｍｍの厚さの金属シートと共に用いるように設計されたピアスナットの場合は、約１．２ｍｍであってもよい。

したがって、厚い高強度金属シートに関して最適なピアスナットが、達成される。
ピアスナットはさらに、回転防止手段を備えてもよい。
そのような回転防止手段は、ピアスナットのトルク抵抗のさらなる改善を可能にする。回転防止手段は、たとえば、溝の中、溝の中に位置する***部の上／中、パイロットを包囲する壁面の上／中、当接面の上／中または外壁の上／中における凹部および／または陥没部を備えてもよい。

ピアスナットは、雌ねじ部を備えてもよい。そのようなピアスナットは、外側にねじ山のある部品、たとえば、ねじまたはボルトを収容するために用いられることができる。
あるいは、ピアスナットは、雄ねじ部を備えてもよい。そのようなピアスナットは、内側にねじ山のある部品、たとえば、ナットを収容するために用いられることができる。

第２の態様によれば、高強度金属シートおよび穿孔によってそれに取り付けられるピアスナットを備えるシステムが提供される。
ここでは、高強度金属シートとは、高強度鋼、すなわち、約２２０ＭＰａ、たとえば、２９０ＭＰａを超える引張降伏限界を有する鋼から構成される金属シートを指す。

第３の態様によれば、上述したようなピアスナットの使用は、高強度金属シートへのピアスナットの取り付けのために提供される。
第４の態様によれば、高強度金属シートにおける取り付け手段を装着するための方法が提供され、上記の取り付け手段は、上述したように、ピアスナットである。

ピアスナット１は、穿孔作業中にそれ自体の孔を穿孔し、上記の作業中にピアスナットにおける溝、アンダカットなどにシート材料を押し込むように設計されている。
シート厚さに応じて、異なる最適な幾何構成がある。

ピアスナット１は、中心に配置されたねじ付きの貫通孔５を有する。以下では係合側面１０と呼ばれるピアスナットの下側で、パイロット１１は、突出する。係合側面１０における他の部分の端面１４に対するパイロット１１の突出部Ｈは、主にシート厚さに左右される。この実施形態において、突出部Ｈは、約１．３〜１．６ｍｍまでのシート厚さの場合に約１．２ｍｍであり、約０．７〜１．２ｍｍまでのシート厚さの場合に約０．６５ｍｍである。

パイロット１１は、穿孔縁部１２を備えた平面の環状端面１３を有する。穿孔縁部１２は、実際の穿孔（図６〜図８）中に、シート４および穿孔ダイ３を係合する。パイロット１１の半径方向の外側で、ナットの半径中心ＣＡに向かって内向きに傾斜され、したがって、アンダカット部分を形成する環状壁面１５が設けられる。傾斜（角度Ａ）は、穿孔中に壁が面全体にわたってシートを係合するように適合される。約７９±１°の角度Ａが、特に高強度シート金属に対して最適の結果を保証するが、標準的なシート金属に対しても最適な結果を保証することが分かっている。

２つの環状溝１６ａ、１６ｂは、ピアスナット１の係合側面１０上にピアスナットの外壁２１と壁面１５との間に設けられる。溝１６ａ、１６ｂは、それらの間に間隙があるように成形される。異なった表現をすれば、***部１７が、溝１６ａ、１６ｂの間に形成される。

第１の溝である内溝１６ａは、壁面１５に最も近い位置に位置し、円弧形状の底部分１９ｃと、パイロット１１の壁面１５と本質的に同一の傾斜（Ａ）を有する第１の面部分１９ａと、端面１３に対して約４５°の角度Ｂで傾斜される第２の面部分１９ｂと、を備える。第２の端部分１９ｂの傾斜は、シートが溝１６ａ、１６ｂの中に押し込まれるときに、ピアスナットおよびシートが、穿孔中に受ける応力を低減するように適合される。

第２の溝である外溝１６ｂは、内溝の半径方向の外側に位置し、傾斜した第４の面部分１９ｄと、円弧形状の底部分１９ｆと、端面１３に対して相対的に傾斜Ｅを有する傾斜した第５の面部分１９ｅと、から構成される。この外溝１６ｂの目的は、シート４が内溝１６ａの中に流れ込むことをよりたやすくするように、穿孔力を低減するためである。

約１．３〜１．６ｍｍのシート厚さの場合には、第５の面部分１９ｅは、４５°の傾斜Ｅを有し、第４の面部分１９ｄの傾斜Ｃに対して垂直であってもよい。
約０．７〜１．２ｍｍのシート厚さの場合には、第４の面部分１９ｄは、１５°の傾斜を有し、第５の面部分１９ｅは、３１°の傾斜Ｅを有してもよい。
このように、縁部１８は、内溝１６ａの第２の面部分１９ｂと外溝の第４の面部分１９ｄとの間に形成される。縁部は、先端がとがっていてもよい。

縁部１８の機能は、シートをパイロット１１の外壁１５に向かって特に内溝１６ａの中に案内することであるが、シートが穿孔作業中に変形しているときに、外溝１６ｂの中にも案内し、ピアスナットを固定することでもある。
溝の傾斜壁は、最適の方法でこれを達成するように調整されることができる。

先端のとがった縁部１８の利点は、穿孔中、シートにおいて同程度の変形を達成するために、従来のシート金属の場合にも、本質的に高強度シート金属の場合と同量の穿孔力を用いることができることである。
したがって、高い引張抵抗および引き抜き抵抗で、小さなシート変形が得られる。

最適な結果を得るために、縁部１８の先端は、パイロットの端面１３を含む平面から距離Ｄに位置決めする必要があるとともに、この実施形態において、約１．３〜１．６ｍｍのシート厚さの場合には約１．２ｍｍであり、約０．７〜１．２ｍｍのシート厚さの場合には約０．８ｍｍである。縁部はまた、パイロット１１の最大直径Ｇより約１．４５±０．１ｍｍ大きい直径Ｆに位置付けられてもよく、それによって、最良の可能な成果、すなわち、高いトルク抵抗および引き抜き抵抗を備えた接合部を得られうる。

寸法Ｍ６を有するピアスナットの場合には、直径Ｆは、たとえば、約０．７〜１．２ｍｍのシート厚さの場合には約１０．９ｍｍであり、約１．３〜１．６ｍｍのシート厚さの場合には約１１ｍｍであってもよい。

ピアスナットのトルク抵抗をさらに改善し、金属シートに対して相対的に回転しないようにするために、複数の凹部２０が、ピアスナット１の係合側面に設けられてもよい。凹部２０は、ピアスナットの中心ＣＡから本質的に同一の半径方向の距離で配置され、パイロット１１の周囲に分散されてもよい。図面に示された実施形態において、凹部２０は、溝１６ａ、１６ｂに位置してもよく、縁部１８に沿って均等に分散される。***部がパイロットの周囲に配置された複数のセグメントを有するような態様で、凹部はまた、***部１７に位置してもよい。

あるいは、回転防止手段は、示された面のいずれか、たとえば、壁面１５、溝１６ａ、１６ｂにおける面１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、***部１７の上、当接面１４または外壁２１における凹部または突出部の形で配置されることができる。

そのような回転防止手段は、シートが溝１６ａ、１６ｂの中に押し込まれるときに、ピアスナットの形状適合固締を達成することを可能にする。穿孔中、シートは、２つの環状溝１６ａ、１６ｂの間の縁部１８に対して押し付けられる。縁部１８は、シートを溝１６ａ、１６ｂの中に案内し、シートは、パイロット１１の壁面１５に対して押し付けられ、アンダカット部分を係合することによって、幾何的な固締を形成する。したがって、ピアスナットは、形状適合固締および摩擦力の両方によって所定の位置に保持される。

高強度シート金属の穿孔を改善し、ピアスナットと穿孔ダイとの間に生じる位置合わせのずれの補償を可能にするために、パイロットの端面１３のサイズは、従来のパイロットに比べて、増大される可能性がある。結果として、ピアスナットと穿孔ダイとの間に位置合わせのずれがある場合に、ねじのためのさらに安定な工程およびよりよい保護がもたらされる。

ピアスナットを係合する部品の分解および組立を繰り返す場合においても、上述したピアスナットの設計のおかげで、高いトルク抵抗および引き抜き抵抗が、ナットとシートとの間の接合部で維持される。
ピアスナットの形状適合固締設計により、寸法を低減することが可能となり、従来のピアスナットに比べて、コンパクトなピアスナット幾何構成が得られる。

図６〜図８は、上述したピアスナット１を用いた穿孔作業を示している。
図６において、穿孔機２、ピアスナット１、シート４および穿孔ダイ３は、互いから一定の距離で位置決めされる。

図７は、ピアスナットとシートとの間の穿孔係合が開始される瞬間における穿孔作業を示している。
図８は、ピアスナット１がどのようにシート４に取り付けられたかを示している。どのようにしてシートが変形され、溝の中に流れ込み、パイロット１１とその壁面１５によって形成されるアンダカット部分によって所定の位置に保持されるかについて注目すべきである。

図９ａ〜図９ｄは、ナットとシートの接合部の引き抜き抵抗（押し出し力）および変位の測定の結果を表示している。
図９ａは、シート厚さ１．４５ｍｍの高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝３５０〜４５０ＭＰａ）に関する引き抜き抵抗対変位のグラフを示している。図９ａにおいて、欧州特許第０ ５５４ ５９９ Ｂ１号明細書に示されたピアスナットなどの従来のＭ６ピアスナットが、本明細書によって設計されたＭ６ピアスナットと比較される。１１ｍｍの直径Ｆは、１１．５ｍｍの直径Ｆに比べて相当の改善を提供することは、図９ａから明白である。また、本明細書による両方のピアスナットは、従来のピアスナットに比べて改善を提供することもまた、グラフから明白である。１１．５ｍｍの直径Ｆを有するピアスナットは、従来のピアスナットより著しく大きい変位に耐える。

図９ｂは、板厚１．４５ｍｍの従来の／高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝２６０ＭＰａ）に関する引き抜き抵抗対変位のグラフを示している。図９ｂにおいて、欧州特許第０５５４５９９Ｂ１号明細書に示されたピアスナットなどの従来のＭ６ピアスナットが、本明細書によって設計されたＭ６ピアスナットと比較される。このシートタイプの場合もまた、変位に耐えるピアスナットの能力において著しい改善が得られる。この場合においても、１１ｍｍの直径Ｆは、１１．５ｍｍの直径Ｆに比べて改善を提供することを留意すべきである。

図９ｃは、シート厚さ１．５ｍｍの過度に高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝５００〜６５０ＭＰａ）に関する引き抜き抵抗対変位のグラフを示している。図９ｃにおいて、本明細書によって設計された２つのＭ６ピアスナットの間の比較が行われる。図９ｃに示されているように、１１ｍｍの直径Ｆは、１１．５ｍｍの直径Ｆに比べて大きな改善を提供する。

したがって、図９ａ〜図９ｃは、直径Ｆがピアスナットの引き抜き抵抗および変位に耐えるその能力に関してきわめて重要であり、それによって、ピアスナットとシートとの間の接合部を最適化するためにきわめて重要であることを示している。

図９ｄは、シート厚さ１．４５ｍｍの従来の／高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝２６０ＭＰａ）に関する引き抜き抵抗対変位のグラフを示している。図９ｄにおいて、本明細書による３つの異なるＭ６ピアスナットが、欧州特許第０５５４５９９Ｂ１号明細書に記載されるような従来のピアスナットと比較される。

本明細書によるピアスナットは、従来のピアスナットより著しく大きい変位に耐えることを留意することができる。さらに、７９°の角度Ａが引き抜き抵抗および変位の最適な組み合わせを提供することを留意すべきである。７０°までのＡの削減は、８２．５°までのＡの増大よりマイナス効果が小さい。

ピアスナット１は、添付図面に示されているように、本質的に円形であってもよいことは十分に認識されよう。
しかし、他の幾何構成の形状も考えられる。たとえば、外壁２１に沿ってピアスナットの幾何構成を、たとえば、丸い外観ではなく、楕円形、長円形または多角形の外観（三角形、四角形、五角形など）に変化させることは容易である。

パイロットの壁面１５および溝１６ａ、１６ｂもまた、上記によれば、非円形の態様に設計されることができるが、その設計は、外壁２１の外観と一致していてもよく、一致しなくてもよい。

そのセグメントが除去されたピアスナットの斜視図である。 ピアスナットの係合側面の平面図である。 断面ＩＩ−ＩＩに沿ったピアスナットの断面図である。 図４ａは、その破断拡大詳細に関するたとえば、約１．３〜１．６ｍｍの厚さの大きなシートのために設計されたピアスナットの断面Ｉ−Ｉに沿った断面図、図４ｂは、その破断拡大詳細に関するたとえば、約１．３〜１．６ｍｍの厚さの大きなシートのために設計されたピアスナットの断面Ｉ−Ｉに沿った断面図を示している。 図４ｂの断面図に対応する断面面Ｉ−Ｉに沿った拡大断面図であり、角度および寸法が示されている。図５に示されたピアスナットは、たとえば、約０．７〜１．２ｍｍの薄いシート厚さ向けに設計されている。 ピアスナットとシートとの間の係合前の、穿孔デバイスを備えたピアスナットおよびシートを示している。 ピアスナットとシートとの間の係合に関連して、穿孔デバイスを備えたピアスナットおよびシートを示している。 シートに装着されるときのピアスナットを示している。 図９ａは、シート厚さ１．４５ｍｍの高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝３５０〜４５０ＭＰａ）に関するトルク抵抗対変位のグラフである。 図９ｂは、シート厚さ１．４５ｍｍの従来の／高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝２６０ＭＰａ）に関するトルク抵抗対変位のグラフである。 図９ｃは、シート厚さ１．５ｍｍの過度に高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝５００〜６５０ＭＰａ）に関するトルク抵抗対変位のグラフである。 図９ｄは、シート厚さ１．４５ｍｍの従来の／高強度シート金属（Ｒｐ０．２＝２６０ＭＰａ）に関するトルク抵抗対変位のグラフである。

Claims (20)

1. 可塑的に変形可能な金属シートに孔を空けて取り付けるためのピアスナットであって、
   パイロットと、当接面と、第１の溝と、第２の溝とを備え、
   前記パイロットは、前記ピアスナットの前端部の一部となる端面を有し、当該パイロットの端面は、前記金属シートに対して前記端面が押圧されると、前記金属シートに係合して孔をあけ、前記金属シートに開口を形成し、当該端面は、当該パイロット内の孔の周囲に位置し、端面平坦部を有し、
   前記当接面は、前記端面の後方に間隔を隔てて配置され、当該当接面は、前記ピアスナットの前記前端部の外周部として定義され、前記当接面は、前記端面が、前記金属シートを介して孔を形成した後、前記金属シートに対して接触するように構成され、当該当接面は、当接面平坦部のある面を有し、前記当接面平坦部は、前記端面平坦部と平行に配置され、
   前記第１の溝は、前記パイロットと前記当接面との間に位置し、前記第１の溝は、第１の壁と、第２の壁と、前記第１と第２の壁を接続する移行面を有し、前記端面の外周縁は、前記第１の壁で終了し、前記第１の壁は、前記端面から前記移行面のある方向に向けて前記パイロットの中心軸に近づくように傾斜し、前記移行面はアーチ形状を有し、前記第２の壁は前記移行面から前記当接面平坦部のある方向に向けて前記パイロットの中心軸から離れるように傾斜し、
   前記第２の溝は、前記当接面と前記第１の溝との間で、少なくとも部分的に第１の溝を囲むように配置され、当該第２の溝は、前記パイロットの端面よりも後方に位置し、前記第２の溝は、第１の壁と、第２の壁と、前記第１と第２の壁を接続する移行面を有し、前記第２の溝の第１の壁は、前記第１の溝の第２の壁で終了し、前記第２の溝の第１の壁は、前記当接面平坦部から前記第２の溝の移行面のある方向に向けて前記パイロットの中心軸から離れるように傾斜し、前記第２の溝の移行面は、アーチ形状を有し、前記第２の溝の第２の壁は、前記第２の溝の移行面から前記当接面平坦部のある方向に向けて前記パイロットの中心軸から離れるように傾斜し、前記当接面で終了することを特徴とするピアスナット。
2. 前記第１の溝の第１の壁の角度は、６９°〜８９°であることを特徴とする請求項１に記載のピアスナット。
3. 前記第１の溝の第１の壁の角度は、７４°〜８４°であることを特徴とする請求項２に記載のピアスナット。
4. 前記第１の溝の第２の壁の角度は、３５°〜５５°であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のピアスナット。
5. 前記第１の溝の第２の壁の角度は、４０°〜５０°であることを特徴とする請求項４に記載のピアスナット。
6. 前記第２の溝の第１の壁の角度は、１５°〜４５°であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のピアスナット。
7. 前記第２の溝の第２の壁の角度は、１０°〜７０°であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のピアスナット。
8. 前記第２の溝の第２の壁の角度は、３０°〜４５°であることを特徴とする請求項７に記載のピアスナット。
9. 回転防止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のピアスナット。
10. 前記回転防止手段は、前記第１と第２の溝の一方又は双方に設けられ、当該回転防止手段は、間隔を隔てて設けられた複数の溝あるいは突出部を含むことを特徴とする請求項９に記載のピアスナット。
11. 前記第１の溝の第２の壁と前記第２の溝の第１の壁とは、接続されて縁部を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のピアスナット。
12. 前記縁部は、前記当接面平坦部の後方に配置されることを特徴とする請求項１１に記載のピアスナット。
13. 前記第１と第２の溝の少なくともいずれか一つは、実質的に環状であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のピアスナット。
14. 前記パイロットは、実質的に環状であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のピアスナット。
15. 前記パイロットおよび前記第１と第２の溝は、実質的に同心であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のピアスナット。
16. 前記パイロット内の前記開口には、ねじが形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のピアスナット。
17. 更に、外方向にねじが形成された部分を備えることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のピアスナット。
18. 高強度金属シートと、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のピアスナットと、を備えるシステムであって、前記ピアスナットが前記高強度金属シートに穿孔による開口を形成するシステム。
19. 高強度金属シートへの穿孔による開口形成のための請求項１〜１７のいずれか一項に記載のピアスナットの使用。
20. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載のピアスナットを使用して、高強度金属シートに開口を穿孔する方法。