JPH06185518A - 板材へのナット取付構造および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板材に簡単に且つしっかりと固設されてお
り、ボルトから大きなトルクを受けた場合でナットが回
転することがないようにする。 【構成】 六角形状穴２を有した板材１に、この多角形
状穴２にほぼ内接する薄肉の中空円筒部１１と、所定雌
ネジ１２ａが形成されたネジ付き円筒部１２と、中空円
筒部１１の上端に形成された円盤状のフランジ部１３と
から延性金属材料により一体に作られたナット１０を固
設して構成される。このナット１０が下部を下方に突出
させて多角形状穴２に挿入されるとともにフランジ部１
３を板材１の上面に当接させて取り付けられた状態で、
中空円筒部１１を上下から圧縮変形させてこの部分を外
方に膨出させ、六角形状穴に挿入された部分を六角形状
穴に沿って膨出させるとともに板材１から下方に突出す
る部分を外方に膨出させて、板材１に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材（シート材）にナ
ットを固設した構造およびこのようにナットを固定して
取り付ける方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】板材に部品、装置等を取り付ける際に、
ボルト・ナット、リベット、セルフタッピングネジ等種
々のものが用いられる。ボルト・ナットは繰り返して着
脱使用ができ、且つ締め付け力も大きいという利点があ
るため、使用箇所の制限等が少なく、従来から多用され
ている。但し、通常は、ナットが回転しないように保持
しながらこのナットにボルトを螺合させて取り付けると
いう作業が必要であり、作業性が良くない。

【０００３】このため、板材に所定の円孔を形成し、こ
の円孔内に、中空薄肉円筒状部とこれに繋がる雌ネジ部
とからなりこの円孔とほぼ同一の（もしくは若干大き
な）外径を有したナットを挿入し、中空薄肉円筒状部を
上下に圧縮変形させてこのナットを板材に固定する構造
が従来から知られている。このようにすると、ナットを
板材の円孔内に挿入するとともに、所定の工具等により
ナットの中空薄肉円筒状部を上下に圧縮変形させるだけ
で、このナットを板材に固設することができる。このた
め、部品等を板材に取り付けるときには、ナットを固定
保持する必要がなく、そのままこれにボルトを螺合させ
るだけで良く、作業性が向上する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このナ
ットは、中空薄肉円筒状部を圧縮変形させることにより
板材を円孔の上下両側から挟持して板材に固定されるだ
けである。このため、ボルトを螺合させたときにボルト
から大きなトルクがナットに加えられると、このナット
は板材の円孔内ですべって回ってしまい、ボルトをそれ
以上締め付けることができなくなることがあるという問
題がある。このため、従来のナットは締め付けトルクが
比較的小さな用途にしか使用することができないという
問題があった。なお、このようなことから、板材に六角
形状の穴を形成し、ナットの上部もこの六角形状に合う
中空薄肉六角柱状に形成することが提案されている。こ
のようにすると、六角形状の穴に中空六角柱状部が挿入
されるため、ボルトから大きなトルクが加わってもナッ
トが回転することがない。この場合、板材に六角形状の
穴を形成するのは比較的容易であるが、ナットの上部を
中空薄肉六角形状にするのが難しく、製造コストが高く
なるという問題がある。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みたもので、
板材に簡単に且つしっかりと固設されており、ボルトか
ら大きなトルクを受けた場合でもナットが回転すること
がないような板材へのナット取付構造を提供すること、
およびこのような取付構造が得られるように板材にナッ
トを取り付ける方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明に係るナット取付構造は、多角形状穴を有し
た板材に、上部にこの多角形状穴にほぼ内接する外径で
板材の厚さより大きな高さの薄肉の中空円筒部を有し、
下部に所定雌ネジが形成された上記外径と同一の外径の
ネジ付き円筒部を有し、中空円筒部の上端に上記外径よ
り大きな外周径の円盤状のフランジ部を有して延性金属
材料により一体に作られたナットを固設して構成され、
このナットがその下部を下方に突出させて多角形状穴に
挿入されるとともにフランジ部を板材の上面に当接させ
て板材に取り付けられた状態で、中空円筒部を上下から
圧縮してこの部分を外方に膨出させ、多角形状穴に挿入
された部分を多角形状穴に沿って膨出させるとともに板
材から下方に突出する部分を外方に膨出させて、板材に
取り付けられている。

【０００７】本発明に係るナットの取付方法は、上記取
付構造が得られるように、上記のナットを板材の多角形
状穴に挿入して取り付ける方法であり、まず、このナッ
トを、その下部を板材の下方に突出させて多角形状穴に
挿入させるとともにフランジ部を板材の上面に当接させ
て板材に取り付け、次いで、ナットの中空円筒部を上下
から圧縮して外方に膨出変形させ、これにより、中空円
筒部における多角形状穴に挿入された部分を多角形状穴
に沿って膨出させ、且つ中空円筒部における板材から下
方に突出する部分を外方に膨出させてフランジ部との間
に板材を挟持させ、ナットを板材に取り付ける。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照して説明する。本発明に係る取付構造を構成する
板材１とナット１０とを図１に示している。なお、ナッ
ト１０は半断面状態で示している。板材１には六角形状
の挿入穴２が所定の位置に形成されている。ナット１０
は、上端に外方に広がるリング円盤状のフランジ部１３
が形成され、外形が円筒状の部材であり、延性を有する
金属材料、例えば、軟鋼から作られている。なお、この
円筒部の外径は、挿入穴２に内接して挿入される径にな
っている。このナット１０の上部は薄肉の中空円筒状に
形成されており（この部分を中空円筒状部１１と称す
る）、下部は比較的厚肉で内部にメネジ１２ａが形成さ
れている（この部分をネジ付き円筒部１２と称する）。

【０００９】このナット１０が、図２（Ａ）に示すよう
に、下部すなわちネジ付き円筒部１２の側から挿入穴２
内に挿入される。これにより、図２（Ａ），（Ｂ）に示
すように、中空円筒部１１の上部が挿入穴２内に内接し
て位置し、フランジ部１３が板材１の上面に係止された
状態となる。なお、中空円筒部１１の上下長さは板材１
の厚さより大きく、中空円筒部１１の下部およびこれに
一体に繋がるネジ付き円筒部１２は板材１の下面より下
方に突出する。

【００１０】次いで、図３に示すように、工具２０をナ
ット１０の上に取り付ける。この工具２０は、下端に押
圧フランジ２１ａを有した中空の押圧ロッド２１と、こ
の押圧ロッド２１内を延びて先端ネジ２２ａが下方に突
出した引っ張りロッド２２とから構成され、押圧ロッド
２１に対して引っ張りロッド２２を矢印方向に引っ張る
ように構成されている。

【００１１】先端ネジ２２ａをネジ付き円筒部１２のメ
ネジ１２ａと螺合させるとともに押圧フランジ２１ａを
ナット１０のフランジ部１３と当接させるようにしてこ
の工具が取り付けられた後、引っ張りロッド２２が矢印
で示すように、上方に引っ張られる。この引っ張り力を
受けて中空円筒部１１が上下に圧縮され、図３に示すよ
うに、中間部が外方に膨出するように変形される。

【００１２】引っ張りロッド２２が所定位置まで引き上
げられてこの圧縮変形が完了したときには、中空円筒部
１１は図４（Ａ）のように変形される。この結果、中空
円筒部１１における挿入穴２内に位置する部分（上部）
は外方に膨出変形されることにより、図４（Ｂ）に示す
ように、挿入穴２の内面に沿って六角形状に変形される
（これを、膨出六角状部１１ａと称する）。一方、中空
円筒部１１における挿入穴２より下側に突出する部分
（下部）は外方に膨出した状態で上下に圧縮され、円盤
フランジ状となる（これを膨出フランジ部１１ｂと称す
る）。

【００１３】このようにしてナット１０の取付が完了
し、本発明に係る取付構造が得られる。この場合、膨出
六角状部１１ａが六角形状の挿入穴２内に膨出している
ため、このナット１０に取付ボルトが螺合されてこの取
付ボルトが締め付けられる場合に、締め付けトルクが大
きくてもナット１０が回転することがない。また、ナッ
ト１０はフランジ部１３と膨出フランジ部１１ｂとによ
り板材１を挟持しており、確実に板材１に固定されてい
る。なお、以上においては、挿入穴２を六角形状に形成
した例を説明したが、本発明はこれに限られず、多角形
状であれば良い。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のナット取
付方法によりナットを板材に取り付けて構成されるナッ
ト取付構造によれば、円筒部の下部を下方に突出させて
多角形状穴に挿入されて板材に取り付けられたナット
が、中空円筒部を上下から圧縮して外方に膨出変形さ
せ、多角形状穴に挿入された部分を多角形状穴に沿って
膨出させるとともに板材から下方に突出する部分を外方
に膨出させて上端フランジ部との間に板材を挟持させて
板材に取り付けられている。このため、この取付構造を
採用すると、板材下面側の膨出部（膨出フランジ部）と
ナット上端のフランジ部との間に板材を挟持するように
してこのナットをしっかりと板材に取り付けることがで
きる。さらに、このナットにおいて板材の多角形状穴に
沿って膨出された部分（膨出六角形状部）によりボルト
から加わる締め付けトルクを受け止めさせることがで
き、大きな締め付けトルクを加えてボルトを取り付ける
ことができる。この場合、板材には多角形状穴が形成さ
れるが、この穴に挿入されるナットは円筒状のナットで
よく、その製造が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るナット取付構造を構成する板材と
ナットを示す斜視図である。

【図２】この板材の挿入穴にナットを挿入した状態を示
す断面図である。

【図３】板材の挿入穴にナットを挿入した後、工具を用
いて中空円筒部を圧縮変形させる過程を示す断面図であ
る。

【図４】中空円筒部を完全に圧縮変形させて板材にナッ
トを取り付けた状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 板材 ２ 挿入穴 １０ ナット １１ 中空円筒部 １２ ネジ付き円筒部 １３ フランジ部 ２０ 工具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多角形状穴を有した板材と、 上部にこの多角形状穴にほぼ内接する外径で前記板材の
   厚さより大きな高さの薄肉の中空円筒部を有し、下部に
   所定雌ネジが形成された前記外径と同一の外径のネジ付
   き円筒部を有し、前記中空円筒部の上端に前記外径より
   大きな外周径の円盤状のフランジ部を有して延性金属材
   料により一体に作られたナットとからなり、 このナットがその下部を下方に突出させて前記多角形状
   穴に挿入されるとともに前記フランジ部を前記板材の上
   面に当接させて前記板材に取り付けられた状態で、前記
   中空円筒部を上下から圧縮して外方に膨出変形させ、前
   記多角形状穴に挿入された部分を前記多角形状穴に沿っ
   て膨出させるとともに前記板材から下方に突出する部分
   を外方に膨出させて前記フランジ部との間に前記板材を
   挟持させることにより、前記ナットが前記板材に取り付
   けられていることを特徴とする板材へのナット取付構
   造。
2. 【請求項２】 上部にこの多角形状穴にほぼ内接する外
   径で前記板材の厚さより大きな高さの薄肉の中空円筒部
   を有し、下部に所定雌ネジが形成された前記外径と同一
   の外径のネジ付き円筒部を有し、前記中空円筒部の上端
   に前記外径より大きな外周径の円盤状のフランジ部を有
   して延性金属材料により一体に作られたナットを、多角
   形状穴を有した板材に取り付ける方法であって、 前記ナットを、その下部を前記板材の下方に突出させて
   前記多角形状穴に挿入させるとともに前記フランジ部を
   前記板材の上面に当接させて前記板材に取り付け、 前記ナットの前記中空円筒部を上下から圧縮して外方に
   膨出変形させ、 前記中空円筒部における前記多角形状穴に挿入された部
   分を前記多角形状穴に沿って膨出させ、且つ前記中空円
   筒部における前記板材から下方に突出する部分を外方に
   膨出させて前記フランジ部との間に前記板材を挟持さ
   せ、 前記ナットを前記板材に取り付けるようにしたことを特
   徴とする板材へのナット取付方法。