JPH0829392B2 - ピアスナットの製造装置 - Google Patents

ピアスナットの製造装置

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JPH0829392B2
JPH0829392B2 JP5343958A JP34395893A JPH0829392B2 JP H0829392 B2 JPH0829392 B2 JP H0829392B2 JP 5343958 A JP5343958 A JP 5343958A JP 34395893 A JP34395893 A JP 34395893A JP H0829392 B2 JPH0829392 B2 JP H0829392B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
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    • B21K1/70—Making machine elements nuts of special shape, e.g. self-locking nuts, wing nuts
    • B21K1/702—Clinch nuts

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ナット自体が金属板を
打ち抜き、打抜き孔の周縁をかしめて金属板に固着され
るピアスナットの製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ピアスナットは、種々の部品をねじ締結
により金属板に取り付けることの多い自動車などにおい
て溶接ナットやクリンチナットに代わる締結具として多
量に使用されている。このようなピアスナットには多く
の種類があり、いずれも金属板に固着したピアスナット
にボルトをねじ込んで締め付ける際に、前記ピアスナッ
トの回転運動を妨げる回転抗力と、該ピアスナットが金
属板から引き抜かれるのを妨げる引き抜き抗力すなわち
クリンチ力とが要求されるが、近年、さらに高い締結力
を得るために、ハイストレスタイプのピアスナットの要
望が高まってきた。
【０００３】このハイストレスタイプのピアスナットと
して、ねじ孔を含むナット本体の中央部分に端面が金属
板を打ち抜くパンチとして働く筒状のパイロット部を設
けると共に、前記ナット本体の外周縁に沿って前記パイ
ロット部を囲むように突出する側壁を設けて、前記パイ
ロット部と前記側壁との間に環状溝を形成し、かつ、回
転抗力を向上させるために、ナット本体を四角形又は六
角形にして前記環状溝の輪郭形状を非円形にしたものは
知られている。また、ピアスナットの引抜き抗力（クリ
ンチ力）を向上させるために、前記環状溝を画定する相
対向した側壁面の少なくとも一方を軸線に対して傾斜さ
せ、環状溝の断面形状を奥拡がりのあり溝に形成するこ
とも知られている。
【０００４】図５は、上述したハイストレスタイプのピ
アスナット１を金属板１０に固着した状態を示してい
る。該ピアスナット１は、ねじ孔２を含むナット本体の
中央部分に設けたパイロット部３とナット本体の周縁に
沿ってパイロット部３を囲むように突出する側壁４との
間に環状溝５が形成され、該環状溝５を画定する相対向
した側壁面６，７の両方が軸線に対して傾斜し、環状溝
５の断面形状が奥拡がりのあり溝に形成されている。そ
して、かしめダイス８と協働するパイロット部３の端面
で金属板１０を打ち抜き、その打抜き孔の周縁部分１０
ａをかしめダイス８でかしめて環状溝５に圧入変形する
ことによりピアスナット１が金属板１０に固着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５からも
明らかなように、パイロット部３の端面外周縁（環状溝
５を画定する一方の側壁面６の端縁でもある）３ａはか
しめダイス８と協働して金属板１０を打ち抜くパンチの
剪断刃として機能するため、その直径Ｄ１すなわち環状
溝５の内側寸法は厳しい寸法精度が求められる。また、
環状溝５を画定する他方の側壁面７の端縁７ａは、金属
板１０の打抜き孔の周縁部分１０ａをかしめダイス８で
かしめて環状溝５に圧入させることにより得られるクリ
ンチ力に関係し、この端縁７ａの寸法Ｄ２すなわち環状
溝５の外側寸法にばら付きがあるとクリンチ力にもばら
付きが生じるので、端縁７ａも厳しい寸法精度が要求さ
れる。
【０００６】したがって、本発明の目的は、前記環状溝
を画定する相対向した側壁面の両方を軸線に対して傾斜
させ前記環状溝を奥拡がりのあり溝に形成するに際し、
寸法精度が高く、パイロット部による打抜きが良好で、
一定した大きなクリンチ力が得られる高品質のピアスナ
ットを量産できるピアスナットの製造装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による製造装置は、ねじ下穴を含むナット
本体の中央部分に端面が金属板を打ち抜くパンチとして
働く筒状のパイロット部を設けると共に、前記ナット本
体の外周縁に沿って前記パイロット部を囲むように突出
する側壁を設けて、前記パイロット部と前記側壁との間
に環状溝を形成したナットブランクの製造工程におい
て、前記ナットブランクの前記ねじ下穴を打ち抜く穴抜
きパンチの基部にテーパ壁が設けられる一方、前記穴抜
きパンチに外嵌した第１の筒状インサートの端面に前記
環状溝に挿入する環状突起が設けられていて、前記テー
パ壁により前記パイロット部の端面部分を半径方向へ押
し拡げて前記環状溝を画定する前記パイロット部の周側
壁面を傾斜させ前記環状溝を奥拡がりのあり溝に形成す
ると共に、前記環状突起の内側面に前記パイロット部の
端面外周縁を当接させて規制するように構成されている
第１のパンチ・ダイと、前記ナットブランクを挿入する
凹部を設けたダイの前記凹部の内奥に前記側壁を軸線側
へ傾斜させるテーパ壁が設けられる一方、前記凹部の底
部に配設した第２の筒状インサートの端面に前記環状溝
に挿入する環状突起が設けられていて、前記テーパ壁に
より前記側壁を軸線側へ傾斜させて前記環状溝を奥拡が
りのあり溝に形成すると共に、前記環状突起の外側面に
軸線側へ傾斜した前記側壁の端面内側縁を当接させて規
制するように構成されている第２のパンチ・ダイを備え
ていることを特徴とする。
【０００８】
【作用】前記ナットブランクのパイロット部の端面部分
を前記穴抜きパンチのテーパ壁により半径方向へ押し拡
げ軸線に対して傾斜させる際、その端面外周縁が前記第
１の筒状インサートの前記突起の内側面に当接して規制
され、一定寸法に仕上げられる。また、前記ナットブラ
ンクの前記側壁を前記ダイの凹部内に設けた前記テーパ
壁により軸線側へ傾斜させる際、傾斜した前記側壁の端
面内側縁が前記第２の筒状インサートの前記環状突起の
外側面に当接して規制され、一定寸法に仕上げられる。
【００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【００１０】図１は、本発明の対象とするピアスナット
のナットブランク１１を圧造成形する工程を示してい
る。所定の工程を経て予備成形された図示しないブラン
クをダイス２１の凹部２２に挿入し、パンチ２３とノッ
クアウトピン２４とで前記ブランクを挟み付けるように
押圧して、貫通していないねじ下穴１２ａ，１２ｂを成
形すると同時に、ノックアウトピン２４に外嵌したスリ
ーブパンチ２５の先端部分に突設した環状突起２６を前
記ブランクに圧入して、ねじ下穴１２ａを含むナット本
体の中央部分に端面が金属板を打ち抜くパンチとして働
く筒状のパイロット部１３を形成すると共に、ナット本
体の外周縁に沿ってパイロット部１３を囲むように軸線
と平行に突出する側壁１４を形成し、かつパイロット部
１３と側壁１４との間に環状溝１５を形成したナットブ
ランク１１が成形されている。側壁１４の端面はパイロ
ット部１３の端面より低くなっている。
【００１１】図２は、上記のように成形されたナットブ
ランク１１のパイロット部１３の端面部分を半径方向へ
押し拡げて環状溝１５を画定するパイロット部１３の周
側壁面１６を軸線に対して傾斜させ環状溝１５を奥拡が
りのあり溝に形成する工程を示しており、該拡径工程に
は、次のような第１のパンチ・ダイが用いられる。すな
わち、ダイ３１の凹部３２の中央部分に突出する穴抜き
パンチ３３の基部にテーパ壁３４が設けられる一方、穴
抜きパンチ３３に外嵌した第１の筒状インサート３５の
端面にテーパ壁３４を囲むように突出する環状突起３６
が設けられている。第１の筒状インサート３５はホルダ
３７に保持固定されている。
【００１２】而して、ダイ３１の凹部３２に挿入したナ
ットブランク１１をパンチ３８により押圧すると、まず
貫通していないねじ下穴１２ａ，１２ｂが穴抜きパンチ
３３により貫通状態に打ち抜かれねじ下穴１２が成形さ
れる。続いて、環状溝１５に環状突起３６が挿入した状
態でパイロット部１３の端面部分がテーパ壁３４により
半径方向へ押し拡げられ、その外側壁面１６を軸線に対
して傾斜させ環状溝１５の断面形状が奥拡がりのあり溝
に形成されると共に、パイロット部１３の端面外周縁
（側壁面１６の端縁でもある）１３ａが環状突起３６の
内側面に当接して規制され、過剰な傾き変形が阻止され
ることによって、パイロット部３の端面外径すなわち環
状溝１５の内側寸法が正確な一定寸法に仕上げられる。
【００１３】図３は、上記のようにパイロット部３の端
面部分を拡径したナットブランク１１の側壁１４を軸線
側へ傾斜させ環状溝１５を奥拡がりのあり溝に形成する
工程を示しており、該傾斜工程には、次のような第２の
パンチ・ダイが用いられる。すなわち、ダイ４１の凹部
４２の内奥に側壁１４を軸線側へ傾斜させるテーパ壁４
３が設けられる一方、ノックアウトピン４４に外嵌して
凹部４２の底部に配設した第２の筒状インサート４５の
端面にテーパ壁４３と相対向し、かつ一定の間隔を有す
る環状突起４６が設けられている。第２の筒状インサー
ト４５はダイ４１に固定されている。
【００１４】而して、ダイ４１の凹部４２に挿入したナ
ットブランク１１をパンチ４７により押圧すると、環状
溝１５に環状突起４６が挿入した状態で、側壁４がテー
パ壁４３により軸線側へ傾けられ、環状溝１５を画定す
る側壁面１７を軸線に対して傾斜させ環状溝１５の断面
形状が奥拡がりのあり溝に形成されると共に、傾斜した
側壁面１７の端縁１７ａが環状突起４６の外側面に当接
して規制され、過剰な傾き変形が阻止されることによっ
て、環状溝１５の外側寸法が正確な一定寸法に仕上げら
れる。
【００１５】このように形成されたナットブランク１１
のねじ下穴１２に雌ねじ２をねじ立てして、図４に示す
ようなピアスナット１が完成する。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のピアスナ
ット製造装置によれば、ナットブランクのパイロット部
と該パイロット部を囲むように突出する側壁との間に形
成される環状溝を画定する相対向した側壁面の両方を軸
線に対して傾斜させ前記環状溝を奥拡がりのあり溝に形
成する際に、前記側壁面の端縁、すなわち前記パイロッ
ト部の端面外周縁及び前記側壁の端面内側縁が前記環状
突起により規制され、正確な一定寸法に仕上げられる。
したがって、寸法精度が高く、パイロット部による打抜
きが良好に行なわれ、一定したクリンチ力が得られる高
品質のピアスナットを量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るピアスナットのナットブランクを
成形する工程を示す要部断面図である。
【図２】本発明のナット製造装置によるパイロット部の
拡径工程を示す要部断面図である。
【図３】本発明のナット製造装置による側壁の傾斜工程
を示す要部断面図である。
【図４】完成したピアスナットの斜視図である。
【図５】ピアスナットを金属板に打込み固着した状態を
示す説明図である。
【符号の説明】
１１ ナットブランク １２ ねじ下穴 １３ パイロット部 １４ 側壁 １５ 環状溝 １６，１７ 環状溝１５を画定する側壁面 １３ａ パイロット部１３の端面外周縁（側壁面１６の
端縁） １７ａ 側壁１４の端面内側縁（側壁面１７の端縁） ３１ ダイ ３２ 凹部 ３３ 穴抜きパンチ ３４ テーパ壁 ３５ 第１の筒状インサート ３６ 環状突起 ４１ ダイ ４２ 凹部 ４３ テーパ壁 ４５ 第２の筒状インサート ４６ 環状突起

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ねじ下穴を含むナット本体の中央部分に
    端面が金属板を打ち抜くパンチとして働く筒状のパイロ
    ット部を設けると共に、前記ナット本体の外周縁に沿っ
    て前記パイロット部を囲むように突出する側壁を設け
    て、前記パイロット部と前記側壁との間に環状溝を形成
    したナットブランクの製造工程において、 前記ナットブランクの前記ねじ下穴を打ち抜く穴抜きパ
    ンチの基部にテーパ壁が設けられる一方、前記穴抜きパ
    ンチに外嵌した第１の筒状インサートの端面に前記環状
    溝に挿入する環状突起が設けられていて、前記テーパ壁
    により前記パイロット部の端面部分を半径方向へ押し拡
    げて前記環状溝を画定する前記パイロット部の周側壁面
    を傾斜させ前記環状溝を奥拡がりのあり溝に形成すると
    共に、前記環状突起の内側面に前記パイロット部の端面
    外周縁を当接させて規制するように構成されている第１
    のパンチ・ダイと、前記ナツトブランクを挿入する凹部を設けたダイの前記
    凹部の内奥に前記側壁を軸線側へ傾斜させるテーパ壁が
    設けられる一方、前記凹部の底部に配設した第２の筒状
    インサートの端面に前記環状溝に挿入する環状突起が設
    けられていて、前記テーパ壁により前記側壁を軸線側へ
    傾斜させて前記環状溝を奥拡がりのあり溝に形成すると
    共に、前記環状突起の外側面に軸線側へ傾斜した前記側
    壁の端面内側縁を当接させて規制するように構成されて
    いる第２のパンチ・ダイとを備えていることを特徴とす
    る ピアスナットの製造装置。
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