JP4824120B2

JP4824120B2 - スペーサ

Info

Publication number: JP4824120B2
Application number: JP2010112268A
Authority: JP
Inventors: 達也川上
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: JP2010175082A

Description

本発明は、厚さの薄いワークへの取り付けに適したスペーサに関するものである。

特許文献１には、頭部とかしめ部と軸部とを一体に成形したスペーサが開示されている。このスペーサの頭部は鍔状に張り出した外縁部が凹凸に形成されており、その座面に連設されたかしめ部は、円柱状を成し、その先端部が頭部側に向かって鋭角に入り込み軸部に接続されるようになっている。これにより、かしめ部は先端が断面三角形状を成し、これによってかしめ部と軸部との間には断面三角形状の環状溝が形成されるようになっている。また、軸部は先端に開口する中空穴を設けた中空円筒状であり、中空穴にタッピンねじをねじ込んで固定できるように構成されている。なお、この中空穴には予めめねじを形成しておくこともできる。

特許文献２には、上記特許文献１のスペーサにおける頭部、かしめ部および取り付け先となるワークの厚みについて、これらの寸法関係を考察した支持ピンが開示されている。この支持ピンは、頭部からかしめ部先端までの長さＬ０およびかしめ部の長さＬ１をワークの厚みＴ１よりも大きくするというものである。これにより、かしめ部がワークの厚みより長くなり、かしめ部をかしめるための所謂かしめ代を確保し、支持ピンをワークに確実に取り付けることができるというものである。

上記従来の支持ピンのワークへの取り付けについては、特許文献２の図２に示されるように、ワークを支持ピンの頭部座面に接するようにダイから浮かせた状態で支持し、これに支持ピンをパンチで押圧することによって行う。また、特許文献２の図５に示されるように、かしめられたかしめ部を逃がすための凹部をダイに形成し、このダイ上にワークを置いて支持ピンを圧入・かしめてもよい。これにより、支持ピンの頭部をワークに圧入するとともに、この頭部を圧入した側とは反対側でかしめ部をかしめ、支持ピンをワークに取り付けることができる。

特開２００４−１９７７６２号公報特許第３８３４０５４号公報

しかし、上記支持ピン取り付け方式では、支持ピンの圧入位置にワークとダイの隙間が生じる。このような場合、ある程度厚みのあるワークであれば難なく支持ピンを取り付けることができるが、支持ピンの圧入力によって容易に撓んでしまうような厚さの薄いワークの場合、支持ピンの圧入によってワークが凹部側に押し出されて屈曲変形してしまう。特にフラットディスプレイパネル用のシャーシに代表されるように、最近のワークは厚みが極力薄くされる傾向にあり、こうした現象が起こりやすい。これに対し、特許文献２の支持ピンのように、支持ピンの頭部からかしめ部までの長さＬ０、かしめ部の長さＬ１をワークの厚みＴ１を基準に定めていると、ここがワークの変形した部分に覆われて全くかしめることができなくなったり、かろうじてかしめることができても保持力が極めて弱く、支持ピンが容易にワークから抜けてしまう等の問題が発生していた。

本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、厚さの薄いワークに確実に取り付けることができるスペーサの提供を目的とする。この目的を達成するために本発明は、頭部と軸部とこれらの間に設けられた頭部より小径のかしめ部とを有し、凹所を有するダイ上に配置され、かつ前記かしめ部よりも僅かに大きく前記凹所の直径よりも小さい直径の下穴が形成された薄い板状のワークの前記下穴にかしめ部及び軸部を挿通させ、この状態で頭部を押圧してこれをワークに圧入するとともに、この頭部圧入側とは反対側でダイによりかしめ部をかしめて取り付けられるスペーサであって、前記頭部の座面からかしめ部先端までの長さＬ１は、ワークの厚さｔ１に頭部のワークへの圧入に伴ってその圧入方向へ押されるワークの変形を許容する前記凹所の深さｔ３を加えた長さと同じか、これよりも僅かに短く構成されることを特徴とする。

なお、頭部はワークの厚さｔ１以下の厚さに構成することが望ましい。また、頭部の外縁に凹凸を成形することが望ましい。

本発明のスペーサによれば、頭部座面からかしめ部先端までの長さＬ１がｔ１＋ｔ３と同じか、これよりも僅かに短く構成されているため、頭部座面がワーク表面から浮き上がることのない状態でスペーサをワーク及びダイ上に設置することができ、速やかにワークに頭部を圧入することができる。しかも、ワークへの頭部の圧入に伴ってワークが変形し始める段階でかしめ部をダイの凹所に沿ってかしめ始めることできるため、頭部の圧入とかしめ部のかしめとを同時進行させて作業時間を短縮することができるとともに、ワークの変形部分を確実にかしめ部に巻き込んでかしめることができ、抜け止め保持力の高いスペーサを提供することができる等の利点がある。また、頭部を多角形状にするか、または頭部外周縁部に凹凸を設けることにより、ワークに圧入した頭部でスペーサを強固に回り止めすることができ、軸部を中空に構成して、ここにタッピンねじをねじ込む場合にも供回りを防止できる等の利点がある。このことで、スペーサの軸部に予めめねじを形成しておかずともよくなり、スペーサを安価に提供できるという利点もある。

本発明に係るスペーサの正面図である。本発明に係るスペーサの平面図である。本発明に係るスペーサの底面図である。本発明に係るスペーサの要部拡大一部切欠断面図である。本発明に係るスペーサをワークに取り付ける時の状態説明図である。本発明に係るスペーサをワークに取り付ける時の状態説明図である。本発明に係るスペーサをワークに取り付ける時の状態説明図である。本発明に係るスペーサの他の例を示す要部拡大一部切欠断面図である。本発明に係るスペーサの他の例を示す要部拡大一部切欠断面図である。本発明に係るスペーサの他の例を示す要部拡大一部切欠断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図４において１はスペーサであり、略円柱状の頭部２と軸部３とかしめ部４とを同軸上に一体成形して構成されている。前記頭部２は、外周縁部に凹凸２ａを形成して成り、かしめ部４よりも外方に広がる鍔状を成している。また、前記軸部３は、その先端に開口して有底の中空穴３ａが同軸上に形成された構造であり、この中空穴３ａにタッピンねじ（図示せず）をねじ込むことでめねじを形成し、当該タッピンねじを締結できるように構成されている。さらに、前記かしめ部４は、これら頭部２と軸部３との間にあって、頭部２の座面２ｂと軸部３の外周面上部とに接続される。かしめ部４の先端部は、頭部２側に傾斜して軸部３に接続されるようになっている。よって、かしめ部４の先端部は断面尖鋭な形状となり、またかしめ部４の先端部には軸部３との間で断面三角形状の環状溝５が形成されている。

本スペーサ１は、例えば日本工業規格Ｇ３１４１のＳＰＣＣのように、スペーサ１の頭部２の厚さと同程度の板厚しかなく、頭部２の圧入時に容易に撓んで変形しまうような薄い板状のワーク６に取り付けて使用することを好適なすものである。このため、頭部２の厚さＬ２はワーク６の厚さｔ１よりも小さく構成してある。これにより、頭部２をワーク６に圧入した際のワーク６のせん断破壊を確実に防止する。また、頭部２からかしめ部４先端までの長さＬ０は、本スペーサ１をワーク６に圧入した時のワーク６の変形量を考慮して定められる。すなわち、本スペーサ１は、図５ないし図７に示すように、かしめ部４のかしめ代を考慮して円形の凹所７ａを形成したダイ７を用いてかしめる。この場合、ワーク６にスペーサ１を押圧して頭部２を圧入すると、頭部２座面が接するワーク６の下穴６ａの縁部分は、図６および図７に示すように、頭部２の圧入に伴って、その圧入方向に押されて所定量屈曲変形する。この変形分の厚さをｔ２として、頭部２からかしめ部４先端までの長さＬ０は、ワーク６の厚さｔ１に変形分ｔ２を加えた寸法以上（Ｌ０≧ｔ１＋ｔ２）とする。本例では、ワーク６の変形は凹所７ａによって規定されるため、この凹所７ａの深さｔ３がワーク６の変形分ｔ２の最大値となる。このことから、この凹所７ａの深さｔ３を基準に、Ｌ０≧ｔ１＋ｔ３となるように構成し、かつ頭部座面２ｂからかしめ部４の先端までの長さＬ１がｔ１＋ｔ３以下の寸法になるように構成してある。

次に、本スペーサ１のワーク６への圧入、かしめ作業について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、ダイ７上にかしめ部４よりも僅かに大きな直径の下穴６ａを開けたワーク６を配置し、この下穴６ａにスペーサ１を軸部３から挿入する。この時、図５（ｂ）に示すように、かしめ部４の長さＬ１は、ｔ１＋ｔ３以下の寸法にしてあるため、かしめ部４の先端が凹所７ａに当たって頭部座面２ｂがワーク６表面から浮き上がることがない。よって、スペーサ１は頭部座面２ｂがワーク６の表面に接し、かしめ部４が下穴６ａに挿通し、かつ軸部３がダイ７のガイド穴７ｂに挿通して配置される。この状態でステム８でスペーサ１の頭部２を押圧すると、図６および図７に示すように、頭部２はワーク６に圧入され、凹凸２ａに沿ってワーク６が変形する。これにより圧入したスペーサ１を強固に回り止めすることができる。

頭部２の圧入に伴い、図６（ａ）および同図（ｂ）に示すように、頭部座面２ｂが接するワーク６の下穴６ａの縁部分は、頭部２の圧入方向（凹所７ａ内）に押されて変形する。しかし、スペーサ１の頭部２からかしめ部４の先端までの長さＬ０は、ワーク６の厚さｔ１にワーク６の変形分ｔ２を加えた寸法以上に構成してあるため、図７（ａ）および同図（ｂ）に示すように、変形する下穴６ａの縁部分をかしめ部４に確実に巻き込んでかしめることが可能となる。実際には、かしめ部４の長さＬ１は、ｔ１＋ｔ３と同じか、これよりも僅かに短く構成しているため、頭部２の圧入に伴ってワーク６が変形し始める段階でかしめ部４は凹所７ａに接し、これに沿って外方に押し広げられて、かしめ始められる。よって、ワーク６の変形部分をより確実にかしめ部４に巻き込み、かしめ部４を良好にかしめることができる。このように、ワーク６の頭部２を圧入した側とは反対側においてかしめ部４がワーク６の変形部分を巻き込んでかしめられることにより、ワーク６にスペーサ１を強固に抜け止めして取り付けることができる。

図８は、本発明に係るスペーサの他の実施形態を示したものである。この図８に示したスペーサ１０は、かしめ部４′の長さＬ１をＬ１＞ｔ１＋ｔ３としたものである。このようにした場合、ワーク６への頭部２の圧入前にかしめ部４′を凹所７ａに沿ってある程度外方へ押し広げておくことができる。これによっても、続く頭部の圧入に伴うワーク６の変形部分をかしめ部４′に確実に巻き込んでかしめることができる。

なお、上記スペーサ１では、頭部２を薄い円柱の外周縁部に凹凸２ａを設ける構成としたが、この部分をさらに細かい鋸歯状にしてもよく、また頭部形状を例えば三角形、四角形、六角形、八角形等の多角形状としてもよい。このように構成しても、ワーク圧入時に同様の回り止め効果が得られる。また、頭部の厚さＬ２については、ワークの厚さｔ１よりも小さく構成したが、これは好適な例であって、実際には頭部厚Ｌ２はさらに厚くてもよい。重要なのは、頭部２の直径ｄ１とダイ７の凹所７ａの直径ｄ２との関係である。これをｄ１とｄ２との差が十分に確保できるｄ１＜ｄ２の関係にしておけば、例えば図９に示すスペーサ１１のように頭部２′の厚さＬ２とワーク６の厚さｔ１とを同じに構成しても、ワーク６をせん断することなく変形させて、ワーク６にスペーサ１１を取り付けることができる。さらに、軸部３の中空穴３ａは有底でなくスペーサ全長に渡って貫通するものであってもよい。この中空穴３ａは必要に応じて設けられるものであり、必要なければ軸部３は中実軸としてもよく、また、図１０に示すスペーサ１２の軸部３′のように、先端に突起部３１を設けた中実軸としてもよい。

１スペーサ
２頭部
２ａ凹凸
２ｂ座面
３軸部
３ａ中空穴
４かしめ部
５環状溝
６ワーク
６ａ下穴
７ダイ
７ａ凹所
７ｂガイド穴
８ステム

Claims

頭部と軸部とこれらの間に設けられた頭部より小径のかしめ部とを有し、凹所を有するダイ上に配置され、かつ前記かしめ部よりも僅かに大きく前記凹所の直径よりも小さい直径の下穴が形成された薄い板状のワークの前記下穴にかしめ部及び軸部を挿通させ、この状態で頭部を押圧してこれをワークに圧入するとともに、この頭部圧入側とは反対側でダイによりかしめ部をかしめて取り付けられるスペーサであって、
前記頭部の座面からかしめ部先端までの長さＬ１は、ワークの厚さｔ１に頭部のワークへの圧入に伴ってその圧入方向へ押されるワークの変形を許容する前記凹所の深さｔ３を加えた長さと同じか、これよりも僅かに短く構成されることを特徴とするスペーサ。
頭部をワークの厚さｔ１以下の厚さに構成して成ることを特徴とする請求項１に記載のスペーサ。
頭部の外縁に凹凸を成形して成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスペーサ。