JP2003294015A - 合成樹脂部材の締結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】寸法精度が向上し、クリープ現象が確実に防止
でき、部品点数が少ない合成樹脂部材の締結構造を提供
する。 【解決手段】第１の樹脂部材１のフランジ２内に、下部
の埋込部１１と上部のストッパー部１２とでなり、内部
にねじ孔１３が形成されてなる金属製のナット１０が、
該ナット１０の埋込部１１がフランジ２内に位置するよ
うに埋め込まれ、ストッパー部１２が第２の樹脂部材７
のフランジ８内に形成された貫通孔９内に挿入された状
態で、第１、第２樹脂部材１，６それぞれのフランジ
２，７面同士を重ね、ナット１０のストッパー部１３端
面側から金属製のボルト１５で締め付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一体成形するこ
とができない２つの合成樹脂部材同士の接合構造に関す
る。

【０００２】

【従来技術】合成樹脂でなり複雑な曲がり管例えば自動
車用のエンジンの吸気管（エンジンの気筒数に相当する
数の管からなる）において、吸気管の曲がりが９０度以
上になると曲がりの部分において２つのパーツに分け
て、すなわち、それぞれのパーツの接合面に各管を束ね
るフランジを形成した第１，第２部材を別々に製作し、
フランジ面同士を合わせて、複数のボルト・ナット、ま
たは、第１部材に埋込られたナットにボルトで一体化す
ることが行われる。

【０００３】このような構造にする場合、第１，第２部
材が金属の場合は問題を生じないが、近年、軽量化，低
コスト化を目的としてアルミ鋳物等の金属製のものに代
えて合成樹脂製のものが採用されるようになってきた。
このような場合、両フランジをボルト３３とナット３１
で締め付けると、樹脂面が軸力を受けることによって、
エンジンの振動，熱履歴による樹脂のクリープ現象が生
じてボルト，ナットの軸力低下に伴うボルトの緩みをも
たらすことになる。

【０００４】図４はエンジンの吸気管の概略を示したも
ので、Ｅはエンジン本体、Ｃは、エアクリーナ（図示せ
ず）からの吸入空気を吸気管の各管に分散するためのコ
レクターで、コレクターＣからの空気は、吸気管Ａすな
わち第２の樹脂部材７から吸気管Ｂすなわち第１の樹脂
部材１を通ってエンジンＥ内に吸入されるようになって
いる。第１の樹脂部材１と第２の樹脂部材７とはフラン
ジ２，７を介して接続される。

【０００５】図３は前記吸気管を構成する第１，第２樹
脂部材１，６の接合部分の詳細を示したもので、第１の
樹脂部材１のフランジ２内にねじ孔３３を有するナット
３１が埋め込められている。ナット３１の上面とフラン
ジ２の表面とは同一平面となっている。第２の樹脂部材
６に形成された孔８内には、金属製カラーすなわち円筒
状のストッパー３２を配設される。ストッパー３２の高
さは、第２樹脂部材２のフランジ８のの厚さとほぼ同じ
か若干高い寸法になっており、第１の樹脂部材１のフラ
ンジ２の上側に溝４内に配設されたガスケット５を介し
て第２の樹脂部材６を配置し、その上方からボルト３５
で締め付けるようにしている。ストッパー３２上下面が
ボルトとナットの金属面と接した状態となり、フランジ
７のクリープ現象をもたらさないので、ボルト，ナット
の軸力低下に伴うボルトの緩みをもたらさない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の締結構造ではナットやストッパー２つの部品の高さ
寸法精度のばらつきからくる組み付け不具合、クリープ
現象の防止不足、ストッパーの取り付けに手間がかかる
等の問題がある。そこで、この発明は、寸法精度が向上
し、クリープ現象が確実に防止できる樹脂部材の結合構
造を提供することを課題としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題のもとに、請求
項１の発明は、２つの樹脂部材の結合構造において、下
部の埋込部と上部のストッパー部とでなり、内部にねじ
孔が形成されてなる金属製のナットが、該ナットの埋込
部が第１の樹脂部材のフランジ内に埋め込まれ、ストッ
パー部が第２の樹脂部材のフランジ内に形成された貫通
孔内に挿入された状態で、第１、第２樹脂部材それぞれ
のフランジ面同士が突き合わされ、前記ナットのストッ
パー部端面側から金属製のボルトで締め付けるようにし
たものである。

【０００８】請求項２の発明は、下部の埋込部と中間部
の円柱状のスットッパー部と上部のねじ部とで形成され
てなる金属製のボルトが、該ボルトの埋込部が第１の樹
脂部材のフランジ内に埋め込まれ、ストッパー部が第２
樹脂部材のフランジ内に形成された貫通孔に挿入され、
さらに、ねじ部が第２の樹脂部材のフランジ表面より上
に突出した状態で、第１、第２樹脂部材それぞれのフラ
ンジ面同士が突き合わされ、前記ボルトの雄ねじ部端面
側から金属製のナットで締め付けるようにしたものであ
る。

【０００９】

【実施の形態】以下図１を参照して請求項１の発明につ
き説明する。請求項１の発明は、例えば自動車用の吸気
管を２つの部材すなわち第１の樹脂部材１と第２の樹脂
部材６とに分けてそれぞれの部材が製作される。両樹脂
部材１，６はガラス繊維を３０％含んだポリアミド樹脂
から成っており、第１，第２の樹脂部材１，６には、例
えばエンジンの気筒数分の管を束ねるフランジ２，７が
形成され、それらが合わされる面は平坦面となってい
る。第１の樹脂部材１のフランジ２内には、金属製のナ
ット１０が、埋め込まれている。金属製のナット１０
は、フランジ２内に埋め込まれる埋込部１１とその上部
のストッパー部１２とで構成され、内部にねじ孔１３が
形成されている。埋込部１１の外周面は、断面形状がの
こぎり刃状になっており、これは、予め形成され、埋込
部１１の最大外径より小径で、深さが埋込部１１の高さ
寸法より深く形成された下孔３内に、２００〜３００°
Ｃに熱せられた状態にされた埋込部１１を圧入・保持す
ることによって、取り付けられる。すなわち、埋込部１
１の熱により下孔３の内表面付近の樹脂が溶けて、埋込
部１１の表面と同じ形状になって固まり固定される。こ
のとき埋込部１１の上端がフランジ２の上面と同一レベ
ルとなっている。下孔３の表面付近の溶けた樹脂は、下
孔３の下部に形成された空隙すなわち樹脂溜り３ａに溜
められる。

【００１０】ストッパー部１３は円筒形をしており、そ
の高さ寸法は第２の樹脂部材６のフランジ７の厚さより
若干高いか同じ寸法で、外径は埋込部１１の外径より小
径となっている。フランジ２の上面でナット１０の内方
には吸気管あるいは吸気管の各管を取り巻くように、環
状に溝４が形成され、溝４内には、断面楕円状のパッキ
ン５が配設される。パッキン５の初期高さは溝の深さ，
ストッパー部１２高さとフランジ７の厚さの差およびた
わみ代をたした寸法に設定される。

【００１１】ナット１０が取り付けられたフランジ２の
上方から、第２樹脂部材６のフランジ７が配置される。
第２樹脂部材６のフランジ７には貫通孔４が設けられて
いる。貫通孔４は、前記ナット１０の取り付け位置に対
応した位置に形成されており、ナット１０のストッパー
部１２の外径より大径になっている。第１樹脂部材１の
上に、ナット１０のストッパー部１２が貫通孔４に挿入
された状態になるように第２樹脂部材６を配設し、その
上方から、ボルト１５で締め付けられる。ボルト１５
は、ワッシャー１７が組みつけられており、ボルト１５
の頭部上面に形成された六角孔にレンチにより締め付け
られる。この状態において、両フランジ２，７の対抗面
間は、ストッパー部１２高さとフランジ７の高さの差に
相当する寸法の間隙が形成される。ボルト１５はこれ以
上締め付けられることはないので、フランジ７が変形す
ることはない。従ってフランジ７部のクリープ現象が生
じることはない。

【００１２】上記請求項１の発明が、ナットを合成樹脂
材内に埋め込み、その上方からボルトで締め付けるよう
にしたのに対して、請求項２の発明は、埋込部を形成し
たボルトを樹脂内に埋め込み、ナットで締め付けるよう
にしたもので、以下図２について、説明する。第１の樹
脂部材１のフランジ２内には、金属製のボルト２０が埋
め込まれる。ボルト２０は、フランジ２内に埋め込まれ
る埋込部２１とそれに続くストッパー部２２、さらにそ
の上部の雄ねじ部２３とで構成され、埋込部２１の外面
は前記埋込部１１と同様になっている。埋込部２１はフ
ランジ２内に埋め込まれる。このとき埋込部２１の上面
がフランジ２の上面と同一レベルとなっている。ストッ
パー部２２は円柱形をしており、その高さ寸法は第２の
樹脂部材６のフランジ７の厚さより若干高いか同じ寸法
で、外径は埋込部２１の外径より小径となっている。雄
ねじ部２３のねじ径は、埋込部２１の外径より小径とな
っている。

【００１３】埋込ボルト２０が取り付けられたフランジ
２の上方から、第２樹脂部材６のフランジ７が配置され
る。フランジ７の形状・寸法は上記実施例のものと同様
になっている。第１樹脂部材１の上に、ボルト２０のス
トッパー部２２が貫通孔４に挿入された状態になるよう
に第２樹脂部材６を配設し、その上方から、ナット２５
で締め付けられる。この状態において、両フランジ２，
７の対抗面間は、ストッパー部２２の高さとフランジ７
の高さの差に相当する寸法の間隙が形成される。ナット
２５はこれ以上締め付けられることはないので、フラン
ジ７が変形することはない。従ってフランジ７部のクリ
ープ現象が生じることはない。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の発明は、２つの樹脂部材の結
合構造において、第１の樹脂部材のフランジ内に、下部
の埋込部と上部のストッパー部とでなり、内部に雌ねじ
が形成されてなるナットの埋込部を埋め込み、第２の樹
脂部材のフランジを、貫通孔にストッパー部が挿入され
た状態で、第１、第２樹脂部材の両フランジを突き合わ
せて、ボルトで締め付けるようにし、請求項２の発明
は、２つの樹脂部材の結合構造において、第１の樹脂部
材内のフランジに、下部の埋込部と中間部のストッパー
部と上部の雄ねじ部とで形成される埋込ボルトの埋込部
を埋め込み、第２の樹脂部材のフランジを、ボルトのス
トッパー部が貫通孔に挿入された状態で、第１、第２樹
脂部材の両フランジを突き合わせて、ナットで締め付け
るようにしたので、寸法精度が向上し、クリープ現象が
確実に防止でき、部品点数が少ないく従って組み付け工
数の削減ができ、製品を安価に提供することができる。
請求項２の発明は、上記効果に加えて、埋込ボルトの製
作が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）請求項１の発明に係る合成樹脂部材の締
結構造の分解断面図。 （ｂ）請求項１の発明に係る合成樹脂部材の締結構造の
断面図。

【図２】請求項２の発明に係る合成樹脂部材の締結構造
の断面図。

【図３】（ａ）従来の合成樹脂部材の締結構造の分解断
面図。 （ｂ）従来の合成樹脂部材の締結構造の断面図。

【図４】エンジンの吸気装置の例を示す図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部の埋込部と上部のストッパー部とで
   なり、内部にねじ孔が形成されてなる金属製のナット
   が、該ナットの埋込部が第１の樹脂部材のフランジ内に
   埋め込まれ、ストッパー部が第２の樹脂部材のフランジ
   内に形成された貫通孔内に挿入された状態で、第１、第
   ２樹脂部材それぞれのフランジ面同士が突き合わされ、
   前記ナットのストッパー部端面側から金属製のボルトで
   締め付けるようにした合成樹脂部材の締結構造。
2. 【請求項２】 下部の埋込部と中間部の円柱状のスット
   ッパー部と上部のねじ部とで形成されてなる金属製のボ
   ルトが、該ボルトの埋込部が第１の樹脂部材のフランジ
   内に埋め込まれ、ストッパー部が第２樹脂部材のフラン
   ジ内に形成された貫通孔に挿入され、さらに、ねじ部が
   第２の樹脂部材のフランジ表面より上に突出した状態
   で、第１、第２樹脂部材それぞれのフランジ面同士が突
   き合わされ、前記ボルトの雄ねじ部端面側から金属製の
   ナットで締め付けるようにした合成樹脂部材の締結構
   造。