JP2004132544A - 組立部材に取り付けられるプラスチックナット - Google Patents

Abstract

【課題】
　本発明は、開口を有する組立部材に取り付けられるプラスチックナットに関する。
【解決手段】
　プラスチックナットは、ネジを保持するためのナットを介して、組立部材の開口にきっちり挿入可能であり、組立部材の一方の面を支えるため、ネジのためのネジ通し孔を有するフランジと、組立部材に面する側にシールワッシャと、組立部材の他方の面を支えるため、取り付け後、ねじがプラスチックナットの受け孔に締め込まれるに従い拡張してプラスチックナットを組立部材に固定するスナップフックとをそれぞれ備え、シールワッシャの外周縁にはフランジを囲み、それよりも高く突出する肩部が形成され、内周縁には、ネジ通し孔の周壁となるカラーが形成される。
【選択図】　　　　図１

Description

　本発明は、開口を有する組立部材に取り付けられるプラスチックナットに関する。そのプラスチックナットは、ねじを保持するためのナットを介して、組立部材の開口にきっちり挿入可能であり、組立部材の一方の面を支えるため、ネジのためのネジ通し孔を有するフランジと、組立部材に面する側にシールワッシャと、組立部材の他方の面を支えるため、取り付け後、ねじがプラスチックナットの受け孔に締め込まれるに従い拡張してプラスチックナットを組立部材に固定するスナップフックとをそれぞれ備える。

　この種のプラスチックナットは、ＥＰ１１４３１５７Ａ１公報に図示されて説明されている。この公知のナットは、上記組立部材に相当するプレートの角穴に挿入される。このナットは、プレートの一方の面上においてプレートに当接するフランジと、その角穴に挿通されるナットとを有する。ナットには二つのフランジの方向に斜め外方に変位するスナップフックが、それぞれの湾曲部を介して取り付けられる。その２つのスナップフックは、角穴に挿入されるとき、始め、押し束められるが、角穴に入りきると、拡張してプラスチックナットをプレートに固定する。特に、このプラスチックナットは、組立部材に別の部材を取り付けるために使用される。このため、プラスチックナットは角穴に押し込まれ、取り付ける別の部材はプラスチックナットに挿入するネジを介してねじ止めされる。この場合、フランジの内面に取り付けられた平滑なゴム製シールワッシャが、フランジのシールをある程度確保する。プレートに挿入されるナットに、特にナットのフランジとプレートの間に平滑なゴム製シールワッシャを使用することは、ＥＰ３５８８９６Ｂ１公報にも提案されている。しかしながら、これら公知のシールは、漏れ、特に、ねじ領域に漏れが発生するため、組立部材の一方の面と他方の面の領域に信頼性の高いシールを実施することはできない。
ＥＰ１１４３１５７Ａ１公報 ＥＰ３５８８９６Ｂ１公報

　本発明は、特に開口領域においてもシールを確保することができるプラスチックナットの造形を課題とするものであり。これは、車体内部への浸水を防止する自動車を組立てるために特に重要である。

　前記課題を達成するため、本発明のシールワッシャは、外周縁には、フランジを囲み、そのフランジの厚さよりも高く突出する肩部を備え、内周縁には、ネジ通し孔に突入するカラーを形成する。

　シールワッシャにフランジを囲む肩部とネジ通し孔に突入するカラーを形成することにより、特に信頼性の高いシールが実現する。その理由の第１は、ネジが締め付けられるに従い、フランジの厚さ以上に突出する肩部が拡張し、それ故、固定される別の部材が押圧され、その結果、肩部が、別の部材を強固に押し付けることである。理由の第２は、ネジ通し孔に突入するカラーが、ネジの締め付けで絞られ、それ故、ネジの周囲をシールすることである。これは、プラスチックナットの全ての重要点がシールされることを意味する。

　肩部領域のシール効果は、肩部を内側にその厚さがフランジから離隔する方向に減少するように傾斜させることにより増大することができる。さらに、フランジの外周縁も同様にシールワッシャの傾斜と合致するように傾斜させることも可能である。この場合、ねじが締め付けられるに従い、ランジ部の傾斜外周縁もシールワッシャの肩部を外側に押圧する。傾斜する肩部は相応の大きな領域において組立部材を支持することを意味する。

　別のシール作用の改良効果は、ナットへ向かうシールリップが、肩部の外周縁と一体に成形されフランジに密着して押圧することから得られる。

　シールワッシャの内部領域においても、シールワッシャのフランジから離隔する側が開口に突出するリングと合体することにより、シール作用の改良が可能となる。このリングは内側から開口の縁に押し付けられて自身もシールする。

　実用上、シールワッシャは、カバーとしてフランジを完全に又は部分的に包囲する。この場合、これはフランジのシース及びカプセルであり、この手段により、シールワッシャの材料とフランジ自身の間に起こる漏れは大きく防止される。

　延長部がフランジ超えて突出するカラーにより、カラーの効果は向上する。それから、ネジが締め付けられるとき、延長部は材料がネジを特に密着加圧して包むことを保証する。

　シールワッシャの厚さによるフランジと組立部材の間の最終距離の不正確性は、突起を備えるシール部材で被覆されるフランジ領域により解消される。これらの突起は、フランジの両側で使用することができる。別の部材がプラスチックナットにねじ止めされるとき、全ての場合において、これは有利である。シールワッシャの領域と、カバーの領域は、シール材料自身が損なわれることなく、特に高い表面圧力が生じるゾーンであり、フランジと組立部材の間、フランジと別の部材の間の最終距離は突起の高さにより決定される。

　ナットにねじ込むネジを締め付けることにより、組立部材を強固に支持するため、シールワッシャを備えたプラスチックナットを用意する必要がしばしばある。例えば、許容性の理由で、厚さの異なるパネル状組立部材用のものが必要になる。これは、ネジとは別に、フランジとナットを一体に連結する圧縮可能なスペーサとシールワッシャで対処する。シールワッシャの厚さを考慮して高さを決めたスペーサは、ネジを締め込むに従い長さが減少するため、組立部材の一方の側と他方の側にそれぞれ位置するフランジとスナップフックを強固に結合させる。これは、シールワッシャの厚さを考慮して、組立部材に対してプラスチックナットが一定のぐらつきのない位置に配置されることを意味する。

　ネジの受け孔をめくら穴として形成することも可能である。この領域はめくら穴によるシール効果を有する。

　上記のプラスチックナットは、射出成形により単一体として精巧に製造される。その製造工程において、シールワッシャはフランジ上に成形される。シールワッシャとしては、製造中、プラスチックナットの材料よりも実質的に柔軟な弾性材料を選択することができる。このよう成形されるシールワッシャ付きプラスチックナットは大量生産に適している。

　本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
　図１は、プラスチックナットを示す断面図であり、断面は図３ａのＩ−Ｉ線による。
　図２は、プラスチックナットを９０°回転して示す断面図であり、断面は図３ａのＩＩ−ＩＩ線による。
　図３ａは、角形スペーサを有するプラスチックナットを示す断面図であり、断面は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による。
　図３ｂは、丸形スペーサを有するプラスチックナットを示す断面図であり、断面は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による。
　図４は、プラスチックナットを示す断面図であり、基本的には図１及び図２のものと同形であるが、シールワッシャは修正されている。
　図５は、プラスチックナットを示す断面図であり、基本的には同形であるが、フランジは突起を備えている。
　図６は、図４に示すプラスチックナットの断面図であり、組立部材に取り付けられたプラスチックナットを介して別の部材が組立部材に連結されている。

　図１は、プラスチックナットの図３ａのＩ−Ｉ線断面図であり、プラスチックナットは、そのために設けられた組立部材１の開口２に挿入される。プラスチックナットは、そのフランジ３により組立部材１の上面４に支持される。フランジ３はスペーサ５を介して相互に結合する。スペーサについては、図２、図３ａ、図３ｂに基づいて詳細に後記する。フランジ３はシールワッシャ６を備え、そのシールワッシャはフランジ３と組立部材１の上面４の間の領域を占める。シールワッシャ６はその外周縁に肩部７を備え、その肩部は上縁部８がフランジ３を越えて突出する高さに設計される。シールワッシャ６の内周縁には、カラー９がシールワッシャの上に一体に成形され、そのカラーはフランジ３のネジ通し孔１０内に突出する。この肩部７とカラー９を有するシールワッシャ６は、円形構造に形成され、それ故、丸いフランジ３と合致する。この肩部７の円形形状は、フランジ３から立ち上がる。

　図１及び図２に示すように、プラスチックナットは、ナット１１を有する。そのナットは、公知のスナップフック１２、１３を含み、そのスナップフック１２、１３は、図６に示すように、ネジがプラスチックナットに挿入されると開く。つぎに、ナットは、組立部材１の後方（下側）に配置され、組立部材１の下面１４に接触する。このように、スナップフック１２、１３とフランジ３により、プラスチックナットは組立部材１に強固に保持される。

　図２は、プラスチックナットを９０°回転した図３ａのＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図２に示すように、シールワッシャ６は肩部７とカラー９を備え、さらにフランジ３とスペーサ５を中に含む。図３ａ、図３ｂからわかるように、２つのスペーサ５は開口に沿ってシールワッシャ６に入り込む。肩部７側のシールワッシャ６の領域において、スぺーサ５と肩部７の間に狭い領域が残る。この狭い領域がフランジ３と組立部材１の間の確実なシールを保証する。

　　図３ａ、図３ｂは、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、図３ａと図３ｂは、図２に示すスペーサの形状において相違する。

　図３ａに示すプラスチックナットのスペーサ５は、図２に示すように、直線延長してシールワッシャ６を通り抜けるように設計されている。この場合、図３ａは、図１のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面において、シールワッシャ６がスペーサ５と、図２に示されるフランジ３とを内包することを示す。この場合、図３ａにネジ通し孔１０が現れる。スペーサ５は、長方形断面の壁として現れる。スペーサ５の間に位置するスナップフック１２は、破線で示される。図３ａに示すプラスチックナットは、組立部材１の角形開口に適合する。

　図３ｂに示すプラスチックナットは、図３ａに示すものの変形であり、スペーサ５は丸く、組立部材の丸い開口に実質的に適合する。

　図４に示すプラスチックナットは、図１、３ａ、３ｂの実施例に比べると、シールワッシャ６の形状が変形している。フランジ３の外周縁１６を囲む肩部７は、厚さがフランジ３から離れるに従い減少するように、内側に傾斜する。その結果、肩部７には、ネジが締め付けられて別の部材（図６、符号１５）が固定されるとき、肩部７が、別の部材とフランジ３の自由外周面の間において押圧されることなく、外側に傾斜して別の部材に密着する傾向が付与される。別の部材を固定するとき、その別の部材をプラスチックナットに対して所定の位置に保持するため、その別の部材がフランジ３の上記自由外周縁に密着することは望ましいことではない。

　この肩部７が外側に曲がる傾向は、図４に示す実施例において、フランジ３の外周縁１６を肩部７の傾斜に合わせて同様に傾斜することにより、さらに助長する。

　図４に示すシールワッシャ６は、さらに別の特徴を有する、その特徴は、肩部７の外周縁と一体に形成されるシールチップ１７である。シールチップ１７は、ナット１１側に向き、ネジが締め付けられるとき、組立部材を支持し、組立部材（図６参照）により外側に絞り出される。これは、シールワッシャ６の組立部材１に面する側のシール作用がそれだけ強化することを意味する。

　図４に示すプラスチックナットのシールワッシャ６が持つ別の特徴は、シールワッシャ６がフランジから遠い側にリング１８を有することである。そのリングは組立部材１（図１参照）の図４には示されていない開口２に軸方向に突出し、そこで開口２のシールを確保する。

　シールワッシャ６の形状に関して、図４に示すプラスチックナットはさらに別の特徴を有する。その特徴は、フランジ３から突出するカラー９が延長部１９を有することである。延長部１９は、半径方向内側に傾斜し、ネジ７が締め付けられ、別の部材（図６参照）が押し付けられると、内方ネジ側に押されてネジの回りに密着してネジを支持する。この場合、延長部１９は半径方向外側に傾く傾向を有しない。この傾向が好ましくない理由は前記の通り、ネジ止めされる別の部材とフランジの外周面の間にシールワッシャの材料が入るためである。

　図１に示す実施例と比較して説明される図４の全ての特徴は、図１に示す実施例にも追加して適用可能であることを指摘しておく。

　図５に示すプラスチックナットの実施例は、図１、図３ａ、図３ｂに示すプラスチックナットの形状を基本とするものであるが、シールワッシャ６とフランジ３は変形している。このシールワッシャ６はフランジ３を完全に被覆し、フランジ３の上面のカバー２０を形成する。これによりフランジ３は全面シールの状態となる。フランジ３は上面と下面に突起２１を備え、その突起は部分的にシールワッシャ６とカバー２０の材料中に入り込む。突起２１の配設により、ネジが締め付けられ、別の部材（図６参照）が押し付けられると、高い表面圧力のため、突起２１の上のシールワッシャ６の材料は加圧され薄いフィルム状になるが、存在し続けて十分なシールをする。この工程中、フランジ３の組立部材１に面する側は、残りの薄いフィルムではなく、突起２１を介して組立部材１の面に押し付けられ、同様に、フランジ３の組立部材１に面しない反対側は別の部材の面に押し付けられる。その結果、別の部材も、最後には、ネジで締め付けられた組立部材１から、フランジ３の厚さと突起２１の高さにより規定される距離だけ、離隔する位置に保持される。

　図５は、ナット１１の特徴を示す。ナット１１のネジの受け孔２２は底２３により閉鎖されているから、図５の実施例のネジ用受け孔２２はめくら穴である。

　図６に、図４に示すものに実質的に相当するプラスチックナットが、組立部材１とそれに組み付ける別の部材１５と共に図示されている。組付けのため、ネジ２８がネジ通し孔１０（図４参照）とネジ受け孔２２に挿通され、締め付けられる。ネジ頭部２９は別の部材１５上に位置し、別の部材はフランジ３を介して組立部材１に支持される。このとき、スナップフック１２、１３は開き、組立部材１の下面を支持する。このとき、シールワッシャ６は、強い圧縮を受け、肩部７は外側に押し出され、肩部７に面する別の部材１５の面に密着し、さらにそこのシールを行う。同様に、シールリップ１７（図４参照）は組立部材１上に平たく展開する。さらに、リング１８は組立部材１の開口２（図１参照）の中に入り込み、そこをシールする。最後に、延長部１９を備えるカラー９は、ネジ２８のねじのない首部を有効に囲み、首部回りのカラー９と延長部１９は絞られ、ナット１１が占める空間においてネジをシールする。全体として、ネジ頭部２９を収容する領域及びナット１１が占める領域の特に有効なシールがなされる。別の部材を組立部材から引き離そうとする力に対しても、このシールは有効である。この場合、もし、別の部材１５と共にフランジ３が組立部材１から少し離れると、図６に示す、圧縮されたシールワッシャ６により規定されるフランジ３と組立部材１の間隙は拡大して少し弛緩する。しかし、これは、弾性的に付随する肩部７とシールリップ１７により補償することができる。このとき、ネジ２８のねじのない首部回りの領域においては、シールにいかなる変化も生じない。カラー９と延長部１９によるシール効果は、上記作用には影響されない。したがって、たとえ、別の部材に特別な負荷が作用しても、シールの信頼性は高い。

プラスチックナットを示す断面図であり、断面は図３ａのＩ−Ｉ線による。 プラスチックナットを９０°回転して示す断面図であり、断面は図３ａのＩＩ−ＩＩ線による。 角形スペーサを有するプラスチックナットを示す断面図であり、断面は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による。 丸形スペーサを有するプラスチックナットを示す断面図であり、断面は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による。 プラスチックナットを示す断面図であり、基本的には図１及び図２のものと同形であるが、シールワッシャは変形されている。 プラスチックナットを示す断面図であり、基本的には同形であるが、フランジは突起を備えている。 図４に示すプラスチックナットの断面図であり、組立部材に取り付けられたプラスチックナットを介して別の部材が組立部材に連結されている。

符号の説明

１：組立部材
２：開口
３：フランジ
４：一方の面
５：スペーサ
６：シールワッシャ
７：肩部
８：上縁部
９：カラー
１０：ネジ通し孔
１１：ナット
１２：スナップフック
１３：スナップフック
１４：他方の面
１５：別の部材
１６：外周縁
１７：シールリップ
１８：リング
１９：延長部
２０：カバー
２１：突起
２２：受け孔
２３：底
２８：ネジ
２９：ネジ頭部

Claims (11)

1. 開口（２）を有する組立部材（１）に取り付けられるプラスチックナットであって、前記プラスチックナットは、ネジ（２８）を保持するためのナット（１１）を介して、前記組立部材（１）の前記開口（２）にきっちり挿入可能であり、前記プラスチックナットは、前記組立部材の一方の面（４）を支えるため、前記ネジ（２８）のためのネジ通し孔（１０）を有するフランジ（３）と、前記組立部材（１）の一方の面に向く側にシールワッシャ（６）とを備え、前記組立部材の他方の面（１４）を支えるため、取り付け後、前記ネジ（２８）が前記プラスチックナットの受け孔（２２）に締め込まれるに従い拡張して前記プラスチックナットを前記組立部材に固定するスナップフック（１２、１３）を有するものにおいて、シールワッシャ（６）の外周縁は、フランジ（３）を囲み、それよりも高く突出する肩部（７）を形成し、内周縁は、前記ネジ通し孔（１０）の周壁となるカラー（９）を形成することを特徴とする組立部材に取り付けられるプラスチックナット。
2. 肩部（７）の内周側は、フランジ（３）から離隔する方向に厚さが減少するように傾斜することを特徴とする請求項１記載のプラスチックナット。
3. フランジ（３）の外周縁（１６）は、肩部（７）の内周側傾斜に合致するように傾斜することを特徴とする請求項２記載のプラスチックナット。
4. 肩部（７）の外周縁は、ナット（１１）側に延長するシールリップ（１７）を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のプラスチックナット。
5. シールワッシャ（６）は、フランジ（３）から離隔する側に、開口（２）の中へ突出するリング（１８）を形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のプラスチックナット。
6. シールワッシャ（６）は、カバー（２０）としてフランジ（３）を完全に又は部分的に囲むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のプラスチックナット。
7. カラー（９）は、フランジ（３）を超えて突出する延長部（１９）を形成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のプラスチックナット。
8. フランジ（３）のシールワッシャ（６）により覆われる領域は、突起（２１）を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載のプラスチックナット。
9. シールワッシャ（６）は、フランジ（３）とナット（１１）を一体に結合させる圧縮可能なスペーサ（５）を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のプラスチックナット。
10. ネジ（２８）を保持するための受け孔（２２）は、めくら穴であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のプラスチックナット。
11. フランジ（３）にシールワッシャ（６）を射出する成形は、単一体成形であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のプラスチックナット。

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