JP2005240896A - Mounting member - Google Patents
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Description
この発明は、取付部材に関し、特に、支持部材に設けられる下孔に雌ねじ部を形成しながらねじ込まれるセルフタッピンねじを用いた取付部材に関する。 The present invention relates to an attachment member, and more particularly, to an attachment member using a self-tapping screw that is screwed while forming a female screw portion in a pilot hole provided in a support member.
セルフタッピンねじは、支持部材に設けられる下孔に雌ねじを形成するための加工が不必要であることから、製造コストの低減を目的に、自動車における部品の締結などにしばしば用いられている。 Self-tapping screws are often used for fastening parts in automobiles and the like for the purpose of reducing the manufacturing cost because processing for forming a female screw in a pilot hole provided in a support member is unnecessary.
セルフタッピンねじがねじ込まれる下孔は、一般に、セルフタッピンねじの軸径(ねじの谷底における直径)よりも大きく、かつ、外径(ねじ山高さを含む直径)よりも小さい丸孔に形成される。 The pilot hole into which the self-tapping screw is screwed is generally formed in a round hole that is larger than the shaft diameter of the self-tapping screw (diameter at the root of the screw root) and smaller than the outer diameter (diameter including the thread height). .
従来より、下孔を丸孔形状で形成した場合、複数回のねじ込みや、ねじの斜め入り、水や油などの付着、あるいは締付けの際のオーバートルクなどによって下孔を破壊してしまうことがあり、さらに、1つの下孔では部品を取付ける際に取付位置の自由度が得られないため、複数の下孔を隣接して設けておくことが一般的であった。 Conventionally, when the pilot hole is formed in a round hole shape, the pilot hole may be destroyed due to multiple times of screwing, oblique entry of screws, adhesion of water or oil, or over torque during tightening. In addition, since it is not possible to obtain the degree of freedom of the mounting position when mounting a part with one pilot hole, it is common to provide a plurality of pilot holes adjacent to each other.
さらに、繊細な取付調整が必要なセンサなどを支持部材に取付ける場合、下孔が丸孔形状であると、複数の下孔を予め設けておいたとしても、支持部材への取付段階でセンサの取付位置を連続的に微調整することはできない。 Furthermore, when attaching a sensor or the like that requires delicate attachment adjustment to the support member, if the pilot hole has a round hole shape, even if a plurality of pilot holes are provided in advance, the sensor may be attached at the stage of attachment to the support member. The mounting position cannot be continuously fine-tuned.
このような問題に対して、特開2000−304012号公報では、支持部材に設けられる下孔を長孔形状とすることによって、支持部材に対する部品の取付けを複数回可能とし、かつ、取付けの際に連続的な位置調整を可能とした、セルフタッピンねじによる取付機構が開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら、特開2000−304012号公報において開示される取付機構では、下孔を長孔形状にすることによってセルフタッピンねじと下孔との接触面積は減少するため、下孔が丸孔形状の場合に比べて、ねじの固定力は低下する。さらに、支持部材のクリープ(時間の経過とともに変化する歪み)などによってねじ部のクリアランスが大きくなると、ねじの固定力はさらに低下する。 However, in the mounting mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-304012, the contact area between the self-tapping screw and the lower hole is reduced by making the lower hole into a long hole shape. Compared to the above, the fixing force of the screw is reduced. Furthermore, when the clearance of the screw portion increases due to creep of the support member (strain that changes over time) or the like, the fixing force of the screw further decreases.
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、支持部材に部品を取付ける際の取付位置の自由度を確保しつつ、ねじの固定力が確保される取付部材を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to secure the fixing force of the screw while ensuring the degree of freedom of the mounting position when attaching the component to the support member. It is to provide a member.
この発明によれば、取付部材は、下孔が設けられた支持部材と、軸部に設けられるねじ山によって下孔に雌ねじ部を形成しながら下孔にねじ込まれるセルフタッピンねじとを備え、下孔は、セルフタッピンねじの軸部の外径よりも長い長孔形状からなり、下孔の幅は、セルフタッピンねじの軸部の谷底における直径よりも狭い。 According to this invention, the mounting member includes the support member provided with the lower hole, and the self-tapping screw that is screwed into the lower hole while forming the female screw portion in the lower hole by the screw thread provided in the shaft portion. The hole has a long hole shape longer than the outer diameter of the shaft portion of the self-tapping screw, and the width of the lower hole is narrower than the diameter at the bottom of the shaft portion of the self-tapping screw.
好ましくは、支持部材は、セルフタッピンねじが下孔にねじ込まれたことにより発生する当該支持部材の弾性回復力によってセルフタッピンねじを両側から押付ける。 Preferably, the support member presses the self-tapping screw from both sides by the elastic recovery force of the support member generated when the self-tapping screw is screwed into the prepared hole.
好ましくは、支持部材は、セルフタッピンねじが下孔にねじ込まれたとき、セルフタッピンねじの円周方向にまわり込むようにさらに塑性変形する。 Preferably, when the self-tapping screw is screwed into the prepared hole, the support member is further plastically deformed so as to go around in the circumferential direction of the self-tapping screw.
好ましくは、支持部材は、樹脂材からなる。 Preferably, the support member is made of a resin material.
この発明による取付部材においては、支持部材に設けられる下孔は、セルフタッピンねじの軸径よりも長い長孔形状に形成されるので、セルフタッピンねじのねじ込み位置の自由度を向上させる。そして、長孔形状からなる下孔の幅をセルフタッピンねじの谷底径よりも狭くしたので、下孔にセルフタッピンねじがねじ込まれると、支持部材がセルフタッピンねじを両側から押付ける。 In the mounting member according to the present invention, the pilot hole provided in the support member is formed in a long hole shape longer than the shaft diameter of the self-tapping screw, so that the degree of freedom of the screwing position of the self-tapping screw is improved. And since the width | variety of the pilot hole which consists of a long hole shape was made narrower than the valley bottom diameter of the self-tapping screw, when a self-tapping screw is screwed in a lower hole, a supporting member will press a self-tapping screw from both sides.
したがって、この発明によれば、支持部材に対する部品の取付位置を自由に調整することができ、かつ、下孔を長孔形状としたことによるねじ固定力の低下が防止される。 Therefore, according to the present invention, the mounting position of the component with respect to the support member can be freely adjusted, and a decrease in screw fixing force due to the lower hole having a long hole shape is prevented.
また、この発明による取付部材においては、セルフタッピンねじが下孔にねじ込まれると、支持部材が弾性変形し、このときに発生する弾性回復力が支持部材からセルフタッピンねじへの押付力となる。 In the mounting member according to the present invention, when the self-tapping screw is screwed into the prepared hole, the supporting member is elastically deformed, and the elastic recovery force generated at this time becomes the pressing force from the supporting member to the self-tapping screw.
したがって、この発明によれば、押付力を発生させるための押付手段を別途設ける必要がなく、簡易な構造でねじの固定力を確保できる。 Therefore, according to the present invention, it is not necessary to separately provide pressing means for generating the pressing force, and the fixing force of the screw can be secured with a simple structure.
また、この発明による取付部材においては、セルフタッピンねじが下孔にねじ込まれると、セルフタッピンねじの円周方向にまわり込むように支持部材が塑性変形するので、セルフタッピンねじと支持部材との接触面積が増加する。 Further, in the mounting member according to the present invention, when the self-tapping screw is screwed into the lower hole, the support member is plastically deformed so as to go around in the circumferential direction of the self-tapping screw. Increases area.
したがって、この発明によれば、簡易な構造でねじの固定力を増加させることができる。 Therefore, according to this invention, the fixing force of the screw can be increased with a simple structure.
また、この発明による取付部材においては、支持部材を樹脂材で構成したので、セルフタッピンねじが下孔にねじ込まれると、樹脂材は、一定の強度を有しつつ、塑性変形および弾性変形する。 In the mounting member according to the present invention, since the support member is made of a resin material, when the self-tapping screw is screwed into the lower hole, the resin material has a certain strength and undergoes plastic deformation and elastic deformation.
したがって、この発明によれば、支持部材に対する部品の取付位置を自由に調整することができ、かつ、下孔を長孔形状としたことによるねじ固定力の低下を防止できる取付部材を低コストで実現することができる。 Therefore, according to the present invention, a mounting member that can freely adjust the mounting position of the component with respect to the support member and that can prevent the screw fixing force from being lowered due to the lower hole having a long hole shape can be manufactured at low cost. Can be realized.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態による取付部材に用いられるセルフタッピンねじの側面図である。 FIG. 1 is a side view of a self-tapping screw used in a mounting member according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、セルフタッピンねじ10は、たとえば、鉄やステンレス鋼など、後述する樹脂材からなる支持部材よりも硬質の部材からなる。セルフタッピンねじ10は、頭部12と、軸部14とを含み、軸部14は、外周にねじ山16が設けられている。セルフタッピンねじ10の軸径(ねじの谷底における直径)は、d1からなり、セルフタッピンねじ10の外径(ねじ山16の山高さを含む直径)は、d2からなる。また、セルフタッピンねじ10の先端部の外径は、d3からなる。
Referring to FIG. 1, self-tapping
なお、このセルフタッピンねじ10の頭部12は、六角頭からなるが、頭部形状は、これに限られることはなく、なべ頭、皿頭、丸皿頭などであってもよく、また、締付手段として、すりわり付きや十字穴付きのものであってもよい。
The
図2は、この発明の実施の形態による取付部材に用いられる支持部材の平面図である。 FIG. 2 is a plan view of a support member used in the attachment member according to the embodiment of the present invention.
図2を参照して、支持部材20は、たとえば、ナイロン6やナイロン66などの樹脂材からなり、セルフタッピンねじ10がねじ込まれる下孔22が設けられる。下孔22は、長孔形状からなり、下孔22の幅bは、d3<b<d1を満たす大きさからなる。すなわち、下孔22は、長孔の幅がセルフタッピンねじ10の軸径よりも狭く、かつ、セルフタッピンねじ10の先端部の外径よりも広くなるように形成される。
2,
なお、図2では、下孔22の形状として直線状の長孔形状からなるものが代表的に示されているが、後述するように、下孔22の形状は、直線状の長孔形状に限られることはなく、状況に応じて、平面的または立体的にカーブした長孔形状であってもよい。
In FIG. 2, the shape of the
また、支持部材20は、全てが樹脂材からなる必要はなく、下孔22が設けられる取付部のみを樹脂材で構成し、その他の部分は、樹脂材以外で構成してもよい。
Further, the
図3は、この発明の実施の形態による取付部材の構造を示す垂直断面図である。 FIG. 3 is a vertical sectional view showing the structure of the mounting member according to the embodiment of the present invention.
図3を参照して、この取付部材は、図1に示したセルフタッピンねじ10と、図2に示した支持部材20とを備える。部品24は、この取付部材によって支持部材20と締結される。セルフタッピンねじ10は、支持部材20に設けられる下孔22に雌ねじ部を形成しながらねじ込まれる。ここで、セルフタッピンねじ10の軸径d1は、上述したように下孔22の幅bよりも大きいが、支持部材20は、セルフタッピンねじ10よりも軟質の樹脂材からなるので、セルフタッピンねじ10がねじ込まれると、支持部材20は、左右に押し広げられる。したがって、セルフタッピンねじ10を支持部材20の下孔22にねじ込むことができる。
Referring to FIG. 3, the mounting member includes self-tapping
ここで、セルフタッピンねじ10が支持部材20を左右に押し広げると、支持部材20は変形し、その変形に応じて弾性回復力が発生する。この弾性回復力は、セルフタッピンねじ10に作用し、セルフタッピンねじ10は、支持部材20から図に示す矢印の方向に両側から押付力を受ける。この押付力は、支持部材20に対するセルフタッピンねじ10の固定力を増加させる。
Here, when the self-tapping
なお、下孔が丸孔形状からなる従来の取付部材では、一般に、下孔の直径をDとすると、d1<D<d2となるようにねじが設計される。したがって、この丸孔形状を単に長孔形状にするだけでは、セルフタッピンねじを下孔にねじ込んだ際、支持部材からセルフタッピンねじに上述したような押付力は発生せず、支持部材に対するセルフタッピンねじの固定力は、著しく低下する。 In a conventional mounting member in which the lower hole has a round hole shape, generally, the screw is designed so that d1 <D <d2 where D is the diameter of the lower hole. Therefore, when the self-tapping screw is screwed into the lower hole, the pressing force from the support member to the self-tapping screw is not generated when the self-tapping screw is screwed into the lower hole. The fixing force of the screw is significantly reduced.
図4は、図3に示した取付部材の断面IV−IVを示す断面図である。 4 is a cross-sectional view showing a cross section IV-IV of the mounting member shown in FIG.
図4を参照して、支持部材20に設けられる下孔22は、長孔形状であるので、セルフタッピンねじ10と支持部材20との接触部は、セルフタッピンねじ10の外周の一部のみとなる。したがって、一般に、セルフタッピンねじのねじ込み位置の自由度向上を目的に単に下孔を長孔形状にするのみでは、支持部材に対するセルフタッピンねじの固定力は、下孔が丸孔形状の場合に比べて低下する。
Referring to FIG. 4,
しかしながら、この実施の形態による取付部材においては、長孔形状からなる下孔22の幅bがセルフタッピンねじ10の軸径d1よりも狭くなるように下孔22が形成されている。したがって、下孔22が長孔形状であることによるセルフタッピンねじ10の下孔22へのねじ込み位置(すなわち、支持部材20に対する部品24の取付位置)の自由度を確保しつつ、セルフタッピンねじ10が下孔22にねじ込まれることによりセルフタッピンねじ10が支持部材20から受ける押付力によって、支持部材20に対するセルフタッピンねじ10の固定力が確保される。
However, in the mounting member according to this embodiment, the
なお、たとえば、下孔22の幅bがb≦0.9×d1となるように設計すれば、支持部材20からセルフタッピンねじ10への押付力が十分に確保される。
For example, if the width b of the
そして、さらに、この実施の形態による取付部材においては、セルフタッピンねじ10が下孔22にねじ込まれると、支持部材20とセルフタッピンねじ10との接触部近傍において支持部材20が塑性変形し、セルフタッピンねじ10の円周方向に沿って支持部材20がまわり込む。これによって、セルフタッピンねじ10と支持部材20との接触面積が増加し、支持部材20に対するセルフタッピンねじ10の固定力がさらに確保される。
Furthermore, in the mounting member according to this embodiment, when the self-tapping
このように、この実施の形態による取付部材によれば、支持部材20からセルフタッピンねじ10に作用する押付力および支持部材20とセルフタッピンねじ10との接触面積の増加によって、部品24の取付位置の自由度を確保することを目的に下孔22を長孔形状にしたことによるねじ固定力の低下が防止される。
As described above, according to the mounting member according to this embodiment, the mounting position of the
[実施例1]
図5は、この発明の実施の形態による取付部材によって部品が取付けられる様子を示す斜視図である。
[Example 1]
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which components are attached by the attachment member according to the embodiment of the present invention.
図5を参照して、部品34が取付けられる支持部材32には、直線状の長孔形状からなる下孔36が設けられる。部品34は、セルフタッピンねじ10によって支持部材32と締結される。セルフタッピンねじ10は、下孔36内の自由な位置においてねじ込むことができ、これによって支持部材32に対する部品34の取付自由度が向上する。なお、特に明示しないが、上述したように、下孔36の幅は、セルフタッピンねじ10の軸径よりも狭い。
Referring to FIG. 5, a
[実施例2]
図6は、この発明の実施の形態による取付部材によって部品が取付けられる他の様子を示す平面図である。
[Example 2]
FIG. 6 is a plan view showing another state in which the component is attached by the attachment member according to the embodiment of the present invention.
図6を参照して、部品44が取付けられる支持部材42には、点Sを中心とする仮想円Cに沿った円弧状の長孔形状からなる下孔46が設けられている。そして、部品44は、セルフタッピンねじ10によって支持部材42と締結される。セルフタッピンねじ10は、円弧状の長孔形状からなる下孔46内の自由な位置においてねじ込むことができ、これによって支持部材42に対する部品44の取付自由度が向上すする。なお、この実施例2においても、特に明示しないが、下孔46の幅は、セルフタッピンねじ10の軸径よりも狭い。
With reference to FIG. 6, a
[実施例3]
図7は、この発明の実施の形態による取付部材によって部品が取付けられるさらに他の様子を示す斜視図である。
[Example 3]
FIG. 7 is a perspective view showing still another aspect in which the component is attached by the attachment member according to the embodiment of the present invention.
図7を参照して、部品56が取付けられる支持部材52は、円筒形状からなり、支持部材52には、支持部材52の円周方向に沿って一体成形される取付部54が設けられている。そして、取付部54には、長孔形状からなる下孔58が設けられている。部品56は、セルフタッピンねじ10によって支持部材52(取付部54)と締結される。セルフタッピンねじ10は、長孔形状からなる下孔58内の自由な位置においてねじ込むことができ、これによって支持部材52に対する部品56の取付自由度が向上する。なお、この実施例3においても、特に明示しないが、下孔58の幅は、セルフタッピンねじ10の軸径よりも狭い。
Referring to FIG. 7, the
[実施例4]
上述したように、セルフタッピンねじは、製造コストの低減を目的に、自動車における部品の締結などにしばしば用いられる。ここで、自動車においては、低コスト、小型化、高性能、高信頼性などが強く要求されるところ、この発明による取付部材によれば、セルフタッピンねじを用いることによる雌ねじ加工費の削減によって低コスト化を図ることができる。また、下孔が長孔形状であるので、支持部材に対する部品の取付自由度が向上し、レイアウト効率の向上による小型化、および、たとえば部品としてのセンサなどの取付精度向上による高性能化を図ることができる。さらに、支持部材に対するセルフタッピンねじの固定力が確保されるので、車両振動に対して高い信頼性を有する。
[Example 4]
As described above, self-tapping screws are often used for fastening parts in automobiles for the purpose of reducing manufacturing costs. Here, in an automobile, low cost, downsizing, high performance, high reliability, etc. are strongly demanded. However, according to the mounting member according to the present invention, it is possible to reduce the cost of processing internal threads by using a self-tapping screw. Cost can be reduced. In addition, since the pilot hole has a long hole shape, the degree of freedom in mounting the component to the support member is improved, downsizing is achieved by improving layout efficiency, and higher performance is achieved by improving the mounting accuracy of, for example, a sensor as a component. be able to. Furthermore, since the fixing force of the self-tapping screw with respect to the support member is ensured, it has high reliability against vehicle vibration.
図8,図9は、この発明の実施の形態による取付部材が車両のエンジン部に用いられる場合の実施例を示す図である。 FIG. 8 and FIG. 9 are diagrams showing examples when the mounting member according to the embodiment of the present invention is used in an engine portion of a vehicle.
図8は、ワイヤハーネスがエンジンの吸気マニホールドに取付けられる様子を示す斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the wire harness is attached to the intake manifold of the engine.
図8を参照して、吸気マニホールド60は、エンジンのシリンダに混合気を導くための吸気管である。ワイヤハーネス62は、点火プラグやセンサ等に接続される電線群であって、ワイヤハーネスブラケット64によって吸気マニホールド60に取付けられる。そして、ワイヤハーネスブラケット64は、セルフタッピンねじ66によって吸気マニホールド60の取付部67に固定される。
Referring to FIG. 8, an
自動車においては、膨大な数のワイヤハーネスが張り巡らされているところ、それらの全てを実際に取付けるにあたっては、ある程度の取付自由度を確保しつつ、所定の各部に確実に取付ける必要がある。 In an automobile, an enormous number of wire harnesses are stretched, and when all of them are actually attached, it is necessary to securely attach them to each predetermined part while securing a certain degree of freedom of attachment.
ここで、取付部67における下孔68は、長孔形状からなり、セルフタッピンねじ66の軸径よりもその幅が狭くなるように設計されている。したがって、吸気マニホールド60に対するワイヤハーネス62の取付の自由度が確保されつつ、特に振動が大きいエンジン部においても吸気マニホールド60に対するワイヤハーネスブラケット64の締結力が確保される。
Here, the
図9は、圧力センサがエンジンの吸気マニホールドに取付けられる様子を示す斜視図である。 FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the pressure sensor is attached to the intake manifold of the engine.
図9を参照して、吸気マニホールド70は、エンジンのシリンダに混合気を導くための吸気管である。圧力センサ72は、吸気マニホールド70内の気圧を測定するためのセンサである。そして、圧力センサ72は、その検出部が圧力検出口76に挿入され、セルフタッピンねじ74によって吸気マニホールド70の取付部77に固定される。
Referring to FIG. 9, an
吸気マニホールド70内の気圧は、エンジン特性に影響する
ため、圧力センサ72によって精度よく測定される必要がある。このため、圧力センサ72を吸気マニホールド70に取付けるにあたっては、ある程度の取付調整しろを確保しつつ、確実に取付ける必要がある。また、ワイヤハーネス(図示せず)との接続性の観点からも、圧力センサ72の取付けに自由度があることが望ましい。
Since the air pressure in the
ここで、取付部77における下孔78は、圧力検出口76を中心とする仮想円に沿った円弧状の長孔形状からなり、セルフタッピンねじ74の軸径よりもその幅が狭くなるように設計されている。したがって、吸気マニホールド70に対する圧力センサ72の取付の自由度が確保されつつ、特に振動が大きいエンジン部においても吸気マニホールド70に対する圧力センサ72の締結力が確保される。
Here, the
以上のように、この発明の実施の形態による取付部材によれば、上述したように、車両の低コスト化、小型化、高性能化、高信頼性に寄与することができる。 As described above, according to the mounting member according to the embodiment of the present invention, as described above, it is possible to contribute to cost reduction, size reduction, performance enhancement, and high reliability of the vehicle.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
10,66,74 セルフタッピンねじ、12 頭部、14 軸部、16 ねじ山、20,32,42,52 支持部材、22,36,46,58,68,78 下孔、24,34,44,56 部品、54,67,77 取付部、60,70 吸気マニホールド、62 ワイヤハーネス、64 ワイヤハーネスブラケット、72 圧力センサ、76 圧力検出口。 10, 66, 74 Self-tapping screws, 12 heads, 14 shafts, 16 threads, 20, 32, 42, 52 Support members, 22, 36, 46, 58, 68, 78 Pilot holes, 24, 34, 44 , 56 parts, 54, 67, 77 mounting portion, 60, 70 intake manifold, 62 wire harness, 64 wire harness bracket, 72 pressure sensor, 76 pressure detection port.
Claims (4)
軸部に設けられるねじ山によって前記下孔に雌ねじ部を形成しながら前記下孔にねじ込まれるセルフタッピンねじとを備え、
前記下孔は、前記セルフタッピンねじの軸部の外径よりも長い長孔形状からなり、
前記下孔の幅は、前記セルフタッピンねじの軸部の谷底における直径よりも狭い、取付部材。 A support member provided with a pilot hole;
A self-tapping screw that is screwed into the lower hole while forming a female screw portion in the lower hole by a screw thread provided on the shaft portion;
The lower hole has a long hole shape longer than the outer diameter of the shaft portion of the self-tapping screw,
The width of the said lower hole is a mounting member narrower than the diameter in the valley bottom of the axial part of the said self-tapping screw.
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