JP2008133899A - ネジの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明はネジの締結構造に関し、電子，電機装置等の設置や取付けの際に行うネジの締結作業に於て、ネジの脱落を防止しつつ、作業性の改善を図ったネジの締結構造を提供することを目的とする。
【解決手段】 二つの板金部材をネジの締結で固定するネジの締結構造であって、取付け側の板金部材に設けた下穴に一端側が圧入し、他端側に開口するスリーブ挿入穴の開口部内周に抜止め用の段部が形成された筒状の金属製ブッシュと、前記スリーブ挿入穴内にスライド自在に挿入され、挿入側先端にスリットが軸方向に形成され、前記段部に係止する係止爪が挿入側先端の周方向に形成された筒状の樹脂製スリーブと、前記スリーブ内に圧入されるネジとからなり、前記ブッシュは、スリーブの係止爪が前記段部に係止したとき、ネジの軸部の先端がブッシュから突出しない高さ寸法に設定されていることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子，電機装置等の設置や取付け時に於けるネジの締結構造に係り、詳しくはネジの脱落を防止しつつ、狭い装置内での作業性の改善を図ったネジの締結構造に関する。

電子，電機装置等の設置や取付けの際に行うネジの締結作業に於て、狭い筐体内でのネジの落下や紛失を防止し、更には、二次障害としてネジの落下による装置内での短絡事故の防止を図るため、従来、様々なネジの締結構造が提案されている。
図１９は首付きネジ１を用いた締結構造３を示し、この締結構造３は、被取付け側（例えば、キャビネット側）を、ばか穴５を設けた板金（キャビネットのフレーム）７の裏面側にネジ穴９を有する脱落防止用の板金１１を取り付けた二重構造として、ばか穴５を挿通させた首付きネジ１をネジ穴９に螺着して取付け側（例えば、電子装置側）の板金（電子装置の取付フランジ）１３を板金７に固定するもので、前記ばか穴５とネジ穴９、そして、取付け側の板金１３に螺刻したネジ穴１５は同軸上に配置されている。

また、図２０は樹脂製の抜止めワッシャ１７を用いた締結構造１９を示し、この締結構造１９は、取付け側を、ばか穴２１を設けた板金２３の裏面側にばか穴２５を有する脱落防止用の板金２７を取り付けた二重構造とすると共に、これらの間に位置する首付きネジ１の軸部２９に抜止めワッシャ１７を介在させて、前記ばか穴２５から突出する首付きネジ１の先端のネジ部３１を、被取付け側の板金３３に設けたネジ穴３５に螺着する構造となっている。

そして、図２１に示す締結構造３７は、ばか穴２１を設けた板金１３とネジ穴部３５を有する板金３３を一般的な市販ネジ３９で締結するに当たり、板金１３，３３間に抜止めワッシャ１７を介在させたものである。
更にまた、特許文献１で開示された所謂「圧入式可動ネジ」も広く使用されており、この圧入式可動ネジによれば、取付け側の板金を被取付け側の板金に取り付けるに当たり、圧入式可動ネジの嵌輪に設けた圧入部を取付け側の板金に設けた下穴に予め圧入させておくことで、圧入式可動ネジ全体の脱落防止が図れるようになっている。
特許第２７１６４２５号公報

しかし乍ら、既述したように図１９に示す締結構造３は、被取付け側を、２枚の板金７，１１を用いた二重構造とするため、構造が複雑化してしまう欠点があった。
また、首付きネジ１は、図２１のネジ３９に比べ、ネジ部３１に比し軸部２９が細く強度的に弱いため、重い機器の設置では選定しづらい不具合がある。
そして、上述の如き不具合は図２０の締結構造１９にも該当し、構造の複雑化や強度上の問題が指摘されている。

一方、図２１の締結構造３７は、板金１３，３３間に樹脂製の抜止めワッシャ１７を介在させる構造上、電気的な導通を要する部分では使えず、更に、機器の取り外しでネジ３９を緩めた際に、抜止めワッシャ１７がネジ３９から脱落してしまう虞があった。
更に、図１９乃至図２１の何れの締結構造３，１９，３７も、板金１３，２３を相手側の板金７，３３に固定する際に、ネジ１，３９の軸部３１，４０の先端が板金７，３３方向に突出しているため、複数のネジを用いて固定を行う際に、締結前のネジ１，３９の突出が邪魔になってしまう欠点があった。

そして、特許文献１に開示された「圧入式可動ネジ」は、ネジ部が破損した場合にネジ部の交換ができず修理も困難であるため、機器全体が使用不能となり、圧入式可動ネジを係合させた板金自体を交換する必要があった。
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、電子，電機装置等の設置や取付けの際に行うネジの締結作業に於て、ネジの脱落を防止しつつ、作業性の改善を図ったネジの締結構造を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、二つの板金部材をネジの締結で固定するネジの締結構造であって、取付け側の板金部材に設けた下穴に一端側が圧入し、他端側に開口するスリーブ挿入穴の開口部内周に抜止め用の段部が形成された筒状の金属製ブッシュと、前記スリーブ挿入穴内にスライド自在に挿入され、挿入側先端にスリットが軸方向に形成され、前記段部に係止する係止爪が挿入側先端の周方向に形成された筒状の樹脂製スリーブと、前記スリーブ内に圧入されるネジとからなり、前記ブッシュは、スリーブの係止爪が前記段部に係止したとき、ネジの軸部の先端がブッシュから突出しない高さ寸法に設定されていることを特徴とする。

そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のネジの締結構造に於て、前記段部は、外方に拡開するテーパ面を有する環状に形成され、前記係止爪に、スリーブ挿入穴への挿入時に前記テーパ面に当接するテーパ面が形成されていることを特徴とし、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のネジの締結構造に於て、前記スリーブの内周に、ネジの軸部外周に圧接する凸部が設けられていることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のネジの締結構造に於て、取付け側の板金部材に設けた下穴は、丸穴であることを特徴とし、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のネジの締結構造に於て、前記ブッシュの頂部に、緩み止め用の凸部を設けたものである。
更に、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のネジの締結構造に於て、前記スリーブは、スリーブ挿入穴と軸心を同じくしてブッシュに保持されていることを特徴とし、請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のネジの締結構造に於て、前記スリーブの後端側に、ブッシュの頂部に当接可能なフランジが設けられていることを特徴とする。

そして、請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のネジの締結構造に於て、前記ブッシュに、スリーブ挿入穴からのスリーブの抜止めを図る抜止め部が設けられていることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、取付け側の板金部材に対するネジのスライド構造と脱落防止構造を実現したので、狭い装置内での取付けや設置作業が改善され、ネジの落下による短絡事故や紛失等を防止することができる。
また、スリーブをブッシュのスリーブ挿入穴内に挿入した後、このスリーブにネジを圧入するだけでネジをブッシュに取り付けることができるため、ネジの種類を選ばず、市販品のネジでも効果が発揮できると共に、樹脂製の抜止めワッシャを用いる必要がないため、電気的な接続が可能となる。

而も、スリーブやネジについても、特殊工具を用いることなく手や一般的な工具によって取付けが行えるので、容易に作業ができる利点を有する。
更に、ネジが破損した場合、力を入れてネジをスリーブから引き出すことができるので、容易にネジの取り外しと交換が行え、更に分解も可能であるから、廃棄時の分別も容易である利点を有する。

請求項２に係る発明によれば、スリーブ挿入穴内にスリーブを挿入する際に、係止爪のテーパ面を段部のテーパ面に当接させてスリーブをブッシュ内に押し込めば、スリットが設けられたスリーブの挿入側先端が順次縮径し乍ら、スリーブがスリーブ挿入穴内にスムーズに案内されるため、スリーブの取付けが容易となる。
請求項３に係る発明によれば、スリーブの内周に設けた凸部がネジの軸部外周に圧接してスリーブとネジが一体化するため、ネジがスリーブに確実に保持される。

請求項４に係る発明によれば、ブッシュを従来周知の圧入スペーサと同様の形状とすることができ、その取付けを従来工法と同様に行える利点を有する。
請求項５に係る発明によれば、ブッシュの頂部に突設した凸部によって、締結後のネジの緩みが防止できる。
そして、請求項６に係る発明によれば、スリーブを介してネジがスリーブ挿入穴と軸心を同じくしてブッシュにスライド自在且つガタ付きなく保持されるので、ネジを被取付け側にスムーズに螺着することが可能である。

請求項７及び請求項８に係る発明によれば、ブッシュからのスリーブの脱落防止が図られる利点を有する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は請求項１乃至請求項７の一実施形態に係るネジの締結構造を示し、図中、４１は電子装置側の取付フランジ（取付け側の板金部材）、４３は電子装置を取り付けるキャビネットのフレーム（被取付け側の板金部材）で、取付フランジ４１に丸穴の下穴４５が設けられ、板金４３にネジ４７が螺着するネジ穴４９が設けられている。

尚、ネジ４７は、軸部５１全体が同一径とされた一般的な市販ネジである。
そして、前記下穴４５に、金属製のブッシュ５３が圧入されている。
図３乃至図５に示すようにブッシュ５３は、従来周知の圧入スペーサと同様、円筒状の筒体５５と、筒体５５の底部に一体形成されて前記下穴４５に圧入可能な圧入部５７とからなり、圧入部５７は筒体５５に比し小径な筒状に形成されて、その外周に下穴４５の内周に圧接する断面三角形状の突起５９が周方向に多数設けられている。

そして、筒状に形成されたブッシュ５３には、スリーブ６１がスライド可能に取り付くスリーブ挿入穴６３が筒体５５から圧入部５７に亘って設けられており、図５に示すように筒体５５側に開口するスリーブ挿入穴６３の開口部内周に、環状の段部６５が径方向内方へ突設されている。そして、段部６５の突出端に、外方に拡開するテーパ面６７と、筒体５５の軸方向に沿って形成されたスリーブ保持部６９が設けられている。

また、図３に示すようにブッシュ５３の頂部７１には、緩み止めの凸部７３が径方向に複数突設されている。
ブッシュ５３はこのように構成されており、フレーム４３への取付フランジ４１の取付けに当たり、図６及び図７に示すように、先ず、下穴４５に圧入部５７を圧入させて、ブッシュ５３を取付フランジ４１に組み付けておくことが必要で、既述したように前記突起５９が下穴４５の内周に圧接してブッシュ５３の脱落防止が図られる。

そして、前記スリーブ挿入穴６３内に、樹脂で形成された円筒状のスリーブ６１がスライド自在に挿入されている。
図８乃至図１０に示すようにスリーブ６１は、その一端側外周（反挿入側先端外周）に、ブッシュ５３の頂部７１に当接する環状のフランジ７５が頂部７１と外径寸法を同じくして一体形成されている。

一方、スリーブ６１の挿入側先端には、２本のスリット７７が１８０度の間隔を空けて軸方向に設けられ、更に、前記段部６５の底部側に係止してスリーブ挿入穴６３からのスリーブ６１の抜止めを図る係止爪７９が、挿入側先端の周方向に突設されている。
また、図９及び図１０に示すように係止爪７９の外周には、スリーブ挿入穴６３への挿入時に前記テーパ面６７に当接するテーパ面８１が設けられており、図１２及び図１３に示すように前記スリーブ挿入穴６３内にスリーブ６１を挿入する際に、係止爪７９のテーパ面８１を段部６５のテーパ面６７に当接させてスリーブ６１をブッシュ５３内に押し込むと、スリット７７が設けられたスリーブ６１の挿入側先端が順次縮径し乍ら、スリーブ６１がスリーブ挿入穴６３内にスムーズに案内されて挿入できるようになっている。

而して、このようにブッシュ５３内に挿入されたスリーブ６１は、前記スリーブ保持部６９によってスリーブ挿入穴６３と軸心を同じくしてブッシュ５３に保持されると共に、スリーブ挿入穴６３内をスライド可能で、既述したように前記係止爪７９が段部６５に係止し、また、フランジ７５がブッシュ５３の頂部７１に当接して、スリーブ挿入穴６３からのスリーブ６１の脱落防止が図られている。

そして、図１４の如く、ブッシュ５３（スリーブ挿入穴６３）に挿入されたスリーブ６１内にネジ４７の軸部５１が圧入されるが、図１０乃至図１１に示すようにスリーブ６１の上部内周には、ネジ４７の軸部５１外周に圧接する２本の凸部（突条）８３が周方向に突設されており、スリーブ６１に圧入された軸部５１に凸部８３が圧接してスリーブ６１とネジ４７は一体化する。

このため、既述したようにブッシュ５３内に挿入されたスリーブ６１は、スリーブ保持部６９によってスリーブ挿入穴６３と軸心を同じくしてブッシュ５３に保持されると共に、スリーブ挿入穴６３内をスライド可能で、係止爪７９が段部６５に係止し、また、フランジ７５がブッシュ５３の頂部７１に当接してスリーブ挿入穴６３からのスリーブ６１の脱落防止が図られているため、図２に示すようにネジ４７はスリーブ６１と共に矢印方向へスライド可能で、段部６５に係止爪７９が係止してブッシュ５３からのネジ４７の脱落防止が図られている。

そして、図２に示すようにブッシュ５３は、段部６５にスリーブ６１の係止爪７９が係止したとき、ネジ４７の軸部５１先端がブッシュ５３（スリーブ挿入穴６３）から突出しない高さ寸法に設定されると共に、図１の如く取付フランジ４１をフレーム４３に固定した際に、軸部５１の先端がネジ穴４９から突出する高さ寸法に設定されている。
本実施形態に係るネジの締結構造はこのように構成されているから、図１の如きフレーム４３への取付フランジ４１の取付けに当たり、先ず、図６及び図７の如く下穴４５に圧入部５７を圧入させて、ブッシュ５３を取付フランジ４１に組み付ける。

このとき、圧入部５７の外周に設けた突起５９が下穴４５の内周に圧接するため、ブッシュ５３が取付フランジ４１に強固に取り付く。
次いで、図１２及び図１３に示すように、ブッシュ５３のスリーブ挿入穴６３内にスリーブ６１を挿入する。このとき、係止爪７９のテーパ面８１を段部６５のテーパ面６７に当接させてスリーブ６１を押し込むと、スリット７７が設けられたスリーブ６１の挿入側先端が順次縮径し乍らスリーブ挿入穴６３内に案内されて、スリーブ６１がスムーズに挿入できる。

この後、図１４に示すようにブッシュ５３に挿入されたスリーブ６１内にネジ４７の軸部５１を圧入すれば、スリーブ６１の上部内周に突設した凸部８３が軸部５１に圧接して、スリーブ６１とネジ４７が一体化する。
この結果、図２に示すようにネジ４７は、スリーブ６１，スリーブ保持部６９を介してスリーブ挿入穴６３と軸心を同じくしてブッシュ５３にスライド自在且つガタ付きなく保持される。そして、この状態で、図２の如く段部６５にスリーブ６１の係止爪７９が係止するまでネジ４７を矢印方向へスライドさせても、ネジ４７はブッシュ５３から脱落せず、このとき、軸部５１先端はスリーブ挿入穴６３内に収まっている。また、フランジ７５がブッシュ５３の頂部７１に当接するまでネジ４７を反対方向へスライドさせても、ネジ４７はブッシュ５３から脱落しない。

そして、このように取付フランジ４１にブッシュ５３，スリーブ６１，ネジ４７を組み付けた後、取付フランジ４１をフレーム４３に当接させて、図１の如くネジ４７の軸部５１をフレーム４３のネジ穴４９に螺着させればよく、図２に示すようにネジ４７の締結前に軸部５１の先端はスリーブ挿入穴６３内に収まっているため、軸部５１の先端がフレーム４３に干渉することがない。

そして、ネジ４７は、スリーブ６１，スリーブ保持部６９を介してブッシュ５３にガタ付きなく保持されているため、ネジ４７の締め付けに伴い、軸部５１はネジ穴４９方向へガタ付きなく移動してネジ穴４９にスムーズに螺着することとなる。そして、ブッシュ５３の頂部７１に突設した凸部７３が、締結後のネジ４７の緩みを防止する。
また、ネジ４７が破損した場合には、力を入れてネジ４７をスリーブ６１から引き出せば、簡単にネジ４７の取り外しと交換が行えることとなる。

このように、本実施形態は、
[1]取付フランジ４１の下穴４５にブッシュ５３を圧入し、これにスリーブ６１をスライド自在且つ脱落防止構造を以って挿入した後、スリーブ６１にネジ４７を圧入することによって、取付フランジ４１に対するネジ４７のスライド構造と脱落防止構造を実現したので、狭い装置内での取付けや設置作業が改善され、ネジ４７の落下による短絡事故や紛失等を防止することができる。

[2]段部６５の突出端にテーパ面６７を設けると共に、係止爪７９の外周にこのテーパ面６７に当接するテーパ面８１を設けたので、スリーブ挿入穴６３内にスリーブ６１を挿入する際に、係止爪７９のテーパ面８１を段部６５のテーパ面６７に当接させてスリーブ６１をブッシュ５３内に押し込めば、スリット７７が設けられたスリーブ６１の挿入側先端が順次縮径し乍ら、スリーブ６１がスリーブ挿入穴６３内にスムーズに案内されて挿入できる。

[3]図２に示すようにネジ４７の締結前に、ネジ４７の軸部５１の先端がフレーム４３に干渉するのを回避したので、複数のネジ４７を用いて固定を行う際に、締結前のネジ４７が邪魔になることがない。
[4]スリーブ６１，スリーブ保持部６９を介してネジ４７を、スリーブ挿入穴６３と軸心を同じくしてブッシュ５３にスライド自在且つガタ付きなく保持したので、ネジ４７をネジ穴４９にスムーズに螺着することが可能となった。

[5]ブッシュ５３を従来周知の圧入スペーサと同様の形状として、その取付けを従来工法と同じくすると共に、スリーブ６１やネジ４７についても特殊工具を用いることなく手や一般的な工具によって取付けが行えるので、作業が簡単である利点を有する。
[6]スリーブ６１をブッシュ５３のスリーブ挿入穴６３内に挿入した後、このスリーブ６１に圧入するだけでネジ４７をブッシュ５３に取り付けることができるため、ネジの種類を選ばず、市販品のネジでも効果が発揮できる利点を有する。

[7]図２０で既述した樹脂製の抜止めワッシャ１７を用いる必要がないため、電気的な接続が可能となる。
[8]スリーブ６１の上部内周に突設した凸部８３がネジ４７の軸部５１外周に圧接してスリーブ６１とネジ４７が一体化するため、ネジ４７がスリーブ６１に確実に保持される。
また、ブッシュ５３の頂部７１に突設した凸部７３によって、締結後のネジ４７の緩みが防止できる。

[9]ネジ４７が破損した場合、力を入れてネジ４７をスリーブ６１から引き出すことができ、容易にネジ４７の取り外しと交換が行える利点を有する。
[10]そして、本実施形態に係る締結構造は分解も可能であるから、廃棄時の分別も容易である利点を有する。
図１５乃至図１７は、請求項１乃至請求項６及び請求項８の一実施形態に係るネジの締結構造に用いるブッシュとスリーブ、図１８は請求項１乃至請求項６及び請求項８の一実施形態に係るネジの締結構造を示し、本実施形態は、図１６乃至図１８に示すように前記フランジ７５を省略し、スリーブ６１-1の係止爪７９が係止する環状突起（抜止め部）８５をブッシュ５３-1の圧入部５７の内周に突設して、スリーブ挿入穴６３内にスリーブ６１-1を挿入した際に、スリーブ６１-1の脱落防止を図ったものである。

尚、その他の構成は前記実施形態と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
而して、本実施形態によっても、既述した実施形態と同様、所期の目的を達成することが可能である。

請求項１乃至請求項７の一実施形態に係るネジの締結構造の断面図である。 請求項１乃至請求項７の一実施形態に係るネジの締結構造の断面図である。 ブッシュの全体斜視図である。 ブッシュの側面図である。 ブッシュの断面図である。 取付フランジへのブッシュの圧入方法を示す説明図である。 取付フランジに圧入されたブッシュと取付フランジの断面図である。 スリーブの全体斜視図である。 スリーブの側面図である。 スリーブの断面図である。 スリーブの要部拡大断面図である。 ブッシュへのスリーブの挿入方法を示す説明図である。 ブッシュに挿入されたスリーブとブッシュの断面図である。 スリーブへのネジの圧入方法を示す説明図である。 請求項１乃至請求項６及び請求項８の一実施形態に係るネジの締結構造に用いるブッシュの断面図である。 請求項１乃至請求項６及び請求項８の一実施形態に係るネジの締結構造に用いるスリーブの全体斜視図である。 スリーブの断面図である。 請求項１乃至請求項６及び請求項８の一実施形態に係るネジの締結構造の断面図である。 従来のネジの締結構造の断面図である。 従来の他のネジの締結構造の断面図である。 従来の更に他のネジの締結構造の断面図である。

符号の説明

４１ 取付フランジ（取付け側の板金部材）
４３ フレーム（被取付け側の板金部材）
４５ 下穴
４７ ネジ
４９ ネジ穴
５１ 軸部
５３，５３-1 ブッシュ
５５ 筒体
５７ 圧入部
５９ 突起
６１，６１-1 スリーブ
６３ スリーブ挿入穴
６５ 段部
６７，８１ テーパ面
６９ スリーブ保持部
７３ 凸部
７５ フランジ
７７ スリット
７９ 係止爪
８３ 凸部（突条）
８５ 環状突起（抜止め部）

Claims (8)

1. 二つの板金部材をネジの締結で固定するネジの締結構造であって、
   取付け側の板金部材に設けた下穴に一端側が圧入し、他端側に開口するスリーブ挿入穴の開口部内周に抜止め用の段部が形成された筒状の金属製ブッシュと、
   前記スリーブ挿入穴内にスライド自在に挿入され、挿入側先端にスリットが軸方向に形成され、前記段部に係止する係止爪が挿入側先端の周方向に形成された筒状の樹脂製スリーブと、
   前記スリーブ内に圧入されるネジとからなり、
   前記ブッシュは、スリーブの係止爪が前記段部に係止したとき、ネジの軸部の先端がブッシュから突出しない高さ寸法に設定されていることを特徴とするネジの締結構造。
2. 前記段部は、外方に拡開するテーパ面を有する環状に形成され、前記係止爪に、スリーブ挿入穴への挿入時に前記テーパ面に当接するテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のネジの締結構造。
3. 前記スリーブの内周に、ネジの軸部外周に圧接する凸部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のネジの締結構造。
4. 取付け側の板金部材に設けた下穴は、丸穴であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のネジの締結構造。
5. 前記ブッシュの頂部に、緩み止め用の凸部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のネジの締結構造。
6. 前記スリーブは、スリーブ挿入穴と軸心を同じくしてブッシュに保持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のネジの締結構造。
7. 前記スリーブの後端側に、ブッシュの頂部に当接可能なフランジが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のネジの締結構造。
8. 前記ブッシュに、スリーブ挿入穴からのスリーブの抜止めを図る抜止め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のネジの締結構造。

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