JP2008133900A - 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】 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され、軸方向に開口するネジ挿入孔の内周に環状の凹部が周方向に形成された筒状の金属製ブッシュと、前記凹部内に収納されたバネ性を持った抜止め部材と、前記ネジ挿入孔に挿入されるネジとからなり、前記抜止め部材は、ネジ挿入孔に挿入されたネジの軸部を弾性的に保持す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、前記抜止め部材は、内径がネジの軸部の外径よりも若干小さな断面円形状のＣ字状のリング部材である。
【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され、軸方向に開口するネジ挿入孔の内周に環状の凹部が周方向に形成された筒状の金属製ブッシュと、前記凹部内に収納されたバネ性を持った抜止め部材と、前記ネジ挿入孔に挿入されるネジとからなり、前記抜止め部材は、ネジ挿入孔に挿入されたネジの軸部を弾性的に保持す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、前記抜止め部材は、内径がネジの軸部の外径よりも若干小さな断面円形状のＣ字状のリング部材であることを特徴とし、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のネジの締結構造に於て、前記リング部材は、複数重合して前記凹部に収納さ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に記載のネジの締結構造に於て、前記抜止め部材は、内径がネジの軸部の外径よりも若干小さな断面矩形状のＣ字状のリング部材であることを特徴とし、請求項５に係る発明は、請求項１に記載のネジの締結構造に於て、前記抜止め部材は、コイルの内径がネジの軸部の径よりも若干小さなコイルバネであることを特徴とする。

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、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及び請求項２に係る発明によれば、ブッシュ内に収納した抜止め部材（リング部材）によって、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、自由な位置でネジを保持することができるため、ネジの締結前に軸部の先端をネジ挿入孔内に納めておけば、軸部の先端が被取付け側の板金部材に干渉することがなく、複数のネジを用いて固定を行う際に締結前のネジが邪魔にならず、また、状況に応じ、軸部の先端を下穴から突出させてその突出端をネジ穴に案内することも可能である。

更に、特許文献１の「圧入式可動ネジ」と異なり、破損したネジの取り出しが容易でネジの交換が可能であると共に、ネジ挿入孔にネジを挿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、ネジ径が同じであれば、異なる形状や長さのネジにも対応が可能である。
そして、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。

一方、請求項３乃至請求項５に係る発明によれば、リング部材やコイルバネがネジの軸部を軸方向に長く（幅広く）保持するため、ネジ挿入孔の精度を多少下げてもネジを精度よくブッシュにスライド自在且つガタ付きなく直立性を持たせて保持することができ、ネジをネジ穴にスムーズに螺着することができる利点を有する。
そして、請求項６に係る発明によれば、従来、取付け用の下穴を設けていた場所にブッシュを圧入することで、取付フランジに対するネジのスライド構造と脱落防止構造を実現でき、而も、下穴への取付けを従来工法によって行うことができると共に、ネジについても特殊工具を用いることなく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。

また、請求項７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，請求項２，請求項６及び請求項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、軸方向にネジ挿入孔５９が開口し、圧入部５７は筒体５５に比し小径な筒状に形成されている。そして、圧入部５７の外周に、断面三角形状の突起６１が周方向に多数設けられており、図７及び図８に示すように圧入部５７を前記下穴４５に圧入すると、これらの突起６１が下穴４５の内周に圧接してブッシュ５３の抜止めを図るようになっている。

また、図３に示すようにブッシュ５３の頂部６３には、緩み止めの凸部６５が径方向に複数突設されている。
そして、図５及び図８に示すように、前記ネジ挿入孔５９の内周に環状の凹部６７が周方向に形成され、この凹部６７内に、バネ性を持った１個のＣ字状のリング部材６９が収納されている。

リング部材６９は、内径がネジ４７の軸部５１の外径より若干小さな断面円形状に形成されており、予めこれを縮径した状態でネジ挿入孔５９内に挿入して前記凹部６７内に収納されている。そして、図９に示すように取付フランジ４１に取り付くブッシュ５３の頂部６３側からネジ４７の軸部５１をネジ挿入孔５９に挿入すると、軸部５１がリング部材６９を押し広げ乍ら挿通するため、リング部材６９がそのバネ力で軸部５１の外周に取り付き、この結果、リング部材６９がネジ４７をネジ挿入孔５９に沿って保持するようになっている。

そして、軸部５１の挿通によってリング部材６９が拡径することができ、且つリング部材６９が凹部６７の周壁に当接してネジ４７をネジ挿入孔５９の中心軸上に保持できるように、凹部６７とネジ挿入孔５９の寸法が設定されており、リング部材６９は、ネジ４７の締め付けや緩める操作で回転する軸部５１を滑り乍ら、そのバネ力でネジ４７をネジ挿入孔５９の中心軸上に保持し続け、そして、図１０の状態でネジ４７を強い力で引き抜くと、軸部５１からリング部材６９が外れてネジ４７がブッシュ５３から取り出せるようになっている。

本実施形態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７及び図８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６１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。

尚、リング部材６９は既にブッシュ５３の凹部６７内に収納されている。
この後、図９の如くネジ４７の軸部５１をネジ挿入孔５９に挿入すると、図１０に示すように軸部５１がリング部材６９を押し広げ乍ら挿通し、この結果、リング部材６９がネジ４７の挿入量に応じた位置でネジ４７を保持する、即ち、自由な位置でネジを保持することができるため、ネジ４７がブッシュ５３（取付フランジ４１）から脱落することがなく、また、既述したようにネジ挿入孔５９の中心軸上にネジ４７を保持することができるように凹部６７とネジ挿入孔５９の寸法が設定されているため、ネジ４７はネジ挿入孔５９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こととなる。

そして、このように取付フランジ４１にブッシュ５３を介してネジ４７を取り付けた後、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の先端をネジ挿入孔５９内に納めておけば、軸部５１の先端がフレーム４３に干渉することがなく、また、既述したように本実施形態は、ネジ４７の挿入量に応じた位置でリング部材６９がネジ４７を保持するため、状況に応じ、軸部５１の先端を下穴４５から突出させて、その突出端をネジ穴４９に案内してもよい。そして、ネジ４７の締め付けに応じ、リング部材６９は軸部５１を滑り乍ら、そのバネ力でネジ４７をネジ挿入孔５９の中心軸上に保持し続け、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６３に突設した凸部６５が、締結後のネジ４７の緩みを防止する。

また、例えばネジ４７が破損した場合、ネジ４７を緩めて強い力で引き抜けば、軸部５１からリング部材６９が外れてネジ４７が取り出せる。
このように、本実施形態は、
[1]従来、取付け用の下穴４５を設けていた場所に前記ブッシュ５３を圧入することで、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]ネジ４７の挿入量に応じた位置でリング部材６９がネジ４７を保持するため、図２の如くネジ４７の締結前に軸部５１の先端をネジ挿入孔５９内に納めておけば、軸部５１の先端がフレーム４３に干渉することがなくなって、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し、また、状況に応じ、軸部５１の先端を下穴４５から突出させて、その突出端をネジ穴４９に案内することも可能となる。

[3]ネジ挿入孔５９の中心軸上にネジ４７を保持することができるように凹部６７とネジ挿入孔５９の寸法を設定して、ネジ４７をネジ挿入孔５９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、下穴４５への取付けを従来工法と同じくすることができると共に、ネジ４７についても特殊工具を用いることなく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]ネジ挿入孔５９にネジ４７を挿入するだけでネジ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、ネジ径が同じであれば、異なる形状や長さのネジにも対応が可能であり、また、特許文献１の「圧入式可動ネジ」と異なり、破損したネジ４７の取り出しが容易でネジ４７の交換が可能となった。
[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]ブッシュ５３の頂部６３に突設した凸部６５によって、締結後のネジ４７の緩みが防止できる。
[9]特許文献１の「圧入式可動ネジ」に比し、ブッシュ５３の高さ寸法を抑えて小型化が図れる利点を有する。
図１１及び図１２は請求項１乃至請求項３，請求項６及び請求項７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、ブッシュ５３-1の高さ寸法を前記ブッシュ５３と同じにし乍ら、凹部６７-1の高さ寸法を大きくして２本のリング部材６９を重ねて凹部６７-1内に収納できるようにしたものである。

尚、その他の構成は図１の実施形態と同様であるため、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。
本実施形態はこのように構成されており、本実施形態によれば、前記実施形態に比し、２本のリング部材６９がネジ４７の軸部５１を軸方向に長く（幅広く）保持するため、ネジ挿入孔５９の精度を多少下げてもネジ４７を精度よくブッシュ５３-1にスライド自在且つガタ付きなく直立性を持たせて保持することができ、ネジ４７をネジ穴４９にスムーズに螺着することができる利点を有する。

図１３乃至図１５は請求項１，請求項４，請求項６及び請求項７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１１の２本のリング部材６９に代え、断面矩形状のバネ鋼を内径がネジ４７の軸部５１の外径より若干小さく曲げて形成したＣ字状の幅広なリング部材７１を、前記凹部６７-1に収納したものである。
また、図１６乃至図１８は請求項１，請求項５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、本実施形態は、図１１の２本のリング部材６９に代え、コイルの内径がネジ４７の軸部５１の径よりも若干小さなコイルバネ７３を、前記凹部６７-1に収納したもので、図１３乃至図１８の各実施形態に於て、その他の構成は図１の実施形態と同様であるため、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、これらのリング部材７１やコイルバネ７３を用いたネジの締結構造によっても、図１の実施形態に比し、リング部材７１やコイルバネ７３がネジ４７の軸部５１を軸方向に長く（幅広く）保持するため、ネジ挿入孔５９の精度を多少下げてもネジ４７を精度よくブッシュ５３-2，５３-3にスライド自在且つガタ付きなく直立性を持たせて保持することができ、ネジ４７をネジ穴４９にスムーズに螺着することができる利点を有する。

請求項１，請求項２，請求項６及び請求項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，請求項２，請求項６及び請求項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。 リング部材の全体斜視図である。 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。 ブッシュへのネジの挿入方法を示す説明図である。 リング部材によるネジの保持状態を示すブッシュの断面図である。 請求項１乃至請求項３，請求項６及び請求項７の一実施形態に於けるブッシュの断面図である。 リング部材によるネジの保持状態を示すブッシュの断面図である。 請求項１，請求項４，請求項６及び請求項７の一実施形態に於けるブッシュの断面図である。 リング部材の全体斜視図である。 リング部材によるネジの保持状態を示すブッシュの断面図である。 請求項１，請求項５乃至請求項７の一実施形態に於けるブッシュの断面図である。 コイルバネの全体斜視図である。 コイルバネによるネジの保持状態を示すブッシュの断面図である。 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
５３，５３-1，５３-2，５３-3 ブッシュ
５５ 筒体
５７ 圧入部
５９ ネジ挿入孔
６１ 突起
６５ 凸部
６７，６７-1 凹部
６９，７１ リング部材
７３ コイルバネ

Claims (7)

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され、軸方向に開口するネジ挿入孔の内周に環状の凹部が周方向に形成された筒状の金属製ブッシュと、
   前記凹部内に収納されたバネ性を持った抜止め部材と、
   前記ネジ挿入孔に挿入されるネジとからなり、
   前記抜止め部材は、ネジ挿入孔に挿入されたネジの軸部を弾性的に保持することを特徴とするネジの締結構造。
2. 前記抜止め部材は、内径がネジの軸部の外径よりも若干小さな断面円形状のＣ字状のリング部材であ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. 前記リング部材は、複数重合して前記凹部に収納されていることを特徴とする請求項２に記載のネジの締結構造。
4. 前記抜止め部材は、内径がネジの軸部の外径よりも若干小さな断面矩形状のＣ字状のリング部材であることを特徴とする請求項１に記載のネジの締結構造。
5. 前記抜止め部材は、コイルの内径がネジの軸部の径よりも若干小さなコイルバネであることを特徴とする請求項１に記載のネジの締結構造。
6. 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５のいずれか１項に記載のネジの締結構造。
7. 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６のいずれか１項に記載のネジの締結構造。

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