JP2010144887A

JP2010144887A - 部品の締結構造

Info

Publication number: JP2010144887A
Application number: JP2008324815A
Authority: JP
Inventors: Yuji Tajima; 裕士田島
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2008-12-20
Filing date: 2008-12-20
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】簡便にして且つ低コストで、スクリューを締める回転に伴う被締結部品の追従回転を阻止し、さらにはロケートピンなしでも、被締結部品の位置決めも可能な部品の締結構造を提供する。
【解決手段】スクリュー締結用のボス3が形成され、且つ該ボスの筒壁31から延在する板状の補助リブ4が形成される第一部品1に対し、第二部品5には、前記ボス3に係る筒穴32の対向位置に通孔7が形成され、さらに裏面側に起立するストッパリブ8が設けられ、筒穴32に通孔7を合わせる第二部品5の第一部品1への重ね合わせで、ストッパリブ8が補助リブ3の板面42へ突き当たるように配設されて、第一部品1に第二部品5を重ね合わせ、第二部品5の上方から通孔7、筒穴32へと挿入されたスクリュー9による締結で、該スクリューの回転に伴う第二部品5の追従回転が、補助リブ4に突き当たるストッパリブ8によって制止される。
【選択図】図２

Description

本発明は自動車部品などの二つの部品を締結する部品の締結構造に関する。

自動車には樹脂成形された部品同士を組付ける際、スクリューを用いる場合がある。例えば、図７のごとくインストルメントパネルのセンターパネル１と、ダクトやつまみ等の被締結部品ｍとがスクリュー９によって締結される。一方の部品１に筒形ボス３が形成され、他方の部品ｍには通孔ｑが設けられる。ボス３に通孔ｑを合わせ、一方の部品１に他方の部品ｍを重ね合わせて、スクリュー９で締め付けて両部品１,ｍを締結する。その際、スクリュー９の締め付けトルクにより部品相互の位置関係がずれてしまう問題が発生する。スクリュー９の締め付け回転に伴って、図７の実線矢印のように被締結部品ｍが追従して回転してしまうのである。
これを解消すべく、従来は回転防止と部品の位置決め用として、ロケートピンが設けられていた。ロケートピンはそれらの機能を発揮するため、必要距離を確保しなければならず、また位置決め用に用いるため精度が要求され、コストがかかっていた。さらに通孔ｑは部品バラツキを吸収するため、スクリュー９の軸径に対して大きく設定されており、ロケートピンは一箇所で止めることができなかった。ロケートピンは、正基準,副基準と、通常二箇所設ける必要があり、一層のスペース、一層のコストがかかるようになっていた。
そこで、上記問題に取り組み、これを解消しようとする提案もなされている（例えば特許文献１,２）。

実開平４−７５２０５号公報特開平７−１７４１１３号公報

しかるに、特許文献１は、「ネジの挿入孔を有する一方の部材の結合面に、該ネジ挿入孔を取囲むようにして内面が漏斗状に拡開した環状のリブを一体的に突出形成する一方、他方の部材の結合面には、先端が上記環状リブの内部に嵌合するような中心にネジ孔を設けた断面台形状のボス部を一体的に突出形成したネジ結合構造」の発明提案にとどまる。ネジ挿入孔とネジ孔を合致させることができるが、スクリュー（ネジ）を締める回転で、取り付けられる部品が追従回転してしまう問題は解決できなかった。
特許文献２は「ボス破損時の補修性を可能なるようにした締結部構造」が発明の中核部分であった。解決課題で「タッピングスクリュウ104を締結しようとすると、その締結力により被締結物110が回転してしまい、被締結物110の取り付け作業がしづらく、改善が望まれている。」としながらも、その解決手段は公知のロケート部のピンに依存するものでしかなかった。

本発明は、上記問題を解決するもので、簡便にして且つ低コストで、スクリューを締める回転に伴う被締結部品の追従回転を阻止し、さらにはロケートピンなしでも、被締結部品の位置決めも可能な部品の締結構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、スクリュー締結用のボスが形成され、且つ該ボスの筒壁から延在する板状の補助リブが形成される第一部品に対し、第二部品には、前記ボスに係る筒穴の対向位置に通孔が形成され、さらに、裏面側に起立するストッパリブが設けられ、該筒穴に該通孔を合わせる第二部品の第一部品への重ね合わせで、該ストッパリブが前記補助リブの板面部へ突き当たるように配設されて、第一部品に第二部品を重ね合わせ、第二部品の上方から該通孔、該筒穴へと挿入されたスクリューによる締結で、該スクリューの回転に伴う第二部品の追従回転が、前記補助リブに突き当たる前記ストッパリブによって制止されることを特徴とする部品の締結構造にある。
請求項２の発明たる部品の締結構造は、請求項１で、第二部品の裏面に、一対の前記ストッパリブが隙間を開けて起立し、前記筒穴に前記通孔を合わせる第二部品の第一部品への重ね合わせで、前記補助リブを一対の前記ストッパリブが挟み込み、該補助リブの両板面部に該ストッパリブの側端部分が突き当たることを特徴とする。請求項３の発明たる部品の締結構造は、請求項２で、ボスの筒壁から延在する前記補助リブの二つが、平面視で該ボスを接点にして直角になるよう配設され、両補助リブにそれぞれ一対の前記ストッパリブが挟み込むことを特徴とする。請求項４の発明たる部品の締結構造は、請求項２又は３で、一対の前記ストッパリブが板状にして且つ同一平面上に設けられ、さらに両者でつくる前記隙間が、ストッパリブの基端側から先端に向けてＶ字状に広がり、前記補助リブへの一対のストッパリブの挟み込みで、該補助リブの両板面部の上端部分に該ストッパリブの側端部分が突き当たることを特徴とする。

本発明の部品の締結構造は、ボス形成に必要な補助リブを活用して、簡単且つ低コストで、しかもスペース確保が難しく補助リブが一箇所又は二箇所しか設けられない場合であっても、スクリューを締める回転時に、被締結部品の追従回転を確実に防止でき、さらにはロケートピンなしでも、被締結部品の位置決めが可能になるなど極めて優れた効果を発揮する。

以下、本発明に係る部品の締結構造の実施形態について詳述する。図１〜図６は本発明の部品の締結構造の一形態を示したもので、図１はその説明斜視図、図２は図１の第一部品に第二部品を締結した状態の正面図、図３は図２のIV−IV線矢視図、図４は図１とは異なる他態様の部品の締結構造の説明斜視図、図５は図４の第一部品に第二部品を締結した状態の正面図、図６は図５のV−V線矢視図である。

部品の締結構造は、第一部品１と第二部品５とスクリュー９とを具備する。第一部品１に被締結用の第二部品５をスクリュー９で締結する際、その締め付ける回転に伴って第二部品５が追従回転し易いが、これを防止できる構造になっている。

第一部品１は、基材２とボス３と補助リブ４とを備える樹脂成形品である。基材２とボス３と補助リブ４は第一部品１の成形で一体に造られる。基材２は第一部品１のベース部で、ここでは、図１のごとくボス３を一体成形し易い盤状ベース部とする。図７のようなセンターパネルでは、被締結部材ｍ(第二部品５に相当)が組み込まれる開口周囲の盤状部が基材２となる。

ボス３は前記基材２の上面２ａに設けた有底筒状部で、ここでは、第二部品５の組立て,締結に用いられる円筒形突起とする。ボス３はスクリュー締結用として基材２に起立し、第二部品５が取り付けられる部位に設けられる。ボス３の筒穴３２上に第二部品５の通孔７を合わせた後、スクリュー９で第一部品１に第二部品５が締結される。

補助リブ４は第一部品１に起立して、ボス３の筒壁３１から延在する板状部である。円筒状で高さがある前記ボス３が単独で基材２に起立する場合、製造時に成形変形を起こし倒れる虞がある。成形変形でボス３が倒れるのを、筒壁３１から延在する板状の補助リブ４がサポートし、倒れるのを防ぐ。ここでは、第一部品１の成形時にボス３と共に、平面視で該ボスを交点部分にして、十文字状に第１リブ〜第４リブ４ａ〜４ｄが設けられる。各補助リブ４ａ〜４ｄはその上端面４０をボス３の上端面３０よりも一段低くする(図２)。

スクリュー９はねじで、ここでは樹脂成形された部品同士(第一部品１と第二部品５)の締結に用いられるタッピングスクリューである。ねじ山を刻みながら締め込むことができる。符号９１は頭部、符号９２はねじ部を示す。

第二部品５は主部材６と通孔７とストッパリブ８とを備える樹脂成形品である。主部材６と通孔７とストッパリブ８は第二部品５の成形で一体に造られる。主部材６は第二部品５のベース部で、ここでは、図１のごとく通孔７が形成し易く且つストッパリブ８が一体成形し易い盤状部とする。
通孔７は、主部材６で、前記ボス３に係る筒穴３２の対向位置に設けられる貫通孔７である。通孔７の大きさは、部品バラツキを吸収するため、スクリュー９の軸径、筒穴３２よりも大きくしてある。

前記ストッパリブ８は、第一部品１に第二部品５を重ね合わせて締結する際、ボス３が在る第一部品１の上面２ａに対向する主部材６の裏面６ｂに設けられる。
ストッパリブ８が補助リブ４の嵌め合い部として設けられる。主部材６の裏面６ｂに起立するストッパリブ８は、第二部品５の成形時に一体成形される。該ストッパリブは、第一部品１の筒穴３２に通孔７を合わせる第二部品５の第一部品１への重ね合わせで、補助リブ４を挟んで、その板面部４２へ突き当たる(当接する)ように配設される。そして、第一部品１に第二部品５を重ね合わせ、第二部品５の上方から通孔７、筒穴３２へと挿入されたスクリュー９による締結で、該スクリューの回転に伴う第二部品５の追従回転が、ストッパリブ８によって制止される締結構造とする。
これまでは、図７のように第一部品１に被締結部品ｍ(第二部品５に相当)を重ね合わせ、該被締結部品の上方から通孔ｑ、筒穴３２へと挿入されたスクリュー９による締結で、該スクリューの回転に伴い、被締結部品ｍが黒矢印のごとく追従回転した。これに対し、本部品の締結構造は、第二部品５の追従回転が、補助リブ４の板面部４２に突き当たるストッパリブ８が制止し、第二部品５の追従回転を阻止する。

ここで、第二部品５の追従回転を単に阻止するのであれば、スクリュー９による締結回転を阻止できる側に、ストッパリブ８を一つ設けるだけで済む。例えば図２で、スクリュー９がそれを締めるときに時計方向の回転で進む右ねじであれば、図２の左側ストッパリブ８を一つ設けるだけでよい。スクリュー９で締結する右回転に伴う第二部品５の追従回転が、左側ストッパリブ８によって制止できるからである。

しかして、本実施形態は、前記第一部品１,前記第二部品５を具備し、さらに図１〜図３のごとく、第二部品５に係る主部材６の裏面６ｂに、隙間εを開けて起立する一対のストッパリブ８が主部材６と一体成形で設けられる。そして、筒穴３２に通孔７を合わせる第二部品５の第一部品１への重ね合わせで、ストッパリブ８が補助リブ４のうちの第一リブ４ａを挟み込み、該第一リブの両板面部４２にストッパリブ８の側端部分８１が突き当たる。一対のストッパリブ８が第一リブ４ａ(補助リブ４)を挟み込むことによって、締結時に、第二部品５の追従回転を阻止するだけでなく、第二部品５が第一部品１に固定保持されるようにし、スクリュー９で締める作業を容易にする。

さらに本実施形態は、一対のストッパリブ８が図１のごとくの方形板の板状にして同一平面上に設けられる。また、一対のストッパリブ８がつくる隙間εが、ストッパリブ８の基端側から先端８０に向けてＶ字状に広がる。第一部品１の筒穴３２に通孔７を合わせる第二部品５の重ね合わせで、補助リブ４の両板面部４２の上端部分ｇに該ストッパリブ８の側端部分８１が突き当たる構成とする。ここで、ストッパリブ８の厚みは補助リブ４の板厚に比べ薄く設定される。符号ｋは側端部分８１の突き当り部分を示す。

一対のストッパリブ８にＶ字状の広がりを設けることによって、第一部品１へ第二部品５を取付けセットする際、Ｖ字状に広がったその斜面部分８１が第二部品５の円滑な取付けセットへと導く。さらに、Ｖ字状に形成されたストッパリブ８が補助リブ４を挟み込み、その両板面部４２の上端部分ｇに、該ストッパリブ８の側端部分８１が突き当たっても、ストッパリブ８の厚みが薄いので、スクリュー９を締めれば両板面部４２の上端部分ｇから下方へと深く挟み込んでいく。ストッパリブ８に精度がきつく要求されず、製造がし易くなるばかりか、第二部品５が第一部品１へしっかりと取付けセットされる。第一部品１に第二部品５を重ね合わせた段階で、第二部品５が第一部品１に確実に保持され、スクリュー９で締結する作業性を高め、加えて、スクリュー９の締付け回転で、第二部品５が追従回転しない構造になる。
尚、図１では一対のストッパリブ８が基端部(主部材６との接合部分)において離れるが、両ストッパリブ８は基端部で結合させることもできる。

図４〜図６は、図１〜図３の第二部品５に、さらに一対のストッパリブ８ｃ,８ｄを追加した他態様の部品の締結構造を示す。
図１〜図３は、第一部品１の筒穴３２に通孔７を合わせる第二部品５の重ね合わせで、一対のストッパリブ８ａ,８ｂ(以下、「Ａ組リブ」という。)が第一リブ４ａを挟み込み、該第一リブの両板面部４２の上端部分ｇにストッパリブ８ａ,８ｂの側端部分８１が突き当たる構成であった。図４〜図６の部品の締結構造は、さらに加わった一対のストッパリブ８ｃ,８ｄ(以下、「Ｂ組リブ」という。)で第二リブ４ｂを挟み込み、第二リブ４ｂの両板面部４２の上端部分ｇにＢ組リブ８ｃ,８ｄの側端部分８１が突き当たる構成とする。

ここでは、ボス３の筒壁３１から延在する補助リブ４の二つ(第一リブ４ａと第二リブ４ｂ)が、平面視で該ボス３を接点にして直角になるよう配設される。第一部品１への第二部品５の重ね合わせで、両補助リブ４にそれぞれＡ組リブ８ａ,８ｂ、Ｂ組リブ８ｃ,８ｄが挟み込んで、補助リブ４ａ,４ｂの両板面部４２の上端部分ｇにストッパリブ８の側端部分８１が突き当たる部品の締結構造になっている。
尚、図４〜図６では、図１〜図３のストッパリブ８ｂの外端面８３を垂直にして、ストッパリブ８ｂとストッパリブ８ｃとを、図６に示すごとく連結してＬ字状に一体化する。その他の構成は、図１〜図３の部品の締結構造と同様で、その説明を省く。図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。

このように構成した部品の締結構造は、筒穴３２に通孔７を合わせる第二部品５の重ね合わせで、ストッパリブ８が補助リブ４の板面部４２へ突き当たるように配設される。スクリュー締結で生じる第二部品５の追従回転が、補助リブ４に突き当たるストッパリブ８によって制止されると、スクリュー９を回転させて締めても第二部品５が動かない。従って、部品の締結作業を円滑に進めることができる。

また、筒穴３２に通孔７を合わせる第二部品５の第一部品１への重ね合わせで、補助リブ４をストッパリブ８が挟み込み、補助リブ４の両板面部４２にストッパリブ８の側端部分８１が突き当たると、その挟み込みによって、第二部品５は回動しなくなる。第一部品１に第二部品５を重ね合わせ,セットすると、第一部品１に対し第二部品５はスクリュー９の回転方向だけでなく、逆回転方向にも動かなくなる。スクリュー９による部品１,５の締結作業が一層円滑に進む。
さらに、部品同士を締結する場合、ボス３の成形時のへたり防止用に補強リブが通常用いられるので、本部品の締結構造においてはストッパリブ８を追加形成するだけで済み、簡便且つ低コストで実施できる。しかも、ボス３の筒壁３１から延在する板状の補助リブ４は、一箇所設けられていればよく、ボス３周りにスペースが確保できないケースなどにもいかんなく上記効果を発揮できる。

また、一対のストッパリブ８が板状にして且つ同一平面上に設けられるので、両ストッパリブ８による補助リブ４の挟み込みが確実になる。一対のストッパリブ８でつくる隙間εが、ストッパリブ８の基端側から先端に向けてＶ字状に広がり、その挟み込みで、補助リブ４の両板面部４２の上端部分ｇにストッパリブ８の側端部分８１が突き当たると、第二部品５の第一部品１への重ね合わせ,セットが一層容易になる。Ｖ字状に広がるため、筒穴３２に通孔７を合わせる第一部品１へ第二部品５を重ね合わせる時に、間口の広いストッパリブ８に補助リブ４が誘われ、スムーズにセットされる。締結する際の作業性向上に貢献する。加えて、Ｖ字状に形成されるので、ストッパリブ８が補助リブ４を挟み込んで両板面部４２の上端部分ｇに、ストッパリブ８の側端部分８１が突き当たっても、スクリュー９を締め込めばそのまま深く挟み込んでいく。多少の誤差も許容でき、第一部品１と第二部品５との組付けが楽になるばかりか、製造を容易にし、更なる低コスト化を達成できる。

加えて、補助リブ４の二つが、平面視でボス３を接点にして直角になるよう配設され、両補助リブ４にそれぞれ一対のストッパリブ８が挟み込む構成にすると、回転防止のみならず位置決め用としても機能発揮する。

図１〜図３の部品の取付け構造では、筒穴３２に通孔７を合わせる第二部品５の重ね合わせで、補助リブ４をストッパリブ８が挟み込めば、第一部品１に対し第二部品５はスクリュー９の回転方向だけでなく、逆回転方向にも動かない。しかしながら、通孔７はスクリュー９の軸径に対して大きいことから、図３でいえば第二部品５はそのアソビの分で筒穴３２と第一リブ４ａを結ぶ線上方向で位置ズレを引き起こす。

これに対し、図４〜図６の構造は、第一部品１への第二部品５の重ね合わせで、ボス３を接点にして直角になるよう配設された第一リブ４ａ、第二リブ４ｂのそれぞれにＡ組リブ８ａ,８ｂ、Ｂ組リブ８ｃ,８ｄが挟み込んで、補助リブ４の両板面部４２の上端部分ｇにストッパリブ８の側端部分８１が突き当たる。従って、Ａ組リブ８ａ,８ｂのアソビの分で生じる位置ズレを、Ｂ組リブ８ｃ,８ｄの第二リブ４ｂへの挟み込みでなくしてしまう。補助リブ４の二つ(図４では第一リブ４ａと第二リブ４ｂ)が、平面視でボス３を接点にして直角になるよう配設されるので、より効果的に位置ズレをなくすことができる。第一リブ４ａの形成で解消できない位置ズレ方向に対し、第二リブ４ｂが直交する方向で制限を加えるので、第二部品５が正規位置に配されることとなり、第二部品５の位置決め用として極めて効果的に働く。これまでのように、二箇所にロケートピンを用いずとも、回転防止にとどまらず、第二部品５の位置決め用(被締結部品の位置決め用)としても威力を発揮する。しかも、ボス成形時のへたり防止用に用いる補助リブ４のうち、平面視でボス３を接点にして直角になるよう配設される二つだけ(ここでは第一,第二リブ４ａ,４ｂ)で済み、スペースが確保できない所でも有効発揮できる。さらにいえば、その効果を上げるのに、第一リブ,第二リブ４ａ,４ｂ(補助リブ４)のそれぞれを挟み込むＡ組リブ８ａ,８ｂ,Ｂ組リブ８ｃ,８ｄを新たに付加するだけでよく、場所をとらず且つ簡便な構成で済む。
以上のごとく、本部品の締結構造は、ボス３の形成に必要な既存の補助リブを活用して、簡単な構造ながら、上述した数々の優れた効果を発揮でき、実に有益となる。

尚、本発明においては、上記実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。第一部品１,基材２,ボス３,補助リブ４,第二部品５,主部材６,通孔７,ストッパリブ８,スクリュー９等の形状，大きさ，個数などは用途に応じて適宜選択できる。

本発明の部品の締結構造の一形態で、その説明斜視図である。図１の第一部品に第二部品を締結した状態の正面図である。図２のIV−IV線矢視図である。図１とは異なる他態様の部品の締結構造の説明斜視図である。図４の第一部品に第二部品を締結した状態の正面図である。図５のV−V線矢視図である。従来技術の説明斜視図である。

符号の説明

１第一部品
２ボス
３１筒壁
３２筒穴
４リブ
４ａ〜４ｄ第一リブ〜第四リブ（リブ）
４２板面部
５第二部品
６ａ第二部品の裏面（主部材の裏面）
７通孔
８ストッパリブ
８ａ,８ｂ一対のストッパリブ
８ｃ,８ｄ一対のストッパリブ
８１側端部分（斜面部分）
９スクリュー
ε 隙間

Claims

スクリュー締結用のボスが形成され、且つ該ボスの筒壁から延在する板状の補助リブが形成される第一部品に対し、第二部品には、前記ボスに係る筒穴の対向位置に通孔が形成され、さらに、裏面側に起立するストッパリブが設けられ、該筒穴に該通孔を合わせる第二部品の第一部品への重ね合わせで、該ストッパリブが前記補助リブの板面部へ突き当たるように配設されて、
第一部品に第二部品を重ね合わせ、第二部品の上方から該通孔、該筒穴へと挿入されたスクリューによる締結で、該スクリューの回転に伴う第二部品の追従回転が、前記補助リブに突き当たる前記ストッパリブによって制止されることを特徴とする部品の締結構造。
前記第二部品の裏面に、一対の前記ストッパリブが隙間を開けて起立し、前記筒穴に前記通孔を合わせる第二部品の第一部品への重ね合わせで、前記補助リブを一対の前記ストッパリブが挟み込み、該補助リブの両板面部に該ストッパリブの側端部分が突き当たる請求項１記載の部品の締結構造。
前記ボスの筒壁から延在する前記補助リブの二つが、平面視で該ボスを接点にして直角になるよう配設され、両補助リブにそれぞれ一対の前記ストッパリブが挟み込む請求項２記載の部品の締結構造。
一対の前記ストッパリブが板状にして且つ同一平面上に設けられ、さらに両者でつくる前記隙間が、ストッパリブの基端側から先端に向けてＶ字状に広がり、前記補助リブへの一対のストッパリブの挟み込みで、該補助リブの両板面部の上端部分に該ストッパリブの側端部分が突き当たる請求項２又は３に記載の部品の締結構造。