JP2012233532A - ボルトキャップ締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】特に、ボルトに対する高抜去力を付与して用途拡大を図ることにある。
【解決手段】ボルト２が上端の頭部２０及び軸部周囲に設けられた径大なワッシャ２２並びに該ワッシャ上の嵌合用首部２４又は２４ａを有し、キャップ１がキャップ部１０及びクランプ部１８を有し、前記クランプ部を前記首部に嵌合し、前記キャップ部を前記頭部に冠着するボルトキャップ締結構造において、前記クランプ部１８は、前記首部に径方向から挿入可能な略Ｃ状に形成され、かつ該Ｃ形の両端から前方へ突設した対の延長片部１９を有していることを特徴としている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボルトがキャップと共に用いられてボルトの頭部をキャップで被う場合に有用なボルトキャップ締結構造に関する。なお、本発明のボルトは、頭部及び雄ねじを形成している軸部を有したものであればよく、ビスやねじと称されるものも含まれる。

図７は特許文献１に開示のものを示している。同図のボルトキャップ締結構造は、ボルト１０が上端の頭部１２及び軸部１１の周囲に設けられた径大なワッシャ１３並びに該ワッシャ上の嵌合用首部を有し、キャップ（被装部材）１５が前記首部に嵌入されるクランプ部１６及び該クランプ部１６に連設されて頭部１２に被せるキャップ部１８を有している。クランプ部１６は、略Ｃ状であり、キャップ部１５に薄肉状のヒンジ部１９を介して一体化されている。ボルト１０は、前記首部を頭部１２とワッシャ１３との間に形成している。以上のキャップ１５は、ボルト１０に対してクランプ部１６が頭部１２とワッシャ１３との間の隙間に差し込まれると前記首部に嵌合され、キャップ部１８がヒンジ部１９を支点として回動されながら頭部１２に嵌合される。

実開昭６３−１１９９２１号公報

上記特許文献１の構造では、ボルト１０の使用状態、例えば、ボルトにより内装材をパネルなどの固定部材に取り付けた後でも、クランプ部１６を頭部１２とワッシャ１３との間の隙間に差し込んでボルトの首部に嵌合したり解除できるが、次のような問題があった。すなわち、この構造では、クランプ部１６がボルトの首部から外れ易く嵌合度合いを強くしても抜去力を増大するには限界があり、また、キャップ部１８も頭部１２から外れ易く嵌合度合いを強くしても熱膨張などによりさほど改善できない。しかも、キャップ部１８が頭部１２に嵌合されることを必須としているためボルトの頭部に対する汎用性に欠けていた。

本発明の目的は、以上のような課題を解消して、ボルトに対する高抜去力を付与して用途拡大を図ることにある。他の目的はキャップ部のボルトの頭部に対する嵌合操作性を維持して頭部の形状に対する汎用性を付与することにある。他の目的は以下の内容説明のなかで明らかにする。

上記目的を達成するため本発明は、形態例を参考にして特定すると、ボルト２が上端の頭部２０及び軸部周囲に設けられた径大なワッシャ２２並びに該ワッシャ上の嵌合用首部２４又は２４ａを有し、キャップ１がキャップ部１０及びクランプ部１８を有し、前記クランプ部を前記首部に嵌合し、前記キャップ部を前記頭部に冠着するボルトキャップ締結構造において、前記クランプ部１８は、前記首部に径方向から挿入可能な略Ｃ状に形成され、かつ該Ｃ形の両端から前方へ突設した対の延長片部１９を有していることを特徴としている。

以上の本発明は、請求項２〜７で特定したように具体化されることがより好ましい。
（ア）、前記延長片部１９同士が離間する方向へ変形しないよう規制するとともに、前記頭部２０に対する前記キャップ部１０の冠着状態を保つ係合手段（１４）を有している構成である（請求項２）。
（イ）、前記係合手段は、前記キャップ部１０の周囲を切り欠いた開口部１３の内側に設けられ、前記キャップ部を前記頭部に被せた状態で前記延長片部１９に外側から係合する係止爪１４を有している構成である（請求項３）。

（ウ）、前記ボルト２は、図２（ｂ）に例示されるごとく前記頭部２０の周囲に設けられたフランジ部２３を有し、前記首部２４が前記フランジ部２３と前記ワッシャ２２との間に設けられている構成である（請求項４）。
（エ）、前記ボルト２は、図５（ｂ）に例示されるごとく前記軸部２１の周囲に設けられたフランジ部２３を有し、前記首部２４ａが前記フランジ部２３と前記ワッシャ２２との間に設けられている構成である（請求項５）。

（オ）、前記延長片部１９は、突出端側に設けられて先端に行くに従って延長片部同士の間隔を大きくなるよう傾斜したガイド部１９ｂを有している構成である（請求項６）。
（カ）、前記キャップ部１０は、周囲部１１に設けられて前記係合手段を外側より覆う遮蔽壁部１１ｂを有している構成である（請求項７）。

請求項１の発明では、図１から推察されるごとく、クランプ部がボルトの首部に径方向から挿入可能な略Ｃ状に形成されている点で従来と同じであるが、そのＣ形の両端から前方へ突設した対の延長片部を有しているため、ボルト首部への嵌入操作性を良好に維持可能となることに加え、特に首部に対する嵌合度合いを強く設定しても延長片部の案内作用や撓み作用などにより確実かつ容易に嵌入でき、それにより取付操作性を損なうことなく嵌合固定力を増大できる。

請求項２の発明では、図２から推察されるごとく、係合手段によりキャップ部の冠着状態が維持可能となると同時に、各延長片部が互いに離間する方向への変形を阻止されるため、頭部に対するキャップ部の取付強度を増大し易く、かつボルト首部に対するクランプ部の嵌合強度も増大でき、それによりキャップが外力などにより不用意に外れるという虞を解消できる。

請求項３の発明では、前記の係合手段がキャップ部の周囲を切り欠いた開口部に係止爪として容易に形成でき、また、その係止爪は延長片部に外側から係合するため係合し易く、かつ、図２の拡大図から分かるごとく例えば延長片部を指などで摘んで内側に撓ませるようにして簡単に係合解除できる利点もある。

請求項４の発明では、ボルトが図２（ｂ）のごとくフランジ部が頭部周囲に突出されているため、クランプ部の嵌合穴径も軸部の径に比べて大きくなって（つまり首部径が頭部に対応した大きさになって）安定した嵌合状態が得られる。これに対し、請求項５の発明では、首部の径が図５（ｂ）のごとく軸部に対応した大きさの態様を確認的に特定したものであり、汎用性が得られる。

請求項６の発明では、延長片部が突出端側に設けられて先端に行くに従って延長片部同士の間隔を大きくなるよう傾斜、つまりハ形に傾斜したガイド部を有しているため、ボルト首部への嵌入操作を的確に行え、組立工程におけるロボットハンドによる自動取付操作も実現し易くなる。

請求項７の発明では、キャップ部が周囲部に設けられて係合手段を外側より覆う遮蔽壁部を有しているため、図６から推察されるごとく外観見栄え向上と、係合手段を不用意に係合解除されないよう処理できる。

（ａ）と（ｂ）は本発明のボルトキャップ締結構造を適用した形態のボルトとキャップとの関係を示す組み付け前状態の斜視図と仮組み付け状態の斜視図である。 （ａ）と（ｂ）は上記キャップをボルトに締結した状態を示す外観斜視図と要部断面図である。 （ａ）と（ｂ）は上記キャップ単品を異なる方向から見た斜視図である。 上記キャップ単品を示し、（ａ）は図１を基準とすると上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。 上記キャップ及びボルトを変形した変形例１であり、（ａ）は図１（ａ）に対応して示す図、（ｂ）は図２（ｂ）に対応して示す図である。 上記キャップを変形した変形例２であり、（ａ）は図２（ａ）に対応して示す図、（ｂ）は図１（ｂ）に対応して示す図である。 特許文献１の構造を示し、（ａ）はキャップとボルトとの関係を示す説明図、（ｂ）はキャップ装着状態を示す説明図である。

以下、本発明の形態例について添付図面を参照しながら説明する。この説明では、ボルトキャップ締結構造、使用例、変形例の順で詳述する。

（締結構造）図１〜図３に示される締結構造は、対象のキャップ１及びボルト２として、ボルト２は、上端の頭部２０及び軸部２１の周囲に設けられた径大なワッシャ２２並びにワッシャ２２上の嵌合用首部２４を有している。キャップ１は、キャップ部１０及びクランプ部１８を有し、クランプ部１８が首部２４に嵌合され、キャップ部１０が頭部２０に冠着されるタイプである。

まず、ボルト２の細部は以下の通りである。ボルト２は、頭部２０、軸部２１、ワッシャ２２とともに、頭部２０の周囲に設けられたフランジ部２３を有しており、フランジ部２３とワッシャ２２との間にクランプ部１８と嵌合する首部２４を形成している。ワッシャ２２は、頭部２０より大きな外形からなり、軸部２１の雄ねじに螺合した状態で軸部周囲の適位置に固定されている。フランジ部２３は頭部２０の上下中間の周囲から鍔状に突設されている。このため、首部２４は、頭部２０の径と同じ太さとなっている。

なお、以上のボルト２は、例えばワッシャ２２をボルトと一体に形成したり、フランジ部２３を別体に形成して後付けするようにしてもよい。また、頭部２０は、軸部２１の上端に６角形として設けられているが、頭部形状は任意である。軸部２１は、雄ねじ付きであればよく、先端形状が図７のごとく細く形成したものでもよい。

キャップ１は、樹脂成形体であり、キャップ部１０及びクランプ部１８が薄肉状のヒンジ部１６を介して連結されている。キャップ１０は、概略皿状に形成され、周囲部１１の端面側から下方に向けて突設された４つの壁面１２を有している。４つの壁面１２は、周囲部１１を延長した延長周囲部であり、１組目（図１で左右に位置した壁面１２）の対向した壁面１２，１２と、２組目（図１で上下に位置した壁面１２）の対向した壁面１２，１２にて構成され、全体が矩形枠を区画する配置となっている。該矩形枠は、頭部２０及びワッシャ２２が余裕を持って収容される大きさである。

1組目の対向した壁面１２，１２には、開口部１３又は開口部１５がそれぞれ概略矩形状に切り欠かれている。このうち、開口部１５には、支持部１７がヒンジ部１６を介して連結されている。支持部１７は、図４のごとく上面に突出した係合凸部１７ａと、側面に突出したクランプ部１８を有している。係合凸部１７ａは、図２（ｂ）の左側拡大図に示されるごとくキャップ部１０がヒンジ部１６を支点としてクランプ部１９側に回動されたとき、周囲部１１の内面に設けられた係止凹部１１ａに係合してキャップ部１０の過剰な回動ないしは折り曲げを防止可能にする。

クランプ部１８は、首部２４に嵌合可能な大きさの略Ｃ状に形成され、かつ該Ｃ形の両端から前方へ突設した対の延長片部１９を有している。クランプ部１８及び延長片部１９は、フランジ部２３とワッシャ２２との間の隙間に挿入される太さに形成されている。両延長片部１９は、首部２４の外径と同じか若干狭い間隔を保ち、かつ、Ｃ形のクランプ部１８を介して弾性的に接近したり離間可能となっている。各延長片部１９の先端には、傾斜面１９ａとガイド部１９ｂとが設けられている。傾斜面１９ａは、各延長片部の上面を先端に行くに従って次第に下方へ傾けた形状である。ガイド部１９は、各延長片部の内面を先端に行くに従って次第に外側、つまり延長片部同士の間隔を大きくなるようハ状に傾けた形状である。

これに対し、開口部１３は、対向側面１３ａの間に各延長片部１９を収まる幅に形成されているとともに、係止爪１４が対向側面１３ａの下端にそれぞれ突設されている。各係止爪１４は、図２（ｂ）の右側拡大図に示されるごとくキャップ部１０がヒンジ部１６を支点としてクランプ部１８側に回動されたとき、対応する延長片部１９の外側面に弾性的に当接しながら片部下端面に係合可能となっている。

（使用例）以上のボルト２は、例えば、内装材をパネル側に固定するための部材として用いられる態様を仮定すると、通常は内装材をパネル側に固定した状態からキャップ１により見栄え処理される。すなわち、キャップ１は、図１のごとく両延長片部１９をボルト側首部２４に対向した状態から、フランジ部２３とワッシャ２２との間の隙間に差し込み操作される。この操作では、両延長片部１９がボルト側首部２４に当たると、各先端のガイド部１９ｂの案内作用により弾性変位を伴って首部２４をクランプ部１８のＣ状内に簡単に嵌入可能にする。これにより、この構造では、首部２４に対するクランプ部１８の嵌合度合いを強く設定しても、クランプ部１８が首部２４に延長片部１９及びガイド部１９ａを介してワンタッチ操作により確実に嵌合できる。

キャップ１は、図１（ｂ）の状態からキャップ部１０がヒンジ部１６を介して回動ないしは折り曲げられると、開口部１３の各係止爪１４が対応する延長片部１９の外側面に弾接しながら片部下端面にクリック音を伴って係合される。これにより、この構造では、キャップ部１０は、周囲部１１及び壁面１２，１２内に頭部２０、ワッシャ２２、フランジ部２３を目視不能に収容した状態で、各延長片部１９に対する係止爪１４の係合によりその冠着状態を確実に保つ。同時に、クランプ部１８は、各延長片部１９が係止爪１４の係合により互いに離間する方向への変形を阻止されるため、ボルト首部２４に対する嵌合強度も増大でき、それによりキャップ１が外力などにより不用意に外れるという虞を解消できる。

（変形例）図５はボルトの首部とそれと関係するキャップ側を変更した変形例１を示し、図６はキャップに遮蔽壁部を追加した変形例２を示している。各変形例の説明では、上記形態と同じか類似する部材に同じ符号を付し、変更した構成についてだけ詳述する。

変形例１において、ボルト２は、図５（ｂ）に示されるごとく軸部２１の周囲に設けられたフランジ部２３を有し、首部２４ａがフランジ部２３とワッシャ２２との間に軸部２１とほぼ同径として形成されている。このため、首部２４ａは上記形態の首部２４より径小となっている。この場合は、支持部１７、クランプ部１８、各延長片部１９がその首部２４ａに応じた大きさに変更されることになる。

変形例２において、キャップ部１０は、周囲部１１にあって、開口部１３の外側に設けられた遮蔽壁部１１ｂを有し、その遮蔽壁部１１ｂにより係止爪１４、延長片部１９を外側より目視不能となっている。この場合は、図６（ａ）に示されるごとく外観見栄え向上と、係合手段を不用意に係合解除されないようできる。

なお、本発明のボルトキャップ締結構造は、請求項１で特定される構成を備えておればよく、細部は形態や変形例を参考にして変更したり展開可能なものである。その例としては、ボルトの頭部及び軸部形状については特許文献１のような形状であってもよい。

１・・・キャップ（１６はヒンジ部、１８は嵌合部）
２・・・ボルト（２０は頭部、２１は軸部、２２はワッシャ、２３はフランジ部）
１０・・・キャップ部
１１・・・周囲部（１１ａは係止凹部、１１ｂは遮蔽壁部）
１３・・・開口部（１２は壁面、１３ａは対向側面、１４は係止爪）
１５・・・開口部（１２は壁面）
１７・・・支持部（１７ａは係合凸部）
１８・・・クランプ部
１９・・・延長片部（１９ａは傾斜部、１９ｂはガイド部）
２４・・・首部
２４ａ・・・首部

Claims (7)

1. ボルトが頭部及び軸部の周囲に設けられた径大なワッシャ並びに該ワッシャ上の嵌合用首部を有し、キャップがキャップ部及びクランプ部を有し、前記クランプ部を前記首部に嵌合し、前記キャップ部を前記頭部に冠着するボルトキャップ締結構造において、
   前記クランプ部は、前記首部に径方向から挿入可能な略Ｃ状に形成され、かつ該Ｃ形の両端から前方へ突設した対の延長片部を有していることをボルトキャップ締結構造。
2. 前記延長片部同士が離間する方向へ変形しないよう規制するとともに、前記頭部に対する前記キャップ部の冠着状態を保つ係合手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のボルトキャップ締結構造。
3. 前記係合手段は、前記キャップ部の周囲を切り欠いた開口部の内側に設けられ、前記キャップ部を前記頭部に被せた状態で前記延長片部に外側から係合する係止爪を有していることを特徴とする請求項２に記載のボルトキャップ締結構造。
4. 前記ボルトは、前記頭部の周囲に設けられたフランジ部を有し、前記首部が前記フランジ部と前記ワッシャとの間に設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のボルトキャップ締結構造。
5. 前記ボルトは、前記軸部の周囲に設けられたフランジ部を有し、前記首部が前記フランジ部と前記ワッシャとの間に設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のボルトキャップ締結構造。
6. 前記延長片部は、突出端側に設けられて先端に行くに従って延長片部同士の間隔を大きくなるよう傾斜したガイド部を有していることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のボルトキャップ締結構造。
7. 前記キャップ部は、外周に設けられて前記係合手段を外側より覆う遮蔽壁部を有していることを特徴とする請求項２から６の何れかに記載のボルトキャップ締結構造。

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