JP2012241859A - 部品締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きできるようにする。
【解決手段】樹脂製のベース部材１６に形成された貫通孔１６Ａに挿入されたカラー部２６と、カラー部２６の一端側から張り出したフランジ部２８と、を備えたナット部材２４と、カラー部２６の他端側からそのカラー部２６に螺合されることにより、ベース部材１６の表面側に被締結部品２０を取り付ける締結具２２と、ベース部材１６の裏面に形成され、フランジ部２８を仮保持する仮保持手段３０と、を有する部品締結構造１０とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、樹脂製部材に被締結部品を締結によって取り付けるための部品締結構造に関する。

樹脂製のベース部材の貫通孔に、フランジ付カラーナットのカラー部を挿入してボルト締結することにより、ベース部材に所定値以上の締付力が加わらないようにした部品締結構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の部品締結構造では、フランジ付カラーナットをベース部材に仮置きする際、フランジ付カラーナットがベース部材から脱落しないように、フランジ付カラーナットのカラー部をベース部材の貫通孔に圧入させている。

特開２００９−２０４１５９号公報

しかしながら、フランジ付カラーナットのカラー部をベース部材の貫通孔に圧入させるためには、カラー部の外径及び貫通孔の内径に対して寸法管理が必要になる。また、その貫通孔に対してカラー部を何度も脱着させると、貫通孔周りの劣化により、カラー部が遊挿されてしまい、フランジ付カラーナットがベース部材から脱落するおそれがある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きできる部品締結構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の部品締結構造は、樹脂製のベース部材に形成された貫通孔に挿入されたカラー部と、前記カラー部の一端側から張り出したフランジ部と、を備えたナット部材と、前記カラー部の他端側から該カラー部に螺合されることにより、前記ベース部材の表面側に被締結部品を取り付ける締結具と、前記ベース部材の裏面に形成され、前記フランジ部を仮保持する仮保持手段と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、ベース部材の裏面に、ナット部材のフランジ部を仮保持する仮保持手段が形成されているので、ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きすることができる。

また、請求項２に記載の部品締結構造は、請求項１に記載の部品締結構造であって、前記フランジ部は、少なくとも対向する２つの辺縁部を有する板状に形成されており、前記仮保持手段は、前記２つの辺縁部にそれぞれ係合する一対の爪部を有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、フランジ部が、少なくとも対向する２つの辺縁部を有する板状に形成され、仮保持手段が、その２つの辺縁部にそれぞれ係合する一対の爪部を有しているので、フランジ部を良好に仮保持することができる。

また、請求項３に記載の部品締結構造は、請求項２に記載の部品締結構造であって、前記一対の爪部のうち、一方の爪部は、一方の前記辺縁部の両側を覆う側壁部を有することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、一対の爪部のうち、一方の爪部が、一方の辺縁部の両側を覆う側壁部を有しているので、その一方の爪部の強度を確保することができる。

また、請求項４に記載の部品締結構造は、請求項３に記載の部品締結構造であって、前記カラー部は、前記フランジ部の前記一方の辺縁部寄りに設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、カラー部が、フランジ部の一方の辺縁部寄りに設けられているので、締結具をナット部材に螺合する際の工具による押付力を一方の爪部で良好に受け止めることができる。

また、請求項５に記載の部品締結構造は、請求項４に記載の部品締結構造であって、前記一方の爪部は、前記締結具の締結時に、前記フランジ部を他方の爪部側へ寄せるようにガイドするガイド面を有することを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、一方の爪部が、締結具の締結時に、フランジ部を他方の爪部側へ寄せるようにガイドするガイド面を有しているので、そのフランジ部を他方の爪部から外れ難くすることができる。

また、請求項６に記載の部品締結構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の部品締結構造であって、前記ベース部材の裏面に、前記フランジ部の回転を防止する回転防止手段が形成されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、ベース部材の裏面に、フランジ部の回転を防止する回転防止手段が形成されているので、締結具をナット部材に螺合する際の工具によるトルクで仮保持手段（爪部）が破損するのを抑制又は防止することができる。

以上のように、本発明によれば、ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きできる部品締結構造を提供することができる。

本実施形態に係る部品締結構造によって固定されたライセンスプレートを備えた自動車のバックドアを示す斜視図である。 本実施形態に係る部品締結構造を示す分解斜視図である。 本実施形態に係る部品締結構造を示す平面図である。 本実施形態に係る部品締結構造のボルト締結前を示す断面図である。 本実施形態に係る部品締結構造のボルト締結時を示す断面図である。 本実施形態に係る部品締結構造のボルト締結後を示す図１におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、各図において、車体上方向を矢印ＵＰで示し、車体前方向を矢印ＦＲで示し、車幅方向外側を矢印ＯＵＴで示す。また、図１で示す自動車１２のバックドア１４の車体外側（車体後方側）を向く面を外面（表面）とし、車体内側（車室側）を向く面を内面（裏面）とする。

本実施形態に係る部品締結構造１０は、例えば図１で示すように、車両としての自動車１２のバックドア１４の中央下部に、金属製のライセンスプレート２０を取り付ける場合などに適用される。図示のライセンスプレート２０は、左右２箇所で締結されるようになっており、図２〜図６では、図１における左側の部品締結構造１０を示している。

図２で示すように、このバックドア１４は、ベース部材としての樹脂製のインナーパネル１６と、樹脂製のアウターパネル１８と、を備えている。そして、被締結部品としてのライセンスプレート２０は、アウターパネル１８の外面（表面）に締結によって取り付けられるようになっている。

詳細には、締結具としてのボルト２２が、ライセンスプレート２０に形成された貫通孔２０Ａに挿入されて、ナット部材２４（後述するカラー部２６）に螺合されることにより、そのライセンスプレート２０が、アウターパネル１８の外面（表面）側に固定されるようになっている。

なお、図４〜図６で示すように、アウターパネル１８の外面（表面）における後述する貫通孔１８Ａ周りには、その貫通孔１８Ａから泥水等が進入しないようにするためのリング状のシールパッキン１９が、両面テープ等の接着手段によって接着されている。

図２、図４で示すように、ナット部材２４は、金属製で円筒状のカラー部２６と、カラー部２６の一端側（内面側）から、そのカラー部２６の径方向外側へ張り出した金属製（例えば鉄製）のフランジ部２８と、を備えている。詳細には、カラー部２６の一端側に、フランジ部２８の車体後方側を向く（インナーパネル１６に対向する）一方の壁面が溶接によって一体的に固着されている。

そして、そのフランジ部２８の所定位置には、カラー部２６の孔部２６Ａと連通するとともに、その孔部２６Ａの内径よりも若干大きい内径とされた貫通孔２８Ｆが、孔部２６Ａと同軸になるように形成されている。換言すれば、カラー部２６の孔部２６Ａが、フランジ部２８の貫通孔２８Ｆと同軸的に連通するように、そのカラー部２６の一端側が、フランジ部２８の一方の壁面に溶接されている。

カラー部２６の孔部２６Ａの内周面には、雌ネジ部２７が形成されており、ナット部材２４のインナーパネル１６に対する組付時（ボルト２２の締結時）、そのカラー部２６が、インナーパネル１６に形成された略楕円形状の貫通孔１６Ａと、アウターパネル１８に形成された円形状の貫通孔１８Ａと、に挿入されるようになっている。なお、貫通孔１６Ａと貫通孔１８Ａとは略同軸的に連通するようになっている。

そして、カラー部２６の他端側（外面側）から、孔部２６Ａの雌ネジ部２７にボルト２２の雄ネジ部２３が螺合されるようになっている。なお、図６で示すように、カラー部２６の高さは、インナーパネル１６の厚さとアウターパネル１８の厚さとを合わせた高さと同じか、それよりも若干高くされている。また、カラー部２６の外径は、各貫通孔１６Ａ、１８Ａの内径よりも小さくされている。これにより、カラー部２６及び各貫通孔１６Ａ、１８Ａの寸法精度のばらつきを許容できる構成である。

図２、図３で示すように、フランジ部２８は、少なくとも車幅方向で対向する２つの辺縁部２８Ａ、２８Ｂを有する板状に形成されており、本実施形態では、図３で示すように、車幅方向内側における辺縁部２８Ｂが少し先細り形状となる略矩形平板状に形成されている。そして、上記貫通孔２８Ｆは、その辺縁部２８Ｂ寄りに形成されている。

また、図２、図３で示すように、インナーパネル１６の内面（裏面）には、フランジ部２８を仮保持する仮保持手段３０が一体に形成されている。この仮保持手段３０は、インナーパネル１６の内面に一体に突設され、フランジ部２８の車幅方向で対向する２つの辺縁部２８Ａ、２８Ｂにそれぞれ車幅方向外側及び内側から係合する一対の爪部３２、３４を有している。

そして、この一対の爪部３２、３４のうち、車幅方向内側の一方の爪部３４は、フランジ部２８の先細り形状とされた辺縁部２８Ｂの車体上下方向両側を覆う一対の側壁部３６を有している。つまり、この爪部３４は、辺縁部２８Ｂの車幅方向内側と、車幅方向に直交する車体上下方向及び車体前方向を覆う略ボックス形状に形成されている。

また、図４〜図６の断面視で示すように、この一方の爪部３４は、車幅方向に対して車体前方側（車室側）に向かって所定の角度で起立しており、インナーパネル１６に対するナット部材２４の組付時、フランジ部２８の車幅方向内側における辺縁部２８Ｂを、その爪部３４の内側へ挿入し易くなっている。そして、その爪部３４の内側には、車幅方向外側を向くように車体前方向及び車幅方向に対して所定の角度で傾斜したガイド面３８が形成されている。

このガイド面３８に、ナット部材２４（カラー部２６）に対するボルト２２の締結時、フランジ部２８の辺縁部２８Ｂにおける車体前方側（車室側）のエッジ部２８Ｅが摺接する構成になっており、これによって、フランジ部２８が車幅方向外側の他方の爪部３２側へ寄せられる（図５で示す矢印Ｇ方向へガイドされる）構成になっている。

また、インナーパネル１６に形成される貫通孔１６Ａは、アウターパネル１８側から見て、一方の爪部３４の内側が露出する程度に形成されている。これは、その爪部３４がアンダーカットになって、図示しない金型からインナーパネル１６が抜けなくなるのを防止するようにしたためである。

また、図２〜図４で示すように、車幅方向外側の他方の爪部３２は、鈎形状に形成されている。すなわち、この爪部３２の車体前方側端部には、車幅方向内側へ突出する断面略直角三角形状の突起部３３が車体上下方向全体に亘って形成されており、ボルト２２の締結時、その突起部３３の車体後方側（アウターパネル１８側）を向く壁面３３Ａに、フランジ部２８の辺縁部２８Ａが当接して係止されるようになっている（図５参照）。

つまり、このナット部材２４は、ボルト２２の締結時、車幅方向で互いに対向する一対の爪部３２、３４間にフランジ部２８が係止（仮保持）されることにより、インナーパネル１６に対して脱落防止に仮置きされるようになっている。なお、他方の爪部３２の突起部３３がアンダーカットになって上記金型から抜けなくなるのを防止するために、インナーパネル１６には、突起部３３を成形したことによる貫通孔１６Ｂも形成されている。

また、このインナーパネル１６の内面（裏面）には、カラー部２６（ボルト２２）の軸方向を中心としたフランジ部２８の回転を防止する回転防止手段４０が一体に形成されている。この回転防止手段４０は、図２、図３で示すように、フランジ部２８の車体上下方向における辺縁部２８Ｃ、２８Ｄのそれぞれ車体上方側及び車体下方側に近接（隣接）して突設されている一対のリブ４２で構成されている。

各リブ４２は、車幅方向に延在するとともに断面略半円形状に形成されており、他方の爪部３２（フランジ部２８の辺縁部２８Ａ）寄りに形成されている。すなわち、カラー部２６は、フランジ部２８の辺縁部２８Ｂ（一方の爪部３４）寄りに設けられており、各リブ４２は、カラー部２６（ボルト２２）から極力離れた車幅方向外側に形成されている。

したがって、ボルト２２の締結時に、カラー部２６（孔部２６Ａ）を回転中心とした辺縁部２８Ｃ、２８Ｄの回動（略車体上下方向の移動）が適切に抑えられる構成である。なお、各リブ４２の突出高さは、図４〜図６の断面視で、突起部３３の壁面３３Ａを車体前方側へ超える程度の高さとされている。

これにより、各辺縁部２８Ｃ、２８Ｄが、各リブ４２を乗り越えないようにできる構成であり、フランジ部２８のカラー部２６（孔部２６Ａ）を回転中心とした回動が確実に阻止される構成である。また、各リブ４２の長さは、ボルト２２の締結時に、ナット部材２４（フランジ部２８）に加えられるトルクに応じて決められるようになっている。

以上のような構成の部品締結構造１０において、次にその作用について、主に図４〜図６を基に説明する。なお、インナーパネル１６とアウターパネル１８とは予め接合されている。

まず、図４で示すように、インナーパネル１６の内面（裏面）側から、ナット部材２４を一対の爪部３２、３４間に配置する（組み付ける）。すなわち、フランジ部２８の先細り形状とされている辺縁部２８Ｂを略ボックス形状とされた爪部３４内に挿入する。なお、このとき、爪部３４は、車幅方向に対して車体前方側（車室側）に向かって所定角度で起立しているので、フランジ部２８の辺縁部２８Ｂを爪部３４内に容易に挿入できる。

こうして、フランジ部２８の車幅方向内側における辺縁部２８Ｂを爪部３４内に挿入したら、図５で示すように、その辺縁部２８Ｂに対向する車幅方向外側における辺縁部２８Ａを、鈎形状とされた爪部３２の突起部３３（壁面３３Ａ）に係止させる。なお、このとき、爪部３２は、車幅方向外側に撓み変形（弾性変形）し、その辺縁部２８Ａを許容するようになっている。

また、この組付動作に伴い、カラー部２６をインナーパネル１６の貫通孔１６Ａ内及びアウターパネル１８の貫通孔１８Ａ内に順に挿入する。以上により、フランジ部２８が、仮保持手段３０（側壁部３６を有する略ボックス形状の爪部３４及び鈎形状の爪部３２）によって良好に仮保持され、ナット部材２４が、インナーパネル１６に対して脱落防止に仮置きされる。

そして、アウターパネル１８の外面（表面）側に配置されたライセンスプレート２０の貫通孔２０Ａにボルト２２の雄ネジ部２３を挿通し、続いてカラー部２６の雌ネジ部２７に、そのボルト２２の雄ネジ部２３を螺合する。なお、このとき、そのボルト２２を回転させる図示しない工具により、ナット部材２４には、車体前方側へ向かう押付力（荷重）が加えられる。

すなわち、フランジ部２８の車幅方向内側における辺縁部２８Ｂが、略ボックス形状とされた爪部３４の内側へ押圧され、フランジ部２８の車幅方向外側における辺縁部２８Ａが、鈎形状とされた爪部３２の突起部３３における壁面３３Ａへ押圧される。ここで、一方の爪部３４の内側には、車幅方向外側を向くように車体前方向及び車幅方向に対して所定角度傾斜したガイド面３８が形成されている。

したがって、車幅方向内側における辺縁部２８Ｂが、一方の爪部３４の内側へ押圧されると、そのエッジ部２８Ｅがガイド面３８に沿って矢印Ｇ方向（図５参照）へ摺動する（ガイドされる）。つまり、これにより、フランジ部２８が車幅方向外側へ向かって移動させられるため、車幅方向外側における辺縁部２８Ａが、他方の爪部３２の突起部３３に深く係止される（壁面３３Ａとの接触面積が増加される）。

よって、ナット部材２４（カラー部２６）に対するボルト２２の締結時に、フランジ部２８の両辺縁部２８Ａ、２８Ｂが、それぞれ爪部３２及び爪部３４から外れ難くなり、ナット部材２４（フランジ部２８）を人手で押さえていなくても、そのナット部材２４のインナーパネル１６からの脱落を抑制又は防止することができる。

また、カラー部２６に近い一方の爪部３４は、略ボックス形状に形成されている（側壁部３６を有している）。そのため、ボルト２２をカラー部２６（ナット部材２４）に締結する際に、上記工具により、フランジ部２８の辺縁部２８Ｂを介して加えられる車体前方側へ向かう押付力（荷重）に対して、その爪部３４の強度を確保することができる。

つまり、フランジ部２８の辺縁部２８Ｂを介して加えられる押付力（荷重）を、その一方の爪部３４によって良好に受け止めることができる。したがって、その一方の爪部３４と対向する他方の爪部３２の突起部３３に加えられる押付力（荷重）を低減させることができ、その爪部３２（突起部３３）の破損を抑制又は防止することができる。

また、ナット部材２４のカラー部２６にボルト２２を螺合している際（ボルト２２の締結時）、そのカラー部２６に一体的に固着されているフランジ部２８には、ボルト２２（カラー部２６）の軸方向を回転中心としたトルクが加えられるが、そのトルクによるフランジ部２８の回動（略車体上下方向の移動）は、回転防止手段４０である一対のリブ４２によって抑えることができる。

すなわち、各リブ４２は、車体上下方向で対向する各辺縁部２８Ｃ、２８Ｄのそれぞれ車体上方側及び車体下方側に近接（隣接）した位置で、かつボルト２２（カラー部２６）から極力離れた車幅方向外側に形成されているので、ボルト２２（カラー部２６）の軸方向を回転中心としたフランジ部２８の回動を適切に抑えることができる。

したがって、ナット部材２４（カラー部２６）がボルト２２と共に回転してしまう空転現象を防止することができ、ナット部材２４（カラー部２６）に対するボルト２２の締結作業が良好にできる。また、これにより、フランジ部２８に比較的高いトルクが加わっても、そのリブ４２側の爪部３２の破損を抑制又は防止することができる（耐トルク性を確保することができる）。

こうして、ナット部材２４（カラー部２６）に対するボルト２２の螺合（締結）が完了されると、図６で示すように、ライセンスプレート２０がアウターパネル１８の外面（表面）側に取り付けられる。すなわち、この締結作業が、図１で示すライセンスプレート２０の左右両側で行われることにより、そのライセンスプレート２０が自動車１２のバックドア１４に固定される。

ここで、ナット部材２４におけるカラー部２６の高さは、インナーパネル１６の厚さとアウターパネル１８の厚さとを合わせた高さと同じか、それよりも若干高くされている。したがって、インナーパネル１６の貫通孔１６Ａ周りやアウターパネル１８の貫通孔１８Ａ周りを、ナット部材２４（カラー部２６）に対するボルト２２の締付力で潰してしまう（クリープさせる）ことがなく、締結に必要な軸力を低下させることがない。

つまり、本実施形態に係る部品締結構造１０によれば、金属製のカラー部２６に対して、金属製のライセンスプレート２０を挟んで、金属製のボルト２２を締結する構成となるため、カラー部２６（ナット部材２４）からボルト２２が弛むことがない（耐弛み性を確保することができる）。したがって、樹脂製バックドア１４に対する金属製ライセンスプレート２０の締結において、信頼性を確保することができる。

以上、本実施形態に係る部品締結構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る部品締結構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えばインナーパネル１６及びアウターパネル１８に形成される貫通孔１６Ａ、１８Ａの内径は、カラー部２６の外径に合わせて適宜変更可能である。

また、ナット部材２４におけるフランジ部２８の形状は、図示の形状に限定されるものではなく、各爪部３２、３４の形状や、カラー部２６の外径に合わせて適宜変更可能である。更に、ナット部材２４におけるカラー部２６の形状も、図示の円筒状に限定されるものではない。また、締結具としては、ボルト２２に限定されるものではなく、被締結部品に応じて、例えば図示しないビス等であってもよい。

１０ 部品締結構造
１６ インナーパネル（ベース部材）
１６Ａ 貫通孔
２０ ライセンスプレート（被締結部品）
２２ ボルト（締結具）
２４ ナット部材
２６ カラー部
２８ フランジ部
３０ 仮保持手段
３２ 爪部
３４ 爪部
３６ 側壁部
３８ ガイド面
４０ 回転防止手段

Claims (6)

1. 樹脂製のベース部材に形成された貫通孔に挿入されたカラー部と、前記カラー部の一端側から張り出したフランジ部と、を備えたナット部材と、
   前記カラー部の他端側から該カラー部に螺合されることにより、前記ベース部材の表面側に被締結部品を取り付ける締結具と、
   前記ベース部材の裏面に形成され、前記フランジ部を仮保持する仮保持手段と、
   を有することを特徴とする部品締結構造。
2. 前記フランジ部は、少なくとも対向する２つの辺縁部を有する板状に形成されており、
   前記仮保持手段は、前記２つの辺縁部にそれぞれ係合する一対の爪部を有することを特徴とする請求項１に記載の部品締結構造。
3. 前記一対の爪部のうち、一方の爪部は、一方の前記辺縁部の両側を覆う側壁部を有することを特徴とする請求項２に記載の部品締結構造。
4. 前記カラー部は、前記フランジ部の前記一方の辺縁部寄りに設けられていることを特徴とする請求項３に記載の部品締結構造。
5. 前記一方の爪部は、前記締結具の締結時に、前記フランジ部を他方の爪部側へ寄せるようにガイドするガイド面を有することを特徴とする請求項４に記載の部品締結構造。
6. 前記ベース部材の裏面に、前記フランジ部の回転を防止する回転防止手段が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の部品締結構造。

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