JP2013007433A - 締め付け座面ピッチ吸収ブラケット及び補強部材 - Google Patents

Abstract

【課題】１種類の金属カラーを複数種類のボルト挿通孔部に適用し、取付相手部材及び合成樹脂部品の形成段階における公差による位置ずれを吸収すること。
【解決手段】締め付け座面ピッチ吸収ブラケット１０は、ボルト挿通孔部２２が形成された固定部２０と、筒形状に形成された金属カラー３２と、カラー支持部材４２とを備える。カラー支持部材４２は、金属カラー３２が配置される貫通孔部４５を有し、ボルト挿通孔部２２の内側にボルト挿通孔部２２の貫通方向に直交する方向において移動可能に配置される芯部４４と、芯部４４の外周部から外周側に張り出してボルト挿通孔部２２の貫通方向においてボルト挿通孔部２２の開口縁部の少なくとも一部分を挟んで位置する一対の抜止め部４７と、を有する。
【選択図】図５

Description

取付相手部材に対してボルト固定される合成樹脂部品の締め付け座面ピッチ吸収ブラケットに関する。

自動車の組立工程において、プロテクタ、ジャンクションボックス、リレーボックス等の合成樹脂部品を金属パネル等の取付相手部材に対してボルト固定することがある。このような合成樹脂部品には、固定用のボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成された締め付け座面ブラケットが設けられる。そして、合成樹脂部品の締め付け座面ブラケットに形成されたボルト挿通孔には、ボルトを締結することによる軸力を確保するため、その内周部に補強用の金属カラーを装着することがある。そして、ボルトを金属カラーに挿通して締結することにより、合成樹脂部品を取付相手部材に取り付ける。特許文献１には、上記のような補強用の金属カラーがボルト挿通孔に嵌め込まれた取付ブラケットが開示されている。

また、合成樹脂部品を複数箇所で取付相手部材に固定する場合、取付相手部材の各ボルト固定位置に対応する位置関係で複数の締め付け座面ブラケットが設けられる。ここで、各ボルト固定位置と各締め付け座面ブラケットのボルト挿通孔とは、取付相手部材及び合成樹脂部品の形成段階における公差により位置がずれてしまうことがある。

そこで、上記公差によって生じる位置ずれを吸収するために、ボルト挿通孔を長円形等の一方向に長い孔状に形成すると共に、このボルト挿通孔に対応した形状の金属カラーをボルト挿通孔に装着することもある。これにより、金属カラー内においてボルトの挿通位置を変更して、交差によって生じる位置ずれを吸収してボルトを締結することができる。特許文献１にも、長円形の金属カラーがボルト挿通孔に装着されている構成が開示されている。

特開２００８−２８６２１８号公報

しかしながら、特許文献１のような締め付け座面ブラケットにおいて、ボルト挿通孔に対する金属カラーの装着は、ボルト挿通孔の中心軸方向に沿った圧入により行われることが多い。このため、金属カラーは、公差によって生じる位置ずれ量に応じて設定されるボルト挿通孔のサイズ及び形状に対応したサイズ及び形状のものが用いられ、ボルト挿入孔のサイズ及び形状ごとに複数種類のサイズを用意する必要がある。

そこで、本発明は、１種類の金属カラーを複数種類のボルト挿通孔部に適用し、取付相手部材及び合成樹脂部品の形成段階における公差による位置ずれを吸収することを目的とする。

第１の態様は、取付相手部材に対してボルト固定される合成樹脂部品の締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、ボルト挿通孔部が形成された固定部と、筒形状に形成された金属カラーと、前記金属カラーが配置される貫通孔部を有し、前記ボルト挿通孔部の内側に前記ボルト挿通孔部の貫通方向に直交する方向において移動可能に配置される芯部と、前記芯部の外周部から外周側に張り出して前記ボルト挿通孔部の貫通方向において前記ボルト挿通孔部の開口縁部の少なくとも一部分を挟んで位置する一対の抜止め部と、を有するカラー支持部材と、を備える。

第２の態様は、第１の態様に係る締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、前記一対の抜止め部は、前記ボルト挿通孔部より大きい鍔形状に形成されている。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、前記金属カラーは、円筒形状に形成されている。

第４の態様は、第１〜第３のいずれか一態様に係る締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、前記固定部には、前記ボルト挿通孔部の一側方で前記カラー支持部材の前記芯部より小さく開口する側方開口部が形成され、前記カラー支持部材は、前記側方開口部を通じて前記ボルト挿通孔部の内側に前記芯部が押し入れられている。

第５の態様は、取付相手部材に対してボルト固定される合成樹脂部品の固定部に形成されたボルト挿通孔部に装着される補強部材であって、筒形状に形成された金属カラーと、前記金属カラーが配置される貫通孔部を有する芯部と、前記芯部の外周部から外周側に張り出す形状に形成され、前記芯部の貫通方向において間隔をあけて設けられた一対の抜止め部と、を有するカラー支持部材と、を備える。

第１の態様に係る締め付け座面ピッチ吸収ブラケットによると、ボルト挿通孔部が形成された固定部と、筒形状に形成された金属カラーと、金属カラーが配置される貫通孔部を有し、ボルト挿通孔部の内側にボルト挿通孔部の貫通方向に直交する方向において移動可能に配置される芯部と、芯部の外周部から外周側に張り出してボルト挿通孔部の貫通方向においてボルト挿通孔部の開口縁部の少なくとも一部分を挟んで位置する一対の抜止め部と、を有するカラー支持部材と、を備える。このため、金属カラーが芯部の貫通孔部に配置されたカラー支持部材は、一対の抜止め部によりボルト挿通孔部に対して抜止めされ、芯部がボルト挿通孔部の内側で移動する範囲で移動可能となる。これにより、カラー支持部材の移動範囲で公差によって生じる位置ずれの吸収を行って、１種類の金属カラーを複数種類のボルト挿通孔部に適用することができる。

第２の態様に係る締め付け座面ピッチ吸収ブラケットによると、一対の抜止め部がボルト挿通孔部より大きい鍔形状に形成されているため、カラー支持部材が固定部に対してより安定して装着される。

第３の態様に係る締め付け座面ピッチ吸収ブラケットによると、金属カラーが円筒形状に形成されているため、周方向全体に亘って金属カラーを挟んだ状態でボルトを締結することができ、ボルトの軸力をより効果的に確保することができる。

第４の態様に係る締め付け座面ピッチ吸収ブラケットによると、固定部にはボルト挿通孔部の一側方でカラー支持部材の芯部より小さく開口する側方開口部が形成され、カラー支持部材は側方開口部を通じてボルト挿通孔部の内側に芯部が押し入れられている。このため、金属カラーが芯部の貫通孔部に配置されたカラー支持部材を、固定部のボルト挿通孔部に対して容易に装着することができ、作業性の向上にも寄与する。

第５の態様に係る補強部材によると、筒形状に形成された金属カラーと、金属カラーが配置される貫通孔部を有する芯部と、芯部の外周部から外周側に張り出す形状に形成され、芯部の貫通方向において間隔をあけて設けられた一対の抜止め部と、を有するカラー支持部材と、を備える。そして、合成樹脂部品の固定部に対して、ボルト挿通孔部の内側に芯部を配置すると共に一対の抜止め部でボルト挿通孔部の開口縁部を挟む形態で装着すると、一対の抜止め部によりボルト挿通孔部に対して抜止めされ、芯部がボルト挿通孔部の内側で移動する範囲で補強部材が移動可能となる。これにより、カラー支持部材の移動範囲で公差によって生じる位置ずれの吸収を行って、１種類の金属カラーを複数種類のボルト挿通孔部に適用することができる。

締め付け座面ブラケットの斜視図である。 締め付け座面ブラケットの分解斜視図である。 締め付け座面ブラケットの平面図である。 補強部材が移動した状態における締め付け座面ブラケットの平面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 他の形状の金属カラーを用いた締め付け座面ブラケットの断面図である。

以下、実施形態に係る締め付け座面ブラケット１０及び補強部材３０について説明する（図１、図２参照）。この締め付け座面ブラケット１０は、取付相手部材９０に対してボルト固定される合成樹脂部品１における固定部分である。

合成樹脂部品１は、例えば、自動車に配索されるワイヤーハーネスを保護するプロテクタ、又は、ワイヤーハーネスが接続されるジャンクションボックス、リレーボックスの枠体等である。また、取付相手部材９０は、自動車の金属パネル等である。ここでは、ボルト８０としてのスタッドボルトが、取付相手部材９０に立設されている（図１参照）。そして、締め付け座面ブラケット１０にボルト８０を貫通させた状態で、該ボルト８０に対してナット８２を締結することにより、締め付け座面ブラケット１０が取付相手部材９０に固定され、合成樹脂部品１が取付相手部材に取り付けられる。

ここでは、ボルト８０が取付相手部材９０に立設されたスタッドボルトである例で説明するが、取付相手部材９０にネジ穴が形成され、このネジ穴に、頭部を有するボルトを締結することにより合成樹脂部品１を固定するものであってもよい。

締め付け座面ブラケット１０は、固定部２０と、金属カラー３２とカラー支持部材４２とを有する補強部材３０と、を備えている。

固定部２０は、合成樹脂部品１の本体部分（図１、図２において二点鎖線で示す部分）から側方に張り出す扁平な形状の部分であり、ボルト８０を挿通するためのボルト挿通孔部２２が形成されている（図２〜図４参照）。この固定部２０は、合成樹脂部品１の本体部分と一体として合成樹脂材料により形成されている。ボルト挿通孔部２２は、固定部２０の厚さ方向に貫通する貫通孔であり、ここでは略円形に形成されている。このボルト挿通孔部２２は、後述する補強部材３０のカラー支持部材４２における芯部４４との関係では、該芯部４４を内側で移動可能に配置可能なサイズに設定されている。なお、ボルト挿通孔部２２の具体的なサイズについては、カラー支持部材４２の各部のサイズとの関係で後で詳述する。

また、固定部２０には、ボルト挿通孔部２２の一側方で開口する側方開口部２４が形成されている。この側方開口部２４は、カラー支持部材４２の芯部４４を通過させてボルト挿通孔部２２の内側に配置するための通路である（図２参照）。

補強部材３０は、ボルト挿通孔部２２に装着される部材である。この補強部材３０は、筒形状の金属カラー３２がカラー支持部材４２の芯部４４における貫通孔部４５の内部に配置されて構成されている（図３、図５参照）。

金属カラー３２は、筒形状（ここでは円筒形状）に形成された金属部材である。この金属カラー３２は、ボルト８０が挿通され、取付相手部材９０とナット８２との間に挟まれて力を受ける部材である（図５参照）。金属カラー３２の軸方向寸法は、固定部２０の厚さ寸法より大きい寸法に設定されている。

カラー支持部材４２は、芯部４４と、一対の抜止め部４７とを有している。このカラー支持部材４２は、芯部４４に嵌め込まれた金属カラー３２を支持し、固定部２０のボルト挿通孔部２２に移動可能に装着される部材である。カラー支持部材４２は、合成樹脂材料を射出成型する工法等により、芯部４４と一対の抜止め部４７とが一体となって形成されるとよい。

芯部４４は、金属カラー３２が配置される貫通孔部４５を有する筒形状に形成されている部分である（図３参照）。ここでは、芯部４４は、貫通方向に直交する断面視において略円形の貫通孔部４５を有する円筒形状を成している。この芯部４４は、ボルト挿通孔部２２より小さいサイズ（外径）に設定され、ボルト挿通孔部２２の内側に該ボルト挿通孔部２２の貫通方向に直交する方向において移動可能に配置されている。また、芯部４４の貫通方向の寸法は、金属カラー３２の軸方向の寸法と同じかそれより小さい（ここでは僅かに小さい）寸法に設定されている（図５参照）。これにより、芯部４４の貫通孔部４５の内部に配置される金属カラー３２は、ボルト８０締結時に取付相手部材９０とナット８２とに接触し、ボルト８０の軸力を確保することができる。

芯部４４のサイズ（外径）とボルト挿通孔部２２のサイズ（直径）との関係は、予め設定された合成樹脂部品１の締め付け座面ブラケット１０におけるボルト８０を挿通する位置、及び、予め設定された取付相手部材９０におけるボルト８０が立設される位置について、合成樹脂部品１及び取付相手部材９０の形成段階で設定された公差によって生じる位置ずれを吸収（ピッチ吸収とも言う）できるように設定される（図３、図４参照）。すなわち、芯部４４の外径とボルト挿通孔部２２の直径とは、ボルト挿通孔部２２の内側で芯部４４が前記公差によって生じ得る位置ずれの距離分移動可能な関係に設定されるとよい。例えば、公差によって生じ得る最大の位置ずれの距離分だけ、芯部４４の外径よりボルト挿通孔部２２の直径が大きく設定されているとよい。

また、芯部４４と固定部２０の側方開口部２４との関係で言うと、側方開口部２４の開口幅が、芯部４４の外径より小さく（ここでは僅かに小さく）なるように設定されている（図３参照）。すなわち、側方開口部２４を通じてボルト挿通孔部２２の内側に押し入れられる芯部４４が、ボルト挿通孔部２２から側方開口部２４を通じて外方に抜け出ないように設定されている。また、芯部４４の外径及び側方開口部２４の開口幅は、芯部４４が間を通る際に側方開口部２４の側縁部が弾性変形して押し広げられる関係となるように設定されている。

一対の抜止め部４７は、カラー支持部材４２がボルト挿通孔部２２から脱落するのを防止する部分である。この一対の抜止め部４７は、芯部４４の外周部から外周側に張り出す形状に形成され、芯部４４の貫通方向において間隔をあけて設けられている（図５参照）。

一対の抜止め部４７は、カラー支持部材４２が固定部２０に装着された状態で、ボルト挿通孔部２２の貫通方向においてボルト挿通孔部２２の開口縁部を挟む位置に設けられている（図５参照）。すなわち、一対の抜止め部４７の間隔は、固定部２０の厚さ寸法と同じかそれより大きい（ここでは僅かに大きい）寸法に設定されている。好ましくは、一対の抜止め部４７の間隔は、一対の抜止め部４７が固定部２０を挟んだ状態で、固定部２０との間で厚さ方向にがたつきなく配置され、且つ、厚さ方向に直交する方向に移動可能となるように設定されるとよい。

また、一対の抜止め部４７は、ボルト挿通孔部２２より大きい鍔形状に形成されている（図３参照）。ここでは、一対の抜止め部４７は、略円形の鍔形状に形成されている。もっとも、一対の抜止め部４７は、四角形、楕円形等の他の形状の鍔形状に形成されていてもよいし、周方向において断続的に外周側に張り出す形状に形成されていてもよい。

ここでは、補強部材３０は、金属カラー３２がカラー支持部材４２の芯部４４における貫通孔部４５に対して圧入されることにより、貫通孔部４５の内部に配置される。すなわち、金属カラー３２の外周部は、芯部４４の貫通孔部４５の内周部と同じか大きい（ここでは僅かに大きい）サイズに設定されている。なお、金属カラー３２は、貫通方向における端部が、芯部４４の貫通方向における端面と面一又は該端面より僅かに突出するように、芯部４４の貫通孔部４５に圧入されている。

また、この金属カラー３２は、芯部４４の貫通孔部４５に圧入された後、部分的に外周側にかしめられ、貫通孔部４５の内周部に対して食い込ませた形状に変形されるとよい。これにより、カラー支持部材４２に対する金属カラー３２の固着力を高めることができる。もっとも、金属カラーは、外周部から外周側に突起する図示省略の係止部が形成され、係止部が貫通孔部４５の内周部に食い込むようにカラー支持部材４２に圧入されてもよい。

そして、補強部材３０が固定部２０に装着された状態で、合成樹脂部品１を取付相手部材９０に対する取り付け位置に配置し、ボルト８０が金属カラー３２に挿通される位置に補強部材３０を移動させて（図４参照）、ボルト８０にナット８２を螺合して締め付け座面ブラケット１０を取付相手部材９０に固定する（図５参照）。ここで、補強部材３０を移動させた状態においても、一対の抜止め部４７は、ボルト挿通孔部２２の貫通方向においてボルト挿通孔部２２の開口縁部の少なくとも一部分（ここでは全体）を挟んでいる。これにより、公差によって生じる位置ずれを吸収して合成樹脂部品１を取付相手部材９０に取り付けることができる。

上記締め付け座面ブラケット１０は、合成樹脂部品１の１箇所に設けられてもよいし、複数箇所に設けられてもよい。

これまで、円筒状に形成された金属カラー３２を用いる例で説明してきたが、図６に示すような金属カラー２３２が用いられてもよい。図６に示す締め付け座面ブラケット２１０の補強部材２３０における金属カラー２３２は、円筒状の本体部分の一端部において、外周部から外周側に向けて鍔形状に張り出す部分を有する。カラー支持部材２４２の芯部２４４における貫通孔部２４５は、その貫通方向一端部に、金属カラー２３２の鍔形状部分を内部に配置するための大径部分を有している。この金属カラー２３２を採用した構成によると、鍔形状部分によって、カラー支持部材２４２に対して金属カラー２３２をより効果的に抜止めすることができる。

また、補強部材３０は、金属カラー３２がカラー支持部材４２の貫通孔部４５に対して圧入されて構成される例で説明したが、インサート成型により、金属カラー３２がカラー支持部材４２の貫通孔部４５の内部に配置された構成を得てもよい。

また、ボルト挿通孔部２２が円形状に形成されている例で説明してきたが、ボルト挿通孔はその他の形状でもよく、例えば、芯部４４を一方向に移動可能に内側に配置する略長円形状に形成されていてもよい。

また、固定部２０に側方開口部２４が形成されている例で説明したが、側方開口部２４は省略されてもよい。この場合、カラー支持部材が、芯部及び一方の抜止め部を有する第１の部材に、他方の抜止め部からなる第２の部材を嵌め合わせることにより形成される構成としてもよい。すなわち、貫通孔部に金属カラー３２を圧入した前記第１の部材の芯部４４をボルト挿通孔部２２に挿入し、この状態で第２の部材を第１の部材の芯部の外周部に嵌め合わせてボルト挿通孔部２２に装着すればよい。

本実施形態に係る締め付け座面ブラケット１０及び補強部材３０によると、筒形状に形成された金属カラー３２と、金属カラー３２が配置されている貫通孔部４５を有し、ボルト挿通孔部２２の内側にボルト挿通孔２２の貫通方向に直交する方向において移動可能に配置される芯部４４と、芯部４４の外周部から外周側に張り出してボルト挿通孔部２２の貫通方向両側からボルト挿通孔部２２の開口縁部の周方向における少なくとも一部分に対向する一対の抜止め部４７と、を有するカラー支持部材４２と、を備える。このため、金属カラー３２が芯部４４の貫通孔部４５に配置されたカラー支持部材４２は、一対の抜止め部４７によりボルト挿通孔部２２に対して抜止めされ、芯部４４がボルト挿通孔部２２の内側で移動する範囲で移動可能となる。これにより、カラー支持部材４２の移動範囲で公差によって生じる位置ずれの吸収を行って、１種類の金属カラー３２を複数種類のボルト挿通孔部２２に適用することができる。そして、カラー支持部材４２の芯部４４及び一対の抜止め部４７のサイズを変更することにより、さらに多くの種類のボルト挿通孔部２２に対して一種類の金属カラー３２を適用することができる。

また、一対の抜止め部４７がボルト挿通孔部２２より大きい鍔形状に形成されているため、カラー支持部材４２が固定部２０に対してより安定して装着される。

また、ボルト挿通孔部２２のサイズ及び形状に関わらず円筒形状の金属カラー３２を採用することができるため、金属カラー３２が円筒形状に形成されている構成によると、周方向全体に亘って金属カラー３２の端面にナット８２が接触した状態でボルト８０を締結することができ、ボルト８０の軸力をより効果的に確保することができる。

また、固定部２０にはボルト挿通孔部２２の一側方でカラー支持部材４２の芯部４４より小さく開口する側方開口部２４が形成され、カラー支持部材４２は側方開口部２４を通じてボルト挿通孔部２２の内側に芯部４４が押し入れられている。このため、金属カラー３２が芯部４４の貫通孔部４５に配置されたカラー支持部材４２を、固定部２０のボルト挿通孔部２２に対して容易に装着することができ、作業性の向上にも寄与する。

また、固定部に形成されたボルト挿通孔に金属カラーを直接嵌め込む構成では、ボルト８０の軸力を確保するために、金属カラーの少なくとも対向する一対の内周縁部が取付相手部材９０とナット８２との間で挟まれている必要がある。このため、ボルト挿通孔及び金属カラーは一方向にしか長尺にすることができず、公差によって生じる位置ずれを一方向においてしか吸収することが困難であった。

これに対して、本実施形態に係る締め付け座面ブラケット１０は、ボルト挿通孔部２２をその貫通方向に直交する各方向に大きくすることができ、公差によって生じる位置ずれの方向により柔軟に対応して該位置ずれを吸収することができる。

１ 合成樹脂部品
１０、２１０ 締め付け座面ブラケット
２０ 固定部
２２ ボルト挿通孔部
２４ 側方開口部
３０、２３０ 補強部材
３２、２３２ 金属カラー
４２、２４２ カラー支持部材
４４、２４４ 芯部
４５、２４５ 貫通孔部
４７ 抜止め部
８０ ボルト
８２ ナット
９０ 取付相手部材

Claims (5)

1. 取付相手部材に対してボルト固定される合成樹脂部品の締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、
   ボルト挿通孔部が形成された固定部と、
   筒形状に形成された金属カラーと、
   前記金属カラーが配置される貫通孔部を有し、前記ボルト挿通孔部の内側に前記ボルト挿通孔部の貫通方向に直交する方向において移動可能に配置される芯部と、前記芯部の外周部から外周側に張り出して前記ボルト挿通孔部の貫通方向において前記ボルト挿通孔部の開口縁部の少なくとも一部分を挟んで位置する一対の抜止め部と、を有するカラー支持部材と、
   を備える締め付け座面ピッチ吸収ブラケット。
2. 請求項１に記載の締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、
   前記一対の抜止め部は、前記ボルト挿通孔部より大きい鍔形状に形成されている締め付け座面ピッチ吸収ブラケット。
3. 請求項１又は請求項２に記載の締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、
   前記金属カラーは、円筒形状に形成されている締め付け座面ピッチ吸収ブラケット。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の締め付け座面ピッチ吸収ブラケットであって、
   前記固定部には、前記ボルト挿通孔部の一側方で前記カラー支持部材の前記芯部より小さく開口する側方開口部が形成され、
   前記カラー支持部材は、前記側方開口部を通じて前記ボルト挿通孔部の内側に前記芯部が押し入れられている締め付け座面ピッチ吸収ブラケット。
5. 取付相手部材に対してボルト固定される合成樹脂部品の固定部に形成されたボルト挿通孔部に装着される補強部材であって、
   筒形状に形成された金属カラーと、
   前記金属カラーが配置される貫通孔部を有する芯部と、前記芯部の外周部から外周側に張り出す形状に形成され、前記芯部の貫通方向において間隔をあけて設けられた一対の抜止め部と、を有するカラー支持部材と、
   を備える補強部材。

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