JP2019127988A - ナットの組付け構造及び保持金具 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成により樹脂部品に対してナットを組付けることのできるナット組付け構造及び保持金具を提供する。【解決手段】樹脂部品10に対して保持金具20を介してナット30を組付けるナットの組付け構造である。樹脂部品10は、挿通孔12と、互いに対向するとともに挿通孔12の内周側に向けてそれぞれ突出する一対の係合突部15とを有する。保持金具20は、金属板材からなり、底部21と、底部21から起立する一対のアーチ部22とを有する。一対のアーチ部22の係合縁が一対の係合突部15に係合された状態で、底部21と樹脂部品10との間にナット30が保持されている。【選択図】図1
Description
本発明は、樹脂部品に対して保持金具を介してナットを組付けるナットの組付け構造及び同構造に用いられる保持金具に関する。
特許文献1には、メイン貫通孔を有する被取付部材に対して保持体を介してナットを組付ける構造が開示されている。
特許文献1に記載のナットの組付け構造の被取付部材は、メイン貫通孔及びメイン貫通孔を挟んで設けられた一対のサブ貫通孔を有している。保持体は、板状の可変形部及び可変形部の縁部から延びるとともに互いに対向する一対の係止片を有している。ナットは、合成樹脂製の本体の収容室に収容されている。本体の外周面には、上記一対の係止片の基部が係合される一対の係合溝が設けられている。そして、ナットが組付けられた本体の各係合溝に保持体の各係止片の基部を係合させ、同本体を保持体の可変形部上に載置した状態で、各係止片の先端部に設けられた折曲部を被取付部材の各サブ貫通孔に係止することで、保持体と被取付部材との間に本体が保持されている。
特許文献1に記載のナットの組付け構造の被取付部材は、メイン貫通孔及びメイン貫通孔を挟んで設けられた一対のサブ貫通孔を有している。保持体は、板状の可変形部及び可変形部の縁部から延びるとともに互いに対向する一対の係止片を有している。ナットは、合成樹脂製の本体の収容室に収容されている。本体の外周面には、上記一対の係止片の基部が係合される一対の係合溝が設けられている。そして、ナットが組付けられた本体の各係合溝に保持体の各係止片の基部を係合させ、同本体を保持体の可変形部上に載置した状態で、各係止片の先端部に設けられた折曲部を被取付部材の各サブ貫通孔に係止することで、保持体と被取付部材との間に本体が保持されている。
本発明の目的は、簡単な構成により樹脂部品に対してナットを組付けることのできるナット組付け構造及び保持金具を提供することにある。
上記課題を解決するために、ナットの組付け構造は、樹脂部品に対して保持金具を介してナットを組付ける構造であって、前記樹脂部品は、挿通孔と、互いに対向するとともに前記挿通孔の内周側に向けてそれぞれ突出する一対の係合突部とを有し、前記保持金具は、金属板材からなり、底部と、前記底部から起立する一対のアーチ部とを有し、前記一対のアーチ部の内周縁が前記一対の係合突部に係合された状態で、前記底部と前記樹脂部品との間に前記ナットが保持されている、ことを要旨とする。
同構成によれば、保持金具の一対のアーチ部を樹脂部品の挿通孔内に挿通させ、各アーチ部の内周縁を樹脂部品の各係合突部に係合させることにより、保持金具と樹脂部品との間にナットが保持される。このため、ナットを保持部材に保持させるための別部品が不要となる。したがって、簡単な構成により樹脂部品に対してナットを組付けることができる。
上記課題を解決するために、挿通孔と、互いに対向するとともに前記挿通孔の内周側に向けてそれぞれ突出する一対の係合突部とを有する樹脂部品に対してナットを組付ける場合に使用される保持金具は、金属板材からなり、底部と、前記底部から起立する一対のアーチ部とを有し、前記一対のアーチ部の内周縁が前記一対の係合突部に係合された状態で、前記底部と前記樹脂部品との間に前記ナットを保持することを要旨とする。
<第1の実施形態>
以下、ナット組付け構造の第1の実施形態を図1〜図7にしたがって説明する。説明中に登場するX軸、Y軸、及びZ軸は、それぞれ互いに直交する軸である。
以下、ナット組付け構造の第1の実施形態を図1〜図7にしたがって説明する。説明中に登場するX軸、Y軸、及びZ軸は、それぞれ互いに直交する軸である。
図1に示すように、樹脂部品10、樹脂部品10に取り付けられる保持金具20、及び樹脂部品10と保持金具20との間で保持されるナット30により、ナット組付け構造が構成されている。
ナット30は、六角ナットであるナット本体31と、ナット本体31のZ軸方向の一端に一体に設けられた円形状のフランジ32とを有している。ナット30は、例えばスチールであるが、ステンレス、チタン、真鍮、アルミ、銅、ニッケルなどの素材から製造されるものであってもよい。
図1、図2(a)、図2(b)、及び図2(c)に示すように、樹脂部品10は、Z軸に対して直交する方向に拡がる板材である本体部11と、本体部11において、Z軸方向に貫通する挿通孔12を備えている。本実施形態における樹脂部品10は、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂である。なお、樹脂部品10は、熱可塑性樹脂であってもよい。
挿通孔12は、Z軸方向から見たとき、X軸方向の寸法がY軸方向の寸法よりも短い矩形状の孔とされている。挿通孔12は、X軸方向において対向する一対の第1対向面12aと、Y軸方向において対向する一対の第2対向面12bとにより囲われている。一対の第1対向面12aの対向寸法は、フランジ32の外径よりも短く設定されている。一対の第2対向面12bの対向寸法は、保持金具20の後述するアーチ部22のY軸方向の寸法よりも若干長く設定されている。ここで、本体部11のZ軸方向の一方側の板面を板面13、他方側の板面を板面14と規定する。
樹脂部品10は、板面13に設けられた一対の係合突部15を備えている。一対の係合突部15は、Z軸方向から見たとき、挿通孔12の一部を覆うようにX軸方向に沿って延びる板状の部位である。ここで、一対の係合突部15において、板面13に支持される部位を基端部、互いに対向する部位を先端部と規定する。
一対の係合突部15の対向寸法は、一対の第1対向面12aの対向寸法よりも短い。また、係合突部15の先端部のY軸方向両縁部は、一対の第2対向面12bの内側に位置している。
一対の係合突部15の先端部には、Y軸方向の中央部に向かうにつれて徐々に対向寸法が長くなるように傾斜する当接面15aが設けられている。当接面15aは、片方の係合突部15に対となるように設けられている。Z軸方向から見たとき、一対の当接面15aはV字状をなしている。
一対の係合突部15の先端部において、X軸方向に沿う面とZ軸方向に沿う面とにより構成される角部は面取りされており、板面13側に傾斜面16が、板面14側に傾斜面17が、それぞれ設けられている。傾斜面16は、板面13側から板面14側に向かうにつれて徐々に対向する係合突部15に設けられる傾斜面16との対向寸法が短くなるように傾斜している。傾斜面17は板面14側から板面13側に向かうにつれて徐々に対向する係合突部15に設けられる傾斜面17との対向寸法が短くなるように傾斜している。
第1対向面12aのY方向中央部には、Y方向中央部に向かうにつれて徐々に対向寸法が長くなるように湾曲する曲面を有する第1段差部18と、第1段差部18の板面14側に連続する第2段差部19とが設けられている。第1段差部18の曲面は、対向する第1段差部18の曲面と同一円周上に設けられており、この円の直径に相当する第1段差部18の内径は、フランジ32の外径よりも若干長く設定されている。なお、第1段差部18の内径とフランジ32の外径との寸法差は、第1段差部18にフランジ32の進入を許容するとともに、第1段差部18内においてフランジ32がガタつかない程度とされている。すなわち、この寸法差は、零、若しくは限りなく零に近い。一対の第2段差部19の対向寸法は、保持金具20の後述する底部21のX軸方向の寸法よりも若干長く設定されている。なお、第2段差部19の対向寸法と底部21のX軸方向の寸法との寸法差は、第2段差部19内に底部21の進入を許容するとともに、第2段差部19内において底部21がガタつかない程度とされている。すなわち、この寸法差は、零、若しくは限りなく零に近い。第1段差部18と第2段差部19との境界である角部、及び第2段差部19と板面14との境界である角部は、それぞれ面取りされている。
図1、図3(a)、及び図3(b)に示すように、保持金具20は、金属、例えば銅の板材を打ち抜き加工されるものであるが、スチール、ステンレス、チタン、真鍮、アルミ、ニッケルなどの金属板材を打ち抜き加工されたものであってもよい。保持金具20は、Z軸に対して直交する方向に拡がる板材である底部21と、底部21から起立する一対のアーチ部22とを備えている。
底部21は、X軸方向の寸法がY軸方向の寸法よりも長い矩形状の板部材21aと、板部材21aのX軸方向に沿って延びる縁部の中央部からY軸方向に向かって延びる板状の一対の連続部21bとを備えている。底部21は、板部材21aと一対の連続部21bとにより、全体として+(プラス)字状をなしている。
板部材21aのX軸方向の寸法は、フランジ32の外径よりも若干長く設定されている。板部材21aのY軸方向の寸法は、フランジ32の外径よりも短く設定されている。底部21の中央部には、Z軸方向に貫通する貫通孔23が設けられている。貫通孔23の内径は、ナット30の雌ねじ孔33の内径よりも若干長く設定されている。底部21の板厚(Z軸方向の寸法)は、第2段差部19のZ軸方向の寸法と等しく、又は若干長く設定されている。
アーチ部22は、一対の連続部21bのY軸方向に沿って延びる端部からX軸方向に延びる一対の柱部22aと、これら一対の柱部22a同士を連結する連結部22bとを有している。一対の柱部22a同士の間の寸法は、フランジ32の外径よりも若干短く、且つ雌ねじ孔33を含まない位置におけるフランジ32の弦の長さよりも長く設定されている。連結部22bの底部21側の縁部を係合縁22cと規定する。係合縁22cと底部21との間の寸法は、ナット30の軸方向寸法よりも若干長い。係合縁22cは、アーチ部22の内周縁に相当する。柱部22aは規制部に相当する。
図3(a)及び図3(b)に示すように、保持金具20は、打ち抜き加工した状態の金属板材の底部21とアーチ部22との境界部、より正確には、連続部21bと柱部22aとの境界部を折り曲げる。これにより、アーチ部22は、底部21に対して起立する。一対のアーチ部22は、底部21との境界部を基点に弾性変形可能とされている。
次に、保持金具20とナット30との組付けについて説明する。
図4(a)に示すように、一対のアーチ部22を対向寸法が拡がるように弾性変形させて、その対向寸法が拡げられたアーチ部22の内側にナット30を進入させる。そして、フランジ32の一部を一方のアーチ部22を構成する一対の柱部22a同士の間に進入させる。一対の柱部22a同士の間の寸法は、フランジ32の外径よりも若干短く、且つ雌ねじ孔33を含まない位置におけるフランジ32の弦の長さよりも長く設定されている。このため、フランジ32は、雌ねじ孔33が一対のアーチ部22の間に位置する状態で、一対のアーチ部22のそれぞれの一対の柱部22a同士の間に進入する。
図4(a)に示すように、一対のアーチ部22を対向寸法が拡がるように弾性変形させて、その対向寸法が拡げられたアーチ部22の内側にナット30を進入させる。そして、フランジ32の一部を一方のアーチ部22を構成する一対の柱部22a同士の間に進入させる。一対の柱部22a同士の間の寸法は、フランジ32の外径よりも若干短く、且つ雌ねじ孔33を含まない位置におけるフランジ32の弦の長さよりも長く設定されている。このため、フランジ32は、雌ねじ孔33が一対のアーチ部22の間に位置する状態で、一対のアーチ部22のそれぞれの一対の柱部22a同士の間に進入する。
図3(c)及び図4(b)に示すように、一対のアーチ部22が弾性復帰すると、ナット30は、フランジ32と一対のアーチ部22との係合により、脱落が抑制された状態で、保持金具20に組み付けられる。
次に、ナット30が組付けられた保持金具20と樹脂部品10との組付けについて説明する。
図5(a)に示すように、樹脂部品10の板面14側に、ナット30が組付けられた保持金具20をセットする。このとき、図1に示すように、挿通孔12、雌ねじ孔33、及び貫通孔23の中心が軸線O上に位置するように、樹脂部品10、ナット30、及び保持金具20の位置を調整する。
図5(a)に示すように、樹脂部品10の板面14側に、ナット30が組付けられた保持金具20をセットする。このとき、図1に示すように、挿通孔12、雌ねじ孔33、及び貫通孔23の中心が軸線O上に位置するように、樹脂部品10、ナット30、及び保持金具20の位置を調整する。
次に、図5(b)に示すように、保持金具20を板面13側に変位させると、一対のアーチ部22の先端部が、傾斜面17に接触する。傾斜面17は、板面14側から板面13側に向かうにつれて徐々に対向寸法が短くなるように傾斜している。したがって、保持金具20が板面13側へ変位させられるにつれて、一対のアーチ部22は、傾斜面17に案内されて互いに近接する方向へ弾性変形する。これにより、一対のアーチ部22は、一対の係合突部15の間に進入する。
図5(c)及び図6に示すように、保持金具20が板面13側への変位させると、一対のアーチ部22の連結部22bと一対の係合突部15との接触が解消する。したがって、一対のアーチ部22は、互いの対向寸法が拡がるように弾性復帰する。これにより、一対のアーチ部22の係合縁22cと一対の係合突部15とが係合する。
ナット本体31は、一対の係合突部15の先端部にそれぞれ設けられる一対の当接面15a同士の間に進入する。ナット本体31の外側面のうちの4面がそれぞれ当接面15aと接触する。これにより、ナット本体31の軸O周りの回転が規制される。
フランジ32は、第1段差部18の内側に位置する。フランジ32は、一対の係合突部15の板面14側の面と底部21との間に挟まれる。これにより、ナット30は、樹脂部品10に対して保持金具20を介して組付けられる。底部21は、第2段差部19の内側に位置する。
第1の実施形態の効果について説明する。
(1)保持金具20の一対のアーチ部22を樹脂部品10の挿通孔12内に挿通させ、各アーチ部22の係合縁22cを樹脂部品10の係合突部15に係合させることにより、保持金具20と樹脂部品10との間にナット30が保持される。このため、ナット30を保持部材に保持させるための別部品(特許文献1参照)が不要となる。したがって、簡単な構成により樹脂部品10に対してナット30を組付けることができる。
(1)保持金具20の一対のアーチ部22を樹脂部品10の挿通孔12内に挿通させ、各アーチ部22の係合縁22cを樹脂部品10の係合突部15に係合させることにより、保持金具20と樹脂部品10との間にナット30が保持される。このため、ナット30を保持部材に保持させるための別部品(特許文献1参照)が不要となる。したがって、簡単な構成により樹脂部品10に対してナット30を組付けることができる。
(2)一対の係合突部15に傾斜面17を設けた。これにより、樹脂部品10に対して保持金具20を係合させるとき、各アーチ部22が各係合突部15の傾斜面17に押し当てられる。各アーチ部22は、各傾斜面17によって挿通孔12の内周側に向けて弾性変形されながら挿通孔12内へと案内される。このため、樹脂部品10に対する保持金具20を容易に係合させることができる。
(3)ナット本体31とフランジ32とを有するナット30を採用した。また、一対の係合突部15の先端部のそれぞれにナット本体31の側面に当接する当接面15aを設けた。これにより、ナット30の回転が規制される。このため、ナット30を保持部材に保持させるための別部品を省略しつつ、樹脂部品10に対するナット30の回転規制を行うことができる。
(4)一対の柱部22a同士の間の寸法は、フランジ32の外径よりも若干短く、且つ雌ねじ孔33を含まない位置におけるフランジ32の弦の長さよりも長く設定されている。このため、保持金具20に組付けられたナット30は、フランジ32と一対のアーチ部22との係合により、保持金具20に対する移動が規制されている。このため、樹脂部品10に対して保持金具20を係合させる際に、ナット30が保持金具20から脱落することを抑制できる。したがって、樹脂部品10に対する組付け作業を容易に行うことができる。
(5)底部21は、第2段差部19の内側に位置する。底部21の板厚(Z軸方向の寸法)は、第2段差部19のZ軸方向の寸法と等しく、又は若干長く設定されている。これにより、図7に示すように、樹脂部品10が取付対象物70に取り付けられる場合、保持金具20と取付対象物70とが接触する。樹脂部品10と取付対象物70との間に段差があるので、ナット30とボルト80との締結トルクを確保しやすい。
また、樹脂部品10が熱可塑性樹脂である場合、樹脂部品10は、高温となったときに軟化するが、軟化したとしても、保持金具20と取付対象物70との接触状態が維持される。すなわち、ナット30とボルト80との間は、保持金具20及び取付対象物70を介しての接触状態が維持されるので、締結トルクの低下を抑制することができる。
<第1の実施形態の変形例>
第1の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第1の実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
第1の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第1の実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第1の実施形態において、図8及び図9(a)に示すように、一対のアーチ部22の先端部に、樹脂部品10の板面14側から板面13側に向かうにつれて互いの対向寸法が短くなるように傾斜する案内部24を設けてもよい。
このように構成すれば、図9(a)、図9(b)、図9(c)に示すように、保持金具20を樹脂部品10に組付けるとき、案内部24が傾斜面17に押し当てられる。これにより、一対のアーチ部22は、挿通孔12の内周側に向けて弾性変形されながら挿通孔12内へと案内されるので、保持金具20の樹脂部品10への組付けが容易となる。
・上記第1の実施形態の変形例において、案内部24が設けられる場合、傾斜面17を省略してもよい。このように構成した場合、傾斜面17を省略した分だけ係合突部15(当接面15a)におけるZ軸方向の寸法を増加する。したがって、当接面15aとナット本体31との接触面積が増加するので、よりナット30の空転トルクを向上させることができる。
・上記第1の実施形態において、図10及び図11(a)に示すように、各アーチ部22の柱部22aの各々は、樹脂部品10の板面14側から板面13側に向かうにつれて互いの対向寸法が徐々に長くなるように傾斜していてもよい。このように構成した場合、図11(c)に示すように、X方向における各アーチ部22の基端同士の間隔を小さくしつつ、各アーチ部22の連結部22bと各係合突部15とのかかり代Lを大きくすることができる。このため、保持金具20の体格の増大を抑制しつつ、樹脂部品10に対して保持金具20をより確実に係合させることができる。これにより、上記第1の実施形態と比較して、樹脂部品10に振動などが入力されても、保持金具20は樹脂部品10から外れにくい。この変形例における柱部22aは、傾斜部に相当する。
・上記第1の実施形態の変形例において、図10及び図11(a)に示すように、一対のアーチ部22の先端部に、樹脂部品10の板面14側から板面13側に向かうにつれて互いの対向寸法が短くなるように傾斜する案内部25を設けてもよい。ここで、一方のアーチ部22に設けられる案内部25と、他方のアーチ部22に設けられる案内部25とをX軸方向において対向しないように互い違いに配置する。これにより、樹脂部品10の板面14側から板面13側に向かうにつれて徐々に長くなるように傾斜する一対のアーチ部22を互いが近接する方向へ弾性変形させた場合でも、互いの案内部25は干渉しない。
このように構成すれば、図11(a)、図11(b)、及び図11(c)に示すように、保持金具20を樹脂部品10に組付けるとき、案内部25が傾斜面17に押し当てられる。これにより、一対のアーチ部22は、挿通孔12の内周側に向けて弾性変形されながら挿通孔12内へと案内されるので、保持金具20の樹脂部品10への組付けが容易となる。
・上記第1の実施形態の変形例において、案内部25が設けられる場合、傾斜面17を省略してもよい。このように構成した場合でも、上記変形例と同様の効果を得ることができる。
・上記第1の実施形態の変形例において、図11(a)、図11(b)、及び図11(c)に示すように、一対の係合突部15の板面13側、すなわちアーチ部22の連結部22bと係合する部位の面に、板面14側に凹む係合溝15bを設けてもよい。一対のアーチ部22は、係合縁22cがそれぞれ対応する係合溝15bと係合することにより、互いに近接する方向へ変位しにくくなる。これにより、上記第1の実施形態と比較して、樹脂部品10に振動などが入力されても、保持金具20は樹脂部品10から外れにくい。
・上記第1の実施形態の変形例において、図11(a)、図11(b)、及び図11(c)に示すように、一対の係合突部15に、互いに近接する方向に向かうにつれて板面14側、すなわち底部21から離れるように傾斜する傾斜面15cを設けてもよい。樹脂部品10に入力される振動により一対のアーチ部22が近接する方向へ弾性変形しても、係合縁22cは、傾斜面15cと接触することにより、一対のアーチ部22が更なる近接する方向へ弾性変形することを抑制する。これにより、上記第1の実施形態と比較して、樹脂部品10に振動などが入力されても、保持金具20は樹脂部品10から外れにくい。
・上記第1の実施形態において、図12(a)及び図13(a)に示すように、フランジ32の外径よりも若干短い対向寸法を有する一対の柱部22aに、フランジ32の外径よりも若干長い対向寸法となる段差部26を設けてもよい。そして、この段差部26を底部21から離間するように設ける。また、連結部22bの底部21側の端部に段差部26と底部21との間の寸法分凹む段差部27を設ける。段差部26は、許容部に相当する。
このように構成することにより、図12(a)、図12(b)、図13(a)、及び図13(b)に示すように、ナット30をX軸方向にスライドさせるだけで、ナット本体31を一対のアーチ部22の間に位置させることができる。さらに、図12(b)、図12(c)、図13(a)、及び図13(b)に示すように、ナット30を底部21に載置することにより、ナット30のX軸方向及びY軸方向への変位が規制される。これにより、保持金具20とナット30との組付け状態が維持される。
・上記第1の実施形態の変形例において、段差部26は、底部21から離間するように設けられたが、底部21と隣接する位置に設けてもよい。
<第2の実施形態>
次に、ナット組付け構造の第2の実施形態を図14〜図18にしたがって説明する。第2の実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、樹脂部品の構成、及び保持金具の構成である。第2の実施形態において、ナット30については上記第1の実施形態と同様の構成であるため同一の符号を付しその説明を割愛する。また、第2の実施形態において、樹脂部品及び保持金具の材質は、上記第1の実施形態と同様であるためその説明を割愛する。
<第2の実施形態>
次に、ナット組付け構造の第2の実施形態を図14〜図18にしたがって説明する。第2の実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、樹脂部品の構成、及び保持金具の構成である。第2の実施形態において、ナット30については上記第1の実施形態と同様の構成であるため同一の符号を付しその説明を割愛する。また、第2の実施形態において、樹脂部品及び保持金具の材質は、上記第1の実施形態と同様であるためその説明を割愛する。
図14に示すように、樹脂部品40、樹脂部品40に取り付けられる保持金具50、及び樹脂部品40と保持金具50との間に挟持されるナット30により、ナット組付け構造が構成されている。
図14、図15(a)、及び図16に示すように、樹脂部品40は、Z軸に対して直交する方向に拡がる板材である本体部41と、本体部41において、Z軸方向に貫通する挿通孔42を備えている。
挿通孔42は、Z軸方向から見たとき、X軸方向の寸法とY軸方向の寸法とがほぼ等しく設定されたよりも短い矩形状の孔とされている。挿通孔42は、Y軸方向及びZ軸方向に沿って拡がりX軸方向において対向する一対の第1対向面42aと、X軸方向及びZ軸方向に沿って拡がりY軸方向において対向する一対の第2対向面42bとにより囲われている。本体部41のZ軸方向の一方側を板面43、他方側の板面を板面44と規定する。
樹脂部品40は、一対の第1対向面42aに突設される一対の係合突部45を備えている。一対の係合突部45は、板面44側から板面43側に向かうにつれて徐々に対向寸法が短くなるように傾斜する傾斜面45aを有している。一対の係合突部45の先端部は、板面43よりもZ軸方向に盛り上がる突出部45bとされている。
樹脂部品40は、一対の第2対向面42bの板面43側を橋渡しするように設けられる当接部46を備えている。当接部46の中央部にはZ軸方向に貫通する六角孔47が設けられている。六角孔47は収容部に相当する。当接部46の板面44側の面を係止面48と規定する。
一対の第2対向面42bのY軸方向中央部には、第1対向面12aのY方向中央部には、Y方向中央部から外側に向かうにつれて徐々に対向寸法が長くなるように湾曲する曲面を有する段差部49が設けられている。段差部49の曲面は、対向する段差部49の曲面と同一円周上に設けられており、この円の内径は、フランジ32の外径よりも若干長く設定されている。
保持金具50は、Z軸に対して直交する方向に拡がる板材である底部51と、折り曲げられることにより、底部51から起立する一対のアーチ部52とを備えている。
底部51は、挿通孔42のX軸方向の寸法及びY軸方向の寸法よりも若干短い矩形状とされている。底部51の中央部には、Z軸方向に貫通する貫通孔53が設けられている。貫通孔53の内径は、ナット30の雌ねじ孔33の内径よりも若干長く設定されている。
底部51は、挿通孔42のX軸方向の寸法及びY軸方向の寸法よりも若干短い矩形状とされている。底部51の中央部には、Z軸方向に貫通する貫通孔53が設けられている。貫通孔53の内径は、ナット30の雌ねじ孔33の内径よりも若干長く設定されている。
アーチ部52は、底部51のY軸方向に沿って延びる端部からX軸方向に延びるにつれて底部51から離間するように延びる一対の柱部52aと、これら一対の柱部52a同士を連結する連結部52bとを有している。柱部52aは、底部51側から連結部52b側に向かうに連れてX軸方向の外側に位置するように傾斜している。柱部52aは、傾斜部に相当する。一対の柱部52a同士の間の寸法は、一対の係合突部45のY軸方向の寸法よりも若干長く設定されている。連結部52bの底部51側の縁部を係合縁52cと規定する。係合縁52cは、アーチ部52の内周縁に相当する。
次に、ナット30及び保持金具50の樹脂部品40への組付けについて説明する。
図15(a)及び図15(b)に示すように、ナット30は、底部51に載置される。ナット30が載置された保持金具50は、Z軸方向において、板面44側から板面43側に変位させられる。これにより、一対のアーチ部52が一対の係合突部45の内側に進入する。一対のアーチ部52は、連結部52bが傾斜面45aと接触することにより、互いに近接する方向へ弾性変形が案内される。これにより、保持金具50の更なる板面43側変位が許容される。また、ナット30は、ナット本体31が当接部46の六角孔47に進入する。
図15(a)及び図15(b)に示すように、ナット30は、底部51に載置される。ナット30が載置された保持金具50は、Z軸方向において、板面44側から板面43側に変位させられる。これにより、一対のアーチ部52が一対の係合突部45の内側に進入する。一対のアーチ部52は、連結部52bが傾斜面45aと接触することにより、互いに近接する方向へ弾性変形が案内される。これにより、保持金具50の更なる板面43側変位が許容される。また、ナット30は、ナット本体31が当接部46の六角孔47に進入する。
図15(b)、図15(c)、図18に示すように、さらに保持金具50を板面43側へ変位させると、連結部52bと一対の係合突部45の傾斜面45aとの接触が解消する。これにより、一対のアーチ部52は、互いの対向寸法が拡がるように弾性復帰する。こうして、係合縁52cは、突出部45bを若干乗り越えた位置で係合突部45と係合する。これにより、樹脂部品40と保持金具50とが組み付く。
図15(c)及び図17に示すように、ナット本体31は、六角孔47の内側に位置する。また、フランジ32は、段差部49の内側に位置する。これにより、ナット30の径方向、すなわち、X軸方向及びY軸方向への移動が規制されている。また、ナット本体31と六角孔47との係合により、ナット30の軸O周りの回転が規制される。
フランジ32は、Z軸方向において、当接部46と底部51とに挟まれている。このため、ナット30は、Z軸方向への変位が規制されている。したがって、ナット30は、樹脂部品40に対して保持金具50を介して組付けられる。
第2の実施形態の効果について説明する。
(6)一対の係合突部45の各々は、それらの突出方向の先端に底部51から離間する側に向けて突出する突出部45bを有する。樹脂部品40と保持金具50とが組み付いた状態において、係合縁52cは、X軸方向外側に突出部45bを若干乗り越えた位置で係合突部45と係合する。これにより、一対のアーチ部52のX軸方向内側への変位が抑制される。したがって、樹脂部品40に対する保持金具50のガタの発生を抑制できる。
(6)一対の係合突部45の各々は、それらの突出方向の先端に底部51から離間する側に向けて突出する突出部45bを有する。樹脂部品40と保持金具50とが組み付いた状態において、係合縁52cは、X軸方向外側に突出部45bを若干乗り越えた位置で係合突部45と係合する。これにより、一対のアーチ部52のX軸方向内側への変位が抑制される。したがって、樹脂部品40に対する保持金具50のガタの発生を抑制できる。
(7)図17に示すように、ナット30は、ナット本体31の外側面のうちの6面全面において、六角孔47の内側面と面接触している。このため、ナット30を保持部材に保持させるための別部品(特許文献1参照)を省略しつつ、ナット30の樹脂部品40に対する回転が規制されるとともに、空転トルクも高い。
<第2の実施形態の変形例>
第2の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第2の実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
第2の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第2の実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第2の実施形態において、ナット30は、ナット本体31の外側面のうちの6面全面において、六角孔47の内側面と面接触していたが、6面全面で面接触しなくてもよい。
・上記第2の実施形態において、突出部45bを省略してもよい。
・上記第2の実施形態において、傾斜面45aを省略してもよい。
・上記第2の実施形態において、図19に示すように、ナット30に代えて保持金具50に固定されるナット60を採用してもよい。
・上記第2の実施形態において、傾斜面45aを省略してもよい。
・上記第2の実施形態において、図19に示すように、ナット30に代えて保持金具50に固定されるナット60を採用してもよい。
ナット60は、ナット本体61と、ナット本体61の一端側の外側面に溶接部62とを備えている、いわゆるウェルドナットである。ナット60は、溶接部62と底部51とを溶接することにより、保持金具50に固定される。
このナット60を採用する場合、図20(a)及び図20(b)に示すように、樹脂部品40において、六角孔47から丸孔47aに変更してもよい。このように構成した場合でも、図21に示すように、樹脂部品40に対して保持金具50を介してナット60を組付けることができる。
・上記第2の実施形態において、ナット60を、保持金具50の底部51に押しつけるだけで、当該保持金具50と一体となる汎用の圧入ナットに変更してもよい。
L…かかり代、O…軸線、10,40…樹脂部品、11,41…本体部、12,42…挿通孔、12a,42a…第1対向面、12b,42b…第2対向面、13,14,43,44…板面、15,45…係合突部、15a…当接面、15b…係合溝、15c…傾斜面、16…傾斜面、17…傾斜面、18…第1段差部、19…第2段差部、20,50…保持金具、21,51…底部、21a…板部材、21b…連続部、22,52…アーチ部、22a,52a…柱部、22b,52b…連結部、22c,52c…係合縁、23,53…貫通孔、24,25…案内部、26…段差部(許容部)、27…段差部、30,60…ナット、31,61…ナット本体、32…フランジ、33…雌ねじ孔、45a…傾斜面、45b…突出部、46…当接部、47…六角孔、47a…丸孔、48…係止面、49…段差部、62…溶接部、70…取付対象物、80…ボルト。
Claims (11)
- 樹脂部品に対して保持金具を介してナットを組付けるナットの組付け構造であって、
前記樹脂部品は、挿通孔と、互いに対向するとともに前記挿通孔の内周側に向けてそれぞれ突出する一対の係合突部とを有し、
前記保持金具は、金属板材からなり、底部と、前記底部から起立する一対のアーチ部とを有し、
前記一対のアーチ部の内周縁が前記一対の係合突部に係合された状態で、前記底部と前記樹脂部品との間に前記ナットが保持されている、
ナットの組付け構造。 - 前記一対の係合突部の各々は、前記保持金具の前記底部に対向するとともに、前記挿通孔の内周側ほど前記底部から離間するように傾斜した傾斜面を有する、
請求項1に記載のナットの組付け構造。 - 前記一対の係合突部の各々は、それらの突出方向の先端に、前記底部から離間する側に向けて突出する突出部を有し、
前記一対のアーチ部の内周縁が前記一対の係合突部の前記突出部に係合されている、
請求項1または請求項2に記載のナットの組付け構造。 - 前記ナットは、ナット本体と、前記ナット本体の一端に一体に設けられた円形状のフランジとを有し、
前記ナットは、前記フランジが前記底部に接した状態で前記樹脂部品との間に保持され、
前記一対の係合突部は、前記ナット本体の側面に当接することで前記ナットの回転を規制する当接面を有する、
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のナットの組付け構造。 - 前記ナットは、ナット本体と、前記ナット本体の一端に一体に設けられた円形状のフランジとを有し、
前記ナットは、前記フランジが前記底部に接した状態で前記樹脂部品との間に保持され、
前記樹脂部品は、前記一対の係合突部の間に、前記ナット本体の側面に当接して前記ナットの回転を規制する当接部を有する、
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のナットの組付け構造。 - 前記樹脂部品は、前記一対の係合突部の間に、前記ナット本体を収容する収容部を有し、
前記当接部は、前記収容部の内側面であり、全周にわたって前記ナット本体の側面の全面に当接される、
請求項5に記載のナットの組付け構造。 - 前記一対のアーチ部の各々は、前記底部から延びるとともに互いに間隔をおいて設けられた一対の柱部と、前記一対の柱部同士を連結する連結部と、を有し、
前記柱部は、前記一対の柱部同士の間を通じた前記ナットの移動を規制する規制部を有する、
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のナットの組付け構造。 - 前記一対のアーチ部のうちの少なくとも一方は、前記規制部よりも前記連結部側に位置し、前記一対の柱部同士の間を通じた前記ナットの移動を許容する許容部を有する、
請求項7に記載のナットの組付け構造。 - 前記一対のアーチ部の各々は、前記底部から起立するとともに互いに間隔をおいて設けられた一対の柱部と、前記一対の柱部同士を連結する連結部と、を有し、
前記一対の係合突部同士の対向する方向を対向方向とするとき、
前記柱部の各々は、先端側ほど前記対向方向の外側に位置するように前記底部に対して傾斜する傾斜部を有する、
請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のナットの組付け構造。 - 前記一対のアーチ部の各々は、前記底部から起立するとともに互いに間隔をおいて設けられた一対の柱部と、前記一対の柱部同士を連結する連結部と、を有し、
前記一対の係合突部同士の対向する方向を対向方向とするとき、
前記一対のアーチ部は、前記連結部の先端側に連なるとともに先端側ほど前記対向方向の内側に位置するように傾斜する案内部を有する、
請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のナットの組付け構造。 - 挿通孔と、互いに対向するとともに前記挿通孔の内周側に向けてそれぞれ突出する一対の係合突部とを有する樹脂部品に対してナットを組付ける場合に使用される保持金具であって、
金属板材からなり、底部と、前記底部から起立する一対のアーチ部とを有し、前記一対のアーチ部の内周縁が前記一対の係合突部に係合された状態で、前記底部と前記樹脂部品との間に前記ナットを保持する保持金具。
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JP2018009719A JP2019127988A (ja) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | ナットの組付け構造及び保持金具 |
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