JP2019199886A - 樹脂部品 - Google Patents

Abstract

【課題】メタルタッチ状態での締結固定部材の締結固定を実現することのできる樹脂部品を提供する。【解決手段】合成樹脂材料によって形成された部品本体５０にインサートナット３０が取り付けられている。インサートナット３０は、合成樹脂材料によって形成されたねじ本体部３３と、金属材料によって形成されたナット部３２とを備える。ナット部３２は、雌ねじ３１を有して、同雌ねじ３１の締結方向における一方の端部３２Ａが露出した状態でねじ本体部３３に一体形成されている。部品本体５０の外面からのナット部３２の端部３２Ａの突出量が「０」以上である状態で同端部３２Ａが外部に露出している。【選択図】図１

Description

本発明は、締結固定部材の固定に用いる雌ねじ部材が取り付けられた樹脂部品に関するものである。

従来、締結固定用の雌ねじ部材を被固定部材に取り付ける取付構造が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１に記載の取付構造では、合成樹脂材料によって形成された収容部材を有しており、同収容部材の内部にはナットが収容されている。そして、この収容部材は、被固定部材（自動車用ドアパネル）の裏面に、締結固定部材（スピーカー）とナットとが接触しない態様で取り付けられている。特許文献１では、上記収容部材と締結固定用のボルト（詳しくは、その頭部）との間にスピーカーの外縁部分を挟んだ状態でボルトをナットに螺合することにより、自動車用ドアパネルにスピーカーが締結固定されている。

特開２０１２−５２５９９号公報

ここで、雌ねじ部材（ナットなど）を利用した締結固定において強固な固定構造を実現するためには、締結固定される部分がメタルタッチ状態（金属同士が接触している状態）になっていることが望ましい。

樹脂部品に締結固定部材を固定する場合には、同樹脂部品が合成樹脂材料によって形成されたものであるため、締結固定される部分をメタルタッチ状態にすることは難しい。また、仮に特許文献１の取付構造を採用して樹脂部品にナットを取り付けたとしても、同取付構造はナットと締結固定部材（樹脂部品）との間に合成樹脂材料によって形成された収容部材が介在する構造であるため、締結固定される部分はメタルタッチ状態にならない。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メタルタッチ状態での締結固定部材の締結固定を実現することのできる樹脂部品を提供することにある。

上記課題を解決するための樹脂部品は、金属材料によって形成された締結固定部材の締結固定に利用される雌ねじ部材が、合成樹脂材料によって形成された部品本体に取り付けられた樹脂部品であって、前記雌ねじ部材は、合成樹脂材料によって形成されたねじ本体部と、金属材料によって形成されるとともに雌ねじを有して同雌ねじの締結方向における一方の端面が露出した状態で前記ねじ本体部に一体形成されたナット部と、を備え、前記部品本体の外面からの前記ナット部の前記端面の突出量が「０」以上である状態で前記端面が外部に露出している。

上記構成によれば、雌ねじ部材のナット部（金属材料）の端面が樹脂部品の外部に露出しているため、樹脂部品への締結固定に際して締結固定部材を正規の位置に配置することにより、締結固定部材とナット部の端面とを接触させた状態にすることが可能になる。そのため、この状態で雌ねじ部材（詳しくは、その雌ねじ）を利用して締結固定を行うことにより、締結固定部材とナット部の端面とが当接した状態（メタルタッチ状態）で、締結固定部材を樹脂部品に締結固定することができる。

本発明によれば、メタルタッチ状態での締結固定部材の締結固定を実現することができる。

ラジエータサポートにおけるインサートナット周辺の斜視図。 ラジエータサポートにおけるインサートナット周辺の分解斜視図。 ラジエータサポートの図１の３−３線に沿った断面図。 インサートナットの平面図。 インサートナットを図４の矢印５方向から見た側面図。 インサートナットを図５の矢印６方向から見た底面図。 部品本体における取付孔周辺の平面図。 部品本体の図７の８−８線に沿った断面図。 部品本体を図８の矢印９方向から見た底面図。 インサートナットを挿入する前のラジエータサポートの部分断面図。 インサートナットを挿入した後のラジエータサポートの部分断面図。 インサートナットの挿入時におけるラジエータサポートの平面図。 ラジエータサポートの（ａ）は部分断面図であり、（ｂ）は（ａ）の１３Ｂ−１３Ｂ線に沿った断面図。 ラジエータサポートの（ａ）は部分断面図であり、（ｂ）は（ａ）の１４Ｂ−１４Ｂ線に沿った断面図。 ラチェット機構の作動態様の一例を示す断面図。 フレーム部材が固定された状態のラジエータサポートの断面図。 フレーム部材が固定された状態でのラチェット機構の作動態様の一例を示す断面図。 取り外し工具の一例を示す断面図。

以下、樹脂部品の一実施形態について説明する。
図１〜図３に示すように、ラジエータサポート２０は、車両のフレーム部材（図示略）の締結固定に利用されるインサートナット３０を複数（本実施形態では、１０個）有している。なお、図１〜図３にはインサートナット３０を１つのみ図示している。本実施形態では、ラジエータサポート２０が樹脂部品に相当し、フレーム部材が締結固定部材に相当し、インサートナット３０が雌ねじ部材に相当する。

インサートナット３０は、金属材料によって形成されるとともに中心に雌ねじ３１を有するナット部３２と、合成樹脂材料によって形成されるとともに上記ナット部３２の周囲全周を覆うねじ本体部３３とを有している。ナット部３２は汎用品のナットであり、詳しくは、雌ねじ３１の締結方向における一方の端部３２Ａ（図３における上端）にフランジが設けられるとともに同フランジの外面にローレット加工が施された、いわゆるローレットナットである。インサートナット３０は、金型の内部に上記ナット部３２を挿入した状態で合成樹脂材料を注入して同ナット部３２とねじ本体部３３とを一体成形する、いわゆるインサート成形によって形成されている。本実施形態では、インサートナット３０が汎用品のローレットナットを用いて安価に製造されている。

インサートナット３０は、ねじ本体部３３の外面（図３における上面）に対してナット部３２の端部３２Ａが若干突出した状態になっており、且つ、同ナット部３２の端部３２Ａが外部に露出した状態になっている。具体的には、ナット部３２の端部３２Ａの外面とねじ本体部３３の外面とが共に平面状に形成されており、ナット部３２の端部３２Ａの外面がねじ本体部３３の外面よりも若干（例えば、数百μｍ）外方側に配置されている。

ラジエータサポート２０の部品本体５０は、合成樹脂材料によって、右壁と上壁と左壁とを有する門型に形成されている。部品本体５０は複数（本実施形態では、１０個）の貫通孔（取付孔５１）を有している。そして、取付孔５１にはそれぞれ、インサートナット３０が挿入された状態で取り付けられている。詳しくは、図２および図３に示すように、インサートナット３０の外周面に形成された係合凹部３５と部品本体５０の取付孔５１の内周面に形成された係合凸部５２との係合を通じて、インサートナット３０は部品本体５０の取付孔５１内に係止されている。

インサートナット３０が部品本体５０に係止された状態（図３に示す状態）では、部品本体５０の外面（図３における上面）に対してインサートナット３０のナット部３２の端部３２Ａの外面（図３における上面）が若干突出している。また、この状態では、ナット部３２の端部３２Ａが外部に露出している。具体的には、ナット部３２の端部３２Ａの外面と部品本体５０の外面における取付孔５１の周辺部分とが共に平面状に形成されている。そして、ナット部３２の端部３２Ａの外面が部品本体５０の外面における取付孔５１の周辺部分よりも若干（例えば、数百μｍ）外方側に配置されている。

以下、インサートナット３０の構造について詳細に説明する。
図４〜図６に示すように、インサートナット３０の軸部分を構成する中央筒部３６は略円筒状をなしている。中央筒部３６の内周部分は上記ナット部３２によって構成されており、中央筒部３６の中心には雌ねじ３１が形成されている。なお、雌ねじ３１は右ねじである。

中央筒部３６における外方側（図５の上方側）の端部には、外周側に突出する４つの羽根部３７が設けられている。これら羽根部３７は、上記中央筒部３６の周囲方向において等間隔で並ぶように配置されている。各羽根部３７は、上記中央筒部３６の周囲方向において一定の厚さの円弧状で延びている。

４つの羽根部３７のうちの上記雌ねじ３１を間に挟む２つの羽根部３７には、ラチェットアーム３８が一体に設けられている。ラチェットアーム３８は、中央筒部３６の中心線Ｌを中心とする円弧状に延びる態様で羽根部３７の外周側の端部から時計回り方向に突出して、中央筒部３６の外周面と間隔を置いた位置において同外周面に沿って延びている。ラチェットアーム３８は、一方の端部（基端部３８Ａ）が羽根部３７の外周側の端部に支持されるとともに他方の端部（先端部３８Ｂ）が羽根部３７に支持されない自由な状態にされた構造（いわゆる片持ち構造）になっている。そして、ラチェットアーム３８は、基端部３８Ａを支点に、中心線Ｌ方向や雌ねじ３１の径方向に揺動可能になっている。またラチェットアーム３８における基端部３８Ａ側の部分は先端部３８Ｂと比較して薄くなっている。これにより、ラチェットアーム３８は弾性変形（揺動）し易い構造になっている。

ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂにおける外方側（図５の上方側）の面は、ねじ本体部３３の外方側の面と略同一平面上において延びている。一方、ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂにおける内方側（図５の下方側）の面には、断面鋸歯状の３つの歯を有するラチェット歯３９が設けられている。他方、ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂにおける外周面には、平面視（図４参照）で略三角状の係合突起４０が外周側に突出する態様で設けられている。この係合突起４０の外周側の面はラチェットアーム３８の先端から基端に向かうに連れて外周側の位置になるように傾斜しており、同係合突起４０の基端部３８Ａ側の面（基端面４０Ａ）は雌ねじ３１の径方向に延びている。

中央筒部３６の外周面には、溝状をなす２つの前記係合凹部３５が上記中央筒部３６の周囲方向において等間隔で並ぶように設けられている。これら係合凹部３５は、周方向に延びる係合溝４１と中心線Ｌ方向に延びる案内溝４３とによって構成されている。案内溝４３は、上記係合溝４１の一方の端部（詳しくは、インサートナット３０を平面視で時計回り方向に回転させた場合における回転方向前側の端部）から中央筒部３６の内方側の端部まで延びている。上記係合溝４１の他方の端部（詳しくは、上記回転方向後ろ側の端部）は、中央筒部３６の外周壁における係合凹部３５が形成されていない部分（隔壁部４４（図５））によって塞がれた形状になっている。また、係合溝４１の内面のうちの内方側に配置される面（以下、接触面３５Ａ）は、取付孔５１の深さ方向に延びる直線（具体的には、中央筒部３６の中心線Ｌ）を螺旋軸とする右回りの仮想螺旋面に沿って延びている。上記案内溝４３の平面視における断面形状は、上記中央筒部３６の中心線Ｌを中心とする円弧状になっている。また、中央筒部３６の内方側の端部は、先細のテーパ形状になっている。

以下、ラジエータサポート２０の部品本体５０の構造について詳細に説明する。
図７〜図９に示すように、部品本体５０に設けられた前記取付孔５１は、外方側が内径の大きい大径部５３をなすとともに内方側が内径の小さい小径部５４をなす段付きの貫通孔である。なお、図７〜図９には部品本体５０に設けられた複数の取付孔５１のうちの１つのみを図示している。

部品本体５０における取付孔５１の周縁部分のうちの内方側（図８の右側）の端部（筒状部５５）は、取付孔５１の内周壁が内方側に延伸される態様で突出する筒状になっている。この取付孔５１には、インサートナット３０が挿入されて取り付けられる。この状態（図３に示す状態）では、部品本体５０の取付孔５１の周縁部分における上記インサートナット３０を挿入する方向の前側の端部（上記筒状部５５）が、同インサートナット３０の外面に沿って延びる筒状になる。

取付孔５１の小径部５４の内径はインサートナット３０の中央筒部３６の外径よりも若干大きくなっている。小径部５４の内周面には２つの前記係合凸部５２が突設されている。これら係合凸部５２は、平面視（図７参照）で円弧状であり、取付孔５１の周囲方向において等間隔で並ぶように配置されている。本実施形態では、係合凸部５２の平面形状（円弧状）は、インサートナット３０の案内溝４３の平面視における断面形状（円弧状）よりも小さくなっている。

図１０〜図１２に示すように、インサートナット３０は部品本体５０の取付孔５１に挿入される。その際には、平面視でインサートナット３０の係合凹部３５の案内溝４３と部品本体５０の取付孔５１の係合凸部５２とが重なるように、インサートナット３０が部品本体５０の外方側に配置される。そして、この状態（図１０に示す状態）でインサートナット３０が内方側に押圧される。これにより、部品本体５０の取付孔５１内面の係合凸部５２がインサートナット３０外面の案内溝４３の内部を通過して、同取付孔５１にインサートナット３０が挿入された状態（図１１に示す状態）になる。

図７〜図９に示すように、各係合凸部５２の外面のうちの内方側（図８の右側）の面（以下、接触面５２Ａ）は、取付孔５１に挿入された状態の中央筒部３６（図１参照）の中心線Ｌを螺旋軸とする右回りの仮想螺旋面に沿って延びている。本実施形態では、図３に示すように、部品本体５０の係合凸部５２の外面のうちの内方側（図３の下方側）の接触面５２Ａと前記インサートナット３０の係合溝４１の内面のうちの内方側（図３の下方側）の接触面３５Ａとが略同一の形状に形成されている。

図７および図８に示すように、取付孔５１における大径部５３と小径部５４との間の段部５６には、９つの歯を有する断面鋸歯状のラチェット歯５７が２つ設けられている。各ラチェット歯５７は、９つの歯が中心線Ｌを中心とする円弧状で並ぶように設けられている。２つのラチェット歯３９は、取付孔５１の周囲方向において等間隔で並ぶように配置されている。ラチェット歯５７は、インサートナット３０を取付孔５１に挿入した状態（図１２に示す状態）ではラチェットアーム３８（ラチェット歯３９）と係合しない位置に設けられている。またラチェット歯５７は、インサートナット３０を取付孔５１に挿入した後に時計回り方向に９０度ほど回転させた状態（図１に示す状態）ではラチェットアーム３８と係合する位置に設けられている。本実施形態では、取付孔５１の段部５６におけるラチェット歯５７が設けられた部分がラチェット凹部５８に相当する。

本実施形態では、インサートナット３０のラチェットアーム３８（ラチェット歯３９）と部品本体５０のラチェット凹部５８（ラチェット歯５７）とがラチェット機構を構成している。このラチェット機構により、ラチェット歯３９，５７が係合した状態では、部品本体５０に対するインサートナット３０の平面視での時計回り方向の回転が許容されるとともに同反時計回り方向の回転が規制されるようになっている。

また図１２に示すように、取付孔５１の大径部５３の内周面は、取付孔５１に挿入した状態のインサートナット３０を中心線Ｌ周りにおいて回転させた場合における上記羽根部３７の移動軌跡よりも外周側で延びている。この大径部５３の内周面には、外周側に窪んだ形状の２つの逃げ凹部５９が設けられている。これら逃げ凹部５９は、周方向において等間隔で並ぶように配置されている。各逃げ凹部５９における平面視で時計回り方向の前側の端部は、前側に向かうほど外周方向における深さが浅くなるように傾斜した傾斜面５９Ａになっている。また大径部５３の内周面には、外周側に窪んだ形状の２つの収容凹部６０が設けられている。これら収容凹部６０は、平面視の断面形状が円弧状であり、上記逃げ凹部５９と異なる位置に周方向において等間隔で並ぶように配置されている。

上記逃げ凹部５９は、インサートナット３０が取付孔５１に挿入された状態（図１２に示す状態）で、ラチェットアーム３８の係合突起４０が収容されるようになる位置に設けられている。一方、上記収容凹部６０は、インサートナット３０を取付孔５１に挿入した後に平面視で時計回り方向に９０度ほど回転させた状態（図１に示す状態）で、ラチェットアーム３８の係合突起４０が収容されるようになる位置に設けられている。

以下、インサートナット３０を部品本体５０に取り付ける作業について、本実施形態のラジエータサポート２０の作用効果とともに説明する。
インサートナット３０の部品本体５０への取り付けは、同インサートナット３０を門型の部品本体５０に対して外方側から内方側に移動させる態様で行われる。具体的には、部品本体５０の右壁への取り付けに際してはインサートナット３０を左側に移動させる態様で、部品本体５０の上壁への取り付けに際してはインサートナット３０を下方に移動させる態様で、同インサートナット３０の取り付けは行われる。また部品本体５０の左壁への取り付けに際してはインサートナット３０を右側に移動させる態様で、同インサートナット３０の取り付けは行われる。こうしたインサートナット３０の取り付け作業は、ロボットアームを用いた自動装置によって行われる。

この作業では先ず、インサートナット３０の外方側（図２の上方側）の端部において羽根部３７およびラチェットアーム３８が配置されていない部分、すなわち中心線Ｌ側に窪んでいる部分を摘むように、インサートナット３０がロボットアームによって把持される。これにより、インサートナット３０を把持しているロボットアームの先端ともども、同インサートナット３０を部品本体５０の取付孔５１内に挿入することが可能になっている。

そして、図１０および図１２に示すように、部品本体５０の係合凸部５２とインサートナット３０の係合凹部３５の案内溝４３とが平面視で重なる位置まで、同インサートナット３０が移動される。その後、図１１および図１２に示すように、インサートナット３０が部品本体５０の取付孔５１内に押し込まれる。これにより、部品本体５０の係合凸部５２がインサートナット３０の係合凹部３５（詳しくは、案内溝４３）の内部を通過して同インサートナット３０が内方側に移動するようになって、部品本体５０の取付孔５１にインサートナット３０が挿入されるようになる。なお本実施形態では、インサートナット３０の中央筒部３６の内方側の端部が先細のテーパ形状になっている。そのため、中央筒部３６を部品本体５０の取付孔５１に挿入する際に同中央筒部３６が取付孔５１の内縁に突き当たってその挿入が妨げられることが抑えられるようになる。したがって、インサートナット３０を部品本体５０に取り付ける作業を容易に行うことができるようになる。

その後、インサートナット３０が平面視で時計回り方向に回転される。このとき、インサートナット３０は、外周面の係合凹部３５（詳しくは、係合溝４１）と部品本体５０の取付孔５１内面の係合凸部５２との係合を通じて案内される。本実施形態では、係合凸部５２の外面における内方側の面（接触面５２Ａ）と係合凹部３５の内面における内方側の面（接触面３５Ａ）とが共に、中心線Ｌを螺旋軸とする仮想螺旋面に沿って延びている。そのため、係合凸部５２と係合凹部３５とが係合した状態でインサートナット３０を平面視で時計回り方向に回転させることによって、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に一例を示すように、係合凸部５２および係合凹部３５の接触面５２Ａ，３５Ａが接触する。そして、インサートナット３０をさらに回転させると、それら接触面５２Ａ，３５Ａの面圧が高くなる。本実施形態では、接触面５２Ａ，３５Ａの面圧が所定値以上になると、インサートナット３０（具体的には、ロボットアーム）の回転が停止されるようになっている。

本実施形態では、このようにして係合凸部５２および係合凹部３５の接触面５２Ａ，３５Ａの面圧を高くすることにより、部品本体５０の取付孔５１の内部にインサートナット３０が係止されるようになる。そして、この場合には、係合凸部５２および係合凹部３５の接触面５２Ａ，３５Ａに作用する高い面圧によってインサートナット３０のガタつきが抑えられるようになる。

なお本実施形態では、製造公差の範囲内であるとはいえ、部品本体５０の係合凸部５２が薄くなったりインサートナット３０の係合凹部３５の幅が広くなったりする。そして、この場合には係合凸部５２の接触面５２Ａと係合凹部３５の接触面３５Ａとの接触面圧が高くなり難くなる。そのため、係合凸部５２と係合凹部３５とが係合した状態でインサートナット３０を平面視で時計回り方向に回転させたときにおいて接触面５２Ａ，３５Ａの面圧が所定値以上にならない場合がある。

この点、本実施形態では、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、インサートナット３０が一定量だけ回転すると、インサートナット３０の隔壁部４４に部品本体５０の係合凸部５２が突き当たるようになる。そのため、インサートナット３０が回転し過ぎることが抑えられるようになる。しかも、このときには係合凸部５２の接触面５２Ａと係合凹部３５の接触面３５Ａとの接触面圧（ただし、面圧＜所定値）が高くなることに加えて、係合凸部５２の回転方向前側の端部とインサートナット３０の隔壁部４４とが接触（当接）した状態になる。そのため、インサートナット３０のガタつきが抑えられるようになる。

このように本実施形態では、部品本体５０の取付孔５１にインサートナット３０を挿入して周方向に回転させることによって、取付孔５１の内周面の係合凸部５２とインサートナット３０の外周面の係合凹部３５とを係合させることができる。これにより、部品本体５０にインサートナット３０を取り付けることができる。本実施形態では、図３に示すように、インサートナット３０の挿入方向（図３の上下方向）において対向する係合凸部５２の接触面５２Ａと係合凹部３５の接触面３５Ａとが接触する状態で、同インサートナット３０が部品本体５０に取り付けられる。そのため、部品本体５０の取付孔５１からインサートナット３０を外方側に引き抜くように作用する力（引き抜き荷重）に対して高い強度が得られる態様で、インサートナット３０を部品本体５０に取り付けることができる。

また、本実施形態では、インサートナット３０のラチェットアーム３８と部品本体５０のラチェット凹部５８とを有するラチェット機構を有している。このラチェット機構は、部品本体５０に対するインサートナット３０の平面視で時計回り方向の回転を許容する構造になっている。そのため、図１５に示すように、インサートナット３０を平面視で時計回り方向（図１５中に矢印Ｒで示す方向）に回転させた場合には、インサートナット３０のラチェットアーム３８と部品本体５０のラチェット凹部５８とが係合するようになる。

このラチェット機構は、インサートナット３０のラチェットアーム３８と部品本体５０のラチェット凹部５８とが係合した状態では、部品本体５０に対するインサートナット３０の平面視で反時計回り方向の回転を規制する構造になっている。したがって、インサートナット３０を部品本体５０に取り付ける際にラチェット機構が係合状態になった後においては、インサートナット３０が不要に反時計回り方向に回転して緩むことが抑えられるようになる。

さらに本実施形態では、図１２に示すように、部品本体５０へのインサートナット３０の取り付けに際して同インサートナット３０を平面視で時計回り方向に回転させる前においては、ラチェットアーム３８の係合突起４０が部品本体５０の大径部５３の逃げ凹部５９内に収容された状態になっている。そして、インサートナット３０を平面視で時計回り方向に回転させると、ラチェットアーム３８が逃げ凹部５９の傾斜面５９Ａによって案内されて中心線Ｌ側に弾性変形して、同ラチェットアーム３８の係合突起４０が逃げ凹部５９の内部から脱出した状態になる。さらにインサートナット３０を回転させると、ラチェットアーム３８の係合突起４０が部品本体５０の大径部５３の収容凹部６０の中心線Ｌ側の位置になる。このときラチェットアーム３８が弾性変形前の形状に復元して、ラチェットアーム３８の係合突起４０が収容凹部６０内に収容された状態（図１に示す状態）になる。そのため、一旦インサートナット３０が部品本体５０取り付けられた後においては、仮にインサートナット３０が緩んだ場合（平面視で反時計回りに回転した場合）であっても、係合突起４０の基端面４０Ａと収容凹部６０の端面６０Ａとが突き当たるようになる。したがって、それ以上のインサートナット３０の回転が規制されるようになり、これによっても、インサートナット３０が緩むことが抑えられるようになる。

ここで、金属材料によって形成されたラジエータサポートにおいては、フレーム部材の固定に用いる金属ナットをラジエータサポートに直接固定（溶接）することができる。また、こうしたラジエータサポートでは、廃棄に際して金属ナットを取り外す必要がないためリサイクルを容易に行うことができる。

一方、合成樹脂材料によって形成されたラジエータサポートでは、金属ナットを溶接することはできない。こうしたラジエータサポートでは、かしめ加工によって雌ねじ部材（例えばポップナット）を固定することはできる。しかしながら、このラジエータサポートでは、かしめ加工用の高価な工具が必要になるばかりか、リサイクルや補修に際して雌ねじ部材を取り外す作業に非常に手間がかかる構造になってしまう。

また、合成樹脂材料によって形成されたラジエータサポートにおいては、その裏面にナットを配置することにより、ナットとボルトとの間にラジエータサポートおよびフレーム部材を挟み込む態様で固定することができる。そのため、ラジエータサポートを高い引き抜き荷重に耐えうる構造にすることができる。ただし、このラジエータサポートでは、ナットの取り付けを自動装置で行う場合に、エンジンルーム内部におけるラジエータサポート内方の狭いスペースにロボットアームを侵入させる必要があるため、同ナットの取り付け作業が困難な作業になる。

本実施形態のラジエータサポート２０では、自動装置のロボットアームを用いて、インサートナット３０をラジエータサポート２０（部品本体５０）の外方側から高い引き抜き荷重に耐えうる態様で容易に取り付けることができる。しかも、そうしたインサートナット３０を平面視で反時計回りに回転させることによって部品本体５０から取り外すことができるため、ラジエータサポート２０のリサイクルや補修を容易に行うこともできる。

図１６に示すように、ラジエータサポート２０へのフレーム部材２１の固定は、上記インサートナット３０の雌ねじ３１と締結固定用のボルト２２とを利用して行われる。具体的には、上記ボルト２２が、フレーム部材２１の挿通孔２１Ａに挿通された状態でインサートナット３０の雌ねじ３１に螺合される。

本実施形態では、部品本体５０の外面（図１６における上面）に対してインサートナット３０のナット部３２の端部３２Ａの外面（図１６における上面）が若干突出した状態になっている。また、ナット部３２の端部３２Ａがラジエータサポート２０の外部に露出した状態になっている。そのため、ラジエータサポート２０へのフレーム部材２１の固定に際して同フレーム部材２１を正規の位置（図１６に示す位置）に配置することにより、フレーム部材２１とナット部３２の端部３２Ａとが接触した状態になる。この状態でインサートナット３０の雌ねじ３１とボルト２２とを利用して締結固定を行うことにより、フレーム部材２１とナット部３２の端部３２Ａとが当接した状態（メタルタッチ状態）でフレーム部材２１をラジエータサポート２０に締結固定することができる。したがって、強固な固定構造を実現することができる。

なお本実施形態では、インサートナット３０の雌ねじ３１が右ねじになっており、係合凸部５２の接触面５２Ａおよび係合凹部３５の接触面３５Ａが右回りの螺旋面に沿った形状になっている。そのため、インサートナット３０の雌ねじ３１にボルト２２を螺合する際に同インサートナット３０に作用する回転力が、係合凸部５２の接触面５２Ａと係合凹部３５の接触面３５Ａとの面圧を高める方向に同インサートナット３０を回転させる方向に作用する。そのため、インサートナット３０の雌ねじ３１にボルト２２を螺合する際に同インサートナット３０が緩まない構造になっている。

ここで、ラジエータサポート２０に固定された状態のフレーム部材２１に対して同ラジエータサポート２０から離間させる力（具体的には、部品本体５０の取付孔５１からインサートナット３０を引き抜く力）が作用すると、部品本体５０は次のように変形する。上記力（引き抜き荷重）は、インサートナット３０の係合凹部３５の接触面３５Ａによって部品本体５０の係合凸部５２の接触面５２Ａを外方側（図１６の上方側）に押圧して同係合凸部５２を外方側に倒すように作用するようになる。そのため、引き抜き荷重によって部品本体５０は取付孔５１の外方側（フレーム部材２１側）の開口を開く態様で変形するようになる。こうした引き抜き荷重に対する高い強度を得るためには、上記部品本体５０の取付孔５１の周縁部分の変形を抑えることが望ましい。

この点、本実施形態では、部品本体５０の取付孔５１の周縁部分におけるインサートナット３０を挿入する方向の前側（図１６における下方側）の端部（筒状部５５）が同インサートナット３０の外面に沿って延びる筒状になっている。そのため、ラジエータサポート２０に引き抜き荷重が作用して係合凸部５２が外方側に押圧されて倒れるように変形する際に、同係合凸部５２に隣接する位置で筒状をなす上記筒状部５５がインサートナット３０の中央筒部３６の外面に突き当たるようになる。これにより、係合凸部５２の外方側への変形が抑えられるようになるため、上述した取付孔５１の外方側の開口が開く態様での部品本体５０の変形が抑えられるようになる。本実施形態によれば、このようにして引き抜き荷重による部品本体５０の変形を抑えることができるため、ラジエータサポート２０を高い引き抜き荷重に耐えうる構造にすることができる。

また本実施形態では、上述したようにラチェットアーム３８の先端部３８Ｂの外方側の面が、部品本体５０の外面と略同一平面上において延びている。そのため図１７に示すように、ラジエータサポート２０にフレーム部材２１が締結固定されると、同フレーム部材２１がラチェットアーム３８の外面に沿って延びる状態になる。したがって、ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂの外面がフレーム部材２１に突き当たることによって、同ラチェットアーム３８がラチェット凹部５８から離れるように外方に向けて弾性変形することが抑えられるようになる。これにより、ラチェットアーム３８とラチェット凹部５８との係合が不要に解除されることが抑えられるため、インサートナット３０が不要に回転して緩むことを抑えることができる。

図１８に示すように、インサートナット３０は、取り外し工具２３を用いることによって容易に取り外すことができる。この取り外し工具２３の先端には側方視で三角形状の凸部２３Ａが設けられている。インサートナット３０を取り外す際には、取り外し工具２３の凸部２３Ａの先端をラチェットアーム３８の先端とラチェット凹部５８との隙間に入れる。これにより、ラチェットアーム３８をラチェット凹部５８から離間させる態様（図１６に示す態様）で弾性変形させることができる。そして、この状態で、取り外し工具２３ともどもインサートナット３０を平面視で反時計回り方向に回転させることができる。これにより、ラチェット機構による規制を解除した状態でインサートナット３０を回転させて、同インサートナット３０を部品本体５０の取付孔５１から取り外すことができるようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
（１）部品本体５０の外面に対してインサートナット３０のナット部３２の端部３２Ａの外面が若干突出した状態になっており、且つ、同ナット部３２の端部３２Ａが外部に露出した状態になっている。そのため、フレーム部材２１とナット部３２の端部３２Ａとが当接したメタルタッチ状態で、フレーム部材２１をラジエータサポート２０に締結固定することができる。

（２）部品本体５０へのインサートナット３０の取り付けに際して、部品本体５０の取付孔５１にインサートナット３０を挿入するとともに同インサートナット３０を周方向に回転させるようにした。これにより、取付孔５１の内周面の係合凸部５２とインサートナット３０の外周面の係合凹部３５とを係合させることができ、インサートナット３０を部品本体５０に係止することができる。

（３）係合凸部５２の接触面５２Ａと係合凹部３５の接触面３５Ａとを、中心線Ｌを螺旋軸とする仮想螺旋面に沿って延びる形状にした。そして、部品本体５０へのインサートナット３０の取り付けに際して係合凸部５２と係合凹部３５とが係合した状態で同インサートナット３０を周方向に回転させるようにした。これにより、係合凸部５２および係合凹部３５の接触面５２Ａ，３５Ａの面圧を高くして、インサートナット３０のガタつきを抑えることができる。

（４）係合凹部３５の係合溝４１の周方向における一方の端部は、同係合凹部３５を塞ぐ形状の隔壁部４４になっている。そのため、この隔壁部４４に部品本体５０の係合凸部５２が当接することによって、インサートナット３０が回転し過ぎることを抑えることができる。しかも、インサートナット３０の隔壁部４４に部品本体５０の係合凸部５２が突き当たった状態になったときには、その当接を通じてインサートナット３０のガタつきが抑えられるようになる。

（５）ラジエータサポート２０は、インサートナット３０に一体のラチェットアーム３８と部品本体５０に設けられたラチェット凹部５８とを有するラチェット機構を有している。そのため、インサートナット３０を部品本体５０に取り付ける際には同インサートナット３０を部品本体５０に対して平面視で時計回り方向に回転させることができる。しかも、インサートナット３０を部品本体５０に取り付けた後においては、ラチェット機構の機能により、インサートナット３０が不要に平面視で反時計回り方向に回転して緩むことを抑えることができる。

（６）ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂの外方側の面が部品本体５０の外面と略同一平面上において延びている。そのため、ラジエータサポート２０にフレーム部材２１が締結固定された状態では、ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂの外面がフレーム部材２１に突き当たるようになる。このときラチェットアーム３８がラチェット凹部５８から離れるように外方に向けて弾性変形することが抑えられるようになる。これにより、ラチェットアーム３８とラチェット凹部５８との係合が不要に解除されることが抑えられるため、インサートナット３０が不要に回転して緩むことを抑えることができる。

（７）部品本体５０における取付孔５１の周縁部分のうちの内方側の端部（筒状部５５）を、取付孔５１の内周壁が内方側に延伸される態様で突出する筒状にした。これにより、引き抜き荷重による部品本体５０の変形を抑えることができ、ラジエータサポート２０を高い引き抜き荷重に耐えうる構造にすることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・インサートナット３０を、ねじ本体部３３の外方側の面とナット部３２の端部３２Ａの外方側の面とが同一平面上で延びる構造にしてもよい。

・ラジエータサポート２０を、ナット部３２の端部３２Ａの外方側の面と部品本体５０の取付孔５１の周縁部分における外方側の面とが同一平面上で延びる構造にしてもよい。
・インサートナット３０を、ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂの外方側の面がねじ本体部３３（詳しくは、中央筒部３６や羽根部３７）の外方側の面よりも若干外方側の位置になる構造にしてもよい。またインサートナット３０を、ラチェットアーム３８の先端部３８Ｂの外方側の面がねじ本体部３３（詳しくは、中央筒部３６や羽根部３７）の外方側の面よりも若干内方側の位置になる構造にしてもよい。

・ラチェットアーム３８の係合突起４０や、部品本体５０の逃げ凹部５９および収容凹部６０を省略してもよい。
・ラチェットアーム３８とラチェット凹部５８（ラチェット歯５７）とを省略してもよい。

・部品本体５０における取付孔５１の周縁部分のうちの内方側の部分に、筒状をなす筒状部５５を設けることに代えて、中心線Ｌに沿って延びる壁部を同中心線Ｌ回りにおいて等間隔で並ぶように配置するようにしてもよい。また、部品本体５０の筒状部５５を省略すること等も可能である。

・インサートナット３０を、２つの係合凹部３５が連通される構造にしてもよい。こうした構成においては、係合凹部３５の幅を狭くしたり係合凸部５２を厚くしたりして係合凸部５２の接触面５２Ａと係合凹部３５の接触面３５Ａの面圧が高くなる構造にすることが好ましい。これにより、インサートナット３０を一定量だけ回転させた場合に同インサートナット３０の回転が停止する構造にすることができる。

・係合凸部５２の接触面５２Ａや係合凹部３５の接触面３５Ａを螺旋面に沿って延びる形状にすることに限らず、中心線Ｌと直交する平面状に形成してもよい。こうした構成においても、係合凸部５２の外面と係合凹部３５の内面との接触面圧が十分に高くなるようにそれら係合凸部５２や係合凹部３５の形状を定めることにより、インサートナット３０を部品本体５０に係止することができる。

・ナット部３２として、ローレットナット以外の汎用品のナットを用いたり、独自に設計した専用品を用いたりしてもよい。
・インサート成形によってインサートナット３０を製造することに限らず、ねじ本体部とナット部とを別々に用意するとともに、同ねじ本体部にナット部を接着などによって固定することによってインサートナットを製造してもよい。

・上記実施形態の樹脂部品は、インサートナット３０が取り付けられる合成樹脂製のラジエータサポート２０に限らず、金属材料によって形成されたナット部を有する雌ねじ部材が取り付けられる樹脂部品であれば適用することができる。

２０…ラジエータサポート、２１…フレーム部材、２１Ａ…挿入孔、２２…ボルト、２３…取り外し工具、２３Ａ…凸部、３０…インサートナット、３１…雌ねじ、３２…ナット部、３２Ａ…端部、３３…ねじ本体部、３５…係合凹部、３５Ａ…接触面、３６…中央筒部、３７…羽根部、３８…ラチェットアーム、３８Ａ…基端部、３８Ｂ…先端部、３９…ラチェット歯、４０…係合突起、４０Ａ…基端面、４１…係合溝、４３…案内溝、４４…隔壁部、５０…部品本体、５１…取付孔、５２…係合凸部、５２Ａ…接触面、５３…大径部、５４…小径部、５５…筒状部、５６…段部、５７…ラチェット歯、５８…ラチェット凹部、５９…逃げ凹部、５９Ａ…傾斜面。６０…収容凹部、６０Ａ…端面。

Claims (7)

1. 金属材料によって形成された締結固定部材の締結固定に利用される雌ねじ部材が、合成樹脂材料によって形成された部品本体に取り付けられた樹脂部品であって、
   前記雌ねじ部材は、合成樹脂材料によって形成されたねじ本体部と、金属材料によって形成されるとともに雌ねじを有して同雌ねじの締結方向における一方の端面が露出した状態で前記ねじ本体部に一体形成されたナット部と、を備え、
   前記部品本体の外面からの前記ナット部の前記端面の突出量が「０」以上である状態で前記端面が外部に露出している樹脂部品。
2. 前記部品本体は、前記雌ねじ部材が挿入される取付孔と、同取付孔の内周面において突出する係合凸部とを有し、
   前記雌ねじ部材は、外周面において周方向に延びる溝状の係合凹部を有し、
   前記係合凸部と前記係合凹部との係合を通じて、前記雌ねじ部材は前記部品本体に係止されている
   請求項１に記載の樹脂部品。
3. 前記係合凸部と前記係合凹部との接触面は、前記取付孔の深さ方向に延びる直線を螺旋軸とする仮想螺旋面に沿って延びている
   請求項２に記載の樹脂部品。
4. 前記係合凹部の前記周方向における一方の端部は同係合凹部を塞ぐ形状の壁部になっている
   請求項２または３に記載の樹脂部品。
5. 前記樹脂部品は、前記取付孔に前記雌ねじ部材を挿入した状態での同雌ねじ部材と前記部品本体との前記周方向における相対回転が可能な構造であり、前記周方向における相対回転のうちの一方への回転を許容するとともに他方への回転を規制するラチェット機構を有する
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の樹脂部品。
6. 前記ラチェット機構は、前記ねじ本体部に一体に設けられるとともに前記締結方向に弾性変形可能なラチェットアームと、前記部品本体に設けられるラチェット凹部と、を備えて、
   前記ラチェットアームの外面の少なくとも一部は前記部品本体の外面と同一平面上で延びている
   請求項５に記載の樹脂部品。
7. 前記部品本体は、前記雌ねじ部材が挿入される取付孔を有し、同取付孔の周縁部分における前記雌ねじ部材を挿入する方向の前側の端部が前記雌ねじ部材の外面に沿って延びる筒状をなしている
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂部品。