JP2724540B2 - 樹脂部材におけるボルト穴の補強構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂部材におけるボル
ト穴の補強構造に関し、一種類の金属製カラーで異なる
ボルト穴径およびボルト穴形状に対応することが可能な
ボルト穴の補強構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂部材におけるボルト穴の周囲
は、ボルトの締付けトルクによって変形しやすいので、
補強が必要となる。樹脂部材におけるボルト穴の補強構
造に関する先行技術として、たとえば実開平４−３７０
２０号公報に開示された車両の自動変速機用シフトレバ
ー装置が知られている。

【０００３】図９ないし図１２は、自動車の自動変速機
用シフトレバー装置における従来のボルト穴の補強構造
の一例を示しており、とくにインサート成形によるボル
ト穴の補強構造を示している。図９において、２は合成
樹脂部材を示している。合成樹脂部材２には、ボルト
（図示略）が挿入されるボルト穴４が形成されている。
ボルト穴４の外周には、金属製カラー６が配置されてい
る。インサート成形においては、図示しない射出成形金
型に予め金属製カラー６がセットされ、その後、成形金
型内に溶融樹脂が充填される。

【０００４】成形金型内に溶融樹脂が充填されると、金
属製カラー６の貫通穴７を介して溶融樹脂が金属カラー
６の内側に浸入し、金属カラー６の内側も溶融樹脂で満
たされる。成形時には、金属カラー６の内側にはボルト
穴４を成形するためのピン（図示略）が位置しているの
で、ボルト穴４はピンの形状に応じた形状に成形され
る。したがって、ピンの形状を変えることにより、図１
０に示す円形のボルト穴４や図１１に示す略トラック形
のボルト穴８を形成することができる。金属カラー６に
よってボルト穴４、８が補強された合成樹脂部材２は、
ボルト穴４、８に挿入される図示しないボルトを介して
車両ボデー１０に締結される。

【０００５】図１３ないし図１５は、自動車の自動変速
機用シフトレバー装置における従来のボルト穴の補強構
造の一例を示しており、とくにカラーの圧入によるボル
ト穴の補強構造を示している。図１３において、１２
は、合成樹脂部材を示している。合成樹脂部材１２に
は、ボルト（図示略）が挿入されるボルト穴１４が形成
されている。合成樹脂部材１２のボルト穴１４の外周に
は、圧入溝１６が形成されている。この圧入溝１６は、
図示しない成形金型のリングによって形成される。リン
グには、切欠部が設けられており、この切欠部を介して
リングの内側に溶融樹脂が充填される。リングの内側に
は、ボルト穴１４を成形するためのピン（図示略）が設
けられており、ボルト穴１４はピンの形状に応じた形状
に成形される。

【０００６】合成樹脂部材１２の圧入溝１６には、図１
５に示す金属製カラー１８が圧入される。金属製カラー
１８には、成形金型のリングの切欠部によって形成され
る合成樹脂部材１２のブリッジ部１３を逃げるための切
欠部１８ａが形成されている。金属製カラー１８によっ
てボルト穴１４が補強された合成樹脂部材１２は、ボル
ト穴１４に挿入されるボルト（図示略）を介して車両ボ
デー２０に締結される。

【０００７】図１６は、カラーの圧入によるボルト穴の
補強構造の別の例を示している。図１６において、２２
は合成樹脂部材を示している。合成樹脂部材２２には、
取付穴２４が形成されており、取付穴２４の内周面に金
属製カラー２６が圧入されている。すなわち、この構造
の場合は、ボルト（図示略）が挿入されるボルト穴２８
は金属製カラー２６によって構成されている。金属製カ
ラー２６によってボルト穴２８が補強された合成樹脂部
材２２は、ボルト穴２８に挿入されるボルトを介して車
両ボデー２４に締結される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のボルト穴の補強構造には、つぎの問題が存在する。 （１）図９ないし図１２に示すインサート成形の場合
は、金属製カラー６は一種類でよいが、溶融樹脂が通過
するための穴等を金属製カラー６に形成することが必須
となり、金属製カラー６の二次加工が必要となる。ま
た、インサート成形においては、金属製カラー６を成形
金型にセットする作業が必要となるので、そのための作
業者を確保したり、金属製カラー６をセットするための
装置が必要となる。さらに、金属製カラー１８には切欠
部１８ａが、合成樹脂部材２２の圧入溝１６にはブリッ
ジ１３が形成されているため、金属製カラー６を圧入す
る際に取付け方向を考慮する必要があり、組み付け作業
性の悪化を招く。これは、実開平４−３７０２０号に開
示されているものに関しても同様である。 （２）図１３ないし図１５に示す金属製カラーの圧入に
よる補強構造の場合は、金属製カラー１８に切欠部１８
ａを形成することが必須となるので、インサート成形の
場合と同様に金属製カラー１８の二次加工が必要とな
る。 （３）図１６に示す金属製カラーの圧入による補強構造
の場合は、金属製カラー２６に切欠等の加工を施す必要
なくなるが、金属製カラー２６の内側に樹脂によるボル
ト穴が形成されないので、ボルト穴２８の径に応じた複
数種類の金属製カラー２６が必要となる。ボルト穴２８
の内径精度が厳しい場合は、さらに金属製カラー２６の
内面を二次加工する必要が生じる。また、この構造の場
合は、図１７に示すように、ボルト穴２８の中心と車両
ボデー２９の取付穴２９ａの中心がＡだけ位置ずれする
と、金属製カラー２６によって取付穴２９ａの周縁が局
部的に押圧され、車両ボデー２９が矢印方向に変形する
おそれがある。

【０００９】本発明の目的は、金属製カラーに切欠等の
二次加工を施すことなく、かつ一種類の金属製カラーで
異なるボルト穴径およびボルト穴形状に対応可能で、し
かも金属製カラーの取付け方向を考慮する必要性のない
ボルト穴の補強構造を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る樹脂部材におけるボルト穴の補強構造
は、ボルト穴が形成される内側樹脂部と、前記内側樹脂
部と一体成形され、該内側樹脂部の外周に隙間を介して
配置される外側樹脂部と、前記内側樹脂部および外側樹
脂部と一体成形され、該内側樹脂部と外側樹脂部とを連
結するブリッジ部と、前記内側樹脂部と外側樹脂部との
間に圧入され、該圧入時に前記ブリッジ部を破断する金
属製カラーと、を備えたものから成る。

【００１１】

【作用】本発明に係る樹脂部材におけるボルト穴の補強
構造においては、内側樹脂部のボルト穴は、射出成形金
型によって種々の形状に形成することができ、ボルト穴
の径および形状は所望の通りに形成することが可能とな
る。また、内側樹脂部と外側樹脂部との間には隙間が形
成されるが、成形時には成形金型のブリッジ部を形成す
る部位を介して外側樹脂部から内側樹脂部へ溶融樹脂が
充填され、外側樹脂部と内側樹脂部は一体成形される。
内側樹脂部と外側樹脂部の成形が完了すると、内側樹脂
部と外側樹脂部との間には、金属製カラーが圧入され
る。内側樹脂部と外側樹脂部とを連結するブリッジ部
は、金属製カラーの圧入によって破断される。金属製カ
ラーは、内側樹脂部と外側樹脂部の成形後に装着される
ものであるので、従来構造のような切欠部や貫通穴を金
属製カラーに形成する必要はなく、金属製カラーの二次
加工は不要となる。また、金属製カラーには切欠部等が
形成されないので、金属製カラーを圧入する際には金属
製カラーの取付け方向を考慮する必要もなくなる。

【００１２】

【実施例】図１ないし図７は、本発明の一実施例に係る
樹脂部材におけるボルト穴の補強構造を示しており、と
くに自動車の自動変速機用シフトレバー装置に適用した
場合を示している。図１は、自動変速機用シフトレバー
装置における樹脂部材としてのベース３２の一部分を示
している。ベース３２は、合成樹脂としての熱可塑性樹
脂から構成されている。ベース３２のコーナ部は、後述
するボルト６０を介して車両ボデー６２に締結されてい
る。ベース３２のコーナ部には、ボルト６０が挿入され
るボルト穴３６を有する内側樹脂部３４が形成されてい
る。内側樹脂部３４は、円筒状となっている。

【００１３】内側樹脂部３４の外周には、外側樹脂部４
０が形成されている。外側樹脂部４０は、ベース３２と
一体化されている。内側樹脂部３４と外側樹脂部４０と
の間には、周方向に延びる隙間Ｓが形成されている。内
側樹脂部３４の外周面は、２つのブリッジ部４６を介し
て外側樹脂部４０と連結されている。ブリッジ部４６
は、ボルト穴３６を中心として対向するように配置され
ている。ブリッジ部４６は、内側樹脂部３４側が肉厚が
薄く、外側樹脂部４０側が肉厚が大となっている。ブリ
ッジ部４６は、軸方向の外力によって破断可能となって
いる。

【００１４】内側樹脂部３４の外周面には、半径方向外
方に突出する突起部３８が形成されている。各突起部３
８は、周方向に所定の間隔をもって配置されている。外
側樹脂部４０における内側樹脂部３４の各突起部３８と
対向する位置には、凹状の逃がし部４２が形成されてい
る。外側樹脂部４０には、ブリッジ部４６の上方に位置
する逃がし部４４が形成されている。ブリッジ部４６
は、外側樹脂部４０の上下方向のほぼ中間に位置してい
る。内側樹脂部３４と外側樹脂部４０の高さは、同一に
設定されているが、成形完了時には内側樹脂部３４が外
側樹脂部４０の下面から高さｈ₁ だけ突出している。

【００１５】内側樹脂部３４と外側樹脂部４０との間の
隙間Ｓには、金属製カラー５０が圧入可能となってい
る。金属製カラー５０の外周面５０ａは、外側樹脂部４
０の内周面４０ａに圧入可能となっている。金属製カラ
ー５０の内周面５０ｂは、内側樹脂部４０の各突起部３
８に圧入可能となっている。隙間Ｓに配置される各ブリ
ッジ部４６は、金属製カラー５０の圧入時に金属製カラ
ー５０の端面によって破断される。外側樹脂部４０の内
周面４０ａには、金属製カラー５０を案内するためのテ
ーパ面４０ｂが形成されている。

【００１６】つぎに、樹脂部材におけるボルト穴の補強
構造の作用について説明する。内側樹脂部３４および外
側樹脂部４０は、図示しない一つの射出成形金型によっ
て一体成形される。内側樹脂部３４および外側樹脂部４
０の射出成形時には、射出成形金型に溶融樹脂が充填さ
れる。この場合、まず外側樹脂部４０を成形する成形金
型の部位に溶融樹脂が充満し、つぎに成形金型のブリッ
ジ部４６を成形する部位を介して成形金型の内側樹脂部
３４を形成する部位に溶融樹脂が充満する。内側樹脂部
３４のボルト穴３６は、成形金型のピン（図示略）によ
って種々の形状に形成することができるので、ボルト穴
３６の径および形状を所望の精度に確保することが可能
となる。

【００１７】成形金型に充填された溶融樹脂が冷却によ
って固化すると、成形金型の型開きにより所定の形状に
成形されたベース３２の取出しが行われる。つぎに、図
７に示すように、成形金型から取出されたベース３２の
内側樹脂部３４と外側樹脂部４０との間への金属製カラ
ー６０の圧入が開始される。金属製カラー５０の圧入す
る際には、図７の（イ）に示すように、ベース３２は裏
返しにされ、圧入装置（図示略）の圧入台７０にセット
される。つぎに、図７の（ロ）に示すように、内側樹脂
部３４と外側樹脂部４０との間の隙間Ｓには、金属製カ
ラー５０が挿入される。ここで、内側樹脂部３４が高さ
ｈ₁ だけ外側樹脂部４０より突出していることにより、
ロボットまたは作業者によって金属製カラー５０を隙間
Ｓにセットする際に、図７の（ハ）に示すように、内側
樹脂部３４の突出部分がガイドになって金属製カラー５
０の位置決めが容易となり、かつ設備機械の振動等によ
って金属製カラー５０が外れることを防止することがで
きる。

【００１８】隙間Ｓに金属製カラー５０が挿入される
と、図６および図７の（ハ）に示すように、金属製カラ
ー５０が圧入装置のラム７２によって軸方向（矢印Ｆ方
向）に押圧され、金属製カラー５０の外周面５０ａが外
側樹脂部４０の内周面４０ａに圧入される。さらに、金
属製カラー５０の圧入が続行されると、金属製カラー５
０の内周面５０ｂが内側樹脂部３４の各突起部３８に圧
入される。この場合、突起部３８の圧入開始端は傾斜面
３８ａに形成されているので、金属製カラー５０が突起
部３８に引掛って金属製カラー５０の圧入が困難になる
事態は回避される。

【００１９】さらに、金属製カラー５０の圧入が続行さ
れると、図７の（ハ）に示すように、金属製カラー５０
の端面がブリッジ部４６に当接し、ブリッジ部４６は金
属製カラー５０の押圧によって破断する。ブリッジ部４
６が破断された状態では、内側樹脂部３４に金属製カラ
ー５０が圧入されているので、金属製カラー５０の圧入
に伴って内側樹脂部３４も移動する。金属製カラー５０
の圧入時には、金属製カラー５０は上方から圧入装置の
ラム７２によって押圧されるので、金属製カラー５０の
圧入によって内側樹脂部３４が圧入装置の圧入台７０に
先行して当接し、つぎに金属製カラー５０が圧入装置の
圧入台７０に当接する。

【００２０】圧入作業は、図７の（ニ）に示すように、
内側樹脂部３４および金属製カラー５０の双方が圧入装
置の圧入台７２に当接した状態で完了する。金属製カラ
ー５０の圧入が完了した状態では、内側樹脂部３４の外
周は金属製カラー５０によって補強される。自動変速機
用シフトレバー装置のベース３２を車両ボデー６２に取
付ける際には、内側樹脂部３４のボルト穴３６にボルト
６０が挿入され、ベース３２の車両ボデー６２への締結
が行われる。ここで、ボルト６０の締付トルクによって
内側樹脂部３４および外側樹脂部４０に圧縮力が作用す
るが、圧縮力が作用する部位は金属製カラー５０によっ
て補強されているので、内側樹脂部３４および外側樹脂
部４０の締付トルクによる変形は抑制される。

【００２１】ボルト穴３６は、成形金型のピン（図示
略）によって所定の精度に成形されるので、ボルト穴３
６とボルト６０とのガタも小とすることができ、ベース
３２を所定の位置に正確に位置決めすることができる。
金属製カラー５０は、内側樹脂部３４と外側樹脂部４０
の成形後に装着されるものであるので、溶融樹脂を外側
樹脂部４０側から内側樹脂部３４側へ充填させるための
切欠部や貫通穴を金属製カラー５０に形成する必要はな
く、金属製カラー５０の二次加工が不要となる。また、
金属製カラー５０の内径を車両ボデー６２の取付穴６３
の径よりも十分大きく設定することにより、金属製カラ
ー５０が取付穴６３から外れることはなくなり、金属製
カラー５０の押圧による車両ボテー６２の取付穴６３周
縁の変形も回避される。また、内側樹脂部３４と外側樹
脂部４０との間の隙間Ｓに金属製カラー５０を挿入する
際には、金属製カラー５０の組付け方向を考慮する必要
はなく、一連の組み付け作業性も向上する。

【００２２】本実施例では、自動車の自動変速機用シフ
トレバー装置のベース３２に適用した場合を示したが、
これに限定されるものではなく、樹脂部材におけるボル
ト穴の補強構造であれば、自動車以外の製品にも適用可
能である。なお、上記実施例においては、内側樹脂部３
４が外側樹脂部４０より高さｈ₁だけ突出した例を示し
たが、これに限定されることはなく、図８に示すように
内側樹脂部３４と外側樹脂部４０が同じ高さとした構成
でもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、ボルト穴が形成される
内側樹脂部の外周に、内側樹脂部と一体成形される外側
樹脂部を隙間を介して配置し、内側樹脂部と外側樹脂部
とを、この内側樹脂部と外側樹脂部と一体成形されるブ
リッジ部により連結し、内側樹脂部と外側樹脂部との間
に圧入される金属製カラーによってブリッジ部を破断す
るようにしたので、金属製カラーに切欠等の二次加工を
施すことなく、一種類の金属製カラーで異なるボルト穴
径およびボルト穴形状に対応することができ、組み付け
作業性も向上する。したがって、加工工数を低減するこ
とができるとともに、多種類の金属製カラーを在庫とし
て持つ必要がなくなり、ボルト穴を有する樹脂部材の生
産性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る樹脂部材におけるボル
ト穴の補強構造の断面図であって図２のＸ−Ｘ線に沿う
断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１における金属製カラーの斜視図である。

【図４】図１における内側樹脂部および外側樹脂部の成
形形状を示す断面図であって図５のＹ−Ｙ線に沿う断面
図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】図４における内側樹脂部と外側樹脂部との間に
金属製カラーを圧入する状態を示す断面図である。

【図７】図１の金属製カラーの圧入作業を示す工程図で
ある。

【図８】図４の変形例を示す断面図である。

【図９】従来のボルト穴の補強構造の一例を示す断面図
である。

【図１０】図９の平面図である。

【図１１】図１０のボルト穴の変形例を示す平面図であ
る。

【図１２】図１０および図１１に示す金属製カラーの斜
視図である。

【図１３】従来のボルト穴の補強構造の別の例を示す断
面図である。

【図１４】図１３の平面図である。

【図１５】図１３における圧入溝に圧入される金属製カ
ラーの斜視図である。

【図１６】図１３のボルト穴の補強構造の変形例を示す
断面図である。

【図１７】図１６のボルト穴の補強構造におけるボルト
穴と車両ボデーの取付穴との位置ずれ状態を示す断面図
である。

【符号の説明】

３２ 樹脂部材 ３４ 内側樹脂部 ３６ ボルト穴 ４０ 外側樹脂部 ４６ ブリッジ部 ５０ 金属製カラー Ｓ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭46−5808（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−136304（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−47584（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−42903（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−149693（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−113009（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルト穴が形成される内側樹脂部と、 前記内側樹脂部と一体成形され、該内側樹脂部の外周に
   隙間を介して配置される外側樹脂部と、 前記内側樹脂部および外側樹脂部と一体成形され、該内
   側樹脂部と外側樹脂部とを連結するブリッジ部と、 前記内側樹脂部と外側樹脂部との間に圧入され、該圧入
   時に前記ブリッジ部を破断する金属製カラーと、を備え
   たことを特徴とする樹脂部材におけるボルト穴の補強構
   造。