JP4215422B2

JP4215422B2 - ２部材の結合構造

Info

Publication number: JP4215422B2
Application number: JP2001315474A
Authority: JP
Inventors: 祐治池田; 俊憲国島; 修二伊藤; 朗洋古川
Original assignee: Aoyama Seisakusho Co Ltd; Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Aoyama Seisakusho Co Ltd; Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: JP2003120631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、間に空間をおいて配置された２つの部材をそれらの間の距離がそのまま維持されるように互いに結合する２部材の結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような２部材の結合構造としては、例えば特開平１１−３１１２３０号公報に開示された技術がある。これは、第１の部材と第２の部材との間に介在するアジャストナット（調整ナット）と、前記第２の部材を挟んで前記アジャストナットと螺合するボルトと、前記アジャストナットに設けられ前記ボルトと逆のねじとなる外溝と、前記第１の部材に設けられ前記外溝と螺合する雌ねじと、締結完了前に前記ボルトと前記アジャストナットとの螺合状態を仮止めし、所定以上の回転力が加わると停止状態を解除する係止手段とを備えたものである。
【０００３】
係止手段により仮止めされた状態では、アジャストナットとこれに螺合されるボルトの間の抵抗トルクは第１の部材とこれに螺合されるアジャストナットの間の抵抗トルクよりも大きいので、ボルトをねじ込み方向に回転するとアジャストナットもこれとともに回転して第１の部材から第２の部材に向かって移動する。そしてアジャストナットの端面が第２の部材に当接するとボルトに加わる回転力が増大して仮止めは解除されるので、アジャストナットは第１の部材に対し回り止めされて移動が停止され、第２の部材はアジャストナットの端面とボルトの頭部の間に挟持固定されされるものである。この従来技術では、アジャストナットの内側に９０°間隔で４つ形成された爪部を係止手段としており、この爪部はボルトの挿入方向に強く押すと折れる程度に薄くしてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術では、係止手段によりボルトとともに回転するアジャストナットは、端面が第２の部材に当接した後は、端面と第２の部材との間の摩擦抵抗によりボルトの回転に対する抵抗が増大し、爪部が折れて係止手段による仮止めが解除されるものであり、この摩擦抵抗は第２の部材がアジャストナットにより押し上げられることによる両部材の弾性変形に伴う反力により生じるものである。このような反力は弾性変形がある程度増大しないと充分な値にならないので、第１の部材と第２の部材の間の距離がそのまま維持されずに増大するという問題がある。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による２部材の結合構造は、外周面に形成したねじにより第１部材に螺合される筒状の調整ナットと、この調整ナットの内周面に螺合され同調整ナットの端面との間に第２部材を挟持するボルトよりなり、調整ナットの外周面に形成したねじとボルトとは互いに逆ねじとし、調整ナットとこれに螺合されるボルトの間の抵抗トルクを第１部材とこれに螺合される調整ナットの間の抵抗トルクよりも大としてなる２部材の結合構造において、調整ナットの端面とこれに当接する第２部材の表面の何れか一方に突起を形成し、他方にこの突起と係合する凹部を形成したことを特徴とするものである。このような２部材の結合構造によれば、調整ナットの端面とこれに当接する第２部材の表面の何れか一方に突起を形成し、他方にこの突起と係合する凹部を形成したので、ボルトとともに回転する調整ナットが移動してその端面が第２部材の表面に接近すれば、それらの一方に形成した突起が他方に形成した凹部と係合し、調整ナットは第２部材と一体的に結合され第１部材に対し回り止めされて移動しなくなる。この状態でボルトをさらに回転すれば第２部材は調整ナットの端面とボルトの頭部の間に挟まれ、調整ナットを介して第１部材に結合される。
【０００６】
本発明による２部材の結合構造は、調整ナットは金属製として突起を形成し、第２部材は合成樹脂製として凹部を形成することが好ましい。
【０００８】
本発明による２部材の結合構造は、突起は１個とし凹部は複数個としてもよい。あるいはまた、突起は複数個としてボルトを中心とする円周上に等角度間隔で配置し、凹部は突起の整数倍の個数としてボルトを中心とする円周上に等角度間隔で配置してもよい。
【０００９】
本発明による２部材の結合構造は、ボルトに粘稠な樹脂を被膜することにより、調整ナットとこれに螺合されるボルトの間の抵抗トルクを第１部材とこれに螺合される調整ナットの間の抵抗トルクよりも大とすることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による２部材の結合構造を、図１〜図４に示す実施の形態により説明する。この実施の形態は、乗用車などの計器板２０の中央部を計器板補強材１０に結合するのに本発明を適用したものである。
【００１１】
図１に示すように、計器板補強材（第１部材）１０は、乗用車内部の前部を横切るように設けた部材であり、その両端部は下方に下がってボデーに固定され、横幅方向中央部には板部材１０ａが一体的に設けられている。板部材１０ａには前後方向に延びる取付カラー１１が溶接されており、この取付カラー１１の内面に形成されたねじ孔１１ａは、通常用いられる締付け用の右ねじとは逆向きの左ねじ孔である。
【００１２】
取付カラー１１の左ねじ孔１１ａと螺合する左ねじ１５ｃが外周面に形成された調整ナット１５の一端にはフランジ部１５ａが形成されており、内面のフランジ部１５ａ側には通常の右ねじのねじ孔１５ｂが、左ねじ１５ｃと同軸的に形成されている。この調整ナット１５は、フランジ部１５ａが後側（次に述べる計器板コア２１の取付板部２１ａ側）となるように取付カラー１１の左ねじ孔１１ａに螺合される。この実施の形態の調整ナット１５は鉄などの金属製であり、フランジ部１５ａ側となる平面状の端面１６には、ねじ孔１５ｂの中心から所定距離ｒだけ半径方向に離れた位置に１個の突起１６ａが形成されている。
【００１３】
計器板２０の計器板コア（第２部材）２１は合成樹脂成型品で、表皮を有するウレタン発泡体２４により覆われた天板部と、それより下方に延びる部分よりなるものである。この下方に延びる部分の下半部は、メータ、各種スイッチ、ラジオ、ステレオ、ヒータコントロール、格納部材などを取り付ける取付板部２１ａとなっており、ラジオ、ステレオ等を取り付ける横幅方向中央部は下側がえぐられているので、図１に示すように上下長が短くなっている。
【００１４】
図１および図２に示すように、計器板コア２１の取付板部２１ａの横幅方向中央部には、計器板補強材１０の板部材１０ａに螺合される調整ナット１５と対応する平坦な座部２１ｂが板部材１０ａ側に突出して形成され、座部２１ｂの中央にはねじ孔１５ｂと整列されるように取付穴２２が形成されている。また計器板補強材１０に螺合された調整ナット１５の端面１６と対向する座部２１ｂの表面には、取付穴２２を中心とする前述した半径ｒの円周上に沿って、調整ナット１５の突起１６ａと係合可能な８個の凹部２３が等角度間隔で形成されている。この計器板２０のコア２１は、両側部と天板部の前縁においてボデーに固定されている。なお、取付穴２２は丸穴であるが、この実施の形態では型抜きの関係上、取付穴２２の下面を傾斜させてある。
【００１５】
この計器板コア２１の中央部は、調整ナット１５のねじ孔１５ｂに螺合される通常の右ねじのボルト３０により計器板補強材１０に結合される。次に、図１、図３および図４により、これを説明する。図１に示すように、計器板補強材１０の取付カラー１１の左ねじ孔１１ａには予め調整ナット１５を軽く螺合しおき、また計器板コア２１の取付板部２１ａの中央部にはラジオ、ステレオ等を取り付けるためのブラケット３１を当てておき、ねじ部に粘稠な樹脂（例えばナイロン樹脂）を被膜したボルト３０を、ブラケット３１の穴３１ａおよび取付板部２１ａの取付穴２２を通して通して調整ナット１５のねじ孔１５ｂにねじ込む。
【００１６】
ボルト３０に塗布した粘稠な樹脂により、調整ナット１５とボルト３０の間のねじ込みに対する抵抗トルクは第１部材１０と調整ナット１５の間のねじ込みに対する抵抗トルクよりも大きいので、ボルト３０をねじ込み方向に回転すれば調整ナット１５もこれとともに回転し、取付カラー１１と調整ナット１５の間の左ねじの作用により計器板コア２１の座部２１ｂに向かって移動する。そして調整ナット１５の端面１６または突起１６ａが座部２１ｂの表面に当接すれば、取付板部２１ａが調整ナット１５により実質的に押し上げられる前に、図３に示すように、突起１６ａは８個の凹部２３の何れかと係合し、調整ナット１５は計器板コア２１の取付板部２１ａと結合され、計器板補強材１０に対する回り止めがなされて移動しなくなる。
【００１７】
この状態でボルト３０をさらにねじ込めばボルト３０だけが前進して、図４に示すように、取付板部２１ａはブラケット３１を介して調整ナット１５の端面１６とボルト３０の間に挟持固定され、調整ナット１５を介して計器板補強材１０に結合される。
【００１８】
このような計器板補強材１０中央の板部材１０ａと計器板コア２１の取付板部２１ａの横幅方向中央部は、何れもボデーに対する取付部から離れているので位置決め精度が悪く、従って計器板補強材１０側の板部材１０ａと計器板コア２１側の座部２１ｂとの間の距離のばらつきは大きく、板部材１０ａと座部２１ｂとを直接当接させあるいは一定長のスペーサを介してボルト止めしたのでは、計器板コア２１の弾性変形が大きくなって取付板部２１ａに対する各部品の取付に支障を生じたりあるいは外観が低下するなどのおそれが生じる。しかし上述した実施の形態によれば、取付板部２１ａの座部２１ｂに向かって移動する調整ナット１５は取付板部２１ａが実質的に押し上げられて変形する前に、突起１６ａが凹部２３と係合する位置で確実に回り止めされて停止され、その状態で調整ナット１５の端面１６とボルト３０の間に挟持固定され、調整ナット１５を介して計器板補強材１０に結合されるので、計器板補強材１０の板部材１０ａと計器板コア２１の座部２１ｂの間の距離は増大することなく実質的にそのまま維持され、計器板コア２１が弾性変形したりすることもない。従って取付板部２１ａに対する各部品の取付に支障を生じたりあるいは外観が低下するなどのおそれはない。
【００１９】
上述した実施の形態では、１個の突起１６ａと８個の凹部２３を使用しており、このようにすれば、調整ナット１５が１回転する間に突起１６ａは凹部２３と結合する機会が８回あるので、調整ナット１５の端面１６または突起１６ａと座部２１ｂの座面が当接すれば突起１６ａはすぐに何れかの凹部２３と係合する。これにより当接後の調整ナット１５の回転角度が小さくなるので、計器板補強材１０の板部材１０ａと計器板コア２１の座部２１ｂの間の距離の増大は一層減少し、計器板コア２１の弾性変形も一層減少する。
【００２０】
また突起１６ａの数は１個に限らず２個または４個としてもよいし、あるいは突起１６ａを３個とし凹部２３を９個とするなど、突起１６ａは複数個としてボルト３０を中心とする円周上に等角度間隔で配置し、凹部２３は突起１６ａの整数（１を含む）倍の個数としてボルト３０を中心とする円周上に等角度間隔で配置してもよい。このようにすれば、複数の突起１６ａは全て同時に凹部２３と結合されるので、計器板補強材１０に対する回り止めは一層確実になされ、計器板補強材１０に結合された結合後の計器板コア２１の弾性変形は一層減少する。
【００２１】
なお本発明は、突起１６ａを調整ナット１５側に形成し、凹部２３を座部２１ｂ側に形成したものに限らず、突起１６ａを座部２１ｂ側に形成し、凹部２３を調整ナット１５側に形成するようにして実施してもよく、このようにしても前述の作用効果は全て得られる。
【００２２】
また上述した実施の形態では、ボルト３０に粘稠な樹脂を被膜することにより、調整ナット１５とこれに螺合されるボルト３０の間の抵抗トルクを第１部材１０とこれに螺合される調整ナット１５の間の抵抗トルクよりも大としており、調整ナットに爪部等の係止手段を設ける必要がないので構造が簡略化される。
【００２４】
また上述した実施の形態では、本発明を乗用車などの計器板２０の中央部を計器板補強材１０に結合するのに適用した場合につき説明したが、本発明はこれに限らず、例えば従来技術の説明で述べた特開平１１−３１１２３０号公報のように、フレームレスドアのサイドガラスの建付構造に用いることもできる。この場合は、サイドガラスを案内支持するレールをフレームレスドアのインナパネルに対し所定位置となるように治具等により保持した状態で、本発明による２部材の結合構造によりレールをインナパネルに結合すればよい。
【００２５】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、調整ナットの端面とこれに当接する第２部材の表面の何れか一方に突起を形成し、他方にこの突起と係合する凹部を形成したので、調整ナットは第２部材に接近して突起と凹部が係合すれば回り止めされて移動しなくなり、第２部材の弾性変形が小さい状態でも第２部材は調整ナットの端面とボルトの頭部の間に挟まれ調整ナットを介して第１部材に結合されるので、第１部材と第２部材の間の距離は増大することなくそのまま維持され、両部材が弾性変形することもない。
【００２６】
調整ナットは金属製として突起を形成し、第２部材は合成樹脂製として凹部を形成したものによれば、金属製の突起が合成樹脂製の第２部材の凹部に係合することにより調整ナットと第２部材は確実に一体的に結合されるので、第１部材と第２部材の間の距離の増大やこれに伴う両部材の弾性変形は一層確実に防止される。
【００２８】
突起は１個とし凹部は複数個としたものによれば、突起は１回転する間に複数回凹部と結合する機会があるので、調整ナットの端面と第２部材の表面が当接すれば突起はすぐに凹部と係合する。これにより当接後の調整ナットの回転角度が小さくなるので、第１部材と第２部材の間の距離の増大やこれに伴う両部材の弾性変形は一層減少する。
【００２９】
突起は複数個として円周上に等角度間隔で配置し、凹部は突起の整数倍の個数として円周上に等角度間隔で配置したものによれば、複数の突起は全て同時に凹部と結合されるので、上述した効果はさらに一層確実に達成される。
【００３０】
ボルトに粘稠な樹脂を被膜することにより、調整ナットとこれに螺合されるボルトの間の抵抗トルクを第１部材とこれに螺合される調整ナットの間の抵抗トルクよりも大としたものによれば、調整ナットとボルトそれ自体にそれらの間の抵抗トルクを増大させるための構造を設ける必要がないので構造が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による２部材の結合構造の一実施形態の要部を示す部分断面図である。
【図２】図１に示す実施形態の計器板コアの座部を設けた中央部を調整ナット側から見た図である。
【図３】図１に示す実施形態の結合途中の状態を示す部分断面図である。
【図４】図１に示す実施形態の結合後の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０…第１部材（計器板補強材）、１５…調整ナット、１５ｃ…ねじ（左ねじ）、１６…端面、１６ａ…突起、２１…第２部材（計器板コア）、２３…凹部、３０…ボルト。

Claims

外周面に形成したねじにより第１部材に螺合される筒状の調整ナットと、この調整ナットの内周面に螺合され同調整ナットの端面との間に第２部材を挟持するボルトよりなり、前記調整ナットの外周面に形成したねじと前記ボルトとは互いに逆ねじとし、前記調整ナットとこれに螺合される前記ボルトの間の抵抗トルクを前記第１部材とこれに螺合される前記調整ナットの間の抵抗トルクよりも大としてなる２部材の結合構造において、前記調整ナットの端面とこれに当接する前記第２部材の表面の何れか一方に突起を形成し、他方に前記突起と係合する凹部を形成したことを特徴とする２部材の結合構造。
請求項１に記載の２部材の結合構造において、前記調整ナットは金属製として前記突起を形成し、前記第２部材は合成樹脂製として前記凹部を形成したことを特徴とする２部材の結合構造。
請求項１または請求項２に記載の２部材の結合構造において、前記突起は１個とし、前記凹部は複数個としたことを特徴とする２部材の結合構造。
請求項１または請求項２に記載の２部材の結合構造において、前記突起は複数個として前記ボルトを中心とする円周上に等角度間隔で配置し、前記凹部は前記突起の整数倍の個数として前記ボルトを中心とする円周上に等角度間隔で配置したことを特徴とする２部材の結合構造。
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の２部材の結合構造において、前記ボルトに粘稠な樹脂を被膜することにより、前記調整ナットとこれに螺合される前記ボルトの間の抵抗トルクを前記第１部材とこれに螺合される前記調整ナットの間の抵抗トルクよりも大としたことを特徴とする２部材の結合構造。