JP5316769B2 - フランジ締結構造 - Google Patents

Description

本発明は、フランジ締結構造に関するものである。
更に詳述すれば、樹脂製部材よりなるフランジにクリープが生じることを抑制でき、長期に渡り安定した固定を持続することが出来るフランジ締結構造に関するものである。

図２は従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図、図３は図２の動作説明図、図４は図２の動作説明図である。
図２において、樹脂材よりなるアンテナキャップの固定に使用されたフランジ締結構造の例を示す。

図において、フランジ１は、金属製の基台２の一方の面に一方の面が接し、リング状の樹脂材からなる。
フランジ１は、この場合は、樹脂材よりなるアンテナキャップ３の固定用フランジで、アンテナキャップ３とは、始めから一体成形されている。
アンテナキャップ３は、内部にアンテナ線４が内蔵され、基台２にねじ止め３ａされている。

金属材よりなる袋ナット５は、底面５ａでフランジ１の他方の面を、基台２に押圧し、ねじ止め５ｂして固定する。
その際、フランジ１の他方の面がストッパーとなり、袋ナット５が止るところまでねじ合わせ、固定する。
５ｃは、フランジ１の外周面と袋ナット５との間に設けられた隙間である。

特開平０８−２２２９２７号公報 特開平０９−１４８８１２号公報 特開平１１−２６１３１８号公報 特開２０００−０９１８２７号公報

このような装置においては、以下の問題点がある。
フランジは樹脂製部材である以上、クリープを避けることは出来ない。
また、例えば、アンテナカバーは、電波特性上金属にする事ができない。
製品コストを考慮すると、アンテナ保護部とフランジ部を一体成型で製作する事でコストメリットがある。

樹脂製部材であるフランジ１は、基台１と袋ナット５により鋏み込まれる事で、長時間荷重が掛かった状態となりクリープが進行する。
一方、図２に示す構造において、フランジ１の外周部と袋ナット５の内面との隙間５Ｃは、組立上皆無にすることは出来ない。

したがって、図３に示す如く、構造的にフランジ１は、半径方向の放射線状にクリープ変形Ａし、締め付け軸力の低下を招く（フランジ部の弾性力が失われる）為、袋ナット５に緩みが生ずる。

また、樹脂の粘性は温度に大きく依存するので、図１のアンテナの組立構造物が曝される屋外環境（周囲温度変化）により、更に、クリープが助長され、アンテナカバー３の保持が出来なくなり、安定した固定を持続できなくなる（アンテナカバーのぐらつきを起こす。）。

前述の、「クリープが助長され」とは、フランジ１の部分の樹脂製部材と基台２、袋ナット５の金属部材とで熱膨張係数の違いから、温度変化環境において、樹脂製部材１へ圧縮力が印加される事になる。
この事実は、熱衝撃試験（高温⇔低音のサイクル試験）で確認されている。

従って、図４に示す如く、周囲温度によっては、フランジ１にクリープが進行し、クリープ変形Ｂと、フランジ１と袋ナット５間に隙間Ｃを生じ、軸力が全く掛からない状態が起こり袋ナット５に緩みが生じる。
一つの解決策として、袋ナット５の増し締めの励行があるが、クリープの進行度合いが屋外設置環境に依存するため、実施時期が正確に割り出せない事から、増し締めによる保全がし難い問題がある。

本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、樹脂製部材よりなるフランジにクリープが生じることを抑制でき、長期に渡り安定した固定を持続することが出来るフランジ締結構造を提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のフランジ締結構造においては、
基台の一方の面に一方の面が接するリング状の樹脂材からなるフランジと、このフランジの他方の面を前記基台に押圧固定する袋ナットとを具備するフランジ締結構造において、前記フランジの他方の面と前記袋ナットの底面との間に設けられた弾性手段と、前記フランジの外周面と前記袋ナットの内側面に前記袋ナットに始めから一体的に設けられ且つ前記フランジの外周面に対向してリング状に設けられた前記袋ナットの内側面とで構成され前記フランジの面方向のクリープを抑止停止する所定寸法のリング状のクリープ停止隙間部とを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項２のフランジ締結構造においては、請求項１記載のフランジ締結構造において、
前記弾性手段はウェーブばねが使用されたことを特徴とする。

本発明の請求項３のフランジ締結構造においては、請求項１又は請求項２記載のフランジ締結構造において、
一方の面が前記フランジの他方の面に接し他方の面が前記弾性手段に接する受圧板を具備したことを特徴とする。

本発明の請求項４のフランジ締結構造においては、請求項３記載のフランジ締結構造において、
前記受圧板の内径側に設けられ前記袋ナット方向に凸状をなし前記弾性手段を受圧板の半径方向に係止する凸部を具備したことを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
弾性手段とクリープ停止隙間部とが設けられたので、クリープを見越し、押圧力を発生し続けさせる事ができる。
したがって袋ナットの緩みが抑制され、安定し継続的なフランジの保持を実現できるフランジ締結構造が得られる。

本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
弾性手段はウェーブばねが使用されたので、樹脂材よりなるフランジを適切な強度で保持できるフランジ締結構造が得られる。

本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
一方の面がフランジの他方の面に接し、他方の面が弾性手段に接する受圧板が設けられたので、フランジのクリープによる変形を適切な方向に誘導できるフランジ締結構造が得られる。

本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
受圧板の内径側に設けられ、袋ナット方向に凸状をなし、弾性手段を受圧板の半径方向に係止する凸部が設けられたので、弾性手段のセンタリングが容易なフランジ締結構造が得られる。

本発明の一実施例の要部構成説明図である。 従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。 図２の動作説明図である。 図２の動作説明図である。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、図２と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図２との相違部分のみ説明する。

図１において、弾性手段１１は、フランジ１の他方の面と、袋ナット５の底面との間に設けられている。
この場合は、弾性手段１１はウェーブばねが使用されている。
クリープ停止隙間部１２は、フランジ１の外周面と袋ナットの内側面との間に設けられ所定寸法をなす。

また、この場合は、受圧板１３は、一方の面がフランジ１の他方の面に接し、他方の面が弾性手段１１に接する。
また、この場合は、凸部１４は、受圧板１３の内径側に設けられ、袋ナット５の方向に凸状をなし、弾性手段１１を受圧板１３の半径方向に係止する。

以上の構成において、ウェーブばね１１は、フランジ１がクリープにより薄く変形（流動）しても必要な軸力Ｄを発生し続けられる様に作用する。
そして、フランジ１の外周面が、クリープ停止隙間部１２を越えて、袋ナット５の内面に付き当たるとクリープが抑制される。

受圧板１３は、ばね力をフランジ１の面に均等に加える役割をなしている。
また、受圧板１３の凸部１４は、ウェーブばね１１の組み付けにおいて、偏りがなく無調整でもセンタリングができる様にしたものである。

この結果、弾性手段１１とクリープ停止隙間部１２とが設けられたので、クリープを見越し、押圧力を発生し続けさせる事ができる。
したがって袋ナット５の緩みが抑制され、安定し継続的なフランジ１の保持を実現できるフランジ締結構造が得られる。

弾性手段１１はウェーブばねが使用されたので、樹脂材よりなるフランジ１を適切な強度で保持できるフランジ締結構造が得られる。

一方の面がフランジ１の他方の面に接し、他方の面が弾性手段１１に接する受圧板１３が設けられたので、フランジ１のクリープによる変形を適切な方向に誘導できるフランジ締結構造が得られる。

受圧板１３の内径側に設けられ、袋ナット５の方向に凸状をなし、弾性手段１１を受圧板１３の半径方向に係止する凸部１４が設けられたので、弾性手段１１のセンタリングが容易なフランジ締結構造が得られる。

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。

１ フランジ
２ 基台
３ アンテナキャップ
３ａ ねじ
４ アンテナ線
５ 袋ナット
５ａ 底面
５ｂ ねじ
５ｃ 隙間
１１ 弾性手段
１１ ウェーブばね
１２ クリープ停止隙間部
１３ 受圧板
１４ 凸部
Ａ クリープ変形
Ｂ クリープ変形
Ｃ 隙間
Ｄ 軸力

Claims (4)

1. 基台の一方の面に一方の面が接するリング状の樹脂材からなるフランジと、このフランジの他方の面を前記基台に押圧固定する袋ナットとを具備するフランジ締結構造において、
   前記フランジの他方の面と前記袋ナットの底面との間に設けられた弾性手段と、
   前記フランジの外周面と前記袋ナットの内側面に前記袋ナットに始めから一体的に設けられ且つ前記フランジの外周面に対向してリング状に設けられた前記袋ナットの内側面とで構成され前記フランジの面方向のクリープを抑止停止する所定寸法のリング状のクリープ停止隙間部と
   を具備したことを特徴とするフランジ締結構造。
2. 前記弾性手段はウェーブばねが使用されたこと
   を特徴とする請求項１記載のフランジ締結構造。
3. 一方の面が前記フランジの他方の面に接し他方の面が前記弾性手段に接する受圧板
   を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のフランジ締結構造。
4. 前記受圧板の内径側に設けられ前記袋ナット方向に凸状をなし前記弾性手段を受圧板の半径方向に係止する凸部
   を具備したことを特徴とする請求項３記載のフランジ締結構造。

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