JP6069731B2 - ロケーションピンの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のリアランプ等のランプを車体に取付けるのに使用するロケーションピンの取付構造に関する。特に、ランプのハウジングの取付孔にセルフタッピングで取付けるロケーションピンの取付構造に関する。

図１は、従来の自動車に用いられる自動車用ランプの一例として、リアランプ1の要部の断面図である。リアランプ1はハウジング2を有する。ハウジング2の幅方向の端部には、円筒形のボス3が設けられ、ロケーションピン4をねじ込むための取付孔3aが形成されている。

ロケーションピン4は、リアランプ1のハウジング2を車体5側に取付けるためのピンであり、金属材料で形成されている。ロケーションピン4は、ピン部4aとネジ部4bとで構成され、ネジ部4bをハウジング2のボス3の取付孔3aにねじ込むことでハウジング2に取付けられる。ボス3の取付孔3aに雌ネジ加工されている場合は、雌ネジにネジ止めされる。又は、ボス3の取付孔3aに雌ネジ加工されていない場合は、ネジ部4bは取付孔3aにセルフタッピングネジとして取付けられる。

車体5側には、ロケーションピン4のピン部4aを受入れるためのソケット6が設けられる。ロケーションピン4のピン部4aをソケット6に嵌め込むことにより、ロケーションピン4はソケット6に固定される。こうして、リアランプ1のハウジング2は、車体5に固定される。

しかし、ボス3の取付孔3aに雌ネジ加工する場合は、雌ネジ加工する手間がかかりコストアップになる。雌ネジ加工しない場合は、ロケーションピン4をセルフタッピングネジとして、取付孔3aにネジ切りしながらネジ止めすることになるが、セルフタッピングを開始するときに、ロケーションピン4が傾いて取付けられやすい。ロケーションピン4の軸線が取付孔3aの軸線とずれる場合がある。また、セルフタッピングするため、強いトルクが必要である。

特許文献１は、セルフタップネジ用ボス状突起を開示する。ボス状突起の内筒面（取付孔）に適宜間隔で軸方向に延びる任意の数の溝が形成されている。特許文献１では、この溝を有することにより、ボス状突起にひずみが生じず、割れを未然に防止できるとしている。
しかし、特許文献１のボス状突起の内筒面は、上部にテーパ状の部分は形成されていない。そのため、従来のセルフタップネジと同様に、ボス状突起の内筒面にネジをセルフタッピングするときに、ネジが傾くおそれがある。また、セルフタッピングするときのトルクが大きくなるおそれがある。

特許文献２は、プラグ（ロケーションピン）により車体側に固定される車両用燈具を開示する。プラグは、ハウジングより硬度が高い樹脂部材で形成される。プラグは、車体側のソケットに嵌め込むピン部と、燈具のハウジングにねじ止めされるネジ部とを有する。特許文献２では、硬度が高い樹脂部材製のプラグのネジ部のネジのピッチと、ネジ山の角度を規定することにより、セルフタップネジとしてハウジングに取付けるときも十分な取付け強度が得られるので、ハウジング側に雌ネジ加工しておく必要がないとしている。そのため、車両用燈具をコストダウンし、車両用燈具を軽量化することが出来る。

しかし、特許文献２の固定構造は、従来のように、ハウジングにセルフタッピングするときに、ネジが傾く可能性がある。また、ハウジングの取付孔に溝は形成されていないので、セルフタッピングするときのトルクが大きくなるおそれがある。

そのため、取付孔にセルフタッピングするときに、軸線がずれず傾かないように取付けることの出来るロケーションピンの取付構造が求められていた。
また、低トルクでセルフタッピングにより取付けることが出来るロケーションピンの取付構造が求められていた。

特開２００４−３６６５５号公報 特開平８−１１６２３号公報

従って、本発明の目的は、取付孔にセルフタッピングするときに、軸線がずれず傾かないように取付けることの出来るロケーションピンの取付構造を提供することである。
本発明の別の目的は、低トルクでセルフタッピングにより取付けることの出来るロケーションピンの取付構造を提供することである。

この目的を達成するため、本発明では、ロケーションピンのネジ部の先端部にテーパを付け、ロケーションピンのネジ部をねじ込むハウジングのボスの取付孔の入口付近にテーパを付ける。ボスの取付孔の入口付近のテーパ部分で、ロケーションピンのネジ部の先端部のテーパ部分を受けることにより、ロケーションピンの軸線が、取付孔の軸線に対してずれず、傾かないようにする。また取付孔に軸方向に延びる複数の溝を設けることにより、ネジ切りする量を減らし、セルフタッピング時のトルクを小さくする。更に、溝の間の凸部に、入口から奥へ行くに従い円周方向の幅が大きくなるテーパをつけ、初期のセルフタッピング時のトルクを小さくする。

本発明の一態様は、車両用ランプのハウジングを車体に取付けるのに使用するロケーションピンの取付構造であって、
前記ハウジングに結合し、取付孔が形成されたボスと、
前記車体側のソケットに挿入するピン部と、前記ボスの前記取付孔にねじ込むネジ部と、ピン部とネジ部の間の基部とを有する前記ロケーションピンと、を備え、
前記ロケーションピンの前記ネジ部は、先端が細くなるテーパが付いた先端部を有するセルフタッピングネジであり、
前記取付孔には、前記取付孔の軸線方向に延びる複数の凸部と、複数の溝とが、円周方向に交互に形成され、
前記凸部は、前記取付孔の入口から奥へ行くに従い内径が小さくなるテーパが付いた入口テーパ部を有することを特徴とするロケーションピンの取付構造である。

ロケーションピンの先端部にテーパがつき、取付孔の入口テーパ部にテーパが付いていると、入口テーパ部がロケーションピンの先端部を周りから囲むように支持することができるので、ロケーションピンの軸線と、取付孔の軸線とがずれず、ロケーションピンが傾いて取付けられるのを防止することが出来る。
取付孔の軸線方向に延びる複数の凸部と、複数の溝とが、円周方向に交互に形成されていると、溝の部分はネジを切らないので、ネジ切りのトルクを低下させることが出来る。

前記ロケーションピンの軸線に対する前記先端部のテーパ角度αは、前記取付孔の軸線に対する前記入口テーパ部のテーパ角度βと等しいかそれより小さいことが好ましい。
ロケーションピンのテーパ角度αが、取付孔の入口テーパ部のテーパ角度βと等しいかそれより小さいと、入口テーパ部でロケーションピンの先端部を安定して支持することが出来る。

前記テーパ角度αは20〜30°の範囲であり、前記テーパ角度βは35〜45°の範囲であることが好ましい。

前記凸部は、前記入口テーパ部に隣接し、前記凸部の円周方向の厚さが前記取付孔の入口から離れるに従い大きくなる厚さテーパ部を有することが好ましい。
厚さテーパ部の円周方法の厚さが次第に厚くなると、入口に近い部分は厚さが薄いので、タッピング開始時のトルクを低くすることが出来る。

前記凸部は、前記厚さテーパ部に隣接し、前記凸部の周方向の厚さが一定である一定凸部を有することが好ましい。

前記凸部の前記厚さテーパ部の内径と、前記一定凸部の内径とは同じであることが好ましい。
厚さテーパ部の内径と、一定凸部の内径とが同じであると、厚さテーパ部から一定凸部まで、同じ深さでネジを切ることが出来る。

前記ハウジングの前記取付孔は、前記ハウジングの円筒形のボス部に形成されていることが好ましい。
取付孔がハウジングの円筒形のボス部に形成されていると、適切な位置に取付孔を形成することが出来る。

本発明によれば、取付孔にセルフタッピングするときに、軸線がずれず傾かないように取付けることの出来るロケーションピンの取付構造を得ることができる。
また、低トルクでセルフタッピングにより取付けることの出来るロケーションピンの取付構造を得ることができる。

従来の自動車用リアランプの要部の断面図である。 本発明の実施形態によるロケーションピンを使用して取付けた自動車用リアランプの要部の断面図である。 本発明の実施形態によるロケーションピンの斜視図である。 図３のロケーションピンの正面図である。 図３のロケーションピンの左側面図である。 図３のロケーションピンの図５のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３のロケーションピンの図６のＢ部分の拡大断面図である。 図３のロケーションピンを取付けるハウジングのボス部分の斜視図である。 図８のボス部分の左側面図である。 図８のボス部分の図９のＣ-Ｃ線に沿った断面図である。 図３のロケーションピンを図８のボス部分の取付孔にセットした状態の断面図である。 図１１のボス部分の取付孔の入口付近の拡大断面図である。 図１１の状態からロケーションピンを取付孔にねじ込んだ状態の断面図である。

以下、本発明の実施形態によるロケーションピンの取付構造について説明する。図２は、本発明の実施形態によるロケーションピンを使用して取付けた自動車用リアランプの要部の断面図である。本発明の実施形態によるロケーションピンは、図２に示すようなリアランプに使用する。

リアランプ31はハウジング32を有する。ハウジング32の幅方向の端部には、円筒形のボス20が設けられている。ボス20には、取付孔20aが形成されている。ボス20の取付孔20aには、雌ネジ加工されていない。
ロケーションピン10は金属材料または硬質樹脂で形成されている。ロケーションピン10は、ピン部10aとネジ部16とで構成される。ハウジング32のボス20の取付孔20aに、ロケーションピン10のネジ部16をセルフタッピングネジとしてねじ込むことにより、取付孔20aに固定され、ハウジング32への取り付けが行われる。

車体35側には、ロケーションピン10のピン部10aを受入れるためのソケット36が設けられる。ロケーションピン10のピン部10aを車体35側に設けられたソケット36に嵌め込むことにより、ロケーションピン10はソケット36に固定される。こうして、リアランプ31のハウジング32は、車体35に固定される。

次に、ロケーションピン10と、ボス部分20の取付孔20aについて詳しく説明する。
図３は、本発明の実施形態によるロケーションピン10の斜視図である。図４はロケーションピン10の正面図、図５は左側面図、図６は図５のＡ-Ａ線に沿った断面図である。

図３〜６に示すように、ロケーションピン10は、軸線La方向の中央部に基部11を有する。基部11は、図５の左側面図に示すように、ほぼ六角柱の形であり、ロケーションピン10の他の部分より径方向寸法が大きい。基部11をスパナ等で回転させて、ロケーションピン10をボス部分20の取付孔20aにねじ込むことが出来るようになっている。

図４の正面図で、ロケーションピン10の基部11の左側は、車体側のソケット36にはめ込むためのピン部10aである。ピン部10aは、基部11から軸線方向に延びる円柱形の円柱部12と、円柱部12からテーパが付いて径が小さくなり、円柱形の径小部13と、径小部13からテーパが付いて径が大きくなり、円錐形の頭部14とを有する。ソケット36の内側の形状は、ピン部と相補的な形状であり、ピン部10aをソケット36に挿入すると、頭部14がソケット36の内径にはめ込まれ、ソケット36の内側の凸部により径小部13が押えられて、ロケーションピン10はソケット36から抜けないようになる。

図４の正面図で、ロケーションピン10の基部11の右側は、リアランプのハウジングのボス部分20の取付孔20aにねじ込むためのネジ部16である。ネジ部16は、基部11から軸方向に延び、ネジ山が形成されている。ネジ部16の先端部は、ネジ部16に隣接して、先端が細くなるようにテーパが付いた先端部17である。
図６の断面図に示すように、先端部17のネジ山の谷部は、ネジ部16のネジ山の谷部を結んだ線（軸線La方向）から、角度αのテーパが付いている。ネジ山は一定の高さなので、先端部17のネジ山の頂部を結んだ線も、角度αのテーパが付いている。先端部17のネジ山の頂部が、入口テーパ部22に接するので、ネジ山の頂部を結んだ線のテーパ角度が重要である。角度αは20〜30°の範囲が好ましい。一実施例では、角度αは約25°である。

図７は、ロケーションピン10の図６のネジ部16のＢ部分の拡大断面図である。図７の断面において、ネジ部16は、直線状の谷部16aと、ネジ山16bとからなる。ネジ山16bの２つの斜面のなす角度γは、約60°である。

図８は、本発明の実施形態によるリアランプ31のハウジング32のボス部分20の斜視図である。図９はボス部分20の左側面図、図１０はボス部分20の図９のＣ-Ｃ線に沿った断面図である。ボス部分20の取付孔20aには、ロケーションピン10がねじ込まれて、固定される。

ボス部分20は、全体として円筒形であり、ロケーションピン10をねじ込むための取付孔20aが形成されている。ボス部分20の軸線をlbとする。本発明の実施形態では、ボス部分20は円筒形として示すが、ボス部分20は円筒形に限定されない。ハウジング32の一部として、ロケーションピン10をねじ込む取付孔20aを形成することが出来る形状であればよい。

図１０において、ボス部分20の左側の端面は、ボス端面21である。ボス端面21から、ボス部分20の軸線Lbに沿って、ロケーションピン10のネジ部16をねじ込むための取付孔20aが形成されている。取付孔20aは、円周方向に凸部と溝25とが交互に形成されている。凸部は、半径方向にテーパが付いた入口テーパ部22と、円周方向にテーパが付いた厚さテーパ部23と、方向にテーパが付いていない一定凸部24とからなる。凸部の厚さテーパ部23と一定凸部24との内径はD2であり、溝25の部分の内径はD1である。一実施例では、D1＝7.5ｍｍ、D2＝5.5ｍｍである。

図９の左側面図に示すように、本発明の実施形態では、軸線Lb方向に延びる８本の凸部と８本の溝25が交互に配置されている。凸部と溝25の数は、８本に限定されず、任意の数とすることが出来る。
溝25を設けると、溝25の部分はネジ切りする必要がないので、セルフタッピングするときのトルクが低下し、セルフタッピングを容易に行うことが出来る。

ボス部分20の取付孔20a内のボス端面21に近い凸部の部分は、取付孔20aの入口から奥へ行くにつれて内径が小さくなる半径方向のテーパが付いた入口テーパ部22である。入口テーパ部22は、軸線Lbに対して角度βのテーパが付いている。角度βは、35〜45°の範囲が好ましい。一実施例では、角度βは約40°である。

入口テーパ部22の軸線Lbからのテーパ角度βは、ロケーションピン10の先端部17の軸線Laからのテーパ角度αと等しいかそれより大きい。即ち、α≦βである。
入口テーパ部22は角度αと等しいかそれより大きい角度βのテーパが付いているので、ロケーションピン10の角度αのテーパが付いた先端部17を取り囲むように支持することが出来、セルフタッピングを開始するとき、ロケーションピン10が傾くのを防止することが出来る。また、ロケーションピン10の軸線Laと、ボス部分20の軸線Lbとがずれるのを防止することが出来る。

凸部の入口テーパ部22の奥は、厚さテーパ部23である。厚さテーパ部23は、円周方向の厚さが、図１０の右方へ行くに従って厚くなるようにテーパが付いている。
厚さテーパ部23に隣接して、半径方向のテーパも円周方向のテーパも付いていない一定凸部24が設けられている。
厚さテーパ部23と一定凸部24との内径は、D2で一定である。

一実施例では、入口テーパ部22の外側（直径D1）での円周方向幅w1は1ｍｍ、内側（直径D2）での円周方向幅w2は0.6ｍｍである。一定凸部24の外側での円周方向幅w3は1.75ｍｍ、内側での円周方向幅w4は1.2ｍｍである。
入口テーパ部22の軸線Lb方向長さは1.2ｍｍ、厚さテーパ部23の長さは6.3ｍｍ、一定凸部24の長さは5.0ｍｍである。入口テーパ部22、厚さーパ部23、一定凸部24の合計長さは12.5ｍｍである。
厚さテーパ部23を設けると、入口に近い部分は厚さテーパ部23の厚さが薄いので、タッピング開始時のトルクを低くすることが出来、より簡単にネジ切りすることが出来る。

図１１は、ロケーションピン10の先端部17が、ボス部分20の取付孔20aの入口テーパ部22に当接するように、ロケーションピン10をセットした状態の断面図である。図１２は、図１１のボス部分20の取付孔20aの入口付近の拡大断面図である。
図６を参照して前述したように、ロケーションピン10の先端部17のネジ山の谷を結ぶ線（及び、ネジ山の頂部を結ぶ線）は、ロケーションピン10の軸線Laから角度αのテーパが付いている。ボス部分20の凸部の入口テーパ部22は、軸線Lbに対して角度βのテーパが付いている。そのため、ロケーションピン10の軸線Laは、ボス部20の取付孔20aの軸線Lbからずれにくく、また軸線Lbから傾きにくい。

図１１の状態から、ロケーションピン10をボス部20の取付孔20aにねじ込んでいく。取付孔20aの入口に近い部分は、厚さテーパ部23の厚さが薄いので、低いトルクでタッピングを開始することが出来る。
ロケーションピン10のネジ部16は、ボス部20の取付孔20aの入口テーパ部22、厚さテーパ部23、一定凸部24にセルフタッピングしながら、ねじ込まれていく。

図１３は、図１１の状態からロケーションピン10をボス部20の取付孔20aにねじ込んで固定した状態の断面図である。
ロケーションピン10の基部11のネジ部16側端面が、ボス部20のボス端面21に接する位置でねじ込みは終わり、ロケーションピン10は、リアランプのハウジングのボス部20に結合される。

図２に示すように、こうしてハウジングに取付けられたロケーションピン10のピン部10aは、車体35側のソケット36にはめ込まれて、リアランプ31は、車体35に取付けられる。

本発明の実施形態によれば、取付孔にセルフタッピングするときに、軸線がずれないように、また傾かないように、ロケーションピンを取付けることが出来る。
また、低いトルクで、ロケーションピンを取付けることが出来る。

1 車両用燈具
2 ハウジング
3 ボス
3a 取付孔
4 ロケーションピン
4a ピン部
4b ネジ部
5 車体
6 ソケット
10 ロケーションピン
10a ピン部
11 基部
12 円柱部
13 径小部
14 頭部
16 ネジ部
17 先端部
20 ボス部分
20a 取付孔
21 ボス端面
22 入口テーパ部
23 厚さテーパ部
24 一定凸部
25 溝
31 リアランプ
32 ハウジング
35 車体
36 ソケット

Claims (6)

1. 車両用ランプのハウジングを車体に取付けるのに使用するロケーションピンの取付構造であって、
   前記ハウジングに結合し、取付孔が形成されたボスと、
   前記車体側のソケットに挿入するピン部と、前記ボスの前記取付孔にねじ込むネジ部と、ピン部とネジ部の間の基部とを有する前記ロケーションピンと、を備え、
   前記ロケーションピンの前記ネジ部は、先端が細くなるテーパが付いた先端部を有するセルフタッピングネジであり、
   前記取付孔には、前記取付孔の軸線方向に延びる複数の凸部と、複数の溝とが、円周方向に交互に形成され、
   前記凸部は、前記取付孔の入口から奥へ行くに従い内径が小さくなるテーパが付いた入口テーパ部を有し、
   前記ロケーションピンの軸線に対する前記先端部のテーパ角度αは、前記取付孔の軸線に対する前記入口テーパ部のテーパ角度βと等しいかそれより小さいことを特徴とするロケーションピンの取付構造。
2. 請求項１に記載の取付構造であって、
   前記テーパ角度αは20〜30°の範囲であり、
   前記テーパ角度βは35〜45°の範囲であることを特徴とするロケーションピンの取付構造。
3. 車両用ランプのハウジングを車体に取付けるのに使用するロケーションピンの取付構造であって、
   前記ハウジングに結合し、取付孔が形成されたボスと、
   前記車体側のソケットに挿入するピン部と、前記ボスの前記取付孔にねじ込むネジ部と、ピン部とネジ部の間の基部とを有する前記ロケーションピンと、を備え、
   前記ロケーションピンの前記ネジ部は、先端が細くなるテーパが付いた先端部を有するセルフタッピングネジであり、
   前記取付孔には、前記取付孔の軸線方向に延びる複数の凸部と、複数の溝とが、円周方向に交互に形成され、
   前記凸部は、前記取付孔の入口から奥へ行くに従い内径が小さくなるテーパが付いた入口テーパ部を有し、
   前記凸部は、前記入口テーパ部に隣接し、前記凸部の円周方向の厚さが前記取付孔の入口から離れるに従い大きくなる厚さテーパ部を有することを特徴とするロケーションピンの取付構造。
4. 請求項３に記載の取付構造であって、
   前記凸部は、前記厚さテーパ部に隣接し、前記凸部の周方向の厚さが一定である一定凸部を有することを特徴とするロケーションピンの取付構造。
5. 請求項４に記載の取付構造であって、
   前記凸部の前記厚さテーパ部の内径と、前記一定凸部の内径とは同じであることを特徴とするロケーションピンの取付構造。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載の取付構造であって、
   前記ハウジングの前記取付孔は、前記ハウジングの円筒形のボス部に形成されていることを特徴とするロケーションピンの取付構造。

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