JP6156294B2 - 締結構造 - Google Patents

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    • F16B5/02Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

Description

本発明は、樹脂部材を金属部材に締結固定するための締結構造に関する。
下記特許文献1に記載の部品締結構造では、インナパネルの貫通孔内に円筒状のカラー部材が装着されるようになっている。また、インナパネルの内縁部には環状凸部が突設されている。一方、金属製のボルトには円形状のフランジ部が同軸的に設けられており、当該フランジ部は、環状凸部に当接可能とされている。この環状凸部には、ボルトの締結時に、フランジ部の下面が密着するようになっている。この他にも下記特許文献2、3において、金属部材と樹脂部材との締結構造に関する技術が開示されている。
特開2012−251583号公報 特開2007−263300号公報 特開2008−304023号公報
しかしながら、これらの先行技術において、金属部材と樹脂部材との間に水分やほこり等が浸入しやすい環境下では、金属部材と樹脂部材との間のシール性に対してさらなる改善の余地がある。
本発明は上記事実を考慮し、金属部材と樹脂部材との間においてシール性を向上させることができる締結構造を得ることが目的である。
請求項1に記載の締結構造は、締結具が挿通される第1貫通孔が形成された板状の金属部材と、前記金属部材に重ね合わされ、前記第1貫通孔よりも大径の第2貫通孔が形成され、前記締結具によって前記金属部材に締結される板状の樹脂部材と、前記第2貫通孔へ挿入されると共に前記締結具が挿通される第3貫通孔が形成された筒部と、前記筒部が前記第2貫通孔へ挿入された状態で前記樹脂部材に対向して配置されるフランジ部と、を含んで構成された金属製のカラーと、前記カラーに一体的に設けられると共に前記フランジ部と前記樹脂部材との間に配置され、当該フランジ部の外周面と前記樹脂部材との対向面である下面とを覆う弾性部材と、を有する締結構造であって、前記弾性部材において、前記樹脂部材側へ向かって突出し、前記締結具によって前記金属部材に前記樹脂部材が締結された状態で前記樹脂部材に対して圧接される圧接部が設けられており、前記カラーにおいて、前記フランジ部の前記樹脂部材と対向する位置に当該樹脂部材側へ向かって突出すると共に先端部が前記樹脂部材側へ向かって凸形状とされた凸部が前記フランジ部の下面に形成されており、前記圧接部と前記凸部とは、前記締結具による締結力が作用する方向から見て重なった位置に設けられている
請求項1に記載の締結構造では、板状の金属部材に板状の樹脂部材が重ね合わされ、締結具によって互いに締結されている。当該金属部材には、締結具が挿通される第1貫通孔が形成されており、樹脂部材には、第1貫通孔よりも大径の第2貫通孔が形成されている。第2貫通孔には、金属製のカラーの一部を構成する筒部が挿入可能とされており、当該筒部が第2貫通孔へ挿入された状態で、フランジ部は樹脂部材に対向して配置される。
ここで、カラーには弾性部材が一体的に設けられている。この弾性部材は、カラーのフランジ部と樹脂部材との間に配置され、フランジ部の外側面(丸状、角状、波状等)と樹脂部材との対向面を覆っている。これにより、金属部材と樹脂部材の間に水分やほこり等が浸入することを抑制・防止することができる。なお、ここでの「一体的」には、カラーと弾性部材とが、一体成形により一体化された場合以外に、圧入や接着剤等により一体化された場合も含まれる。
さらに、上記構成では、締結具によって金属部材に樹脂部材が締結された状態で樹脂部材に対して圧接される圧接部が弾性部材に形成されているため、当該圧接部を介してカラーと樹脂部材との間でシール性を向上させることができる。
さらに、上記構成では、カラーのフランジ部において、樹脂部材と対向する位置に当該樹脂部材側へ向かって突出する凸部が形成されているため、当該凸部を介して弾性部材を樹脂部材に押し付けることができる。これにより、カラーと樹脂部材との間でシール性をさらに向上させることができる。
さらに、上記構成では、カラーの弾性部材側に形成された圧接部とカラーのフランジ部側に形成された凸部とは締結具による締結力が作用する方向から見て重なった位置に設けられているため、締結具によって金属部材に樹脂部材が締結された状態で、カラーの凸部により弾性部材に対して押しつけ力が作用する。
これにより、当該圧接部による樹脂部材への圧接力が増大し、例えば、圧接部と凸部とが締結具による締結力が作用する方向から見てずれた位置に設けられた場合と比較して、カラーと樹脂部材との間でシール性をさらに向上させることができる。
請求項2に記載の締結構造は、請求項1に記載の締結構造において、前記弾性部材において前記締結具によって前記金属部材に前記樹脂部材が締結された状態で前記樹脂部材に対して圧接される圧接部は前記第2貫通孔周りに連続して形成されている。
請求項2に記載の締結構造では、カラーの弾性部材側に形成された圧接部が、樹脂部材に形成された第2貫通孔周りに連続して形成されているため、当該圧接部を介してカラーと樹脂部材との間でシール性をさらに向上させることができる。
請求項3に記載の締結構造は、請求項1に記載の締結構造において、前記弾性部材において前記締結具によって前記金属部材に前記樹脂部材が締結された状態で前記樹脂部材に対して圧接される圧接部は前記第2貫通孔周りに断続的に形成されている。
請求項3に記載の締結構造では、カラーの弾性部材に形成された圧接部が、樹脂部材に形成された第2貫通孔周りに断続的に形成されることにより、カラーと樹脂部材との間で、締結具による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる。
請求項4に記載の締結構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の締結構造において、前記カラーにおいて前記フランジ部の前記樹脂部材と対向する位置に当該樹脂部材側へ向かって突出する凸部は、前記第2貫通孔周りに連続して形成されている。
請求項4に記載の締結構造では、カラーのフランジ部に形成された凸部が樹脂部材に形成された第2貫通孔周りに連続して形成されているため、当該凸部を介してカラーと樹脂部材との間でシール性をさらに向上させることができる。
請求項5に記載の締結構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の締結構造において、前記カラーにおいて前記フランジ部の前記樹脂部材と対向する位置に当該樹脂部材側へ向かって突出する凸部は、前記第2貫通孔周りに断続的に形成されている。
請求項5に記載の締結構造では、カラーのフランジ部に形成された凸部が樹脂部材に形成された第2貫通孔周りに断続的に形成されることにより、カラーと樹脂部材との間で、締結具による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる。
請求項6に記載の締結構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の締結構造において、前記弾性部材は、前記フランジ部の外側面を回り込み前記締結具と接触する領域まで延在されている。
請求項6に記載の締結構造では、弾性部材は、カラーのフランジ部の外側面から締結具と接触する領域まで延在されているため、当該フランジ部と締結具との間にも弾性部材が設けられることになる。このため、カラーと締結具との間へ水分やほこり等が浸入するのを抑制・防止することができる。
請求項7に記載の締結構造は、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の締結構造において、前記弾性部材が前記カラーに一体成形されている。
請求項7に記載の締結構造では、弾性部材がカラーに一体成形されているため、例えば、カラーに弾性部材を圧入する場合と比較して、製造コストが削減される。
請求項8に記載の締結構造では、請求項6に記載の締結構造において、前記フランジ部の上面には、前記筒部の外周面よりも外側において、前記フランジ部の上面よりも一段下がって形成された落とし込み部が設けられており、前記フランジ部の前記落とし込み部、前記フランジ部の外周面及び前記フランジ部の下面が前記弾性部材によって覆われている。
請求項1記載の本発明に係る締結構造は、金属部材と樹脂部材との間においてシール性を向上させることができる、という優れた効果を有する。また、カラーの弾性部材に形成された圧接部を介して、カラーと樹脂部材との間で締結具による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる、という優れた効果を有する。また、カラーのフランジ部に形成された凸部を介して、カラーと樹脂部材との間で締結具による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる、という優れた効果を有する。また、カラーのフランジ部に形成された凸部及び弾性部材に形成された圧接部を介して、カラーと樹脂部材との間でせん断方向における相対移動をさらに規制することができる。
請求項2記載の本発明に係る締結構造は、カラーの弾性部材に形成された圧接部を介して、カラーと樹脂部材との間でシール性をさらに向上させることができる、という優れた効果を有する。
請求項3記載の本発明に係る締結構造は、カラーの弾性部材に形成された圧接部を介して、カラーと樹脂部材との間で締結具による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる、という優れた効果を有する。
請求項4記載の本発明に係る締結構造は、カラーのフランジ部に形成された凸部及び弾性部材を介して、カラーと樹脂部材との間でシール性をさらに向上させることができる、という優れた効果を有する。
請求項5記載の本発明に係る締結構造は、カラーのフランジ部に形成された凸部及び弾性部材を介して、カラーと樹脂部材との間で、締結具による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる、という優れた効果を有する。
請求項6記載の本発明に係る締結構造は、カラーの弾性部材を介して、カラーと締結具との間へ水分やほこり等が浸入するのを抑制・防止することができる、という優れた効果を有する。
請求項7記載の本発明に係る締結構造は、コストダウンを図ることができる、という優れた効果を有する。
第1の実施形態に係る締結構造を示す断面図である。 第2の実施形態に係る締結構造を示す断面図である。 第2の実施形態に係る締結構造の変形例(1)を示す断面図である。 第2の実施形態に係る締結構造の変形例(2)を示す断面図である。 比較例を示す図2に対応する断面図である。
以下、図面を用いて、本発明に係る締結構造の一実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、各図において、矢印UPを上方向とし、それを基準に「上」「下」を付加して説明する場合があるが、「上」「下」を付加した説明によって、各部の方向が限定されるものではない。
<第1実施形態>
(締結構造の構成)
まず、第1実施形態に係る締結構造について説明する。図1には、第1実施形態に係る締結構造10における断面図が示されている。この図に示されるように、締結構造10は、板状を成す金属部材12と、当該金属部材12の上に重ね合わされた板状の樹脂部材14と、を備えている。金属部材12には、第1貫通孔としての円形の貫通孔12Aが形成されており、貫通孔12A内にはフランジボルト22の軸部22Aが挿通される。
一方、樹脂部材14には、貫通孔12Aよりも大径となるように設定された第2貫通孔としての円形の貫通孔14Aが形成されており、貫通孔14A内には、金属製のカラー16に設けられた筒部18が挿入可能とされている。筒部18には、締結具としてのフランジボルト22の軸部22Aが挿通される第3貫通孔としての貫通孔18Aが形成されている。
また、筒部18の上端部からは、当該筒部18の外側へ向かって円板状のフランジ部20が張り出しており、当該フランジ部20は樹脂部材14の上面14Bに対向して配置されている。そして、フランジ部20の上面20Aには、フランジボルト22のフランジ部22Bの下面22B1が当接可能とされている。また、カラー16には、フランジ部20の外側面としての外周面20B及び樹脂部材14との対向面としての下面20Cを覆うようにして、一端が開口された有底筒状の弾性部材としてのシールゴム24が一体に成形されている(後述する)。
金属部材12の下面12Bには、貫通孔12Aの同軸上にウェルドナット26が設けられており、カラー16の貫通孔18A及び金属部材12の貫通孔12Aを通過してフランジボルト22の軸部22Aが螺合可能とされている。
ここで、樹脂部材14の上面14B(金属部材12の反対側の面)には、フランジボルト22のフランジ部22Bの下方に位置する貫通孔14A側において、突起部28が、貫通孔14A周りを周方向に沿って連続して形成されている。この突起部28は、上下方向に沿って切断された断面形状が三角形状を成している。
(締結構造の作用・効果)
図1に示されるように、本実施形態では、上述のように、カラー16におけるフランジ部20の外周面20B及び下面20Cには、シールゴム24が一体成形されている。また、樹脂部材14の上面14Bには、フランジボルト22のフランジ部22Bの下方に位置する貫通孔14A側において、突起部28が、貫通孔14A周りを周方向に沿って連続して形成されている。
金属部材12の貫通孔12Aと樹脂部材14の貫通孔14Aとが略同軸上に配置された状態で、金属部材12と樹脂部材14とが重ね合わされる。また、筒部18の貫通孔18Aと金属部材12の貫通孔12Aとが略同軸上に配置されるようにカラー16が樹脂部材14の貫通孔14A内に配置されている。
この状態で、フランジボルト22を金属部材12の下面12Bに設けられたウェルドナット26に螺合させる。フランジボルト22及びウェルドナット26によって金属部材12に樹脂部材14が締結された状態で、フランジボルト22の締結力により、カラー16に設けられたシールゴム24が樹脂部材14に圧接されると共に、樹脂部材14の突起部28がシールゴム24に食い込む。このように、シールゴム24の圧接力により、金属部材12と樹脂部材14との間のシール性が向上する。
特に、樹脂部材14の材料として、繊維強化樹脂が用いられた場合、例えば、図示はしないが、金属製のカラーに繊維強化樹脂に当接する突起部を設けたとしても、当該繊維強化樹脂の強度が高く、突起部が繊維強化樹脂に食い込まない場合がある。この場合、金属部材と樹脂部材との間でシール性を確保することが難しい。
しかし、本実施形態では、カラー16に設けられたシールゴム24に樹脂部材14の突起部28が食い込むようになっているため、上記のような問題は生じない。したがって、樹脂部材14の材料として、繊維強化樹脂が用いられた場合、本実施形態における構成は効果的である。
また、カラー16におけるフランジ部20の外周面20B及び下面20Cは、シールゴム24によって覆われている。つまり、本実施形態では、フランジ部20の下面20Cの縁部20C1を回り込んだ状態で、当該フランジ部20の外周面20Bが覆われる。このため、例えば、図示はしないが、単にフランジ部の下面がシールゴムによって覆われた場合と比較して、本実施形態における締結構造10によれば、金属部材12と樹脂部材14との間へ水分やほこり等が浸入することを抑制・防止することができる。
また、上記のように、本実施形態では、フランジボルト22及びウェルドナット26によって金属部材12に樹脂部材14が締結された状態で、樹脂部材14の突起部28がシールゴム24に食い込むように設定されている。これにより、樹脂部材14の板厚がクリープ変形により減少した場合でも、樹脂部材14とカラー16との間のガタツキを抑制又は防止することができる。
さらに、例えば、樹脂部材14の材料として、カーボンが含まれた繊維強化樹脂を用いた場合、当該樹脂部材14が金属と接触すると電食が発生する可能性がある。しかし、本実施形態では、金属製のカラー16と樹脂部材14とは直接接触しないため、電食の問題が生じない。
また、本実施形態では、フランジボルト22及びウェルドナット26によって金属部材12に樹脂部材14が締結された状態で、シールゴム24に食い込む突起部28が樹脂部材14に形成されている。このため、樹脂部材14の突起部28を介してシールゴム24との間でせん断方向(フランジボルト22における締結方向に対して直交する方向)における相対移動を規制することができる。ここで、シールゴム24はカラー16と一体的に設けられているため、結果的に、カラー16と樹脂部材14との間で当該せん断方向における相対移動を規制することができる。
さらにまた、本実施形態では、突起部28が、貫通孔14A周りを周方向に沿って連続して形成されているため、当該突起部28を介して金属部材12と樹脂部材14との間のシール性をさらに向上させることができる。
また、突起部28は、上下方向に沿って切断された断面形状が三角形状を成している。このため、シールゴム24に対する食い込み性が良い。
ところで、例えば、カラーにシールゴムを一体化させる場合、カラーにシールゴムを圧入させるとする。この場合、圧入装置が必要になり、設備コストが増大してしまう。また、カラーにシールゴムを接着させる場合は、接着剤のコストに加え、接着工程が必要になるため、設備コストが増大してしまう。これに対して、本実施形態では、インサート成形などによりカラー16に対してシールゴム24を一体成形させるため、上記のような問題が生じない。したがって、低コストで量産することができる。
(その他の実施形態)
本実施形態では、図1に示すカラー16に形成されたフランジ部20の形状は、円板状を成しているが、特に円板状に限るものではなく、角状、波形状に張り出しても良い。そして、フランジ部20の形状に合わせてシールゴム24の外形は形成されることになる。
また、本実施形態では、カラー16に対してシールゴム24を一体成形させることによって、低コストで量産することができるという効果が得られる。しかし、本発明では、カラー16に対してシールゴム24が一体的に設けられていれば良い。このため、既存のカラーを利用するという観点から、当該カラーにシールゴムを圧入又は接着させることによってカラーにシールゴムを一体化させても良いのは勿論のことである。
また、本実施形態では、カラー16におけるフランジ部20の外周面20B及び下面20Cは、シールゴム24によって覆われているが、当該シールゴム24は必ずしもフランジ部20の外周面20Bの全域及び下面20Cの全域に亘って形成される必要はない。例えば、少なくともフランジ部20の下面20Cの縁部20C1を含み、外周面20Bの一部、下面20Cの一部がシールゴム24で覆われるようにしても良い。
さらに、本実施形態では、突起部28は貫通孔14A周りを周方向に沿って連続して形成されている。つまり、当該突起部28は一重に形成されているが、二重、三重に形成されても良い。また、本発明では、樹脂部材14とシールゴム24との間でシール性を確保することができれば良い。このため、例えば、図示はしないが、突起部28に限らず、樹脂部材14に溝部を設け、シールゴム24には、当該溝部内に嵌る凸部が形成されても良い。
さらに、本実施形態における突起部28は、上下方向に沿って切断された断面形状が三角形状を成すことで、シールゴム24に対する食い込み性を向上させている。しかし、当該突起部28の断面形状は三角形状に限るものではない。例えば、台形状を成していても良い。
また、本実施形態では、突起部28は貫通孔14A周りを周方向に沿って連続して形成されているが、当該突起部28は断続的に形成されても良い。突起部28が断続的に形成されることにより、カラー16と樹脂部材14との間で、フランジボルト22による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる。
さらに、突起部28は、フランジボルト22のフランジ部22Bの下方に設けられているが、フランジボルト22による締結力は、カラー16を介して伝達されるため、少なくともカラー16の下方に設けられていれば良い。
また、締結具の一例として、本実施形態では、フランジボルト22について説明したが、必ずしもフランジボルト22である必要はなく、六角ボルトでも良い。また、当該六角ボルトを用いる際、ワッシャーや座金を用いても良い。
さらに、本実施形態では、金属部材12の下面12Bにウェルドナット26が設けられているが、必ずしもウェルドナット26である必要はない。
<第2実施形態>
(締結構造の構成)
次に、第2実施形態に係る締結構造について説明する。図2には、第2実施形態に係る締結構造30における断面図が示されている。なお、上記第1実施形態と略同じ作用を有する部材には同じ符号を付して詳細な説明(作用も含む)は省略する。
図2に示されるように、この締結構造30は、第1実施形態と同様、板状の金属部材12の上に板状の樹脂部材32が重ね合わされており、樹脂部材32には、金属部材12に形成された貫通孔12Aよりも大径となるように設定された円形の貫通孔32Aが形成されている。貫通孔32A内には、金属製のカラー34に設けられた筒部36が挿入可能とされている。筒部36には第3貫通孔としての貫通孔36Aが形成されており、当該貫通孔36Aには、締結具としてのフランジボルト40の軸部40Aが挿通されている。
また、筒部36の上端部からは、当該筒部36の外側へ向かって円板状のフランジ部38が張り出しており、当該フランジ部38は樹脂部材32の上面32Bに対向して配置されている。そして、フランジ部38の上面38Aには、フランジボルト40の頭部40Bの下面40B1が当接可能とされている。
また、フランジ部38の上面38Aには、筒部36の外周面36Bよりも外側において、落とし込み部42が設けられており、フランジ部38の上面38Aよりも一段下がって形成されている。さらに、フランジ部38の下面38Cには、フランジ部38の外縁部に樹脂部材32側へ向かって突出する凸部44が樹脂部材32の貫通孔32A周りを周方向に沿って連続して形成されている。この凸部44の先端側は、樹脂部材32側へ向かって凸形状となっており、その先端部が曲率を有している。なお、この凸部44は、上下方向に沿って切断された断面形状が、半円状、三角形状、台形状などを成していてもよい。
カラー34には、フランジ部38の落とし込み部42、フランジ部38の外側面としての外周面38B及びフランジ部38の下面38Cを覆うようにして、略筒状の弾性部材としてのシールゴム46が一体に成形されている。つまり、本実施形態では、シールゴム46はカラー34のフランジ部38の外周面38Bからフランジボルト40の頭部40Bと対向(接触)する領域まで延在されている。
そして、シールゴム46は、フランジ部38の落とし込み部42を覆った状態で、シールゴム46の上面46Aがフランジ部38の上面38Aよりも低くならないように設定されている。つまり、シールゴム46の上面46Aがフランジボルト40の頭部40Bの下面40B1に確実に当接するように設定されている。
また、シールゴム46の外縁部には、樹脂部材32側へ向かって突出する圧接部48が、樹脂部材32の貫通孔32A周りを周方向に沿って連続して形成されている。圧接部48は、フランジボルト40及びウェルドナット26の締結力が作用する方向から見てカラー34のフランジ部38に形成された凸部44と重なった位置に形成されている。圧接部48の先端側は、樹脂部材32側へ向かって凸形状となっており、その先端部が曲率を有している。なお、この圧接部48は、上下方向に沿って切断された断面形状が、半円状、三角形状、台形状などを成していてもよく、また、当該圧接部48の形状と凸部44の形状は必ずしも同じである必要はない。
なお、圧接部48において、仮想線で示す部分は、フランジボルト40及びウェルドナット26の締結力によって樹脂部材32の上面32Bに押圧され弾性変形する。つまり、圧接部48は、フランジボルト40及びウェルドナット26によって金属部材12に樹脂部材32が締結された状態で弾性変形して、樹脂部材32に対して弾性的に圧接される。
(締結構造の作用・効果)
図2に示されるように、カラー34に設けられたシールゴム46に形成された圧接部48は、フランジボルト40及びウェルドナット26によって金属部材12に樹脂部材32が締結された状態で、樹脂部材32に押圧され弾性変形する。
このため、フランジボルト40及びウェルドナット26による締結力により、カラー34に設けられたシールゴム46が樹脂部材32に圧接されると共に、シールゴム46の圧接部48が樹脂部材32に対して弾性的に圧接される。このように、シールゴム24の圧接力により、金属部材12と樹脂部材32との間のシール性が向上する。
また、シールゴム46の圧接部48が樹脂部材32に対して弾性的に圧接されることによって、カラー34と樹脂部材32との間でフランジボルト40及びウェルドナット26による締結方向に対して直交するせん断方向における相対移動を規制することができる。
さらに、本実施形態では、カラー34におけるフランジ部38の落とし込み部42、フランジ部38の外側面としての外周面38B及びフランジ部38の下面38Cは、シールゴム24によって覆われている。
すなわち、本実施形態では、フランジ部38の下面38Cの縁部38C1を回り込んだ状態で、当該フランジ部38の外周面38Bが覆われる。このため、例えば、図示はしないが、単にフランジ部の下面がシールゴムによって覆われた場合と比較して、本実施形態における締結構造30によれば、カラー34と樹脂部材32との間に水分やほこり等が浸入するのを抑制・防止することができる。
さらに、本実施形態では、シールゴム46はカラー34のフランジ部38の外周面38Bからフランジボルト40の頭部40Bと対向する領域まで延在されているため、当該フランジ部38とフランジボルト40の頭部40Bとの間にもシールゴム46が設けられることになる。このため、カラー34とフランジボルト40との間に水分やほこり等が浸入するのを抑制・防止することができる。
また、上記のように、本実施形態では、フランジボルト40及びウェルドナット26によって金属部材12に樹脂部材14が締結された状態で、シールゴム46の圧接部48が樹脂部材32に対して弾性的に圧接されるように設定されている。これにより、樹脂部材32の板厚がクリープ変形により減少した場合でも、樹脂部材32とカラー34との間のガタツキを抑制又は防止することができる。
さらに、樹脂部材32の材料として、カーボンが含まれた繊維強化樹脂を用いた場合、第1実施形態において説明したように、当該繊維強化樹脂が金属と接触すると電食が発生する可能性がある。具体的には、例えば、図5に示されるように、金属製のカラー100に繊維強化樹脂102に当接する突起部100Aを設ける。そして、フランジボルト104及びウェルドナット106による締結力によって、当該突起部100Aを繊維強化樹脂102に食い込ませるようにした場合、繊維強化樹脂102の強度が高く、突起部100Aが繊維強化樹脂102に食い込まない場合がある。
カラー100及び金属部材108の表面には、腐食を防止するため予めED塗装(電食塗装)が施されているが、当該突起部100Aを繊維強化樹脂102に対して無理に食い込ませようとすると、このED塗装が剥がれてしまう可能性がある。この場合、当該繊維強化樹脂102とカラー100のとの接触によるガルバニック腐食(電食)が発生する可能性が生じる。
しかし、本実施形態では、図2に示されるように、金属製のカラー34と樹脂部材32との間にはシールゴム46が設けられているため、カラー34と樹脂部材32とは直接接触しない。このため、本実施形態では、当該電食の問題は生じない。
また、本実施形態では、カラー34のフランジ部38に形成された凸部44とシールゴム46に形成された圧接部48とは、フランジボルト40及びウェルドナット26による締結力が作用する方向から見て重なった位置に形成されている。このため、当該カラー34の凸部44を介して、シールゴム46を樹脂部材32に押し付けることができる。これにより、当該シールゴム46に形成された圧接部48による樹脂部材32への圧接力が増大する。
このため、例えば、圧接部48と凸部44とがフランジボルト40及びウェルドナット26による締結力が作用する方向から見てずれた位置に設けられた場合と比較して、カラー34と樹脂部材32との間でシール性をさらに向上させることができる。さらにまた、カラー34と樹脂部材32との間でせん断方向における相対移動をさらに規制することができる。なお、圧接部48と凸部44とがフランジボルト40及びウェルドナット26による締結力が作用する方向から見てずれた位置に設けられてもよいのは勿論のことである。
(その他の実施形態)
以上の実施形態では、主に非可動部材における締結構造について説明したが、可動部材を含む部材の締結構造においては、上記の実施形態に加え樹脂部材と金属部材の間に接着剤を塗布する場合がある。
(1)例えば、図3に示されるように、図示しない車両のバックドア等のヒンジ部において、可動側に適用される締結構造50では、室外51側に設けられた樹脂部材52とバックドア内部53側に設けられた樹脂部材54との間にカラー34が設けられ、水分やほこり等がバックドア内部53側に浸入してするのを抑制・防止するようになっている。さらに、フランジボルト60及びウェルドナット26によって、樹脂部材52、カラー34及び樹脂部材54に金属部材56が締結され、これらが一体となって、ドアの回動軸Pを中心に矢印方向へ回動移動する。そして、本実施形態では、樹脂部材54と金属部材56との間に接着剤58が設けられる。
ここでは、樹脂部材54と金属部材56との間を強固に固定させる必要があるため、フランジボルト60とウェルドナット26による締結力だけでなく、接着剤58によって、樹脂部材54と金属部材56との間で生じるせん断力に対して両者の相対移動を抑制又は防止する。
なお、当該接着剤58は、フランジボルト60とウェルドナット26による締結の前に、樹脂部材54と金属部材56との間で互いに仮止めすることができる。また、接着剤58の塗布領域の近傍には、接着剤58の塗布面56Aに対して凹設された溜まり部62を設けてもよい。これにより、余分な接着剤58が当該溜まり部62内へ流れ込むことになるが、当該溜まり部62は必ずしも必要ではない。
(2)また、上記の実施形態以外にも、図4に示されるように、図示しない車両のバックドアのダンパ部66に連結される締結ボルト70に適用可能である。この締結ボルト70を備えた締結構造72では、ダンパ部66の一部を構成するピストン68が軸方向(矢印方向)に沿って直線移動するため、締結ボルト70にはピストン68との連結部74を中心にモーメントが作用する。これにより、締結ボルト70とカラー34との間でせん断力が生じる可能性もある。このため、樹脂部材76と金属部材78との間に接着剤80が設けられ、カラー34を介して樹脂部材76と金属部材78との間で生じるせん断力に対して両者の相対移動を抑制又は防止する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
10 締結構造
12 金属部材
12A 貫通孔(第1貫通孔)
14 樹脂部材
14A 貫通孔(第2貫通孔)
16 カラー
18 筒部(カラー)
18A 貫通孔(第3貫通孔)
20 フランジ部(カラー)
20B 外周面(外側面)
20C 下面(樹脂部材との対向面)
22 フランジボルト(締結具)
24 シールゴム(弾性部材)
26 ウェルドナット(締結具)
28 突起部
30 締結構造
32 樹脂部材
32A 貫通孔(第2貫通孔)
34 カラー
36 筒部(カラー)
36B 外周面
36A 貫通孔(第3貫通孔)
38 フランジ部(カラー)
38B 外周面(外側面)
38C1 縁部(樹脂部材との対向面)
40 フランジボルト(締結具)
44 凸部
46 シールゴム(弾性部材)
48 圧接部
50 締結構造
52 樹脂部材
54 樹脂部材
56 金属部材
60 フランジボルト(締結具)
70 締結ボルト(締結具)
72 締結構造
76 樹脂部材
78 金属部材

Claims (8)

  1. 締結具が挿通される第1貫通孔が形成された板状の金属部材と、
    前記金属部材に重ね合わされ、前記第1貫通孔よりも大径の第2貫通孔が形成され、前記締結具によって前記金属部材に締結される板状の樹脂部材と、
    前記第2貫通孔へ挿入されると共に前記締結具が挿通される第3貫通孔が形成された筒部と、前記筒部が前記第2貫通孔へ挿入された状態で前記樹脂部材に対向して配置されるフランジ部と、を含んで構成された金属製のカラーと、
    前記カラーに一体的に設けられると共に前記フランジ部と前記樹脂部材との間に配置され、当該フランジ部の外周面前記樹脂部材との対向面である下面とを覆う弾性部材と、
    を有する締結構造であって、
    前記弾性部材において、前記樹脂部材側へ向かって突出し、前記締結具によって前記金属部材に前記樹脂部材が締結された状態で前記樹脂部材に対して圧接される圧接部が設けられており、
    前記カラーにおいて、前記フランジ部の前記樹脂部材と対向する位置に当該樹脂部材側へ向かって突出すると共に先端部が前記樹脂部材側へ向かって凸形状とされた凸部が前記フランジ部の下面に形成されており、
    前記圧接部と前記凸部とは、前記締結具による締結力が作用する方向から見て重なった位置に設けられている、
    締結構造。
  2. 前記弾性部材において前記締結具によって前記金属部材に前記樹脂部材が締結された状態で前記樹脂部材に対して圧接される圧接部は、前記第2貫通孔周りに連続して形成されている請求項1に記載の締結構造。
  3. 前記弾性部材において前記締結具によって前記金属部材に前記樹脂部材が締結された状態で前記樹脂部材に対して圧接される圧接部は、前記第2貫通孔周りに断続的に形成されている請求項1に記載の締結構造。
  4. 前記カラーにおいて前記フランジ部の前記樹脂部材と対向する位置に当該樹脂部材側へ向かって突出する凸部は、前記第2貫通孔周りに連続して形成されている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の締結構造。
  5. 前記カラーにおいて前記フランジ部の前記樹脂部材と対向する位置に当該樹脂部材側へ向かって突出する凸部は、前記第2貫通孔周りに断続的に形成されている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の締結構造。
  6. 前記弾性部材は、前記フランジ部の外側面を回り込み前記締結具と接触する領域まで延在されている請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の締結構造。
  7. 前記弾性部材は、前記カラーに一体成形されている請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の締結構造。
  8. 前記フランジ部の上面には、前記筒部の外周面よりも外側において、前記フランジ部の上面よりも一段下がって形成された落とし込み部が設けられており、
    前記フランジ部の前記落とし込み部、前記フランジ部の外周面及び前記フランジ部の下面が前記弾性部材によって覆われている、
    請求項6に記載の締結構造。
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