JP6267581B2 - 樹脂部品の取付孔補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂部品の取付孔補強構造に関するものである。

各種機器類の取付等のために、樹脂部品が使用されることが多くなっている。例えば、自動車においては、ボルトによって車体に取付けた樹脂部品によって例えばラジエタを保持することが行われている。

樹脂部品を車体等に固定するために、樹脂部品にボルトやねじ等の固定具が挿通される取付孔が形成される。そして、取付孔に金属製のカラー部材を圧入して、取付孔の補強を行うことも行われている。

樹脂部品の取付孔にカラー部材を圧入する際に、樹脂部品が削られてバリが発生されることになる。特許文献１には、カラー部材を特殊形状に形成して、樹脂部品の取付孔にカラー部材を圧入した状態で、取付孔内面とカラー部材との間に空間が形成されるようにして、この空間にバリを留まらせるものが開示されている。

特開２０１０−１３９０１８号公報

前述した特許文献１に記載のものでは、バリが樹脂部品の外部にはみ出ないようにする上では好ましい一方、複雑形状となり、高コストとならざるを得ないものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、安価な構成としつつ、樹脂部品の取付孔に金属製のカラー部材を圧入した際にバリそのものが発生しないようにした樹脂部品の取付孔補強構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
樹脂部品に形成された取付孔に金属製のカラー部材を圧入してなる樹脂部品の取付孔補強構造であって、
前記カラー部材は、帯状の金属板を曲げ加工することにより前記取付孔の内周形状に対応した環状に形成されており、
前記カラー部材の端面と外周側面との角部に、周方向に間隔をあけて複数の第１面取り部が形成され、
前記第１面取り部が、プレス成形によって、前記カラー部材の端面と外周側面から窪んで形成されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、第１面取り部によってカラー部材が取付孔にスムーズに圧入されて、特に第１面取り部により取付孔をスムーズに押し広げつつ圧入が行われて、バリの発生が防止されることになる。また、カラー部材そのものは、帯状の金属板を曲げ加工することにより形成してあり、所定の角部に第１面取り部を形成するだけでよいので、安価かつ簡単に製造できる。以上に加えて、第１面取り部をプレス加工によって形成するので、切削加工により形成する等の場合に比して、簡単かつ安価に第１面取り部形成することができ、全体的なコスト低減の上でより好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記複数の第１面取り部が、カラー部材の中心軸に対して対称となる位置に形成されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、カラー部材を安定した姿勢でかつ取付孔を均等に押し広げて圧入することができ、バリ発生防止の上でより好ましいものとなる。

前記取付孔の内周縁部のうち前記カラー部材の第１面取り部に対応した位置に、第２面取り部が形成されている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、第１面取り部と第２面取り部とにより取付孔がより押し広げられやすくなって、極めてスムーズに圧入することができ、より一層効果的にバリの発生を防止することができる。

前記第１面取り部と前記第２面取り部との面取角度が同一とされている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、第１面取り部と第２面取り部とを密着させた状態で圧入させて、取付孔を押し広げ易くしてスムーズな圧入が確保されて、バリ発生防止の上でより好ましいものとなる。

前記第１面取り部と前記第２面取り部との各面取角度が、前記カラー部材の圧入方向に対して４５度以下の角度となるように形成されている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、面取り部を利用した取付孔の押し広げをより行われやすくして、バリ発生防止の上でより好ましいものとなる。

前記取付孔の内周縁部に、取付孔の軸方向に伸びるビード部が形成され、
前記ビード部の端部に前記第２面取り部が形成されている、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、第１面取り部と第２面取り部とを利用した取付孔の押し広げを、ビード部を利用してよりスムーズに行えるようにして、バリ発生防止の上でより好ましいものとなる。

前記第１面取り部が、前記カラー部材の各端部側にそれぞれ形成されている、ようにしてある（請求項７対応）。この場合、カラー部材をいずれの端部側からも取付孔に挿入させても同じようにバリ発生を防止することができるので、カラー部材の圧入方向を気にすることなく圧入作業を行うことができる。

前記カラー部材は、曲げ加工されたときの端部同士が一体化されることなく突き合わせ状態とされている、ようにしてある（請求項８対応）。この場合、カラー部材の構造をより簡単化してコスト低減の上で好ましいものとなる。また、カラー部材が拡縮変形しやすくなって、取付孔に圧入する際のバリ発生防止の上でより好ましいものとなる。

本発明によれば、取付孔にカラー部材を圧入した際のバリの発生を防止することができ、また低コストで実施できる。

樹脂部品の一例を示す斜視図。 図１に示す樹脂部品の車体への取付状態とラジエタを保持している状態とを示す断面図。 カラー部材の斜視図。 カラー部材の平面図。 図４の下面図。 図４の右側面図。 図５矢印Ｂで示す部分の拡大図。 図４のＸ８−Ｘ８線相当断面図。 取付孔に形成されたビード部を示す要部斜視図。 ビード部が形成された取付孔にカラー部材を圧入しようとしている直前の状態を示す要部断面図。 図１０の状態から圧入を行っている途中状態を示す要部断面図。 カラー部材の製造工程を示す図。 カラー部材の製造工程を示す図。 樹脂部品の別の例を示す斜視図。

図１、図２において、１０は樹脂部品であり、実施形態では、自動車のラジエタ保持用とされている。すなわち、樹脂部品１０は、その左右２カ所に取付孔１１が形成され、この取付孔１１に挿通されるボルト１およびこれに螺合されるナット２によって、車体の一部を構成するラジエタシュラウドアッパ３に固定される。そして、樹脂部品１０の中央部に形成されて保持孔１２に、ラジエタ４の上面部から突設された位置決め用の突起部４ａが、がたつきが少なく嵌合されるようになっている。なお、図２中５は防振用のラバー部材である。

上記樹脂部品１０の取付孔１１は、取付孔１１に圧入された金属製のカラー部材２０によって補強されている。以下、このカラー部材２０による取付孔１１の補強構造について説明する。まず、取付孔１１は、取付位置の微調整のために長孔状に形成されている。

図３〜図８にカラー部材２０を示してあり、このカラー部材２０は、帯状の金属板(例えば鉄系金属板）を曲げ加工することにより環状に形成されている。カラー部材２０の全体形状は、取付孔１１の形状に対応して、長円形の環状に形成されている。帯状の金属板を曲げ加工した際に、その端部同士は近接あるいは当接した突き合わせ状態とされているが、溶接等による一体化は行われていない構造となっている（突き合わせ部分を符号αで示す）。これにより、拡縮の弾性変形しやすい構造とされている。

カラー部材２０の各端面と外周側面との角部には、周方向に間隔をあけて複数の第１面取り部２１が形成されている。実施形態では、カラー部材２０の各端面側において、それぞれ、カラー部材２０の中心軸に対して対称位置となるように、第１面取り部２１が合計６カ所形成されている（カラー部材２０全体では合計１２カ所に形成）。より具体的には、図４に示すように、カラー部材２０の各端面側においてそれぞれ、２つの半円弧状部分の周方向中間位置となる２箇所と、２つの半円弧状部分と２つの直線部分との境界部位の４カ所に第１面取り部２１が形成されている。

なお、第１面取り部２１の大きさは、図８に示すように、カラー部材２０の径方向長さｔ１が０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度であり、軸線方向の長さｔ２が０．９ｍｍ〜１．１ｍｍ程度である。また、カラー部材２０の各端面と外周側面との角部の全周に渡って、わずかな丸み付けが形成されている（例えば半径０．３ｍｍ程度の丸み付け）。

第１面取り部２１は、後述する帯状の金属板を曲げ加工する前に、プレス成形によって形成されている。なお、プレス成形では、カラー部材２０の全周縁部に渡って連続させて第１面取り部２１を形成することが困難となっており、このため、カラー部材２０の周方向(曲げ加工する前の帯状の金属板の長手方向）に間隔を開けて第１面取り部２１を形成してある。

図９に示すように、取付孔１１の内周縁部には、その周方向に間隔をあけて、複数のビード部１３が形成されている。このビード部１３は、取付孔１２の中心軸に対して対称となるようにして、合計６カ所形成されている。勿論、ビード部１３の形成位置は、カラー部材２０の第１面取り部２１の位置に対応した位置に形成されている。

各ビード部１３のうち、取付孔１１の軸方向一端部側において、第２面取り部１４が形成されている。この第２面取り部１４が形成された側の端部から、カラー部材２０が圧入されるようになっている。図１０、図１１に示すように、第２面取り部１４の面取角度が、第１面取り部２１の面取角度と同一とされている。そして、各面取り部１４、２１の面取角度θは、圧入方向に対して４５度よりも小さい角度となるように設定されている（例えば３０度で、図８、図１０参照）。

以上のような構成において、カラー部材２０は、その第１面取り部２１が取付孔１１の第２面取り部１４と整合した位置関係でもって、取付孔１１に圧入される。圧入の際、各面取り部１４と２１との間での良好な滑りが行われつつ、円滑に圧入が行われ、バリの発生が防止される。特に、カラー部材２０は拡縮方向の弾力性を十分に有すること、およびビード部１３の局部的な弾性変形により、圧入が極めてスムーズに行われると共に、バリの発生が確実に防止される（図１０、図１１参照）。

カラー部材２０には、その各端面の両方についてそれぞれ第１面取り部２１を形成してあるので、上下いずれの方向からも取付孔１１内に圧入することができる。つまり、カラー部材２０の上下の位置を気にすることなく、圧入作業を行うことができる。

次に、第１面取り部２１を有するカラー部材２０の形成例について説明する。まず、図１２に示すように、プレス成形によって、金属板のワークＷの打抜を行って、カラー部材相当部３０が形成される。カラー部材相当部３０は、その長手方向中央部のみがワークＷと連続したものとなり、その他の部分の周囲は打抜により空間とされている。

上記打抜工程の際、あるいは打抜工程の後の工程で、カラー部材相当部３０に対して第１面取り部２１がプレス成形される。この後、図示を略す曲げ加工用の棒部材がカラー部材相当部３０の長手方向中心部に位置されて、その左右方向から曲げ加工が行われる。曲げ加工は、曲げ加工用の棒部材の径が順次大きいものに変更されて、複数段階で行われる。この曲げ加工によって、カラー部材相当部３０が徐々に環状に加工されている様子が、図１３に示される。すなわち、図１３一点鎖線の状態から、破線の状態、２点鎖線の状態を経て、実線で示す状態まで曲げ加工される。カラー部材相当部３０の長手方向端部同士が互いに突き合う状態となった段階で、曲げ加工が終了される。この後は、カラー部材相当部３０のうち、ワークＷと連続した部分が切断されて（図１２一点鎖線部分で切断）、第１面取り部２１を有するカラー部材２０が得られることになる。なお、図１３では、第１面取り部２１は図示を略してある。

図１４は、別の例とされた樹脂部品１０Ｂを示すものであり、前記実施形態と同一構成要素には同一符号を付してある。この樹脂部品１０Ｂは、自動車のフロントサイドフレームの上面に固定されて、ラジエタの側部を保持するためのものとなっている。この樹脂部品１０Ｂの取付孔補強構造においても、前記実施形態と同様に構成されている。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。第１面取り部２１は、カラー部材２０の一方側端部のみに形成するようにしてもよい。環状のカラー部材２０を形成した後に、このカラー部材２０を型内で保持した状態でプレス成形により第１面取り部２１を形成するようにしてもよい。樹脂部品１０（１０Ｂ）は、自動車における機器類取付用に限らず、各種電気機械器具、家屋、工場等々、適宜の場所、用途で使用でき、その形状、大きさ、取付孔１１の数や形状等は、用途に応じて適宜設定できる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、樹脂部品の取付孔補強の上で好適なものを提供できる。

１０：樹脂部品
１０Ｂ：樹脂部品（図１４）
１１：取付孔
１２：保持孔
１３：ビード部
１４：第２面取り部
２０：カラー部材
２１：第１面取り部
３０：カラー部材相当部
α：突き合わせ部分
θ：面取り角度
Ｗ:ワーク

Claims (8)

1. 樹脂部品に形成された取付孔に金属製のカラー部材を圧入してなる樹脂部品の取付孔補強構造であって、
   前記カラー部材は、帯状の金属板を曲げ加工することにより前記取付孔の内周形状に対応した環状に形成されており、
   前記カラー部材の端面と外周側面との角部に、周方向に間隔をあけて複数の第１面取り部が形成され、
   前記第１面取り部が、プレス成形によって、前記カラー部材の端面と外周側面から窪んで形成されている、
   ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。
2. 請求項１において、
   前記複数の第１面取り部が、カラー部材の中心軸に対して対称となる位置に形成されている、ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記取付孔の内周縁部のうち前記カラー部材の第１面取り部に対応した位置に、第２面取り部が形成されている、ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。
4. 請求項３において、
   前記第１面取り部と前記第２面取り部との面取角度が同一とされている、ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。
5. 請求項３または請求項４において、
   前記第１面取り部と前記第２面取り部との各面取角度が、前記カラー部材の圧入方向に対して４５度以下の角度となるように形成されている、ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれか１項において、
   前記取付孔の内周縁部に、取付孔の軸方向に伸びるビード部が形成され、
   前記ビード部の端部に前記第２面取り部が形成されている、
   ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
   前記第１面取り部が、前記カラー部材の各端部側にそれぞれ形成されている、ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、
   前記カラー部材は、曲げ加工されたときの端部同士が一体化されることなく突き合わせ状態とされている、ことを特徴とする樹脂部品の取付孔補強構造。

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