JP6341697B2 - つば付き締結部材を有する樹脂部材 - Google Patents

Description

本発明は、つば付き締結部材を有する樹脂部材に関する。

ワイヤ式ウィンドウレギュレータのワイヤドラムを車体フレームに支持する支持部材を備えた支持部品が特許文献１などにより知られている。

特開２００７−２０５１１８号公報

ところで、車両の軽量化の要請に応えるために、上記支持部品の支持部材を金属製の部材から樹脂製の部材に変更する試みがなされている。
特許文献１の支持部品において、支持部材のドラム収容空間の周囲には固定穴が形成され、この固定穴につば付きナットが圧入されている。このつば付きナットにドアパネル側から挿通したボルトをねじ止めすることにより、支持部材を介してワイヤドラムをドアパネルに固定している。
しかし、樹脂製の支持部材において、固定穴の寸法がばらつくと、つば付きナットを固定穴に圧入するときに樹脂製の支持部材に無理な応力が作用し、支持部材が割れてしまう虞があった。

そこで、本発明は、破損の虞の少ないつば付き締結部材を有する樹脂部材を提供することを目的とする。

本発明のつば付き締結部材を有する樹脂部材は、
ねじ部を有する本体部と、本体部より大径のつば部と、を有するつば付き締結部材と、
前記つば付き締結部材が圧入される固定穴を有する樹脂部材と、を有し、
前記固定穴は、
前記本体部の外周面と前記つば部の外周面のいずれか一方に対向して、前記つば付き締結部材の前記樹脂部材に対する回転を阻止する回止部と、
前記本体部の外周面と前記つば部の外周面のいずれか他方に対向して、前記つば付き締結部材を前記樹脂部材に対して支持する支持部と、を有し、
前記支持部の内周側に設けられて内方に向かって先細りとなる複数の突部の先端が潰れた状態で前記つば付き締結部材を支持している。

本発明に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材によれば、樹脂部材の一部分である支持部の突部の先端が潰れた状態でつば付き締結部材を支持するので、樹脂部材の全体に無理な力が作用しにくく、樹脂部材が割れる虞が少ない。

上記本発明に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材において、
前記回止部が前記本体部の外周面に対向し、前記支持部が前記つば部の外周面に対向し、
前記つば付き締結部材の圧入方向に沿う上下方向について、前記樹脂部材の前記支持部の前記突部の上端から前記回止部の上端までの距離が、前記つば付き締結部材の前記つば部の最も側方に突き出た部分から前記本体部の下端までの距離より短くてもよい。

本発明に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材によれば、つば付き締結部材を固定穴に圧入する際に、本体部が回止部に接触した後に、つば部を支持部の突部に接触させやすい。このため、本体部が回止部に対して正しい姿勢となった後に、支持部によってつば部を支持しやすい。このため、つば付き締結部材の樹脂部材への取付作業性が高い。

上記本発明に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材において、
前記つば付き締結部材の圧入方向に沿う上下方向について、前記突部の少なくとも上部は、上方から下方に向かって縮径するテーパ形状とされていてもよい。

本発明に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材によれば、つば付き締結部材の先端がテーパ形状の突部の上部に案内されるので、つば付き締結部材を固定穴に圧入しやすい。

上記本発明に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材において、
前記回止部の内周面には、内方に向かって先細りとなる複数の補助突部が設けられており、
前記突部の突出長さは、前記補助突部の突出長さより大きくてもよい。

本発明に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材によれば、締結部材を樹脂部材に圧入する際に、変形した補助突部が圧入方向へ突出しにくい。このため、締結部材を用いて樹脂部材を他の部材に固定する際に、突出した補助突部が他の部材と干渉しにくく、樹脂部材を安定的に固定できる。
また、締結部材を樹脂部材に圧入する際には、樹脂部材の回止部に対向する締結部材の本体部またはつば部が選択的に補助突部に接触するため、回止部の形状がばらついても、つば付き締結部材を回止部に挿通できる。また、締結部材を樹脂部材に圧入した後には、樹脂部材の回止部に対向する締結部材の本体部またはつば部は、小さい補助突部に接触するため、つば付き締結部材が少し回転してもすぐに本体部またはつば部が回止部に接触し、回転が阻止される。

上記本発明によれば、破損の虞の少ないつば付き締結部材を有する樹脂部材が提供される。

本発明の実施形態を適用したウィンドウレギュレータの概略図である。 ウィンドウレギュレータの取付部を示す分解斜視図である。 ウィンドウレギュレータの車体フレームへの取り付け構造を示す断面図である。 ナットとナット受け部の寸法を説明するための図である。 本発明の第一変形例に係る図２と同様の図である。 本発明の第二変形例に係るドラムハウジングを説明する模式図である。

以下、本発明の実施形態に係るつば付き締結部材を有する樹脂部材をウィンドウレギュレータ１のドラムハウジング４に適用した例を、図面を参照して詳細に説明する。ウィンドウレギュレータ１は、車両のドアパネルに設けられ、ウィンドガラスを昇降させる装置である。

図１は、ウィンドウレギュレータ１の概略図である。図１に示すように、ウィンドウレギュレータ１は、ドアフレームに固定されるガイドレール２と、ガイドレール２に対して移動可能に取り付けられたスライダベース３と、を備えている。スライダベース３には図示せぬウィンドウガラスが固定される。

ウィンドウレギュレータ１は更に、巻き取りドラム（図示せず）を収容した樹脂製のドラムハウジング４と、ガイドプーリ５と、巻き取りドラムとガイドプーリ５に掛け渡されたワイヤ６とを備えている。ドラムハウジング４はガイドレール２の下部に固定され、ガイドプーリ５はガイドレール２の上部に固定されている。スライダベース３は、ワイヤ６に固定されている。

ドラムハウジング４には、モータ７が取り付けられている。モータ７は、巻き取りドラムを回転させる。巻き取りドラムの回転によりワイヤ６がガイドレール２に沿って動くと、ワイヤ６に固定されたスライダベース３が昇降する。これにより、ウィンドウレギュレータ１は、ウィンドウガラスを昇降させる。

樹脂製のドラムハウジング４は、複数の締結部１０を有している。ドラムハウジング４は、樹脂製の樹脂部分と、この樹脂部分に圧入された金属製のナット２０（図３参照）とを有している。金属製のボルト３０を締結部１０のナット２０にねじ止めすることにより、ドラムハウジング４はドアフレームＦ（図３参照）に固定される。また、モータ７も同様に、金属製のボルト３０を締結部１０にねじ止めすることにより、ドラムハウジング４に固定される。
このように、樹脂製のドラムハウジング４が金属製のナット２０およびボルト３０によってドアフレームＦに固定されているため、ドラムハウジング４は、強固かつ簡単に、ドアフレームＦに固定される。このように強固かつ簡単に取り付けることを可能とするために、樹脂製のドラムハウジング４に金属製のナット２０が圧入されている。特に本実施形態では、ナット２０として、ドラムハウジング４から脱落しにくいつば付きナットが用いられている。次に、ナット２０の圧入構造を説明する。

（締結部１０の詳細）
図２は、締結部１０を拡大して示す分解斜視図である。図２に示すように、締結部１０には、段付き穴状のナット受け部４０（固定穴の一例）が設けられている。このナット受け部４０に、ナット２０が圧入されている。
ナット２０は、内周面にねじ部２３が設けられた本体部２１と、本体部２１より大径のつば部２２とを有している。図示した例では、ねじ部２３は本体部２１とつば部２２とに貫通して設けられている。ナット２０は、圧入方向Ａの上流側につば部２２が位置し下流側に本体部２１が位置する姿勢で、ナット受け部４０に圧入される。ナット２０の圧入方向Ａは、ナット２０のねじ軸と平行である。本実施形態では、圧入方向Ａから見て、本体部２１は六角形をなし、つば部２２は円形をなす。

ナット受け部４０は、小径の本体受け部４１（回止部の一例）と大径のつば受け部４３（支持部の一例）を有している。本体受け部４１の内径は、つば受け部４３の内径より小さく形成されている。ナット２０がナット受け部４０に圧入されると、本体受け部４１がナット２０の本体部２１に対向し、つば受け部４３がナット２０のつば部２２に対向する。

（つば受け部４３）
圧入方向Ａから見て、つば受け部４３の内周面はナット２０のつば部２２に対応する円形に形成されている。つば受け部４３の円形の内周面は、ナット２０のつば部２２の外周面より大径に形成されている。つば受け部４３の内周面は、つば部２２の外周面と隙間を隔てて向かい合っている。

つば受け部４３の内周面には、内方に突出する複数の支持突部４４が設けられている。支持突部４４は、内方に向かって先細り形状に形成されている。これらの支持突部４４は、圧入方向Ａに沿って延びるリブ状に形成されている。本実施形態では、支持突部４４は、略三角柱状に形成されている。

圧入方向Ａに沿う上下方向について、支持突部４４の上部は、上方から下方に向かって縮径するテーパ形状とされている。これにより、ナット２０をナット受け部４０に圧入する際に、ナット２０の先端が支持突部４４の上部によって中心に案内され、ナット２０をナット受け部４０へ圧入しやすくされている。

（本体受け部４１）
圧入方向Ａから見て、本体受け部４１の内周面はナット２０の本体部２１に対応する六角形に形成されている。本体受け部４１の六角形の内周面は、ナット２０の本体部２１の外周面より僅かに大きく設定されている。本体受け部４１と本体部２１の間の隙間は、つば受け部４３とつば部２２の間の隙間より小さくされている。これにより、ナット２０が僅かに回転すると、すぐに本体受け部４１の内周面が本体部２１の外周面に接触し、ナット２０の回転を防止する。つまり、本実施形態において、本体受け部４１は回止めとして機能する。

本体受け部４１の内周面には、複数の内方に突出する補助突部４２が形成されている。補助突部４２は、内方に向かって先細り形状に形成されている。これらの補助突部４２は、圧入方向Ａに延びるリブ状に形成されている。本体受け部４１の内周面から補助突部４２の内方の先端までの補助突部４２の突出長さは、つば受け部４３の内周面から支持突部４４の内方の先端までの支持突部４４の突出長さより短い。

図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図３に示すように、上述のように構成された締結部１０が、金属製のボルト３０によってドアフレームＦに固定されている。ボルト３０は、ドアフレームＦに設けられた貫通孔を貫通し、ナット受け部４０に圧入されたナット２０にねじ止めされている。このようにして、ウィンドウレギュレータ１がドアフレームＦに固定される。

ナット２０をナット受け部４０に圧入する際には、つば部２２が支持突部４４の先端を潰しながらナット２０をナット受け部４０に挿入する。このため、ナット２０がナット受け部４０に圧入された状態においては、支持突部４４の先端が潰れた状態でナット２０のつば部２２を支持している。ナット２０のつば部２２は、支持突部４４により強固に支持されている。

図４は、ナット２０とナット受け部４０の寸法を説明する図である。ナット２０をナット受け部４０に圧入する際には、ナット２０を図４の（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態のように移動させる。
図４の（ａ）に示すように、ナット受け部４０の支持突部４４の上端から本体受け部４１の上端までの距離Ｄ１は、ナット２０のつば部２２の最も側方に突き出た部分から本体部２１の下端までの距離をＤ２より短く設定されている。このように距離Ｄ１，Ｄ２を設定することにより、ナット２０を圧入する際には、図４の（ｂ）に示すように、つば部２２が支持突部４４に接触するより前に、本体部２１を本体受け部４１に接触させやすい。
ナット２０の本体部２１の外周面は六角形であり、本体受け部４１の内周面も六角形である。このため、ナット２０をナット受け部４０に圧入する際には、両者の六角形が揃うように、ナット２０とナット受け部４０の姿勢を合せる必要がある。距離Ｄ１，Ｄ２を上述のように設定することにより、つば部２２がつば受け部４３によって固定される前に本体部２１を本体受け部４１に接触させて、ナット２０とナット受け部４０の姿勢を合せることができる。このため、ナット２０の圧入作業が容易になる。

（作用・効果）
このような本実施形態に係るドラムハウジング４によれば、ナット２０をナット受け部４０に圧入する際には、樹脂製のドラムハウジング４の一部分である支持突部４４の先端部分のみに応力が集中し、支持突部４４の先端部分のみが変形する。このため、ドラムハウジング４全体に応力が作用しにくく、ドラムハウジング４が割れてしまう虞が少ない。

また、ドラムハウジング４を樹脂成形する際に、寸法誤差が生じてしまう場合がある。本実施形態とは異なり、つば受け部４３に支持突部４４を設けないナット受け部４０にナット２０を圧入する場合には、ナット受け部４０の内周面が設計値よりも小径に形成されてしまうと、ナット受け部４０の内周面全体に無理な応力が作用する虞がある。
しかし、本実施形態に係るドラムハウジング４においては、つば受け部４３に設けられた支持突部４４の先端部分のみが本体部２１に接触する。つば受け部４３の内周面全面がつば部２２に接触しないので、ドラムハウジング４全体に無理な応力が作用しない。このため、ドラムハウジング４の製造時に多少の寸法誤差が生じても無理なくナット２０を圧入することができ、ドラムハウジング４の歩留まりを高められる。

本体受け部４１の内周面は回止めとして機能させるため、本体受け部４１の内周面と本体部２１の外周面との間に大きな隙間を確保しにくい。このため、補助突部４２の突出長さを、支持突部４４の突出長さほど大きく確保しにくい。そこで、回止めとして機能する本体受け部４１ではなく、つば受け部４３に支持突部４４を設けたことにより、支持突部４４を大きく形成することができる。このため、ドラムハウジング４の製造誤差が大きな場合であっても、大きな支持突部４４の先端部分を潰すことにより、無理なくナット２０をナット受け部４０に圧入できる。

ところで、ナット２０をナット受け部４０に圧入する際には、ナット２０が補助突部４２および支持突部４４の先端部分を圧入方向に向かって塑性変形させてしまう。このため、図３において、塑性変形した補助突部４２がドアフレームＦに向かって突出してしまうことがある。しかし、本実施形態によれば、つば受け部４３の支持突部４４の突出長さが本体受け部４１の補助突部４２の突出長さがより小さいので、ナット２０の圧入時に塑性変形した補助突部４２がドアフレームＦに向かって大きく突出しにくい。このため、突出した補助突部４２がドアフレームＦと干渉しにくく、ドラムハウジング４をドアフレームＦに対して安定的に固定できる。なお、支持突部４４の突出長さは大きいので、支持突部４４の先端部分がナット２０によって潰れて形成された大きな面がナット２０のつば部２２を強固に支持する。
また、本体受け部４１にも補助突部４２を設けたことにより、製造誤差によって本体受け部４１の内周面が小さく形成されても、補助突部４２の先端部分が潰れる。締結部１０全体に無理な応力が作用せず、ナット２０を本体部２１に挿通しやすい。また、補助突部４２が支持突部４４より小さく形成されているため、ナット２０が僅かに回転しても本体部２１が本体受け部４１の内周面に接触し、本体受け部４１をナット２０の回止めとして機能させることができる。

なお、上述の実施形態では、支持突部４４がつば受け部４３の円形の内周面から内方に突出する構成を説明したが、本発明はこれに限られない。つば受け部４３の内周に周方向に沿って連続するように複数の支持突部４４を設けてもよい。

（第一変形例）
なお、上述した実施形態では、圧入方向Ａから見て六角形の本体部２１と円形のつば部２２とを有するナット２０を用いたドラムハウジング４を説明したが、本発明はこれに限られない。
図５は、本発明の第一変形例に係るドラムハウジング１０４の図２と同様の図である。図５に示すように、圧入方向Ａから見て円形の本体部１２１と六角形のつば部１２２を有するナット１２０を用いてもよい。本変形例では、六角形のつば部１２２が六角形の内周面を持つつば受け部１４３に接触することにより、ナット１２０の回止めがなされる。

ナット１２０の圧入方向Ａから見て、つば受け部１４３の内周面はナット１２０のつば部１２２の外周面より僅かに大きく形成されている。本体受け部１４１の内周面は、ナット１２０の本体部１２１の外周面との間に大きな隙間が生じるように形成されている。
ナット受け部１４０の本体受け部１４１に複数の支持突部１４２が設けられ、つば受け部１４３に複数の補助突部１４４が設けられている。支持突部１４２は補助突部１４４より突出長さが長い。つまり、本体受け部１４１およびつば受け部１４３のうち、回止めとして機能しない本体受け部１４１に、補助突部１４４より大きな支持突部１４２が設けられている。

ナット１２０がナット受け部１４０に圧入された状態で、支持突部１４２はその先端部分が潰れた状態で本体部１２１を支持し、補助突部１４４はその先端が軽くつば部１２２に接触している。

このような構成によっても、ナット２０がナット受け部１４０に圧入される際に、支持突部１４２の先端部分のみに応力が集中し、ドラムハウジング１０４全体に無理な応力が作用しない。このため、破損しにくいドラムハウジング１０４が提供される。

（第二変形例）
また、上述の説明では、締結部材の一例であるナット２０をドラムハウジング４に圧入する例を説明したが、本発明はこの例に限られない。
図６は、本発明の第二変形例に係るドラムハウジング４を説明する模式図である。図６の（ａ）はボルト２２０の斜視図であり、（ｂ）はボルト２２０が圧入されたドラムハウジング４の断面図である。図６に示すように、締結部材としてナットの替わりにボルト２２０をドラムハウジング４に圧入してもよい。本変形例のボルト受け部２４０は、図２で説明した実施形態のナット受け部４０と同様であるため、その説明は省略する。

図６の（ａ）に示したように、ボルト２２０は六角部２２１ａとねじ部２２１ｂを有する本体部２２１と、本体部２２１に隣接して設けられたつば部２２２とを有する。圧入方向Ａについて、六角部２２１ａは、つば部２２２とねじ部２２１ｂの間に設けられている。本体部２２１の六角部２２１ａは、圧入方向Ａから見て、六角形をなす。つば部２２２は、ボルト２２０の圧入方向Ａから見て、円形をなす。

本変形例によっても、ボルト２２０をボルト受け部２４０に圧入する際に、つば受け部２４３に設けられた支持突部２４４の先端部分のみに応力が集中し、ドラムハウジング２０４全体に無理な応力が作用しない。このため、破損の虞の少ないドラムハウジング２０４が提供される。

なお、上述の実施形態および変形例では、三角柱状の支持突部および補助突部を図示して説明したが、支持突部および補助突部の形状は、円柱の一部、多角柱の一部、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。あるいは、支持突部および補助突部は、圧入方向に離散的に形成された複数の突起としてもよい。

なお、本発明をウィンドウレギュレータ１のドラムハウジング４に適用した例を説明したが、本発明はこれに限られない。本発明は、金属製の締結部材が圧入された樹脂部材全般に広く適用できる。
この中でも、特に、車両に搭載される車両用の樹脂部材に本発明を適用することが好ましい。車両に搭載された樹脂部材には、車両の加速や減速に伴い、比較的大きな応力が繰り返し作用する。また、エンジンなどの部材からの発熱に繰り返しさらされるため、熱応力が繰り返し作用する。このため、車両に搭載された樹脂部材には、金属製の締結部材から大きな応力が繰り返し作用するため、本発明を適用すると好適である。

１：ウィンドウレギュレータ
２：ガイドレール
３：スライダベース
４：ドラムハウジング
５：ガイドプーリ
６：ワイヤ
７：モータ
１０：締結部
２０：ナット
２１：本体部
２２：つば部
２３：ねじ部
３０：ボルト
４０：ナット受け部（固定穴）
４１：本体支持部（回止部）
４２：補助突部
４３：つば受け部（支持部）
４４：支持突部
Ａ：圧入方向
Ｆ：ドアフレーム

Claims (4)

1. ねじ部を有する本体部と、本体部より大径のつば部と、を有するつば付き締結部材と、
   前記つば付き締結部材が圧入される固定穴を有する樹脂部材と、を有し、
   前記固定穴は、
   前記本体部の外周面と前記つば部の外周面のいずれか一方に対向して、前記つば付き締結部材の前記樹脂部材に対する回転を阻止する回止部と、
   前記本体部の外周面と前記つば部の外周面のいずれか他方に対向して、前記つば付き締結部材を前記樹脂部材に対して支持する支持部と、を有し、
   前記支持部の内周側に設けられて内方に向かって先細りとなる複数の突部の先端が潰れた状態で前記つば付き締結部材を支持しており、
   前記突部は前記つば部の径方向の外周面に対向している、つば付き締結部材を有する樹脂部材。
2. 前記回止部が前記本体部の外周面に対向し、前記支持部が前記つば部の外周面に対向し、
   前記つば付き締結部材の圧入方向に沿う上下方向について、前記樹脂部材の前記支持部の前記突部の上端から前記回止部の上端までの距離が、前記つば付き締結部材の前記つば部の最も側方に突き出た部分から前記本体部の下端までの距離より短い、
   請求項１に記載のつば付き締結部材を有する樹脂部材。
3. 前記つば付き締結部材の圧入方向に沿う上下方向について、前記突部の少なくとも上部は、上方から下方に向かって縮径するテーパ形状とされている、請求項２に記載のつば付き締結部材を有する樹脂部材。
4. 前記回止部の内周面には、内方に向かって先細りとなる複数の補助突部が設けられており、
   前記突部の突出長さは、前記補助突部の突出長さより大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載のつば付き締結部材を有する樹脂部材。

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