JP7160437B2 - ねじ締結構造及び組立ユニット - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、電気機器の筐体に各種防水構造を設けた構成が開示されている。
また、特許文献1では、防水シール付のねじを締結することにより、筐体内の浸水禁止範囲に水滴が侵入することを抑える防水構造が開示されている。
しかし、特許文献1のように、筐体に設けられた防水パッキンの外側にねじを螺合すると、ねじの分だけ筐体が外側に張り出して大型化する。
また、特許文献1のように、防水シール付のねじを使用すると、ねじの頭部が大きくなる。
ねじ締結構造の実施形態について、図1、図2を参照して説明する。
組立ユニット1は、ねじ締結構造10と、筐体11と、を備える。
ねじ締結構造10は、締結先部材12と、被締結材14と、ねじ16と、を備える。
例えば、筐体11は、底部18を備え、上方に開口部OPを有してもよい。
例えば、被締結材14は、筐体11の開口部OPを塞ぐように広がる蓋部材であってもよい。
締結先部材12は、筐体11の底部18から円筒状に立設されている。
締結先部材12は、座面21と、雌ねじ22と、を備える。
締結先部材12は、流通路24を有している。
例えば、締結先部材12は、環状傾斜面23と、を有してもよい。
例えば、締結先部材12と筐体11とは、一体成型品であってもよい。
例えば、締結先部材12及びねじ16の対は、筐体11に被締結材14を取り付けるために必要な個数が備えてもよい。
雌ねじ22は、締結先部材12の内部に上下方向に向けて形成され、上方が座面21に開口され、下方が筐体11の底部18で閉塞されている。
座面21において雌ねじ22の開口縁に環状傾斜面23が形成されている。
例えば、環状傾斜面23は、後述する取付穴28の孔径より外周23aの外径が大きい円錐状に形成されてもよい。
環状傾斜面23としては、例えば、チャンファー面(C面)が挙げられるが、C面に限らないで、その他の傾斜面としてもよい。
流通路24は、雌ねじ22の軸方向に、筐体11を貫通している。
例えば、流通路24は、筐体11の底部18で筐体11に外部に向かって開口している。
流通路24は、平面視において雌ねじ22の周方向の一部が径方向外側へ環状傾斜面23の外周23aを超えて切り欠かれ、締結先部材12を軸方向に貫通している流通溝である。
流通路24は、環状傾斜面23に向かって開口している。
流通路24は、ねじ16(後述する)のねじ山より径方向外側まで延びている。よって、雌ねじ22にねじ16が螺合された状態において、ねじ16と流通路24とにより流通孔が画成される。
さらに、流通路24は、雌ねじ22にねじ16(後述する)が螺合された状態において、雌ねじ22に対するねじ16の螺合力が確保できるように形成されている。
流通路24は、締結先部材12を雌ねじ22の軸方向に貫通している。
このため、流通路24により、座面21(具体的には、環状傾斜面23)と底部18との間に、流通路が形成されている。
なお、底部18において、流通路24は、筐体11に外部に向かって開口する開口部24aを有する。
被締結材14は、締結先部材12の座面21に載置された状態においてねじ16により締結先部材12に締結される。この状態において、被締結材14は、筐体11の開口部OPを閉塞する。
被締結材14は、例えば、筐体11の開口部OPを閉塞可能に平板状に形成されている。
被締結材14は、締結先部材12に対応する位置に取付穴28が設けられている。
取付穴28は、締結先部材12の座面21に当接された状態において、雌ねじ22に対して同軸である。
被締結材14は、取付穴28を挿通したねじ16により締結先部材12の座面21に締結されている。
ねじ部31が取付穴28を挿通して雌ねじ22に螺合されることにより、締結先部材12の座面21と頭部32とにより被締結材14が挟み付けられる。
被締結材14が座面21に締結された状態において、被締結材14の取付穴28が座面21を経て流通路24に連通される。
具体的には、雌ねじ22の開口縁に環状傾斜面23が円錐状に形成され、環状傾斜面23の外周23aが取付穴28より大きく形成されている。
よって、被締結材14の取付穴28が環状傾斜面23に連通されている。
また、流通路24は、環状傾斜面23に開口し、底部18において開口している。
第一実施形態のねじ締結構造10において、被締結材14のうち流通路24に相当しない部位、あるいは、被締結材14のうち流通路24に相当する部位から、被締結材14の取付穴28を経て雌ねじ22側に水滴が浸入する。
例えば、被締結材14のうち流通路24に相当しない部位において、被締結材14の取付穴28を経て雌ねじ22側に水滴が矢印A(図2参照)の如く浸入する。
これにより、ねじ締結構造10は、矢印Aの如く浸入した水滴を、環状傾斜面23で受けることができる。
他方、環状傾斜面23は流通路24に連通している。
これにより、環状傾斜面23で受けた水滴を、環状傾斜面23を経て流通路24に矢印B(図1参照)の如く好適に導くことができる。
さらに、流通路24に導かれた水滴を、流通路24を経て締結先部材12の底部18から矢印C(図2参照)の如く筐体11の外部に排出できる。
流通路24に導かれた水滴を、流通路24を経て締結先部材12の底部18から矢印C(図2参照)の如く筐体11の外部に排出できる。
これにより、被締結材14の取付穴28を経て雌ねじ22側に浸入した水滴が、筐体11の内部(すなわち、浸水禁止範囲)35に入り込むことを防止できる。
本実施形態のねじ締結構造10によれば、締結先部材12やねじ16を設ける位置が、筐体11の周縁に制限されない。
また、本実施形態のねじ締結構造10によれば、ねじ16の頭部32と被締結材14との間に防水構造を設ける必要がない。
このため、筐体11やねじ16の頭部32が大型化することを抑制できる。
第一の比較例のねじ締結構造として、筐体に設けられた防水パッキンの外側にねじを螺合することにより、筐体内の浸水禁止範囲に水滴が浸入することを防水パッキンにより抑える構成が考えられる。
第二の比較例のねじ締結構造として、防水シール付のねじを締結することにより、筐体内の浸水禁止範囲に水滴が侵入することを抑える構成が考えられる。
第三の比較例のねじ締結構造として、ねじを締結した後、ねじの頭部をコーキングで封止することにより、筐体内の浸水禁止範囲に水滴が侵入することを抑える構成が考えられる。
また、第二の比較例の場合、防水シール付のねじを使用する場合は、ねじの頭部が大きくなり、ねじのコストも上がる。
さらに、第三の比較例の場合、ねじの頭部をコーキングで封止する場合は、ねじを締め付けた後に、追加の作業としてコーキング処理が必要となる。このため、例えばメンテナンスなどでねじを締結し直す際に、再度コーキング処理を施す必要があり、メンテナンスなどに比較的長い時間を要する。
したがって、本実施形態では、第一の比較例に比べて、筐体11が大型化することを抑制できる。
また、本実施形態では、第二の比較例に比べて、防水シール付のねじを使用する必要がなく、ねじ16の頭部32が大型化することを抑制でき、ねじ16のコストアップを抑えることができる。
さらに、本実施形態では、第三の比較例に比べて、水滴の侵入を防止する目的でねじ16の頭部32をコーキングで封止して必要がなく、メンテナンスなどを長い時間をかけないでおこなうことができる。
よって、例えば、ねじ16を取り付ける箇所を、平面視において締結先部材12の側部に限らないで、締結先部材12の中央側に取り付けることも可能になる。
これにより、締結先部材12の中央側をねじ16で好適に補強することが可能になり、締結先部材12の強度を向上させることができる。
図3、図4に示すように、ねじ締結構造50は、第一実施形態の座面21に環状溝52が形成されたもので、その他の構成は第一実施形態のねじ締結構造10と同様である。
環状溝52は、環状傾斜面23の外周23aに対して径方向外側に間隔をおいて配置され、外周23aに対して同軸になるように環状に形成されている。環状溝52は、流通路24の径方向外側の端部に連通されている。
本実施形態において、組立ユニット1は、ねじ締結構造10に代えて、ねじ締結構造50を備える。
例えば、被締結材14の取付穴28を経た水滴が、被締結材14の裏面と座面21との間へ毛細管現象により矢印E(図4参照)の如く水滴が浸入した場合に、浸入した水滴を環状溝52で受けることができる。
このため、環状溝52で受けた水滴を、環状溝52を経て流通路24に導いて流通路24から筐体11の外部に排出できる。
したがって、被締結材14の裏面と座面21との間に毛細管現象により浸入した水滴が、筐体11の内部(すなわち、浸水禁止範囲)35に浸入することを抑えることができる。
また、本実施形態のねじ締結構造50によれば、ねじ16の頭部32と被締結材14との間に防水構造を設ける必要がない。
このため、筐体11やねじ16の頭部32が大型化することを抑制できる。
図5、図6に示すように、ねじ締結構造60は、第二実施形態の締結先部材12を締結先部材62に代えたもので、その他の構成は第二実施形態のねじ締結構造50と同様である。締結先部材62は、第二実施形態の締結先部材12において、膨出部63を含む締結先部材であり、第二実施形態の流通路24を流通路65に代えた締結先部材である。
締結先部材62のその他の構成は、第二実施形態の締結先部材12と同様である。
本実施形態において、組立ユニット1は、ねじ締結構造10に代えて、ねじ締結構造60を備える。
締結先部材62は、座面21と、雌ねじ22と、を備える。
締結先部材62は、流通路65を有している。
例えば、締結先部材62は、環状傾斜面23と、を有してもよい。
流通路65は、流通孔66と、連通溝67とを有する。
流通路65は、雌ねじ22の軸方向に、筐体11を貫通している。
膨出部63には、流通路65の流通孔66が形成されている。
膨出部63は、雌ねじ22の外側において、流通孔66を画成するように、雌ねじ22の軸方向へ延びている。
膨出部63は、平面視において円弧形状を有する。
流通孔66は、上方が座面21に開口され、下方が底部18に開口されている。
すなわち、流通孔66の上部は、連通溝67を介して雌ねじ22と、環状傾斜面23と、環状溝52と、に連通されている。
流通孔66が膨出部63により画成されることにより、雌ねじ22に流通孔66を形成する必要がない。これにより、雌ねじ22にねじ16が螺合された状態において、雌ねじ22に対するねじ16の螺合力が確保できる。
また、流通路65は、雌ねじ22の軸方向に、筐体11を貫通している。
流通孔66は、連通溝67と連通している。
連通溝67は、雌ねじ22と、環状傾斜面23と、環状溝52と、に連通されている。
すなわち、流通孔66は、連通溝67を介して、雌ねじ22と、環状傾斜面23と、環状溝52と、に連通している。
これにより、被締結材14の取付穴28を経て雌ねじ22側に浸入した水滴は、環状傾斜面23や連通溝67を経て流通孔66に導かれ、流通孔66から筐体11の外部に排出される。
したがって、ねじ締結構造60は、被締結材14の取付穴28を経て雌ねじ22側に浸入した水滴が、筐体11の内部(すなわち、浸水禁止範囲)35に入り込むことを抑制できる。
環状溝52で受けた水滴は、環状溝52および連通溝67を経て流通孔66に導かれて流通孔66から筐体11の外部に排出される。
これにより、被締結材14の裏面と座面21との間に毛細管現象により浸入した水滴が、筐体11の内部(すなわち、浸水禁止範囲)35に浸入することを抑えることができる。
また、本実施形態のねじ締結構造60によれば、ねじ16の頭部32と被締結材14との間に防水構造を設ける必要がない。
このため、筐体11やねじ16の頭部32が大型化することを抑制できる。
ねじ締結構造10の最小構成の第四実施形態について、図7を参照して説明する。
ねじ締結構造10は、被締結材14と、締結先部材12と、ねじ16と、を備える。
被締結材14は、取付穴28が設けられている。
締結先部材12は、取付穴28と同軸である雌ねじ22を備える。
締結先部材12は、被締結材14が当接する座面21に開口して雌ねじ22の軸方向に、筐体11を貫通している流通路24を有する。
ねじ16は、取付穴28を挿通して雌ねじ22に螺合させることにより、締結先部材12とともに被締結材14を頭部32で挟み付ける。
また、被締結材14が当接する座面21に流通路24が開口している。
このため、雌ねじ22にねじ16を螺合させて、頭部32と締結先部材12とにより被締結材14を挟み付けた状態において、被締結材14の取付穴28を締結先部材12の座面21を経て流通路24に連通させることができる。
したがって、被締結材14の取付穴28を経て雌ねじ22側に浸入した水滴を、流通路24に導いて流通路24から筐体11の外部に排出できる。
また、本実施形態のねじ締結構造10によれば、ねじ16の頭部32と被締結材14との間に防水構造を設ける必要がない。
このため、筐体11やねじ16の頭部32が大型化することを抑制できる。
例えば、上述の実施形態では、締結先部材12に環状溝52を一つ形成した例について説明したが、その他の例として環状溝を複数形成してもよい。
10 ねじ締結構造
11 筐体
12 締結先部材
14 被締結材
16 ねじ
18 底部
21 座面
22 雌ねじ
23 環状傾斜面
23a 外周
24 流通路(流通溝)
24a 開口部
28 取付穴
31 ねじ部
32 頭部
35 内部
50 ねじ締結構造
52 環状溝
60 ねじ締結構造
62 締結先部材
63 膨出部
65 流通路
66 流通孔
67 連通溝
OP 開口部
Claims (7)
- 取付穴が設けられた被締結材と、
前記取付穴と同軸である雌ねじを備え、前記被締結材が当接する座面に開口して前記雌ねじの軸方向に筐体を貫通している流通路を有する締結先部材と、
前記取付穴を挿通して前記雌ねじに螺合させることにより、前記締結先部材とともに前記被締結材を頭部で挟み付けるねじと、を備え、
前記締結先部材は、前記雌ねじの開口縁に形成され、前記取付穴の孔径より外径が大きい円錐状の環状傾斜面を有し、
前記取付穴が前記環状傾斜面に連通しているねじ締結構造。 - 前記取付穴を経て前記雌ねじ側に浸入した水滴を、前記環状傾斜面で受けるように構成されている請求項1に記載のねじ締結構造。
- 前記環状傾斜面は、前記流通路に連通している請求項1又は2に記載のねじ締結構造。
- 前記流通路は、前記雌ねじが径方向外側へ切り欠かれた流通溝である請求項1から3の何れか一項に記載のねじ締結構造。
- 前記流通路は、
前記雌ねじの外側において軸方向に貫通している流通孔と、
前記流通孔を前記雌ねじに連通するように前記座面に設けられた連通溝と、を有する請求項1から3の何れか一項に記載のねじ締結構造。 - 前記締結先部材は、
前記座面において、前記環状傾斜面の外側に環状に形成され、前記流通路に連通する環状溝を有する請求項5に記載のねじ締結構造。 - 請求項1から6の何れか一項に記載のねじ締結構造と、
前記筐体と、
を備える組立ユニット。
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