JPH07217634A

JPH07217634A - 樹脂部材固着用のねじ

Info

Publication number: JPH07217634A
Application number: JP1383794A
Authority: JP
Inventors: Juichi Tanaka; 壽一田中
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1994-02-07
Filing date: 1994-02-07
Publication date: 1995-08-15

Abstract

(57)【要約】【目的】空転トルクとねじ込みトルクとの差つまり締
め付けトルク幅を拡げて締め付け不良の発生を防止し得
る樹脂部材固着用のねじを提供すること。【構成】樹脂素材からなる部材にねじ山を切りながら
ねじ込まれ、樹脂部材を固着するためのねじであって、
ねじの着座面には、着座したねじを締め付ける際に抵抗
となる抵抗部材１５としてセレーション１６が設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂素材からなる部材
にねじ山を切りながらねじ込まれ、樹脂部材を固着する
ためのねじの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な自動車用空気調和装置は、周知
のように、車室内空気あるいは外気を取り込むインテー
クユニットと、エバポレータが内蔵され取り込んだ空気
を冷却するクーラユニットと、エンジン冷却水が循環す
るヒータコアにより空気を加熱して所定温度に調整した
後に車室内の所定位置に向けて吹き出すヒータユニット
とを連結して構成されている。これらユニットのユニッ
トケースは、複数個のケース構成体を相互に突き合わせ
て固着することにより構成されている。

【０００３】ケース構成体あるいはダクトは、軽量化を
図ることができ複雑な形状であっても比較的容易に形成
できる点を考慮して、樹脂素材から成形されている。そ
して、各ケース構成体は、ねじを締結することにより、
相互に固着されるようになっている。

【０００４】また、自動車用空気調和装置には、インテ
ークドア、ミックスドア、モードドア（ベントドア、デ
フドア、フットドアの総称）などの各種の制御用ドアを
駆動するためのモータアクチュエータやリンク機構が設
けられており、これらモータアクチュエータ等の機器
も、ねじをケース構成体にねじ込むことにより、ユニッ
トケースに対して固着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、樹脂
部材をねじを用いて固着する場合に、ねじの着座面が樹
脂部材に着座した後も当該ねじを締め付け過ぎると、締
め付けられる側の樹脂部材の下穴にワレなどが生じ、当
該樹脂部材が破壊されてしまうことになる。

【０００６】ここで、樹脂部材にねじを締め付ける場合
には、ねじの着座面が樹脂部材に着座した際のねじ込み
トルクと、樹脂部材が破壊に至る空転トルクとの差が小
さいため、締付可能範囲は狭いものである。

【０００７】さらに、樹脂部材は成形時のバラツキ（変
形、寸法、密度など）が大きく、ねじ込みトルクや空転
トルクも変化する。これらねじ込みトルクや空転トルク
は、季節の変化に伴う締め付け作業環境の温度変化によ
っても大きく変化するものである。

【０００８】また、締結装置を使用してねじの締め付け
作業の自動化が進められているが、締結装置のドライバ
を所定のトルクで作動させるトルクコントロールにも多
少の振れが生じている。

【０００９】このように、樹脂部材にねじを締め付ける
際には、締付可能範囲が元々狭く、ねじ込みトルクや空
転トルクも変化し、ドライバ側のトルクコントロールに
も振れがあることから、ドライバ側から付与されたトル
クがねじ込みトルクを下回りねじの着座面が樹脂部材に
まで達しない「浮き」や、ドライバ側から付与されたト
ルクが空転トルクを越え樹脂部材が破損する「ビスバ
カ」などの締め付け不良が慢性的に発生し、製品の歩留
まりが低下するという問題があった。

【００１０】かかる締め付け不良を回避するために、高
精度のフィードバック制御でドライバ側のトルクコント
ロールを行うことも考えられるが、制御の複雑化に伴っ
てコストの増加を招いてしまうことになる。また、締め
付け作業環境の温度変化に合わせてドライバ側の設定ト
ルクを変更することも考えられるが、作業が煩雑で現実
的な解決策ではない。

【００１１】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、空転トルクとねじ込み
トルクとの差つまり締め付けトルク幅を拡げて締め付け
不良の発生を防止し得る樹脂部材固着用のねじを提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、樹脂素材からなる部材にねじ山を切りなが
らねじ込まれ、前記樹脂部材を固着するためのねじであ
って、ねじの着座面に、着座したねじを締め付ける際に
抵抗となる抵抗部材を設けてなる樹脂部材固着用のねじ
である。

【００１３】

【作用】ねじが着座した後も当該ねじを締め付けると、
着座面に設けた抵抗部材によって、樹脂部材との間の摩
擦抵抗が増加し、樹脂部材が破壊に至る空転トルクが大
きくなり、空転トルクと、ねじの着座面が樹脂部材に着
座した際のねじ込みトルクとの差つまり締め付けトルク
幅が拡がる。このように締め付けトルク幅が拡がること
により、樹脂部材自体のバラツキ、作業環境の温度変化
あるいはドライバ側のトルクコントロールに振れがあっ
ても、「浮き」や「ビスバカ」などの締め付け不良の発
生が防止され、ねじが安定的に締め付けられる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１（１）は、本発明の一実施例に係る樹脂部
材固着用のねじを示す正面図、同図（２）は、同ねじの
上面図、同図（３）は、同ねじの着座面を示す底面図で
ある。

【００１５】図示する樹脂部材固着用のねじ１０は、十
字穴付きタッピンねじであり、樹脂素材からなる部材に
ねじ山を切りながらねじ込まれ、樹脂部材を固着するた
めのねじである。樹脂部材としては、例えば、自動車用
空気調和装置のケース構成体やダクトなどが例示され
る。ねじ１０は、鋼製やステンレス鋼製であり、その頭
部１１には十字穴１２が形成され、ねじ部１３には所定
形状・寸法の雄ねじ１４が形成されている。

【００１６】頭部１１の着座面には、着座したねじを締
め付ける際に抵抗となる抵抗部材１５が設けられてい
る。本実施例の抵抗部材１５は、セレーション１６を１
８山形成して構成されている。各セレーション１６は、
ねじの締め付け方向に沿う前端側に位置し軸線と略平行
に形成された係止面１７と、この係止面１７の頂点１７
ａから締め付け方向に沿う後端側に向けて傾斜して形成
された傾斜面１８とを有している。係止面１７の高さ寸
法は、０．４ｍｍ程度である。

【００１７】次ぎに、本実施例の作用を説明する。

【００１８】図２は、ねじ込み試験結果を示すグラフで
ある。このねじ込み試験結果について説明すると、ねじ
込みを開始すると、図２に符号で示すように、回転角
の増加に伴いトルクは増加する。ねじ込みトルクはねじ
が着座した時点を示しており、ねじが着座した後も当
該ねじを締め付けると、ケース構成体とねじ１０の着座
面との摩擦抵抗によって、図２に符号で示すように、
回転角の増加に伴いトルクは増加する。そして、ねじを
さらに締め付けると、ついには樹脂部材が破壊に至る空
転トルクに達し（の時点）、「ビスバカ」が発生し
て、これ以降は回転角が増加してもトルクは減少する。

【００１９】このようにねじが着座した後も当該ねじを
締め付ける場合、本実施例にあっては、着座面に設けた
セレーション１６の係止面１７によって、樹脂部材であ
るケース構成体との間の摩擦抵抗が増加する。このた
め、図２に点線で示す従来の場合と比較すると、樹脂部
材が破壊に至る空転トルクを大きくすることができる。
これにより、トルク比（空転トルク／ねじ込みトルク）
が上がり、締め付けトルク幅が拡がる。

【００２０】このように締め付けトルク幅が拡がること
により、樹脂部材自体のバラツキ、作業環境の温度変化
あるいはドライバ側のトルクコントロールに多少の振れ
があっても、ドライバを所定のトルクに設定してねじ込
み作業を行えば、「浮き」や「ビスバカ」などの締め付
け不良が発生することなく、ねじ１０を安定的に締め付
けて、樹脂部材を確実に固着することができる。さら
に、「ビスバカ」がなくなることにより、使用不可能と
なる製品数が減少し、製品の歩留まりが著しく向上す
る。

【００２１】また、締め付けトルク幅が拡がるので、高
精度のフィードバック制御を行う必要がなく、コストの
増加を招くことはない。さらに、締め付け作業環境の温
度変化に合わせてドライバ側の設定トルクを変更する必
要もなく、締め付け作業が煩雑になることもない。

【００２２】ねじ１０を所定トルクで締め付け完了した
後は、図３に示すように、セレーション１６は樹脂部材
１９に食い込んでいるため、セレーション１６が外部か
ら見えることはない。

【００２３】なお、頭部１１にフランジ部を連接し、抵
抗部材１５を設ける着座面の面積を大きくして、空転ト
ルクをさらに上げることも可能である。但し、着座面積
を無制限に増加すると、自動ねじ締め時のスペースの制
約条件が増えて設計の自由度が減ることから、好ましく
ない。

【００２４】そこで、着座面積などのねじの各部寸法を
ＪＩＳ規格に従ったままで、抵抗部材１５だけを追加す
るのが好ましい。このようにすれば、ＪＩＳ規格に従う
ねじと同じ加工工程数で本実施例のねじ１０を製造する
ことができ、コストの増加を抑制することができる。

【００２５】また、頂部１１の十字穴１２を形成すると
きに同時にセレーション１６を形成することができ、軸
線に沿う方向の加工のみで抵抗部材１５を形成すること
ができる。また、ねじ形成用の型から材料が外れ易くな
り、型の耐久性も向上することになる。

【００２６】なお、上述した実施例では、抵抗部材１５
としてセレーション１６を形成した場合を図示したが、
本発明の抵抗部材１５の形状、構造は図示例のものに限
定されず、例えば、図４（１）〜（６）に示すような形
状でも良い。図４（１）に示すものは、断面を山形の形
状とした抵抗部材１５である。同図（２）（５）に示す
抵抗部材１５はリブ形状にしたもの、同図（３）に示す
抵抗部材１５は半球のビード形状にしたもの、同図
（４）に示す抵抗部材１５は方形のビード形状にしたも
のである。また、同図（６）に示す抵抗部材１５は着座
面にメッシュ状に凹凸を形成したものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の樹脂部材固
着用のねじは、樹脂素材からなる部材にねじ山を切りな
がらねじ込まれ、樹脂部材を固着するためのねじであっ
て、ねじの着座面に、着座したねじを締め付ける際に抵
抗となる抵抗部材を設けてあるので、簡単な構造で、樹
脂部材が破壊に至る空転トルクを大きくすることができ
る。このため、空転トルクと、ねじの着座面が樹脂部材
に着座した際のねじ込みトルクとの差つまり締め付けト
ルク幅が拡大し、樹脂部材自体のバラツキ、作業環境の
温度変化あるいはドライバ側のトルクコントロールに振
れがあっても、「浮き」や「ビスバカ」などの締め付け
不良の発生を防止しつつ、ねじを樹脂部材に安定的に締
め付けることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（１）は、本発明の一実施例に係る樹脂
部材固着用のねじを示す正面図、同図（２）は、同ねじ
の上面図、同図（３）は、同ねじの着座面を示す底面図
である。

【図２】図２は、ねじ込み試験結果を示すグラフであ
る。

【図３】図３は、図１に示されるねじを樹脂部材にね
じ込んだ状態を示す断面図である。

【図４】図４（１）〜（６）は、抵抗部材の他の変形
例を示す図である。

【符号の説明】

１０…ねじ、１１…頭部、１２…
十字穴、１３…ねじ部、１４…雄ねじ、
１５…抵抗部材、１６…セレーション、１７…係
止面、１８…傾斜面、１９…樹脂部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂素材からなる部材にねじ山を切りな
がらねじ込まれ、前記樹脂部材を固着するためのねじで
あって、ねじの着座面に、着座したねじを締め付ける際に抵抗と
なる抵抗部材（１５）を設けてなる樹脂部材固着用のね
じ。