WO2016185773A1 - ケースナット - Google Patents

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case
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bolt
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元嗣 原
義浩 村瀬
孝典 藤本
裕康 市川
加藤　勝久
宇津野　隆治
瀬古　尚廣
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株式会社青山製作所
トヨタ自動車株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining 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
    • F16B5/0216—Joining 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 the position of the plates to be connected being adjustable
    • F16B5/0225—Joining 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 the position of the plates to be connected being adjustable allowing for adjustment parallel to the plane of the plates

Definitions

  • the present invention relates to a case nut in which a nut is freely housed inside a case main body welded to the body.
  • Patent Document 1 In the manufacturing process of an automobile, when a slide rail for sliding a seat is fixed to the body of the automobile, a bolt and a nut are used as fastening members (Patent Document 1).
  • the nut is attached to the body side, and tightening is performed by screwing a bolt from the slide rail side after the slide rail is brought into contact with the body.
  • Patent Document 2 In order to solve such a problem, for example, a case nut as shown in Patent Document 2 is used as a fastening member.
  • the case nut is a case in which a nut is freely slid inside a case main body welded to the body. As a result, when the slide rail is fixed to the body, the nut stored freely absorbs the shaft misalignment between the bolt and the nut, thereby enabling easy fastening.
  • the body since the body is required to have high corrosion resistance, it is normal to perform electrodeposition coating as the base treatment.
  • the electrodeposition coating is applied with the case nut attached to the body as in the past, however, since both the body and the nut are made of metal, the current is applied, and the electrodeposition paint is deposited on the nut. As a result, the nut adheres to the body and does not move freely.
  • JP 2010-254089 A Japanese Utility Model Publication No. 64-53611
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a case nut in which a nut housed in a swingable manner inside a case main body is not fixed by an electrodeposition coating process.
  • the present invention made to solve the above-mentioned problems is a case nut in which a nut is movably accommodated inside a case main body welded to the body.
  • the nut includes a nut main body and an outer side of the nut main body.
  • the insulating member is formed of a resin insulating member that is insert-molded on the surface, and the insulating member includes a plurality of protrusions on the side of the outer peripheral portion that contacts the body.
  • the case main body is formed with a bolt hole through which a bolt is inserted.
  • the insulating member includes a resin head and a resin flange portion on which the protrusion is formed, and the resin head is attached to the body. It is characterized by being inserted into the formed guide hole so as to be freely movable.
  • each side surface of the resin head has a shape in which a central portion thereof is recessed in the axial direction.
  • a case nut according to the present invention is a case nut in which a nut is movably accommodated inside a case main body welded to the body, and the nut is insert-molded on the nut main body and an outer surface of the nut main body. It shall consist of resin-made insulating members. Thereby, since the nut main body is insulated during the electrodeposition coating process, it is possible to prevent the nut from adhering to the body. Furthermore, the insulating member is provided with a plurality of protrusions on the side of the outer peripheral portion that contacts the body.
  • each side surface of the resin head has a shape in which the central portion is recessed in the axial direction.
  • FIG. 4 is a top view showing a nut of the present embodiment and a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 3. It is a bottom view which shows the nut of this embodiment. It is sectional drawing which shows after the fastening of this embodiment.
  • the case nut of the present invention comprises a metal case main body 2 welded to the body 1 of an automobile and a nut 3 accommodated in the case main body 2 so as to be freely movable.
  • an electrodeposition coating process is performed as a base treatment in the state shown in FIG.
  • a bolt hole 13 for inserting the bolt 12 is formed in the ceiling surface of the case body 2.
  • the nut 3 is made of a metal hex nut body 4 having a flat portion 16 on the lower surface and a resin-made insert-molded outer surface of the hex nut body 4.
  • the insulating member 5 is used.
  • the insulating member 5 has a quadrangular prism shape, and a resin head 6 having a curved shape so that the center of each side surface is recessed in the axial direction, and a circular resin flange portion 7. Consists of. Further, the resin head 6 is inserted in a guide hole 8 formed in the body 1 so as to be freely movable as shown in FIG. Further, four protrusions 9 having a height of about 1 mm are formed at equal intervals as shown in FIG. 2 on the side of the outer peripheral portion of the resin flange portion 7 that contacts the body 1 as shown in FIG. .
  • the nut body 4 is insulated during the electrodeposition coating process, thereby preventing the nut 3 from adhering to the body 1. It becomes possible to do. Further, a total of four protrusions 9 are formed on the outer peripheral portion of the resin flange portion 7 on the side in contact with the body 1, whereby a space portion 10 is formed between the resin flange portion 7 and the body 1. It will be. Since the electrodeposition paint flows downward from the space portion 10, it is possible to prevent the occurrence of a liquid pool, and at the same time, since the protrusion 9 is in point contact with the body 1, the nut 3 is attached to the body 1 after drying at high temperature.
  • the height of the protrusion 9 is about 1 mm in this embodiment, but is not limited to this as long as the electrodeposition paint flows downward. Further, the number of projections 9 is not limited to this, and the contact area with the body 1 can be made smaller by forming, for example, three at regular intervals.
  • the shapes of the resin head 6 and the resin flange portion 7 are not limited to this embodiment. For example, the shape of the resin head 6 or the resin flange portion may be appropriately selected depending on the manufacturing process, such as a columnar resin head or a square resin flange. It can be changed. Further, in the present embodiment, the insulating member 5 is provided on the outer surface of the hexagon nut body 4, but the present invention can be applied to nut bodies of other shapes.
  • the insulating member 5 is made of nylon 6. This is because nylon 6 has a high melting point of 260 ° C. and can withstand the high temperatures caused by the electrodeposition coating process. In addition, since nylon 6 is a high-strength resin, it functions as a detent and can withstand repeated fastening and retapping. In addition, it is normal that abnormal noise is frequently generated due to metal-to-metal contact at the time of fastening, but by forming the insulating member 5 with nylon 6 as in the present invention, no abnormal noise is generated.
  • the material of the insulating member 5 is alkali-resistant and may be any material that can withstand the electrodeposition coating process at 180 ° C. (that is, preferably a material having a melting point of 240 ° C. or higher). For example, it is made of polyphenylene sulfide or the like. You can also.
  • the degree of freedom in molding can be increased and the weight can be reduced. Further, nuts that are handled relatively complicatedly have an advantage that they can be used without worrying about the occurrence of scratches and the like if they are made of resin.
  • the outer peripheral lower surface side of the flange portion 7 is formed in a taper shape, which makes it easier for the electrodeposition paint to flow downward in FIG.
  • the nut 3 is not firmly fixed to the body 1 even after the electrodeposition coating process is performed in the state shown in FIG. Then, it can be moved inside the case body 2. Therefore, as shown in FIG. 6, the nut 3 is gradually lifted by screwing the bolt 12 into the hexagon nut body 4 via the washer 15 with the slide rail 14 in contact with the case body 2, and FIG. It will be in the state after fastening shown. In this way, the nut 3 accommodated in the case main body 2 so as to be freely movable absorbs the axial displacement between the bolt 12 and the nut 3, so that the slide rail 14 can be easily fixed to the body 1. It becomes possible.
  • the resin-made insulating member 5 is insert-molded on the outer surface of the hex nut body 4, there is a concern that the axial force may decrease after fastening, so the flat portion on the lower surface of the hex nut body 4 as shown in FIG. 3.
  • a step is provided between 16 and the outer peripheral lower surface side of the flange portion 7.
  • the inlet portion of the hexagon nut body 4 is formed in a tapered shape so that the bolt 12 can be easily inserted. Further, the visibility of the nut 3 is improved by setting the distance between the nut 3 and the ceiling surface of the case body 2 to a minimum width within a range where the electrodeposition paint can flow and the nut 3 can swing. It is more preferable.

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Abstract

本発明のナットは、ボディ（１）に溶接されるケース本体（２）の内部に、ナット（３）を遊動可能に収納したケースナットである。ナット（３）は、六角ナット本体（４）と、この六角ナット本体（４）の外側表面にインサート成形された樹脂製の絶縁部材（５）とからなり、絶縁部材（５）は、その外周部のうちボディ（１）と当接する側に、複数の突起（９）を備えるものである。ナット（３）は絶縁されているので、電着塗装処理によって固着することがない。

Description

ケースナット
　本発明は、ボディに溶接されるケース本体の内部に、ナットを遊動自在に収納したケースナットに関するものである。
　自動車の製造工程において、シートをスライドさせるためのスライドレールを自動車のボディに固定する際には、締結部材としてボルトとナットとが用いられる（特許文献１）。ナットはボディ側に取付けられており、スライドレールをボディに当接させた上で、スライドレール側からボルトをねじ込むことにより、締結が行われる。しかしながら、ボディの形状は車種によって様々であることから、ボルトとナットとの間に軸ズレが生じ、締結作業性が低下する問題や、また建付けのバラつきが発生するといった問題がある。このような問題を解決するために、例えば特許文献２に示すようなケースナットが締結部材として用いられる。ケースナットとは、ボディに溶接されるケース本体の内部に、ナットを遊動自在に収納したものである。これにより、スライドレールをボディに固定する際に、遊動自在に収納されたナットが、ボルトとナットとの間の軸ズレを吸収することにより、容易に締結が可能となる。
　しかしながら、ボディには高い耐食性が求められるため、下地処理として電着塗装処理を行うことが通常であり、従来のようにケースナットがボディ側に取付けられた状態で電着塗装処理を施した場合には、ボディとナットとが共に金属製であるために通電し、ナットにも電着塗料が析出してしまう結果、ナットがボディに固着し、遊動しなくなってしまう問題があった。
　この問題に対しては、ナット表面を樹脂皮膜によりコーティングして絶縁を図る方法が考えられるが、樹脂皮膜は薄いため、充分な絶縁効果を得ることができない。さらに、電着塗装処理により残存した電着塗料が高温乾燥されることによって、ナットがボディに強固に固着してしまう問題もあった。
特開２０１０－２５４０８９号公報 実開昭６４－５３６１１号公報
　本発明の目的は前記した従来の問題点を解決し、ケース本体内部に揺動自在に収納されたナットが電着塗装処理によって固着することのないケースナットを提供することである。
　上記課題を解決するためになされた本発明は、ボディに溶接されるケース本体の内部に、ナットを遊動可能に収納したケースナットであって、前記ナットは、ナット本体と、該ナット本体の外側表面にインサート成形された樹脂製の絶縁部材とからなり、前記絶縁部材は、その外周部のうち前記ボディと当接する側に、複数の突起を備えたことを特徴とするものである。
　請求項２記載の発明は、請求項１記載のケースナットにおいて、前記ケース本体には、ボルトを挿通するボルト孔を形成したことを特徴とするものである。
　請求項３記載の発明は、請求項１記載のケースナットにおいて、前記絶縁部材は、樹脂頭部と、前記突起が形成された樹脂フランジ部とを備えるものとし、該樹脂頭部を前記ボディに形成されたガイド孔に遊動可能に挿入したことを特徴とするものである。
　請求項４記載の発明は、請求項３記載のケースナットにおいて、前記樹脂頭部の各側面は、その中央部を各々軸芯方向に凹ませた形状であることを特徴とするものである。
　本発明に係るケースナットは、ボディに溶接されるケース本体の内部に、ナットを遊動可能に収納したケースナットであって、ナットは、ナット本体と、このナット本体の外側表面にインサート成形された樹脂製の絶縁部材とからなるものとした。これにより、電着塗装処理時にナット本体が絶縁されるため、ナットがボディと固着することを防止することが可能となる。さらに、絶縁部材は、その外周部のうちボディと当接する側に、複数の突起を備えるものとした。これにより、絶縁部材とボディとの間に空間部が形成されることとなり、この空間部から電着塗料が下方に流動することから、液溜まりが発生せず、また絶縁部材はボディと点接触するため、高温乾燥後にナットがボディに強固に固着することを防止することが可能となり、使用時には振動により容易にナットがボディから分離し、ケース本体内部で遊動可能となる。
　請求項４に係る発明によれば、樹脂頭部の各側面は、その中央部を各々軸芯方向に凹ませた形状とした。これにより、各側面とボディとの間に形成される電着塗料抜け経路がより広くなるため、電着塗装処理時に電着塗料が下方により流動し易くなり、液溜まりが生じにくくなると同時に、各側面とボディとの接触面積が減少することから、高温乾燥後にナットがボディに強固に固着することをより効果的に防止することが可能となる。
本実施形態の締結前を示す断面図である。 本実施形態におけるナットを示す斜視図である。 図２に示すナットの断面図である。 本実施形態のナットを示す上面図及び図３中のＡ－Ａ’断面図である。 本実施形態のナットを示す下面図である。 本実施形態の締結後を示す断面図である。
　以下に本発明の好ましい実施形態を示す。なお、図２に示す状態でナット３についての説明を行うものとし、またこのナット３は、上下反対とした状態で、図１及び図６に示すようにケース本体２内に収納されるものである。本発明のケースナットは、図１に示すように、自動車のボディ１に溶接される金属製のケース本体２と、このケース本体２の内部に遊動可能に収納されたナット３とからなるものであり、ボディ１の耐食性を高めるために、図１の状態で下地処理として電着塗装処理が施されるものである。なお、ケース本体２の天井面には、ボルト１２を挿通するためのボルト孔１３が形成されている。また、前記ナット３は、図２乃至図５に示すように、下面に平坦部１６を備えた金属製の六角ナット本体４と、この六角ナット本体４の外側表面にインサート成形された樹脂製の絶縁部材５とにより構成されるものとした。
　絶縁部材５は、図２のように四角柱状であり、かつ各側面の中央部を各々軸芯方向に凹ませるよう湾曲させた形状を有する樹脂頭部６と、円状の樹脂フランジ部７とからなる。また、この樹脂頭部６は、図１のようにボディ１に形成されたガイド孔８に遊動可能に挿入されるものとした。さらに、樹脂フランジ部７の外周部のうち、図１のようにボディ１と当接する側には、高さ約１ｍｍの突起９を、図２のように等間隔に４つ形成するものとした。このように、六角ナット本体４の外側表面にインサート成形により絶縁部材５を設けることにより、電着塗装処理時のナット本体４の絶縁を図り、これによりナット３がボディ１と固着することを防止することが可能となる。さらに、樹脂フランジ部７の外周部のうち、ボディ１と当接する側に計４つの突起９を形成したことにより、樹脂フランジ部７とボディ１との間には、空間部１０が形成されることとなる。そして、この空間部１０から電着塗料が下方に流動することで、液溜まりの発生を防止することができると同時に、突起９はボディ１と点接触するため、高温乾燥後にナット３がボディ１に強固に固着することを防止することも可能となる。また、樹脂頭部６の各側面の中央部を各々軸芯方向に凹ませたことにより、図１に示す各側面とボディ１との間に形成される電着塗料抜け経路１１がより広くなるため、電着塗料が下方により流動し易くなり、液溜まりが生じにくくなる。さらに、各側面とボディ１との接触面積が減少することから、高温乾燥後にナット３がボディ１に強固に固着することをより効果的に防止することが可能となる。
　なお、前記突起９の高さは、本実施形態においては約１ｍｍとしたが、電着塗料が下方に流動する間隔であればこれに限定されるものではない。また、突起９の形成数もこれに限定されず、例えば等間隔に３つ形成することにより、ボディ１との接触面積をより小さいものとすることもできる。なお、樹脂頭部６及び樹脂フランジ部７の形状も本実施形態に限定されず、例えば円柱状の樹脂頭部としたり、また正方形状の樹脂フランジ部とする等、その形状は製造工程により適宜変更しても差し支えない。さらに、本実施形態においては、六角ナット本体４の外側表面に絶縁部材５を設けるものとしたが、その他の形状のナット本体にも本発明を適用することができる。
　本実施形態において、絶縁部材５はナイロン６により構成するものとした。これは、ナイロン６の融点が２６０℃と高く、電着塗装処理による高温に耐え得るからである。また、ナイロン６は高強度樹脂であるため、廻り止めとして機能するとともに、繰り返しの締結、リタップにも耐え得るものとなる。さらに、締結時には金属間接触によって異音が度々発生することが通常であるが、本発明のように絶縁部材５をナイロン６により構成することで、異音が発生することもない。なお、絶縁部材５の材質は耐アルカリ性であり、１８０℃の電着塗装処理に耐え得る材質（即ち、好ましくは融点が２４０℃以上の材質）であれば良く、例えばポリフェニレンサルファイド等により構成することもできる。
　また、前記のように絶縁部材５を樹脂製とすることにより、成形自由度が増加するとともに、軽量なものとすることができる。さらに、比較的煩雑に扱われるナット類において、樹脂製であれば傷等の発生を憂慮することなく使用することができるという利点もある。
　図３のように、フランジ部７の外周下面側をテーパ状に形成することが好ましく、これにより図１において電着塗料が下方により流動し易いものとなる。
　このように構成された本発明のケースナットの使用方法について、以下に説明する。図１の状態で電着塗装処理が施され、さらに高温乾燥がなされた後であっても、ナット３はボディ１に強固に固着していないため、振動により容易にナット３がボディ１から分離し、ケース本体２内部で遊動可能となる。そこで、図６のように、スライドレール１４をケース本体２に当接させた状態で、ワッシャ１５を介してボルト１２を六角ナット本体４にねじ込むことにより、次第にナット３が持ち上げられ、図６に示す締結後の状態となる。このように、ケース本体２の内部に遊動自在に収納されたナット３が、ボルト１２とナット３との間の軸ズレを吸収することにより、容易にスライドレール１４をボディ１に固定することが可能となる。
　また、六角ナット本体４の外側表面に樹脂製の絶縁部材５をインサート成形することから、締結後における軸力低下の恐れが懸念されるため、図３のように六角ナット本体４下面の平坦部１６と、フランジ部７の外周下面側との間に段差を設けるものとした。これにより、図６のように、締結後はケース本体２の天井面と六角ナット本体４の平坦部１６とが接触して金属間で締結が行われることとなり、ゆるみを防止することが可能となる。なお、この平坦部１６の直径は、ボルト１２とナット３との軸ズレが最大となった場合でもボルト孔１３とのラップ量を確保できるよう、最大径とすることが好ましい。
　また、ボルト１２が挿入され易いよう、六角ナット本体４の入口部はテーパ状に形成することが好ましい。さらに、ナット３とケース本体２の天井面との間隔を、電着塗料が流動可能であり、かつナット３が揺動可能な範囲で最小幅とすることにより、ナット３の視認性を向上させることがより好ましい。
　１　ボディ
　２　ケース本体
　３　ナット
　４　六角ナット本体
　５　絶縁部材
　６　樹脂頭部
　７　樹脂フランジ部
　８　ガイド孔
　９　突起
　１０　空間部
　１１　電着塗料抜け経路
　１２　ボルト
　１３　ボルト孔
　１４　スライドレール
　１５　ワッシャ
　１６　平坦部

Claims (4)

  1. 　ボディに溶接されるケース本体の内部に、ナットを遊動可能に収納したケースナットであって、
    　前記ナットは、ナット本体と、該ナット本体の外側表面にインサート成形された樹脂製の絶縁部材とからなり、
    　前記絶縁部材は、その外周部のうち前記ボディと当接する側に、複数の突起を備えたことを特徴とするケースナット。
  2. 　前記ケース本体には、ボルトを挿通するボルト孔を形成したことを特徴とする請求項１記載のケースナット。
  3. 　前記絶縁部材は、樹脂頭部と、前記突起が形成された樹脂フランジ部とを備えるものとし、該樹脂頭部を前記ボディに形成されたガイド孔に遊動可能に挿入したことを特徴とする請求項１記載のケースナット。
  4. 　前記樹脂頭部の各側面は、その中央部を各々軸芯方向に凹ませた形状であることを特徴とする請求項３記載のケースナット。
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