説明

樹脂ナット、及び、燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造

【課題】全長の調整と締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)の微調整との両立を図ることができる樹脂ナット、及び燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造を提供する。
【解決手段】タッピングスクリュー10が螺合する下孔33と、下孔33よりも大径に設定され、下孔33から突出したタッピングスクリュー10の先端部10Aが挿入されるスクリュー挿入孔34とが形成され、下孔33とスクリュー挿入孔34の間の段差面35がスクリュー挿入孔34側ほど大径のテーパ面に形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂ナット、及び、燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
樹脂ナットは金属製のナットに比べて軽く、装置の軽量化を図る場合等に用いられている。
この樹脂ナットにはタッピングスクリューが螺合する下孔が形成され、タッピングスクリューをスクリュー軸芯周りに回転させながら前記下孔に挿入することで前記下孔に雌ねじ部が形成され、タッピングスクリューの雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺合する。
従来、前記下孔は樹脂ナットの軸芯方向の全長(以下、「樹脂ナットの全長」と称する)にわたって形成されていた(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平8−49716号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
樹脂ナットの全長が短いと、樹脂ナットと工具の噛み合わせが悪くなる。従って、樹脂ナットの全長はある程度長く設定される。上記従来の構造によれば、前記下孔は樹脂ナットの全長にわたって形成されていたために、樹脂ナットの全長が上記のように長く設定された場合、スクリューの雄ねじ部と樹脂ナットの下孔との噛込数(下孔に食い込んでいる雄ねじ部のねじ山の数)が増え、樹脂ナットの締め付けトルクが増大していた。
その結果、例えば、樹脂製の筒状の台座の軸孔にタッピングスクリューを挿通係合させるとともに、前記軸孔に形成した断面四角形状の嵌合孔にタッピングスクリューの断面四角形の頭部を内嵌させ、前記台座の一端面(前記頭部側の台座の端面)を樹脂製の第1部品の被連結部に溶着し、タッピングスクリューと樹脂ナットを介して第1部品の被連結部に第2部品の連結部を連結する連結構造では次の不具合があった。
すなわち、タッピングスクリューは一般に金属製であり樹脂製の台座よりも強度が強いことから、樹脂ナットをタッピングスクリューに螺合する時に、締め付けトルクの増大に起因してタッピングスクリューの頭部の角部が台座の嵌合孔の周部を潰し、タッピングスクリューが台座に対し回転自在になって、樹脂ナットとタッピングスクリューが共回りすることがあった。
このように、上記の従来の構造では、樹脂ナットの全長の調整と締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)の微調整との両立が難しかった。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、全長の調整と締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)の微調整との両立を図ることができる樹脂ナット、及び燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本第1発明の特徴は、
タッピングスクリューが螺合する下孔と、
前記下孔よりも大径に設定され、前記下孔から突出したタッピングスクリューの先端部が挿入されるスクリュー挿入孔とが形成されている点にある。(請求項1)
【0006】
上記の構成によれば、樹脂ナットと工具の噛み合わせが悪くならないようなある程度軸芯方向の全長が長い樹脂ナットを製作する場合、スクリュー挿入孔が形成されているナット部分の軸芯方向の長さを長くすることで、下孔が形成されているナット部分の長さを長くしなくても済む。
これにより、タッピングスクリューが螺合する下孔の長さが長くなり過ぎることを回避でき、樹脂ナットの締め付けトルクが増大することを回避できて、締め付けトルクの増大に起因する種々の不具合を回避することができる。
従って、樹脂ナットの全長の調整と締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)の微調整との両立を図ることができる。
また、樹脂ナットと工具との噛み合わせがよくなることにより、工具と樹脂ナットの接触部が破壊(ナメル)されることを防いで工具の空転を防ぐことができる。(請求項1)
【0007】
本第1発明において、
前記下孔とスクリュー挿入孔の間の段差面が前記スクリュー挿入孔側ほど大径のテーパ面に形成されていると、前記テーパ面の傾きを調整することにより、下孔の長さをより細かく設定して、締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)を微調整しやすくすることができる。(請求項2)
【0008】
本第1発明において、
前記タッピングスクリューが前記下孔に螺合するとともに、前記タッピングスクリューの先端部が前記スクリュー挿入孔に挿入された締め付け状態で、前記タッピングスクリューの先端は前記スクリュー挿入孔内に位置していると、タッピングスクリューの先端が樹脂ナットから突出しないので安全性を確保することができる。(請求項3)
【0009】
本第2発明の特徴は、
タッピングスクリューと請求項1〜3のいずれか一つに記載の樹脂ナットによりヒートインシュレータの連結部が樹脂製の燃料タンクの被連結部に連結されている燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造であって、
前記タッピングスクリューを挿通させる樹脂製の台座を介して前記タッピングスクリューの頭部が樹脂製の燃料タンクの被連結部に固定され、
前記台座は、前記タッピングスクリューの頭部の外周面及び裏面が嵌合する嵌合孔と、前記嵌合孔よりも小径に設定され、前記タッピングスクリューの本体部が挿通係合されるスクリュー挿通孔とを備え、
前記タッピングスクリューの頭部の外周面及び裏面が前記嵌合孔に嵌合するとともに、前記タッピングスクリューの本体部が前記スクリュー挿通孔に挿通係合された状態で、前記台座の一端面が前記燃料タンクの被連結部に固着され、
前記樹脂ナットが前記タッピングスクリューに螺合して、前記台座の他端面と前記樹脂ナットで前記ヒートインシュレータの連結部を挟持する点にある。(請求項4)
【0010】
タッピングスクリューの頭部の外周面及び裏面が嵌合孔に嵌合するとともに、タッピングスクリューの本体部がスクリュー挿通孔に挿通係合された状態で、台座の一端面が燃料タンクの被連結部に固着される。
これにより、タッピングスクリューを樹脂製の燃料タンクの被連結部に固定して前記被連結部から突出した状態にすることができる。
この状態で、タッピングスクリューの雄ねじ部をヒートインシュレータに形成された貫通孔(あるいは切り欠き等の開口部)に挿通させて、タッピングスクリューの雄ねじ部に樹脂ナットを螺合させ、タッピングスクリューの先端部を樹脂ナットのスクリュー挿入孔に挿入させ、前記台座の他端面と樹脂ナットでヒートインシュレータの連結部を挟持する。
その結果、請求項1〜3のいずれか一つの構成による作用と同様の作用を奏することができる。また、必要最低限の締め付けトルクに設定でき、前記被連結部及び台座の強度を抑えることができるので、必要最低限のコスト・重量で安定的にヒートインシュレータを燃料タンクに連結することができる。(請求項4)
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、
全長の調整と締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)の微調整との両立を図ることができる樹脂ナット、及び燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造の斜視図
【図2】燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造の断面図
【図3】燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造を台座の下方から見た図
【図4】台座にタッピングスクリューを組み付けた状態の斜視図
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図1に、自動車のヒートインシュレータ1の連結部2を樹脂製の燃料タンク3の被連結部4に連結した連結構造(燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造)を示してある。ヒートインシュレータ1の連結部2は燃料タンク3の被連結部4にタッピングスクリュー10と樹脂ナット30により連結されている。前記連結部2と被連結部4は複数個ずつ設けられ、図1には1個の連結部2と1個の被連結部4の連結構造を示してある。
【0014】
上記のように、燃料タンク3を樹脂で製作することで燃料タンク3を軽量化してある。ヒートインシュレータ1はカバー状に形成され、排気管(図示せず)側の燃料タンク部分を覆って排気管の熱が燃料タンク3に伝わりにくくしている。
【0015】
[燃料タンク3とヒートインシュレータ1の連結構造]
図1〜図3に示すように、タッピングスクリュー10を挿通させる筒状の樹脂製の台座20を介して金属製のタッピングスクリュー10の頭部11が燃料タンク3の被連結部4に固定されている。そして、タッピングスクリュー10と、タッピングスクリュー10に螺合した樹脂ナット30とにヒートインシュレータ1の連結部2が前記台座20を介して締め付けられて、ヒートインシュレータ1の連結部2が燃料タンク3の被連結部4に連結している。ヒートインシュレータ1の連結部2はヒートインシュレータ1の周縁部1Sから滑らかな山形のフランジ状に張り出しており、この連結部2にタッピングスクリュー10を挿通させる貫通孔1H(図2参照)が形成されている。
【0016】
[タッピングスクリュー10の構造]
タッピングスクリュー10は、断面四角形状(図3参照)の頭部11とスクリュー本体部12(タッピングスクリューの本体部に相当)とから成り、スクリュー本体部12に首部13と雄ねじ部14を備えている。前記頭部11のコーナーは円弧状に形成されている。
【0017】
[樹脂ナット30の構造]
樹脂ナット30は、断面六角形状のナット本体部31と、ナット本体部31の軸芯方向の一端部から径方向外方側に張り出す円形のフランジ32とから成り、タッピングスクリュー10が螺合する下孔33がナット本体部31の軸芯方向一端部側から軸芯方向中間部側にわたって形成されている。前記下孔33の直径は、タッピングスクリュー10の雄ねじ部14の外径と谷径とのほぼ中間の長さ(有効径)に設定されている(図2参照)。
【0018】
さらに、前記下孔33よりも大径に設定され、下孔33から突出したタッピングスクリュー10の先端部10Aが挿入されるスクリュー挿入孔34がナット本体部31の軸芯方向他端部に形成されている。
【0019】
前記下孔33とスクリュー挿入孔34の間の段差面35はスクリュー挿入孔34側ほど大径のテーパ面に形成されている。
【0020】
上記の構成により、前記タッピングスクリュー10をスクリュー軸芯周りに回転させながら下孔33に挿入することで下孔33に雌ねじ部が形成され、タッピングスクリュー10の雄ねじ部14が前記雌ねじ部に螺合する。
【0021】
[台座20の構造]
図2,図4に示すように、前記台座20は、円板状の基部21と、基部21の径方向中央部から基部21の軸芯方向一方側に基部21の軸芯と同芯状に突出する断面円形の突出部22と、突出部22を囲む四角形の環状の周壁23とから成る。前記突出部22の頂面22Aと前記周壁23の頂面23Aとは台座20の軸芯方向で略同一位置に位置している。前記周壁23の4個のコーナーは、基部21の外周縁の4等分点の位置に各別に位置している。
【0022】
そして、タッピングスクリュー10の頭部11の外周面11G及び裏面11Uが嵌合する断面四角形状の嵌合孔24が前記基部21に基部21の軸芯と同芯状に形成されている。また、嵌合孔24よりも小径に設定され、スクリュー本体部12が挿通係合されるスクリュー挿通孔27が突出部22に突出部22の軸芯と同芯状に形成されている。
前記突出部22は円筒状に形成されており、より詳しくは、突出部22は先窄まりの円筒状に形成されている。
【0023】
前記突出部22の突出端部(頂部)の内周部から環状の係合爪22Tが径方向内方側に突出している。すなわち、係合爪22Tは、スクリュー挿通孔27の頂面22A側の端部に形成されている。タッピングスクリュー10のスクリュー本体部12は係合爪22Tに係合する。これにより、台座20とタッピングスクリュー10の前記軸芯方向(タッピングスクリュー10の軸芯方向)での位置ずれを防止することができる。また、突出部22の突出端部側が開放した複数のスリットS(図4参照)が突出部22に周方向に均等な角度ごとに分散配設されている。これにより、突出部22は弾性変形が可能となっている。前記スクリュー本体部12がスクリュー挿通孔27に挿通され、係合爪22Tに係合された状態で、タッピングスクリュー10の頭部11の裏面11Uは嵌合孔24の底面24Lに当接する(図2参照)。
【0024】
前記嵌合孔24の深さは、タッピングスクリュー10の頭部11の軸芯方向における長さよりも長く設定されている。タッピングスクリュー10の頭部11の裏面11Uが嵌合孔24の底面24Lに当接した状態で、タッピングスクリュー10の頭部11の頂面11Mは、台座20の一端面20M(基部21の端面)(台座20の前記頭部11側の端面)よりも台座20の軸芯方向内方側に位置する。
【0025】
そして、タッピングスクリュー10の頭部11の外周面11G及び裏面11Uが嵌合孔24に嵌合するとともに、前記スクリュー本体部12がスクリュー挿通孔27に挿通され、係合爪22Tに係合された状態で、台座20の一端面20M(基部21の端面)が燃料タンク3の被連結部4に溶着(固着の一例)されて、タッピングスクリュー10の頭部11が前記被連結部4に固定されている。これにより、タッピングスクリュー10を燃料タンク3の被連結部4に固定して被連結部4から突出した状態にすることができる。
【0026】
この状態で、タッピングスクリュー10の雄ねじ部14をヒートインシュレータに形成された貫通孔1Hに挿通させて、タッピングスクリュー10の雄ねじ部14に樹脂ナット30を樹脂ナット30のフランジ32側から螺合させ、タッピングスクリュー10の先端部10Aを樹脂ナット30のスクリュー挿入孔34に挿入させて、台座20の周壁23の頂面23A(台座20の他端面に相当)と、樹脂ナット30のフランジ32のフランジ面32M及びナット本体部31の端面とでヒートインシュレータ1の連結部2を挟持させてある。
【0027】
上記のように、タッピングスクリュー10は樹脂ナット30の下孔33に螺合し、タッピングスクリュー10の先端部10Aは樹脂ナット30のスクリュー挿入孔34に挿入されている。この締め付け状態で、タッピングスクリュー10の先端10A1はスクリュー挿入孔34内に位置し、樹脂ナット30の端面30Mから突出していない。これにより、安全性を確保することができる
【0028】
上記の構成により、
(1) 樹脂ナット30には、タッピングスクリュー10が螺合する下孔33と、下孔33よりも大径に設定され、下孔33から突出したタッピングスクリュー10の先端部10Aが挿入されるスクリュー挿入孔34とが形成されているから、樹脂ナット30と工具の噛み合わせが悪くならないようなある程度軸芯方向の全長が長い樹脂ナット30を製作する場合、スクリュー挿入孔34が形成されているナット部分30Aの軸芯方向の長さを長くすることで、下孔33が形成されているナット部分30Bの長さを長くしなくても済む。
これにより、タッピングスクリュー10が螺合する下孔33の長さが長くなり過ぎることを回避でき、樹脂ナット30の締め付けトルクが増大することを回避できて、締め付けトルクの増大に起因する不具合、すなわち、タッピングスクリュー10の頭部11の角部が台座20の嵌合孔24の周部を潰し、タッピングスクリュー10が台座20に対して回転自在になって、樹脂ナット30とタッピングスクリュー10が共回りする不具合を回避することができる。
従って、樹脂ナット30の全長の調整と締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)の微調整との両立を図ることができる。
また、樹脂ナット30と工具との噛み合わせがよくなることにより、工具と樹脂ナット30の接触部が破壊される(ナメル)ことを防いで工具の空転を防ぐことができる。
【0029】
(2) 前記下孔33とスクリュー挿入孔34の間の段差面35がスクリュー挿入孔34側ほど大径のテーパ面に形成されているから、前記テーパ面の傾きを調整することにより、下孔33の長さをより細かく設定して、締め付けトルク等(抜去力、破壊トルク)を微調整しやすくすることができる。
【0030】
(3) 必要最低限の締め付けトルクに設定でき、前記被連結部4及び台座20の強度を抑えることができるので、必要最低限のコスト・重量で安定的にヒートインシュレータ1を燃料タンク3に連結することができる。
【符号の説明】
【0031】
1 ヒートインシュレータ
2 連結部
3 燃料タンク
4 被連結部
10 タッピングスクリュー
10A 先端部(タッピングスクリューの先端部)
10A1 先端(タッピングスクリューの先端)
11 頭部(タッピングスクリューの頭部)
11G 外周面(タッピングスクリューの頭部の外周面)
11M 頂面(タッピングスクリューの頭部の頂面)
11U 裏面(タッピングスクリューの頭部の裏面)
12 タッピングスクリューの本体部(スクリュー本体部)
20 台座
20M 台座の一端面
23A 台座の他端面(台座の周壁の頂面)
24 嵌合孔
27 スクリュー挿通孔
30 樹脂ナット
33 下孔
34 スクリュー挿入孔
35 段差面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
タッピングスクリューが螺合する下孔と、
前記下孔よりも大径に設定され、前記下孔から突出したタッピングスクリューの先端部が挿入されるスクリュー挿入孔とが形成されている樹脂ナット。
【請求項2】
前記下孔とスクリュー挿入孔の間の段差面が前記スクリュー挿入孔側ほど大径のテーパ面に形成されている請求項1記載の樹脂ナット。
【請求項3】
前記タッピングスクリューが前記下孔に螺合するとともに、前記タッピングスクリューの先端部が前記スクリュー挿入孔に挿入された締め付け状態で、前記タッピングスクリューの先端は前記スクリュー挿入孔内に位置している請求項1又は2記載の樹脂ナット。
【請求項4】
タッピングスクリューと請求項1〜3のいずれか一つに記載の樹脂ナットによりヒートインシュレータの連結部が樹脂製の燃料タンクの被連結部に連結されている燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造であって、
前記タッピングスクリューを挿通させる樹脂製の台座を介して前記タッピングスクリューの頭部が樹脂製の燃料タンクの被連結部に固定され、
前記台座は、前記タッピングスクリューの頭部の外周面及び裏面が嵌合する嵌合孔と、前記嵌合孔よりも小径に設定され、前記タッピングスクリューの本体部が挿通係合されるスクリュー挿通孔とを備え、
前記タッピングスクリューの頭部の外周面及び裏面が前記嵌合孔に嵌合するとともに、前記タッピングスクリューの本体部が前記スクリュー挿通孔に挿通係合された状態で、前記台座の一端面が前記燃料タンクの被連結部に固着され、
前記樹脂ナットが前記タッピングスクリューに螺合して、前記台座の他端面と前記樹脂ナットで前記ヒートインシュレータの連結部を挟持する燃料タンクとヒートインシュレータの連結構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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