説明

部品締結構造

【課題】ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きできるようにする。
【解決手段】樹脂製のベース部材16に形成された貫通孔16Aに挿入されたカラー部26と、カラー部26の一端側から張り出したフランジ部28と、を備えたナット部材24と、カラー部26の他端側からそのカラー部26に螺合されることにより、ベース部材16の表面側に被締結部品20を取り付ける締結具22と、ベース部材16の裏面に形成され、フランジ部28を仮保持する仮保持手段30と、を有する部品締結構造10とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂製部材に被締結部品を締結によって取り付けるための部品締結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
樹脂製のベース部材の貫通孔に、フランジ付カラーナットのカラー部を挿入してボルト締結することにより、ベース部材に所定値以上の締付力が加わらないようにした部品締結構造は、従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この特許文献1に記載の部品締結構造では、フランジ付カラーナットをベース部材に仮置きする際、フランジ付カラーナットがベース部材から脱落しないように、フランジ付カラーナットのカラー部をベース部材の貫通孔に圧入させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−204159号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、フランジ付カラーナットのカラー部をベース部材の貫通孔に圧入させるためには、カラー部の外径及び貫通孔の内径に対して寸法管理が必要になる。また、その貫通孔に対してカラー部を何度も脱着させると、貫通孔周りの劣化により、カラー部が遊挿されてしまい、フランジ付カラーナットがベース部材から脱落するおそれがある。
【0006】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きできる部品締結構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の部品締結構造は、樹脂製のベース部材に形成された貫通孔に挿入されたカラー部と、前記カラー部の一端側から張り出したフランジ部と、を備えたナット部材と、前記カラー部の他端側から該カラー部に螺合されることにより、前記ベース部材の表面側に被締結部品を取り付ける締結具と、前記ベース部材の裏面に形成され、前記フランジ部を仮保持する仮保持手段と、を有することを特徴としている。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、ベース部材の裏面に、ナット部材のフランジ部を仮保持する仮保持手段が形成されているので、ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きすることができる。
【0009】
また、請求項2に記載の部品締結構造は、請求項1に記載の部品締結構造であって、前記フランジ部は、少なくとも対向する2つの辺縁部を有する板状に形成されており、前記仮保持手段は、前記2つの辺縁部にそれぞれ係合する一対の爪部を有することを特徴としている。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、フランジ部が、少なくとも対向する2つの辺縁部を有する板状に形成され、仮保持手段が、その2つの辺縁部にそれぞれ係合する一対の爪部を有しているので、フランジ部を良好に仮保持することができる。
【0011】
また、請求項3に記載の部品締結構造は、請求項2に記載の部品締結構造であって、前記一対の爪部のうち、一方の爪部は、一方の前記辺縁部の両側を覆う側壁部を有することを特徴としている。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、一対の爪部のうち、一方の爪部が、一方の辺縁部の両側を覆う側壁部を有しているので、その一方の爪部の強度を確保することができる。
【0013】
また、請求項4に記載の部品締結構造は、請求項3に記載の部品締結構造であって、前記カラー部は、前記フランジ部の前記一方の辺縁部寄りに設けられていることを特徴としている。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、カラー部が、フランジ部の一方の辺縁部寄りに設けられているので、締結具をナット部材に螺合する際の工具による押付力を一方の爪部で良好に受け止めることができる。
【0015】
また、請求項5に記載の部品締結構造は、請求項4に記載の部品締結構造であって、前記一方の爪部は、前記締結具の締結時に、前記フランジ部を他方の爪部側へ寄せるようにガイドするガイド面を有することを特徴としている。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、一方の爪部が、締結具の締結時に、フランジ部を他方の爪部側へ寄せるようにガイドするガイド面を有しているので、そのフランジ部を他方の爪部から外れ難くすることができる。
【0017】
また、請求項6に記載の部品締結構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の部品締結構造であって、前記ベース部材の裏面に、前記フランジ部の回転を防止する回転防止手段が形成されていることを特徴としている。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、ベース部材の裏面に、フランジ部の回転を防止する回転防止手段が形成されているので、締結具をナット部材に螺合する際の工具によるトルクで仮保持手段(爪部)が破損するのを抑制又は防止することができる。
【発明の効果】
【0019】
以上のように、本発明によれば、ベース部材に対してナット部材を脱落防止に仮置きできる部品締結構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本実施形態に係る部品締結構造によって固定されたライセンスプレートを備えた自動車のバックドアを示す斜視図である。
【図2】本実施形態に係る部品締結構造を示す分解斜視図である。
【図3】本実施形態に係る部品締結構造を示す平面図である。
【図4】本実施形態に係る部品締結構造のボルト締結前を示す断面図である。
【図5】本実施形態に係る部品締結構造のボルト締結時を示す断面図である。
【図6】本実施形態に係る部品締結構造のボルト締結後を示す図1におけるX−X線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、各図において、車体上方向を矢印UPで示し、車体前方向を矢印FRで示し、車幅方向外側を矢印OUTで示す。また、図1で示す自動車12のバックドア14の車体外側(車体後方側)を向く面を外面(表面)とし、車体内側(車室側)を向く面を内面(裏面)とする。
【0022】
本実施形態に係る部品締結構造10は、例えば図1で示すように、車両としての自動車12のバックドア14の中央下部に、金属製のライセンスプレート20を取り付ける場合などに適用される。図示のライセンスプレート20は、左右2箇所で締結されるようになっており、図2〜図6では、図1における左側の部品締結構造10を示している。
【0023】
図2で示すように、このバックドア14は、ベース部材としての樹脂製のインナーパネル16と、樹脂製のアウターパネル18と、を備えている。そして、被締結部品としてのライセンスプレート20は、アウターパネル18の外面(表面)に締結によって取り付けられるようになっている。
【0024】
詳細には、締結具としてのボルト22が、ライセンスプレート20に形成された貫通孔20Aに挿入されて、ナット部材24(後述するカラー部26)に螺合されることにより、そのライセンスプレート20が、アウターパネル18の外面(表面)側に固定されるようになっている。
【0025】
なお、図4〜図6で示すように、アウターパネル18の外面(表面)における後述する貫通孔18A周りには、その貫通孔18Aから泥水等が進入しないようにするためのリング状のシールパッキン19が、両面テープ等の接着手段によって接着されている。
【0026】
図2、図4で示すように、ナット部材24は、金属製で円筒状のカラー部26と、カラー部26の一端側(内面側)から、そのカラー部26の径方向外側へ張り出した金属製(例えば鉄製)のフランジ部28と、を備えている。詳細には、カラー部26の一端側に、フランジ部28の車体後方側を向く(インナーパネル16に対向する)一方の壁面が溶接によって一体的に固着されている。
【0027】
そして、そのフランジ部28の所定位置には、カラー部26の孔部26Aと連通するとともに、その孔部26Aの内径よりも若干大きい内径とされた貫通孔28Fが、孔部26Aと同軸になるように形成されている。換言すれば、カラー部26の孔部26Aが、フランジ部28の貫通孔28Fと同軸的に連通するように、そのカラー部26の一端側が、フランジ部28の一方の壁面に溶接されている。
【0028】
カラー部26の孔部26Aの内周面には、雌ネジ部27が形成されており、ナット部材24のインナーパネル16に対する組付時(ボルト22の締結時)、そのカラー部26が、インナーパネル16に形成された略楕円形状の貫通孔16Aと、アウターパネル18に形成された円形状の貫通孔18Aと、に挿入されるようになっている。なお、貫通孔16Aと貫通孔18Aとは略同軸的に連通するようになっている。
【0029】
そして、カラー部26の他端側(外面側)から、孔部26Aの雌ネジ部27にボルト22の雄ネジ部23が螺合されるようになっている。なお、図6で示すように、カラー部26の高さは、インナーパネル16の厚さとアウターパネル18の厚さとを合わせた高さと同じか、それよりも若干高くされている。また、カラー部26の外径は、各貫通孔16A、18Aの内径よりも小さくされている。これにより、カラー部26及び各貫通孔16A、18Aの寸法精度のばらつきを許容できる構成である。
【0030】
図2、図3で示すように、フランジ部28は、少なくとも車幅方向で対向する2つの辺縁部28A、28Bを有する板状に形成されており、本実施形態では、図3で示すように、車幅方向内側における辺縁部28Bが少し先細り形状となる略矩形平板状に形成されている。そして、上記貫通孔28Fは、その辺縁部28B寄りに形成されている。
【0031】
また、図2、図3で示すように、インナーパネル16の内面(裏面)には、フランジ部28を仮保持する仮保持手段30が一体に形成されている。この仮保持手段30は、インナーパネル16の内面に一体に突設され、フランジ部28の車幅方向で対向する2つの辺縁部28A、28Bにそれぞれ車幅方向外側及び内側から係合する一対の爪部32、34を有している。
【0032】
そして、この一対の爪部32、34のうち、車幅方向内側の一方の爪部34は、フランジ部28の先細り形状とされた辺縁部28Bの車体上下方向両側を覆う一対の側壁部36を有している。つまり、この爪部34は、辺縁部28Bの車幅方向内側と、車幅方向に直交する車体上下方向及び車体前方向を覆う略ボックス形状に形成されている。
【0033】
また、図4〜図6の断面視で示すように、この一方の爪部34は、車幅方向に対して車体前方側(車室側)に向かって所定の角度で起立しており、インナーパネル16に対するナット部材24の組付時、フランジ部28の車幅方向内側における辺縁部28Bを、その爪部34の内側へ挿入し易くなっている。そして、その爪部34の内側には、車幅方向外側を向くように車体前方向及び車幅方向に対して所定の角度で傾斜したガイド面38が形成されている。
【0034】
このガイド面38に、ナット部材24(カラー部26)に対するボルト22の締結時、フランジ部28の辺縁部28Bにおける車体前方側(車室側)のエッジ部28Eが摺接する構成になっており、これによって、フランジ部28が車幅方向外側の他方の爪部32側へ寄せられる(図5で示す矢印G方向へガイドされる)構成になっている。
【0035】
また、インナーパネル16に形成される貫通孔16Aは、アウターパネル18側から見て、一方の爪部34の内側が露出する程度に形成されている。これは、その爪部34がアンダーカットになって、図示しない金型からインナーパネル16が抜けなくなるのを防止するようにしたためである。
【0036】
また、図2〜図4で示すように、車幅方向外側の他方の爪部32は、鈎形状に形成されている。すなわち、この爪部32の車体前方側端部には、車幅方向内側へ突出する断面略直角三角形状の突起部33が車体上下方向全体に亘って形成されており、ボルト22の締結時、その突起部33の車体後方側(アウターパネル18側)を向く壁面33Aに、フランジ部28の辺縁部28Aが当接して係止されるようになっている(図5参照)。
【0037】
つまり、このナット部材24は、ボルト22の締結時、車幅方向で互いに対向する一対の爪部32、34間にフランジ部28が係止(仮保持)されることにより、インナーパネル16に対して脱落防止に仮置きされるようになっている。なお、他方の爪部32の突起部33がアンダーカットになって上記金型から抜けなくなるのを防止するために、インナーパネル16には、突起部33を成形したことによる貫通孔16Bも形成されている。
【0038】
また、このインナーパネル16の内面(裏面)には、カラー部26(ボルト22)の軸方向を中心としたフランジ部28の回転を防止する回転防止手段40が一体に形成されている。この回転防止手段40は、図2、図3で示すように、フランジ部28の車体上下方向における辺縁部28C、28Dのそれぞれ車体上方側及び車体下方側に近接(隣接)して突設されている一対のリブ42で構成されている。
【0039】
各リブ42は、車幅方向に延在するとともに断面略半円形状に形成されており、他方の爪部32(フランジ部28の辺縁部28A)寄りに形成されている。すなわち、カラー部26は、フランジ部28の辺縁部28B(一方の爪部34)寄りに設けられており、各リブ42は、カラー部26(ボルト22)から極力離れた車幅方向外側に形成されている。
【0040】
したがって、ボルト22の締結時に、カラー部26(孔部26A)を回転中心とした辺縁部28C、28Dの回動(略車体上下方向の移動)が適切に抑えられる構成である。なお、各リブ42の突出高さは、図4〜図6の断面視で、突起部33の壁面33Aを車体前方側へ超える程度の高さとされている。
【0041】
これにより、各辺縁部28C、28Dが、各リブ42を乗り越えないようにできる構成であり、フランジ部28のカラー部26(孔部26A)を回転中心とした回動が確実に阻止される構成である。また、各リブ42の長さは、ボルト22の締結時に、ナット部材24(フランジ部28)に加えられるトルクに応じて決められるようになっている。
【0042】
以上のような構成の部品締結構造10において、次にその作用について、主に図4〜図6を基に説明する。なお、インナーパネル16とアウターパネル18とは予め接合されている。
【0043】
まず、図4で示すように、インナーパネル16の内面(裏面)側から、ナット部材24を一対の爪部32、34間に配置する(組み付ける)。すなわち、フランジ部28の先細り形状とされている辺縁部28Bを略ボックス形状とされた爪部34内に挿入する。なお、このとき、爪部34は、車幅方向に対して車体前方側(車室側)に向かって所定角度で起立しているので、フランジ部28の辺縁部28Bを爪部34内に容易に挿入できる。
【0044】
こうして、フランジ部28の車幅方向内側における辺縁部28Bを爪部34内に挿入したら、図5で示すように、その辺縁部28Bに対向する車幅方向外側における辺縁部28Aを、鈎形状とされた爪部32の突起部33(壁面33A)に係止させる。なお、このとき、爪部32は、車幅方向外側に撓み変形(弾性変形)し、その辺縁部28Aを許容するようになっている。
【0045】
また、この組付動作に伴い、カラー部26をインナーパネル16の貫通孔16A内及びアウターパネル18の貫通孔18A内に順に挿入する。以上により、フランジ部28が、仮保持手段30(側壁部36を有する略ボックス形状の爪部34及び鈎形状の爪部32)によって良好に仮保持され、ナット部材24が、インナーパネル16に対して脱落防止に仮置きされる。
【0046】
そして、アウターパネル18の外面(表面)側に配置されたライセンスプレート20の貫通孔20Aにボルト22の雄ネジ部23を挿通し、続いてカラー部26の雌ネジ部27に、そのボルト22の雄ネジ部23を螺合する。なお、このとき、そのボルト22を回転させる図示しない工具により、ナット部材24には、車体前方側へ向かう押付力(荷重)が加えられる。
【0047】
すなわち、フランジ部28の車幅方向内側における辺縁部28Bが、略ボックス形状とされた爪部34の内側へ押圧され、フランジ部28の車幅方向外側における辺縁部28Aが、鈎形状とされた爪部32の突起部33における壁面33Aへ押圧される。ここで、一方の爪部34の内側には、車幅方向外側を向くように車体前方向及び車幅方向に対して所定角度傾斜したガイド面38が形成されている。
【0048】
したがって、車幅方向内側における辺縁部28Bが、一方の爪部34の内側へ押圧されると、そのエッジ部28Eがガイド面38に沿って矢印G方向(図5参照)へ摺動する(ガイドされる)。つまり、これにより、フランジ部28が車幅方向外側へ向かって移動させられるため、車幅方向外側における辺縁部28Aが、他方の爪部32の突起部33に深く係止される(壁面33Aとの接触面積が増加される)。
【0049】
よって、ナット部材24(カラー部26)に対するボルト22の締結時に、フランジ部28の両辺縁部28A、28Bが、それぞれ爪部32及び爪部34から外れ難くなり、ナット部材24(フランジ部28)を人手で押さえていなくても、そのナット部材24のインナーパネル16からの脱落を抑制又は防止することができる。
【0050】
また、カラー部26に近い一方の爪部34は、略ボックス形状に形成されている(側壁部36を有している)。そのため、ボルト22をカラー部26(ナット部材24)に締結する際に、上記工具により、フランジ部28の辺縁部28Bを介して加えられる車体前方側へ向かう押付力(荷重)に対して、その爪部34の強度を確保することができる。
【0051】
つまり、フランジ部28の辺縁部28Bを介して加えられる押付力(荷重)を、その一方の爪部34によって良好に受け止めることができる。したがって、その一方の爪部34と対向する他方の爪部32の突起部33に加えられる押付力(荷重)を低減させることができ、その爪部32(突起部33)の破損を抑制又は防止することができる。
【0052】
また、ナット部材24のカラー部26にボルト22を螺合している際(ボルト22の締結時)、そのカラー部26に一体的に固着されているフランジ部28には、ボルト22(カラー部26)の軸方向を回転中心としたトルクが加えられるが、そのトルクによるフランジ部28の回動(略車体上下方向の移動)は、回転防止手段40である一対のリブ42によって抑えることができる。
【0053】
すなわち、各リブ42は、車体上下方向で対向する各辺縁部28C、28Dのそれぞれ車体上方側及び車体下方側に近接(隣接)した位置で、かつボルト22(カラー部26)から極力離れた車幅方向外側に形成されているので、ボルト22(カラー部26)の軸方向を回転中心としたフランジ部28の回動を適切に抑えることができる。
【0054】
したがって、ナット部材24(カラー部26)がボルト22と共に回転してしまう空転現象を防止することができ、ナット部材24(カラー部26)に対するボルト22の締結作業が良好にできる。また、これにより、フランジ部28に比較的高いトルクが加わっても、そのリブ42側の爪部32の破損を抑制又は防止することができる(耐トルク性を確保することができる)。
【0055】
こうして、ナット部材24(カラー部26)に対するボルト22の螺合(締結)が完了されると、図6で示すように、ライセンスプレート20がアウターパネル18の外面(表面)側に取り付けられる。すなわち、この締結作業が、図1で示すライセンスプレート20の左右両側で行われることにより、そのライセンスプレート20が自動車12のバックドア14に固定される。
【0056】
ここで、ナット部材24におけるカラー部26の高さは、インナーパネル16の厚さとアウターパネル18の厚さとを合わせた高さと同じか、それよりも若干高くされている。したがって、インナーパネル16の貫通孔16A周りやアウターパネル18の貫通孔18A周りを、ナット部材24(カラー部26)に対するボルト22の締付力で潰してしまう(クリープさせる)ことがなく、締結に必要な軸力を低下させることがない。
【0057】
つまり、本実施形態に係る部品締結構造10によれば、金属製のカラー部26に対して、金属製のライセンスプレート20を挟んで、金属製のボルト22を締結する構成となるため、カラー部26(ナット部材24)からボルト22が弛むことがない(耐弛み性を確保することができる)。したがって、樹脂製バックドア14に対する金属製ライセンスプレート20の締結において、信頼性を確保することができる。
【0058】
以上、本実施形態に係る部品締結構造10について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る部品締結構造10は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えばインナーパネル16及びアウターパネル18に形成される貫通孔16A、18Aの内径は、カラー部26の外径に合わせて適宜変更可能である。
【0059】
また、ナット部材24におけるフランジ部28の形状は、図示の形状に限定されるものではなく、各爪部32、34の形状や、カラー部26の外径に合わせて適宜変更可能である。更に、ナット部材24におけるカラー部26の形状も、図示の円筒状に限定されるものではない。また、締結具としては、ボルト22に限定されるものではなく、被締結部品に応じて、例えば図示しないビス等であってもよい。
【符号の説明】
【0060】
10 部品締結構造
16 インナーパネル(ベース部材)
16A 貫通孔
20 ライセンスプレート(被締結部品)
22 ボルト(締結具)
24 ナット部材
26 カラー部
28 フランジ部
30 仮保持手段
32 爪部
34 爪部
36 側壁部
38 ガイド面
40 回転防止手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂製のベース部材に形成された貫通孔に挿入されたカラー部と、前記カラー部の一端側から張り出したフランジ部と、を備えたナット部材と、
前記カラー部の他端側から該カラー部に螺合されることにより、前記ベース部材の表面側に被締結部品を取り付ける締結具と、
前記ベース部材の裏面に形成され、前記フランジ部を仮保持する仮保持手段と、
を有することを特徴とする部品締結構造。
【請求項2】
前記フランジ部は、少なくとも対向する2つの辺縁部を有する板状に形成されており、
前記仮保持手段は、前記2つの辺縁部にそれぞれ係合する一対の爪部を有することを特徴とする請求項1に記載の部品締結構造。
【請求項3】
前記一対の爪部のうち、一方の爪部は、一方の前記辺縁部の両側を覆う側壁部を有することを特徴とする請求項2に記載の部品締結構造。
【請求項4】
前記カラー部は、前記フランジ部の前記一方の辺縁部寄りに設けられていることを特徴とする請求項3に記載の部品締結構造。
【請求項5】
前記一方の爪部は、前記締結具の締結時に、前記フランジ部を他方の爪部側へ寄せるようにガイドするガイド面を有することを特徴とする請求項4に記載の部品締結構造。
【請求項6】
前記ベース部材の裏面に、前記フランジ部の回転を防止する回転防止手段が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の部品締結構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−241859(P2012−241859A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−114824(P2011−114824)
【出願日】平成23年5月23日(2011.5.23)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】