(57)【要約】【課題】板厚がおねじのピッチに満たない板状部材であっても、板状部材におねじを螺合することができるねじ締結装置を提供する。【解決手段】金属板で成形されたプレート部４０ｂは、締結手段となるおねじのピッチ未満の板厚を有する。またプレート部４０ｂには、断面が略台形状の上底にあたる円形板４４ｂに、めねじ部４４として円形の孔４４ｃ及びＵ字形状の切欠部４４ｄが形成されており、このめねじ部４４におねじ８０が螺合することができる。【選択図】図２
2010151170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結手段となるおねじのピッチよりも小さい板厚を有する金属製の板状部材と、
この板状部材に形成され、前記おねじの谷の径より大きく、かつ外径より小さい直径を有する孔と、
この孔の周縁部に形成した切欠部と
を備え、
前記おねじが前記孔に螺合されることを特徴とするねじ締結装置。
【請求項２】
請求項１に記載のねじ締結装置において、前記板状部材が、カバー部材との間で中間部材を挟み込むように配置され、
この中間部材及び前記カバー部材のそれぞれには、前記孔と対向する位置に前記おねじを挿通可能とする挿通孔が形成され、
それらの挿通孔に前記おねじを挿通して、前記孔に前記おねじを螺合することを特徴とするねじ締結装置。
【請求項３】
請求項２に記載のねじ締結装置において、
前記カバー部材が前記おねじのピッチよりも小さい板厚を有し、前記板状部材及び前記カバー部材と前記中間部材との間に形成される空間の一方において、回動部材が、前記中間部材に回動可能に支持されると共に、前記板状部材又は前記カバー部材の内面と摺接するように配置されることを特徴とするねじ締結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の板状部材におねじを螺合できるねじ締結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板等におねじを螺合させる場合、板状部材にバーリング加工等を施して円筒部分を形成し、その内面を切削タップ加工してめねじを形成する先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この先行技術は、平らな金属板の一部をプレス加工して有底円筒状の保持体を成形し、その底板をさらにプレス加工で切断して取り除いた後、保持体の内周面にタップ加工によりめねじを形成するものである。
【０００３】
上記の先行技術によれば、プレス加工とタップ加工により金属板にめねじを形成しておねじを螺合することができる。
【特許文献１】特開２００１−３２６５１２号公報（段落００３１〜００３９、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記の先行技術は、金属板の板厚がおねじのピッチ未満である場合、めねじの形成が困難となりおねじで締結できなくなるという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、金属製の板状部材の板厚がおねじのピッチに満たない場合であっても、おねじを螺合できるねじ締結装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のねじ締結装置は、締結手段となるおねじのピッチよりも小さい板厚を有する金属製の板状部材と、この板状部材に形成され、おねじの谷の径より大きく、かつ外径より小さい直径を有する孔と、この孔の周縁部に形成した切欠部とを備え、おねじが孔に螺合される構成である。
【０００７】
本発明のねじ締結装置によれば、孔の周縁部に切欠部が形成され、孔の周縁部と切欠部の境界に生じる二つの突起を有するめねじ部が形成されるため、このめねじ部におねじをねじ込むと、例えばおねじが右ねじの場合、最初に、おねじの谷が、隣接する二つの突起のうち平面視左側の突起と嵌合し、次いで、おねじの谷が、前記左側の突起から孔の周縁部のうち平面視時計回り方向の部分へとその嵌合領域を拡げるように嵌合してゆき、ついには、おねじがめねじ部に螺合されるので、板厚がおねじのピッチに満たない板状部材におねじを螺合することができる。また板状部材に対しては、孔と切欠部を形成するだけでよいので、例えばプレス加工を施すだけで容易にめねじ部を形成することができ、それだけ製造コストの低減を図ることができる。
【０００８】
また本発明のねじ締結装置は、板状部材が、カバー部材との間で中間部材を挟み込むように配置され、この中間部材及びカバー部材のそれぞれには、孔と対向する位置におねじを挿通可能とする挿通孔が形成され、それらの挿通孔におねじを挿通して、孔におねじを螺合するものである。
【０００９】
かかる構成により、中間部材を挟み込んだ板状部材とカバー部材とを、おねじによって容易に締結することができる。
【００１０】
また本発明のねじ締結装置は、カバー部材がおねじのピッチよりも小さい板厚を有し、板状部材及びカバー部材と中間部材との間に形成される空間の一方において、回動部材が、中間部材に回動可能に支持されると共に、板状部材又はカバー部材の内面と摺接するように配置される構成とするのが好ましい。
【００１１】
このような構成であれば、例えば角度検出装置などのように装置内に磁石を付設したギヤを配設した構成では、装置全体を薄型化できると共に、回動部材としてのギヤをスムーズに回動できるので好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のねじ締結装置は、おねじのピッチよりも小さい板厚を有する金属製の板状部材に、おねじの谷の径より大きく、かつ外径より小さい直径を有する孔を形成すると共にその孔の周縁部に切欠部を形成したので、板状部材の板厚がおねじのピッチに満たない場合であっても、板状部材におねじを螺合できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明によるねじ締結装置をなす金属製の板状部材の一実施形態を示す斜視図である。図１に示される板状部材は、車両のステアリング軸の回転角を絶対角として検出する回転角検出装置のケース４０である。なお、ケース４０を使用した回転角検出装置については、別の図面を参照しつつ後述する。
【００１５】
ケース４０は、金属製の板状部材としてのステンレス鋼板をプレス加工して成形されている。なおケース４０に使用する材料の板厚は、締結手段となるおねじのピッチ未満の範囲内で設定される。ケース４０の中央には打ち抜き加工によって開口４０ａが形成されている。この開口４０ａは車両のステアリング軸を挿通させるものである。ケース４０は、開口４０ａの周囲に拡がるプレート部４０ｂの周縁部にフランジ部４０ｃが絞り加工によって立設されている。
【００１６】
またケース４０には、プレス加工によって支持部４２、摺動面４６、めねじ部４４、Ｕ字切欠４０ｄ等が成形される。支持部４２は、図５の従動ギヤ１４，１４を支持し、摺動面４６は、図５の主動ギヤ１２と当接して、それらのギヤ部品の回転をスムーズに行えるように機能する。また切欠４０ｄは、図示しない固定部に回転角検出装置１０（図５）を固設するねじを挿通し、めねじ部４４は、締結手段となるおねじ８０を螺合させる。回転角検出装置１０は、図５に示すように、ケース４０とカバー部材２０との間に、中間部材としてのホルダ３０を挟み込むように配置して、めねじ部４４におねじ８０を螺合することによって一体化されている。以下、めねじ部４４の構造について詳細に説明する。
【００１７】
図２は、めねじ部４４を拡大した図である。なお図２（Ａ）は斜視図であり、図２（Ｂ）は平面図である。
【００１８】
本発明のねじ締結装置によるめねじ部４４は、図３に示す、断面が略台形状の上底にあたる面、すなわち図２に示す円形板４４ｂに形成されている。めねじ部４４は、円形状の孔４４ｃの周縁部に、Ｕ字形状の切欠部４４ｄが孔４４ｃと連通するように形成されており、孔４４ｃの周縁部と切欠部４４ｄとの境界部に突起４４ｅ，４４ｅが形成されている。
【００１９】
ケース４０に形成された孔４４ｃの直径（図中符号Ｄ）は、締結手段となるおねじの谷の径より大きく、かつ外径より小さく（例えば有効径程度に）設定されている。
【００２０】
次に、めねじ部４４におねじ８０を螺合する状態について説明する。めねじ部４４におねじ８０をねじ込むと、例えばおねじ８０が右ねじの場合、最初に、おねじ８０の谷が、隣接する二つの突起４４ｅ，４４ｅのうち平面視左側の突起、すなわち図２（Ｂ）中左側の突起４４ｅと嵌合し、次いで、おねじ８０の谷が、孔４４ｃの周縁部のうち平面視時計回り方向の部分へとその嵌合領域を拡げるように嵌合してゆき、ついには、図３に示すようにめねじ部４４におねじ８０を螺合させることができる。このようにして、板厚がおねじ８０のピッチに満たないケース４０であっても、孔４４ｂにおねじ８０を螺合することができる。また、孔４４ｃと切欠部４４ｄを形成してめねじ部４４を形成できるので、例えばプレス加工を施すだけでめねじ部４４を容易に形成することができ、ねじ締結装置の製造コストの低減を図ることができる。なお、切欠部４４ｄの幅（図中符号Ｗ）は、孔４４ｃの直径Ｄよりもある程度小さく設定されている。
【００２１】
なお図３は、図２（Ｂ）に示すめねじ部４４におねじ８０を螺合させた状態を示す。
【００２２】
また、孔４４ｃの直径がおねじ８０の谷の径より大きく、かつ外径より小さく設定されており、さらにケース４０の板厚がおねじのピッチ（図中符号Ｐ）未満に設定されていることから、孔４４ｃの周縁部をおねじの谷にぴったり嵌め合わせることができる。
【００２３】
次に、ケース４０を回転角検出装置の筐体の一部に適用した例について説明する。
【００２４】
図４は、回転角検出装置１０の全体斜視図である。この回転角検出装置１０は、例えば車両のステアリング軸の回転角を絶対角として検出するステアリング角センサである。回転角検出装置１０は、その中央の中央孔１０ａに図示しない車両のステアリング軸が挿通された状態で、図示しない回転コネクタと連結される。なお回転角検出装置１０の周縁部分には、回転コネクタへの固定用に複数のねじ挿通穴１０ｂが形成されている。
【００２５】
回転角検出装置１０は、カバー２０とケース４０との間にホルダ３０が挟み込まれた状態で設置される（図５）。
【００２６】
中央孔１０ａの周縁には、カムロータ５０及び後述する主動ギヤ１２が、カバー２０とケース４０に対して回動可能となるように設けられている。カムロータ５０には、その周方向の一箇所にキャンセルカム５０ａが中心軸線ＣＬの方向に突出している。キャンセルカム５０ａは、例えば図示しないターンシグナルスイッチの左右いずれかの操作（ＯＮ）時に、これを中立（ＯＦＦ）位置に復帰させるための機構部品として利用することができる。
【００２７】
また、主動ギヤ１２は、その周方向の一箇所（複数箇所でもよい）にキャンセルカム５０ａと反対向きに突出する連結部１２ｄが形成されている。この連結部１２ｄは回転コネクタの凹部に嵌め合わされることで、回転コネクタと一体的に回転する。
【００２８】
また、カバー２０の外面からはコネクタ２０ａが突出して設けられており、回転角検出装置１０は、このコネクタ２０ａを介して図示しない電子制御ユニット（車載ＥＣＵ）に接続される。図４でみて、カバー２０には複数のピン挿入穴２０ｂが配列して形成されている。これらピン挿入穴２０ｂには、回転角検出装置１０の組立後において、その電気的特性の検査を行ったり、内蔵のデバイスにソフトウェアを書き込んだりする際にコンタクトプローブが挿通されるものとなっている。なお検査等の終了後は、例えば図示しないラベル貼付によりピン挿入穴２０ｂは塞がれる。
【００２９】
次に図５は、回転角検出装置１０を分解して示した斜視図である。以下、回転角検出装置１０について説明する。
【００３０】
回転角検出装置１０は、主動ギヤ１２及び２つの従動ギヤ１４を備えている。
【００３１】
主動ギヤ１２には、その中央に孔部１２ａが形成されている。この孔部１２ａは、図５などに示すように回転角検出装置１０の中央孔１０ａの一部を構成する。
【００３２】
２つの従動ギヤ１４は、主動ギヤ１２に噛み合わされた状態で、その回転に従って回転する。本実施形態では、主動ギヤ１２が異なった歯数を有する２段のギヤ１２ｂ，１２ｃから構成されており、２つの従動ギヤ１４は、それぞれ同数に歯数を有してギヤ１２ｂ，１２ｃに噛み合わされる。
【００３３】
各従動ギヤ１４は、磁石１６が取り付けられており、従動ギヤ１４の回転に伴って一体に回転する。
【００３４】
図５に示すように、主動ギヤ１２及び２つの従動ギヤ１４は、ホルダ３０とケース４０との間に収容される。ホルダ３０の中央には挿通穴３０ａが形成されており、ホルダ３０は、この挿通穴３０ａ内に主動ギヤ１２の一部を嵌め合わせた状態で回転自在に支持する。なお主動ギヤ１２、従動ギヤ１４及びホルダ３０はいずれも合成樹脂材料から成形されている。
【００３５】
ホルダ３０には、ケース４０の内面と対向する面に２つの支持部４２が窪み状に形成されており、各支持部４２が従動ギヤ１４を回転自在に支持する。したがって、それら支持部４２は、各従動ギヤ４２のスムーズな回転を実現するように機能する。
【００３６】
またホルダ３０には、各支持部４２の中央に開口３０ｂが形成されている。これら開口３０ｂは、各従動ギヤ１４に取り付けた磁石１６と対向する。ホルダ３０の外周縁には、その略全周にわたってカバー２０及びケース４０よりも僅かに外形寸法が一回り大きな突条３０ｃ（リブ）が形成されている。
【００３７】
またケース４０の内面には、図１及び図５に示すように、開口４０ａの周囲に環状の摺動面４６が形成されている。この摺動面４６は、主動ギヤ１２と当接して主動ギヤ１２のスムーズな回転を実現するように機能する。
【００３８】
ホルダ３０とカバー２０との間には、回路基板７０が収容される。回路基板７０は、回路基板７０の挿通孔７４とホルダ３０の挿通孔３６とに挿通させたおねじ８２を、ケース４０のめねじ部４４に螺合させて取り付けられる。この回路基板７０にもステアリング軸を挿通する挿通穴７０ａが形成されている。なおコネクタ２０ａは、回路基板７０に実装される。
【００３９】
ホルダ３０と対向する回路基板７０の、ホルダ３０側の面には、２つの従動ギヤ１４と対向するように２つの磁気センサ７２が実装されている。各従動ギヤ１４と一体に磁石１６が回転すると、それぞれの磁界の変化に応じて、主動ギヤ１２（ステアリング軸）の角度が磁気センサ７２によって検出される。なお磁気センサ７２には、例えばＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）センサが用いられている。その他に回路基板７０には、図示しないマイクロプロセッサをはじめ、メモリデバイスやＩ／Ｏ等の周辺機器が実装されており、これらが所定の配線パターンを通じて接続されている。
【００４０】
上記のカバー２０は、ホルダ３０と同様に、例えば薄肉（厚さ１ｍｍ未満）のステンレス鋼板をプレス加工して成形されている。カバー２０の中央に形成された挿通穴２０ｃは、図４に示す挿通穴１０ａの一部を構成する。またカバー２０には、コネクタ２０ａを露出させる挿通穴２４が形成されている。
【００４１】
なお、カバー２０とホルダ３０及びケース４０同士の取り付けは、カバー２０の挿通孔２２とホルダ３０の挿通孔３４とに挿通させたおねじ８０を、ケース４０に形成しためねじ部４４に螺合させて締結することによって行う。
【００４２】
図７は、図６中VII−VII線に沿う断面図であり、カバー２０、ホルダ３０及びケース４０の締結状態を示している。
【００４３】
ホルダ３０には、挿通穴３４を有するスペーサ部３９が形成されており、このスペーサ部３９にカバー２０及びケース４０の内面が当接されている。なお、カバー２０とケース４０には、螺合したおねじ８０をカバー２０とケース４０の表面から突出させないようにするための凹部２５及び凹部４５が形成される。凹部２５は、カバー２０において断面が略台形状の上底にあたる部分がスペーサ部３９の一方の面に当接され、凹部４５は、ケース４０において断面が略台形状の上底にあたる円形板４４ｂがスペーサ部３９の他方の面に当接されている。
【００４４】
以上の構成によれば、装置全体を薄型化できると共に、回動部材としてのギヤをスムーズに回動できるので好ましい。
【００４５】
一実施形態では、切欠部４４ｄを一箇所だけ設けた例を挙げているが、切欠部４４ｄを複数箇所に設けてもよい。また切欠部４４ｄの形状は、一実施形態のようにある程度の幅を有した形状に限らず、極端に幅の小さな切れ込み形状であってもよい。
【００４６】
その他、一実施形態で挙げた各部の具体的な形態はあくまで好ましい例示であり、本発明の実施に際してこれらを適宜に変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ねじ締結装置を金属製の板状部材に適用した一実施形態を示す斜視図である。
【図２】めねじ部を拡大して示した図である。
【図３】孔におねじを螺合させた状態を示す断面図（図２中（Ｂ）のIII−III線に沿う断面）である。
【図４】回転角検出装置の全体斜視図である。
【図５】回転角検出装置の分解斜視図である。
【図６】回転角検出装置の正面図である。
【図７】カバー、ホルダ及びケースを締結状態で示した断面図（図６中VII−VIIに沿う断面）である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    回転角検出装置
１２    主動ギヤ
１４    従動ギヤ
１６    磁石
２０    カバー
３０    ホルダ
３９    スペーサ部
４０    ケース
４２    支持部
４４    めねじ部
４４ａ  側壁
４４ｂ  円形板
４４ｃ  孔
４４ｄ  切欠部
７０    回路基板
７２    磁気センサ
８０    おねじ
【図１】
2010151170.tif 000003
【図２】
2010151170.tif 000004
【図３】
2010151170.tif 000005
【図４】
2010151170.tif 000006
【図５】
2010151170.tif 000007
【図６】
2010151170.tif 000008
【図７】
2010151170.tif 000009