(57)【要約】【課題】薄い金属板材でも雌ねじ部材に形成された雌ねじの山数とねじ山の強度を十分に確保できて、雄ねじ部材を用いて雌ねじ部材に挿通孔部材を強固に固定できる組み立て構造体を提供する。【解決手段】締結部材１は、背中合わせに突出するバーリング部１ａとバーリング部１ｃの中心孔を貫通して、セルフタップねじ２に螺合する雌ねじが形成されている。被締結部材３は、バーリング部１ａを挿通孔３ａに挿入することで、締結部材１の基部１ｄの板材面に接する。セルフタップねじ２が締め付けられた状態で基部１ｄと折り重ね部１ｅとが密着している。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板材の一部分を所定の折り線で二つ折りして第一の板材に第二の板材を重ね合わせた重ね板部に雌ねじが形成された雌ねじ部材と、
前記雌ねじに重なる位置に挿通孔が形成されて前記第一の板材に接して配置された挿通孔部材と、
前記挿通孔を挿通して前記雌ねじに螺合することにより前記挿通孔部材を前記雌ねじ部材に固定する雄ねじ部材と、を有し、
前記雌ねじ部材は、前記第一の板材を前記第一の板材の板材面よりも高く円筒状に塑性変形させた第一の円筒部と、前記第一の円筒部と中心を一致させて前記第一の円筒部とは反対側へ前記第二の板材を前記第二の板材の板材面よりも高く円筒状に塑性変形させた第二の円筒部と、を有し、
前記第一の円筒部と前記第二の円筒部とに前記雌ねじが形成されていることを特徴とする組み立て構造体。
【請求項２】
前記雄ねじ部材が締め付けられた状態で前記第一の板材と前記第二の板材とが密着していることを特徴とする請求項１に記載の組み立て構造体。
【請求項３】
前記挿通孔部材は、前記第一の板材の板材面に密着し、
前記第一の円筒部の先端の前記第一の板材の板材面からの高さは、前記挿通孔部材の厚みよりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の組み立て構造体。
【請求項４】
前記雄ねじ部材が前記第一の円筒部を押し広げて前記第一の円筒部の外側面が前記挿通孔の内周面に接触していることを特徴とする請求項３に記載の組み立て構造体。
【請求項５】
前記第二の円筒部は、先端が有底の袋状に形成され、
前記雄ねじ部材が締め付けられた状態で前記雄ねじ部材の先端と前記第二の円筒部の内底面との間に隙間があることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組み立て構造体。
【請求項６】
前記雌ねじを挟んだ前記折り線の反対側で前記第一の板材と前記第二の板材の一方に形成された開口部と、
前記第一の板材と前記第二の板材の他方から前記開口部を貫通するように立ち上げられた起立部と、を有し、
前記開口部を貫通した前記起立部の先端側が塑性変形を受けて前記第一の板材と前記第二の板材とを固定していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の組み立て構造体。
【請求項７】
前記開口部は、前記折り線に直角な方向に長く形成され、
前記起立部の前記折り線に直角な方向の両端面が、前記開口部の端面に隙間なく保持されていることを特徴とする請求項６に記載の組み立て構造体。
【請求項８】
前記重ね板部は、二つ折りする前の金属板材の輪郭線よりも内側をＵ字型に切り込んで形成された折り重ね部又は前記輪郭線からＬ字型に切り込んで形成された折り重ね部を、前記折り線で１８０度折り返していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の組み立て構造体。
【請求項９】
金属板材の一部分を所定の折り線で二つ折りして第一の板材に第二の板材を重ね合わせた重ね板部と、
前記第一の板材を前記第一の板材の板材面よりも高く円筒状に塑性変形させた第一の円筒部と、
前記第一の円筒部と中心を一致させて前記第一の円筒部とは反対側へ前記第二の板材を前記第二の板材の板材面よりも高く円筒状に塑性変形させた第二の円筒部と、を有し、
前記第一の円筒部の先端側から前記第一の円筒部と前記第二の円筒部とを貫通させてセルフタップねじを締め付け可能であることを特徴とする雌ねじ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雌ねじが形成された金属板材に、挿通孔が形成された他の部材を、挿通孔に挿通した雄ねじ部材によって固定した組み立て構造体、詳しくは薄い金属板材であっても雌ねじの強度を十分に高め得る構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等の電子機器の筐体に搭載された梁構造、板材取り付け構造、箱構造、位置決め構造等には、金属板材で形成された締結部材に、樹脂板材等の被締結部材を、セルフタップねじを用いて固定した組み立て構造が多用されている（特許文献１）。近年、電子機器の装置重量を軽減するために、締結部材に使用される金属板材の厚みが薄くなっており、セルフタップねじを用いて十分な強度の雌ねじを確保することが困難になっている。
【０００３】
特許文献２には、金属板材をバーリング加工して板材面よりも高く円筒状に塑性変形させた円筒部を形成し、円筒部の中心孔にセルフタップねじを締め付けて、金属板材の板厚の数倍の長さの雌ねじを確保した組み立て構造体が示される。
【０００４】
特許文献３には、画像形成装置の筐体構造の金属板材の一部分をヘミング加工により折り返して、薄い金属板材でも部分的に肉厚の領域を形成した組み立て構造体が示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−６６８２１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０５９９７号公報
【特許文献３】特開２０１０−４９１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に示されるように、バーリング加工によって雌ねじの山数を確保する場合、雌ねじの山数を増やすほど雌ねじの強度が低下する。円筒部の長さを長くするほど円筒部の肉厚が小さくなって十分なねじ山を形成できなくなる。円筒部自体の強度も低下して、斜めにセルフタップねじを締め付けるとバーリング加工された部分が破れてしまう。
【０００７】
特許文献３に示されるように、ヘミング加工によって雌ねじの山数を確保する場合、ヘミング加工される金属板材の二倍分しか雌ねじの山数を確保できない。ヘミング加工される金属板材にかなりの厚みがないと、セルフタップねじを締め付けた際に金属板材が変形して重ねた金属板材の間に隙間ができてしまう。隙間ができると構造体の強度が損なわれたり、締め付けによってねじ山が破損したり、真っ直ぐに締め付けた雄ねじが傾いたりする。
【０００８】
本発明は、薄い金属板材でも雌ねじ部材に形成された雌ねじの山数とねじ山の強度を十分に確保できて、雄ねじ部材を用いて雌ねじ部材に挿通孔部材を強固に固定できる組み立て構造体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の組み立て構造体は、金属板材の一部分を所定の折り線で二つ折りして第一の板材に第二の板材を重ね合わせた重ね板部に雌ねじが形成された雌ねじ部材と、前記雌ねじに重なる位置に挿通孔が形成されて前記第一の板材に接して配置された挿通孔部材と、前記挿通孔を挿通して前記雌ねじに螺合することにより前記挿通孔部材を前記雌ねじ部材に固定する雄ねじ部材と、を有するものである。そして、前記雌ねじ部材は、前記第一の板材を前記第一の板材の板材面よりも高く円筒状に塑性変形させた第一の円筒部と、前記第一の円筒部と中心を一致させて前記第一の円筒部とは反対側へ前記第二の板材を前記第二の板材の板材面よりも高く円筒状に塑性変形させた第二の円筒部と、を有し、前記第一の円筒部と前記第二の円筒部とに前記雌ねじが形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の組み立て構造体は、第一の円筒部と第二の円筒部とに雄ねじ部材に螺合する雌ねじが形成されている。したがって、薄い金属板材でも雌ねじ部材に形成された雌ねじの山数とねじ山の強度を十分に確保できて、雄ねじ部材を用いて雌ねじ部材に挿通孔部材を強固に固定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】被締結部材を締結部材に組み立てた状態の斜視図である。
【図３】比較例３の樹脂板取り付け構造の説明図である。
【図４】バーリング加工部に形成された雌ねじの破断の説明図である。
【図５】実施例１の樹脂板取り付け構造の組み立て状態を示す斜視図である。
【図６】締結部材の製造方法の斜視図による説明図である。
【図７】図６の各工程の断面図である。
【図８】実施例２の樹脂板取り付け構造の組み立て状態を示す斜視図である。
【図９】締結部材の製造方法の斜視図による説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、二つ折りされた金属板材の背中合わせの両側に塑性加工された円筒部を配置して円筒部の中心孔に雌ねじが形成される限りにおいて、実施形態の構成の一部又は全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。したがって、画像形成装置に限らず、一般的な電子機器の筐体構造等においても実施できる。画像形成装置は、直接転写方式、中間転写方式、記録材搬送方式、定着ベルト方式の区別なく、また、帯電方法、露光方法、静電像の形成方法、現像方法、転写方法、一成分現像剤／二成分現像剤の区別なく実施できる。本実施例で説明される構成に、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１３】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は被締結部材を締結部材に組み立てた状態の斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１０１に形成したトナー像を記録材に転写して、定着装置１１４で記録材に画像を定着させるレーザービームプリンタである。画像形成装置１００は、回転する感光ドラム１０１の周囲に帯電ローラ１０２、露光装置１０３、現像装置１０４、転写ローラ１０５、ドラムクリーニング装置１０９を配置している。感光ドラム１０１は、ＯＰＣ感光層をアルミニウム基体上に形成した電子写真感光体であって、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００１５】
帯電ローラ１０２は、感光ドラム１０１を一様な電位に帯電させる。露光装置１０３は、画像データを展開した画像信号に応じてＯＮ−ＯＦＦ変調されたレーザービームを走査して、感光ドラム１０１の表面に画像の静電像を形成する。現像装置１０４は、一成分現像剤を現像スリーブ１０４ａに担持して、感光ドラム１０１上の静電像をトナー像に現像する。転写ローラ１０５は、感光ドラム１０１に圧接して記録材Ｐのニップ部Ｔ１を形成する。転写ローラ１０５へ電圧を印加することにより、感光ドラム１０１に担持されたトナー像がニップ部Ｔ１を搬送される記録材Ｐへ転写される。
【００１６】
カセット１０６から給紙ローラ１０７によって取り出された記録材Ｐは、レジストローラ１０８によって、感光ドラム１０１のトナー像に同期させてニップ部Ｔ１へ給送される。ニップ部Ｔ１でトナー像を転写されて感光ドラム１０１から分離された記録材Ｐは、定着装置１１４へ搬送される。定着装置１１４は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを加熱・加圧して、画像を記録材Ｐに定着させる。画像を定着された記録材Ｐは、排紙ローラ１１１によって、筐体上の排紙トレイ１１２へ排出・積載される。
【００１７】
組み立て構造体の一例である画像形成装置１００の下面に固定された薄い金属板材の締結部材１には、底板としての被締結部材３が、セルフタップねじ２を用いて固定されている。画像形成装置１００は、被締結部材３を取り外すことで、追加の記録材カセットを含む別の下部筐体を接続可能である。
【００１８】
図２に示すように、セルフタップねじ２は、被締結部材３に設けた挿通孔３ａに挿通して、締結部材１に形成したねじ下孔加工部に挿入されて締め付けられる過程で雌ねじを切り込んで、被締結部材３を締結部材１に位置決め固定する。図２は、締結部材１及び被締結部材３の一部分を取り出して図示した模式図である。
【００１９】
セルフタップねじ２の呼びサイズはＭ３である。ネジ部の最大外径３ｍｍ、ネジピッチは０．５ｍｍである。セルフタップねじ２の長さは被締結部材の厚みに関わるので一概に言えないが、概ね４ｍｍ以上である。薄い金属板材を成型した締結部材１に対して、金属板材や樹脂材料を成型した被締結部材３をセルフタップねじ２により固定している。被締結部材３は、金属材料で形成されてもよい。締結部材１の金属板材の板厚が１ｍｍ以下と薄い場合であっても、薄板用のセルフタップねじ２によって被締結部材３を確実に固定できる雌ねじ構造を採用している。
【００２０】
＜比較例１＞
特許文献２に示されるように、比較例１では、締結材のネジ穴部にバーリング加工を施し、ネジ穴胴部の高さを確保し、ネジ山の当接箇所を単に締結材の穴加工したときよりも増加させている。特殊なバーリング加工を施して、タップ下孔の最先端部の近傍内周面を内方に膨出させて、内圧増加部を形成し、内圧増加部の内径をタップ下孔内径よりも小径としている。タップ下孔に特殊なバーリング加工を施すことにより、有効ネジ山のひっかかり率を１００％とし、締付トルクを高め、雌ネジ部の強度を単純な円筒形状に比較して増大している。
【００２１】
しかし、タップ下孔の最先端部の近傍内周面を内方に膨出させて、内圧増加部を形成し、内圧増加部内径をタップ下孔の内径よりも小径とするためには、特別な加工方法が必要となり、これによる加工工数が増加する。また、バーリング加工された円筒部におけるセルフタップねじのネジ締結力を確保するためには、バーリング加工された円筒部の高さを高くして、ネジ山の当接箇所をできるだけ多く確保する必要がある。しかし、これにより、バーリング加工された円筒部の肉厚が薄くなると、セルフタップねじをねじ込んだ際に円筒部にクラックが生じたり、雌ネジが破壊されたりし易くなる。使用する金属板材の板厚が薄くなればなるほど、バーリング加工された円筒部の肉厚が十分に確保できず、セルフタップねじによる十分な締結力を発生させることが不可能となる可能性がある。
【００２２】
＜比較例２＞
特許文献１に示されるように、比較例２では、一旦被締結部材側に板金を絞り出し、その面に対してバーリング加工を行う。このため、締結部材の絞り出し部分が被締結部材の挿通孔に接触するため、セルフタップねじには被締結部材からの力が作用しない。
【００２３】
しかし、比較例２では、絞り出しの高さが被締結部材の厚みよりも大きいため、被締結部材と締結部材との間でギャップが生じ、双方を密着させてセルフタップねじを固定することができない。そのため厚み方向で無駄な空間ができてしまう。
【００２４】
＜比較例３＞
図３は比較例３の樹脂板取り付け構造の説明図である。図４はバーリング加工部に形成された雌ねじの破壊の説明図である。
【００２５】
皿状のツバ付きネジ（例えば、日東精工社の商品名ＲＳタイト）は、締結トルクを高めるために考案され、市販されている。バインドねじやナベ小ネジを用いた場合、皿状のツバ付きネジに比較して締結力が弱まるため、大きなスラスト荷重が掛る電子装置に採用することができない。振動試験や落下衝撃試験などでネジが緩んでしまうこともある。スラスト方向に締結部材と被締結部材がずれてしまうと、電子機器の性能が損なわれる場合もある。
【００２６】
バインドねじやナベ小ネジを用いた場合、締結力の弱さを補うために、ネジの本数を増やすと、ネジを多く使用するコストの問題や、組み立てやメンテナンス、或いは分解リサイクル等の作業で時間が掛かる問題がある。
【００２７】
しかし、皿状のツバ付きネジを薄い金属板材に使用する場合は、トルク管理をしっかりしないと、絞り部分より外側に加わる締結力が板金を変形させるため、再締結しても安定した締結力を得ることができない。皿状のツバ付きネジを用いて強い締結力を得ようとすると、締結部材と被締結部材との双方を変形させて、組み立ての平面精度が損なわれ易い。そのため、板金の板厚を１ｍｍ以上に確保して対応せざるを得ない。
【００２８】
図３の（ａ）に示すように、比較例３の樹脂板取り付け構造では、薄い金属板材の締結部材１６に設けられたバーリング加工部にツバ付きのセルフタップねじ１８を締め付けて、樹脂板の被締結部材１７を挟み込んで締結している。
【００２９】
図３の（ａ）に示すように、被締結部材１７の板厚が薄い場合は、被締結部材１７の挿通孔１７ａの直径Ｄが小さいにも関わらず、締結部材１６のバーリング加工部がセルフタップねじ１８によって矢印Ａ方向に引っ張られて締結部材１６が局所的に変形する。
【００３０】
図３の（ｂ）に示すように、被締結部材１７の板厚が厚くても、被締結部材１７の挿通孔１７ａの直径Ｄが大きい場合、セルフタップねじ１８によって締結部材１６が挿通孔１７ａの中へ引っ張られて変形する。ただし、被締結部材１７は、矢印Ｃの位置では殆ど変形しない。
【００３１】
図３の（ｃ）に示すように、被締結部材１７の板厚は厚くて、被締結部材１７の挿通孔１７ａの直径Ｄが（ａ）と（ｂ）の中間である場合、矢印Ｂの位置で、締結部材１６が挿通孔１７ａにめり込むように変形する。このように、締結部材１６の板厚や被締結部材１７の挿通孔１７ａの大きさによってセルフタップねじ１８による被締結部材１７の締結状態が微妙に変化する。
【００３２】
図４に示すように、薄い金属板材にバーリング加工を施し、バーリング加工部にツバ付きのセルフタップねじ１８を締め付けて、バーリング加工部の雌ねじが破断するまでのネジトルクとねじ込み時間との関係を調べた。従来例のネジ締結強度を示す断面写真とトルク曲線を示している。
【００３３】
図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は断面写真である。ツバ付きのセルフタップねじ１８の呼びサイズはＭ３である。使用した金属板材は、板厚０．６ｍｍの電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ−ＳＤ）である。
【００３４】
図４の（ｄ）に示すように、初期トルクＴＳにおいてバーリング加工部にネジ先端が挿入され、荷重４９Ｎ、１００ｒｐｍの回転数で雌ねじを形成していく。このとき、３００ｍｓｅｃ付近で一旦トルクピーク０．３Ｎ・ｍを迎えるが、雌ねじが一通り形成されると、トルクは徐々に低下する。
【００３５】
その後、１０５０ｍｓｅｃ付近からツバと被締結部材とが接触し、ネジ締め付けが開始されると急速にネジトルクは増加し、破断トルクＴＭに至る。破断トルクＴＭは、１２００ｍｓｅｃ付近で最大トルク２．０Ｎ・ｍに到る。その後、ネジトルクは低下し、１７００ｍｓｅｃ近傍で破断に至る。
【００３６】
破断トルクＴＭに対して一般的には７０％付近の締結力が適正締め付け力とされるため、本実験では、適正締め付け力が１．３Ｎ・ｍ付近である。図４の（ｂ）に示すように、１．３Ｎ・ｍの適正締め付け力での断面状態を写真で見ると、バーリング加工部にはネジ山がしっかり食いつき、その締め付け力により、図３の（ａ）に示すような変形が生じている。セルフタップねじ１８のつばの皿状の窪みに倣って締結部材１６と被締結部材１７とが変形している。
【００３７】
高精度で位置決めを行い締結部材１６の平面に密着することで機能する被締結部材１７の場合、図３の（ａ）に示すような変形形状になると、平面度を保てないという問題が生じるため、金属板材の板厚を厚くして対応する必要がある。
【００３８】
＜実施例１＞
図５は実施例１の樹脂板取り付け構造の組み立て状態を示す斜視図である。図６は締結部材の製造方法の斜視図による説明図である。図７は図６の各工程の断面図である。図６、図７は、図２の締結部材１の要部Ｘを切り取って、各工程を示している。図７の（ａ）は図６の（ａ）のＡ−Ａ断面である。図７の（ｂ）は図６の（ｂ）のＢ−Ｂ断面である。図７の（ｃ）は図６の（ｃ）のＣ−Ｃ断面である。
【００３９】
図５に示すように、雌ねじ部材の一例である締結部材１は、金属板材の一部分を、所定の折り線の一例である折り曲げ線（１ｈ：図６）で二つ折りした重ね板部に雌ねじが形成されている。重ね板部は、第一の板材の一例である基部１ｄに第二の板材の一例である折り重ね部１ｅを重ね合わせている。折り重ね部１ｅは、二つ折りする前の金属板材の輪郭線よりも内側をＵ字型に切り込んで形成される。又は、折り重ね部１ｅは、二つ折りする前の金属板材の輪郭線からＬ字型に切り込んで形成される。
【００４０】
図７の（ｃ）に示すように、セルフタップねじ（２：図５）を締め付ける前の締結部材１は、バーリング部１ａの先端側からバーリング部１ａ、１ｃを貫通させてセルフタップねじ２を締め付け可能である。重ね板部は、折り重ね部１ｅを折り曲げ線１ｈで１８０度折り返している。
【００４１】
挿通孔部材の一例である被締結部材３は、重ね板部の雌ねじに重なる位置に挿通孔３ａが形成されて基部１ｄに接して配置される。
【００４２】
雄ねじ部材の一例であるセルフタップねじ２は、挿通孔３ａを挿通して重ね板部の雌ねじに螺合することにより被締結部材３を締結部材１に固定する。セルフタップねじ２が締め付けられた状態で基部１ｄと折り重ね部１ｅとが密着している。
【００４３】
第一の円筒部の一例であるバーリング部１ａと第二の円筒部の一例であるバーリング部１ｃとにセルフタップねじ２に螺合する雌ねじが形成されている。バーリング部１ａは、基部１ｄを基部１ｄの板材の板材面よりも高く円筒状に塑性変形させてある。バーリング部１ｃは、バーリング部１ａと中心を一致させてバーリング部１ａとは反対側へ折り重ね部１ｅを折り重ね部１ｅの板材面よりも高く円筒状に塑性変形させてある。セルフタップねじ２がバーリング部１ａを押し広げてバーリング部１ａの外側面が挿通孔３ａの内周面に接触している。
【００４４】
被締結部材３は、基部１ｄの板材面に密着する。バーリング部１ａの先端の基部１ｄの板材面からの高さは、被締結部材３の厚みよりも低い。
【００４５】
開口部の一例である角穴１３は、重ね板部の雌ねじを挟んだ折り曲げ線１ｈの反対側で基部１ｄと折り重ね部１ｅの一方に形成されている。起立部の一例である９０度曲げ部１２は、基部１ｄと折り重ね部１ｅの他方から角穴１３を貫通するように立ち上げられている。角穴１３を貫通した９０度曲げ部１２の先端側が塑性変形を受けて基部１ｄと折り重ね部１ｅとを固定している。角穴１３は、折り曲げ線１ｈに直角な方向に長く形成される。９０度曲げ部１２の折り曲げ線１ｈに直角な方向の両端面は、角穴１３の端面に隙間なく保持されている。
【００４６】
図５に示すように、セルフタップねじ２を用いて、薄い金属板材で形成された締結部材１に、樹脂材料で形成された被締結部材３が締結される。締結部材１には、後述するバーリング加工された円筒状のバーリング部にネジ下孔が形成される。被締結部材３には、セルフタップねじ２の脚部２ａを挿通する挿通孔３ａが形成されている。被締結部材３の挿通孔３ａは、締結部材１のバーリング部１ａの外径に嵌合して位置決めされる。同時に、被締結部材３の位置決め用長穴３ｂが締結部材１のエンボス１ｂと嵌合して位置決めされる。
【００４７】
セルフタップねじ２は、脚部２ａが被締結部材３の挿通孔３ａを挿通した後、セルフタップねじ２を電動ドライバ等の工具により拘束して回転させる。セルフタップねじ２は、脚部２ａが締結部材１のバーリング部１ａのネジ下孔にネジ切りをしながら入り込む。その後、セルフタップねじ２の座面２ｂの被締結部材３と対向する面が、被締結部材３の表面と接触する。締結部材１の被締結部材３に対向する面と、セルフタップねじ２の座面２ｂの被締結部材３に対向する面とで、被締結部材３が挟み込まれて固定される。
【００４８】
図６の（ａ）に示すように、第一プレス加工では、締結部材１に９０度曲げ部１２、角穴部１３、バーリング部１ａ、１ｃ、エンボス１ｂが形成される。図７の（ａ）に示すように、締結部材１の基部１ｄに形成されたバーリング部１ａは、バーリング高さが、被締結部材３の板厚よりも低い。これにより、図２に示すように、締結部材１と被締結部材３は、セルフタップねじ２によって隙間なく密着する。
【００４９】
第一プレス加工に先立たせて、締結部材１に下孔が形成される。第一プレス加工では、９０度曲げ部１２の立ち上げ、エンボス１ｂの成型と並行して、下孔の位置を下孔よりも口径の大きい砲弾型の押し型で突き出してバーリング１ａ、１ｃが形成される。図７の（ａ）に示すように、バーリング部１ａ、１ｃの円筒部の内径Ｄ１は、最終的なネジ下孔の直径と等しく設定されている。
【００５０】
図６の（ｂ）に示すように、第二プレス加工では、締結部材１の基部１ｄを保持して、９０度曲げ部１２と角穴部１３の間の折り曲げ線１ｈにおいて１２０度の曲げを行って折り重ね部１ｅを形成する。図７の（ｂ）に示すように、締結部材１にバーリング部１ａ、バーリング部１ｃを精度高く形成し、ネジ下孔１ｉ、１ｊが相互に対向して同一軸心を成すように、折り曲げ線１ｈにおける折り曲げを精密に制御する。このため、第三プレス加工において、締結部材１の基部１ｄに設けたバーリング部１ａを貫通するネジ下孔１ｉと締結部材１の折り重ね部１ｅに設けたバーリング部１ｃのネジ下孔１ｊとが一体に連通する。
【００５１】
図６の（ｃ）に示すように、第三プレス加工では、基部１ｄを保持して折り重ね部１ｅを更に６０度曲げて折り重ね部１ｅを基部１ｄと重ね合わせる。図７の（ｃ）に示すように、第二、第三プレス加工を通じて折り重ね部１ｅを合計１８０度曲げて基部１ｄに重ね合わせて折り重ね構造を形成する。
【００５２】
第三プレス加工で基部１ｄに折り重ね部１ｅを重ね合わせる過程で９０度曲げ部１２が角穴部１３を挿通するため、基部１ｄと折り重ね部１ｅとが背中合わせに接触する。重ね合わせる過程で、９０度曲げ部１２が角穴部１３を挿通して、基部１ｄのネジ下孔１ｉと折り重ね部１ｅのネジ下孔１ｊの内径中心位置が一致するように折り重ね状態が矯正される。
【００５３】
第三プレス加工の最終段階で、基部１ｄに折り重ね部１ｅを密着させた状態で、９０度曲げ部１２を加圧して塑性変形させ、９０度曲げ部１２の先端側を折り重ね部１ｅに当接させて係止部１ｆを形成する。締結部材１の基部１ｄに設けた９０度曲げ部１２が、折り重ね部１ｅに設けた角穴部１３と係止して、折り重ね部１ｅが基部１ｄに対し開くのを防止する。これにより、セルフタップねじ２の締め付け時にドライバ等の工具により折り重ね部１ｅが押されて基部１ｄに対し開き、セルフタップねじ２がネジ下孔１ｉ、１ｊに対して斜めに締結されることが防止される。
【００５４】
実施例１では、薄い金属板材で形成された締結部材１にセルフタップねじ２用いて被締結部材３を締結するネジ締結構成において、薄い金属板材にヘミング曲げを形成する。ヘミング曲げの基部１ｄと折り重ね部１ｅの重なり位置に、相互に対向して同一軸心を成すバーリング部１ａ、１ｃを形成している。基部１ｄ側に設けたバーリング部１ａの中心孔と折り重ね部１ｅ側に設けたバーリング部１ｃの中心孔とが、相互に背中合わせで対向同一軸心を成すネジ下孔を形成する。そして、セルフタップねじ２が被締結部材３の挿通孔３ａを挿通してバーリング部１ａ、１ｃのネジ下孔に回転挿入される。
【００５５】
実施例１では、ネジ下孔１ｉ、１ｊにセルフタップねじ２を挿入して締め付けた際に、締結部材１の板厚２枚分とバーリング部１ａ、１ｃの合計高さ分の雌ねじのネジ山が形成される。このため、締結部材１とセルフタップねじ２のねじ当接領域が十分に確保されて、締結部材１に対する被締結部材３の締結力が安定する。基部１ｄ側と折り重ね部１ｅ側とでそれぞれ板厚およびバーリング高さだけネジ山の当接領域を確保できるので、被締結部材３の締結部材１に対する締結力が安定する。
【００５６】
実施例１では、締結部材１の基部１ｄと折り重ね部１ｅの２枚分の板厚の強度によって、セルフタップねじ２のつばの座面２ｂと締結部材１の間で生じるジャッキアップによる変形力に対抗する。このため、セルフタップねじ２の締め付けに伴う締結部材１の変形が抑制され、被締結部材３も変形しなくなる。バーリング部を背中合わせで連結することで、締結部材１自体に強度が付与できるため、被締結部材３の形状や挿通孔３ａの大きさに関係なく、締結部材１と被締結部材３とを高度に密着させて締結可能である。
【００５７】
実施例１では、セルフタップねじ２を用いるため、カシメナット等の別部材が不必要である。このため、組み立て工数の削減や、部品削減等の無駄排除が可能である。
【００５８】
実施例１では、締結部材１の基部１ｄに設けたエンボス１ｂを被締結部材３に設けた位置決用長穴３ｂに嵌合し、バーリング部１ａの外径を被締結部材３に設けた挿通孔３ａに嵌合するため、締結部材１と被締結部材３とが精度良く合致する。
【００５９】
実施例１では、基部１ｄの９０度曲げ部１２が折り重ね部１ｅの角穴部１３に係止されるので、折り重ね部１ｅが基部１ｄに対し開くことが防止される。９０度曲げ部１２が角穴部１３に係止されるので、基部１ｄと折り重ね部１ｅとが確実に固定される。
【００６０】
その結果、基部１ｄと折り重ね部１ｅの平面方向でのネジ下孔の位置出しと内径精度出しを行うプレス加工が容易に行える。ネジ締結時にドライバ等の工具により折り重ね部１ｅが押されて基部１ｄに対し開いて、セルフタップねじ２がバーリング部１ａに対し斜めに挿入される事態が発生しにくい。
【００６１】
９０度曲げ部１２と角穴部１３は、締結部材１の平面にて基部１ｄと折り重ね部１ｅの位置決めを行うので、ヘミング曲げ加工後の基部１ｄと折り重ね部１ｅの位置合わせが正確に行える。９０度曲げ部１２と角穴部１３は、締結部材１の平面方向でネジ下孔位置と内径精度出しを行うプレス加工を施しておけば良い。このため、ヘミング曲げ加工後にバーリング部１ａ、１ｃをドリルで貫通させるネジ下孔加工が不要である。このため、ドリル加工によるバーリング部１ａ、１ｃの肉厚の損失が無く、加工工数の削減が図られる。第三プレス加工の後に、バーリング部１ａ、１ｃを貫通させてドリル加工等を行う必要はない。しかし、バーリング部１ａ、１ｃが軸心ずれを生じている場合は、同一軸心を成すように、ドリル加工若しくはリーマ加工を行ってもよい。
【００６２】
実施例１では、締結部材１の輪郭の内側でＵ字型に金属板材を切り抜いて折り重ね部１ｅを形成しているため、締結部材１の縁全体を折り曲げる場合に比較して、締結部材１の金属板材の材料を無駄にすることなく効率的に使用可能である。ヘミング曲げされる折り重ね部１ｅは、曲げ加工を行う前の展開平面状態にした際に、金属板材の輪郭よりも内側で形成することが好ましい。
【００６３】
＜実施例２＞
図８は実施例２の樹脂板取り付け構造の組み立て状態を示す斜視図である。図９は締結部材の製造方法の斜視図による説明図である。図９は、図８の締結部材１の要部Ｙを切り取って、工程を示している。図９の（ｂ）は図９の（ａ）のＤ−Ｄ断面である。
【００６４】
実施例１では、締結部材１の基部１ｄにバーリング部１ａを設け、折り重ね部１ｅにバーリング部１ｃを設けた。これに対して、実施例２では、締結部材１の基部１ｄにバーリング部１ａを設ける点は共通するが、折り重ね部１ｅには袋状の絞り加工部２１ｃを設けた。絞り加工部２１ｃは、セルフタップねじ２の先端部を覆ってセルフタップの切り屑を閉じ込める。絞り加工部２１ｃ以外は、実施例１と共通に構成されるため、図８、図９中、実施例１と共通する構成には図５〜図７と共通の符号を付して重複する説明を省略する。実施例２における締結部材１の加工工程は、実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００６５】
図９に示すように、第二の円筒部の一例である絞り加工部２１ｃは、先端が有底の袋状に形成されている。セルフタップねじ２が締め付けられた状態でセルフタップねじ２の先端と絞り加工部２１ｃの内底面との間に隙間がある。
【００６６】
締結部材１にはバーリング部１ａが形成される。被締結部材３にはセルフタップねじ２の脚部２ａを挿通する挿通孔３ａが形成される。セルフタップねじ２は、脚部２ａが被締結部材３の挿通孔３ａを挿通した後、電動ドライバ等の工具により回転させることで、セルフタップねじ２の脚部２ａが締結部材１のバーリング部１ａの中心孔にネジ切りをしながら入り込む。セルフタップねじ２の座面２ｂの被締結部材３に対向する面が、被締結部材３の表面と接触する。締結部材１の被締結部材３に対向する面と、セルフタップねじ２の座面２ｂの被締結部材３に対向する面とで、被締結部材３が挟持されて固定される。締結部材１のバーリング部１ａの外径は、被締結部材３の挿通孔３ａに嵌合位置決めされる。締結部材１のエンボス１ｂは、被締結部材３の位置決め用長穴３ｂに嵌合位置決めされる。
【００６７】
図９の（ｂ）に示すように、第一プレス加工においてバーリング部１ａが形成されるのと並行して、締結部材１の折り重ね部１ｅには、袋状の絞り加工部２１ｃが形成される。袋状の絞り加工部２１ｃは、バーリング部１ａに対向して同一軸心を成すように絞り加工され、内側がセルフタップねじ２のネジ下孔になっている。
【００６８】
実施例２では、袋状の絞り加工部２１ｃは、絞り形状に加工されてキャップ形状に構成されているため、締結部材１に被締結部材３をセルフタップねじ２よって締結する際に発生するネジ切り粉が周辺に飛散しない。袋状の絞り加工部２１ｃは、薄い金属板材のヘミング曲げ部にネジ下孔を持つボス形状に加工されているので、薄い金属板材に被締結部材３をセルフタップねじ２を用いて締結する際に発生するネジ切り粉を周囲に飛散させないで済む。画像形成装置１００の中へセルフタップねじ２のネジ切り粉が溜まると、ネジ切り粉が画像形成部に飛散することで出力画像に汚れを引き起こしたり、回転部材に擦り傷を付けたりして好ましくない。
【００６９】
実施例１及び実施例２ではネジをセルフタップねじ２としたが、板厚部のネジ下孔及びバーリング内径部にタップ加工を施し、一般ネジを使用しても全く同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７０】
１  締結部材、１ａ、１ｃ  バーリング部、１ｂ  エンボス
１ｄ  基部、１ｅ  折り重ね部、１２  ９０度曲げ部
１３  角穴、２  セルフタップねじ、２ａ  脚部
２ｂ  座面、２１ｃ  袋状の絞り加工部
３  被締結部材、３ａ  挿通孔、３ｂ  位置決め用長穴
２１ｃ  絞り加工部、１００  画像形成装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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