(57)【要約】【課題】簡単なプレス加工による構造を用いて、厚みの薄い金属板材を使用した場合であっても、必要十分な強度の雌ねじを確保できる組み立て構造体を提供する。【解決手段】金属製ケース１２０は、金属板材から成型されて雌ねじのねじ下孔１ｄ、１ｅが形成される。金属製フタ１２１は、ねじ下孔１ｄ、１ｅに位置決めて挿通孔３ａが形成される。セルフタップねじ２は、挿通孔３ａを挿通してねじ下孔１ｄ、１ｅに形成された雌ねじに螺合することにより金属製フタ１２１を金属製ケース１２０に固定する。基部１ａ及び重ね折り部１ｂは、金属製ケース１２０を構成する金属板材の縁の輪郭線からＬ字型に切り込んで形成された重ね折り部１ｂを、輪郭線に直角な折り曲げ線１ｈにて１８０度折り曲げて形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板材から成型されて雌ねじが形成された雌ねじ部材と、前記雌ねじに位置決めて挿通孔が形成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、を備えた組み立て構造体において、
前記雌ねじ部材は、前記雌ねじ部材を構成する金属板材の一部分を二つ折りして重ね合わせた重ね板部と、前記重ね板部の両方の金属板材を貫通するねじ下孔と、を有して、前記重ね板部の両方の金属板材を貫通して前記ねじ下孔に前記雌ねじが形成され、
前記雄ねじ部材が締め付けられた状態で前記重ね板部の両方の金属板材が密着していることを特徴とする組み立て構造体。
【請求項２】
前記重ね板部の一方の金属板材に形成された開口部と、
前記重ね板部の他方の金属板材から前記開口部を貫通するように立ち上げられて前記一方の金属板材が固定される起立部と、を有し、
前記起立部を用いた固定によって、前記雄ねじ部材が締め付けられる前の状態で前記重ね板部の両方の金属板材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】
前記開口部は、前記開口部の輪郭から内側へ向かって突出した一対の突出部を有し、
前記一対の突出部は、前記開口部に保持した前記起立部の表面と裏面とを前記起立部に沿った長さ方向の異なる位置で嵌合していることを特徴とする請求項２に記載の組み立て構造体。
【請求項４】
前記開口部を貫通した前記起立部の先端側が折り曲げられて前記他方の金属板材に接触していることを特徴とする請求項２に記載の組み立て構造体。
【請求項５】
前記起立部の前記開口部に沿った長さ方向の両側の側面が、前記長さ方向の前記開口部の縁に隙間なく保持されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の組み立て構造体。
【請求項６】
前記重ね板部の金属板材から前記起立部を立ち上げる折り曲げ線は、前記雌ねじ部材を構成する金属板材の一部分を二つ折りして前記重ね板部を形成する折り曲げ線と交差する方向に設定されていることを特徴とする請求項５に記載の組み立て構造体。
【請求項７】
前記重ね板部の金属板材から前記起立部を立ち上げる折り曲げ線は、前記雌ねじ部材を構成する金属板材の一部分を二つ折りして前記重ね板部を形成する折り曲げ線と直角な方向に設定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、前記雌ねじ部材を構成する金属板材の縁の輪郭線からＬ字型に切り込んで形成された重ね折り部を、前記輪郭線に交差する方向の折り曲げ線にて１８０度折り曲げて形成され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】
金属板材から成型されてセルフタップねじを締め付け可能なねじ下孔が形成された雌ねじ部材において、
前記雌ねじ部材を構成する金属板材の一部分を二つ折りして重ね合わせた重ね板部と、
前記重ね板部の両方の金属板材を貫通する前記ねじ下孔と、
前記重ね板部の一方の金属板材に形成された開口部と、
前記重ね板部の他方の金属板材から前記開口部を貫通するように立ち上げられて前記一方の金属板材が固定される起立部と、を備え、
前記起立部を用いた固定によって、前記重ね板部の両方の金属板材が密着していることを特徴とする雌ねじ部材。
【請求項１０】
金属板材から成型されてセルフタップねじを締め付け可能なねじ下孔が形成された画像形成装置において、
前記画像形成装置を構成する金属板材の縁の輪郭線からＬ字型に切り込んで形成された重ね折り部を、前記輪郭線に直角な折り曲げ線にて二つ折りして前記画像形成装置を構成する金属板材に重ね合わせた重ね板部と、
前記重ね板部の両方の金属板材を貫通する前記ねじ下孔と、
前記重ね板部の両方の金属板材を貫通して前記ねじ下孔に形成された雌ねじと、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
制御基板を収納するために金属板材から成型されて、前記制御基板を取り出し可能な開口部の縁に沿ってセルフタップねじを締め付け可能な複数のねじ下孔が形成された金属製ケースと、前記開口部に前記セルフタップねじを用いて固定される金属製フタと、を有する画像形成装置において、
前記金属製ケースを構成する金属板材の前記開口部の縁の輪郭線からＬ字型に切り込んで形成された重ね折り部を、前記輪郭線に直角な折り曲げ線にて二つ折りして前記金属製ケースを構成する金属板材に重ね合わせた重ね板部と、
前記重ね板部の両方の金属板材を貫通する前記ねじ下孔と、
前記重ね板部の両方の金属板材を貫通して前記ねじ下孔に形成された雌ねじと、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雄ねじ部材を用いて、雌ねじ部材に挿通孔部材を締め付け固定した組み立て構造体、詳しくは、単独では十分な強度の雌ねじを形成できない厚さの金属板材から成型された雌ねじ部材に必要十分な強度の雌ねじを形成するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の筐体構造には、金属板材から折り曲げ成型又はプレス成型された板部材、梁部材、筐体部材等に、セルフタップねじを用いて、他の部品や他の部材を取付ける構造が多用されている。近年、画像形成装置の軽量化、省資源化が進められた結果、単独では十分な強度の雌ねじを形成できない厚さの金属板材も使用されている。そのような場合、金属板材に形成した貫通孔に雌ねじを形成した別部材（かしめナット）を嵌め込んだり、部分的に補強板を重ねてスポット溶接して重なり部分に貫通孔を設けて雌ねじを形成したりしていた。しかし、このような別部材や補強部材を使用しない方法も実用化されている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１には、丸孔の縁を厚み方向に塑性変形させて円筒部を形成（いわゆるバーリング加工）して、円筒部の中心孔にセルフタップねじを締め付ける組み立て構造体が開示されている。特許文献２には、金属板材の縁を二つ折り加工（いわゆるヘミング曲げ加工）して、二つ折り部に形成した円孔にセルフタップねじを締め付ける組み立て構造体が開示されている。特許文献２に示される雌ねじ部材は、折り重ねた一方の金属板材に形成した円筒部（いわゆるバーリング加工）を他方の金属板材に形成した大きな円孔で外側から保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−６６８２１号公報
【特許文献２】特開平１０−２６３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
雌ねじ部材を構成する金属板材の厚みが薄くなると、形成される雌ねじのねじ山の数が少なくなって、セルフタップねじを強く締め付けることができない。特許文献１に示されるバーリング加工された円筒部は、円筒部の長さを長くしようとすると、円筒部の肉厚が薄くなって、内側に形成される雌ねじの強度が低下する。特許文献２に示される二つ折り構造は、重ね合わせられた金属の薄板材同士の連結が弱いため、二つ折りの折り幅が長くなると、雌ねじ部材を用いて構成される組み立て構造自体の強度が大幅に低下する。雌ねじ自身も、特許文献１と同様に、円筒部の厚みが薄くなると、十分な強度を持たせることが困難になる。
【０００６】
本発明は、雌ねじ部材に厚みの薄い金属板材を使用した場合であっても、必要十分な強度の雌ねじを確保して、組み立て構造体の剛性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の組み立て構造体は、金属板材から成型されて雌ねじが形成された雌ねじ部材と、前記雌ねじに位置決めて挿通孔が形成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、を備えたものである。そして、前記雌ねじ部材は、前記雌ねじ部材を構成する金属板材の一部分を二つ折りして重ね合わせた重ね板部と、前記重ね板部の両方の金属板材を貫通するねじ下孔と、を有して、前記重ね板部の両方の金属板材を貫通して前記ねじ下孔に前記雌ねじが形成され、前記雄ねじ部材が締め付けられた状態で前記重ね板部の両方の金属板材が密着している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の組み立て構造体は、雄ねじ部材が重ね板部の二枚の金属板材を密着させた状態で二枚の金属板材にそれぞれ螺合しているため、二枚の金属板が一枚の金属板のように機能して雌ねじにかかる負荷を分担する。二枚の金属板材が密着して形成された雌ねじが雄ねじ部材で締め付けられることで、負荷や雄ねじ部材の斜め挿入を受けた際に、二枚の金属板材が一体となって大きな剛性を発揮する。
【０００９】
したがって、雌ねじ部材に厚みの薄い金属板材を使用した場合であっても、必要十分な強度の雌ねじを確保して組み立て構造体の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】シールドケースを組み立てた状態における締結構造の斜視図である。
【図３】実施例１の締結構造を分解した斜視図である。
【図４】実施例１の締結材の製造工程の説明図である。
【図５】製造工程の各段階における締結材の断面図である。
【図６】実施例２の締結構造を分解した斜視図である。
【図７】実施例２の締結材の製造工程の説明図である。
【図８】製造工程の各段階における締結材の断面図である。
【図９】実施例２の締結材の打ち抜き状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、薄い金属板材を二つ折りして雌ねじが形成され、二つ折りされた二枚の金属板材が雄ねじによって一体化されている限りにおいて、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、一般的な機械構造、筐体構造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実施できる。画像形成装置は、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。
【００１２】
＜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はシールドケースを組み立てた状態における締結構造の斜視図である。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
画像形成装置１００を制御する制御基板と、帯電ローラ１０２、現像装置１０４、及び転写ローラ１０５に印加される各種の高電圧を発生する電源基板とが、画像形成装置１００の筐体内に固定された金属製ケース１２０に収納されている。金属製ケース１２０は、セルフタップねじ２を用いて、金属製フタ１２１が取り付けられている。金属製ケース１２０及び金属製フタ１２１は、厚さ０．６ｍｍの鋼板あるいは電気亜鉛めっき鋼板の金属板材から成型される。金属製ケース１２０は、内側に配置された制御基板及び電源基板を外界から電磁気的に遮断する。金属製ケース１２０及び金属製フタ１２１は、電源基板で発生する電磁波を外部へ漏らさない。セルフタップねじ２を締め付けるためのねじ下孔加工を施した金属製ケース１２０に金属製フタ１２１をセルフタップねじ２で締結する。
【００１７】
図２に示すように、電磁波シールドのために、金属製ケース１２０のねじ下孔加工部にセルフタップねじ２を締め付けて、金属製フタ１２１が固定されている。図２は、金属製ケース１２０の一部分を取り出して図示した締結材１に、金属製フタ１２１の一部分を取り出して図示した被締結材３を、セルフタップねじ２を用いて固定した状態の模式図である。
【００１８】
セルフタップねじ２の呼びサイズはＭ３である。ネジ部のネジピッチは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。
【００１９】
＜比較例１＞
特許文献１に示されるように、金属板材を成型した締結材に対して、金属板材や樹脂材料を成型した被締結材をネジにより固定する構成は一般的である。締結材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によって被締結材を確実に固定できる雌ねじ構造が求められている。
【００２０】
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。
【００２１】
比較例１では、タップ下孔に特殊なバーリング加工を施している。塑性変形により雌ネジを形成する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。
【００２２】
比較例１では、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
＜比較例２＞
特許文献２に示されるように、厚みの薄い金属板材の外形端部を１８０度内側曲げて二つ折り状態とするヘミング曲げ加工は一般的である。ヘミング曲げ加工は、厚みの薄い金属板材の強度確保の目的で採用される。あるいは、金属板材の加工作業者、運搬や梱包の作業者、加工品を組み込む製品を組み立てる組立作業者、さらには製品の使用者等が金属板材の縁のバリに接触することを回避する目的で採用される。
【００２６】
比較例２では、バーリング加工された円筒部をヘミング曲げ加工部に重ね合わせている。具体的には、据付桟にセルフタップねじで固定される平板状の金属板材において、最初に、金属板材の左右両端部を垂直に立ち上げるように曲げ加工して、折曲部よりも内側にバーリング加工された円筒部を形成する。折曲部には、円筒部が通過するように貫通孔を設け、折曲部をさらに内側へ９０度曲げ加工して、バーリング加工の円筒部を貫通孔に挿通させている。最終的に、金属板材の左右両側を内側へ１８０度折り曲げた状態で、ヘミング曲げ加工を施した円筒部にセルフタップねじをねじ込んで、他部材を金属板材に固定している。このような構成とすることで、ヘミング曲げ加工を施した金属板材の端部においてもバーリング加工が可能になっている。
【００２７】
しかし、比較例２では、単にヘミング曲げ加工されて重ね合わせられた金属板材には、バーリング加工された円筒部の挿通孔を設けているだけなので、円筒部の高さ及び肉厚は一枚の金属板材をバーリング加工した場合と同じである。このため、ヘミング曲げ加工部は、セルフタップねじの締結力には何ら寄与していない。
【００２８】
そこで、以下の実施例では、金属板材で形成された締結材にセルフタップねじを用いて被締結材を締結する。締結材の金属板材の端部をヘミングス曲げ加工した重なり部分に貫通孔を設けて２枚の金属板材を貫通させるようにセルフタップねじをねじ込む。その際、二枚の金属板材の間に隙間を生じないように、曲げ加工による２枚の金属板の仮止め固定を行っている。金属板材の端部をヘミング曲げ加工して金属板材の基部とヘミング曲げ加工された重なり部とを貫通させて、セルフタップねじの下孔となる貫通孔を設けている。
【００２９】
金属板材の貫通孔の基部側をねじ下孔、重ね折り部側をねじ下孔とし、セルフタップねじが被締結材の挿通孔を挿通して、ねじ下孔に回転挿入されることで、被締結材を締結材の金属板材に固定する。
【００３０】
＜実施例１＞
図３は実施例１の締結構造を分解した斜視図である。図４は実施例１の締結材の製造工程の説明図である。図５は製造工程の各段階における締結材の断面図である。
【００３１】
図１に示すように、組み立て構造体の一例である画像形成装置１００は、雄ねじ部材の一例であるセルフタップねじ２を用いて、雌ねじ部材の一例である金属製ケース１２０に挿通孔部材の一例である金属製フタ１２１を固定している。
【００３２】
図１を参照して図３に示すように、雌ねじ部材の一例である画像形成装置１００は、金属板材から成型されてセルフタップねじを締め付け可能なねじ下孔１ｄ、１ｅが形成されている。金属製ケース１２０は、制御基板を収納するために金属板材から成型されて、制御基板を取り出し可能な開口部の縁に沿ってセルフタップねじ２を締め付け可能な複数のねじ下孔１ｄ、１ｅが形成されている。金属製フタ１２１は、制御基板を取り出し可能な開口部にセルフタップねじ２を用いて固定される。
【００３３】
基部１ａ及び重ね折り部１ｂは、画像形成装置１００を構成する金属板材の一部分を二つ折りして重ね合わせている。基部１ａ及び重ね折り部１ｂは、図３に示すように、金属製ケース１２０を構成する金属板材の開口部の縁の輪郭線からＬ字型に切り込んで重ね折り部１ｂを形成している。その重ね折り部１ｂを、開口部の輪郭線に直角な折り曲げ線にて二つ折りして金属製ケース１２０を構成する金属板材に重ね合わせている。なお、「Ｌ字型に切り込んで」の意味は、図３に示すように、展開した際にＬ字型の切り込みを形成することを言う。
【００３４】
図３に示すように、金属製ケース１２０は、金属板材から成型されて雌ねじのねじ下孔１ｄ、１ｅが形成される。金属製フタ１２１は、ねじ下孔１ｄ、１ｅに位置決めて挿通孔３ａが形成される。セルフタップねじ２は、挿通孔３ａを挿通してねじ下孔１ｄ、１ｅに形成された雌ねじに螺合することにより金属製フタ１２１を金属製ケース１２０に固定する。
【００３５】
金属製ケース１２０は、締結材１である。重ね板部の一例である基部１ａ及び重ね折り部１ｂは、金属製ケース１２０を構成する金属板材の一部分を二つ折りして重ね合わせられている。図４の（ｄ）に示すように、基部１ａ及び重ね折り部１ｂは、締結材１を構成する金属板材の縁の輪郭線からＬ字型に切り込んで形成された重ね折り部１ｂを、輪郭線に交差する方向の折り曲げ線１ｈにて１８０度折り曲げて形成されている。
【００３６】
ねじ下孔１ｄ、１ｅは、基部１ａ及び重ね折り部１ｂの両方の金属板材を貫通する。セルフタップねじ２が切り込んだ雌ねじは、基部１ａ及び重ね折り部１ｂの両方の金属板材を貫通してねじ下孔１ｄ、１ｅ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基部１ａ及び重ね折り部１ｂの両方の金属板材が密着している。
【００３７】
開口部の一例である角穴部１３は、重ね板部の一方の金属板材の一例である重ね折り部１ｂに形成されている。起立部の一例である９０度曲げ部１２は、重ね板部の他方の金属板材の一例である基部１ａから角穴部１３を貫通するように立ち上げられて重ね折り部１ｂが固定される。９０度曲げ部１２を用いた固定によって、セルフタップねじ２が締め付けられる前の状態で基部１ａ及び重ね折り部１ｂの両方の金属板材が密着している。角穴部１３を貫通した９０度曲げ部１２の先端側が折り曲げられて重ね折り部１ｂの金属板材を基部１ａの金属板材に向かって押圧している。
【００３８】
図３に示すように、金属板材を折り曲げ加工した金属製ケース１２０（締結材１）の内側に電子回路基板１２２が配置され、金属板材で形成された金属製フタ１２１（被締結材３）が締結具（セルフタップねじ２）を用いて金属製ケース１２０に固定される。被締結材３は、セルフタップねじ２を用いて、締結材１に対して一体に締結される。締結材１には、ねじ下孔１ｄ、１ｅが形成され、被締結材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の脚部２ａは、被締結材３の挿通孔３ａを挿通した後、セルフタップねじ２をドライバ等の工具により回転させることで、締結材１のねじ下孔１ｄ、１ｅにネジ切りをしながら入り込む。
【００３９】
その後、セルフタップねじ２の座面２ｂの被締結材３に対する対向面が、被締結材３の表面と接触することで、締結材１の被締結材３対向面と、セルフタップねじ２の座面２ｂとの間に被締結材３が挟持されて固定される。
【００４０】
実施例１では、金属板材の輪郭線と平行な折り曲げ線を用いて輪郭線と平行な重ね折り部を形成する通常のヘミング曲げ加工とは異なり、金属材料の輪郭線からＬ字状に切り込んで重ね折り部１ｂを輪郭線よりも金属板材の内側に形成している。このため、重ね折り部１ｂの形成によって金属板材の切り落としが発生せず、通常のヘミング曲げ加工に比較して金属板材の材料取りに無駄が生じない。通常のヘミング曲げ加工では、重ね折り部が輪郭線（折り曲げ線）から出っ張るため金属板材の切り落としが発生して材料取り効率が悪くなる。
【００４１】
図３に示す締結材１の要部Ｘ部を切り取って、図４の斜視図及び図５の断面図に示すように、締結剤１の加工の各工程を説明する。図４の（ａ）及び図５の（ａ）は、係止部１ｃを９０度立ち上げる１回目の曲げ工程である。図４の（ｂ）及び図５の（ｂ）は、基部１ａから重ね折り部１ｂの輪郭を切り込むと同時に重ね折り部１ｂを９０度立ち上げる２回目の曲げ工程である。図４の（ｃ）及び図５の（ｃ）は、締結材１を二つ折りして基部１ａに重ね折り部１ｂを重ね合わせる３回目の曲げ工程である。図４の（ｄ）及び図５の（ｄ）は、セルフタップねじの下孔を形成する穴開け工程である。
【００４２】
図４の（ａ）に示すように、最初に、金属板材をプレス加工で打ち抜いて、締結材１の輪郭形状、９０度曲げ部１２、角穴部１３の開口形状を一体に形成する。その後、図５の（ａ）に示すように、１回目の折り曲げ加工を行って、９０度曲げ部１２の係止部１ｃを垂直に立ち上げる。
【００４３】
図４の（ｂ）に示すように、２回目の曲げ工程では、締結材１の基部１ａを治具で保持して、９０度曲げ部１２と角穴部１３との間に折り線を形成して、重ね折り部１ｂを立ち上げる。
【００４４】
図４の（ｃ）に示すように、３回目の曲げ工程では、締結材１の基部１ａを治具で保持して、基部１ａに重ね折り部１ｂを重ね合わせるように、締結材１を更に９０度曲げる。締結材１の縁の重ね折り部１ｂは、内側へ合計１８０度折り曲げられて、ヘミング曲げ加工される。
【００４５】
図５の（ｃ）に示すように、起立状態の９０度曲げ部１２を更に９０度曲げる過程で、９０度曲げ部１２の係止部１ｃが角穴部１３を挿通するので、基部１ａと重ね折り部１ｂは対向面が接触する。対向面を接触させた状態で、角穴部１３から突き出した９０度曲げ部１２の係止部１ｃを基部１ａの反対側で折り曲げて重ね折り部１ｂに当接させて係止部１ｃに重ね折り部１ｂを拘束させる。重ね折り部１ｂが基部１ａに一体に固定される。
【００４６】
図４の（ｄ）に示すように、穴開け工程では、セルフタップねじ（２）を挿入する方向から、すなわち基部１ａの側からドリルを挿入して、基部１ａと重ね折り部１ｂとを一体に貫通する内径φＤのねじ下孔１ｄ、１ｅを形成する。穴開け時に発生するねじ下孔１ｄのバリがねじ下孔１ｄからねじ下孔１ｅへセルフタップねじ（２）を円滑に案内するからである。ねじ下孔１ｄのバリが被締結材３側へ突出すると、被締結材３に傷が付く可能性があるからである。
【００４７】
実施例１の締結材１は、基部１ａと重ね折り部１ｂの板厚の重なりを一体に貫通するねじ下孔１ｄ、１ｅを形成したので、締結材１の金属板材の板厚２枚分にわたって雌ネジのねじ山を確保できる。基部１ａと重ね折り部１ｂの板厚の重なり部に貫通穴を設けたことで、薄い金属板材の２枚分の板厚分、セルフタップねじ（２）の有効ねじ部の挿入量を確保できる。
【００４８】
実施例１の締結材１は、金属板材の板厚２枚分の雌ネジに対してセルフタップねじ（２）を強固に締め付けることで、締結材１による被締結材３の締結力が安定する。基部１ａと重ね折り部１ｂの貫通穴をねじ下孔１ｄ、１ｅとしているので、基部１ａと重ね折り部１ｂのそれぞれの金属板材の板厚でネジ山の当接領域を確保でき、被締結材３に対する締結材１の締結力が安定する。
【００４９】
実施例１の締結材１は、薄い金属板材で成形される梁部材、パネル部材、筐体、支持枠等の構造体において、セルフタップねじ（２）の締め付け時の雌ネジ部の破壊を防止できる。実施例１の締結材１は、特許文献１、２におけるバーリング加工の円筒部のような薄肉部が存在しないため、セルフタップねじ（２）の締結力によって薄肉部が座屈したり、ネジ山が塑性変形してセルフタップねじ（２）が脱落したりしない。バーリング加工された円筒部のように内径部と外径部で形成される薄肉部が存在しないため、セルフタップねじ（２）の締め付け力により薄肉部が座屈破壊したり、ネジ山がせん断破壊したりすることがない。
【００５０】
実施例１の締結材１は、締結材１の基部１ａと重ね折り部１ｂとを係止部１ｃによって一体化しているため、穴開け工程で重ね折り部１ｂが基部１ａから逃げて隙間が開くことが防止される。基部１ａと重ね折り部１ｂの係止部１ｃを設けたことで、重ね折り部ｂが基部１ａに対し開くことが防止される。
【００５１】
実施例１の締結材１は、基部１ａのねじ下孔１ｄと重ね折り部１ｂのねじ下孔１ｅのセンタが正確に一致する。ねじ下孔１ｄの内径とねじ下孔１ｅの内径が正確に一致する。基部１ａと重ね折り部１ｂとが一体にドリルに対抗するから、穴開け精度が高まる。基部１ａと重ね折り部１ｂとが係止部１ｃによって確実に固定されているため、基部１ａと重ね折り部１ｂの平面方向でのねじ下孔１ｄ、１ｅの位置出しと内径精度出しを行う加工工程が容易に行える。穴開け精度が高くなることで、他の二次加工、他の部品の組み付け、画像形成装置の組み立て工程も容易に行える。
【００５２】
実施例１の締結材１は、セルフタップねじ（２）の締結時に、ドライバ等の工具によって重ね折り部１ｂが押されて基部１ａに対して開く心配が無いため、セルフタップねじ（２）がねじ下孔１ｄ、１ｅに対して斜めに締結されない。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重ね折り部１ｂが押されて基部１ａに対して隙間が開かない。隙間が開くことでセルフタップねじ（２）がねじ下孔１ｄ、１ｅに対して斜めに締め付けられることがない。
【００５３】
実施例１は、厚さ１ｍｍ以下の鋼板やアルミニウム板に適用して好適である。具体的な板厚としては、０．８ｍｍ、０．６ｍｍ、０．４ｍｍあたりの板厚である。具体的な材料としては、ごく一般的な鋼板で、冷間圧延鋼板、電気亜鉛めっき鋼板などが該当する。
【００５４】
＜実施例２＞
図６は実施例２の締結構造を分解した斜視図である。図７は実施例２の締結材の製造工程の説明図である。図８は製造工程の各段階における締結材の断面図である。図９は実施例２の締結材の打ち抜き状態の平面図である。
【００５５】
実施例１と実施例２とは、基部１ａと重ね折り部１ｂとを一体化させるための構成以外は同一に構成されている。実施例１では、９０度曲げ部１２の先端を角穴部１３に挿通して折り曲げることにより係止部１ｃを形成した。実施例２では、９０度曲げ部２１を矩形穴２２に圧入保持させている。したがって、図６〜９中、実施例１と共通する構成には図２〜５と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５６】
図９に示すように、開口部の一例である矩形穴２２は、矩形穴２２の輪郭から内側へ向かって突出した一対の突出部１ｉ、１ｊを有する。一対の突出部１ｉ、１ｊは、矩形穴２２に保持した起立部の一例である９０度曲げ部２１の表面と裏面とを９０度曲げ部２１に沿った長さ方向の異なる位置で嵌合している。
【００５７】
９０度曲げ部２１の矩形穴２２に沿った長さ方向の両側の側面は、矩形穴２２の縁に隙間なく保持されているため、基部１ａ及び重ね折り部１ｂの重ね合わせの位置決めに使用可能である。
【００５８】
図９に示すように、基部１ａの金属板材から９０度曲げ部２１を立ち上げる折り曲げ線は、締結材１を構成する金属板材の一部分を二つ折りして基部１ａ及び重ね折り部１ｂを形成する折り曲げ線１ｈと交差する方向に設定されている。折り曲げ線１ｈと交差する方向の一例は、折り曲げ線１ｈと直角な方向である。
【００５９】
図６に示すように、締結材１には、ねじ下孔１ｄ、１ｅが形成され、被締結材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の脚部２ａは、被締結材３の挿通孔３ａを挿通した後、締結材１のねじ下孔１ｄ、１ｅにネジ切りをしながら入り込む。
【００６０】
その後、セルフタップねじ２の締め付けに伴って、座面２ｂの被締結材３に対する対向面が被締結材３の表面と接触して、締結材１の被締結材３対向面と、セルフタップねじ２の座面２ｂとの間に被締結材３が挟持されて加圧状態で固定される。
【００６１】
図６に示す締結材１の要部Ｘ部を切り取って、図７の斜視図及び図８の断面図に示すように、締結剤１の加工の各工程を説明する。図７の（ａ）及び図８の（ａ）は、９０度曲げ部２１を立ち上げる１回目の曲げ工程である。図７の（ｂ）及び図８の（ｂ）は、基部１ａから重ね折り部１ｂを立ち上げる２回目の曲げ工程である。図７の（ｃ）及び図８の（ｃ）は、締結材１を二つ折りして基部１ａに重ね折り部１ｂを重ね合わせる３回目の曲げ工程である。
【００６２】
図９に示すように、最初に、金属板材をプレス加工で打ち抜いて、孔径φＤのねじ下孔１ｄ、ねじ下孔１ｄと同一径φＤのねじ下孔１ｅ、締結材１の輪郭形状、９０度曲げ部２１、矩形穴２２の開口形状を一体に形成する。ねじ下孔１ｄとねじ下孔１ｅとは、折り曲げ線１ｈによるヘミング曲げ加工に際して、９０度曲げ部２１を矩形穴２２に挿入すると、中心及び輪郭が自動的に一致する。９０度曲げ部２１の曲げ幅と矩形穴２２の長手方向幅とが嵌合し、９０度曲げ部２１の板厚と矩形穴２２の２つの凸形状間で形成される隙間が嵌合する。矩形穴２２に挿入された９０度曲げ部２１は、一対の凸形状１ｉ、１ｊに拘束されて抜け落ちない。
【００６３】
すなわち、ヘミング曲げ加工の折り曲げ線１ｈに対して垂直な方向に９０度曲げ部２１、及び矩形穴２２が形成されるとともに、９０度曲げ部２１の曲げ幅Ｘ１と矩形穴２２の長手方向幅Ｘ２が嵌合寸法として設定されている。矩形穴２２には、長手方向に位置をずらせて一対の凸形状１ｉ、１ｊが形成され、９０度曲げ部２１の板厚寸法Ｙ１に対し、矩形穴２２の２つの凸形状１ｉ、１ｊ間で形成される隙間Ｙ２が嵌合寸法で設定される。
【００６４】
図７の（ａ）に示すように、１回目の曲げ工程では、打ち抜いた締結材１から９０度曲げ部２１を垂直に立ち上げる。
【００６５】
図７の（ｂ）に示すように、２回目の曲げ工程では、９０度曲げ部２１を垂直に立ち上げた締結材１の基部１ａを保持して、ねじ下孔１ｄとねじ下孔１ｅの間に設定した折り曲げ線１ｈで重ね折り部１ｂを９０度立ち上げる。
【００６６】
図７の（ｃ）に示すように、３回目の曲げ工程では、基部１ａを保持して重ね折り部１ｂを基部１ａと重なるまで、更に９０度曲げる。
【００６７】
図８の（ｃ）に示すように、重ね折り部１ｂは、内側へ合計１８０度曲げられて、締結材１の縁に金属板材２枚分の厚みを準備する。この後、９０度曲げ部２１の２つのＶ切り欠き部２１ａを加圧して９０度曲げ部２１を押し広げるように塑性変形させ、９０度曲げ部２１の折り曲げ線に沿った方向の両端を矩形穴２２の両端部に当接させた係止部が形成される。
【００６８】
図９に示すように、９０度曲げ部２１の曲げ幅Ｘ１が矩形穴２２の長手方向幅Ｘ２に嵌合し、９０度曲げ部２１の板厚Ｙ１が矩形穴２２の２つの凸形状１ｉ、１ｊ間の隙間Ｙ２に嵌合するので、重ね折り部１ｂは、基部１ａに対して正確に位置決めされる。
【００６９】
すなわち、９０度曲げ部２１と矩形穴２２とが折り曲げ線１ｈに関して対称位置になるよう予め加工を施してある。また、ねじ下孔１ｄとねじ下孔１ｅとが折り曲げ線１ｈに関して対称位置になるよう予め加工を施してある。係止部を形成する爪部（Ｘ１，Ｙ１で寸法指示）と穴部（Ｘ２，Ｙ２で寸法指示）に対し、φＤと寸法指示している２つの穴の位置が精度良く加工されている。厳密に言えば、９０度曲げ部２１の中心と矩形穴２２の中心を結ぶ線上で、９０度曲げ部２１の中心と左の穴１ｄの中心間と矩形穴２２の中心と右の穴１ｅの中心間の距離が等しくなるよう加工、折り曲げている。これにより、９０度曲げ部２１と矩形穴２２が嵌合すれば、自ずと折り曲げ線の位置が決まることになる。
【００７０】
図８の（ｃ）に示すように、このため、重ね板部を曲げ加工した際、爪部と穴部とが嵌合することで、自ずと基部１ａと重ね折り部１ｂの２つのねじ下孔１ｄ、１ｅが一致する。このため、折り曲げ線１ｈによる曲げ部１ｂのヘミング曲げ加工後は、ねじ下孔１ｄとねじ下孔１ｅの中心位置が一致する。
【００７１】
実施例２の締結材１は、９０度曲げ部２１と矩形穴２２からなる係止部を設けて、締結材１の基部１ａと重ね折り部１ｂの位置決めを行う。このため、ヘミング曲げ加工後の基部１ａと重ね折り部１ｂの位置が正確に定められる。基部１ａのねじ下孔１ｄとねじ下孔１ｅの中心位置が一致する。
【００７２】
実施例２の締結材１は、係止部１ｃが、基部１ａのねじ下孔１ｄと重ね折り部１ｂのねじ下孔１ｅの位置を合致させるため、実施例１のようなヘミング曲げ加工後のねじ下孔加工が不要となり、実施例１よりも加工工数の削減が図られる。基部１ａと重ね折り部１ｂとに対して個別にねじ下孔１ｄ、１ｅ位置と内径精度出しを行う穴開け加工を施しておけばよい。基部１ａに対してねじ下孔１ｄ、１ｅの位置と内径精度出しを行っておけばよい。
【００７３】
実施例１及び実施例２では、重ね折り加工を行う前の展開平面状態にした際に、金属板材の外形の輪郭線より内側に位置させて重ね折り部１ｂが形成される。重ね折り部１ｂを曲げる前の展開状態にした際に、金属板材の外形より内側で重ね折り部１ｂを形成したことで、材料を無駄にすることなく効率的に使用可能となる。
【００７４】
通常のヘミング曲げ加工のように、金属板材の最終的な輪郭線よりも外で重ね折り部を形成することをしないので、輪郭から重ね折り部１ｂが出っ張ることがなく、材料取りが良い。
【００７５】
なお、実施例１及び実施例２で説明した被締結材３の締結材１へのネジ締結構成は、図１に示す画像形成装置１００の中で特に金属の薄板材を多用する電気基板を保持する部位に適用可能である。
【００７６】
実施例１及び実施例２で説明した被締結材３の締結材１へのネジ締結構成は、セルフタップねじ２を用いて金属製ケース１２０に金属製フタ１２１を組み立てている。しかし、これ以外にも、被締結材３は、樹脂、木材板、成型品、セラミックボード、板金等でもよい。例えば骨組みとなるフレーム構造を金属板材で構成し、実施例１又は実施例２を適用することで、外装カバーを取り付けても構わない。締結材１が金属板材である限り、これに取り付く部品全てに適用できる。
【００７７】
また、実施例１及び実施例２の雄ねじ部材をセルフタップねじとしたが、２枚の金属板材を重ねた板厚部を貫通するねじ下孔１ｄ、１ｅにタップ加工を施し、一般ネジの雌ねじをタッピング形成しても全く同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７８】
１  締結材、１ａ  基部、１ｂ  重ね折り部
１ｃ  係止部、１ｄ、１ｅ  ねじ下孔、
１ｈ  折り曲げ線、１ｉ、１ｊ  凸形状
２  セルフタップねじ、２ａ  脚部、２ｂ  座面
３  被締結材、３ａ  挿通孔
１２  ９０度曲げ部、１３  角穴部
２１  ９０度曲げ部、２２  矩形孔
１２０  金属製ケース、１２１  金属製フタ
【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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