(57)【要約】【課題】  雌ねじ孔への挿入・固定が容易なねじ部材を提供する。【解決手段】  基材１００に設けた孔１０２よりも大きい頭部２と、その頭部２に設けられて基材１００の孔１０２に挿入される脚部３とを備え、その脚部３は、頭部２から延びる芯部４と、その芯部４に対して弾性変形自在に設けられた複数個の可動部５とによって構成され、芯部４と可動部５との間には間隙８が形成されており、複数個の可動部５は、その頭部側が孔１０２よりも大きく、その先端が孔１０２よりも小さくなる外表面を有し、その外表面には基材１００に設けた孔１０２と嵌め合う係止部６，７を備えており、脚部３は、可動部５が芯部４に接近する方向に弾性変形して基材１００に設けた孔１０２に挿入されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に設けた孔よりも大きい頭部と、その頭部に設けられて前記基材の孔に挿入される脚部とを備え、
その脚部は、前記頭部から延びる芯部と、その芯部に対して弾性変形自在に設けられた複数個の可動部とによって構成され、前記芯部と前記可動部との間には間隙が形成されており、
前記複数個の可動部は、その頭部側が前記孔よりも大きく、その先端が前記孔よりも小さくなる外表面を有し、その外表面には前記基材に設けた孔と嵌め合う係止部を備えており、
前記脚部は、前記可動部が前記芯部に接近する方向に弾性変形して前記基材に設けた孔に挿入されることを特徴とするねじ部材。
【請求項２】
前記基材に設けた孔は雌ねじ孔であって、前記可動部の外表面に設けた係止部は前記雌ねじ孔に係止する雄ねじ部である請求項１に記載のねじ部材。
【請求項３】
前記可動部は、前記芯部の先端部に弾性変形自在な連結部を介して一体に形成され、かつその連結部側から頭部側に掛けて外側に傾斜して形成されており、前記間隙は、その連続部から頭部に向けて形成されている請求項１又は２に記載のねじ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の孔部に挿入されるねじ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンまわりのアセンブリには、それを被うハウジングに多数の孔部が形成される。これらの孔部は、その自動車に求められるスペックに応じて様々なオプションパーツを組み付けるために設けられるものであり、例えば、その孔部を雌ねじ孔として形成し、雄ねじ部材等のねじ部材を用いて、そうしたハウジングとオプションパーツとを固定している。ただし、これらのオプションが不要な際には孔部も同様に不要となる。この場合、ホコリなどの侵入を防ぐためにも不要な孔部は塞がれる必要があり、従来はこれをねじ部材を用いて塞いでいた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、こうしたねじ部材は、少なくともそうした雌ねじ孔に対する挿入固定が可能であれば良く、その取り付けの簡易性がより重要視される。この場合、通常の雄ねじ部材を用いると、その軸線を中心に回転させて捻じ込む作業が必要となり、その作業には一定の時間が必要となって取り付け時間の短縮には限度があった。また、取り付け時間短縮のために専用の工具を用いたとしても、製造コストが高くなるという課題が生じてしまう。また、圧入方式のねじ部材を雌ねじ孔に挿入する場合は、ねじ部材に設けられた複数のねじ山と雌ねじ孔のねじ溝とが接触して、その挿入には高い挿入荷重が必要となり、容易に挿入することができなかった。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、雌ねじ孔への挿入・固定が容易なねじ部材を提供するものである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のねじ部材は、基材に設けた孔よりも大きい頭部と、その頭部に設けられて基材の孔に挿入される脚部とを備え、その脚部は、頭部から延びる芯部と、その芯部に対して弾性変形自在に設けられた複数個の可動部とによって構成され、芯部と可動部との間には間隙が形成されており、複数個の可動部は、その頭部側が前記孔よりも大きく、その先端が前記孔よりも小さくなる外表面を有し、その外表面には基材に設けた孔と嵌め合う係止部を備えており、脚部は、可動部が芯部に接近する方向に弾性変形して基材に設けた孔に挿入されることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、ねじ部材は、可動部を備える脚部を圧入によって容易に基材の孔、例えば雌ねじ孔等に挿入することができ、係止部によってその基材の孔に固定される。具体的に言えば、ねじ部材を基材の孔に圧入すると、芯部外側に設けられた可動部が弾性変形してその芯部に接近し、このとき頭部側に設けられた基材の孔よりも大きく形成された部分も芯部側に移動して基材の孔よりも小さくなるため、基材の孔への挿入が可能となる。そして、挿入されたねじ部材は、係止部によって基材の孔に嵌め合って固定される。つまり、従来の雄ねじのような軸心を中心とする回転を伴うような挿入を必要とせず、圧入による容易な挿入が可能となるとともに、弾性変形が生じることで圧入時の挿入荷重を低くすることができ、挿入が一層容易となる。なお、可動部において、その頭部側が前記孔よりも大きく、その先端が前記孔よりも小さくなる外表面とは、少なくとも外表面の頭部側に基材の孔よりも大きい領域が形成されていれば良いという意であるが、その外表面が先端から頭部側にかけて外側に拡がるように傾斜して形成されていれば、ねじ部材挿入時には、基材の孔との接触によってその傾斜部が押圧力を受け、可動部は自動的に弾性変形を生じるため、挿入はより容易となる。
【０００７】
また、基材に設けた孔は雌ねじ孔であって、可動部の外表面に設けた係止部は雌ねじ孔に係止する雄ねじ部であってもよい。
【０００８】
上記構成によれば、可動部の外周に設けられた係止部に雄ねじ部が形成され、基材の孔には雌ねじ部が形成され、その雄ねじ部のねじ山と雌ねじ部のねじ溝とが係止されることで、基材とねじ部材とが強固に固定される。このとき、雄ねじ部と雌ねじ部が螺合されて固定されれば、基材とねじ部材とはより強固に固定される。また、係止部のねじ山が、挿入方向に対して傾斜面をなしていれば、ねじ部材挿入時に基材の孔とその傾斜面との接触によって可動部には自動的に芯部に接近する弾性変形が生じるため、ねじ部材の挿入はより容易となる。
【０００９】
また、可動部は、芯部の先端部に弾性変形自在な連結部を介して一体に形成され、かつ先端側から頭部側に掛けて外側に傾斜して形成されており、間隙は、その連続部から頭部に向けて形成されていてもよい。
【００１０】
上記構成によれば、芯部の先端側の連結部をヒンジ部として、可動部を間隙に向けて曲げることが可能となるため、可動部を芯部に接近した状態とすることができる。また、可動部が頭部に向けて外側に広がるように傾斜して設けられることで、ねじ部材挿入時に、基材の孔が傾斜した可動部が接触し、可動部には自動的に芯部に接近する弾性変形が生じるため、ねじ部材の挿入はより容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のねじ部材の一実施例を図面を用いて説明する。本発明のねじ部材は、雌ねじ孔への挿入と、挿入後の雌ねじ孔との固定を目的とするものであり、図１の（ａ）はそのねじ部材の正面図、図１の（ｂ）は同右側面図である。なお、背面は正面と、左側面は右側面と同じに表れる。図２は、図１の（ａ）のＡ−Ａ断面を示す。
【００１２】
本実施例のねじ部材１は、図１に示すように、頭部２と脚部３とを主として構成される。脚部３は、頭部２の底面中央から延びる芯部４と、その芯部４の先端側から頭部２側に向けて延びる可動部５と、その可動部５の外周に設けられた雄ねじ部６とを備えて構成される。可動部５は、その外周面が頭部２に近づくにつれて外側に拡がるように傾斜して形成され、雄ねじ部６はその傾斜した外周面に形成される。また、図１の（ｂ）に示すように、芯部４との間に間隙８が設けられている。また、可動部５の先端には、図２に示すように、立面部７ａと雄ねじ部６の最上段の平面部７ｂとからなる係止面が略Ｌ字型をなす先端係止部７が形成されている。なお、本発明の係止部には、雄ねじ部６と先端係止部７との双方を含めることができる。
【００１３】
可動部５は、芯部４との連結部５ａをヒンジ部とする弾性変形が可能となっている。例えば、図３の（ｂ）に示すように、間隙８に進入するような形で芯部４側に曲がる弾性変形が可能であり、この変形により、頭部２側に向けて外側に広がる可動部５を芯部４側に接近させ、脚部３全体の幅を小さくすることができる。なお、本発明の可動部５の弾性変形は上記のような変形に限らず、可動部５が先端側から頭部側に掛けて少しずつ湾曲するような変形等でもよく、少なくとも挿入すべき基材の孔に挿入可能となるように脚部３全体の幅を小さくする変形であれば良い。また、この可動部５は、本実施例においては図１の（ｂ）のように芯部４に対して左右対称に２個形成されているが、本発明では少なくとも２以上形成されていればよい。
【００１４】
頭部２は、図２に示すように、芯部４の後端と連続しており、脚部３の後端側を被うように薄く拡がって形成され、その内部には上記の間隙８と連続する空間２ａが形成されている。可動部５が頭部側に長いような場合には、可動部５の弾性変形時に、その可動部５の先端がその空間内に位置するような変形も可能となるため、弾性変形可能な本発明の可動部５の形状の自由度を高めることができる。また、材料の節約にもつながるため、コスト面でのメリットもある。なお、この頭部２は、内部に空間２ａを形成して薄く形成されているため、開口をなす底部に対して下方から力が作用すると、その開口を広げる形でその底部が僅かに上方に変位するような弾性変形が可能となっている。
【００１５】
本実施例のねじ部材１は、全体がポリプロピレンによって形成される。これにより、上記のように複雑な形状であっても、金型さえ形成されていれば射出成形によって容易に大量生産することが可能となる。なお、本発明のねじ部材はこれに限定されず、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド等のエンジニアプラスチック、及びその他の汎用プラスチックを主体とする合成樹脂等を用いてもよい。
【００１６】
次に、本発明のねじ部材の雌ねじ孔（本発明の孔に相当）への挿入・固定について説明する。図３は、構造体（本発明の基材に相当）１００に設けられた雌ねじ孔１０２に、上記のねじ部材１を挿入する手順を示している。まず、図３の（ａ）のように、雌ねじ孔１０２の開口からねじ部材１の脚部３の先端を挿入する。このとき、ねじ部材１の雄ねじ部６は、雌ねじ孔１０２の内壁面に形成された雌ねじ部１０１と接触するが、この接触状態から更にねじ部材１を押し込むことで、ねじ部材１の可動部５は、雌ねじ部１０１によって芯部４側に押圧されて、その芯部４に接近するように弾性変形する。これによって、ねじ部材１の脚部３は、図３の（ｂ）のように雌ねじ孔１０２内に挿入される。挿入後、雌ねじ部１０１のねじ溝と雄ねじ部６のねじ山とが同じ高さに位置するときには、可動部５は外側に僅かに弾性復帰した状態をなして、雌ねじ部１０１のねじ溝と雄ねじ部６のねじ山とが係止された状態となる。この状態から更に押し込むと、可動部５には再び芯部４に接近する弾性変形が生じて脚部３は更に奥に挿入される。さらに押し込むと、可動部５は再び弾性復帰して上記のような係止状態となる。こうした弾性変形・弾性復帰を繰り返すことで、図３の（ｃ）に示すように、頭部２の底面が構造体１００の上面と接触した状態まで挿入され、ねじ部材１は雌ねじ孔１０２に固定される。この最後の押し込みの際には、頭部２の底部が弾性変形してその底部の開口が僅かに広がり図の上方へ僅かに変位するため、雌ねじ孔１０２に対して脚部３を、頭部２の底部が構造体１００に接触する位置よりも更に奥まで押し込むことができ、雄ねじ部６と雌ねじ部１０１との螺合をより確実に行うことができる。これにより、がた等の発生を防止できる。
【００１７】
こうしたねじ部材１の挿入は、作業者が頭部２の上面の球面部分を押し込むことで行うことができるため、作業者はねじ部材１に対して挿入荷重を加え易く、簡単にねじ部材１を挿入できる。また、ねじ部材１の雄ねじ部６と構造体１００の雌ねじ部１０１との係止状態では、可動部５には継続的に弾性復帰力が作用しており、雄ねじ部６は雌ねじ部１０１を常に押圧した状態となっているため、雄ねじ部６と雌ねじ部１０１との係止はより強固なものとなっている。
【００１８】
なお、本実施例における雄ねじ部６と雌ねじ部１０１とは、双方が螺合するように形成されているが、本発明においては、少なくとも雄ねじ部と雌ねじ部とが係止可能であればよい。具体的には、雄ねじ部に設けられたねじ山と雌ねじ部に設けられたねじ溝との少なくとも一部が係止されるように構成されていれば良い。なお、雄ねじ部のねじ山が小ピッチで多数形成されていれば、様々なピッチ・大きさのねじ溝を有する雌ねじ部に対して対応することが可能となる。
【００１９】
このように、ねじ部材１の雌ねじ孔１０２への挿入は、可動部５が弾性変形可能であることから、軸心を中心とする回転を伴うことなく、ねじ部材１を押し込むだけで容易に行うことができる。また、その挿入によって、雄ねじ部６と雌ねじ部１０１とが係止した状態となり、双方を固定状態とすることができる。また、この図３の（ｃ）の固定状態からねじ部材１を抜き取る場合は、作業者が頭部２を指でつまむなどして引き抜く必要があるが、頭部２にはつまむほどの厚みもなく、かつ構造体１００に接触した状態であるため指を引っ掛ける部分もない。従って、ねじ部材に対して単純に引き抜く方向に力を作用させるだけではねじ部材１を抜き取ることは困難である。抜き取るためには、脚部３の軸心を中心に回転させて引き抜くか、あるいは、頭部２と構造体１００との界面から棒材あるいは面材を押し込んで、可動部先端を芯部４側に押圧して雄ねじ部６と雌ねじ部１０１の係止状態を解除して引き抜くかのいずれかの作業によって、抜き取ることが可能となる。
【００２０】
また、本実施例のねじ部材１は、先端係止部７が形成されており、例えば、貫通孔（本発明の孔に含まれる）を有する板材（本発明の基材に含まれる）に対して、その貫通孔に脚部を挿入してその板材を固定することもできる。例えば、図４の（ａ）にように、本実施例のねじ部材１を板材２００の貫通孔２０１に挿入すると、可動部５が（ｂ）に示すような弾性変形を生じながら脚部３が挿入されて、頭部２の底面が板材２００の上面と接触する位置まで挿入される。このとき、図４の（ｃ）に示すように板材２００の貫通孔２０１の内壁面が先端係止部７の立面部７ａと接触し、更に貫通孔２０１の周辺部をなす板材２００の底面が雄ねじ部６の最上段の平面部７ｂと接触して、板材２００とねじ部材１とが係止された状態となり、双方は固定される。
【００２１】
さらに、この状態から図５の（ｃ）、図５の（ｄ）、図５の（ｅ）に示すように、構造体３００の雌ねじ孔３０１に脚部３を挿入することで、板材２００は、ねじ部材１の頭部２の底面と構造体３００の上面とで挟まれる。図５の（ｅ）の状態において、ねじ部材１と構造体３００とは、互いの雄ねじ部６，３０２が係止された固定状態となるため、板材２００は形でその位置に強く固定される。なお、構造体３００の雌ねじ孔３０１へのねじ部材１の挿入は、上述した構造体１の雌ねじ孔１０２への挿入と同様であるため、その説明を略す。
【００２２】
また、本発明のねじ部材は、雌ねじ孔を有する構造体に対して固定可能であるため、ねじ部材に対して予め所定の構造物を組みつけておけば、その構造物を雌ねじ孔を有する構造体に容易に組み付けることが可能となる。例えば、図６に示すように、ねじ部材１の頭部２に構造物４００を予め組みつけておけば、例えば、図３に示す構造体１００や、図４及び図５に示す板材２００や構造体３００に対して、構造物４００を組み付けることが可能となる。本実施例のねじ部材１は、雌ねじ孔への挿入が容易であるため、構造体４００に組み付けられたねじ部材１をこれらの構造体１００，３００や板材２００への取り付けることも容易に行うことができる。
【００２３】
以上、本発明の実施例を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のねじ部材の正面図及び右側面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明のねじ部材の雌ねじ孔への挿入を説明する図。
【図４】本発明のねじ部材に板材を取り付けることを説明する図。
【図５】図５に続く図。
【図６】本発明のねじ部材に構造物を取り付けた状態を示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１  ねじ部材
２  頭部
３  脚部
４  芯部
５  可動部
６  雄ねじ部（係止部）
７  先端係止部（係止部）
７ａ  立面部
７ｂ  平面部
８  間隙
１００，３００  構造体（基材）
１０１，３０１  雌ねじ孔（孔）
１０２，３０２  雌ねじ部
２００  板材（基材）
２０１  貫通孔（孔）
４００  構造物
【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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