(57)【要約】【課題】おねじ部材側にカラーを組み込んでおくことにより、部品点数を増やすことなく、効率的に締結作業を行うことができるおねじ部材、めねじ部材及びおねじ部材の製造方法を提供する。【解決手段】軸部５と頭部３を有し、軸部５が取付部材１０１の取付孔１０５にカラー７を介して挿入され、取付部材１０１を被締結部材１０２に締結するおねじ部材１であって、軸部５は、ねじ部５１と、ねじ部５１と頭部３との間に設けられるねじの無い首部５２とを備えており、カラー７が首部５２に相対回転自在に装着されると共に、ねじ部５１に係合して抜け止めが図られている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項２】
前記軸部は、前記ねじ部と前記頭部との間にねじの無い首部とを備え、前記カラーが前記首部に相対回転自在に装着されている請求項１に記載のおねじ部材。
【請求項３】
前記カラーの内径が、前記首部の外径より大径で、かつ、前記ねじ部の外径よりも小径となっており、前記ねじ部により前記カラーの抜け止めがなされている請求項２に記載のおねじ部材。
【請求項４】
前記カラーには、前記取付部材との間の相対回転を規制する回り止め手段が設けられている請求項１乃至３のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【請求項５】
前記回り止め手段は、前記取付穴内周に食い込む前記カラーの外周面のテーパー面である請求項４に記載のおねじ部材。
【請求項６】
前記回り止め手段は、前記カラーの外周面に設けられている凹凸形状部である請求項４に記載のおねじ部材。
【請求項７】
前記回り止め手段は、前記カラーに設けられた撓み変形可能なバネ性を有するフランジ部によって構成され、前記フランジ部が取付部材の取付孔周辺に撓み変形した状態で圧接される構成となっている請求項４に記載のおねじ部材。
【請求項８】
前記取付部材が取り付けられる被締結部材には、前記取付孔に対応するめねじ穴が設けられ、該めねじ穴の前記取付孔側の開口部には座ぐり穴が設けられている場合に、前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さと同一か、若干長く設定される請求項１乃至７のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【請求項９】
前記被締結部材にも前記取付孔に対応する挿通孔が貫通しており、該挿通孔の開口側におねじ部材のねじ部が螺合するめねじ部材が配置されている場合に、前記カラーの筒状部の長さは、前記取付孔と前記挿通孔の軸方向長さを足し合わせた長さと同一か、若干長く設定されている請求項１乃至７のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【請求項１０】
おねじ部材は、前記軸部材のねじ先部には、下孔にめねじを成形するタッピンねじ部を備えているタッピンねじである請求項１乃至９のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【請求項１１】
頭部を備えたねじブランクの軸部に、カラーを頭部付近まで挿入し、その後、ねじブランクの軸部の前記カラーの近傍までねじ部を転造することにより、前記ねじ部の外径を前記カラーの内径よりも大径として前記カラーの抜け止めを図ることを特徴とするおねじ部材の製造方法。
【請求項１２】
取付部材の取付孔にカラーを介して挿通されるおねじ部材の軸部に螺合され、取付け部材を被締結部材に締結するめねじ部材であって、
前記カラーが前記めねじ部材に一体的に組み込まれていることを特徴とするめねじ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂等の取付部材を金属等の被締結部材に固定するためのおねじ部材及びめねじ部材に関し、特に、取付部材の取付孔に装着されるカラーを一体的に組み込んだおねじ部材及びめねじ部材、さらにおねじ部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、樹脂材あるいは炭素繊維強化樹脂材等の樹脂製の取付部材を、ボルトを使って硬質の被締結部材に締結する場合、取付部材の取付孔にフランジ付きのカラーを装着し、カラーを介して締結する締結構造が知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１では、締結作業時に、カラーを樹脂パネルの取付孔に装着し、金属パネルを重ねてボルトとナットによって締め付け固定するようになっていた。
特許文献２では、予め、カラーを炭素繊維強化樹脂材の取付孔に接着固定しておき、このカラー付きの炭素繊維強化樹脂材と被締結部材を重ね、ボルトとナットによって締め付け固定するようになっていた。
このようにカラーを介して締結することにより、ボルトの軸力が、カラーを介して硬質な被締結部材に負荷されることになるので、取付部材のクリープ変形による締結荷重抜け（軸力低下）を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９５８３７１号公報
【特許文献２】特開２０１６−１１４１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の場合には、締結作業において、取付部材の取付孔にカラーを挿入し、その上でボルトを挿入して締め付ける必要があり、カラーの挿入工程と、ボルトの締結工程の２工程が必要となり、締結作業に時間がかかるという問題がある。
また、特許文献２の場合には、カラー付きの炭素繊維強化樹脂材を準備しておけば、カラーの分だけ部品点数を削減できると共に、締結作業においては作業効率が上がるものの、カラーが炭素繊維強化樹脂材に接着剤で接着されているため、硬化時間が必要となり、効率的な生産が難しいという問題がある。そこで、カラーを炭素繊維強化樹脂材にインサート成形することも考えられるが、新たに金型が必要となり、コスト高となるという問題がある。
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、部品点数を増やすことなく、効率的に締結作業を行うことができるカラー付きのおねじ部材、めねじ部材及びおねじ部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれていることを特徴とする。
本発明によれば、軸部に組み込まれたカラーが、締結作業の途中で自動的に取付孔に嵌合されるので、取付部材側にカラーを設ける必要がなく、部品点数の削減及び締結作業の工程数の削減を図ることができる。
【０００６】
前記軸部は、ねじ部と、ねじ部と頭部との間に設けられるねじの無い首部とを備え、前記カラーが首部に相対回転自在に装着される構成とすることができる。
また、前記係合部は前記ねじ部であり、前記カラーの内径が、前記首部の外径より大径で、かつ、ねじ部の外径よりも小径とすれば、ねじ部によってカラーの抜け止めを図ることができる。
前記カラーには、前記取付部材との間の相対回転を規制する回り止め手段を設けることができる。
前記回り止め手段は、前記取付穴内周に食い込む前記カラーの外周面のテーパー面とすることができるし、前記カラーの外周面に設けられている凹凸形状部とすることもできる。
また、回り止め手段は、カラーに設けられた撓み変形可能なバネ性を有するフランジ部によって構成され、フランジ部が取付部材の取付孔周辺に撓み変形した状態で圧接される構成とすることもできる。
前記取付部材が取り付けられる被締結部材には、前記取付孔に対応するめねじ穴が設けられ、めねじ穴の前記取付孔側の開口部には座ぐり穴が設けられている場合に、前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さと同一か、若干長く設定することができる。
前記被締結部材にも前記取付孔に対応する挿通孔が貫通しており、挿通孔の開口側におねじ部材のねじ部が螺合するめねじ部材が配置されている場合に、前記カラーの筒状部の長さは、前記取付孔と前記挿通孔を足し合わせた長さと同一か、若干長く設定することができる。
おねじ部材は、前記軸部材のねじ先部には、下孔にめねじを成形するタッピンねじ部を備えているタッピンねじとすることもできる。
また、本発明のおねじ部材の製造方法は、頭部を備えたねじブランクの軸部に、カラーを頭部付近まで挿入し、その後、ねじブランクの軸部の前記カラーの近傍までねじ部を転造することにより、前記ねじ部の外径を前記カラーの内径よりも大径として前記カラーの抜け止めを図ることを特徴とする。
また、本発明のめねじ部材は、取付部材の取付孔にカラーを介して挿通されるおねじ部材の軸部に螺合され、取付け部材を被締結部材に締結するめねじ部材であって、前記カラーが前記めねじ部材に一体的に組み込まれていることを特徴とする。
このようにめねじ部材にカラーを組み込んだ場合、めねじ部材とカラーを同時に取付孔に装着できるので、取付部材側にカラーを設ける必要がなく、部品点数の削減及び締結作業の工程数の削減を図ることができる。
【発明の効果】
【０００７】
おねじ部材あるいはめねじ部材にカラーを一体的に組み込んでおくことにより、部品点数を増やすことなく、効率的に締結作業を行うことができる。
また、本発明のおねじ部材の製造方法によれば、ねじ部を転造するだけで、カラーの抜け止めを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の実施形態１に係るおねじ部材の締結構造を示すもので、（A）は締結前のおねじ部材と締結部の断面図、（Ｂ）はおねじ部材の締結後の断面図である。
【図２】図２（Ａ）は図１のカラーの断面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図、（Ｃ）は（Ａ）の底面図、（Ｄ）は他のカラーの断面図、（Ｅ）は（Ｄ）の平面図、（Ｆ）は（Ｄ）の底面図、（Ｇ）は、さらに他のカラーの断面図、（Ｈ）は（Ｇ）の平面図、（Ｉ）は（Ｇ）の底面図、（Ｊ）は、さらに他のカラーの断面図、（Ｋ）は（Ｊ）の平面図、（Ｌ）は（Ｇ）の底面図である。
【図３】図３（Ａ），（Ｂ）は図１のおねじ部材の締結手順を示す断面図である。
【図４】図４（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明のおねじ部材の製造工程を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２に係るおねじ部材の締結構造を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）はめねじ部材部の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の平面図である。
【図６】図６（Ａ）乃至（Ｄ）はカラーの保持手段の各種構成例を示す図である。
【図７】図７は、タッピンねじとしたおねじ部材の構成例を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は、本発明の実施形態３に係る締結構造の断面図、（Ｂ）はカラーを組み込んだめねじ部材を示す半断面図、（Ｃ）は突起を設けたカラーの断面図、（Ｄ）は（Ｃ）の平面図、（Ｅ）は抜け止め片によりカラーをめねじ部材に保持した例を示す断面図、（Ｆ）は（Ｅ）の平面図である。
【図９】図９（Ａ）及び（Ｂ）は、実施形態１及び実施形態２の各種寸法関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係るおねじ部材を使用した締結構造を示している。
このおねじ部材１は、図１に示すように、頭部３と、軸部５と、を有し、取付部材である樹脂パネル１０１の被締結部材１０２への固定に使用される。樹脂パネル１０１は、樹脂材や、ＣＦＲＰ等の繊維強化樹脂材を用いた樹脂製パネルで、おねじ部材１の取付孔１０５が設けられ、取付孔１０５の内周に装着されるカラー７を介して、軸部５が挿入される。
本発明のおねじ部材１は、カラー７が、予め軸部５に対して一体的に組み込まれた構成となっている。この実施形態では、軸部５は、ねじ部５１と、ねじ部５１と頭部３との間に設けられる首部５２とを有し、カラー７は首部５２に回転自在に取り付けられている。そして、カラー７はねじ部５１に係合して先端側への移動が規制されて、カラー７の抜け止めがなされている。
【００１０】
以下、各部の構成について詳細に説明する。
おねじ部材１は、図示例では六角ボルトで、頭部３の下側縁にフランジ部３１を備えているが、頭部３の形状は、フランジ部の無い六角頭や、なべ頭等、種々の形状が適用され得る。
軸部５は、首部５２の径ｄ２が、ねじ部５１の谷径ｄ１よりも大きく、外径（呼び径）ｄ０より小さい。
カラー７は、フランジ付き円筒形状で（図２（Ａ）〜（Ｃ）参照）、筒状部としての円筒部７１と、円筒部７１の一端に設けられるフランジ部７２とを備えている。フランジ部７２の外径は、頭部３のフランジ部３１の外径よりも大径で、樹脂パネル１０１の取付孔１０５の開口周縁に接触し、頭部３の座面として機能する。
カラー７の円筒部７１の内径ｄ７は、軸部５の首部５２の径ｄ２よりも大径で、かつねじ部５１の外径ｄ０よりも小径に設定されている。カラー７の円筒部７１の外径ｄ８は、樹脂パネル１０１の取付孔１０５の内径ｄ５と同等、または若干大径となっており、取付孔１０５に圧入される構成となる。
また、樹脂パネル１０１が取り付けられる被締結部材１０２には、取付孔１０５に対応するめねじ穴１０４が設けられ、めねじ穴１０４の取付孔１０５側の開口部には座ぐり穴１０６が設けられている。座ぐり穴１０６の孔径ｄ６は、カラー７がスムースに挿入されるように、カラー７の円筒部７１の外径ｄ８よりも若干大径となっている。
取付孔１０５に挿入されるカラー７の円筒部７１の軸方向長さＬ２は、取付孔１０５の長さＬ５（樹脂パネル１０１の板厚）と、座ぐり穴１０６の深さＬ６を足し合わせた長さ（Ｌ５+Ｌ６）と同じ、又は若干長く設定される。
【００１１】
次に、上記樹脂パネル１０１の被締結部材１０２への締結作業について説明する。
締結作業は、おねじ部材１の軸部５をめねじ穴１０４の開口部に合わせ、めねじ穴１０４にねじ込んでいく（図３（Ａ）参照）。このとき、首部５２に装着されたカラー７は、ねじ部５１の端部に係合し、首部５２に保持されている。ねじ部５１の端部には不完全ねじ部５１ａが存在するので、カラー７の下端の内周縁が不完全ねじ部５１ａの途中で引っ掛かることになる。
おねじ部材１を、さらに回転させてめねじ穴１０４にねじ込んでいくと、カラー７の円筒部７１が、樹脂パネル１０１の取付孔１０５から座ぐり穴１０６の内周に進入し（図３（Ｂ）参照）、円筒部７１の先端面が座ぐり穴１０６の底面１０６ａに当接する。
さらに、ねじ込むことにより、頭部３の座面及び円筒部７１の座ぐり穴１０６の底面１０６ａとの接触面圧が増大すると共に、その反力として首部５２に作用する引張荷重が増大し、締結作業が完了する。締結時には、頭部３の座面が樹脂パネル１０１ではなく、カラー７のフランジ部７２上面にて摩擦を発生して締結するので、安定した軸力を発生させることができる。
おねじ部材１の軸部５に作用する軸力は、カラー７によって負荷され、樹脂パネル１０１には作用しない。したがって、樹脂パネル１０１のクリープ変形による軸力の低下を防止することができる。
カラー７の形状については、樹脂パネル１０１との固着力をより強固にするために、樹脂パネル１０１との間で回り止めを施しておくことが好適である。
【００１２】
図２（Ｄ）〜（Ｌ）には、カラー７に施される回り止め手段の構成例を示している。
図２（Ｄ）〜（Ｆ）は、カラー７の円筒部７１の外周面をテーパー面７１ａとし、楔効果によって、取付孔１０５の内周面に食い込ませて、接触面圧を大きくし、摩擦力を高めて回り止めを図るものである。
図２（Ｇ）〜（Ｉ）は、カラー７の円筒部７１の外周に凹凸部としてのセレーション７１ｂを設けたものである。
図２（Ｊ）〜（Ｌ）は、フランジ部７２が撓み変形可能なバネ性を有する構成とし、フランジ部７２を樹脂パネル１０１の取付孔１０５周辺に撓み変形した状態で圧接される構成としている。
すなわち、カラー７のフランジ部７２の下面外縁部に凸部７２ｃを設け、フランジ部７２を、凸部７２ｃを支点にして弾性的に撓み変形させ、クリープ変形を生じない程度のばね性を持たせたものである。また、樹脂パネル１０１にへたりが生じたとしても、へたりに追従するようにしたものである。
図示例では、フランジ部７２の下面が、外縁の凸部７２ｃから円筒部７１の付け根に向けて徐々にフランジ部７２が薄肉になるように傾斜するテーパー面となっており、付け根部が弾性変形しやすい構成としている。
いる。
なお、回り止め手段としては、上記構成に限定されず、種々の構成が適用可能である。
【００１３】
次に、図４を参照して、本実施形態のおねじ部材の製造方法について説明する。
このおねじ部材の製造方法は、ねじブランクの成形工程と（図４（Ａ））、カラー組み込み工程と（図４（Ｂ）,（Ｃ））、転造工程（図４（Ｄ））と、を備えている。
ねじブランク２０１の成形は、ヘッダによって頭部３と軸部２０５を成形するもので、軸部２０５の外周面は、まだねじ部が成形されていない円筒面である。この軸部２０５の外径は、おねじ部材１の首部５２の外径ｄ２と同じである。
カラー組み込み工程では、ねじブランク２０１の軸部２０５にカラー７を組み込む。カラー７の内径ｄ７は軸部２０５の径ｄ２よりも大径であり、ブランク軸２０５の先端からフランジ部７２を頭部３側に向けて、頭部３の座面に当接するまで挿入する。
転造工程は、周知の転造ダイスによってねじ部を転造するものである。
転造ダイスは、特に図示しないが、ねじ部の形状を反転した断面形状であり、転造され
たねじ山の谷部は、軸部２０５の外周よりも小径に食い込み、ねじ山の頂部は、軸部２０５の外周よりも盛りあがり、外径ｄ０が、カラー７の内径ｄ７よりも大径に成形される。ねじ部５１の頭部側に形成される不完全ねじ部５１ａの端部位置がカラー７の先端面近傍位置となる。
ねじ部５１が完成すると、カラー７は転造されたねじ部５１に係合し、軸部５からの抜け止めが図られる。
このようにすれば、通常のねじの製造工程にカラー７を挿入する工程を追加するだけで、簡単に、おねじ部材１にカラー７を一体的に組み込むことができる。
なお、上記したおねじ部材１は、被締結部材１０２に、予め、めねじが切られためねじ孔１０４に螺合する構成であるが、図７に示すように、タッピンねじ部５４を備えたタッピンねじとし、被締結部材１０２に設けられた下孔にねじを形成しながら締結する構成としてもよい。
【００１４】
［実施形態２］
次に、図５を参照して、本発明の他の実施形態に係るおねじ部材を使用した締結構造について説明する。以下の説明では、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略するものとする。
この実施形態では、被締結部材１０２にめねじ孔１０４は無く、樹脂パネルの取付孔１０５より若干大径の挿通孔１０９が貫通しており、挿通孔１０９の開口側に、おねじ部材１のねじ部５１が螺合するめねじ部材１０８が配置されている。そして、樹脂パネル１０１と被締結部材１０２を挟んで、おねじ部材１とめねじ部材１０８によって、締め付けて締結する構成となっている。すなわち、おねじ部材１の軸部５のねじ部５１が、めねじ部材１０８内周のめねじ１０８ａに螺合する。
この場合、カラー７の円筒部７１の長さＬ２が、取付孔１０５と挿通孔１０９の軸方向長さを足し合わせた長さ（Ｌ５+Ｌ９）、あるいは若干長い長さに設定される。
めねじ部材１０８の内周の被締結部材１０２側の開口部は、おねじ部材１のねじ部５１の不完全ねじ部５１ａの分だけ拡径されたねじ無しの段部１０８ｂが設けられ、締め付け時の不完全ねじ部５１ａとめねじ１０８ａの干渉が回避されている。
【００１５】
［カラー７の円筒部７１の長さ（Ｌ２）、取付孔１０５の長さ（Ｌ５）及び被締結部材の座ぐり穴１０６の深さ（Ｌ６）、挿通孔１０９の長さ（Ｌ９）の関係について］
ここで、図９を参照して、実施形態１と実施形態２の、各寸法関係について説明する。図９（Ａ）は実施形態１、図９（Ｂ）は実施形態２について、各寸法関係を模式的に示している。
実施形態１の、めねじ付きの被締結部材１０２座ぐり穴１０６の深さＬ６と、実施形態２の被締結部材１０２の挿通孔１０９の長さＬ９については、カラー７によって荷重が支えられる部分という意味で、同じであるので、以下の説明では、実施形態１を例にとって説明する。
α＝Ｌ２−（Ｌ５+Ｌ６）のとき、Ｌ２≧Ｌ５+Ｌ６より、
α≧０・・・・式１
とする。
線膨張係数（／℃）を、
カラー７            ：Ａ、
樹脂パネル１０１    ：Ｂ、
被締結部材１０２    ：Ｃとし、
使用環境最大温度をＴｍａｘ（℃）としたとき、αの範囲は、
「０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ×Ａ）｝×Ｔｍａｘ」・・（式２）
とする。
ただし、上記式２は、
（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ×Ａ）＞０のときのみ適用される。
すなわち、樹脂パネル１０１及び被締結部材１０２の熱膨張による伸び量が、カラー７の伸び量より大きくなるものと想定されるので、樹脂パネル１０１に熱応力が生じないように、カラーとの伸び量の差分を、予め隙間として設定しておく。
たとえば、Ｔｍａｘが、３００℃の場合、
０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ×Ａ）｝×３００
の範囲で、αが設定される。
また、Ｔｍａｘが、１５０℃の場合、
０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）+（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ×Ａ）｝×１５０
の範囲で、αが設定される。
また、被締結部材１０２が複数にわたる場合、被締結部材それぞれの厚みを、Ｌａ、Ｌｂ、・・・、Ｌｘとし、線膨張係数（／℃）を、Ｃａ，Ｃｂ，・・・，Ｃｘとすると、式２の「Ｃ」の部分を以下のように置き換えるものとする。
Ｃ＝｛（Ｌａ×Ｃａ）＋（Ｌｂ×Ｃｂ）＋・・・（Ｌｘ×Ｃｘ）｝／（Ｌａ＋Ｌｂ＋・・Ｌｘ）
【００１６】
［カラーの保持手段の各種態様］
なお、上記各実施形態１，２では、カラー７を装着した後にねじ部５１を転造し、ねじ部５１によってカラー７の抜け止めを図っているが、転造後であっても、たとえば、図６（Ａ）に示すように、カラー７の内周に、ねじ部５１が螺合するめねじ７３を設けておけば、ねじ部５１に沿って回転させて首部５２まで送ることができ、首部５２に回転自在に装着することができる。
また、図６（Ｂ）に示すように、カラー７を、中心軸を通る面で二つ割りとし、分割片７Ａ，７Ｂを首部５２の両側から挟み、分割面を固定するように構成することもできる。
また、上記各実施形態では、ねじ部５１でカラー７の抜け止めを図っているが、カラー７を軸部５に保持するための手段としては、種々の構成が適用可能である。
たとえば、図６（Ｃ）に示すように、抜け止め用の止め輪８１を首部５２に装着することによって、抜け止めを図ることができる。図示例では、止め輪８１を首部５２に設けた溝５３に係合する構成であるが、溝を設けずに、止めワッシャ等、弾性的に軸部５に保持されるような部材を用いてもよい。
また、図６（Ｄ）に示すように、カラー７を頭部３に接着剤８２によって保持する構成でもよい。接着剤８２の強度は、締め付け時に作用するせん断力で破断される程度であればよい。
さらに、機械的な係合関係ではなく、カラー７を頭部３あるいは軸部５に磁気吸着するような構成となっていてもよい。その場合、カラー７に磁石を埋設した構成でもよいし、カラー自体に着磁した構成とすることができる。
【００１７】
［実施形態３］
次に、図８を参照して、本発明のさらに他の実施形態３について説明する。
基本的な締結構造は、図５と同様であり、以下の説明では、相違点のみを説明し、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態では、カラー７がおねじ部材１側ではなく、めねじ部材２０８側に一体的に組み込まれた点で相違している。
すなわち、このめねじ部材２０８は、取付部材としての樹脂パネル１０１の取付孔１０５にカラー７を介して挿通されるおねじ部材１の軸部５に螺合され、樹脂パネル１０１を被締結部材１０２に締結するものであり、カラー７がめねじ部材２０８に一体的に組み込まれている。このカラー７の内径ｄ７は、ねじ部５１の外径ｄ０より大径となっている。
めねじ部材２０８は、図５とは反対に、取付孔１０５に装着されるカラー７のフランジ部７２に当接し、おねじ部材１の軸部５が被締結部材１０２の挿通孔１０９側から挿入され、頭部３が被締結部材１０２の挿通孔１０９の周辺に当接する。
カラー７は、図８（Ｂ）に示すように、めねじ部材２０８に対して接着剤８２を介して
脱落しないように保持してもよいし、磁力によって保持してもよい。接着剤８２は、締結作業の際にせん断力で破断する程度の接着力に設定される。
また、図８（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、カラー７のフランジ部７２のめねじ部材２０８との対向面に環状の突起７２ｄを設け、対応するめねじ部材２０８に不図示の環状の溝を設けておけば、カラー７とめねじ部材２０８の中心線の位置決めを図ることができる。
また、図８（Ｅ）、（Ｆ）に示すように、カラー７を、ジョイント部材である抜け止め片２１０を介してめねじ部材２０８に回転自在に保持するようにしてもよい。
抜け止め片２１０としては、たとえば、めねじ部材２０８の外周にはめ込まれるリング部２１１と、リング部２１１からカラー７側に延びる弾性係止片２１２を有する構成とし、弾性係止片２１２がフランジ部７２の外周に設けた環状の段部７２ａに摺動自在に係合する構成とする。
なお、カラー７を保持する手段としては、上記したような構成に限定されるものではなく、種々の構成を採用することができる。
締結作業にあたっては、カラー７を取付孔１０５に装着すれば、同時にめねじ部材２０８が取付孔１０５の開口部に位置決めされる。この状態で、おねじ部材１の軸部５を、カラー７を介して被締結部材１０２の挿通孔１０９側から挿入し、めねじ部材２０８内周のめねじ２０８ａに螺合し、締め付け固定する。
このようにめねじ部材２０８にカラー７を組み込んだ場合にも、取付部材側にカラーを設ける必要がなく、部品点数の削減及び締結作業の工程数の削減を図ることができる。
【００１８】
なお、上記各実施形態では、フランジ付きのカラー７を例にとって説明したが、フランジの無いパイプ状のカラーとしてもよく、要するに樹脂パネル等の取付部材の取付孔に挿入され、おねじ部材の軸力を負担するスペーサとして機能する構成であればよい。
また、樹脂パネル１０１を金属等の剛性のある被締結部材に固定する場合について説明したが、取付部材としては樹脂パネルに限定されるものではなく、クリープのおそれがある材料、あるいは軟質材料等、種々の材料について適用可能であるし、クリープのおそれの無い金属等の硬質材料であっても、適用可能である。クリープのおそれが無い材料であっても、保護用のカラーを使用する場合には、部品点数の削減を図ることができるし、工程数の削減を図ることができる。
また、カラーの材料についても、上記各実施形態では、おねじ部材やめねじ部材と同じ金属材料等の硬質材によって構成されているが、クリープ変形が問題の無い適用箇所であれば、樹脂材料を使用することができる。
さらに、おねじ部材やめねじ部材、さらに被締結部材の材料についても、金属材料に限定されるものではなく、樹脂材等、用途に応じて適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１    おねじ部材、
３    頭部、３１    フランジ部
５    軸部、
５１    ねじ部、５１ａ    不完全ねじ部、５２    首部
５３    溝
７    カラー
７１    円筒部、７１ａ    テーパー面、７１ｂ    セレーション
７２    フランジ部、７２ｃ    凸部
７３    めねじ
８１    止め輪
７Ａ、７Ｂ    分割片
１０１    樹脂パネル（取付部材）、１０２    被締結部材
１０４    めねじ穴
１０５    取付孔
１０６    座ぐり穴、１０６ａ    底面
１０７    挿通孔
１０８    めねじ部材
２０１    ねじブランク、２０２    被締結部材
２０５    ブランク軸、
２０７    挿通孔、
２０８    めねじ部材
ｄ０    ねじ部の外径（呼び径）
ｄ１    ねじ部の谷径
ｄ２    首部の径
ｄ７    カラーの内径
【図１】
2018100678.tif 000003
【図２】
2018100678.tif 000004
【図３】
2018100678.tif 000005
【図４】
2018100678.tif 000006
【図５】
2018100678.tif 000007
【図６】
2018100678.tif 000008
【図７】
2018100678.tif 000009
【図８】
2018100678.tif 000010
【図９】
2018100678.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月2日(2017.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、該フランジ部は取付部材の取付孔の開口周縁に直接接触する構成で、
前記取付部材が取り付けられる被締結部材には、前記取付孔に対応するめねじ穴が設けられ、該めねじ穴の前記取付孔側の開口部には座ぐり穴が設けられている場合に、前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さと同一か若干長く設定されていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項２】
前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さよりも長くなっている請求項１に記載のおねじ部材。
【請求項３】
ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、該フランジ部は取付部材の取付孔の開口周縁に直接接触する構成で、
前記被締結部材にも前記取付孔に対応する挿通孔が貫通しており、該挿通孔の開口側におねじ部材のねじ部が螺合するめねじ部材が配置されている場合に、前記カラーの筒状部の長さは、前記取付孔と前記挿通孔の軸方向長さを足し合わせた長さと同一か、若干長く設定されていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項４】
前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔と前記挿通孔の軸方向長さを足し合わせた長さよりも長くなっている請求項１に記載のおねじ部材。
【請求項５】
前記軸部は、前記ねじ部と前記頭部との間にねじの無い首部とを備え、前記カラーが前
記首部に相対回転自在に装着されている請求項１乃至４のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【請求項６】
前記カラーの内径が、前記首部の外径より大径で、かつ、前記ねじ部の外径よりも小径となっており、前記ねじ部により前記カラーの抜け止めがなされている請求項５に記載のおねじ部材。
【請求項７】
前記カラーには、前記取付部材との間の相対回転を規制する回り止め手段が設けられている請求項１乃至６のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【請求項８】
前記回り止め手段は、前記取付穴内周に食い込む前記カラーの外周面のテーパー面である請求項７に記載のおねじ部材。
【請求項９】
前記回り止め手段は、前記カラーの外周面に設けられている凹凸形状部である請求項７に記載のおねじ部材。
【請求項１０】
前記回り止め手段は、前記カラーに設けられた撓み変形可能なバネ性を有するフランジ部によって構成され、前記フランジ部が取付部材の取付孔周辺に撓み変形した状態で圧接される構成となっている請求項７に記載のおねじ部材。
【請求項１１】
おねじ部材は、前記軸部材のねじ先部には、下孔にめねじを成形するタッピンねじ部を備えているタッピンねじである請求項１乃至１０のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部７２とを備え、該フランジ部は取付部材の取付孔の開口周縁に直接接触する構成で、
前記取付部材が取り付けられる被締結部材には、前記取付孔に対応するめねじ穴が設けられ、該めねじ穴の前記取付孔側の開口部には座ぐり穴が設けられている場合に、前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さと同一か若干長く設定されていることを特徴とする。
本発明によれば、軸部に組み込まれたカラーが、締結作業の途中で自動的に取付孔に嵌合されるので、取付部材側にカラーを設ける必要がなく、部品点数の削減及び締結作業の工程数の削減を図ることができる。
前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さよりも長い構成とすることができる。
また、他の発明は、ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、該フランジ
部は取付部材の取付孔の開口周縁に接触し、
前記被締結部材にも前記取付孔に対応する挿通孔が貫通しており、該挿通孔の開口側におねじ部材のねじ部が螺合するめねじ部材が配置されている場合に、前記カラーの筒状部の長さは、前記取付孔と前記挿通孔の軸方向長さを足し合わせた長さと同一か、若干長く設定されていることを特徴とする。
前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔と前記挿通孔の軸方向長さを足し合わせた長さよりも長い構成とすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記軸部は、ねじ部と、ねじ部と頭部との間に設けられるねじの無い首部とを備え、前記カラーが首部に相対回転自在に装着される構成とすることができる。
また、前記係合部は前記ねじ部であり、前記カラーの内径が、前記首部の外径より大径で、かつ、ねじ部の外径よりも小径とすれば、ねじ部によってカラーの抜け止めを図ることができる。
前記カラーには、前記取付部材との間の相対回転を規制する回り止め手段を設けることができる。
前記回り止め手段は、前記取付穴内周に食い込む前記カラーの外周面のテーパー面とすることができるし、前記カラーの外周面に設けられている凹凸形状部とすることもできる。
また、回り止め手段は、カラーに設けられた撓み変形可能なバネ性を有するフランジ部によって構成され、フランジ部が取付部材の取付孔周辺に撓み変形した状態で圧接される構成とすることもできる。
おねじ部材は、前記軸部材のねじ先部には、下孔にめねじを成形するタッピンねじ部を備えているタッピンねじとすることもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
［カラー７の円筒部７１の長さ（Ｌ２）、取付孔１０５の長さ（Ｌ５）及び被締結部材の座ぐり穴１０６の深さ（Ｌ６）、挿通孔１０９の長さ（Ｌ９）の関係について］
ここで、図９を参照して、実施形態１と実施形態２の、各寸法関係について説明する。図９（Ａ）は実施形態１、図９（Ｂ）は実施形態２について、各寸法関係を模式的に示している。
実施形態１の、めねじ付きの被締結部材１０２座ぐり穴１０６の深さＬ６と、実施形態２の被締結部材１０２の挿通孔１０９の長さＬ９については、カラー７によって荷重が支えられる部分という意味で、同じであるので、以下の説明では、実施形態１を例にとって説明する。
α＝Ｌ２−（Ｌ５+Ｌ６）のとき、Ｌ２≧Ｌ５+Ｌ６より、
α≧０・・・・式１
とする。
線膨張係数（／℃）を、
カラー７            ：Ａ、
樹脂パネル１０１    ：Ｂ、
被締結部材１０２    ：Ｃとし、
使用環境最大温度をＴｍａｘ（℃）としたとき、αの範囲は、
「０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）｝×Ｔｍａｘ」・・（式２）
とする。
ただし、上記式２は、
（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）＞０のときのみ適用される。
すなわち、樹脂パネル１０１及び被締結部材１０２の熱膨張による伸び量が、カラー７の伸び量より大きくなるものと想定されるので、樹脂パネル１０１に熱応力が生じないように、カラーとの伸び量の差分を、予め隙間として設定しておく。
たとえば、Ｔｍａｘが、３００℃の場合、
０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）｝×３００
の範囲で、αが設定される。
また、Ｔｍａｘが、１５０℃の場合、
０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）+（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）｝×１５０
の範囲で、αが設定される。
また、被締結部材１０２が複数にわたる場合、被締結部材それぞれの厚みを、Ｌａ、Ｌｂ、・・・、Ｌｘとし、線膨張係数（／℃）を、Ｃａ，Ｃｂ，・・・，Ｃｘとすると、式２の「Ｃ」の部分を以下のように置き換えるものとする。
Ｃ＝｛（Ｌａ×Ｃａ）＋（Ｌｂ×Ｃｂ）＋・・・（Ｌｘ×Ｃｘ）｝／（Ｌａ＋Ｌｂ＋・・Ｌｘ）
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月10日(2017.10.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、該フランジ部は取付部材の取付孔の開口周縁に直接接触する構成で、
前記取付部材が取り付けられる被締結部材には、前記取付孔に対応するめねじ穴が設けられ、該めねじ穴の前記取付孔側の開口部には座ぐり穴が設けられている場合に、前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さよりも長くなっていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項２】
ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、該フランジ部は取付部材の取付孔の開口周縁に接触し、
前記被締結部材にも前記取付孔に対応する挿通孔が貫通しており、該挿通孔の開口側におねじ部材のねじ部が螺合するめねじ部材が配置されている場合に、前記カラーの筒状部の長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔と前記挿通孔の軸方向長さを足し合わせた長さよりも長くなっていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項３】
前記軸部は、前記ねじ部と前記頭部との間にねじの無い首部とを備え、前記カラーが前記首部に相対回転自在に装着されている請求項１又は２に記載のおねじ部材。
【請求項４】
前記カラーの内径が、前記首部の外径より大径で、かつ、前記ねじ部の外径よりも小径となっており、前記ねじ部により前記カラーの抜け止めがなされている請求項３に記載のおねじ部材。
【請求項５】
前記カラーには、前記取付部材との間の相対回転を規制する回り止め手段が設けられて
いる請求項１乃至４のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【請求項６】
前記回り止め手段は、前記取付穴内周に食い込む前記カラーの外周面のテーパー面である請求項５に記載のおねじ部材。
【請求項７】
前記回り止め手段は、前記カラーの外周面に設けられている凹凸形状部である請求項５に記載のおねじ部材。
【請求項８】
前記回り止め手段は、前記カラーに設けられた撓み変形可能なバネ性を有するフランジ部によって構成され、前記フランジ部が取付部材の取付孔周辺に撓み変形した状態で圧接される構成となっている請求項５に記載のおねじ部材。
【請求項９】
おねじ部材は、前記軸部材のねじ先部には、下孔にめねじを成形するタッピンねじ部を備えているタッピンねじである請求項１乃至８のいずれかの項に記載のおねじ部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、該フランジ部は取付部材の取付孔の開口周縁に直接接触する構成で、
前記取付部材が取り付けられる被締結部材には、前記取付孔に対応するめねじ穴が設けられ、該めねじ穴の前記取付孔側の開口部には座ぐり穴が設けられている場合に、前記カラーの前記取付孔に挿入される筒状部の軸方向長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔の長さと座ぐり穴の深さを足し合わせた長さよりも長くなっていることを特徴とする。
本発明によれば、軸部に組み込まれたカラーが、締結作業の途中で自動的に取付孔に嵌合されるので、取付部材側にカラーを設ける必要がなく、部品点数の削減及び締結作業の工程数の削減を図ることができる。  また、他の発明は、ねじ部を有する軸部と頭部を備え、前記軸部が取付部材の取付孔にカラーを介して挿入され、前記取付部材を被締結部材に締結するおねじ部材であって、
前記カラーが前記軸部に対して一体的に組み込まれ、
前記カラーは、筒状部と、筒状部の一端に設けられるフランジ部とを備え、該フランジ部は取付部材の取付孔の開口周縁に接触し、
前記被締結部材にも前記取付孔に対応する挿通孔が貫通しており、該挿通孔の開口側におねじ部材のねじ部が螺合するめねじ部材が配置されている場合に、前記カラーの筒状部の長さは、想定される使用環境の最大温度における取付部材と被締結部材の熱膨張による伸び量とカラーの伸び量の差分の分だけ、前記取付孔と前記挿通孔の軸方向長さを足し合わせた長さよりも長くなっていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
［カラー７の円筒部７１の長さ（Ｌ２）、取付孔１０５の長さ（Ｌ５）及び被締結部材の座ぐり穴１０６の深さ（Ｌ６）、挿通孔１０９の長さ（Ｌ９）の関係について］
ここで、図９を参照して、実施形態１と実施形態２の、各寸法関係について説明する。図９（Ａ）は実施形態１、図９（Ｂ）は実施形態２について、各寸法関係を模式的に示している。
実施形態１の、めねじ付きの被締結部材１０２座ぐり穴１０６の深さＬ６と、実施形態２の被締結部材１０２の挿通孔１０９の長さＬ９については、カラー７によって荷重が支えられる部分という意味で、同じであるので、以下の説明では、実施形態１を例にとって説明する。
α＝Ｌ２−（Ｌ５+Ｌ６）のとき、Ｌ２≧Ｌ５+Ｌ６より、
α≧０・・・・式１
とする。
線膨張係数（／℃）を、
カラー７            ：Ａ、
樹脂パネル１０１    ：Ｂ、
被締結部材１０２    ：Ｃとし、
使用環境最大温度をＴｍａｘ（℃）としたとき、αの範囲は、
「０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）｝×Ｔｍａｘ」・・（式２）
とする。
ただし、上記式２は、
（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）＞０のときのみ適用される。
すなわち、樹脂パネル１０１及び被締結部材１０２の熱膨張による伸び量が、カラー７の伸び量より大きくなるものと想定されるので、樹脂パネル１０１に熱応力が生じないように、カラーとの伸び量の差分を、予め隙間として設定しておく。
たとえば、Ｔｍａｘが、３００℃の場合、
０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）＋（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）｝×３００
の範囲で、αが設定される。
また、Ｔｍａｘが、１５０℃の場合、
０≦α≦｛（Ｌ５×Ｂ）+（Ｌ６×Ｃ）−（Ｌ２×Ａ）｝×１５０
の範囲で、αが設定される。
また、被締結部材１０２が複数にわたる場合、被締結部材それぞれの厚みを、Ｌａ、Ｌｂ、・・・、Ｌｘとし、線膨張係数（／℃）を、Ｃａ，Ｃｂ，・・・，Ｃｘとすると、式２の「Ｃ」の部分を以下のように置き換えるものとする。
Ｃ＝｛（Ｌａ×Ｃａ）＋（Ｌｂ×Ｃｂ）＋・・・（Ｌｘ×Ｃｘ）｝／（Ｌａ＋Ｌｂ＋・・Ｌｘ）