(57)【要約】  樹脂部材（６、７）で構成され、他部材への締結部（４）を有する締結部品（１）において、締結部品（１）自体における、樹脂部材（６、７）の締結部（４）周囲を閉断面構造（８）に構成した締結部品（１）。締結部品（１）自体の締結部（４）周囲部が閉断面構造（８）に構成されていることにより、とくに締結部品（１）に負荷される外部荷重や締結部材（３）側からの外部荷重に対する反力が、締結部（４）の閉断面構造（８）における上壁側と下壁側とで分散されて受け止められ、荷重の負担を適切に分散させて、局所的な応力を低減することができる。その結果、締結部（４）周囲部での剪断荷重等による破断を効果的に抑制できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂部材で構成され、他部材への締結部を有する締結部品において、前記樹脂部材の前記締結部周囲を閉断面構造に構成したことを特徴とする締結部品。
【請求項２】
前記締結部周囲の閉断面構造が、２つの樹脂部材の接続により構成されている、請求項１に記載の締結部品。
【請求項３】
前記締結部周囲の閉断面構造が、開放断面構造を有する２つの樹脂部材の、開放部側同士の接続により構成されている、請求項１または２に記載の締結部品。
【請求項４】
前記開放部側同士が、開放部側先端部同士の嵌合を介して接続されている、請求項３に記載の締結部品。
【請求項５】
前記２つの樹脂部材が、互いに異種の樹脂の成形品からなる、請求項２〜４のいずれかに記載の締結部品。
【請求項６】
前記２つの樹脂部材が、同種の樹脂の成形品からなる、請求項２〜４のいずれかに記載の締結部品。
【請求項７】
前記締結部における締結部材が、前記閉断面構造の上壁側から下壁側を貫通して延びる、請求項１〜６のいずれかに記載の締結部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結部品に関し、とくに、樹脂部材で構成され、他部材への締結部を有する締結部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂部材で構成され、他部材への締結部を有する締結部品は、各種分野で用いられているが(例えば、特許文献１)、大きな外部荷重の負荷により締結部に局所的に応力が集中すると、剪断荷重等により部品が締結部から破断することがある。通常は、このような破断を防止、抑制するために、締結部周囲の部品肉厚を大きくしたり、締結部の周囲部をリブで補強したりする対策が施されるが、単にこのような対策を採るだけでは、部品の重量増加や、部品成形の困難性を招くことがある。【０００３】
また、部品肉厚を実質的に大きくせずに、締結部を重点的に補強したり、締結部に局所的に大きな荷重がかかったりするのを効率よく抑制することは、特別な工夫を加えない限り一般に困難である。【０００４】
例えば、図３に樹脂部材で構成される締結部品の締結部構造の一例を示すが、部品２１が、締結部材としてのボルト２２により他部材２３に締結されている。このような締結部構造において、部品２１に大きな外部荷重Ｆが負荷されると、締結部における、例えばボルト２２からの反力Ｐが部品２１にかかり、この荷重Ｆや反力Ｐが主として部品２１の図３（Ａ）の上壁で受け止められることになるが、そのとき、その壁部のとくに締結部周囲部２４に局所的に大きな応力が集中し、その部分から部品２１が剪断荷重等により破断するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２６６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の課題は、上述したような樹脂製締結部品の締結部構造における問題点に着目し、部品が締結部周囲から剪断荷重等により破断することを効果的に抑制可能な締結部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る締結部品は、樹脂部材で構成され、他部材への締結部を有する締結部品において、前記樹脂部材の前記締結部周囲を閉断面構造に構成したことを特徴とするものからなる。【０００８】
このような本発明に係る締結部品においては、他部材への締結部を有する締結部品自体に、樹脂部材の締結部周囲を閉断面構造に構成した構造部が設けられる。締結部品自体の締結部周囲部が閉断面構造に構成されていることにより、とくに前述したような外部荷重または締結部材(例えば、ボルト)側からの外部荷重に対する反力が、締結部の閉断面構造を構成している部分の上壁側と下壁側とで受け止められることになり、従来構造のように片側の壁側のみで受け止められる場合に比べ、荷重の負担が分散される。その結果、締結部周囲における荷重負担部における受け止め荷重自身が軽減され、その分、その部位での剪断荷重等による破断が生じにくくなり、破断が効果的に抑制される。【０００９】
上記本発明に係る締結部品においては、上記締結部周囲の閉断面構造が、２つの樹脂部材の接続により構成されている形態を採用することができる。単一の樹脂部材で必要な閉断面構造を成形できれば、それで問題はないが、一般的に閉断面構造を一時に成形することが困難な場合が多いので、そのような場合には、２つの樹脂部材の接続により、容易に閉断面構造を構成することが可能になる。【００１０】
また、上記締結部周囲の閉断面構造が、開放断面構造を有する２つの樹脂部材の、開放部側同士の接続により構成されている形態を採用することができる。このような形態においては、容易に、望ましい中空閉断面構造を構成することができる。【００１１】
この場合、上記開放部側同士を、例えば接着により接合した構造とすることも可能であるが、開放部側先端部同士の嵌合を介して接続されている構造とすることも可能である。例えば、互いに対向する開放部側先端部のそれぞれに、互いに嵌合し合うことが可能な、例えばワンタッチ操作で互いに嵌合し合うことが可能な係合部を形成しておき、係合部同士を互いに嵌合させる構造を採用できる。より具体的には、例えば、凸部と凹部とからなる係合部を形成し、凸部がその弾性変形を介して凹部内に嵌合される構造としておけば、ワンタッチ操作での嵌合が可能になるとともに、一旦嵌合された後には簡単には嵌合が外れず、接続構造を維持できる構造を採用できる。【００１２】
また、本発明に係る締結部品においては、締結部品の締結部周囲の閉断面構造を構成する上記２つの樹脂部材を、互いに異種の樹脂の成形品から構成することもでき、互いに同種の樹脂の成形品から構成することもできる。互いに異種の樹脂の成形品からなる場合には、各樹脂部材の締結部周囲の荷重負担部での負担すべき荷重に応じて最適な樹脂種を選択でき、また、閉断面構造を構成する際の両樹脂部材の接続部における接着や嵌合等の面から、それぞれ最適な性能を有する樹脂種を選択できる。また、互いに同種の樹脂の成形品からなる場合には、製造、とくに成形の容易化、さらには製造コストの低減をはかることが可能である。【００１３】
また、本発明に係る締結部品においては、上記締結部における締結部材(例えば、ボルト)が、上記閉断面構造の上壁側から下壁側を貫通して他部材へと延びる構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明に係る締結部品によれば、締結部品自体に、締結部品自体の締結部周囲部が閉断面構造に構成されていることにより、とくに部品に負荷される外部荷重や締結部材側からの外部荷重に対する反力が、締結部の閉断面構造における上壁側と下壁側とで分散されて受け止められることになり、荷重の負担を適切に分散させて、締結部周囲における局所的な応力を低減することができる。その結果、締結部周囲部での剪断荷重等による破断を効果的に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施態様に係る締結部品の締結部の断面図（Ａ）および平面図（Ｂ）である。
【図２】本発明の別の実施態様に係る締結部品の締結部の断面図（Ａ）および平面図 （Ｂ）である。
【図３】従来構造における締結部品の締結部の断面図（Ａ）および平面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る締結部品の締結部を示している。図１において、１は、樹脂部材で構成され、他部材２に締結部材としてのボルト３で締結可能な締結部４を有する締結部品を示している。５は、締結部品１と他部材２との締結面を示している。本実施態様では、ボルト３はその頭部をまた、本実施態様では、２つの樹脂部材６、７の接続構造により、締結部品１の締結部４周囲の閉断面構造８が構成されている。また、本実施態様では、ボルト３は、その頭部を閉断面構造８の図１（Ａ）の上壁上に位置させ、閉断面構造８の図１（Ａ）の下壁を貫通して他部材２中へと延びている。
【００１７】
また、本実施態様では、上記２つの樹脂部材６、７は、開放断面構造を有する樹脂部材から構成され、これら２つの樹脂部材６、７の開放部側同士の、とくに開放部側先端部同士の接続により、閉断面構造８が構成されている。この接続は、とくに本実施態様では、樹脂部材７の開放部側先端部に形成された凸部９と、樹脂部材６の開放部側先端部に形成された凹部１０との嵌合構造１１によって達成されている。凸部９のサイズは、凹部１０に対して、圧入可能なサイズに、あるいは凹部１０の入口側が凸部９の最大幅よりも若干小さいサイズに凹部１０内が凸部９の最大幅と略同等のサイズに形成されており、凸部９が若干弾性変形されて凹部１０内に嵌合され、嵌合後には容易には抜けない構造とされている。すなわち、ワンタッチ操作にて嵌合完了可能な構造に構成されている。
【００１８】
上記実施態様に係る締結部品１においては、他部材２への締結部４を有する締結部品１自体の締結部４周囲部が閉断面構造８に構成されていることにより、とくに図３に示したような外部荷重Ｆやボルト３側からの反力Ｐが負荷される際、その荷重が、締結部４の閉断面構造８を構成している図１（Ａ）の上壁側と下壁側との両方で受け止められることになり、締結部品１として、従来構造のように片側の壁側のみで受け止められる場合に比べ、受け止めるべき荷重の負担が分散される。したがって、締結部４周囲における荷重負担部における受け止め荷重自身が軽減されることになり、その分、締結部４周囲での剪断荷重等による破断が生じにくくなり、破断が効果的に抑制されることになる。
【００１９】
また、締結部４周囲部の閉断面構造８を２つの樹脂部材６、７の接続により構成することにより、閉断面構造が一体成形では成形しにくい場合にあっても、２つの成形品の合わせ構造として容易に構成することが可能になる。とくに本実施態様のように、２つの樹脂部材６、７の開放部側同士の、とくに開放部側先端部同士の接続により、中でも凸部９と凹部１０との嵌合構造１１によって閉断面構造８を構成できるようにすることにより、締結前の所望の締結部品１を極めて簡単に完成させることができ、部品製造の容易化、低コスト化を実現することが可能となる。
【００２０】
図２は、本発明の別の実施態様に係る締結部品の締結部を示している。本実施態様においては、図１に示した実施態様に比べ、締結部品１２の締結部周囲の閉断面構造１３を構成する２つの樹脂部材６、１４のうち締結面５側の樹脂部材１４が、図２（Ａ）に示す断面にてＨ形断面形状に形成されている。すなわち、樹脂部材１４の図２（Ａ）における上下方向中央部にＨ形断面形状のウエブ部１５を有し、樹脂部材１４の締結面５側部位には、締結面５側に向けて開放された空間１６が形成されている。その他の部位の構成は図１に示した実施態様に準じる。
【００２１】
本実施態様においても、閉断面構造１３を構成すること、２つの樹脂部材６、１４で閉断面構造１３を構成することについては、図１に示した実施態様と同様の作用、効果が得られる。さらに本実施態様においては、締結面５側の樹脂部材１４をＨ形断面形状の部材に構成し、樹脂部材１４の締結面５側に空間１６を形成した構造とすることにより、図１（Ａ）に示したように樹脂部材７の締結面５側の面を全面にわたって他部材２に接地させることが設計的に困難な場合や、全面にわたって他部材２に接地させると何らかの不具合を生じるおそれがある場合等に、容易に設計的な困難性を除去し、不具合が生じることを回避できる。
【００２２】
本発明に係る締結部品に用いられる部材構成材料としては、樹脂を含む材料、中でも熱可塑性樹脂を含む材料を挙げることができる。好ましい熱可塑性樹脂材料としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、スチレン系樹脂の他や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステル、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、変性ＰＳＵ、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系等の熱可塑エラストマー等が挙げられ、これらの共重合体、変性体、および２種類以上ブレンドした樹脂などであってもよい。とりわけ、高伸度の観点からはＰＣ樹脂やＡＢＳ樹脂およびそれらのブレンド材が、高強度の観点からはＰＡ樹脂、ＰＰＳ樹脂およびそれらのブレンド材がより好ましく用いられる。
【００２３】
上記互いに接続される２つの樹脂部材６、７（１４）は、前述したように、互いに異種の樹脂の成形品から構成することもでき、互いに同種の樹脂の成形品から構成することもできる。互いに異種の樹脂の成形品からなる場合には、各樹脂部材にそれぞれ最適な機能を持たせることが可能である。互いに異種の樹脂の組み合わせとしては、例えば、表１に示す実施例１〜１０に対応させて示すと、下記のような組み合わせを例示できる。
実施例１：ＰＡ６とＰＰＳ、
実施例２：ＰＰとＰＡ６、
実施例３：ＰＣとＰＡ６＋ＧＦ３０％、
実施例４：ＰＡ６＋ＧＦ３０％とＰＰＳ＋ＣＦ３０％、
実施例５：ＰＡ６とＰＡ６＋ＧＦ３０％、
実施例６：ＰＡ６＋ＧＦ３０％とＰＡ６／エラストマーアロイ、
実施例７：ＰＢＴ／ＰＣとＰＡ６＋ＧＦ４５％、
実施例８：ＰＢＴ／ＰＣとＰＯＭ、
実施例９：ＰＢＴ＋ＧＦ３０％とＡＢＳ、
実施例１０：ＰＰＳ＋ＧＦ４０％とＰＡ６＋ＧＦ４５％。
上記において、ＣＦは炭素繊維、ＧＦはガラス繊維をそれぞれ示している。
【００２４】
表１に、実施例１〜１０における前述の図１の２つの樹脂部材６、７に対応させた場合の上記の組み合わせ例と、その組み合わせにおいて期待される主として締結面５における機能とを例示する。
【００２５】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明に係る締結部品は、樹脂製締結部品の締結部からの破断の抑制が求められるあらゆる分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１、１２  締結部品
２  他部材
３  締結部材としてのボルト
４  締結部
５  締結面
６、７、１４  樹脂部材
８、１３  閉断面構造
９  凸部
１０  凹部
１１  嵌合構造
１５  ウエブ部
１６  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2014098067.tif 000008
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