(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐状座面を有する金属材料からなるねじ頭部の外周部分に合成樹脂材料からなるワッシャを一体的に設けたワッシャ付き皿ねじであって、
前記ねじ頭部の前記座面と相反する頭部上面側の外周部分には段差がなく、前記座面側の外周部分には全周に渡って切り欠き部が形成されており、
前記ワッシャは、前記切り欠き部に嵌合して頭部上面側に抜出不能に係止される環状のシール部と、該シール部に一体に形成されて頭部上面に係合する脱落防止片とを備え、
前記ねじ頭部に対する前記ワッシャの相対回転を規制するべく、前記ワッシャの内周部が相互補完的に嵌合するように前記切り欠き部に窪みが設けられ、この窪みが、軸線に対して直交した平坦面と、軸線に平行となる中心線を有する円筒内面状の凹面とで構成されていることを特徴とするワッシャ付き皿ねじ。
【請求項２】
前記切り欠き部に軸部側に向かって漸縮したテーパー面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のワッシャ付き皿ねじ。
【請求項３】
前記切り欠き部に軸線に対して略直交する平坦面を形成したことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載のワッシャ付き皿ねじ。
【請求項４】
前記ワッシャの頭部上面側に、径方向外側に突出するフランジを形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のワッシャ付き皿ねじ。
【請求項５】
前記ワッシャの露出面を蛍光部としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のワッシャ付き皿ねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装膜の損傷防止並びにシール性の向上を図るために合成樹脂材料からなるワッシャをねじ頭部に一体的に設けたワッシャ付き皿ねじに関するものである。なお、ここでいう皿ねじは、頭部上面が平坦なさら頭の他、頭部上面に丸みをつけた丸さら頭等の頭部形状を有する皿ねじも含む。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車体を構成するパネル材に対して各種装備をねじ止めにて固定する場合、ねじとパネル材とがメタルタッチであると、所要の締結力を確保しつつ、パネル材に施された塗装膜を損傷しないように締め付けるのが面倒であり、作業効率が低下しがちである。また、雨水等がパネル内部に侵入するのを防ぐためにシール性を高めるには、パネル側の座面精度を高める必要があるが、プレス成形品であるパネル材の座面精度を高めるには製作手間を要する。
【０００３】
そこで、金属製ねじ本体の頭部外周部分に所要の柔軟性を有する合成樹脂材からなるワッシャをインサート成形等にて予め一体的に形成しておけば、塗装膜の損傷防止並びに高いシール性を実現する上で効果的である。このような合成樹脂製ワッシャが一体的に設けられたものとして、実用新案登録第２５００２７５号公報にて開示されているように、頭部外周部分の上面側の段差と座面側の段差とを介して形成されたつば部によってワッシャを保持するように構成された皿ねじが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように頭部上面側と座面側との両方に段差を設ける構成では、棒状素材を軸線方向に圧潰して拡径成形する据込み鍛造法によってねじ頭部を成形する場合に高い据込み圧力が必要となり、パンチやダイスといった金型類の損傷が発生し易くなるといった不都合が生じる。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するために案出されたものであり、その主な目的は、ねじ頭部成型時の加工圧力が低くて済むように構成されたワッシャ付き皿ねじを提供することにある。これに加えて、本発明は、高いシール性を実現すると共に、均一な締付力が得られるようにワッシャ付き皿ねじを構成すること等を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、円錐状座面を有する金属材料からなるねじ頭部の外周部分に合成樹脂材料からなるワッシャを一体的に設けたワッシャ付き皿ねじの構成を、前記ねじ頭部の外周部分の前記座面と相反する頭部上面側には段差がなく、座面側には全周に渡って切り欠き部が形成されており、他方、ワッシャは、切り欠き部に嵌合して頭部上面側に抜出不能に係止される環状のシール部と、該シール部に一体に形成されて頭部上面に係合する脱落防止片とを備え、前記ねじ頭部に対する前記ワッシャの相対回転を規制するべく、前記ワッシャの内周部が相互補完的に嵌合するように前記切り欠き部に窪みが設けられ、この窪みが、軸線に対して直交した平坦面と、軸線に平行となる中心線を有する円筒内面状の凹面とで構成されているものとした。
【０００７】
これによると、ワッシャがねじ頭部から軸部側に離脱するのを脱落防止片によって防止するものとして、ねじ頭部の上面側にワッシャ係止用の段差を不要としたため、座面側にのみワッシャが嵌合係止される切り欠き部を形成すれば良く、頭部成型時の加工圧力が低くて済む。
【０００８】
さらに、頭部に対するワッシャの相対回転を規制する手段を設けると好ましい。ワッシャが頭部に対して相対回転可能であると、締付時に相手部材の座面との間の摩擦抵抗が変化し、均一な締付トルクにも拘わらず締付力にばらつきが発生する。これにより十分な締付力が得られなかった場合には緩みの発生原因となり、逆に締付力が過大となった場合にはねじの破断につながる。前記のようにワッシャの相対回転を規制する構成とすれば、このような不都合を回避し得る。特に、ワッシャの内周部が相互補完的に嵌合する窪みを設けると良く、頭部に対するワッシャの相対回転を効果的に規制し得る。このとき、軸線方向に凹設する態様で窪みを切り欠き部に形成すれば、据込み鍛造による成形が容易になる。また、軸線に対して略直交する平坦面が形成されるように窪みを凹設すれば、同時にワッシャの頭部上面側への変位を規制する効果を得ることができる。
【０００９】
特に、前記の切り欠き部に頭部上面側から軸部側に向かって漸縮したテーパー面を形成すると、頭部成型時の加工圧力を低くすることができる。また、前記の切り欠き部に軸線に対して略直交する平坦面を形成すると、この平坦面でワッシャの軸線方向変位を効果的に規制し得るため、締付時にワッシャが頭部上面側に変位して接触圧力が低下するのを避けることができ、これによってワッシャのシール性を高めることができる。
【００１０】
これに加えて、ワッシャに頭部上面側から径方向に突出するフランジ部を形成すると好ましい。これによると、フランジ部を相手部材の座面の外周より余裕を持って大径に形成しておくことで、相手部材の座面精度が低い場合に相手部材との間に形成される隙間を効果的に塞ぐことができ、シール性を高めると共に見栄えを良くすることができる。
【００１１】
その上、ワッシャを蛍光材を含有する合成樹脂材料で形成する等してワッシャの露出面を蛍光部とすると好ましい。これによると、取付状態でワッシャの頭部上面側が外部に露出した状態となり、この露出面が他車輌のヘッドライトの発する光等、外部からの光を受けると蛍光発光して夜間や暗がりでの視認が可能となる。例えば、ドアロック用ラッチ装置をドアパネルに対して固定するねじに用いれば、ドアが開放されていることを他車輌の運転者に認識させて追突を防止することができ、反射板を別途取り付ける必要がなくなることから、取付工数を削減することができる。この場合、脱落防止片の大きさやフランジ部の外径を適宜調整することで用途に応じた所要の発光面を確保可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明の構成を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に基づき構成されたワッシャ付き皿ねじの第１の実施形態を示している。この皿ねじ１は、金属材料からなるねじ本体２の頭部３の外周部分にナイロン樹脂等の比較的柔軟性を有する合成樹脂材料からなるワッシャ４がインサート成形にて一体的に設けられたものである。
【００１４】
ねじ本体２の頭部３は、頭部上面５が僅かに膨出した丸皿頭状に形成されており、ここに締付け工具係合穴６が凹設されている。頭部３の軸部７側には、軸部７に向かって漸縮した円錐状の座面８が形成されており、この座面８の外周部分は全周に渡って断面弓形状に切り欠かれてテーパー面９が形成されている。
【００１５】
このテーパー面９にはワッシャ４の環状シール部１１の内周部が相互補完的に嵌合しており、締付時にワッシャ４が頭部上面５側に抜け出さないようになっている。環状シール部１１は、その外周部分がねじ本体２の座面８に対して突出した形状に形成されている。
【００１６】
ワッシャ４の頭部上面５側には、頭部上面５に沿って内向きに延出した脱落防止片１２がワッシャ４の全周に渡って形成されており、取扱時にワッシャ４が軸部７側に離脱するのを防止している。また、ワッシャ４の頭部上面５側には、径方向外向きに張り出したフランジ部１３が形成されている。このフランジ部１３と環状シール部１１との間の部分は、環状シール部１１の弾性変形が円滑になされるように、座面８より僅かに縮退した形状に形成されている。
【００１７】
ねじ本体２のテーパー面９には、図２に併せて示すように、略ひずめ形状の窪み１０が周方向に等間隔をおいて６つ形成されている。この窪み１０は、軸線に対して直交した平坦面１０ａと、軸線に平行となる中心線を有する円筒内面状の凹面１０ｂとで構成されており、据込み鍛造時に比較的容易に成形可能なようになっている。ワッシャ４の内周面には、インサート成型時にこの窪み１０と相互補完的形状の凸部が形成され、この凸部が窪み１０の凹面１０ｂに係止されることで、ワッシャ４が頭部３に対して相対回転不能となっている。また、ワッシャ４側の凸部が窪み１０の平坦面１０ａに係止されることで、ワッシャ４が頭部上面５側に変位するのを規制している。
【００１８】
このようしてなる皿ねじ１は、例えば、図３に示すように、自動車のドア１５をロックするためのラッチ装置１６を、外面に塗装が施されたドアパネル１７に対して固定する用途に用いると良い。この場合、皿ねじ１は、図４に示すように、ドアパネル７のねじ挿通孔１７ａを通してラッチ装置１６のケーシング１６ａに形成された雌ねじ１８に螺入される。
【００１９】
このとき、皿ねじ１の座面８よりも突出した態様に設けられた環状シール部１１が、ドアパネル１７のねじ挿通孔１７ａの周囲に形成されたすり鉢状の座面１９に圧接して弾性変形し、ねじ本体２の座面８とドアパネル１７の座面１９とが互いに圧接して所要の取付剛性が確保される。
【００２０】
一方、環状シール部１１はドアパネル１７の座面１９の表面形状に対応して適宜変形して環状シール部１１と座面１９とが緊密に接触することから、ドアパネル１７の座面１９の精度が比較的低い場合でも、適度な締め付けによって所要のシール効果を確保することが可能であり、ドアパネル１７の内部への雨水の侵入を効果的に防止することができる。また、皿ねじ１の座面８とドアパネル１７の座面１９とのメタルタッチにより、座面１９の塗装膜にひび割れが発生することがあっても、座面１９と環状シール部１１との接触によって塗装膜のひび割れが拡大するのを食い止めることができる。
【００２１】
フランジ部１３はドアパネル１７の座面１９とワッシャ４の外周面との間の隙間を塞ぐように座面１９の外周部分に接触している。フランジ部１３を座面１９の外周より余裕を持って大径に形成しておけば、座面１９の精度が低い場合であってもドアパネル１７とワッシャ４との間の隙間を塞ぐことができ、シール性を高めると共に見栄えを良くすることができる。
【００２２】
ところで、前記のように本皿ねじ１をドアロック用ラッチ装置をドアパネルに対して固定する用途に用いる場合、ワッシャ４に蛍光性を付与すると良い。皿ねじ１は、ドアパネル１７に取り付けられると、ワッシャ４の頭部上面側、すなわち脱落防止片１２の内周縁からフランジ部１３の外周縁に至る部分が外部に露出した状態となる。ワッシャ４に蛍光性を付与しておけば、夜間、ドア１５が開放された際に後方から接近する走行車輌のヘッドライトの発する光を受けるとワッシャ４の露出面が発光し、ドア１５が開放されていることを走行車輌の運転者に認識させて追突を防止することができる。このとき、脱落防止片１２並びにフランジ部１３を所要の径に適宜形成することで他車輌の運転者等に認識させるのに十分な発光面を確保可能である。例えば脱落防止片１２の内周を小径に、フランジ部１３の外周を大径に形成することで発光面を拡大することができる。
【００２３】
ワッシャ４に蛍光性を付与するには、これを蛍光材を含有する合成樹脂材料で形成すると良い。ワッシャ４の少なくとも露出される面に蛍光剤を含有する塗料を塗布する構成としても同様の効果を得ることができるが、ワッシャ全体を蛍光剤含有樹脂材で形成するものとすれば製造工程の煩雑化を避けることができる。
【００２４】
図５は、本発明に基づき構成された皿ねじの第２の実施形態を示している。この皿ねじ２１は、前記第１の実施形態で示した皿ねじ１と比較すると、座面８の外周部分を全周に渡って略直線状に切り欠いて、切り立った円錐状をなすテーパー面２２と、軸線に対して直交するリング状平坦面２３とが形成されている点が異なっている。
【００２５】
円錐状のテーパー面２２には、図６に併せて示すように、前記皿ねじ１の窪み１０と略同一形状の６つの窪み２４が周方向に等間隔をおいて形成されている。この窪み２４は、リング状平坦面２３に連続した態様で形成された軸線に対して直交した平坦面２４ａと、軸線に平行となる中心線を有する円筒内面状の凹面２４ｂとで構成されている。
【００２６】
この場合、前記皿ねじ１と同様に、窪み２４の凹面２４ｂによって締付時におけるワッシャ４の頭部３に対する相対回転が規制される。他方、締付時におけるワッシャ４の軸線方向変位に対しては、窪み２４の平坦面２４ａとリング状平坦面２３とが互いに協働して作用するため、大きな抵抗力が得られるようになっている。なお、ワッシャ４の外周部には、前記皿ねじ１と同様に、環状シール部１１、脱落防止片１２並びにフランジ部１３が形成されており、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２７】
図７は、本発明に基づき構成された皿ねじの第３の実施形態を示している。この皿ねじ３１は、前記第１・第２の実施形態で示した皿ねじ１・２１と比較すると、座面８の外周部分が全周に渡って切り欠かれて段階的に縮径した階段状をなしている点が異なっている。この階段状に切り欠かれた部分には、図８に併せて示すように、径の異なる大小２つの円柱面３２・３３と、軸線に直交する大小２つのリング状平坦面３４・３５とが形成され、円柱面３３とリング状平坦面３４とで構成された段部に、窪み３６が周方向に等間隔をおいて６つ形成されている。
【００２８】
窪み３６は、リング状平坦面３５に連続した態様で形成された軸線に直交した平坦面３６ａと、軸線に平行となる中心線を有する円筒内面状の凹面３６ｂとで構成されている。この窪み３６の凹面３６ｂにより締付時におけるワッシャ４の相対回転が規制される点は前記の各実施形態と同様であるが、締付時におけるワッシャ４の軸線方向変位に対しては、軸線に直交した２つのリング状平坦面３４・３５並びに窪み３６の平坦面３６ａの作用で極めて大きな抵抗力が得られるようになっている。なお、ワッシャ４の外周部は前記皿ねじ１と同様であり、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２９】
図９は、本発明に基づき構成された皿ねじの第４の実施形態を示している。この皿ねじ４１においては、図１０に併せて示すように、座面８の外周部分が切り欠かれて階段状をなしており、前記第３の実施形態で示した皿ねじ３１と同様に、締付時におけるワッシャ４の軸線方向変位に対して大きな抵抗力が得られるようになっている。
【００３０】
一方、ワッシャ４の頭部３に対する相対回転の規制については、前記の各実施形態が窪みの凹面により行っていたのに対して、この皿ねじ４１では、座面８の外周部分の階段状に切り欠かれた部分に、半径に直交する態様で平坦なキー面４２が周方向に等間隔をおいて６つ形成され、その部分が全体として略６角形をなす断面形状に形成されており、ここにインサート成型時に相互補完的形状に形成されたワッシャ４の内周面が係合して相対回転が規制されるようになっている。なお、ワッシャ４の外周部は前記皿ねじ１と同様であり、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３１】
図１１は、本発明に基づき構成された皿ねじの第５の実施形態を示している。この皿ねじ５１においては、前記第４の実施形態で示した皿ねじ４１のキー面４２と同様にワッシャ４の相対回転を規制するためのキー面５２が、図１２に併せて示すように、半径に直交する態様で周方向に等間隔をおいて６つ設けられているが、このキー面５２は、前記皿ねじ４１のキー面４２とは異なり、頭部３の外周縁部分に形成されている。
【００３２】
一方、この皿ねじ５１における座面８の外周部分は、前記第２の実施形態で示した皿ねじ２１と同様に、全周に渡って切り欠かれて円錐状をなすテーパー面５３と軸線に直交するリング状平坦面５４とが形成されており、このリング状平坦面５４によって締付時におけるワッシャ４の軸線方向変位を規制している。なお、ワッシャ４の外周部は前記皿ねじ１と同様であり、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３３】
【発明の効果】
このように本発明によれば、座面側にのみワッシャが嵌合係止される切り欠き部を形成すれば良く、頭部成型時の加工圧力が低くなり、製造コストを低減する上で大きな効果が得られる。特に、切り欠き部に軸部側に向かって漸縮したテーパー面を形成すれば、頭部成型時の加工圧力を低くすることができ、切り欠き部に軸線に対して略直交する平坦面を形成すれば、締付時におけるワッシャの軸線方向変位に対する抵抗力が増大するため、シール性を高める上で顕著な効果が得られる。さらに、切り欠き部に窪みを設ける等して頭部に対するワッシャの相対回転を規制する構成にすると、締付力にばらつきが発生するのを回避し、ねじの緩みや折損を防止することができる。これに加えて、ワッシャに径方向に突出するフランジ部を形成すると、シール性を高めると共に見栄えを良くすることができる。その上、ワッシャを蛍光材を含有する合成樹脂材料で形成する等してワッシャの露出面を蛍光部とすると、夜間や暗がりでの視認が可能となり、自動車の追突防止用反射板の代用とすれば、取付工数を削減する上で大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワッシャ付き皿ねじの第１の実施形態を一部破断して示す要部側面図。
【図２】図１に示した皿ねじのねじ頭部を示す斜視図。
【図３】ドアロック用ラッチ装置をドアパネルに対して固定する状況を示す斜視図。
【図４】図１に示した皿ねじのドアパネルに対する取付状況を示す要部断面図。
【図５】本発明によるワッシャ付き皿ねじの第２の実施形態を一部破断して示す要部側面図。
【図６】図５に示した皿ねじのねじ頭部を示す斜視図。
【図７】本発明によるワッシャ付き皿ねじの第３の実施形態を一部破断して示す要部側面図。
【図８】図７に示した皿ねじのねじ頭部を示す斜視図。
【図９】本発明によるワッシャ付き皿ねじの第４の実施形態を一部破断して示す要部側面図。
【図１０】図９に示した皿ねじのねじ頭部を示す斜視図。
【図１１】本発明によるワッシャ付き皿ねじの第５の実施形態を一部破断して示す要部側面図。
【図１２】図１１に示した皿ねじのねじ頭部を示す斜視図。
【符号の説明】
１  皿ねじ
２  ねじ本体
３  頭部
４  ワッシャ
５  頭部上面
６  締付け工具係合穴
７  軸部
８  座面
９  テーパー面
１０  窪み
１１  環状シール部
１２  脱落防止片
１３  フランジ部
１５  ドア
１６  ラッチ装置
１７  ドアパネル
１８  雌ねじ
１９  座面
２１  皿ねじ
２２  テーパー面
２３  リング状平坦面
２４  窪み
３１  皿ねじ
３２・３３  円柱面
３４・３５  リング状平坦面
３６  窪み
４１  皿ねじ
４２  キー面
５１  皿ねじ
５２  キー面
５３  テーパー面
５４  リング状平坦面
【図１】
0004087477.tif 000002
【図２】
0004087477.tif 000003
【図３】
0004087477.tif 000004
【図４】
0004087477.tif 000005
【図５】
0004087477.tif 000006
【図６】
0004087477.tif 000007
【図７】
0004087477.tif 000008
【図８】
0004087477.tif 000009
【図９】
0004087477.tif 000010
【図１０】
0004087477.tif 000011
【図１１】
0004087477.tif 000012
【図１２】
0004087477.tif 000013