| 【発明の名称】 |
樹脂製品の締結構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】兼平 二葉
【氏名】伊藤 篤史
【氏名】田島 直樹
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| 【要約】 |
【課題】締結のための軸力（締結力）が樹脂製品の熱クリープにより低下することなく、安定して維持されるようにする。
【解決手段】互いに対向するナット（第１ねじ部材）１３（１１３）の座部１３ａ（１１３ａ）と樹脂製品１１（１１１）の段付孔１１ａ（１１１ａ）の段部の一方に、第１の所定量Ａよりも大きい第２の所定量Ｂの軸方向の間隙を座部１３ａ（１１３ａ）と段部との間に形成する突部１４（１１３ｃ）を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 大径部と小径部とからなる段付孔を有する樹脂製品と、前記段付孔内に回転不能に嵌挿されると共に、前記大径部と前記小径部との間の段部に係合する座部とその軸長が前記小径部の軸長よりも第1の所定量だけ短い筒部とを有する金属製の第１ねじ部材と、前記小径部よりも小径の挿通孔を有する金属部材と、前記挿通孔に挿通されて前記第１ねじ部材に螺合される第２ねじ部材とから成り、該第２ねじ部材と前記第１ねじ部材の螺合によって生じる軸力により前記座部を前記段部へ押圧して、前記筒部の先端が前記金属部材に圧接されるように前記樹脂製品を前記第１の所定量だけ弾性的に圧縮させて前記金属部材に締結する樹脂製品の締結構造において、互いに対向する前記座部と前記段部の一方に、前記第１の所定量よりも小さい第２の所定量の軸長を有する突部を設けたことを特徴とする樹脂製品の締結構造。
【請求項２】 前記突部は、前記第１の所定量よりも大きい第２の所定量の軸長を有することを特徴とする請求項１に記載の樹脂製品の締結構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製のインテークマニホルドの内燃機関の金属部材への締結等に使用される樹脂製品の締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の樹脂製品の締結構造の１つとして、図５に示される構造が知られている。この締結構造においては、樹脂製品２１１に大径部と小径部とからなる段付孔２１１ａが形成され、該段付孔２１１ａ内に金属製のナット２１３が回転不能に嵌挿されている。ナット２１３は、矩形の大径部内に収容されて回り止め機能をもつと共に大径部と小径部との間の段部に係合する座部２１３ａと、その軸長が小径部の軸長よりも第1の所定量Ａ’だけ短い筒部２１３ｂとを有している。このナット２１３には、樹脂製品２１１に隣接した金属部材２１０の、小径部よりも小径の挿通孔２１０ａに挿通される金属製のボルト２１２が螺合される。これにより、樹脂製品２１１は、ボルト２１２とナット２１３の螺合によってナット２１３に生じる軸力により、座部２１３ａを段部へ押圧して、筒部２１３ｂの先端が金属部材２１０の接合面２１０ｂに圧接されるように第１の所定量Ａ’だけつぶされて（弾性的に圧縮させられて）、金属部材２１０に締結される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、樹脂は熱によりクリープし易く、特に、樹脂製のインテークマニホルド等のように、１００℃近くの高温に曝される製品において、その傾向は顕著に現れる。
【０００４】上記した従来の締結構造においては、座部２１３ａの全面で段部を押圧しているため、樹脂製品２１１の金属部材２１０への締結力であるナット２１３の全軸力中で、第1の所定量Ａ’だけ樹脂製品２１１をつぶすための軸力の占める割合が大きい（筒部２１３ｂの先端が金属部材２１０に当接した後の軸力が小さい）。そのため、樹脂製品２１１の締結部が熱によりクリープすると、第1の所定量Ａ’だけ樹脂製品２１１をつぶすための軸力分が低下してしまい、樹脂製品２１１の金属部材２１０への締結力が大幅に低下する恐れがあった。
【０００５】それゆえ、本発明は、当該樹脂製品の締結構造において、締結のための軸力（締結力）が樹脂製品の熱クリープにより大きく低下することなく、安定して維持されるようにすることを、その課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、大径部と小径部とからなる段付孔を有する樹脂製品と、前記段付孔内に回転不能に嵌挿されると共に、前記大径部と前記小径部との間の段部に係合する座部とその軸長が前記小径部の軸長よりも第1の所定量だけ短い筒部とを有する金属製の第１ねじ部材と、前記小径部よりも小径の挿通孔を有する金属部材と、前記挿通孔に挿通されて前記第１ねじ部材に螺合される第２ねじ部材とから成り、該第２ねじ部材と前記第１ねじ部材の螺合によって生じる軸力により前記座部を前記段部へ押圧して、前記筒部の先端が前記金属部材に圧接されるように前記樹脂製品を前記第１の所定量だけ弾性的に圧縮させて前記金属部材に締結する樹脂製品の締結構造において、互いに対向する前記座部と前記段部の一方に、突部を設けたことである。
【０００７】上記した手段によれば、突部により樹脂製品と第１ねじ部材との接触面積が小さくなり、両者の接触面の面圧が高くなる。このため、第1ねじ部材と第２ねじ部材の螺合による締結初期における小さな軸力で樹脂製品が、第１の所定量だけ弾性的に圧縮させられて、締結の早期に筒部の先端が金属部材に圧接され、その後に第１ねじ部材及び第２ねじ部材が所定の締結力で螺合されることにより、所定の軸力が第１ねじ部材及び第２ねじ部材に付与される。
【０００８】これにより、樹脂製品が熱によりクリープしても、締結初期における上記した小さな軸力分のみが低下するに留まり、筒部の先端と金属部材との圧接後の十分な軸力が第１ねじ部材及び第２ねじ部材に残り、締結のための軸力が安定して維持される。
【０００９】上記した手段において、突部は、第１の所定量よりも小さい第２の所定量の軸長を有するのが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に従った樹脂製品の締結構造の実施形態を図面に基づき、説明する。
【００１１】図１及び図２は、本発明の第１実施形態を示す。図１及び図２において、例えば、内燃機関の樹脂製のインテークマニホルド等の樹脂製品２１１には、大径部と小径部とからなる段付孔１１ａが形成され、該段付孔１１ａ内に金属製のナット１３が回転不能に圧入されている。ナット１３は、矩形の大径部内に収容されて回り止め機能をもつと共に大径部と小径部との間の段部に係合する座部１３ａと、その軸長が小径部の軸長よりも第1の所定量Ａだけ短い筒部１３ｂとを有している。このナット１３には、樹脂製品１１に隣接した金属部材１０の、小径部よりも小径の挿通孔１０ａに挿通される金属製のボルト１２が螺合される。これにより、ボルト１２に所定の締付トルクを付与することで、樹脂製品１１は、筒部１３ｂの先端が金属部材１０に圧接されるように第１の所定量Ａだけ弾性的に圧縮させられながら（つぶされながら）、ナット１３とボルト１２の座金との間で金属部材１０と共に挟圧されて、小径部側の側面を金属部材１０の一側面１０ｂに圧着される。
【００１２】本実施形態においては、樹脂製品１１の段付孔１１ａの段部に環状の突部１４が形成されている。突部１４は、所定の幅Ｃを有していて、座部１３ａとの接触面積が、段部（突部１４を含む）に対向する座部１３ａの面積よりも所定量小さくなるようにされている。また、突部１４は、突部と座部１３ａとの当接時に第１の所定量Ａよりも大きい又は第１の所定量Ａと同じ第２の所定量Ｂ（Ａ≦Ｂ）の軸方向の間隙が座部１３ａと段部との間に形成されるように、所定の軸方向長さＢを有している。
【００１３】以上の構成からなる第１実施形態においては、突部１４により樹脂製品１１とナット１３（の座部１３ａ）との接触面積が小さくなり、両者の接触面の面圧が高くなる。このため、ナット１３とボルト１２の螺合による締結初期における小さな軸力で樹脂製品１１が、第１の所定量Ａだけ弾性的に圧縮させられて、締結の早期に筒部１３ｂの先端が金属部材１０に圧接され、その後にナット１３及びボルト１２が所定の締結力で螺合されることにより、所定の軸力がナット１３及びボルト１２に付与される。
【００１４】ところで、樹脂は熱によりクリープし易く、特に、樹脂製のインテークマニホルド等のように、１００℃近くの高温に曝される製品において、その傾向は顕著に現れる。これに対して、本実施形態においては、上記したように、突部１４により、樹脂製品１１を所定量Ａだけつぶすのに要する軸力が小さくされる。このため、樹脂製品１１が熱によりクリープしても、締結初期における上記した小さな軸力分のみが低下するに留まり、筒部１３ｂの先端と金属部材１０との圧接後の十分な軸力がナット１３及びボルト１２に残り、締結のための軸力を安定して維持することができる。また、第２の所定量Ｂを第１の所定量Ａよりも大きい又は第１の所定量Ａと同じ（Ａ≦Ｂ）に設定したため、樹脂製品１１を金属部材１０にガタなく締結することができる。
【００１５】図３及び図４は、本発明の第２実施形態を示す。この第２実施形態は、上記した第１実施形態の突部１４を座部１１３ａの突部１１３ｃに置き換えたもので、その他の構成は同じであるため、図３及び図４において、図１及び図２と同じ構成には、図１及び図２と同じ番号符号又は図１及び図２で付した番号符号に１００を加えた番号符号を付すことで説明は省略する。
【００１６】図３及び図４において、樹脂製品１１１の段付孔１１１ａの段部に対向するナット１１３の座部１１３ａの内周縁部に環状の突部１１３ｃが形成されている。突部１１３ｃは、所定の幅Ｃを有していて、段部との接触面積が、段部に対向する座部１３ａの面積（突部１１３ｃを含む、図４における所定幅Ｄからなる面積）よりも所定量小さくなるようにされている。また、突部１１３ｃは、突部と座部段部との当接時に第１の所定量Ａよりも大きい又は第１の所定量Ａと同じ第２の所定量Ｂ（Ａ≦Ｂ）の軸方向の間隙が座部１３ａと段部との間に形成されるように、所定の軸方向長さＢを有している。
【００１７】以上の構成からなる第２実施形態においては、突部１１３ｃにより樹脂製品１１１とナット１１３（の座部１１３ａ）との接触面積が小さくなり、両者の接触面の面圧が高くなる。このため、ナット１１３とボルト１１２の螺合による締結初期における小さな軸力で樹脂製品１１１が、第１の所定量Ａだけ弾性的に圧縮させられて、締結の早期に筒部１１３ｂの先端が金属部材１０に圧接され、その後にナット１１３及びボルト１１２が所定の締結力で螺合されることにより、所定の軸力がナット１３及びボルト１２に付与される。このとき、第２実施形態においては、上記したように、突部１１３ｃにより、樹脂製品１１１を所定量Ａだけつぶすのに要する軸力が小さくされる。このため、樹脂製品１１１が熱によりクリープしても、締結初期における上記した小さな軸力分のみが低下するに留まり、筒部１１３ｂの先端と金属部材１０との圧接後の十分な軸力がナット１１３及びボルト１１２に残り、締結のための軸力を安定して維持することができ、樹脂製品１１１を金属部材１０にガタなく締結することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、締結のための軸力（締結力）が樹脂製品の熱クリープにより大きく低下することなく、安定して維持され、樹脂製品を金属部材に経時変化によるガタなく締結することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００００１１
【氏名又は名称】アイシン精機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３１日（１９９９．３．３１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３１２０（Ｐ２０００−２８３１２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９１８２９ |
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