JP7542484B2 - 締結構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、締結手段により本体部を取付部材に固定する際に本体部の挿入孔と取付部材の取付孔がずれてもその寸法公差を吸収可能にした締結構造に関する。

図７は特許文献１に開示の締結構造を示し、（ａ）は本体部（支持部材）の斜視図、（ｂ）は本体部の正面視方向の断面図、（ｃ）は本体部の側面視方向の断面図である。この締結構造では、ボルト４０を介して樹脂製の本体部２０を取付部材（ボディ）５０に固定するものであり、本体部２０に設けられた装着部２３、及び装着部２３に配置されるプレート６０を備えている。プレート６０は金属製であり、ボルト４０を挿通する挿入孔６３と、平板の一方側縁から立ち上げられた立上片６２とを有している。装着部２３は、一方側壁２５に突設されて装着部２３からプレート６０の抜け出しを規制する弾性ロック部３４と、他方側壁２４に設けられて立上片６２と遊嵌するガイド溝２８及びガイド溝２８の上側に突出して立上片６２の抜け出しを規制する上側覆い部３１とを有している。

この締結構造では、プレート６０が装着部２３にあって両側壁２４，２５間に左右方向に遊びを持って配置される。すなわち、プレート６０の配置状態では、弾性ロック部３４がプレートの側縁部に対し隙間を保って対向し、隙間内でプレート６０の動きを許容しつつプレートの抜け出しをロック部下端の係止面３７及び上側覆い部３１で規制する。そして、本体部２０を取付部材５０に取り付けるに際し、取付部材５０のボス部５１の上端面に装着部２３が載置され、ボス部のねじ孔５２にプレート６０の挿入孔６３が連通するよう位置合わせされる。

以上の効果としては、プレートと弾性ロック部との間に生じ得るガタ付きの範囲内でプレートが動き得るため、樹脂製の本体部と金属製のプレートとの間の熱膨張差を吸収することができる。また、プレートの一方側をガイド溝側に位置させ、プレートの他方側を弾性ロック部側に位置させるようにして、プレートの取り付けを行うことができるため、弾性ロック部から過大な弾性反力を受けるのを防止することができ、取り付けの操作性に優れると記載されている（段落０００７）。

特許６４８１８６０号公報

ところが、特許文献１の構造では、プレートの移動が装着部を区画している両側壁（２４，２５）及び端壁（２６）により規制されるため、取付部材のボス部に設けられたねじ孔に対するプレートの挿入孔の寸法誤差が大きくなると、寸法誤差を吸収できなくなる懸念がある。また、プレートは、ボルトで固定されるまで任意の位置に配置されるため、プレートの初期位置が定まっておらず作業性や取扱性に欠ける。

そこで、本発明の目的は、以上のような課題を解消して、取付部材の取付孔に対するプレートの挿入孔の位置寸法の誤差が大きくても、その誤差をプレートを介して許容して締結手段により固定できる締結構造を提供することにある。他の目的は以下の内容説明の中で明らかにする。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、図面を参照して特定すると、ボルトやクリップ等の締結手段（Ｆ）を介し本体部（２）を取付部材（１）に固定する締結構造において、前記本体部（２）は、前記取付部材（１）に設けられた取付孔(１ｃ)に対する締結部として、挿入孔(４ｃ)を有したプレート(４)と、前記プレートを本体部配置面（２ａ）に沿って移動可能に支持する保持部(３)とを備え、また、前記保持部（３）は、前記プレート（４）を間に挟持するよう複数設けられ、かつ前記本体部に一体化された連結部から前記プレートの周縁に沿って両側に延出した部分（３ｂ）で前記プレートを挟持可能であり、前記締結手段による締結時に前記プレートが前記保持部を介し前記挿入孔（４ｃ）と前記取付孔（１ｃ）との整合位置まで移動されることにより前記挿入孔と前記取付孔の位置寸法の誤差を吸収することを特徴としている。

以上の本発明において、締結手段としては、図５に例示したようなボルトや図６に例示したクリップ、それらに類似の部材を含む。また、ボルトに用いられるナットは、取付孔に対応して取付部材に溶着等により予め装着される構成、更に特許文献１のごとく取付部材にボルト用のねじ孔を形成する構成でもよい。クリップは、単一構成に限られず例えば雄・雌部材構成であっても差し支えない。

以上の本発明は請求項２から６のごとく具体化されることがより好ましい。すなわち、
（ア）、請求項１において、前記保持部は弾性変位するよう設けられている構成である（請求項２）。

（イ）、請求項１又は２において、前記保持部は、前記プレートの周縁と嵌合する嵌合爪（３ｃ）を有している構成である（請求項３）。
（ウ）、請求項１から３の何れかにおいて、前記プレートを本体部配置面の初期位置にセンタリングする機能を有し、前記初期位置から前記締結手段により前記挿入孔と前記取付孔とを同軸にする操作で前記プレートを移動して前記挿入孔と前記取付孔の位置寸法の誤差を吸収する構成である（請求項４）。

請求項１の発明は、本体部が取付部材に設けられた取付孔に対する締結部として、挿入孔を有したプレートとプレートを本体部配置面に沿って移動可能に支持する保持部とを備え、締結手段による締結時にプレートが保持部を介し挿入孔と取付孔との整合位置まで移動されることにより挿入孔と取付孔の位置寸法の誤差を吸収するため、特許文献１の締結構造に比べ、締結操作時、取付部材の取付孔と、本体部の挿入孔の位置寸法の誤差が大きくても、その誤差をプレートを介して許容して締結手段で固定できる。この利点は、特に本体部及び取付部材が多数の箇所で締結する場合に便利なものとなる。

また、本発明では、保持部がプレートを間に挟持する複数で構成されていると、形態例のごとくプレートを安定支持できる。また、本発明では、保持部が本体部との連結部からプレートの周縁に沿って両側に延出した部分でプレートを挟持するため、プレートを両側に延出した部分でより安定支持できる。

請求項２の発明では、保持部が本体部に対し弾性変位するため、例えば図２のごとくプレートを保持部を介して初期位置に弾性支持したり初期位置から移動するときに保持部の弾性変位を伴うことでプレートのがたつき発生を防ぐことができる。

請求項３の発明では、保持部がプレートの周縁と嵌合する嵌合爪を有しているため、プレートから不用意に外れるという虞がなくなり、プレートを本体部配置面に沿って動かす際に嵌合爪の存在によりプレートを確実に調整位置まで移動し易くなる。

請求項４の発明では、保持部がプレートを本体部配置面の初期位置にセンタリングする機能を有し、図２に例示されるごとく初期位置から図５に例示されるごとく締結手段により挿入孔と取付孔とを同軸にする操作でプレートを移動して挿入孔と取付孔の位置寸法の誤差を吸収する。この構成では、組付け時にプレートの位置が初期位置に決まっているため作業性及び取扱性に優れており、初期位置から挿入孔と取付孔の必要公差分動かすことで位置寸法の誤差を効率よく吸収可能となる。

発明形態の締結構造として、（ａ）はプレートを配置しない状態を示す上面図、（ｂ）はプレートを保持部に支持した状態を示す上面図である。 （ａ）は図１のＡ－Ａ線拡大断面図、（ｂ）は図１のＢ－Ｂ線拡大断面図である。 （ａ）はプレート配置前の本体部上面側模式図、（ｂ）はプレート配置後の本体部上面側模式図、（ｃ）はその本体部下面側模式図である。 （ａ）はプレートの挿入孔が取付部材の取付孔に対しＸ2方向へＬ寸法ずれている態様での本体部上面側模式図、（ｂ）は（ａ）のＡ１－Ａ１線拡大断面図である。 （ａ）は図４（ａ）から締結手段であるボルトにより本体部を取付部材に固定した態様での本体部上面側模式図、（ｂ）は（ａ）のＡ２－Ａ２線拡大断面図である。 締結手段としてクリップを用いた２つの変形例を示し、（ａ）は単一クリップにより本体部を取付部材に固定した態様での拡大断面図、（ｂ）は雄雌クリップにより本体部を取付部材に固定した態様での拡大断面図である。 特許文献１の締結構造を示し、（ａ），（ｂ），（ｃ）は特許文献１に開示の図１と図３及び図５を示している。

以下、本発明の最適な形態を図面を参照しながら説明する。この説明では、締結構造の形態例とその要部作動、変形例１と２の順に詳述する。

（形態例）この締結構造は、図１～図３に示されるように、締結手段Ｆを介し本体部２を取付部材１に固定するものである。発明の動機付けは、取付部材１である車両用バッテリーケースに対し本体部２であるバッテリーカバーを複数のボルト等の締結手段Ｆにより固定する場合、本体部２に設けられた不図示の複数の挿入孔が寸法誤差によって取付部材１の対応する各取付孔１ｃに同軸に重ねられないようなとき、その対策として工夫されたものである。要部は、本体部２に対し挿入孔４ｃを有したプレート４を全方向に所定寸法だけ動くように保持部３で保持しておき、挿入孔４ｃが目的の取付孔１ｃに重ねられない場合、本体部２に対してプレート４を保持部３を介して動かすことで寸法公差を吸収可能にしたものである。以下、これらの細部を明らかにする。

なお、この締結構造は、取付部材１及び本体部２がバッテリーケースとバッテリーカバーのような比較的大きなもので、特に本体部２が取付部材１に対し複数の締結手段Ｆにより固定される場合に好適である。

ここで、取付部材１は、樹脂成形品であるが、樹脂以外でも差し支えない。取付部材１には、締結手段Ｆを貫通させる取付孔１ｃが設けられている。取付孔１ｃは円形孔であり、図では一個しか図示していないが、実際には複数箇所に設けられている。符号１ａと１ｂは取付部材の上面と下面である。

本体部２は、樹脂成形品であり、取付孔１ｃと対応する箇所に設けられて取付孔１ｃより一回り大きな挿入孔２ｃと、上面２ａにあって挿入孔２ｃより一回り外側に突設された複数の保持部３とを有している。上面２ａはプレート４を配置する本体部配置面となる。符号２ｂは取付部材１に重ねられる下面である。なお、挿入孔２ｃ及び複数の保持部３は、取付孔１ｃと同様に図示を省略しているが、実際には複数箇所に設けられている。

挿入孔２ｃは、プレート４を所定距離だけ全方向へ移動可能に配置する大きさの円形孔である。各保持部３は、プレート４を間に挟み込むよう設けられており、本体部上面２ａに一体化した連結部３ａから両側へ延出した部分３ｂ，３ｂと、各部分３ｂの先端に設けられた嵌合爪３ｃとを有している。また、各保持部３は、連結部３ａ及び連結部両側の延出した部分３ｂで概略円弧状となっている。符号３ｄは各保持部３の外周側にあって連結部３ａに接合した状態に設けられた補強リブである。

部分３ｂ、３ｂは、図１のごとく連結部３ａの両側に位置しプレート４の円周とほぼ同じ曲率の円弧に延びていると共に、図２のごとく上面２ａと隙間Ｇを保っている。このため、各部分３ｂは、プレート４から応力を受けると連結部３ａを支点として弾性変位可能となっている（図５を参照）。嵌合爪３ｃは、各部分３ｂの先端内周側に設けられてプレート４の外周縁部を上面２ａとの間に挟み込む凸形状となっている。そして、各嵌合爪３ｃは、プレート４の移動を部分３ｂの弾性変位により許容し、かつ、プレート４を複数箇所で拘束して上面２ａから浮き上がったり外れないよう拘束する。

プレート４は、金属製であり、本体部の挿入孔２ｃより外径の大きい径大部４ａと、挿入孔２ｃより外径の小さい径小部４ｂとからなり、全体が二段の円盤状となっている。そして、プレート４は、径大部４ａが本体部の上面２ａに当接するまで、径小部４ｂが本体部２の挿入孔２ｃに対し全方向に所定距離だけ移動自在に挿入される。なお、プレートは、金属製に限られず例えば硬質樹脂製等でもよい。

以上のプレート４は、対向配置された保持部３同士の間に各嵌合爪３ｃを介して挟持されている。つまり、保持部３，３同士は、連結部３ａから両側へ延出した部分３ｂ，３ｂの先端側でプレートの径大部４ａを間に挟み込み、かつ各延出した部分３ｂの先端の嵌合爪３ｃでプレートの径大部４ａの外周と嵌合している。付言すると、プレート４は、挿入孔２ｃに径小部４ｂを遊嵌した状態で、挿入孔２ｃの孔径と径小部４ｂの外径の差寸法Ｍだけ移動自在に支持される。そして、プレート４は、図１（ｂ）及び図２に示されるごとく対向している嵌合爪３ｃ同士の間でセンタリングされている。

従って、図１（ｂ）及び図２では、取付部材１（の取付孔１ｃ）と本体部２（の挿入孔２ｃ）とが位置ずれしていない例を示し、取付孔１ｃとプレートの挿入孔４ｃは同軸上に配置されている。これに対し、図４及び図５は、取付部材１（の取付孔１ｃ）と本体部２（の挿入孔２ｃ）とがＬ寸法だけ位置ずれしている例を示している。この場合は、締結手段であるボルト５を挿入孔４ｃから取付孔１ｃに差し込むとき、本体部２に対するプレート４の保持部３の弾性に抗した移動を伴って位置ずれを吸収し、その状態でナット６で締め付けられることになる。

（要部作動）以上の締結構造では、以下のような優れた作用効果を有している。
（１）、本体部２が取付部材１に設けられた取付孔１ａに対する締結部として、挿入孔４ｃを有したプレート４と、プレート４を上面２ａである本体部配置面に沿って移動可能に支持する保持部３とを備え、締結作業時にプレート４が保持部３の弾性変位を伴って挿入孔４ｃと取付孔１ｃとの整合位置まで移動されることにより挿入孔４ｃと取付孔１ｃの位置寸法の誤差を吸収する。このため、この締結構造は、特許文献１の締結構造に比べ、締結操作時、取付部材の取付孔１ｃと、本体部２の挿入孔２ｃないしはプレート４の挿入孔４ｃの位置寸法の誤差が大きくても、その誤差をプレート４の本体部２に対する全方向の移動を介し許容して締結手段Ｆにより固定できる。このような締結構造は、特に本体部２及び取付部材１が多数の箇所で締結する場合に有効に機能し便利なものとなる。

（２）、この締結構造では、上記したようにプレート４を上面２ａである本体部配置面の初期位置にセンタリングする機能を有し、図２に示される初期位置から締結手段Ｆにより挿入孔４ｃと取付孔１ｃとを同軸にする操作で図５に例示されるごとくプレート４を保持部３の弾性力に抗し移動して挿入孔４ｃと取付孔１ｃの位置寸法の誤差を吸収できる。このため、この締結構造は、位置寸法の誤差が大きくても確実にその誤差をプレート４の移動により吸収可能となる。換言すると、組付け時にプレート４の位置が初期位置に定まっているため作業性及び取扱性に優れており、しかも初期位置から挿入孔４ｃと取付孔１ｃの必要公差分動かすことで位置寸法の誤差を効率よく吸収可能となる。

（３）、この締結構造では、各保持部３の延出した部分３ｂが本体部２に対し弾性変位するため、例えば図２のごとくプレート４を保持部３を介し初期位置に弾性支持したり初期位置から移動するときに保持部３の弾性変位を伴うことでプレート４のがたつき発生を防ぐことができる。また、この締結構造では、保持部３がプレート４を間に挟持する２つで構成されているため、形態例のごとくプレート４を安定支持できる。但し、形態例では、対向した一対の保持部３からなるが、例えば、保持部３を連結部３ａで２分割することで、合計４つの保持部構成とすることも可能である。

（４）、この締結構造では、保持部３が本体部２との連結部３ａからプレート４の周縁に沿って両側に延出した部分３ｂでプレートを挟持するためプレート４をより安定支持できる。また、保持部３がプレート４の周縁と嵌合する嵌合爪３ｃを有しているため、プレート４から不用意に外れるという虞がなくなり、しかもプレート４を上面２ａである本体部配置面に沿って動かす際に嵌合爪３ｃの存在によりプレート４を確実に調整位置まで移動し易くなる。

（変形例）図６は、締結手段Ｆとして以上のボルトに代えてクリップを用いた２例を図５（ｂ）に対応して示している。この説明では、変更した部材に新たな符号を付けて変更した構成のみ詳述する。

図６（ａ）は単一クリップを用いた構成である。すなわち、このクリップ７は、傘状の頭部７ａと、頭部７ａの内側中央部に突設されてプレートの挿入孔４ｃに嵌合する胴部７ｂと、胴部７ｂに下設された脚部７ｃと、脚部７ｃの先端から両側に折り返された錨状の係止片部７ｄ，７ｄとからなる。そして、クリップ７は、各係止片部７ｄが挿入孔４ｃから取付孔１ｃに差し込まれ、その差込過程でプレート４の位置を移動して最終的に取付孔１ｃを縮径しつつ通過し、通過と同時に同図のごとく取付孔１ｃの下縁部に係合して本体部２を取付部材１に固定する。

図６（ｂ）は締結手段Ｆが雄雌部材からなるクリップを用いた構成である。すなわち、この締結手段Ｆにおいて、雄部材８は、頭部８ａ及び頭部から垂設された支柱８ｂ並びに支柱に設けられた不図示の係止突起を有している。雌部材９は、支柱８ｂを挿入する筒部９ｂ及び筒部９ｂの上外周に張り出したフランジ９ａ並びに筒部９ｂに連設されスリットを介して拡開可能な係止脚９ｃ，９ｃとを有している。

そして、このクリップでは、雄部材の支柱８ｂが雌部材の筒部９ｂに所定寸法だけ挿入された仮止め状態から、筒部９ｂが挿入孔４ｃから取付孔１ｃに差し込まれ、その差込過程でプレート４の位置を移動して最終的に取付孔１ｃを縮径しつつ通過し、通過と同時に同図のごとく各係止脚９ｃを取付孔１ｃの下縁部に係合して本体部２を取付部材１に固定する。細部は特開２０１５－７２０３６号公報を参照されたい。

以上のように、本発明は、請求項で特定される構成を備えておればよく、細部は変形例のごとく必要に応じて種々変更可能なものである。例えば、締結手段により本体部を取付部材に固定する場合は必要に応じて座金やパッキンを追加するようにしてもよい。また、図５のナットに代えて特許文献１のように取付部材の取付孔を雌ねじ形成する構成でもよい。また、保持部としては、断面コ字形ないしは逆Ｌ字形の片部同士の間にプレートを挟み込んだり断面ハ字形の保持部同士の間にプレートを挟み込む構成、更にヒンジ蓋構成、つまりプレートを内側に収まる大きさの開口を有した蓋を本体部に片側ヒンジを介して連結しておき、本体部上面に重ねる閉位置と立ち上げられる開位置とに切り換えるようにする構成でもよい。

１・・・・・・・・取付部材（１ｃは取付孔）
２・・・・・・・・本体部（２ｃは挿入孔）
２ａ・・・・・・・上面（本体部配置面）
３・・・・・・・・保持部（３ａは連結部）
３ｂ・・・・・・・延出した部分
３ｃ・・・・・・・嵌合爪
４・・・・・・・・プレート（４ｃは挿入孔）
４ａ・・・・・・・径大部
４ｂ・・・・・・・径小部
５・・・・・・・・ボルト（締結手段）
６・・・・・・・・ナット
７・・・・・・・・クリップ（締結手段）
８・・・・・・・・クリップの雄部材（締結手段）
９・・・・・・・・クリップの雌部材（締結手段）
Ｆ・・・・・・・・締結手段
Ｇ・・・・・・・・隙間

Claims (4)

1. ボルトやクリップ等の締結手段を介し本体部を取付部材に固定する締結構造において、
   前記本体部は、前記取付部材に設けられた取付孔に対する締結部として、挿入孔を有したプレートと、前記プレートを本体部配置面に沿って移動可能に支持する保持部とを備え、また、前記保持部は、前記プレートを間に挟持するよう複数設けられ、かつ前記本体部に一体化された連結部から前記プレートの周縁に沿って両側に延出した部分で前記プレートを挟持可能であり、
   前記締結手段による締結時に前記プレートが前記保持部を介し前記プレートの挿入孔と前記取付孔との整合位置まで移動されることにより前記挿入孔と前記取付孔の位置寸法の誤差を吸収することを特徴とする締結構造。
2. 前記保持部は弾性変位するよう設けられていることを特徴とする請求項１に記載の締結構造。
3. 前記保持部は、前記プレートの周縁と嵌合する嵌合爪を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の締結構造。
4. 前記保持部は、前記プレートを本体部配置面の初期位置にセンタリングする機能を有し、前記初期位置から前記締結手段により前記挿入孔と前記取付孔とを同軸にする操作で前記プレートを移動して前記挿入孔と前記取付孔の位置寸法の誤差を吸収することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の締結構造。

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