IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社青山製作所の特許一覧

<>
  • 特開-ボルト 図1
  • 特開-ボルト 図2
  • 特開-ボルト 図3
  • 特開-ボルト 図4
  • 特開-ボルト 図5
  • 特開-ボルト 図6
  • 特開-ボルト 図7
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024147919
(43)【公開日】2024-10-17
(54)【発明の名称】ボルト
(51)【国際特許分類】
   F16B 33/06 20060101AFI20241009BHJP
   F16B 35/00 20060101ALI20241009BHJP
【FI】
F16B33/06 B
F16B35/00 P
F16B33/06 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023060662
(22)【出願日】2023-04-04
(71)【出願人】
【識別番号】390038069
【氏名又は名称】株式会社青山製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森井 将史
(72)【発明者】
【氏名】濱田 勇希
(72)【発明者】
【氏名】國松 誠
(57)【要約】
【課題】樹脂部を有するボルトにおいて、樹脂部の潰し荷重を低減し、軸力の低下を抑制する。
【解決手段】ボルト10は、頭部11と、頭部11から第1方向に延びる軸部12と、を備え、頭部11は、座面13Aを有する本体部13と、本体部13から周方向の外側に延びるフランジ部14と、を備え、頭部11には、フランジ部14を取り囲むように配される環状の樹脂部20が設けられ、樹脂部20は、座面13Aと面一かつ連続的に配される連続面24と、連続面24より周方向の外側に配され、連続面24から軸部12側に突出するリブ25と、を有する。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
頭部と、
前記頭部から第1方向に延びる軸部と、を備え、
前記頭部は、座面を有する本体部と、前記本体部から周方向の外側に延びるフランジ部と、を備え、
前記頭部には、前記フランジ部を取り囲むように配される環状の樹脂部が設けられ、
前記樹脂部は、前記座面と面一かつ連続的に配される連続面と、前記連続面より前記周方向の外側に配され、前記連続面から前記軸部側に突出するリブと、を有する、ボルト。
【請求項2】
前記リブの少なくとも一部は、前記第1方向について前記フランジ部と重畳している、請求項1に記載のボルト。
【請求項3】
前記リブは、前記フランジ部より前記周方向の外側に配されている、請求項1に記載のボルト。
【請求項4】
前記樹脂部は、オレフィン系熱可塑性エラストマーから構成されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のボルト。
【請求項5】
前記本体部は、前記第1方向における前記軸部と反対側の端部に配される頂面を有し、
前記樹脂部は、前記頂面と面一かつ連続的に配される端面を有する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ボルトに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特開2010-133446号公報(下記特許文献1)に記載のボルトが知られている。特許文献1に記載のボルトは、座面を有する頭部と、頭部から拡径するフランジ部と、フランジ部に取り付けられる環状体と、を備えている。フランジ部には、座面の周囲に段差を介して押圧面が形成されている。環状体は弾性を有する樹脂材料である。環状体は、座面の周囲からフランジ部の先端まで押圧面を覆うように形成された環状部分と、フランジ部の先端を乗り越えて押圧面の反対側に配される表面側の外周を覆うように形成された取付部分と、を備える。環状部分の厚さは、押圧面と座面との間の段差よりも大きくなっており、環状部分は座面よりも突出している。このボルトを被締付材と締結することにより、環状体は押圧面により被締付材に締め付けられて圧縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010-133446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、上記の構成では、環状体の環状部分が座面の周囲からフランジ部の先端まで形成されているため、ボルトと被締付材とを締結する際、押圧面と被締付材との間で環状部分を潰すための荷重が大きくなりすぎる場合がある。これにより、座面と被締付材とを十分に密着させられず、軸力が低下してしまうことがありうる。
【0005】
本開示は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、樹脂部を有するボルトにおいて、樹脂部の潰し荷重を低減し、軸力の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のボルトは、頭部と、前記頭部から第1方向に延びる軸部と、を備え、前記頭部は、座面を有する本体部と、前記本体部から周方向の外側に延びるフランジ部と、を備え、前記頭部には、前記フランジ部を取り囲むように配される環状の樹脂部が設けられ、前記樹脂部は、前記座面と面一かつ連続的に配される連続面と、前記連続面より前記周方向の外側に配され、前記連続面から前記軸部側に突出するリブと、を有する、ボルトである。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、樹脂部を有するボルトにおいて、樹脂部の潰し荷重を低減し、軸力の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、実施形態1にかかるボルトの平面図である。
図2図2は、図1のA-A断面図である。
図3図3は、図2の拡大図であって、樹脂部の構成について示す図である。
図4図4は、ボルトの締結状態について示す拡大断面図であって、樹脂部の変形の一例を表した図である。
図5図5は、実施形態2にかかるボルトの拡大断面図であって、実施形態1の図3に対応する図である。
図6図6は、変形例1にかかるボルトの拡大断面図であって、実施形態1の図3に対応する図である。
図7図7は、変形例2にかかるボルトの拡大断面図であって、実施形態1の図3に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【0010】
<実施形態1>
本開示の実施形態1について、図1から図4を参照しつつ説明する。図2に示すように、本実施形態のボルト10は、頭部11と、頭部11から延びる軸部12と、樹脂部20と、を備えている。以下の説明では、X軸方向を、頭部11から軸部12が延びる方向である「第1方向」の一例として定義する。X軸方向における一方側(図2の図示上方)はX1側とされ、X軸方向における他方側(図2の図示下方)はX2側とされている。軸部12は頭部11に対してX2側に配されている。また、「周方向」を、X軸方向に延びるボルト10の中心軸線CAに対する法線の方向として定義する。さらに、周方向において中心軸線CAから離間する方向を「周方向の外側」、周方向において中心軸線CAに近づく方向を「周方向の内側」として定義する。図面において、Y軸方向は「周方向」、Y1側は「周方向の外側」、Y2側は「周方向の内側」を示している。
【0011】
[軸部、頭部]
図2に示すように、軸部12は、その外周面に雄ねじ部12Aを備えている。軸部12は、図示しない固定部材の締結孔の内面に形成される雌ねじ部に螺合する。頭部11は、X軸方向に扁平な略円盤状をなしている。本実施形態のボルト10は低頭ボルトであって、頭部11のX軸方向における寸法(厚さ)はJIS規格に該当するボルトの頭部の厚さと比較して小さくなっている。図1及び図2に示すように、頭部11は、本体部13と、本体部13の外縁部から周方向の外側に拡径するフランジ部14と、を備えている。
【0012】
[本体部]
図2に示すように、本体部13は、X2側に配される座面13Aと、X1側に配される頂面13Bと、頂面13BからX2側に凹んで形成される係合溝13Cと、を有している。図4に示すように、座面13Aは、ボルト10が締結される被締結材30に圧着される面である。また、図3に示すように、本体部13は、座面13Aとフランジ部14とを接続する第1接続面13Dと、頂面13Bとフランジ部14とを接続する第2接続面13Eと、を有している。第1接続面13D及び第2接続面13Eは、X軸と交差する傾斜面となっている。
【0013】
[フランジ部]
図1に示すように、フランジ部14は、X軸方向視において環状をなしている。図3に示すように、フランジ部14は、本体部13と比較してX軸方向に扁平であり、本体部13のX軸方向における略中央位置に配されている。フランジ部14の厚さは、例えば本体部13の厚さの三分の一とすることができる。フランジ部14は、X2側に配される第1面14Aと、X1側に配される第2面14Bと、周方向の外側において第1面14Aと第2面14Bとを接続する外周面14Cと、を有している。第1面14Aは本体部13の第1接続面13Dと接続され、第2面14Bは本体部13の第2接続面13Eと接続されている。
【0014】
[樹脂部]
樹脂部20は、弾性を有する合成樹脂により構成されている。本実施形態にかかる樹脂部20は、オレフィン系熱可塑性エラストマー(以下、TPOという)により構成されている。図1に示すように、樹脂部20は、X軸方向視において環状をなしている。図2に示すように、樹脂部20は、ボルト10において、フランジ部14を取り囲むように配置されている。樹脂部20は、例えばインサート成形により頭部11と一体的に形成することができる。また、樹脂部20を単独で形成した後、頭部11に装着するように構成してもよい。
【0015】
図3に示すように、樹脂部20は、周方向に延びてフランジ部14のX2側に配される第1部分21と、周方向に延びてフランジ部14のX1側に配される第2部分22と、第1部分21と第2部分22とをX軸方向に接続する第3部分23と、を備えている。すなわち、第1部分21と第2部分22と第3部分23とは、フランジ部14が嵌入可能な溝を構成している。第1部分21は、第1接続面13D及び第1面14Aに密着している。第2部分22は、第2接続面13E及び第2面14Bに密着している。第3部分23は、外周面14Cに密着している。
【0016】
[連続面]
第1部分21は、座面13Aに面一かつ連続的に配される連続面24を有している。換言すると、連続面24は、第1部分21におけるX2側に配される外面であって、座面13AとX軸方向について同じ位置に配され、かつ周方向に座面13Aと連なっている。ここで、「面一」とは、2つの平行な面が段差なく滑らかに連なって配されている状態を意味しているが、本開示においては、面一である状態に加えて、実質的に面一と認識される状態も含まれるものとする。実質的に面一と認識される状態とは、例えば、製造公差や組付公差、熱膨張等の影響により、座面13Aと連続面24との間に微細な段差が現れた状態や、座面13Aと連続面24とが僅かに交差しており、厳密には平行配置になっていない状態のことである。
【0017】
[リブ]
第1部分21は、連続面24からX2側(X軸方向における軸部12側)に突出するリブ25を備えている。リブ25は座面13Aを包囲するように形成され、X軸方向視において環状をなしている。リブ25は連続面24の少なくとも一部よりも周方向の外側に配されている。換言すると、リブ25は座面13Aの周方向の外側の端部と離間して配され、リブ25と座面13Aの周方向の外側の端部との間には連続面24が配されている。本実施形態では、リブ25は、X軸方向についてフランジ部14と重畳して配される重畳部25Aを含んでいる。また、リブ25は第1部分21の周方向の外側の端部に至るまで幅広に形成されている。
【0018】
[端面]
第2部分22は、第2部分22におけるX1側(X軸方向における軸部12と反対側)の端部に配される端面26を有している。本実施形態では、端面26は、頂面13Bと面一かつ連続的に配されている。換言すると、端面26は、頂面13BとX軸方向について同じ位置に配され、かつ周方向に頂面13Bと連なっている。このような構成によれば、ボルト10を低頭とし、インサート成形により樹脂部20をボルト10と一体的に形成しやすい。第1部分21の厚さ(X軸方向における連続面24と第1面14Aとの距離)は、第2部分22の厚さ(X軸方向における端面26と第2面14Bとの距離)と略同一とされている。
【0019】
[ボルトの締結について]
ボルト10の構成は以上であって、次に、ボルト10の締結について説明する。図4に示すように、ボルト10は、被締結材30を被締結材30のX2側に配される図外の固定部材に固定する。被締結材30は例えば金属筐体であってもよい。固定部材は例えばナットであってもよい。被締結材30は、座面13Aに対向する対向面31と、軸部12が挿通される挿通孔32と、を有している。ボルト10を固定部材に螺合させていくと、対向面31にリブ25が接触する。すると、リブ25は対向面31に押圧されて、X1側及び周方向の外側へと変形しようとする。このとき、リブ25の重畳部25Aはフランジ部14によってX1側から押圧されるから、重畳部25Aは対向面31とフランジ部14とにより圧縮される。また、リブ25のうち重畳部25Aと異なる部分は、フランジ部14とX軸方向に重畳していないため、上方へと樹脂変形する。この結果、樹脂部20のX1側かつ周方向の外側の端部は端面26よりもやや上方に盛り上がる傾向を示す。座面13A及び連続面24が対向面31に圧着された状態で、ボルト10の固定部材に対する締結が完了する。
【0020】
ボルト10が締結された状態では、リブ25は被締結材30の対向面31に密着しており、ボルト10の締結部分を液密にシールしている。換言すると、リブ25が対向面31に密着することで、水等の液体が外部からボルト10と被締結材30との間を通過し、挿通孔32へと浸入することは不可能となっている。したがって、本実施形態のボルト10は止水用ボルトとして用いることができる。ボルト10は、例えば車両用の高圧バッテリが内部に収容される金属筐体等に使用することができる。
【0021】
本実施形態では、樹脂部20はリブ25よりも周方向の内側に連続面24を有している。このため、周方向において座面13Aのすぐ外側からリブ25が形成されている場合と比較して、リブ25を潰すための荷重が小さく、座面13Aを対向面31に圧着させやすい。したがって、樹脂部20を設けたことに伴うボルト10の軸力低下を抑制することができる。
【0022】
また、本実施形態では、重畳部25Aがフランジ部14によって対向面31に向かって押圧されるから、重畳部25Aを対向面31に強く密着させることができる。このため、リブ25により、ボルト10の締結部のシール性を向上させることができる。
【0023】
発明者らがボルト10の止水性能及び軸力に関する試験を行ったところ、良好な結果が得られた。止水性能については、IPX7規格を満たす結果が得られた。
【0024】
[実施形態1の作用効果]
実施形態1によれば、以下の作用、効果を奏する。
実施形態1にかかるボルト10は、頭部11と、頭部11から第1方向に延びる軸部12と、を備え、頭部11は、座面13Aを有する本体部13と、本体部13から周方向の外側に延びるフランジ部14と、を備え、頭部11には、フランジ部14を取り囲むように配される環状の樹脂部20が設けられ、樹脂部20は、座面13Aと面一かつ連続的に配される連続面24と、連続面24より周方向の外側に配され、連続面24から軸部12側に突出するリブ25と、を有する。
【0025】
このような構成によると、リブ25は連続面24より周方向の外側に配されているから、リブ25が座面13A近傍まで形成される場合と比較して、ボルト10を被締結材30に締結する際に座面13Aと被締結材30とを密着させやすい。
【0026】
実施形態1にかかるボルト10において、リブ25の少なくとも一部は、第1方向についてフランジ部14と重畳している。
【0027】
このような構成によると、リブ25の少なくとも一部が第1方向についてフランジ部14と重畳しているから、ボルト10を被締結材30に締結する際にリブ25を被締結材30に密着させやすい。
【0028】
実施形態1にかかるボルト10において、樹脂部20は、オレフィン系熱可塑性エラストマーから構成されている。
【0029】
このような構成によると、オレフィン系熱可塑性エラストマーは樹脂材料の中でも比較的柔軟であるから、リブ25の潰し荷重を小さくすることができる。
【0030】
実施形態1にかかるボルト10において、本体部13は、第1方向における軸部12と反対側の端部に配される頂面13Bを有し、樹脂部20は、頂面13Bと面一かつ連続的に配される端面26を有する。
【0031】
このような構成によると、樹脂部20は本体部13の頂面13Bと面一かつ連続的に配される端面26を有するから、インサート成形によりボルト10を形成しやすい。また、ボルト10を低頭にしやすい。
【0032】
<実施形態2>
本開示の実施形態2について、図5を参照しつつ説明する。実施形態2にかかるボルト110は、樹脂部120のリブ125の形状を除いて、実施形態1にかかるボルト10と同様に構成されている。実施形態1と同様の構成については、実施形態1と同じ符号を付し、説明を省略する場合がある。また、実施形態1と同様の作用効果については、説明を省略する。
【0033】
本実施形態の樹脂部120では、リブ125はフランジ部14と比べて周方向の外側に配されている。換言すると、リブ125は、X軸方向についてフランジ部14と重畳する部分を有していない。リブ125は樹脂部120の第1部分21における周方向の外側の端部に配されている。リブ125が被締結材30の対向面31に押圧される際、リブ125の上方にフランジ部14が配されていないため、リブ125の上方への樹脂流動が許容されるようになっている。実施形態2のボルト110の止水性能についても、実施形態1のボルト10と同様に、IPX7規格を満たす結果が得られた。
【0034】
[実施形態2の作用効果]
実施形態2によれば、以下の作用、効果を奏する。
実施形態2にかかるボルト110において、リブ125は、フランジ部14より周方向の外側に配されている。
【0035】
このような構成によると、リブ125がフランジ部14より周方向の外側に配されているから、リブ125が第1方向に樹脂流動することができる。したがって、リブ125の潰し荷重を小さくすることができる。
【0036】
<他の実施形態>
(1)上記実施形態1,2では、リブ25,125は第1部分21の周方向の外側の端部を含んで形成されていたが、図6に示す変形例1にかかるボルト210の樹脂部220のように、リブ225は第1部分21の周方向の外側の端部を含んでいない態様であってもよい。すなわち、リブ225の周方向の外側には、例えば連続面24と略同一平面上に配される延長面224Aが設けられていてもよい。また、リブ225の全体がフランジ部14とX軸方向に重畳する重畳部225Aであってもよい。
(2)上記実施形態1,2では、リブ25,125は1条形成されていたが、図7に示す変形例2にかかるボルト310の樹脂部320のように、周方向に離間して配される2条のリブ325が形成されていてもよい。また、3条以上のリブが設けられてもよい。
(3)上記実施形態1,2では、頂面13Bと端面26は面一かつ連続的に配されていたが、頂面と端面とは不連続に配されていてもよい。例えば、端面は頂面よりも第1方向について軸部側に配されていてもよい。
【符号の説明】
【0037】
10,110,210,310:ボルト 11:頭部 12:軸部 12A:雄ねじ部 13:本体部 13A:座面 13B:頂面 13C:係合溝 13D:第1接続面 13E:第2接続面 14:フランジ部 14A:第1面 14B:第2面 14C:外周面 20,120,220,320:樹脂部 21:第1部分 22:第2部分 23:第3部分 24:連続面 224A:延長面 25,125,225,325:リブ 25A,225A:重畳部 26:端面 30:被締結材 31:対向面 32:挿通孔 CA:中心軸線
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7