特許 7518059 インサートナット付樹脂部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】インサートナット付樹脂部品

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/42 20060101AFI20240709BHJP

   F16B 37/04 20060101ALI20240709BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20240709BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

B29C33/42

F16B37/04 M

F16B37/04 B

B29C33/12

B29C45/14

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021215044

(22)【出願日】2021-12-28

(65)【公開番号】P2023098339

(43)【公開日】2023-07-10

【審査請求日】2023-09-05

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】渡部 哲也

【審査官】羽鳥 公一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００９／００８１３９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１９８１８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－０１２６８０８（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７３２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２１６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６９３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４５８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２０１３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５３６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１１３８２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

Ｂ２９Ｃ ３９／２６－３９／３６

Ｂ２９Ｃ ４１／３８－４１／４４

Ｂ２９Ｃ ４３／３６－４３／４２

Ｂ２９Ｃ ４３／５０

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｂ２９Ｃ ４９／４８－４９／５６

Ｂ２９Ｃ ４９／７０

Ｂ２９Ｃ ５１／３０－５１／４０

Ｂ２９Ｃ ５１／４４

Ｆ１６Ｂ １７／００－１９／１４

Ｆ１６Ｂ ２３／００－４３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インサートナットと、
前記インサートナットを保持する樹脂製の保持部と、
を備え、
前記保持部は、
本体と、
前記本体から突出すると共に、前記インサートナットが埋め込まれた筒状の埋込部と、
前記埋込部と前記本体とに跨って設けられた板状の少なくとも１つのリブと、
を有し、
前記インサートナットは、前記インサートナットの前記埋込部に対する回転を規制する規制部を有し、
前記少なくとも１つのリブは、
前記埋込部の外周面において前記埋込部の軸方向に沿って延伸する第１端部と、
前記本体のうち前記埋込部が突出した表面において前記第１端部から前記埋込部の径方向外側に向かって延伸する第２端部と、
を有し、
前記インサートナットの軸方向から視て、前記第２端部の延伸方向は、前記第１端部における前記インサートナットの径方向に対し、前記インサートナットにボルトを締め付ける側に傾斜する、インサートナット付樹脂部品。

【請求項2】

請求項１に記載のインサートナット付樹脂部品であって、
前記インサートナットは、前記インサートナットの径方向と直交する平坦な複数の外側面を有し、
前記保持部は、前記少なくとも１つのリブとして、前記複数の外側面それぞれの外側に配置された複数のリブを有し、
前記複数のリブそれぞれの前記第１端部は、前記インサートナットの径方向において、前記複数の外側面の幅方向中央部と重なる、インサートナット付樹脂部品。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のインサートナット付樹脂部品であって、
前記インサートナットの軸方向から視た前記埋込部の外形は、円形である、インサートナット付樹脂部品。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインサートナット付樹脂部品であって、
前記インサートナットは、ネジ溝が設けられた螺合部を有し、
前記少なくとも１つのリブは、前記インサートナットの径方向において前記螺合部と重なる、インサートナット付樹脂部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インサートナット付樹脂部品に関する。

【背景技術】

【0002】

筒状の樹脂成型品にインサートナットを埋め込んだ構造が公知である（特許文献１参照）。この構造では、インサートナットが挿入されたホルダに設けられた凸部によって、ボルトの締め付け時におけるインサートナットの樹脂成型品に対する回転を規制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－２１７７０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の構造では、インサートナットへのボルトの締め付け時に、樹脂成型品において凸部が接触する部位が大きく変形する。この変形によってインサートナットの回転が規制されなくなることで、インサートナットが空転し、ボルト締結に必要なトルクが得られないおそれがある。

【0005】

本開示の一局面は、インサートナットの空転を抑制できるインサートナット付樹脂部品を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、インサートナットと、インサートナットを保持する樹脂製の保持部と、を備えるインサートナット付樹脂部品である。保持部は、本体と、本体から突出すると共に、インサートナットが埋め込まれた筒状の埋込部と、埋込部と本体とに跨って設けられた板状の少なくとも１つのリブと、を有する。インサートナットは、インサートナットの埋込部に対する回転を規制する規制部を有する。

【0007】

少なくとも１つのリブは、埋込部の外周面において埋込部の軸方向に沿って延伸する第１端部と、本体のうち埋込部が突出した表面において第１端部から埋込部の径方向外側に向かって延伸する第２端部と、を有する。インサートナットの軸方向から視て、第２端部の延伸方向は、第１端部におけるインサートナットの径方向に対し、インサートナットにボルトを締め付ける側に傾斜する。

【0008】

このような構成によれば、埋込部と本体とを連結するリブによって、埋込部の剛性が向上する。また、リブの第２端部がインサートナットの径方向に対し、ボルトを締め付ける側に傾斜していることで、ボルト締め付け時における埋込部の変形を抑制できる。その結果、インサートナットの空転を抑制できる。

【0009】

本開示の一態様では、インサートナットは、インサートナットの径方向と直交する平坦な複数の外側面を有する。保持部は、少なくとも１つのリブとして、複数の外側面それぞれの外側に配置された複数のリブを有する。複数のリブそれぞれの第１端部は、インサートナットの径方向において、複数の外側面の幅方向中央部と重なってもよい。このような構成によれば、ボルト締め付け時に応力が発生しやすい外側面の幅中央部の近傍に第１端部が存在するため、ボルト締め付け時における埋込部の変形の抑制効果が促進される。

【0010】

本開示の一態様では、インサートナットの軸方向から視た埋込部の外形は、円形であってもよい。このような構成によれば、埋込部の成型が容易となる。

【0011】

本開示の一態様では、インサートナットは、ネジ溝が設けられた螺合部を有してもよい。少なくとも１つのリブは、インサートナットの径方向において螺合部と重なってもよい。このような構成によれば、ボルト締め付け時に応力が発生しやすい螺合部の外側にリブが配置されるため、ボルト締め付け時における埋込部の変形の抑制効果が促進される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態におけるインサートナット付樹脂部品の使用状態を示す模式的な断面図である。

【図2】図２Ａは、図１のインサートナット付樹脂部品の模式的な斜視図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ線での模式的な切断部端面図である。

【図3】図３は、図１のインサートナット付樹脂部品の模式的な平面図である。

【図4】図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄは、図３とは異なる実施形態におけるインサートナット付樹脂部品の模式的な平面図である。

【図5】図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、図２Ａとは異なる実施形態におけるインサートナット付樹脂部品の模式的な斜視図である。

【図6】図６は、図２Ａとは異なる実施形態におけるインサートナット付樹脂部品の模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示すインサートナット付樹脂部品１は、インサートナット２と、保持部３とを備える。

【0014】

インサートナット付樹脂部品１は、ボルト１１をインサートナット２に締め付けることで、締結用部品を保持部３に対し締結する。図１では、締結用部品の一例として、板状のブラケット１４がブッシュ１３を介して保持部３に取り付けられている。ブラケット１４は、ブッシュ１３に厚み方向に挟持されている。ブッシュ１３は、カラー１２と共に、ボルト１１によってインサートナット２に締結されている。

【0015】

＜インサートナット＞
インサートナット２は、金属で構成されている。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、インサートナット２は、螺合部２１と、脚部２２とを有する。

【0016】

螺合部２１は、ボルト１１が螺合するネジ溝が設けられた中空部を有する。螺合部２１は、保持部３の埋込部３２に軸方向に圧入されている。螺合部２１の外周面は、埋込部３２の内周面に接触している。

【0017】

螺合部２１は、軸方向から視て、四角形状の外形を有する。そのため、螺合部２１は、第１角部２１１と、第２角部２１２と、第３角部２１３と、第４角部２１４とを有する。４つの角部２１１，２１２，２１３，２１４は、それぞれ、インサートナット２の埋込部３２に対する回転を規制する規制部である。

【0018】

脚部２２は、インサートナット２の軸方向において螺合部２１に連結されている。脚部２２は、螺合部２１を貫通したボルト１１の先端部が挿入される中空部を有する。脚部２２の外周面は、埋込部３２の内周面に接触している。

【0019】

＜保持部＞
保持部３は、インサートナット２を保持する樹脂製の部材である。保持部３は、本体３１と、埋込部３２と、第１リブ３３と、第２リブ３４と、第３リブ３５と、第４リブ３６とを有する。

【0020】

＜本体＞
本体３１は、埋込部３２が突出する土台を構成する部位である。本実施形態では、本体３１は板状の部材であるが、本体３１は板状に限定されない。本体３１は、樹脂で成型された機能部品の一部であってもよい。

【0021】

本実施形態では、インサートナット２は本体３１には到達していない。ただし、インサートナット２の端部は、本体３１の内部に配置されてもよいし、本体３１を貫通してもよい。

【0022】

＜埋込部＞
埋込部３２は、本体３１から突出すると共に、インサートナット２が埋め込まれた筒状の部位である。

【0023】

インサートナット２の軸方向から視た埋込部３２の外形は、円形である。つまり、埋込部３２は円筒形である。埋込部３２の中空部は、インサートナット２の外形に合わせた四角柱形状である。

【0024】

埋込部３２の中心軸とインサートナット２の中心軸とは一致している。埋込部３２の本体３１からの突出方向（つまり図２Ｂにおける上方向）は、インサートナット２へのボルト１１の挿入方向（つまり図２Ｂにおける下方向）とは反対方向である。

【0025】

本実施形態では、埋込部３２は、本体３１のうち、ボルト１１が挿入される側（つまり締結用部品が取り付けられる側）の第１表面３１Ａに設けられている。また、埋込部３２は、第１表面３１Ａとは反対側の第２表面３１Ｂからは突出していない。

【0026】

＜リブ＞
第１リブ３３、第２リブ３４、第３リブ３５、及び第４リブ３６は、それぞれ埋込部３２と本体３１とに跨って設けられた板状の部位である。

【0027】

第１リブ３３、第２リブ３４、第３リブ３５、及び第４リブ３６は、それぞれ、インサートナット２の径方向において、少なくとも一部がインサートナット２の螺合部２１と重なっている。つまり、インサートナット２の螺合部２１は、インサートナット２の軸方向において、第１リブ３３、第２リブ３４、第３リブ３５、及び第４リブ３６と同じ位置に配置されている。

【0028】

第１リブ３３の厚み方向は、インサートナット２の軸方向と直交する。つまり、第１リブ３３の板面は、インサートナット２の軸方向と平行である。第１リブ３３の平面形状（つまり厚み方向から視た形状）は、台形状である。

【0029】

第１リブ３３は、第１端部３３Ａと、第２端部３３Ｂと、第３端部３３Ｃと、第４端部３３Ｄとを有する。第１端部３３Ａ、第２端部３３Ｂ、第３端部３３Ｃ、及び第４端部３３Ｄは、それぞれ第１リブ３３の端面で構成されている。

【0030】

第１端部３３Ａは、第１リブ３３における埋込部３２の外周面との接続部である。第１端部３３Ａは、埋込部３２の外周面において埋込部３２の軸方向に沿って延伸している。第１端部３３Ａは、本体３１のうち埋込部３２が突出した第１表面３１Ａから、埋込部３２の突出端まで延伸している。第１端部３３Ａは、台形において上底及び下底に直交する（つまり高さ方向と平行な）脚に相当する部位を構成している。

【0031】

第２端部３３Ｂは、第１リブ３３における本体３１との接続部である。第２端部３３Ｂは、本体３１の第１表面３１Ａにおいて、第１端部３３Ａ（つまり埋込部３２の外周面）から埋込部３２の径方向外側に向かって延伸している。第２端部３３Ｂは、本体３１の第１表面３１Ａ上で第１端部３３Ａに接続されている。第２端部３３Ｂは、台形において下底に相当する部位を構成している。

【0032】

第３端部３３Ｃは、第２端部３３Ｂとインサートナット２の軸方向に離れた位置において、第２端部３３Ｂと平行に延伸している。第３端部３３Ｃは、第２端部３３Ｂよりも短い。第３端部３３Ｃは、埋込部３２の突出端で第１端部３３Ａに接続されている。第３端部３３Ｃは、台形において上底に相当する部位を構成している。

【0033】

第４端部３３Ｄは、第１端部３３Ａとは反対側において、第２端部３３Ｂと第３端部３３Ｃとを連結している。第４端部３３Ｄは、第１端部３３Ａと対向している。第４端部３３Ｄは、台形において高さ方向に対し傾斜した脚に相当する部位を構成している。

【0034】

図３に示すように、インサートナット２は、インサートナット２の径方向と直交する平坦な第１外側面２２１、第２外側面２２２、第３外側面２２３、及び第４外側面２２４を有する。これらの外側面２２１，２２２，２２３，２２４は、インサートナット２の螺合部２１の外周面を構成している。

【0035】

第１リブ３３の第１端部３３Ａは、インサートナット２の径方向において、第１外側面２２１の幅方向中央部と重なっている。つまり、第１リブ３３は、第１外側面２２１のインサートナット２の径方向外側に配置されている。

【0036】

ここで、「外側面の幅方向中央部」とは、インサートナット２の周方向における外側面の両端部（つまり、第１外側面２２１の場合は第１角部２１１及び第２角部２１２）よりも、幅方向中心線Ｐに近い領域を意味する。幅方向中心線Ｐは、インサートナット２の中心軸Ｏを含みつつ外側面に直交する仮想平面Ｓと、外側面との交線である。

【0037】

インサートナット２の軸方向から視て、第１リブ３３の第２端部３３Ｂの延伸方向Ｅ（つまり長手方向）は、第１端部３３Ａ（つまり第２端部３３Ｂの起点）におけるインサートナット２の径方向（つまり、インサートナット２の中心軸から第１端部３３Ａに向かう方向）に対し、インサートナット２にボルト１１を締め付ける側（つまり、ボルト１１の締結時回転方向Ｄ）に傾斜している。

【0038】

つまり、第１リブ３３は、第１端部３３Ａからインサートナット２の径方向に沿って延伸するリブの先端部を、第１端部３３Ａを中心軸として、締結時回転方向Ｄに回転させたものである。

【0039】

なお、図３において、第１端部３３Ａにおけるインサートナット２の径方向は、仮想平面Ｓと平行であり、第１外側面２２１と直交する。

【0040】

図３の実施形態では、第２端部３３Ｂのインサートナット２の径方向に対する傾斜角度θは、略４５°である。第２端部３３Ｂの長さは、埋込部３２の外半径と略同じである。また、第２端部３３Ｂの幅（つまり第１リブ３３の厚み）は、第２端部３３Ｂの長さよりも小さい。

【0041】

第２リブ３４、第３リブ３５、及び第４リブ３６は、第１リブ３３と同様の形状を有する。つまり、第２リブ３４、第３リブ３５、及び第４リブ３６は、それぞれ、第１リブ３３と同様の第１端部３３Ａ、第２端部３３Ｂ、第３端部３３Ｃ及び第４端部３３Ｄを有する。

【0042】

第１リブ３３、第２リブ３４、第３リブ３５及び第４リブ３６は、それぞれ、第１外側面２２１、第２外側面２２２、第３外側面２２３及び第４外側面２２４の外側に配置されており、インサートナット２の径方向において等間隔で配置されている。

【0043】

第２リブ３４は、第１リブ３３に対し、締結時回転方向Ｄに沿って９０°ずれた位置に配置されている。第２リブ３４の第１端部３３Ａは、インサートナット２の径方向において、第２外側面２２２の幅方向中央部と重なっている。また、インサートナット２の軸方向から視て、第２リブ３４の第２端部３３Ｂの延伸方向は、第１端部３３Ａにおけるインサートナット２の径方向に対し、締結時回転方向Ｄに傾斜している。

【0044】

第３リブ３５は、第２リブ３４に対し、締結時回転方向Ｄに沿って９０°ずれた位置に配置されている。第３リブ３５の第１端部３３Ａは、インサートナット２の径方向において、第３外側面２２３の幅方向中央部と重なっている。また、インサートナット２の軸方向から視て、第３リブ３５の第２端部３３Ｂの延伸方向は、第１端部３３Ａにおけるインサートナット２の径方向に対し、締結時回転方向Ｄに傾斜している。

【0045】

第４リブ３６は、第３リブ３５に対し、締結時回転方向Ｄに沿って９０°ずれた位置に配置されている。第４リブ３６の第１端部３３Ａは、インサートナット２の径方向において、第４外側面２２４の幅方向中央部と重なっている。また、インサートナット２の軸方向から視て、第４リブ３６の第２端部３３Ｂの延伸方向は、第１端部３３Ａにおけるインサートナット２の径方向に対し、締結時回転方向Ｄに傾斜している。

【0046】

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、各リブの第２端部３３Ｂのインサートナット２の径方向に対する傾斜角度は、任意に設定可能である。図４Ａの例では、各リブの第２端部３３Ｂのインサートナット２の径方向に対する傾斜角度は、４５°よりも小さい。図４Ｂの例では、各リブの第２端部３３Ｂのインサートナット２の径方向に対する傾斜角度は、４５°よりも大きい。

【0047】

また、図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、各リブの第２端部３３Ｂの長さも、任意に設定可能である。図４Ｃ及び図４Ｄの例では、各リブの第２端部３３Ｂの長さは、埋込部３２の外半径よりも小さい。

【0048】

［１－２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）埋込部３２と本体３１とを連結するリブ３３，３４，３５，３６によって、埋込部３２の剛性が向上する。また、リブ３３，３４，３５，３６の第２端部３３Ｂがインサートナット２の径方向に対し、ボルト１１を締め付ける側に傾斜していることで、ボルト締め付け時における埋込部３２の変形を抑制できる。その結果、インサートナット２の空転を抑制できる。

【0049】

（１ｂ）第１端部３３Ａがインサートナット２の径方向において、外側面２２１，２２２，２２３，２２４の幅方向中央部と重なることで、ボルト締め付け時に応力が発生しやすい外側面２２１，２２２，２２３，２２４の幅中央部の近傍に第１端部３３Ａが存在する。その結果、ボルト締め付け時における埋込部３２の変形の抑制効果が促進される。

【0050】

（１ｃ）インサートナット２の軸方向から視た埋込部３２の外形が円形であることで、埋込部３２の成型が容易となる。

【0051】

（１ｄ）ボルト締め付け時に応力が発生しやすい螺合部２１の外側にリブ３３，３４，３５，３６が配置されるため、ボルト締め付け時における埋込部３２の変形の抑制効果が促進される。

【0052】

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0053】

（２ａ）上記実施形態のインサートナット付樹脂部品において、図５Ａに示すように、埋込部３２は、本体３１を貫通していてもよい。つまり、埋込部３２は、本体３１の第１表面３１Ａ及び第２表面３１Ｂの双方から突出していてもよい。この実施形態では、インサートナット２は、埋込部３２と共に本体３１を貫通している。

【0054】

このように埋込部３２が本体３１を貫通する場合、図５Ｂに示すように、埋込部３２の本体３１を挟んだ両側にリブが設けられてもよい。つまり、保持部３は、ボルト１１が挿入される側の第１表面３１Ａに配置されたリブ３３，３４，３５，３６に加えて、第１表面３１Ａとは反対側の第２表面３１Ｂに配置された追加リブ３７を有してもよい。追加リブ３７は、リブ３３，３４，３５，３６と同等の形状を有する。

【0055】

また、埋込部３２が本体３１を貫通する場合、図５Ｃに示すように、第２表面３１Ｂに追加リブ３７が配置されると共に、ボルト１１が挿入される側の第１表面３１Ａにはリブが設けられなくてもよい。

【0056】

（２ｂ）上記実施形態のインサートナット付樹脂部品において、図６に示すように、埋込部３２は、本体３１のうち、ボルト１１が挿入される側（つまり締結用部品が取り付けられる側）の第１表面３１Ａとは反対側の第２表面３１Ｂのみから突出してもよい。

【0057】

この実施形態では、インサートナット２は、本体３１に設けられた、埋込部３２の中空部と連通する開口に挿入される。また、リブ３３，３４，３５，３６は、第２表面３１Ｂ上に配置される。

【0058】

（２ｃ）上記実施形態のインサートナット付樹脂部品において、インサートナットの軸方向から視た外形は、必ずしも多角形状でなくてもよい。例えば、インサートナットの軸方向から視た外形は、円形であってもよい。この場合、インサートナットの回転を規制する規制部として、例えばインサートナットの外周面から突出する凸部が設けられる。

【0059】

（２ｄ）上記実施形態のインサートナット付樹脂部品において、インサートナットの軸方向から視た埋込部の外形は、必ずしも円形でなくてもよい。例えば、インサートナットの軸方向から視た埋込部の外形は、多角形状であってもよい。

【0060】

（２ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0061】

１…インサートナット付樹脂部品、２…インサートナット、３…保持部、
１１…ボルト、１２…カラー、１３…ブッシュ、１４…ブラケット、２１…螺合部、
２２…脚部、３１…本体、３１Ａ…第１表面、３１Ｂ…第２表面、３２…埋込部、
３３…第１リブ、３３Ａ…第１端部、３３Ｂ…第２端部、３３Ｃ…第３端部、
３３Ｄ…第４端部、３４…第２リブ、３５…第３リブ、３６…第４リブ、
３７…追加リブ、２１１…第１角部、２１２…第２角部、２１３…第３角部、
２１４…第４角部、２２１…第１外側面、２２２…第２外側面、２２３…第３外側面、
２２４…第４外側面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】