具体实施方式

以下，根据图示的实施方式详细说明本发明。

该实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、它们的相对配置等，是根据应用发明的装置结构、各种条件进行适当变更，目的不在于将该发明的范围限于以下实施方式。

首先，参照图1的(A)和图2说明本发明的实施方式的螺纹紧固件的整体结构。图1的(A)为对本实施方式的螺纹紧固件的垫圈部分进行剖面而示出的一部分剖面主视图，图2的(A)至图2的(C)为表示螺纹紧固件的外观的图。在以下说明中，主要参照图1(A)，根据需要参照图2进行说明。

该螺纹紧固件1为将具有头部2和形成了螺纹部13的轴部4的螺栓10、和嵌合于轴部4的附带密封部件40的垫圈20铆接固定一体组装的结构。

头部2具有顶部侧的长方形等四边形的大径部2a、和轴部4侧的圆柱状的小径部2b(参照图2的(A)、图2的(B))，小径部2b的直径比大径部2a的相对的两边之间的间隔小。小径部2b的轴部4侧的端面为头部座面2c，与插入轴部4的垫圈20相接。

轴部4由从头部2侧朝向螺纹前端且安装有垫圈20的嵌合轴部11、无螺纹的颈下部12、形成了螺纹的螺纹部13、以及从螺纹部13的前端进而延伸至螺纹前端侧的无螺纹的小径的引导部14构成。嵌合轴部11的直径为螺纹成型前直径，颈下部12的直径为螺纹部13的谷径以上，引导部14为与要求尺寸对应的直径。

轴部4在颈下部12与嵌合轴部11的边界部设置有与垫圈20的整个开口部周缘在止水状态下接触的环状的铆接部30，垫圈20被固定在该铆接部30与头部座面2c之间而不能沿轴向移动。

图1的(C)放大示出该铆接部30。

铆接部30是颈下部12的与嵌合轴部11的边界部相对于中心轴线N向垂直方向外侧以剖面牙形伸出的结构，伸出的外径侧的前端部30a以圆环状覆盖垫圈20的金属的座面21。

另一方面，铆接部30与垫圈20的开口部周缘22的接触面是从铆接部30的最大直径处的前端部30a向径向中心侧逐渐向头部2侧倾斜的倾斜面31。垫圈20的开口部周缘22的形状也是模仿铆接部30的倾斜面31的倾斜面。该铆接部30的倾斜面31与开口部周缘22的形状并不限于图示的圆锥面状，可以为由铆接加工时施加于接触面间的力和各部件的塑性形变所产生的各种形状，但基本上咬成为楔形，并在止水状态进行接触。

由于本实施方式1的螺纹部3是通过滚轧成型，因此铆接部30也在滚轧时成型。即，当颈下部12滚轧时，通过向径向内侧压缩图1的(C)中点划线所示的素材部分15，使金属材料的一部分发生变形以使铆接部30成型，所以开口部周缘角部被压碎，铆接部30的倾斜面31咬成楔形，外径侧的前端部30a以圆环状粘附在垫圈20的座面21的开口部周缘22。铆接部30与位于颈下部12与垫圈20的座面21的接缝处的颈下部32相对应。颈下部32为锥形或复合R形等。

接下来，参照图1的(A)、图1的(B)对垫圈20进行说明。

垫圈20为金属制，设置有以整个包围垫圈20的座面21的方式配置的具有弹性的环状密封部件40。垫圈20设置有安装有该密封部件40的环状的凹部24。

凹部24具有与座面21平行的底面24a、和在底面24a与座面21之间的阶梯部24b，在底面24a与密封部件40的端面密接的状态下安装，并且在阶梯部24b与密封部件40的内周面接触的状态下安装。圆环状的密封部件40在后述紧固时通过与被紧固部件的接触压而发生压缩变形，并且由密封部件40包围的垫圈20的座面21落座于被紧固部件，因此能够可靠地确保轴力。

此外，由于密封部件40安装在设置于垫圈20的外端部的凹部24，因此能够增大垫圈20的座面21的面积，此外，即使被紧固部件的孔径为不规则形状、圆形、比一般孔径大时，也可以容易地设计以确保轴力受压面积。

接下来，主要参照图1的(B)，辅助参照图2的(C)的一部分详细说明密封部件40。

如图1的(B)、图2的(C)所示，在密封部件40上以同心圆状设置有多个环状凸部，在该实施方式中，设置有2个环状凸部41a～41b。在以下说明中，从外径侧向内径侧分别区分为第1环状凸部41a、第2环状凸部41b并进行说明。另外，针对环状凸部的数量，以2个作为示例进行说明，但并不限于此，可以是1个，也可以是3个以上。

在第1环状凸部41a、第2环状凸部41b的任一个中，其突出端部以垫圈20的座面21为基准，仅以高于座面21的规定高度向轴部4的前端侧突出。该突出高度以位于最外侧的第1环状凸部41a的高度t1为最高，第2环状凸部41b的突出高度t2的顺序逐渐降低。在图中，夸张示出各突出高度。

该突出高度被配置在为一条直线的连接第1环状凸部41a的顶部、第2环状凸部41b的顶部的线L上，将该线L相对于轴直角方向的角度θ设定为大致0～3°左右。0～3°为一个标准，也可以是3°以上。由于角度θ是通过第1环状凸部41a和第2环状凸部41b的突出高度t1、t2与各顶部间的径向间隔(间距)确定的，因此，若各顶部间的间隔变小其就变大，顶部间的间隔变大其就变小。具体地，假定径向的间隔为0.5～3mm左右，突出高度为0.2mm左右。径向间隔、突出高度的数值作为一个示例，并不限于这些数值。突出高度是通过密封部件40的材质、弹性特性、表面状态、润湿性等确定的，并且根据径向的间隔和突出高度设定角度θ。

此外，在第1环状凸部41a与第2环状凸部41b之间设置环状的第1谷底部43a，该第1谷底部43a位于比垫圈20的座面21凹陷规定量的位置。

在密封部件40的与座面21相邻的内径端部设置有缺口部40a。缺口部40a为比垫圈20的座面21更凹陷的环状的槽形，具有比座面21低的环状的槽底部40a1、内周侧倾斜面40a2、以及外周侧倾斜面40a3。内周侧倾斜面40a2以从槽底部40a1向轴部的前端侧逐渐向内侧位移的方式倾斜而延伸至座面21的外径端21a，外周侧倾斜面40a3以向轴部4的前端逐渐向外侧打开的方式倾斜并延伸至第2环状凸部41b的顶部。

缺口部40a并不限于上述槽形，也可以是例如，如图1的(D)所示，通过将角部切成直线状(圆锥面状)的倒角部40a5而构成。该倒角部40a5的内径端位于与垫圈20的座面21相同的高度，也可以比座面21低。这些缺口部40a的结构是示例，并不限于这些形状，可以选择将密封部件40的内径端部的壁切出规定宽度的各种形状。

另一方面，在密封部件40的外周上，全周都设置有在无负荷状态下以比垫圈20的外径端更大的直径伸出的伸出部40b。伸出部40b是比粘结于垫圈20的凹部24的密封部件40的粘结部40b3的外径端40b2更向外侧伸出的部分。在该实施方式中，第1环状凸部41a的一部分向外侧伸出，第1环状凸部41a的顶部41a1是跨越垫圈20的外径线M并从其内侧延伸至外侧的宽幅的结构。此外，伸出部40b的顶部的相反侧的背面40b1是向朝螺纹前端方向逐渐扩径的方向倾斜的倾斜面。另外，背面40b1的倾斜形状并不限于如图所示的直线形状，也可以是曲线倾斜的结构。

在图示的方式中，伸出部40b的最大直径大于垫圈20的外径，但也可以小于垫圈20的外径。

密封部件40通过射出成型与垫圈20一体成型，所以在垫圈20的凹部24沿周向设置有多个在轴向上贯通的固定孔23，密封部件40的背面形成有与该固定孔23嵌合的密封剂流入部(嵌合部)42。该密封剂流入部42为沿轴向直线延伸的圆柱状，并与固定孔23嵌合。

作为该密封剂流入部42的防脱结构，如图2的(B)、图2的(D)所示，设置有将固定孔23连接至垫圈20的头部侧端面25的环状槽323a，通过流入并在环状槽323a中固化的流道部342a构成防脱部。上述流道部342a的槽宽最小直径位于头部2的最大直径部、在图示的例子中比大径部2a的角部的外接圆C1更靠外侧。根据这种方式，能够避开头部2并通过模具的表面密封流道部342a，容易成型。

根据这种方式，密封部件40由流道部342a保持，在保管时、搬运时、操作时等，即使在外周部与其他零件等发生干涉的情况下，也能防止密封部件40从垫圈20剥离。

另外，暴露于垫圈20的头部侧端面25的密封剂流入部42和流道部342a的露出面与头部侧端面25是同一面。密封剂流入部42和流道部342a优选不从垫圈20的头部侧端面25突出，换言之，包括与头部侧端面25相同的面，并且比头部侧端面25凹陷更多。

另外，密封部件40不需要特别地射出成型，也可以是单独成型再组装的结构。

作为密封部件40的材料，可以使用各种树脂和各种橡胶材料，但如果具有防水性，则进一步提高止水效果。

关于密封部件40的防水性，例如，如果使用接触角为90°以上，更优选为100°以上的防水性材料(依照JISR3257“基板玻璃表面的亲水性试验方法”)，由于老化使密封部件40的接触面压力下降，进而，斥力变为零，通过防水性而具有止水功能。特别地，优选，对接触对象材料的表面进行防水处理。

接下来，参照图3说明本实施方式的螺纹紧固件的紧固操作。

如图3的(A)所示，螺纹紧固件1的头部2由例如设置在作为车身的内部零件或外部零件的树脂面板等安装板300的螺栓安装部301保持，轴部4保持与安装板300成直角突出的状态。

螺栓安装部301具有与安装板300隔开规定间隔且平行设置的四边形的保持板303、和将保持板303的3边支撑在安装板300上的支撑壁304，保持板303的一边为开放的扁平的盒状。保持板303上设置有从开放侧的端部至保持板303的大致中央直线延伸的槽302。安装板300与保持板303的间隔略大于头部2的大径部2a的厚度，槽302具有可插通头部2的小径部2b的宽度。

在螺纹紧固件1的安装操作中，使头部2的大径部2a的顶面沿着安装板300滑动，将小径部2b插入保持板303的槽302中，按照如图3的(B)所示的操作进行安装。

在该安装操作时，如图4所示，由于密封剂流入部42和流道部342a的露出面与固定孔23开口的垫圈20的头部侧端面25是相同的面，密封剂流入部42不会与螺栓安装部301的保持板303发生干涉，因此能够顺利地进行安装。密封剂流入部42和流道部342a比垫圈20的头部侧端面25突出时，根据尺寸不同可能与螺栓安装部301的保持板303发生干涉而妨碍安装。

另一方面，针对轴部4，轴部4插入作为被紧固材料的车身面板100的轴孔101，并且将螺母200紧固固定于向车身面板100的内侧突出的轴部4。图4示出被紧固固定的状态。在紧固时，首先，密封部件40与车身面板100接触，随着紧固力增大，密封部件40在轴向被压缩，金属制的垫圈20的座面21落座于车身面板100，通过进一步紧固，垫圈20的座面21与车身面板100的金属接触，发挥所需的轴力，从而可长期维持适当的轴力。

此外，如上所述，由于通过铆接部30将垫圈20与螺栓10一体固定而作为一个螺纹紧固件1，因此可以减少零件个数，并且可以实现轻量化，此外，由于在紧固操作中可以仅紧固1个螺纹紧固件1，因此操作性显著提高。

特别地，由于包含轴部4的中心轴线的面切断密封部件40而成的剖面形状为具有倒角的四边形，内周侧角部设置有缺口部40a，被压缩的密封部件40不会从座面21侧伸出并咬合，因此能够防止轴力下降和止水性能下降。

参照图5说明该“伸出”。

图5的(A)虚拟示出密封部件40的内径端部40a′未设置缺口部40a的情况作为比较例。此时，如图5的(B)所示，在垫圈20的座面21与被紧固部件之间压缩密封部件40时，密封部件40的内径端部40a′向垫圈20的座面21侧伸出，伸出部W可能咬入垫圈20的座面21与被紧固部件之间。

对此，如本实施方式这样，如果在密封部件40的内径端部预先设置缺口部40a，则如图5的(C)、图5的(D)所示，即使密封部件40被压缩，也不会向座面21侧伸出。

关于止水功能

接下来，参照图4对止水功能进行说明。

如图4所示，头部2侧暴露于外部空间，水的侵入路径包括从垫圈20的内周侧即头部座面2c与垫圈20的头部侧端面25的接触面之间的间隙沿着垫圈20的内周与螺栓10的嵌合轴部11以及颈下部12的嵌合面之间的间隙到达车身面板100的轴孔101侧的路径、和从垫圈20的外周侧即垫圈20的座面21与车身面板100的接触面之间至车身面板100的轴孔101的第2路径。

第1路径通过与垫圈20的开口部周缘22紧密接触的铆接部30止水。特别地，由于铆接部30是倾斜面31以楔形咬入垫圈20的内周的开口部周缘22以保持较高的接触压，因此保持了优异的密封性。

另一方面，第2路径通过设置于垫圈20的外周的密封部件40来密封。

关于第1环状凸部41a、第2环状凸部41b的密封作用

从作为水的侵入部的密封部件40的外径端侧可靠地压缩密封部件40，可以提高接触面压力。此外，通过第1、第2环状凸部41a、41b减小了与被紧固部件的接触面积，从而可以减轻压缩负荷，并抑制轴力消耗。此外，由于形成了以比垫圈20的外径端大直径伸出的伸出部40b，因此，可以将与第1环状凸部41a的被紧固部件的接触面积扩大至比垫圈20更广的范围，作为整体抑制轴力消耗，并且提高密封性。

此外，即使密封部件40产生残余应变，如上所述，如果密封部件40由具有防水性的材料构成，则也能维持止水性能。

此外，由于密封部件40的外周设置有在无负荷状态下以比垫圈20的外径端大的直径伸出的伸出部40b，即使被水淹没，水压作用于伸出部40b，也能确保密封部件40的接触面压力，在该实施方式中，为确保第1环状凸部41a的密封面压力，提高止水效果。水压作用于伸出部40b的顶部的相反侧的背面40b1，将伸出部40b向被紧固部件挤压，产生提高第1环状凸部41a的密封面压力的效果。特别地，通过将背面40b1设为倾斜面，能够增大接受水压的面积，提高接触面压力。

接下来，对密封部件的各种变形例进行说明。在以下说明中，主要仅针对与上述实施方式不同的方面进行说明，对于相同的结构部分标注相同的符号并省略说明。

变形例1

图6示出变形例1。

该变形例1的密封部件240为如下结构，即，未设置环状凸部而是将密封部件240的被紧固部件侧的面作为平坦的密封面241。即使在这种情况下，也可以在外径侧设置伸出部40b，可以在内径侧设置缺口部40a。

密封面241以垫圈20的座面21为基准，仅以比座面21高出规定高度t向轴部4的前端侧突出。

在该方式的密封部件240中，虽然垫圈20的座面21直至与被紧固部件接触所需的载荷高于上述实施方式1，但由于仅压缩密封部件40，所以可与上述实施方式同样地使用低轴力区域。

另外，密封面241是与螺纹轴的中心线垂直的平面，但也可以是如二点划线所示，具有从内径端侧朝外径端并向下方(轴部的前端侧)倾斜的倾斜角的结构。

变形例2

图7示出变形例2。

该变形例2为密封部件40的防脱部的变形例。

图7的(A)、图7的(B)是在固定孔23的背面(头部侧)侧的开口边缘设置了倒角部23a的结构示例。密封剂流入部42的前端部设置有以大直径膨出的膨出部42a，膨出部42a与倒角部23a接合以实现密封剂流入部42的防漏。倒角部23a是将固定孔23的开口角部切成圆锥面形状的结构，膨出部42a与倒角部23a的接触面是与倒角部23a相对应向头部侧以倒圆锥面形状扩径的结构。在该实施方式中，膨出部42a和倒角部23a构成在密封剂流入部42从固定孔23脱落的方向相互接合的防脱部。

这样，由于由膨出部42a保持密封部件40，在保管时、搬运时、操作时等，即使外周部与其他零件等发生干涉，也能防止密封部件40从垫圈20剥离。

另外，暴露于垫圈20的头部侧端面25的密封剂流入部42的露出面42b未从垫圈20的头部侧端面25突出，也就是说，包括与头部侧端面25相同的面，优选比头部侧端面25以凹状凹陷。

如图7的(A)所示，通过使该固定孔23的倒角部23a也位于比头部2的最大径部、即图示的例子中的大径部2a的角部的外接圆C1更靠外侧，从而可以避开头部2并通过模具的表面密封倒角部23a，容易成型。头部2的直径较大、如图7的(C)所示，外接圆C1接近倒角部23a时，倒角部23a的形状可以是具有部分切断倒角部23a的外周圆的切口部23b的优弧形状。

另外，作为防脱部的形状不限于如上所述的圆锥形状的膨出部42a和倒角部23a，也可以是例如，如图7的(D)所示的具有阶梯的圆筒状的锪孔部223a。即，膨出部42a与锪孔部223a接合以实现密封剂流入部42的防脱。

变形例3

图8示出变形例3。

该变形例3是简单的平垫圈形状的密封部件340，内周面344沿垂直于座面21的方向直线延伸，密封部件340的外周设置有在无负载状态下比垫圈20的外径端更靠外侧伸出的伸出部40b。

密封面341的相反侧的背面通过粘结剂343粘贴于凹部24的底面24a。即使在这种情况下，也在密封部件340的内径端设置缺口部340a，以防止紧固时的密封部件340的内径端的咬入。由于未通过模具成型，因此缺口部340a可以不是复杂的形状而是由倒角形状构成。

当使用难以通过模具成型的材料时优选这样的粘贴结构的密封部件340的方式。

另外，在该实施例中，使用粘结剂343，但如果密封部件340的材料是可焊接的材料则也可以将其进行焊接而机械地结合。此外，也可将机械结合与粘结剂结合进行组合。

另外，在上述各实施方式中，凹部24是向外侧开放的结构，但并不限于开放的结构，也可以是不向外侧开放的凹槽形状。此外，头部2为用于保持零件的特殊形状，但并不限于这样的零件保持用。此外，关于铆接部，对与螺纹的滚轧同时的铆接进行了说明，但也可以通过在颈下部设置用于铆接的阶梯部，在轴向铆接而成型。