JP2003327155A - ボルト締結構造及び構造物支持部材 - Google Patents
ボルト締結構造及び構造物支持部材Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は車両の通常使用時にボルト締結部の応
力集中を抑制し、車体衝突時に応力集中部を起点にボル
ト締結部が破断することを目的とする。 【解決手段】車体１３に締結されたボルト１７が少なく
とも一以上のノッチ１５を形成した締結穴１６を挿通
し、締結穴１６を覆うボルト１７の座面１７ｂにより、
ノッチ１５を全て覆うことにより、エンジンリアサポー
トメンバ等を車体１３と締結することによる。
力集中を抑制し、車体衝突時に応力集中部を起点にボル
ト締結部が破断することを目的とする。 【解決手段】車体１３に締結されたボルト１７が少なく
とも一以上のノッチ１５を形成した締結穴１６を挿通
し、締結穴１６を覆うボルト１７の座面１７ｂにより、
ノッチ１５を全て覆うことにより、エンジンリアサポー
トメンバ等を車体１３と締結することによる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト締結部構造
に関し、特に自動車のエンジンリアサポートメンバ等の
構造物を支持する支持部材をボルトにより締結するボル
ト締結構造に関する。
に関し、特に自動車のエンジンリアサポートメンバ等の
構造物を支持する支持部材をボルトにより締結するボル
ト締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の衝突時において、衝突時に発生
するエネルギーの大部分は、ダッシュパネル前方のエン
ジンルーム部の変形によって吸収される。しかしなが
ら、実際の衝突時の車体変形過程においては、エンジン
等の重量物の後方移動に伴う各部材間の干渉やエンジン
サポートメンバ等の支持部材の変形に起因して、車室空
間を画成するダッシュパネルやフロアパネル等の部材に
荷重が伝達されることになる。このような荷重の伝達
は、車室空間を不要に圧迫することになるので、エンジ
ン等の重量物の後方移動に起因したダッシュパネル等へ
の不要な荷重の伝達を低減できる支持構造が必要とされ
ている。これに対して、前方から衝撃力が車体全体に入
力された場合に、エンジン等を後方ではなく下方に移動
させるようにして、上述のような車室空間への影響を極
力少なくするようにした支持構造が提案されている。こ
の支持構造は、衝突時の車両において生じる減速度を利
用して、エンジンやトランスミッション等を脱落させる
ように構成されている。このような支持構造の具体例と
して、例えば、特開平５−６５０７５号公報に開示され
るような、衝撃力が車体に入力された場合にエンジンが
下方に移動するようにした支持構造がある。図１〜図３
はこの支持構造に関連するエンジン支持部を説明するた
めの図であり、エンジン（図示せず）を保持するセンタ
ーメンバ１が車体の幅方向に延在するクロスメンバ２に
固定された状態を示している。センターメンバ１とクロ
スメンバ２との係合は、クロスメンバ２に固定されたブ
ラケット３の長穴５を挿通する、センターメンバ１側の
ボルトとナット４との結合により実現されている。この
長穴５は、図３に示すように、前後方向に延びており、
前方の開口部はナット４よりも大きく、後方の開口部は
ナット４よりも小さくなっている。ナット４は、通常時
には上記長穴５の後方に位置しており、これにより、ナ
ット４とブラケット３とが係合している。このような支
持構造によれば、衝突時に衝撃力が加わりクロスメンバ
２がセンターメンバ１に対して相対的に後方に変位する
と、ナット４が長穴５前方の開口部に移動すると、セン
ターメンバ１とクロスメンバ２との係合が外れることに
なる。この結果、エンジンは、当該エンジンを支持する
センターメンバ１と共に落下し、その後の車体変形過程
においては、エンジンの後方移動に伴うエンジンサポー
トメンバ１の変形等に起因したダッシュパネル等への荷
重の伝達が防止される。その他、エンジン等の被支持部
材を落下させることを可能とする支持部材として、図４
（A）に示すような支持部材が知られている。この支持
部材６のボルト締結穴７には、図４（A）に示すような
切り欠き部８が形成されている。このような支持構造に
よれば、衝突時にボルトの軸９が当該切り欠き部を通っ
て相対変位することにより、支持部材６の係合が解除さ
れる。更には、被支持部材との係合の解除を支持部材の
破断により実現する支持構造として、図（B）に示すよ
うな長穴１０を有した支持部材１１が知られている。こ
のような支持部材１１によれば、衝突時に支持部材１１
に対して相対変位するボルトの軸９が長穴１０の端部に
当接し支持部材１１を破断させることにより、支持部材
１１の係合が解除される。
するエネルギーの大部分は、ダッシュパネル前方のエン
ジンルーム部の変形によって吸収される。しかしなが
ら、実際の衝突時の車体変形過程においては、エンジン
等の重量物の後方移動に伴う各部材間の干渉やエンジン
サポートメンバ等の支持部材の変形に起因して、車室空
間を画成するダッシュパネルやフロアパネル等の部材に
荷重が伝達されることになる。このような荷重の伝達
は、車室空間を不要に圧迫することになるので、エンジ
ン等の重量物の後方移動に起因したダッシュパネル等へ
の不要な荷重の伝達を低減できる支持構造が必要とされ
ている。これに対して、前方から衝撃力が車体全体に入
力された場合に、エンジン等を後方ではなく下方に移動
させるようにして、上述のような車室空間への影響を極
力少なくするようにした支持構造が提案されている。こ
の支持構造は、衝突時の車両において生じる減速度を利
用して、エンジンやトランスミッション等を脱落させる
ように構成されている。このような支持構造の具体例と
して、例えば、特開平５−６５０７５号公報に開示され
るような、衝撃力が車体に入力された場合にエンジンが
下方に移動するようにした支持構造がある。図１〜図３
はこの支持構造に関連するエンジン支持部を説明するた
めの図であり、エンジン（図示せず）を保持するセンタ
ーメンバ１が車体の幅方向に延在するクロスメンバ２に
固定された状態を示している。センターメンバ１とクロ
スメンバ２との係合は、クロスメンバ２に固定されたブ
ラケット３の長穴５を挿通する、センターメンバ１側の
ボルトとナット４との結合により実現されている。この
長穴５は、図３に示すように、前後方向に延びており、
前方の開口部はナット４よりも大きく、後方の開口部は
ナット４よりも小さくなっている。ナット４は、通常時
には上記長穴５の後方に位置しており、これにより、ナ
ット４とブラケット３とが係合している。このような支
持構造によれば、衝突時に衝撃力が加わりクロスメンバ
２がセンターメンバ１に対して相対的に後方に変位する
と、ナット４が長穴５前方の開口部に移動すると、セン
ターメンバ１とクロスメンバ２との係合が外れることに
なる。この結果、エンジンは、当該エンジンを支持する
センターメンバ１と共に落下し、その後の車体変形過程
においては、エンジンの後方移動に伴うエンジンサポー
トメンバ１の変形等に起因したダッシュパネル等への荷
重の伝達が防止される。その他、エンジン等の被支持部
材を落下させることを可能とする支持部材として、図４
（A）に示すような支持部材が知られている。この支持
部材６のボルト締結穴７には、図４（A）に示すような
切り欠き部８が形成されている。このような支持構造に
よれば、衝突時にボルトの軸９が当該切り欠き部を通っ
て相対変位することにより、支持部材６の係合が解除さ
れる。更には、被支持部材との係合の解除を支持部材の
破断により実現する支持構造として、図（B）に示すよ
うな長穴１０を有した支持部材１１が知られている。こ
のような支持部材１１によれば、衝突時に支持部材１１
に対して相対変位するボルトの軸９が長穴１０の端部に
当接し支持部材１１を破断させることにより、支持部材
１１の係合が解除される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
１〜３や上記図４（A）に示すような締結構造では、通
常時においてボルトの相対移動に対する拘束力が少な
く、急制動により比較的大きな減速度が生じた場合に、
エンジンが慣性力によりセンターメンバ１と共に車両前
方に移動して、センターメンバ１とクロスメンバ２との
係合が外れてしまうおそれがある。更に、上述の締結構
造では、支持部材とボルトの座面との間での均一な面圧
の確保が困難であるため、通常走行時の路面からの振動
やエンジンの振動に起因してボルトの緩みが発生しやす
く、ボルトの相対移動に対する拘束力が経時的に低下
し、意図した減速度よりも小さい減速度で係合の解除が
なされてしまうという問題点がある。また、衝突形態に
よっては、ボルトが支持部材に対して相対的に所望の方
向に変位しないことも考えられ、意図した係合の解除を
実現できない場合がある。また、特に上記図１〜３に示
すような締結構造では、衝突時に相対変位するボルトの
軸が長穴５に噛み込んでしまい、エンジンが下方に移動
しないおそれもある。
１〜３や上記図４（A）に示すような締結構造では、通
常時においてボルトの相対移動に対する拘束力が少な
く、急制動により比較的大きな減速度が生じた場合に、
エンジンが慣性力によりセンターメンバ１と共に車両前
方に移動して、センターメンバ１とクロスメンバ２との
係合が外れてしまうおそれがある。更に、上述の締結構
造では、支持部材とボルトの座面との間での均一な面圧
の確保が困難であるため、通常走行時の路面からの振動
やエンジンの振動に起因してボルトの緩みが発生しやす
く、ボルトの相対移動に対する拘束力が経時的に低下
し、意図した減速度よりも小さい減速度で係合の解除が
なされてしまうという問題点がある。また、衝突形態に
よっては、ボルトが支持部材に対して相対的に所望の方
向に変位しないことも考えられ、意図した係合の解除を
実現できない場合がある。また、特に上記図１〜３に示
すような締結構造では、衝突時に相対変位するボルトの
軸が長穴５に噛み込んでしまい、エンジンが下方に移動
しないおそれもある。
【０００４】また、図４（B）に示すようなボルト締結
部を破断させる構造にあっても、破断させるためにボル
ト締結部を弱体化する必要があり、特にボルトの座面の
周囲から発生する応力が長穴の局部Xに集中しやすい構
造であるため、通常使用時の強度・信頼性に課題を残
す。そこで、本発明は上述の問題点等を鑑みてなされた
ものであり、本発明は、衝突時において車室空間を画成
するダッシュパネルやフロアパネル等の部材への荷重の
伝達を抑制しつつ、通常使用時において十分な強度を維
持することができる、ボルト締結構造及び構造物支持部
材を提供することを目的とする。
部を破断させる構造にあっても、破断させるためにボル
ト締結部を弱体化する必要があり、特にボルトの座面の
周囲から発生する応力が長穴の局部Xに集中しやすい構
造であるため、通常使用時の強度・信頼性に課題を残
す。そこで、本発明は上述の問題点等を鑑みてなされた
ものであり、本発明は、衝突時において車室空間を画成
するダッシュパネルやフロアパネル等の部材への荷重の
伝達を抑制しつつ、通常使用時において十分な強度を維
持することができる、ボルト締結構造及び構造物支持部
材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、ボルトが挿通するボルト締結穴が形成
され取付部に締結される支持部材とボルトからなるボル
ト締結構造であって、前記ボルト締結穴の内面に少なく
とも一以上の応力集中部が形成され、該応力集中部は、
前記ボルトの座面で覆われる部位に形成されていること
を特徴とするボルト締結構造により達成される。
に記載する如く、ボルトが挿通するボルト締結穴が形成
され取付部に締結される支持部材とボルトからなるボル
ト締結構造であって、前記ボルト締結穴の内面に少なく
とも一以上の応力集中部が形成され、該応力集中部は、
前記ボルトの座面で覆われる部位に形成されていること
を特徴とするボルト締結構造により達成される。
【０００６】本発明において、支持部材の締結穴の内面
に少なくとも一の応力集中部が形成され、締結穴と応力
集中部をボルトの座面で覆うことによって、車両の通常
使用時に応力集中部への応力集中を抑制することがで
き、ボルトによる支持部材の破断を防ぐことができる。
また、請求項２に記載する如く、前記応力集中部は、前
記ボルト締結穴の内面に形成された所定の深さを有する
ノッチである請求項１に記載のボルト締結構造により達
成される。
に少なくとも一の応力集中部が形成され、締結穴と応力
集中部をボルトの座面で覆うことによって、車両の通常
使用時に応力集中部への応力集中を抑制することがで
き、ボルトによる支持部材の破断を防ぐことができる。
また、請求項２に記載する如く、前記応力集中部は、前
記ボルト締結穴の内面に形成された所定の深さを有する
ノッチである請求項１に記載のボルト締結構造により達
成される。
【０００７】本発明において、車両の衝突時に車両に締
結されたボルトからの荷重が締結穴に発生したとき、ノ
ッチに応力を集中することができ、支持部材の破断させ
たい箇所を破断させることができる。また、請求項３に
記載する如く、前記ノッチは、前記取付部と相対的な変
位により発生する前記ボルトからの荷重が、所定の値を
超えたとき前記ノッチを起点として破断する深さとされ
ている請求項２記載のボルト締結構造により達成され
る。本発明において、車両の衝突時に車両に締結された
ボルトからの荷重が、所定の値を超えたとき、ボルトが
支持部材の締結穴の外周に形成された応力集中部を破断
し、ボルトと支持部材を分離するので、前後方から外力
が入力されてもエンジン等の脱落を可能としている。ま
た、請求項４に記載する如く、構造物を取付部にボルト
により締結するためのボルト締結部を有する構造物支持
部材であって、前記ボルト締結部はボルト締結穴と該ボ
ルト締結穴に少なくとも一以上のノッチが形成され、全
ノッチは前記ボルトの座面により覆われる部位に形成さ
れていることを特徴とする構造物支持部材により達成さ
れる。本発明において、支持部材の応力集中部の全てを
ボルトの座面により覆うことにより、車両の通常使用時
に応力集中部への応力集中を抑制することができ、車両
と支持部材の固定も強固である。また、請求項５に記載
する如く、前記ボルト締結部は、支持部材の隅部に突出
して設けられている請求項４記載の構造物支持部材によ
り達成される。本発明において、ボルト締結部を支持部
材の隅部に突出して設けることにより、車両の衝突時に
前後方向から外力が入力された場合でも、全てのボルト
締結部を破断させることができ、エンジン等の脱落を可
能としている。また、請求項６に記載する如く、車両の
エンジンを取付部にボルトにより締結するためのボルト
締結穴を有するエンジン支持部材であって、該支持部材
は隅部に前記ボルトが挿通するボルト締結穴を有し、該
ボルト締結穴の内面に少なくとも一以上の応力集中部が
形成され、該応力集中部は前記ボルトの座面により覆わ
れる部位に形成されていることを特徴とするエンジン支
持部材により達成される。本発明において、車両の通常
使用時に応力集中部への応力集中を抑制することがで
き、ボルトによる支持部材の破断を防ぐことができるの
で、エンジンの支持が強固である。また、車両の衝突時
に車両に締結されたボルトからの荷重が、所定の値を超
えたとき、ボルトがエンジン支持部材の締結穴の内面に
形成された応力集中部を破断し、ボルトと支持部材を分
離するので、前後方から外力が入力されてもエンジンの
脱落を可能としている。
結されたボルトからの荷重が締結穴に発生したとき、ノ
ッチに応力を集中することができ、支持部材の破断させ
たい箇所を破断させることができる。また、請求項３に
記載する如く、前記ノッチは、前記取付部と相対的な変
位により発生する前記ボルトからの荷重が、所定の値を
超えたとき前記ノッチを起点として破断する深さとされ
ている請求項２記載のボルト締結構造により達成され
る。本発明において、車両の衝突時に車両に締結された
ボルトからの荷重が、所定の値を超えたとき、ボルトが
支持部材の締結穴の外周に形成された応力集中部を破断
し、ボルトと支持部材を分離するので、前後方から外力
が入力されてもエンジン等の脱落を可能としている。ま
た、請求項４に記載する如く、構造物を取付部にボルト
により締結するためのボルト締結部を有する構造物支持
部材であって、前記ボルト締結部はボルト締結穴と該ボ
ルト締結穴に少なくとも一以上のノッチが形成され、全
ノッチは前記ボルトの座面により覆われる部位に形成さ
れていることを特徴とする構造物支持部材により達成さ
れる。本発明において、支持部材の応力集中部の全てを
ボルトの座面により覆うことにより、車両の通常使用時
に応力集中部への応力集中を抑制することができ、車両
と支持部材の固定も強固である。また、請求項５に記載
する如く、前記ボルト締結部は、支持部材の隅部に突出
して設けられている請求項４記載の構造物支持部材によ
り達成される。本発明において、ボルト締結部を支持部
材の隅部に突出して設けることにより、車両の衝突時に
前後方向から外力が入力された場合でも、全てのボルト
締結部を破断させることができ、エンジン等の脱落を可
能としている。また、請求項６に記載する如く、車両の
エンジンを取付部にボルトにより締結するためのボルト
締結穴を有するエンジン支持部材であって、該支持部材
は隅部に前記ボルトが挿通するボルト締結穴を有し、該
ボルト締結穴の内面に少なくとも一以上の応力集中部が
形成され、該応力集中部は前記ボルトの座面により覆わ
れる部位に形成されていることを特徴とするエンジン支
持部材により達成される。本発明において、車両の通常
使用時に応力集中部への応力集中を抑制することがで
き、ボルトによる支持部材の破断を防ぐことができるの
で、エンジンの支持が強固である。また、車両の衝突時
に車両に締結されたボルトからの荷重が、所定の値を超
えたとき、ボルトがエンジン支持部材の締結穴の内面に
形成された応力集中部を破断し、ボルトと支持部材を分
離するので、前後方から外力が入力されてもエンジンの
脱落を可能としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例につき説明する。図５は本発明のボルト締結部破断
構造を自動車のエンジン後部を支持するエンジンリアサ
ポートメンバ１４を車体１３にボルト１７により固定す
る場合に適用した例を示し、エンジンリアサポートメン
バ１４を車体１３にボルト１７により締結して固定支持
した状態を示す。エンジンリアサポートメンバ１４は、
自動車の前部にあるエンジン（図示せず）の乗員席側に
固定された部材である。本例のエンジンリアサポートメ
ンバ１４は全体が略矩形状をなす本体部１４aと、その
４隅に円形突出部１４bを有し、その円形突出部１４bに
ボルト締結穴１６が形成されている。そして、これらの
ボルト締結穴１６にボルト１７を挿通し、車体１３に設
けられたねじ穴にねじ込むことにより、エンジンリアサ
ポートメンバ１４が車体１３に固定され、これによっ
て、エンジンが車体１３に支持され、固定される。エン
ジンリアサポートメンバ１４のような支持部材は、エン
ジン等の構造物と一体的に形成された支持部材であって
も、構造物に固定される別部材であっても良い。ボルト
１７の座面１７ｂをワッシャーにすることによって、エ
ンジンリアサポートメンバ１４とボルト頭部１７aが強
固に固定されるので、車両の振動などの影響による締結
穴１６の弱体化を防ぐことができる。したがって、ボル
ト座面１７ｂはワッシャー使用の場合は、ワッシャーの
座面をも含む。
施例につき説明する。図５は本発明のボルト締結部破断
構造を自動車のエンジン後部を支持するエンジンリアサ
ポートメンバ１４を車体１３にボルト１７により固定す
る場合に適用した例を示し、エンジンリアサポートメン
バ１４を車体１３にボルト１７により締結して固定支持
した状態を示す。エンジンリアサポートメンバ１４は、
自動車の前部にあるエンジン（図示せず）の乗員席側に
固定された部材である。本例のエンジンリアサポートメ
ンバ１４は全体が略矩形状をなす本体部１４aと、その
４隅に円形突出部１４bを有し、その円形突出部１４bに
ボルト締結穴１６が形成されている。そして、これらの
ボルト締結穴１６にボルト１７を挿通し、車体１３に設
けられたねじ穴にねじ込むことにより、エンジンリアサ
ポートメンバ１４が車体１３に固定され、これによっ
て、エンジンが車体１３に支持され、固定される。エン
ジンリアサポートメンバ１４のような支持部材は、エン
ジン等の構造物と一体的に形成された支持部材であって
も、構造物に固定される別部材であっても良い。ボルト
１７の座面１７ｂをワッシャーにすることによって、エ
ンジンリアサポートメンバ１４とボルト頭部１７aが強
固に固定されるので、車両の振動などの影響による締結
穴１６の弱体化を防ぐことができる。したがって、ボル
ト座面１７ｂはワッシャー使用の場合は、ワッシャーの
座面をも含む。
【０００９】図６はエンジンリアサポートメンバ１４の
平面図を示す。図６に示されるように、ボルト締結穴１
６には三箇所締結穴１６の軸線方向に沿ってノッチ１５
（15a, 15b, 15c）が形成されている。
平面図を示す。図６に示されるように、ボルト締結穴１
６には三箇所締結穴１６の軸線方向に沿ってノッチ１５
（15a, 15b, 15c）が形成されている。
【００１０】これらのノッチ15a, 15b, 15cが形成され
る箇所は、エンジンリアサポートメンバ１４が外力を受
ける向き、即ちボルト１７からの荷重により破断させた
い方向に対して定められる。ノッチ１５は、破断させる
位置を自由に決めることができ、いろいろな向きに対応
できる。図７はエンジンリアサポートメンバ１４のボル
ト締結穴１７に３方向からの外力に対応して３個のノッ
チ１８（１８a, １８b, １８c）を形成した。車両衝突
は常に正面の一定の方向からだけでなく、斜め方向から
の衝突も考えられる。矢印はそれぞれの外力に対して、
ボルト１７からの荷重が発生していることを示してい
る。左斜めから車両衝突が起こった場合、ボルト１７か
らの荷重によって、ノッチ１８a、１８ｂに応力集中が
生じ、エンジンリアサポートメンバ１４ｂの一部を破断
することができる。正面衝突の場合は、ノッチ１８ｂを
中心に応力集中が生じ、エンジンリアサポートメンバ１
４ｂの一部が破断する。図６に示す例では図中矢印Aで
進行方向の前後方向を示している。ここで、各ノッチ１
５の深さはボルト１７の頭部１７aの座面１７ｂで、完
全に覆われている。ノッチ１５の深さとは、ボルト締結
穴の円周上からノッチの先端までの距離のことである。
尚、図６中、点線で示す円はボルト頭部１７aの座面１
７ｂの外周縁を示す。
る箇所は、エンジンリアサポートメンバ１４が外力を受
ける向き、即ちボルト１７からの荷重により破断させた
い方向に対して定められる。ノッチ１５は、破断させる
位置を自由に決めることができ、いろいろな向きに対応
できる。図７はエンジンリアサポートメンバ１４のボル
ト締結穴１７に３方向からの外力に対応して３個のノッ
チ１８（１８a, １８b, １８c）を形成した。車両衝突
は常に正面の一定の方向からだけでなく、斜め方向から
の衝突も考えられる。矢印はそれぞれの外力に対して、
ボルト１７からの荷重が発生していることを示してい
る。左斜めから車両衝突が起こった場合、ボルト１７か
らの荷重によって、ノッチ１８a、１８ｂに応力集中が
生じ、エンジンリアサポートメンバ１４ｂの一部を破断
することができる。正面衝突の場合は、ノッチ１８ｂを
中心に応力集中が生じ、エンジンリアサポートメンバ１
４ｂの一部が破断する。図６に示す例では図中矢印Aで
進行方向の前後方向を示している。ここで、各ノッチ１
５の深さはボルト１７の頭部１７aの座面１７ｂで、完
全に覆われている。ノッチ１５の深さとは、ボルト締結
穴の円周上からノッチの先端までの距離のことである。
尚、図６中、点線で示す円はボルト頭部１７aの座面１
７ｂの外周縁を示す。
【００１１】一般に金属からなる支持部材に溝や切欠き
部等のノッチが形成されている場合、その支持部材に外
力が加わると、そのノッチに応力が集中する。本実施例
のエンジンリアサポートメンバ１４はボルト締結穴１６
に形成されたノッチ１５が形成されており、ボルト１７
を介してボルト締結穴１６の周囲に外力が加わるとき、
これらノッチ１５の部分に応力が集中することとなる。
部等のノッチが形成されている場合、その支持部材に外
力が加わると、そのノッチに応力が集中する。本実施例
のエンジンリアサポートメンバ１４はボルト締結穴１６
に形成されたノッチ１５が形成されており、ボルト１７
を介してボルト締結穴１６の周囲に外力が加わるとき、
これらノッチ１５の部分に応力が集中することとなる。
【００１２】ボルト締結穴１６に形成されたノッチ１５
は、エンジンリアサポートメンバ１４に外力が加わった
とき所定箇所に応力集中するように設けられたものであ
り、この意味において、本発明の応力集中部に相当す
る。応力集中部としては、図６のノッチのように丸みが
あるものでなく、先が尖った形状等の部分的に切り欠い
た「切欠き部」でも良い。
は、エンジンリアサポートメンバ１４に外力が加わった
とき所定箇所に応力集中するように設けられたものであ
り、この意味において、本発明の応力集中部に相当す
る。応力集中部としては、図６のノッチのように丸みが
あるものでなく、先が尖った形状等の部分的に切り欠い
た「切欠き部」でも良い。
【００１３】本発明によるボルト締結構造は、衝突時に
この応力集中部を起点として破断することにより、衝突
時における車室空間を画成するダッシュパネルやフロア
パネル等の部材への荷重の伝達を効果的に防止する。
この応力集中部を起点として破断することにより、衝突
時における車室空間を画成するダッシュパネルやフロア
パネル等の部材への荷重の伝達を効果的に防止する。
【００１４】次に、図８を参照して、本実施例のボルト
締結構造の衝突過程での破断について説明する。図８
(a)に示すように車両が他車あるいは障害物等に衝突
し、前方向から外力を受けた場合、車体に減速度が作用
し、エンジンリアサポートメンバ１４は車体１３との間
で相対的変位が発生する。その結果、ボルト１７を介し
てエンジンリアサポートメンバ１４のボルト締結穴１６
に前方向の大きな荷重が作用する。すると、ボルト締結
穴１６に形成されたノッチ１５（１５a, １５b, １５
c）のうち前方向に位置するノッチ１５a,１５bの部分に
大きな応力が集中して発生する。荷重が所定の値を超え
たとき、図８(a)に示すようにノッチ部１５から破断が
始まり、図８(b)に示すようにエンジンリアサポートメ
ンバ１４の一部が破断して分離する。所定の値とは、車
両が衝突したとき、エンジンが車室空間の方向に移動す
る前にエンジンリアサポートメンバ１４ｂが破断する値
である。その後、図８(c)に示すようにエンジンリアサ
ポートメンバ１４がボルト１７より離脱する。本実施例
のボルト締結穴１６はいずれも本体隅部の円形突出部１
４ｂに形成されているため全てのボルト締結部で同様の
離脱が起こる。これにより、エンジンが車体１３より分
離して、エンジンが下方に落下する。
締結構造の衝突過程での破断について説明する。図８
(a)に示すように車両が他車あるいは障害物等に衝突
し、前方向から外力を受けた場合、車体に減速度が作用
し、エンジンリアサポートメンバ１４は車体１３との間
で相対的変位が発生する。その結果、ボルト１７を介し
てエンジンリアサポートメンバ１４のボルト締結穴１６
に前方向の大きな荷重が作用する。すると、ボルト締結
穴１６に形成されたノッチ１５（１５a, １５b, １５
c）のうち前方向に位置するノッチ１５a,１５bの部分に
大きな応力が集中して発生する。荷重が所定の値を超え
たとき、図８(a)に示すようにノッチ部１５から破断が
始まり、図８(b)に示すようにエンジンリアサポートメ
ンバ１４の一部が破断して分離する。所定の値とは、車
両が衝突したとき、エンジンが車室空間の方向に移動す
る前にエンジンリアサポートメンバ１４ｂが破断する値
である。その後、図８(c)に示すようにエンジンリアサ
ポートメンバ１４がボルト１７より離脱する。本実施例
のボルト締結穴１６はいずれも本体隅部の円形突出部１
４ｂに形成されているため全てのボルト締結部で同様の
離脱が起こる。これにより、エンジンが車体１３より分
離して、エンジンが下方に落下する。
【００１５】このように、車両が衝突して前方から外力
を受けた場合、エンジンリアサポートメンバ１４に固定
されたエンジンは車両の下方に落下して、車両の後方の
車室空間の方向に移動し、車室空間に及ぼす影響を防ぐ
ことができる。ところで、ボルト締結穴１６にノッチ１
５を形成すると、通常走行時の路面からの振動やエンジ
ンの振動に起因して、ノッチ１５に応力集中が起こり、
意図した減速度よりも小さい減速度で、エンジンリアサ
ポートメンバ１４の破断が起こる恐れがある。
を受けた場合、エンジンリアサポートメンバ１４に固定
されたエンジンは車両の下方に落下して、車両の後方の
車室空間の方向に移動し、車室空間に及ぼす影響を防ぐ
ことができる。ところで、ボルト締結穴１６にノッチ１
５を形成すると、通常走行時の路面からの振動やエンジ
ンの振動に起因して、ノッチ１５に応力集中が起こり、
意図した減速度よりも小さい減速度で、エンジンリアサ
ポートメンバ１４の破断が起こる恐れがある。
【００１６】本発明によるボルトの座面１７ｂでは、図
５、図６に示されるように、上記ノッチ１５の形成され
た締結穴１６にボルト１７を挿通してエンジンサポート
メンバ１４を車体１３に固定したとき、ボルト１７の頭
部１７aの座面１７ｂはノッチ１５（１５a, １５b, １
５c）の全てを覆うようにしている。このようにするこ
とにより座面１７ｂは、エンジンサポートメンバ１４の
面圧を均一にするので、ノッチ１５の形成によって生じ
る応力集中を抑制することができ、ボルト軸力が確保で
きる。図９は本発明の他の実施例を示す。本実施例で
は、エンジンサポートメンバ２１の本体２１a隅部に略
楕円形の突出部２１bを形成し、この突出部２１bに細長
い前後方向に延びる締結穴１９を形成している。締結穴
１９は前方のボルト１７が挿入される大径部１９aとこ
の大径部１９aから後方に向けて除々に狭くなる長穴部
１９ｂからなっている。大径部１９aの前方内面にはノ
ッチ２０（２０a, ２０b）が形成される。破断させたい
位置にノッチ２０を形成し、挿入されるボルト１７の頭
部座面１７ｂでノッチ２０を全て覆うことができれば、
ボルト１７が完全に締結穴１９で覆われなくても良い。
本実施例の場合も図中、前方から外力が加わったとき、
前述の例と同様に、エンジンリアサポートメンバ１４と
の相対的な変位により発生するボルト１７からの荷重
が、所定の値を超えたときノッチ２０a,２０bを起点に
破断が生じ、ボルト１７とエンジンリアサポートメンバ
１４とが分離する。尚、上記の実施例においては、「エ
ンジンリアサポートメンバ１４」が、前記請求項１記載
の「支持部材」に、また、「車体１３」が前記請求項１
記載の「取付部」に、それぞれ相当している。
５、図６に示されるように、上記ノッチ１５の形成され
た締結穴１６にボルト１７を挿通してエンジンサポート
メンバ１４を車体１３に固定したとき、ボルト１７の頭
部１７aの座面１７ｂはノッチ１５（１５a, １５b, １
５c）の全てを覆うようにしている。このようにするこ
とにより座面１７ｂは、エンジンサポートメンバ１４の
面圧を均一にするので、ノッチ１５の形成によって生じ
る応力集中を抑制することができ、ボルト軸力が確保で
きる。図９は本発明の他の実施例を示す。本実施例で
は、エンジンサポートメンバ２１の本体２１a隅部に略
楕円形の突出部２１bを形成し、この突出部２１bに細長
い前後方向に延びる締結穴１９を形成している。締結穴
１９は前方のボルト１７が挿入される大径部１９aとこ
の大径部１９aから後方に向けて除々に狭くなる長穴部
１９ｂからなっている。大径部１９aの前方内面にはノ
ッチ２０（２０a, ２０b）が形成される。破断させたい
位置にノッチ２０を形成し、挿入されるボルト１７の頭
部座面１７ｂでノッチ２０を全て覆うことができれば、
ボルト１７が完全に締結穴１９で覆われなくても良い。
本実施例の場合も図中、前方から外力が加わったとき、
前述の例と同様に、エンジンリアサポートメンバ１４と
の相対的な変位により発生するボルト１７からの荷重
が、所定の値を超えたときノッチ２０a,２０bを起点に
破断が生じ、ボルト１７とエンジンリアサポートメンバ
１４とが分離する。尚、上記の実施例においては、「エ
ンジンリアサポートメンバ１４」が、前記請求項１記載
の「支持部材」に、また、「車体１３」が前記請求項１
記載の「取付部」に、それぞれ相当している。
【００１７】
【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、部材の締結穴の外周に少なくとも一の応力集中部が
形成されたことによって、車両の通常使用時に応力集中
部への応力集中を抑制することができ、ボルトによる支
持部材の破断を防ぐことができる。また、請求項２記載
の発明によれば、車両の衝突時に車両に締結されたボル
トからの荷重が締結穴に発生したとき、ノッチに応力を
集中することができ、支持部材の破断させたい箇所を破
断させることができる。請求項３記載の発明によれば、
車両の衝突時にはボルトからの荷重が、所定の値を超え
たときに、支持部材の締結穴の外周に形成された応力集
中部を破断し、ボルトと支持部材を分離するので、前後
方から外力が入力されてもエンジン等の脱落を可能とし
ている。請求項４記載の発明によれば、ボルトの座面に
より支持部材の全てのノッチを覆うことによりエンジン
やトランスミッション等の通常使用時でのノッチへの応
力集中を抑制することができ、支持部材を均一な面圧で
固定できる。請求項５記載の発明によれば、ボルト締結
部を支持部材の隅部に突出して設けることにより、車両
の衝突時に前後方向から外力が入力された場合でも、全
てのボルト締結部を破断させることができ、エンジン等
の脱落を可能としている。請求項６記載の発明によれ
ば、車両の通常使用時に応力集中部への応力集中を抑制
することができ、ボルトによる支持部材の破断を防ぐこ
とができるので、エンジンの支持が強固である。また、
車両の衝突時にボルトがエンジン支持部材の締結穴の内
面に形成された応力集中部を破断し、ボルトと支持部材
を分離するので、前後方から外力が入力されてもエンジ
ンの脱落を可能としている。
ば、部材の締結穴の外周に少なくとも一の応力集中部が
形成されたことによって、車両の通常使用時に応力集中
部への応力集中を抑制することができ、ボルトによる支
持部材の破断を防ぐことができる。また、請求項２記載
の発明によれば、車両の衝突時に車両に締結されたボル
トからの荷重が締結穴に発生したとき、ノッチに応力を
集中することができ、支持部材の破断させたい箇所を破
断させることができる。請求項３記載の発明によれば、
車両の衝突時にはボルトからの荷重が、所定の値を超え
たときに、支持部材の締結穴の外周に形成された応力集
中部を破断し、ボルトと支持部材を分離するので、前後
方から外力が入力されてもエンジン等の脱落を可能とし
ている。請求項４記載の発明によれば、ボルトの座面に
より支持部材の全てのノッチを覆うことによりエンジン
やトランスミッション等の通常使用時でのノッチへの応
力集中を抑制することができ、支持部材を均一な面圧で
固定できる。請求項５記載の発明によれば、ボルト締結
部を支持部材の隅部に突出して設けることにより、車両
の衝突時に前後方向から外力が入力された場合でも、全
てのボルト締結部を破断させることができ、エンジン等
の脱落を可能としている。請求項６記載の発明によれ
ば、車両の通常使用時に応力集中部への応力集中を抑制
することができ、ボルトによる支持部材の破断を防ぐこ
とができるので、エンジンの支持が強固である。また、
車両の衝突時にボルトがエンジン支持部材の締結穴の内
面に形成された応力集中部を破断し、ボルトと支持部材
を分離するので、前後方から外力が入力されてもエンジ
ンの脱落を可能としている。
【図１】従来技術のクロスメンバとセンターメンバとの
結合部の斜視図
結合部の斜視図
【図２】従来技術の結合部の断面図
【図３】従来技術のブラケットの開口部の平面図
【図４】従来技術のボルト結合部破断構造
【図５】本発明のボルト結合部破断構造の断面図
【図６】本発明のエンジンリアサポートメンバの平面図
【図７】ボルト締結部の外力に対応したノッチの位置
【図８】ボルト結合部の破断過程
【図９】締結穴が前後方に延びたボルト締結部破断構造
である。
である。
１ クロスメンバ
２ センターメンバ
３ ブラケット
４ ナット
５ 長穴
６、２１ 支持部材
７、１７ ボルト
８ 切り欠き部
９、１７ｂ 座面
１０ 薄肉部
１３ 車体
１４ エンジンリアサポートメンバ
１５、１８、２０ ノッチ（応力集中部）
１６、１９ 締結穴
１７a ボルトの頭部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｂ 31/00 Ｆ１６Ｂ 31/00 Ｚ
Ｆターム(参考） 3D003 AA05 BB01 CA18 DA02
3D035 CA08
3J001 FA02 GA02 GB01 HA02 HA07
JA10 KA00 KB01
Claims (6)
- 【請求項１】 ボルトが挿通するボルト締結穴が形成さ
れ取付部に締結される支持部材とボルトからなるボルト
締結構造であって、前記ボルト締結穴の内面に少なくと
も一以上の応力集中部が形成され、該応力集中部は、前
記ボルトの座面で覆われる部位に形成されていることを
特徴とするボルト締結構造。 - 【請求項２】 前記応力集中部は、前記ボルト締結穴の
内面に形成された所定の深さを有するノッチである請求
項１に記載のボルト締結構造。 - 【請求項３】 前記ノッチは、上記取付部と相対的な変
位により発生する前記ボルトからの荷重が、所定の値を
超えたとき前記ノッチを起点として破断する深さとされ
ている請求項２記載のボルト締結構造。 - 【請求項４】 構造物を取付部にボルトにより締結する
ためのボルト締結部を有する構造物支持部材であって、
前記ボルト締結部はボルト締結穴と該ボルト締結穴に少
なくとも一以上のノッチが形成され、全ノッチは前記ボ
ルトの座面により覆われる部位に形成されていることを
特徴とする構造物支持部材。 - 【請求項５】 前記ボルト締結部は、支持部材の隅部に
突出して設けられている請求項４記載の構造物支持部
材。 - 【請求項６】 車両のエンジンを取付部にボルトにより
締結するためのボルト締結穴を有するエンジン支持部材
であって、該支持部材は隅部に前記ボルトが挿通するボ
ルト締結穴を有し、該ボルト締結穴の内面に少なくとも
一以上の応力集中部が形成され、該応力集中部は前記ボ
ルトの座面により覆われる部位に形成されていることを
特徴とするエンジン支持部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002134323A JP2003327155A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | ボルト締結構造及び構造物支持部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002134323A JP2003327155A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | ボルト締結構造及び構造物支持部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003327155A true JP2003327155A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29697007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002134323A Pending JP2003327155A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | ボルト締結構造及び構造物支持部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003327155A (ja) |
Cited By (17)
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2002
- 2002-05-09 JP JP2002134323A patent/JP2003327155A/ja active Pending
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