JP2005090632A - ボルトナット機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステアリングメンバの車体フレーム取り付けにおいて、クリアランスの消化方法と左ねじボルト推力の安定化および構成部材コスト低減。
【解決手段】 ねじ部に金属接触によるロック機構７を設けた右ねじのボルト４、内径部に前記ボルトと勘合するめねじ８を有した左ねじの左ねじボルト５、前記の左ねじボルト５の左ねじ９と勘合する固着ナット６またはめねじ加工された部材１４の３部材で構成する。
ボルト４のロック機構７により、インナーパネル２と左ねじボルト頭部頂面１３間が狭まるよう左ねじボルト５が推進、着地し、車体フレームとステアリングメンバブラケット３間のクリアランスが消化される。さらに取り付け作業を行うと、左ねじボルト５に対しボルト４がねじ込まれ、ボルト座面１１がアウターパネル１に着座し締付け力が発生する。締付け力は左ねじボルト５を介して伝達され、ステアリングメンバが取り付けられる。
溶接ナット６を用いず、ステアリングメンバブラケット１４に左ねじボルトが勘合するめねじ１５を設けても良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体フレームにステアリングメンバ等のモジュール化された組付体を取り付けるボルトナット機構に関する。

モジュール化された組付体としてのステアリングメンバを車体フレームへの取り付ける場合に、ステアリングメンバと車体フレームとの間に隙間（クリアランス）１１０があり、この隙間１１０を吸収するようにしてステアリングメンバを車体フレームへの取り付けることが行われている。

特許文献１においては、図１１乃至図１３に示すように、ボルトナット機構は、雌逆ねじ１２５と雌逆ねじ１２５より小径の雌正ねじ１２６を有しステアリングメンバ１１７に溶接されたナット１２０と、ナット１２０の雌逆ねじ１２５に螺合する雄逆ねじ１２４を外周に有するとともに内側に雌正ねじ１２３を有するスペーサ１１９と、スペーサ１１９の雌正ねじ１２３に螺合可能な雄正ねじ１２２を有し、車体フレーム１１６の挿入孔から挿入されスペーサ１１９の雌正ねじ１２４とナットの雌正ねじ１２６に螺合可能なボルト１２１とを備えている。ボルト１２１の雄正ねじ１２２はボルト１２１の先端部にのみ形成されており、雄正ねじ１２２には接着材が塗布されている。ボルト１１８の雄正ねじ１２２の形成されていない軸部１２１はスペーサ１１９の雌正ねじ１２３の内径より細く形成されている。

ボルト１１８を締付け方向に回転させたとき、スペーサ１１９はボルト１１８の雄正ねじ１２２に塗布された接着材によって結合され、接着剤の作用によってボルト１１８とスペーサ１９とが供回りする。スペーサ１１９の雄逆ねじ１２４がナット１２０の雌逆ねじ１２５に螺合することによりスペーサ１１９が車体フレーム１１６側へ後退し、スペーサ１１９の頭部が車体フレーム１１６に接触し車体フレーム１１６を押圧する。これにより、ステアリングメンバ１１７と車体フレーム１１６との間の隙間１１０がスペーサ１１９によって吸収される。

さらに接着剤の抗力に対抗してボルト１１８を締付け方向に回転させると、回転させる力が接着力の抗力に打ち勝ち、ボルト１１８とスペーサ１１９との供回りが終了し、ボルト１１８のみが回転し始める。ボルト１１８の雄正ねじ１２２は、スペーサ１１９の雌正ねじ１２３との嵌合が解かれ、ナット１２０の雌正ねじ１２６にボルト１１８が嵌合する。ボルト１１８の座面１２７が車体フレーム１１６に着座し、ボルト１１８の座面１２７とナット１２０の雌正ねじ１２６との間で締付け力が発生する。
特開２００２−３４７６５６号公報 特開平１１−１１７９２７号公報

ボルト１１８の締付け作業において、ボルト１１８に押付け力を加える。この押し付け力の方向は、一般的にスペーサ１１９の推進方向と逆方向であり、ボルト１１８に作用する押付け力はスペーサ１１９の推進を妨げるように作用する。このため、スペーサ１１９をボルト１１８と供回りさせるためのロック力は大きくある必要がある。しかしながら、特許文献１では、接着剤による結合力に頼っていたので、ロック力が小さいという問題がある。

また、特許文献１では、ボルト１１８の雄正ねじ１２２に塗布された接着材の結合力によってスペーサ１１９を推進させる力を得ているため、結合力は接着材の塗布量や組付け時の温度環境によりばらつきが生じる可能性が大きいという問題がある。

接着材の結合力が低い場合には、スペーサ１１９が推進しないことも考えられる。この場合、隙間１１０が吸収されず、ボルト１１８の締付け力によってステアリングメンバ１１７が車体フレーム１１６側に距離的に大きく引き込まれ、ステアリングメンバ１７の変形を招いてしまうという問題がある。

また、ボルト１１８とスペーサ１１９との嵌合を解くため、ボルト１１８の軸部１２１の雄正ねじ１２２以外の部分はスペーサ１１９の雌逆ねじ１２３の内径より細くする必要があり、また、ナット１２０には、ボルト１１８と嵌合する雌正ねじ１２６を雌正ねじ１２５の他にさらに設ける必要がある。このため、ボルト１１８およびナッ１ト２０の製造コストが高コストになるという問題がある。

また、スペーサ１１９は、予めナット１２０に組み込んでおくが、ナット１２０は、スペーサ１１９の雄逆ねじ１２４と嵌合する雌逆ねじ１２５とボルト１１８の雄正ねじ１２２と嵌合する雌正ねじ１２６とを有するため、雌逆ねじ１２５の下端と雌正ねじ１２６の上端との間で段差が生じる。このために、スペーサ１１９の雄正ねじ１２４とナッ１ト２０との嵌合する長さが、ナット１２０の高さに制限されてしまう。これに対し、ナット１２０の高さを高くすることにより、嵌合長さを長くすることは可能であるが、これが可能であるのは、車体フレーム１１６とステアリングメンバ１１７との隙間１１０が大きい場合に限られ、隙間１１０が小さい場合には適応できない。

また、隙間１１０を吸収した後、スペーサ１１９の雄逆ねじ１２４とナット１２０との嵌合長さをある程度確保する必要がある。しかし、従来においては、嵌合長さをある程度確保できない場合があり、この場合、ボルト１１８の締付け時、スペーサ１１９の雄逆ねじ１２４またはスペーサ１１９の雄逆ねじ１２４と嵌合するナット１２０のねじ山が剪断破壊する恐れがある。

また、隙間１１０の大きさのばらつきが大きい場合は、図１３に示すように、ナット１２０からスペーサ１１９が抜け出してしまうことも考えられる。

ステアリングメンバ１１７の軽量化のため、ブラケット材質にアルミニウム合金やマグネシウム合金の使用増加が見込まれる。しかし、アルミニウム合金やマグネシウム合金への溶接ナット１２０の固定が困難であるため、軽量化を図れないという問題がある。

また、ステアリングメンバ１１７等のモジュール化された組付体から車体フレームへ電気的アース接続する場合に、モジュール化された組付体に別途にアース端子を設け、車体フレームの塗装膜を剥がし、ボルトなどでアース端子と車体フレームとを電気的アース接続をする必要があり、アース接続に煩雑な作用が必要であるという問題があった。

そこで本発明の目的は、上記従来技術の有する問題を解消し、ボルトとスペーサとの間に大きなロック力を与えることが可能であり、組付体とフレームとの間にある隙間を確実に吸収させることが可能なボルトナット機構を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るボルトナット機構は、組付体とフレームとの間にある隙間を吸収して前記組付体を前記フレームに取り付けるためのボルトナット機構であって、前記組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじと、前記ナットの前記雌逆ねじに螺合する雄逆ねじを外周に有するとともに、内周に雌正ねじを有するスペーサと、前記スペーサの前記雌正ねじに螺合可能な雄正ねじを有し、前記フレームの外側面側から挿入され前記スペーサの前記雌正ねじに前記雄正ねじを螺合可能なボルトと、前記ボルトに第１所定トルク以下のトルクを与える場合に前記ボルトの先端部のみを前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させ前記先端部より後部部分を螺合させることを阻止し、前記ボルトに第２所定トルク以上のトルクを与える場合に前記ボルトの前記後部部分を前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させることを許容するボルト螺入制限手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトに前記第１所定トルク以下のトルクを与える場合に、前記ボルトの前記先端部が前記スペーサの前記雌正ねじに螺合した状態で、前記スペーサの頭部が前記フレームの内側面に当接するまで前記スペーサを前記ボルトと共に一体的に後退させ、前記ボルトに前記第１所定トルクより大きく前記第２所定トルクより小さいトルクを与える場合に、前記スペーサの前記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧するように前記スペーサを後退させ、前記ボルトに前記第２所定トルク以上のトルクを与える場合に、前記スペーサの前記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧した状態で、前記ボルトの前記後部部分を前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させるように前記ボルトを前進させることを特徴とする。

また、前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじと前記スペーサの前記雌正ねじとの間の螺合の円滑度を金属接触により調整する円滑度調整手段を有することを特徴とする。

また、前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじの周面に形成された突起部を有することを特徴とする。

また、前記ボルト螺入制限手段は、前記スペーサの前記雌正ねじの周面に形成された突起部を有することを特徴とする。

また、前記第１所定トルクの大きさと前記第２所定トルクの大きさは、前記突起部の突起の高さあるいは前記突出部の形成された長さ範囲の大きさによって調節して設定可能であることを特徴とする。

また、前記突起部は、軸線方向に対しねじれて形成された複数列の切り溝からなることを特徴とする。

また、前記組付体に固着されるナットを備え、前記雌逆ねじは前記ナットに形成されていることを特徴とする。

また、前記雌逆ねじは前記組付体自体に形成されていることを特徴とする。

また、前記スペーサの先端が前記雌逆ねじから突出して前記スペーサの前記雄逆ねじが前記雌逆ねじに螺合可能であることを特徴とする。

前記スペーサの前記頭部の表面に、前記フレームの前記内側面との接触摩擦度を上げるための突起体が形成されていることを特徴とする。

また、前記突起体は、前記スペーサの回転に伴い前記フレームの前記内側面の外表面の塗装膜を剥がし前記フレームを構成する金属材と接触可能であり、前記フレームと前記組付体とは前記スペーサを介して電気的導通可能であることを特徴とする。

また、前記ボルトの軸部は単一径を有し、前記ボルトの前記雄正ねじは前記軸部の全体に渡って形成されていることを特徴とする。

上述の発明において、ボルトに与えるトルクが第１所定トルク以下の場合に、スペーサの頭部がフレームの内側面に当接するまでスペーサとボルトとは共に一体的に後退し、ボルトに第１所定トルクより大きく第２所定トルクより小さいトルクを与える場合に、スペーサの頭部がフレームの内側面を外側に向かって押圧するようにスペーサは後退し、ボルトに第２所定トルク以上のトルクを与える場合に、スペーサの頭部がフレームの内側面を外側に向かって押圧した状態でスペーサが静止し、ボルトの雄正ねじの後部部分がスペーサの雌正ねじに螺合してボルトは前進し、ボルトの座面がフレームの外側面に接触し押し付ける。これによって、ボルトとスペーサとの間に大きなロック力を与えることが可能であり、隙間を確実に吸収できボルトとスペーサとによって組付体をフレームに確実に取り付けることができる。

また、組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじは、組付体に固着されるナットに形成されていてもよく、あるいは組付体自体に貫通孔を開けその内壁に形成されていてもよい。

雌逆ねじは組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成されているので、スペーサの先端が雌逆ねじから突出した状態でスペーサの雄逆ねじが雌逆ねじに螺合可能になり、スペーサは広い作動範囲を確保することができる。

ボルト螺入制限手段は、例えば、ボルトの雄正ねじの周面に形成された突起部を有するので、突起部の突起の高さあるいは突出部の形成された長さ範囲の大きさによって、ボルトの雄正ねじとスペーサの雌正ねじとの間の螺合の円滑度を金属接触により調整するを容易に確実に行うことができる。また、第１所定トルクの大きさと第２所定トルクの大きさとを容易に確実に設定することが可能になる。

以上説明したように、本発明の構成によれば、第１所定トルクの大きさと第２所定トルクの大きさとを容易に確実に設定可能なボルト螺入制限手段を備えているので、ボルトとスペーサとの間に大きなロック力を与えることが可能であり、組付体とフレームとの間にある隙間を確実に吸収させることが可能なボルトナット機構を提供することができる。

また、組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじを備えているので、スペーサは、ナットの長さや雌逆ねじの長さによって制限されることなく、大きい作動範囲を確保することができる。

また、モジュール化された組付体と車体フレームとの間を簡易にアース接続を行うことが可能になる。

以下に図面を参照して、本願発明のボルトナット機構に実施形態について説明する。
図１において、組付体としてのステアリングメンバ１と車体フレーム２との間にある隙間（クリアランス）３を吸収してステアリングメンバ１を車体フレーム２に取り付けるボルトナット機構４が示されている。車体フレーム２はアウターパネル２ａとインナーパネル２ｂとからなり、車体フレーム２には挿入孔２ｃが形成されている。

ボルトナット機構４は、ステアリングメンバ１に予め溶接によって固着されたナット１１と、隙間３を吸収するためのスペーサ１３と、挿入孔２ｃに挿入されるボルト１５とを備えている。

ステアリングメンバ１が車体フレーム２に取り付ける前に、予めスペーサ１２をナット１１に組み込んでおく。ボルト１５はアウターパネル２ａ側から挿入され、アウターパネル２ａとインナーパネル２ｂおよびステアリングメンバ３を同時に取り付けする。車体フレーム２とステアリングメンバ１には、取り付け作業上から隙間３が設けられており、取り付けの際にはスペーサ１２で隙間３を吸収あるいは消化させる。

ナット１１は雌逆ねじ１１ａを有する。ナット１１には軸線方向に同一径で貫通した貫通孔１１ｂが形成されており、雌逆ねじ１１ａは貫通孔１１ｂの内壁に形成されている
スペーサ１２は、外周にナット１１の雌逆ねじ１１ａに螺合する雄逆ねじ１２ａを有する。また、スペーサ１２には軸線方向に貫通孔１２ｃが形成されており、スペーサ１２は貫通孔１２ｃの周壁に雌正ねじ１２ｂを有する。ナット１１に貫通孔１１ｂが形成されているので、図６（ｂ）に示すようにスペーサ１２の雄逆ねじ１２ａの先端部は、貫通孔１１ｂを貫通することが可能である。

ボルト１５は、スペーサ１２の雌正ねじ１２ａに螺合可能な雄正ねじ１５ａを有し、雄正ねじ１５ａはスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂに螺合可能である。

ボルト１５の軸部１５ｄの全体に雄正ねじ１５ａが形成されており、軸部１５ｄは雄正ねじ１５ａが形成された先端部１５ｂと、中間部の後述のボルト螺入制限手段１７が形成された部分と、雄正ねじ１５ａの形成された後部１５ｃとから構成されている。

また、スペーサ１２には軸線方向に貫通孔１２ｃが形成されているので、例えば図１においてボルト１５が十分に長い場合にボルト１５の先端部１５ｂがスペーサ１２の貫通孔１２ｃ及びナット１１の貫通孔１１ｂから突出することも可能である。このため、ボルト１５の長さの設定に余裕を持たせることができる。

ボルトナット機構４は、ボルト１５に第１所定トルク以下のトルクを与える場合にボルト１５の先端部１５ｂの雄正ねじ１５ａのみをスペーサ１２の雌正ねじ１１ｂに螺合させ雄正ねじ１５ａの後部１５ｃを螺合させることを阻止し、ボルト１５に第１所定トルクよりも大きい第２所定トルク以上のトルクを与える場合にボルト１５の雄正ねじ１５ａの後部１５ｃをスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂに螺合させることを許容するボルト螺入制限手段１７を備えている。

ボルト螺入制限手段１７は、ボルト１５の雄正ねじ１５ａとスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂとの間の螺合の円滑度を金属接触により調整するように構成されている。このため、ボルト１５とスペーサ１２との間のロック力を大きくすることができる。また、ボルト１５の雄正ねじ１５ａとスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂとの間の螺合の円滑度は、ボルト１５に第１所定トルク以下のトルクを与える場合にはボルト１５の先端部１５ｂのみがスペーサ１２の雌正ねじ１１ｂに螺合し、ボルト１５に第２所定トルク以上のトルクを与える場合にボルト１５の雄正ねじ１５ａの全体がスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂに螺合可能にするように調節されている。

ボルト１５の雄正ねじ１５ａとスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂとの間の螺合の円滑度を金属接触によって調整するために、例えば、図５に示すように、ボルト螺入制限手段１７は、ボルト１５の雄正ねじ１５ａの周面に形成された突起部２１を有する。突起部２１は、雄正ねじ１５ａの周面に切り溝２２を形成し切り溝２２の両端を盛り上がらせることによって形成される。突起部２１は、ねじ山の頂きに部分的に圧力を加え加工したもので、ねじ山の頂き部の体積をねじフランク面側に移動させ、この突出した体積部分からなる突起部２１が雌正ねじ１２ｃのフランク面に接触し、ボルト１５とスペーサ１２との間のロック力が発生する。ここで、ロック力とは、ボルト１５に第２所定トルクより小さいトルクを加えて押し付け力を作用した場合にこの押し付け力に抗してボルト１５とスペーサ１２とを一体的に後退させる力に相当する。

突起部２１は、ボルト１５の先端より、例えば、３山目から始まり６〜８山にかけて加工されており、この場合、３〜４山の軸線方向の長さ範囲で突起部２１が形成されている。

切り溝２２は、軸線方向に対しねじれて形成された複数列に渡って形成されている。第１所定トルクの大きさと第２所定トルクの大きさは、突起部２１の突起の高さあるいは突起部２１の形成された長さ範囲の大きさによって調節設定される。突起部２１の突起の高さは、ねじ山の頂きに加圧する圧力の大きさによって調整でき、また、突起部２１の形成された長さ範囲の大きさは加圧対象とするねじ山の個数によって調整できる。例えば、突起部２１の突起の高さをある大きさにすることによって第１所定トルクの大きさが設定され、先端部１５ｂが雌正ねじ１２ｂに螺合した後、先端部１５ｂに続く最初の１個または数個の突起部２１によって雄正ねじ１５ａと雌正ねじ１２ｂとの間の螺合が妨げられる。

また、突起部２１の形成される長さ範囲をある大きさにすることにより、第２所定トルクの大きさが設定され、これによって、第１所定トルクよりも大きなトルクをボルト１５に与えたとしてもボルト１５に与えたトルクが第２所定トルクの大きさよりも大きくない限り、雄正ねじ１５ａと雌正ねじ１２ｂとの間の螺合を完全に自由にはできないようにすることができる。

なお、ボルト１５の雄正ねじ１５ａの周面に突起部２１を形成する代わりに、図１０に示すように、スペーサ１２の雌正ねじ１２ｂの周面に切り溝２３を形成し突起部２４を設けるようにしてもよい。

次に、ボルトナット機構４の作用について説明する。
ボルト１５に第１所定トルク以下のトルクを与える場合にボルト１５は、雄正ねじ１５ａの周面に突起部２１があるのでボルト１５の先端部１５ｂのみがスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂに螺合する。ボルト１５にトルクを加えると、ボルト１５はそれ以上スペーサ１２内へ挿入できないので、ボルト１５に加えるトルクによってスペーサ１２の雄逆ねじ１２ａがナット１１の雌逆ねじ１１ａに螺合しこの状態でスペーサ１２はボルト１５と共に一体的に後退（車体フレーム側に向かって移動）する。スペーサ１２は、スペーサ１２の頭部１２ｄが車体フレーム２のインナーパネル２ｂに当接するまでナット１１に対して後退し、スペーサ１２の頭部１２ｄがインナーパネル２ｂに当接した状態になる。

さらにボルト１５にトルクを加え、ボルト１５に第１所定トルクより大きく第２所定トルクより小さいトルクを与える場合に、スペーサ１２はボルト１５と共に一体的に後退しようとする。この結果、スペーサ１２の頭部１２ｄがインナーパネル２ｂに単に当接した状態に比べて、より強い力でスペーサ１２の頭部１２ｄがインナーパネル２ｂに向かって押圧する。

ボルト１５に加えるトルクを第２所定トルクより小さい範囲内でさらに大きくすると、スペーサ１２の頭部１２ｄがインナーパネル２ｂをより強い力で押圧する。この場合、ボルト１５に加えるトルクは第２所定トルクより小さいので、スペーサ１２はボルト１５と共に一体的に後退しようとし、インナーパネル２ｂとステアリングメンバ１の間がより強い力でさらに押し広げられる。

ボルト１５に第２所定トルク以上のトルクを与える場合に、スペーサ１２とボルト１５との一体的の移動が解除される。スペーサ１２の頭部１２ｄが車体フレーム２のインナーパネル２ｂを強く押圧した状態にあり、ボルト１５のみが移動する。この場合、ボルト１５は第２所定トルク以上の強いトルクを与えられるので、突起部２１による金属接触に基づく抵抗力を乗り越えて雄正ねじ１５ａの後部１５ｃがスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂに螺合可能になる。ボルト１５の雄正ねじ１５ａがスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂに螺合しボルト１５が前進すると、ボルト１５のボルト座面１５ｅがアウターパネル２ａに着座する。さらにボルト１５にトルクを与えると、さらに強い力でステアリングメンバ１は車体フレーム２に取り付けられる。

次に、図６を参照して、ボルトナット機構４におけるスペーサ１２の作動範囲Ｇ２について説明する。
前述したように、ナット１１には軸線方向に同一径で貫通した貫通孔１１ｂが形成されており、雌逆ねじ１１ａは貫通孔１１ｂの内壁に形成されている。スペーサ１２の雄逆ねじ１２ａの先端部は、図６（ｂ）に示すように貫通孔１１ｂを貫通することが可能である。図６（ｂ）は、隙間３が未だ吸収されておらず、スペーサ１２の頭部１２ｄがインナーパネル２ｂに当接していない状態に相当する。図７（ａ）は、隙間３が吸収されスペーサ１２の頭部１２ｄがインナーパネル２ｂを押圧している状態に相当する。図６（ａ）において、スペーサ１２の雄逆ねじ１２ａとナット１１の雌逆ねじ１１ａとが、必要な螺合強度を確保するために必要最低限の長さ範囲で螺合していればよい。すなわち、図６（ａ）に示すように、スペーサ１２の雄逆ねじ１２ａとナット１１の雌逆ねじ１１ａとが螺合していれば、ねじ山の剪断強度が確保される。従って、スペーサ１２は、図６（ｂ）に示す状態から図６（ａ）に示す状態との間で、スペーサ１２の作動範囲Ｇ２を確保できる。このように、ナット１１には同一径で貫通した貫通孔１１ｂが形成されているので、スペーサ１２は、ナット１１の長さによって制限されることなく、大きい作動範囲Ｇ２を確保することができる。また、ボルト１５の雄正ねじ１５ａをボルト１５の軸部の全体に渡って形成することによって、ボルト１５は大きい作動範囲Ｇ２に対応することができる。また、ナット１１には一種類の雌逆ねじ１１ａを形成すればすむので、製造コストを低コストにできるのである。

これに対して従来においては、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、ナット１２０は、雌逆ねじ１２５の下端と雌正ねじ１２６の上端との間で段差が生じるために、スペーサ１の雄正ねじ１２４とナッ１ト２０との嵌合する動作範囲Ｇ１がナット１２０の高さに制限されてしまうのである。また、従来においては、ナット１２０には雌正ねじ１２６を雌正ねじ１２５の他にさらに設けなくてはならないため製造コストが高コストになる問題があったのである。

以上のように、本発明の実施形態によれば、ボルト螺入制限手段１７をボルト１５の雄正ねじ１５ａとスペーサ１２の雌正ねじ１２ｂとの間の螺合の金属接触の円滑度を調整するように構成したので、ボルト１５に大きいボルト軸力を持たせることができ、スペーサ１２によって隙間３を吸収させボルト１５とスペーサ１２とによってステアリングメンバ１を車体フレーム２に取り付けることができる。

また、ボルト螺入制限手段１７はボルト１５の雄正ねじ１５ａの周面に形成された突起部２１を有するので、突起部２１の突起の高さあるいは突起部２１の形成された長さ範囲の大きさによって、第１所定トルクの大きさと第２所定トルクの大きさとを所望な値に容易にかつ確実に調節して設定することができる。

ナット１１には同一径で貫通した貫通孔１１ｂが形成されているので、スペーサ１２は、ナット１１の長さあるいは雌逆ねじ１１ａの長さによって制限されることなく、大きい作動範囲Ｇ２を確保することができる。

次に図９を参照して他の実施形態を示す。
図９に示すように、スペーサ１２の頭部１２ｄの表面に、インナーパネル２ｂとの接触摩擦度を上げるための突起体２９が設けられている。突起体２９は、例えば等角度間隔で３個設けられている。突起体２９の形状は、例えば上部に角部を有する三角錐の形状を有する。これによって、ボルト座面１５ｅをアウターパネル２ａの着座させてボルト１５にさらにトルクを付与した場合において、スペーサ１２の頭部１２ｄとインナーパネル２ｂとの間で十分な摩擦力を確保でき、スペーサ１２の頭部１２ｄがインナーパネル２ｂに着座した時点でスペーサ１２の回転が終了し、ボルト１５の引っ張り力によってステアリングメンバ１を強い力で車体フレーム２に取り付けることができる。

次に、突起体２９の他の効用について説明する。
ステアリングメンバ１等のモジュール化された組付体を車体フレーム２に組み付ける際に、スペーサ１２を回転させて突起体２９の先鋭な端部によってインナーパネル２ｂの表面の塗装膜を剥がすことができる。そして、金属材からなるインナーパネル２ｂの表面を露出させ、金属材からなる突起体２９とインナーパネル２ｂとを電気的に導通させることができる。この場合、突起体２９によってインナーパネル２ｂの表面の塗装膜を剥がすことにより、金属材からなる車体フレーム１と金属材からなるナット１１の座面との間の電気的接触、ナット１１と金属材からなるスペーサ１２の周壁との電気的接触、及びスペーサ１２の突起部２９と塗装膜の剥がされたインナーパネル２ｂの表面との電気的接触を介し、ステアリングメンバ１と車体フレーム２との間の電気的導通性が得られる。

この結果、ステアリングメンバ１等のモジュール化された組付体から発生した余分の電気は、スペーサ１２を経由してインナーパネル２ｂにアースすることが可能になる。従来において、ステアリングメンバ１等のモジュール化された組付体に別途にアース端子を設け車体フレームの塗装膜を剥がしボルトなどでアース端子と車体フレームとを電気的アース接続をすることを行っていたが、このように、スペーサ１２に突起体２９を設けることによって、従来の煩雑な作業が不要になり、ステアリングメンバ１等のモジュール化された組付体と車体フレームとの間で簡易にアース接続を行うことができる。

次に図４及び図８を参照して他の実施形態を示す。
図１等に示すものは、ステアリングメンバ１に予め溶接によって固着されたナット１１が設けられてたいた。本実施形態ではナット１１に相当するものは設けられたおらず、ステアリングメンバ１のブラケット１ａ自体に雌逆ねじ１１ａが形成されている。このように、ブラケット１ａ自体に雌逆ねじ１１ａを形成することにより、ナット１１を車体フレーム１に溶接して固定することが困難な場合においても、ブラケット１ａ自体に形成した雌逆ねじ１１ａによってナット１の機能を行わせることができる。

ステアリングメンバ１の軽量化を図るためにブラケット１ａの材質にアルミニウム合金やマグネシウム合金を使用している場合は、ナット１１を溶接することが難しい。このような場合に、本実施形態は、ナット１１をステアリングメンバ１に溶接することをせずにステアリングメンバ１のブラケット１ａに雌逆ねじ１１ａを形成することが可能になるので、特に有用である。

本発明のボルトナット機構を構成するボルト、スペーサ及びナットを示し、ボルトに第１所定トルク以下のトルクを与える場合を示す図。 本発明のボルトナット機構を構成するボルト、スペーサ及びナットを示し、ボルトに第１所定トルク以下のトルクを与え続け、スペーサの頭部が車体フレームのインナーパネルに当接した場合を示す図。 ボルトに第２所定トルク以上のトルクを与え、スペーサによって隙間を吸収し車体フレームにステアリングメンバを取り付けた状態を示す図。 本発明のボルトナット機構を構成するボルト（ａ）、スペーサ（ｂ）及びナット（ｃ）を互いに分離して示す図。 図４におけるＡ−Ａにおける断面図。 スペーサの雄逆ねじと螺合する雌逆ねじが組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成されていることを示す図であって、（ａ）に示す状態と（ｂ）に示す状態とにおけるスペーサの作動範囲をＧ２で示す。 本発明のボルトナット機構の他の実施形態を示し、ナットをステアリングメンバに溶接することをせず、ステアリングメンバのブラケットに直接的にスペーサの雄逆ねじに螺合する雌逆ねじを形成した例を示す図。 ステアリングメンバのブラケットに直接的にスペーサの雄逆ねじに螺合する雌逆ねじを形成したことを示す図。 本発明のボルトナット機構の他の実施形態におけるスペーサを示す図。 本発明のボルトナット機構の他の実施形態を構成するボルト（ａ）、スペーサ（ｂ）及びナット（ｃ）を互いに分離して示す図。 従来のボルトナット機構の構成を示す図。 従来のボルトナット機構を構成するボルト（ａ）、スペーサ（ｂ）及びナット（ｃ）を互いに分離して示す図。 従来のスペーサとナットの関係を示す図であって、（ａ）に示す状態と（ｂ）に示す状態とにおけるスペーサの作動範囲をＧ１で示す。

符号の説明

１ ステアリングメンバ
１ａ ブラケット
２ 車体フレーム
２ａ アウターパネル
２ｂ インナーパネル
３ 隙間
１１ ナット
１１ａ 雌逆ねじ
１２ スペーサ
１２ａ 雄逆ねじ
１２ｂ 雌正ねじ
１２ｃ 貫通孔
１２ｄ 頭部
１５ ボルト
１５ａ 雄正ねじ
１５ｂ ボルトの先端部
１５ｃ ボルトの後部
１５ｄ 軸部
１５ｅ 座面
１７ ボルト螺入制限手段
２１ 突起部
２２ 切り溝
Ｇ２ スペーサの作動範囲
２９ 突起体

Claims (13)

1. 組付体とフレームとの間にある隙間を吸収して前記組付体を前記フレームに取り付けるためのボルトナット機構であって、
   前記組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじと、
   前記雌逆ねじに螺合する雄逆ねじを外周に有するとともに、内周に雌正ねじを有するスペーサと、
   前記スペーサの前記雌正ねじに螺合可能な雄正ねじを有し、前記フレームの外側面側から挿入され前記スペーサの前記雌正ねじに前記雄正ねじを螺合可能なボルトと、
   前記ボルトに第１所定トルク以下のトルクを与える場合に前記ボルトの先端部のみを前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させ前記先端部より後部部分を螺合させることを阻止し、前記ボルトに第２所定トルク以上のトルクを与える場合に前記ボルトの前記後部部分を前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させることを許容するボルト螺入制限手段と、
   を備えることを特徴とするボルトナット機構。
2. 前記ボルト螺入制限手段は、
   前記ボルトに前記第１所定トルク以下のトルクを与える場合に、前記ボルトの前記先端部が前記スペーサの前記雌正ねじに螺合した状態で、前記スペーサの頭部が前記フレームの内側面に当接するまで前記スペーサを前記ボルトと共に一体的に後退させ、
   前記ボルトに前記第１所定トルクより大きく前記第２所定トルクより小さいトルクを与える場合に、前記スペーサの前記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧するように前記スペーサを後退させ、
   前記ボルトに前記第２所定トルク以上のトルクを与える場合に、前記スペーサの前記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧した状態で、前記ボルトの前記後部部分を前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させるように前記ボルトを前進させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
3. 前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじと前記スペーサの前記雌正ねじとの間の螺合の円滑度を金属接触により調整する円滑度調整手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
4. 前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじの周面に形成された突起部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
5. 前記ボルト螺入制限手段は、前記スペーサの前記雌正ねじの周面に形成された突起部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
6. 前記第１所定トルクの大きさと前記第２所定トルクの大きさは、前記突起部の突起の高さあるいは前記突出部の形成された長さ範囲の大きさによって調節して設定可能である
   ことを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載のボルトナット機構。
7. 前記突起部は、軸線方向に対しねじれて形成された複数列の切り溝からなる
   ことを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載のボルトナット機構。
8. 前記組付体に固着されるナットを備え、前記雌逆ねじは前記ナットに形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
9. 前記雌逆ねじは前記組付体自体に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
10. 前記スペーサの先端が前記雌逆ねじから突出して前記スペーサの前記雄逆ねじが前記雌逆ねじに螺合可能である
    ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
11. 前記スペーサの前記頭部の表面に、前記フレームの前記内側面との接触摩擦度を上げるための突起体が形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。
12. 前記突起体は、前記スペーサの回転に伴い前記フレームの前記内側面の外表面の塗装膜を剥がし前記フレームを構成する金属材と接触可能であり、
    前記フレームと前記組付体とは前記スペーサを介して電気的導通可能である
    ことを特徴とする請求項１２に記載のボルトナット機構。
13. 前記ボルトの軸部は単一径を有し、前記ボルトの前記雄正ねじは前記軸部の全体に渡って形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のボルトナット機構。

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