JP2008037220A

JP2008037220A - 脱着式牽引フックの取付構造

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Publication number: JP2008037220A
Application number: JP2006212693A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hashimoto; 成一橋本; Yoshihaya Imamura; 美速今村; Noritaka Eguchi; 法孝江口; Satoshi Futamura; 敏二村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: JP4737768B2

Abstract

【課題】牽引フック１９をサイドメンバー６の軸線上に配置した脱着式牽引フックの取付構造において、衝突時にバンパーリインフォース１とバンパーステイ２の圧壊が妨げられず、潰れ残りが生じるのを防止する。
【解決手段】バンパーリインフォース１の前壁７，後壁８に前後方向に貫通する穴が形成され、管状のアルミ合金押出材からなるバンパーステイ２の軸部が前記穴内に嵌入し、電磁成形により拡管されて前記穴の内周面に圧接し、かつ軸部の前端が拡開して拡開部１２が形成され、前壁７と後壁８の間に張出部１３が形成され、後壁８の後方側に張出部１４が形成され、これによりバンパーリインフォース１とバンパーステイ２が固定されている。サイドメンバー６とバンパーステイ２の間にナットプレート５が固定され、ナット４にバンパーステイ２の前方側から挿入される牽引フック１９の雄ねじ部が螺合する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の脱着式牽引フックの取付構造に関する。

脱着式牽引フックは、牽引時又は船による輸送時（タイダウンのため）等に、必要に応じて取り付けられるが、通常は取り外されている。牽引フックの先端は雄ねじがねじ切りされ、これを車体側に固定された雌ねじ部材に螺合して取り付ける。
雌ねじ部材は、一般に車体のサイドメンバーの軸線上において、サイドメンバー自体（特許文献１）、あるいはバンパーリインフォース又はバンパーステイ（特許文献２〜６）に固定されている。

しかし、特許文献１の構造では、衝突時、雌ねじ部材によりバンパーリインフォース及びバンパーステイの圧壊が妨げられ、これらバンパーリインフォース及びバンパーステイをエネルギー吸収に寄与させることができない。
一方、特許文献２〜６の構造の場合、バンパーリインフォース及びバンパーステイは、衝突時にサイドメンバーの圧壊に先だって圧壊し、衝突エネルギーを吸収する役割をもつものであるから、サイドメンバーに比べて強度的に劣り、牽引フックから加わる大きい牽引荷重及び牽引モーメントを支持するには適当とはいえない。合わせて特許文献２〜４の構造では、雌ねじ部材によりバンパーリインフォース又はバンパーステイの圧壊が妨げられ、特許文献５の構造でも雌ねじ部材によるバンパーステイの潰れ残りが発生しやすい。特許文献６の構造では、衝突時に後退する雌ねじ部材がサイドメンバーを傷付ける可能性があり、またバンパーリインフォースの牽引フックを通す位置に比較的大きい開窓を形成するので、その部分が衝突に対して脆弱になる可能性がある。

一方、特許文献７には、バンパーリインフォースに前後方向に貫通する穴を形成し、その穴に管状のアルミニウム合金押出材からなるバンパーステイの軸部を嵌入させ、その前端を前記穴から前方に突出させ、この状態で電磁成形により軸部を拡管して、バンパーリインフォースの前後壁に前記軸部を固定したバンパー構造体が記載されている。

実開平４−３９９１１号公報特開２０００−２９６７４２号公報特開２００２−６８０１５号公報特開２００４−９０７０９号公報特開２００２−５３０６６号公報特開２００３−２１３６号公報特開２００４−２３７８１８号公報

本発明は、上記従来の脱着式牽引フックの取付構造の問題点に鑑みてなされたもので、牽引フックをサイドメンバーの軸線上に配置した脱着式牽引フックの取付構造において、雌ねじ部材によりバンパーリインフォースとバンパーステイの圧壊が妨げられず、潰れ残りが生じるのが防止され、またバンパーリインフォースの牽引フックを通す開口の部分を脆弱化させることがなく、さらに牽引フックから加わる牽引荷重及び牽引モーメントを支持するに支障のない取付構造を得ることを目的とする。

本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造は、バンパーリインフォースを支持するバンパーステイが後端の取付部においてサイドメンバーの前端に固定され、前記バンパーリインフォースは少なくとも車幅方向所定位置において断面が中空で前壁及び後壁を有し、そこに前後方向に貫通する穴が形成されたものであり、前記バンパーステイは管状のアルミニウム合金押出材からなる軸部と該軸部の後端に一体形成され又は固定された取付部からなり、前記軸部は前記バンパーリインフォースの前記前壁及び後壁の穴内に嵌入し、前記軸部が前記バンパーリインフォースの前壁に形成された穴の内周面に圧接し、前記軸部の前端が拡開して拡開部が形成され、かつ前記前壁の後方側に張出部が形成されて前記前壁が前記拡開部と前記張出部の間に挟まれ、さらに前記バンパーステイの後端に雌ねじ部材が固定された牽引フック取付部材が配置され、前記雌ねじ部材に前記バンパーステイの前方側から軸部内に挿入される牽引フックの雄ねじ部が螺合することを特徴とする。
なお、本発明において、前はバンパーステイの軸方向でみればバンパーリインフォースの方向、後はその逆の方向を意味する。本発明はフロント側及びリア側のバンパー構造体に対し適用できる。

前記本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造において、バンパーリインフォースとバンパーステイの接合構造自体は、バンパー構造体として特許文献７に記載されている。上記取付構造において、バンパーステイの軸部がバンパーリインフォースの前壁の穴の内周面に圧接し、かつ前記前壁が前方側の拡開部と後方側の張出部の間に挟まれているが、さらにバンパーステイの軸部がバンパーリインフォースの後壁の穴の内周面に圧接し、かつ前記後壁の前後にも張出部が形成され、前記後壁が両張出部の間に挟まれていることが望ましい。バンパーリインフォースとバンパーステイの接合は、特許文献７に記載されたとおり、望ましくはバンパーステイの軸部を電磁成形で拡管することにより行われる。
バンパーステイの取付部は、軸部の後端に一体形成したものでもよく、あるいは軸部の後端に他部材を固定してこれを取付部としたものでもよい。前者の場合、特許文献７に記載されたとおり、軸部の後端を電磁成形で拡管してフランジを形成し、このフランジを取付部とすることができる。後者の場合は、前記他部材の中央部に穴を形成し、この穴に前記軸部の後端を嵌入して電磁成形で拡管することにより軸部の後端に前記他部材を接合することができる。

本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造では、バンパーステイの軸部は前端から後端まで中空であり、雌ねじ部材が固定された牽引フック取付部材がバンパーステイの後端に配置され、サイドメンバーに固定される。このことにより、雌ねじ部材が強固に支持され、また、衝突時にバンパーリインフォースとバンパーステイが完全に潰れても、そのあいだ雌ねじ部材に邪魔されることはなく、潰れ残りが生じるのが防止される。
さらに、本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造では、バンパーリインフォースに形成された貫通穴（牽引フックを通す開口）の内周面にバンパーステイの軸部が密着し、この部分が補強されているため、従来技術のように開口の周辺が衝突に対して脆弱になることはなく、むしろ堅固になっている。

以下、図１〜図１５を参照して、本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造について具体的に説明する。
図１に、バンパーリインフォース１とこれを支持するバンパーステイ２からなるバンパー構造体３、雌ねじ部材（ナット）４が固定された牽引フック取付部材（ナットプレート）５、及びサイドメンバー６を示す。
バンパーリインフォース１は、断面口形のアルミニウム合金押出材からなり、前壁７、後壁８を有する。ただし、バンパーリインフォース１の断面は口形に限らず、日形、目形、田形など、他の中空断面形状を有していてもよい。バンパーリインフォース１の車幅方向の所定位置に前後方向に貫通する穴が形成され、その穴内にバンパーステイ２が嵌入している。

バンパーステイ２は管状のアルミニウム合金押出材から形成され、軸部９と、軸部９の後端に一体成形された取付部（取付用フランジ）１０からなり、取付用フランジ１０にはボルト穴１１が形成されている。
軸部９はバンパーリインフォース１の前記穴内に嵌入していて、前端が前壁７から少し突出している。軸部９はバンパーリインフォース１の穴、すなわち前壁７と後壁８に形成された穴の内周面に圧接し、前端の突出部が拡開して拡開部１２が形成され、前壁７と後壁８の間で張出部１３が形成され、さらに後壁８の後方側にも張出部１４が形成され、後端に前記取付用フランジ１０が形成されている。

このバンパーステイ２は、詳しくは特許文献７に記載されているように、前端をバンパーリインフォース１の傾斜に合わせて斜めに切断し、後端を軸方向に垂直に切断して所定長さとした管状のアルミニウム合金押出材（断面形状は軸方向に同一）を、バンパーリインフォース１の穴内に前端が前壁７から少し突出するように嵌入させ、後壁８より後方側に突出した部分については後端部を除いて金型で包囲し、内部に電磁成形用コイルを挿入し、コイルに瞬間的な大電流を流して電磁成形を行うことにより成形することができる。この電磁成形によりアルミニウム合金押出材は拡管し、前壁７及び後壁８の穴の内周面に圧接して密着し、前壁７から突出した部分は拡開して拡開部１２が形成され、前壁７と後壁８の間では外径方向に張り出して張出部１３が形成され、後壁８の後方側では金型の内周面に当たってその形状に成形され（張出部１４が形成される）、後端は拡開して金型の端面に当たり、取付用フランジ１０が形成される。このように、前壁７と後壁８の穴の内周面にバンパーステイ２の軸部が圧接し、かつ前壁７が拡開部１２と張出部１３（前壁７の後方側の張出部）に挟まれ、後壁８が前後の張出部（張出部１３と張出部１４）に挟まれ、これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定され、バンパー構造体３が形成される。

ナットプレート５にはアルミニウム板や鋼板を用いることができる。このナット４としてピアスナットが用いられる。ほかにウエルドナットを用いることもできる。ピアスナットの場合、プレート５の中央部にピアスナットを打ち込めばよい。ウエルドナットの場合、プレート５の中央部に穴を開け、その穴の中心とウエルドナットの雌ねじ穴の中心を合わせて、プロジェクション溶接すればよい。ナット４の代わりに他の雌ねじ部材を用いることもできる。ナットプレート５の外周付近には、ボルト穴１５が形成されている。
サイドメンバー６は一般に鋼板を曲げ成形や溶接することにより略断面矩形状に形成され、前端にフランジ１６を有し、そのフランジ１６の前面にスタッドボルト１７が立設している。

図２に、バンパー構造体３（バンパーリインフォース１とバンパーステイ２）、ナットプレート５及びサイドメンバー６により構成される脱着式牽引フックの取付構造を示す。この取付構造の組み付けに際しては、ナットプレート５をナット４を後方側（サイドメンバー６側）に向け、ボルト穴１５をスタッドボルト１７に通し、サイドメンバー６のフランジ１６に重ね、バンパーステイ２のボルト穴１１をスタッドボルト１７に通し、取付用フランジ１０をナットプレート５に重ね、ナット１８で締結する。
牽引時又は船による輸送時などには、牽引フック１９をバンパーステイ２の前方側から軸部内に挿入し、先端に形成された雄ねじ部２１をナット４にねじ込み、固定する。

なお、この例では、ナットプレート５をバンパーステイ２の取付用フランジ１０とサイドメンバー６のフランジ１６の間に単に挟んで固定していたが、ナットプレート５をサイドメンバー６のフランジ１６に、例えばスポット溶接により固定することもできる。あるいは、ナットプレート５をバンパーステイ２の取付用フランジ１０に重ね、両者をスポット溶接やセルフピアシングリベット等により予め固定しておくこともできる（図８等参照）。後者の場合、バンパーリインフォース１、バンパーステイ２及びナットプレート５を１つのバンパー構造体３として取り扱うことができ、組み立て作業が容易となる。
また、この例では、ナット４がナットプレート５の後方側に配置され、サイドメンバー６内に位置していたが、ナットプレート５の前方側に配置することもでき、この場合もバンパーリインフォース１とバンパーステイ２の圧壊は妨げられない。

図３は、牽引フック１９の周囲に硬質ゴム等で形成したリング２０を通し、バンパーステイ２の軸部材９の先端部（バンパーリインフォース１の前壁７の位置）において該軸部材９の内周に嵌め込んだものである。リング２０の内周面は牽引フック１９の外周に密着し、外周面は軸部材９の内周に密着し、これによりタイダウン時等において荷重の一部がリング２０を介してバンパーリインフォース１及びバンパーステイ２に支持され、ナットプレート５及びサイドメンバー６への荷重の集中を軽減できる。

図４〜図７はバンパー構造体３（３Ａ〜３Ｄ）の別の接合形態を示すものである。図２に示す脱着式牽引フックの取付構造において、バンパー構造体３の代わりに、図４〜図７に示す接合形態のバンパー構造体３Ａ〜３ｄを用いることもできる。
図４のバンパー構造体３Ａでは、軸部９がバンパーリインフォース１の前記穴内に嵌入していて、バンパーリインフォース１の前壁７と後壁８に形成された穴の内周面に圧接し、前端の突出部が拡開して拡開部１２が形成され、前壁７と後壁８の間で張出部１３が形成され、後端に取付用フランジ１０が形成されている点では同じであるが、後壁の後方側に張出部が形成されていない点で、図１のバンパー構造体３と異なる。バンパー構造体３Ａでは、前壁７と後壁８の穴の内周面にバンパーステイ２の軸部９が圧接し、かつ前壁７が拡開部１２と張出部１３に挟まれ、これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定されている。
このバンパー構造体３Ａを形成するには、詳しくは特許文献７に記載されているように、管状のアルミニウム合金押出材の後壁８より後方側に突出した部分については、金型の内周面をアルミニウム合金押出材の外周面にほぼ密接させて包囲する（バンパー構造体３の場合は、金型の内周面とアルミニウム合金押出材の外周面の間に所定の距離を置いている）。それ以外の点は、先に説明したバンパー構造体３の形成方法と同じである。

図５のバンパー構造体３Ｂでは、軸部９がバンパーリインフォース１の前記穴内に嵌入していて、バンパーリインフォース１の前壁７に形成された穴の内周面に圧接し、前端の突出部が拡開して拡開部１２が形成され、前壁７の後方側で張出部２２が形成され、後端に取付用フランジ１０が形成されている。バンパー構造体３Ｂでは、前壁７の穴の内周面にバンパーステイ２の軸部９が圧接し、かつ前壁７が拡開部１２と張出部２２に挟まれ、これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定されている。
このバンパー構造体３Ｂを形成するには、詳しくは特許文献７に記載されているように、まず管状のアルミニウム合金押出材の後端に例えば電磁成形により取付用フランジ１０を形成し、次いでアルミニウム合金押出材をバンパーリインフォース１の穴内に前端が前壁７から少し突出するように嵌入させ、前壁７の近傍に電磁成形用コイルを挿入し、前壁７の近傍のみを電磁成形する。この電磁成形によりアルミニウム合金押出材は拡管し、前壁７の穴の内周面に圧接して密着し、前壁７から突出した部分は拡開して拡開部１２が形成され、前壁７の後方側が外径方向に張り出して張出部２２が形成される。

図６のバンパー構造体３Ｃでは、軸部９がバンパーリインフォース１の前記穴内に嵌入していて、バンパーリインフォース１の前壁７に形成された穴の内周面に圧接し、前端の突出部が拡開して拡開部１２が形成され、前壁７の後方側で張出部２２、後壁の後方側で張出部２３が形成され、後端に取付用フランジ１０が形成されている。バンパー構造体３Ｃでは、前壁７の穴の内周面にバンパーステイ２の軸部が圧接し、かつ前壁７が拡開部１２と張出部２２に挟まれ、これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定され、さらにバンパーリインフォース１の後壁８の後方側が張出部２３で支持されている。
このバンパー構造体３Ｃを形成するには、詳しくは特許文献７に記載されているように、まず管状のアルミニウム合金押出材の後端に取付用フランジ１０を、中間位置に張出部２３を例えば電磁成形により形成し、次いでアルミニウム合金押出材をバンパーリインフォース１の穴内に張出部２３が後壁８に当接するまで嵌入させ（このとき前端が前壁７から少し突出する）、前壁７の近傍に電磁成形用コイルを挿入し、前壁７の近傍のみを電磁成形する。この電磁成形によりアルミニウム合金押出材は拡管し、前壁７の穴の内周面に圧接して密着し、前壁７から突出した部分は拡開して拡開部１２が形成され、前壁７の後方側が外径方向に張り出して張出部２２が形成される。

図７のバンパー構造体３Ｄでは、バンパーリインフォース１の前壁７に後方に突出するバーリング穴２４が形成され、軸部９の前端がバーリング穴２４内に嵌入し、かつ拡開してバーリング穴２４の内周面に圧接し、前壁７が拡開部２５と張出部２６の間に挟まれた形になっている。フランジ２５はバーリング穴２４内に位置し、前壁７の前面より前方側には突出していない。また、ナット４がナットプレート５の前方側に配置されている。バンパー構造体３Ｄは、その他の点では、図１に示すバンパー構造体３と同じである。

バンパー構造体３Ｄの製造方法はバンパー構造体３とほぼ同様であり、バンパーステイ２の形成に用いるアルミニウム合金押出材をバンパーリインフォース１の後壁８に形成された穴に通し、前端部を前壁７に形成したバーリング穴２４に嵌入させ、内部に電磁成形用コイルを挿入して電磁成形を行う。これにより、アルミニウム合金押出材は拡管し、バンパーリインフォース１の前壁７に形成されたバーリング穴２４及び後壁８の穴の内周面に圧接して密着し、前端部にバーリング穴２４に沿って拡開した拡開部２５が形成され、前壁７と後壁８の間では外径方向に張り出して張出部２６が形成される。他はバンパー構造体３と同じである。これにより、前壁７のバーリング穴２４と後壁８の穴の内周面にバンパーステイ２の軸部が圧接し、かつ前壁７が拡開部２５と張出部２６に挟まれ、後壁８が前後の張出部２６，１４に挟まれ、これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定される。なお、管状のアルミニウム合金押出材の端部をバーリング穴に電磁成形により固定する方法は、特開２００６−９６１５４号公報に詳細に説明されている。

図８〜図１４は、バンパーステイ２のサイドメンバー６との取付部が軸部９の後端に固定された例を示す。
図８は、バンパーリインフォース１とこれを支持するバンパーステイ２、及び雌ねじ部材（ナット）４が固定された牽引フック取付部材（ナットプレート）５からなるバンパー構造体３３、及びサイドメンバー６を示す。バンパーリインフォース１、ナットプレート５及びサイドメンバー６の構造は、図１に示すものと基本的に同一である。
バンパーステイ２は管状のアルミニウム合金押出材から形成された軸部９と、軸部９の後端に固定された取付部（取付用フランジ）３４からなり、取付用フランジ３４の外周部にボルト穴１１が形成されている。取付用フランジ３４はアルミニウム板や鋼板を用いることができる。
軸部９はバンパーリインフォース１の前記穴内に嵌入していて、前端が前壁７から少し突出している。軸部９はバンパーリインフォース１の前壁７と後壁８に形成された穴の内周面に圧接し、前端の突出部が拡開して拡開部１２が形成され、前壁７と後壁８の間で張出部１３が形成され、さらに後壁の後方側に張出部３５が形成され、後端に前記取付用フランジ３４が固定されている。取付用フランジ３４は、中央部に前方に突出するバーリング穴３６が形成されたプレートからなり、軸部９の後端がバーリング穴３６内に嵌入し、かつ拡開してバーリング穴３６の内周面に圧接している。

このバンパーステイ２の形成に用いるアルミニウム合金押出材はこれまでと同じである。このアルミニウム合金押出材をバンパーリインフォース１の穴内に前端が前壁７から少し突出するように嵌入させ、後端部を取付用フランジ３４のバーリング穴３６に嵌入させ、内部に電磁成形用コイルを挿入して電磁成形を行うことにより成形すると、アルミニウム合金押出材は拡管し、バンパーリインフォース１の前壁７及び後壁８の穴の内周面に圧接して密着し、前壁７から突出した部分は拡開して拡開部１２が形成され、前壁７と後壁８の間及び後壁８と取付用フランジ３４の間で外径方向に張り出して張出部１３，３５が形成され、さらに後端部が拡開して拡開部３７が形成され、バーリング穴３６の内周面に圧接する。このように、前壁７と後壁８の穴の内周面にバンパーステイ２の軸部が圧接し、かつ前壁７が拡開部１２と張出部１３に挟まれ、後壁８が前後の張出部（張出部１３と張出部３５）に挟まれ、これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定され、また取付用フランジ３４のバーリング穴３５の内周面にバンパーステイ２の軸部の後端部が圧接し、かつ取付用フランジ３４が張出部３５と軸部後端の拡開部３７に挟まれ、これによりバンパーステイ２に取付用フランジ３４が強固に固定される。

バンパー構造体３のバンパーステイ２では、軸部の後端に一体的に取付用フランジ１０を形成したが、アルミニウム合金押出材が材質的に拡管率を大きくできない場合、十分な大きさの取付用フランジ１０を形成できないという問題があるが、このバンパー構造体３３のバンパーステイ２では、拡開部３７は取付用フランジ１０のように拡管率を上げなくて済むから、その問題を解決できる。

バンパー構造体３３は、さらにナットプレート５を取付用フランジ３４に重ね、ボルト穴１１，１５を合わせて、両者をスポット溶接やセルフピアシングリベット等により固定したものである。
なお、図２に示す脱着式牽引フックの取付構造と同様に、ナットプレート５をバンパーステイ２の取付用フランジ３４とサイドメンバー６のフランジ１６の間に単に挟んで固定したり、ナットプレート５をサイドメンバー６のフランジ１６に、例えばスポット溶接により固定することもできる。また、ナット４をナットプレート５の前方側に配置することもできる。

図９は、バンパーリインフォース１とこれを支持するバンパーステイ２、及び雌ねじ部材（ナット）４が固定された牽引フック取付部材（ナットプレート）５からなるバンパー構造体３８を示す。バンパーリインフォース１、ナットプレート５及びサイドメンバー６（図示を省略）の構造は、図１に示すものと基本的に同一である。
バンパーステイ２は管状のアルミニウム合金押出材から形成された軸部９と、軸部９の後端に固定された取付部（取付用フランジ）３９からなり、取付用フランジ３９の外周部にボルト穴１１が形成されている。取付用フランジ３９はアルミニウム板や鋼板を用いることができる。
バンパー構造体３８において、バンパーステイ２の軸部９は、バンパーリインフォース１の前記穴内に嵌入していて、前端が前壁７から少し突出している。軸部９はバンパーリインフォース１の前壁７と後壁８に形成された穴の内周面に圧接し、前端の突出部が拡開して拡開部１２が形成され、前壁７と後壁８の間で張出部１３が形成され、さらに後壁の後方側に張出部４１が形成され、後端に前記取付用フランジ３９が固定されている。取付用フランジ３９は、周辺部と中央部に段差を有し、前記中央部に穴４２が形成されたプレートからなり、軸部９の後端が穴４２内に嵌入し、かつ拡管して穴４２の内周面に圧接している。

バンパー構造体３８では、アルミニウム合金押出材をバンパーリインフォース１の穴内に前端が前壁７から少し突出するように嵌入させ、後端部を取付用フランジ３９の穴４２に嵌入させるとともに後方側に少し突出させ、さらにバンパーリインフォース１の後壁８と取付用フランジ３９の間においてアルミニウム合金押出材の周囲を金型で包囲し、内部に電磁成形用コイルを挿入して電磁成形を行うことにより成形する。これによりアルミニウム合金押出材は拡管し、後端部以外の部分は前記のとおり（バンパー構造体３のバンパーステイ２（図１参照）と同様に）成形され、後端部は取付用フランジ３９の穴４２の内周面に圧接し、さらに突出部が拡開して拡開部４３が形成される。これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定され、また取付用フランジ３９の穴４２の内周面にバンパーステイ２の軸部の後端部が圧接し、かつ取付用フランジ３９が張出部４１と軸部後端の拡開部４３に挟まれ、バンパーステイ２に取付用フランジ３９が強固に固定される。なお、管状のアルミニウム合金押出材の端部を段差のあるプレートに形成した穴に電磁成形により固定する方法は、特開２００６−９６１５４号公報や特開２００５−２６２２６１号公報に詳細に説明されている。

バンパー構造体３８の場合も、バンパーステイ２の拡開部４３は取付用フランジ１０のように拡管率を上げなくて済む。
バンパー構造体３８は、さらにナットプレート５を取付用フランジ３９に重ね、ボルト穴１１，１５を合わせて、両者をスポット溶接やセルフピアシングリベット等により固定したものである。
なお、図２に示す脱着式牽引フックの取付構造のように、ナットプレート５をバンパーステイ２の取付用フランジ３９とサイドメンバー６のフランジ１６の間に単に挟んで固定したり、ナットプレート５をサイドメンバー６のフランジ１６に、例えばスポット溶接により固定することもできる。また、ナット４をナットプレート５の前方側に配置することもできる。

図１０は、バンパーリインフォース１とこれを支持するバンパーステイ２、及び雌ねじ部材（ナット）４が固定された牽引フック取付部材（ナットプレート）５からなるバンパー構造体４４を示す。バンパーリインフォース１、ナットプレート５及びサイドメンバー６の構造は、図１に示すものと基本的に同一である。
このバンパー構造体４４では、ナットプレート５が取付部（バンパー構造体３３における取付用フランジ３４又はバンパー構造体３８における取付用フランジ３９に相当）を兼ねている。すなわち、バンパーステイ２は管状のアルミニウム合金押出材から形成された軸部９と、軸部９の後端に固定（例えばスポット溶接又はアーク溶接により）されたナットプレート５からなる。
バンパー構造体４４において、バンパーステイ２の軸部９の後端部には小さいフランジ４５が形成され、このフランジ４５に前記ナットプレート５が固定されている。なお、この例ではナット４がナットプレート５の後方側に配置されているが、前方側に配置することもできる。軸部９の後端部以外の形状は、図９に示すバンパー構造体３８のバンパーステイ２の軸部９と同じである。また、図１に示すバンパー構造体３のバンパーステイ２と比較すると、フランジ４５が取付用フランジ１０より小さい点のみが異なる。
バンパー構造体４４の場合も、バンパーステイ２のフランジ４５は取付用フランジ１０のように拡管率を上げなくて済む。

図１１〜図１４は、バンパーステイ２のサイドメンバー６との取付部が軸部９の後端に固定され、かつ前記取付部が牽引フック取付部材のプレートと一体のアルミニウム合金押出材からなる例を示す。
図１１に、バンパーリインフォース１とこれを支持するバンパーステイ２及び牽引フック取付部材からなるバンパー構造体４６、及びサイドメンバー６を示す。バンパーリインフォース１及びサイドメンバー６の構造は、図１に示すものと基本的に同一である。
バンパーステイ２を構成する軸部９（管状のアルミニウム合金押出材からなる）の後端に部材４７が固定されている。部材４７はアルミニウム合金押出材を所定長さに切断したもので、２つのフランジ４８，４９と一対のウエブ５１，５２からなり、前方側の広幅のフランジ４８がサイドメンバー６への取付部（以下、取付用フランジ４８）であり、これはバンパーステイ２の本来の構成部材である。またフランジ４９の後面側にナット４（例えばピアスナットやウエルドナット）が固定され、これは牽引フック取付部材（以下、ナットプレート４９）である。なお、ナットをナットプレート４９の前面側に固定することもできる。ナットプレート４９はウエブ５１，５２を介して取付フランジ４８と一体化されている。

取付用フランジ４８は、外周部にボルト穴１１が形成され、中央部に穴５３が形成されたプレートであり、軸部９の後端が穴５３内に嵌入し、かつ拡管して穴５３の内周面に圧接している。
バンパー構造体４６では、軸部９を構成するアルミニウム合金押出材をバンパーリインフォース１の穴内に前端が前壁７から少し突出するように嵌入させ、後端部を取付用フランジ４８の穴５３に嵌入させるとともに後方側に少し突出させ、内部に電磁成形用コイルを挿入して電磁成形を行う。これによりアルミニウム合金押出材は拡管し、後端部以外の部分は図８に示すバンパー構造体３３のバンパーステイ２と同様に成形され、後端部は取付用フランジ４８の穴５３の内周面に圧接し、さらに突出部が拡開して拡開部５４が形成される。これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定され、また取付用フランジ４８の穴５３の内周面にバンパーステイ２の軸部の後端部が圧接し、かつ取付用フランジ４８が張出部４１と軸部後端の拡開部５４に挟まれ、バンパーステイ２に取付用フランジ４８（すなわち部材４７）が強固に固定される。
バンパー構造体４６の場合も、バンパーステイ２の拡開部５４は取付用フランジ１０のように拡管率を上げなくて済む。

バンパー構造体４６をサイドメンバー６の先端に取り付けたとき、ナットプレート４９及びウエブ５１，５２はサイドメンバー６内部に収容される。
なお、図１１のバンパー構造体４６において、部材４７はアルミニウム合金押出材を押出方向に垂直に切断して穴開けしただけのものであったが、図１２の実線に示すように、フランジ４９及びウエブ５１，５２の一部（図１２に仮想線で示す押出方向前後の部分）を切削等により除去することができる。これにより、取付用フランジ４８の十分な面積を確保しつつ、ナットプレート４９（及びウエブ５１，５２）がサイドメンバー６の内部に収容できない事態を防止する。この方法は下記図１３，１４に示す部材に対しても適用できる。

図１３に、バンパーリインフォース１とこれを支持するバンパーステイ２及び牽引フック取付部材からなるバンパー構造体５５、及びサイドメンバー６を示す。図１１に示すバンパー構造体４６とは、部材５６の断面形状が異なり、他は基本的に同一である。
バンパーステイ２を構成する軸部９の後端に部材５６が固定されている。部材５６はアルミニウム合金押出材を所定長さに切断したもので、３つのフランジ５７〜５９と一対のウエブ６１，６２からなり、前方側の広幅のフランジ５７がサイドメンバー６への取付部（以下、取付用フランジ５７）であり、これはフランジ５８及びウエブ６１，６２の一部とともにバンパーステイ２の本来の構成部材である。またフランジ５９の後面側にナット４が固定され、これは牽引フック取付部材（以下、ナットプレート５９）である。なお、ナットをナットプレート５９の前面側に固定することもできる。ナットプレート５９はウエブ６１，６２を介して取付用フランジ５７及びフランジ５８と一体化されている。

取付用フランジ５７は、外周部にボルト穴１１が形成され、中央部に穴６３が形成されたプレートであり、フランジ５８は同じく中央部に穴６４が形成されたプレートであり、軸部９の後端が穴６３，６４内に嵌入し、かつ拡管して穴６３，６４の内周面に圧接している。
バンパー構造体５５では、軸部９を構成するアルミニウム合金押出材の後端部を穴６４の後方側に少し突出させて電磁成形を行っている。これによりアルミニウム合金押出材は拡管し、後端部以外の部分は図１１に示すバンパー構造体４６のバンパーステイ２と同様に成形され、後端部は取付用フランジ５７及びフランジ５８の穴６３，６４の内周面に圧接し、取付用フランジ５７とフランジ５８の間が外径方向に張り出して張出部６５が形成され、後端の突出部が拡開して拡開部６６が形成される。これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定され、また取付用フランジ５７の穴６３とフランジ５８の穴６４の内周面にバンパーステイ２の軸部の後端部が圧接し、かつ取付用フランジ５７が張出部４１と張出部６５に挟まれ、フランジ５８が張出部６５と拡開部６６に挟まれ、バンパーステイ２に取付用フランジ５７（すなわち部材５６）が強固に固定される。
バンパー構造体５５では、軸部９の後端部が複数個のフランジに掛かって拡管されているので、部材５６と軸部９はバンパー構造体４６の部材４８と軸部９よりさらに強固に固定される。

図１４に、バンパーリインフォース１とこれを支持するバンパーステイ２及び牽引フック取付部材からなるバンパー構造体６７、及びサイドメンバー６を示す。バンパー構造体６７は、図１３に示すバンパー構造体５５とは、アルミニウム合金押出材である部材６８の断面形状が異なるが、他は基本的に同一であり、同様に軸部９が複数個のフランジに掛かって拡管されている例である。
バンパーステイ２を構成する軸部９の後端に部材６８が固定されている。部材６８はアルミニウム合金押出材を所定長さに切断したもので、３つのフランジ６９、７１，７２と一対のウエブ７３，７４からなり、中間の広幅のフランジ７１がサイドメンバー６への取付部（以下、取付用フランジ７１）であり、これはフランジ６９及びウエブ７３，７４の一部とともにバンパーステイ２の本来の構成部材である。またフランジ７２の後面側にナット４が固定され、これは牽引フック取付部材（以下、ナットプレート７２）である。なお、ナットをナットプレート７２の前面側に固定することもできる。ナットプレート７２はウエブ７３，７４を介して取付用フランジ７１と一体化されている。

フランジ６９は中央部に穴７５が形成されたプレートであり、取付フランジ７１は外周部にボルト穴１１が形成され、中央部に穴７６が形成されたプレートであり、軸部９の後端が穴７５，７６内に嵌入し、かつ拡管して穴７５，７６の内周面に圧接している。
バンパー構造体６７では、軸部９を構成するアルミニウム合金押出材の後端部を穴７６の後方側に少し突出させて電磁成形を行っている。これによりアルミニウム合金押出材は拡管し、図１３に示すバンパー構造体５５と同様に成形される。これによりバンパーリインフォース１にバンパーステイ２が強固に固定され、またフランジ６９の穴７５と取付用フランジ７１の穴７６の内周面にバンパーステイ２の軸部の後端部が圧接し、かつフランジ６９が張出部４１と張出部７７に挟まれ、取付用フランジ７１が張出部７７と拡開部７８に挟まれ、バンパーステイ２に取付用フランジ７１（すなわち部材６８）が強固に固定される。

以上説明したバンパー構造体では、バンパーリインフォースとしてアルミニウム合金押出材からなるバンパーリインフォース１を用いたが、これに代えて鋼製のバンパーリインフォースを用いることもできる。
図１５（ａ）に示すバンパーリインフォース８１はその一例であり、断面ハット形状の鋼製の基体８２の端部位置（バンパーステイを固定する箇所）に鋼製のシート材８３がスポット溶接により固定されている。バンパーリインフォース８１は、前記位置において断面が中空であり、基体８２の頂部８４が本発明でいう前壁に相当し（以下、前壁８４）、シート材８３が同じく後壁に相当し（以下、後壁８３）、前壁８４と後壁８３にそれぞれバンパーステイが嵌入する穴８５，８６（バンパーステイ１の前壁７と後壁８に形成された穴と同じ）が形成されている。
図１５（ｂ）に示すバンパーリインフォース９１は他の例であり、２つの溝型鋼材９２，９３を向き合わせて上下壁をスポット溶接したものである。断面は全長にわたり中空で、バンパーステイを固定する箇所の前壁９４及び後壁９５には穴９６，９７が形成されている。

本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造を説明する断面図（分解図）である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造を説明する断面図（組み付け図）である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造を説明する断面図（組み付け図）である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーリインフォースとバンパーステイの他の接合構造を説明する断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーリインフォースとバンパーステイの他の接合構造を説明する断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーリインフォースとバンパーステイの他の接合構造を説明する断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーリインフォースとバンパーステイの他の接合構造を説明する断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーステイの取り付け用フランジの接合構造を説明する断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーステイの取り付け用フランジの他の接合構造を説明する断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーステイの取り付け用フランジの他の接合構造、特に取付用フランジをナットプレートとして兼用する場合の構造を説明する断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーステイの取り付け用フランジの他の接合構造、特にナットプレートと一体化した取り付け用フランジの構造を説明する断面図である。ナットプレートと一体化した取付用フランジの斜視図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーステイの取り付け用フランジの他の接合構造、特にナットプレートと一体化した取り付け用フランジの構造を説明する他の断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造におけるバンパーステイの取り付け用フランジの他の接合構造、特にナットプレートと一体化した取り付け用フランジの構造を説明する他の断面図である。本発明に係る脱着式牽引フックの取付構造に使用されるバンパーリインフォースの他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１，８１，９１バンパーリインフォース
２バンパーステイ
３，３Ａ〜３Ｄ，３３，３８，４４，４６，５５バンパー構造体
４ナット（雌ねじ部材）
５，４９，５９，７２ナットプレート（牽引フック取付部材）
６サイドメンバー
９バンパーステイの軸部
１１，３４，３９，４８，５７，７１バンパーステイの取付用フランジ（取付部）
１２，２５，３７，５４，６６拡開部
１３，１４，２２，２３，３５，４１，６５，７７張出部
１９牽引用フック
２４，３６バーリング穴
４２，５３穴
４５フランジ
４７，５６，６８部材

Claims

バンパーリインフォースを支持するバンパーステイが後端の取付部においてサイドメンバーの前端に固定され、前記バンパーリインフォースは少なくとも車幅方向所定位置において断面が中空で前壁及び後壁を有し、そこに前後方向に貫通する穴が形成されたものであり、前記バンパーステイは管状のアルミニウム合金押出材からなる軸部と該軸部の後端に一体形成され又は固定された取付部からなり、前記軸部は前記バンパーリインフォースの前記前壁及び後壁の穴内に嵌入し、前記軸部が前記バンパーリインフォースの前壁に形成された穴の内周面に圧接し、前記軸部の前端が拡開して拡開部が形成され、かつ前記前壁の後方側に張出部が形成されて前記前壁が前記拡開部と前記張出部の間に挟まれ、さらに前記バンパーステイの後端に雌ねじ部材が固定された牽引フック取付部材が配置され、前記雌ねじ部材に前記バンパーステイの前方側から軸部内に挿入される牽引フックの雄ねじ部が螺合することを特徴とする脱着式牽引フックの取付構造。
前記牽引フック取付部材が、前記雌ねじ部材が略中央部に固定されたプレートであることを特徴とする請求項１に記載された脱着式牽引フックの取付構造。
前記プレートが前記サイドメンバーの前端と前記バンパーステイの取付部の間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載された脱着式牽引フックの取付構造。
前記プレートが前記バンパーステイの後端に固定されていることを特徴とする請求項２に記載された脱着式牽引フックの取付構造。
前記プレートが前記軸部の後端に固定され、前記バンパーステイの取付部を兼ねることを特徴とする請求項２に記載された脱着式牽引フックの取付構造。
前記バンパーステイの取付部は中央部に前方に突出するバーリング穴が形成されたプレートからなり、前記軸部が前記穴内に嵌入し、さらに前記軸部が外径方向に張り出し、軸部後端に前記バーリング穴の内周面に圧接する拡開部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された脱着式牽引フックの取付構造。
前記軸部が前記バンパーリインフォースの後壁に形成された穴の内周面に圧接し、前記バンパーリインフォースの前壁と後壁の間に張出部が形成され、かつ前記後壁の後方側にも張出部が形成されて前記後壁が前後の張出部の間に挟まれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された脱着式牽引フックの取付構造。
前記バンパーステイの軸部が電磁成形により拡管し、これにより前記軸部が前記穴の内周面へ圧接し、かつ前記張出部及び拡開部が形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載された脱着式牽引フックの取付構造。