JP2008100568A - ボルト締結構造及びシート荷重計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボルトの螺子部とボルト孔との接触の衝撃を緩和することができるボルト締結構造及びシート荷重計測装置を提供する。
【解決手段】本発明のシート荷重計測装置は、シート１の下部に設けられる複数のロードセルユニット２と、各ロードセルユニット２の両端部に接続されたブラケット３，３とを備え、各ブラケット３，３に穿孔されたボルト孔３ａ，３ｂにボルトを留めることにより車体側に固定されるシート荷重計測装置であり、ボルト孔３ｂはボルトの螺子部２１の外径よりも大きく穿孔されているとともに、ボルト孔３ｂの周囲に帯部２２を形成するように開口部２３が穿孔されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、締結対象物の据付位置がずれた場合に生ずる衝撃を緩和することができるボルト締結構造及びシート荷重計測装置に関し、特に、自動車等の車両のシートにかかる荷重を計測するシート荷重計測装置に適したボルト締結構造に関する。

自動車等の車両のシートにかかる荷重を計測するシート荷重計測装置は、その計測値からシートに着座した乗員の種類（大人、子供、幼児等）や着座状態を判断して、その乗員に適したエアバッグの展開やシートベルトのプリテンションの調整を行うための装置である。

ここで、図４は、従来のシート荷重計測装置を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、（Ｃ）は図４（Ｂ）におけるＣ部拡大図である。本図に示すように、シート荷重計測装置は、シート４１の下部に設けられる２本のロードセルユニット４２と、各ロードセルユニット４２の両端部に接続されたブラケット４３とを有し、前記ロードセルユニット４２は車載された電子制御ユニット（図示せず）に接続されている。また、各ロードセルユニット４２上にはスライドレール４４が接続されており、スライドレール４４にシート４１に接続されたシートレール４５がスライド可能に嵌合されている。

前記ロードセルユニット４２は、内部にシート４１の荷重を電気信号に変換するロードセル（図示せず）を有している。また、前記ブラケット４３は、ロードセルユニット４２を車体側に固定するための部材であり、具体的には、ボルトによりフロアパネル４６又はシートライザー４７に固定される。図４では、ブラケット４３がシートライザー４７に固定される場合を図示している。かかるシート荷重計測装置の構造（特にロードセルユニット４２の内部構造）は、例えば、特許文献１に詳しく説明されている。
特開２００５−６２０７２号公報

図４（Ｂ）に示すように、前記各ブラケット４３にはボルト孔４３ａ，４３ｂが穿孔されており、ロードセルユニット４２の両端部に接続されたブラケット４３のうち、車体の前方側のブラケット４３に穿孔されたボルト孔４３ａはボルトの螺子部外形と略同径に形成されており、車体の後方側のブラケット４３に穿孔されたボルト孔４３ｂはボルトの螺子部外形よりも大きな径を有する丸孔又は長孔に形成されている。これは、ブラケット４３やシートライザー４７の製造公差や組付交差等を考慮したものである。このように、複数のボルトで締結対象物を所定の設置場所に固定する場合に、１ヶ所のボルト孔を基準孔とし、残りのボルト穴をボルトの螺子部外形よりも大きな径を有する丸孔又は長孔とするボルト締結構造は、上述したシート荷重計測装置に特有の構造ではなく、複数のボルトで締結対象物を固定する場合によく用いられる構造である。

したがって、図４（Ｃ）に示すように、基準孔（ボルト孔４３ａ）以外のボルト孔４３ｂには、ボルトの螺子部４８とボルト孔４３ｂとの間に隙間ｓが存在し、何らかの原因によりシート４１に大きな負荷が生じた場合に、ブラケット４３の位置がずれるとも限らない。また、ボルトの螺子部４８とボルト孔４３ｂとの衝突による衝撃が、ロードセルユニット４２のノイズとなってしまう。かかる問題はシート荷重計測装置に限られるものではなく、締結対象物が衝撃や位置に敏感なセンサやコンピュータを搭載している場合にも生じ得る問題である。

本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、ボルトの螺子部とボルト孔との接触の衝撃を緩和することができるボルト締結構造及びシート荷重計測装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、複数のボルトにより締結対象物を所定の設置場所に固定するボルト締結構造であって、前記ボルトを留める部分に、前記ボルトの螺子部外径よりも大きく穿孔されたボルト孔を備え、前記ボルト孔の周囲に帯部を形成するように開口部を穿孔した、ことを特徴とするボルト締結構造が提供される。

前記開口部は、前記ボルト孔に沿って複数穿孔されていてもよいし、前記ボルト孔は、前記開口部に沿うように形成された拡幅部を有していてもよいし、前記開口部は、前記ボルト孔の径方向外方に向かって多段に形成されていてもよいし、前記開口部は、前記ボルト孔と連通するように形成されていてもよい。

また、本発明によれば、シート下部に設けられる複数のロードセルユニットと、該各ロードセルユニットの両端部に接続されたブラケットとを備え、該各ブラケットに穿孔されたボルト孔にボルトを留めることにより車体側に固定されるシート荷重計測装置において、前記ボルト孔は前記ボルトの螺子部外径よりも大きく穿孔されているとともに、該ボルト孔の周囲に帯部を形成するように開口部が穿孔されている、ことを特徴とするシート荷重計測装置が提供される。ここで、前記ロードセルユニットに接続されたブラケットのうち、いずれか一方のブラケットにのみ前記帯部及び前記開口部が形成されていてもよい。

前記開口部は、前記ボルト孔に沿って複数穿孔されていてもよいし、前記ボルト孔は、前記開口部に沿うように形成された拡幅部を有していてもよいし、前記開口部は、前記ボルト孔の径方向外方に向かって多段に形成されていてもよいし、前記開口部は、前記ボルト孔と連通するように形成されていてもよい。

上述した本発明のボルト締結構造によれば、ボルト孔の周囲に帯部を形成するように開口部を穿孔したことにより、ボルトがボルト孔に接触した場合でも、帯部が塑性変形することによって接触の際の衝撃を緩和することができる。また、ボルト孔の周囲に複数の開口部を設けることによって、様々な方向の接触に対応することができる。また、ボルト孔に拡幅部を形成することによって、帯部を長く形成することができ、帯部を塑性変形し易くすることができる。また、開口部を多段に形成することによって、段階的に衝撃を吸収することができる。また、開口部とボルト孔を連通させることによって帯部を部分的に形成させることができ、帯部を塑性変形し易くすることができる。

かかるボルト締結構造をシート荷重計測装置に適用することによって、ボルトとボルト孔との接触による衝撃を緩和することができ、衝撃によるシート荷重計測装置への影響を低減することができる。また、ロードセルユニットの一方のボルト孔にのみ帯部及び開口部を穿孔することにより、必要最小限の加工で上述の効果を奏することができる。また、ボルト孔の周囲に複数の開口部を設けることによって、様々な方向の接触に対応することができる。また、ボルト孔に拡幅部を形成することによって、帯部を長く形成することができ、帯部を塑性変形し易くすることができるし、開口部を多段に形成することによって、段階的に衝撃を吸収することもできる。さらに、開口部とボルト孔を連通させることによって帯部を部分的に形成させることができ、帯部を塑性変形し易くすることができる。

以下、本発明の実施形態について図１〜図３を用いて説明する。ここで、図１は本発明に係るシート荷重計測装置を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。また、図２は図１（Ｂ）におけるＣ部拡大図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は接触状態、（Ｃ）衝撃吸収状態を示している。

図１及び図２に示すように、本発明のシート荷重計測装置は、シート１の下部に設けられる複数のロードセルユニット２と、各ロードセルユニット２の両端部に接続されたブラケット３，３とを備え、各ブラケット３，３に穿孔されたボルト孔３ａ，３ｂにボルトを留めることにより車体側に固定されるシート荷重計測装置であり、ボルト孔３ｂはボルトの螺子部２１の外径よりも大きく穿孔されているとともに、ボルト孔３ｂの周囲に帯部２２を形成するように開口部２３が穿孔されている。なお、ここでは、フロアパネル４にシート荷重計測装置を固定する場合について図示したが、図４に示したように、シートライザーに固定するようにしてもよい。

前記ロードセルユニット２は、内部にシート１の荷重を電気信号に変換するロードセル（図示せず）を有し、ロードセルは車載された電子制御ユニット（図示せず）に接続されており、ロードセルの計測値に応じて所定の処理を行うようになっている。このロードセルユニット２の内部構造については、例えば、特許文献１等に詳述されており、本発明では種々のタイプのロードセルユニット２を採用することができるので、ここではその詳細な説明を省略する。また、各ロードセルユニット２上にはスライドレール５が接続されており、スライドレール５にはシート１に接続されたシートレール６がスライド可能に嵌合されている。

前記ブラケット３は、ロードセルユニット２と設置場所（ここではフロアパネル４）とを接続する部材であり、塑性変形可能な素材（例えば、鉄又はその合金）により形成されている。ブラケット３の素材としては、他に、アルミニウム、マグネシウム、これらの合金等を採用してもよい。また、図１に示すブラケット３は、略クランク状に形成されているが、かかる形状に限定されるものではなく、例えば、図４の従来例で示したように、く字状に形成してもよい。また、図１では、ロードセルユニット２の両端にブラケット３を接続した実施形態を示したが、それ以外の場所にブラケット３を接続してもよいことは勿論である。なお、ブラケット３は、ロードセルユニット２にボルトや溶接により接続されるものであるが、ロードセルユニット２と一体に成型されていてもよい。

図２（Ａ）に示すように、前記ボルト孔３ｂは、ブラケット３の先端側（図の下側）に延びた長孔に穿孔されており、その先端側（図の下側）に左右に延びた拡幅部３ｃが形成されている。また、前記開口部２３は、ブラケット３の先端側（図の下側）にボルト孔３ｂに沿うように穿孔されている。そして、拡幅部３ｃは、開口部２３に沿うように湾曲して形成されている。したがって、図２（Ａ）に示した実施形態では、拡幅部３ｃを有しないボルト孔に比して帯部２２を長く形成することができる。なお、帯部２２、開口部２３及び拡幅部３ｃをボルト孔３ｂのロードセルユニット２側（図の上側）にも形成するようにしてもよいし、ボルト孔３ａに帯部２２、開口部２３及び拡幅部３ｃを形成するようにしてもよい。

次に、図２を用いて、本発明のシート荷重計測装置に適用されたボルト締結構造の作用について説明する。

図２（Ａ）は、ボルト孔３ｂにボルトの螺子部２１を通してブラケット３を車体側（フロアパネル４）に接続した通常状態を示している。この状態でシート１にブラケット３がずれる程度の負荷が生じた場合、図２（Ｂ）に示すように、ボルトの螺子部２１とボルト孔３ｂとの隙間がなくなって、ボルトの螺子部２１とボルト孔３ｂとが接触する状態となる。そして、図２（Ｃ）に示すように、ボルト孔３ｂの周囲に帯部２２及び開口部２３が形成されており、ブラケット３は鉄系の素材で形成されているため、帯部２２が塑性変形し、ボルトの螺子部２１とボルト孔３ｂとの接触による衝撃を吸収することができる。

図３は、本発明に係るボルト締結構造の他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は第２実施形態、（Ｂ）は第３実施形態、（Ｃ）は第４実施形態、（Ｄ）は第５実施形態、（Ｅ）は第６実施形態を示している。

図３（Ａ）に示す第２実施形態は、ブラケット３１にボルトの螺子部３２よりも大きな径を有する丸孔のボルト孔３３が形成されており、ブラケット３１の先端側（図の下側）にボルト孔３３に沿って帯部３４を形成するように開口部３５が穿孔されている。かかる第２実施形態によれば、少なくとも図の上側に向かって負荷が生じた場合の衝撃を帯部３４で吸収することができる。また、図１に示したシート荷重計測装置に第２実施形態を適用した場合には、少なくとも車体の前方向に向かってシートに負荷が生じた場合の衝撃を帯部３４で吸収することができる。

図３（Ｂ）に示す第３実施形態は、ブラケット３１にボルトの螺子部３２よりも大きな径を有する丸孔のボルト孔３３が形成されており、ブラケット３１の先端側（図の下側）及び後端側（図の上側）の両方にボルト孔３３に沿って帯部３４，３４を形成するように開口部３５，３５が穿孔されている。かかる第３実施形態によれば、図の上側又は下側に向かって負荷が生じた場合の衝撃を帯部３４，３４で吸収することができる。また、図１に示したシート荷重計測装置に第３実施形態を適用した場合には、車体の前方向又は後方向に向かってシートに負荷が生じた場合の衝撃を帯部３４，３４で吸収することができる。

図３（Ｃ）に示す第４実施形態は、ブラケット３１にボルトの螺子部３２よりも大きな径を有する丸孔のボルト孔３３が形成されており、ブラケット３１の先端側（図の下側）及び幅方向両側（図の左右側）の３ヶ所にボルト孔３３に沿って帯部３４，３４，３４を形成するように開口部３５，３５，３５が穿孔されている。かかる第４実施形態によれば、図の上側又は左右側に向かって負荷が生じた場合の衝撃を帯部３４，３４，３４で吸収することができる。また、図１に示したシート荷重計測装置に第４実施形態を適用した場合には、車体の前方向又は左右方向に向かってシートに負荷が生じた場合の衝撃を帯部３４，３４，３４で吸収することができる。

図３（Ｄ）に示す第５実施形態は、ブラケット３１にボルトの螺子部３２よりも大きな径を有する長孔のボルト孔３６が形成されており、ブラケット３１の先端側（図の下側）に拡幅部３７，３７が形成されている。このボルト孔３６の拡幅部３７が形成された部分に沿って、複数の帯部３８，３８を形成するように複数の開口部３９，３９が多段に穿孔されている。かかる第５実施形態によれば、図の上側に向かって負荷が生じた場合の衝撃を帯部３８，３８で段階的に吸収することができる。また、図１に示したシート荷重計測装置に第５実施形態を適用した場合には、車体の前方向に向かってシートに負荷が生じた場合の衝撃を帯部３８，３８で段階的に吸収することができる。なお、ここでは、拡幅部３７、帯部３８及び開口部３９を湾曲しない形状のものを図示したが、例えば、図の下側に凸になるように湾曲させて形成するようにしてもよい。

図３（Ｅ）に示す第６実施形態は、ブラケット３１にボルトの螺子部３２よりも大きな径を有する長孔のボルト孔３６が形成されており、ブラケット３１の先端側（図の下側）に図３（Ａ）に示した第２実施形態のごとき開口部を多段（ここでは３段）に配置するとともにボルト孔３６と連通するように開口部４０を穿孔したものである。したがって、帯部３４は、ボルト孔３６の周囲かつ開口部４０の両脇に部分的に形成される。かかる第６実施形態においては、帯部３４が部分的に形成されているため、帯部３４が塑性変形し易く、ボルトの螺子部３２を開口部４０に沿って移動させながら衝撃を吸収することができる。また、図１に示したシート荷重計測装置に第６実施形態を適用した場合には、車体の前方向に向かってシートに負荷が生じた場合の衝撃を複数の帯部３４で吸収することができる。なお、ボルト孔３６は丸孔であってもよいし、帯部３４の段数は３段に限られるものではなく１段でも２段でも４段以上であってもよいし、帯部３４が湾曲しない形状（幅方向に真っ直ぐな形状）であってもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されず、図２及び図３に示した実施形態を適宜組み合わせたボルト締結構造を採用してもよい、シート荷重計測装置以外の衝撃に敏感な装置（センサやコンピュータ等）のボルト締結構造にも適用してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

本発明に係るシート荷重計測装置を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１（Ｂ）におけるＣ部拡大図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は接触状態、（Ｃ）衝撃吸収状態を示している。 本発明に係るボルト締結構造の他の実施形態を示す図であり、（Ａ）は第２実施形態、（Ｂ）は第３実施形態、（Ｃ）は第４実施形態、（Ｄ）は第５実施形態、（Ｅ）は第６実施形態を示している。 従来のシート荷重計測装置を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は図４（Ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図、（Ｃ）は図４（Ｂ）におけるＣ部拡大図である。

符号の説明

１ シート
２ ロードセルユニット
３ ブラケット
３ａ，３ｂ ボルト孔
３ｃ 拡幅部
４ フロアパネル
５ スライドレール
６ シートレール
２１ ボルト螺子部
２２ 帯部
２３ 開口部
３１ ブラケット
３２ ボルト螺子部
３３，３６ ボルト孔
３４，３８ 帯部
３５，３９，４０ 開口部
３７ 拡幅部
４１ シート
４２ ロードセルユニット
４３ ブラケット
４３ａ，４３ｂ ボルト孔
４４ スライドレール
４５ シートレール
４６ フロアパネル
４７ シートライザー
４８ ボルト螺子部

Claims (11)

1. 複数のボルトにより締結対象物を所定の設置場所に固定するボルト締結構造であって、前記ボルトを留める部分に、前記ボルトの螺子部外径よりも大きく穿孔されたボルト孔を備え、前記ボルト孔の周囲に帯部を形成するように開口部を穿孔した、ことを特徴とするボルト締結構造。
2. 前記開口部は、前記ボルト孔に沿って複数穿孔されている、ことを特徴とする請求項１に記載のボルト締結構造。
3. 前記ボルト孔は、前記開口部に沿うように形成された拡幅部を有する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のボルト締結構造。
4. 前記開口部は、前記ボルト孔の径方向外方に向かって多段に形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のボルト締結構造。
5. 前記開口部は、前記ボルト孔と連通するように形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のボルト締結構造。
6. シート下部に設けられる複数のロードセルユニットと、該各ロードセルユニットの両端部に接続されたブラケットとを備え、該各ブラケットに穿孔されたボルト孔にボルトを留めることにより車体側に固定されるシート荷重計測装置において、前記ボルト孔は前記ボルトの螺子部外径よりも大きく穿孔されているとともに、該ボルト孔の周囲に帯部を形成するように開口部が穿孔されている、ことを特徴とするシート荷重計測装置。
7. 前記ロードセルユニットに接続されたブラケットのうち、いずれか一方のブラケットにのみ前記帯部及び前記開口部が形成されている、ことを特徴とする請求項６に記載のシート荷重計測装置。
8. 前記開口部は、前記ボルト孔に沿って複数穿孔されている、ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のシート荷重計測装置。
9. 前記ボルト孔は、前記開口部に沿うように形成された拡幅部を有する、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のシート荷重計測装置。
10. 前記開口部は、前記ボルト孔の径方向外方に向かって多段に形成されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれかに記載のシート荷重計測装置。
11. 前記開口部は、前記ボルト孔と連通するように形成されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれかに記載のボルト締結構造。