JP2009138887A - Fastener fixing structure and fastener fixing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車体等における閉断面を有する閉断面構造体の外側に設けた締結具を閉断面構造体内に設置した被締結部に締結する締結具固定構造および締結具固定方法に関する。 The present invention relates to a fastener fixing structure and a fastener fixing method for fastening, for example, a fastener provided outside a closed cross-section structure having a closed cross section in a vehicle body or the like to a fastened portion installed in the closed cross-section structure.
従来、アルミニウム製の構造部材に、鉄製のボルトまたはナットからなる締結具を固定する手段としては、例えば、特許文献1に開示された締結具固定構造が知られている。その締結具固定構造は、アルミニウム製の構造部材(アルミプレート)に、アルミニウム製材と鉄製材とを圧延で重合したアルミ・鉄クラット材からなるベースプレートのアルミ側表面にアルミニウム製部材を抵抗溶接すると共に、そのベースプレートの鉄側表面に鉄製締結具を抵抗溶接している。この締結具固定構造では、アルミ・鉄クラット材を使用することによって、アルミニウム製の構造部材に対しても鉄製の締結具を溶接することを可能にしている。
Conventionally, as a means for fixing a fastener made of an iron bolt or nut to an aluminum structural member, for example, a fastener fixing structure disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載されたような締結具固定構造では、構造部材が閉断面を有する閉断面構造体である場合、筒状部材の閉断面内にベースプレートや締結具等の部品を挿入して溶接しようとしても、溶接トーチを閉断面内に挿入することができず、溶接することができないという問題点があった。
なお、閉断面の大きさが、溶接トーチを挿入して溶接作業が可能な巨大な閉断面構造体であれば、閉断面内における溶接が可能であるが、この場合は、閉断面内の限られたスペースで溶接を行っているので、溶接作業が行い難いという問題点がある。
このため、閉断面構造体内にベースプレートや締結具や締結具附属等の部品(以下、単に「部品」という)を溶接手段で固定する場合は、部品を閉断面構造体の外周面に溶接することに限られていた。
However, in the fastener fixing structure described in
If the closed cross-section is a huge closed cross-section structure that can be welded by inserting a welding torch, welding within the closed cross-section is possible. Since welding is performed in a limited space, there is a problem that welding work is difficult to perform.
For this reason, when parts such as base plates, fasteners, and fasteners (hereinafter simply referred to as “parts”) are fixed by welding means in the closed cross-section structure, the parts must be welded to the outer peripheral surface of the closed cross-section structure. It was limited to.
そこで、自動車においては、一般に、閉断面を有する閉断面構造体に部品を設置する場合、次の3つの方法が行われている。
(1) 閉断面構造体の壁面に、閉断面に内設する部品を搬入することが可能な大きさの孔を穿設し、その孔から閉断面内に前記部品を入れて閉断面の内壁に取り付ける方法。
(2) 断面コ字状のアウタ部材およびインナ部材の2つの部材で閉断面を有する閉断面構造体を形成する方法であって、その2つの部材を結合する前に閉断面の内壁を形成する箇所に予め部品を取り付けておく方法。
(3) 閉断面構造体の閉断面内に部品を設置することを廃止して、構造部材の外周面に部品を固定する方法。
(1) A hole having a size capable of carrying a part installed in the closed section is formed in the wall surface of the closed section structure, and the part is inserted into the closed section from the hole, thereby forming the inner wall of the closed section. How to attach to.
(2) A method of forming a closed cross-section structure having a closed cross section with two members of an outer member and an inner member having a U-shaped cross section, and forming the inner wall of the closed cross section before joining the two members. A method of attaching parts to locations in advance.
(3) A method of abolishing the installation of components in the closed section of the closed section structure and fixing the components to the outer peripheral surface of the structural member.
しかしながら、前記閉断面構造体に孔を穿設する従来の前記方法(1)では、閉断面構造体の壁面に、閉断面内に設置する部品を搬入するための孔を穿設した場合、その孔が部品より大きいので、孔より大きな別部材によって孔を閉塞しなければならず、部品点数および作業工数が増加してコストアップになるという問題点があった。 However, in the conventional method (1) for drilling a hole in the closed cross-section structure, when a hole for carrying a component to be installed in the closed cross-section is drilled in the wall surface of the closed cross-section structure, Since the hole is larger than the part, the hole has to be closed by another member larger than the hole, and there is a problem that the number of parts and the number of work steps increase, resulting in an increase in cost.
前記閉断面構造体を2つの部材で形成する従来の方法(2)では、閉断面構造体が2つの部材に分割されているので、閉断面構造体の内壁に部品を取り付ける作業が行い易くなるものの、その部品を閉断面構造体内に取り付けた後に、2つの部材を合わせて閉断面構造体を形成するときに、部品が邪魔になって作業が行い難くなると共に、溶接して接合する箇所が多いので過大な工数がかかるという問題点があった。 In the conventional method (2) for forming the closed cross-section structure with two members, the closed cross-section structure is divided into two members, so that it is easy to perform an operation of attaching components to the inner wall of the closed cross-section structure. However, after the part is mounted in the closed cross-section structure, when the two members are combined to form the closed cross-section structure, the parts become obstructive and the work is difficult to perform. There was a problem that it took too much man-hours because there were many.
前記構造部材の外周面に部品を固定する従来の方法(3)では、部品を構造部材に容易に固定できるが、セットした部品に別部品(例えば、プレート等)を溶接等で組み付ける場合、溶接に対して不利な剥離方向に外力が負荷される可能性があるときに、溶接代を延長して大きく取らなければならないので、別部品の大型化によって重量が重くなるという問題点があった。 In the conventional method (3) for fixing a part to the outer peripheral surface of the structural member, the part can be easily fixed to the structural member. However, when another part (for example, a plate) is assembled to the set part by welding or the like, welding is performed. On the other hand, when there is a possibility that an external force is applied in an unfavorable peeling direction, it is necessary to extend the welding allowance and take a large amount.
このように、前記(1)〜(3)のいずれの場合であっても、従来では、部品点数および組付工数の増加や、部品の大型化によって、材料費等がコストアップになるという問題点があった。 Thus, in any case of the above (1) to (3), conventionally, there is a problem that the material cost is increased due to the increase in the number of parts and the number of assembling steps and the enlargement of the parts. There was a point.
そこで、本発明は、前記問題点を解消すべく発明されたものであり、閉断面構造体に締結具を低コストで固定することができる締結具固定構造および締結具固定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been invented to solve the above-described problems, and provides a fastener fixing structure and a fastener fixing method capable of fixing a fastener to a closed cross-section structure at a low cost. Objective.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の締結具固定構造は、閉断面を有する長尺の閉断面構造体の壁面に開口を穿設して、前記閉断面の外側に設けた前記締結具と前記閉断面内に設けた被締結部とを締結させる締結具固定構造であって、前記被締結部を備え前記開口より大きなベース部材を、前記閉断面内に配置したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the fastener fixing structure according to
請求項1に記載の発明によれば、閉断面を有する長尺の閉断面構造体に締結具を締結する場合は、閉断面内のベース部材に備えた被締結部に締結することにより、締結具を被締結部に固定する。閉断面構造体の壁面に設けた開口は、締結具を挿通することができる大きさであればよく、また、ベース部材は、その開口を閉塞できる大きさに形成した閉断面内に配置する。このため、閉断面構造体の閉断面内に取り付けるベース部材等の部品は、開口を閉断面の内側から重ねるようにして閉塞できる大きさであればよい。
したがって、閉断面構造体内に被締結部を設けるために設置するベース部材等の部品を、溶接代を設けるなどして必要以上に大きくする必要がないので、閉断面構造体内に設けるそれらの部品を小型化して、重量を最小限に抑制することができる。これにより、閉断面構造体に締結具を低コストで固定することができるようになる。
According to the first aspect of the present invention, when a fastener is fastened to a long closed cross-section structure having a closed cross-section, the fastener is fastened to the fastened portion provided in the base member in the closed cross-section. Fix the tool to the fastened part. The opening provided on the wall surface of the closed cross-section structure may be of a size that allows the fastener to be inserted therethrough, and the base member is disposed within the closed cross section that is formed to have a size capable of closing the opening. For this reason, parts, such as a base member attached in the closed cross section of a closed cross-section structure, should just be a magnitude | size which can be obstruct | occluded so that opening may overlap from the inner side of a closed cross section.
Therefore, since it is not necessary to make parts larger than necessary, such as providing a welding allowance, parts such as a base member installed to provide a fastened portion in the closed cross-section structure, these parts provided in the closed cross-section structure The size can be reduced and the weight can be minimized. Thereby, a fastener can be fixed to the closed cross-section structure at low cost.
請求項2に記載の締結具固定構造は、請求項1に記載の締結具固定構造であって、前記閉断面構造体は、車両に搭載される筒状のフレーム部材からなると共に、その一端に開口端部を有し、前記ベース部材は、前記開口端部から前記閉断面内に挿入されて、前記開口を閉塞する位置に配置され、前記締結具は、シートベルトを車体に固定するためのシートベルトアンカを介在して前記被締結部に螺合させたことを特徴とする。 A fastener fixing structure according to a second aspect is the fastener fixing structure according to the first aspect, wherein the closed cross-section structure is formed of a cylindrical frame member mounted on a vehicle and at one end thereof. An opening end, the base member is inserted into the closed cross section from the opening end and disposed at a position to close the opening, and the fastener is for fixing the seat belt to the vehicle body. It is characterized in that it is screwed to the fastened portion with a seat belt anchor interposed.
請求項2に記載の発明によれば、ベース部材は、車両において、フレーム部材の開口端部から閉断面内に挿入して開口を閉塞するように配置する。シートベルトアンカは、締結具が、フレーム材に内設された被締結部に螺合することで、フレーム材に固定する。このため、シートベルトアンカは、フレーム材の壁面の外側に、締結具以外の特別な部材を設けることなく、その壁面に固定することができるので、フレーム材の外側をシンプルな構造にすることができる。 According to the second aspect of the present invention, the base member is arranged in the vehicle so as to be inserted into the closed section from the opening end of the frame member so as to close the opening. The seat belt anchor is fixed to the frame material by a fastener being screwed into a fastened portion provided in the frame material. For this reason, since the seat belt anchor can be fixed to the wall surface without providing any special member other than the fastener on the outside of the wall surface of the frame material, the outside of the frame material can have a simple structure. it can.
請求項3に記載の締結具固定構造は、請求項1または請求項2に記載の締結具固定構造であって、前記閉断面構造体および前記ベース部材は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製のものからなり、前記締結具および前記被締結部は、鉄製のものからなることを特徴とする。
The fastener fixing structure according to
請求項3に記載の発明によれば、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の閉断面構造体と、この閉断面構造体内に設けたアルミニウム製またはアルミニウム合金製のベース部材とを固定することができる。鉄製(鋼製)の締結具を、閉断面構造体の外側からシートベルトアンカ等の部材と、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の閉断面構造体およびベース部材とを介在して、閉断面構造体内の鉄製(鋼製)の被締結部に締結することができる。 According to the third aspect of the present invention, the closed cross-section structure made of aluminum or aluminum alloy and the base member made of aluminum or aluminum alloy provided in the closed cross-section structure can be fixed. An iron (steel) fastener is inserted into the closed cross-section structure by interposing a member such as a seat belt anchor from the outside of the closed cross-section structure, an aluminum or aluminum alloy closed cross-section structure, and a base member. It can be fastened to a fastened part made of iron (steel).
請求項4に記載の締結具固定構造は、請求項3に記載の締結具固定構造であって、前記被締結部は、ブラケットを介在して前記ベース部材に固定され、前記ブラケットは、前記被締結部に設けた被締結用ベースが係合される係合部を有するアルミニウム製またはアルミニウム合金製のものからなると共に、前記ベース部材に溶接させたことを特徴とする。
The fastener fixing structure according to
請求項4に記載の発明によれば、被締結部をベース部材に固定するためのアルミニウム製またはアルミニウム合金製のブラケットは、被締結部の被締結用ベースを係合部に係合してベース部材に溶接することによって固定する。 According to the fourth aspect of the present invention, the bracket made of aluminum or aluminum alloy for fixing the fastened portion to the base member engages the fastened base of the fastened portion with the engaging portion. It is fixed by welding to the member.
請求項5に記載の締結具固定方法は、閉断面を有し、一端に開口端部を有する長尺の閉断面構造体の壁面に開口を穿設して、前記閉断面の外側に設けた前記締結具と前記閉断面内に設けた被締結部とを締結させる締結具固定方法であって、前記開口より大きなベース部材を、前記開口端部から前記閉断面内に挿入して前記閉断面内にリベットで固定した後、当該ベース部材を前記閉断面内に前記閉断面構造体の外側から溶接し、前記締結具と前記被締結部とを締結することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fastener fixing method in which an opening is formed in a wall surface of a long closed section structure having a closed section and having an open end at one end, and is provided outside the closed section. A fastener fixing method for fastening the fastener and a portion to be fastened provided in the closed section, wherein a base member larger than the opening is inserted into the closed section from the opening end, and the closed section is inserted. After fixing with a rivet, the base member is welded into the closed section from the outside of the closed section structure, and the fastener and the fastened portion are fastened.
請求項5に記載の発明によれば、閉断面構造体の開口より大きなベース部材を、開口端部から閉断面内に挿入して、閉断面内にリベットで固定(仮止め)した後、閉断面構造体と、この閉断面構造体内のベース部材と、を閉断面構造体の外側から片側溶接する。このようにすることによって、閉断面構造体とこの閉断面構造体内のベース部材とを容易に溶接して、両者を互いに固定することができる。この場合は、ベース部材に、被締結部等を有する部品を取り付けることによって、閉断面構造体の外側の締結具を閉断面構造体に内設した被締結部に固定することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the base member larger than the opening of the closed cross-section structure is inserted into the closed cross section from the opening end, fixed with a rivet in the closed cross section (temporarily fixed), and then closed. The cross-sectional structure and the base member in the closed cross-sectional structure are welded on one side from the outside of the closed cross-sectional structure. By doing in this way, a closed cross-section structure and the base member in this closed cross-section structure can be welded easily, and both can be mutually fixed. In this case, by attaching a component having a fastened portion or the like to the base member, the fastener outside the closed cross-section structure can be fixed to the fastened portion provided in the closed cross-section structure.
請求項6に記載の締結具固定方法は、請求項5に記載の締結具固定方法であって、前記閉断面構造体は、アルミニウム製またはアルミニウム合金製からなり、前記閉断面内に設けたアルミニウム製またはアルミニウム合金製の前記ベース部材を当該閉断面構造体の外側からポップリベットで固定し、さらに、片側溶接することを特徴とする。
The fastener fixing method according to claim 6 is the fastener fixing method according to
請求項6に記載の発明によれば、ベース部材を開口端部から閉断面内に挿入して、閉断面内にポップリベットで固定(仮止め)した後、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の閉断面構造体と、この閉断面構造体内のアルミニウム製またはアルミニウム合金製のベース部材と、を閉断面構造体の外側から片側溶接する。このようにすることによって、アルミニウム製またはアルミニウム合金製の閉断面構造体と、この閉断面構造体内のアルミニウム製またはアルミニウム合金製のベース部材と、を容易に溶接して、両者を互いに固定することができる。この場合は、ベース部材に、鉄製(鋼製)の被締結部等を有する部品を取り付けることによって、閉断面構造体の外側の鉄製の締結具を閉断面構造体に内設した被締結部に固定することが可能である。 According to the sixth aspect of the present invention, the base member is inserted into the closed cross section from the opening end and fixed (temporarily fixed) with the pop rivet in the closed cross section, and then the closed cross section made of aluminum or aluminum alloy is used. The structure and a base member made of aluminum or aluminum alloy in the closed cross-section structure are welded on one side from the outside of the closed cross-section structure. In this way, a closed cross-section structure made of aluminum or aluminum alloy and a base member made of aluminum or aluminum alloy in the closed cross-section structure can be easily welded to fix them together. Can do. In this case, by attaching a part having an iron (steel) fastened part or the like to the base member, an iron fastener outside the closed cross-section structure is attached to the fastened part inside the closed cross-section structure. It is possible to fix.
本発明に係る締結具固定構造および締結具固定方法によれば、閉断面構造体に締結具を低コストで固定することができる締結具固定構造および締結具固定方法を提供することができる。 According to the fastener fixing structure and the fastener fixing method according to the present invention, it is possible to provide a fastener fixing structure and a fastener fixing method capable of fixing the fastener to the closed cross-section structure at low cost.
次に、図1〜図6を参照して本発明の実施形態に係る締結具固定構造および締結具固定方法の一例を説明する。
本発明に係る締結具固定構造および締結具固定方法は、閉断面を有する閉断面構造体内に、ベース部材等を介在して被締結部を設けて、閉断面構造体外の締結具を閉断面構造体内の被締結部に固定するものである。以下、本発明の実施形態の一例として、車両に搭載するシートベルトを車体に固定するためのシートベルトアンカを締結具(ボルト)で、閉断面構造体(サイドシル)内の被締結部(ナット)に固定する場合を例に挙げて説明する。
なお、車両の進行方向を「前」、後退方向を「後」、車幅方向を「左」、「右」として説明する。まず、締結具(ボルト)を説明する前に、この締結具(ボルト)が固定される車両、車体、および閉断面構造体(サイドシル)について説明する。
Next, an example of a fastener fixing structure and a fastener fixing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The fastener fixing structure and the fastener fixing method according to the present invention provide a fastening portion with a base member or the like interposed in a closed cross-section structure having a closed cross-section, and the fastener outside the closed cross-section structure is closed cross-section structure. It is fixed to the fastened part in the body. Hereinafter, as an example of an embodiment of the present invention, a seat belt anchor for fixing a seat belt mounted on a vehicle to a vehicle body is a fastener (bolt), and a fastened portion (nut) in a closed cross-section structure (side sill) The case of fixing to will be described as an example.
The description will be made assuming that the traveling direction of the vehicle is “front”, the backward direction is “rear”, and the vehicle width direction is “left” and “right”. First, before describing a fastener (bolt), a vehicle, a vehicle body, and a closed cross-section structure (side sill) to which the fastener (bolt) is fixed will be described.
図1は、本発明の実施形態に係る締結具固定構造および締結具固定方法を示す図であり、(a)はサイドシルの斜視図、(b)はシートベルトアンカの設置状態を示す要部拡大図である。 1A and 1B are views showing a fastener fixing structure and a fastener fixing method according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a perspective view of a side sill, and FIG. 1B is an enlarged view of a main part showing an installation state of a seat belt anchor. FIG.
≪車両の構成≫
車両(図示せず)は、車体の左右側方に、前後方向に延設した図1(a)に示す閉断面構造体1からなるサイドシル11をそれぞれ備えている。車両は、閉断面構造体1を有する自動車であればよく、車両の型式等は特に限定されない。以下、乗用車の車体右側下方に搭載したサイドシル11を例に挙げて実施形態を説明する。
なお、車両には、サイドシル11以外に、閉断面構造体1としてのフレーム部材等を各所に備えており、そのフレーム部材等に各種部品が締結具(ボルト2)と被締結部(ナット6(図3参照))とで固定されている。
≪Vehicle configuration≫
A vehicle (not shown) includes
In addition to the
≪閉断面構造体およびサイドシルの構成≫
図1(a)に示すように、閉断面構造体1は、少なくとも閉断面1aを有する長尺の金属製部材からなる。
サイドシル11は、車両軽量化のためにアルミニウム材またはアルミニウム合金材等の軽金属(以下、単に「アルミ」という)によって形成されたフレーム部材であり、押し出し成形したアルミ押し出し成形品からなる。サイドシル11は、車体の一部を構成する部材であり、車両の車体フロア部において、不図示のフロントピラーやセンタピラーなどと連結して一体に形成されている。サイドシル11は、略四角形の閉断面1aを有し、両端部に開口端部1d,1dを有する長尺の筒状部材からなり、当該サイドシル11の内側および外側に、適宜に補強部材12が設置されている。
≪Structure of closed section structure and side sill≫
As shown to Fig.1 (a), the
The
図1(b)に示すように、サイドシル11の壁面1bには、ボルト2、シートベルトアンカ3、およびポップリベット7,7が設置されている。サイドシル11の閉断面1a内には、ベース部材4と、ブラケット5と、ナット6とが設置されている(図2および図3参照)。
As shown in FIG. 1B, a
図2は、本発明の実施形態に係る締結具固定構造および締結具固定方法を示す図であり、シートベルトアンカの取り付け状態を示す拡大分解斜視図である。図3は、本発明の実施形態に係る締結具固定構造および締結具固定方法を示す図であり、サイドシルに内設した部材の取り付け状態を示す拡大分解斜視図である。 FIG. 2 is a view showing a fastener fixing structure and a fastener fixing method according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged exploded perspective view showing a seat belt anchor attached state. FIG. 3 is a diagram showing a fastener fixing structure and a fastener fixing method according to the embodiment of the present invention, and is an enlarged exploded perspective view showing a state in which a member installed in the side sill is attached.
図2および図3に示すように、サイドシル11の略中央部の車内側(表面側)の壁面1bには、シートベルトアンカ3の座部3cを略面一に配置した開口1cと、一対のポップリベット7をそれぞれ挿入するためのリベット挿通孔1e,1eと、が穿設されている。開口1cは、前記座部3cがこの開口1cを閉塞したベース部4の表面に密着するように、座部3cより大きい縦長の長方形の形状に形成されている。リベット挿通孔1e,1eは、例えば、開口1cの前後に適宜な間隔を介して穿設された一対の孔からなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
≪ボルトの構成≫
図2および図3に示すように、ボルト2(締結具)は、シートベルトアンカ3をサイドシル11の開口1cに配置したベース部材4に固定するための部材であり、例えば、汎用の六角ボルトからなる。ボルト2は、シートベルトアンカ3を介在して、ベース部材4のボルト挿通孔4a、ブラケット5のボルト挿通孔5aを挿通してナット6のねじ孔6aに螺合することで、シートベルトアンカ3をサイドシル11に固定されている。ボルト2およびナット6は、鉄製(鋼製)または鉄合金製のものからなる。
≪Bolt configuration≫
As shown in FIGS. 2 and 3, the bolt 2 (fastener) is a member for fixing the
≪シートベルトアンカの構成≫
シートベルトアンカ3は、シートベルト8(図6参照)の一端を車体に固定するための金具であり、全体が正面視してヘの字状に折曲された金属製厚板部材からなる。シートベルトアンカ3は、ボルト2が挿通されるボルト挿通孔3aと、中央部にボルト挿通孔3aが穿設されたベース部材4の表面側に密着する座部3cと、シートベルト8の端部を挿通させるためのベルト挿通孔3bと、このベルト挿通孔3bが穿設されたベルト連結部3dと、を有する。
≪Configuration of seat belt anchor≫
The
≪ベース部材の構成≫
図2および図3に示すように、ベース部材4は、サイドシル11の開口1cを閉断面1aの内側から閉塞するための部材であり、開口1cより大きな平板状部材からなる。ベース部材4は、例えば、略六角形のアルミの厚板部材からなる。ベース部材4には、ボルト挿通孔4aと、リベット挿通孔4b,4bと、位置決め凸部4c,4cと、が穿設されている。ベース部材4は、サイドシル11の前後両端に形成した開口端部1d(図1(a)参照)から治具(図示せず)によって閉断面1a内に挿入されて、開口1cを閉塞する位置に位置決めして配置される。
≪Configuration of base member≫
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に示すように、ベース部材4は、サイドシル11に対して、ポップリベット7,7と、溶接部A,Bをミグ溶接あるいはミグスポット溶接等で溶接することによって固定されている。ベース部材4をサイドシル11に固定する溶接部Aは、例えば、開口1cの前側の縁部の一箇所に交差して前後方向に向けて溶着するように設けられている。溶接部Bは、開口1cにおいて、溶接部Aに点対称な位置である開口1cの後側の縁部に交差して前後方向に向けて設けられている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、ボルト挿通孔4aは、ボルト2を挿通するための孔であり、ベース部材4の中央部に、ボルト挿通孔3aに合致するように設けられている。
リベット挿通孔4b,4bは、一対のポップリベット7がそれぞれ挿通される孔であり、リベット挿通孔1e,1eに合致するように設けられている。
位置決め凸部4c,4cは、ブラケット5の位置決め部5d,5dに係合することによって、ブラケット5をベース部材4の所定位置に設置するための部位である。位置決め凸部4c,4cは、ボルト挿通孔4aとリベット挿通孔4bとの間に、前記位置決め部5d,5dに合致するように設けられている。この位置決め凸部4c,4cは、例えば、この位置決め凸部4c,4cがあるベース部材4の反対側にポンチ等を打つことによって、ブラケット側に膨らんだ形状に形成されている。なお、この位置決め凸部4c,4cは、ベース部材4に固定または着脱自在な棒状の部材やピン等であっても構わない。
As shown in FIG. 3, the
The
The positioning
≪ブラケットの構成≫
図3に示すように、ブラケット5は、鉄製のナット6をアルミ製のベース部材4に固定させるための部材であり、車両前後方向から見てコ字状に折曲形成したアルミ製の厚板部材からなる。ブラケット5は、ボルト挿通孔5aと、突出片5b,5bと、係合部5cと、位置決め部5d,5dと、を有している。
≪Bracket structure≫
As shown in FIG. 3, the
ボルト挿通孔5aは、ボルト2のねじ部2aを挿通するための孔であり、ブラケット5の中央部に穿設されている。
突出片5b,5bは、ブラケット本体5eの上下端部からそれぞれナット6(被締結部)側に突設されて、被締結用ベース6bを上下両側から支持して被締結用ベース6bが上下動するのを阻止するように形成されている。突出片5b,5bは、ブラケット本体5eと一体に形成して折曲形成したものでも、溶接してブラケット本体5eに接合したものであってもどちらでも構わない。
The
The projecting
係合部5c,5cは、被締結用ベース6bの上下両端部に設けた突起6c,6cを挿入するための孔であり、突出片5b,5bの基端部中央にそれぞれ穿設されている。
位置決め部5d,5dは、位置決め凸部4c,4cが係合する部位であり、ブラケット本体5eの前後端部の中央に切欠形成した半円状のものからなる。位置決め部5d,5dは、ブラケット5をベース部材4の所定位置に設置するための位置決め部材としての役目と、ボルト2を回動してボルト締めするときに、ナット6およびブラケット5が回動するのを阻止する回転防止部の役目と、を果たす。なお、この位置決め部5d,5dは、位置決め凸部4c,4cが係合するものであればよく、円形のものであっても構わない。
ブラケット本体5eは、ベース部材4の閉断面内側に固定されて、前後方向に長く形成された平板状の略長方形の形状をしている。突出片5b,5b間に被締結用ベース6bを挿入して、その係合部5c,5cに突起6c,6cを係合させたときに、ブラケット本体5eが、ナット6と一体に形成された被締結用ベース6bに密着するように設置されている。
The engaging
The
The
図3に示すように、前記ブラケット5は、位置決め部5d,5dを位置決め凸部4c,4cに係合してブラケット5をベース部材4に位置決めした状態で、ボルト2をボルト挿通孔5aに挿通してナット6のねじ孔6aに螺合することと、ブラケット5の一端側の溶接部C(図2参照)をベース部材4に溶接することと、によりベース部材4に固定されている。
ちなみに、溶接部C(図2参照)は、ブラケット5とベース部材4とをミグ溶接、ミグスポット溶接等で溶接する箇所であり、例えば、ブラケット5の前側端部とこの前側端部に連続する前側上端部とに設けられる。
As shown in FIG. 3, in the
Incidentally, the welded portion C (see FIG. 2) is a place where the
図4は、本発明の実施形態に係る締結具固定構造および締結具固定方法を示す図であり、(a)は閉断面構造体のリベット挿通孔にリベットを挿通したときの状態を示す要部拡大断面図、(b)はリベットの座屈部をかしめたときの状態を示す要部拡大断面図である。 FIG. 4 is a view showing a fastener fixing structure and a fastener fixing method according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a main part showing a state when a rivet is inserted into a rivet insertion hole of a closed cross-section structure. An expanded sectional view and (b) are principal part expanded sectional views which show a state when the buckling part of a rivet is crimped.
≪ポップリベットの構成≫
図4(a)、(b)に示すように、ポップリベット7(リベット)は、ベース部材4をサイドシル11の閉断面1a内に固定するための締結部材である。ポップリベット7は、リベット本体であるスリーブ7aをサイドシル11の表面側から取り付けることが可能な周知の片側工法に使用されるリベットからなる。ポップリベット7は、スリーブ7aと、このスリープ7a内に進退自在に挿入されたピン7bと、から主に構成されている。
スリーブ7aは、リベット挿通孔1e,4eに挿通される筒状の部材からなり、表面側の端部に形成されてサイドシル11の壁面1bに当接するフランジ部7eと、閉断面側の内端に形成されてピン7bの頭部7cに押されて座屈変形する座屈部7dと、を有している。
ピン7bは、閉断面側の先端に頭部7cを有する棒状の部材によって形成されている。
ポップリベット7のスリーブ7aおよびピン7bは、例えば、アルミ製の材料によって形成されている。
前記ポップリベット7は、サイドシル11の表面側からリベット挿通孔1eおよびベース部材4をリベット挿通孔4bに挿入した後、ピストル状のリベッター(図示せず)によってピン7bを表面側へ引っ張ることで、このピン7bの先端に形成した頭部7cがスリーブ7aに食い込んでスリーブ7aの端部に形成された座屈部7dを外側に拡開させてかしめ固定することが可能になっている。また、ピン7bの余分な箇所(2点鎖線で示す箇所)は、最終的に破段する。
≪Pop rivet composition≫
As shown in FIGS. 4A and 4B, the pop rivet 7 (rivet) is a fastening member for fixing the
The
The
The
The
図5は、図1(b)のX−X拡大断面図であり、ボルトをナットに装着する前の状態を示す。図6は、図5のY−Y拡大断面図であり、ボルトをナットに装着した後の状態を示す。 FIG. 5 is an XX enlarged cross-sectional view of FIG. 1B, showing a state before the bolt is attached to the nut. FIG. 6 is an enlarged YY sectional view of FIG. 5 and shows a state after the bolt is attached to the nut.
≪ナットの構成≫
図5および図6に示すように、ナット6(被締結部)は、ボルト2(締結具)のねじ部2aがねじ孔6aに螺合することで、このナット6とボルト2との間に介在された部材を固定させるための固定部である。ナット6は、ねじ孔6aを有する鉄製の筒部6dと、上下方向に突出した突起6c,6cを有する鉄製の被締結用ベース6bと、を溶接手段等で一体に固定するか、または、筒部6dと被締結用ベース6bと鉄製材料で一体形成すことによって形成されている。
≪Nut configuration≫
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the nut 6 (fastened portion) is formed between the nut 6 and the
ねじ孔6aは、ねじ部2aが螺合する雌ねじ部である。筒部6dは、中央部にねじ孔6aを形成する部材であり、汎用ナットでも構わない。被締結用ベース6bは、座金の機能を果たす四角形の厚板部材からなり、突出片5b,5b間に係合するように上下方向の長さが形成されている。この被締結用ベース6bは、筒部6dに一体形成するか、または、溶接等によって筒部6dを一体に固定されている。突起6c,6cは、被締結用ベース6bの上下に突出形成されて、係合部5c,5cに挿入される部位である。
The
前記ナット6は、突起6c,6cを係合部5c,5cに係合し、ボルト2のねじ部2aをねじ孔6aに螺合させてボルト締めすることと、被締結用ベース6bの後端部の溶接部D(図2参照)をブラケット5に溶接することと、によってブラケット5に固定されて、サイドシル11の閉断面1aの内側において、動かないように配置されている。
溶接部D(図2参照)は、ナット6の被締結用ベース6bとベース部材4とをミグ溶接、ミグスポット溶接等で溶接する箇所であり、例えば、被締結用ベース6bの後側端部とこの後側端部に連続する後側上端部である。
The nut 6 engages the
The welded portion D (see FIG. 2) is a place where the fastened
≪作用≫
次に、図1〜図6を参照して、本発明の実施形態に係る締結具固定構造および締結具固定方法の作用を説明する。
この場合、まず、図3に示すナット6の突起6c,6cをブラケット5の係合部5c,5cに係合する。図2に示すように、被締結用ベース6bの端部とブラケット5とを溶接部Dを溶接することによって接合する。
≪Action≫
Next, with reference to FIGS. 1-6, the effect | action of the fastener fixing structure and fastener fixing method which concern on embodiment of this invention is demonstrated.
In this case, first, the
次に、図3に示すように、ブラケット5の位置決め部5d,5dをベース部材4の位置決め凸部4cに係合することによって、ブラケット5をベース部材4に位置決めした状態で、図2に示すように、ブラケット5の端部とベース部材4とを溶接部Cを溶接することで接合する。これにより、ナット6とブラケット5とベース部材4とを一体化する。
Next, as shown in FIG. 3, the
このようにして一体になったナット6とブラケット5とベース部材4を治具(図示せず)で保持して、図1(a)に示すサイドシル11の開口端部1dから閉断面1a内に挿入して所定位置に位置決めする。次に、図4(a)に示すように、ポップリベット7をサイドシル11の表面側からリベット挿通孔1e,4eに挿通して、フランジ部7eがサイドシル11の表面に当接する位置まで押し込む。図4(b)に示すように、そのポップリベット7のピン7bをサイドシル11の表面側から引っ張ると、頭部7cが先端の座屈部7dを座屈変形して、サイドシル11とベース部材4とを仮固定する。
このようにポップリベット7を使用して閉断面1a内のベース部材4をサイドシル11に固定することにより、サイドシル11の外側でリベットの取り付け作業ができるようになり、作業性がよい。
The nut 6, the
By fixing the
その状態で、図2に示すように、サイドシル11とベース部材4とを、溶接部A,Bを溶接することによって固定する。サイドシル11と、閉断面1a内のベース部材4とを溶接する際には、ポップリベット7によってベース部材4が閉断面1aの内壁に固定されているので、ベース部材4を支えることが不要なため、閉断面構造体1内に溶接トーチを挿入せずに、サイドシル11の外側で溶接作業ができる。溶接する際には、サイドシル11の外側に邪魔になる部材がなく、溶接トーチを自由に動かすことが可能となるので、溶接作業を容易に行うことができ、作業性がよい。
次に、図4(a)、(b)に示すように、ボルト2のねじ部2aを、ボルト挿通孔3a,4a,5aを介してねじ孔6aに螺合することによって、シートベルトアンカ3をベース部材4に固定する。
In this state, as shown in FIG. 2, the
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the threaded
このようにすることによって、閉断面1aを有するアルミ製の筒状のサイドシル11(閉断面構造体1)の壁面1bに、開口1cより大きなベース部材4を内設して、閉断面1a内にそのベース部材4をポップリベット7で固定(仮止め)した後、さらに、閉断面構造体1の外側からベース部材4を壁面1bに片側溶接して本固定することで、シートベルトアンカ3をしっかりと車体に固定できる。
By doing in this way, the
ベース部材4に固定したシートベルトアンカ3は、図6に示すように、矢印E方向(表面側方向)に引っ張る引張力を受けたとしても、ベース部材4の外周縁部が閉断面1aの内壁を押圧するだけで、溶接部A〜Dに大きな負担がかからないので、ベース部材4およびサイドシル11が有する母材の強度で対応することができる。
このため、溶接部A〜Dを大きくして溶接代を多く取ることが不用で、ベース部材4やブラケット5を必要以上に大きくする必要がないため、それらの部材を小型化してコストおよび重量を最小限に抑制することができる。
As shown in FIG. 6, the
For this reason, it is unnecessary to increase the welding portions A to D and increase the welding allowance, and it is not necessary to make the
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea. The present invention extends to these modifications and changes. Of course.
例えば、前記閉断面構造体1、サイドシル11、ベース部材4、およびブラケット5は、アルミ製の場合を説明したが、ボルト2およびナット6の鉄製のものとは異種の材料であればよく、例えば、マグネシルム合金やチタン合金等の軽合金であっても構わない。
For example, the
なお、閉断面構造体1は、自動車のサイドシル11を例に挙げて説明したが、閉断面1aを有するものであればよく、自動車のフロントピラーやセンタピラーやリヤピラー等のサイドシル11以外のフレーム部材や、自動車以外に使用される部材にも適用できる。
The
サイドシル11は、閉断面1aを有する部材であればよく、インナ部材とアウタ部材等の複数の部材を接合したものでも、1つの部材からなるものでも、どちらであっても構わない。また、閉断面1aの形状は、サイドシル11の周囲に設置した部材にそれぞれに応じた断面形状に形成すればよい。
The
ボルト2(締結具)で閉断面構造体1に固定する部材として、シートベルトアンカ3を例に挙げて説明したが、ボルト2またはナット6で閉断面構造体1の壁面1bに固定するものであれば特に限定されず、その他のものであっても構わない。
Although the
また、ボルト2とナット6とは、互いに反対に配置しても構わない。その場合、ボルト2の頭部をブラケット5の突出片5b,5b間に係合し、ねじ部2aをブラケット5のボルト挿通孔5a,4a,3aに挿通してシートベルトアンカ3の表面側から突出し、ナット6のねじ孔6aに螺合して締結すればよい。
Further, the
また、ブラケット5は、なくても構わない。つまり、鉄製(鋼製)のナット6がアルミ製のベース部材4に固定してあればよく、直接、ナット6をベース部材4に固定してもよい。
ナット6は、汎用の座付ナットの座金部分をブラケット5に係止するようにしたものであっても構わない。
Further, the
The nut 6 may be configured such that a washer portion of a general-purpose seated nut is locked to the
1 閉断面構造体
1a 閉断面
1b 壁面
1c 開口
1d 開口端部
2 ボルト(締結具)
3 シートベルトアンカ
4 ベース部材
5 ブラケット
6 ナット(被締結部)
6b 被締結用ベース
7 ポップリベット(リベット)
8 シートベルト
11 サイドシル
DESCRIPTION OF
3
6b Base to be fastened 7 Pop rivet (rivet)
8
Claims (6)
前記被締結部を備え前記開口より大きなベース部材を、前記閉断面内に配置したことを特徴とする締結具固定構造。 Fastener fixing that opens an opening in the wall surface of a long closed cross-section structure having a closed cross section and fastens the fastener provided outside the closed cross section and the fastened portion provided in the closed cross section. Structure,
A fastener fixing structure comprising a base member having the fastened portion and being larger than the opening in the closed cross section.
前記ベース部材は、前記開口端部から前記閉断面内に挿入されて、前記開口を閉塞する位置に配置され、
前記締結具は、シートベルトを車体に固定するためのシートベルトアンカを介在して前記被締結部に螺合させたことを特徴とする請求項1に記載の締結具固定構造。 The closed cross-section structure is composed of a cylindrical frame member mounted on a vehicle, and has an open end at one end thereof.
The base member is inserted into the closed cross section from the opening end, and is disposed at a position to close the opening.
2. The fastener fixing structure according to claim 1, wherein the fastener is screwed into the fastened portion via a seat belt anchor for fixing a seat belt to a vehicle body.
前記締結具および前記被締結部は、鉄製のものからなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の締結具固定構造。 The closed cross-section structure and the base member are made of aluminum or aluminum alloy,
The fastener fixing structure according to claim 1 or 2, wherein the fastener and the fastened portion are made of iron.
前記ブラケットは、前記被締結部に設けた被締結用ベースが係合される係合部を有するアルミニウム製またはアルミニウム合金製のものからなると共に、前記ベース部材に溶接させたことを特徴とする請求項3に記載の締結具固定構造。 The fastened portion is fixed to the base member via a bracket,
The bracket is made of aluminum or aluminum alloy having an engaging portion with which a fastened base provided on the fastened portion is engaged, and is welded to the base member. Item 4. The fastener fixing structure according to Item 3.
前記開口より大きなベース部材を、前記開口端部から前記閉断面内に挿入して前記閉断面内にリベットで固定した後、当該ベース部材を前記閉断面内に前記閉断面構造体の外側から溶接し、前記締結具と前記被締結部とを締結することを特徴とする締結具固定方法。 An opening is formed in the wall surface of a long closed cross-section structure having a closed cross section and an open end at one end, and the fastener provided outside the closed cross section and a cover provided in the closed cross section. A fastener fixing method for fastening a fastening part,
A base member larger than the opening is inserted into the closed section from the end of the opening and fixed with a rivet in the closed section, and then the base member is welded into the closed section from the outside of the closed section structure. And the fastener fixing method characterized by fastening the said fastener and the said to-be-fastened part.
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