JP2009144851A - ブラケット締結構造 - Google Patents

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Kunihiro Kitazono
邦広 北園
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Abstract

【課題】よりコンパクトに構成することが可能なブラケットの締結構造を得る。
【解決手段】取付対象面に当接するブラケット2の縦壁部2aに切り起こし成形によって係止片8を設け、当該係止片8を取付対象面の係止孔に挿入して係止するとともに、当該切り起こし成形によって形成された開口部を取付用ボルトのボルト挿通口7とし、当該ボルト挿通口7に取付用ボルトを挿通して取付対象面の雌ねじ部に螺結することで、ブラケット2を取付対象面に締結するようにした。
【選択図】図3

Description

本発明は、ブラケット締結構造に関する。
部品の取り付け等に用いるブラケットを、取付対象面に対して仮保持し、次いでボルトを用いて締結するブラケットの締結構造として、従来、ボルトと雌ねじ部を含む締結部分と、相互に係止される係止片と係止孔とを含む係止部分と、を設けたものが知られている(例えば特許文献1)。
特許第3341508号公報
しかしながら、上記従来のブラケット締結構造では、上記係止部分と締結部分とをそれぞれ別個に独立して設定していたため、ブラケットおよび取付対象面の各々について、締結部分と係止部分のスペースを別個に確保する必要が生じ、その分、小型化に支障を来していた。
そこで、本発明は、よりコンパクトに構成することが可能なブラケットの締結構造を得ようとするものである。
本発明にあっては、取付対象面に当接するブラケットの取付部に切り起こし成形によって係止片を設け、当該係止片を取付対象面の係止孔に挿入して係止するとともに、当該切り起こし成形によって形成された開口部に取付用ボルトを挿通して取付対象面の雌ねじ部に螺結することで、ブラケットを取付対象面に締結するようにしたことを、最も主要な特徴とする。
本発明によれば、ブラケットで、係止部分をなす係止片を切り起こし成形することによって形成される開口部を、締結部分をなすボルト挿通口として利用することで、係止片の開口部とボルト挿通口とをそれぞれ別個に相互に離間して設けた場合に比べて、ブラケットおよび取付対象面をよりコンパクトに構成することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1〜図6は、本発明の一実施形態を示している。まずは、図1〜図3を参照しながら本実施形態にかかるブラケットの締結構造の概略構成について説明する。図1は、本実施形態にかかるブラケット締結構造の側面図(一部縦断面図)、図2は、取付対象面の斜視図、図3は、ブラケットの斜視図である。なお、図中UPは上方、Wは車幅方向である。
本実施形態では、本発明にかかるブラケット締結構造を、車体部材としてのクロスメンバ1にブラケット2を用いて車両部品としてのブレーキアクチュエータ3を取り付ける構造として実施した場合について例示する。
クロスメンバ1は、図1および図2に示すように、略ハット型の断面を有しており、車幅方向Wに沿って延設されている。クロスメンバ1の上下方向中間部には、平坦な頂面1Aを有する突出部1aが形成されており、この頂面1Aにブラケット2が取り付けられる。すなわち、本実施形態では、この頂面1Aが取付対象面に相当する。
頂面1Aには、クロスメンバ1の延伸方向(車幅方向W)に沿って間隔をあけて二つの貫通孔1bが形成されている。そして、各貫通孔1bに対応して、頂面1Aの裏面1Bに、ナット4(ナット部)が溶接等によって固着されている。頂面1A側から挿通した取付用ボルト9(図1参照)がこれら雌ねじ部4aに螺結されるようになっている。
二つの貫通孔1b(雌ねじ部4a)のうち一方(図2中左側のもの)の下方には、所定間隔をあけて係止孔5が形成されている。この係止孔5は、上側(雌ねじ部4a側)を幅広部5a、下側を幅狭部5bとする略T字状に形成されている。本実施形態では、この幅狭部5bが切欠部に相当する。
一方、ブラケット2は、図1および図3に示すように、板状部材を略クランク状に屈曲して構成されている。すなわち、クロスメンバ1の頂面1Aに当接される略矩形平板状の縦壁部2aと、縦壁部2aの上端部から略直角に屈曲された水平壁部2bと、縦壁部2aの下端部から水平壁部2bとは逆方向に略直角に屈曲されたフランジ部2cとを備えている。
縦壁部2aは、図1に示すように、取付対象面としての頂面1Aに当接されて取付用ボルト9によって当該頂面1Aに固定される。すなわち、本実施形態では、この縦壁部2aが取付部に相当する。
また、縦壁部2aには、頂面1Aに設けられた二つの雌ねじ部4a(貫通孔1b)に対応して、取付用ボルト9を挿通するボルト挿通口6,7が形成されている。
このとき、図3に示すように、一方のボルト挿通口6は、単なる円形孔として形成されているのに対し、もう一方(クロスメンバ1の頂面1Aにおいて係止孔5が近傍に形成された雌ねじ部4aに対応する側)のボルト挿通口7は、略T字状に形成されている。
縦壁部2aには、このボルト挿通口7に隣接して、略T字状の係止片8が、切り起こし成形によって立設されている。この係止片8は、図1に示すように、取付対象面としてのクロスメンバ1の頂面1Aに形成された係止孔5に挿入され、ブラケット2をクロスメンバ1側に係止する機能を担っている。
そして、本実施形態では、縦壁部2aに係止片8を切り起こし成形することによって形成される開口部を、ボルト挿通口7として利用する。図3に示すように、係止片8の先端側の幅広部8aに対応して、ボルト挿通口7の幅広部7aが形成され、係止片8の幅広部8aより幅狭の根元部(根元側部分)8bに対応して、ボルト挿通口7の幅狭部7bが形成される。
また、本実施形態では、このボルト挿通口7のうち幅広部7a(すなわち係止片8の幅広部8aに対応して形成される部分)を、取付用ボルト9を挿通する部分として用いている。この幅広部7aは、略長穴状に形成してあり、その幅広部7aの長手方向(ボルト挿通口7の幅方向、取付状態での車幅方向W)に沿って、当該幅広部7aとボルト挿通口6とが配列されている。かかる構成により、ボルト挿通口6,7間の寸法と雌ねじ部4a,4a間の寸法との誤差を吸収することができる。
係止片8は、クロスメンバ1の頂面1Aに形成された係止孔5に挿入される。係止孔5は、上述したように、幅広部5aと幅狭部5bとを有する略T字状に形成されているが、このとき、係止孔5の幅狭部5bの幅Wa(図2)は、係止片8の幅広部8aの幅Wc(図3)より狭く、かつ係止片8の根元部8bの幅Wb(図3)より広く設定してある。かかる構成により、係止片8の根元部8bが係止孔5の幅狭部5bに挿入されると、この根元部8bが幅狭部5bの幅方向両側の周辺部1e,1eによって係止片8の幅方向に係止されるとともに、係止片8の幅広部8aが当該周辺部1e,1eによって係止片8の引抜方向に係止されることになる。なお、係止孔5の幅広部5aの幅が係止片8の幅広部8aの幅Wcより広くなっていることはもちろんである。
さらに、本実施形態では、図1に示すように、係止片8をボルト挿通口7側に若干傾倒させた姿勢で立設し、係止片8を係止孔5に挿入したときに、係止片8がナット4の側面4bに近接あるいは当接するようにしてある。
次に、図4〜図7を参照しながらブラケットを取付対象面に取り付ける動作ならびにブラケットの締結構造の作用について説明する。図4〜図6は、ブラケットを取り付けるまでの各段階を示す側面図であって、図4は、取り付けの初期段階を示す図、図5は、係止片を係止孔に挿入した状態を示す図、図6は、ブラケットが仮保持された状態を示す図である。また、図7は、ブラケットが仮保持された状態でナットおよび係止片を頂面の裏面側から見た背面図である。
本実施形態では、クロスメンバ1は上述したようにブラケット2側に突出するハット型断面形状を有しており、このため、頂面1Aの上下両端縁には、屈曲点としての角部(稜線)1c,1dが形成されている。この形状を利用して、まずは図4に示すように、ブラケット2の縦壁部2aを上側の角部1cに当接させた状態でブラケット2を上下左右にスライドさせ、係止片8が係止孔5に挿入される位置に移動させることができる。このとき、ブラケット2にはブレーキアクチュエータ3が固定されており、このブレーキアクチュエータ3とブラケット2とを含むアセンブリとして重量が増大しているが、上側の角部1cに当接させて支持させることで、手指に対する荷重負担を軽減することができる。
次に、ブラケット2が、係止片8を係止孔5に挿入可能な位置となったところで、縦壁部2aを角部1cに当接させたまま、それらの当接点A(図4)を中心としてブラケット2を図4中の時計回り方向に回動させ、係止片8を係止孔5に奥まで挿入する(図5)。すなわち、角部1cを回動支持部として利用することで、係止片8を係止孔5に挿入するまでの作業をより容易にかつより円滑に行うことができる。
そして、図5に示すように、係止片8を係止孔5に所定の姿勢で奥まで挿入すると、ブラケット2がクロスメンバ1に対して上下左右にほぼ位置決めされ、頂面1A側の二つの雌ねじ部4a,4aと、ブラケット2の取付部としての縦壁部2a側のボルト挿通口6,7とがほぼ重なり合うことになる。したがって、この状態で取付用ボルト9を縦壁部2a側からボルト挿通口6,7に円滑に挿通し、工具等を用いて雌ねじ部4a,4aに螺結して、ブラケット2を頂面1Aに締結することができる。
また、本実施形態では、図5の状態でブラケット2(当該ブラケット2とブレーキアクチュエータ3とを含むアセンブリ)から支持する手指を離しても、ブラケット2はクロスメンバ1側に、図6に示す姿勢で仮保持されるようになっている。
上下方向については、係止片8が係止孔5の幅狭部5bの下縁に当接するとともに(当接点D)、頂面1Aの下側の角部1dとブラケット2の縦壁部2aの下部が当接し(当接点B)、かつ、係止片8がナット4の側面(下面)4bの突出側の縁部(角部)4cに当接するようになっている(当接点C)。すなわち、これら三点B,C,Dで当接することにより、ブラケット2が下方へ落下するのが阻止されている。より詳しくは、当接点Dの係止によってブラケット2が下方へスライドするのが抑制されるとともに、当接点Bおよび当接点Cの係止によって係止片8が係止孔5から抜け出す方向に回動するのが抑制されている。この当接状態では、ブラケット2およびブレーキアクチュエータ3のアセンブリに作用する重力により、当接点Bを中心として時計回りの回転モーメントMが生じるが、当接点Cで係止片8がナット4の側面4bの縁部4cに係止されることで、当該方向の回動が規制されることになる。なお、本実施形態では、係止片8の幅広部8aが、係止孔5の幅狭部5bの左右両側に張り出しているため、例えば係止片8の傾倒角度不足等で係止片8とナット4との係止が不十分である場合には、幅狭部5bの両側の周辺部1e,1eで係止片8の幅広部8aを係止させるように構成することが可能である。
そして、車幅方向(頂面1Aの正面視における左右方向,クロスメンバ1の延設方向)については、係止片8の根元部8bが係止孔5の幅狭部5bの幅方向両縁(周辺部1e,1e)に係止され、これにより当該方向への回動が阻止されている。
さらに、本実施形態では、図7に示すように、断面略四角形状のナット4を、その下面(係止片8が当接する側面4b)が略水平となる姿勢で固着し、これにより、ナット4の側面(下面)4bの突出側の縁部4cと係止片8の表面の平坦部分8cとが略線接触するようにしてある。かかる構成では、略線接触する領域が車幅方向に沿うことになって、仮保持されたブラケット2が車幅方向に回動するのを阻止することができる。また、本実施形態では、ナット4に、係止片8の幅広部8aを係止させている。これにより、ナット4と係止片8との係止領域(本実施形態では線接触領域)をより広く確保することができる上、ナット4と係止片8との相対的な位置ばらつきをより確実に吸収できるようになって、ブラケット2の回動をより確実に阻止することができる。
以上、説明したように、本実施形態では、ブラケット2の取付部としての縦壁部2aを切り起こして係止片8を設け、当該切り起こし成形によって縦壁部2aに形成された開口部をボルト挿通口7として用いるようにした。よって、ブラケット2で、切り起こし成形によって形成される開口部とボルト挿通口7とが統合されることになり、その分、ブラケット2および取付対象面としての頂面1Aを、よりコンパクトに構成することができる。したがって、ブラケット2の小型化を図れるとともに、ブラケット2周辺で他の部品等のレイアウトの自由度を高めることができるという利点もある。
また、本実施形態では、係止片8に幅広部8aを設け、ボルト挿通口7のうち係止片8の幅広部8aに対応する幅広部7aを取付用ボルト9の挿通部分とした。よって、係止片8に、係止孔5(幅狭部5b)からの抜け止めとして機能できる幅広部8aを形成することができる上、ボルト挿通口7に、雌ねじ部4aとボルト挿通口7との位置ばらつきを吸収できる幅広部7aを形成することができる。
また、本実施形態では、縦壁部2aに、切り起こし成形によって形成されたボルト挿通口7とは別のボルト挿通口6を形成し、頂面1Aに、ボルト挿通口7の幅広部7aと前記ボルト挿通口6とのそれぞれに対応して雌ねじ部4aを形成し、当該幅広部7aと、当該別のボルト挿通口6とを、当該幅広部7aの長手方向(ボルト挿通口7の幅方向、取付状態での車幅方向W)に沿って配列した。よって、ボルト挿通口7の幅広部7aが、ボルト挿通口6,7に対応する雌ねじ部4a,4aの配列方向(車幅方向W)に沿って長い長穴と同様に機能することとなり、ボルト挿通口6,7間の距離と、雌ねじ部4a,4a間の距離との寸法誤差をより確実に吸収することができる。
また、本実施形態では、ボルト挿通口6を略円形に形成することで、このボルト挿通口6とこれに対応する雌ねじ部4aとを、取付対象面としての頂面1A(クロスメンバ1)とブラケット2との相対位置の基準として利用することができる上、ボルト挿通口6を長穴状とした場合に比べて加工をより容易に行うことができる。取付対象面に二つ並べて配置された雌ねじ部に対応して、取付部にボルト挿通口(貫通孔)を二つ形成する場合、雌ねじ部間の距離とボルト挿通口間の距離との寸法誤差を吸収するためには、二つのボルト挿通口のうち一方をそれらの配列方向に沿う長穴状に形成するのが好適である。本実施形態では、二つのボルト挿通口のうち長穴状に形成するボルト挿通口(幅広部7a)に対応して係止片8を設けた構成となっている。こうすることで、長穴状としたことによる誤差吸収効果が得られるのはもちろんのこと、係止片8に幅広部8aを設定できることによる効果(例えば、係止片8と係止孔5若しくはナット4とによってより確実な係止状態が得られる等)が得られる。
また、本実施形態では、係止孔5に、係止片8の幅広部8aより幅狭でありかつ係止片8の根元部8bより幅広の幅狭部5bを形成し、この幅狭部5bに係止片8の根元部8bを挿入するようにした。よって、幅狭部5bの幅方向両側の周辺部1e,1eによって係止片8の幅広部8aを当該係止片8の引抜方向に係止して抜け止め構造を得ることができるとともに、当該周辺部1e,1eによって係止片8の根元部8bを当該係止片8の幅方向に係止して位置決め構造を得ることができる。
また、本実施形態では、頂面1Aを板状部材としてのクロスメンバ1の表面とし、雌ねじ部4aを有するナット4を当該クロスメンバ1の頂面1Aの反対側となる裏面1Bに突設し、係止孔5に挿入した係止片8をナット4(の側面4b)に係止する(当接させる)ことで、頂面1Aにブラケット2を仮保持できるようにした。すなわち、係止片8と係止孔5の周辺部1e,1eとの係止に加えて、係止片8とナット4(の側面4b)とを係止することで、ブラケット2の頂面1Aに対する係止状態を維持しやすくなる。また、ブラケット2を仮保持できるようにしたことで、取付作業時等にブラケット2や部品(ブレーキアクチュエータ3)が落下するのを抑制できるとともに、組立工程における各作業の設定の自由度が増大して、生産効率を高めることができる。
また、本実施形態では、係止片8をボルト挿通口7側(幅広部7a側)に傾倒した姿勢で縦壁部2aに立設した。こうすることで、係止片8を係止孔5に挿入してブラケット2を頂面1Aに仮保持させた状態において係止片8がナット4側に近接するため、上記係止片8とナット4(の側面4b)との係止状態を得やすくなって、これら係止片8とナット4との係止によるブラケット2の仮保持状態をより確実に得ることができる。
また、本実施形態では、係止片8をナット4に係止した状態では、当該係止片8とナット4とが略線接触するようにした。よって、係止片とナット部とが点接触する場合に比べて係止領域をより広く確保して、ブラケット2の仮保持状態をより確実に維持することができる。特に、本実施形態では、車幅方向に沿う線接触領域が形成されるため、ブラケット2が車幅方向に回動するのを阻止することができる。
また、本実施形態では、係止片8に形成された幅広部8aをナット4に係止させるようにした。このため、係止領域をより広く確保できるようになって、ブラケット2の仮保持状態をより確実に維持することができる。
また、本実施形態では、係止孔5を、雌ねじ部4aの下方に配置した。したがって、ブラケット2およびブレーキアクチュエータ3のアセンブリに作用した重力によって、ブラケット2に、係止片8がナット4の側面4bに近接する(倒れ込む)方向の回転モーメントMを生じさせ、上記係止片8とナット4の側面4bとの係止状態を得やすくなって、これら係止片8とナット4との係止によるブラケット2の仮保持状態をより一層確実に得ることができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、三箇所の当接点B,C,Dを設定することで、仮保持状態で上下方向および係止片8の引抜方向にブラケット2を係止したが、ブラケットと取付対象面側との係止箇所(当接点)をこれ以外に設定することができる。具体的には、例えば、切欠部としての幅狭部5bの周辺部1e,1eと係止片8の幅広部8aとを相互に当接させた状態で仮保持できるようにしてもよいし、ブラケット2のフランジ部2cの先端部とクロスメンバ1の突出部分の下側の側壁と(当接点E)を相互に当接させた状態で仮保持できるようにしてもよい。これらの係止箇所(当接点)によっても、ブラケットを取付対象面に仮保持することができ、取付作業時等にブラケットや部品の落下等を抑制できるとともに、組立工程における各作業の設定の自由度が増大して、生産効率を高めることができる。さらに、仮保持する際に相互に係止されうる当接点を複数設定しておくことで、互いにバックアップとして機能させることもできる。
また、上記実施形態では、係止片8とナット4とが当該係止片8の幅方向に沿って略線接触する場合を例示したが、これらが他の方向に沿って略線接触するようにしてもよいし、面接触するようにしてもよい。例えば、係止片およびナット部のうち一方の平坦部分と、他方の平坦部分、当該平坦部分の直線状の縁(辺)、若しくは突条部分と、が相互に接触するように構成すれば、略線接触または面接触となる状態を得ることができる。
また、上記実施形態では、係止片8と係止孔5とを含む係止部分をボルト挿通口7と雌ねじ部4aとを含む締結部分の下方に配置したが、係止部分と締結部分との配置はこれには限定されず、上下逆に配置してもよいし、左右方向や斜め方向に並べて配置してもよい。
また、係止片や係止孔の形状も上記実施形態には限定されず、例えば係止片を鉤型に形成したり、係止孔を略L字状や略十字状に形成したりすることも可能である。また、係止片をナット部の頂面や角部に係止させるようにしてもよい。
また、開口部のうち係止片の幅広部に対応する部分(上記実施形態では幅広部7a)の長手方向は、本発明が適用される構造に応じて、取付対象面とブラケットとの寸法誤差や取付対象面に対するブラケットの相対位置ばらつきを吸収できる方向であればよく、また、当該寸法誤差や当該相対位置ばらつきが最も生じやすい方向に設定するのが好適である。上記実施形態のように当該長手方向を別のボルト挿通口(上記実施形態ではボルト挿通口6)に指向させることは必須ではない。
また、本発明にかかるブラケット締結構造は、車両部品の取付用途には限定されない。
本発明の一実施形態にかかるブラケット締結構造の側面図(一部縦断面図)である。 本発明の一実施形態にかかるブラケット締結構造の取付対象面の斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるブラケット締結構造のブラケットの斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるブラケット締結構造のブラケットにおいてブラケット取り付けの初期段階を示す側断面図である。 本発明の一実施形態にかかるブラケット締結構造のブラケットにおいて係止片を係止孔に挿入した状態を示す側断面図である。 本発明の一実施形態にかかるブラケット締結構造のブラケットが仮保持された状態を示す側断面図である。 本発明の一実施形態にかかるブラケット締結構造のブラケットが仮保持された状態でのナット部および係止片を示す背面図である。
符号の説明
1A 頂面(取付対象面)
1e,1e 周辺部
2 ブラケット
2a 縦壁部(取付部)
3 ブレーキアクチュエータ
4 ナット(ナット部)
4a 雌ねじ部
4b 側面
5 係止孔
5b 幅狭部(切欠部)
6 ボルト挿通口(別のボルト挿通口)
7 ボルト挿通口(開口部)
7a 幅広部(係止片の幅広部に対応する部分)
8 係止片
8a 幅広部
8b 根元部(根元側部分)
9 取付用ボルト
W 車幅方向(長手方向)

Claims (11)

  1. 雌ねじ部を有するナット部と係止片を受け容れる係止孔とを形成した取付対象面に、ブラケットの板状の取付部を当接させ、当該取付部に形成した係止片を前記係止孔に挿入するとともに当該取付部に形成したボルト挿通口に取付用ボルトを挿通して前記雌ねじ部に螺結することで、前記取付対象面にブラケットを締結するブラケット締結構造において、
    前記取付部を切り起こし成形することで前記係止片を設け、
    切り起こし成形によって前記取付部に形成された開口部を前記ボルト挿通口としたことを特徴とするブラケット締結構造。
  2. 前記係止片に幅広部を形成し、
    前記開口部のうち前記幅広部に対応する部分を前記取付用ボルトを挿通する部分として用いるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のブラケット締結構造。
  3. 前記取付部に、前記切り起こし成形によって形成された前記開口部とは別の略円形のボルト挿通口を形成し、
    前記取付対象面に、前記開口部のうち前記幅広部に対応する部分と前記別のボルト挿通口とのそれぞれに対応して雌ねじ部を形成し、
    前記開口部のうち前記幅広部に対応する部分と、前記別のボルト挿通口とを、当該開口部のうち前記幅広部に対応する部分の長手方向に沿って配列したことを特徴とする請求項2に記載のブラケット締結構造。
  4. 前記係止孔に、前記係止片の幅広部より幅狭でありかつ当該幅広部の根元側部分より幅広の切欠部を形成し、
    前記切欠部に前記根元側部分を挿入するようにしたことを特徴とする請求項2または3に記載のブラケット締結構造。
  5. 前記切欠部の周辺部で前記係止片の幅広部を係止した状態で、前記取付対象面に前記ブラケットを仮保持できるようにしたことを特徴とする請求項2〜4のうちいずれか一つに記載のブラケット締結構造。
  6. 前記取付対象面を板状部材の表面とし、前記ナット部を当該板状部材の取付対象面の反対側に突設し、
    前記係止孔に挿入した係止片を前記ナット部に当接させた状態で、前記取付対象面に前記ブラケットを仮保持できるようにしたことを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか一つに記載のブラケット締結構造。
  7. 前記係止片を前記ボルト挿通口側に傾倒した姿勢で前記取付部に立設したことを特徴とする請求項6に記載のブラケット締結構造。
  8. 前記係止片を前記ナット部に係止した状態では、当該係止片とナット部とが略線接触するか、または面接触するようにしたことを特徴とする請求項6または7に記載のブラケット締結構造。
  9. 前記係止片に形成された幅広部を前記ナット部に係止させることを特徴とする請求項6〜8のうちいずれか一つに記載のブラケット締結構造。
  10. 前記係止孔を、前記雌ねじ部の下方に配置したことを特徴とする請求項6〜9のうちいずれか一つに記載のブラケット締結構造。
  11. 請求項1〜10のうちいずれか一つに記載のブラケット締結構造で用いる前記ブラケット。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020097956A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 日野自動車株式会社 部品の保持構造

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