JP2010537124A - 合成樹脂部材を自動車の車体に固定するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、合成樹脂部材（１０）を自動車の車体（１２）に固定する固定装置であって、車体（１２）に設けた雌ねじ部（１４）と、雄ねじ部（１８）を有し、拡大ヘッド（２０）を有するねじ（１６）とを備え、このねじ（１６）は、雌ねじ部（１４）に挿入し、また、円筒形状ブッシュ（２２）を、ねじヘッド（２０）と車体（１２）との間に配設し、この円筒形状ブッシュ（２２）の内径は、ねじ（１６）の雄ねじ部（１８）の外径よりも有意に大きく、また、円筒形状スリーブ（２４）を、その車体（１２）側の内端縁において、ブッシュ（２２）の車体（１２）側とは反対側の端縁に同軸状に取り付け、この円筒形状スリーブ(２４)の内径は、ブッシュ（２２）の外径と嵌合を生ずるものとし、この円筒形状スリーブ（２４）の車体側端部は、外方に拡大するディスク（２６）として終端させ、このディスクの外径は、ねじヘッド（２０）の外径にほぼ等しくし、また、合成樹脂部材（１０）には、固定装置を収容するための開口を設け、この開口（２８）の内径は、スリーブ（２４）の外径よりも大きく、フラットワッシャまたは拡大ヘッド（２０）の外径、およびスリーブ（２４）に設けたディスク（２６）の外径よりも小さくする。

Description

本発明は、合成樹脂（プラスチック）部材を自動車の車体に固定するための装置であって、車体に設けた雌ねじ部と、この雌ねじ部にねじ込む雄ねじ部を有するねじとを備える装置に関する。

現在、自動車開発において、金属部分と合成樹脂部材との組み合わせにより車体を構成する傾向が強くなっている。特に、軽量化の視点から、泥除け（フェンダー）を合成樹脂（プラスチック）から製造することが目指されている。泥除け以外は金属から成る車体に合成樹脂製の泥除けを組み付ける際、合成樹脂製の泥除けは、組み付けの際に、製造公差(例えば隙間)を考慮して、前進および後退方向（Ｘ方向）に、ならびに車体に接近する方向または車体から離れる方向（Ｙ方向）に調整して組み付けなければならない、という問題がある。さらに、それぞれ互いに異なる金属および合成樹脂の熱膨張係数を、自動車の寿命にわたり、確実に補償しなければならない。この理由から、泥除けは、金属製車体の熱変形を補償するために、上方および下方、即ちＺ方向への遊びを補償できるように組み付けなければならない。

現在、この目的のため、自動車産業では、複数の付加的な素子を有する極めて複雑なスチール素子を使用して、泥除けを、車体底部付近かつフロントドア付近で、Ａピラーの高さにある固定箇所に固定しているが、同時に、高さ方向、すなわち、Ｚ方向への熱膨張による遊びを補償しなければならない。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、合成樹脂部材、特に泥除けを、自動車の車体に固定するための極力簡単な装置であって、組み付け中に、泥除けとドアとの間における、進行方向(Ｘ方向)、および車体に向かう方向（Ｙ方向すなわち側方方向）、に関する距離の調整を可能にし、これによって泥除けをドア平面に平行に位置決めし、泥除けとドアとの間に必要なギャップ寸法を維持できる装置を得ることにある。さらに、泥除けは、この位置に固定できることが望まれる。これら全ては、可能な限りロボットを用いて自動的に行うことが望まれる。さらに、本発明固定装置は、上方または下方、即ちZ方向の遊びを補償して、金属製の車体と合成樹脂製の泥除けとの間における互いに異なる熱膨張を補償できるようにしなければならない。

この課題は、合成樹脂部材を自動車の車体に固定する本発明による固定装置によって解決することができ、この固定装置は、ねじに、拡大ヘッドまたはこれに相当するワッシャを設け、また、ねじヘッドと車体との間には、円筒形状のブッシュを配設し、ブッシュの内径は、ねじの雄ねじ部の外径よりも有意に大きく、また、ブッシュの車体側と反対側の外端縁には、円筒形状スリーブの車体側の内端縁を同軸状に取り付け、スリーブの内径は、ブッシュの外径に嵌合を生ずるものとし、スリーブの車体側端部を、外方に拡大するディスクとして終端させ、このディスクの外径は、ねじヘッドまたはワッシャの外径にほぼ等しくし、さらに、合成樹脂部材には、固定装置を収容するための開口を設け、この開口の内径は、スリーブの外径よりも大きく、ワッシャまたは拡大ねじヘッドの外径、およびスリーブに設けたディスクの外径よりも小さいものとする。

このとき好適には、スリーブは、組み付け前に、薄い端縁によってブッシュに連結し、この連結は、スリーブの軸線方向に負荷が加わると壊れるものとする。この構成により、スリーブおよびブッシュは紛失防止のために互いに連結されるため、保管および組み付けが格段に簡単なものとなる。

この代替案として、スリーブは、組み付け前に、接着によってブッシュに連結し、この接着は、スリーブの軸線方向に負荷が加わると壊れるように仕上げてもよい。この解決法は、スリーブおよびブッシュを別々に製造する場合に好ましい。

さらに、スリーブは、組み付け前に、予め圧嵌することでブッシュに保持することができる。

泥除けを、車体へ接近する方向または車体から離れる方向（Ｙ軸方向）に調整し、その調整位置を保持しまた固定するために、ねじが、車体に設けた雌ねじ部に対して、ねじクランプによる固定ロックを生ずるものとすると好適である。

製造を簡単なものにし、コストを安価なものとするために、ブッシュおよびスリーブをスチールで製造すると好適である。

本発明装置を泥除けに予め組み付けるにあたり、特に好適には、組み付け前に、ブッシュよりも大きい直径を有する星型に打ち抜いたワッシャによって、ねじをブッシュに保持するものとし、このワッシャは、雄ねじ部のねじヘッド側とは反対側の端部に、ブッシュの外部において雄ねじ部に取り付ける。この構成により、本発明固定装置を泥除けに取り付けることができ、車体への最終的な組み付けにおいて、泥除けと共に車体に取り付けられるため、取り扱いおよび保管が格段に簡単なものとなる。

この代替案として、組み付け前に、ブッシュよりも大きい直径を有するよう、雄ねじ部に射出成形した合成樹脂リングまたは発泡ゴムによって、ブッシュに保持するものとしてもよく、この合成樹脂リングまたは発泡ゴムは、雄ねじ部のねじヘッド側とは反対側の端部に取り付ける。この構成もまた、泥除けを車体に最終的に組み付ける前に、泥除けに予め組み付けることを可能とする。

ブッシュおよびスリーブは、冷間整形プロセスによって一体に、１個のブランクから製造すると、本発明固定装置を特に安価に製造することができる。

同様に、ブッシュおよびスリーブは合成樹脂で形成すると、本発明を特に安価に製造することができる。

このとき、ブッシュおよびスリーブは、射出成形プロセスによって、１個の射出成形体として製造することで、製造をさらに簡略化することができる。

以下、本発明を図面に示す実施例につき詳述する。

組み付け作業の開始時における、合成樹脂製の泥除けを自動車の車体に固定するための本発明装置の部分断面図である。 図１に示す装置の組み付け作業中における、X方向、Y方向、およびＺ方向に関する異なる遊びの補償の可能性を矢印で示す

図１は、合成樹脂製の泥除けを自動車の車体に固定する本発明装置の、泥除け１０の車体１２に対する組み付け開始時における状態を示す。泥除け１０の固定を目的として、車体１２に雌ねじ部１４を設ける。図１は、ねじ１６をこの雌ねじ部１４内にまさにねじ込もうとしている状態を示す。この目的のため、ねじ１６には雄ねじ部１８を設ける。泥除け１０を把持するために、この実施例のねじ１６には、拡大寸法のねじヘッド２０を設ける。また、この代替案として、通常のねじ、および適切な直径のワッシャを設けても良い。

このねじヘッド２０またはワッシャが、それぞれ泥除け１０を保持するにあたり、図で見て上方に作用する力に抗して組み付けを行う。

このとき、泥除け１０と車体１２との間には、本発明装置の実効的な部材を使用する。この部材は、中空円筒形状の、両端部が開口するブッシュ２２であり、このブッシュ２２における車体側とは反対側の外側端縁には、円筒形状のスリーブ２４を設け、好適には、このスリーブ２４の薄い端縁を、接着、または圧嵌によって設ける。このスリーブ２４も、やはり、端部が開口する中空円筒体として形成し、スリーブ２４の内径は、ブッシュ２２の外径より僅かに大きいものとする。スリーブ２４の高さは、好適には、ブッシュ２２の高さにほぼ相当するものとする。スリーブ２４の車体に対面する側で、外方に向かって延びてディスク２６として終端させ、このディスク２６は、組み付け状態において、泥除け１０が、車体１２に対して、図で見て下向きの方向に移動するのを防ぐ。ここで、スリーブ２４およびブッシュ２２は、好適にはスチール製とし、また、製造工程は、ブッシュおよびスリーブが、単独の冷間整形プロセスによって、１個のブランクから一緒に製造すると、特に好適である。このとき、ブラインドリベットナットを製造するための既知の製造プロセスが特に有効である。

ねじを組み付け前に本発明装置に固定したい場合や、本発明装置を泥除けの組み付け前に、車体の泥除けに紛失しないように固定したい場合、星型に打ち抜いたワッシャであって、ブッシュ２２よりも大きい直径を有し、かつ、雄ねじ部１８のねじヘッド側とは反対側の端部で、ブッシュ２２の外部において雄ねじ部１８に取り付けるワッシャによって、ねじをブッシュ２２に保持するとよい。

この代替案として、ねじは、雄ねじ部１８のねじヘッド２０側とは反対側の端部で、雄ねじ部１８上にアウトサート射出成形した合成樹脂リング、または発泡ゴムであって、ブッシュ２２よりも大きい直径を有するものによってブッシュに保持する。

以下、図２につき、本発明装置の組み付け、および、本発明装置による可能な遊び補償の過程を詳述する。

図２は、部分的に組み付けた状態を示す。ねじ１６は、既にその大部分が雌ねじ部１４にねじ込まれており、泥除け１０は、拡大ねじヘッド２０またはこれに相当するワッシャと、スリーブ２４に設けたディスク２６との間に遊びを持たせて保持される。泥除け１０には開口２８を設け、この開口２８の内径は、スリーブ２４の外径よりも有意に大きく、ディスク２６および拡大ねじヘッド２０またはこれに相当するワッシャの外径よりも小さい。

このようにして、泥除け１０とスリーブ２４との間のＸ方向またはＺ方向への必要な遊びが、ねじ１６の雄ねじ部１８の外径と、これより有意に大きいブッシュ２２の内径との間の遊びと同様に確保される。Ｙ方向、すなわち車体に接近する方向または車体から離れる方向への調節は、どれだけねじ１６が雌ねじ部１４内にねじ込まれるかによって調整することができる。ねじ１６をスリーブ２４に接触させ、つぎにねじ回すと、スリーブ２４とブッシュ２２との間の薄い端縁、またはこの位置に設け接着による連結が壊れる。この代替案として、スリーブ２４を、ブッシュ２２に圧嵌することで保持することができる。スリーブ２４は、この後ねじ１６をさらに締め込むにつれ、ブッシュ２２の外面上で移動する。このプロセスは、ねじ１６のねじ込みが終わると停止する。このようにして、泥除けは、Ｙ方向に調整される。

図１に示す状態において、後方および前方、即ちＸ方向への調整が可能であり、泥除けとドアとの間のギャップ寸法を正確に調整することができた。この遊びは、雄ねじ部１８の外径と、これより有意に大きいブッシュ２２の内径との間に生ずる。しかし、ねじ１６を十分に締め付けると、スリーブ２４およびブッシュ２２を介して車体１２に伝わるプレテンション（予張力）は、本発明装置を調整後の位置に保持するのに十分なものとなる。開口２８を適切な方向に細長い開口とする場合、異なる熱膨張差の補償に必要なＺ方向の遊びは、スリーブ２４の外径と、泥除け１０に設けた開口または細長開口２８の内径との間で維持できる。

本発明の特別に有利な利点は、単独の素子、すなわち冷間整形プロセスを用いた既知の製造工程で、単独のブランクから製造することができる、ブッシュ２２およびスリーブ２４の組立体のみが必要であり、また、対応する調節および固定は、単に１回の組み付けステップ、すなわちねじ１６の締め付けのみで達成される点である。さらに、本発明装置は、上述のように１個のブランクから単独の冷間整形プロセスによって製造することができるため、極めて安価に製造することができる。

対応する製造工程は、例えば、ブラインドリベットナットの製造において知られている。この目的のため、通常、アンダーカット鍛造工具、または円錐状先端を有するねじに関連して使用する付加的な切削工程が用いられる。さらに、拡大ヘッドを有するねじ、または適切なワッシャを有する標準的なねじのみが必要である。さらに、本発明固定装置は、泥除けに予め組み付けることができ、このとき、ねじをブッシュおよびスリーブの組立体に挿入し、またこの挿入位置に、星型に打ち抜いて、ブッシュ２２よりも大きい直径を有するワッシャ、または雄ねじ部の適切な位置に射出成形した合成樹脂リングを介してねじを保持する。対応する星型に打ち抜いたワッシャは、「Starlok（登録商標）」の名の下で市販されている。同様に、同時射出成形した合成樹脂リングも、「Nystop（登録商標）」の名の下で市販されている。

したがって、本発明は、以下の利点が得られる。

公差補償のため、熱膨張を補償するための遊びを確保するため、および泥除けを固定するために、単に１個の素子のみが必要である。本発明による解決法は、特に、単に既知の冷間整形プロセスまたは射出成形により製造された１つの部材のみ必要であることから、極めて安価なものとなる。

好適には、ブッシュ２２およびスリーブ２４の組立体も、合成樹脂から製造することができる。このとき、製造を簡単にするために、ブッシュおよびスリーブを１回の射出成形プロセスで、単独の射出成形体として製造する場合、特に好適である。

また、泥除けの車体への固定も、本発明により、格段に簡単なものとなる。固定は、つまり、単独の組み付けステップ、すなわち、ねじの締め付けにより達成され、Ｙ方向への調節は、どれだけねじを締め付けたかにより行われる。

さらに、本発明装置は、泥除けに予め組み付けておくことができ、このため保管および取り扱いが格段に簡単となる。

最後に記すべきは、本発明によれば、単独の素子、すなわち一体的に製造可能なブッシュ２２およびスリーブ２４の組立体により、固定の調節、および熱による遊び補償が可能であることにある。

Claims (11)

1. 合成樹脂部材（１０）を自動車の車体（１２）に固定する固定装置であって、前記車体（１２）に設けた雌ねじ部（１４）と、この雌ねじ部（１４）内に挿入した、雄ねじ部（１８）を有するねじ（１６）とを備える該固定装置において、
   前記ねじ（１６）に、拡大ヘッド（２０）または相当するワッシャを設け、また、前記ねじヘッド（２０）と前記車体（１２）との間には、円筒形状のブッシュ（２２）を配設し、前記ブッシュ（２２）の内径は、前記ねじ（１６）の前記雄ねじ部（１８）の外径よりも有意に大きく、また、前記ブッシュ（２２）の前記車体（１２）側とは反対側の外端縁に、円筒形状のスリーブ（２４）の前記車体（１２）に対面する側の内端縁を同軸状に取り付け、前記スリーブ（２４）の内径は、前記ブッシュ（２２）の外径に嵌合生ずるものとし、前記スリーブの車体側端部を、外方に拡大するディスク（２６）として終端させ、このディスク（２６）の外径は、前記ねじヘッド（２０）または前記ワッシャの外径にほぼ等しくし、さらに、前記合成樹脂部材（１０）には、前記固定装置を収容するための開口（２８）を設け、この開口（２８）の内径は、前記スリーブ（２４）の外径よりも大きく、前記ワッシャまたは拡大ねじヘッド（２０）の外径、および前記スリーブ（２４）に設けたディスク（２６）の外径よりも小さいものとしたことを特徴とする固定装置。
2. 請求項１記載の固定装置において、前記スリーブ（２４）は、組み付け前に、薄い端縁で前記ブッシュ（２２）に連結し、この連結は、前記スリーブ（２４）の軸線方向に負荷が加わると壊れるものとしたことを特徴とする固定装置。
3. 請求項１記載の固定装置において、前記スリーブ（２４）は、組み付け前に、接着によって前記ブッシュ（２２）に連結し、この接着は、前記スリーブ（２４）の軸線方向に負荷が加わると壊れるように仕上げたことを特徴とする固定装置。
4. 請求項１記載の固定装置において、前記スリーブ（２４）は、組み付け前に、予め圧嵌により前記ブッシュ（２２）に保持するものとしたことを特徴とする固定装置。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項記載の固定装置において、前記ねじ（１６）は、前記車体（１２）に設けた雌ねじ部（１４）と、クランプねじ固定ロックを生ずるものとしたことを特徴とする固定装置。
6. 請求項１〜５のうちいずれか一項記載の固定装置において、前記ブッシュ（２２）およびスリーブ（２４）は、スチールで形成したことを特徴とする固定装置。
7. 請求項１〜６のうちいずれか一項記載の固定装置において、前記ねじ（１６）は、組み付け前に、前記ブッシュ（２２）よりも大きい直径を有する星型に打ち抜いたワッシャによって、前記ブッシュ（２２）に保持するものとし、前記ワッシャは、前記雄ねじ部（１８）の前記ねじヘッド（２０）側とは反対側の端部に、前記ブッシュ（２２）の外部において前記雄ねじ部（１８）に取り付けることを特徴とする固定装置。
8. 請求項１〜５のうちいずれか一項記載の固定装置において、前記ねじ（１６）は、組み付け前に、前記ブッシュ（２２）よりも大きい直径を有するよう、前記雄ねじ部（１８）に射出成形した合成樹脂リングまたは発泡ゴムによって、前記ブッシュ（２２）に保持するものとし、この合成樹脂リングまたは発泡ゴムは、前記雄ねじ部（１８）の前記ねじヘッド（２０）側とは反対側の端部に取り付けることを特徴とする固定装置。
9. 請求項１〜７のうちいずれか一項記載の固定装置において、前記ブッシュ（２２）および前記スリーブ（２４）は、冷間整形プロセスによって一体に、１個のブランクから製造したことを特徴とする固定装置。
10. 請求項１〜５のうちいずれか一項記載の固定装置において、前記ブッシュ（２２）および前記スリーブ（２４）を合成樹脂で形成したことを特徴とする固定装置。
11. 請求項１０記載の固定装置において、前記ブッシュ（２２）および前記スリーブ（２４）は、射出成形プロセスによって、１個の射出成形体として製造したことを特徴とする固定装置。
    

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