JP2015221601A - 潜り込み防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でフレーム部材にボルトを固定することができ、取り付け作業性に優れた潜り込み防止装置を提供する。
【解決手段】潜り込み防止装置１００は、ボルト３０の軸部３２に取り付けられボルト３０の頭部３１との間にフレーム部材１０の後壁１１を挟むことによりボルト３０をフレーム部材１０に固定するカラー５０とを有し、カラー５０は、ボルト３０の軸部３２を挿入可能な内径を有するとともに取付孔１６の内部に進入可能な外径を有する円筒部５１と、その円筒部５１において軸部３２の先端側に形成され取付孔１６よりも大きい外径を有するフランジ部５２とを有し、円筒部５１の内周面には、半径方向内方に突出してボルト３０の軸部３２の雄ねじのねじ谷と噛み合う突起部５３が設けられ、突起部５３は、その基端側から先端側にかけてフランジ部５２側に向けて突出して設けられている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両同士が衝突した際の潜り込みを防止するために車両に配置される潜り込み防止装置に関する。

一般的なトラック等の車高の高い車両には、車高の低い乗用車等が衝突した際の潜り込みを防止するために、車両前後の下方位置に車両用バンパーが設けられている。そして、車両用バンパーは、軽量化のために角筒状に形成されたフレーム部材により形成され、ボルト及びナット等の締結部材を用いて車両側のステーに固定される。
この際、フレーム部材に予めボルトを取り付けておき、このボルトの頭部と車両側のステーとの間にフレーム部材の側壁を挟んだ状態でナットを締結することにより、フレーム部材をステーに固定することが行われている。

例えば特許文献１に提案されている構造体においては、被取付部材（フレーム部材）に設けられた孔を介してスタッドボルトを被取付部材に取り付けることとしている。このスタッドボルトは、孔より大きい頭部と孔に挿入される軸部とを備えるボルトと、このボルトの軸部に嵌合するクリップとを有している。そして、ボルトの軸部には、先端側から基端側へのクリップの挿通を一旦阻止するが、圧入により基端部側に乗り越えることを可能とする突出部が形成されている。このボルトの軸部を被取付部材の孔に挿入した状態でクリップを軸部の先端側から突出部に圧入することで、クリップが突出部を乗り越えて、ボルトの頭部とクリップとの間で被取付部材を挟み込んで取り付けることができるようになっている。

このように、特許文献１に記載されるスタッドボルトを備えた構造体においては、ボルトの突出部を乗り越えるようにクリップを圧入するだけでスタッドボルトを被取付部材に取り付けることができ、取り付け作業性に優れたものとなっている。

特開２０１１‐４３２３３号公報

しかし、特許文献１に提案されるスタッドボルトでは、ボルトに設けられた突出部の形成位置によりクリップの挿入位置を決定し、これらボルトの頭部とクリップとの間で被取付部材を挟み込むことにより、被取付部材にボルトを取り付ける構造とされている。このため、被取付部材の板厚によって突出部の位置を変更した専用のボルトを使用する必要があり、汎用性が悪いものとなっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でフレーム部材にボルトを固定することができ、取り付け作業性に優れた潜り込み防止装置を提供することを目的とする。

本発明の潜り込み防止装置は、車両の幅方向に沿って配置される中空形状のフレーム部材と、前記フレーム部材を車両側のステーに固定するために該フレーム部材に取り付けられるボルトと、前記ボルトの軸部に取り付けられ該ボルトの頭部との間に前記フレーム部材の後壁を挟むことにより前記ボルトを前記フレーム部材に固定するカラーとを有し、前記フレーム部材には、前記後壁に前記ボルトの軸部を挿入して取り付けるための取付孔が設けられており、前記カラーは、前記ボルトの軸部を挿入可能な内径を有するとともに前記取付孔の内部に進入可能な外径を有する円筒部と、前記円筒部において前記軸部の先端側に形成され前記取付孔よりも大きい外径を有するフランジ部とを有し、前記円筒部の内周面には、半径方向内方に突出して前記ボルトの軸部の雄ねじのねじ谷と噛み合う突起部が設けられ、前記突起部は、その基端側から先端側にかけて前記フランジ部側に向けて突出して設けられていることを特徴とする。

ボルトの軸部をフレーム部材の取付孔に挿入した状態で、この取付孔とボルトの軸部との隙間にカラーの円筒部を軸部の先端側から基端側に向けて押し込むと、カラーの円筒部の内周面に設けられた突起部とボルトの軸部の雄ねじのねじ谷とがいずれかの位置で噛み合うことにより、カラーがボルトの軸部に係止されるので、ボルトをフレーム部材に固定することができる。
このカラーの押し込み方向への移動の際には、カラーの突起部が雄ねじのねじ山と接触しても、その突起部がフランジ部側に向けて突出して設けられていることから、ねじ山との接触が大きな抵抗となることがなく、突起部はねじ山を容易に乗り越えながら移動する。そして、ボルトの頭部とカラーのフランジ部との間にフレーム部材の後壁を挟むことにより、ボルトをフレーム部材に固定することができる。
また、カラーの押し込み方向とは逆方向への移動については、フランジ部側に向けて突出した突起部が雄ねじのねじ山と鉤状に噛み合う状態となることから、押し込み時とは異なり突起部と雄ねじのねじ山との接触が大きな抵抗となってカラーの移動が制限される。したがって、カラーが不用意にボルトの軸部から外れることが防止され、ボルトのフレーム部材への固定状態が良好に維持されるようになっている。
また、本発明の潜り込み防止装置においては、カラーの突起部をボルトの雄ねじに噛み合わせることにより、カラーをボルトの軸部に係止して、フレーム部材にボルトを固定することとしているので、ボルト側にカラーを係止するための形状を設ける等、特殊なボルトを用いることなく、一般的なボルトを使用することができる。
このように、本発明の潜り込み防止装置においては、一般的なボルトを用いた簡単な構成でフレーム部材にボルトが固定されているとともに、ボルトのフレーム部材への固定状態を良好に維持することができることから、ステーへの取り付け作業性に優れたものとなっている。

本発明の潜り込み防止装置において、前記カラーには、前記フランジ部から前記円筒部の一部にかけて軸方向に切欠いたスリットが設けられているとよい。
カラーのフランジ部が形成された部分は、その他の円筒部よりも剛性が高くなっているが、フランジ部から円筒部の一部にかけて軸方向に切欠いたスリットを設けることで、剛性を若干低くすることができる。したがって、カラーをボルトの軸部に押し込む際の抵抗を緩和させることができ、カラーをボルトの軸部に容易に装着することができる。

本発明の潜り込み防止装置において、前記フレーム部材には、前記取付孔の端部に前記フランジ部を収納する座ぐり穴部が設けられているとよい。
カラーのフランジ部を収納する座ぐり穴部を設けておくことで、潜り込み防止装置をステーに取り付ける際にフランジ部が邪魔になることを回避できる。

本発明の潜り込み防止装置において、前記カラーは、絶縁性を有する樹脂により形成されているとよい。
例えば、アルミニウム材により形成されるフレーム部材と、スチール材により形成されるボルト及びナットとの電位差の異なる金属の間に、絶縁性を有する樹脂により形成されるカラーを介在させることで、電離作用によるフレーム部材の腐食を低減することができる。

本発明によれば、一般的なボルトを用いた簡単な構成でフレーム部材にボルトを固定することができ、さらにボルトのフレーム部材への固定状態を良好に維持することができ、潜り込み防止装置のステー等への取り付け作業性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態の潜り込み防止装置を示す斜視図である。 図１に示す潜り込み防止装置のフレーム部材の断面図であり、ボルトをカラーによりフレーム部材に固定した状態を示す。 図２に示すカラーを説明する図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面図である。 フレーム部材へのボルトの固定を説明する図である。 本発明の第２実施形態の潜り込み防止装置のカラーの斜視図である。 本発明の第３実施形態の潜り込み防止装置のカラーの斜視図である。

以下、本発明の潜り込み防止装置の実施形態について説明する。
図１及び図２は、第１実施形態の潜り込み防止装置１００を示している。この潜り込み防止装置１００は、図１に示すように、車両（図示略）の前方部又は後方部の下方位置において車両の幅方向に延びる角筒状のフレーム部材１０により構成され、車両のステー２１に固定された状態で使用される。そして、図１に荷重Ｆで示すように、車両がフレーム部材１０の前壁（正面）１２に衝突して負荷が加えられた際に、車両の潜り込みを防止するものである。

この潜り込み防止装置１００には、図２に示すように、フレーム部材１０を車両側のステー２１に固定するために用いるボルト３０が、フレーム部材１０に取り付けられている。そして、ステー２１の取付板部２２に設けられた貫通孔２３に、ボルト３０の軸部３２を挿入し、取付板部２２を介して軸部３２をナット４０で締付けることにより、フレーム部材１０を、車両に固定できるようになっている。

フレーム部材１０は、アルミニウム合金の押出成形等によって角筒状（中空状）に形成されており、取り付けられる車両の幅寸法と同程度の長さに形成されている。そして、フレーム部材１０の後壁１１には、ボルト３０の軸部３２を挿入して取り付けるための取付孔１６が設けられている。また、図２及び図３に示すように、ステー２１側に配置される取付孔１６の端部には、座ぐり穴部１７が設けられており、後述するカラー５０のフランジ部５２を収納することができるようになっている。また、後壁１１には、座ぐり穴部１７の形成面とは反対側の内面に凸条部１８が設けられており、フレーム部材１０をステー２１に固定する際のボルト３０とナット４０との締結時に、凸条部１８がボルト３０の頭部３１と接触することにより、ボルト３０の空回りを防止できるようになっている。

なお、本実施形態のフレーム部材１０においては、図１に示すように、両端部が車両側に向いて曲がった状態になるように、長さ方向の途中に曲げ部１５が設けられている。この曲げ部１５は、曲げ加工などによって成形することができる。一般的には、車両の後方に設置する潜り込み装置は、直材のままのフレーム部材が用いられ、前方に設置する潜り込み防止装置においては、曲げ部を有するフレーム部材が用いられることが多い。
また、フレーム部材１０の材料には、例えば６０００系合金又は７０００系合金のアルミニウムを使用することができる。

そして、ボルト３０は、図２及び図３に示すように、フレーム部材１０の取付孔１６に軸部３２を挿入した状態で、その軸部３２にカラー５０を取り付けることにより、ボルト３０の頭部３１とカラー５０のフランジ部５２との間にフレーム部材１０の後壁１１を挟み込んだ状態でフレーム部材１０に固定される。

ボルト３０は、例えば高張力鋼等のスチール材からなる一般的な六角ボルトが使用される。また、ボルト３０には、クロームメッキ等の絶縁のための処理が施されており、アルミニウム合金製のフレーム部材１０と直接接触しないようになっている。
なお、ボルト３０の頭部３１は、凸条部１８と接触することにより空回りを防止できる形状であれば良い。このため、頭部３１の形状を四角形状や楕円等の種々の形状とするボルトを用いることも可能である。

カラー５０は、図３に示すように、ボルト３０の軸部３２を挿入可能な内径Ｄ１を有するとともにフレーム部材１０の取付孔１６の内部に挿入可能な外径Ｄ２を有する円筒部５１と、その円筒部５１においてボルト３０の軸部３２の先端側に形成されフレーム部材１０の取付孔１６の直径よりも大きい外径Ｄ３を有するフランジ部５２とを有した形状とされる。この円筒部５１の内周面には、半径方向内方に突出してボルト３０の軸部３２の雄ねじのねじ谷と噛み合う爪状の突起部５３が例えば１〜４箇所に設けられており、突起部５３は、その基端側から先端側にかけてフランジ部５２側に向けて突出して設けられている。なお、突起部５３の設置数はこれに限定されるものではなく、４箇所以上に設ける構成とすることもできる。また、各突起部５３を、円筒部５１の内周面の周方向に均等配置する必要はなく、その高さ位置を揃えたり、異ならせたりすることも限定されない。

また、カラー５０には、フランジ部５２から円筒部５１の一部にかけて軸方向（Ｘ軸方向）に切欠いたスリット５４が設けられている。カラー５０のフランジ部５２が形成された部分は、その他の円筒部５１よりも剛性が高くなっているが、フランジ部５２から円筒部５１の一部にかけて軸方向に切欠いたスリット５４を設けることにより剛性を低下させることができ、カラー５０をボルト３０の軸部３２に押し込む際の抵抗を緩和させることができる。

なお、カラー５０は、絶縁性を有する樹脂により形成されており、本実施形態ではポリプロピレンにより形成されている。このように、アルミニウム材により形成されるフレーム部材１０と、スチール材により形成されるボルト３０及びナット４０との電位差の異なる金属の間に、絶縁性を有する樹脂により形成されるカラー５０を介在させることで、電離作用によるフレーム部材１０の腐食を低減することができる。

そして、ボルト３０のフレーム部材１０への取り付けは、次のように行うことができる。
まず、図４（ａ）に示すように、ボルト３０の軸部３２をフレーム部材１０の取付孔１６に挿入し、その状態で軸部３２の先端側からカラー５０を押し込む。そして、図４（ｂ）に示すように、カラー５０を軸部３２の基端側に向けてさらに押し込むと、フレーム部材１０の取付孔１６とボルト３０の軸部３２との隙間にカラー５０の円筒部５１が押し込まれる。この際、カラー５０の円筒部５１の内周面に設けられた突起部５３とボルト３０の軸部３２の雄ねじのねじ谷とがいずれかの位置で噛み合うことにより、カラー５０がボルト３０の軸部３２に係止され、ボルト３０の頭部３１とカラー５０のフランジ部５２との間にフレーム部材１０の後壁１１を挟み込んで、ボルト３０をフレーム部材１０に固定することができる。
なお、図示はしていないが、カラー５０をボルト３０の軸部３２に押し込む際には、ボルト３０がフレーム部材１０の内側に動くことがないように、フレーム部材１０の内側に中子を予め挿入させておく。

このカラー５０の押し込み方向への移動の際には、カラー５０の突起部５３がボルト３０の雄ねじのねじ山と接触しても、その突起部５３がフランジ部５２側に向けて突出して設けられていることから、ねじ山との接触が大きな抵抗となることがなく、突起部５３はねじ山を容易に乗り越えながら移動する。

また、カラー５０のフランジ部５２が形成された部分は、その他の円筒部５１よりも剛性が高くなっているが、前述したように、カラー５０のフランジ部５２から円筒部５１の一部にかけて切欠かれたスリット５４により、その部分の剛性が若干低く設けられている。このため、カラー５０をボルト３０の軸部３２に押し込む際に、突起部５３が雄ねじのねじ山と接触して半径方向外方に押されて抵抗が大きくなっても、スリット５４が広がり円筒部６１及びフランジ部５２の内周面を拡径するように半径方向外方へ移動させることができ、突起部５３がねじ山を乗り越える際の抵抗を緩和させることができる。したがって、カラー５０をボルト３０の軸部３２に押し込む際の抵抗が緩和され、カラー５０をボルト３０の軸部３２に容易に装着することができる。

なお、フレーム部材１０の取付孔１６とボルト３０の軸部３２との隙間にカラー５０の円筒部５１が押し込まれることにより、円筒部５１及びフランジ部５２の半径方向外方への移動が拘束され、突起部５３と雄ねじのねじ谷との噛み合い状態を良好に維持することができる。

一方、カラー５０の押し込み方向とは逆方向への移動については、フランジ部５２側に向けて突出した突起部５３がボルト３０の雄ねじのねじ山と鉤状に噛み合う状態となることから、押し込み時とは異なり突起部５３と雄ねじのねじ山との接触が大きな抵抗となってカラー５０の移動が制限される。したがって、カラー５０が不用意にボルト３０の軸部３２から外れることが防止され、ボルト３０のフレーム部材１０への固定状態を良好に維持することができる。

そして、フレーム部材１０にボルト３０が固定された潜り込み防止装置１００は、このボルト３０の頭部３１と車両側のステー２１との間にフレーム部材１０の後壁１１を挟んだ状態でナット４０を締結することにより、ステー２１に固定される。具体的には、ステー２１の取付板部２２に設けられた貫通孔２３に、ボルト３０の軸部３２を挿入し、取付板部２２を介して軸部３２をナット４０で締付けることにより、フレーム部材１０を車両に固定することができる。

このように、本実施形態の潜り込み防止装置１００においては、カラー５０の突起部５３をボルト３０の雄ねじに噛み合わせることにより、カラー５０をボルト３０の軸部３２に係止して、フレーム部材１０にボルト３０を固定することとしているので、ボルト３０側にカラー５０を係止するための形状を設ける等、特殊なボルトを用いることなく、一般的なボルトを使用した簡単な構成でフレーム部材１０にボルト３０を固定することができ、さらにボルト３０のフレーム部材１０への固定状態を良好に維持することができることから、潜り込み防止装置１００のステー２１への取り付け作業性を向上させることができる。

また、フレーム部材１０には、カラー５０のフランジ部５２を収納する座ぐり穴部１７を設けているので、潜り込み防止装置１００をステー２１に取り付ける際にカラー５０のフランジ部５２が邪魔になることを回避できる。そして、カラー５０は、潜り込み防止装置１００（フレーム部材１０）とステー２１とを固定する際にボルト３０をフレーム部材１０に取り付けておくことができれば良いため、ボルト３０とナット４０による締結後においては、カラー５０が経年劣化等により脱落・破損してもボルト３０及びナット４０の締結状態に影響することはない。したがって、潜り込み防止装置１００のステー２１への固定状態を良好に維持することができる。

また、上記第１実施形態のカラー５０では、爪状の突起部５３を二箇所に設けていたが、突起部５３の形状はこれに限定されるものではない。
例えば、図５に示す第２実施形態のカラー６０のように、円筒部５１の内周面の周方向に連続した帯状の突起部６３を軸方向に多段にして形成したり、図６に示す第３実施形態のカラー７０のように、突起部７３の高さを異ならせて形成したりすることもできる。
また、フレーム部材の取付孔を長穴で形成した場合には、図６に示す第３実施形態のカラー７０のように、フランジ部７２を円筒部の端部の周辺だけではなく、取付孔の形状に合わせて偏芯させた形状として設ける等して、種々の形状に対応させることができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、フレーム部材は、アルミニウム合金だけでなく、スチール等の他の材料を使用してもよい。

１０ フレーム部材
１１ 後壁
１２ 前壁
１５ 曲げ部
１６ 取付孔
１７ 座ぐり穴部
１８ 凸条部
２１ ステー
２２ 取付板部
２３ 貫通孔
３０ ボルト
３１ 頭部
３２ 軸部
４０ ナット
５０，６０，７０ カラー
５１ 円筒部
５２，７２ フランジ部
５３，６３，７３ 突起部
５４ スリット
１００ 潜り込み防止装置

Claims (4)

1. 車両の幅方向に沿って配置される中空形状のフレーム部材と、前記フレーム部材を車両側のステーに固定するために該フレーム部材に取り付けられるボルトと、前記ボルトの軸部に取り付けられ該ボルトの頭部との間に前記フレーム部材の後壁を挟むことにより前記ボルトを前記フレーム部材に固定するカラーとを有し、
   前記フレーム部材には、前記後壁に前記ボルトの軸部を挿入して取り付けるための取付孔が設けられており、
   前記カラーは、前記ボルトの軸部を挿入可能な内径を有するとともに前記取付孔の内部に進入可能な外径を有する円筒部と、前記円筒部において前記軸部の先端側に形成され前記取付孔よりも大きい外径を有するフランジ部とを有し、
   前記円筒部の内周面には、半径方向内方に突出して前記ボルトの軸部の雄ねじのねじ谷と噛み合う突起部が設けられ、
   前記突起部は、その基端側から先端側にかけて前記フランジ部側に向けて突出して設けられていることを特徴とする潜り込み防止装置。
2. 前記カラーには、前記フランジ部から前記円筒部の一部にかけて軸方向に切欠いたスリットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の潜り込み防止装置。
3. 前記フレーム部材には、前記取付孔の端部に前記フランジ部を収納する座ぐり穴部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の潜り込み防止装置。
4. 前記カラーは、絶縁性を有する樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の潜り込み防止装置。

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