JP2019183936A - 締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ボルトに必要な長さを抑え、且つ被締結部材を確実に締結固定する。【解決手段】ナット２０は、プレートブラケット１２のボルト挿通孔１８に挿入可能な小径部２０ａと、ボルト挿通孔１８の後端開口３６よりも大きい大径部２０ｂとを有する。ボルト３０は、バンパ３のボルト挿通孔７よりも大径のヘッド部３０ａと、ヘッド部３０ａよりも小径のボルト軸部３０ｂとを有する。締結状態では、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面３２とナット２０の大径部２０ｂの前面２２とが、バンパ３、ベースブラケット１１、及びプレートブラケット１２を挟持する。ボルト挿通孔７，１５，１８の内周面７ａ，１５ａ，１８ａと、ボルト軸部３０ｂの外周面３１との間の筒状空間３５の前方は、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面３２によって区画され、筒状空間３５の後方は、ナット２０の小径部２０ａの前面２４によって区画される。【選択図】図７

Description

本開示は、少なくとも１つ以上の被締結部材を締結する締結構造に関する。

特許文献１には、板材の締結構造が記載されている。板材によって構成されているブラケットには、板材によって構成されているフェンダーパネルが固定されている。フェンダーパネルとブラケットとの間は、リテーナによって絶縁されている。ブラケットには、ナットが設けられている。フェンダーパネル側から該フェンダーパネルのボルト孔、リテーナの挿通孔、及びブラケットの貫通孔にボルトを挿通し、ブラケットのナットに螺合する。これにより、ブラケット及びフェンダーパネルがリテーナを介して締結される。

特開２０１７−１７２６７９号公報

特許文献１に記載の締結構造では、ボルトとナットとの間に、フェンダーパネル、リテーナ、及びブラケット等の複数の被締結部材が設けられている。これらの被締結部材の数を更に増やしたり、或いは被締結部材の板厚を厚くしたりする場合には、ボルト側の被締結部材の端面とナット側の被締結部材の端面との間の距離が長くなるので、かみ合い長さを確保できなくなる可能性があり、当該ボルトでは被締結部材を締結できないおそれがある。このため、被締結部材を締結するために、長いボルトに変更する必要が生じる可能性がある。

そこで、本開示は、ボルトに必要な長さを抑えることができ、且つ被締結部材を確実に締結固定することが可能な締結構造の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、所定方向に延びるボルト挿通孔を有する少なくとも１つ以上の被締結部材を締結する締結構造であって、ナットとボルトとを備える。ナットは、被締結部材のボルト挿通孔の上記所定方向の一側の一端開口よりも小径に形成されて一端開口からボルト挿通孔に挿入される小径部と、一端開口よりも大径に形成されてボルト挿通孔の外部に配置される大径部と、小径部の上記所定方向の他側の端面から上記一側へ延びる雌ネジ部とを有する。ボルトは、被締結部材のボルト挿通孔の上記他側の他端開口よりも大径のヘッド部と、ヘッド部から上記一側へ延びてボルト挿通孔を挿通してナットの雌ネジ部に螺合可能な雄ネジが形成されたボルト軸部とを有する。ボルトのボルト軸部を被締結部材の他端開口からボルト挿通孔に挿入し、ナットの小径部を被締結部材の一端開口からボルト挿通孔に挿入して、ボルトとナットとを締結した締結状態では、ナットの小径部の上記他側の端面は、ボルトのヘッド部の上記一側の端面から上記一側に離間した位置に配置され、ボルト挿通孔の内周面とボルト軸部の外周面との間の筒状空間の上記一側を区画する。締結状態では、ボルトのヘッド部の上記一側の端面が被締結部材の上記他側の端面に接触し、ナットの大径部の上記他側の端面が被締結部材の上記一側の端面に接触し、ボルトのヘッド部の上記一側の端面とナットの大径部の上記他側の端面とが、被締結部材を挟持する。

上記構成では、ナットが、被締結部材のボルト挿通孔に挿入される小径部を有するので、その分だけボルトのボルト軸部の長さを短く抑えることができる。

また、締結状態では、ナットの小径部の上記他側の端面が、ボルトのヘッド部の上記一側の端面から上記一側に離間した位置に配置され、ボルト挿通孔の内周面とボルト軸部の外周面との間の筒状空間の上記一側を区画する。すなわち、ナットの小径部の上記他側の端面の上記他側には、空間が設けられ、ナットの小径部の上記他側の端面が他の部材と接触しない非接触面である。このため、ボルトを締め付けることによって、ボルトのヘッド部の上記一側の端面とナットの大径部の上記他側の端面とを互いに近接する方向へ強固に締め付けることができる。また、ボルトのヘッド部の上記一側の端面とナットの大径部の上記他側の端面とが、被締結部材を挟持する。従って、ボルトを締め付けることによって、被締結部材を強固に挟持することができる。

本発明の第２の態様は、上記第１の態様の締結構造であって、複数の被締結部材を上記所定方向に重ねた状態で締結する。ナットの小径部を複数の被締結部材のうち最も上記一側の被締結部材のボルト挿通孔に挿入した状態で、小径部の上記他側の端面は、上記一側の被締結部材の上記他側の端面よりも上記一側に配置される。

上記構成では、ナットの小径部の上記他側の端面は、複数の被締結部材のうち最も上記一側の被締結部材（以下、ナット側被締結部材という。）の上記他側の端面よりも上記一側に配置されるので、ナット側被締結部材のボルト挿通孔にナットの小径部を挿入しても、小径部の上記他側の端面は、ナット側被締結部材のボルト挿通孔から他側の外部へ突出しない。このため、ナット側被締結部材にナットを溶接等によって固定する際に、ナット側被締結部材を平らな面に載置した状態でナット側被締結部材のボルト挿通孔にナットの小径部を挿入しても、ナットが浮かないので、溶接等の固定作業を容易に行うことができる。

本開示によれば、ボルトに必要な長さを抑えることができ、且つ被締結部材を確実に締結固定することができる。

本発明の一実施形態に係る締結構造を適用するバンパブラケットとバンパの概略平面図である。 図１のバンパブラケットの斜視図である。 組み立てた状態のバンパブラケットの斜視図である。 プレートブラケットの前側からの斜視図である。 プレートブラケットの後側からの斜視図である。 プレートブラケットの要部の拡大図である。 図１のVII−VII矢視断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、ＦＲは車両の前方を、ＵＰは上方を、ＩＮは車幅方向内側をそれぞれ示す。また、以下の説明において、左右方向は車両前方を向いた状態での左右方向を意味する。また、図２には、バンパ３を取り外した状態のバンパブラケット１０が図示されている。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る締結構造は、例えば、車両１の車体フレーム２の前端部に固定されたバンパブラケット１０に対してバンパ（被締結部材、他側の被締結部材）３を取り付けるための締結構造に適用される。車体フレーム２は、車両１の車幅方向両側で車両１の前後に亘って延びる左右のサイドメンバ４と、車幅方向に沿って延びて左右のサイドメンバ４を連結する複数のクロスメンバ５とを有する。バンパブラケット１０は、左右のサイドメンバ４の前端部の車幅方向外側面から車幅方向外側へ突出する状態で左右のサイドメンバ４に対して固定される。バンパ３は、前後方向と交叉する板状の左右１対の第１取付板部６（図７参照）と、上下方向と交叉する板状の左右１対の第２取付板部（図示省略）とを有し、車体フレーム２の前端部で車幅方向に延びるクロスメンバ５を前方から覆う状態で車体フレーム２側に固定される。バンパ３の左右１対の第１取付板部６には、前後方向（所定方向）に貫通する複数（本実施形態では３つ）のボルト挿通孔７（図７参照）が形成される。なお、図７には、１つのボルト挿通孔７のみが図示されている。また、左右のバンパブラケット１０は車両１の左右に対称的に設けられ、左右のバンパブラケット１０に対するバンパ３の締結構造は、左右で略同じ構成を有するため、以下では、右側のバンパブラケット１０について説明し、左側の説明を省略する。

図２及び図３に示すように、バンパブラケット１０は、サイドメンバ４に対して固定されるベースブラケット（被締結部材）１１と、ベースブラケット１１に対して固定されるプレートブラケット（被締結部材、一側の被締結部材）１２とを備える。すなわち、バンパブラケット１０は、ベースブラケット１１とプレートブラケット１２とに分割可能なブラケットである。

ベースブラケット１１は、ベースブラケット１１の前端で前後方向と交叉するベース前板部１３を有する。ベース前板部１３の車幅方向内端部には、サイドメンバ４の車幅方向外側面に固定される上下の固定板部１４が溶接等によって固定されている。ベース前板部１３には、前後方向に貫通する複数（本実施形態では３つ）のボルト挿通孔１５が形成される。ベース前板部１３の複数のボルト挿通孔１５は、バンパ３の第１取付板部６（図７参照）をベースブラケット１１のベース前板部１３の前方（上記所定方向の他側）に配置した状態でバンパ３の第１取付板部６の複数のボルト挿通孔７（図７参照）とそれぞれ連通するように、ベース前板部１３に形成される。

図３〜図６に示すように、プレートブラケット１２は、前後方向と交叉するプレート縦板部１６と、プレート縦板部１６の上端から後上方へ曲折するバンパ固定部１７とを有する。バンパ固定部１７には、バンパ３の第２取付板部（図示省略）が固定される。

プレート縦板部１６は、前後方向と交叉した状態で上下方向に長尺に延びる縦板部であって、ベースブラケット１１のベース前板部１３の後方に配置される。プレート縦板部１６には、前後方向に貫通する複数（本実施形態では３つ）のボルト挿通孔１８が形成される。プレート縦板部１６のボルト挿通孔１８は、プレート縦板部１６をベースブラケット１１のベース前板部１３の後方（上記所定方向の一側）に配置した状態でベース前板部１３の複数のボルト挿通孔１５とそれぞれ連通するように、プレート縦板部１６に形成される。プレート縦板部１６のボルト挿通孔１８は、ベース前板部１３のボルト挿通孔１５及びバンパ３の第１取付板部６のボルト挿通孔７よりも大径に形成される（図７参照）。プレート縦板部１６の後面（被締結部材の一側の端面）２３側には、後述するナット２０の小径部２０ａが複数のボルト挿通孔１８に挿入された状態で溶接によって固定されている。

図７に示すように、バンパブラケット１０に対してバンパ３を締結固定する場合、プレートブラケット１２のプレート縦板部１６の前面（一側の被締結部材の他側の端面）２５をベースブラケット１１のベース前板部１３の後面に面接触させ、且つバンパ３の第１取付板部６の後面をベースブラケット１１のベース前板部１３の前面に面接触させた状態で、後述するボルト３０及びナット２０によって締結固定する。

図５〜図７に示すように、ナット２０は、前側の小径部２０ａと、後側の大径部２０ｂとを有する略円筒状の段付きナットであって、小径部２０ａ及び大径部２０ｂを前後方向に貫通する内径部（雌ネジ部）２９の内周面２１には雌ネジが形成されている。ナット２０の内周面２１は、小径部２０ａの前面（小径部の他側の端面）２４の開口２６と、大径部２０ｂの後面２７の開口２８とを連通する。小径部２０ａの外径は、プレートブラケット１２のプレート縦板部１６のボルト挿通孔１８に挿入可能な大きさに形成される。大径部２０ｂの外径は、小径部２０ａの外径よりも大きく、且つプレート縦板部１６のボルト挿通孔１８の後端開口（一端開口）３６よりも大きい。ナット２０は、小径部２０ａをプレートブラケット１２のプレート縦板部１６のボルト挿通孔１８に挿入したナット挿入状態で、プレートブラケット１２のプレート縦板部１６の後面２３に対して溶接によって固定される。ナット挿入状態では、大径部２０ｂの前面（大径部の他側の端面）２２が、プレートブラケット１２のプレート縦板部１６の後端開口３６の周囲の後面２３に面接触し、小径部２０ａの前面２４が、プレート縦板部１６の後面２３よりも前方且つプレート縦板部１６の前面２５よりも後方に配置される。

ナット２０をプレートブラケット１２のプレート縦板部１６に対して溶接する際には、プレート縦板部１６の前面２５が下面となり、後端開口３６が上方へ開放される状態で、プレートブラケット１２を所定の作業台等（図示省略）の上面に載置し、プレート縦板部１６の後端開口３６からナット２０の小径部２０ａを挿入してナット２０をプレート縦板部１６の上面（後面２３）に載置し、ナット２０の大径部２０ｂをプレート縦板部１６に溶接する。

ボルト３０は、バンパ３の第１取付板部６のボルト挿通孔７よりも大径のヘッド部３０ａと、ヘッド部３０ａよりも小径のボルト軸部３０ｂとを有する。ボルト軸部３０ｂは、バンパ３の第１取付板部６のボルト挿通孔７の前端開口（他端開口）８からボルト挿通孔７に挿入されて前後方向に延びる。ボルト軸部３０ｂの外周面３１には、ナット２０の内径部２９の内周面２１の雌ネジと螺合可能な雄ネジが形成される。ボルト軸部３０ｂをバンパ３の第１取付板部６の前端開口８からボルト挿通孔７に挿入し、ナット挿入状態のナット２０に螺合して締結することによって、ボルト３０とナット２０は、締結状態となる。

締結状態では、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面（ヘッド部の一側の端面）３２のうちの外周縁部３２ａ（前端開口８よりも径方向外側の周縁部）が、バンパ３の第１取付板部６の前端開口８の周囲の前面（被締結部材の他側の端面）９に面接触し、ナット２０の大径部２０ｂの前面２２が、プレートブラケット１２のプレート縦板部１６の後端開口３６の周囲の後面２３に面接触し、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面３２とナット２０の大径部２０ｂの前面２２とが、バンパ３、ベースブラケット１１、及びプレートブラケット１２を挟持する。また、締結状態では、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面３２とナット２０の小径部２０ａの前面２４とが、互いに前後方向に離間し、バンパ３、ベースブラケット１１、プレートブラケット１２のボルト挿通孔７，１５，１８の内周面７ａ，１５ａ，１８ａと、ボルト軸部３０ｂの外周面３１との間に、前後方向に延びる筒状の筒状空間３５が区画される。筒状空間３５の前方は、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面３２のうちの内周縁部３２ｂ（前端開口８よりも径方向内側の周縁部）によって区画され、筒状空間３５の後方は、ナット２０の小径部２０ａの前面２４によって区画される。

本実施形態によれば、ナット２０の小径部２０ａが、プレートブラケット１２のプレート縦板部１６のボルト挿通孔１８に挿入され、小径部２０ａの前面２４がプレート縦板部１６の後面２３よりも前方に配置される。このため、段付きナットではない通常のナット（小径部２０ａを有さないナット）の場合とは異なり、ナット２０の内径部２９の前側の開口２６（小径部２０ａの前面２４に形成される開口２６）が、プレート縦板部１６の後面２３よりも前方に配置されるので、その分だけボルト３０のボルト軸部３０ｂの長さを短く抑えることができる。例えば、上記通常のナットと上記ボルト３０とを使用して締結していた被締結部材の厚さ（上記所定方向の厚さ）を、板厚の厚肉化や被締結部材の追加等によって厚くする場合、小径部２０ａを有するナット２０を使用することによって、ボルト３０を変更することなく、被締結部材を締結することができる。

また、締結状態のナット２０の小径部２０ａの前面２４は、ボルト挿通孔７，１５，１８の内周面７ａ，１５ａ，１８ａとボルト軸部３０ｂの外周面３１との間の筒状空間３５の後方を区画する。すなわち、締結状態のナット２０の小径部２０ａの前面２４の前方には、筒状空間３５が設けられ、ナット２０の小径部２０ａの前面２４が他の部材と接触しない非接触面である。このため、ボルト３０を締め付けることによって、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面３２とナット２０の大径部２０ｂの前面２２とを互いに近接する方向へ強固に締め付けることができる。また、締結状態では、ボルト３０のヘッド部３０ａの後面３２とナット２０の大径部２０ｂの前面２２とが、バンパ３、ベースブラケット１１、及びプレートブラケット１２を挟持する。従って、ボルト３０を締め付けることによって、バンパ３、ベースブラケット１１、及びプレートブラケット１２を強固に挟持することができる。

従って、本実施形態によれば、ボルト３０に必要な長さを抑えることができ、且つバンパ３、ベースブラケット１１、及びプレートブラケット１２等の被締結部材を確実に締結固定することができる。

また、ナット挿入状態では、ナット２０の小径部２０ａの前面２４がプレート縦板部１６（複数の被締結部材のうち最も後方（一側）の被締結部材）の前面２５よりも後方に配置されるので、ナット２０の小径部２０ａの前面２４は、プレート縦板部１６のボルト挿通孔１８から前方の外部へ突出しない。このため、プレートブラケット１２のプレート縦板部１６の前面２５が下面となる状態で、プレートブラケット１２を所定の作業場所の上面に載置し、プレート縦板部１６の後端開口３６からナット２０の小径部２０ａを挿入しても、ナット２０の大径部２０ｂがプレート縦板部１６から浮かない。従って、ナット２０をプレートブラケット１２のプレート縦板部１６に対して容易に溶接することができる。

また、ナット２０の小径部２０ａをプレートブラケット１２のプレート縦板部１６のボルト挿通孔１８に挿入するので、上述したように、ナット２０をプレートブラケット１２のプレート縦板部１６に対して溶接する際に、プレート縦板部１６に対するナット２０の位置決めが容易である。

なお、本実施形態では、プレート縦板部１６のボルト挿通孔１８を、ベース前板部１３のボルト挿通孔１５及びバンパ３の第１取付板部６のボルト挿通孔７よりも大径に形成したが、プレート縦板部１６のボルト挿通孔１８の大きさは、これに限定されるものではなく、ナット２０の小径部２０ａを挿入可能な大きさであればよい。例えば、プレート縦板部１６のボルト挿通孔１８を、ベース前板部１３のボルト挿通孔１５及びバンパ３の第１取付板部６のボルト挿通孔７と同径に形成してもよく、又はベース前板部１３のボルト挿通孔１５及びバンパ３の第１取付板部６のボルト挿通孔７よりも小径に形成してもよい。

また、本実施形態では、ナット２０の小径部２０ａ及び大径部２０ｂを前後方向に貫通する内径部２９を設けたが、これに限定されるものではなく、小径部２０ａの開口２６から後方へ延びて、後方へは貫通しない有底の内径部（雌ネジ部）を設けてもよい。

また、本実施形態では、ボルト３０とナット２０との間に複数の被締結部材（バンパ３、ベースブラケット１１、及びプレートブラケット１２）を設けたが、１つの締結部材であってもよい。

また、本実施形態では、ナット２０の小径部２０ａの前面２４を、プレート縦板部１６（複数の被締結部材のうち最も後方（一側）の被締結部材）の前面２５よりも後方に配置したが、これに限定されるものではなく、ナット２０の小径部２０ａの前面２４をプレート縦板部１６の前面２５よりも前方に配置してもよい。

また、本実施形態では、ボルト挿通孔７，１５，１８の延設方向（所定方向）を前後方向としたが、上記所定方向は前後方向に限定されない。

また、本実施形態では、本開示に係る締結構造を、分割型のバンパブラケット１０に対してバンパ３を取り付けるための締結構造に適用したが、これに限定されるものではなく、様々な被締結部材の締結構造に適用することができる。

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

本開示に係る締結構造は、被締結部材を締結する構造に広く適用することができる。

３：バンパ（被締結部材、他側の被締結部材）
６：バンパの第１取付板部
７，１５，１８：ボルト挿通孔
７ａ，１５ａ，１８ａ：ボルト挿通孔の内周面
８：前端開口（他端開口）
９：バンパの第１取付板部の前面（被締結部材の他側の端面）
１０：バンパブラケット
１１：ベースブラケット（被締結部材）
１２：プレートブラケット（被締結部材、一側の被締結部材）
１６：プレートブラケットのプレート縦板部
２０：ナット
２０ａ：ナットの小径部
２０ｂ：ナットの大径部
２２：大径部の前面（大径部の他側の端面）
２３：プレート縦板部の後面（被締結部材の一側の端面）
２４：小径部の前面（小径部の他側の端面）
２５：プレート縦板部の前面（一側の被締結部材の他側の端面）
２９：ナットの内径部（雌ネジ部）
３０：ボルト
３０ａ：ボルトのヘッド部
３０ｂ：ボルトのボルト軸部
３１：ボルト軸部の外周面
３２：ヘッド部の後面（ヘッド部の一側の端面）
３５：筒状空間

Claims (2)

1. 所定方向に延びるボルト挿通孔を有する少なくとも１つ以上の被締結部材を締結する締結構造であって、
   前記被締結部材の前記ボルト挿通孔の前記所定方向の一側の一端開口よりも小径に形成されて前記一端開口から前記ボルト挿通孔に挿入される小径部と、前記一端開口よりも大径に形成されて前記ボルト挿通孔の外部に配置される大径部と、前記小径部の前記所定方向の他側の端面から前記一側へ延びる雌ネジ部とを有するナットと、
   前記被締結部材の前記ボルト挿通孔の前記他側の他端開口よりも大径のヘッド部と、前記ヘッド部から前記一側へ延びて前記ボルト挿通孔を挿通して前記ナットの前記雌ネジ部に螺合可能な雄ネジが形成されたボルト軸部とを有するボルトと、を備え、
   前記ボルトの前記ボルト軸部を前記被締結部材の前記他端開口から前記ボルト挿通孔に挿入し、前記ナットの前記小径部を前記被締結部材の前記一端開口から前記ボルト挿通孔に挿入して、前記ボルトと前記ナットとを締結した締結状態では、前記ナットの前記小径部の前記他側の前記端面は、前記ボルトの前記ヘッド部の前記一側の端面から前記一側に離間した位置に配置され、前記ボルト挿通孔の内周面と前記ボルト軸部の外周面との間の筒状空間の前記一側を区画し、
   前記締結状態では、前記ボルトの前記ヘッド部の前記一側の前記端面が前記被締結部材の前記他側の端面に接触し、前記ナットの前記大径部の前記他側の端面が前記被締結部材の前記一側の端面に接触し、前記ボルトの前記ヘッド部の前記一側の前記端面と前記ナットの前記大径部の前記他側の前記端面とが、前記被締結部材を挟持する
   ことを特徴とする締結構造。
2. 複数の前記被締結部材を前記所定方向に重ねた状態で締結する請求項１に記載の締結構造であって、
   前記ナットの前記小径部を前記複数の被締結部材のうち最も前記一側の被締結部材の前記ボルト挿通孔に挿入した状態で、前記小径部の前記他側の前記端面は、前記一側の被締結部材の前記他側の端面よりも前記一側に配置される
   ことを特徴とする締結構造。

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