JP2021085447A - Bolt for frame structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレーム構造体を被取付部材に取り付けるためのボルト及びその取付方法に関する。特に、シートレール等の構造体を被取付部材に取り付けるためのボルト及びその取付方法に関する。 The present invention relates to bolts for attaching a frame structure to a member to be attached and a method for attaching the bolts. In particular, the present invention relates to a bolt for attaching a structure such as a seat rail to a member to be attached and a method for attaching the bolt.
シートレール等のフレームには、従来、M8ボルト等を用いられ、溶接により接合されている。シートレールは、軽量化のため、例えば、980MPaハイテン材が使用されている。このようなM8ボルトの溶接によるハイテン材のシートレールは、溶接した後、溶接不良が原因となり剥がれるといった問題がある。また、M8ボルトの溶接により、検査のための破壊試験時に割れの起点となり強度低下するという問題点もある。 Conventionally, M8 bolts or the like have been used for frames such as seat rails, and they are joined by welding. For the seat rail, for example, 980 MPa high-tensile material is used for weight reduction. Such a seat rail made of high-tensile steel by welding M8 bolts has a problem that it is peeled off due to poor welding after welding. In addition, welding of M8 bolts has a problem that it becomes a starting point of cracks during a fracture test for inspection and the strength is lowered.
従って、本発明の目的は、シートレール等のフレーム構造体にM8ボルトを取り付ける歩留まり良好な方法及び取付具を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method and a fixture having a good yield for attaching M8 bolts to a frame structure such as a seat rail.
この目的を達成するため、本発明の1つの態様は、
ボルトを用いてフレーム構造体を被取付部材に取り付ける方法であって、
前記ボルトは、雄ねじ部と中空のフランジとを有し、
前記フレーム構造体は、底部が、前記ボルトの前記雄ねじ部の外径より大きく、前記ボルトの前記フランジの外径より小さい径の孔を有しており、
前記雄ねじ部を前記フレーム構造体の孔に貫通させた状態で、前記フランジの頭部に対するプレスにより、前記フランジの側面を外側に塑性変形させて、前記フランジの側面を前記フレーム構造体の内壁に固着させるステップと、
前記雄ねじ部を前記被取付部材に取り付けるステップとを有する方法である。
To achieve this object, one aspect of the invention is:
It is a method of attaching the frame structure to the attached member using bolts.
The bolt has a male thread portion and a hollow flange.
The frame structure has a hole at the bottom having a diameter larger than the outer diameter of the male screw portion of the bolt and smaller than the outer diameter of the flange of the bolt.
With the male threaded portion penetrating the hole of the frame structure, the side surface of the flange is plastically deformed outward by pressing against the head of the flange, and the side surface of the flange is formed on the inner wall of the frame structure. Steps to fix and
This method has a step of attaching the male threaded portion to the attached member.
前記方法において、好ましくは、前記フランジは、矩形形状である。 In the method, preferably, the flange has a rectangular shape.
前記方法において、好ましくは、前記フレーム構造体の内壁は、1又は複数の突起部を有しており、前記フランジの側面が前記フレーム構造体の内壁に固着する位置において、前記突起部が前記フランジの側面と当接するように構成される。 In the method, preferably, the inner wall of the frame structure has one or more protrusions, and the protrusions are at positions where the side surfaces of the flange are fixed to the inner wall of the frame structure. It is configured to come into contact with the side surface of the.
前記方法において、好ましくは、前記フレーム構造体は、シートレールである。 In the method, preferably, the frame structure is a seat rail.
本発明の別の態様は、
フレーム構造体を被取付部材に取り付けるためのボルトであって、
前記フレーム構造体を前記被取付部材に取り付けるために、前記フレーム構造体の底部の孔を通り前記被取付部材の孔を通りナットに嵌合するように構成された雄ねじ部と、
前記フレーム構造体と前記ボルトを固定するための中空のフランジとを有し、
前記雄ねじ部の外径は、前記フレーム構造体の底部の孔の内径より小さく構成されており、
前記フランジの外径は、前記フレーム構造体の底部の孔の内径より大きく構成されており、
前記フレーム構造体を前記被取付部材に取り付けた状態において、前記雄ねじ部は前記フレーム構造体の前記孔を貫通し、前記被取付部材を貫通し、前記ナットに嵌合しており、前記フランジの底部の前記雄ねじから外側に拡がった部分が前記フレーム構造体の前記孔の周囲に当接しており、前記フランジの側面は、外側に塑性変形して、前記フレーム構造体の内壁に固着している、
ボルトである。
Another aspect of the present invention is
A bolt for attaching the frame structure to the member to be attached.
In order to attach the frame structure to the attached member, a male screw portion configured to pass through a hole in the bottom of the frame structure and fit into a nut through a hole in the attached member.
It has a frame structure and a hollow flange for fixing the bolts.
The outer diameter of the male screw portion is smaller than the inner diameter of the hole at the bottom of the frame structure.
The outer diameter of the flange is larger than the inner diameter of the hole at the bottom of the frame structure.
In a state where the frame structure is attached to the attached member, the male screw portion penetrates the hole of the frame structure, penetrates the attached member, and is fitted to the nut of the flange. A portion of the bottom extending outward from the male screw is in contact with the periphery of the hole in the frame structure, and the side surface of the flange is plastically deformed outward and fixed to the inner wall of the frame structure. ,
It is a bolt.
前記ボルトにおいて、好ましくは、前記フランジは、矩形形状である。 In the bolt, preferably, the flange has a rectangular shape.
前記ボルトにおいて、好ましくは、前記フレーム構造体の内壁は、1又は複数の突起部を有しており、前記フランジの側面が前記フレーム構造体の内壁に固着する位置において、前記突起部が前記フランジの側面と当接するように構成される。 In the bolt, preferably, the inner wall of the frame structure has one or more protrusions, and the protrusions are at positions where the side surfaces of the flange are fixed to the inner wall of the frame structure. It is configured to come into contact with the side surface of the.
前記ボルトにおいて、好ましくは、前記フレーム構造体は、シートレールである。 In the bolt, preferably, the frame structure is a seat rail.
本発明によれば、溶接による不具合がなく、歩留まりが向上し、生産性を向上させることができる。 According to the present invention, there is no defect due to welding, the yield can be improved, and the productivity can be improved.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
[ボルトの構造]
図1は、一実施形態によるボルトの斜視図である。図2は、図1のボルトの正面図である。図3は、図1のボルトの上面図である。図4は、図2のボルトのIV−IVの断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Bolt structure]
FIG. 1 is a perspective view of a bolt according to an embodiment. FIG. 2 is a front view of the bolt of FIG. FIG. 3 is a top view of the bolt of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of IV-IV of the bolt of FIG.
ボルト100は、フランジ110と、フランジ110の底部から延びる雄ねじ部120とを有している。
The
フランジ110は、図3に示されるフランジ110の頭部をプレスして座屈させて径を拡げることができるような構造になっている。フランジ110は、中実の構造であってもよいが、好ましくは、座屈を容易にできるようにするために中空の構造である。一実施例では、フランジ110は、図1に示されるように、中空の四角柱の形状である。
The
また、フランジ110の断面形状は、図3に示されるように、一実施例では矩形形状であり、正方形であっても長方形であってもよい。
Further, as shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the
本発明に係るボルトを用いてシートレールを被取付部材に取り付ける際には、当該ボルトは被取付部材の孔を通しナットを締め付ける時、回り留めが存在しない。そのため、ボルトのフランジ110は、シートレール内側幅内でフランジの座屈後に回転留めができるように矩形形状にすることが好ましい。フランジ110の断面形状を矩形にすることで、円形時よりもシートレール内側幅内にフランジの座屈の外径の接地面が増え、回り留めとして機能し得る。さらに積極的な抜け留めもないため、シートレール内側との接触が多いほど、摩擦による抜け抵抗が発生する。摩擦による抜け抵抗のみが機能しないときは、後述するように、シートレール内側に突起(ダボ)を設けてもよいが、矩形で接触すれば突起(ダボ)の数量も増やすことができる。このように、フランジ110の断面形状を矩形形状とすることにより、回り留めと抜け留めの機能をより向上させることが可能となる。
When the seat rail is attached to the attached member by using the bolt according to the present invention, the bolt has no detent when the nut is tightened through the hole of the attached member. Therefore, it is preferable that the
なお、上述の通り、ボルトのフランジの形状は、レールの側面の形状に沿った形状である矩形が望ましいが、これは、取付対象がシートレールの場合であることに基づくものである。取り付けようとするフレーム構造体が円形等のその他の形状である場合には、その側面の形状に沿った形状として、円形等であってもよい。 As described above, the shape of the flange of the bolt is preferably a rectangle that follows the shape of the side surface of the rail, but this is based on the case where the mounting target is the seat rail. When the frame structure to be attached has another shape such as a circle, the shape along the side surface thereof may be a circle or the like.
フランジ110は、上述の通り、図1に示されるように、一実施例では、中空の四角柱の形状であるが、シートレールに接することのない面を取り除いたコの字形状であってもよい。この場合、フランジ110の頭部への上方からのプレスにより、シートレールの内側面に対向するフランジ110のコの字形状の2つの面が座屈してシートレールに接合するように構成してもよい。
また、フランジ110の外枠の幅とフランジ110の高さは、フランジ110の頭部に対する上方からのプレスによりフランジ110の側面が座屈により外側に拡がるのに十分な程度に幅及び高さを有することが望ましい。
As shown in FIG. 1, the
Further, the width and height of the outer frame of the
フランジ110の雄ねじ部120は、例えば、シートレール等のフレーム構造体の底部の孔を貫通し、更に、被取付部材を貫通した状態で、被取付部材を締結するナットを取付けることにより、フレーム構造体を被取付部材に取り付けることができるようになっている。
The male threaded
[ボルトを用いたフレーム構造体(シートレール)の取付方法]
本実施例では、フレーム構造体がシートレール130である場合について、上記のボルト100を用いてシートレール130を被取付部材350に取り付ける方法について説明する。
[How to attach the frame structure (seat rail) using bolts]
In this embodiment, in the case where the frame structure is the
図5及び図6は、本発明の一実施形態によるボルト100をシートレール130に取り付ける様子を示した断面図である。図8は、本発明の一実施形態によるボルト100をシートレール130に取り付けた状態の斜視図を示している。図9は、図8の状態のIX−IXの断面により内部の様子を示した図である。図8及び図9の例では、後述するように、ボルト100をシートレール130に取り付ける際に補強のためにブラケット150を設けているが、図8及び図9の例は、この点を除けば、図6と同様の取り付け状態を示すものである。図6に示されるボルト100とシートレール130を取り付けた状態の断面図は、図8及び9の例に対してブラケット150を設けない場合の図8のVI−VIの断面の様子に相当するものである。
図7は、本発明の一実施形態によるボルト100を用いてシートレール130を被取付部材350に締結された状態の断面図を示している。
5 and 6 are cross-sectional views showing how the
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a state in which the
まず、図5に示されるように、ボルト100の雄ねじ部120を、シートレール130の底部の孔に貫通し、更に、雄ねじ部120を締結治具200に通す。シートレール130の底部の孔は、ボルト100のフランジ110の外径より小さくなっており、この段階で、ボルト100のフランジ110の下側部分は、シートレール130の底部の孔の周囲に内側から当接しており、シートレール130の底部を締結治具200側に押し付けた状態にする。このことにより、シートレール130の底部の外面は締結治具200に当接した状態になる。
First, as shown in FIG. 5, the male threaded
次に、図6に示されるように、図5の状態から、プレスツール300によってボルトのフランジ110の頭部を押し下げることにより、フランジ110の外径部を座屈させてシートレール130の内壁に固着させて締結状態にすることができる。この例では、シートレール130の内壁には、突起部140が設けてあり、突起部140をフランジ110の座屈した部分に当接(干渉)させることにより、フランジ110の外径部がシートレール130の内壁に固着(締結)される。このようにボルト100の側面が座屈してシートレール130に固着された状態から、締結治具200を取り外した後、図7に示されるように、ボルト100の雄ねじ部120を被取付部材350の孔に通し、雄ねじ部120に対してナット370を締め付けることにより、シートレール130を被取付部材350に固定することができる。
Next, as shown in FIG. 6, from the state of FIG. 5, the head of the
この点、フランジ110の形状をシートレール130の側面に沿って矩形にしておくことにより、シートレール130との接触面積を増やすことができ、固着強度を高めることができる。
In this regard, by making the shape of the
本実施例のように、シートレール130に突起部140を設けておき、フランジ110の座屈した部分をシートレール130の突起部140に固着することは、高い抜け強度が必要な場合に有効である。本実施例では、シートレール130の各内壁に対して3つの突起部140が設けられている。シートレール130の内壁の突起部140の数は、要求される強度の仕様により設定することができ、突起部140の数を増やすことにより、より高い抜け強度とすることができる。
As in this embodiment, it is effective to provide the
シートレール130に突起部140を設ける場合には、シートレール130の突起部140の位置は、図6に示されるように、ボルト100のフランジ110の座屈した部分の最も膨らんだ部分の位置より僅かに高い位置に設計することが望ましい。このように設計しておくことにより、ボルト100の側面が座屈してシートレール130に固着された状態では、ボルト100の座屈後のフランジ110から、シートレール130に対する外向きの力だけではなく、シートレール130の突起部140に対する上向きの力とシートレール130の底面に対する下向きの力も伝わることになる。結果として、ボルト100を介したシートレール130と被取付部材350との締結をより確実な状態にすることができる。
When the
また、シートレール130に更なる強度が必要な場合には、図8及び図9に示されるように、ブラケット150をボルト100のフランジ110とシートレール130の底面の間に設けてもよい。この例では突起部140(締結ダボ)が邪魔にならないように加工されたブラケット150が設けられている。
If the
上記の本発明の取付方法によれば、溶接による不具合がなく、歩留まりが向上し、生産性を向上させることができる。更に、本発明の取付方法は、溶接ではなくプレス工程により締結するものであり、取付に要する時間を低減することが可能となり作業効率を向上させることができる。 According to the mounting method of the present invention described above, there is no defect due to welding, the yield can be improved, and the productivity can be improved. Further, the mounting method of the present invention is to fasten by a pressing process instead of welding, so that the time required for mounting can be reduced and the work efficiency can be improved.
[フランジ幅の寸法]
座屈前のフランジ110の外径は、図5に示されるように、シートレール130の内幅より小さく設計される。座屈後のフランジ110の外径は、図6に示されるように、シートレール130の内幅とほぼ同等となるように設計される。
フランジ110の座屈後の外径は、フランジ110を潰しきらない余裕のある状態が望ましく、座屈前の外径の1.1〜1.5倍である。すなわち、座屈前のフランジ110の外径の寸法は、シートレール130の内幅の寸法の1/1.1〜1/1.5として設計することができる。
[Flange width dimensions]
The outer diameter of the
The outer diameter of the
以上のように、本発明に係るボルトの実施の一形態及び実施例について説明してきたが、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、これに種々の変更を加え得るものであることは容易に理解される。そして、それらが特許請求の範囲の各請求項に記載した事項、及びそれと均等な事項の範囲内にある限り、当然に本発明の技術的範囲に含まれる。上記の実施例は、フレーム構造体としてシートレールを取り付けの対象とするものであったが、これはあくまでも一例であり、本発明がこの特定の具体例に限定されるものではない。 As described above, one embodiment and the embodiment of the bolt according to the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made thereto. It is easy to understand that there is. And, as long as they are within the scope of the matters stated in each claim of the claims and the matters equivalent thereto, they are naturally included in the technical scope of the present invention. In the above embodiment, the seat rail is attached as the frame structure, but this is merely an example, and the present invention is not limited to this specific embodiment.
100 ボルト
110 フランジ
120 雄ねじ部
130 シートレール
140 突起部
150 ブラケット
200 締結治具
300 プレスツール
350 被取付部材
370 ナット
100
Claims (8)
前記ボルトは、雄ねじ部と中空のフランジとを有し、
前記フレーム構造体は、底部が、前記ボルトの前記雄ねじ部の外径より大きく、前記ボルトの前記フランジの外径より小さい径の孔を有しており、
前記雄ねじ部を前記フレーム構造体の孔に貫通させた状態で、前記フランジの頭部に対するプレスにより、前記フランジの側面を外側に塑性変形させて、前記フランジの側面を前記フレーム構造体の内壁に固着させるステップと、
前記雄ねじ部を前記被取付部材に取り付けるステップとを有する方法。 It is a method of attaching the frame structure to the attached member using bolts.
The bolt has a male thread portion and a hollow flange.
The frame structure has a hole at the bottom having a diameter larger than the outer diameter of the male screw portion of the bolt and smaller than the outer diameter of the flange of the bolt.
With the male threaded portion penetrating the hole of the frame structure, the side surface of the flange is plastically deformed outward by pressing against the head of the flange, and the side surface of the flange is formed on the inner wall of the frame structure. Steps to fix and
A method having a step of attaching the male threaded portion to the attached member.
前記フレーム構造体を前記被取付部材に取り付けるために、前記フレーム構造体の底部の孔を通り、更に、前記被取付部材の孔を通った状態で、ナットに嵌合するように構成された雄ねじ部と、
前記フレーム構造体を前記ボルトに固定するための中空のフランジとを有し、
前記雄ねじ部の外径は、前記フレーム構造体の底部の孔の内径より小さく構成されており、
前記フランジの外径は、前記フレーム構造体の底部の孔の内径より大きく構成されており、
前記フレーム構造体を前記被取付部材に取り付けた状態において、前記雄ねじ部は前記フレーム構造体の前記孔を貫通し、更に、前記被取付部材の孔を貫通し、前記ナットに嵌合しており、前記フランジの底部の前記雄ねじ部から外側に拡がった部分が前記フレーム構造体の前記孔の周囲に当接しており、前記フランジの側面は、外側に塑性変形して、前記フレーム構造体の内壁に固着している、
ボルト。 A bolt for attaching the frame structure to the member to be attached.
A male screw configured to fit into a nut in a state of passing through a hole at the bottom of the frame structure and further passing through a hole of the mounted member in order to attach the frame structure to the mounted member. Department and
It has a hollow flange for fixing the frame structure to the bolt.
The outer diameter of the male screw portion is smaller than the inner diameter of the hole at the bottom of the frame structure.
The outer diameter of the flange is larger than the inner diameter of the hole at the bottom of the frame structure.
In a state where the frame structure is attached to the attached member, the male screw portion penetrates the hole of the frame structure, further penetrates the hole of the attached member, and is fitted to the nut. A portion of the bottom of the flange extending outward from the male screw portion is in contact with the periphery of the hole of the frame structure, and the side surface of the flange is plastically deformed outward to form an inner wall of the frame structure. Sticking to,
bolt.
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