JP2021165100A - 部品取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で取付作業が容易であり低コストの部品取付構造を提供する。【解決手段】車両１の側に設けられた固定部Ｂ及び固定部Ｂに取り付けられる部品Ｈのうちの一方に形成された雌ねじ部２と、固定部Ｂ及び部品Ｈのうちの他方に設けられた取り付け用の開口部３と、開口部３を介して雌ねじ部２に係合するブラインドリベット４と、を備えた部品取付構造Ｋ。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の側に設けられた固定部と、この固定部に取り付けられる部品との取付構造に関する。

従来、このような部品取付構造としては例えば特許文献１に示すものがある。ここでは、車両のステアリング装置において、ステアリングホイールおよびステアリングシャフトを回転可能に収容支持するステアリングコラムが、車両側に設けられたコの字状のブラケットに対してチルト動作可能に固定される。左右のブラケットとステアリングコラムとの間には、ステアリングコラムを押圧する加圧部材が設けられている。

加圧部材は、例えばＵ字状の板ばねをブラケットの壁部にボルトで取り付け、板ばねの端部をハウジングに付勢当接するもの（図３）や、ブラケットを反力受けとしてブラケットの壁の孔部に配置したコイルスプリングによって摺動部材をハウジングに押し付けるもの（図５）などである。

これら加圧部材によって、ハウジングが左右のブラケットの間で中立位置に付勢固定される。その結果、ブラケットに対するステアリング装置の剛性が向上し、ステアリングホイールに伝達される振動が抑制されるとのことである。

特開２００６-７９５６号公報

しかし、上記従来の部品取付構造では、ハウジングをブラケットの間に組み込む際には、ばねを縮めつつハウジングを挿入する作業が必要となる。このばねはブラケットから内向きに付勢される。よって、ハウジングをブラケットの間に挿入する際には、挿入するハウジングによって作業空間が狭くなる状態下でばねを所定姿勢に保持する必要がある。

このような作業は極めて煩雑なものとなり、特に、ばね定数が大きな場合には、ばねを変形保持する作業の難易度が増すこととなる。所定の取り付け工数も必要となり、製造コストの低減化を図るにも限界がある。

このような実情に鑑み、従来から、構造が簡単で取付作業が容易であり低コストの部品取付構造が求められている。

（特徴構成）
本発明に係る部品取付構造は、
車両の側に設けられた固定部及び前記固定部に取り付けられる部品のうちの一方に形成された雌ねじ部と、
前記固定部及び前記部品のうちの他方に設けられた取り付け用の開口部と、
前記開口部を介して前記雌ねじ部に係合するブラインドリベットと、を備えた点に特徴を有する。

（効果）
ブラインドリベットによる部品の固定に際しては、締結工具であるリベッターにブラインドリベットを挿入し、リベットの先を固定用の孔部に挿入したのちリベッターのハンドルを操作してブラインドリベットの芯材を引き抜く。これにより、芯材の端部に形成してある拡径部がブラインドリベットの端部に作用して拡径部を形成する。拡径部が形成されるに伴って芯材の引き抜き方向への変位が規制され、芯材に作用する引張応力が高まる。芯材の一部には切欠部が形成されており、ここからリベッターの側の芯材が破断して締結作業が完了する。

本構成のように、ブラインドリベットを用いる場合、雌ねじ部の外方からブラインドリベットを挿入することができ、締結作業が極めて簡単である。

また、固定用の孔部として雌ねじ部を形成しておくことで、ブラインドリベットの端部に形成される拡径部の外面との係止効果が高いものとなる。よって、長期の使用に際してもリベットの固定に緩みが生じ難い耐久性の高い固定部を得ることができる。

さらに、ブラインドリベットのコストはボルトやネジに対して安価であり、雌ねじ部の形成も通常のタップ等を用いれば容易であるから、全体的にコストの低い部品取付構造を得ることができる。

（特徴構成）
本発明に係る部品取付構造は、前記部品が、前記車両の操舵に係るステアリングシャフトを内包し、前記雌ねじ部が形成されたコラムハウジングであり、前記固定部が、前記コラムハウジングのチルト動作を可能にするよう前記開口部としてのスライド溝を備えたブラケットであって、前記スライド溝の内部に配置される円筒状の基部と、前記基部の両端部のうち前記コラムハウジングと反対側の端部に形成されて前記スライド溝の縁部に当接可能なフランジ部と、を有し、前記ブラインドリベットを挿通するコマ部材を備えたものとすることができる。

（効果）
本構成のごとく、チルト動作可能なコラムハウジングを車両側のブラケットに取り付ける際にブラインドリベットを用いることで、上記従来技術と比較して固定作業が極めて簡単になる。よって車両の製造コストが低減化される。

また、ブラケットのスライド溝に、スライド溝の縁部に当接可能なフランジ部を持つコマ部材を配置することで、ブラケットに対するコラムハウジングの摺動性を高めることができる。フランジ部は、ブラインドリベットの締結力によってブラケットに当接するものであれば、ブラケットに対するコラムハウジングのガタ付きも解消することができる。

（特徴構成）
本発明に係る部品取付構造にあっては、前記基部のうち前記フランジ部とは反対の端部に、前記コマ部材が前記ブラインドリベットの頭部によって前記コラムハウジングの側に押され、前記フランジ部に撓みが生じた状態で、前記コラムハウジングに当接する当接面が形成してあると好都合である。

（効果）
本構成のように、フランジ部に撓みが生じた状態で、コマ部材がコラムハウジングに当接するものであれば、コラムハウジングのブラケットに対する固定力が弾性的なものとなる。コマ部材はコラムハウジングのチルト動作に際してブラケットと相対移動する。よって、コマ部材のフランジ部とブラケットの縁部との相対位置は、コマ部材の移動に際して変化する。

仮に、コマ部材のフランジ部が一切変形しない場合、コマ部材の移動に際してフランジ部と縁部との隙間が変化して、コラムハウジングのチルト移動の摺動抵抗が変化する。特に、摺動抵抗が低下する位置では、コマ部材とブラケットとの間に隙間が生じ、両者の間にガタ付きが生じる恐れもある。

この点、本構成であれば、コマ部材の端部の当接面がコラムハウジングに当接することで、フランジ部に適度な撓みが発生する。これにより、フランジ部が過度に変形することを防止しつつ、コラムハウジングとブラケットとの間に所定の付勢力が発生する。よって、コラムハウジングはガタ付きのない円滑なチルト動作が可能となり、フランジ部の破損も防止されるから耐久性の高い部品取付構造を得ることができる。

（特徴構成）
本発明に係る部品取付構造にあっては、前記ブラインドリベットの頭部の外径を前記スライド溝の幅よりも小さく形成することができる。

（効果）
ブラインドリベットの頭部の外径をスライド溝の幅よりも小さく形成することで、頭部の外縁部がフランジ部を押す位置と、フランジ部がスライド溝の縁部から反力を受ける位置とが、頭部の押圧方向に沿って異なる位置となる。この場合、フランジ部の撓みが形成され易くなり、フランジ部自体の上記押圧方向に沿う圧縮変形に基づく弾性力に加えて、上記撓みによる曲げ力が発生する。よって、コラムハウジングのブラケットに対する弾性固定がより確実なものとなる。

（特徴構成）
本発明に係る部品取付構造にあっては、前記外径を前記基部の外径よりも大きく形成することができる。

（効果）
本構成であれば、リベットの頭部の縁部がコマ部材を押圧する際に、フランジ部のうち基部の外側に位置する部位を押圧することになる。これにより、基部とフランジ部との境界位置に過度な曲げ変形が生じ難くなり、フランジ部の根元における破損を防止することができる。

（特徴構成）
本発明に係る部品取付構造は、前記コマ部材を樹脂材料で形成し、前記基部の肉厚と前記フランジ部の肉厚とを等しく形成しておくと好都合である。

（効果）
コマ部材を樹脂材料で形成することで、コマ部材とスライド溝との摺動性が高まる。よって、コラムハウジングのチルト動作が円滑なものとなる。

また、コマ部材を樹脂材料で形成する場合、射出成形時の冷却条件などによっては部材の寸法精度が損なわれる場合がある。しかし、基部の肉厚とフランジ部の肉厚とを等しくすることで冷却条件が等しくなり、良好な寸法精度を維持することができる。

第１実施形態に係る部品取付構造を示す説明図 第１実施形態に係る部品取付構造を示す断面図 第１実施形態に係る部品取付構造を示す説明図 第２実施形態に係る部品取付構造を示す説明図 第２実施形態に係るスライド部の構成を示す断面図 第２実施形態に係るスライド部の構成を示す斜視図 第２実施形態に係るスライド部の組み立て前後の構成を示す断面図 他の実施形態に係るスライド部の構成を示す断面図

〔第１実施形態〕
（概要）
本発明に係る部品取付構造Ｋは、例えば、車両１の側に設けられた固定部Ｂに対して各種の部品Ｈを取り付ける構造である。基本構造としては、固定部Ｂおよび部品Ｈの何れか一方に雌ねじ部２を形成しておき、もう一方には、雌ねじ部２に対向く開口部３を形成しておく。両者の固定に際しては、開口部３を介して外部から雌ねじ部２に挿入するブラインドリベット４を用いる。以下には、本発明に係る第１実施形態につき図１乃至図３を参照しつつ説明する。

第１実施形態には、部品ＨであるコラムハウジングＨａ（以下、ハウジングＨａと称する）を、固定部ＢであるブラケットＢａに取り付ける例を示す。図１および図２に示すように、ハウジングＨａは、車両１のステアリング装置においてステアリングハンドルが取り付けられるステアリングシャフトＨｂを回転支持するものである。図１および図２に示すように、ハウジングＨａは後方のブラケットＢａと前方のブラケットＢｂとで車両１に支持されている。このうち特に後方のブラケットＢａはコの字状の部材である。

図２に示すように、ハウジングＨａには雌ねじ部２が形成されている。もう一方のブラケットＢａには開口部３として円形の貫通孔が形成されている。これら雌ねじ部２と開口部３には固定のためのブラインドリベット４が挿通される。

図３（ａ）,（ｂ）には、ブラインドリベット４の施工前と施工後の様子を示す。図３（ａ）に示すように、この開口部３を介してブラインドリベット４を雌ねじ部２に挿入し、リベッター５を用いて芯材４１を引き抜く。このとき、リベッター５の先端部がブラインドリベット４の頭部４２をブラケットＢａの側に押し付ける。芯材４１の端部に形成してある膨出部４１ａはブラインドリベット４の端部に作用して拡径部４３を形成し、雌ねじ部２に係合する。リベッター５は頭部４２を押しつつ芯材４１を引っ張るが、拡径部４３が雌ねじ部２に係合してそれ以上の移動が阻止される。この結果、芯材４１の引張応力が増大して芯材４１が破断する。ブラインドリベット４は、一方の頭部４２と他方の拡径部４３とでブラケットＢａおよびハウジングＨａを互いに近接させる方向に付勢し両者を固定する。

このように、ブラインドリベット４を雌ねじ部２に係合させることで、拡径部４３の係合がより確実なものとなる。また、雌ねじ部２を構成する場合、例えば通常のドリルで下穴を加工したのちに、タップ加工を行えばよく、雌ねじ部２の加工は容易である。よって、部品取付構造Ｋを合理的に形成することができる。

ブラインドリベット４の締結作業は、雌ねじ部２が開口する側から行うことができ、極めて簡単である。また、雌ねじ部２を形成しておくことで、ブラインドリベット４の拡径部４３の外面との係止効果が高いものとなる。よって、長期の使用に際してもリベットの固定に緩みが生じ難い耐久性の高い固定部Ｂを得ることができる。

さらに、ブラインドリベット４のコストはボルトやネジに対して安価であり、雌ねじ部２の形成も通常のタップ等を用いれば容易であるから、全体的にコストの低い部品取付構造Ｋを得ることができる。

なお、ブラインドリベット４に換えて、通常のリベットを用いることもできる。通常のリベットは、挿入方向に沿った先端側の端部を受けつつ反対側の頭部をハンマーなどで打ち、先端側の端部を拡径させるものである。よって、雌ねじ部２の深さをリベットのサイズに応じて設定しておき、頭部をハンマーで打った時、リベットの先端側の端部がちょうど雌ねじ部２の底に当接して潰され、拡径しつつ雌ねじ部２に噛み込むように設定しておくとよい。

〔第２実施形態〕
図４乃至図７には、ステアリングハンドルのチルト構造Ｔを備えたステアリング装置において、ステアリングシャフトＨｂを回転支持するコラムハウジングＨａ（以下、ハウジングＨａと称する）を車両１の側のブラケットＢａにスライド可能に取り付ける例を示す。

図４（ａ）（ｂ）は、ハウジングＨａを夫々上方位置と下方位置とに設定した状態を示す。ハウジングＨａにはチルト構造Ｔを構成するスライド部Ｇが設けられている。ハウジングＨａは、車両１に対して、前方の第１支点Ｐ１と、後方のブラケットＢａに設けられた第２支点Ｐ２とによって支持されている。ハウジングＨａは、チルト駆動用のモータＭによって第２支点Ｐ２が設けられたクランク部Ｈｃが回転する。これにより、ブラケットＢａに対してハウジングＨａがチルト動作する。

(スライド部)
ブラケットＢａとハウジングＨａとの間にはスライド部Ｇが形成される。図４乃至図６に示すように、ブラケットＢａにはスライド溝６が形成されている。本実施形態では、ブラインドリベット４を用いてスライド溝６の縁部６１をハウジングＨａの側に押圧する。ただし、ブラインドリベット４は、スライド溝６に沿って移動するから、ハウジングＨａのチルト動作を円滑にする等の目的で、スライド溝６にコマ部材７を配置し、このコマ部材７を介してブラインドリベット４を施工する。

図５および図６に示すように、コマ部材７は、ハウジングＨａと従動可能にスライド溝６の内部に配置される筒状の基部７１を備えている。この基部７１にはブラインドリベット４が挿通され、ブラインドリベット４が雌ねじ部２に係合することで、基部７１はハウジングＨａの側に押圧される。基部７１の一端には、スライド溝６の縁部６１に当接するフランジ部７２が形成してある。

フランジ部７２が縁部６１に当接することで、ブラケットＢａに対してハウジングＨａをガタ付きなく固定することができる。ただし、ハウジングＨａがチルト動作する際には、以下に示す如く、フランジ部７２に弾性力を発揮させ、縁部６１をハウジングＨａに向けて弾性付勢するのが良い。

図７（ａ）（ｂ）には、夫々ブラインドリベット４の固定前後の状態を示す。ブラインドリベット４の頭部４２はコマ部材７の中央部を付勢する。これにより、コマ部材７のうちフランジ部７２の縁部がスライド溝６に当接する。このとき、基部７１の下端にある当接面７３とハウジングＨａの表面との間には隙間Ｄ１が形成してある。頭部４２はこの隙間Ｄ１を無くすように基部７１を押圧し、図７（ｂ）に示すように、フランジ部７２には予め設定した量の撓みが発生する。

この場合に、ブラインドリベット４の頭部４２の外径Ｄ３はスライド溝６の幅Ｄ４よりも小さく形成しておくのが良い。

これにより、フランジ部７２の裏面のうちスライド溝６に当接する部位と、フランジ部７２の表面のうち頭部４２に当接する部位とが、付勢方向に沿う方向視において異なる位置となる。よって、フランジ部７２を確実に撓ませることができ、所定の付勢力を発生させることができる。

また、頭部４２の外径Ｄ３は、基部７１の外径Ｄ２よりも大きく形成しておくとよい。

本構成であれば、頭部４２の縁部がコマ部材７を押圧する際に、フランジ部７２のうち基部７１の外側に位置する部位を押圧することになる。よって、基部７１とフランジ部７２との境界位置に過度な曲げ変形が生じ難くなる。基部７１の表面とフランジ部７２の表面との相対角度は直角であるから、例えばブラインドリベット４による押圧力が基部７１のみに作用する場合、上記境界位置に応力が集中してフランジ部７２が破損する恐れがある。しかし、本構成であれば、ブラインドリベット４による押圧力の作用位置の外縁がフランジ部７２の途中の位置となり、応力集中が緩和されてフランジ部７２を適切に変形させることができる。

頭部４２に押圧されたコマ部材７の移動は、当接面７３がハウジングＨａに当接する位置までに制限される。このように基部７１の移動を規制し、フランジ部７２の変形量を一定にすることで、フランジ部７２に発生させる付勢力を一定とすることができる。これにより、ブラケットＢａに対するハウジングＨａのガタ付きが抑制されながら、ハウジングＨａの円滑なスライド移動が可能となる。また、フランジ部７２の過度な変形が規制される結果、フランジ部７２の破損も防止される。

なお、ブラインドリベット４の他に、通常のリベットあるいはボルトなどを用いることもできる。つまり、ハウジングＨａの側に設けた雌ねじ部２を反力受けとしてコマ部材７に押圧力を作用させ、ブラケットＢａを挟持できるものであれば何れの部材を用いることもできる。

コマ部材７は、スライド溝６に対して摺動性を高めるべく例えば樹脂で形成するとよい。その場合、例えば樹脂の射出成形などにより製造することができるが、フランジ部７２の押圧力を一定にするためには、基部７１の長さ寸法や、フランジ部７２の厚みなどを極力一定にするのが好ましい。樹脂の射出成形に際しては、射出成形後の冷却条件が重要であり、各部における冷却条件が異なると樹脂の凝固速度が変化して部材の寸法に誤差が出る。そこで、本構成のコマ部材７を樹脂で成形する場合には、図７（ｂ）に示すように、基部７１の肉厚Ｅ１とフランジ部７２の肉厚Ｅ２とを等しく形成して寸法精度を確保する。

以上のようにコマ部材７およびブラインドリベット４を用いた部品取付構造Ｋであれば、構造が単純で組み立てが容易であり、全体サイズがコンパクトなステアリング装置を得ることができる。

また、コマ部材７およびブラインドリベット４の寸法や、コマ部材７のフランジ部７２の付勢力を適宜設定することで、コマ部材７の固定が終了した際に、ハウジングＨａとブラケットＢａとを当接させることができる。この場合、ブラケットＢａとハウジングＨａとが略一体となってハウジングＨａの保持剛性が極めて高いものとなる。よって、操舵感覚に優れたステアリング装置を得ることができる。
〔第３実施形態〕

図８に示すように、ハウジングＨａに対しては、雌ねじ部２に代えて奥側の内径を広げた大径部９１を有する孔部９を形成しておいてもよい。この大径部９１は、通常の孔部９を形成した後に内周面を切削する等で構成することができる。このような大径部９１であれば、ブラインドリベット４の端部で拡径部４３が形成される際に、上記雌ねじ部２の場合のように当接箇所が多くないため拡径変形が容易に行われる。よって、施工時のリベッター５の操作力が小さなものとなり、作業効率が向上する。

本発明の部品取付構造は、例えば車両に設けられた固定部に対して各種の部品を取り付ける部位に広く用いることができる。

１ 車両
２ 雌ねじ部
３ 開口部
４ ブラインドリベット
４２ 頭部
６ スライド溝
６１ スライド溝の縁部
７ コマ部材
７１ 基部
７２ フランジ部
７３ 当接面
Ｂ 固定部
Ｂａ ブラケット
Ｅ１ 基部の肉厚
Ｅ２ フランジ部の肉厚
Ｈ 部品
Ｈａ コラムハウジング
Ｈｂ ステアリングシャフト
Ｋ 部品取付構造

Claims (6)

1. 車両の側に設けられた固定部及び前記固定部に取り付けられる部品のうちの一方に形成された雌ねじ部と、
   前記固定部及び前記部品のうちの他方に設けられた取り付け用の開口部と、
   前記開口部を介して前記雌ねじ部に係合するブラインドリベットと、を備えた部品取付構造。
2. 前記部品が、前記車両の操舵に係るステアリングシャフトを内包し、前記雌ねじ部が形成されたコラムハウジングであり、
   前記固定部が、前記コラムハウジングのチルト動作を可能にするよう前記開口部としてのスライド溝を備えたブラケットであって、
   前記スライド溝の内部に配置される円筒状の基部と、前記基部の両端部のうち前記コラムハウジングと反対側の端部に形成されて前記スライド溝の縁部に当接可能なフランジ部と、を有し、前記ブラインドリベットを挿通するコマ部材を備えている請求項１に記載の部品取付構造。
3. 前記基部のうち前記フランジ部とは反対の端部に、
   前記コマ部材が前記ブラインドリベットの頭部によって前記コラムハウジングの側に押され、前記フランジ部に撓みが生じた状態で、前記コラムハウジングに当接する当接面が形成してある請求項２に記載の部品取付構造。
4. 前記ブラインドリベットの頭部の外径を前記スライド溝の幅よりも小さく形成してある請求項２または３に記載の車両の部品取付構造。
5. 前記外径を前記基部の外径よりも大きく形成してある請求項４に記載の部品取付構造。
6. 前記コマ部材が樹脂材料で形成され、前記基部の肉厚と前記フランジ部の肉厚とが等しく形成されている請求項２から５の何れか一項に記載の部品取付構造。

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