JP3799467B2 - 締結具及び車両用締結構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルト又はナットを微少な遊びを有して保持し、ボルトとナットとの締結に供される、締結具、及び、この締結具を用いた車両用締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、板金を重合させて結合する場合、ボルトやナット等の締結具を用いて行なうが、ボルト，ナットのうちの一方を予め締結箇所に保持させておき、所要の板金を重合させた上で、ボルト，ナットのうちの他方を螺合させて締結する締結構造が開発されている。このような技術の一例としては、例えば、図１０（ａ），（ｂ）及び図１１（ａ），（ｂ）に示すようなものがある。図１０（ａ），（ｂ）は、自動車の車体前部においてフロントサスペンションを支持する部分の締結構造を示し、図１１（ａ），（ｂ）は、自動車の車体後部においてリヤサスペンションを支持する部分の締結構造を示す。
【０００３】
まず、フロントサスペンション支持部分について説明すると、車体前部の左右両側には、フロントサイドメンバがそれぞれ設けられ、これらのフロントサイドメンバに、フロントサスペンションが取り付けられたフロントクロスメンバが掛け渡される構造になっている。フロントサイドメンバとフロントクロスメンバとは重合状態で締結され、これによりフロントサスペンションが車体に取り付けられる。
【０００４】
さらに、上述の締結構造を説明すると、フロントサイドメンバ１は、図１０（ａ）に示すように、アウタメンバ２と、コ字形状の横断面を有しアウタメンバ２の内面上方に溶接等により固設されるインナメンバ３とをそなえて構成される。図１０（ａ）に示すように、アウタメンバ２の下方には、パイプ支持部材４とブラケット５とが固設されており、これらのパイプ支持部材４とブラケット５とを貫通するようにパイプリテーナボルト（締結具）１１０が設けられている。このパイプリテーナボルト１１０は、パイプ支持部材４及びブラケット５に上下端近傍を溶接等により固設されたパイプ１１２と、パイプ１１２に上方から挿入されパイプ１１２の内径よりも大きな矩形のヘッド部１１１ａをそなえたボルト１１１と、パイプ１１２の上方でパイプ支持部材４に溶接され矩形ヘッド部１１１ａを収容する矩形ボックス形状のリテーナ１１３とをそなえて構成されている。
【０００５】
そして、ボルト１１１の軸部１１１ｂの下端は、ブラケット５よりも下方に突出しており、フロントサスペンションが取り付けられたフロントクロスメンバの一端が、下方からこの軸部１１１ｂに差し込まれ、さらにこのフロントクロスメンバの下方から図示しないナットがこの軸部１１１ｂに締結され、これにより、フロントサスペンションがフロントサイドメンバ１を通じて車体に取り付けられる。
【０００６】
ところで、リテーナ１１３内において、ヘッド部１１１ａは、ボルト１１１の軸線方向にも回転方向にも微少隙間（遊び）をもって収容されているが、これらの遊びは、フロントクロスメンバとフロントサイドメンバ１との製作誤差や組付誤差等を吸収できるようにするためである。そして、ナットの締結時には、ボルト１１１の下方からナットがねじ込まれるため、ボルト１１１にはナットから回転力及び上方への押付力が入力されるが、矩形ヘッド部１１１ａを収容するリテーナ１１３内において、矩形ヘッド部１１１ａの角部とリテーナ１１３の内周面とが当接することによりボルト１１１の回転が規制され、矩形ヘッド部１１１ａの上面がリテーナ１１３内上部の下向き面に当接することによりボルト１１１の上方への移動が規制される。つまり、ナットの締結時に、ナットと一体にボルト１１１が回転してしまうことの防止（空転防止）とともに、ボルト１１１が上方に抜けてしまうことの防止（抜き止め）が行なわれるようになっているのである。
【０００７】
すなわち、ボルト１１１のヘッド部１１１ａは、図１０（ａ），（ｂ）に示すようにフロントサイドメンバ１，パイプ支持部材４及びブラケット５により形成される閉空間に位置するため、ボルト１１１のヘッド部１１１ａを工具により固定してナットを締結することは極めて困難であるが、このようにリテーナ１１３によりヘッド部１１１ａの移動を規制することにより、ボルト１１１とナットとの締結が可能となっているのである。
【０００８】
次に、リヤサスペンションの締結構造について説明すると、車体後部の左右両側には、リヤサイドメンバがそれぞれ設けられ、これらのリヤサイドメンバに、リヤサスペンションが取り付けられたリヤクロスメンバが掛け渡されるようにして締結され、これにより、リヤサスペンションが車体に取り付けられる。
さらに締結構造を説明すると、図１１（ａ）に示すように、リヤサイドメンバ６はコ字形状の横断面を有しており、リヤサイドメンバ６には、上方の開口部よりブラケット７が挿設される。このブラケット７には、図１１（ｂ）に示すように、対角線上に２つのパイプリテーナナット（締結具）１２０が貫設されており、各パイプリテーナナット１２０は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ブラケット７の上面７ａ及び下面７ｂに上下端近傍を固設されたパイプ１１２と、パイプ１１２上に載置されパイプ１１２の内径よりも大きな外形を有する矩形のナット１２１と、パイプ１１２の上方に溶接され矩形ナット１２１を収容する矩形ボックス形状のリテーナ１１３とをそなえてそれぞれ構成されている。
【０００９】
そして、リヤサイドメンバ６の下方にはリヤサスペンションが取り付けられたリヤクロスメンバ（図示略）の一端が重合され、リヤクロスメンバに設けられたネジ穴及び各パイプリテーナナット１２０に図示しないボルトが下方からねじ込まれて、リヤフロントサスペンションが、リヤサイドメンバ６を介して車体に取り付けられる。
【００１０】
この場合も、リテーナ１１３は、ナット１２１の外周及び上面との間に微少の隙間を有するようにこのナット１２１を収容しており、これにより、車両構成部材の製作誤差や組付誤差等を吸収しながら、ボルトの締結時には、ナット１２１の空転の防止と抜き止めとがなされるようになっている。
すなわち、車体にリヤサスペンションを組み付ける際には、リヤサイドメンバ６に下方からリヤクロスメンバを取り付けることになるが、リヤサイドメンバ６の上方にはこの他の車両構成部材が既に取り付けられており、ナット１２１を保持するための作業スペースを確保できないため、リヤサイドメンバ６上方に置かれたナット１２１を工具で固定することは極めて困難であるが、このようにリテーナ１１３によりナット１２１の移動を規制することにより、ボルトとナット１２１との締結が可能となっているのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のパイプリテーナボルト１１０及びパイプリテーナナット１２０では、リテーナ１１３をパイプ支持部材４又はブラケット７に溶接して取り付けるため、製作に手間が掛かってしまい、これにより製作費が高くなってしまうという課題がある。
【００１２】
また、リテーナ１１３の取り付けられる部分は一般に狭隘であり、リテーナ１１３の一部分しか溶着することができない場合が多い。
例えば、パイプリテーナボルト１１０のリテーナ１１３は、図１０（ｂ）に示すようにブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに近接して取り付けられており、このため、リテーナ１１３とパイプ支持部材４との当接部のうち、ブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに面しない側の当接部〔図１０（ｂ）に太線で示す部分〕のみしか溶接することができない。
【００１３】
このため、リテーナ１１３とパイプ支持部材４との結合力が十分に得られず不具合を来たすことがある。例えば、メンテナンスや修理時にパイプリテーナボルト１１０に螺合されたナットを取り外そうとすると、ボルト１１１とナットとが錆び付いているような場合には、ボルト１１１を介してリテーナ１１３に車体製作時（ナット締結時）よりも大きな力が加えられる。このような場合、リテーナ１１３のパイプ支持部材４に溶接されていない側の面が、ボルト１１１側から加えられた力を受けて外側に膨らんでしまい、リテーナ１１３はボルト１１１の回転を規制できなくなってしまうことがある。つまり、ボルト１１１がナットとともに回転して、ボルト１１１からナットを取り外せなくなってしまう虞があるのである。
【００１４】
また、パイプリテーナナット１２０についても、図１１（ｂ）に示すように、リテーナ１１３は、ブラケット７から部分的にはみだして取り付けられているため、リテーナ１１３とブラケット７との溶接部は、図１１（ｂ）中に太線で示す部分に限られてしまうため、パイプリテーナボルト１１０と同様に、ナット１２１からボルトを取り外す際、リテーナ１１３のブラケット７に溶接されていない部分が変形して、ナット１２１とボルトとを取り外せなくなってしまう虞がある。
【００１５】
ところで、実開平５−１６７０号公報，特開平６−３２９０４７号公報及び特開平６−３３６１８０号公報には、サイドメンバに、サスペンションボルトが挿入されたブラケットを取り付けるとともに、このブラケットにサスペンションボルトの頭部を係止する回り止め部材や切欠を設けた締結構造が開示されているが、いずれも構造が複雑で、上述の技術と同様に製作に手間が掛かるという課題がある。
【００１６】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、取り外しを確実に行なえるとともに、容易且つ安価に製作できるようにした、締結具及び車両用締結構造を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の締結具では、ボルトの軸部は、筒状部材の筒部に、ボルトの軸方向に沿って移動可能に挿通され、軸部よりも大きな多角形状のボルトの頭部は、内周形状がこのボルトの頭部の外形と略同形状に形成された筒状部材の収容部に微少隙間を有して収容されるとともに筒状部材の規制部によりボルトの軸方向の変位を微少量に規制される。また、収容部は、筒状部材の原材料となる管状部材を筒状部材と同一軸心線状に配設された工具で上方からプレスすることにより形成される。したがって、ボルトは、筒状部材により、軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されながらも、筒状部材から突出するボルトの軸部の先端は微少に揺動可能となる。また、このような収容部が容易に形成されることになる。
また、該収容部は、該多角形状の頭部の外形と同形状、且つ、制作誤差や組付誤差を吸収する大きさの微少量だけ径方向に大きく形成されていることが好ましい(請求項２）。これにより、制作誤差や組付誤差を吸収しながら締結することができ、且つ、収容部の変形を防止して空回りを防止することができる。
【００１８】
請求項３記載の本発明の締結具では、ナットは、このナットの多角形状の外形と略同形状に内周形状が形成された筒状部材の収容部に微少隙間を有して収容されるとともに、筒状部材の規制部によりナットの軸方向の変位を微少量に規制される。また、収容部は、筒状部材の原材料となる管状部材を筒状部材と同一軸心線状に配設された工具で上方からプレスすることにより形成される。したがって、締結時にボルトが筒状部材の筒部に挿通されるが、このボルトと螺合するナットは、筒状部材の収容部により軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されながらも、収容部内で微少に変位可能となる。また、このような収容部が容易に形成されることになる。
また、該収容部は、該ナットの外形と同形状、且つ、制作誤差や組付誤差を吸収する大きさの微少量だけ径方向に大きく形成されていることが好ましい（請求項４）。これにより、制作誤差や組付誤差を吸収しながら締結することができる。
【００１９】
請求項６記載の本発明の車両用締結構造では、車両構成部材の少なくとも１つに穿設した孔に沿って上記の請求項１〜５の何れか１項に記載の締結具を固設するとともに、車両構成部材のその他に形成した貫通孔に上記の請求項１〜５の何れか１項に記載のボルトを挿入して２つ以上の車両構成部材を重合させて結合する。
なお、請求項１〜５の何れか１項に記載の締結具では、筒状部材の規制部を、筒状部材の収容部の多角形状の内周面において外側（筒部側でない側）の縁部をかしめて形成することが望ましい。これにより、かしめという簡単な加工により規制部を形成することができ、製作が容易になる。
【００２０】
さらに、筒状部材を構成する収容部の多角形状の内周面を、かかる多角形状の外形を有する工具でプレスして形成するとともに、その後、この工具を筒状部材の軸心線中心に所定角度回転させて、先に行なったプレスよりも低いプレス圧或いは短いストロークで筒状部材をプレスすることにより、工具の各頂角部分で収容部の内周面をかしめて規制部を形成することが望ましい（請求項５）。これにより、同一の工具により、筒状部材の収容部及び規制部を一体形成することができ、製作が一層容易になり、部品数，制作費を低減させることができる。また、一体形成により、十分な強度を確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造について説明する。図１〜図６は本実施形態の締結具及び車両用締結構造について示す図である。
【００２２】
本実施形態の締結具及び車両用締結構造は、フロントサスペンションの取り付けに適用される。本実施形態の締付具としてのパイプリテーナボルト１０は、図４に示すように、自動車（以下、車両ともいう）５０の前部左右に配設されるフロントサイドメンバ（車両構成部材）１に取り付けられる。フロントサイドメンバ１，１は、図４及び図５に示すように車両５０の前部に車幅方向に沿って設けられるフロントクロスメンバ（車両構成部材）５１の両端部にそれぞれ取り付けられる（図５では片側のフロントサイドメンバ１のみ示す）。
【００２３】
車両５０の組立時には、車両５０のボディー（以下、車体という）５０ａに取り付けられたフロントサイドメンバ１，１に、図示しないフロントサスペンションが両端に組み付けられたフロントクロスメンバ５１を下方より組み付けるようになっている。この組付時には、各フロントサイドメンバ１，１に取り付けられたパイプリテーナボルト１０は、図５に示すようにフロントクロスメンバ５１のボルト穴（貫通孔）５１ａ，５１ａに挿通され、これらのパイプリテーナボルト１０の下端にナット５１ｂをそれぞれねじ込むことにより、フロントクロスメンバ５１とフロントサイドメンバ１，１との締結、即ち車体５０ａとフロントサスペンションとの締結が行なわれるようになっている。
【００２４】
ここで、フロントサイドメンバ１の構造（本実施形態の車両用締結構造）について説明すると、フロントサイドメンバ１は、図１，図５及び図６に示すように、車体５０ａ（図４参照）の内側壁側に設けられるアウタブラケット２と、アウタブラケット２よりも内側（車幅方向中心側）に設けられるインナブラケット３と、パイプリテーナボルト１０を支持するブラケット５及びパイプ支持部材４とをそなえて構成される。
【００２５】
図１に示すように、フロントサスペンションの締結部分において、アウタブラケット２はプレート形状であり、インナブラケット３は、コ字形状の断面を有するとともに上下両辺にフランジ３ａ，３ｂをそなえたハット材により形成されるものである。これらのアウタブラケット２とインナブラケット３とを、フランジ３ａ，３ｂで溶接することによりフロントサイドメンバ１がボックス形状に形成される。
【００２６】
そして、アウタブラケット２には、インナブラケット３よりも下方に延びる延出部２ａが設けられ、この延出部２ａに、上述のブラケット５とパイプ支持部材４とを溶接して取り付けることにより、これらのブラケット５及びパイプ支持部材４を介してパイプリテーナボルト１０がフロントサイドメンバ１に取り付けられる。
【００２７】
パイプ支持部材４は、車体内側（図１中右側）及び外側（図１中左側）にそれぞれフランジ部をそなえ、これらのフランジ部を、ブラケット５の対応箇所にそれぞれそなえられたフランジ部に溶接されることでブラケット５の上方に取り付けられている。また、パイプリテーナボルト１０は、これらのパイプ支持部材４及びブラケット５に穿設された孔に略同軸上に沿うように固設して取り付けられている。パイプリテーナボルト１０を構成するパイプ（筒状部材）１２は、ＣＯ2溶接により固着されるが、図６に示すように、ブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに近接して取り付けられているため、パイプ１２とパイプ支持部材４との接合部のうち、これらの側壁部５ａ，５ｂに面しない側（図６に太線で示す部分）においてのみＣＯ2溶接が施工されている。もちろん、可能であれば、パイプ１２とパイプ支持部材４との接合部の全域又は全域近くを溶接することが好ましい。
【００２８】
また、ブラケット５とパイプリテーナボルト１０とは、ブラケット５の下方の上面５ｃとパイプリテーナボルト１０を構成するパイプ１２の下面１２ｇとを、図１中に▲１▼で示すようにプロジェクション溶接することにより接合される。このような溶接の際には、ブラケット５の上面５ｃとパイプ下面１２ｇとを面一にすることにより、ブラケット５及びパイプ支持部材４に対するパイプリテーナボルト１０の高さ方向の位置決めが行なわれる。
【００２９】
ここで、本発明の要部であるパイプリテーナボルト１０について説明すると、パイプリテーナボルト１０は、図１及び図２に示すように、先端にネジが切られた軸部１１ｂ及び軸部１１ｂの外径よりも大きな多角形状（ここでは六角形）のヘッド（頭部）１１ａを有するボルト１１と、上方からこのボルト１１が挿通されるパイプ（筒状部材）１２とをそなえて構成される。
【００３０】
パイプ１２は、ボルト１１のヘッド１１ａを収容する収容部１２ａと、ボルト１１の軸部１１ｂを挿通される筒部１２ｂと、収容部１２ａの内周面に設けられる複数（ここでは６つ）の規制部１２ｃとをそなえて構成されている。
収容部１２ａの内周面は、図１及び図２に示すように、ヘッド１１ａの外形と略同形状の（同形状で且つ微少量だけ径方向に大きい）六角形状に形成されており、ヘッド１１ａを、微少隙間（遊び）１２ｄを有して収容しうるようになっている。したがって、収容部１２ａ内でヘッド１１ａ（ボルト１１）が回転しようとすると、ヘッド１１ａの頂角部分が周囲の収容部１２ａの内周面に当接し、これにより、ヘッド１１ａ（ボルト１１）の回転が規制されるようになっている。なお、ボルト１１のヘッド１１ａは六角形状のものに限定されず、例えば四角形状のものでも良い。もちろん、この場合は、収容部１２ａの内周面は、ヘッド１１ａの形状に対応して四角形状に形成される。
【００３１】
また、筒部１２ｂは、その内周径がボルト１１の軸部１１ｂの外径よりも僅かに大きく形成されており、この軸部１１ｂを微少隙間１２ｅを有して挿通自在に収容している。
また、各規制部１２ｃは、図１に示すように、収容部１２ａの内周面の上部にボルト１１のヘッド１１ａよりも微少隙間１２ｆだけ上方に配設されている。また、本実施形態では、各規制部１２ｃは、図２に示すように、収容部１２ａの六角形状の内周面の各辺の中央に設けられ、各規制部１２ｃの先端が、図１及び図２に示すように収容部１２ａ内のヘッド１１ａの外形よりも内側に位置するように突設されている。したがって、ヘッド１１ａが微少隙間１２ｆよりも上方に移動しようとすると、各規制部１２ｃがヘッド１１ａと当接して、これによりボルト１１の軸方向の変位が微少量に規制されるようになっている。
【００３２】
なお、収容部１２ａと規制部１２ｃとは、共通の工具により形成される。つまり、まず、パイプ１２の原材料を、パイプ１２と同一軸心線上に配設された六角形状の工具で上方からプレスすることにより収容部１２ａが形成され、このときの収容部１２ａの内周面形状は、図３中に二点鎖線で示すようになる。そして、かかる六角形状の工具を、軸心線を中心に所定角度回転させた後、この工具で、先に行なった収容部１２ａの形成時よりも低いプレス圧及び短いストロークで上方からプレスすることにより、工具の各頂角部分が、収容部１２ａの上縁と当接して図３中に二点鎖線で示す部分を塑性変形させる（これを、かしめるという）。これにより、収容部１２ａの内周面の上縁且つ六角形を形成する各辺の中央に規制部１２ｃがそれぞれ形成されるのである。
【００３３】
但し、パイプ１２の材質によっては、加工量が大きいため、収容部１２ａをこのようなプレス加工により行なうのは難しい場合もあるが、規制部１２ｃは僅かな加工量であるので、少なくとも、規制部１２ｃについては、収容部１２ａをかしめることにより形成することが好ましい。また、管理精度が十分確保されれば、ストローク管理及びプレス圧管理のいずれか一方のみで、規制部１２ｃを加工することも可能と考えられる。
【００３４】
本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造は上述のように構成されているので、以下のように車体５０ａとフロントサスペンションとの締結が行なわれる。
つまり、図５に示すように、既に車体５０ａ（図４参照）に取り付けられたフロントサイドメンバ１，１に、図示しないフロントサスペンションが両端に取り付けられたフロントクロスメンバ５１が、下方から組み付けられる（図５では片側のフロントサイドメンバ１のみ示す）。この際、各フロントサイドメンバ１，１に取り付けられたパイプリテーナボルト１０の軸部１１ｂの下端が、フロントクロスメンバ５１のネジ穴５１ａ，５１ａに差し込まれ、その後、これらのパイプリテーナボルト１０の軸部１１ｂにナット５１ｂをそれぞれねじ込むことにより、フロントサイドメンバ１，１とフロントクロスメンバ５１との締結が行なわれ、同時に、車体５０ａとフロントサスペンションとの締結が行なわれる。
【００３５】
この時、パイプリテーナボルト１０のボルトヘッド１１ａは、フロントサイドメンバ１，パイプ支持部材４及びブラケット５により形成される閉空間に位置するため、ボルトヘッド１１ａを工具により固定することはできないが、このボルトヘッド１１ａは、ボルトヘッド１１ａを収容する収容部１２ａの内周面により回転移動が規制されて空転が防止されるとともに、複数の規制部１２ｃにより軸方向の移動が規制されて抜き止めされているので、ボルト１１とナット５１ｂとを締結することができる。また、図１及び図２に示すように、ボルト１１のヘッド１１ａは、収容部１２ａ内に、軸方向に微少隙間１２ｆを、径方向に微少隙間１２ｄを有して収容され、また、ボルト１１の軸部１１ｂは、筒部１２ｂ内に径方向に微少隙間１２ｅを有して挿通されているので、これらの微少隙間１２ｄ〜１２ｆより形成される遊びにより、フロントサイドメンバ１やフロントクロスメンバ５１の製作誤差や組付誤差等を吸収しながら締結を行なえる。
【００３６】
そして、かかる遊びにより、ボルト１１の軸部１１ｂの下端は、軸方向への移動及び揺動を微少に行なうことができるので、本実施形態のパイプリテーナボルト（締付具）１０及び締付構造によれば、軸部１１ｂの下端にナット５１ｂ（図５参照）を接続するときには、軸部１１ｂの位置及び姿勢を作業の行ない易いように調整することができ、これにより、ボルト１１（軸部１１ｂ）とナット５１ｂとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。
【００３７】
むしろ、ボルト１１とナット５１ｂとの締結時には、パイプリテーナボルト１０（パイプ１２）に対するボルト１１の遊びとパイプリテーナボルト１０（パイプ１２）のボルト１１への回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴ってボルト１１とナット５１ｂとが自動的に最良の締結姿勢となり、特に軸部１１ｂの姿勢を微妙に調整しなくても、極めて容易な作業で適切な締結を行なえるという利点もある。
【００３８】
また、上述したが、図６に示すように、パイプリテーナボルト１０のパイプ１２は、パイプ１２とパイプ支持部材４との当接部のうち、ブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに面しない側の部分（図６中に太線で示す部分）においてのみ溶接が施工されている。これは、図１０（ａ），（ｂ）に示す従来のパイプリテーナ１１０のリテーナ１１３と同じ片側溶接となるが、従来のパイプリテーナ１１０では、リテーナ１１３が、パイプ支持部材４に載置された状態でパイプ支持部材４に溶接されるのに対し、本パイプリテーナボルト１０では、リテーナ１１３と同機能を有する（ボルト１１の回転移動を規制する）収容部１２ｂがパイプ１２と一体に形成されるとともに、このパイプ１２は、パイプ支持部材４を貫通した状態でパイプ支持部材４に強固に接合されている。
【００３９】
したがって、メンテナンスや修理の際にパイプリテーナボルト１０に螺合されたナット５１ｂを取り外す時、これらのパイプリテーナボルト１０やナット５１ｂが錆び付いてしまって、取り外しに車体製作時（ナット締結時）よりも大きなトルクが必要となるような場合でも、パイプ１２がパイプ支持部材４に対して傾斜してしまったり、収容部１２ｂが変形してナットが空回りしてしまうことがなく、これにより、パイプリテーナボルト１０とナット５１ｂとの取り外しを確実に行なえるという利点がある。
【００４０】
さらに、規制部１２ｃを、収容部１２ａ内周の上縁部をかしめることにより容易に形成できるという利点がある。また、規制部１２ｃはパイプ１２と一体に形成されるので、リテーナ（規制部）をパイプと別部品により構成する従来のパイプリテーナボルト〔図１０（ａ），（ｂ）参照〕に比べて部品数が少なくなって、容易に製作できるという利点がある。また、これにより、製作費を低減させることができ、さらに、部品管理にかかる作業を減少させることができるという利点もある。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態としての締結具及び車両用締結構造について説明する。図７〜図９は本実施形態の締結具及び車両用締結構造について示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明に用いた図４についても流用して説明する。また、第１実施形態で説明した構成部と同一の構成部については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００４２】
本実施形態の締結具及び車両用締結構造は、自動車のリヤサスペンションの取り付けに適用される。本実施形態の締付具としてのパイプリテーナナット２０は、図４に示すように、自動車５０の後部左右に配設されるリヤサイドメンバ（車両構成部材）６ｘ，６ｙに取り付けられる。リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙは、図８では片側のリヤサイドメンバ６ｘのみ示すが、車幅方向に沿って設けられるリヤクロスメンバ（車両構成部材）５２の上面の両端部にそれぞれ一個づつ取り付けられ、また、各リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙの上部には、図８及び図９に示すようにリヤフロアパネル５３が取り付けられる。
【００４３】
また、図９に示すように、一方のリヤサイドメンバ６ｘには、その上面に１つのパイプリテーナナット２０と内周面にネジが切られた位置決め用パイプ３０とが対角線上に設けられ、他方のリヤサイドメンバ６ｙには、その上面に２つのパイプリテーナナット２０が対角線上に設けられている。車体５０ａの組立時には、図８に示すように、車体５０ａに取り付けられたリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙに、図示しないリヤサスペンションが組み付けられたリヤクロスメンバ５２を下方より組み付ける。
【００４４】
つまり、各リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙのパイプリテーナナット２０の下端及び位置決め用パイプ３０の下端が、リヤクロスメンバ５２のボルト穴（貫通孔）に整合され、これらのパイプリテーナナット２０及び位置決め用パイプ３０にボルト５２ａをそれぞれ挿入して螺合することにより、リヤクロスメンバ５２とリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとの締結、即ち車体５０ａとリヤサスペンションとの締結が行なわれるようになっているのである。この際、位置決め用パイプ３０と、位置決め用パイプ３０に螺合されたボルトとが密に結合されることにより、リヤクロスメンバ５２とリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとが位置決めされ、また、後述するようにパイプリテーナナット２０とパイプリテーナナット２０に螺合されるボルト５２ａとの間には微少隙間（遊び）があるので、この遊びにより、リヤクロスメンバ５２とリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙにかかる製作誤差や組付誤差が吸収されるようになっている。
【００４５】
ここで、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙの構造（本実施形態の車両用締結構造）について、リヤサイドメンバ６ｘに着目して説明すると、リヤサイドメンバ６ｘは、車体５０ａの内側に車体５０ａの前後方向に沿って取り付けられ、図７（ａ）に示すようにコ字形状の横断面を有するとともに車幅方向の両辺にフランジをそなえたハット材により形成されるものであり、リヤサイドメンバ６ｘには、図７（ａ），（ｂ）に示すように、パイプリテーナナット２０又は位置決め用パイプ３０を支持するブラケット７が挿設されている。図７（ｂ）に示すように、ブラケット７の車両前後方向の縁部には、挿入部７ａ，７ａが設けられており、この挿入部７ａ，７ａに穿設された孔に略同軸上に沿うようにしてパイプリテーナナット２０及びパイプ３０が固設されている。そして、図７（ａ）に示すように、ブラケット７が挿設されるリヤサイドメンバ６ｘの下面には、ブラケット７に挿設されたパイプリテーナナット２０及びパイプ３０にボルトを挿入するためのボルト穴６ａがそれぞれ設けられている。
【００４６】
ここで、本発明の要部であるパイプリテーナナット２０について説明すると、パイプリテーナナット２０は、先述した第１実施形態のパイプリテーナボルト１０においてボルト１１をナット２１に置き換えた構成のものである。つまり、パイプリテーナナット２０は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、多角形状の外形（ここでは六角形）を有するナット２１と、外方よりボルトが挿通されるパイプ１２とをそなえて構成され、パイプ１２は、ナット２１を収容する収容部１２ａと、ボルトの軸部を挿通される筒部１２ｂと、収容部１２ａの内周面に設けられる複数（ここでは６つ）の規制部１２ｃとをそなえて構成されている。
【００４７】
収容部１２ａの内周面は、図７（ｂ）に示すように、ナット２１の外形と略同形状に（同形状で且つ微少量だけ径方向に大きく）形成されており、ナット２１を、微少隙間（遊び）１２ｄを有して収容しうるようになっている。また、本実施形態では、各規制部１２ｃは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、収容部１２ａの六角形の内周面の上部且つ六角形を形成する各辺の中央に設けられ、収容部１２ａ内に収容されるナット２１の外形よりも微少隙間１２ｆだけ上方に位置するように形成されている。
【００４８】
なお、収容部１２ａと各規制部１２ｃとは、第１実施形態と同様に共通の工具でプレス加工することにより形成される。つまり、パイプ１２の原材料を六角形状の工具で上方からプレスして収容部１２ａが形成され、その後、この工具を軸心線中心に所定角度回転させて上方からプレスすることにより収容部１２ａの上縁がかしめられて規制部１２ｃが形成されるのである。
【００４９】
また、ナット２１の外形は六角形状のものに限定されず、例えば四角形状のものでも良く、この場合、収容部１２ａの内周面も四角形状に形成される。
本発明の第２実施形態としてのパイプリテーナナット（締結具）２０及び車両用締結構造は上述のように構成されているので、以下のように車体５０ａとリヤサスペンションとの締結が行なわれる。
【００５０】
つまり、既に車体５０ａに取り付けられたリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙに、図示しないリヤサスペンションが両端に取り付けられたリヤクロスメンバ５２が、図８に示すように下方から組み付けられる（リヤサイドメンバ６ｙは図示略）。この際、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙに取り付けられた位置決め用のパイプ３０にボルト５２ａがリヤクロスメンバ５２の下方からねじ込まれてリヤサイドメンバ６とリヤクロスメンバ５２とが密に締結され、これにより、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとリヤクロスメンバ５２とが位置決めされる。そして、リヤクロスメンバ５２の下方からリヤクロスメンバ５２のボルト穴を貫通させてパイプリテーナナット２０にボルト５２ａがねじ込まれ、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとリヤクロスメンバ５２との締結が行なわれ、同時に、車体５０ａとリヤサスペンションとの締結が完了する。
【００５１】
この時、パイプリテーナナット２０のナット２１は、ナット２１を収容する収容部１２ａの内周面により回転移動が規制されて空転が防止されるとともに、複数の規制部１２ｃにより軸方向の移動が規制されて抜き止めされているので、ナット２１とボルト５２ａとを締結することができる。
このように、本実施形態のパイプリテーナナット（締結具）２０及び車両用締結構造によれば、第１実施形態のパイプリテーナボルト（締結具）１０及び車両用締結構造と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
つまり、パイプリテーナナット２０内のナット２１は、微少隙間１２ｄ，１２ｆからなる遊びを有して収容部１２ａ内に収容されているので、下方から差し込まれるボルト５２ａに応じて姿勢が調整されるので、これにより、作業の行ない易いようにボルト５２ａの姿勢を調整しつつ、ナット２１とボルト５２ａとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。むしろ、締結時には、パイプリテーナナット２０に対するナット２１の遊びとパイプリテーナナット２０のナット２１への回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴ってナット２１とボルト５２ａとが自動的に最良の締結姿勢となり、極めて容易な作業で適切な締結を行なえるという利点もある。
【００５３】
また、規制部１２ｃを、収容部１２ａ内周の上縁部をかしめることにより容易に形成できるという利点がある。また、規制部１２ｃはパイプ１２と一体に形成されるので、従来のパイプリテーナナット１２０〔図１１（ａ），（ｂ）参照〕に比べて部品数が少なくなって、容易且つ安価に製作できるという利点がある。また、部品管理にかかる作業を減少させることができるという利点もある。
【００５４】
また、ナット２１の回転移動を規制する収容部１２ａがパイプ１２と一体に形成されるとともに、このパイプ１２がブラケット７に貫通されて強固に支持されるので、取り外し作業の際に大きなトルクが掛けるような場合でも、収容部１２ａの変形等が防止され、これにより、パイプリテーナナット２０とボルト５２ａとの取り外しを確実に行なえるという利点がある。
【００５５】
なお、本発明の締結具及び車両用締結構造は上述の各実施形態のものに限定されない。例えば、上述の各実施形態では、収容部１２ａの多角形状の内周面において、多角形を形成する各辺の中央に規制部１２ｃを設けるようにしているが、ボルト１１のヘッド１１ａ又はナット２１の軸方向変位を規制できるのであれば、各辺に設けなくてもよいし、各辺の中央に設けなくても良い。
【００５６】
また、パイプリテーナボルト１０又はパイプリテーナナット２０のパイプ１２の上部に、図１及び図７（ａ）中に二点鎖線で示すように拡径したヘッド１２ｈを設け、このヘッド１２ｈと、パイプ支持部材４又はブラケット７とを係合させて、これらの部材の高さ方向の位置決めを行なうようにしても良い。
また、本発明は上述のように自動車に適用されるだけでなく、ボルト，ナットのうちの一方を予め締付箇所に微少な遊びを有して保持させておき、ボルト，ナットのうちの他方を螺合させて構成部材を結合する構造のものであれば、自動車のような車両は勿論、機械や建物等のあらゆる構造物に適用しうるものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の締結具では、ボルトは、筒状部材により、軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されるので、ボルトの軸部にナットを締結することができ、さらに、筒状部材から突出するボルトの軸部の先端は微少に軸方向への移動及び揺動が可能となるので、かかるナットの締結の際、ボルト軸部の先端の位置及び姿勢を調整しながら、ボルトとナットとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。
【００５８】
また、締結時には、筒状部材に対するボルトの隙間（遊び）と筒状部材のボルトへの回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴って、ボルトとこのボルトに締結されるナットとが自動的に最良の締結姿勢となるため、この点からも、容易な作業で適切な締結を行なえる。
また、筒状部材が収容部と規制部とをそなえて構成されているので、構造が簡素化されて、容易に且つ安価に製作できるという利点もある。
また、筒状部材と同一軸心線状に配設された工具を用いて、筒状部材の原材料となる管状部材（パイプ）を上方からプレスするため、収容部の形成が容易であるという利点もある。
【００５９】
また、ボルトとナットとの取り外しの際にはボルトを介して収容部及び規制部に力が掛かるが、収容部と規制部とを筒部と一体形成することにより、収容部及び規制部の強度を十分なものとすることができ、これにより、収容部及び規制部の変形が防止され、ボルトとナットとの取り外しを確実に行なえるようになるという利点もある。
また、請求項２，４記載の本発明の締結具では、制作誤差や組付誤差を吸収しながら締結することができる。
【００６０】
請求項３記載の本発明の締結具では、締結時にボルトの軸部が筒状部材の筒部に挿通されるが、このボルトと螺合するナットは、筒状部材の収容部により、軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されるので、ナットにボルトの軸部を締結することができ、さらに、ナットは、収容部内で微少に変位可能なので、筒部を介して収容部に差し込まれるボルトの軸端に応じて姿勢が調整されるので、かかるボルトとの締結の際、収容部内のナットの位置及び姿勢を調整しながら、ナットとボルトとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。
【００６１】
また、締結時には、筒状部材に対するナットの隙間（遊び）と筒状部材のナットへの回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴って、ナットとこのナットに締結されるボルトとが自動的に最良の締結姿勢となるため、この点からも、容易な作業で適切な締結を行なえる。
また、請求項１記載の締結具と同様に、筒状部材が収容部と規制部とをそなえて構成されているので、構造が簡素化されて、容易に且つ安価に製作できるという利点もある。また、収容部と規制部とを筒部と一体形成することにより、取り外しの際に収容部及び規制部が変形してしまうことを防止でき、これにより、ボルトとナットとの取り外しを確実に行なえるようになるという利点もある。
また、筒状部材と同一軸心線状に配設された工具を用いて、筒状部材の原材料となる管状部材（パイプ）を上方からプレスするため、収容部の形成が容易であるという利点もある。
また、請求項５記載の本発明の締結具では、筒状部材の収容部及び規制部を一体形成することができ、製作が一層容易となり、部品数，制作費を低減させることができる。また、一体形成により、十分な強度を確保することができる。
【００６２】
請求項６記載の本発明の車両用締結構造では、車両構成部材の少なくとも１つに穿設した孔に沿って上記の請求項１〜５の何れか１項に記載の締結具を固設するとともに、車両構成部材のその他に形成した貫通孔に上記の請求項１〜５の何れか１項に記載のボルトを挿入して２つ以上の車両構成部材を重合させて結合するので、各車両構成部材の位置決めを容易に行なえるとともに、車両構成部材の取り外しを確実に行なえ、さらに、容易な作業で適切な締結を行なえるという利点がある。また、容易に且つ安価に製作できるようになるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造の構成を示す模式的な断面図であり、図５のＸ５−Ｘ５断面図であるとともに図６のＸ６−Ｘ６断面図に対応する図である。
【図２】 本発明の第１実施形態としての締結具の構成を示す模式的な平面図（図１のＸ１矢視に対応する図）である。
【図３】 本発明の第１実施形態としての締結具における規制部の加工方法を説明するための側面視に応じた模式的な縦断面図である。
【図４】 本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造の適用位置を示す模式的な側面図である。
【図５】 本発明の第１実施形態としての車両用締結構造の全体構成を示す模式的な斜視図である（但し、片側のフロントサイドメンバは図示略）。
【図６】 本発明の第１実施形態としての車両用締結構造の構成を示す模式的な斜視図であり、図５のＹ５部の拡大図に対応する図である（但し、アウタメンバは図示略）。
【図７】 本発明の第２実施形態としての締結具及び車両用締結構造の構成を示す模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＸ７−Ｘ７断面図、（ｂ）は上面視からの平面図（図８のＸ８矢視に対応する図）である。
【図８】 本発明の第２実施形態としての車両用締結構造の全体構成を示す模式的な斜視図である（但し、片側のリヤサイドメンバは図示略）。
【図９】 本発明の第２実施形態としての車両用締結構造の全体構成を示す上面視からの模式的な平面図である。
【図１０】 従来のフロントサスペンションの締結構造を示す模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＸ１０−Ｘ１０断面図に対応する図、（ｂ）は斜視図である（但し、アウタメンバ２及びインナメンバ３は図示略）。
【図１１】 従来のリヤサスペンションの締結構造を示す模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＸ１１−Ｘ１１断面図、（ｂ）は上面視からの平面図である。
【符号の説明】
１ フロントサイドメンバ（車両構成部材）
６ｘ，６ｙ リヤサイドメンバ（車両構成部材）
１０ パイプリテーナボルト（締結具）
１１ ボルト
１１ａヘッド（頭部）
１１ｂ 軸部
１２ パイプ（筒状部材）
１２ａ 収容部
１２ｂ 筒部
１２ｃ 規制部
１２ｄ 微少隙間（遊び）
２０ パイプリテーナナット（締結具）
２１ ナット
５０ 車両
５１ フロントクロスメンバ（車両構成部材）
５１ａ ボルト穴（貫通孔）
５２ リヤクロスメンバ（車両構成部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボルト又はナットを微少な遊びを有して保持し、ボルトとナットとの締結に供される、締結具、及び、この締結具を用いた車両用締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、板金を重合させて結合する場合、ボルトやナット等の締結具を用いて行なうが、ボルト，ナットのうちの一方を予め締結箇所に保持させておき、所要の板金を重合させた上で、ボルト，ナットのうちの他方を螺合させて締結する締結構造が開発されている。このような技術の一例としては、例えば、図１０（ａ），（ｂ）及び図１１（ａ），（ｂ）に示すようなものがある。図１０（ａ），（ｂ）は、自動車の車体前部においてフロントサスペンションを支持する部分の締結構造を示し、図１１（ａ），（ｂ）は、自動車の車体後部においてリヤサスペンションを支持する部分の締結構造を示す。
【０００３】
まず、フロントサスペンション支持部分について説明すると、車体前部の左右両側には、フロントサイドメンバがそれぞれ設けられ、これらのフロントサイドメンバに、フロントサスペンションが取り付けられたフロントクロスメンバが掛け渡される構造になっている。フロントサイドメンバとフロントクロスメンバとは重合状態で締結され、これによりフロントサスペンションが車体に取り付けられる。
【０００４】
さらに、上述の締結構造を説明すると、フロントサイドメンバ１は、図１０（ａ）に示すように、アウタメンバ２と、コ字形状の横断面を有しアウタメンバ２の内面上方に溶接等により固設されるインナメンバ３とをそなえて構成される。図１０（ａ）に示すように、アウタメンバ２の下方には、パイプ支持部材４とブラケット５とが固設されており、これらのパイプ支持部材４とブラケット５とを貫通するようにパイプリテーナボルト（締結具）１１０が設けられている。このパイプリテーナボルト１１０は、パイプ支持部材４及びブラケット５に上下端近傍を溶接等により固設されたパイプ１１２と、パイプ１１２に上方から挿入されパイプ１１２の内径よりも大きな矩形のヘッド部１１１ａをそなえたボルト１１１と、パイプ１１２の上方でパイプ支持部材４に溶接され矩形ヘッド部１１１ａを収容する矩形ボックス形状のリテーナ１１３とをそなえて構成されている。
【０００５】
そして、ボルト１１１の軸部１１１ｂの下端は、ブラケット５よりも下方に突出しており、フロントサスペンションが取り付けられたフロントクロスメンバの一端が、下方からこの軸部１１１ｂに差し込まれ、さらにこのフロントクロスメンバの下方から図示しないナットがこの軸部１１１ｂに締結され、これにより、フロントサスペンションがフロントサイドメンバ１を通じて車体に取り付けられる。
【０００６】
ところで、リテーナ１１３内において、ヘッド部１１１ａは、ボルト１１１の軸線方向にも回転方向にも微少隙間（遊び）をもって収容されているが、これらの遊びは、フロントクロスメンバとフロントサイドメンバ１との製作誤差や組付誤差等を吸収できるようにするためである。そして、ナットの締結時には、ボルト１１１の下方からナットがねじ込まれるため、ボルト１１１にはナットから回転力及び上方への押付力が入力されるが、矩形ヘッド部１１１ａを収容するリテーナ１１３内において、矩形ヘッド部１１１ａの角部とリテーナ１１３の内周面とが当接することによりボルト１１１の回転が規制され、矩形ヘッド部１１１ａの上面がリテーナ１１３内上部の下向き面に当接することによりボルト１１１の上方への移動が規制される。つまり、ナットの締結時に、ナットと一体にボルト１１１が回転してしまうことの防止（空転防止）とともに、ボルト１１１が上方に抜けてしまうことの防止（抜き止め）が行なわれるようになっているのである。
【０００７】
すなわち、ボルト１１１のヘッド部１１１ａは、図１０（ａ），（ｂ）に示すようにフロントサイドメンバ１，パイプ支持部材４及びブラケット５により形成される閉空間に位置するため、ボルト１１１のヘッド部１１１ａを工具により固定してナットを締結することは極めて困難であるが、このようにリテーナ１１３によりヘッド部１１１ａの移動を規制することにより、ボルト１１１とナットとの締結が可能となっているのである。
【０００８】
次に、リヤサスペンションの締結構造について説明すると、車体後部の左右両側には、リヤサイドメンバがそれぞれ設けられ、これらのリヤサイドメンバに、リヤサスペンションが取り付けられたリヤクロスメンバが掛け渡されるようにして締結され、これにより、リヤサスペンションが車体に取り付けられる。
さらに締結構造を説明すると、図１１（ａ）に示すように、リヤサイドメンバ６はコ字形状の横断面を有しており、リヤサイドメンバ６には、上方の開口部よりブラケット７が挿設される。このブラケット７には、図１１（ｂ）に示すように、対角線上に２つのパイプリテーナナット（締結具）１２０が貫設されており、各パイプリテーナナット１２０は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ブラケット７の上面７ａ及び下面７ｂに上下端近傍を固設されたパイプ１１２と、パイプ１１２上に載置されパイプ１１２の内径よりも大きな外形を有する矩形のナット１２１と、パイプ１１２の上方に溶接され矩形ナット１２１を収容する矩形ボックス形状のリテーナ１１３とをそなえてそれぞれ構成されている。
【０００９】
そして、リヤサイドメンバ６の下方にはリヤサスペンションが取り付けられたリヤクロスメンバ（図示略）の一端が重合され、リヤクロスメンバに設けられたネジ穴及び各パイプリテーナナット１２０に図示しないボルトが下方からねじ込まれて、リヤフロントサスペンションが、リヤサイドメンバ６を介して車体に取り付けられる。
【００１０】
この場合も、リテーナ１１３は、ナット１２１の外周及び上面との間に微少の隙間を有するようにこのナット１２１を収容しており、これにより、車両構成部材の製作誤差や組付誤差等を吸収しながら、ボルトの締結時には、ナット１２１の空転の防止と抜き止めとがなされるようになっている。
すなわち、車体にリヤサスペンションを組み付ける際には、リヤサイドメンバ６に下方からリヤクロスメンバを取り付けることになるが、リヤサイドメンバ６の上方にはこの他の車両構成部材が既に取り付けられており、ナット１２１を保持するための作業スペースを確保できないため、リヤサイドメンバ６上方に置かれたナット１２１を工具で固定することは極めて困難であるが、このようにリテーナ１１３によりナット１２１の移動を規制することにより、ボルトとナット１２１との締結が可能となっているのである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のパイプリテーナボルト１１０及びパイプリテーナナット１２０では、リテーナ１１３をパイプ支持部材４又はブラケット７に溶接して取り付けるため、製作に手間が掛かってしまい、これにより製作費が高くなってしまうという課題がある。
【００１２】
また、リテーナ１１３の取り付けられる部分は一般に狭隘であり、リテーナ１１３の一部分しか溶着することができない場合が多い。
例えば、パイプリテーナボルト１１０のリテーナ１１３は、図１０（ｂ）に示すようにブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに近接して取り付けられており、このため、リテーナ１１３とパイプ支持部材４との当接部のうち、ブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに面しない側の当接部〔図１０（ｂ）に太線で示す部分〕のみしか溶接することができない。
【００１３】
このため、リテーナ１１３とパイプ支持部材４との結合力が十分に得られず不具合を来たすことがある。例えば、メンテナンスや修理時にパイプリテーナボルト１１０に螺合されたナットを取り外そうとすると、ボルト１１１とナットとが錆び付いているような場合には、ボルト１１１を介してリテーナ１１３に車体製作時（ナット締結時）よりも大きな力が加えられる。このような場合、リテーナ１１３のパイプ支持部材４に溶接されていない側の面が、ボルト１１１側から加えられた力を受けて外側に膨らんでしまい、リテーナ１１３はボルト１１１の回転を規制できなくなってしまうことがある。つまり、ボルト１１１がナットとともに回転して、ボルト１１１からナットを取り外せなくなってしまう虞があるのである。
【００１４】
また、パイプリテーナナット１２０についても、図１１（ｂ）に示すように、リテーナ１１３は、ブラケット７から部分的にはみだして取り付けられているため、リテーナ１１３とブラケット７との溶接部は、図１１（ｂ）中に太線で示す部分に限られてしまうため、パイプリテーナボルト１１０と同様に、ナット１２１からボルトを取り外す際、リテーナ１１３のブラケット７に溶接されていない部分が変形して、ナット１２１とボルトとを取り外せなくなってしまう虞がある。
【００１５】
ところで、実開平５−１６７０号公報，特開平６−３２９０４７号公報及び特開平６−３３６１８０号公報には、サイドメンバに、サスペンションボルトが挿入されたブラケットを取り付けるとともに、このブラケットにサスペンションボルトの頭部を係止する回り止め部材や切欠を設けた締結構造が開示されているが、いずれも構造が複雑で、上述の技術と同様に製作に手間が掛かるという課題がある。
【００１６】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、取り外しを確実に行なえるとともに、容易且つ安価に製作できるようにした、締結具及び車両用締結構造を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の締結具では、ボルトの軸部は、筒状部材の筒部に、ボルトの軸方向に沿って移動可能に挿通され、軸部よりも大きな多角形状のボルトの頭部は、内周形状がこのボルトの頭部の外形と略同形状に形成された筒状部材の収容部に微少隙間を有して収容されるとともに筒状部材の規制部によりボルトの軸方向の変位を微少量に規制される。また、収容部は、筒状部材の原材料となる管状部材を筒状部材と同一軸心線状に配設された工具で上方からプレスすることにより形成される。したがって、ボルトは、筒状部材により、軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されながらも、筒状部材から突出するボルトの軸部の先端は微少に揺動可能となる。また、このような収容部が容易に形成されることになる。
また、該収容部は、該多角形状の頭部の外形と同形状、且つ、制作誤差や組付誤差を吸収する大きさの微少量だけ径方向に大きく形成されていることが好ましい(請求項２）。これにより、制作誤差や組付誤差を吸収しながら締結することができ、且つ、収容部の変形を防止して空回りを防止することができる。
【００１８】
請求項３記載の本発明の締結具では、ナットは、このナットの多角形状の外形と略同形状に内周形状が形成された筒状部材の収容部に微少隙間を有して収容されるとともに、筒状部材の規制部によりナットの軸方向の変位を微少量に規制される。また、収容部は、筒状部材の原材料となる管状部材を筒状部材と同一軸心線状に配設された工具で上方からプレスすることにより形成される。したがって、締結時にボルトが筒状部材の筒部に挿通されるが、このボルトと螺合するナットは、筒状部材の収容部により軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されながらも、収容部内で微少に変位可能となる。また、このような収容部が容易に形成されることになる。
また、該収容部は、該ナットの外形と同形状、且つ、制作誤差や組付誤差を吸収する大きさの微少量だけ径方向に大きく形成されていることが好ましい（請求項４）。これにより、制作誤差や組付誤差を吸収しながら締結することができる。
【００１９】
請求項６記載の本発明の車両用締結構造では、車両構成部材の少なくとも１つに穿設した孔に沿って上記の請求項１〜５の何れか１項に記載の締結具を固設するとともに、車両構成部材のその他に形成した貫通孔に上記の請求項１〜５の何れか１項に記載のボルトを挿入して２つ以上の車両構成部材を重合させて結合する。
なお、請求項１〜５の何れか１項に記載の締結具では、筒状部材の規制部を、筒状部材の収容部の多角形状の内周面において外側（筒部側でない側）の縁部をかしめて形成することが望ましい。これにより、かしめという簡単な加工により規制部を形成することができ、製作が容易になる。
【００２０】
さらに、筒状部材を構成する収容部の多角形状の内周面を、かかる多角形状の外形を有する工具でプレスして形成するとともに、その後、この工具を筒状部材の軸心線中心に所定角度回転させて、先に行なったプレスよりも低いプレス圧或いは短いストロークで筒状部材をプレスすることにより、工具の各頂角部分で収容部の内周面をかしめて規制部を形成することが望ましい（請求項５）。これにより、同一の工具により、筒状部材の収容部及び規制部を一体形成することができ、製作が一層容易になり、部品数，制作費を低減させることができる。また、一体形成により、十分な強度を確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造について説明する。図１〜図６は本実施形態の締結具及び車両用締結構造について示す図である。
【００２２】
本実施形態の締結具及び車両用締結構造は、フロントサスペンションの取り付けに適用される。本実施形態の締付具としてのパイプリテーナボルト１０は、図４に示すように、自動車（以下、車両ともいう）５０の前部左右に配設されるフロントサイドメンバ（車両構成部材）１に取り付けられる。フロントサイドメンバ１，１は、図４及び図５に示すように車両５０の前部に車幅方向に沿って設けられるフロントクロスメンバ（車両構成部材）５１の両端部にそれぞれ取り付けられる（図５では片側のフロントサイドメンバ１のみ示す）。
【００２３】
車両５０の組立時には、車両５０のボディー（以下、車体という）５０ａに取り付けられたフロントサイドメンバ１，１に、図示しないフロントサスペンションが両端に組み付けられたフロントクロスメンバ５１を下方より組み付けるようになっている。この組付時には、各フロントサイドメンバ１，１に取り付けられたパイプリテーナボルト１０は、図５に示すようにフロントクロスメンバ５１のボルト穴（貫通孔）５１ａ，５１ａに挿通され、これらのパイプリテーナボルト１０の下端にナット５１ｂをそれぞれねじ込むことにより、フロントクロスメンバ５１とフロントサイドメンバ１，１との締結、即ち車体５０ａとフロントサスペンションとの締結が行なわれるようになっている。
【００２４】
ここで、フロントサイドメンバ１の構造（本実施形態の車両用締結構造）について説明すると、フロントサイドメンバ１は、図１，図５及び図６に示すように、車体５０ａ（図４参照）の内側壁側に設けられるアウタブラケット２と、アウタブラケット２よりも内側（車幅方向中心側）に設けられるインナブラケット３と、パイプリテーナボルト１０を支持するブラケット５及びパイプ支持部材４とをそなえて構成される。
【００２５】
図１に示すように、フロントサスペンションの締結部分において、アウタブラケット２はプレート形状であり、インナブラケット３は、コ字形状の断面を有するとともに上下両辺にフランジ３ａ，３ｂをそなえたハット材により形成されるものである。これらのアウタブラケット２とインナブラケット３とを、フランジ３ａ，３ｂで溶接することによりフロントサイドメンバ１がボックス形状に形成される。
【００２６】
そして、アウタブラケット２には、インナブラケット３よりも下方に延びる延出部２ａが設けられ、この延出部２ａに、上述のブラケット５とパイプ支持部材４とを溶接して取り付けることにより、これらのブラケット５及びパイプ支持部材４を介してパイプリテーナボルト１０がフロントサイドメンバ１に取り付けられる。
【００２７】
パイプ支持部材４は、車体内側（図１中右側）及び外側（図１中左側）にそれぞれフランジ部をそなえ、これらのフランジ部を、ブラケット５の対応箇所にそれぞれそなえられたフランジ部に溶接されることでブラケット５の上方に取り付けられている。また、パイプリテーナボルト１０は、これらのパイプ支持部材４及びブラケット５に穿設された孔に略同軸上に沿うように固設して取り付けられている。パイプリテーナボルト１０を構成するパイプ（筒状部材）１２は、ＣＯ2溶接により固着されるが、図６に示すように、ブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに近接して取り付けられているため、パイプ１２とパイプ支持部材４との接合部のうち、これらの側壁部５ａ，５ｂに面しない側（図６に太線で示す部分）においてのみＣＯ2溶接が施工されている。もちろん、可能であれば、パイプ１２とパイプ支持部材４との接合部の全域又は全域近くを溶接することが好ましい。
【００２８】
また、ブラケット５とパイプリテーナボルト１０とは、ブラケット５の下方の上面５ｃとパイプリテーナボルト１０を構成するパイプ１２の下面１２ｇとを、図１中に▲１▼で示すようにプロジェクション溶接することにより接合される。このような溶接の際には、ブラケット５の上面５ｃとパイプ下面１２ｇとを面一にすることにより、ブラケット５及びパイプ支持部材４に対するパイプリテーナボルト１０の高さ方向の位置決めが行なわれる。
【００２９】
ここで、本発明の要部であるパイプリテーナボルト１０について説明すると、パイプリテーナボルト１０は、図１及び図２に示すように、先端にネジが切られた軸部１１ｂ及び軸部１１ｂの外径よりも大きな多角形状（ここでは六角形）のヘッド（頭部）１１ａを有するボルト１１と、上方からこのボルト１１が挿通されるパイプ（筒状部材）１２とをそなえて構成される。
【００３０】
パイプ１２は、ボルト１１のヘッド１１ａを収容する収容部１２ａと、ボルト１１の軸部１１ｂを挿通される筒部１２ｂと、収容部１２ａの内周面に設けられる複数（ここでは６つ）の規制部１２ｃとをそなえて構成されている。
収容部１２ａの内周面は、図１及び図２に示すように、ヘッド１１ａの外形と略同形状の（同形状で且つ微少量だけ径方向に大きい）六角形状に形成されており、ヘッド１１ａを、微少隙間（遊び）１２ｄを有して収容しうるようになっている。したがって、収容部１２ａ内でヘッド１１ａ（ボルト１１）が回転しようとすると、ヘッド１１ａの頂角部分が周囲の収容部１２ａの内周面に当接し、これにより、ヘッド１１ａ（ボルト１１）の回転が規制されるようになっている。なお、ボルト１１のヘッド１１ａは六角形状のものに限定されず、例えば四角形状のものでも良い。もちろん、この場合は、収容部１２ａの内周面は、ヘッド１１ａの形状に対応して四角形状に形成される。
【００３１】
また、筒部１２ｂは、その内周径がボルト１１の軸部１１ｂの外径よりも僅かに大きく形成されており、この軸部１１ｂを微少隙間１２ｅを有して挿通自在に収容している。
また、各規制部１２ｃは、図１に示すように、収容部１２ａの内周面の上部にボルト１１のヘッド１１ａよりも微少隙間１２ｆだけ上方に配設されている。また、本実施形態では、各規制部１２ｃは、図２に示すように、収容部１２ａの六角形状の内周面の各辺の中央に設けられ、各規制部１２ｃの先端が、図１及び図２に示すように収容部１２ａ内のヘッド１１ａの外形よりも内側に位置するように突設されている。したがって、ヘッド１１ａが微少隙間１２ｆよりも上方に移動しようとすると、各規制部１２ｃがヘッド１１ａと当接して、これによりボルト１１の軸方向の変位が微少量に規制されるようになっている。
【００３２】
なお、収容部１２ａと規制部１２ｃとは、共通の工具により形成される。つまり、まず、パイプ１２の原材料を、パイプ１２と同一軸心線上に配設された六角形状の工具で上方からプレスすることにより収容部１２ａが形成され、このときの収容部１２ａの内周面形状は、図３中に二点鎖線で示すようになる。そして、かかる六角形状の工具を、軸心線を中心に所定角度回転させた後、この工具で、先に行なった収容部１２ａの形成時よりも低いプレス圧及び短いストロークで上方からプレスすることにより、工具の各頂角部分が、収容部１２ａの上縁と当接して図３中に二点鎖線で示す部分を塑性変形させる（これを、かしめるという）。これにより、収容部１２ａの内周面の上縁且つ六角形を形成する各辺の中央に規制部１２ｃがそれぞれ形成されるのである。
【００３３】
但し、パイプ１２の材質によっては、加工量が大きいため、収容部１２ａをこのようなプレス加工により行なうのは難しい場合もあるが、規制部１２ｃは僅かな加工量であるので、少なくとも、規制部１２ｃについては、収容部１２ａをかしめることにより形成することが好ましい。また、管理精度が十分確保されれば、ストローク管理及びプレス圧管理のいずれか一方のみで、規制部１２ｃを加工することも可能と考えられる。
【００３４】
本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造は上述のように構成されているので、以下のように車体５０ａとフロントサスペンションとの締結が行なわれる。
つまり、図５に示すように、既に車体５０ａ（図４参照）に取り付けられたフロントサイドメンバ１，１に、図示しないフロントサスペンションが両端に取り付けられたフロントクロスメンバ５１が、下方から組み付けられる（図５では片側のフロントサイドメンバ１のみ示す）。この際、各フロントサイドメンバ１，１に取り付けられたパイプリテーナボルト１０の軸部１１ｂの下端が、フロントクロスメンバ５１のネジ穴５１ａ，５１ａに差し込まれ、その後、これらのパイプリテーナボルト１０の軸部１１ｂにナット５１ｂをそれぞれねじ込むことにより、フロントサイドメンバ１，１とフロントクロスメンバ５１との締結が行なわれ、同時に、車体５０ａとフロントサスペンションとの締結が行なわれる。
【００３５】
この時、パイプリテーナボルト１０のボルトヘッド１１ａは、フロントサイドメンバ１，パイプ支持部材４及びブラケット５により形成される閉空間に位置するため、ボルトヘッド１１ａを工具により固定することはできないが、このボルトヘッド１１ａは、ボルトヘッド１１ａを収容する収容部１２ａの内周面により回転移動が規制されて空転が防止されるとともに、複数の規制部１２ｃにより軸方向の移動が規制されて抜き止めされているので、ボルト１１とナット５１ｂとを締結することができる。また、図１及び図２に示すように、ボルト１１のヘッド１１ａは、収容部１２ａ内に、軸方向に微少隙間１２ｆを、径方向に微少隙間１２ｄを有して収容され、また、ボルト１１の軸部１１ｂは、筒部１２ｂ内に径方向に微少隙間１２ｅを有して挿通されているので、これらの微少隙間１２ｄ〜１２ｆより形成される遊びにより、フロントサイドメンバ１やフロントクロスメンバ５１の製作誤差や組付誤差等を吸収しながら締結を行なえる。
【００３６】
そして、かかる遊びにより、ボルト１１の軸部１１ｂの下端は、軸方向への移動及び揺動を微少に行なうことができるので、本実施形態のパイプリテーナボルト（締付具）１０及び締付構造によれば、軸部１１ｂの下端にナット５１ｂ（図５参照）を接続するときには、軸部１１ｂの位置及び姿勢を作業の行ない易いように調整することができ、これにより、ボルト１１（軸部１１ｂ）とナット５１ｂとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。
【００３７】
むしろ、ボルト１１とナット５１ｂとの締結時には、パイプリテーナボルト１０（パイプ１２）に対するボルト１１の遊びとパイプリテーナボルト１０（パイプ１２）のボルト１１への回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴ってボルト１１とナット５１ｂとが自動的に最良の締結姿勢となり、特に軸部１１ｂの姿勢を微妙に調整しなくても、極めて容易な作業で適切な締結を行なえるという利点もある。
【００３８】
また、上述したが、図６に示すように、パイプリテーナボルト１０のパイプ１２は、パイプ１２とパイプ支持部材４との当接部のうち、ブラケット５の側壁部５ａ，５ｂに面しない側の部分（図６中に太線で示す部分）においてのみ溶接が施工されている。これは、図１０（ａ），（ｂ）に示す従来のパイプリテーナ１１０のリテーナ１１３と同じ片側溶接となるが、従来のパイプリテーナ１１０では、リテーナ１１３が、パイプ支持部材４に載置された状態でパイプ支持部材４に溶接されるのに対し、本パイプリテーナボルト１０では、リテーナ１１３と同機能を有する（ボルト１１の回転移動を規制する）収容部１２ｂがパイプ１２と一体に形成されるとともに、このパイプ１２は、パイプ支持部材４を貫通した状態でパイプ支持部材４に強固に接合されている。
【００３９】
したがって、メンテナンスや修理の際にパイプリテーナボルト１０に螺合されたナット５１ｂを取り外す時、これらのパイプリテーナボルト１０やナット５１ｂが錆び付いてしまって、取り外しに車体製作時（ナット締結時）よりも大きなトルクが必要となるような場合でも、パイプ１２がパイプ支持部材４に対して傾斜してしまったり、収容部１２ｂが変形してナットが空回りしてしまうことがなく、これにより、パイプリテーナボルト１０とナット５１ｂとの取り外しを確実に行なえるという利点がある。
【００４０】
さらに、規制部１２ｃを、収容部１２ａ内周の上縁部をかしめることにより容易に形成できるという利点がある。また、規制部１２ｃはパイプ１２と一体に形成されるので、リテーナ（規制部）をパイプと別部品により構成する従来のパイプリテーナボルト〔図１０（ａ），（ｂ）参照〕に比べて部品数が少なくなって、容易に製作できるという利点がある。また、これにより、製作費を低減させることができ、さらに、部品管理にかかる作業を減少させることができるという利点もある。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態としての締結具及び車両用締結構造について説明する。図７〜図９は本実施形態の締結具及び車両用締結構造について示す図である。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明に用いた図４についても流用して説明する。また、第１実施形態で説明した構成部と同一の構成部については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００４２】
本実施形態の締結具及び車両用締結構造は、自動車のリヤサスペンションの取り付けに適用される。本実施形態の締付具としてのパイプリテーナナット２０は、図４に示すように、自動車５０の後部左右に配設されるリヤサイドメンバ（車両構成部材）６ｘ，６ｙに取り付けられる。リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙは、図８では片側のリヤサイドメンバ６ｘのみ示すが、車幅方向に沿って設けられるリヤクロスメンバ（車両構成部材）５２の上面の両端部にそれぞれ一個づつ取り付けられ、また、各リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙの上部には、図８及び図９に示すようにリヤフロアパネル５３が取り付けられる。
【００４３】
また、図９に示すように、一方のリヤサイドメンバ６ｘには、その上面に１つのパイプリテーナナット２０と内周面にネジが切られた位置決め用パイプ３０とが対角線上に設けられ、他方のリヤサイドメンバ６ｙには、その上面に２つのパイプリテーナナット２０が対角線上に設けられている。車体５０ａの組立時には、図８に示すように、車体５０ａに取り付けられたリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙに、図示しないリヤサスペンションが組み付けられたリヤクロスメンバ５２を下方より組み付ける。
【００４４】
つまり、各リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙのパイプリテーナナット２０の下端及び位置決め用パイプ３０の下端が、リヤクロスメンバ５２のボルト穴（貫通孔）に整合され、これらのパイプリテーナナット２０及び位置決め用パイプ３０にボルト５２ａをそれぞれ挿入して螺合することにより、リヤクロスメンバ５２とリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとの締結、即ち車体５０ａとリヤサスペンションとの締結が行なわれるようになっているのである。この際、位置決め用パイプ３０と、位置決め用パイプ３０に螺合されたボルトとが密に結合されることにより、リヤクロスメンバ５２とリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとが位置決めされ、また、後述するようにパイプリテーナナット２０とパイプリテーナナット２０に螺合されるボルト５２ａとの間には微少隙間（遊び）があるので、この遊びにより、リヤクロスメンバ５２とリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙにかかる製作誤差や組付誤差が吸収されるようになっている。
【００４５】
ここで、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙの構造（本実施形態の車両用締結構造）について、リヤサイドメンバ６ｘに着目して説明すると、リヤサイドメンバ６ｘは、車体５０ａの内側に車体５０ａの前後方向に沿って取り付けられ、図７（ａ）に示すようにコ字形状の横断面を有するとともに車幅方向の両辺にフランジをそなえたハット材により形成されるものであり、リヤサイドメンバ６ｘには、図７（ａ），（ｂ）に示すように、パイプリテーナナット２０又は位置決め用パイプ３０を支持するブラケット７が挿設されている。図７（ｂ）に示すように、ブラケット７の車両前後方向の縁部には、挿入部７ａ，７ａが設けられており、この挿入部７ａ，７ａに穿設された孔に略同軸上に沿うようにしてパイプリテーナナット２０及びパイプ３０が固設されている。そして、図７（ａ）に示すように、ブラケット７が挿設されるリヤサイドメンバ６ｘの下面には、ブラケット７に挿設されたパイプリテーナナット２０及びパイプ３０にボルトを挿入するためのボルト穴６ａがそれぞれ設けられている。
【００４６】
ここで、本発明の要部であるパイプリテーナナット２０について説明すると、パイプリテーナナット２０は、先述した第１実施形態のパイプリテーナボルト１０においてボルト１１をナット２１に置き換えた構成のものである。つまり、パイプリテーナナット２０は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、多角形状の外形（ここでは六角形）を有するナット２１と、外方よりボルトが挿通されるパイプ１２とをそなえて構成され、パイプ１２は、ナット２１を収容する収容部１２ａと、ボルトの軸部を挿通される筒部１２ｂと、収容部１２ａの内周面に設けられる複数（ここでは６つ）の規制部１２ｃとをそなえて構成されている。
【００４７】
収容部１２ａの内周面は、図７（ｂ）に示すように、ナット２１の外形と略同形状に（同形状で且つ微少量だけ径方向に大きく）形成されており、ナット２１を、微少隙間（遊び）１２ｄを有して収容しうるようになっている。また、本実施形態では、各規制部１２ｃは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、収容部１２ａの六角形の内周面の上部且つ六角形を形成する各辺の中央に設けられ、収容部１２ａ内に収容されるナット２１の外形よりも微少隙間１２ｆだけ上方に位置するように形成されている。
【００４８】
なお、収容部１２ａと各規制部１２ｃとは、第１実施形態と同様に共通の工具でプレス加工することにより形成される。つまり、パイプ１２の原材料を六角形状の工具で上方からプレスして収容部１２ａが形成され、その後、この工具を軸心線中心に所定角度回転させて上方からプレスすることにより収容部１２ａの上縁がかしめられて規制部１２ｃが形成されるのである。
【００４９】
また、ナット２１の外形は六角形状のものに限定されず、例えば四角形状のものでも良く、この場合、収容部１２ａの内周面も四角形状に形成される。
本発明の第２実施形態としてのパイプリテーナナット（締結具）２０及び車両用締結構造は上述のように構成されているので、以下のように車体５０ａとリヤサスペンションとの締結が行なわれる。
【００５０】
つまり、既に車体５０ａに取り付けられたリヤサイドメンバ６ｘ，６ｙに、図示しないリヤサスペンションが両端に取り付けられたリヤクロスメンバ５２が、図８に示すように下方から組み付けられる（リヤサイドメンバ６ｙは図示略）。この際、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙに取り付けられた位置決め用のパイプ３０にボルト５２ａがリヤクロスメンバ５２の下方からねじ込まれてリヤサイドメンバ６とリヤクロスメンバ５２とが密に締結され、これにより、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとリヤクロスメンバ５２とが位置決めされる。そして、リヤクロスメンバ５２の下方からリヤクロスメンバ５２のボルト穴を貫通させてパイプリテーナナット２０にボルト５２ａがねじ込まれ、リヤサイドメンバ６ｘ，６ｙとリヤクロスメンバ５２との締結が行なわれ、同時に、車体５０ａとリヤサスペンションとの締結が完了する。
【００５１】
この時、パイプリテーナナット２０のナット２１は、ナット２１を収容する収容部１２ａの内周面により回転移動が規制されて空転が防止されるとともに、複数の規制部１２ｃにより軸方向の移動が規制されて抜き止めされているので、ナット２１とボルト５２ａとを締結することができる。
このように、本実施形態のパイプリテーナナット（締結具）２０及び車両用締結構造によれば、第１実施形態のパイプリテーナボルト（締結具）１０及び車両用締結構造と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
つまり、パイプリテーナナット２０内のナット２１は、微少隙間１２ｄ，１２ｆからなる遊びを有して収容部１２ａ内に収容されているので、下方から差し込まれるボルト５２ａに応じて姿勢が調整されるので、これにより、作業の行ない易いようにボルト５２ａの姿勢を調整しつつ、ナット２１とボルト５２ａとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。むしろ、締結時には、パイプリテーナナット２０に対するナット２１の遊びとパイプリテーナナット２０のナット２１への回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴ってナット２１とボルト５２ａとが自動的に最良の締結姿勢となり、極めて容易な作業で適切な締結を行なえるという利点もある。
【００５３】
また、規制部１２ｃを、収容部１２ａ内周の上縁部をかしめることにより容易に形成できるという利点がある。また、規制部１２ｃはパイプ１２と一体に形成されるので、従来のパイプリテーナナット１２０〔図１１（ａ），（ｂ）参照〕に比べて部品数が少なくなって、容易且つ安価に製作できるという利点がある。また、部品管理にかかる作業を減少させることができるという利点もある。
【００５４】
また、ナット２１の回転移動を規制する収容部１２ａがパイプ１２と一体に形成されるとともに、このパイプ１２がブラケット７に貫通されて強固に支持されるので、取り外し作業の際に大きなトルクが掛けるような場合でも、収容部１２ａの変形等が防止され、これにより、パイプリテーナナット２０とボルト５２ａとの取り外しを確実に行なえるという利点がある。
【００５５】
なお、本発明の締結具及び車両用締結構造は上述の各実施形態のものに限定されない。例えば、上述の各実施形態では、収容部１２ａの多角形状の内周面において、多角形を形成する各辺の中央に規制部１２ｃを設けるようにしているが、ボルト１１のヘッド１１ａ又はナット２１の軸方向変位を規制できるのであれば、各辺に設けなくてもよいし、各辺の中央に設けなくても良い。
【００５６】
また、パイプリテーナボルト１０又はパイプリテーナナット２０のパイプ１２の上部に、図１及び図７（ａ）中に二点鎖線で示すように拡径したヘッド１２ｈを設け、このヘッド１２ｈと、パイプ支持部材４又はブラケット７とを係合させて、これらの部材の高さ方向の位置決めを行なうようにしても良い。
また、本発明は上述のように自動車に適用されるだけでなく、ボルト，ナットのうちの一方を予め締付箇所に微少な遊びを有して保持させておき、ボルト，ナットのうちの他方を螺合させて構成部材を結合する構造のものであれば、自動車のような車両は勿論、機械や建物等のあらゆる構造物に適用しうるものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の締結具では、ボルトは、筒状部材により、軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されるので、ボルトの軸部にナットを締結することができ、さらに、筒状部材から突出するボルトの軸部の先端は微少に軸方向への移動及び揺動が可能となるので、かかるナットの締結の際、ボルト軸部の先端の位置及び姿勢を調整しながら、ボルトとナットとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。
【００５８】
また、締結時には、筒状部材に対するボルトの隙間（遊び）と筒状部材のボルトへの回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴って、ボルトとこのボルトに締結されるナットとが自動的に最良の締結姿勢となるため、この点からも、容易な作業で適切な締結を行なえる。
また、筒状部材が収容部と規制部とをそなえて構成されているので、構造が簡素化されて、容易に且つ安価に製作できるという利点もある。
また、筒状部材と同一軸心線状に配設された工具を用いて、筒状部材の原材料となる管状部材（パイプ）を上方からプレスするため、収容部の形成が容易であるという利点もある。
【００５９】
また、ボルトとナットとの取り外しの際にはボルトを介して収容部及び規制部に力が掛かるが、収容部と規制部とを筒部と一体形成することにより、収容部及び規制部の強度を十分なものとすることができ、これにより、収容部及び規制部の変形が防止され、ボルトとナットとの取り外しを確実に行なえるようになるという利点もある。
また、請求項２，４記載の本発明の締結具では、制作誤差や組付誤差を吸収しながら締結することができる。
【００６０】
請求項３記載の本発明の締結具では、締結時にボルトの軸部が筒状部材の筒部に挿通されるが、このボルトと螺合するナットは、筒状部材の収容部により、軸心線中心の回転及び軸方向に沿った移動を規制されるので、ナットにボルトの軸部を締結することができ、さらに、ナットは、収容部内で微少に変位可能なので、筒部を介して収容部に差し込まれるボルトの軸端に応じて姿勢が調整されるので、かかるボルトとの締結の際、収容部内のナットの位置及び姿勢を調整しながら、ナットとボルトとの位置決めを容易に行なえるという利点がある。
【００６１】
また、締結時には、筒状部材に対するナットの隙間（遊び）と筒状部材のナットへの回転規制及び軸方向位置（上下位置）規制とによって、締結に伴って、ナットとこのナットに締結されるボルトとが自動的に最良の締結姿勢となるため、この点からも、容易な作業で適切な締結を行なえる。
また、請求項１記載の締結具と同様に、筒状部材が収容部と規制部とをそなえて構成されているので、構造が簡素化されて、容易に且つ安価に製作できるという利点もある。また、収容部と規制部とを筒部と一体形成することにより、取り外しの際に収容部及び規制部が変形してしまうことを防止でき、これにより、ボルトとナットとの取り外しを確実に行なえるようになるという利点もある。
また、筒状部材と同一軸心線状に配設された工具を用いて、筒状部材の原材料となる管状部材（パイプ）を上方からプレスするため、収容部の形成が容易であるという利点もある。
また、請求項５記載の本発明の締結具では、筒状部材の収容部及び規制部を一体形成することができ、製作が一層容易となり、部品数，制作費を低減させることができる。また、一体形成により、十分な強度を確保することができる。
【００６２】
請求項６記載の本発明の車両用締結構造では、車両構成部材の少なくとも１つに穿設した孔に沿って上記の請求項１〜５の何れか１項に記載の締結具を固設するとともに、車両構成部材のその他に形成した貫通孔に上記の請求項１〜５の何れか１項に記載のボルトを挿入して２つ以上の車両構成部材を重合させて結合するので、各車両構成部材の位置決めを容易に行なえるとともに、車両構成部材の取り外しを確実に行なえ、さらに、容易な作業で適切な締結を行なえるという利点がある。また、容易に且つ安価に製作できるようになるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造の構成を示す模式的な断面図であり、図５のＸ５−Ｘ５断面図であるとともに図６のＸ６−Ｘ６断面図に対応する図である。
【図２】 本発明の第１実施形態としての締結具の構成を示す模式的な平面図（図１のＸ１矢視に対応する図）である。
【図３】 本発明の第１実施形態としての締結具における規制部の加工方法を説明するための側面視に応じた模式的な縦断面図である。
【図４】 本発明の第１実施形態としての締結具及び車両用締結構造の適用位置を示す模式的な側面図である。
【図５】 本発明の第１実施形態としての車両用締結構造の全体構成を示す模式的な斜視図である（但し、片側のフロントサイドメンバは図示略）。
【図６】 本発明の第１実施形態としての車両用締結構造の構成を示す模式的な斜視図であり、図５のＹ５部の拡大図に対応する図である（但し、アウタメンバは図示略）。
【図７】 本発明の第２実施形態としての締結具及び車両用締結構造の構成を示す模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＸ７−Ｘ７断面図、（ｂ）は上面視からの平面図（図８のＸ８矢視に対応する図）である。
【図８】 本発明の第２実施形態としての車両用締結構造の全体構成を示す模式的な斜視図である（但し、片側のリヤサイドメンバは図示略）。
【図９】 本発明の第２実施形態としての車両用締結構造の全体構成を示す上面視からの模式的な平面図である。
【図１０】 従来のフロントサスペンションの締結構造を示す模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＸ１０−Ｘ１０断面図に対応する図、（ｂ）は斜視図である（但し、アウタメンバ２及びインナメンバ３は図示略）。
【図１１】 従来のリヤサスペンションの締結構造を示す模式図であり、（ａ）は（ｂ）のＸ１１−Ｘ１１断面図、（ｂ）は上面視からの平面図である。
【符号の説明】
１ フロントサイドメンバ（車両構成部材）
６ｘ，６ｙ リヤサイドメンバ（車両構成部材）
１０ パイプリテーナボルト（締結具）
１１ ボルト
１１ａヘッド（頭部）
１１ｂ 軸部
１２ パイプ（筒状部材）
１２ａ 収容部
１２ｂ 筒部
１２ｃ 規制部
１２ｄ 微少隙間（遊び）
２０ パイプリテーナナット（締結具）
２１ ナット
５０ 車両
５１ フロントクロスメンバ（車両構成部材）
５１ａ ボルト穴（貫通孔）
５２ リヤクロスメンバ（車両構成部材）
Claims (6)
- 軸部及び該軸部よりも大きな多角形状の頭部を有するボルトと、
該ボルトが挿通され該ボルトの先端部が突出可能に設けられた筒状部材とをそなえて構成され、
該筒状部材が、
該軸部を挿通自在の筒部と、
内周形状が上記多角形状の頭部の外形と略同形状に形成され、該頭部を、微少隙間を有して収容する収容部と、
該ボルトの軸方向の変位を微少量に規制する規制部とから構成されるとともに、
該収容部が、該筒状部材の原材料となる管状部材を該筒状部材と同一軸心線状に配設された工具で上方からプレスすることにより形成されている
ことを特徴とする、締結具。 - 該収容部は、該多角形状の頭部の外形と同形状、且つ、制作誤差や組付誤差を吸収する大きさの微少量だけ径方向に大きく形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の締結具。 - 外形が多角形状のナットと、
該ナットが一端側に配置されるとともに、該ナットに螺合するボルトが挿通される筒状部材とをそなえて構成され、
該筒状部材が、
該ボルトの軸部を挿通自在の筒部と、
内周形状が上記ナットの多角形状の外形と略同形状に形成され、該ナットを、微少隙間を有して収容する収容部と、
該ナットの軸方向の変位を微少量に規制する規制部とから構成されるとともに、
該収容部が、該筒状部材の原材料となる管状部材を該筒状部材と同一軸心線状に配設された工具で上方からプレスすることにより形成されている
ことを特徴とする、締結具。 - 該収容部は、該ナットの外形と同形状、且つ、制作誤差や組付誤差を吸収する大きさの微少量だけ径方向に大きく形成されている
ことを特徴とする、請求項３記載の締結具。 - 該規制部は、該工具を、該軸心線を中心に所定角度回転させた後、該収容部の形成時よりも低いプレス圧及び短いストロークで上方からプレスして形成されている
ことを特徴とする、請求項１又は３記載の締結具。 - ２つ以上の車両構成部材を重合させて結合する車両用締結構造において、
該車両構成部材の少なくとも１つに穿設した孔に沿って上記の請求項１〜５の何れか１項に記載の締結具を固設するとともに、該車両構成部材のその他に形成した貫通孔に上記の請求項１〜５の何れか１項に記載のボルトを挿入して該車両構成部材を結合する
ことを特徴とする、車両用締結構造。
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| JP31271799A JP3799467B2 (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 締結具及び車両用締結構造 |
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| JP31271799A JP3799467B2 (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 締結具及び車両用締結構造 |
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-
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