JP4361335B2 - ボルトナット機構 - Google Patents
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Description
図1において、組付体としてのステアリングメンバ1と車体フレーム2との間にある隙間(クリアランス)3を吸収してステアリングメンバ1を車体フレーム2に取り付けるボルトナット機構4が示されている。車体フレーム2はアウターパネル2aとインナーパネル2bとからなり、車体フレーム2には挿入孔2cが形成されている。
スペーサ12は、外周にナット11の雌逆ねじ11aに螺合する雄逆ねじ12aを有する。また、スペーサ12には軸線方向に貫通孔12cが形成されており、スペーサ12は貫通孔12cの周壁に雌正ねじ12bを有する。ナット11に貫通孔11bが形成されているので、図6(b)に示すようにスペーサ12の雄逆ねじ12aの先端部は、貫通孔11bを貫通することが可能である。
ボルト15に第1所定トルク以下のトルクを与える場合にボルト15は、雄正ねじ15aの周面に突起部21があるのでボルト15の先端部15bのみがスペーサ12の雌正ねじ12bに螺合する。ボルト15にトルクを加えると、ボルト15はそれ以上スペーサ12内へ挿入できないので、ボルト15に加えるトルクによってスペーサ12の雄逆ねじ12aがナット11の雌逆ねじ11aに螺合しこの状態でスペーサ12はボルト15と共に一体的に後退(車体フレーム側に向かって移動)する。スペーサ12は、スペーサ12の頭部12dが車体フレーム2のインナーパネル2bに当接するまでナット11に対して後退し、スペーサ12の頭部12dがインナーパネル2bに当接した状態になる。
前述したように、ナット11には軸線方向に同一径で貫通した貫通孔11bが形成されており、雌逆ねじ11aは貫通孔11bの内壁に形成されている。スペーサ12の雄逆ねじ12aの先端部は、図6(b)に示すように貫通孔11bを貫通することが可能である。図6(b)は、隙間3が未だ吸収されておらず、スペーサ12の頭部12dがインナーパネル2bに当接していない状態に相当する。図7(a)は、隙間3が吸収されスペーサ12の頭部12dがインナーパネル2bを押圧している状態に相当する。図6(a)において、スペーサ12の雄逆ねじ12aとナット11の雌逆ねじ11aとが、必要な螺合強度を確保するために必要最低限の長さ範囲で螺合していればよい。すなわち、図6(a)に示すように、スペーサ12の雄逆ねじ12aとナット11の雌逆ねじ11aとが螺合していれば、ねじ山の剪断強度が確保される。従って、スペーサ12は、図6(b)に示す状態から図6(a)に示す状態との間で、スペーサ12の作動範囲G2を確保できる。このように、ナット11には同一径で貫通した貫通孔11bが形成されているので、スペーサ12は、ナット11の長さによって制限されることなく、大きい作動範囲G2を確保することができる。また、ボルト15の雄正ねじ15aをボルト15の軸部の全体に渡って形成することによって、ボルト15は大きい作動範囲G2に対応することができる。また、ナット11には一種類の雌逆ねじ11aを形成すればすむので、製造コストを低コストにできるのである。
図9に示すように、スペーサ12の頭部12dの表面に、インナーパネル2bとの接触摩擦度を上げるための突起体29が設けられている。突起体29は、例えば等角度間隔で3個設けられている。突起体29の形状は、例えば上部に角部を有する三角錐の形状を有する。これによって、ボルト座面15eをアウターパネル2aの着座させてボルト15にさらにトルクを付与した場合において、スペーサ12の頭部12dとインナーパネル2bとの間で十分な摩擦力を確保でき、スペーサ12の頭部12dがインナーパネル2bに着座した時点でスペーサ12の回転が終了し、ボルト15の引っ張り力によってステアリングメンバ1を強い力で車体フレーム2に取り付けることができる。
ステアリングメンバ1等のモジュール化された組付体を車体フレーム2に組み付ける際に、スペーサ12を回転させて突起体29の先鋭な端部によってインナーパネル2bの表面の塗装膜を剥がすことができる。そして、金属材からなるインナーパネル2bの表面を露出させ、金属材からなる突起体29とインナーパネル2bとを電気的に導通させることができる。この場合、突起体29によってインナーパネル2bの表面の塗装膜を剥がすことにより、金属材からなる車体フレーム1と金属材からなるナット11の座面との間の電気的接触、ナット11と金属材からなるスペーサ12の周壁との電気的接触、及びスペーサ12の突起部29と塗装膜の剥がされたインナーパネル2bの表面との電気的接触を介し、ステアリングメンバ1と車体フレーム2との間の電気的導通性が得られる。
図1等に示すものは、ステアリングメンバ1に予め溶接によって固着されたナット11が設けられてたいた。本実施形態ではナット11に相当するものは設けられたおらず、ステアリングメンバ1のブラケット1a自体に雌逆ねじ11aが形成されている。このように、ブラケット1a自体に雌逆ねじ11aを形成することにより、ナット11を車体フレーム1に溶接して固定することが困難な場合においても、ブラケット1a自体に形成した雌逆ねじ11aによってナット1の機能を行わせることができる。
1a ブラケット
2 車体フレーム
2a アウターパネル
2b インナーパネル
3 隙間
11 ナット
11a 雌逆ねじ
12 スペーサ
12a 雄逆ねじ
12b 雌正ねじ
12c 貫通孔
12d 頭部
15 ボルト
15a 雄正ねじ
15b ボルトの先端部
15c ボルトの後部
15d 軸部
15e 座面
17 ボルト螺入制限手段
21 突起部
22 切り溝
G2 スペーサの作動範囲
29 突起体
Claims (12)
- 組付体とフレームとの間にある隙間を吸収して前記組付体を前記フレームに取り付けるためのボルトナット機構であって、
前記組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじと、
前記雌逆ねじに螺合する雄逆ねじを外周に有するとともに、内周に雌正ねじを有するスペーサと、
前記スペーサの前記雌正ねじに螺合可能な雄正ねじを有し、前記フレームの外側面側から挿入され前記スペーサの前記雌正ねじに前記雄正ねじを螺合可能なボルトと、
前記ボルトに第1所定トルク以下のトルクを与える場合に前記ボルトの先端部のみを前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させ前記先端部より後部部分を螺合させることを阻止し、前記ボルトに第2所定トルク以上のトルクを与える場合に前記ボルトの前記後部部分を前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させることを許容するボルト螺入制限手段と、
を備え、
前記スペーサの先端が前記雌逆ねじから突出して前記スペーサの前記雄逆ねじが前記雌逆ねじに螺合可能である
ることを特徴とするボルトナット機構。 - 前記ボルト螺入制限手段は、
前記ボルトに前記第1所定トルク以下のトルクを与える場合に、前記ボルトの前記先端部が前記スペーサの前記雌正ねじに螺合した状態で、前記スペーサの頭部が前記フレームの内側面に当接するまで前記スペーサを前記ボルトと共に一体的に後退させ、
前記ボルトに前記第1所定トルクより大きく前記第2所定トルクより小さいトルクを与える場合に、前記スペーサの前記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧するように前記スペーサを後退させ、
前記ボルトに前記第2所定トルク以上のトルクを与える場合に、前記スペーサの前記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧した状態で、前記ボルトの前記後部部分を前記スペーサの前記雌正ねじに螺合させるように前記ボルトを前進させる
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。 - 前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじと前記スペーサの前記雌正ねじとの間の螺合の円滑度を金属接触により調整する円滑度調整手段を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。 - 前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじの周面に形成された突起部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。 - 前記ボルト螺入制限手段は、前記スペーサの前記雌正ねじの周面に形成された突起部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。 - 前記第1所定トルクの大きさと前記第2所定トルクの大きさは、前記突起部の突起の高さあるいは前記突出部の形成された長さ範囲の大きさによって調節して設定可能である
ことを特徴とする請求項4または5のいずれかに記載のボルトナット機構。 - 前記突起部は、軸線方向に対しねじれて形成された複数列の切り溝からなる
ことを特徴とする請求項4または5のいずれかに記載のボルトナット機構。 - 前記組付体に固着されるナットを備え、前記雌逆ねじは前記ナットに形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。 - 前記雌逆ねじは前記組付体自体に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。 - 前記スペーサの前記頭部の表面に、前記フレームの前記内側面との接触摩擦度を上げるための突起体が形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。 - 前記突起体は、前記スペーサの回転に伴い前記フレームの前記内側面の外表面の塗装膜を剥がし前記フレームを構成する金属材と接触可能であり、
前記フレームと前記組付体とは前記スペーサを介して電気的導通可能である
ことを特徴とする請求項10に記載のボルトナット機構。 - 前記ボルトの軸部は単一径を有し、前記ボルトの前記雄正ねじは前記軸部の全体に渡って形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のボルトナット機構。
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