JP4753878B2 - ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ボルト締めによる装備部品の固定装置に関し、特に連結器または自転車運搬装置の、例えば管状の縦桁のような中空物体への固定装置に関する。

特に本発明は、ボルト締めによる装備部品、特に連結器または自転車運搬装置の中空物体への固定装置であって、上記装備部品は、少なくとも１つの穴を有し、上記穴を固定用の軸状のボルトが貫通し、上記ボルトは、上記中空物体の第１の壁の少なくとも１つの穴の中に受け入れられ、上記中空物体は、概ね多角形、特に長方形の断面形状を呈し、上記第１の壁と直交する少なくとも１つの第２の壁を有する、ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置に関する。

このタイプの装置の多数の例が知られている。
従来のこのような固定装置は、植え込みナットの中に受け入れられるボルトからなる。植え込みナットは、中空物体に取り付けられた保持器の中に収容されるか、あるいは中空物体に溶接される。
このような構想は、中空物体への取り付けを困難にするという問題を呈する。さらに、組み立ての際にナットが中空物体の中へ落ち、その結果、騒音源となるリスクがある。

本発明は、中空物体の壁を貫通するボルト−ナット組立体を介して、ボルトを固定することを可能にする固定装置を提供することによって、上記問題を解消することを目的とする。

このボルト−ナット組立体は、中空物体の壁の穴を有利に貫通し、この穴は、ボルト−ナット組立体が存在しないときには、栓によって塞ぐことができる。

このようにして、本発明は、大量生産によって製造される車両のうちの、限られた数の車両のための、低コストの固定装置を実現することを可能にする。

実際、大量生産の枠内においては、植え込みナットからなる従来の固定装置を自動化された方法で配置することは、生産ラインから出る全ての車両にこの固定装置を装備しない限りは不可能である。この結果、このタイプの固定装置を必要としない車両のコストの増加がもたらされる。

本発明は、ボルト−ナット組立体が存在しない場合には、栓で置き代えることを可能にする。この栓は、本発明による固定装置を車両に取り付けることを目的とする販売後の調整操作の枠内で、後に取り外すことができる。

上記目的を達成するため、本発明は、本明細書の「技術分野」に記載したタイプの、ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置において、ナットの上記中空物体の中への少なくとも１つの挿入手段を有し、上記ナットの雌ネジが切られた少なくとも１つの軸方向の穴は、上記ボルトの形状に合致し、上記ナットの締め付け面は、上記中空物体の上記第１の壁の内面に対向して締め付けられるために用いられ、上記ナットは、少なくとも１つの支持面を有し、上記支持面は、軸方向に平行で、上記ナットの締め付けの際に、上記中空物体の上記第２の壁の内面にぶつかって、上記支持面が不動化されることによって、上記ナットの回転を阻止することを可能にするために、上記第１の壁の上記穴の軸を上記第２の壁から離す距離よりも大きい距離だけ、上記ナットの軸方向の上記穴に対して偏心されていることを特徴とする、ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置を提供する。

本発明のその他の特徴によれば：
−上記ナットの上記中空物体の中への上記挿入手段は、上記中空物体の第３の壁によって支持され、上記第３の壁は、上記第１の壁に対向し、上記第１の壁の上記穴に概ね相対して設けられた穴を有し、
−上記挿入手段は、上記第３の壁の上記穴の栓を形成し、上記栓は、上記ナットの外径に少なくとも等しい外径を有し、上記ナットを上記栓と共に上記中空物体の中へ導入し、次いで上記栓から開放することを可能にするための、上記ナットの保持、開放手段を有し、
−上記栓に支持される上記ナットの保持、開放手段は：
・上記ナットの上記締め付け面と反対側の面を受けるための、上記栓の横方向の基盤面と、
・上記ナットの周囲を締め付けるための、軸方向に平行な少なくとも２つのアームと、
を少なくとも有し、
−各上記アームの自由端は、上記ナットの上記締め付け面と、上記締め付け面と上記反対側の面との間で、上記ナットを上記栓の中に軸方向に不動化するための、上記ナットの方へ向けられた爪を有し、
−上記ナットは概ね８角形状をなし、上記ナットの保持、開放手段は、上記ナットの互いに隣接しない４つの面を不動化するための、４つの上記アームを有し、
−上記ナットは、上記穴の位置に無関係に上記ナットを上記栓の中へ組み込むことを可能にするために、上記ナットの上記支持面を形成する上記ナットの上記面から等距離に設けられた、軸方向に雌ネジが切られた２つの上記穴を有し、
−上記栓は、上記中空物体の上記第３の壁の上記穴の縁と係合するための、嵌め込み支持部を有し、
−上記栓は、プラスチック材料で作られ、
−上記ナットが上記栓から引き出されるときに、上記栓の上記爪は破壊可能であり、
−上記栓の上記アームは柔軟である。

また本発明は、上記のタイプの、ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置の組み立て方法において：
−上記ナットを上記栓の中へ導入する第１工程、
−上記ナットを支持する上記栓を上記中空物体の上記穴の中へ導入する第２工程、
−上記ボルトを上記中空物体の上記第１の壁の上記穴の中へ、次いで上記ナットの雌ネジが切られた上記穴の中へ導入する第３工程、
−上記ナットを上記栓から開放するために上記ボルトの回転を実行する第４工程、
−上記支持面を形成する上記ナットの上記面が、上記中空物体の上記第２の壁の上記内面にぶつかって上記ナットの回転を止めるまで上記ナットを回転させるために、上記ボルトの回転を続行する第５工程、
−上記ナットの上記支持面が、上記中空物体の上記第２の壁の上記内面に対向して滑動し、上記ナットの上記締め付け面が上記中空物体の上記第１の壁を締め付けるようになるようにして、上記ボルトの回転を終える第６工程、
を含むことを特徴とする、ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置の組み立て方法にも関する。

本発明のその他の特徴及び利点は、理解のために添付図面を参照する以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。これらの添付図面において：
−図１は、本発明による固定装置の、ボルトと、ナットと、栓の斜視図であり；
−図２は、栓の挿入位置において示された本発明による固定装置の断面図であり；
−図３は、ナットを栓の外へ抜き出した位置において示された本発明による固定装置の断面図であり；
−図４は、ナットの回転が止められた位置において示された本発明による固定装置の断面図であり；
−図５は、ナットの締め付け位置において示された本発明による固定装置の断面図である。

以下の説明において、同一の参照符号は、同一または類似の機能を有する部品を示す。
用語「上」または「下」は、図１〜５の上方または下方の部品または位置をそれぞれ示す。

図２〜５は、ボルト締めによる装備部品１２、特に連結器または自転車運搬装置の、中空物体１４への固定装置１０を示す。本発明を限定するものではないが、中空物体は、自動車の管状の縦桁から構成され得る。

周知のように、装備部品１２は、少なくとも１つの穴１６を有する。穴１６を、軸が「Ａ」の固定用の軸状のボルト１８が貫通する。軸状のボルト１８は、軸「Ａ」と同軸で、中空物体１４の第１の壁２２の中に形成された少なくとも１つの穴２０の中に受け入れられる。

中空物体１４は、概ね多角形、特に長方形の断面を呈し、第１の壁２２と直交する少なくとも１つの第２の壁２４を有する。

図１〜５に示すように、中空物体１４は、例えば車両の床のような平らな壁に固定される、断面が「Ｕ」字状の、管状の縦桁のタイプの中空の物体であり得る。

本発明は、ナット２８の、中空物体１４の中における少なくとも１つの挿入手段２６を含む固定装置を提供する。ナット２８の雌ネジが切られた軸方向の穴３０は、ボルト１８の形状に合致し、ナット２８の締め付け面３２は、中空物体１４の第１の壁２２の内面３４に対向して締め付けられるために用いられる。また、図１〜５に示すように、ナット２８は、軸「Ａ」の方向と平行で、穴２０の軸を第２の壁２４から離す距離「ｄ」よりも大きい距離「Ｄ」だけ穴３０に対して中心が移された、少なくとも１つの支持面３６を有する。支持面３６は、図５に示すような締め付けの際に、中空物体１４の第２の壁２４の内面３８にぶつかって、支持面３６が不動化されることによって、ナット２８の回転を阻止することを可能にするためのものである。

より詳細には、中空物体１４の中におけるナット２８の挿入手段２６は、中空物体１４の第３の壁４０によって支持される。第３の壁４０は、第１の壁２２に対向し、第１の壁２２の穴２０に概ね相対して設けられた穴４２を有する。

ナット２８の挿入手段２６は、穴４２の中に、穴４２の形状に合致する栓４４を形成する。この栓４４は、ナット２８の外径に少なくとも等しい外径を有する。また挿入手段２６は、栓４４に支持された、ナット２８の保持、開放手段を有する。ナット２８の保持、開放手段は、ナット２８を、栓４４と共に中空物体１４の中へ導入し、次いで栓４４から開放することを可能にするためのものである。

有利には、栓４４は、栓４４を中空物体１４の外へ引き出すことを可能にする脚４５を有する。

栓４４に支持されるナット２８の保持、開放手段は、栓４４の少なくとも１つの横方向の基盤面４６と、軸方向に平行な少なくとも２つのアーム５０を有する。横方向の基盤面４６は、ナット２８の締め付け面３２と反対側の面４８を受けるためのものである。アーム５０は、ナット２８の周囲を締め付けるためのものである。

本発明の望ましい実施の形態においては、各アーム５０の自由端は、ナット２８の方へ向けられた爪５２を有する。爪５２は、ナット２８を、ナット２８の締め付け面３２と締め付け面３２と反対側の面４８との間で、栓４４の中に軸方向に不動化するためのものである。

栓４４は、プラスチック材料で作ることが望ましい。

本発明の第１の実施の形態（図示しない）によれば、栓４４の爪５２は、図３に示すように、ナット２８が栓４４から引き出されるときに、破壊可能なように作成される。

変形として、図３に示す本発明の第２の実施の形態によれば、栓４４のアーム５０は、図３に示すように、ナット２８がアーム５０から引き出されるときに、ナット２８の引出を可能にするためにアーム５０が開くように、柔軟に作られる。 図１に示すように、ナット２８は概ね８角形状をなし、ナット２８の保持、開放手段は、ナット２８の互いに隣接しない４つの面５４を不動化するための、４つのアーム５０を有する。特に、４つの面５４の少なくとも１つは、ナット２８の支持面３６を形成する。

このように、ナット２８の穴３０に対する支持面３６の偏心を可能にするために、ナット２８は、寸法が同じの互いに隣接しない４つの面５４と、寸法が小さい対向する２つの面５６と、寸法が大きい対向する２つの面５８を有し、栓４４はこれに関連した長方形を呈することが理解されるであろう。

図１に示すような本発明の望ましい実施の形態においては、ナット２８は、軸方向に雌ネジが切られた２つの穴３０を有する。２つの穴３０は、穴３０の位置に無関係にナット２８を栓４４の中へ組み込むことができるように、支持面３６を形成する面５４から等距離に設けられる。

組み立て担当のオペレータまたはロボットに対して、栓４４の中へのナット２８の正しい向きを確かめることを省略することを可能にするので、この形態は特に有利である。このため、この形態は、製品化過程における著しい時間的利益を得ることを可能にする。

図２〜５に示すように、中空物体１４の中における栓４４の保持を可能にするために、栓４４は、中空物体１４の第３の壁４０の穴４２の縁と係合するための、嵌め込み支持部５９を有する。

最後に、ボルト１８のナット２８による最適な保持を確実にするために、ボルト１８とナット２８は鋼鉄で作られる。

このような形態において、ボルト締めによる装備部品１２の取り付けは：
−ナット２８を栓４４のアーム５０の間へ導入する第１工程（図示しない）、
−栓４４とナット２８を中空物体１４の穴４２の中へ導入する第２工程（図示しない）、
−図２に示すように、ボルト１８を中空物体１４の第１の壁２２の穴２０の中へ、次いでナット２８の雌ネジが切られた穴３０の中へ導入する第３工程、
−ナット２８を栓４４から開放するためにボルト１８の回転を実行し、ナット２８を開放するために、例えば曲げ変形によってアーム５０が開く、図３に示す第４工程、
−支持面３６を形成する面５４の１つが、中空物体１４の第２の壁２４の内面３８にぶつかってナット２８の回転を止めるまで、ナット２８を回転させるためにボルト１８の回転を続行する第５工程、
−ナット２８の支持面３６が、中空物体１４の第２の壁２４の内面３８に対向して滑動し、ナット２８の締め付け面３２が中空物体１４の第１の壁２２を締め付けるようになるようにして、ボルト１８の回転を終える、最後の第６工程、
からなる工程に従って実行される。

例えば販売後に装備部品１２の取り付け操作を行う場合には、穴４２と穴２０を塞ぐ栓を除去する前工程を設けることも可能であることが理解されるであろう。 このように本発明は、自動車の中空物体１４への、連結器または自転車運搬装置のような装備部品１２の、簡単で、確実で、低コストの装着を実施することを可能にする。装備部品１２は、そこに連結可能な様々な付属品をとり外すために、容易に取外し可能である。

Claims (12)

1. ボルト締めによる装備部品（１２）の中空物体（１４）への固定装置（１０）であって、
   上記装備部品（１２）は、少なくとも１つの穴（１６）を有し、
   上記穴（１６）を固定用の軸状のボルト（１８）が貫通し、
   上記ボルト（１８）は、上記中空物体（１４）の第１の壁（２２）の少なくとも１つの穴（２０）の中に受け入れられ、
   上記中空物体（１４）は、概ね多角形の断面形状を呈し、
   上記第１の壁（２２）と直交する少なくとも１つの第２の壁（２４）を有する、ボルト締めによる装備部品（１２）の中空物体（１４）への固定装置（１０）において、
   ナット（２８）の上記中空物体（１４）の中への少なくとも１つの挿入手段（２６）を有し、
   上記ナット（２８）の雌ネジが切られた少なくとも１つの軸方向の穴（３０）は、上記ボルト（１８）の形状に合致し、
   上記ナット（２８）の締め付け面（３２）は、上記中空物体（１４）の上記第１の壁（２２）の内面に対向して締め付けられるために用いられ、
   上記ナット（２８）は、少なくとも１つの支持面（３６）を有し、
   上記支持面（３６）は、軸（Ａ）方向に平行で、上記ナット（２８）の締め付けの際に、上記中空物体（１４）の上記第２の壁（２４）の内面（３８）にぶつかって、上記支持面（３６）が不動化されることによって、上記ナット（２８）の回転を阻止することを可能にするために、上記第１の壁（２２）の上記穴（２０）の軸を上記第２の壁（２４）から離す距離（ｄ）よりも大きい距離（Ｄ）だけ、上記ナット（２８）の軸方向の上記穴（３０）に対して偏心されていることを特徴とする、ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
2. 上記ナット（２８）の上記中空物体（１４）の中への上記挿入手段（２６）は、上記中空物体（１４）の第３の壁（４０）によって支持され、上記第３の壁（４０）は、上記第１の壁（２２）に対向し、上記第１の壁（２２）の上記穴（２０）に概ね相対して設けられた穴（４２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
3. 上記挿入手段（２６）は、上記第３の壁（４０）の上記穴（４２）の栓（４４）を形成し、上記栓（４４）は、上記ナット（２８）の外径に少なくとも等しい外径を有し、上記ナット（２８）を上記栓（４４）と共に上記中空物体（１４）の中へ導入し、次いで上記栓（４４）から開放することを可能にするための、上記ナット（２８）の保持、開放手段を有することを特徴とする、請求項２に記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
4. 上記栓に支持される上記ナットの保持、開放手段は：
   −上記ナット（２８）の上記締め付け面（３２）と反対側の面（４８）を受けるための、上記栓（４４）の横方向の基盤面（４６）と、
   −上記ナット（２８）の周囲を締め付けるための、軸（Ａ）方向に平行な少なくとも２つのアーム（５０）と、
   を少なくとも有することを特徴とする、請求項３に記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
5. 各上記アーム（５０）の自由端は、上記ナット（２８）の上記締め付け面（３２）と、上記締め付け面（３２）と上記反対側の面（４８）との間で、上記ナット（２８）を上記栓（４４）の中に軸方向に不動化するための、上記ナット（２８）の方へ向けられた爪（５２）を有することを特徴とする、請求項４に記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
6. 上記ナット（２８）は概ね８角形状をなし、上記ナット（２８）の保持、開放手段は、上記ナット（２８）の互いに隣接しない４つの面（５４）を不動化し、且つナット２８の引き出しを可能にするために開くことのできる、４つの上記アーム（５０）を有することを特徴とする、請求項４または５に記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
7. 上記ナット（２８）は、上記穴（３０）の位置に無関係に上記ナット（２８）を上記栓（４４）の中へ組み込むことを可能にするために、上記ナット（２８）の上記支持面（３６）を形成する上記ナット（２８）の上記面（５４）から等距離に設けられた、軸方向に雌ネジが切られた２つの上記穴（３０）を有することを特徴とする、請求項６に記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
8. 上記栓（４４）は、上記中空物体（１４）の上記第３の壁（４０）の上記穴（４２）の縁と係合するための、嵌め込み支持部（５９）を有することを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１つに記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
9. 上記栓（４４）は、プラスチック材料で作られることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか１つに記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
10. 上記ナット（２８）が上記栓（４４）から引き出されるときに、上記栓（４４）の上記爪（５２）は破壊可能であることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか１つに記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
11. 上記栓（４４）の上記アーム（５０）は、ナット２８の引き出しを可能にするために開くことのできるように柔軟であることを特徴とする、請求項４〜９のいずれか１つに記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載のボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置の組み立て方法において：
    −上記ナット（２８）を上記栓（４４）の中へ導入する第１工程、
    −上記ナット（２８）を支持する上記栓（４４）を上記中空物体（１４）の上記穴（４２）の中へ導入する第２工程、
    −上記ボルト（１８）を上記中空物体（１４）の上記第１の壁（２２）の上記穴（２０）の中へ、次いで上記ナット（２８）の雌ネジが切られた上記穴（３０）の中へ導入する第３工程、
    −上記ナット（２８）を上記栓（４４）から開放するために上記ボルト（１８）の回転を実行する第４工程、
    −上記支持面（３６）を形成する上記ナット（２８）の上記面（５４）が、上記中空物体（１４）の上記第２の壁（２４）の上記内面（３８）にぶつかって上記ナット（２８）の回転を止めるまで上記ナット（２８）を回転させるために、上記ボルト（１８）の回転を続行する第５工程、
    −上記ナット（２８）の上記支持面（３６）が、上記中空物体（１４）の上記第２の壁（２４）の上記内面（３８）に対向して滑動し、上記ナット（２８）の上記締め付け面（３２）が上記中空物体（１４）の上記第１の壁（２２）を締め付けるようになるようにして、上記ボルト（１８）の回転を終える第６工程、
    を含むことを特徴とする、ボルト締めによる装備部品の中空物体への固定装置の組み立て方法。

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