JP4803072B2 - 取付部構造 - Google Patents

Description

本発明は、繊維と樹脂との複合材より成って所定の間隔をあけて対向配置された板部間に、取付部材の取付用のベース部材が挟まれて接合された取付部構造に関する。

閉断面を構成していずれも複合材製であるＦＲＰ表層とＦＲＰ内層との間にインサートナットを挟み、このインサートナットに螺合させたボルトによって、取付部品を固定する締結構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この従来構造では、ＦＲＰ表層及びＦＲＰ内層と、インサートナットとの間の線膨張差によっては、低温環境下で接合部に大きな剥離応力が作用する可能性があり、使用可能な温度範囲が狭くなる場合がある。
特開平５−２５３９４６号公報

本発明は、上記事実を考慮して、複合材を含んで構成されても広い温度範囲で使用可能な取付部構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載する本発明の取付部構造は、繊維と樹脂との複合材より成り、閉断面構造の構造体の一部を構成して所定の間隔をあけて対向配置された第１及び第２の板部と、前記第１及び第２の板部に挟まれて一方側の面が当該第１の板部に接着剤又は成形接合により接合された第１接合面とされると共に他方側の面が当該第２の板部に接着剤又は成形接合により接合された第２接合面とされ、前記第１及び第２の板部側の少なくともいずれか一方側から取付部材を取り付け可能なベース部材と、前記ベース部材において前記第１及び第２の板部の間における厚さ方向の中間部に設けられ、当該ベース部材と前記第１及び第２の板部との前記厚さ方向における線膨張係数の差により前記第１接合面側及び前記第２接合面側に発生する応力を緩和する応力緩和手段と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載する本発明の取付部構造によれば、繊維と樹脂との複合材より成る第１及び第２の板部は、閉断面構造の構造体の一部を構成して所定の間隔をあけて対向配置されている。これに対して、第１及び第２の板部に挟まれたベース部材は、一方側の面が第１の板部に接着剤又は成形接合により接合された第１接合面とされると共に他方側の面が第２の板部に接着剤又は成形接合により接合された第２接合面とされており、第１及び第２の板部側の少なくともいずれか一方側から取付部材を取り付け可能となっている。ここで、ベース部材において第１及び第２の板部の間における厚さ方向の中間部に設けられた応力緩和手段は、ベース部材と第１及び第２の板部との厚さ方向における線膨張係数の差により第１接合面側及び第２接合面側に発生する応力を緩和するので、低温環境下においても、第１接合面及び第２接合面での剥離応力が応力緩和手段によって緩和される。

請求項２に記載する本発明の取付部構造は、請求項１記載の構成において、前記応力緩和手段は、前記ベース部材における前記厚さ方向の中間部の断面積が前記第１接合面側及び前記第２接合面側の断面積に比べて小さく設定された薄肉部であることを特徴とする。

請求項２に記載する本発明の取付部構造によれば、ベース部材における厚さ方向の中間部に薄肉部が設けられて該薄肉部の断面積が第１接合面側及び第２接合面側の断面積に比べて小さくなっているので、ベース部材と第１及び第２の板部との接合強度が保たれつつ、低温環境下における第１接合面及び第２接合面での剥離応力が緩和される。

請求項３に記載する本発明の取付部構造は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記応力緩和手段は、前記ベース部材を前記厚さ方向の中間部において当該厚さ方向に分割することによって構成していることを特徴とする。

請求項３に記載する本発明の取付部構造によれば、ベース部材が厚さ方向の中間部において当該厚さ方向に分割されているので、低温環境下でベース部材が厚さ方向に収縮しても、厚さ方向の中間部が離間することで第１接合面及び第２接合面での剥離応力が緩和される。

請求項４に記載する本発明の取付部構造は、請求項３記載の構成において、前記分割された一方側ベース部材が他方側ベース部材に前記厚さ方向へ摺動可能に嵌合されていることを特徴とする。

請求項４に記載する本発明の取付部構造によれば、分割された一方側ベース部材が他方側ベース部材に厚さ方向へ摺動可能に嵌合されているので、低温環境下における第１接合面及び第２接合面での剥離応力が緩和されると共に、例えば、ベース部材に取り付けられた取付部材等によって、一方の板部（例えば、第１の板部）側のベース部材に対して厚さ方向に交差する方向に荷重が作用しても、他方の板部（例えば、第２の板部）側のベース部材によって荷重が安定的に支持される。

請求項５に記載する本発明の取付部構造は、請求項１から４のいずれか一項に記載の構成において、前記取付部材が雄ねじ部材又は雌ねじ部材であり、前記ベース部材に、前記雄ねじ部材又は前記雌ねじ部材が螺合される締結部を設け、前記雄ねじ部材又は前記雌ねじ部材と、前記締結部との螺合によって、被締結部材に締結荷重を作用させることを特徴とする。

請求項５に記載する本発明の取付部構造によれば、雄ねじ部材又は雌ねじ部材と、締結部との螺合によって、被締結部材に締結荷重を作用させるので、低温環境下であっても第１接合面及び第２接合面での剥離応力が緩和された状態で、被締結部材には所定の締結荷重が作用する。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の取付部構造によれば、第１接合面及び第２接合面での剥離応力を緩和させることで、複合材を含んで構成されても広い温度範囲で使用することができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載の取付部構造によれば、ベース部材と第１及び第２の板部との接合強度を保ちながら、低温環境下における第１接合面及び第２接合面での剥離応力を緩和することで、広い温度範囲で強固な接合状態を確保することができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の取付部構造によれば、簡易な構成で使用可能な温度範囲を広くすることができるという優れた効果を有する。

請求項４に記載の取付部構造によれば、ベース部材の厚さ方向に交差する方向の荷重に対しても変形しにくい強固な取付部を提供することができるという優れた効果を有する。

請求項５に記載の取付部構造によれば、広い温度範囲において被締結部材の締結状態を維持することができるという優れた効果を有する。

［第１実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る取付部構造が適用された車両用締結部構造１０について、図１及び図２に基づいて説明する。なお、以下の説明では、便宜上、矢印ＲＩで示す側を構造体表側、矢印ＲＥにして示す側を構造体裏側とするが、これにより、車両用締結部構造１０の車体に対する適用方向が限定されることはない。

図１には、車両用締結部構造１０の全体構成が断面図で示されている。図１に示されるように、車両用締結部構造１０は、それぞれ車体（ボデー）骨格部材１２の一部を構成して互いに略平行に所定の間隔をあけて対向配置された第１の板部としての表層部１４及び第２の板部としての裏層部１６と、これら表層部１４及び裏層部１６に挟まれたベース部材としての金属製（例えば、アルミニウム合金製等）のインサート１８と、を含んで構成されている。表層部１４及び裏層部１６は、一部材で構成されて図示しない両側では縦壁部によって連続しており、図１で示す断面と直交する方向を長手方向として延在する角筒状の（閉断面構造の）構造体１２Ａの一部を構成している。インサート１８は、表層部１４及び裏層部１６を含む構造体１２Ａによって囲まれて（埋設されて）いる。

表層部１４及び裏層部１６は、繊維と樹脂との複合材である繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）より成り、より具体的には、炭素繊維を樹脂で固めて成る炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成されている。表層部１４及び裏層部１６に挟まれたインサート１８は、構造体表側（一方側）の面が表層部１４に接着剤で接合される第１接合面（接触面）１８Ａとされると共に構造体裏側（他方側）の面が裏層部１６に接着剤で接合される第２接合面（接触面）１８Ｂとされている（図１では、第１接合面１８Ａと接合される表層部１４の接触面を符号１４Ａで示し、第２接合面１８Ｂと接合される裏層部１６の接触面を符号１６Ａで示す。）。

なお、本実施形態では、接着剤によってインサート１８を表層部１４及び裏層部１６に接合させているが、インサート１８を固化前の表層部１４及び裏層部１６に押し付けた状態で表層部１４及び裏層部１６を固化させることによって、インサート１８を表層部１４及び裏層部１６に接合させてもよい（成形接合（成形同時接合））。

図２に示されるように、インサート１８は、鼓状に形成され、第１接合面１８Ａの中央部側を開口部２０Ａとする穴部２０が形成されている。図１に示されるように、インサート１８の穴部２０は、表層部１４に貫通形成された貫通孔１４Ｂに連通している。穴部２０には、雄ねじ部材（取付部材）としてのボルト２４が螺合される締結部としての雌ねじ部２０Ｂが設けられている。すなわち、インサート１８は、表層部１４側から螺合によってボルト２４を取り付け可能な構成になっている。

ボルト２４は、被締結部材２６を貫通した雄ねじ部２４Ａを、インサート１８の雌ねじ部２０Ｂに螺合することで、その頭部２４Ｂと表層部１４との間で被締結部材２６を締め付けることが可能となっている。すなわち、ボルト２４の雄ねじ部２４Ａとインサート１８の雌ねじ部２０Ｂとの螺合によって、被締結部材２６に締結荷重を作用させるようになっており、これによって、被締結部材２６が車体骨格部材１２の一部を構成する表層部１４側に締結される構成である。

インサート１８において表層部１４及び裏層部１６の間における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部（中央部側）１８Ｃには、縮径方向に絞り込まれた括れ形状の薄肉部（応力緩和手段）としての括れ部２２が設けられている。換言すれば、インサート１８における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃの断面積が第１接合面１８Ａ側及び第２接合面１８Ｂ側の断面積に比べて小さく設定されている。括れ部２２は、両端末である第１接合面１８Ａ側や第２接合面１８Ｂ側に比べて相対的に低剛性（柔軟部）とされており、インサート１８と、表層部１４及び裏層部１６との厚さ方向（矢印Ｔ方向）における線膨張係数の差（例えば、ＣＦＲＰ面内では０、アルミニウムでは２０×１０^−６）により第１接合面１８Ａ側及び第２接合面１８Ｂ側に発生する応力を緩和（吸収）するようになっている。

（作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果を説明する。

図１に示されるように、インサート１８には、括れ部２２が形成され、インサート１８における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃの断面積が第１接合面１８Ａ側及び第２接合面１８Ｂ側の断面積に比べて小さくなっているので、インサート１８と表層部１４及び裏層部１６との接合強度が保たれつつ、インサート１８と表層部１４及び裏層部１６との厚さ方向（矢印Ｔ方向）における線膨張係数の差により第１接合面１８Ａ側及び第２接合面１８Ｂ側に発生する応力が括れ部２２によって緩和され、低温環境下においても、第１接合面１８Ａ及び第２接合面１８Ｂでの剥離応力が緩和される。

すなわち、接合されるインサート１８において、剥離応力Ｆ、弾性率Ｅ、及び、断面積Ａとの関係は、Ｆ＝Ｅ×Ａとなるが、インサート１８における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃの断面積Ａが小さいために剥離応力Ｆを小さくすることができ、かつ、第１接合面１８Ａ側及び第２接合面１８Ｂ側の断面積が確保されているので、表層部１４及び裏層部１６との接着強度は確保される。

その結果として、本実施形態の車両用締結部構造１０によれば、広い温度範囲でインサート１８と表層部１４及び裏層部１６との強固な接合状態を確保することが可能となり、ＣＦＲＰ製の表層部１４及び裏層部１６を含んで構成されていても、広い温度範囲で使用することができる。また、ボルト２４の雄ねじ部２４Ａとインサート１８の雌ねじ部２０Ｂとの螺合によって、被締結部材２６に締結荷重を作用させるので、広い温度範囲において被締結部材２６の締結状態を維持することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る取付部構造が適用された車両用締結部構造３０について、図３及び図４に基づいて説明する。図３に示されるように、車両用締結部構造３０は、略直方体形状のベース部材としての金属製のインサート３２に厚さ方向（矢印Ｔ方向）に直交する方向へ中空状の貫通部３４が貫通形成された点が特徴である。なお、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図３及び図４に示されるように、貫通部３４が貫通形成されたインサート３２は、その厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃの断面積が第１接合面１８Ａ側及び第２接合面１８Ｂ側の断面積に比べて小さく設定されている。インサート３２の厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃには、穴部２０の周囲に薄肉部（応力緩和手段）としての薄肉柱部３６Ａが形成されると共に、薄肉柱部３６Ａの両側方に薄肉部（応力緩和手段）としての薄壁部３６Ｂが形成されている。インサート３２は、例えば、アルミニウム合金の押出し成形により形成することができる。このような構成によっても、第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る取付部構造が適用された車両用締結部構造４０について、図５に基づいて説明する。図５に示されるように、車両用締結部構造４０は、略箱状の外形を備えたベース部材としての金属製のインサート４２の形状が特徴である。なお、第１、第２の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。また、本実施形態のインサート４２の５Ｌ−５Ｌ線に沿う縦断面形状は、第２の実施形態の図３に示されるインサート３２の縦断面形状とほぼ同様の形状である。

図５に示されるインサート４２は、中空鋳物とされ、略箱状の六面を備えた外板部４４を有すると共に、中央部に円筒部４６が形成されている。この円筒部４６には、穴部２０が形成され、穴部２０には、ボルト２４（図３参照）が螺合される締結部としての雌ねじ部２０Ｂが設けられている。外板部４４と円筒部４６との間は、中空部４８とされている。これによって、インサート４２は、その厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃの断面積が第１接合面１８Ａ側及び第２接合面１８Ｂ側の断面積に比べて小さく設定されている。このような構成によっても、第１、第２の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態に係る取付部構造が適用された車両用締結部構造５０について、図６及び図７に基づいて説明する。図６に示されるように、車両用締結部構造５０は、ベース部材としての金属製のインサート５２内に金属製のフランジ付きカラーナット５４が固定されている点が特徴である。なお、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図６及び図７に示されるように、インサート５２には、取付孔５２Ａが貫通形成されている。図６に示されるように、この取付孔５２Ａの径寸法は、表層部１４に貫通形成された貫通孔１４Ｂの径寸法、及び裏層部１６に貫通形成された貫通孔１６Ｂの径寸法と等しく設定されており、貫通孔１４Ｂ、取付孔５２Ａ、及び貫通孔１６Ｂは、同軸に配置されている。

貫通孔１４Ｂ、取付孔５２Ａ、及び貫通孔１６Ｂには、裏層部１６側（構造体下方側）から金属製のフランジ付きカラーナット５４のカラー部５４Ａが挿入されて接着（又は圧入）されている。フランジ付きカラーナット５４は、円筒状のカラー部５４Ａと、このカラー部５４Ａにおける軸方向の一方の端部となる下端部に形成された円板状の底板部５４Ｂと、を備えており、底板部５４Ｂの外周部側がフランジ１５４Ｂとなっている。カラー部５４Ａの先端面１５４Ａは、表層部１４の構造体表側へ向いた表面１４Ｃに揃えられて配置されている。

カラー部５４Ａの穴部５６には、ボルト２４が螺合される雌ねじ部５６Ａが設けられている。ボルト２４は、被締結部材２６を貫通した雄ねじ部２４Ａを、フランジ付きカラーナット５４の雌ねじ部５６Ａに螺合することで、その頭部２４Ｂと、表層部１４及びフランジ付きカラーナット５４との間で被締結部材２６を締め付けることが可能となっている。

フランジ付きカラーナット５４が取り付けられるインサート５２において表層部１４及び裏層部１６の間における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃには、縮径方向に絞り込まれた薄肉部（応力緩和手段）としての括れ部２２が設けられている。このような構成によっても、第１〜第３の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態に係る取付部構造が適用された車両用締結部構造６０について、図８及び図９に基づいて説明する。なお、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図８に示されるように、車両用締結部構造６０は、ベース部材としての金属製のインサート６２を、表層部１４及び裏層部１６の間における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃにおいて当該厚さ方向（本実施形態では表層部１４の接触面１４Ａ及び裏層部１６の接触面１６Ａに垂直な方向と同じ方向）に分割することによって構成している応力緩和手段としての分割構造６８を有している。インサート６２は、一方側ベース部材としての金属製の第１インサート６２Ａと他方側ベース部材としての金属製の第２インサート６２Ｂとを含んで構成されている。

第１インサート６２Ａは、表層部１４に接合される第１接合面１８Ａを備え、第２インサート６２Ｂは、裏層部１６に接合される第２接合面１８Ｂを備えている。図９に示されるように、第１インサート６２Ａにて第２インサート６２Ｂ側へ向けられる端部には、リング状の対向端面６３の中央側から短円柱状の凸部６４が突出形成されており、第２インサート６２Ｂにて第１インサート６２Ａ側へ向けられる端部には、リング状の対向端面６５の中央側に凹部６６が形成されている。

凸部６４が突出形成された第１インサート６２Ａには、穴部２０が形成されている。第１インサート６２Ａに凸部６４が形成されていることで、図８に示されるように、穴部２０（雌ねじ部２０Ｂ）の深さを確保しやすい。

第１インサート６２Ａの凸部６４は、第２インサート６２Ｂの凹部６６に厚さ方向（矢印Ｔ方向）へ摺動可能に嵌合されている。ここで、本実施形態では、前記摺動を容易にするために、凸部６４の外周側面６４Ａと凹部６６の内周側面６６Ａとの間の隙間６９Ａの寸法を微小としており、第１インサート６２Ａの対向端面６３と第２インサート６２Ｂの対向端面６５との間の隙間６９Ｂの寸法を略ゼロとし、凸部６４の先端面６４Ｃと凹部６６の底面６６Ｃとの隙間６９Ｃの寸法を略ゼロとしている。なお、例えば、熱膨張等を考慮して隙間６９Ｂの寸法や隙間６９Ｃの寸法を微小に設定してもよい。

このような構成によれば、インサート６２が厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃにおいて当該厚さ方向（矢印Ｔ方向）に分割されているので、低温環境下でインサート６２（第１インサート６２Ａ及び第２インサート６２Ｂ）が厚さ方向（矢印Ｔ方向）に収縮しても、厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃが離間することで第１接合面１８Ａ及び第２接合面１８Ｂでの剥離応力が緩和（吸収）される。これによって、簡易な構成により広い温度範囲で使用することができる。

また、分割構造６８において分割された第１インサート６２Ａが第２インサート６２Ｂに厚さ方向（矢印Ｔ方向）へ摺動可能に嵌合されているので、低温環境下における第１接合面１８Ａ及び第２接合面１８Ｂでの剥離応力が緩和されると共に、ボルト２４や被締結部材２６に作用するボルト軸に直角な荷重ｆ１によって、第１インサート６２Ａに対して厚さ方向（矢印Ｔ方向）に交差する方向に荷重ｆ２が作用しても、第２インサート６２Ｂによって荷重ｆ２が安定的に支持される。これによって、ボルト２４や被締結部材２６に作用するボルト軸に直角な荷重ｆ１に対しても変形しにくい強固な取付部を提供することができる。

なお、本実施形態では、第１インサート６２Ａに凸部６４を設けると共に第２インサート６２Ｂに凹部６６を設けてこれらを嵌合させているが、第１インサート（６２Ａ）に凹部を設けると共に、第２インサート（６２Ｂ）に凸部を設けてこれらを嵌合させる等のような他の嵌合構造であってもよい。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態に係る取付部構造が適用された車両用締結部構造７０について、図１０に基づいて説明する。なお、第１〜第５の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図１０に示されるように、車両用締結部構造７０は、ベース部材としての金属製のインサート７２を、表層部１４及び裏層部１６の間における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃにおいて当該厚さ方向（矢印Ｔ方向）に分割することによって構成している応力緩和手段としての分割構造７８を有している。インサート７２は、一方側ベース部材としての第１インサート７２Ａと他方側ベース部材としての第２インサート７２Ｂとを含んで構成されている。第１インサート７２Ａは、表層部１４に接合される第１接合面１８Ａを備え、第２インサート７２Ｂは、裏層部１６に接合される第２接合面１８Ｂを備えている。また、第１インサート７２Ａにて第２インサート７２Ｂ側へ向けられるリング状の対向端面７３と、第２インサート７２Ｂにて第１インサート７２Ａ側へ向けられるリング状の対向端面７５とは、面接触状態で配置されている。インサート７２には、穴部２０が形成されている。穴部２０は、第１インサート７２Ａに貫通形成された貫通孔７６Ａと、第２インサート７２Ｂに形成された下穴部７６Ｂと、によって構成されている。以上のような構成によっても、分割構造７８により、第１接合面１８Ａ及び第２接合面１８Ｂでの剥離応力が緩和（吸収）される。

［第７実施形態］
次に、本発明の第７の実施形態に係る取付部構造が適用された車両用締結部構造８０について、図１１及び図１２に基づいて説明する。第７の実施形態の車両用締結部構造８０は、ベース部材としての金属製のインサート８２が分割されている点を除き、第４の実施形態の車両用締結部構造５０（図６及び図７参照）とほぼ同様の構造である。なお、第１〜第６の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

図１１に示されるように、車両用締結部構造８０は、インサート８２を、表層部１４及び裏層部１６の間における厚さ方向（矢印Ｔ方向）の中間部１８Ｃにおいて当該厚さ方向（矢印Ｔ方向）に分割することによって構成している応力緩和手段としての分割構造８８を有している。インサート８２は、一方側ベース部材としての第１インサート８２Ａと他方側ベース部材としての第２インサート８２Ｂとを含んで構成されている。

図１２に示されるように、第１インサート８２Ａ及び第２インサート８２Ｂには、それぞれ取付孔８６、８７が貫通形成されている。図１１に示されるように、各取付孔８６、８７にフランジ付きカラーナット５４のカラー部５４Ａが挿入されて接着（又は圧入）されている。取付孔８６、８７の径寸法は、表層部１４の貫通孔１４Ｂの径寸法、及び裏層部１６の貫通孔１６Ｂの径寸法と等しく設定されており、貫通孔１４Ｂ、取付孔８６、８７、及び貫通孔１６Ｂは、同軸に配置されている。

第１インサート８２Ａは、表層部１４に接合される第１接合面１８Ａを備え、第２インサート８２Ｂは、裏層部１６に接合される第２接合面１８Ｂを備えている。また、第１インサート８２Ａにて第２インサート８２Ｂ側へ向けられるリング状の対向端面８３と、第２インサート８２Ｂにて第１インサート８２Ａ側へ向けられるリング状の対向端面８５とは、本実施形態では離れて配置されている。このような構成によっても、分割構造８８により、第１接合面１８Ａ及び第２接合面１８Ｂでの剥離応力が緩和（吸収）される。

［実施形態の補足説明]
なお、上記実施形態では、表層部１４（第１の板部）及び裏層部１６（第２の板部）が炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成されており、炭素繊維強化プラスチックパネルの構造体１２Ａを備えた締結部の構造を例に挙げたが、第１及び第２の板部は、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等のような他の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ、繊維と樹脂との複合材）で構成されていてもよく、他の繊維強化プラスチックの構造体を備えた取付部の構造に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、インサート（ベース部材）１８、３２、４２、５２、６２、７２、８２は、金属製とされているが、ベース部材は、その一部又は全部が樹脂製、又は繊維と樹脂との複合材製等のような他材料から成る構成としてもよい。また、ベース部材は、樹脂製、又は繊維強化プラスチック製（繊維と樹脂との複合材製）の基部と、該基部に（接着や圧入等により）固定されて雄ねじ部材又は雌ねじ部材が螺合される金属製の締結部と、を含んで構成されるベース部材としてもよい。

ちなみに、ベース部材が繊維強化プラスチックの場合、（第１及び第２の板部の間における厚さ方向に沿って穴部等を形成するために）その主な繊維方向が通常は第１及び第２の板部の間における厚さ方向に直角な方向となるように配置されるので、低温環境下で該厚さ方向に比較的収縮しやすく、例えば、第１及び第２の板部を繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成し、ベース部材も同種の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成した場合においても、両者間に線膨張係数の差（例えば、ＣＦＲＰ面内では０、ＣＦＲＰ積層（板厚）方向では４０×１０^−６、ＧＦＲＰ面内では０、ＧＦＲＰ積層（板厚）方向では４５×１０^−６）が生じることとなり、本発明を適用することができる。

また、上記第１〜第３、第５、及び第６の実施形態では、インサート（ベース部材）１８、３２、４２、６２、７２にボルト（雄ねじ部材）２４が螺合される雌ねじ部（締結部）２０Ｂが設けられ、ボルト２４と雌ねじ部２０Ｂとの螺合によって、被締結部材２６に締結荷重を作用させているが、例えば、ベース部材に第１及び第２の板部の少なくともいずれか一方を貫通してナット（雌ねじ部材）が螺合される雄ねじ部（締結部）を設け、ナットと雄ねじ部との螺合によって、被締結部材に締結荷重を作用させてもよい。

また、上記第４及び第７の実施形態では、インサート（ベース部材）５２、８２にフランジ付きカラーナット５４（取付部材）を取り付け、該フランジ付きカラーナット５４にボルト（雄ねじ部材）２４を螺合させて被締結部材２６に締結荷重を作用させているが、例えば、ベース部材にフランジ付きスタッドボルト（取付部材）を取り付け、第１及び第２の板部の少なくともいずれか一方を貫通する該フランジ付きスタッドボルトの雄ねじ部分にナット（雌ねじ部材）を螺合させて被締結部材に締結荷重を作用させてもよい。

また、ベース部材に第１及び第２の板部の少なくともいずれか一方を貫通する突出部を形成し、当該突出部を、例えば、孔が貫通形成された取付部材の取り付け用として当該孔へ貫通させることで、取付部材を取り付けてもよい。

さらに、上記実施形態では、表層部１４（第１の板部）及び裏層部１６（第２の板部）は、一部材で構成されているが、第１の板部及び第２の板部は、例えば、平板状の表層部と、該表層部にフランジが接合された断面略ハット形状の内層部と、で構成された閉断面構造の構造体における、表層部、及び該表層部に対向配置された内層部の一部等のように、別体で構成されてもよい。

さらにまた、上記実施形態では、表層部１４（第１の板部）と裏層部１６（第２の板部）との間において、インサート（ベース部材）１８、３２、４２、５２、６２、７２、８２の側方部が空きスペースとなっているが、該側方部をウレタン等の発泡材等で埋めてもよい。

なお、上記実施形態では、取付部構造が車両用締結部構造１０、３０、４０、５０、６０、７０、８０に適用された場合について説明したが、取付部構造は、例えば、自動車メーカーの他、電器、重工等で生産や使用等される各種設備や各種装置における取付部に適用されてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る車両用締結部構造を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用締結部構造のインサートを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用締結部構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用締結部構造のインサートを示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用締結部構造を示す分解斜視図である（表層部及び裏層部はその一部を示す。）。 本発明の第４の実施形態に係る車両用締結部構造を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用締結部構造のインサート及びフランジ付きカラーナットを示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係る車両用締結部構造を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る車両用締結部構造のインサートを示す斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係る車両用締結部構造を示す断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る車両用締結部構造を示す断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る車両用締結部構造のインサート及びフランジ付きカラーナットを示す斜視図である。

符号の説明

１０、３０、４０、５０、６０、７０、８０ 車両用締結部構造（取付部構造）
１２Ａ 構造体
１４ 表層部（第１の板部）
１６ 裏層部（第２の板部）
１８、３２、４２、５２、６２、７２、８２ インサート（ベース部材）
１８Ａ 第１接合面
１８Ｂ 第２接合面
１８Ｃ 厚さ方向の中間部
２０Ｂ 雌ねじ部（締結部）
２２ 括れ部（薄肉部（応力緩和手段））
２４ ボルト（雄ねじ部材（取付部材））
２６ 被締結部材
３６Ａ 薄肉柱部（薄肉部（応力緩和手段））
３６Ｂ 薄壁部（薄肉部（応力緩和手段））
６２Ａ、７２Ａ、８２Ａ 第１インサート（一方側ベース部材）
６２Ｂ、７２Ｂ、８２Ｂ 第２インサート（他方側ベース部材）
６８、７８、８８ 分割構造（応力緩和手段）
Ｔ 厚さ方向

Claims (5)

1. 繊維と樹脂との複合材より成り、閉断面構造の構造体の一部を構成して所定の間隔をあけて対向配置された第１及び第２の板部と、
   前記第１及び第２の板部に挟まれて一方側の面が当該第１の板部に接着剤又は成形接合により接合された第１接合面とされると共に他方側の面が当該第２の板部に接着剤又は成形接合により接合された第２接合面とされ、前記第１及び第２の板部側の少なくともいずれか一方側から取付部材を取り付け可能なベース部材と、
   前記ベース部材において前記第１及び第２の板部の間における厚さ方向の中間部に設けられ、当該ベース部材と前記第１及び第２の板部との前記厚さ方向における線膨張係数の差により前記第１接合面側及び前記第２接合面側に発生する応力を緩和する応力緩和手段と、
   を有することを特徴とする取付部構造。
2. 前記応力緩和手段は、前記ベース部材における前記厚さ方向の中間部の断面積が前記第１接合面側及び前記第２接合面側の断面積に比べて小さく設定された薄肉部であることを特徴とする請求項１記載の取付部構造。
3. 前記応力緩和手段は、前記ベース部材を前記厚さ方向の中間部において当該厚さ方向に分割することによって構成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の取付部構造。
4. 前記分割された一方側ベース部材が他方側ベース部材に前記厚さ方向へ摺動可能に嵌合されていることを特徴とする請求項３記載の取付部構造。
5. 前記取付部材が雄ねじ部材又は雌ねじ部材であり、前記ベース部材に、前記雄ねじ部材又は前記雌ねじ部材が螺合される締結部を設け、前記雄ねじ部材又は前記雌ねじ部材と、前記締結部との螺合によって、被締結部材に締結荷重を作用させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の取付部構造。

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