JP4906816B2 - Connection structure of shaft member and pipe material - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車用ルーフレールの脚とルーフレール本体との接続に好適で、圧入強度を強化し、硬度の異なる軸部材と管材とを確実かつ強固に接続するとともに、圧入力を軽減して別仕様のルーフレールの圧入機の利用を図れ、圧入機の合理的な利用を図れる、軸部材と管材との接続構造に関する。 The present invention is suitable for, for example, connection between a leg of an automobile roof rail and a roof rail body, strengthens press-fitting strength, securely and firmly connects a shaft member and a pipe member having different hardness, and reduces pressure input. The present invention relates to a connecting structure between a shaft member and a pipe material, which can use a press-fitting machine of a specified roof rail and can use the press-fitting machine rationally.
例えば自動車用ルーフレールの脚とルーフレール本体との接続手段として、ボルト・ナットやビスを使用する代わりに、脚をルーフレール本体に嵌合し、それらに接着剤を介在して接続したものがある(例えば、特許文献1参照)。 For example, instead of using bolts, nuts and screws, as a means for connecting a leg of an automobile roof rail and a roof rail body, there are those in which the leg is fitted to the roof rail body and connected via an adhesive (for example, , See Patent Document 1).
しかし、上記接続法は、接着剤の硬化過程で、脚とルーフレール本体との接続部を無負荷状態に養生させて置く必要があり、そのためルーフレール本体を横置きに並べて養生させていたが、ルーフレールは比較的長尺なため、広い養生スペ−スを要するという問題があった。 However, in the above connection method, it is necessary to cure the connection part between the leg and the roof rail main body in an unloaded state during the curing process of the adhesive. Therefore, the roof rail main body is placed side by side and cured. Has a problem of requiring a wide curing space because it is relatively long.
そこで、前記問題を解決するために、脚の接続端部にビ−ド状の複数の凸部を設け、この凸部をルーフレール本体に圧入し、接着剤の硬化前に脚をルーフレール本体に所定強度で接続することによって、脚とルーフレール本体を縦置きまたは宙吊り状態で養生させ、養生スペ−スのコンパクト化するようにしていた(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, in order to solve the above problem, a plurality of bead-shaped convex portions are provided at the connecting end portion of the leg, the convex portions are press-fitted into the roof rail body, and the leg is fixed to the roof rail body before the adhesive is cured. By connecting with strength, the legs and the roof rail body are cured vertically or suspended, and the curing space is made compact (see, for example, Patent Document 2).
このような接続方法は、合成樹脂製の脚をアルミニウム製のルーフレール本体に圧入する場合を対象にし、圧入時に凸部が所定量弾性変形することで実現し得るものであった。
しかし、例えばルーフレールの強度を強化するため、脚を合成樹脂よりも硬質部材で構成する場合は、凸部に前述と同程度の弾性変形を得られなくなるため、脚をルーフレール本体に圧入することができず、前述の接続方法は採用できなくなる。
しかも、凸部を硬質部材で構成する場合は、一定の弾性変形を得るための加工精度を要し、これを機械加工に依る場合は加工コストが高くなって、生産性が低下するため、これらを解決する接続方法の改良が望まれていた。
Such a connection method is intended for a case where a synthetic resin leg is press-fitted into an aluminum roof rail body, and can be realized by a predetermined amount of elastic deformation of the convex portion during press-fitting.
However, for example, in order to strengthen the strength of the roof rail, if the legs are made of a harder material than synthetic resin, the elastic deformation of the same degree as described above cannot be obtained at the convex portions, so the legs can be press-fitted into the roof rail body. The connection method described above cannot be adopted.
In addition, when the convex portion is composed of a hard member, it requires processing accuracy to obtain a certain elastic deformation, and when this is based on machining, the processing cost increases and productivity decreases. The improvement of the connection method that solves the problem has been desired.
本発明はこのような問題を解決し、例えば自動車用ルーフレールの脚とルーフレール本体との接続に好適で、圧入強度を強化し、硬度の異なる軸部材と管材とを確実かつ強固に接続するとともに、圧入力を軽減して別仕様のルーフレールの圧入機の利用を図れ、圧入機の合理的な利用を図れる、軸部材と管材との接続構造を提供することを目的とする。 The present invention solves such a problem, for example, suitable for connection between a leg of an automobile roof rail and a roof rail body, strengthens press-fitting strength, and securely and firmly connects a shaft member and a pipe material having different hardnesses, An object of the present invention is to provide a connecting structure between a shaft member and a pipe material, which can reduce the pressure input and can use a press-fitting machine of a roof rail of another specification, and can rationally use the press-fitting machine.
請求項1の発明は、接続端部の周面に尖端部を有する複数の係止凸部を軸方向に形成した軸部材と、該軸部材を圧入可能で、かつ軸部材よりも低硬度の管材とを有し、該管材と軸部材との間に接着剤を介在して接続した軸部材と管材との接続構造において、前記接続端部の中間部ないし後部周面に亘って複数の係止凸部を軸方向に離間して形成し、前記軸部材の圧入時、前記尖端部を管材内面に食い込ませて摩滅可能にし、かつ摩滅した尖端部を管材内面に配置して、圧入時における尖端部の摩滅ないし磨耗を促し、尖端部ないし軸部材の圧入の円滑化と圧入力の軽減を図り、軟質材用の圧入機の使用を図るとともに、尖端部の摩滅ないし磨耗によって管材内面に対する接触面積を増加し、管材内面に摩滅した尖端部を配置して係止凸部を定着し、圧入強度を強化して、軸部材と管材とを確実かつ強固に接続するようにしている。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a shaft member in which a plurality of locking projections having pointed ends on the peripheral surface of the connecting end portion are formed in the axial direction, and the shaft member can be press-fitted and has a lower hardness than the shaft member. In a connection structure between a shaft member and a pipe member, which has a pipe member and is connected with an adhesive interposed between the pipe member and the shaft member, a plurality of engagements are provided over an intermediate portion or a rear peripheral surface of the connection end portion. A stop convex part is formed apart in the axial direction, and when the shaft member is press-fitted, the pointed end part is bitten into the inner surface of the pipe material so that it can be worn, and the worn pointed part is disposed on the inner surface of the pipe material, Promotes wear or wear of the tip, smoothes the press-fitting of the tip or shaft member and reduces the pressure input, and uses a press-fit machine for soft materials. to increase the area, constant locking protrusion by placing the pointed end which is worn on the tube inner surface And, to strengthen the press fit strength, and so as to connect the shaft member and the tube member reliably and firmly.
請求項2の発明は、係止凸部を薄厚の三角板状に形成し、圧入時における尖端部の摩滅ないし磨耗を促し、尖端部ないし軸部材の圧入の円滑化と圧入力の軽減を図るようにしている。
請求項3の発明は、接続端部の先端側のテ−パ面に、尖端部を有する複数の係止ガイドを係止凸部と同軸方向に形成し、係止凸部の圧入に先立って係止ガイドを管材に挿入し、管材内に塗布した接着剤を掻き分けて速やかに移動し、その掻き分けた通路に係止凸部を移動させ、圧入の円滑化と圧入力の軽減を図るようにしている。
請求項4の発明は、係止ガイドを接続端部の先端側に漸次縮径する三角錘状に形成し、管材内に塗布した接着剤を円滑かつ速やかに掻き分けて移動させるようにしている。
The invention of
In the invention of claim 3, a plurality of locking guides having pointed ends are formed on the taper surface on the distal end side of the connecting end portion in the same direction as the locking convex portion, and prior to press-fitting of the locking convex portion. The locking guide is inserted into the pipe, the adhesive applied in the pipe is scraped and moved quickly, and the locking projection is moved to the scraped path to facilitate press-fitting and reduce pressure input. ing.
According to a fourth aspect of the present invention , the locking guide is formed in a triangular pyramid shape that gradually decreases in diameter toward the distal end side of the connection end portion, and the adhesive applied in the tube material is scraped and moved smoothly and quickly .
請求項1の発明は、接続端部の中間部ないし後部周面に亘って複数の係止凸部を軸方向に離間して形成し、前記軸部材の圧入時、前記尖端部を管材内面に食い込ませて摩滅可能にし、かつ摩滅した尖端部を管材内面に配置したから、圧入時における尖端部の摩滅ないし磨耗を促し、尖端部ないし軸部材の圧入の円滑化と圧入力の軽減を図り、軟質材用の圧入機の使用を図るとともに、尖端部の摩滅ないし磨耗によって管材内面に対する接触面積を増加し、管材内面に摩滅した尖端部を配置して係止凸部を定着し、圧入強度を強化して、軸部材と管材とを確実かつ強固に接続することができる。
請求項2の発明は、係止凸部を薄厚の三角板状に形成したから、圧入時における尖端部の摩滅ないし磨耗を促し、尖端部ないし軸部材の圧入の円滑化と圧入力の軽減を図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of locking projections are formed apart from each other in the axial direction over an intermediate portion or a rear peripheral surface of the connection end portion, and when the shaft member is press-fitted, the pointed end portion is formed on the inner surface of the pipe material. Since the worn tip is placed on the inner surface of the pipe material , the worn tip is worn or worn at the time of press-fitting , and the press-fitting of the tip or shaft member is facilitated and the pressure input is reduced. In addition to using a press-fitting machine for soft materials, the contact area with the inner surface of the pipe is increased by wear or wear of the tip, and the worn tip is placed on the inner surface of the pipe to fix the locking projection, thereby increasing the press-fitting strength. The shaft member and the tube material can be securely and firmly connected to each other.
The invention of
請求項3の発明は、接続端部の先端側のテ−パ面に、尖端部を有する複数の係止ガイドを係止凸部と同軸方向に形成したから、係止凸部の圧入に先立って係止ガイドを管材に挿入し、管材内に塗布した接着剤を掻き分けて速やかに移動し、その掻き分けた通路に係止凸部を移動させ、圧入の円滑化と圧入力の軽減を図ることができる。
請求項4の発明は、係止ガイドを接続端部の先端側に漸次縮径する三角錘状に形成したから、管材内に塗布した接着剤を円滑かつ速やかに掻き分けて移動させることができる。
In the invention of claim 3, since a plurality of locking guides having pointed ends are formed on the taper surface on the tip end side of the connecting end portion in the coaxial direction with the locking convex portion, prior to press-fitting of the locking convex portion. The locking guide is inserted into the pipe material, the adhesive applied in the pipe material is scraped and moved quickly, and the locking convex part is moved to the scraped path to facilitate press-fitting and reduce pressure input. Can do.
According to the fourth aspect of the present invention , since the locking guide is formed in a triangular pyramid shape that gradually decreases in diameter toward the distal end side of the connection end portion, the adhesive applied in the pipe material can be scraped and moved smoothly and quickly .
以下、本発明を自動車用ルーフレールの脚とルーフレール本体との接続に適用した図示の実施形態について説明すると、図1乃至図5において1はルーフレールを構成する管材である左右一対のアルミニウム管製のルーフレール本体で、肉厚のアルミニウムを押し出しまたは引き出し加工し、これを三次元方向に湾曲して成形され、その断面形状を図5のように異形の三角形または台形状に形成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A description will now be given of an illustrated embodiment in which the present invention is applied to a connection between a leg of a roof rail for an automobile and a roof rail main body. In FIGS. 1 to 5,
前記ルーフレール本体1,1は、自動車のルーフ(図示略)上に左右に離間して前後方向に配置され、その前後端部の開口縁部に大きな面取部(図示略)が形成され、その開口端部に軸部材であるアルミニウムダイカスト製の脚2の接続端部2aが取り付けられている。
図示の実施形態では、ルーフ(図示略)の左側に配置するルーフレール本体1と、その前側に取り付ける前側脚2を図示しているが、その後側脚、または右側のルーフレール本体1の前後側脚についても、本発明が適用されている。
The
In the illustrated embodiment, the
前記脚2は、ルーフ(図示略)に取り付け可能な略細長板状に成形され、その前後位置にボルト挿通孔3,3が設けられ、それらの間に位置決めピン4が下向きに突設されている。
前記脚2の一側に補強片5を介して略翼形のプレートフィン6が突設され、該プレートフィン6上にキャップ(図示略)が取り付けられている。
The
A substantially airfoil-
前記脚2の接続端部2aは、図5のように異形の台形状に成形され、その先端側周面は先細の緩やかなテーパ状に成形され、該テーパ面の上部側に二つの係止ガイド7が軸方向に突設されている。
前記接続端部2aの先端部の下部中央に、略半球面状の凸部8が突設され、該凸部8を後述する硬化前の接着剤に没入させ、圧入位置の正確性と安定化を図るようにしている。
The connecting end portion 2a of the
A substantially
前記係止ガイド7は、図4のように先端側に漸次縮径する三角錐状ないしテーパ状に成形され、該係止ガイド7より後方の接続端部2aの周面は略直軸状に成形され、該周面に複数の係止凸部9が間隔を置いて突出成形され、前記係止ガイド7と同軸線上に配置されている。
The
前記係止凸部9の圧入方向と直交する断面形状は、図4のように尖端部9aを有する三角形状に形成され、その尖端部9aは実施形態では微小な曲面部に形成され、該尖端部9aをルーフレール本体1の内面に圧接し食い込ませて圧入している。
前記係止凸部9の周方向の長さは、係止ガイド7の基部の幅と略同幅に成形され、その厚さは互いの間隔と略同幅に形成されている。
このようにして、前記圧入時における前記尖端部9aの摩滅ないし磨耗を促し、円滑な圧入と圧入力の軽減を図るようにして、後述する合成樹脂製の脚2の圧入機(図示略)を共用可能にしている。
The cross-sectional shape orthogonal to the press-fitting direction of the
The length of the
In this way, a press-fitting machine (not shown) of the
図中、10は接続端部2aの後端側下面に形成した凹孔で、ルーフレール本体1に接続端部2aを挿入時、該レール本体1に形成した水抜き若しくは排気用の通孔11に連通可能にされている。
12は前記凹孔10の開口部の両側に突設した凸部で、ルーフレール本体1の内面に係合可能にされ、13は接続端部2aの側面に突設された幅広な凸部で、ルーフレール本体1の内面に係合可能にされ、前記凸部12と凸部13によって、接続端部2aの圧入時の安定化を図っている。
In the figure,
12 is a projecting portion projecting on both sides of the opening of the
そして、前記係止凸部9,9と凸部12,12および凸部13を介して、接続端部2aとルーフレール本体1の内面との間の全域に一様な間隙14を形成し、該間隙14に所定温度に加温した接着剤15を充填している。
前記接着剤15は、水分と反応して接着力を増強し、固化後は適宜な柔軟性と可撓性を有する、例えば反応性のホットメルトが使用される。この他、16は接続端部2aの外側の上部に開口した凹孔である。
Then, a
The adhesive 15 reacts with moisture to enhance the adhesive force, and after solidification, for example, a reactive hot melt having appropriate flexibility and flexibility is used. In addition, 16 is a concave hole opened in the upper part outside the connection end 2a.
前記ルーフレール本体1に対する接続端部2aの接続は、例えばエアーシリンダー等のアクチェータを駆使した圧入機(図示略)を介して行なわれる。
前記圧入機は、対向配置された一対の脚ホルダ−と、ルーフパネル(図示略)と同一の湾曲面に形成したセット面とを有し、該セット面に前後側脚の下面を密着後、それらの接続端部2a,2aの間に接着剤15を内部に塗布したルーフレール本体1を挿入し、前記一対の脚ホルダーをアクチェータを介して近接離反動させ、ルーフレール本体1の両端部に前後側脚2,2を圧入可能にしている。
実施形態の圧入機は、アルミニウム製のルーフレール本体1に、別仕様の合成樹脂製の前後側脚2,2を圧入する圧入機を共用し、その合理化を図っている。
The connection end 2a is connected to the
The press-fitting machine has a pair of leg holders arranged opposite to each other, and a set surface formed on the same curved surface as the roof panel (not shown), and after the lower surfaces of the front and rear legs are in close contact with the set surface, The
In the press-fitting machine according to the embodiment, a press-fitting machine for press-fitting front and
このように構成した軸部材と管材との接続構造は、軸部材として自動車用ルーフレールのアルミニウムダイカスト製の脚2に適用し、管材として前記脚2よりも若干軟質のアルミニウム製のルーフレール本体1に適用している。
そして、前記脚2の接続端部2aのテーパ面側に、先端側に漸次縮径するテーパ状の係止ガイド7を突設し、その同軸線上の接続端部2aの直軸側周面に、複数の係止凸部9を間隔を置いて突設し、前記ルーフレール本体1は若干肉厚のものを使用している。
前記係止ガイド7や係止凸部9、凸部8,12,13はダイカスト成形によって均質かつ正確に成形可能であり、またルーフレール本体1も均質かつ正確に成形し得る。
The connecting structure of the shaft member and the tube material thus configured is applied to the aluminum die-
Then, a
The locking
次に、前記製作した脚2をルーフレール本体1に接続する場合は、一対の前後側脚2,2と所定のルーフレール本体1を用意し、このうち前後側脚2,2を圧入機(図示略)の脚ホルダーに装着し、その下面を前記セット面に密着して、接続端部2a,2aを対向配置する。
この後、ルーフレール本体1の両端部内面に、所定温度に加温したゲル状の接着剤15を適宜手段で塗布し、その内側に接続端部2a,2aを挿入する。
Next, when the
Thereafter, a gel-
こうして、前記圧入機を作動し、前記接続端部2a,2aをルーフレール本体1の開口端部に圧入する。
このようにすると、ルーフレール本体1内部の空気は通孔11を介して外部へ押し出され、前記接続端部2a,2aの圧入が容易かつ速やかに行なわれる。
Thus, the press-fitting machine is operated to press-fit the connection end portions 2a, 2a into the opening end portion of the
If it does in this way, the air inside the roof rail
前記圧入は、先ず係止ガイド7がルーフレール本体1内に挿入され、次いで係止凸部9が順次ルーフレール本体1内に挿入される。
その際、係止ガイド7は先細のテ−パ状に成形されているから、接着剤15を掻き分けて速やかに移動し、その掻き分けた通路を係止凸部9が移動し、その尖端部9aがルーフレール本体1の内面に食い込んで押し進む。
In the press-fitting, first, the locking
At that time, since the locking
前記接続端部2aの挿入時は、その中期から後期に亘って、凸部13がルーフレール本体1内面の側部に係合し、後期には凸部12,12がルーフレール本体1内面の下面に係合し、これらの係合によって接続端部2aが略中央に位置付けられ、その周囲に一様な空隙14が形成される。したがって、接着剤15が一様に分布し、正確かつ確実な圧入と良好な接着状態を形成する。
その際、接続端部2aの先端側の下面に設けた凸部8は、硬化前の接着剤15に没入して、ルーフレール本体1内における接続端部2aの捩れや動揺を抑制し、安定した圧入を促す。この状況は図3のようである。
When the connecting end 2a is inserted, the
At that time, the
こうして係止凸部9がルーフレール本体1内に挿入されると、該レール本体1の内面に微小な研削溝ないし擦過溝が形成され、この研削溝を後続の係止凸部9が移動して掻き進む。
前記研削によって前記尖端部9aが摩滅ないし磨耗し、ルーフレール本体1の内面に対する接触面積が増加して、係止凸部9の安定性が向上するとともに、この係止凸部9の間に接着剤15が移動して硬化する。
When the locking
The tip 9a is worn or worn by the grinding, the contact area with the inner surface of the
このように係止凸部9は、尖端部9aを有するとともに、圧入方向に断続して配置され、結果的に薄厚板状に形成されているから、これが半球断面で連続してビ−ド状に形成されたものに比べて、尖端部9aの摩滅ないし磨耗が促進され、円滑に圧入されるとともに、その分圧入力が軽減される。
それゆえ、従来よりも硬質の係止凸部9の圧入にも拘わらず、合成樹脂製の脚2の圧入機(図示略)の使用が可能になり、圧入機(図示略)の合理的な使用を図れる。
Thus, the latching
Therefore, it is possible to use a press-fitting machine (not shown) of the
この後、前記圧入機を解除作動し、前後に脚2,2を接続したルーフレール本体1を取り外し、これを所定の養生スペ−スに移動する。
この場合、接着剤15は徐々に冷却する一次硬化途中で、充分な接着強度を形成していないが、複数の係止凸部9がルーフレール本体1の内面に食い込んで圧入し、前後の脚2,2を所定の強度で接続しているから、圧入状態の変化や接続位置の狂いを生じない。
それゆえ、前記接続後にルーフレール本体1を速やかに取り外して移動することができる。
Thereafter, the press-fitting machine is released to remove the
In this case, the adhesive 15 is not sufficiently formed in the course of the primary curing which gradually cools, but the plurality of locking
Therefore, the
したがって、従来のように接着剤15が一次硬化するまで、前後の脚2,2を接続したルーフレール本体1を圧入機に保持させて置く必要がなく、その分圧入機の使用が可能になって、ルーフレールの生産性が向上する。
Therefore, it is not necessary to hold the
しかも、ルーフレール本体1は前記圧入によって、前後の脚2,2を所定強度で接続しているから、縦置き状態や宙吊り状態で養生させることができ、その分養生スペースのコンパクト化を図れる。
そして、そのようにしても前後の脚2,2またはルーフレール本体1が重力作用で移動したり、接着剤15から剥離することがなく、接着強度の低下や接合部の体裁の低下を防止し得る。
Moreover, since the front and
Even in such a case, the front and
前記接着剤15の硬化後、前後の脚2,2にキャップ(図示略)を取り付け、ボルト・ナットやビスを介して前後の脚2,2を自動車のル−フパネル上に取り付ければ、ルーフレールの所望の利用が可能になる。
After the adhesive 15 is cured, caps (not shown) are attached to the front and
この場合、前述のように接着剤15は、硬化後に適当な柔軟性と可撓性を有するから、ルーフレール上の荷物の重量や振動が吸収されて前後の脚2,2に伝わり、ルーフレール本体1と前後の脚2,2との接合部の負担を軽減し、接合部の変形や破損を防止する。
In this case, as described above, the adhesive 15 has appropriate flexibility and flexibility after curing, so that the weight and vibration of the load on the roof rail are absorbed and transmitted to the front and
このように本発明の軸部材と管材との接続構造は、圧入強度を強化し、硬度の異なる軸部材と管材とを確実かつ強固に接続するとともに、圧入力を軽減して別仕様のルーフレールの圧入機の利用を図れ、圧入機の合理的な利用を図れるから、例えば自動車用ルーフレールの脚とルーフレール本体との接続に好適である。 As described above, the connecting structure between the shaft member and the pipe material of the present invention enhances the press-fitting strength, connects the shaft member and the pipe material having different hardness reliably and firmly, and reduces the pressure input so that the roof rail of another specification can be used. Since the press-fitting machine can be used and the press-fitting machine can be used rationally, it is suitable for connecting, for example, a leg of a car roof rail and a roof rail body.
1 管材(ルーフレール本体)
2 軸部材(脚)
2a 接続端部
8 凸部
9 係止凸部
9a 尖端部
15 接着剤
1 Tube material (roof rail body)
2 Shaft member (leg)
2a
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