JP5287279B2 - Part fastening structure - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂を含むベース部材に被締結部品を締結により取り付けるための部品締結構造に関する。 The present invention relates to a component fastening structure for attaching a component to be fastened to a base member containing resin by fastening.
FRPプレートのカラー挿入孔にフランジ付カラーのカラー部を挿入し、該カラー部のFRPプレートの表面に一致された端面に金属板を当接させ、該フランジ付カラーと金属板とに締結荷重を作用させるようにした板材の締結方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Insert the collar portion of the flanged collar into the collar insertion hole of the FRP plate, bring the metal plate into contact with the end surface of the collar portion that is coincident with the surface of the FRP plate, and apply a fastening load to the flanged collar and the metal plate. There is known a fastening method of a plate material that is made to act (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記の如き従来の技術では、カラーの端面をFRPプレートの表面に一致させることが困難であり、適正な締結を得るために改善の余地がある。 However, in the conventional technology as described above, it is difficult to make the end face of the collar coincide with the surface of the FRP plate, and there is room for improvement in order to obtain proper fastening.
本発明は、上記事実を考慮して、被締結部品をベース部材に良好に締結することができる部品締結構造を得ることが目的である。 In view of the above fact, an object of the present invention is to obtain a component fastening structure capable of satisfactorily fastening a component to be fastened to a base member.
請求項1記載の発明に係る部品締結構造は、樹脂を含むベース部材を貫通したカラー部と、前記カラー部の一端側から張り出したフランジ部とを有する第1の金属部材と、中央部において前記カラー部の他端に接触され、該カラー部との接触面を囲むと共に前記フランジ部との間に前記ベース部材を挟むように周縁部から前記フランジ部側に突出された凸部を有する第2の金属部材と、前記第1及び第2の金属部材に締結荷重を作用させて、該第1の金属部材のフランジ部及び第2の金属部材のうち少なくとも前記第2の金属部材に対する前記ベース部材側と反対側に被締結部品を締結する締結手段と、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間に設けられた第1の接着層と、前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間に設けられ、前記第1の接着層よりも薄く形成された第2の接着層と、を備えている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a component fastening structure including: a first metal member having a collar portion penetrating a base member containing resin; and a flange portion projecting from one end side of the collar portion; A second portion that is in contact with the other end of the collar portion, surrounds a contact surface with the collar portion, and has a convex portion projecting from the peripheral portion to the flange portion side so as to sandwich the base member with the flange portion; and the metal member of the by the action of fastening load to the first and second metal members, the base member with respect to at least the second metal member of the flange portion and a second metal member of the first metal member A fastening means for fastening the part to be fastened to the side opposite to the side, a first adhesive layer provided between the flange portion of the first metal member and the base member, and a protrusion of the second metal member And the base member Provided, and a, a second adhesive layer which is thinner than the first adhesive layer.
請求項1記載の部品締結構造では、第1の金属部材のカラー部の端面に第2の金属部材が接触した状態で、第1の金属部材のフランジ部と第2の金属部材の凸部との間にベース部材が直接的又は間接的に挟まれている。ここで、ベース部材を貫通したカラー部の端面が該ベース部材の表面に対し突出されているので、該カラー部の端面と第2の金属部材とを直接的に接触(メタルタッチ)させることができる。また、第2の金属部材におけるカラー部の端面との接触面の周りから凸部がフランジ部側に突出しているので、上記の通りカラー部を突出させた構成において、ベース部材を挟むフランジ部と凸部との間隔を該ベース部の厚みに応じた適正な間隔に設定することができる。そして、被締結部品は、第1の金属部材のフランジ部に対するベース部材と反対側、第2の金属部材に対するベース部材と反対側の少なくとも一方に締結手段にて締結されている。
In the component fastening structure according to
以上により、本部品締結構造では、第1の金属部材と第2の金属部材とが直接的に接触しているため、ベース部材に締結手段の締結荷重が作用されることが抑制され、該ベース部材のクリープ等による弛みを抑制することができる。 As described above, in the component fastening structure, since the first metal member and the second metal member are in direct contact with each other, it is possible to suppress the fastening load of the fastening means from acting on the base member. It is possible to suppress loosening due to creep of the member.
このように、請求項1記載の部品締結構造では、被締結部品をベース部材に良好に締結することができる。
また、本部品締結構造では、各接着層に、被締結部材からベース部材への荷重伝達を負担させることができる。そして、例えば、被締結部品を介して第2の金属部材に外力が作用した場合には、該第2の金属部材の凸部とベース部材との間の接着層に剥離応力が作用する。ここで、第2の金属部材の凸部とベース部材との間の接着層が相対的に薄いので、上記した外力による剥離応力が低減される。
Thus, in the component fastening structure according to
Moreover, in this component fastening structure, each adhesive layer can be loaded with load transmission from the fastened member to the base member. For example, when an external force acts on the second metal member via the part to be fastened, a peeling stress acts on the adhesive layer between the convex portion of the second metal member and the base member. Here, since the adhesive layer between the convex portion of the second metal member and the base member is relatively thin, the peeling stress due to the external force described above is reduced.
請求項2記載の発明に係る部品締結構造は、樹脂を含むベース部材を貫通したカラー部と、前記カラー部の一端側から張り出したフランジ部とを有する第1の金属部材と、中央部において前記カラー部の他端に接触され、該カラー部との接触面を囲むと共に前記フランジ部との間に前記ベース部材を挟むように周縁部から前記フランジ部側に突出された凸部を有する第2の金属部材と、前記第1及び第2の金属部材に締結荷重を作用させて、該第1の金属部材のフランジ部及び第2の金属部材のうち少なくとも前記第2の金属部材に対する前記ベース部材側と反対側に被締結部品を締結する締結手段と、を備え、前記ベース部材は、前記第1の金属部材のフランジ部側に面する第1壁部と、前記第2の金属部材の凸部側に面する第2壁部と、前記第1壁部と第2壁部との間における少なくとも前記フランジ部及び凸部とオーバラップする範囲に、外縁が前記フランジ部の外縁及び前記凸部の外縁と一致されるか又は前記フランジ部の外縁及び前記凸部の外縁よりも前記カラー部から離間する方向に張り出されて設けられ、該第1壁部と第2壁部との間の隙間を埋めるインサート部と、を含んで構成され、かつ、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間、及び前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間には、それぞれ接着層が設けられており、前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間の接着層は、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間の接着層よりも薄く形成されている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a component fastening structure including: a first metal member having a collar portion penetrating a base member containing resin; and a flange portion projecting from one end side of the collar portion; A second portion that is in contact with the other end of the collar portion, surrounds a contact surface with the collar portion, and has a convex portion projecting from the peripheral portion to the flange portion side so as to sandwich the base member with the flange portion; and the metal member of the by the action of fastening load to the first and second metal members, the base member with respect to at least the second metal member of the flange portion and a second metal member of the first metal member Fastening means for fastening a part to be fastened to the side opposite to the side, wherein the base member has a first wall part facing the flange part side of the first metal member, and a convex of the second metal member. A second wall facing the side, In the range where at least the flange portion and the convex portion overlap between the first wall portion and the second wall portion, the outer edge coincides with the outer edge of the flange portion and the outer edge of the convex portion, or the flange portion And an insert portion that is provided so as to protrude from the outer edge of the convex portion in a direction away from the collar portion and fills a gap between the first wall portion and the second wall portion. And an adhesive layer is provided between the flange portion of the first metal member and the base member, and between the convex portion of the second metal member and the base member, respectively. The adhesive layer between the convex part of the second metal member and the base member is formed thinner than the adhesive layer between the flange part of the first metal member and the base member .
請求項2記載の部品締結構造では、第1の金属部材のカラー部の端面に第2の金属部材が接触した状態で、第1の金属部材のフランジ部と第2の金属部材の凸部との間にベース部材が直接的又は間接的に挟まれている。ここで、ベース部材を貫通したカラー部の端面が該ベース部材の表面に対し突出されているので、該カラー部の端面と第2の金属部材とを直接的に接触(メタルタッチ)させることができる。また、第2の金属部材におけるカラー部の端面との接触面の周りから凸部がフランジ部側に突出しているので、上記の通りカラー部を突出させた構成において、ベース部材を挟むフランジ部と凸部との間隔を該ベース部の厚みに応じた適正な間隔に設定することができる。そして、被締結部品は、第1の金属部材のフランジ部に対するベース部材と反対側、第2の金属部材に対するベース部材と反対側の少なくとも一方に締結手段にて締結されている。
以上により、本部品締結構造では、第1の金属部材と第2の金属部材とが直接的に接触しているため、ベース部材に締結手段の締結荷重が作用されることが抑制され、該ベース部材のクリープ等による弛みを抑制することができる。
このように、請求項2記載の部品締結構造では、被締結部品をベース部材に良好に締結することができる。
また、本部品締結構造では、ベース部材における被締結部品の締結部分にインサート部が設けられて、該ベース部材(の第1壁部、第2壁部)が補強されている。すなわち、中空(平断面)構造のベース部材において、インサート部を設けた部分で第1壁部、第2壁部の面剛性が向上するので、被締結部品をしっかりと締結することができる。
さらに、本部品締結構造では、インサート部がフランジ部及び凸部と同等以上にカラー部の径方向外側に張り出しているため、該インサート部によって第1壁部、第2壁部を内側(フランジ部及び凸部と反対側)からしっかりと支持することができる。
In the component fastening structure according to
As described above, in the component fastening structure, since the first metal member and the second metal member are in direct contact with each other, it is possible to suppress the fastening load of the fastening means from acting on the base member. It is possible to suppress loosening due to creep of the member .
Thus, in the component fastening structure according to
Moreover, in this component fastening structure, an insert part is provided in the fastening part of the to-be-fastened part in a base member, and this base member (the 1st wall part, the 2nd wall part) is reinforced. That is, in the base member having a hollow (flat cross-section) structure, the surface rigidity of the first wall portion and the second wall portion is improved at the portion where the insert portion is provided, so that the parts to be fastened can be fastened firmly.
Furthermore, in this component fastening structure, since the insert portion protrudes outward in the radial direction of the collar portion at least as much as the flange portion and the convex portion, the first wall portion and the second wall portion are formed on the inside (flange portion) by the insert portion. And from the side opposite to the convex portion).
請求項3記載の発明に係る部品締結構造は、樹脂を含むベース部材を貫通したカラー部と、前記カラー部の一端側から張り出したフランジ部とを有する第1の金属部材と、中央部において前記カラー部の他端に接触され、該カラー部との接触面を囲むと共に前記フランジ部との間に前記ベース部材を挟むように周縁部から前記フランジ部側に突出された凸部を有する第2の金属部材と、前記第1及び第2の金属部材に締結荷重を作用させて、該第1の金属部材のフランジ部及び第2の金属部材のうちの少なくとも前記第2の金属部材に対する前記ベース部材側と反対側に被締結部品を締結する締結手段と、前記フランジ部と前記第1壁部との間及び前記凸部と前記第2壁部との間の少なくとも一方に設けられた接着層と、を備え、前記ベース部材は、前記第1の金属部材のフランジ部側に面する第1壁部と、前記第2の金属部材の凸部側に面する第2壁部と、シート状の炭素繊維強化樹脂を前記ベース部材の厚み方向に積層して成り、前記第1壁部と第2壁部との間における少なくとも前記フランジ部及び凸部とオーバラップする範囲に、外縁が前記フランジ部と前記第1壁部との間の前記接着層の外縁及び前記凸部と前記第2壁部との間の前記接着層の外縁と一致されるか、又は、外縁が前記フランジ部と前記第1壁部との間の前記接着層の外縁及び前記凸部と前記第2壁部との間の前記接着層の外縁よりも前記カラー部から離間する方向に張り出されて設けられ、該第1壁部と第2壁部との間の隙間を埋めるインサート部と、を含んで構成され、かつ、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間、及び前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間には、それぞれ接着層が設けられており、前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間の接着層は、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間の接着層よりも薄く形成されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a component fastening structure including: a first metal member having a collar portion penetrating a base member containing resin; and a flange portion projecting from one end side of the collar portion; A second portion that is in contact with the other end of the collar portion, surrounds a contact surface with the collar portion, and has a convex portion projecting from the peripheral portion to the flange portion side so as to sandwich the base member with the flange portion; and the metal member of, the first and by the action of fastening load to the second metal member, wherein for at least said second metal member of the flange portion and a second metal member of the first metal member base Fastening means for fastening a part to be fastened on the side opposite to the member side, and an adhesive layer provided between at least one of the flange portion and the first wall portion and between the convex portion and the second wall portion And comprising the base The material includes a first wall portion facing the flange portion side of the first metal member, a second wall portion facing the convex portion side of the second metal member, and a sheet-like carbon fiber reinforced resin. Laminated in the thickness direction of the base member, and the outer edge of the flange portion and the first wall portion is at least overlapped with the flange portion and the convex portion between the first wall portion and the second wall portion. Or the outer edge of the adhesive layer between the convex portion and the second wall portion, or the outer edge is between the flange portion and the first wall portion. The outer edge of the adhesive layer and the outer edge of the adhesive layer between the convex portion and the second wall portion are provided so as to protrude in a direction away from the collar portion, and the first wall portion and the second wall portion. It is configured to include a, and an insert portion to fill the gap between the wall and off of the first metal member An adhesive layer is provided between the flange portion and the base member, and between the convex portion of the second metal member and the base member, respectively, and the convex portion of the second metal member and the base member The adhesive layer between the base member is formed thinner than the adhesive layer between the flange portion of the first metal member and the base member .
請求項3記載の部品締結構造では、第1の金属部材のカラー部の端面に第2の金属部材が接触した状態で、第1の金属部材のフランジ部と第2の金属部材の凸部との間にベース部材が直接的又は間接的に挟まれている。ここで、ベース部材を貫通したカラー部の端面が該ベース部材の表面に対し突出されているので、該カラー部の端面と第2の金属部材とを直接的に接触(メタルタッチ)させることができる。また、第2の金属部材におけるカラー部の端面との接触面の周りから凸部がフランジ部側に突出しているので、上記の通りカラー部を突出させた構成において、ベース部材を挟むフランジ部と凸部との間隔を該ベース部の厚みに応じた適正な間隔に設定することができる。そして、被締結部品は、第1の金属部材のフランジ部に対するベース部材と反対側、第2の金属部材に対するベース部材と反対側の少なくとも一方に締結手段にて締結されている。
以上により、本部品締結構造では、第1の金属部材と第2の金属部材とが直接的に接触しているため、ベース部材に締結手段の締結荷重が作用されることが抑制され、該ベース部材のクリープ等による弛みを抑制することができる。
このように、請求項3記載の部品締結構造では、被締結部品をベース部材に良好に締結することができる。
また、本部品締結構造では、ベース部材における被締結部品の締結部分にインサート部が設けられて、該ベース部材(の第1壁部、第2壁部)が補強されている。すなわち、中空(平断面)構造のベース部材において、インサート部を設けた部分で第1壁部、第2壁部の面剛性が向上するので、被締結部品をしっかりと締結することができる。
さらに、本部品締結構造では、シート状の炭素繊維強化樹脂を厚み方向に積層して成るインサート材は、厚み方向の線膨張率が高いため、高温環境下で厚み方向に膨張されて第1、第2壁部を変形させる。ここで、インサート部の外縁がフランジ部と第1壁部との間及び凸部と第2壁部との間の少なくとも一方に設けられた接着層の各外縁と同等以上にカラー部の径方向外側に張り出しているので、これらの接着層による接着範囲内での第1壁部、第2壁部の変形が抑制され、これらの接着層が保護される。
In the component fastening structure according to
As described above, in the component fastening structure, since the first metal member and the second metal member are in direct contact with each other, it is possible to suppress the fastening load of the fastening means from acting on the base member. It is possible to suppress loosening due to creep of the member .
Thus, in the component fastening structure according to the third aspect, it is possible to satisfactorily fasten the fastened component to the base member.
Moreover, in this component fastening structure, an insert part is provided in the fastening part of the to-be-fastened part in a base member, and this base member (the 1st wall part, the 2nd wall part) is reinforced. That is, in the base member having a hollow (flat cross-section) structure, the surface rigidity of the first wall portion and the second wall portion is improved at the portion where the insert portion is provided, so that the parts to be fastened can be fastened firmly.
Furthermore, in this component fastening structure, the insert material formed by laminating sheet-like carbon fiber reinforced resin in the thickness direction has a high coefficient of linear expansion in the thickness direction, so that the first, The second wall is deformed. Here, the outer edge of the insert part is equal to or more than the outer edge of the adhesive layer provided on at least one of the flange part and the first wall part and between the convex part and the second wall part. Since it protrudes outside, deformation of the first wall portion and the second wall portion within the bonding range by these adhesive layers is suppressed, and these adhesive layers are protected.
請求項2、3記載の部品締結構造では、各接着層に、被締結部材からベース部材への荷重伝達を負担させることができる。そして、例えば、被締結部品を介して第2の金属部材に外力が作用した場合には、該第2の金属部材の凸部とベース部材との間の接着層に剥離応力が作用する。ここで、第2の金属部材の凸部とベース部材との間の接着層が相対的に薄いので、上記した外力による剥離応力が低減される。
In the component fastening structure according to
請求項5記載の発明に係る部品締結構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項記載の部品締結構造において、前記第1の金属部材のフランジ部の外縁形状、及び前記第2の金属部材における前記凸部が形成された部分の外縁形状の少なくとも一方が非円形である。 The component fastening structure according to a fifth aspect of the present invention is the component fastening structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the outer edge shape of the flange portion of the first metal member and the second At least one of the outer edge shape of the part in which the convex part in the metal member was formed is non-circular.
請求項5記載の部品締結構造では、例えば被締結部品や取り付けスペース等に応じた第1の金属部材のフランジ部、第2の金属部材の凸部とベース部材との接着面積、破壊強度を、該フランジ部、凸部の寸法形状によって確保することが可能である。
In the component fastening structure according to
請求項6記載の発明に係る部品締結構造は、請求項1〜請求項5の何れか1項記載の部品締結構造において、前記締結手段は、前記第1の金属部材のカラー部に設けられためねじ部と、該めねじ部に螺合されたボルトとを有して構成されている。 The component fastening structure according to a sixth aspect of the present invention is the component fastening structure according to any one of the first to fifth aspects, wherein the fastening means is provided in the collar portion of the first metal member. It has a screw part and a bolt screwed into the female screw part.
請求項6記載の部品締結構造では、カラー部にめねじ部が形成されているので、換言すれば、カラー部が締結手段のナットの機能を果たすため、全体としてコンパクトに構成される。 In the component fastening structure according to the sixth aspect, since the female thread portion is formed in the collar portion, in other words, since the collar portion functions as a nut of the fastening means, the overall configuration is compact.
請求項7記載の発明に係る部品締結構造は、請求項1〜請求項6の何れか1項記載の部品締結構造において、前記第2の金属部材における前記カラー部との接触面に対する前記凸部の突出高は、前記ベース部材表面から前記カラー部の前記第2の金属部材との接触面までの突出高よりも小さく設定されている。 The component fastening structure according to a seventh aspect of the present invention is the component fastening structure according to any one of the first to sixth aspects, wherein the convex portion with respect to the contact surface with the collar portion of the second metal member. The protrusion height is set smaller than the protrusion height from the surface of the base member to the contact surface of the collar portion with the second metal member .
請求項7記載の部品締結構造では、第2の金属部材におけるカラー部との接触面に対する凸部の突出高が、ベース部材表面に対するカラー部の端面の突出高よりも小さいので、凸部がベース部材に当接することがなく、該カラー部の端面と第2の金属部材とを確実に接触(メタルタッチ)させることができる。 In the component fastening structure according to claim 7, since the protruding height of the convex portion with respect to the contact surface with the collar portion in the second metal member is smaller than the protruding height of the end surface of the collar portion with respect to the base member surface, the convex portion is the base. The end face of the collar portion and the second metal member can be reliably brought into contact (metal touch) without coming into contact with the member.
請求項4記載の発明に係る部品締結構造は、請求項2記載の部品締結構造において、前記インサート部は、シート状の炭素繊維強化樹脂を厚み方向に積層して成る。
Parts fastening structure according to a fourth aspect of the invention, the component fastening structure according to
請求項4記載の部品締結構造では、シート状の炭素繊維強化樹脂を厚み方向に積層して成るインサート材は、厚み方向の線膨張率が高いため、高温環境下で厚み方向に膨張されて第1、第2壁部を変形させる。ここで、上記の通りインサート部の外縁がフランジ部及び凸部の各外縁と同等以上にカラー部の径方向外側に張り出しているので、該フランジ部と第1壁部との間及び凸部と第2壁部との間の少なくとも一方に設けられた接着層の変形が抑制され、該接着層が保護される。 In the component fastening structure according to claim 4, since the insert material formed by laminating sheet-like carbon fiber reinforced resin in the thickness direction has a high linear expansion coefficient in the thickness direction, the insert material is expanded in the thickness direction under a high temperature environment. 1. Deform the second wall. Here, as described above, the outer edge of the insert portion projects outwardly in the radial direction of the collar portion at least as much as the outer edges of the flange portion and the convex portion, and therefore between the flange portion and the first wall portion and the convex portion. Deformation of the adhesive layer provided on at least one of the second wall portions is suppressed, and the adhesive layer is protected.
以上説明したように本発明に係る部品締結構造は、被締結部品をベース部材に良好に締結することができるという優れた効果を有する。 As described above, the component fastening structure according to the present invention has an excellent effect that the fastened component can be fastened to the base member satisfactorily.
本発明の実施形態に係る部品締結構造が適用された車両用部品締結構造10について、図1〜図4に基づいて説明する。各図に適宜記す矢印UP、矢印LOは、それぞれ車両用部品締結構造10が適用された自動車の上方向、下方向を示している。
A vehicle
図1には、車両用部品締結構造10の全体構成が断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用部品締結構造10は、樹脂材を含む材料にて構成されたベース部材としての車体骨格部材12に被締結部品としての金属製のシートレール14を締結によって固定するための構造とされている。以下、具体的に説明する。
FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of the vehicle
車体骨格部材12は、炭素繊維を樹脂で固めて成る複合材としての炭素繊維強化プラスチック(CFRP)にて閉断面構造を成しており、車両上下方向に対向する第1壁部としての下壁16、第2壁部としての上壁18とを有する。この車体骨格部材12におけるシートレール14の締結部位には、下壁16と上壁18との上下方向の隙間を埋めるインサート部20が設けられている。この実施形態では、インサート部20は、CFRPより成り、車体骨格部材12(下壁16、上壁18)に一体に形成されている。
The vehicle
このインサート部20によって、車体骨格部材12は、シートレール14の締結部位において下壁16及び上壁18が補強(面剛性が向上)されている。なお、インサート部20は、平面視で後述するフランジ部28、凸部36が略全面に亘りオーバラップする範囲に設けられている。図示は省略するが、この実施形態におけるインサート部20は、車体骨格部材12の長手方向に直交する断面視では、車体骨格部材12の閉断面を全体的に埋めるように形成されている。
With this
以上説明した車体骨格部材12には、下壁16、上壁18、インサート部20を貫通して設けられた貫通孔22が形成されている。車両用部品締結構造10は、貫通孔22を貫通する第1の金属部材としての金属製のフランジ付カラーナット24を備えている。フランジ付カラーナット24は、例えばアルミニウム(純アルミニウム又はアルミニウム合金)等にて構成されている。
The vehicle
図2(A)及び図2(B)に示される如く、フランジ付カラーナット24は、略有底円筒状に形成されたカラー部26と、該カラー部26の軸線方向一端部から径方向外側に張り出されたフランジ部28とを有する。カラー部26は、その内周にめねじ30が形成されており、締結手段を構成するナットの機能を果たすようになっている。また、カラー部26の外周における軸線方向の略中央部には、径方向外向きに開口する凹部32が形成されている。この実施形態では、凹部32は、カラー部26の外周に全周に亘り形成された環状凹部とされており、カラー部26の他の部分と比較して小径である小径部として把握されるようになっている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
フランジ部28は、全体として略円板状に形成されている。この実施形態では、フランジ部28は、中央部28Aが周縁部28Bに対し厚肉とされている。これにより、フランジ部28は、例えばシートレール14を経由して入力される外力に対する剛性(曲げ剛性)が向上されており、該外力より変形し難い構成とされている。
The
図1に示される如く、フランジ付カラーナット24は、カラー部26が車体骨格部材12の貫通孔22に圧入されて該貫通孔22を貫通している。上記の通り小径部を成す凹部32が形成されているカラー部26では、該凹部32を有しない構成と比較して、圧入面積すなわち圧入荷重が低減される構成とされている。
As shown in FIG. 1, in the
また、フランジ部28は、下壁16の表面(下面)に接着層(接着剤)S1によって接着されている。この接着層S1により、めねじ30に後述するボルト38が螺合される際のフランジ付カラーナット24の共回り(車体骨格部材12に対する相対角変位)が防止されるようになっている。また、この接着層S1により、CFRPと金属との異種材の接合部への水の侵入が防止される構成とされている。
The
このようにカラー部26が車体骨格部材12に圧入されると共にフランジ部28が車体骨格部材12に接着された状態で、カラー部26におけるフランジ部28とは反対側の端面26Aは、上壁18の表面よりも上側に突出しており、その突出高はH1とされている。カラー部26の端面26Aは、軸線との直交面に沿った(上壁18の表面と略平行な)平坦面とされている。
In this state where the
また、車両用部品締結構造10は、第2の金属部材としての金属製のスペーサ34を備えている。スペーサ34は、例えばアルミニウム(純アルミニウム又はアルミニウム合金)等にて構成されている。図3(A)及び図3(B)に示される如く、スペーサ34は、軸心部に透孔35を有する略円環板状に形成されており、下面における中央部(透孔35廻りの環状部分)が軸線との直交面に沿って平坦とされた座面34Aとされている。また、スペーサ34の上面は、座面34Aと平行な部品着座面34Bとされている。
Moreover, the vehicle
このスペーサ34における座面34Aの周りからは、該座面34Aを囲むように凸部36が突設されている。凸部36は、スペーサ34の周縁に沿って全周に亘り突設されてリング状を成している。図1に示される如く、凸部36の座面34Aに対する突出高はH2とされており、カラー部26の端面26Aの上壁18に対する突出高H1よりも小(H2<H1)とされている。
From the periphery of the
図1に示される如く、このスペーサ34は、座面34Aをカラー部26の端面26Aに面接触(メタルタッチ)させるようになっている。以下、スペーサ34の座面34Aとカラー部26の端面26Aとの接触面を接触面Cということとする。このスペーサ34の座面34Aとカラー部26の端面26Aとの接触状態では、凸部36は接触面Cを囲むように下向き(フランジ部28、上壁18)に突出して、上壁18の表面に近接している。そして、凸部36は、上壁18の表面(上面)に接着層(接着剤)S2によって接着されている。上記した突出高H2は、凸部36と上壁18と間の接着隙G2が適正な寸法になるように設定されている。
As shown in FIG. 1, the
したがって、車両用部品締結構造10では、フランジ付カラーナット24のフランジ部28とスペーサ34の凸部36とに間に、接着層S1、S2を介して車体骨格部材12が挟み込まれている。なお、凸部36とフランジ部28とは、寸法形状が一致されている必要はなく、例えば要求強度や周辺スペース等を考慮して、凸部36、フランジ部28の寸法形状をそれぞれ適宜設定することができる。
Therefore, in the vehicle
そして、車両用部品締結構造10では、締結手段を構成するボルト38がカラー部26のめねじ30に螺合させることで、車体骨格部材12にシートレール14が固定されている。具体的には、シートレール14には透孔40が形成されており、該透孔40、スペーサ34の透孔35を貫通したボルト本体38Aがめねじ30に螺合されることで、シートレール14は、ボルト38の頭部38Bとスペーサ34(フランジ付カラーナット24)との間に締め付けられて結合(締結)されている。この実施形態では、シートレール14とボルト38の頭部38Bとの間には、ワッシャ42が介在されている。
In the vehicle
次に、車両用部品締結構造10による車体骨格部材12に対するシートレール14の締結(組立)手順を図4に基づいて説明する。上記構成の車両用部品締結構造10にて車体骨格部材12にシートレール14を締結するに当たっては、先ず、図4(A)に示される如くインサート部20にて補強された車体骨格部材12に、図4(B)に示される如く孔加工を施し、貫通孔22を形成する。
Next, a procedure for fastening (assembling) the
次いで、フランジ付カラーナット24のフランジ部28の上面(カラー部26側の面)に接着剤を塗布し、図4(C)に示される如く、カラー部26を車体骨格部材12の貫通孔22に圧入し貫通させる。これに伴い、フランジ部28に塗布した接着剤が下壁16に接触され、該接着剤の硬化によりフランジ部28と下壁16との間に接着層S1が形成される。すなわち、フランジ部28が下壁16(車体骨格部材12)に接着される。
Next, an adhesive is applied to the upper surface (surface on the
この車体骨格部材12に対するカラー部26の圧入の際、カラー部26の端面26Aの上壁18に対する突出高がH1になるように、圧入量を調整する。すなわち、カラー部26の端面26Aの上壁18に対する突出高H1を管理寸法とし、カラー部26の長さと車体骨格部材12の厚みとの差のバラつきは、接着層S1の厚みに相当する接着隙G1にて調整する。
When the
次いで、スペーサ34の凸部36の下面に接着剤を塗布し、図4(D)に示される如く、該スペーサ34の座面34Aをカラー部26の端面26Aに接触させる。これに伴って凸部36に塗布した接着剤が上壁18に接触され、該接着剤の硬化により凸部36と上壁18との間に接着層S2が形成される。すなわち、スペーサ34が車体骨格部材12に接着される。
Next, an adhesive is applied to the lower surface of the
接着剤が硬化されて接着層S1、S2が形成された後(少なくとも接着層S1が形成された後)、スペーサ34の部品着座面34B上にシートレール14を載置、位置決めし、該シートレール14の透孔40、スペーサ34の透孔35を貫通させたボルト38のボルト本体38Aをめねじ30に螺合させる。このボルトを例えば所定のトルクのトルクで締め付けることで、シートレール14は、ボルト38の頭部38Bとスペーサ34(カラー部26)との間に適正に締結、固定される。
After the adhesive is cured and the adhesive layers S1 and S2 are formed (at least after the adhesive layer S1 is formed), the
以上により、図1に示される如く、シートレール14が車体骨格部材12に締結固定された車両用部品締結構造10が得られる。
As described above, the vehicle
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
上記構成の車両用部品締結構造10では、シートレール14が車体骨格部材12にフランジ付カラーナット24及びボルト38を用いた締結によって固定されている。具体的には、シートレール14は、ボルト本体38Aがカラー部26のめねじ30に螺合されたボルト38の頭部38Bと、座面34Aがカラー部26の端面26Aに接触されたスペーサ34との間に作用する締結荷重にて車体骨格部材12に対し固定されている。
In the vehicle
ここで、車両用部品締結構造10では、フランジ付カラーナット24に設けられたカラー部26の端面26Aと、スペーサ34の座面34Aとがメタルタッチされているため、CFRPより成る車体骨格部材12に締結荷重を支持させることがない。このため、車両用部品締結構造10では、例えば高温環境下で車体骨格部材12にクリープが生じることが防止され、また仮に車体骨格部材12クリープが生じてもシートレール14の締結荷重が低下することが防止される。
Here, in the vehicle
そして、車両用部品締結構造10では、カラー部26の端面26Aの上壁18に対する突出高がH1に管理され、かつ凸部36の座面34Aに対する突出高H2が上記突出高H1よりも小さいため、ペーサ34の座面34Aとカラー部26の端面26Aとが確実にメタルタッチされる。また、凸部36と上壁18との間には適正な接着隙G2が形成されるので、適正な厚みの接着層S2を得ることができる。
In the vehicle
さらに、車両用部品締結構造10では、凸部36と上壁18との間に接着層S2が形成されると共に、フランジ付カラーナット24のフランジ部28と下壁16とに間の接着層S1が形成されているので、換言すれば、凸部36とフランジ部28との間に接着層S1、S2を介して車体骨格部材12を挟み込んだ構造とされているため、シートレール14からの外力に対し車体骨格部材12の両面から該車体骨格部材12に荷重を伝達することができる。一般に、接着層は引張り(剥離)方向の荷重に対し強度が低いが、上記の通り車体骨格部材12の上下両側に接着層S1、S2を有する車両用部品締結構造10では、例えば、車両上下方向の外力が作用した場合、接着層S1、S2の何れか一方は圧縮により車体骨格部材12に荷重を伝達するため、強固な部品取付部を構成することができる。
Further, in the vehicle
以上の点につき、図17に示す比較例との比較で補足する。図17(A)に示す比較例構造150では、車体骨格部材12の下壁16、上壁18間にアルミニウムよりなるインサート材152が設けられている。インサート材152は、上下両面が下壁16、上壁18の内面にそれぞれ接着層Sを介して接着されている。また、比較例構造150では、鉄鋼製のフランジ付カラーナット154を構成するカラー部156が、インサート材152に圧入されている。フランジ付カラーナット154のフランジ部158は、下壁16に接着層Sを介して接着されている。カラー部156の端面156Aは、上壁18の表面と面一になるように管理されている。
The above points will be supplemented by comparison with the comparative example shown in FIG. In the
しかしながら、カラー部156をインサート材152に圧入する比較例構造150において、カラー部156の端面156Aを上壁18と面一にすることは困難である。このため、例えば、図17(B)に示される如く、カラー部156の端面156Aが上壁18に対し引っ込んだ場合、シートレール14がカラー部156の端面156Aにメタルタッチされず、シートレール14の締結荷重は車体骨格部材12にて支持されることになる。この場合、車体骨格部材12のクリープ等により締結部に弛みが生じる原因となる。
However, in the
一方、図17(C)に示される如く、カラー部156の端面156Aが上壁18に対し突出された場合、シートレール14と上壁18との間には隙Gが形成されるので、例えばシートレール14から下向き荷重が作用した場合、この荷重は下壁16とフランジ部158との間の接着層Sの引張りによって車体骨格部材12に伝達される。下壁16とフランジ部158との間の接着層Sは、引張り(剥離)方向の荷重に対し強度が低いので、比較例構造150では、下向き荷重に対する強度確保が難しい。また、下壁16とフランジ部158との間の接着層Sが剥離された場合、締結部に弛みが生じる。
On the other hand, as shown in FIG. 17C, when the
これに対して本発明の第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10では、スペーサ34を用いるため、上記の通りカラー部26の端面26Aを上壁18に対し突出高H1だけ突出させて、スペーサ34の座面34Aとカラー部26の端面26Aとをメタルタッチさせることができる。また、スペーサ34は、凸部36を有するので、カラー部26の端面26Aを上壁18に対し突出させた構成において、該凸部36を上壁18に対し近接させることができる。これにより、車両用部品締結構造10では、凸部36と上壁18との間に接着層S2を得ることができる。
On the other hand, in the vehicle
特に、スペーサ34は、凸部36の突出高H2が上壁18に対するカラー部26の端面26Aの突出高H1よりも小さいため、座面34Aをカラー部26の端面26Aに確実にメタルタッチさせることができる。また、突出高H1を管理することで凸部36と上壁18との間の接着隙G2を適正に設定することができるため、強固な接着強度を有する接着層S2を得ることができる。この接着層S2は、シートレール14からの下向きの荷重に対し圧縮で車体骨格部材12に荷重を伝達するので、一層強固な締結部を得ることができる。
Particularly, since the protrusion height H2 of the
以上により、車両用部品締結構造10では、比較例構造150と比較して、弛みや接着層の剥離が生じ難く信頼性の高い締結構造とすることができる。
As described above, in the vehicle
また、車両用部品締結構造10では、それぞれ異種材料間の接合部位である下壁16とフランジ部28と間に接着層S1が設けられると共に上壁18と凸部36との間に接着層S2が設けられているため、これらの異種材料間の接合部に水が浸入することが防止又は効果的に抑制される。このため、異種材料間の接合部で懸念される電食が防止又は効果的に抑制される。上記した比較例構造150の構成では、例えばシートレール14と上壁18とも隙間から水が浸入して電食が生じることが検されるが、車両用部品締結構造10では、上記の通り接着層S1、S2によって電食を抑えることができる。
In the vehicle
さらに、車両用部品締結構造10では、カラー部26が車体骨格部材12(インサート部20)に圧入されているので、該圧入部(の摩擦)によってもシートレール14からの外力を車体骨格部材12に伝達することができる。そして、車両用部品締結構造10では、インサート部としてCFRP製のインサート部20を用いているので、アルミニウム製のインサート材152を用いた比較例構造150と比較して圧入荷重が低い。比較例構造150では、圧入荷重が高いことにより、下壁16、上壁18が変形したり、カラー部156が変形したりすることが懸念される。これに対して車両用部品締結構造10では、上記の通りインサート部20としてCFRPを用い、またカラー部26に凹部32を設けているため、車体骨格部材12を変形させることなく、かつシートレール14から車体骨格部材12への外力伝達を負担し得る適度な圧入荷重を得ることができる。
Further, in the vehicle
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記した第1の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品又は部分には、第1の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略し、図示を省略する場合がある。 Next, another embodiment of the present invention will be described. Note that parts or portions that are basically the same as those in the first embodiment or the above-described configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment or the previous configuration, and the description thereof is omitted. May be omitted.
(第2の実施形態)
図5には、本発明の第2の実施形態に係る車両用部品締結構造50が図1に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用部品締結構造50は、車体骨格部材12に一体に形成されたインサート部20に代えて、車体骨格部材12とは別部材として構成されたインサート体52を備える点で、第1の実施形態とは異なる。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a vehicle
インサート体52は、CFRPにてブロック状に形成されており、下面52Aが接着層S3を介して下壁16の内面に接着されると共に、上面52Bが接着層S4を介して上壁18の内面に接着されている。車両用部品締結構造50の他の構成は、車両用部品締結構造10の対応する構成と同じである。
The
したがって、第2の実施形態に係る車両用部品締結構造50によっても、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。なお、インサート体52は、CFRPに代えて、例えば、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)等にて構成しても良く、アルミニウム等の金属材にて構成しても良い。圧入荷重は、凹部32の上下幅を広げたり、複数の凹部32設けたりすることで調整することが可能である。
Therefore, also by the vehicle
(第3の実施形態)
図6には、本発明の第3の実施形態に係る車両用部品締結構造60が図1に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用部品締結構造60は、カラー部26が車体骨格部材12の貫通孔22に圧入されず、単に挿通(貫通)されている点で、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10とは異なる。このため、車両用部品締結構造60を構成するフランジ付カラーナット24のカラー部26は、凹部32を有しない構成とされている。車両用部品締結構造60の他の構成は、車両用部品締結構造10の対応する構成と同じである。
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a vehicle
したがって、第3の実施形態に係る車両用部品締結構造60によっても、カラー部26が車体骨格部材12に圧入されていることによる効果を除いて、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。このような車両用部品締結構造60は、締結された部品(シートレール14)からの入力(外力)が比較的小さい場合(部位)に適用することができる。車体骨格部材12に圧入されないカラー部26は、円筒状に形成される構成には限られず、周辺スペースに適し、締結の際に所要の座面圧以下となるあらゆる形状を採ることができる。したがって、例えば断面視で正方形や六角形等を成す角柱状に形成されても良い。
Therefore, also with the vehicle
(第4の実施形態)
図7には、本発明の第4の実施形態に係る車両用部品締結構造70が図1に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用部品締結構造70は、車体骨格部材12とカラー部26とが接着されている点で、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10とは異なる。
(Fourth embodiment)
7 shows a vehicle
具体的には、車両用部品締結構造70では、カラー部26の凹部32と車体骨格部材12における貫通孔22の孔壁との間に接着層S5が介在されている。これにより、車両用部品締結構造70では、車体骨格部材12とフランジ付カラーナット24との接合強度が向上されている。車両用部品締結構造70の他の構成は、車両用部品締結構造10の対応する構成と同じである。
Specifically, in the vehicle
したがって、第4の実施形態に係る車両用部品締結構造70によっても、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
Therefore, also by the vehicle
(第5の実施形態)
図8には、本発明の第5の実施形態に係る車両用部品締結構造80が図1に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用部品締結構造80は、シートレール14に加えて、他の被締結部品82が共締めされている点で、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10とは異なる。
(Fifth embodiment)
8 shows a vehicle
具体的には、車両用部品締結構造80は、フランジ付カラーナット24に代えて第1の金属部材としてのフランジ付カラー84を備えている。フランジ付カラー84を構成するカラー部26には、めねじ30が形成されたねじ孔に代えて、貫通孔84が形成されている。被締結部品82は、貫通孔84を貫通したボルト本体38Aに螺合されたナット86と、フランジ付カラー84を構成するフランジ部28の下面との間に締め付けられて結合(締結)されている。シートレール14と共締めされる他の被締結部品82としては、例えばフロアトンネルを補強するトンネルブレース等とすることができる。車両用部品締結構造80の他の構成は、車両用部品締結構造10の対応する構成と同じである。
Specifically, the vehicle
したがって、第5の実施形態に係る車両用部品締結構造80によっても、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。すなわち、本発明は、カラー部26にめねじ30が形成されない(カラー部26をナットとして機能させない)構成とすることができる。例えば、被締結部品82を締結しない構成(シートレール14のみを締結する構成)において、フランジ付カラー84を用い、ボルト38のボルト本体38Aにナット86を螺合させるようにしても良い。
Therefore, also by the vehicle
(第6の実施形態)
図9には、本発明の第6の実施形態に係る車両用部品締結構造90が図1に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用部品締結構造90は、フランジ部28と下壁16との間の接着層S1(接着隙G1)の厚みt1に対し、凸部36と上壁18の間の接着層S2(接着隙G2)の厚みt2が小である点で、厚みt1と厚みt2との大小を問わない(突出高H1を管理する)第1の実施形態とは異なる。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 shows a vehicle
具体的には、車両用部品締結構造90では、車体骨格部材12(貫通孔22)へのカラー部26の圧入の際に管理される突出高H1が、凸部36の突出高H2の寸法公差の範囲の最大値に対しわずかに大となる(接着層S2の厚みが最小厚みにとなる)設定とされている。そして、カラー部26のフランジ部28(接着層S2による接着面)からの突出高は、車体骨格部材12の厚みの公差を考慮して、t2<t1となるように決められている。したがって、車両用部品締結構造90では、例えば、厚みt2が所定の公差の範囲に収まるように該厚みt2を管理し(スペーサ34を先に接着し)、その後、カラー部26を車体骨格部材12に圧入する製造方法を取ることも可能である。
Specifically, in the vehicle
以上により、車両用部品締結構造90では、接着層S2のばね定数k2に対し接着層S1のばね定数k1が小さく設定された構成とされている。すなわち、接着層は、厚みが増すほどばね定数が低くなるため、車両用部品締結構造90では、相対的に厚みt1が厚みt2よりも大きく設定されることで、k1<k2となる構成とされている。車両用部品締結構造90の他の構成は、図9の例ではインサート部20に代えてインサート体52が設けられている点を除いて、車両用部品締結構造10の対応する構成と同じである。
As described above, in the vehicle
したがって、第6の実施形態に係る車両用部品締結構造90によっても、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
Therefore, also by the vehicle
また、車両用部品締結構造90では、接着層S2の厚みt2に対し接着層S1の厚みt1が大であるため、シートレール14から入力される下向きの荷重に対し接着層S1の剥離が一層効果的に抑制される。この点について、図10を参照しつつ補足する。図10は、図9に示される如くシートレール14から下向きの荷重(外力)Fが作用した場合に、反力R1、R2を生じる接着層S1、S2を弾性系としてモデル化したものである。荷重Fは、接着層S1、S2で分担して支持されるので、F=R1+R2となる。また、荷重Fによる変位をxとすると、R1=k1×x、R2=k2×xとなる。
Further, in the vehicle
これにより、接着層S1に作用する反力R1すなわち接着層S1の内力(剥離応力)を低く抑えるためには、接着層S1のばね定数k1を小さくすれば良いことが解る。上記の通り、接着層は厚みが大きいほどばね定数が小さくなるので、厚みt1と厚みt2の和が一定であることを考慮すると、厚みt1を厚みt2よりも大とすることで、換言すれば、厚みt1を大きく厚みt2を小さくすることで、ばね定数k1を小さくして接着層S1の剥離強度を向上することができる。 Accordingly, it can be understood that the spring constant k1 of the adhesive layer S1 may be reduced in order to suppress the reaction force R1 acting on the adhesive layer S1, that is, the internal force (peeling stress) of the adhesive layer S1. As described above, the larger the thickness is, the smaller the spring constant becomes. Therefore, considering that the sum of the thickness t1 and the thickness t2 is constant, in other words, by making the thickness t1 larger than the thickness t2. By increasing the thickness t1 and decreasing the thickness t2, the spring constant k1 can be reduced and the peel strength of the adhesive layer S1 can be improved.
このように、車両用部品締結構造90では、荷重Fの一部が接着層S2にて剥離に対し有利な圧縮で支持(車体骨格部材12に伝達)されるだけでなく、接着層S2に分担させる反力R2を増やして接着層S1に分担される反力R1が低減されるので、シートレール14側から入力される下向きの荷重に対し接着層S1の剥離が一層効果的に抑制される。
As described above, in the vehicle
なお、上記第6の実施形態では、車体骨格部材12がインサート体52を有する例を示したが、車体骨格部材12がインサート部20を有する構成としても良く、金属製やGFRP等より成るインサート体52を有する構成としても良い。また、車両用部品締結構造90では、カラー部26が貫通孔22に圧入された例を示したが、カラー部26が貫通孔22に嵌合又は挿通される構成としても良い。
In the sixth embodiment, the vehicle
さらに、上記第6の実施形態では、車両用部品締結構造90が車体骨格部材12に対しシートレール14を締結する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図11(A)に示される如く、CFRPやGFRP等の繊維強化樹脂の厚板92にシートレール14等の被締結部品を締結する用途に適用されても良い。また、第1、第3〜第5の実施形態に係る構成が、厚板92に被締結部品を締結する用途に適用されても良いことは言うまでもない。
Furthermore, in the said 6th Embodiment, although the vehicle
またさらに、上記した各実施形態では、フランジ付カラーナット24、フランジ付カラー84のフランジ部28が円板状である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図12(A)及び図12(B)に示される如く、フランジ部28の外形を非円形状としても良い。すなわち、フランジ部28の寸法形状は、周囲のスペース、必要な接着面積、破壊荷重等(被締結部品82を締結する場合は、他の被締結部品82の寸法形状等)を考慮して適宜設定すれば良い。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the
また、上記した各実施形態では、スペーサ34が円板状(凸部36が円環状)である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図13(A)及び図13(B)に示される如く、スペーサ34の外形を非円形状としても良い。すなわち、スペーサ34の寸法形状は、周囲のスペース、必要な接着面積、破壊荷重等、シートレール14等の被締結部の寸法形状等)を考慮して適宜設定すれば良い。
Further, in each of the above-described embodiments, an example in which the
(第7の実施形態)
図14には、本発明の第7の実施形態に係る車両用部品締結構造100が図1に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、車両用部品締結構造100を構成する車体骨格部材12は、下壁16、上壁18の幅方向両端が一対の側壁102にて連結されて閉断面構造を成している。
(Seventh embodiment)
FIG. 14 shows a vehicle
また、車両用部品締結構造100を構成する車体骨格部材12について補足すると、車体骨格部材12を構成する下壁16、上壁18、及び一対の側壁102は、所定の繊維方向のCFPRシート(プリプレグ)を厚み方向に積層したCFRP積層シートとして構成されている。なお、第1〜第6の実施形態の車体骨格部材12について、図14に示す如き閉断面構造で、かつCFPRシートを積層して構成されたものであっても良いことは言うまでもない。
Further, supplementing the vehicle
また、車両用部品締結構造100を構成するインサート部20は、所定の繊維方向のCFPRシートを厚み方向に積層したCFRP積層体として構成されている。したがって、車体骨格部材12を構成するインサート部20(下壁16、上壁18)と一対の側壁102とでは、CFPRシートの積層方向が異なる構成とされている。なお、インサート部20に代えて、CFRP積層体として構成されたインサート体52を設けた構成としても良い。この実施形態に係るインサート部20(インサート体52)は、貫通孔22が軸心部に設けられた円柱(厚肉円筒)状を成している。
Moreover, the
そして、車両用部品締結構造100では、インサート部20の外径をD1、フランジ付カラーナット24のフランジ部28の外径をD2、スペーサ34の凸部36の外径をD3とすると、D1≧D2でかつD1≧D3となるように、インサート部20の外径D1が設定されている。この実施形態では、図14に示される如く、D1>D2、D1>D3となるように、インサート部20の外径D1が設定されている。
In the vehicle
接着層S1は、フランジ部28の上面の略全面に亘って該フランジ部28と下壁16とを接着しており、接着層S2は、凸部36の下面の略全面に亘って該凸部36と上壁18とを接着している。換言すれば、接着層S1の外径はD2、接着層S2の外径はD3とされており、これら接着層S1(フランジ部28)の外径D2、接着層S2(凸部36)の外径D3は、共にインサート部20の外径D1に対し小とされている。車両用部品締結構造100の他の構成は、車両用部品締結構造10の対応する構成と同じである。
The adhesive layer S1 adheres the
したがって、第7の実施形態に係る車両用部品締結構造100によっても、第1の実施形態に係る車両用部品締結構造10と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両用部品締結構造100では、インサート部20の外径をD1がフランジ部28の外径D2、凸部36の外径D3に対し大であるため、温度変化を受けた場合に接着層S1、S2が保護される。
Therefore, also by the vehicle
この点について、図18(A)、図18(B)に示す第2比較例170(本発明に含まれる構成)と比較しつつ説明する。第2比較例170を構成する車体骨格部材172のインサート部174は、インサート部20と同様にCFRP積層体として構成されており、その外径D4は、D4<D2、D4<D3として設定されている。また、第2比較例170では、接着層S1、S2の外径がそれぞれD2、D3とされている。
This point will be described in comparison with a second comparative example 170 (a configuration included in the present invention) shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B). The
ところで、CFRPの積層シートや積層体は、繊維の配向方向に対し積層方向の線膨張係数が大きい。このため、第2比較例170では、昇温側に温度変化を受けると、車体骨格部材172は、図18(A)に示される常温時の状態から図18(B)に示される如く一対の側壁102に対しインサート部174が厚み方向に大きく膨張し、下壁16、上壁18が撓む。この際、下壁16、上壁18は、インサート部174の周縁部(曲げ剛性急変部)において最も大きく撓む。このため、第2比較例170では、接着層S1、接着層S2は、インサート部174の周縁部(図18(B)に示すA部)において応力(剥離荷重)が高くなりやすい。
By the way, a laminated sheet or laminate of CFRP has a larger linear expansion coefficient in the lamination direction than the fiber orientation direction. For this reason, in the second comparative example 170, when a temperature change is received on the temperature rising side, the vehicle
これに対して車両用部品締結構造100では、インサート部20の外径D1がフランジ部28(接着層S1)の外径D2、凸部36(接着層S2)の外径D3と同等以上とされている。このため、図15(A)に示される常温時の状態から図15(B)に示される如く一対の側壁102に対しインサート部174が厚み方向に大きく膨張した場合に、下壁16、上壁18のたわみが最大になる部分すなわちインサート部20の周縁部に対応する部分(図15(B)に示すB部)が接着層S1、S2の外縁に一致するか、又は接着層S1、S2に対し径方向外側に位置する。これにより、車両用部品締結構造100では、昇温側に温度変化を受けてインサート部20が一対の側壁102に対し厚み方向に膨張した場合でも、接着層S1、S2に作用する応力が低く抑えられる(維持される)。すなわち、インサート部20の熱膨張に対し接着層S1、S2が保護される。
In contrast, in the vehicle
なお、第7の実施形態では、フランジ部28(接着層S1)、凸部36(接着層S2)が円形の外縁形状を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フランジ部28及び凸部36の少なくとも一方に代えて、図12、図13に示される非円形状のフランジ部28(接着層S1)、凸部36(接着層S2)を備えた構成としても良い。この場合、インサート部20は、フランジ部28(接着層S1)、凸部36(接着層S2)の外縁に対し、その外縁が一致されるか又は平面視でカラー部26の径方向外側に位置するように、寸法形状が設定されれば良い。
In the seventh embodiment, the flange portion 28 (adhesive layer S1) and the convex portion 36 (adhesive layer S2) have a circular outer edge shape. However, the present invention is not limited to this example. Instead of at least one of the
さらに、上記した各実施形態では、本発明の部品締結構造が自動車の骨格部材12にシートレール14を固定する用途に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種用途への適用が可能であることはいうまでもない。
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the component fastening structure of the present invention is applied to the use for fixing the
またさらに、上記した各実施形態では、車体骨格部材12がCFRPより成る例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、本発明におけるベース部材としてGFRP等の他のFRPを用いて構成されたものや、樹脂材のみで構成されたものを用いても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the vehicle
(参考例)
次に、本発明には含まれない参考例に係る車両用部品締結構造200について、図16に基づいて説明する。なお、上記した各実施形態と基本的に同様の部分、部品については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Reference example)
Next, a vehicle
車両用部品締結構造200は、フランジ部28から車体骨格部材12の厚みよりも短いカラー部202が突出されたフランジ付カラーナット204を備えている。すなわち、カラー部202の端面202Aは、車体骨格部材12の貫通孔22内に位置している。また、車両用部品締結構造200は、貫通孔22の上側開口部から挿入されるカラー部206を有するフランジ付カラーナット208を備えている。カラー部206の端面206Aは、貫通孔22内でカラー部202の端面202Aにメタルタッチされている。そして、フランジ付カラーナット208のフランジ部210と車体骨格部材12の上壁18とは、接着層S2を介して接合されている。接着層S2の厚みt2は、接着層S1の厚みt1よりも小とされている。この構成によっても、シートレール14から入力される下向き荷重に対し、接着層S1の剥離を効果的に抑制することができる。すなわち、接着層S1の剥離強度を向上させることができる。
The vehicle
10 車両用部品締結構造
12 車体骨格部材(ベース部材)
14 シートレール(被締結部品)
16 下壁(第1壁部)
18 上壁(第2壁部)
20 インサート部
24 フランジ付カラーナット(第1の金属部材)
26 カラー部
28 フランジ部
30 めねじ(めねじ部)
34 スペーサ(第2の金属部材)
36 凸部
38 ボルト(締結手段)
50・60・70・80・90・100 車両用部品締結構造
52 インサート体
82 被締結部品
84 フランジ付カラー(第1の金属部材)
86 ナット(締結手段)
10 Vehicle
14 Seat rail (fastened parts)
16 Lower wall (first wall)
18 Upper wall (second wall)
20
26
34 Spacer (second metal member)
36
50, 60, 70, 80, 90, 100 Parts fastening structure for
86 Nut (fastening means)
Claims (7)
中央部において前記カラー部の他端に接触され、該カラー部との接触面を囲むと共に前記フランジ部との間に前記ベース部材を挟むように周縁部から前記フランジ部側に突出された凸部を有する第2の金属部材と、
前記第1及び第2の金属部材に締結荷重を作用させて、該第1の金属部材のフランジ部及び第2の金属部材のうち少なくとも前記第2の金属部材に対する前記ベース部材側と反対側に被締結部品を締結する締結手段と、
前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間に設けられた第1の接着層と、
前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間に設けられ、前記第1の接着層よりも薄く形成された第2の接着層と、
を備えた部品締結構造。 A first metal member having a collar portion penetrating a base member containing resin and a flange portion projecting from one end side of the collar portion;
A convex portion that is in contact with the other end of the collar portion at the center portion, surrounds the contact surface with the collar portion, and protrudes from the peripheral portion to the flange portion side so as to sandwich the base member between the flange portion and the flange portion. A second metal member having
A fastening load is applied to the first and second metal members, and at least the flange portion of the first metal member and the second metal member on the side opposite to the base member side with respect to the second metal member. Fastening means for fastening the parts to be fastened;
A first adhesive layer provided between the flange portion of the first metal member and the base member;
A second adhesive layer provided between the convex portion of the second metal member and the base member and formed thinner than the first adhesive layer;
Parts fastening structure with
中央部において前記カラー部の他端に接触され、該カラー部との接触面を囲むと共に前記フランジ部との間に前記ベース部材を挟むように周縁部から前記フランジ部側に突出された凸部を有する第2の金属部材と、
前記第1及び第2の金属部材に締結荷重を作用させて、該第1の金属部材のフランジ部及び第2の金属部材のうち少なくとも前記第2の金属部材に対する前記ベース部材側と反対側に被締結部品を締結する締結手段と、
を備え、
前記ベース部材は、
前記第1の金属部材のフランジ部側に面する第1壁部と、
前記第2の金属部材の凸部側に面する第2壁部と、
前記第1壁部と第2壁部との間における少なくとも前記フランジ部及び凸部とオーバラップする範囲に、外縁が前記フランジ部の外縁及び前記凸部の外縁と一致されるか又は前記フランジ部の外縁及び前記凸部の外縁よりも前記カラー部から離間する方向に張り出されて設けられ、該第1壁部と第2壁部との間の隙間を埋めるインサート部と、
を含んで構成され、
かつ、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間、及び前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間には、それぞれ接着層が設けられており、前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間の接着層は、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間の接着層よりも薄く形成されている部品締結構造。 A first metal member having a collar portion penetrating a base member containing resin and a flange portion projecting from one end side of the collar portion;
A convex portion that is in contact with the other end of the collar portion at the center portion, surrounds the contact surface with the collar portion, and protrudes from the peripheral portion to the flange portion side so as to sandwich the base member between the flange portion and the flange portion. A second metal member having
A fastening load is applied to the first and second metal members, and at least the flange portion of the first metal member and the second metal member on the side opposite to the base member side with respect to the second metal member . Fastening means for fastening the parts to be fastened;
With
The base member is
A first wall facing the flange side of the first metal member;
A second wall facing the convex side of the second metal member;
The outer edge coincides with the outer edge of the flange portion and the outer edge of the convex portion or at least within the range overlapping the flange portion and the convex portion between the first wall portion and the second wall portion, or the flange portion. The outer edge of the projection and the outer edge of the convex portion are provided so as to protrude in a direction away from the collar portion, and the insert portion fills the gap between the first wall portion and the second wall portion,
It is configured to include a,
An adhesive layer is provided between the flange portion of the first metal member and the base member, and between the convex portion of the second metal member and the base member. The component fastening structure in which the adhesive layer between the convex part of the metal member of 2 and the base member is formed thinner than the adhesive layer between the flange part of the first metal member and the base member .
中央部において前記カラー部の他端に接触され、該カラー部との接触面を囲むと共に前記フランジ部との間に前記ベース部材を挟むように周縁部から前記フランジ部側に突出された凸部を有する第2の金属部材と、
前記第1及び第2の金属部材に締結荷重を作用させて、該第1の金属部材のフランジ部及び第2の金属部材のうちの少なくとも前記第2の金属部材に対する前記ベース部材側と反対側に被締結部品を締結する締結手段と、
前記フランジ部と前記第1壁部との間及び前記凸部と前記第2壁部との間の少なくとも一方に設けられた接着層と、
を備え、
前記ベース部材は、
前記第1の金属部材のフランジ部側に面する第1壁部と、
前記第2の金属部材の凸部側に面する第2壁部と、
シート状の炭素繊維強化樹脂を前記ベース部材の厚み方向に積層して成り、前記第1壁部と第2壁部との間における少なくとも前記フランジ部及び凸部とオーバラップする範囲に、外縁が前記フランジ部と前記第1壁部との間の前記接着層の外縁及び前記凸部と前記第2壁部との間の前記接着層の外縁と一致されるか、又は、外縁が前記フランジ部と前記第1壁部との間の前記接着層の外縁及び前記凸部と前記第2壁部との間の前記接着層の外縁よりも前記カラー部から離間する方向に張り出されて設けられ、該第1壁部と第2壁部との間の隙間を埋めるインサート部と、
を含んで構成され、
かつ、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間、及び前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間には、それぞれ接着層が設けられており、前記第2の金属部材の凸部と前記ベース部材との間の接着層は、前記第1の金属部材のフランジ部と前記ベース部材との間の接着層よりも薄く形成されている部品締結構造。 A first metal member having a collar portion penetrating a base member containing resin and a flange portion projecting from one end side of the collar portion;
A convex portion that is in contact with the other end of the collar portion at the center portion, surrounds the contact surface with the collar portion, and protrudes from the peripheral portion to the flange portion side so as to sandwich the base member between the flange portion and the flange portion. A second metal member having
A fastening load is applied to the first and second metal members, and at least one of the flange portion of the first metal member and the second metal member opposite to the base member side with respect to the second metal member . Fastening means for fastening the parts to be fastened to,
An adhesive layer provided between at least one of the flange portion and the first wall portion and between the convex portion and the second wall portion;
With
The base member is
A first wall facing the flange side of the first metal member;
A second wall facing the convex side of the second metal member;
A sheet-like carbon fiber reinforced resin is laminated in the thickness direction of the base member, and an outer edge is in a range overlapping at least the flange portion and the convex portion between the first wall portion and the second wall portion. The outer edge of the adhesive layer between the flange portion and the first wall portion is matched with the outer edge of the adhesive layer between the convex portion and the second wall portion, or the outer edge is the flange portion. And the outer edge of the adhesive layer between the first wall portion and the outer edge of the adhesive layer between the convex portion and the second wall portion so as to protrude in a direction away from the collar portion. An insert portion that fills a gap between the first wall portion and the second wall portion;
It is configured to include a,
An adhesive layer is provided between the flange portion of the first metal member and the base member, and between the convex portion of the second metal member and the base member. The component fastening structure in which the adhesive layer between the convex part of the metal member of 2 and the base member is formed thinner than the adhesive layer between the flange part of the first metal member and the base member .
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