JP5646249B2 - Exterior beam for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両に配置されるバンパー等の車両用外装ビームに関する。 The present invention relates to an exterior beam for a vehicle such as a bumper disposed in a vehicle.
一般的なトラック等の車高の高い車両には、車高の低い乗用車等が衝突した際の潜り込みを防止するために、車両の下方にバンパーが設けられている。このバンパーは、スチール又はアルミニウム合金等によって一般的に角筒状に形成されており、車両への取付け時には、ボルト等で締結して使用される。 In general vehicles such as trucks having a high vehicle height, a bumper is provided below the vehicle in order to prevent a car from falling when a low vehicle height collides. This bumper is generally formed in a square tube shape from steel, aluminum alloy, or the like, and is used by fastening with a bolt or the like when attached to a vehicle.
例えば、特許文献1には、アルミニウム合金押出形材の板状壁に、中空内部からピアスナットを打ち込んで、板状壁に固定する締結方法が提案されている。
ピアスナットは、かしめダイスで裏面を支持した金属板に、打ち込みパンチでナットを打ち込み、ナット自体で金属板を打ち抜くと同時に、打ち抜いた穴の周縁をかしめ、金属板に固着するナットである。このピアスナットにおいては、かしめ力が小さいと板状壁から脱落することがあり、ボルト締付作業が良好に行えない場合がある。そのため、ピアスナットを設置するには、ナット自体で打ち抜くことができ、且つ、かしめ力に耐え得る強度の厚みを持った板状壁を構成する必要がある。
そこで、板状壁は想定される衝突荷重に応じてその断面形状や板厚が設定されるが、特許文献1のピアスナットにおいては、ピアスナットが打ち込まれる板状壁の一部に、他の部分より板厚の大きい肉厚部を形成して、かしめ力を高めている。
For example, Patent Literature 1 proposes a fastening method in which a pierce nut is driven into a plate-shaped wall of an aluminum alloy extruded profile from the inside of the hollow and fixed to the plate-shaped wall.
The pierce nut is a nut that is driven into a metal plate that supports the back surface with a caulking die with a driving punch, and the metal plate is punched out with the nut itself, and at the same time, the periphery of the punched hole is caulked and fixed to the metal plate. In this pierce nut, if the caulking force is small, it may fall off from the plate-like wall, and the bolt tightening operation may not be performed well. Therefore, in order to install the pierce nut, it is necessary to configure a plate-like wall having a thickness that can be punched by the nut itself and can withstand the caulking force.
Then, although the cross-sectional shape and plate | board thickness are set according to the impact load assumed for a plate-shaped wall, in the pierce nut of patent document 1, other part of the plate-like wall in which a pierce nut is driven is another A thick part having a thickness greater than that of the part is formed to increase the caulking force.
また、アルミニウム合金等により形成されたバンパーと、フレーム部材とを結合する方法として、特許文献2に提案されるようなかしめナットを用いる締結方法が知られている。この場合、バンパーの貫通孔周りにかしめナットをかしめて固定したうえで、フレーム部材の貫通孔にボルトを通してかしめナットに螺合させることにより、締結することができる。 Further, as a method of joining a bumper formed of an aluminum alloy or the like and a frame member, a fastening method using a caulking nut as proposed in Patent Document 2 is known. In this case, after the caulking nut is caulked and fixed around the through hole of the bumper, the bolt can be screwed into the caulking nut through the through hole of the frame member and fastened.
ところで、近年では、バンパーを軽量化するために、アルミニウム合金等の押出材の周壁は、比較的薄肉に形成されるようになっている。
そのため、バンパーの締結に特許文献1に示すピアスナットを用いた場合には、打ち込み部を含むその周辺部分を肉厚に形成するなどしてかしめ力を確保するとともに、その打ち込み部自体を打ち抜けるように形成する必要がある。
また、ピアスナットは限界トルクが低く、ピアスナットとボルトとの共回りを起こし易いため、高トルクでの締結が難しいものとなっている。
Incidentally, in recent years, in order to reduce the weight of the bumper, the peripheral wall of an extruded material such as an aluminum alloy has been formed to be relatively thin.
Therefore, when the pierce nut shown in Patent Document 1 is used for fastening the bumper, the caulking force is secured by forming the peripheral portion including the driving portion thick, and the driving portion itself is punched through. Need to be formed.
In addition, since the limit torque of the pierce nut is low and the pierce nut and the bolt are likely to rotate together, it is difficult to fasten with the high torque.
バンパーの締結に、特許文献2に示すかしめナットを用いた場合においても、かしめ部分で共回りを引き起こし易く、共回り防止のために、かしめナットにローレット加工を施したり、下穴径を厳密に管理したりするなどの対策が必要である。 Even when the caulking nut shown in Patent Document 2 is used for fastening the bumper, it is easy to cause co-rotation at the caulking portion. To prevent co-rotation, the caulking nut is knurled or the diameter of the prepared hole is strictly set. Measures such as management are necessary.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で締結部材の共回りを防止し、確実に固定できる車両用外装ビームを提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an exterior beam for a vehicle that can prevent the fastening member from rotating together with a simple configuration and can be reliably fixed.
本発明の車両用外装ビームは、ビーム本体の取付孔に挿入したかしめナットの周壁部を座屈させて半径方向外方に膨出させた拡径部を形成することにより前記かしめナットを前記ビーム本体に固定してなる車両用外装ビームであって、前記ビーム本体の取付孔の近傍位置に前記かしめナットの拡径部の周方向の一部が食い込む突起部が設けられていることを特徴とする。
The exterior beam for a vehicle according to the present invention includes a caulking nut inserted into the mounting hole of the beam body to buckle a peripheral wall portion of the caulking nut to form a diameter-expanded portion that bulges outward in the radial direction, thereby causing the caulking nut to move toward the beam. A vehicular exterior beam fixed to a main body, wherein a projection portion into which a part of a diameter-enlarged portion of the caulking nut bites in a position near a mounting hole of the beam main body is provided. To do.
このように形成される車両用外装ビームは、かしめナットの周壁部を膨出させて固定する際に、拡径部の一部が突起部に食い込み、変形してかしめられる。その拡径部と突起部との食い込み部分が回り止めとして機能するので、外装ビームの車両への取付時には、かしめナットと締結ボルトとの共回りを確実に防止することができ、外装ビームを強固に固定することができる。 In the vehicle exterior beam formed in this way, when the peripheral wall portion of the caulking nut is bulged and fixed, a part of the enlarged diameter portion bites into the protruding portion and deforms and is caulked. Since the biting portion between the enlarged diameter portion and the protrusion functions as a detent, it is possible to reliably prevent the caulking nut and the fastening bolt from co-rotating when mounting the exterior beam to the vehicle, and strengthen the exterior beam. Can be fixed to.
また、本発明の車両用外装ビームにおいて、前記突起部は、前記ビーム本体の長手方向に沿う凸条であるとよい。
突起部をビーム本体の長手方向に沿って形成した場合、押出成形等によってビーム本体の成形と同時に突起部を成形することができ、容易に作製することができる。
Moreover, the vehicle exterior beam of this invention WHEREIN: The said projection part is good in it being a protruding item | line along the longitudinal direction of the said beam main body.
When the protrusion is formed along the longitudinal direction of the beam body, the protrusion can be formed simultaneously with the formation of the beam body by extrusion molding or the like, and can be easily manufactured.
さらに、本発明の車両用外装ビームにおいて、前記凸条は、前記取付孔の接線方向に設けられているとよい。
ビーム本体の突起部を取付孔の接線方向に設けた場合、かしめナットの拡径部に確実に接触させて食い込ませることができるので、突起部の高さに若干のばらつきがあっても広範囲で共回り防止機能を発揮することができる。
Furthermore, in the vehicle exterior beam of the present invention, it is preferable that the ridge is provided in a tangential direction of the mounting hole.
When the beam body protrusion is provided in the tangential direction of the mounting hole, it can be securely in contact with the enlarged diameter portion of the caulking nut, so that it can be bitten in a wide range even if there is a slight variation in the height of the protrusion. The co-rotation prevention function can be exhibited.
本発明によれば、ビーム本体に突起部を形成する簡易な構成でありながら、締結部材の共回りを防止し、確実に固定することができる車両用外装ビームを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although it is the simple structure which forms a projection part in a beam main body, the joint rotation of a fastening member can be prevented and the exterior beam for vehicles which can be fixed reliably can be provided.
以下、本発明の車両用外装ビームの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の車両用外装ビーム100は、図1に示すように、角筒状に形成されたビーム本体10の取付孔11に、締結部材であるかしめナット20を固定して構成される。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle exterior beam according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the vehicle
ビーム本体10は、図1に示すように、アルミニウム合金の押出成形によって角筒状に形成されており、取り付けられる車両の幅寸法と同程度の長さに形成されている。
そして、ビーム本体10の周壁には、かしめナット20を挿入して固定する取付孔11が設けられており、ビーム本体10内壁の取付孔11の近傍位置には、ビーム本体10の長手方向に沿う凸条の突起部12が形成されている。
突起部12は、図2に示すように、取付孔11の片側(図2では左側)に、取付孔11の軸芯に沿った端面13を形成して縦断面台形状に設けられ、取付孔11によって一部が切欠かれた形状とされ、その切欠かれた部分は、ほぼ三角形の縦断面に形成される。
As shown in FIG. 1, the
A
As shown in FIG. 2, the
かしめナット20は、図3(a)に示すように、筒状の円筒体21で形成されており、その一端にフランジ部22を有している。円筒体21の先端は肉厚に形成されるとともに、その内側に雌ねじ部23が形成されている。そして、円筒体21の雌ねじ部23とフランジ部22との間は、開口径を円筒体21の先端よりも大きくして薄肉に形成された周壁部24となっている。
As shown in FIG. 3A, the
このように構成されるかしめナット20は、以下のようにしてビーム本体10に固定される。
まず、図3(a)に示すように、かしめナット20をビーム本体10の取付孔11に挿入するとともに、フランジ部22をビーム本体10の外壁に当接させる。この状態で、フランジ部22側から締結ボルト30を挿入して雌ねじ部23に螺合させるとともに、かしめ工具(図示略)によりフランジ部22を固定してねじ締めを行うことにより、円筒体21の先端がビーム本体10の内壁側に引き寄せられ、薄肉に形成された周壁部24が半径方向外方に膨出して座屈することにより、図3(b)及び図4に示すように、拡径部25が形成される。そして、さらに締結ボルト30を締め込むと、かしめナット20のフランジ部22と拡径部25とにビーム本体10の壁が挟持されてかしめられる。この際、膨出したかしめナット20の拡径部25の一部が、ビーム本体10の内壁に形成された突起部12に食い込み、変形して固定される。
The
First, as shown in FIG. 3A, the
このように構成される外装ビーム100の車両への取付時には、かしめナット20の拡径部25とビーム本体10の突起部12との食い込み部分25aが回り止めとして機能するので、かしめナット20と締結ボルト30との共回りを確実に防止することができ、外装ビーム100を強固に固定することができる。
When the
次に、本発明の車両外装ビームに係る実施例について説明する。
図5に示すように、突起部12の段差高さ(段差高)をh、取付孔11の内周端から突起部12の端面13までの距離をwとし、ビーム本体の代わりに、表1に示す条件で突起部12を形成した試料片15を作製し、それぞれの試料片15にかしめナット20を固定して、各試料片15に固定されたかしめナット20の取付強度を確認した。
試料片15には、板厚10mm、取付孔11の直径11.9mmのアルミニウム合金板を用い、かしめナット20を取り付けた各試料片15に鋼板40を重ねて固定した状態で、鋼板40の挿入孔41から挿入した締結ボルト30をかしめナット20に螺合し、トルクレンチ50で締結ボルト30にトルクを加え、かしめナット20と締結ボルト30との共回り又は、ねじ破壊や締結ボルト30の破断が生じるまで締結ボルト30にトルクを加え続けた。その結果を表1に示す。
Next, an embodiment according to the vehicle exterior beam of the present invention will be described.
As shown in FIG. 5, the step height (step height) of the
An aluminum alloy plate having a plate thickness of 10 mm and a diameter of the
表1の「○」は、共回りや芯ずれが発生することがなく、ねじ破壊が生じるまでトルクを加え続けることができた試料片を示している。共回りは、締結ボルト30とかしめナット20とが一緒に回ってしまうことを示し、芯ずれは、試料片15の取付孔11とかしめナット20の雄ねじ部との軸芯がずれて、締結ボルト30を途中までしか挿入できない状態となることを示す。また、表1において段差高hが0mmの試料片は、突起部12が形成されていない平板であることを示す。
「段差位置S」は、取付孔11の内周端からかしめナット20の拡径部25の最大膨出端までの距離Lと、取付孔11の内周端から突起部12の端面13までの距離wとの比率を表し、w/Lに100を掛けた値である。段差位置Sの値が大きくなる程、突起部12が取付孔11から離れて形成されていることを示す。例えば、段差位置Sが100の場合は、距離Lと距離wとが同じ距離の場合であり、かしめナット20の拡径部25は突起部12に食い込まずに接した状態で取り付けられていることを示す。
“◯” in Table 1 indicates a sample piece in which torque can be continuously applied until screw breakage occurs without occurrence of co-rotation or misalignment. Co-rotation indicates that the
The “step position S” is the distance L from the inner peripheral end of the mounting
表1に示すとおり、段差高hが0mmである突起部12のない平板の場合は、共回りが発生している。また、段差位置Sが大きく、段差高hが低い場合、つまり、かしめナット20の拡径部25と試料片15の突起部12との食い込み量が小さい場合にも共回りが生じており、回り止めとしての機能が得られないことがわかる。一方、段差高hが高過ぎる場合には、芯ずれが生じ、それ以上、締結ボルトを締め込むことができなかった。
また、段差位置Sが0の場合、つまり、突起部12を取付孔11の接線方向に設けた場合には、かしめナット20の拡径部25に突起部12を確実に接触させて食い込ませることができるので、段差高hが広い範囲(0.5〜3.6mm)で適用可能となり、広範囲で共回りを防止できることがわかった。
なお、ねじ破断が生じるまで締め込むことができ、評価が「○」となった試料片の最大トルクは全て45N・m以上となり、強固に固定されていた。
As shown in Table 1, in the case of a flat plate without the
When the step position S is 0, that is, when the
The sample pieces that could be tightened until screw breakage were evaluated as “◯” had a maximum torque of 45 N · m or more, and were firmly fixed.
なお、本発明は上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記の実施形態においては、凸条の突起部を一つだけ設けて構成していたが、図6に示すように、複数の突起部を設けてもよい。例えば、図6(a)に示すビーム本体10Aのように、取付孔11を横断するように突起部12Aを設けて、二つに分断された突起部12Aを形成してもよいし、(b)に示すビーム本体10Bのように、取付孔11を挟むようにして取付孔11の両側の接線方向に突起部12Bを形成し、突起部12B同士を取付孔11を介して対向させて配置してもよい。また、(c)に示すビーム本体10Cのように、取付孔11の接線方向に延びる突起部12Bと、取付孔11を横断する突起部12Aとの両方を設けた構成としてもよい。
In addition, this invention is not limited to the thing of the structure of the said embodiment, In a detailed structure, a various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
In the above-described embodiment, only one protruding protrusion is provided, but a plurality of protruding portions may be provided as shown in FIG. For example, like the beam
なお、上記の実施形態においては、車両に車両用外装ビームを取り付ける場合ついて説明したが、本発明は、車両用外装ビームにランプやライセンスプレート、ハーネス等の周辺部品を取り付ける場合にも使用される。
また、ビーム本体は角筒状に形成されるものだけではなく、例えば、中空部を持たない横断面がC型形状等のビーム本体にも、本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the case where the vehicle exterior beam is attached to the vehicle has been described. However, the present invention is also used when peripheral components such as a lamp, a license plate, and a harness are attached to the vehicle exterior beam. .
Further, the present invention can be applied not only to a beam main body formed in a rectangular tube shape but also to a beam main body having a C-shaped cross section having no hollow portion, for example.
100 車両用外装ビーム
10,10A,10B,10C ビーム本体
11 取付孔
12,12A,12B 突起部
13 端面
15 試料片
20 かしめナット
21 円筒体
22 フランジ部
23 雌ねじ部
24 周壁部
25 拡径部
25a 食い込み部
30 締結ボルト
40 鋼板
41 挿入孔
50 トルクレンチ
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