JP5930948B2 - 潜り込み防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両同士が衝突した際の潜り込みを防止するために車両に配置される潜り込み防止装置に関する。

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、車両前後の下方位置に車両用バンパーが設けられている。そして、車両用バンパーは、軽量化のために角筒状に形成されたフレーム部材の内部に、ナットを有するナットプレートを取り付け、このナットプレートと車両側のステーとの間にフレーム部材の側部を挟んだ状態で取付ボルトを締結することにより、ステーに固定されている。

例えば、特許文献１に開示されている潜り込み防止装置（トラック用バンパー）では、フレーム部材（バンパー）のステーへの取付部内壁にナットプレートの案内突条を設けており、ナットプレートを案内突条内で摺動自在に配設させることができることから、ナットプレートの取り付けを容易に行えるようになっている。そして、フレーム部材とナットプレートとの位置決め後にステー側から取付ボルトを挿入し、ナットプレートのナットに締結することにより、フレーム部材をステーに堅固に固定することができる。

実開平５‐５４１０６号公報

しかし、特許文献１に提案されているようなナットプレート等では、両端が曲げられた形状のフレーム部材に装着しようとしても、ストレート部には装着できても曲げ部を通過させることができない。曲げ部を通過させるために、フレーム部材内部に対して補強用部材を小型化した場合では、フレーム部材の内壁との隙間が大きくなり過ぎて補強作用が有効に働かず、潜り込み防止機能を十分に発揮できない。そのため、ステーとフレーム部材との取付位置は、限られたものとなっていた。
また、ストレート形状のフレーム部材にナットプレートを組み込んだ後で、その外側に曲げ部の加工を行うことも考えられるが、この場合には、フレーム部材の加工工程と組み付け工程とを交互に行う必要があり、作業が煩雑になるという問題があった。さらに、前加工に曲げ部近傍で発生するしわを抑制するための中子を挿入する場合等では、フレーム部材内部に組み込まれたナットプレートが中子と干渉してしまう問題もあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、車両とフレーム部材との取付位置の自由度を高く設定することができる潜り込み防止装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の幅方向に沿って配置される中空形状のフレーム部材と、前記フレーム部材を車両側のステーに固定するために該フレーム部材の内部に取り付けられるナットプレートとを有する潜り込み防止装置であって、前記ナットプレートは、前記ステーとの間に前記フレーム部材の後壁を挟んで固定するベース板部と、該ベース板部に固定されたナット部とを有し、前記ベース板部には、その長さ方向の中央部を前記車両の幅方向と直交する方向に拡幅する突出部が設けられており、前記フレーム部材は、前記ベース板部の突出部を前記フレーム部材の長さ方向に沿って移動自在に係合する凹部を有するガイドレールを備え、前記凹部の幅寸法は、前記突出部の両側に配置される前記ベース板部の両端部の幅寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする。

ナットプレートの突出部をガイドレールの凹部に係合させて、ナットプレートのほぼ中央部の一部分のみでガイドレールにより支持されるようになっており、ガイドレールに沿ってナットプレートを移動できるようになっている。そして、両端が曲げられた形状のフレーム部材にナットプレートを装着する場合にも、フレーム部材の曲げ部において、ガイドレールの凹部とナットプレートの突起部との間にナットプレートが移動可能な隙間が確保されるので、フレーム部材の曲げ部においてもナットプレートを円滑に通過させることができる。
したがって、ステーとフレーム部材との取付位置が曲げ部の前後で制限されることがなく、その取付位置の自由度を高く設定することが可能となっている。また、本発明のナットプレートは、曲げ部が形成されたフレーム部材に装着できるので、フレーム部材の曲げ加工時においては、しわ抑制のための中子を容易に挿入できる等、曲げ加工の作業を容易に行うことができる。

本発明の潜り込み防止装置において、前記突出部の先端面が、前記凹部の側面と平行に形成されているとよい。
凹部の側面に最も近接して配置される突出部の先端面が、凹部の側面と平行に形成されているので、ナットプレートの中央部回りの動きが制限され、ガイドプレートをガイドレールに沿って安定した状態で円滑に移動させることができる。また、フレーム部材の曲げ部にナットプレートを通過させる際には、ベース板部の両端部が凹部から外れた位置に配置され、突出部のみが凹部に係合した状態となるが、突出部の先端面が回り止めとして機能するので、ナットプレートを安定した状態で移動させ易くなっている。

本発明によれば、ステーとフレーム部材との取付位置が、フレーム部材の曲げ部の前後で制限されることがないので、車両側のステーとフレーム部材との取付位置の自由度を高く設定することができる。

本発明の第１実施形態の潜り込み防止装置を示す斜視図である。 図１に示す潜り込み防止装置のフレーム部材の断面図であり、ナットプレートの取り付け状態を示す。 図２に示すナットプレートの（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図である。 ガイドレールの間にナットプレートを挿入した状態を説明する図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ‐Ａ線に沿う断面図である。 図２のナットプレート取り付け部分の要部拡大図である。 フレーム部材へのナットプレートの組込みを説明する図である。 本発明の第２実施形態の潜り込み防止装置のナットプレートの平面図である。 本発明の第３実施形態の潜り込み防止装置のナットプレートの平面図である。

以下、本発明の潜り込み防止装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は、第１実施形態の潜り込み防止装置１００を示している。この潜り込み防止装置１００は、図１に示すように、車両（図示略）の前方部又は後方部の下方位置において車両の幅方向に延びる角筒状のフレーム部材１０を、ステー２１に固定することにより構成され、図１に荷重Ｆで示すように、車両がフレーム部材１０の前壁（正面）１２に衝突して負荷が加えられた際に、車両の潜り込みを防止するものである。
この潜り込み防止装置１００には、図２に示すように、フレーム部材１０を車両側のステー２１に固定するために用いるナットプレート３０が、フレーム部材１０の内部に取り付けられている。そして、ステー２１の取付部２２を貫通した取付ボルト４０をナットプレート３０のナット部３２に締付けることにより、フレーム部材１０を、車両に固定できるようになっている。

フレーム部材１０は、アルミニウム合金の押出成形等によって角筒状（中空状）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。また、フレーム部材１０は、両端部が車両側に向いて曲がった状態になるように、長さ方向の途中に曲げ部１５が設けられている。この曲げ部１５は、曲げ加工などによって成形することができる。
なお、フレーム部材１０の材料には、例えば６０００系合金又は７０００系合金のアルミニウムを使用することができる。

ナットプレート３０は、例えばスチール等の金属材料で形成され、図２から図５に示すように、ステー２１との間にフレーム部材１０の後壁１１を挟んで固定するベース板部３１と、そのベース板部３１の表面に立設されるナット部３２を溶着して構成されている。
ベース板部３１は、その長さ方向のほぼ中央部に、車両の幅方向と直交する方向に拡幅する突出部３３が設けられている。なお、突出部３３は、ベース板部３１の側部を底辺とする台形状に形成されている。
また、ベース板部３１には、ベース板部３１及びナット部３２を貫通する貫通孔が形成され、その貫通孔のナット部３２側に雌ねじ部３２ａが設けられている。そして、ベース板部３１の中央部には、ベース板部３１を貫通させて、ガイドピンを挿入するためのガイド孔３４が設けられている。

なお、ナットプレート３０の表面には、絶縁のための塗装が施され、アルミニウム合金製のフレーム部材１０に直接接触しないようになっている。これは、アルミニウム合金製のフレーム部材１０と、電位差の異なる他の金属とを接触させた場合、電離作用を起こしてフレーム部材１０に腐食が発生するおそれがあり、これを回避するためである。

一方、前述したフレーム部材１０の曲げ部１５の内周側に配置される後壁１１の内面（フレーム部材１０の内面であるが、曲げ部１５の半径方向で見れば外周面となる。）には、図４及び図５に示すように、ナットプレート３０の突出部３３を、フレーム部材１０の長さ方向に沿って移動自在に係合する凹部１６ａを有するガイドレール１６が形成されている。
このガイドレール１６の凹部１６ａは、内部よりも開口部の幅ｗ３（開口幅という。）が小さいアリ溝状に形成されており、開口幅ｗ３は、突出部３３の両側に配置されるベース板部３１の両端部の幅寸法ｗ２よりも大きく設定されている。そして、ガイドレール１６の凹部１６ａは、ナットプレート３０の幅寸法の最大値、すなわち突出部３３の先端面３３ａどうしの間隔ｗ１よりも僅かに大きい幅で対向して設けられるとともに、先端面３３ａと凹部１６ａの側面とが平行に形成されている。

そして、ナットプレート３０の突出部３３とガイドレール１６の凹部１６ａとが係合するフレーム部材１０の長さ方向の係合幅ｓは、図４に示すように、フレーム部材１０の曲げ部１５にナットプレート３０を通過させるために、僅かな隙間が確保されるように設定されている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、後壁１１上に配置されたナットプレート３０のベース板部３１及び突出部の上面を延長する面と、ガイドレール１６の内面（凹部１６ａ）とが接触するまでの距離Ｌよりも、係合幅ｓが小さく設定されており、突出部３３とガイドレール１６との間に隙間が設定されている。したがって、フレーム部材２０の曲げ部１５においても、ナットプレート３０の突出部３３とガイドレール１６との間に、常に隙間が設定された状態となる。
なお、曲げ部１５の曲率（半径Ｒ）が大きくなれば距離Ｌが大きくなるので、その分だけ係合幅ｓを大きく設定しても隙間を確保することができるし、曲率が小さくなれば距離Ｌが小さくなるので、係合幅ｓを小さくする必要がある。

また、ガイドレール１６の間に配置される後壁１１には、図５に示すように、後壁１１を貫通するボルト挿入孔１７と、そのボルト挿入孔１７とナットプレート３０の貫通孔を連通させた位置で、ベース板部３１のガイド孔３４と連通する位置決め孔（図示略）とが設けられている。

そして、このように構成されたナットプレート３０のフレーム部材１０への取り付けは、次のように行うことができる。
まず、ナットプレート３０の突出部３３を、ガイドレール１６の凹部１６ａに係合させた状態で、フレーム部材１０の内部に押し込む。この際、ナットプレート３０と凹部１６ａとの間には僅かに隙間が形成されているので、ナットプレート３０をフレーム部材１０の内部でガイドレール１６に沿って円滑に移動させることができる。また、凹部１６ａの側面と平行に形成された突出部３３の先端面３３ａが、ナットプレート３０の中央部回りの動きを制限する回り止めとして作用するので、ガイドプレート３０をガイドレール１６に沿って安定した状態で移動させることができる。

そして、図６に示すように、ナットプレート３０が、フレーム部材１０の曲げ部１５を通過する際には、ベース板部３１の両端部は凹部１６ａから外れた位置に配置され、突出部３３のみが凹部１６ａに係合した状態となる。このように、ナットプレート３０は、突出部３３によって中央部の一部分のみでガイドレール１６に支持されるようになっていることから、突出部３３と凹部１６ａとの間に、その突出部３３が移動可能な隙間が常に確保され、ナットプレート３０を円滑に移動させることができる。
そして、ナットプレート３０は、フレーム部材１０のボルト挿入孔とナットプレート３０の貫通孔とを連通させる位置で、取付ボルト４０によりフレーム部材１０をステー２１に固定すると同時に固定される。

このように、ナットプレート３０の長さ方向のほぼ中央部を、車両の幅方向と直交する方向に拡幅する突出部３３を設け、ナットプレート３０の中央部の一部分のみでガイドレール１６により支持する構成としたので、両端が曲げられた形状のフレーム部材１０にナットプレート２０を装着する場合にも、フレーム部材１０の曲げ部１５において、ガイドレール１６の凹部１６ａとナットプレート３０の突起部３３との間に突出部３３が移動可能な隙間が確保される。これにより、フレーム部材１０の曲げ部１５においてもナットプレート３０を円滑に通過させることができる。
したがって、ステー２１とフレーム部材１０との取付位置が曲げ部１５の前後で制限されることがなく、その取付位置の自由度を高く設定することが可能となる。また、ナットプレート３０は、曲げ部１５が形成されたフレーム部材１０に装着できることから、フレーム部材の曲げ加工時においては、しわ抑制のための中子を容易に挿入できる等、曲げ加工の作業を容易に行うことができる。

ところで、ナットプレートの突出部は、上記のナットプレート３０のような台形状の突出部３３の他にも、図７に示すナットプレート５１のような円弧状の突出部３５を採用することができる。また、図８に示すナットプレート５２のように、ベース板部３６を円板状に設けて、その表面に立設されるナット部３２の周囲の側縁部をガイドレール１６の凹部１６ａと係合させる構成とすることもできる。この場合、ベース板部３６に凹部１６ａの開口幅ｗ３より小さい幅寸法部分があれば、その部分が曲げ部１５を通過する際にガイドレール１６から外れてナットプレート５２をガイドレール１６に沿って容易に移動させることができる。なお、ナットプレート５２のように、円形でナット部３２が中心に配置される場合には、曲げ部１５の通過時等にナットプレート５２が回転しても、ナット部３２とフレーム部材のボルト挿入孔との高さ位置がずれることがないため、第１実施形態のナットプレート３０のような回り止め形状を形成する必要はない。
また、図７及び図８に示すナットプレート５１，５２の主要な構成は第１実施形態のものと同様であり、第１実施形態と共通部分には同一符号を付して説明を省略する。

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。
例えば、フレーム部材は、アルミニウム合金だけでなく、スチール等の他の材料を使用してもよい。

１０ フレーム部材
１１ 後壁
１２ 前壁
１２ａ 内面
１３ 上壁
１４ 下壁
１５ 曲げ部
１６ ガイドレール
１６ａ 凹部
２１ ステー
２２ 取付部
３０，５１，５２ ナットプレート
３１，３６ ベース板部
３２ ナット部
３３，３５ 突出部
３３ａ 先端面
３４ ガイド孔
４０ 取付ボルト
１００ 潜り込み防止装置

Claims (2)

1. 車両の幅方向に沿って配置される中空形状のフレーム部材と、前記フレーム部材を車両側のステーに固定するために該フレーム部材の内部に取り付けられるナットプレートとを有する潜り込み防止装置であって、前記ナットプレートは、前記ステーとの間に前記フレーム部材の後壁を挟んで固定するベース板部と、該ベース板部に固定されたナット部とを有し、前記ベース板部には、その長さ方向の中央部を前記車両の幅方向と直交する方向に拡幅する突出部が設けられており、前記フレーム部材は、前記ベース板部の突出部を前記フレーム部材の長さ方向に沿って移動自在に係合する凹部を有するガイドレールを備え、前記凹部の幅寸法は、前記突出部の両側に配置される前記ベース板部の両端部の幅寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする潜り込み防止装置。
2. 前記突出部の先端面が、前記凹部の側面と平行に形成されていることを特徴とする請求項１記載の潜り込み防止装置。

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