JP5995649B2 - カバー部材 - Google Patents

Description

本発明は、カバー部材に関するものである。

種々の分野において閉断面部材が用いられており、その端部が開口された開口端を有するものも多く存在する。例えば、特許文献１に示すように、自動車の車体の一部を構成する閉断面部材としてのクロスメンバの端部を側壁パネルに連結することによって、クロスメンバの開口端を閉塞することが開示されている。

一方、例えば自動車のサスペンションアーム取付用のサブフレーム（クロスメンバ）のように、閉断面構造とされると共にその端部が開口された開口端を有し、さらに該開口端付近おいて柱状部材が横切るように固定されているものがある。この柱状部材としては、例えば円筒状とされて、この円筒状の柱状部材を貫通するボルトを利用して、サブフレームが車体に固定される。

上記柱状部材の左右にはそれぞれ、閉断面部材との間に隙間が形成されてることになる。そして、上記隙間から小石や砂等の異物が侵入するのを防止するために、上記隙間を塞ぐカバー部材が閉断面部材の開口端部に取付けられる。特許文献２には、柱状部材の略半分部分が閉断面部材としてのサブフレームから露出された構造のものにおいて、上記隙間を塞ぐためのカバー部材が開示されている。この特許文献２に開示のカバー部材にあっては、柱状部材の外周面に嵌合される嵌合凹部を有する保持部と、該保持部から上記左右の隙間に挿入されて柱状部材の径方向に拡縮可能な挿入部と、保持部の左右端部から延設されて上記隙間を塞ぐ左右一対の閉塞壁部とを有するものが開示されている。さらに、柱状部材に嵌合孔を形成する一方、保持部には該嵌合孔に嵌合される突起部を形成して、上下方向の位置決めを行うことも開示されている。

実開平０７−３５２６０号公報 特開２０１２−１１１３４１号公報

ところで、開口端を有する閉断面部材に取付けられる柱状部材が、閉断面部材の開口端よりも完全に内容側に位置した状態とされることがある。この場合、特許文献２に開示のカバー部材をそのまま適用することが難しくなる。また、カバー部材は、振動等を受けた際に、閉断面部材から不用意に外れてしまわないようにすることも望まれるものである。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、柱状部材が閉断面部材の開口端よりも内方側に位置している場合に、柱状部材の左右に形成される隙間を塞ぐと共に、振動によって不用意に外れてしまうことのないようにしたカバー部材を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
閉断面をなすと共に開口端を有する閉断面部材内に、該開口端付近でかつ該開口端よりも内方側において柱状部材が横切るように配設され、該柱状部材の左右両側にそれぞれ隙間が形成される端部構造に用いられるカバー部材であって、
前記カバー部材が、
前記柱状部材のうち前記開口端側となる外方側外周面に嵌合される嵌合凹部を有する保持部と、
前記保持部から延設され、前記隙間に挿入されると共に前記柱状部材の略径方向に拡縮可能とされて、前記保持部の前記開口端からの抜けを規制するための挿入部と、
前記保持部より延設され、前記嵌合凹部が前記柱状部材の外方側外周面に嵌合された状態で、前記左右の隙間を塞ぐ閉塞壁部と、
前記保持部より延設され、前記嵌合凹部が前記柱状部材の外方側外周面に嵌合された状態で、前記閉断面部材の内面に上下方向から弾力的に当接する板ばね部と、
を備え,
前記挿入部が、前記保持部の左右端部からそれぞれ延びるように左右一対設けられ、
前記閉塞壁部は、前記開口端を覆う本体壁部と、該本体壁部の周縁部から延設されて前記閉断面部材の開口端部の外面側を覆うように延びるフランジ状の周縁壁部と、を有して
おり、
前記保持部のうち前記嵌合凹部を形成する部分が、前記柱状部材の外方側外周面に沿う略円弧状の板状とされ、
前記保持部から前記開口端側に向けて上下一対の連結板部と左右一対の連結板部とが延設されて、該各連結板部によって該開口端側に向けて開口された空間を形成するボックス構造が構成され、
前記閉塞壁部が、前記各連結板部の外方側縁部から上下左右方向に延設されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、挿入部を変形させつつ隙間に挿入して、保持部の嵌合凹部を柱状部材の外方側外周面に嵌合させることにより、カバー部材の閉断面部材への取付完了状態とされる。そして、この取付完了状態では、閉塞壁部が左右の隙間を塞ぐので、隙間から小石や砂等の異物が侵入してしまう事態が防止される。また、板ばね部の弾性作用によって、振動、特に上下方向の振動を受けた際にも、上記取付完了状態が確実に保持されることになる。

以上に加えて、挿入部を左右一対設けることにより、カバー部材の強固な取付けを確保する上で好ましいものとなる。また、周縁壁部によって閉断面部材の外面側をも覆うので、隙間からの異物侵入をより確実に防止する上で好ましいものとなる。さらに、柱状部材への嵌合部分を極力薄肉として、軽量化や使用材料低減等の上で好ましいものとなる。さらに又、閉塞壁部と保持部との間を、各連結板部によって閉断面部材の開口端側に向けて開口された空間を形成するボックス構造としたので、軽量化しつつ十分な剛性を有するものとすることができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記挿入部は、前記保持部から略直線状に延びる脚部と、該脚部の先端部から該保持部側に向けて折り返された屈曲部とを有し、
前記屈曲部は、前記脚部との境界付近を中心にして弾力的に揺動変位可能で、外力が作用しない通常状体では該脚部から大きく離間した位置となるようにされている、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、脚部と屈曲部とからなる挿入部は、柱状部材の略径方向に極めて大きく拡縮可能であり、この結果、カバー部材の閉断面部材への取付完了状態では、屈曲部が柱状部材の奥側背面へ十分に入りこんで高い保持力を確保することができ、カバー部材の閉断面部材からの外れ防止の上で極めて好ましいものとなる。

前記保持部からはさらに上下一対の中央ばね部が延設され、
前記上下一対の中央ばね部は、前記嵌合凹部が前記柱状部材の外方側外周面に嵌合された状態で、前記柱状部材の前記外方側外周面に弾力的に当接される、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、カバー部材を取付ける際に、取付方向へのガタ止めや寸法誤差を補償して、カバー部材を適正な位置で閉断面部材に取付けることができ、また取付完了後に振動等による外れをより確実に防止する上で好ましいものとなる。

前記閉塞壁部の上縁部から左右一対の突片部が延設されて、該左右一対の突片部との間を通して前記板ばね部が目視可能とされている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、左右一対の突片部の間を通して、板ばね部が閉断面部材の内面に弾力的に当接していることを確認することができる。

本発明によれば、閉断面部材内への異物の侵入を防止でき、かつ振動等を受けても不用意に外れることのなりカバー部材を提供することができる。

本発明が適用された閉断面部材としてのサブフレームの一例を示す図。 閉断面部材としてのサブフレームの開口端部と本発明によるカバー部材の一例とを示す斜視図。 本発明によるカバー部材の平面図。 図３に示すカバー部材の正面図。 図３のＸ５−Ｘ５線相当断面図。 図４のＸ６−Ｘ６線相当断面図。 図１のＸ７−Ｘ７線相当断面図。 板ばね部の詳細を示す要部拡大断面図。 中央ばね部の詳細を示す要部拡大断面図。

図１において、１は閉断面部材としての車幅方向に延びるサブフレーム（クロスメンバと呼ばれることもある）である。このサブフレーム１には、後輪用のサスペンションアーム２、３、４を介して、車輪支持部材５が保持される。

サブフレーム１は、図２に示すように、上側部材１Ａと下側部材１Ｂとを溶接等により一体化することにより、閉断面構造とされている。そして、その端部は、車幅方向外方側に向けて開口された開口端１ａを有するようにされている。そして、開口端１ａは、後述するカバー部材１０によって塞がれている。なお、サブフレーム１は、開口端１ａが左右２箇所有して、この２箇所の開口端にそれぞれカバー部材１０が取付けられる（図１では、そのうち左前方の開口端１ａを塞ぐカバー部材１０が示される）。

サブフレーム１の閉断面内には、柱状部材２０が固定されている。この柱状部材２０は、図２、図６，図７に示すように、外周面が円形形状とされると共に、内孔（貫通孔）２０ａを有する筒状とされて、サブフレーム１の上壁面と下壁面とを連結するようにしてサブフレーム１に対して固定（例えば溶接）されている。また、サブフレーム１には、柱状部材２０の内孔２０ａに対応して、上下一対の開口１ｂ、１ｃが形成されている。そして、サブフレーム１は、開口１ｃと柱状部材２０の内孔２０ａと開口１ｃとを貫通する取付ボルト（図示略）によって、車体に固定される。

柱状部材２０は、サブフレーム１の開口端１ａ付近に位置されると共に、全体的に開口端１ａよりも内方側に位置されている。つまり、サブフレーム１の開口端１ａは、柱状部材２０よりも車幅方向外方側に延設されている。柱状部材２０の外径は、サブフレーム１の開口端１ａ付近の左右幅よりも十分小さくされており、この結果、柱状部材２０の左右には、外部に開放された左右一対の隙間αが形成される。

サブフレーム１の開口端部に取付けられるカバー部材１０は、全体的に、合成樹脂による一体成形品とされていて、安価に製造する上でかつ軽量化の上で好ましいものとなっている。このカバー部材１０は、大別して、保持部１１と、挿入部１２と、閉塞壁部１３と、板バネ部１４と、中央ばね部１５と、周縁壁部１６と、を有する。

上記保持部１１は、柱状部材２０の外方側外周面に嵌合される略半円弧状の嵌合凹部１１ａを有する。この嵌合凹部１１ａを構成する部分は、略半円弧状の板状とされている。嵌合凹部１ａの上下方向長さは、柱状部材２０の上下方向長さよりも小さくされている（略半分の上下方向長さ）。

保持部１１のうち嵌合凹部１１ａの左右端部付近からは、サブフレーム１内に向けて延びる左右一対の挿入部１２が延設されている。この挿入部１２は、ほぼ直線状に延びる脚部１２Ａと、脚部１２Ａの先端部から延設されて、嵌合凹部１１ａ側に向かうように折り返された屈曲部１２Ｂとを有する。屈曲部１２Ｂは、脚部１２Ａとの境界部位を中心に弾性的に揺動可能であり、外力が作用しない状態では、図３に示すように、屈曲部１２Ｂの先端部が脚部１２Ａから大きく離間する状態を保持するようになっている。挿入部１２に外力が作用しない状態で、嵌合凹部１１ａと屈曲部１２Ｂの先端部との間の間隔は、柱状部材２０がほぼがたつきなく挿入できるような寸法に設定されている。

保持部１１は、嵌合凹部１１ａの上下端部から外方側（開口端１ａの延び方向側）に向けて延びる上下一対の連結板部１１ｂ、１１ｃを有する。また、嵌合凹部１１ａの左右端部からは、外方側に向けて延びる左右一対の上下一対の連結板部１１ｄ、１１ｅを有する。各連結一端部１１ｂと１１ｃと１１ｄと１１ｅとによって、空間Ｋが構成されており、この空間Ｋは、外方側に向けて開口されている。保持部１１は、それぞれ板状とされた嵌合凹部１１ａ部分の他、各連結板部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅとによってボックス構造とされて、空間Ｋを画成して軽量化されつつも、十分な剛性を有するようになっている。

上記各連結板部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの外方側縁部からは、上下左右方向に延びる閉塞壁部１３が延設されている。嵌合凹部１１ａを柱状部材２０に嵌合させた状態では、閉塞壁部１３が開口端１ａの縁部に当接あるいは近接状態とされて、開口端１ａつまり左右の隙間αが塞がれるようになっている。

上記閉塞壁部１３のうち、サブフレーム１とほぼ直交する方向に延びる部分が本体壁部１３Ａとされている。そして、本体壁部１３Ａの左右縁部および下縁部をフランジ状に延設することにより、周縁壁部１３Ｂが形成されている。この周縁壁部１３Ｂは、サブフレーム１の開口端縁部の外周面を覆うようになっている。

保持部１１のうち、嵌合凹部１１ａの左右方向中央部の上端縁部からは、略コ字状の連結部１７が延設されている。この連結部１７の左右方向中央部の上縁部からは、上方に向けて延びる板ばね部１４が延設されている。この板ばね部１４は、図７，図８に示すように、上方に向かうにつれて、徐々に細くなるようにかつ外方側に向かうように（開口端１ａの延長方向に向かうように）形成されている。板ばね部１４は、嵌合凹部１１ａを柱状部材２０に嵌合させたときに、その先端部がサブフレーム１の上壁内面に弾性的に当接するようになっている。なお。図８では、板ばね部１４の先端部は、外力が作用しない自由状態が示され、実際には、その先端部が弾性変形した状態でサブフレーム１の上壁内面に当接されるものである。

図６，図７，図９に示すように、保持部１１の上下左右の略中央部には、嵌合凹部１１ａ側の面において、上下一対の中央ばね部１５が延設されている。この上下一対の中央ばね部１５は、その先端に向かうにつれて、徐々に細くなるようにかつ嵌合凹部１１ａから離間するように（柱状部材２０に近づくように）形成されている。嵌合凹部１１ａを柱状部材２０に嵌合させるように接近させたときに、中央ばね部１が柱状部材２０の外周面に当接されるようになっている。なお、図９では、中央ばね部１５の先端部は、外力が作用しない自由状態が示され、実際には、その先端部が弾性変形した状態で柱状部材２０の外周面に当接されるものである。

閉塞壁部１３（における本体壁部１３Ａ）の上縁部には、左右一対の突片部１８が延設されている。この突片部１８は、閉塞壁部１３の肉厚とほぼ同一の薄肉とされて、閉塞壁部１３からの延長部ともなっている。そして、左右一対の突片部１８の間からは、前述した板ばね部１４が目視できるようにされている。

以上のような構成において、カバー部材１０をサブフレーム１に取付けるには、まず、左右一対の挿入部１２を、柱状部材２０の左右に形成されている隙間α内に挿入しつつ、保持部１１の嵌合凹部１１ａが柱状部材２０の外方側外周面に嵌合されるように、カバー部材１０をサブフレーム１に接近させる。

挿入部１２は、隙間αを通過するとき、その屈曲部１２Ｂの先端部が脚部１２Ａに接近するように弾性変形され、屈曲部１２Ｂの先端部が隙間αを完全に通過すると、弾性復帰して、屈曲部１２Ｂの先端部が、図６に示すように、柱状部材２０の奥側外周面に当接される。この状態で、嵌合凹部１１ａが柱状部材２０の外方側外周面に嵌合状態とされるが、中央ばね部１５が柱状部材２０の外方側外周面に弾力的に当接して、嵌合凹部１１ａ（中央ばね部１５）と屈曲部１２Ｂとで、柱状部材２０を径方向からしっかりとかつ弾力的に保持した取付完了状態とされる。この取付完了状態では、左右一対の突片部１８がサブフレーム１の開口端縁部に当接あるいは近接した状態とされる。

図６、図７に示すような取付完了状態では、閉塞壁部１３がサブフレーム１の開口端１ａ（つまり隙間α）を塞ぐことになる。これにより、開口端１ａを通してサブフレーム１内に異物が侵入してしまう事態が防止される。特に、取付完了状態では、周縁壁部１３Ｂが、サブフレーム１の開口端縁部を外周側から覆うので、開口端１ａを通してのサブフレーム１内への異物侵入がより一層確実に防止される。

カバー部材１０の取付完了状態では、板ばね部１４が、サブフレーム１の上壁内面に弾性的に当接しているので、走行中における振動、特に上下方向の振動を受けても、取付完了状態が確実に保持されることになる。左右一対の突片部１８の間を通して、板ばね部１４がきちんとサブフレーム１の上壁内面に弾力的に当接していることが確認可能である。

板ばね部１４による上下方向の弾性当接と、中央ばね部１５による柱状部材２０の径方向（車幅方向）の弾性当接とによって、カバー部材１０は、上下左右の各方向に弾力的にサブフレーム１に取付けられて、そのがたつきも十分に防止されることになる。以上に加えて、板ばね部１４によって上下方向の寸法誤差等が補償され、また中央ばね部１５によって柱状部材２０の径方向の寸法誤差が補償されることになる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。本発明によるカバー部材は、サブフレームに限らず、開口端を有する適宜の閉断面部材に対して適用することができる。板ばね部１４は、サブフレーム１の下内壁面に当接されるようにしてもよく、またサブフレーム１の上内壁面に当接される上板ばね部とサブフレーム１の下内壁面に当接される下板ばね部との両方を設けたものであってもよい。挿入部１２としては、別途屈曲部１２Ｂを有しないようにされて、その脚部１２Ａが、柱状部材２０を取り巻くような略円弧状とされると共に柱状部材２０の径方向に弾性変形可能なものとしてもよく、適宜の形状を選択できる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、例えば自動車用のサブフレームの開口端を塞ぐカバー部材として適用できる。

α：隙間
Ｋ：空間
１：サブフレーム
１ｂ、１ｃ：開口
１ａ：開口端
１０：カバー部材
１１：保持部
１１ａ：嵌合凹部
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ：連結板部
１２：挿入部
１２Ａ：脚部
１２Ｂ：屈曲部
１３：閉塞壁部
１３Ａ：本体壁部
１３Ｂ：周縁壁部
１４：板ばね部
１５：中央ばね部
１８：突片部
２０：柱状部材
２０ａ：内孔

Claims (4)

1. 閉断面をなすと共に開口端を有する閉断面部材内に、該開口端付近でかつ該開口端よりも内方側において柱状部材が横切るように配設され、該柱状部材の左右両側にそれぞれ隙間が形成される端部構造に用いられるカバー部材であって、
   前記カバー部材が、
   前記柱状部材のうち前記開口端側となる外方側外周面に嵌合される嵌合凹部を有する保持部と、
   前記保持部から延設され、前記隙間に挿入されると共に前記柱状部材の略径方向に拡縮可能とされて、前記保持部の前記開口端からの抜けを規制するための挿入部と、
   前記保持部より延設され、前記嵌合凹部が前記柱状部材の外方側外周面に嵌合された状態で、前記左右の隙間を塞ぐ閉塞壁部と、
   前記保持部より延設され、前記嵌合凹部が前記柱状部材の外方側外周面に嵌合された状態で、前記閉断面部材の内面に上下方向から弾力的に当接する板ばね部と、
   を備え,
   前記挿入部が、前記保持部の左右端部からそれぞれ延びるように左右一対設けられ、
   前記閉塞壁部は、前記開口端を覆う本体壁部と、該本体壁部の周縁部から延設されて前記閉断面部材の開口端部の外面側を覆うように延びるフランジ状の周縁壁部と、を有して
   おり、
   前記保持部のうち前記嵌合凹部を形成する部分が、前記柱状部材の外方側外周面に沿う略円弧状の板状とされ、
   前記保持部から前記開口端側に向けて上下一対の連結板部と左右一対の連結板部とが延設されて、該各連結板部によって該開口端側に向けて開口された空間を形成するボックス構造が構成され、
   前記閉塞壁部が、前記各連結板部の外方側縁部から上下左右方向に延設されている、
   ことを特徴とするカバー部材。
2. 請求項１において、
   前記挿入部は、前記保持部から略直線状に延びる脚部と、該脚部の先端部から該保持部側に向けて折り返された屈曲部とを有し、
   前記屈曲部は、前記脚部との境界付近を中心にして弾力的に揺動変位可能で、外力が作用しない通常状体では該脚部から大きく離間した位置となるようにされている、
   ことを特徴とするカバー部材。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記保持部からはさらに上下一対の中央ばね部が延設され、
   前記上下一対の中央ばね部は、前記嵌合凹部が前記柱状部材の外方側外周面に嵌合された状態で、前記柱状部材の前記外方側外周面に弾力的に当接される、
   ことを特徴とするカバー部材。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   前記閉塞壁部の上縁部から左右一対の突片部が延設されて、該左右一対の突片部との間を通して前記板ばね部が目視可能とされている、
   ことを特徴とするカバー部材。
   

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