JP6003804B2 - Vehicle panels, back doors and vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両用パネルとそれを備えるバックドアおよび車両に関し、特に、車両用パネルに設けられた穴に部品を締結する部分の構造に関する。 The present invention relates to a vehicle panel, a back door including the vehicle panel, and a vehicle, and more particularly, to a structure of a portion that fastens a part in a hole provided in the vehicle panel.
ナットの位置を規制する従来技術が実開平05−064523号公報、特開2002−122122号公報、特開2002−310125号公報に開示されている。 Conventional techniques for regulating the position of the nut are disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 05-064523, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-122122, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-310125.
上記のナットの位置を規制する従来技術では座金に位置規制ビードを設けている。これらの座金は、ナットに当接する面の反対側に木材等の柔らかく厚みのある材質を食い込むような角が設けられている。このような構造の座金を使用することによって、ナットを固定する工具を添えなくてもナットの空転を防ぐことができ、ボルトの頭部を回転させるスパナなどの工具のみで締結作業をすることができる。 In the prior art for regulating the position of the nut, a position regulating bead is provided on the washer. These washers are provided with corners that bite a soft and thick material such as wood on the opposite side of the surface that contacts the nut. By using a washer with such a structure, it is possible to prevent the nut from slipping without attaching a tool for fixing the nut, and it is possible to perform the fastening operation only with a tool such as a spanner for rotating the bolt head. it can.
車両用パネルに部品を締結するために、ナットとボルトなどの締結部材がしばしば使用される。しかしながら車両用パネルは、板厚の薄い板金であるので、上記の従来技術のような座金、すなわち木材等に対して用いられ、厚みがある基材に対して食い込む座金を使用するのはパネルにダメージを与える恐れがある。 Fastening members such as nuts and bolts are often used to fasten parts to vehicle panels. However, since the vehicle panel is a sheet metal with a thin plate thickness, it is used for the above-described conventional washer, that is, wood, etc., and it is the panel that uses a washer that bites into a thick base material. Risk of damage.
また、パネルに重量のある部品を締結する場合には、ナットや座金の角の位置が悪ければ、締結後に振動等による応力が角に集中し板金が損傷する恐れがあり、これを予防するために板金の厚みを厚くしなければならないという問題も生じる。上記の従来技術では、締結対象である板に対して、ナットや座金の角の位置を規制することは考慮されていなかった。 Also, when fastening heavy parts to the panel, if the corners of the nuts and washers are in a bad position, stress due to vibrations, etc. may be concentrated on the corners after fastening and the sheet metal may be damaged. In addition, there is a problem that the thickness of the sheet metal must be increased. In the above prior art, it has not been considered to restrict the positions of the corners of the nut and the washer with respect to the plate to be fastened.
この発明の目的は、締結面に角を有するナットなどの締結部材の板体に対する位置が固定され、応力の集中が起こりにくい車両用パネルとそれを備えるバックドアおよび車両を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle panel in which a position of a fastening member such as a nut having a corner on a fastening surface with respect to a plate body is fixed and stress concentration hardly occurs, a back door including the vehicle panel, and a vehicle.
この発明は、要約すると、車両用パネルであって、穴が設けられた板材と、穴にねじ穴が一致するように板材に配置され、板材に接する面の外形に少なくとも1つの角を有し、ダイナミックダンパ用の錘を固定するためのナットと、板材の穴の周囲にナットが配置された面上に突出して設けられ、ねじ穴の中心軸を中心としたナットの回転方向の角の位置を規制する位置規制部とを備える。 In summary, the present invention provides a vehicle panel having a plate member provided with a hole and a plate member arranged so that the screw hole coincides with the hole, and having at least one corner on an outer surface of the surface in contact with the plate member. The nut for fixing the weight for the dynamic damper, and the position of the corner in the rotation direction of the nut about the central axis of the screw hole provided on the surface where the nut is arranged around the hole in the plate And a position restricting section for restricting the position.
好ましくは、ナットは、板材に溶接され、ナットの板材に溶接された溶接面の外形は四角形である。 Preferably, the nut is welded to the plate material, and the outer shape of the weld surface welded to the plate material of the nut is a quadrangle.
好ましくは、位置規制部による規制によって、ナットの外形の角は、ナットを配置した板材の配置面に垂直な面であって、かつ板材の穴の中心と錘の重心とを結ぶ線を含む面を避けた位置にある。 Preferably, due to the restriction by the position restricting portion, the corner of the outer shape of the nut is a surface that is perpendicular to the arrangement surface of the plate material on which the nut is arranged and includes a line that connects the center of the hole of the plate material and the center of gravity of the weight It is in a position avoiding.
好ましくは、位置規制部は、板材の一部が塑性変形して形成されている。
好ましくは、錘を支持する支持材と、支持材をナットに締結するボルトとをさらに備える。
Preferably, the position restricting portion is formed by plastic deformation of a part of the plate material.
Preferably, a support member for supporting the weight and a bolt for fastening the support member to the nut are further provided.
より好ましくは、板材は、支持材よりも板厚が薄い。
この発明は、他の局面では、上記いずれかの車両用パネルと、車両用パネルの車室側に取り付けられる内装パネルと、車両用パネルの車外側に取り付けられる外装パネルとを備える、バックドアである。
More preferably, the plate material is thinner than the support material.
In another aspect, the present invention provides a back door including any one of the above-described vehicle panels, an interior panel attached to a vehicle compartment side of the vehicle panel, and an exterior panel attached to the vehicle exterior of the vehicle panel. is there.
この発明は、他の局面では、上記いずれかの車両用パネルを備える車両である。 In another aspect, the present invention is a vehicle including any one of the vehicle panels described above.
本発明によれば、ナットなどの締結部材の角の位置が応力の集中が発生しにくい位置に規制されるので、車両用パネルの板厚を薄くすることができ、車両のコストを下げることができる。 According to the present invention, the corner position of a fastening member such as a nut is restricted to a position where stress concentration is unlikely to occur, so that the thickness of the vehicle panel can be reduced and the cost of the vehicle can be reduced. it can.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する要素には同一符号を付し、説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図1は、車両のバックドアパネルについて説明するための図である。図1を参照して、車両1は、車両後部にバックドアパネル10を含む。図1に示したバックドアパネル10は、車両の上方向に開くものであるが、左右方向に開くものであってもよい。バックドアパネル10は、車室の後方部の壁の一部を構成する。
FIG. 1 is a diagram for explaining a back door panel of a vehicle. Referring to FIG. 1,
車両が走行すると、振動が発生するが、特定の周波数では車室の壁の振動が大きくなり、車室内にこもり音が発生する。このこもり音の原因となる振動を抑制するために、車室の壁にダイナミックダンパを取り付ける場合がある。 When the vehicle travels, vibration is generated, but at a specific frequency, the vibration of the wall of the passenger compartment increases, and a muffled sound is generated in the passenger compartment. In order to suppress the vibration that causes the booming noise, a dynamic damper may be attached to the wall of the passenger compartment.
具体的には、走行中に耳に聞こえる音の周波数帯をマスダンパによってずらすために、ダイナミックダンパを構成する錘をバックドアに取り付けると車室内の静粛性が向上する。 Specifically, if the weight constituting the dynamic damper is attached to the back door in order to shift the frequency band of the sound that can be heard by the mass damper with the mass damper, the quietness in the vehicle interior is improved.
図2は、バックドアパネルの中央部分の縦方向断面図である。図3は、外装パネルと内装パネルを外した車両用パネルを車室外側から見た斜視図である。図4は、外装パネルと内装パネルを外した車両用パネルを車室内側から見た斜視図である。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a central portion of the back door panel. FIG. 3 is a perspective view of the vehicle panel with the exterior panel and the interior panel removed, as viewed from the outside of the passenger compartment. FIG. 4 is a perspective view of the vehicle panel with the exterior panel and the interior panel removed as viewed from the vehicle interior side.
図2〜図4を参照して、バックドアパネル10は、金属製の板金であるパネル14に、外装用パネル12と図示しない内装用パネルと窓ガラスとを含んで構成される。パネル14の中央部には、ダイナミックダンパ用の錘30を収容するために開口部が設けられている。パネル14には、ダイナミックダンパ用の錘30がブラケット16によって取り付けられる。
2 to 4, the
ブラケット16には、2本のボルトによって錘30が取り付けられている。パネル14の錘30を収容するための開口の周囲の3か所には、ナット18が溶接されており、ブラケット16は、これらのナット18と図示しないボルトとによってパネル14に締結されている。
A
図5は、車両用パネルに溶接されるウエルドナットの斜視図である。図6は、車両用パネルに溶接された後のウエルドナット溶接部分の拡大図である。 FIG. 5 is a perspective view of a weld nut welded to the vehicle panel. FIG. 6 is an enlarged view of a weld nut welded portion after being welded to the vehicle panel.
ナット18は、上面視でパネル14との当接面の外形が四角形である。ナット18とパネル14とは、プロジェクション溶接法によって溶接される。ナット18には、溶接前は、当接面の4隅に突起が設けられている。パネル14の上に配置されたナット18は、上面に電極が押し当てられパネル14に押し付けられる。この状態で電極からナット18を経由してパネル14に電流が流されることにより4隅の突起に電流が集中し突起が溶融してパネル14にナット18が溶接される。
The
このような、パネルへの当接面の外形が四角形であるナット18は、製造コストも安く、比較的よく用いられるものである。そして、このような形状のナットを自動溶接するための自動搬送用設備も既存であり、ナットの形状を変更すると新たに自動搬送用設備に変更を加える必要があるので、ナットの形状を変更することは好ましくない。
Such a
図6に示すように、溶接時にナットの位置を規制するための位置規制部22,24がナット18の周囲に設けられている。位置規制部22,24は、ナット18の取り付け面に突出する突起であればどのような方法で形成されてもよい。好ましくは、プレス加工によってパネル14を成型する際に同時に位置規制部22,24が形成されるようにプレス型を作っておくと低コストで実現可能である。
As shown in FIG. 6,
図7は、車両用パネルに溶接された後のウエルドナット溶接部分の上面図である。図8は、図7のウエルドナットにブラケットおよびボルトが組み付けられた状態におけるVIII−VIII断面を示した図である。なお、このVIII−VIII断面は、ナット18を配置したパネル14の配置面に垂直な面であって、かつ板材の穴の中心と錘30の重心とを結ぶ線を含む面である。
FIG. 7 is a top view of the weld nut welded portion after being welded to the vehicle panel. FIG. 8 is a view showing a section VIII-VIII in a state where a bracket and a bolt are assembled to the weld nut of FIG. The section VIII-VIII is a plane that is perpendicular to the arrangement plane of the
図7、図8を参照して、ナット18の両脇には、ナット18の位置を規制するための位置規制部22,24が設けられている。ナット18とボルト19とによって、パネル14とブラケット16が締結される。ブラケット16はパネル14よりも板厚が厚い。
With reference to FIGS. 7 and 8,
ナット18は、パネル14に溶接されており、ボルト19とブラケット16との間には座金20が配置されている。なお、ナット18は必ずしもパネル14に溶接されていなくてもよい。
The
ブラケット16には、図2〜図4に示した錘30が取り付けられている。錘30の重量は、数kg〜数10kgである。このような重量があるものがパネル14に取り付けられると、パネル14には矢印D1に示す方向に錘30がぶら下がることになる。そして車両が振動すると、パネル14には図8の破線で示した矢印Fのような向きに曲げ応力が加わる。ナット18のパネル14の当接面の外形には角があるので、ナット18の向きが悪ければ、角に応力が集中する場合がある。応力σ、荷重F、荷重が作用している面の面積Aの間には、σ=F/Aの関係がある。
A
図9は、ウエルドナットの角の位置が変更された比較例を示した図である。図7と図9とにそれぞれ示した応力が集中する破線部を比較すると、図7の破線で囲んだ部分S1,S2に比べて図9の破線で囲んだ部分S3,S4はそれぞれ面積が小さい。上式において、荷重Fが同じでも面積Aが小さくなるので、部分S3,S4に発生する応力σは大きくなる。したがって、図9の向きに配置されたナット18Aは、図7の向きに配置されたナット18よりもパネル14に大きな応力を発生させてしまう。
FIG. 9 is a view showing a comparative example in which the position of the corner of the weld nut is changed. When comparing the broken line portions where stress is concentrated shown in FIGS. 7 and 9, the areas of the portions S3 and S4 surrounded by the broken lines in FIG. 9 are smaller than the portions S1 and S2 surrounded by the broken lines in FIG. . In the above equation, even if the load F is the same, the area A is small, so the stress σ generated in the portions S3 and S4 is large. Therefore, the
たとえば、穴位置を合わせるのみでナットの角の位置までは合わせないでナットを自動溶接することも可能である。たとえば、一般的なブロジェクション溶接の溶接電極のヘッドは、円形で平たくなっており、ナットを方向を規制するようにはなっていない。しかしそのような方法を採用すると、ナットの回転方向の角の位置はどのようになるかわからない。 For example, it is also possible to automatically weld the nut without matching the position of the nut but only to the corner of the nut. For example, the head of a welding electrode for general blow welding is circular and flat, and does not regulate the direction of the nut. However, when such a method is adopted, it is not known what the position of the corner in the rotational direction of the nut will be.
図9に示す向きのナットの取り付けを許容するためには、大きな応力に耐えるためにパネル14の厚さを厚くする必要がある。本実施の形態では、パネル14に位置規制部22,24を形成し、ナット18の向きが図9のナット18Aのようになってしまうのを防いでいる。言い換えると、図7のVIII−VIII断面を避けた位置にナット18の角部がくるように位置決めが行なわれる。したがって応力集中が避けられるので、パネル14の板厚を薄くできる。このため、車両の重量やコストを削減することができる。
In order to allow attachment of nuts oriented in the direction shown in FIG. 9, it is necessary to increase the thickness of the
次に、位置規制部とナットの位置関係をもう少し詳細に説明する。
図10は、ウエルドナットの上面視の寸法を説明するための図である。図11は、板材の穴および規制用突起とウエルドナットの側面視の寸法の大小関係を説明するための図である。
Next, the positional relationship between the position restricting portion and the nut will be described in a little more detail.
FIG. 10 is a view for explaining the dimensions of the weld nut in a top view. FIG. 11 is a diagram for explaining the size relationship between the hole of the plate member and the restricting protrusion and the dimension of the weld nut in a side view.
図10、図11を参照して、ナット18の四角形の底面の1辺の長さは、W1で示される。また、ナット18の四角形の底面の対角線の長さは、W2で示される。これに対して、パネル14から位置規制部22,24が立ち上がり部分の内側寸法は、W3で示される。穴の両側に位置規制部が形成される場合には、W1<W3<W2の関係が満たすように位置規制部22,24がパネル14に形成される。
Referring to FIGS. 10 and 11, the length of one side of the rectangular bottom surface of
なお、必ずしも位置規制部はナットの両側に形成される必要はない。この場合には、パネル14の穴およびナット18のねじ穴の中心Oから位置規制部22または24の立ち上がり部までの寸法を(1/2)W3とすると、ナットの一辺および対角線も寸法は各々1/2とすれば、(1/2)W1<(1/2)W3<(1/2)W2を満たせばよい。
Note that the position restricting portions are not necessarily formed on both sides of the nut. In this case, if the dimension from the center O of the hole of the
図12〜図15は、板材に設けられる位置規制部の変形例を示した図である。
図12には、ナット18の四方に位置規制部22,24,26,28が設けられた例が示されている。図13には、ナット18の両側であって、図7とは異なる位置に位置規制部26,28が設けられた例が示されている。図14には、ナット18の三方に位置規制部22,26,28が設けられた例が示されている。図15には、ナット18の両側であって、図7や図13とは異なる形状の位置規制部26A,28Aが設けられた例が示されている。これらのいずれもナット18が配置される面側に突出するように位置規制部が設けられている。これらの位置規制部はナット18のねじ穴と中心が一致する穴をパネル14に形成する際にプレス加工によって同時に形成することが可能である。
12-15 is the figure which showed the modification of the position control part provided in a board | plate material.
FIG. 12 shows an example in which the
図16は、ダイナミックダンパ用錘30Bが取り付けられるブラケットの変形例を示した図である。図3、図4には、パネル14にブラケット16がボルトとナットによって3点で締結される例を示した。しかし、図16に示すように2点で締結される場合にも、ナット18Bの位置を規制する位置規制部22B,24Bを設けることにより、本発明は適用可能であり、4点以上で締結される場合であっても本発明は適用可能である。
FIG. 16 is a view showing a modification of the bracket to which the dynamic damper weight 30B is attached. 3 and 4 show an example in which the
最後に、再び図を参照して本実施の形態について総括する。図4に示すように、本実施の形態の車両用パネルは、穴が設けられた板材であるパネル14と、穴にねじ穴が一致するようにパネル14に配置され、パネル14に接する面の外形に少なくとも1つの角を有し、ダイナミックダンパ用の錘30を固定するためのナット18と、パネル14の穴の周囲にナット18が配置された面上に突出して設けられ、ねじ穴の中心軸を中心としたナットの回転方向の角の位置を規制する位置規制部22,24とを備える。
Finally, this embodiment will be summarized with reference to the drawings again. As shown in FIG. 4, the vehicle panel according to the present embodiment includes a
好ましくは、ナット18は、パネル14に溶接され、図10に示すように、ナット18の板材に溶接された溶接面の外形は四角形である。
Preferably, the
好ましくは、図7に示すように、位置規制部22,24による規制によって、ナット18の外形の角は、ナット18を配置したパネル14の配置面に垂直な面であって、かつパネル14のナットを取り付ける穴の中心と錘30の重心とを結ぶ線を含む面(図8に示す断面)を避けた位置にある。
Preferably, as shown in FIG. 7, due to the restriction by the
好ましくは、位置規制部22,24は、図11に示すように、パネル14の一部が、たとえばプレス加工などによって塑性変形して形成されている。
Preferably, as shown in FIG. 11, the
好ましくは、車両用パネルは、錘30と、錘30を支持する支持材であるブラケット16と、支持材をナット18に締結するボルト19とをさらに備える。
Preferably, the vehicle panel further includes a
より好ましくは、図8に示すように、パネル14は、支持材であるブラケット16よりも板厚が薄い。
More preferably, as shown in FIG. 8, the
なお、本実施の形態では、パネルに位置規制部としての突起をプレスで成形した例を示したが、代わりに位置規制部として突起をパネルに接着したりパネル状にプレスとは異なる方法でガイドになるようなビードを形成しても良い。 In this embodiment, an example in which a protrusion as a position restricting portion is formed by pressing on the panel is shown. Instead, the protrusion is bonded to the panel as a position restricting portion or guided by a method different from the panel press. A bead may be formed.
また、本実施の形態ではナット18はパネルに溶接される例を示したが、溶接しない場合であってもナットの角の位置を同様な方法で位置決めすれば同様な効果が得られる。
In this embodiment, the
さらに、本実施の形態では、バックドアパネルにダイナミックダンパ用の錘を取り付ける例を示したが、車室の他の壁(たとえば、運転席のルーフなど)に錘を取り付ける際にも同様に本発明を適用することもできる。 Furthermore, in the present embodiment, an example in which a weight for a dynamic damper is attached to the back door panel has been shown. However, the present invention is similarly applied when attaching a weight to another wall (for example, a roof of a driver's seat). Can also be applied.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
1 車両、10 バックドアパネル、12 外装用パネル、14 パネル、16 ブラケット、18,18A ナット、19 ボルト、20 座金、22,24,26,28,26A,28A,22B,24B 位置規制部、30,30B 錘。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記穴にねじ穴が一致するように前記板材に配置され、前記板材に接する面の外形に少なくとも1つの角を有し、ダイナミックダンパ用の錘を固定するためのナットと、
前記板材の前記穴の周囲に前記ナットが配置された面上に突出して設けられ、前記ねじ穴の中心軸を中心とした前記ナットの回転方向の前記角の位置を規制する位置規制部とを備え、
前記位置規制部による規制によって、前記ナットの外形の角は、前記ナットを配置した前記板材の配置面に垂直な面であって、かつ前記板材の前記穴の中心と前記錘の重心とを結ぶ線を含む面を避けた位置にある、車両用パネル。 A plate with holes,
A nut that is disposed on the plate material such that the screw hole coincides with the hole, has at least one corner on the outer shape of the surface in contact with the plate material, and fixes a weight for a dynamic damper;
A position restricting portion provided around the hole of the plate material so as to protrude on a surface on which the nut is disposed and restricting the position of the corner in the rotation direction of the nut around the central axis of the screw hole; Prepared ,
Due to the restriction by the position restricting portion, the corner of the outer shape of the nut is a surface perpendicular to the surface of the plate member on which the nut is disposed, and connects the center of the hole of the plate member and the center of gravity of the weight. A vehicle panel in a position that avoids surfaces that contain lines .
前記ナットの前記板材に溶接された溶接面の外形は四角形である、請求項1に記載の車両用パネル。 The nut is welded to the plate;
The vehicle panel according to claim 1, wherein an outer shape of a welding surface welded to the plate member of the nut is a quadrangle.
前記支持材を前記ナットに締結するボルトとをさらに備える、請求項1に記載の車両用パネル。 A support material for supporting the weight;
The vehicle panel according to claim 1, further comprising a bolt that fastens the support member to the nut.
前記車両用パネルの車室側に取り付けられる内装パネルと、
前記車両用パネルの車外側に取り付けられる外装パネルとを備える、バックドア。 A vehicle panel according to claim 1;
An interior panel attached to a vehicle compartment side of the vehicle panel;
A back door comprising an exterior panel attached to the vehicle exterior side of the vehicle panel.
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