JP7067209B2 - 車両用緊締装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用緊締装置に関するものである。

車両には、牽引用の緊締装置が備えられている場合がある。緊締装置は、車両の前端付近や後端付近などに設けられていて、他の車両によって牽引する際や、輸送用の車両や船舶に固縛する際に使用される。例えば、特許文献１には、車両の後部に設けられた牽引固縛フックが開示されている。特許文献１では、リヤフロアパネル４のうち、スペアタイヤの収容凹部４ａの下面に、牽引固縛フック７が第１フロアリインホース１０を介して設置されている。

特開２０１２－４６１４５号公報

現在、技術開発が進むにつれ車両重量の増える場合もあり、より大きな規定荷重に耐えられるよう、緊締装置にはさらなる強度性能の向上が要請されている。しかしながら、いたずらに部品点数を増やしたり、部材を厚くしたりする手法は、車両重量のさらなる増大を招いてしまうため、避けるよう求められている。

本発明は、このような課題に鑑み、簡潔な構成で強度性能の向上が可能な車両用緊締装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用緊締装置の代表的な構成は、車両を他の構造物に繋ぎ留める車両用緊締装置において、車体下面の後端側に接合され下方へ膨出しているフックブラケットと、屈曲した丸棒の両端をフックブラケットに接合させた状態になっているトーイングフックとを備え、フックブラケットの後壁には、後方へ膨出した後方膨出部が形成されていて、後方膨出部は、車幅方向に延びた頂部と、頂部の両端それぞれから互いに車幅方向に離れながら上方へ延びて後壁に到達する一対の上側稜線と、頂部の両端それぞれから互いに車幅方向に離れながら下方へ延びて後壁に到達する一対の下側稜線と、頂部に交差する方向に沿って窪むよう形成されていてトーイングフックの一端が接合されるフック取付溝とを有することを特徴とする。

本発明によれば、簡潔な構成で強度性能の向上が可能な車両用緊締装置を提供することが可能になる。

本発明の実施例にかかる車両用緊締装置（以下、緊締装置）の概要を示す図である。 図１（ａ）の緊締装置を各方向から示した図である。 図２（ｂ）の後方膨張部を各方向から示した図である。 図１（ａ）の緊締装置のさらなる構成を示した図である。

本発明の一実施の形態に係る車両用緊締装置は、車両を他の構造物に繋ぎ留める車両用緊締装置において、車体下面の後端側に接合され下方へ膨出しているフックブラケットと、屈曲した丸棒の両端をフックブラケットに接合させた状態になっているトーイングフックとを備え、フックブラケットの後壁には、後方へ膨出した後方膨出部が形成されていて、後方膨出部は、車幅方向に延びた頂部と、頂部の両端それぞれから互いに車幅方向に離れながら上方へ延びて前記後壁に到達する一対の上側稜線と、頂部の両端それぞれから互いに車幅方向に離れながら下方へ延びて前記後壁に到達する一対の下側稜線と、頂部に交差する方向に沿って窪むよう形成されていてトーイングフックの一端が接合されるフック取付溝とを有することを特徴とする。

上記構成の後方膨出部によれば、トーイングフックにかかる荷重を効率よく分散させ、その荷重をフックブラケットの後側の広い範囲で吸収することができる。特に、フック取付溝は後方膨出部の頂部に交差する方向に窪んでいるので、トーイングフックには後方膨出部が車幅方向の左右から干渉し、トーイングフックにかかる左右方向の荷重ベクトルを効率よく吸収することができる。

上記のフックブラケットの前側には、車両前方に向かうほど車体下面に近づくよう傾斜している傾斜領域が形成されていて、傾斜領域には、トーイングフックの他端が接合されるとよい。

上記傾斜領域にトーイングフックの他端を接合させることで、トーイングフックが後側斜め下方へ引っ張られた場合に、その荷重の斜め下方への成分を接合のせん断方向に受けることが可能になる。一般的な接合方法、例えば溶接は、剥がれ方向よりもせん断方向に対して高い剛性を発揮する。上記構成によれば、トーイングフックの接合箇所を効率よく利用し、より大きな荷重にも耐えることが可能となる。

上記のフックブラケットの前側にはさらに、傾斜領域からさらに車両前方へと車体下面に沿って延びている平面領域が形成されているとよい。

上記の平面領域を設けることで、フックブラケットは車両前後方向により広い面積で車体下面に接合されることになる。そして、上記構成によれば、トーイングフックが後側や前側などに引っ張られた場合に、その荷重の水平成分をフックブラケットの車体下面への接合のせん断方向に受けて効率よく分散することができる。

上記のフックブラケットにはさらに、車幅方向の側縁に設けられて車体下面に接合される側部フランジと、傾斜領域から平面領域にわたる車幅方向中央の範囲を上方へ窪ませた中央ビードとが形成されていてもよい。

上記の側部フランジは、フックブラケットから車体下面への荷重の伝達経路として機能する。そして、上記中央ビードによれば、フックブラケットの断面２次モーメントを大きくしてその剛性を高めるだけでなく、フックブラケットにかかる荷重の応力を側部フランジ側に寄せることができる。すなわち、応力発生部分と車体下面への接合部分とを近づけることで、変形を効率よく抑えることが可能になる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施例にかかる車両用緊締装置（以下、緊締装置１００）の概要を示す図である。図１（ａ）は、当該緊締装置を実施した車両を後側の左下方から見上げた斜視図である。以下、図１その他の本願のすべての図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Backward)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Leftward)、R(Rightward)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(Upward)、D(Downward)で例示する。

当該緊締装置１００は、車両１０２を他の構造物に繋ぎ留める部品であり、土台であるフックブラケット１０４と、このフックブラケット１０４に支えられているトーイングフック１０６とから構成されている。トーイングフック１０６（図２（ｂ）等参照）は、他の構造物から延びる別のフック等が連結される部位であり、屈曲した金属製の丸棒の両端をフックブラケット１０４の前側および後側に接合させ、車幅方向から見て環が形成された状態になっている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の車両１０２を車体下面１０８に正対して示した図である。フックブラケット１０４は、車体下面１０８の後端側に、車両前後方向に長手の姿勢で溶接等によって接合されている。フックブラケット１０４は、車体下面１０８のうち車幅方向中央に設けられていて、これによって車両１０２の重量を左右均等に受けることが可能になっている。また、フックブラケット１０４は、後端側がリヤスカートパネル１１０にも接合され、前端側がクロスメンバ１１２にも接合され、これら部材と接合することによっても設置剛性が高められている。

図２は、図１（ａ）の緊締装置１００を各方向から示した図である。図２（ａ）は、図１（ａ）の緊締装置１００を拡大して示している。フックブラケット１０４は、前後方向に長く、後側が下方へ膨出した形状になっている。フックブラケット１０４の周囲の縁には、各種のフランジが設けられている。側部フランジ１１４は、フックブラケット１０４の車幅方向の側縁に沿って設けられていて、車体下面１０８（図１（ａ）参照）に接合される。後部フランジ１１６は後縁に沿って設けられていて、車体下面１０８およびリヤスカートパネル１１０に接合される。前部フランジ１１８は前縁に沿って設けられていて、クロスメンバ１１２に接合される。

図２（ｂ）は、図１（ａ）の緊締装置１００を車幅方向左側から見て示している。上述したように、フックブラケット１０４は、車体下面１０８から下方へ膨出した構成になって、特に後側が大きく膨出している。フックブラケット１０４の後側には、車両後方を向く後壁１２０が形成されている。この後壁１２０には、後述する後方膨出部１２２（図３（ａ）参照）が形成されている。また、フックブラケット１０４の前側には、傾斜領域１２４および平面領域１２６が形成されている。傾斜領域１２４は、車両前方に向かうほど車体下面１０８に近づくよう傾斜している。平面領域１２６は、傾斜領域１２４の前側から車体下面１０８に沿って前方へ延びている。

トーイングフック１０６は、下側に角を有するように屈曲した形状になっていて、一端側（後端部分１０６ａ）はほぼ鉛直に延びてフックブラケット１０４の後方膨出１２２に接合され、他端側（前端部分１０６ｂ）は前方斜め上方へ傾斜して延びてフックブラケット１０４の傾斜領域１２４に接合されている。

上記構成によって、フックブラケット１０４とトーイングフック１０６とは、車幅方向から見て、全体として車両後方の上側に直角を有する直角三角形に似たシルエットを描いている。トーイングフック１０６には、下側の角付近にて他のフックが引っ掛かる。

図３は、図２（ｂ）の後方膨張部１２２を各方向から示した図である。図３（ａ）は、後方膨出部１２２を後方の斜め下方から拡大して示している。上述したように、フックブラケット１０４の後側の後壁１２０には、後方へ膨出した後方膨出部１２２が形成されている。後方膨出部１２２は、トーイングフック１０６の後端部分１０６ａが接合されてこれを支える部位であり、トーイングフック１０６にかかる各方向への荷重が好適に吸収できるよう工夫された形状になっている。

後方膨出部１２２は、左右の側面１２２ａ、１２２ｂが三角形になり、上面１２２ｃおよび下面１２２ｄが台形になった、五面体に近い形状になっている。各面の境界には、面の方向が変わる境界線が形成されている。まず、側面１２２ａ、１２２ｂと上面１２２ｃとの境界の稜線として、一対の上側稜線１２８ａ、１２８ｂが形成されている。そして、側面１２２ａ、１２２ｂと下面１２２ｄとの境界の稜線として、一対の下側稜線１３０ａ、１３０ｂとが形成されている。そして、後壁１２０から最も突出した部位として、側面１２２ｂ、１２２ｂの頂点を車幅方向に結ぶ頂部１３２が線状に形成されている。

後方膨出部１２２には、トーイングフック１０６の後端部分１０６ａを接合する溝として、フック取付溝１３４が設けられている。フック取付溝１３４は、頂部１３２に交差して上下方向にわたって形成され、円弧を描いて窪んでいる。

図３（ｂ）は、後方膨出部１２２に正対しやや下方から見て示している。上述した各線のうち、まず頂部１３２は、トーイングフック１０６に対して車幅方向に交差して延びている。そして、一対の上側稜線１２８ａ、１２８ｂは、頂部１３２の両端それぞれから互いに車幅方向に離れながら上方へ延び、後方膨出部１２２の地盤である後壁１２０に到達している。一対の下側稜線１３０ａ、１３０ｂは、頂部１３２の両端それぞれから互いに車幅方向に離れながら下方へ延び、後壁１２０に到達している。

フック取付溝１３４には、トーイングフック１０６の後端部分１０６ａが溶接によって接合される。このとき、フック取付溝１３４は、後方膨出部１２２を円弧状に窪ませて形成されているため、丸棒状の後端部分１０６ａと面接触することが可能になっている。これによって、溶接を後端部分１０６ａの幅方向両側で行うことが可能になり、トーイングフック１０６とフック取付溝１３４とを強固に接合することが可能になっている。

上記の構成によって、後方膨出部１２２は、トーイングフック１０６に後端部分１０６ａを軸として回転するような方向への荷重がかかったとしても、トーイングフック１０６を車幅方向の両側から強固に支えることが可能になっている。特に、頂部１３２がフック取付溝１３４に交差する方向に延びているため、この頂部１３２付近でトーイングフック１０６を左右から直接的に支え、その荷重を頂部１３２から続く上側稜線１２８ａ、１２８ｂおよび下側稜線１３０ａ、１３０ｂを介して分散させ、荷重をフックブラケット１０４の後側の広い範囲で好適に吸収することが可能になっている。したがって、トーイングフック１０６は、大きな荷重を受けても横倒れ等することなく、座屈や局所的なき裂なども抑制することが可能になっている。

なお、フック取付溝１３４は、頂部１３２に対して厳密に交差させなくともよい。例えば、フック取付溝１３４を後方膨張部１２２のうち頂部１３２よりも上側や下側に設け、頂部１３２とは厳密には交差させていなくとも、フック取付溝１３４を頂部１３２に交差する方向へ延びるよう窪ませて形成させた構成であれば、トーイングフック１０６を車幅方向の両側から支え、頂部１３２を介して荷重を分散させることが可能になる。

前述したように、トーイングフック１０６の前端部分１０６ｂは、フックブラケットの傾斜領域１２４に接合されている。このとき、傾斜領域１２４の中央には上方へ窪んだ中央ビード１３６が設けられていて、前端部分１０６ｂはこの中央ビード１３６の後側の範囲に溶接によって接合される。上述したフック取付溝１３４と同じく、中央ビード１３６は、円弧状に窪んだ形状によって前端部分１０６ｂと面接触でき、前端部分１０６ｂの幅方向両側にて強固な溶接を行うことが可能になっている。

再び図２（ｂ）を参照する。当該緊締装置１００が使用される状況として、大きく分けて、路上などで他の車両等による牽引（トーイング）が行われる場合と、車両１０２を船舶で運ぶための固定（シッピング）が行われる場合とがある。緊締装置１００は、トーイングの場合には主に水平方向への荷重（トーイング荷重）がかかり、シッピングの場合には主に斜め下方への荷重（シッピング荷重）がかかる。

上述したように、トーイングフック１０６の前端部分１０６ｂは、フックブラケット１０４の傾斜領域１２４に接合されている。この接合によって、トーイングフック１０６の下端に向かって、傾斜領域１２４から前端部分１０６ｂにわたる斜めの直線が形成される。この構成であれば、トーイングフック１０６がシッピングなどによって後側斜め下方へ引っ張られた場合に、その荷重の斜め下方への成分を前端部分１０６ｂの接合のせん断方向に受けることが可能になる。一般に、溶接は、剥がれ方向よりもせん断方向に対して高い剛性を発揮する。本実施例の構成によれば、トーイングフック１０６の接合箇所を効率よく利用し、より大きな荷重にも耐えることが可能となる。

上述したように、トーイングフック１０６の後端部分１０６ａは、後方膨出部１２２によって左右から支えられている。そのため、シッピング等によってトーイングフック１０６にかかる荷重は、車幅方向に角度を持って生じたとしても、後方膨出部１２２によって効率よく吸収することができる。

再び図２（ａ）を参照する。フックブラケット１０４の傾斜領域１２４の前側には、平面領域１２６が形成されている。平面領域１２６は、傾斜領域１２４からさらに車両前方へと車体下面１０８に沿って延び、フックブラケット１０４を前後方向に延長させている。この平面領域１２６によって、側部フランジ１１４も車両前後方向に長くなり、フックブラケット１０４は車両前後方向の広い面積で車体下面１０８に接合される。この構成によれば、トーイングフック１０６が後側や前側などに引っ張られた場合に、その荷重の水平成分を車両前後方向に長い側部フランジ１１４のせん断方向に受けて、車体下面１０８へ効率よく分散させることができる。

図４は、図１（ａ）の緊締装置１００のさらなる構成を示した図である。図４（ａ）は、フックブラケット１０４の内側に設けられるリンフォース１３８を示した図である。このリンフォース１３８は、フックブラケット１０４のうち、傾斜領域１２４（図２（ａ）参照）から平面領域１２６にかけての内部にて、共に車体下面１０８に接合させて設けられる。

図４（ｂ）は、図２（ｂ）のフックブラケット１０４のＡ－Ａ断面図である。フックブラケット１０４の中央ビード１３６は、傾斜領域１２４（図２（ａ)参照）から平面領域１２６にわたる車幅方向中央の範囲を上方へ窪ませることで形成されている。そして、リンフォース１３８は、フックブラケット１０４の中央ビード１３６に沿って、補強ビード１４０を有している。これら中央ビード１３６および補強ビード１４０は、フックブラケット１０４およびリンフォース１３８の断面二次モーメントを大きくし、その剛性を高める機能を果たしている。

リンフォース１３８は、車体下面１０８への接合部分として、フックブラケット１０４の側部フランジ１１４と重なるように、補強フランジ１４２を有している。この補強フランジ１４２および側部フランジ１１４は、車体下面１０８に対して共にスポット溶接等によって接合される。

側部フランジ１１４および補強フランジ１４２は、フックブラケット１０４から車体下面１０８への荷重の伝達経路として機能する。そして、断面２次モーメントの大きい中央ビード１３６および補強ビード１４０を中央に設けたことで、フックブラケット１０４にかかる荷重の応力は側部フランジ１１４および補強フランジ１４２側に寄せられる。上述したように、側部フランジ１１４および補強フランジ１４２は車体下面１０８に強固に接合されている。これら構成によれば、フックブラケット１０４が荷重を受けた際の応力発生部分を車体下面１０８への接合部分の近くに位置させ、変形を効率よく抑えることが可能になる。

本実施例の緊締装置１００であれば、フックブラケット１０４の形状を工夫して簡潔な構成で剛性を向上させていて、トーイングフック１０６の様々な荷重条件に対して好適に対応することが可能になる。特に、後方膨出部１２２を利用しての剛性向上であれば、フックブラケット１０４の後側の成形を変えるだけで実施でき、部品点数や重量を抑えたまま規定荷重の増大に対応することが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両用緊締装置に利用することができる。

１００…緊締装置、１０２…車両、１０４…フックブラケット、１０６…トーイングフック、１０６ａ…トーイングフックの後端部分、１０６ｂ…トーイングフックの前端部分、１０８…車体下面、１１０…リヤスカートパネル、１１２…クロスメンバ、１１４…側部フランジ、１１６…後部フランジ、１１８…前部フランジ、１２０…フックブラケットの後壁、１２２…後方膨出部、１２２ａ…後方膨出部の左側の側面、１２２ｂ…後方膨出部の右側の側面、１２２ｃ…後方膨出部の上面、１２２ｄ…後方膨出部の下面、１２４…傾斜領域、１２６…平面領域、１２８ａ…左側の上側稜線、１２８ｂ…右側の上側稜線、１３０ａ…左側の下側稜線、１３０ｂ…右側の下側稜線、１３２…頂部、１３４…フック取付溝、１３６…中央ビード、１３８…リンフォース、１４０…補強ビード、１４２…補強フランジ

Claims (4)

1. 車両を他の構造物に繋ぎ留める車両用緊締装置において、
   車体下面の後端側に接合され下方へ膨出しているフックブラケットと、
   屈曲した丸棒の両端を前記フックブラケットに接合させた状態になっているトーイングフックとを備え、
   前記フックブラケットの後壁には、後方へ膨出した後方膨出部が形成されていて、
   前記後方膨出部は、
   左右の側面と、
   前記左右の側面との境界に車幅方向に離れながら上方へ延びて前記後壁に到達する一対の上側稜線を形成する上面と、
   前記左右の側面との境界に車幅方向に離れながら下方へ延びて前記後壁に到達する一対の下側稜線を形成する下面と、
   前記上面の所定範囲に窪むよう形成されて前記トーイングフックの一端が接合されるフック取付溝とを有することを特徴とする車両用緊締装置。
2. 前記フックブラケットの前側には、車両前方に向かうほど前記車体下面に近づくよう傾斜している傾斜領域が形成されていて、
   前記傾斜領域には、前記トーイングフックの他端が接合されることを特徴とする請求項１に記載の車両用緊締装置。
3. 前記フックブラケットの前側にはさらに、前記傾斜領域からさらに車両前方へと前記車体下面に沿って延びている平面領域が形成されていて、
   前記フックブラケットにはさらに、前記傾斜領域から前記平面領域にわたる車幅方向中央の範囲を上方へ窪ませた中央ビードが形成されていて、
   前記中央ビードは、前記フック取付溝を延長した範囲に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用緊締装置。
4. 当該車両用緊締装置はさらに、前記フックブラケットの内側に設けられるリンフォースを備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用緊締装置。

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