JPS5891942A - 部品の結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は部品の結合構造に関するものである。

部品の結合において、その結合部に一定値以、Ｅの荷重
が加わったと診にはその結合が解除されるようにすべき
場合がある。例えば、最近、自動車用バンパーの結合構
造には、バンパーをダンパーを介してサイドフレーム先
端に取付け、自動車の衝央時にはダンパーの作用によっ
てその衝撃を吸収するようにしたものがある。このバン
パーの結合構造では、自動車が障害物に高速で衝突した
場合にはダンパーに瞬間的に天性な衝撃荷重が加わり、
該ダンパーは剛体として作用して衝突による衝撃をほと
んど吸収で自ず、しかも該ダンパーがサイドフレームの
折れ曲り変形を阻害するため、衝突による衝撃はダンパ
ー及びサイドフレームを介して車室に伝わることとなる
。このようにダンパーに大咎な荷重が加わってダンパー
がほとんどその機能を達成で睡ない場合には、ダンパー
とサイドフレームとの結合が解除されるようにすること
が望ましい。

七こで一定値以上の荷重が加わったと咎に結合が解除さ
れるようにした部品の結合構造としては、従来、小径部
（ノツチ）を有する破断ボルトによって部品を相互に結
合し、この破断ボルトが荷重によって破断するようにし
たもの（実公昭５３−１７５３３号公報参照）、あるい
は溶接によって部品同志を結合し、この溶接部が荷重に
よってはく離するようにしたもの等がある。

しかしながらこれらの破断ポル）？溶接を利用した結合
構造では、結合が解除される際の荷重、即ち破断荷重の
設定、管理が難しく、一定した破断荷重を得ることがで
傘ないという問題があった。

この発明は以、ヒのような従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、軟質金属部材と硬質金属部材とを部品の結合
部に配置し、その結合部に所定値以上の荷重が加わった
と唇に軟質金属部材の一部を硬質金属部材によって剪断
破壊させて、部品の結合が破断解除されるようにするこ
とにより、その剪断面積によって決まるほぼ一定の破断
荷重が得られるようにした部品の結合構造を提供するこ
とを目的としている。

以下本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例による部品の結
合構造を示し、これは自動的用バンパーの結合構造に適
用した例である。車体１の前部にはエンジンルーム２が
形成されており、該エンジンルーム２にはその左右両側
において前後方向に伸びるサイドフレーム３が配設され
、該サイドフレーム３内にはダンパー４が設けられてい
る。このダンパー４は鉄等の硬質金属材料を用いて形成
からなり、上記シリンダ５内には流体（図示せず）が充
填され、又ピストンロッド６はサイドフレーム３先端の
貫通孔３ａを挿通してその先端にはバンパー７が固定さ
れている。

そして、上記シリンダ５の後端部ｔは鉄鋼等の硬質金属
材料を用いて形成され外周面に環状凹部８λを有する略
筒状の硬質金属部材８に圧入嵌装され、該硬質金属部材
８の外周面にはアルミニウム、マグネシウムあるいはこ
れらを主成分とする合金等の軟質金属材料を用いて形成
されたこれも略筒状の軟質金属部材９が一体に嵌合され
、該軟質金属部材９内周面の環状突起９亀は上記硬質金
属部材８の環状凹部８λと嵌合している。また上記硬質
金属部材８と軟質金属部材９の嵌合体の後端部は、サイ
ドフレーム３内面に固定したコ字状プラゲツト１０の嵌
合孔１０１１周辺に、該周辺を軟質金属部１も後端と硬
質金属部材８のフランジ８ｂとで挾むようにして固定さ
れており、このようにしてダンパー４はサイドフレーム
３内面に固定されている。

ここで硬質金属部材８の外周面に軟質金属部材９を嵌装
するには軟質金属部材９の延性を利用した塑性流動加工
を行なえばよい。即ち、まず硬質金属部材８をブラケッ
ト１０の嵌合孔１０ｍに嵌合も、この硬質金属部材８の
外周に大径の軟質金属製の筒状部材１１を配置しく第５
図（＠）参照）、次に硬質金属部材８とブラケット１０
とを固定具１２、ヒに載置し、型鵬１３．１４によって
筒状部材１１を圧縮成型する（第５図（ｂ）参照）。す
ると筒状部材１１は塑性変形しながらその一部が硬質金
属部材８の環状凹部８ａ内に流れ込むため、該筒状部材
１１は内面に環状突起９３が形成されて第５図（Ｃ）に
示すように軟質金属部材９となり、同時に硬質金属部材
８のフランジ８ｂと軟質金属部材９とでブラケット１０
の嵌合孔１０ｍを挾み三者が一体結合される。

次に作用について説明する。

自動車が障害物に軽衝突した場合等、ダンパー４の結合
部に設定値以下の荷重が加わった場合には、ダンパー４
はサイドフレーム３のブラケット１０に固定されたまま
であり、又ダンパー４においては、シリンダ５内の流体
がピストンＩのオリアイワ（図オおす）や通過し４カ、
らピュ勢がシリンダ５内に押し込まれ、これによってダ
ンパー４は衝撃を吸収する。

また自動車が高速で障害物に衝突した場合等、ダンパー
４の結合部に設定値以上の荷重が加わった場合には、軟
質金属部材９の環状突起９ａは荷重方向Ａでそれよりも
硬い硬質金属部材８と重合しているため、換言すれば軟
質金属部材９の環状突起９１側面と硬質金属部材８０環
状凹部８λ内面との重合面１５が荷重方向入とモ行でな
く角度をもって交わるため、硬質金属部材８はへ方向に
移動しながら軟質金属部材９０環状突起９３を剪断破壊
してブラケット１０を貫通し、ダンパー４のシリンダ５
とサイドフレーム３に固定したブラケット１０との結合
は破断解除される。その結果、バンパー７がサイドフレ
ーム３に当接し、該サイドフレーム３は折れ曲がって第
２図（ｂ）に示すような形状となり、このようにサイド
フレーム３が折れ曲ることによって高速衝突による衝撃
は吸収され、車室にはほとんど衝撃は伝わらない。

以、ヒのような本実施例のバンパーの結合構造では、軟
質金属部材・９の環状突起９ａを硬質金属部材８により
剪断破壊ボせることによってダンパー４とサイドフレー
ム３との結合を破壊解除するようにしているので、その
電断荷重はほぼ一定となる。これは、この場合の破断荷
重は、上記剪断破壊の際の剪断荷重によって決まり、こ
の剪断荷重は剪断面積Ｓと軟質金属部材９の剪断強度と
の積に比例し、剪断荷電と剪断面積の関係は第６図に示
すようになる。従って、この結合構造では、破断荷重を
軟質金属部材９の材質と剪断面積によって任意に設定で
きる。また単に寸法管理のみであるから、生産、ヒの誤
差によるばらっ咎を小さく押え、また本結合構造では、
軟質金属材料の延性を利用した塑性流動加工によって、
軟質金属部材９と硬質金属部材８とを嵌合させるように
しているので、組立修業が簡単になって構造コストを低
減でへる。

第７図は本発明の第２の実施例を示し、この実施例では
、ダンパー４の硬質金ＩＥ’ｌシリンダ５の後端部に直
接断面コ字状の軟質金属部材１６が嵌装固定され、該軟
質金属部材１６は後端面に挿通孔１７λを有するサイド
フレーム３に固定したブラケット１７に圧入固着されて
いる。この実施例ではシリンダ５の後端面５＠が軟質金
属部材１６との間の重合面を形成し、該重合面は第１実
施例と同様に荷重方向（前後方向）に直交している。

この実施例も第１実施例と同様に、バンパーに設定線、
ヒの荷重が入ったと色シリンダ５の後端面５λ後方部分
の軟質金属部材１６の一部が剪断破壊され車体とシリン
ダとの間の結合が解除されるものである。

第８図及び第９図は本発明の第３の実施例を示す。この
実施例では、ダンパー４のシリンダ５外側面にはブラケ
ット１８が固着され、一方サイドフレーム３１面には側
面り字状のブラケット１９が同情され１．上記ブラケッ
ト１８は剪断ボルト２０とナツト２１とによって上記プ
ラゲット１９に固定されている。ビして、上記剪断ボル
ト２０は上端に環状凹部２２ｍを有するボルト軸部（硬
質金属部材）２２と、このボルト軸部２２の環状凹部２
２３を抱合して、と述の塑性流動加工によって形成され
た頭部（軟質金属部材）２３とによって一体的に構成さ
れている。

この実施例の作用効果も上記第１の実施例の作用効果と
同様で、大荷重がバンパーに入った時硬質金属製のボル
ト軸部２２の環状凹部２２＠に嵌合した軟質金属製の頭
部２３の一部が剪断破壊され、両プラゲット１８．１９
の結合を解除するものである。

なお、上記実施例ではバンパーの結合構造について説明
したが、本発明は他の部品の結合構造にも同様に適用で
へる。また、Ｅ記実施例では軟質金属部材と硬質金属部
材とを両者の重合面が潜時荷重方向と交わる面内に位置
するよう配置しているが、この重合面は設定値以上の荷
重が加わったと傘に軟質又は硬質金属部材が変位して荷
重方向と交わる面内に位置するようにしてもよい。

さらに上記実施例では塑性流動加工番こよって軟質金属
部材と硬質金属部材とを嵌合させるようにしているが、
この両金属部材は機械加工、鋳鍛造等の他の加工＾法に
よって相互に嵌合させるようにしてもよい。

以上のように本発明に係る部品の結合構造によれば、部
品の結合部に設定値以上の荷重が加わったと曇に、軟質
金属部材の一部を硬質金属部材によって剪断破壊させて
その結合を破断解除させるようにしているので、破断荷
重の設定、管理が容易になり、安定した破断荷重を得る
ことがでへる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるバンパーの結台構造が
適用される自動車の一部斜視図、第２図（１）は、上記
結合構造の概略側面図、第２図（ｂ）は第２図（ｌｌ）
に示す構造の結合が破断解除された状態の図、＠３図は
、上記結合構造の要部断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
線断面図、第５図（ａ）〜＜ｃ＞はそれぞれ、上記結合
構造における軟質金属部材と硬質金属部材との製造方法
を説明するための図、第６図は剪断面積に対する剪断荷
重の関係を示す図、第７図は本発明の第２の実施例によ
るバンパーの結合構造の一部断面図、第８図は本発明の
第３の実施例によるバンパーの結合構造の概略側面図、
第９図は、Ｅ記結合構造の要部断面側面図である。 ３・・・サイドフレーム（部品）　　５・・・シリンダ
（硬質金属部材）　　７・・・バンパー（部品）８・・
・硬質金属部材　　９・・・軟質金属部材　　９λ・・
・環状突起（軟質金属部材の一部）　　１５・・・重合
面　　１６・・・軟質金属部材　　２２・・・ボルト軸
部（硬質金属部材）　　２３・・・頭部（軟質金属部材
） 第２図 第３図　　　　　　第。図 ８」 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １１）設定値以上の荷重が加わったと診に結合が解除さ
   れるようにした部品の結合構造であって、軟質金属部材
   と硬質金属部材とを上記軟質金属部材の一部が上記硬質
   金属部材と荷重方向に重合するよう上記部品の結合部に
   配置し、上記設定値以上の荷重が加わったと齢に、上記
   軟質金属部材の一部が上記硬質金属部材によって剪断破
   壊されて部品の結合が破断解除されるようにしたことを
   特徴とする部品の結合構造。