WO2005028287A1 - ボルトナット機構 - Google Patents

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WO2005028287A1
WO2005028287A1 PCT/JP2004/013358 JP2004013358W WO2005028287A1 WO 2005028287 A1 WO2005028287 A1 WO 2005028287A1 JP 2004013358 W JP2004013358 W JP 2004013358W WO 2005028287 A1 WO2005028287 A1 WO 2005028287A1
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WO
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bolt
spacer
screw
female
nut
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/013358
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kiyotaka Iwata
Kazuki Kitai
Original Assignee
Iwata Bolt Kabushiki Kaisha
Nissan Motor Co., Ltd.
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Publication date
Application filed by Iwata Bolt Kabushiki Kaisha, Nissan Motor Co., Ltd. filed Critical Iwata Bolt Kabushiki Kaisha
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Priority to EP04773040A priority patent/EP1666342B1/en
Priority to US10/571,840 priority patent/US7857567B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/14—Dashboards as superstructure sub-units
    • B62D25/145—Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein
    • B62D25/147—Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein with adjustable connection to the A-pillars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • F16B5/0216—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread the position of the plates to be connected being adjustable
    • F16B5/0233—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread the position of the plates to be connected being adjustable allowing for adjustment perpendicular to the plane of the plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00—Features common to bolt and nut
    • F16B33/02—Shape of thread; Special thread-forms
    • F16B2033/025—Shape of thread; Special thread-forms with left-hand thread

Definitions

  • the present invention relates to a bolt and nut mechanism for attaching a modularly assembled assembly such as a steering member to a vehicle body frame.
  • the bolt and nut mechanism has a female reverse screw 125 and a female positive screw 126 having a smaller diameter than the female reverse screw 125 and is welded to the steering member 117.
  • Nut 120, a spacer 119 having a female reverse screw 124 on the outer circumference and a female positive screw 123 on the inside, and a female positive screw of the spacer 119 123 has a male positive screw 122 that can be screwed into it, the insertion hole of the body frame 116 is also inserted, and a female screw 124 of the spacer 119 and a bolt 121 that can be screwed to the female screw 126 of the nut. Is provided.
  • the male screw 122 of the bolt 121 is formed only at the tip of the bolt 121, and the male screw 122 is coated with an adhesive.
  • the shaft portion 121 of the bolt 118 where the male screw 122 is not formed is formed thinner than the inner diameter of the female screw 123 of the spacer 119.
  • Patent Document 1 JP-A-2002-347656
  • Patent Document 2 JP-A-11117927
  • Patent Document 1 since the force for propelling the spacer 119 is obtained by the bonding force of the adhesive applied to the male screw 122 of the bolt 118, the bonding force is determined by the amount of the adhesive applied. There is a high possibility that the temperature will vary depending on the temperature environment at the time of assembly.
  • the spacer 119 may not be propelled. In this case, the clearance 110 is not absorbed, and the steering member 117 is largely pulled into the vehicle body frame 116 by the tightening force of the bolt 118, causing the steering member 17 to be deformed. .
  • the portion of the bolt 118 other than the male screw 122 of the shaft 121 must be smaller than the inner diameter of the female reverse screw 123 of the spacer 119.
  • the nut 120 needs to be provided with a female screw 126 to be fitted with the bolt 118 in addition to the female screw 125. For this reason, there is a problem that the manufacturing cost of the bolt 118 and the nut 20 increases.
  • the spacer 119 is previously threaded into the nut 120, but the nut 120 is Since it has a female reverse screw 125 that fits with the male reverse screw 124 of 119, and a female positive screw 126 that fits with the male positive screw 122 of the bolt 118, the lower end of the female reverse screw 125 and the upper end of the female positive screw 126 There is a step between the two. For this reason, the length of the nut 120 to be fitted with the male positive screw 124 of the spacer 119 and the nut 20 is limited to the height of the nut 120. On the other hand, by increasing the height of the nut 120, it is possible to increase the fitting length. This is possible because the gap 110 between the vehicle body frame 116 and the steering member 117 is increased. If the gap 110 is small, it is not applicable.
  • the spacer 119 may come off from the nut 120.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to provide a large locking force between the bolt and the spacer, and to provide a large locking force between the threaded body and the frame.
  • An object of the present invention is to provide a bolt and nut mechanism capable of reliably absorbing a certain gap.
  • a bolt and nut mechanism comprises an assembly, a frame, A bolt nut mechanism for absorbing the gap between and attaching the assembled body to the frame, the female nut having a single diameter penetrating the assembled body in the axial direction; A spacer having an external reverse screw screwed to the female reverse screw of the nut on the outer periphery and having a female positive screw on the inner periphery; and a male positive screw screwable to the female positive screw of the spacer.
  • a bolt inserted from the outer surface side of the frame and capable of screwing the male screw into the female screw of the spacer; and applying a torque equal to or less than a first predetermined torque to the bolt.
  • the rear part of the female spacer of the spacer A bolt screwed limiting means for allowing the screwing to Flip, characterized in that it comprises a.
  • the bolt screw-in restricting means may be configured such that, when a torque equal to or less than the first predetermined torque is applied to the bolt, the distal end of the bolt is screwed into the female positive screw of the spacer. Then, the spacer is integrally retracted together with the bolt until the head of the spacer comes into contact with the inner surface of the frame, and the bolt is larger than the first predetermined torque and smaller than the second predetermined torque.
  • the spacer is retracted so that the head of the spacer presses the inner surface of the frame outwardly, and the bolt is applied with the second predetermined torque or more.
  • torque is applied, the rear portion of the bolt is screwed into the female screw of the spacer with the head of the spacer pressing the inner surface of the frame outward. To match Characterized in that for pre advances the bolt.
  • the bolt screw-in restricting means may be a smoothness adjusting means for adjusting the smoothness of screwing between the male positive screw of the bolt and the female positive screw of the spacer by metal contact. It is characterized by having.
  • the bolt screw-in restricting means has a projection formed on a peripheral surface of the male positive screw of the bolt.
  • the bolt screw-in restricting means has a protrusion formed on a peripheral surface of the female positive screw of the spacer.
  • the magnitude of the first predetermined torque and the magnitude of the second predetermined torque are different from each other. It can be adjusted and set according to the height of the protrusion or the size of the length range in which the protrusion is formed.
  • the projection is characterized in that it is formed of a plurality of rows of cut grooves formed by being twisted in the axial direction.
  • a nut fixed to the assembly is provided, and the female reverse screw is formed on the nut.
  • the female reverse screw is formed on the assembled body itself.
  • the distal end of the spacer is protruded from the female reverse screw, and the male reverse screw of the spacer is screwable with the female reverse screw.
  • a protrusion for increasing the degree of contact friction with the inner surface of the frame is formed on the surface of the head of the spacer.
  • the protrusion can peel off a coating film on the outer surface of the inner side surface of the frame and can come into contact with a metal material forming the frame.
  • the assembly may be electrically connected to the assembly via the spacer.
  • a shaft portion of the bolt has a single diameter, and the male screw of the bolt is formed over the entire shaft portion.
  • the spacer and the bolt are integrally retracted until the head of the spacer contacts the inner surface of the frame.
  • the spacer retreats so that the head of the spacer presses the inner surface of the frame outward, and the bolt is retracted.
  • the spacer When a torque equal to or more than the second predetermined torque is applied to the frame, the spacer rests with the head of the spacer pressing the inner surface of the frame outward, and the rear part of the male screw of the bolt The part is screwed into the female screw of the spacer and the bolt moves forward, and the seat surface of the bolt contacts and presses against the outer surface of the frame. This makes it possible to provide a large opening between the bolt and the spacer, securely absorb the gap, and securely mount the assembly to the frame with the bolt and the spacer. .
  • a female reverse screw formed so as to penetrate the assembly with a single diameter in the axial direction is fixed to the assembly. It may be formed on a nut to be attached, or may be formed on the inner wall of the assembled body itself by forming a through hole.
  • the female reverse screw is formed so as to penetrate the assembly with a single diameter in the axial direction! Therefore, the male reverse screw of the spacer is formed with the tip of the spacer protruding from the female reverse screw. Can be screwed into the female reverse screw, and the spacer can secure a wide operating range.
  • the bolt screw-in restricting means has, for example, a protrusion formed on the peripheral surface of the male external thread of the bolt, so that the height of the protrusion of the protrusion or the length range in which the protrusion is formed is large. Accordingly, it is possible to easily and surely adjust the smoothness of the screwing between the male positive screw of the bolt and the female positive screw of the spacer by metal contact. Further, the magnitude of the first predetermined torque and the magnitude of the second predetermined torque can be easily and reliably set.
  • a bolt screw-in restricting means capable of easily and surely setting the magnitude of the first predetermined torque and the magnitude of the second predetermined torque. Therefore, it is possible to provide a bolt and nut mechanism that can apply a large locking force between the bolt and the spacer and can reliably absorb a gap between the assembly and the frame. Can be done.
  • FIG. 1 is a view showing a bolt, a spacer and a nut constituting a bolt and nut mechanism of the present invention, and showing a case where a torque equal to or less than a first predetermined torque is applied to the bolt.
  • FIG. 2 shows bolts, spacers, and nuts that constitute the bolt and nut mechanism of the present invention, and continuously applies a torque equal to or less than a first predetermined torque to a bolt, and the head of the spacer is attached to the inner panel of the body frame.
  • FIG. 3 The bolts are given a torque equal to or greater than the second predetermined torque, and the gap is absorbed by the spacers.
  • FIG. 4 is a view showing a bolt (a), a spacer (b) and a nut (c) constituting a bolt and nut mechanism of the present invention, which are separated from each other.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 6 is a view showing that a female reverse screw to be screwed with the male reverse screw of the spacer is formed so as to penetrate the assembly with a single diameter in the axial direction, and is shown in FIG.
  • the operating range of the spacer in the state and the state shown in (b) is indicated by G2.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the bolt and nut mechanism of the present invention, in which the nut is screwed directly to the bracket of the steering member with the male reverse screw of the spacer without welding the nut to the steering member.
  • FIG. 8 is a view showing that a female reverse screw to be screwed directly to the male reverse screw of the spacer is formed directly on the bracket of the steering member.
  • FIG. 9 is a view showing a spacer in another embodiment of the bolt and nut mechanism of the present invention.
  • FIG. 10 shows bolts (a) and spacers (b) constituting another embodiment of the bolt and nut mechanism of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional bolt and nut mechanism.
  • FIG. 12 is a view showing a bolt (a), a spacer (b), and a nut (c) constituting a conventional bolt and nut mechanism separated from each other.
  • FIG. 13 is a view showing a relationship between a conventional spacer and a nut, and the operating range of the spacer in the state shown in (a) and the state shown in (b) is indicated by G1.
  • FIG. 1 shows a bolt-and-nut mechanism 4 for absorbing a gap (clearance) 3 between a steering member 1 as a threaded body and a body frame 2 and attaching the steering member 1 to the body frame 2! /
  • the body frame 2 serves as an outer panel 2a and an inner panel 2b, and the body frame 2 has an insertion hole 2c.
  • the bolt and nut mechanism 4 includes a nut 11 previously fixed to the steering member 1 by welding. And a spacer 13 for absorbing the gap 3 and a bolt 15 inserted into the insertion hole 2c.
  • the spacer 12 Before attaching the steering member 1 to the vehicle body frame 2, the spacer 12 is previously installed in the nut 11.
  • the bolt 15 is inserted into the outer panel 2a, and the outer panel 2a, the inner panel 2b, and the steering member 3 are simultaneously attached.
  • a gap 3 is provided between the body frame 2 and the steering member 1 from the viewpoint of mounting work, and the spacer 12 absorbs the gap 3 when installing.
  • the nut 11 has a female reverse screw 11a.
  • the nut 11 is formed with a through-hole 1 lb that penetrates in the axial direction with the same diameter, and the female reverse screw 1 la is formed on the inner wall of the through-hole 1 lb. It has a male reverse screw 12a screwed into 11 female reverse screws 1 la.
  • the spacer 12 has a through hole 12c formed in the axial direction, and the spacer 12 has a female screw 12b on the peripheral wall of the through hole 12c. 1 lb of through-hole is formed in the nut 11, so the tip of the male reverse screw 12a of the spacer 12 can pass through the through-hole l ib as shown in Fig. 6 (b). It is.
  • the bolt 15 has a male screw 15 a that can be screwed into the female screw 12 a of the spacer 12, and the male screw 15 a can be screwed into the female screw 12 b of the spacer 12.
  • a male screw 15a is formed on the entire shaft portion 15d of the bolt 15, and the shaft portion 15d has a tip portion 15b formed with the male screw 15a, and a bolt screwing restricting means (described later) at an intermediate portion. It is composed of a part in which 17 is formed and a rear part 15c in which male screw 15a is formed.
  • the through hole 12c is formed in the spacer 12 in the axial direction, for example, when the bolt 15 in FIG. 1 is sufficiently long, the distal end 15b of the bolt 15 is connected to the through hole of the spacer 12. It is also possible to protrude from the through hole l ib of the nut 12c and the nut 11. For this reason, the length of the bolt 15 can be set with a margin.
  • the bolt / nut mechanism 4 screwes only the male positive screw 15 a of the tip 15 b of the bolt 15 to the female positive screw l ib of the spacer 12 when applying a torque equal to or less than the first predetermined torque to the bolt 15.
  • the rear part 15c of the male screw 15a of the bolt 15 is screwed. It is equipped with a bolt screw-in restricting means 17 that allows it to be screwed into the female screw 12b of the spacer 12. It is.
  • the bolt screw-in restricting means 17 is configured to adjust the smoothness of the screwing between the male screw 15a of the bolt 15 and the female screw 12b of the spacer 12 by metal contact. Therefore, the locking force between the bolt 15 and the spacer 12 can be increased.
  • the smoothness of the screwing between the male positive screw 15a of the bolt 15 and the female positive screw 12b of the spacer 12 is determined when the torque of the bolt 15 is less than the first predetermined torque. When only 15b is screwed into 1lb of female screw of spacer 12, and when applying more than the second predetermined torque to bolt 15, the entire male screw 15a of bolt 15 is entirely female of spacer 12. It is adjusted so that it can be screwed into the positive screw 12b.
  • the entry restricting means 17 has a protrusion 21 formed on the peripheral surface of the male positive screw 15a of the bolt 15.
  • the protruding portion 21 is formed by forming a cut groove 22 on the peripheral surface of the male positive screw 15a and making both ends of the cut groove 22 rise.
  • the protrusion 21 is formed by partially applying pressure to the crest of the thread. The protrusion 21 moves the volume of the crest of the thread toward the screw flank side, and the protrusion has a volume partial force.
  • the locking force is a force that, when a torque smaller than the second predetermined torque is applied to the bolt 15 to apply a pressing force, the bolt 15 and the spacer 12 are integrally retracted by the pressing force.
  • the protruding portion 21 is, for example, the third peak power starts from the tip of the bolt 15 and is calored over 6 to 8 peaks. In this case, the protruding portion 21 is within the axial length range of 3 to 4 peaks. Is formed
  • the kerfs 22 are formed in a plurality of rows formed by being twisted in the axial direction.
  • the magnitude of the first predetermined torque and the magnitude of the second predetermined torque are adjusted and set depending on the height of the protrusion of the protrusion 21 or the size of the length range in which the protrusion 21 is formed.
  • the height of the protrusion of the protrusion 21 can be adjusted by the magnitude of the pressure applied to the crest of the thread, and the size of the length range in which the protrusion 21 is formed depends on the height of the thread to be pressed. It can be adjusted by the number. For example, by setting the height of the protrusion of the protrusion 21 to a certain size, the first predetermined torque can be reduced. After the size is set and the tip 15b is screwed into the female positive screw 12b, the first one or several projections 21 following the tip 15b allow the connection between the male positive screw 15a and female female screw 12b to be made. Screwing is prevented.
  • the magnitude of the second predetermined torque is set, whereby a torque larger than the first predetermined torque is applied to the bolt. Even if it is applied to 15, the screw between the male positive screw 15a and the female positive screw 12b cannot be completely free unless the torque given to the bolt 15 is larger than the magnitude of the second predetermined torque. be able to.
  • the protrusion 24 may be formed.
  • the bolt 15 When a torque equal to or less than the first predetermined torque is applied to the bolt 15, the bolt 15 has a protrusion 21 on the peripheral surface of the male positive screw 15a, so that only the tip 15b of the bolt 15 has a female positive screw 12a of the spacer 12. Screw.
  • the bolt 15 cannot be inserted into the spacer 12 any more. Therefore, the torque applied to the bolt 15 causes the male reverse screw 12a of the spacer 12 to become the female reverse screw 11a of the nut 11.
  • the spacer 12 moves backward together with the bolt 15 (moves toward the vehicle body frame). The spacer 12 retreats with respect to the nut 11 until the head 12d of the spacer 12 contacts the inner panel 2b of the body frame 2, and the head 12d of the spacer 12 contacts the inner panel 2b. It will be in a state of having done.
  • the spacer 12 tries to retreat integrally with the bolt 15. .
  • the head 12d of the spacer 12 presses against the inner panel 2b with a stronger force than in a state where the head 12d of the spacer 12 is simply in contact with the inner panel 2b.
  • the head 12d of the spacer 12 presses the inner panel 2b with a stronger force.
  • the spacer 12 is Attempts to physically retract, and the space between the inner panel 2b and the steering member 1 is further expanded with stronger force.
  • the nut 11 is formed with a through-hole 1 lb penetrating in the axial direction with the same diameter, and the female reverse screw 11a is formed on the inner wall of the through-hole lib.
  • the distal end of the male reverse screw 12a of the spacer 12 can penetrate the through hole lib as shown in FIG. 6 (b).
  • FIG. 6B corresponds to a state in which the gap 3 has not yet been absorbed and the head 12d of the spacer 12 has not contacted the inner panel 2b.
  • FIG. 7A corresponds to a state in which the gap 3 is absorbed and the head 12d of the spacer 12 presses the inner panel 2b.
  • the male reverse screw 12a of the spacer 12 and the female reverse screw 11a of the nut 11 are screwed in the minimum necessary length range to secure the required screwing strength. Just fine. That is, as shown in FIG. 6 (a), when the male reverse screw 12a of the spacer 12 and the female reverse screw 11a of the nut 11 are screwed together, the shear strength of the screw thread is ensured. Therefore, the spacer 12 can secure the operating range G2 of the spacer 12 between the state shown in FIG. 6B and the state shown in FIG. 6A. Thus, since the nut 11 is formed with the through-hole l ib penetrating with the same diameter, the spacer 12 can secure a large working range G2 that is not limited by the length of the nut 11. it can. Further, by forming the male positive screw 15a of the bolt 15 over the entire shaft of the bolt 15, the bolt 15 can correspond to the large working range G2. Nut 11 has one type Since the female reverse screw 11a need only be formed, the manufacturing cost can be reduced.
  • the nut 120 has a step between the lower end of the female reverse screw 125 and the upper end of the female screw 126.
  • the operating range G1 in which the male screw 124 of the spacer 1 and the nut 20 are fitted is limited to the height of the nut 120.
  • the nut 120 has to be provided with a female screw 126 in addition to the female screw 125, so that there is a problem that the manufacturing cost is high.
  • the bolt screw-in restricting means 17 is used to connect the male screw 15a of the bolt 15 and the female screw 12b of the spacer 12 with the metallic contact of the screw. Since the configuration is such that the smoothness of the bolt is adjusted, the bolt 15 can have a large bolt axial force, the gap 3 can be absorbed by the spacer 12, and the bolt 15 and the spacer 12 can be used to adjust the steering mechanism. 1 can be attached to the body frame 2.
  • the bolt screw-in restricting means 17 has the protrusion 21 formed on the peripheral surface of the male screw 15 a of the bolt 15, the height of the protrusion 21 or the length of the protrusion 21 is formed. Depending on the magnitude of the range, the magnitude of the first predetermined torque and the magnitude of the second predetermined torque can be easily and reliably adjusted and set to desired values.
  • the spacer 12 Since the nut 11 is formed with a through-hole l ib penetrating with the same diameter, the spacer 12 has a large work that is not limited by the length of the nut 11 or the length of the female reverse screw 11a.
  • the moving range G2 can be secured.
  • a projection 29 for increasing the contact friction with the inner panel 2b is provided on the surface of the head 12d of the spacer 12.
  • three projections 29 are provided at equal angular intervals.
  • the shape of the projection 29 has, for example, a triangular pyramid shape having a corner at the top.
  • the coating film on the surface of the inner panel 2b is peeled off by the projections 29, so that the electrical contact between the vehicle body frame 1 as the metal material and the seat surface of the nut 11 as the metal material, The steering member 1 and the vehicle body through electrical contact with the peripheral wall of the spacer 12 and electrical contact between the protrusion 29 of the spacer 12 and the surface of the inner panel 2b from which the paint film has been removed. Electrical continuity with the frame 2 is obtained.
  • the extra electricity generated by the modular assembly of the steering member 1 and the like can be grounded to the inner panel 2 b via the spacer 12.
  • a ground terminal is separately provided on a modularized assembly such as the steering member 1 and the painted film of the vehicle body frame is peeled off, and an electrical ground connection is made between the ground terminal and the vehicle body frame with bolts or the like.
  • the nut shown in FIG. 1 and the like was provided with a nut 11 previously fixed to the steering member 1 by welding.
  • the nut 11 is not provided, and a female reverse screw 11a is formed on the bracket la of the steering member 1 itself.
  • the female reverse screw 11a is formed on the bracket la itself, even if it is difficult to weld and fix the nut 11 to the body frame 1, the female reverse screw 1 la formed on the bracket la itself is used. Can perform the function of the nut 1.
  • the nut 11 is not welded to the steering member 1 without welding. This is particularly useful because the female reverse screw 11a can be formed in the bracket la of the steering member 1.

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Abstract

　ステアリングメンバの車体フレーム取り付けにおいて、クリアランスの消化方法と左ねじボルト推力の安定化および構成部材コスト低減。 　ねじ部に金属接触によるロック機構７を設けた右ねじのボルト４、内径部に前記ボルトと勘合するめねじ８を有した左ねじの左ねじボルト５、前記の左ねじボルト５の左ねじ９と勘合する固着ナット６またはめねじ加工された部材１４の３部材で構成する。 　ボルト４のロック機構７により、インナーパネル２と左ねじボルト頭部頂面１３間が狭まるよう左ねじボルト５が推進、着地し、車体フレームとステアリングメンバブラケット３間のクリアランスが消化される。さらに取り付け作業を行うと、左ねじボルト５に対しボルト４がねじ込まれ、ボルト座面１１がアウターパネル１に着座し締付け力が発生する。締付け力は左ねじボルト５を介して伝達され、ステアリングメンバが取り付けられる。 　溶接ナット６を用いず、ステアリングメンバブラケット１４に左ねじボルトが勘合するめねじ１５を設けても良い。

Description

技術分野
[0001] 本発明は、車体フレームにステアリングメンバ等のモジュールィ匕された組付体を取 り付けるボルトナット機構に関する。
背景技術
[0002] モジュール化された組付体としてのステアリングメンバを車体フレームへの取り付け 明
る場合に、ステアリングメンバと車体フレームとの間に隙間（クリアランス） 110があり、 この隙間 110を吸収するようにしてステ田アリングメンバを車体フレームへの取り付ける ことが行われている。
[0003] 特許文献 1においては、図 11乃至図 13に示すように、ボルトナット機構は、雌逆ね じ 125と雌逆ねじ 125より小径の雌正ねじ 126を有しステアリングメンバ 117に溶接さ れたナット 120と、ナット 120の雌逆ねじ 125に螺合する雄逆ねじ 124を外周に有す るとともに内側に雌正ねじ 123を有するスぺーサ 119と、スぺーサ 119の雌正ねじ 12 3に螺合可能な雄正ねじ 122を有し、車体フレーム 116の挿入孔カも挿入されスぺ ーサ 119の雌正ねじ 124とナットの雌正ねじ 126に螺合可能なボルト 121とを備えて いる。ボルト 121の雄正ねじ 122はボルト 121の先端部にのみ形成されており、雄正 ねじ 122には接着材が塗布されている。ボルト 118の雄正ねじ 122の形成されていな い軸部 121はスぺーサ 119の雌正ねじ 123の内径より細く形成されている。
[0004] ボルト 118を締付け方向に回転させたとき、スぺーサ 119はボルト 118の雄正ねじ 1 22に塗布された接着材によって結合され、接着剤の作用によってボルト 118とスぺ ーサ 19とが供回りする。スぺーサ 119の雄逆ねじ 124力ナット 120の雌逆ねじ 125に 螺合することによりスぺーサ 119が車体フレーム 116側へ後退し、スぺーサ 119の頭 部が車体フレーム 116に接触し車体フレーム 116を押圧する。これにより、ステアリン グメンバ 117と車体フレーム 116との間の隙間 110がスぺーサ 119によって吸収され る。
[0005] さらに接着剤の抗カに対抗してボルト 118を締付け方向に回転させると、回転させ る力が接着力の抗力に打ち勝ち、ボルト 118とスぺーサ 119との供回りが終了し、ボ ルト 118のみが回転し始める。ボルト 118の雄正ねじ 122は、スぺーサ 119の雌正ね じ 123との嵌合が解かれ、ナット 120の雌正ねじ 126にボルト 118が嵌合する。ボルト 118の座面 127力 S車体フレーム 116に着座し、ボノレト 118の座面 127とナット 120の 雌正ねじ 126との間で締付け力が発生する。
特許文献 1：特開 2002-347656号公報
特許文献 2：特開平 11 117927号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] ボルト 118の締付け作業において、ボルト 118に押付け力をカ卩える。この押し付け 力の方向は、一般的にスぺーサ 119の推進方向と逆方向であり、ボルト 118〖こ作用 する押付けカはスぺーサ 119の推進を妨げるように作用する。このため、スぺーサ 11 9をボルト 118と供回りさせるためのロック力は大きくある必要がある。し力しながら、特 許文献 1では、接着剤による結合力に頼っていたので、ロック力が小さいという問題 がある。
[0007] また、特許文献 1では、ボルト 118の雄正ねじ 122に塗布された接着材の結合力に よってスぺーサ 119を推進させる力を得ているため、結合力は接着材の塗布量や組 付け時の温度環境によりばらつきが生じる可能性が大き!/、と 、う問題がある。
[0008] 接着材の結合力が低い場合には、スぺーサ 119が推進しないことも考えられる。こ の場合、隙間 110が吸収されず、ボルト 118の締付け力によってステアリングメンバ 1 17が車体フレーム 116側に距離的に大きく引き込まれ、ステアリングメンバ 17の変形 を招 ヽてしまう t ヽぅ問題がある。
[0009] また、ボルト 118とスぺーサ 119との嵌合を解くため、ボルト 118の軸部 121の雄正 ねじ 122以外の部分はスぺーサ 119の雌逆ねじ 123の内径より細くする必要があり、 また、ナット 120には、ボルト 118と嵌合する雌正ねじ 126を雌正ねじ 125の他にさら に設ける必要がある。このため、ボルト 118およびナツ 1ト 20の製造コストが高コストに なるという問題がある。
[0010] また、スぺーサ 119は、予めナット 120に糸且み込んでおくが、ナット 120は、スぺー サ 119の雄逆ねじ 124と嵌合する雌逆ねじ 125とボルト 118の雄正ねじ 122と嵌合す る雌正ねじ 126とを有するため、雌逆ねじ 125の下端と雌正ねじ 126の上端との間で 段差が生じる。このために、スぺーサ 119の雄正ねじ 124とナツ 1ト 20との嵌合する長 さ力 ナット 120の高さに制限されてしまう。これに対し、ナット 120の高さを高くするこ とにより、嵌合長さを長くすることは可能である力 これが可能であるのは、車体フレ ーム 116とステアリングメンバ 117との隙間 110が大き 、場合に限られ、隙間 110が 小さ 、場合には適応できな 、。
[0011] また、隙間 110を吸収した後、スぺーサ 119の雄逆ねじ 124とナット 120との嵌合長 さをある程度確保する必要がある。しかし、従来においては、嵌合長さをある程度確 保できない場合があり、この場合、ボルト 118の締付け時、スぺーサ 119の雄逆ねじ 1 24またはスぺーサ 119の雄逆ねじ 124と嵌合するナット 120のねじ山が剪断破壊す る恐れがある。
[0012] また、隙間 110の大きさのばらつきが大きい場合は、図 13に示すように、ナット 120 からスぺーサ 119が抜け出してしまうことも考えられる。
[0013] ステアリングメンバ 117の軽量ィ匕のため、ブラケット材質にアルミニウム合金ゃマグ ネシゥム合金の使用増加が見込まれる。しかし、アルミニウム合金やマグネシウム合 金への溶接ナット 120の固定が困難であるため、軽量ィ匕を図れな ヽと 、う問題がある
[0014] また、ステアリングメンバ 117等のモジュールィ匕された組付体から車体フレームへ電 気的アース接続する場合に、モジュール化された組付体に別途にアース端子を設け 、車体フレームの塗装膜を剥がし、ボルトなどでアース端子と車体フレームとを電気 的アース接続をする必要があり、アース接続に煩雑な作用が必要であるという問題が めつ 7こ。
[0015] そこで本発明の目的は、上記従来技術の有する問題を解消し、ボルトとスぺーサと の間に大きなロック力を与えることが可能であり、糸且付体とフレームとの間にある隙間 を確実に吸収させることが可能なボルトナット機構を提供することである。
課題を解決するための手段
[0016] 上記目的を達成するために、本発明に係るボルトナット機構は、組付体とフレームと の間にある隙間を吸収して前記組付体を前記フレームに取り付けるためのボルトナツ ト機構であって、前記組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじと 、前記ナットの前記雌逆ねじに螺合する雄逆ねじを外周に有するとともに、内周に雌 正ねじを有するスぺーサと、前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合可能な雄正ねじを 有し、前記フレームの外側面側から挿入され前記スぺーサの前記雌正ねじに前記雄 正ねじを螺合可能なボルトと、前記ボルトに第 1所定トルク以下のトルクを与える場合 に前記ボルトの先端部のみを前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合させ前記先端部 より後部部分を螺合させることを阻止し、前記ボルトに第 2所定トルク以上のトルクを 与える場合に前記ボルトの前記後部部分を前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合さ せることを許容するボルト螺入制限手段と、を備えることを特徴とする。
[0017] また、前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトに前記第 1所定トルク以下のトルクを 与える場合に、前記ボルトの前記先端部が前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合した 状態で、前記スぺーサの頭部が前記フレームの内側面に当接するまで前記スぺー サを前記ボルトと共に一体的に後退させ、前記ボルトに前記第 1所定トルクより大きく 前記第 2所定トルクより小さいトルクを与える場合に、前記スぺーサの前記頭部が前 記フレームの前記内側面を外側に向力つて押圧するように前記スぺーサを後退させ 、前記ボルトに前記第 2所定トルク以上のトルクを与える場合に、前記スぺーサの前 記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧した状態で、前記ボルト の前記後部部分を前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合させるように前記ボルトを前 進させることを特徴とする。
[0018] また、前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじと前記スぺーサの前 記雌正ねじとの間の螺合の円滑度を金属接触により調整する円滑度調整手段を有 することを特徴とする。
[0019] また、前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじの周面に形成された 突起部を有することを特徴とする。
[0020] また、前記ボルト螺入制限手段は、前記スぺーサの前記雌正ねじの周面に形成さ れた突起部を有することを特徴とする。
[0021] また、前記第 1所定トルクの大きさと前記第 2所定トルクの大きさは、前記突起部の 突起の高さあるいは前記突出部の形成された長さ範囲の大きさによって調節して設 定可能であることを特徴とする。
[0022] また、前記突起部は、軸線方向に対しねじれて形成された複数列の切り溝からなる ことを特徴とする。
[0023] また、前記組付体に固着されるナットを備え、前記雌逆ねじは前記ナットに形成さ れていることを特徴とする。
[0024] また、前記雌逆ねじは前記組付体自体に形成されて!、ることを特徴とする。
[0025] また、前記スぺーサの先端が前記雌逆ねじから突出して前記スぺーサの前記雄逆 ねじが前記雌逆ねじに螺合可能であることを特徴とする。
[0026] 前記スぺーサの前記頭部の表面に、前記フレームの前記内側面との接触摩擦度を 上げるための突起体が形成されていることを特徴とする。
[0027] また、前記突起体は、前記スぺーサの回転に伴い前記フレームの前記内側面の外 表面の塗装膜を剥がし前記フレームを構成する金属材と接触可能であり、前記フレ ームと前記組付体とは前記スぺーサを介して電気的導通可能であることを特徴とす る。
[0028] また、前記ボルトの軸部は単一径を有し、前記ボルトの前記雄正ねじは前記軸部の 全体に渡って形成されて ヽることを特徴とする。
[0029] 上述の発明において、ボルトに与えるトルクが第 1所定トルク以下の場合に、スぺー サの頭部がフレームの内側面に当接するまでスぺーサとボルトとは共に一体的に後 退し、ボルトに第 1所定トルクより大きく第 2所定トルクより小さいトルクを与える場合に 、スぺーサの頭部がフレームの内側面を外側に向かって押圧するようにスぺーサは 後退し、ボルトに第 2所定トルク以上のトルクを与える場合に、スぺーサの頭部がフレ ームの内側面を外側に向かって押圧した状態でスぺーサが静止し、ボルトの雄正ね じの後部部分がスぺーサの雌正ねじに螺合してボルトは前進し、ボルトの座面がフレ ームの外側面に接触し押し付ける。これによつて、ボルトとスぺーサとの間に大きな口 ックカを与えることが可能であり、隙間を確実に吸収できボルトとスぺーサとによって 組付体をフレームに確実に取り付けることができる。
[0030] また、組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじは、組付体に固 着されるナットに形成されていてもよぐあるいは組付体自体に貫通孔を開けその内 壁に形成されていてもよい。
[0031] 雌逆ねじは組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成されて!、るので、スぺーサ の先端が雌逆ねじから突出した状態でスぺーサの雄逆ねじが雌逆ねじに螺合可能 になり、スぺーサは広い作動範囲を確保することができる。
[0032] ボルト螺入制限手段は、例えば、ボルトの雄正ねじの周面に形成された突起部を有 するので、突起部の突起の高さあるいは突出部の形成された長さ範囲の大きさによ つて、ボルトの雄正ねじとスぺーサの雌正ねじとの間の螺合の円滑度を金属接触に より調整するを容易に確実に行うことができる。また、第 1所定トルクの大きさと第 2所 定トルクの大きさとを容易に確実に設定することが可能になる。
発明の効果
[0033] 以上説明したように、本発明の構成によれば、第 1所定トルクの大きさと第 2所定ト ルクの大きさとを容易に確実に設定可能なボルト螺入制限手段を備えて 、るので、ボ ルトとスぺーサとの間に大きなロック力を与えることが可能であり、組付体とフレームと の間にある隙間を確実に吸収させることが可能なボルトナット機構を提供することが できる。
[0034] また、組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじを備えて 、るの で、スぺーサは、ナットの長さや雌逆ねじの長さによって制限されることなぐ大きい作 動範囲を確保することができる。
[0035] また、モジュールィ匕された組付体と車体フレームとの間を簡易にアース接続を行うこ とが可能になる。
図面の簡単な説明
[0036] [図 1]本発明のボルトナット機構を構成するボルト、スぺーサ及びナットを示し、ボルト に第 1所定トルク以下のトルクを与える場合を示す図。
[図 2]本発明のボルトナット機構を構成するボルト、スぺーサ及びナットを示し、ボルト に第 1所定トルク以下のトルクを与え続け、スぺーサの頭部が車体フレームのインナ 一パネルに当接した場合を示す図。
[図 3]ボルトに第 2所定トルク以上のトルクを与え、スぺーサによって隙間を吸収し車 体フレームにステアリングメンバを取り付けた状態を示す図。
[図 4]本発明のボルトナット機構を構成するボルト（a)、スぺーサ (b)及びナット（c)を 互いに分離して示す図。
[図 5]図 4における A— Aにおける断面図。
[図 6]スぺーサの雄逆ねじと螺合する雌逆ねじが組付体を軸線方向に単一径で貫通 して形成されていることを示す図であって、 (a)に示す状態と (b)に示す状態とにおけ るスぺーサの作動範囲を G2で示す。
[図 7]本発明のボルトナット機構の他の実施形態を示し、ナットをステアリングメンバ〖こ 溶接することをせず、ステアリングメンバのブラケットに直接的にスぺーサの雄逆ねじ に螺合する雌逆ねじを形成した例を示す図。
[図 8]ステアリングメンバのブラケットに直接的にスぺーサの雄逆ねじに螺合する雌逆 ねじを形成したことを示す図。
[図 9]本発明のボルトナット機構の他の実施形態におけるスぺーサを示す図。
[図 10]本発明のボルトナット機構の他の実施形態を構成するボルト (a)、スぺーサ (b
)及びナット (c)を互いに分離して示す図。
[図 11]従来のボルトナット機構の構成を示す図。
[図 12]従来のボルトナット機構を構成するボルト（a)、スぺーサ (b)及びナット (c)を互 いに分離して示す図。
[図 13]従来のスぺーサとナットの関係を示す図であって、 (a)に示す状態と (b)に示 す状態とにおけるスぺーサの作動範囲を G1で示す。
発明を実施するための最良の形態
[0037] 以下に図面を参照して、本願発明のボルトナット機構に実施形態について説明す る。
図 1において、糸且付体としてのステアリングメンバ 1と車体フレーム 2との間にある隙 間（クリアランス） 3を吸収してステアリングメンバ 1を車体フレーム 2に取り付けるボルト ナット機構 4が示されて!/、る。車体フレーム 2はアウターパネル 2aとインナーパネル 2b と力らなり、車体フレーム 2には揷入孔 2cが形成されている。
[0038] ボルトナット機構 4は、ステアリングメンバ 1に予め溶接によって固着されたナット 11 と、隙間 3を吸収するためのスぺーサ 13と、挿入孔 2cに挿入されるボルト 15とを備え ている。
[0039] ステアリングメンバ 1が車体フレーム 2に取り付ける前に、予めスぺーサ 12をナット 1 1に組み込んでおく。ボルト 15はアウターパネル 2a側力 挿入され、アウターパネル 2aとインナーパネル 2bおよびステアリングメンバ 3を同時に取り付けする。車体フレー ム 2とステアリングメンバ 1には、取り付け作業上から隙間 3が設けられており、取り付 けの際にはスぺーサ 12で隙間 3を吸収ある ヽは消化させる。
[0040] ナット 1 1は雌逆ねじ 11aを有する。ナット 11には軸線方向に同一径で貫通した貫 通孔 1 lbが形成されており、雌逆ねじ 1 laは貫通孔 1 lbの内壁に形成されて 、る スぺーサ 12は、外周にナット 11の雌逆ねじ 1 laに螺合する雄逆ねじ 12aを有する。 また、スぺーサ 12には軸線方向に貫通孔 12cが形成されており、スぺーサ 12は貫通 孔 12cの周壁に雌正ねじ 12bを有する。ナット 11に貫通孔 1 lbが形成されて!、るの で、図 6 (b)に示すようにスぺーサ 12の雄逆ねじ 12aの先端部は、貫通孔 l ibを貫通 することが可能である。
[0041] ボルト 15は、スぺーサ 12の雌正ねじ 12aに螺合可能な雄正ねじ 15aを有し、雄正 ねじ 15aはスぺーサ 12の雌正ねじ 12bに螺合可能である。
[0042] ボルト 15の軸部 15dの全体に雄正ねじ 15aが形成されており、軸部 15dは雄正ね じ 15aが形成された先端部 15bと、中間部の後述のボルト螺入制限手段 17が形成さ れた部分と、雄正ねじ 15aの形成された後部 15cとから構成されて 、る。
[0043] また、スぺーサ 12には軸線方向に貫通孔 12cが形成されているので、例えば図 1 においてボルト 15が十分に長い場合にボルト 15の先端部 15bがスぺーサ 12の貫通 孔 12c及びナット 11の貫通孔 l ibから突出することも可能である。このため、ボルト 1 5の長さの設定に余裕を持たせることができる。
[0044] ボルトナット機構 4は、ボルト 15に第 1所定トルク以下のトルクを与える場合にボルト 15の先端部 15bの雄正ねじ 15aのみをスぺーサ 12の雌正ねじ l ibに螺合させ雄正 ねじ 15aの後部 15cを螺合させることを阻止し、ボルト 15に第 1所定トルクよりも大き い第 2所定トルク以上のトルクを与える場合にボルト 15の雄正ねじ 15aの後部 15cを スぺーサ 12の雌正ねじ 12bに螺合させることを許容するボルト螺入制限手段 17を備 えている。
[0045] ボルト螺入制限手段 17は、ボルト 15の雄正ねじ 15aとスぺーサ 12の雌正ねじ 12b との間の螺合の円滑度を金属接触により調整するように構成されている。このため、 ボルト 15とスぺーサ 12との間のロック力を大きくすることができる。また、ボルト 15の 雄正ねじ 15aとスぺーサ 12の雌正ねじ 12bとの間の螺合の円滑度は、ボルト 15に第 1所定トルク以下のトルクを与える場合にはボルト 15の先端部 15bのみがスぺーサ 1 2の雌正ねじ 1 lbに螺合し、ボルト 15に第 2所定トルク以上のトルクを与える場合にボ ルト 15の雄正ねじ 15aの全体がスぺーサ 12の雌正ねじ 12bに螺合可能にするように 調節されている。
[0046] ボルト 15の雄正ねじ 15aとスぺーサ 12の雌正ねじ 12bとの間の螺合の円滑度を金 属接触によって調整するために、例えば、図 5に示すように、ボルト螺入制限手段 17 は、ボルト 15の雄正ねじ 15aの周面に形成された突起部 21を有する。突起部 21は、 雄正ねじ 15aの周面に切り溝 22を形成し切り溝 22の両端を盛り上がらせることによつ て形成される。突起部 21は、ねじ山の頂きに部分的に圧力をカ卩ぇカ卩ェしたもので、 ねじ山の頂き部の体積をねじフランク面側に移動させ、この突出した体積部分力 な る突起部 21が雌正ねじ 12cのフランク面に接触し、ボルト 15とスぺーサ 12との間の口 ック力が発生する。ここで、ロック力とは、ボルト 15に第 2所定トルクより小さいトルクを 加えて押し付け力を作用した場合にこの押し付け力に杭してボルト 15とスぺーサ 12 とを一体的に後退させる力に相当する。
[0047] 突起部 21は、ボルト 15の先端より、例えば、 3山目力も始まり 6— 8山にかけてカロェ されており、この場合、 3— 4山の軸線方向の長さ範囲で突起部 21が形成されている
[0048] 切り溝 22は、軸線方向に対しねじれて形成された複数列に渡って形成されている 。第 1所定トルクの大きさと第 2所定トルクの大きさは、突起部 21の突起の高さあるい は突起部 21の形成された長さ範囲の大きさによって調節設定される。突起部 21の突 起の高さは、ねじ山の頂きに加圧する圧力の大きさによって調整でき、また、突起部 21の形成された長さ範囲の大きさは加圧対象とするねじ山の個数によって調整でき る。例えば、突起部 21の突起の高さをある大きさにすることによって第 1所定トルクの 大きさが設定され、先端部 15bが雌正ねじ 12bに螺合した後、先端部 15bに続く最初 の 1個または数個の突起部 21によって雄正ねじ 15aと雌正ねじ 12bとの間の螺合が 妨げられる。
[0049] また、突起部 21の形成される長さ範囲をある大きさにすることにより、第 2所定トルク の大きさが設定され、これによつて、第 1所定トルクよりも大きなトルクをボルト 15に与 えたとしてもボルト 15に与えたトルクが第 2所定トルクの大きさよりも大きくない限り、雄 正ねじ 15aと雌正ねじ 12bとの間の螺合を完全に自由にはできないようにすることが できる。
[0050] なお、ボルト 15の雄正ねじ 15aの周面に突起部 21を形成する代わりに、図 10に示 すように、スぺーサ 12の雌正ねじ 12bの周面に切り溝 23を形成し突起部 24を設ける ようにしてもよい。
[0051] 次に、ボルトナット機構 4の作用について説明する。
ボルト 15に第 1所定トルク以下のトルクを与える場合にボルト 15は、雄正ねじ 15aの 周面に突起部 21があるのでボルト 15の先端部 15bのみがスぺーサ 12の雌正ねじ 1 2bに螺合する。ボルト 15にトルクを加えると、ボルト 15はそれ以上スぺーサ 12内へ 挿入できな 、ので、ボルト 15に加えるトルクによってスぺーサ 12の雄逆ねじ 12aがナ ット 11の雌逆ねじ 11aに螺合しこの状態でスぺーサ 12はボルト 15と共に一体的に後 退（車体フレーム側に向力つて移動）する。スぺーサ 12は、スぺーサ 12の頭部 12d が車体フレーム 2のインナーパネル 2bに当接するまでナット 11に対して後退し、スぺ ーサ 12の頭部 12dがインナーパネル 2bに当接した状態になる。
[0052] さらにボルト 15にトルクをカ卩え、ボルト 15に第 1所定トルクより大きく第 2所定トルクよ り小さいトルクを与える場合に、スぺーサ 12はボルト 15と共に一体的に後退しようと する。この結果、スぺーサ 12の頭部 12dがインナーパネル 2bに単に当接した状態に 比べて、より強い力でスぺーサ 12の頭部 12dがインナーパネル 2bに向力つて押圧す る。
[0053] ボルト 15に加えるトルクを第 2所定トルクより小さい範囲内でさらに大きくすると、ス ぺーサ 12の頭部 12dがインナーパネル 2bをより強い力で押圧する。この場合、ボル ト 15に加えるトルクは第 2所定トルクより小さいので、スぺーサ 12はボルト 15と共に一 体的に後退しようとし、インナーパネル 2bとステアリングメンバ 1の間がより強い力でさ らに押し広げられる。
[0054] ボルト 15に第 2所定トルク以上のトルクを与える場合に、スぺーサ 12とボルト 15との 一体的の移動が解除される。スぺーサ 12の頭部 12dが車体フレーム 2のインナーパ ネル 2bを強く押圧した状態にあり、ボルト 15のみが移動する。この場合、ボルト 15は 第 2所定トルク以上の強いトルクを与えられるので、突起部 21による金属接触に基づ く抵抗力を乗り越えて雄正ねじ 15aの後部 15cがスぺーサ 12の雌正ねじ 12bに螺合 可能になる。ボルト 15の雄正ねじ 15aがスぺーサ 12の雌正ねじ 12bに螺合しボルト 1 5が前進すると、ボルト 15のボルト座面 15eがアウターパネル 2aに着座する。さらにボ ルト 15にトルクを与えると、さらに強い力でステアリングメンバ 1は車体フレーム 2に取 り付けられる。
[0055] 次に、図 6を参照して、ボルトナット機構 4におけるスぺーサ 12の作動範囲 G2につ いて説明する。
前述したように、ナット 11には軸線方向に同一径で貫通した貫通孔 1 lbが形成され ており、雌逆ねじ 11aは貫通孔 l ibの内壁に形成されている。スぺーサ 12の雄逆ね じ 12aの先端部は、図 6 (b)に示すように貫通孔 l ibを貫通することが可能である。図 6 (b)は、隙間 3が未だ吸収されておらず、スぺーサ 12の頭部 12dがインナーパネル 2bに当接していない状態に相当する。図 7 (a)は、隙間 3が吸収されスぺーサ 12の 頭部 12dがインナーパネル 2bを押圧している状態に相当する。図 6 (a)において、ス ぺーサ 12の雄逆ねじ 12aとナット 11の雌逆ねじ 11aと力 必要な螺合強度を確保す るために必要最低限の長さ範囲で螺合していればよい。すなわち、図 6 (a)に示すよ うに、スぺーサ 12の雄逆ねじ 12aとナット 11の雌逆ねじ 11aとが螺合していれば、ね じ山の剪断強度が確保される。従って、スぺーサ 12は、図 6 (b)に示す状態から図 6 ( a)に示す状態との間で、スぺーサ 12の作動範囲 G2を確保できる。このように、ナット 11には同一径で貫通した貫通孔 l ibが形成されているので、スぺーサ 12は、ナット 11の長さによって制限されることなぐ大きい作動範囲 G2を確保することができる。ま た、ボルト 15の雄正ねじ 15aをボルト 15の軸部の全体に渡って形成することによって 、ボルト 15は大きい作動範囲 G2に対応することができる。また、ナット 11には一種類 の雌逆ねじ 11aを形成すればすむので、製造コストを低コストにできるのである。
[0056] これに対して従来においては、図 13 (a)、（b)に示すように、ナット 120は、雌逆ね じ 125の下端と雌正ねじ 126の上端との間で段差が生じるために、スぺーサ 1の雄正 ねじ 124とナツ 1ト 20との嵌合する動作範囲 G 1がナット 120の高さに制限されてしま うのである。また、従来においては、ナット 120には雌正ねじ 126を雌正ねじ 125の他 にさらに設けなくてはならないため製造コストが高コストになる問題があつたのである。
[0057] 以上のように、本発明の実施形態によれば、ボルト螺入制限手段 17をボルト 15の 雄正ねじ 15aとスぺーサ 12の雌正ねじ 12bとの間の螺合の金属接触の円滑度を調 整するように構成したので、ボルト 15に大きいボルト軸力を持たせることができ、スぺ ーサ 12によって隙間 3を吸収させボルト 15とスぺーサ 12とによってステアリングメン ノ 1を車体フレーム 2に取り付けることができる。
[0058] また、ボルト螺入制限手段 17はボルト 15の雄正ねじ 15aの周面に形成された突起 部 21を有するので、突起部 21の突起の高さあるいは突起部 21の形成された長さ範 囲の大きさによって、第 1所定トルクの大きさと第 2所定トルクの大きさとを所望な値に 容易にかつ確実に調節して設定することができる。
[0059] ナット 11には同一径で貫通した貫通孔 l ibが形成されているので、スぺーサ 12は 、ナット 11の長さあるいは雌逆ねじ 11aの長さによって制限されることなぐ大きい作 動範囲 G2を確保することができる。
[0060] 次に図 9を参照して他の実施形態を示す。
図 9に示すように、スぺーサ 12の頭部 12dの表面に、インナーパネル 2bとの接触摩 擦度を上げるための突起体 29が設けられている。突起体 29は、例えば等角度間隔 で 3個設けられている。突起体 29の形状は、例えば上部に角部を有する三角錐の形 状を有する。これによつて、ボルト座面 15eをアウターパネル 2aの着座させてボルト 1 5にさらにトルクを付与した場合にぉ 、て、スぺーサ 12の頭部 12dとインナーパネル 2 との間で十分な摩擦力を確保でき、スぺーサ 12の頭部 12dがインナーパネル 2bに 着座した時点でスぺーサ 12の回転が終了し、ボルト 15の引っ張り力によってステアリ ングメンバ 1を強い力で車体フレーム 2に取り付けることができる。
[0061] 次に、突起体 29の他の効用につ 、て説明する。 ステアリングメンバ 1等のモジュール化された組付体を車体フレーム 2に組み付ける 際に、スぺーサ 12を回転させて突起体 29の先鋭な端部によってインナーパネル 2b の表面の塗装膜を剥がすことができる。そして、金属材カもなるインナーパネル 2bの 表面を露出させ、金属材カもなる突起体 29とインナーパネル 2bとを電気的に導通さ せることができる。この場合、突起体 29によってインナーパネル 2bの表面の塗装膜を 剥がすことにより、金属材カ なる車体フレーム 1と金属材力 なるナット 11の座面と の間の電気的接触、ナット 11と金属材カもなるスぺーサ 12の周壁との電気的接触、 及びスぺーサ 12の突起部 29と塗装膜の剥がされたインナーパネル 2bの表面との電 気的接触を介し、ステアリングメンバ 1と車体フレーム 2との間の電気的導通性が得ら れる。
[0062] この結果、ステアリングメンバ 1等のモジュールィ匕された組付体力 発生した余分の 電気は、スぺーサ 12を経由してインナーパネル 2bにアースすることが可能になる。 従来において、ステアリングメンバ 1等のモジュールィ匕された組付体に別途にアース 端子を設け車体フレームの塗装膜を剥がしボルトなどでアース端子と車体フレームと を電気的アース接続をすることを行っていた力 このように、スぺーサ 12に突起体 29 を設けることによって、従来の煩雑な作業が不要になり、ステアリングメンバ 1等のモ ジュールィ匕された組付体と車体フレームとの間で簡易にアース接続を行うことができ る。
[0063] 次に図 4及び図 8を参照して他の実施形態を示す。
図 1等に示すものは、ステアリングメンバ 1に予め溶接によって固着されたナット 11 が設けられてた 、た。本実施形態ではナット 11に相当するものは設けられたおらず、 ステアリングメンバ 1のブラケット la自体に雌逆ねじ 11aが形成されている。このように 、ブラケット la自体に雌逆ねじ 11aを形成することにより、ナット 11を車体フレーム 1に 溶接して固定することが困難な場合においても、ブラケット la自体に形成した雌逆ね じ 1 laによってナット 1の機能を行わせることができる。
[0064] ステアリングメンバ 1の軽量化を図るためにブラケット laの材質にアルミニウム合金 やマグネシウム合金を使用している場合は、ナット 11を溶接することが難しい。このよ うな場合に、本実施形態は、ナット 11をステアリングメンバ 1に溶接することをせずに ステアリングメンバ 1のブラケット laに雌逆ねじ 11aを形成することが可能になるので、 特に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 組付体とフレームとの間にある隙間を吸収して前記組付体を前記フレームに取り付 けるためのボルトナット機構であって、
前記組付体を軸線方向に単一径で貫通して形成された雌逆ねじと、
前記雌逆ねじに螺合する雄逆ねじを外周に有するとともに、内周に雌正ねじを有す るスぺーサと、
前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合可能な雄正ねじを有し、前記フレームの外側 面側から挿入され前記スぺーサの前記雌正ねじに前記雄正ねじを螺合可能なボルト と、
前記ボルトに第 1所定トルク以下のトルクを与える場合に前記ボルトの先端部のみ を前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合させ前記先端部より後部部分を螺合させるこ とを阻止し、前記ボルトに第 2所定トルク以上のトルクを与える場合に前記ボルトの前 記後部部分を前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合させることを許容するボルト螺入 制限手段と、
を備えることを特徴とするボルトナット機構。
[2] 前記ボルト螺入制限手段は、
前記ボルトに前記第 1所定トルク以下のトルクを与える場合に、前記ボルトの前記先 端部が前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合した状態で、前記スぺーサの頭部が前 記フレームの内側面に当接するまで前記スぺーサを前記ボルトと共に一体的に後退 させ、
前記ボルトに前記第 1所定トルクより大きく前記第 2所定トルクより小さいトルクを与 える場合に、前記スぺーサの前記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向か つて押圧するように前記スぺーサを後退させ、
前記ボルトに前記第 2所定トルク以上のトルクを与える場合に、前記スぺーサの前 記頭部が前記フレームの前記内側面を外側に向かって押圧した状態で、前記ボルト の前記後部部分を前記スぺーサの前記雌正ねじに螺合させるように前記ボルトを前 進させる
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[3] 前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじと前記スぺーサの前記雌 正ねじとの間の螺合の円滑度を金属接触により調整する円滑度調整手段を有する ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[4] 前記ボルト螺入制限手段は、前記ボルトの前記雄正ねじの周面に形成された突起 部を有する
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[5] 前記ボルト螺入制限手段は、前記スぺーサの前記雌正ねじの周面に形成された突 起部を有する
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[6] 前記第 1所定トルクの大きさと前記第 2所定トルクの大きさは、前記突起部の突起の 高さあるいは前記突出部の形成された長さ範囲の大きさによって調節して設定可能 である
ことを特徴とする請求項 4または 5のいずれかに記載のボルトナット機構。
[7] 前記突起部は、軸線方向に対しねじれて形成された複数列の切り溝からなる
ことを特徴とする請求項 4または 5のいずれかに記載のボルトナット機構。
[8] 前記組付体に固着されるナットを備え、前記雌逆ねじは前記ナットに形成されてい る
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[9] 前記雌逆ねじは前記組付体自体に形成されて ヽる
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[10] 前記スぺーサの先端が前記雌逆ねじから突出して前記スぺーサの前記雄逆ねじが 前記雌逆ねじに螺合可能である
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[11] 前記スぺーサの前記頭部の表面に、前記フレームの前記内側面との接触摩擦度を 上げるための突起体が形成されている
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
[12] 前記突起体は、前記スぺーサの回転に伴い前記フレームの前記内側面の外表面 の塗装膜を剥がし前記フレームを構成する金属材と接触可能であり、 前記フレームと前記組付体とは前記スぺーサを介して電気的導通可能である ことを特徴とする請求項 11に記載のボルトナット機構。
[13] 前記ボルトの軸部は単一径を有し、前記ボルトの前記雄正ねじは前記軸部の全体 に渡って形成されている
ことを特徴とする請求項 1に記載のボルトナット機構。
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