JP2012035810A - 車両用外装ビーム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビーム本体10の取付孔11に挿入したかしめナット20の周壁部24を座屈させて、半径方向外方に膨出させた拡径部25を形成することによりかしめナット20をビーム本体10に固定してなる車両用外装ビーム100であって、取付孔11は長穴形状とされ、かしめナット20の周壁部24の一部が取付孔11の長穴形状に沿って変形して設けられている。
【選択図】 図3
Description
ピアスナットは、かしめダイスで裏面を支持した金属板に、打ち込みパンチでナットを打ち込み、ナット自体で金属板を打ち抜くと同時に、打ち抜いた穴の周縁をかしめ、金属板に固着するナットである。このピアスナットにおいては、かしめ力が小さいと板状壁から脱落することがあり、ボルト締付作業が良好に行えない場合がある。そのため、ピアスナットを設置するには、ナット自体で打ち抜くことができ、且つ、かしめ力に耐え得る強度の厚みを持った板状壁を構成する必要がある。
そこで、板状壁は想定される衝突荷重に応じてその断面形状や板厚が設定されるが、特許文献1のピアスナットにおいては、ピアスナットが打ち込まれる板状壁の一部に、他の部分より板厚の大きい肉厚部を形成して、かしめ力を高めている。
そのため、バンパーの締結に特許文献1に示すピアスナットを用いた場合には、打ち込み部を含むその周辺部分を肉厚に形成するなどしてかしめ力を確保するとともに、その打ち込み部自体を打ち抜けるように形成する必要がある。
また、ピアスナットは限界トルクが低く、ピアスナットとボルトとの共回りを起こし易いため、高トルクでの締結が難しいものとなっている。
このように、取付孔の長穴形状を設定することにより、取付孔とかしめナットとの隙間に、かしめナットの周壁部を確実に食い込ませることができ、かしめナットと締結ボルトとの共回りを確実に防止することができる。
幅方向の長さに対する長手方向の長さの比率が1.1未満では、前述した隙間が小さ過ぎて、かしめナットの食い込みが少なく、回り止めとしての機能が十分に得られない。また、比率が1.4を超えると、かしめナットの食い込みが大きくなり、芯ずれ等が生じ易くなる。
本実施形態の車両用外装ビーム100は、図1に示すように、角筒状に形成されたビーム本体10の取付孔11に、締結部材であるかしめナット20を固定して構成される。
そして、ビーム本体10の周壁には、かしめナット20を挿入して固定する取付孔11が設けられている。
取付孔11は、図2に示すように、長穴形状とされており、その長手方向の長さを長径Lとし、長手方向に直交する幅方向の長さを短径Sとすると、短径Sに対する長径Lの比率L/S(長穴比)は、1.1以上1.4以下となるように形成されている。また、取付孔11の長手方向の両端部は、短径Sとほぼ同じ寸法を直径とする円弧形状とされている。
まず、図4(a)に示すように、かしめナット20をビーム本体10の取付孔11に挿入するとともに、フランジ部22をビーム本体10の外壁に当接させると、取付孔11の長手方向の両端部に隙間11aが形成される。この状態で、フランジ部22側から締結ボルト30を挿入して雌ねじ部23に螺合させるとともに、かしめ工具(図示略)によりフランジ部22を固定してねじ締めを行うことにより、円筒体21の先端がビーム本体10の内壁側に引き寄せられ、薄肉に形成された周壁部24が半径方向外方に膨出して座屈して、図4(b)及び図3に示すように、拡径部25が形成される。そして、さらに締結ボルト30を締め込むと、かしめナット20のフランジ部22と拡径部25とにビーム本体10の壁が挟持されてかしめられる。この際、膨出したかしめナット20の拡径部25の端面から取付孔11に挿入されている部分で、周壁部24の一部が取付孔11とかしめナット20との隙間11aに食い込み、取付孔11の長穴形状に沿って変形して固定される。
図2に示すように、取付孔11の長手方向の長さを長径Lとし、長手方向に直交する幅方向の長さを短径Sとし、ビーム本体の代わりに、表1に示す条件で取付孔11を形成した試料片15を作製し、それぞれの試料片15にかしめナット20を固定して、各試料片15に固定されたかしめナット20の取付強度を確認した。
表1の「長穴比」は、短径Sに対する長径Lの比率L/Sである。長穴比L/Sの値が大きくなる程、短径Sに対して長径Lが長く形成されていることを示す。例えば、長穴比L/Sが1の場合は、短径Sと長径Lとが同じ長さの場合であり、長穴形状ではなく、円形状であることを示す。
一方、長穴比L/Sが大き過ぎる場合(1.5以上)には、かしめナット20のフランジ部22が変形したり、芯ずれが生じたりと、最後まで締結ボルト30を締め込むことができなかった。
上記の実施形態においては、取付孔の長手方向両端部を、短径Sとほぼ同じ寸法を直径とする円弧形状として形成していたが、取付孔の長手方向両端部を平面形状として、取付孔を長方形で構成してもよい。
また、ビーム本体は角筒状に形成されるものだけではなく、例えば、中空部を持たない横断面がC型形状等のビーム本体にも、本発明を適用することができる。
10 ビーム本体
11 取付孔
11a 隙間
15 試料片
20 かしめナット
21 円筒体
22 フランジ部
23 雌ねじ部
24 周壁部
25 拡径部
25a 食い込み部
30 締結ボルト
40 鋼板
41 挿入孔
50 トルクレンチ
Claims (2)
- ビーム本体の取付孔に挿入したかしめナットの周壁部を座屈させて半径方向外方に膨出させた拡径部を形成することにより前記かしめナットを前記ビーム本体に固定してなる車両用外装ビームであって、前記取付孔は長穴形状とされ、前記かしめナットの周壁部の一部が前記取付孔の長穴形状に沿って変形して設けられていることを特徴とする車両用外装ビーム。
- 前記取付孔は、幅方向の長さに対する長手方向の長さの比率が、1.1以上1.4以下であることを特徴とする請求項1記載の車両用外装ビーム。
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