JP2012087895A - Stud bolt and structure having stud bolt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スタッドボルト及びスタッドボルトを備えた構造体に関し、特に、自動車等の輸送機械及び建築物等の構造物において使用され、優れた取り付け作業性を有し、位置調整が容易なスタッドボルト及びスタッドボルトを備えた構造体に関する。 The present invention relates to a stud bolt and a structure including the stud bolt, and more particularly to a stud bolt that is used in a transport machine such as an automobile and a structure such as a building and has excellent mounting workability and easy position adjustment. And a structure including a stud bolt.
従来、自動車等の輸送機械及び建築物等の構造物においては、金属部材等の締結及び部品の取り付けにボルト及びナット等の締結部材が使用されている(例えば、特許文献1及び2)。例えば、図12に示すように、自動車のバンパーステー30において、締結部材としてスタッドボルト10が使用されてスタッドボルトを備えた構造体が構成され、このスタッドボルト10にバンパーを取り付け、例えばナットにより締結する。
Conventionally, in transport machines such as automobiles and structures such as buildings, fastening members such as bolts and nuts are used for fastening metal members and attaching parts (for example,
例えば、自動車等の輸送機械の組み立てライン等においては、多数の部品を組み上げる必要があることから、ボルト及びナット等の締結部材、及びこれらの締結部材を使用した構造体には、良好な取り付け作業性が要求される。しかしながら、例えば、部品同士を所定の位置に合わせた状態で、一方の部品を他方の部品にボルト及びナット等により固定する作業においては、固定される一方の部品を所定の位置に合わせた状態でボルト又はナット等を締結するために、作業者の技能に熟練性を必要とする場合がある。即ち、固定される側の部品に対して位置を合わせた状態で一方の部品を例えば片手で支持し、もう片方の手で締結作業を行う必要があるため、例えば固定する側の部品の重量が大きい場合等において、部品同士の締結作業は困難となる。 For example, in an assembly line for a transport machine such as an automobile, it is necessary to assemble a large number of parts. Therefore, it is preferable to mount a fastening member such as a bolt and a nut and a structure using these fastening members. Sex is required. However, for example, in the operation of fixing one part to the other part with bolts, nuts, etc. in a state where the parts are aligned with each other in a predetermined position, In order to fasten bolts or nuts, the skill of the operator may be required to be skilled. That is, it is necessary to support one part with, for example, one hand in a state of being aligned with the part to be fixed, and perform the fastening operation with the other hand. When it is large, it is difficult to fasten the parts together.
部品同士の取り付け作業性を向上する技術としては、例えば特許文献1がある。この特許文献1には、一方の部品を他方の部品に取り付けて固定する場合において、取り付けられる側の部品にスタッドボルト及び仮支持用のブラケットを設け、取り付ける側の部品にはスタッドボルト挿通用の孔を備えたブラケットを設け、スタッドボルト及び仮支持用ブラケットによって、取付側の部品を支持した状態で締結作業する取付構造が開示されている。
For example,
従来、スタッドボルトを部品に設置する場合には、部品の所定の位置に、予めピアスナット等の部材を打ち込んでおき、このピアスナット部分にスタッドボルト端部のネジを締結して、スタッドボルトを部品に取り付け、必要に応じて、スタッドボルトと部品との境界部分を溶接等により接合することが行われている。このピアスナットを設置する対象部品が、例えば断面中空の押出形材である場合には、中空部の内側にピアスナットの打ち込み工具を挿入し、押出形材の内壁に対してピアスナットを打ち込んで設置するため、ピアスナットが所定の厚さ分だけ中空部側に突出することになる。特許文献2には、このような場合において、中空部側に突出したピアスナットが、例えば打ち込み工具自身に引っかかり、押出形材内部における打ち込み工具の進出及び待避が困難となることを防止する技術が開示されている。
Conventionally, when a stud bolt is installed on a part, a member such as a pierce nut is driven in advance at a predetermined position of the part, and a stud bolt end screw is fastened to the pierce nut part to attach the stud bolt. It is attached to a part, and the boundary part of a stud bolt and a part is joined by welding etc. as needed. For example, when the target part on which the pierce nut is to be installed is an extruded profile having a hollow cross section, a pierce nut driving tool is inserted inside the hollow portion, and the pierce nut is driven into the inner wall of the extruded profile. For installation, the pierce nut protrudes toward the hollow portion by a predetermined thickness.
また、特許文献3及び4には、平座金をボルトに一体化した締結具が開示されており、ボルト軸にその基端側から大径軸部及び小径軸部が形成されたボルトを、平座金の孔に挿入し、大径軸部の先端を平座金に圧入した後、小径軸部にネジを加工する際に、大径軸部の先端を塑性変形により平座金にかしめて、ボルトに平座金を固着させる技術が開示されている。よって、この締結具は、平座金とボルトの頭部との間に、これらよりも小径の軸部が所定区間に形成されており、この軸部を被取付部材の溝に嵌合させて取り付けられる。
しかしながら、前述の従来技術には以下のような問題点がある。特許文献1は、部品同士の組み付け作業性の改善にスタッドボルトを使用するものであるが、上述の如く、スタッドボルトを設置するためには、予め、部品にピアスナット等を打ち込み工具等により固定する必要がある。従って、ピアスナットの位置が工具の取付誤差等により所定の設置位置からずれた場合においては、再度ピアスナットを固定し直す必要がある。特に、断面中空の押出形材においては、打ち込み工具等によりピアスナットを設置すべき位置が隠れてしまい、ピアスナットの設置位置のずれが多数発生してしまう。しかしながら、ピアスナットが一度打ち込まれた部品には、一旦、ピアスナットを打ち込んだ孔が設けられてしまうことから、再度微小な位置調整を行って、ピアスナットの設置をやり直すことは困難である。
However, the above-described prior art has the following problems.
また、特許文献2の技術は、ピアスナットの打ち込み作業性を改善するものであるが、打ち込み工具を被取付部材の中空部に挿入する必要があることから、例えば被取付部材の中空部の大きさが小さい場合、及びピアスナット等の締結部材の大きさが大きい場合等においては、依然、取り付け作業性が困難となる場合がある。
Moreover, although the technique of
更に、特許文献3及び4の締結具は、平座金がボルトに一体化されたものであり、被取付部材には、平座金とボルトの頭部との間に形成された軸部を嵌合させるための溝を形成する必要がある。よって、この締結具は、被取付部材が断面中空の形状を有する場合等においては使用することができず、用途が限定されてしまうという問題点がある。
Furthermore, in the fasteners of
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、設置が容易で、被取付部材への設置位置がずれた場合においても、容易にスタッドボルトの位置を調整することができるスタッドボルト及びその構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and can be easily installed and a stud bolt capable of easily adjusting the position of the stud bolt even when the installation position on the attached member is shifted. An object is to provide such a structure.
本発明に係るスタッドボルトは、被取付部材における孔が形成された板状の被取付部に配置されるスタッドボルトにおいて、頭部が前記孔より大きく軸部が前記孔に挿入されるボルトと、前記軸部に嵌合され前記頭部との間で前記被取付部を挟み込むことができる挟接部を備え前記軸部の所定の係止位置から軸方向に抜けないように係止されるクリップと、を有し、前記ボルトの軸部は、その基端側に外面が平滑な平滑部を有し、この平滑部と前記軸部の外面に設けられたネジ山との間に段差が形成されており、この段差に前記クリップが係止され、前記クリップの前記軸部における係止位置は、前記頭部と前記挟接部との間の間隔が前記孔の深さより大きくなるものであり、前記孔は前記軸部の直径よりも大きいことを特徴とする。本発明においては、頭部と挟接部との間の間隔が孔の深さよりも大きいことにより、スタッドボルトの位置合わせを可能としているが、頭部と挟接部との間の間隔は、孔の深さとほぼ同一であってもよく、頭部及び挟接部が被取付部に接触して摩擦を発生させながら位置合わせできる程度まで同程度であってもよい。 The stud bolt according to the present invention is a stud bolt arranged in a plate-like attached portion in which a hole in the attached member is formed, a bolt whose head is larger than the hole and a shaft portion is inserted into the hole, A clip that is fitted to the shaft portion and includes a pinching portion that can pinch the mounted portion between the head portion and is locked so as not to come off from a predetermined locking position of the shaft portion in the axial direction. The shaft portion of the bolt has a smooth portion with a smooth outer surface on the base end side, and a step is formed between the smooth portion and the screw thread provided on the outer surface of the shaft portion. The clip is locked to this step, and the locking position of the clip at the shaft portion is such that the distance between the head and the clamping portion is larger than the depth of the hole. The hole is larger than the diameter of the shaft portion. In the present invention, since the distance between the head and the sandwiching portion is larger than the depth of the hole, the stud bolt can be aligned, but the interval between the head and the sandwiching portion is It may be substantially the same as the depth of the hole, or may be approximately the same as the head and the sandwiching portion can be aligned while contacting the attached portion and generating friction.
上述のスタッドボルトにおいて、例えば前記クリップの前記挟接部は、前記ネジ山を乗り越えて前記段差に係止される係止位置まで前記軸部に嵌入される。 In the above-described stud bolt, for example, the clip portion of the clip is fitted into the shaft portion up to a locking position where the clip climbs over the thread and is locked to the step.
本発明に係る他のスタッドボルトは、被取付部材における孔が形成された板状の被取付部に配置されるスタッドボルトにおいて、頭部が前記孔より大きく軸部が前記孔に挿入されるボルトと、前記軸部に嵌合され前記頭部との間で前記被取付部を挟み込むことができる挟接部を備え前記軸部の所定の係止位置から軸方向に抜けないように係止されるクリップと、を有し、前記ボルトの軸部は、その基端側に外面が平滑な平滑部を有し、前記クリップは、前記平滑部に嵌合される切り欠きを有し、前記クリップの前記軸部における係止位置は、前記頭部と前記挟接部との間の間隔が前記孔の深さより大きくなるものであり、前記孔は前記軸部の直径よりも大きいことを特徴とする。 Another stud bolt according to the present invention is a stud bolt arranged in a plate-like attached portion in which a hole in the attached member is formed, a bolt whose head is larger than the hole and a shaft portion is inserted into the hole. And a pinching portion that is fitted to the shaft portion and can sandwich the attached portion between the head portion and is locked so as not to come off from a predetermined locking position of the shaft portion in the axial direction. And the shaft portion of the bolt has a smooth portion with a smooth outer surface on the base end side, and the clip has a notch fitted to the smooth portion. The locking position of the shaft portion is such that the distance between the head portion and the clamping portion is larger than the depth of the hole, and the hole is larger than the diameter of the shaft portion. To do.
このスタッドボルトにおいては、前記クリップの最外縁部における前記切り欠きの幅は、前記平滑部の直径よりも小さく、前記クリップは、前記切り欠きを前記平滑部に圧入することにより前記平滑部に嵌合される。 In this stud bolt, the width of the notch at the outermost edge portion of the clip is smaller than the diameter of the smooth portion, and the clip is fitted into the smooth portion by press-fitting the notch into the smooth portion. Combined.
本発明に係るスタッドボルトを備えた構造体は、上述のスタッドボルトを被取付部材に設置したスタッドボルトを備えた構造体であって、前記被取付部材の孔に前記軸部を挿入した後、前記クリップを前記段差に圧入し、前記頭部と前記クリップとの間で被取付部材を挟み込むことにより、前記スタッドボルトが前記孔に遊嵌状態で配置されていることを特徴とする。 A structure including a stud bolt according to the present invention is a structure including a stud bolt in which the above-described stud bolt is installed on a mounted member, and after inserting the shaft portion into the hole of the mounted member, The stud bolt is loosely fitted in the hole by press-fitting the clip into the step and sandwiching a member to be attached between the head and the clip.
本発明に係る他のスタッドボルトを備えた構造体は、前記クリップに切り欠きが設けられたスタッドボルトを被取付部材に設置したスタッドボルトを備えた構造体であって、前記被取付部材の孔に前記軸部を挿入した後、前記切り欠きを前記平滑部に圧入し、前記頭部と前記クリップとの間で被取付部材を挟み込むことにより、前記スタッドボルトが前記孔に遊嵌状態で配置されていることを特徴とする。 A structure provided with another stud bolt according to the present invention is a structure provided with a stud bolt in which a stud bolt provided with a notch in the clip is provided on a member to be attached, wherein the hole of the member to be attached is provided. After the shaft portion is inserted into the notch, the notch is press-fitted into the smooth portion, and the attached member is sandwiched between the head and the clip, so that the stud bolt is loosely fitted in the hole. It is characterized by being.
このスタッドボルトを備えた構造体において、前記被取付部材には、突起又は溝に前記頭部又は前記クリップが嵌合することにより前記ボルト及び/又は前記クリップの回転を阻止する係止部が形成されていることが好ましい。 In the structure including the stud bolt, the mounting member is formed with a locking portion that prevents rotation of the bolt and / or the clip by fitting the head or the clip into a protrusion or a groove. It is preferable that
上述のスタッドボルトを備えた構造体において、前記被取付部材を、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金の押出形材、鋳物又は異型圧延材で構成することができる。 In the structure including the stud bolt described above, the attached member can be made of, for example, an extruded shape member of aluminum or aluminum alloy, a casting, or a deformed rolled material.
本発明のスタッドボルトは、クリップが、頭部との間で被取付部を挟み込むことができる挟接部を備えており、クリップは、ボルトの頭部と挟接部との間の間隔が孔の深さより大きい位置にて軸部に嵌合されるものであり、被取付部材の孔は軸部の直径よりも大きい。これにより、被取付部材の孔にスタッドボルトを遊嵌状態で取り付けることができ、その位置合わせが容易である。そして、例えばボルトの軸部の基端側の平滑部と軸部との間に形成された段差にクリップを係止させるか、又はクリップに切り欠きが設けられている場合には、切り欠きを平滑部に嵌合させるだけで、クリップを被取付部材に取り付けることができ、スタッドボルトの設置が容易である。 The stud bolt of the present invention is provided with a clamping portion in which the clip can sandwich the attached portion with the head, and the clip has a hole between the bolt head and the clamping portion. The hole of the attached member is larger than the diameter of the shaft portion. Thereby, a stud bolt can be attached to the hole of a to-be-attached member in a loose fitting state, and the alignment is easy. For example, if the clip is locked to a step formed between the smooth portion on the base end side of the shaft portion of the bolt and the shaft portion, or if the clip has a notch, the notch The clip can be attached to the member to be attached simply by being fitted to the smooth portion, and the stud bolt can be easily installed.
よって、本発明のスタッドボルトを備えた構造体は、被取付部材とスタッドボルトとの位置合わせが容易である。 Therefore, the structure provided with the stud bolt of the present invention can easily align the mounted member and the stud bolt.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図1(a)は本発明の実施形態に係るスタッドボルトと被取付部材の一例を示す断面図、図1(b)は図1(a)のB部拡大図である。また、図2(a)は本発明の実施形態に係るスタッドボルトにおいて、ボルトを示す側面図、図2(b)は同じくボルト(矩形)の上面図、図2(c)はボルトの頭部が楕円形の板状である場合の変形例のボルトを示す上面図である。図3(a)は本発明の実施形態に係るスタッドボルトにおいて、クリップを示す側面図、図3(b)は同じくクリップ(矩形)の上面図、図3(c)は外縁の形状が円形である場合の変形例のクリップを示す上面図である。図4(a)は本発明のスタッドボルトを備えた構造体の一例を示す斜視図、図4(b)は図4(a)のA−A断面図である。図5(a)は、本発明の第1実施形態に係るスタッドボルトをもつ構造体において、ボルトの取り付け軌跡を示す図であって、図1(a)のC−C断面図、図5(b)は図5(a)の上面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Fig.1 (a) is sectional drawing which shows an example of the stud bolt and to-be-attached member which concerns on embodiment of this invention, FIG.1 (b) is the B section enlarged view of Fig.1 (a). 2A is a side view showing the bolt in the stud bolt according to the embodiment of the present invention, FIG. 2B is a top view of the bolt (rectangular shape), and FIG. 2C is the head of the bolt. It is a top view which shows the volt | bolt of the modification in case where is an elliptical plate shape. 3A is a side view showing a clip in the stud bolt according to the embodiment of the present invention, FIG. 3B is a top view of the clip (rectangular shape), and FIG. 3C is a circular outer edge shape. It is a top view which shows the clip of the modification in a certain case. FIG. 4A is a perspective view showing an example of a structure provided with the stud bolt of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 5A is a diagram showing a bolt mounting locus in the structure having the stud bolt according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. b) is a top view of FIG.
本発明のスタッドボルト10は、例えば図4に示すような自動車のバンパーステー30等の被取付部材に配置され、スタッドボルト10をもつ構造体を構成する。図1に示すように、本発明のスタッドボルト10は、ボルト1と、クリップ2とにより構成されており、被取付部材3に設けられた孔3cを介して被取付部材3に配置されるものである。
The
ボルト1は、例えばS45C等の鋼材及び高張力鋼からなり、用途に適した材質が適宜選択されて構成されている。図2(a)に示すように、ボルト1は、頭部1aと軸部1bとから構成され、軸部1bは頭部1aから所定長の部分が平滑周面の平滑部1cとなっており、平滑部1cの終端から軸部1bの先端までの部分がスタッドボルトとして必要な長さだけのネジが形成されたネジ部1eとなっている。平滑部1cの直径DB1は、ネジ部1eの山径DB2よりも小さく、例えばボルト1のネジ部1eの溝における直径(谷径)以下となるように構成されており、これにより、平滑部1cとネジ山との間には段差1dが形成されている。本実施形態においては、平滑部1cとネジ山との間に形成された段差1dに後述するクリップ2が係止され、クリップ2を取り付けたときに、被取付部材3がボルトの頭部1aとクリップ2との間に若干の隙間を残して挟み込まれた状態となるように構成されている。
The
図2(b)に示すように、ボルト1の頭部1aは、例えば平面視で方形の形状を有しており、後述する被取付部材3に設けられた構造により、回転しないように係止される。
As shown in FIG. 2B, the head 1a of the
図1(a)に示すように、ボルト1の頭部1aを基端とする軸部1bのうち、平滑部1cは、頭部1aからボルト軸方向に長さLの区間に設けられている。この平滑部1cの長さLは、例えば後述するクリップ2の厚さt及び被取付部材3の孔3cの深さHの総計よりも大きくなるように構成されている。また、ネジ部1eの長さは、スタッドボルト10に固定される部品の用途に合わせて、適宜最適の長さで設けられている。
As shown in FIG. 1 (a), of the shaft portion 1b having the base 1a of the
クリップ2は、例えばポリプロピレン樹脂等の弾力性を備えた合成樹脂からなり、クリップとしての強度及び剛性を兼ね備えた材質により構成されている。図3(a)及び図3(b)に示すように、本実施形態においては、クリップ2は、外縁部の形状が矩形の平板状に形成されており、その中央に、ボルトの軸部1bに嵌合される例えば円形(直径:DC)の嵌合孔2cが設けられている。クリップ2の外縁部の形状が矩形であることにより、クリップ2は、後述する被取付部材3に設けられた構造により、回転しないように係止される。
The
クリップ2の嵌合孔2cの直径DCは、例えば平滑部1cの直径DB1以上の大きさであり、ネジ部1eの山径DB2よりも小さくなるように構成されている。これにより、本実施形態においては、平板状クリップ2は、軸部1bの挿通の際に、ネジ部1eの複数個のネジ山において、一旦挿通が阻止されるが、圧入により、嵌合孔2cが設けられた内周縁付近がその材質による弾力性により撓み、これにより、各ネジ山を乗り越えることができるように構成されている。これにより、本実施形態のクリップ2は、ボルト1の頭部1a側に圧入するだけで、平滑部1cに容易に嵌合される。
The diameter D C of the fitting hole 2c of the
次に、本実施形態のスタッドボルト10が取り付けられる被取付部材3について説明する。本実施形態においては、被取付部材3は、例えば図1に示すように、角筒状の押出形材から構成されている。図1(a)及び図5に示すように、被取付部材3は、ボルト1の軸部1bを挿通する孔3cを備えている。孔3cは、例えば断面円形であり、その直径はボルト1の軸部1bの外径よりも大きく、且つボルト1の頭部1aの1辺の長さよりも小さい。即ち、孔3cにボルト1の軸部1bを挿入し、クリップ2をボルト1のネジ部1eを乗り越えるように頭部1a側に圧入することにより、スタッドボルト10は、ネジ山と平滑部1cとの間の段差に係止され、クリップ2とボルト1の頭部1aとの間で被取付部材3を挟み込むように使用することができる。また、本実施形態においては、ボルト1は、平滑部1cの長さLがクリップ2の厚さt及び被取付部材3の孔3cの深さHの総計よりも大きくなるように構成されているため、図1(a)に示すように、クリップ2がボルト1の平滑部1cに嵌合されたときに、クリップ2とボルトの頭部1aとの間の間隔は孔3cの深さよりも大きくなる。よって、ボルト1とクリップ2とが孔3cに遊嵌状態で配置され、一体的にボルト軸方向及びボルト軸に垂直な方向に動かすことができるように構成されている。本実施形態においては、平滑部1cの長さLはクリップ2の厚さt及び被取付部材3の孔3cの深さHの総計よりも大きくなるように構成されているが、平滑部1cの長さLが、クリップ2の厚さt及び被取付部材3の孔3cの深さHの総計とほぼ同一である程度まで短い場合においては、ボルト1の頭部1a及びクリップ2を夫々被取付部材3に接触させて摩擦を発生させながら動かすことができる。
Next, the attached
また、被取付部材3は、その中空部において、孔3cが設けられた内周面に、孔3cを挟むように、例えば2本の突起3aが形成されており、被取付部材3の押出方向に沿って相互に平行に延びている。この2本の突起3a間の距離は、例えばボルト1の頭部1aの平面視方形の1辺の長さよりも若干長く、且つ頭部1aの平面視方形の対角線の長さよりも短い。従って、図5(b)に示すように、孔3cにボルト1の軸部を挿通したときに、ボルト1の頭部1aは被取付部材3の2本の突起3a間に嵌まりこんだ状態となり、従って、頭部1aは、若干の回動を除いて自由に回転することができなくなり、自由な回転が阻止される。
In addition, in the hollow member, for example, two protrusions 3a are formed on the inner peripheral surface where the hole 3c is provided so as to sandwich the hole 3c. Extending parallel to each other. The distance between the two projections 3a is, for example, slightly longer than the length of one side of the head 1a of the
更に、被取付部材3は、その外面において、例えば図1及び5に示すように、孔3cが中央に位置するように凹状の溝3bが形成されている。この溝3bは、被取付部材3の押出方向に沿って平行に延びており、溝3bの幅は、例えば矩形のクリップ2の1辺の長さよりも若干大きく、且つクリップ2の矩形の対角線の長さよりも短い。これにより、クリップ2は、溝3bに嵌まりこむと、若干の回動を除いて自由に回転することができなくなり、自由な回転が阻止される。本実施形態において、溝3bの深さは、例えばクリップ2の厚さt以上になるように設けられている。
Further, the attached
次に、本実施形態のスタッドボルト10を被取付部材3に取り付けてスタッドボルトを備えた構造体を構成する工程について説明する。先ず、図5(a)に示すように、被取付部材3の開口部から、ボルト1をその軸部1b側から挿入する。そして、被取付部材3の孔3cに向けてボルト1を傾けた状態で、軸部1b先端を孔3cに近接させる。そして、ボルト1の軸部1bを孔3cに挿入する。被取付部材3の孔3cは、その直径がボルト1の軸部1bよりも大きいため、被取付部材3の孔3cに容易にボルトを挿入することができる。
Next, the process of constituting the structure provided with the stud bolt by attaching the
そして、ボルト1の頭部1aが被取付部材3の中空部内面に当接するまでボルト1を孔3cに挿入する。このとき、頭部1aは、被取付部材3内周面の突起3a間に嵌まりこむか、又は突起3aの頂部に当接する。頭部1aが被取付部材3内周面の突起3a間に嵌まりこんだ場合においては、ボルト1が回転しようとすると、頭部1aの側面が突起3aの側面に当接し、ボルト1が回転することを防止することができる。一方、頭部1aが突起3aの頂部に当接している場合においては、ボルト1の回転を防止することができないため、ボルト1を軸方向に押圧しながら軸まわりに回転させる。そして、頭部1aが2つの突起3a間に嵌まりこむ角度となるまで回転させると、頭部1aが押圧され、突起3aの底部に相当する位置まで移動し、頭部1aが2つの突起3a間に嵌まりこんだ状態となり、ボルト1が回転しようとすると、頭部1aの側面が突起3aの側面に当接し、ボルト1が回転することを防止することができる。
Then, the
次に、ボルト1の頭部1aを被取付部材3の中空部の内側から例えば手で支えるか、又は例えば被取付部材3の中空部に中子4として例えばブロック状の部材を挿入して配置し、ボルト1の頭部1aがボルト軸方向に移動しないように中子4により押さえた状態で、クリップ2を移動させて、クリップ2にボルト1の軸部1bを挿入する。本実施形態においては、クリップ2の嵌合孔2cの直径DCは、ネジ部1eの山径DB2よりも小さい。従って、平板状クリップ2は、軸部1bの挿通の際に、ネジ部1eの複数個のネジ山において、一旦挿通が阻止される。しかし、クリップ2は、圧入により、例えばポリプロピレン樹脂等の材質による弾力性により嵌合孔2cが設けられた内周縁付近がその材質による弾力性により撓み、各ネジ山を乗り越えることができる。クリップ2は、ネジ部1eの全てのネジ山を乗り越えて平滑部1cに到達するまで圧入される。平滑部1cの直径DB1はクリップ2の嵌合孔2cの直径DC以下であるため、クリップ2は平滑部1cとネジ山との間に形成された段差1dに係止される。これにより、スタッドボルトをもつ構造体が構成される。このとき、被取付部材3は、ボルトの頭部1aとクリップ2との間に若干の隙間を残して挟み込まれた状態となり、軸部1bと孔3cとの間にも隙間が形成される。なお、クリップ2の取り付けが完了したら、ボルト1の押さえに使用した中子4は、例えばボルト軸に垂直な方向に引き出して、被取付部材3の中空部から取り出す。
Next, the head 1a of the
被取付部材3にボルト1を取り付ける際には、図5に示すような取り付け工程を採用することができるが、例えば被取付部材3のボルト挿入用の孔3cが、被取付部材3の下方にあり、ボルト1を孔3cの上方から挿入する場合においては、例えば、図6及び図7に示すような差し込み治具4を使用してボルト1を取り付けることができる。
When attaching the
図6(a)はボルトの差し込み治具を示す側面図、図6(b)は同じく底面図、図7(a)乃至図7(d)は、差し込み治具を使用したボルトの取り付け工程を示す図である。差し込み治具4は、例えば棒状又は長片状の部材により構成されており(図6においては棒状)、その端部には、ボルト1を懸架するための2本の突起4aが設けられている。そして、2本の突起間は、軸部1b(ネジ部1e及び平滑部1c)の直径よりも若干大きく離隔している。これにより、2本の突起4aの間に軸部1bを挿通し、突起間の上部に頭部1aを架け渡して、差し込み治具4にボルト1を懸架することができる。
6A is a side view showing a bolt insertion jig, FIG. 6B is a bottom view of the same, and FIGS. 7A to 7D show a bolt mounting process using the insertion jig. FIG. The
図7に示すように、差し込み治具4にボルト1を懸架した状態(図7(a))で、ボルト1を孔3cに近づけていく。被取付部材3が筒状の場合には、被取付部材3の開口部からボルト1を挿入する。ボルト1を被取付部材3の中空部内に挿入したら、例えば差し込み治具4の位置を若干下げることにより、軸部1bの先端部を被取付部材3の内面に当接させる(図7(b))。そして、差し込み治具4の突起間の側面を軸部1bに当接させた状態で、差し込み治具4を更に中空部に挿入していくことにより、ボルト1を取り付け位置の孔3cに近づけていく。
As shown in FIG. 7, with the
本実施形態においては、ボルト1の取り付け孔3cの直径D1(図1(a)参照)は、軸部(ネジ部1e及び平滑部1c)の直径よりも大きく設けられているため、軸部1bがボルト取り付け孔3cの位置に到達すると、軸部1bは、自重により孔3c内に挿入され(図7(c))、ボルト1の頭部1aが、再度、突起4aに当接する。次いで、差し込み治具4を中空部から引き抜くことにより、ボルト1は、差し込み治具4から外れ、所定の取り付け位置に設置される(図7(d))。
In the present embodiment, the diameter D 1 (see FIG. 1A) of the mounting hole 3c of the
ボルト1が被取付部材3の取り付け位置に設置されたら、例えばボルト1の頭部1aを中空部内にて手又は治具等により押さえた状態で、軸部1bの先端にクリップ2の嵌合孔2cの位置を合わせ、クリップ2を軸部1bの軸方向に押圧することによりクリップ2に軸部1bを挿通していく。本実施形態においては、ネジ部1eの山径DB2は、クリップ2の嵌合孔2cの直径DCよりも大きい。従って、平板状クリップ2は、軸部1bの挿通の際に、ネジ部1eのネジ山により一旦挿通が阻止される。しかし、この状態でクリップ2を圧入すると、クリップ2は、その弾力性により、嵌合孔2cが設けられた内周縁付近がその材質による弾力性により撓み、これにより、ネジ山を乗り越えることができる。そして、複数個のネジ山を乗り越えることにより、クリップ2は、平滑部1bに到達し、嵌合孔2cよりも直径が小さい平滑部1bに嵌合される。
When the
本実施形態においては、被取付部材3のボルト設置孔3cの直径が軸部1b(ネジ部1e及び平滑部1c)の直径よりも大きいことにより、被取付部材3の孔3cに容易にボルト1を挿入することができる。また、被取付部材3として、例えば断面形状が閉断面である押出形材を使用する場合においても、例えば工具を使用したピアスナットの設置を行わなくてもスタッドボルト10を容易に設置することができ、部品の組み立て作業性を向上させることができ、ボルト1も被取付部材3の中空部の大きさに合わせて大きいものを使用することができる。例えば、ボルト1としては、軸部の径が例えばM12以上の大径のものも使用することができる。
In the present embodiment, since the diameter of the bolt installation hole 3c of the mounted
更に、ボルト1の平滑部1cの長さLは、クリップ2の厚さt及び被取付部材3の孔3cの深さHの総計よりも大きいため、被取付部材3は、ボルトの頭部1aとクリップの挟接部との間に若干の隙間を残して挟み込まれた状態となる。また、軸部1bと孔3cとの間にも隙間が形成されているため、スタッドボルト10は、孔3cに遊嵌状態で配置された状態となる。従って、スタッドボルト10を隙間の範囲でボルト軸方向及びボルト軸に垂直な方向に移動させることができ、位置の調整を容易に行うことができる。
Further, since the length L of the smooth portion 1c of the
次に、本実施形態のスタッドボルトを備えた構造体の使用方法について説明する。先ず、スタッドボルトをもつ構造体に固定する部品(図4のバンパーステー30の例においては、自動車のバンパー)を、所定の固定孔(スタッドボルト10を挿通する孔)の位置にてボルト1の軸部1b先端に近接させ、部品の固定孔にボルト1を挿入する。この際、ボルト1の位置が部品の固定孔の位置と合っている場合には、部品の固定孔にボルト1を円滑に挿入することができる。一方、ボルト1の位置が取付誤差等により部品の固定孔に対してずれているか、又は固定孔の加工公差等により部品の固定孔の位置がボルト1の位置に対してずれている場合には、固定孔へのボルト1の挿入を円滑に行うことができない。しかし、本発明のスタッドボルトを備えた構造体は、ボルト1及びクリップ2を一体的にボルト軸方向及びボルト軸に垂直な方向に移動させることができるため、スタッドボルト10の位置を調整して部品の固定孔とボルト1の先端の位置とを合わせることにより、部品をスタッドボルト10に容易に取り付けることができる。なお、本実施形態においては、例えば、スタッドボルト10に部品を取り付けた後、ナット等の締結部品により部品をボルト1に固定する際には、ナットの締結により、ボルト1の頭部1aはナット側へと移動し、ボルト1の頭部1aとクリップ2との間の間隔は小さくなり、クリップ2とボルト1の頭部1aとの間で被取付部材3を緊締状態で挟み込むことができる。
Next, the usage method of the structure provided with the stud bolt of this embodiment is demonstrated. First, a part (a bumper of an automobile in the example of the
本実施形態のスタッドボルトを備えた構造体は、被取付部材3に突起3a及び溝3cが形成されており、クリップ2がボルト1に嵌合された状態において、平板状のクリップ2は、被取付部材3の溝3b間に嵌まりこんだ状態となり、被取付部材3の内部においても、ボルト1の頭部1aは2つの突起3a間に嵌まりこんだ状態となる。即ち、ボルト1がクリップ2と一体的に回転しようとすると、クリップ2の側面は溝3bの側面に当接し、ボルト1の頭部1aの側面は突起3aの側面に当接し、これにより、ボルト1及びクリップ2が回転することを防止することができる。従って、スタッドボルト10を使用する際に、スタッドボルト10に部品を固定するにあたり、ナット等の締結も円滑に行うことができる。
In the structure including the stud bolt according to the present embodiment, the protrusion 3a and the groove 3c are formed on the
また、被取付部材3の溝3bの深さが、例えばクリップ2の厚さt以上である場合においては、ボルト1にクリップ2を嵌合させたときに、クリップ2が被取付部材3の最表面から突出することを防止することができる。従って、スタッドボルト10を使用する場合において、スタッドボルトに固定される部品の取り付けをクリップ2が邪魔することを防止することができる。
Further, when the depth of the groove 3b of the mounted
なお、本実施形態においては、ボルト1の頭部1a及びクリップ2は、平面視で方形であるが、ボルト1及びクリップ2の回転を防止することができる範囲において、ボルト1の頭部1a及びクリップ2の形状は限定されない。例えば、図2(c)及び図3(c)に示すように、ボルト1の頭部1a及びクリップ2のいずれかの形状が平面視で例えば円形又は楕円形である場合においても、少なくとも一方の形状が方形等の形状であり、被取付部材3の溝又は突起との間でボルト1及びクリップ2の回転を阻止できるものであればよい。但し、ボルト1の軸部1bに例えばナット等を締結する際に、スタッドボルト10の回転を効果的に防止するためには、ボルト1の頭部1aの形状は円形ではないことが好ましい。また、ボルト1の軸部1bのうち、平滑部1cの長さは、被取付部材3の板厚と同程度でなくてもよく、ボルト1をスタッドボルトとして使用する場合の用途に合わせ、適宜長さを選択することができ、クリップ2を圧入してネジ部1eを乗り越えさせ、平滑部1cに嵌合させることができる範囲において、軸部1bの形状及び寸法は限定されない。更に、ボルトの頭部1a及びクリップ2とこれらの間に挟み込まれる被取付部材3との間に形成される隙間は、頭部1a及びフランジ部2bが夫々被取付部材3に接触する程度まで小さくてもよい。この場合においても、スタッドボルト10を動かすことにより、位置の調整を容易に行うことができる。
In the present embodiment, the head 1a and the
更に、被取付部材3については、角筒状の押出形材から構成されているが、本発明においては、被取付部材3の材質及び形状は特に限定されない。但し、被取付部材3に突起3a及び溝3bが形成されている構成とする場合には、被取付部材3は押出形材、鋳物又は異型圧延材で構成されていることが好ましく、生産性及び強度確保の観点から、特に、押出形材で構成されていることが好ましい。また、被取付部材3の断面形状についても、中空状の閉断面に限らず、本発明の構成を有する範囲において種々の変形が可能である。例えば、図4に示すようなバンパーステー30において、板状の部材を被取付部材3とすることができる。更に、被取付部材3に形成されている突起3a及び溝3bについては、ボルト1及びクリップ2の回転を阻止することができる範囲において、寸法及び設置範囲は特に限定されず、例えばスタッドボルト10の回転を十分に防止できれば、突起3a及び溝3bが形成されていなくてもよい。また、孔3cについては、適宜部品の寸法公差や取り付け公差を加味した大きさの孔3cが形成されていればよく、ボルト1の取り付け作業性を低下させない範囲において、適宜任意に選択することができる。この場合、孔3cの形状は円形に限らず、長円又は矩形等であってもよい。
Furthermore, although the to-
次に、本発明の第2実施形態に係るスタッドボルトについて説明する。図8(a)は本発明の第2実施形態に係るスタッドボルトにおいて、クリップを示す側面図、図8(b)は同じく平面図、図9(a)乃至図9(c)は、本発明の第2実施形態に係るスタッドボルトにおいて、クリップの取り付け工程を示す図である。第1実施形態においては、平板状クリップ2には平面視で円形の嵌合孔2cが設けられていたが、図8に示すように、本実施形態においては、クリップ2には、中央から外縁へと延出するように切り欠き2dが設けられている。そして、切り欠き2dは、クリップ2の外縁における幅が、クリップ2の中央における幅よりも若干小さく、また、ボルト1の平滑部1cの直径よりも小さくなるように設けられている。本実施形態においても、第1実施形態と同様に、クリップ2は、例えばポリプロピレン樹脂等の弾力性を備えた合成樹脂からなり、クリップとしての強度及び剛性を兼ね備えた材質により構成されている。
Next, a stud bolt according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8A is a side view showing a clip in a stud bolt according to a second embodiment of the present invention, FIG. 8B is a plan view, and FIGS. 9A to 9C are the present invention. It is a figure which shows the attachment process of a clip in the stud bolt which concerns on 2nd Embodiment. In the first embodiment, the
また、第1実施形態においては、クリップ2は、ボルト1の軸部1bの先端から挿通されるように構成されていたが、本実施形態においては、クリップ2は、切り欠き2dの位置にてボルト1の平滑部1cに接触させた後、圧入することにより、例えばボルト軸に垂直な方向から平滑部1cに嵌合される。従って、本実施形態においては、クリップ2の取り付け作業時に、ボルト1をその軸方向に押さえておく作業が不要となる。
Further, in the first embodiment, the
次に、本実施形態のスタッドボルト10を被取付部材3に取り付けてスタッドボルトを備えた構造体を構成する工程について説明する。なお、ボルト1を被取付部材3の孔3cに設置する工程までについては、第1実施形態と同様のため、詳細な説明は省略する。本実施形態においては、被取付部材3の孔3cにボルト1を挿入した状態において、ボルト1の平滑部1cは、被取付部材3の表面からクリップ2の厚さtよりも若干長く外部に突出しており、この状態で、図9(a)に示すように、平板状クリップ2を平滑部1cに例えばボルト軸に垂直な方向から近接させていく。そして、図9(b)に示すように、クリップ2を切り欠き2dの位置にてボルト1の平滑部1cに接触させる。その後、クリップ2をボルト軸側に押圧する。
Next, the process of constituting the structure provided with the stud bolt by attaching the
本実施形態においては、クリップ2の外縁における切り欠き2dの幅は、ボルト1の平滑部1cの直径よりも若干小さく形成されている。従って、クリップ2は、切り欠き2dを挟んで向かい合わせとなっている縁部がボルト1の平滑部1cに接触することにより、そのボルト軸側への押圧は一旦阻止される。しかし、クリップ2を平滑部1cへ向けて更に押圧すると、クリップ2は、その弾力性により、切り欠き2dを挟む縁部の幅が若干広がり、これにより、クリップ2の縁部が平滑部2cを乗り越える。そして、図9(c)に示すように、クリップ2は、切り欠き2dの中央部にて平滑部1cに嵌合される。
In the present embodiment, the width of the notch 2d at the outer edge of the
本実施形態においても、スタッドボルト10を取り付けた後の構造体は、第1実施形態と同様となり、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態においては、クリップ2を取り付ける際に、押圧力の印加方向がボルト軸方向ではなく、例えばボルト軸に対して垂直方向である。従って、クリップ2の取り付け時に、ボルト1をボルト軸方向に押さえておく作業が不要となり、スタッドボルトの取り付け作業性がよい。
Also in this embodiment, the structure after attaching the
なお、本実施形態のように、被取付部材3の表面が平坦である場合においては、図10(a)に示すように、部品5を取り付ける際に、クリップ2をワッシャとして使用することができる。即ち、図10(a)に示す例においては、部品5をスタッドボルト10に固定する際には、ナット6等の締結部品をボルト2に締結する。この際に、クリップ2をワッシャとして使用することにより、被取付部材3の外面を保護したり、ナット6等の緩みを防止することができる。また、図10(b)に示すように、例えば被取付部材3の表面にクリップ2を収容できる大きさの溝を設けたり、図10(c)に示すように、部品5に予めクリップ2を収容できる大きさの溝を設けた場合においては、部品5は例えば被取付部材3の外面に密着した状態となり、溝への水及び埃の滞留を防止することができる。
In addition, when the surface of the to-
次に、上記第2実施形態に係るスタッドボルトの変形例について図11を参照して説明する。本変形例においては、図11(a)に示すように、クリップ2は長片状に構成されており、その長手方向の一端部に切り欠き2dが設けられている。その他の構成及びスタッドボルト10の設置工程については、第2実施形態と同様である。本実施形態においては、スタッドボルト10を被取付部材3に取り付けてボルト1に部品を取り付ける際に、切り欠き2dに対して逆側の他端部を引っ張って、クリップ2をボルト1の軸部1bから抜き取る。クリップ2を軸部1bから抜き取ったら、図11(b)に示すように、ナット6を矢印方向に回転させることによりナット6を締結し、被取付部材3に部品5を固定する(図11(c))。これにより、本変形例においては、クリップ2を収納するための溝を被取付部材3又は部品5に設ける必要がなく、図10(b)及び図10(c)に示す実施態様に比して、溝の設置等による製造コストを低減することができる。また、ボルト1から抜き取ったクリップ2は、再度使用することができるため、部品コストも低減することができる。
Next, a modified example of the stud bolt according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In this modification, as shown in FIG. 11A, the
1:ボルト、1a:頭部、1b:軸部、1c:平滑部、1d:突出部、1e:ネジ部、10:スタッドボルト、2:クリップ、2a:軸筒部、2b:フランジ部(挟接部)、2c:嵌合孔、2d:切り欠き、3:被取付部材、3a:突起、3b:溝、3c:孔、3d:溝、30:バンパーステー、4:差し込み治具、5:部品、6:(締結用)ナット 1: Bolt, 1a: Head, 1b: Shaft, 1c: Smoothing, 1d: Projection, 1e: Screw, 10: Stud bolt, 2: Clip, 2a: Shaft, 2b: Flange 2c: fitting hole, 2d: notch, 3: attached member, 3a: protrusion, 3b: groove, 3c: hole, 3d: groove, 30: bumper stay, 4: insertion jig, 5: Parts, 6: Nut (for fastening)
Claims (8)
頭部が前記孔より大きく軸部が前記孔に挿入されるボルトと、
前記軸部に嵌合され前記頭部との間で前記被取付部を挟み込むことができる挟接部を備え前記軸部の所定の係止位置から軸方向に抜けないように係止されるクリップと、を有し、
前記ボルトの軸部は、その基端側に外面が平滑な平滑部を有し、この平滑部と前記軸部の外面に設けられたネジ山との間に段差が形成されており、この段差に前記クリップが係止され、
前記クリップの前記軸部における係止位置は、前記頭部と前記挟接部との間の間隔が前記孔の深さより大きくなるものであり、前記孔は前記軸部の直径よりも大きいことを特徴とするスタッドボルト。 In the stud bolt arranged in the plate-like attached portion in which the hole in the attached member is formed,
A bolt with a head larger than the hole and a shaft inserted into the hole;
A clip that is fitted to the shaft portion and includes a pinching portion that can pinch the mounted portion between the head portion and is locked so as not to come off from a predetermined locking position of the shaft portion in the axial direction. And having
The shaft portion of the bolt has a smooth portion with a smooth outer surface on the base end side, and a step is formed between the smooth portion and a screw thread provided on the outer surface of the shaft portion. The clip is locked to
The locking position of the clip in the shaft portion is such that the distance between the head and the clamping portion is larger than the depth of the hole, and the hole is larger than the diameter of the shaft portion. Features a stud bolt.
頭部が前記孔より大きく軸部が前記孔に挿入されるボルトと、
前記軸部に嵌合され前記頭部との間で前記被取付部を挟み込むことができる挟接部を備え前記軸部の所定の係止位置から軸方向に抜けないように係止されるクリップと、を有し、
前記ボルトの軸部は、その基端側に外面が平滑な平滑部を有し、前記クリップは、前記平滑部に嵌合される切り欠きを有し、
前記クリップの前記軸部における係止位置は、前記頭部と前記挟接部との間の間隔が前記孔の深さより大きくなるものであり、前記孔は前記軸部の直径よりも大きいことを特徴とするスタッドボルト。 In the stud bolt arranged in the plate-like attached portion in which the hole in the attached member is formed,
A bolt with a head larger than the hole and a shaft inserted into the hole;
A clip that is fitted to the shaft portion and includes a pinching portion that can pinch the mounted portion between the head portion and is locked so as not to come off from a predetermined locking position of the shaft portion in the axial direction. And having
The shaft portion of the bolt has a smooth portion with a smooth outer surface on the base end side, and the clip has a notch fitted to the smooth portion,
The locking position of the clip in the shaft portion is such that the distance between the head and the clamping portion is larger than the depth of the hole, and the hole is larger than the diameter of the shaft portion. Features a stud bolt.
前記被取付部材の孔に前記軸部を挿入した後、前記クリップを前記段差に圧入し、前記頭部と前記クリップとの間で被取付部材を挟み込むことにより、前記スタッドボルトが前記孔に遊嵌状態で配置されていることを特徴とするスタッドボルトを備えた構造体。 A structure including a stud bolt in which the stud bolt according to claim 1 or 2 is installed on a mounted member,
After the shaft portion is inserted into the hole of the attached member, the clip is press-fitted into the step and the attached member is sandwiched between the head and the clip, so that the stud bolt is loosened into the hole. A structure provided with a stud bolt, which is arranged in a fitted state.
前記被取付部材の孔に前記軸部を挿入した後、前記切り欠きを前記平滑部に圧入し、前記頭部と前記クリップとの間で被取付部材を挟み込むことにより、前記スタッドボルトが前記孔に遊嵌状態で配置されていることを特徴とするスタッドボルトを備えた構造体。 A structure including a stud bolt in which the stud bolt according to claim 3 or 4 is installed on a member to be attached,
After the shaft portion is inserted into the hole of the attached member, the notch is press-fitted into the smooth portion, and the attached member is sandwiched between the head and the clip so that the stud bolt is inserted into the hole. A structure provided with a stud bolt, wherein the stud bolt is arranged in a loosely fitted state.
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