特許 6791738 ボルト植設構造とそれを用いたアッパサポート、ボルト植設構造の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6791738

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】ボルト植設構造とそれを用いたアッパサポート、ボルト植設構造の製造方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 35/04 20060101AFI20201116BHJP

   F16F 9/54 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   F16B35/04 Q

   F16F9/54

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-232503(P2016-232503)

(22)【出願日】2016年11月30日

(65)【公開番号】特開2018-91351(P2018-91351A)

(43)【公開日】2018年6月14日

【審査請求日】2019年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219602

【氏名又は名称】住友理工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001966

【氏名又は名称】特許業務法人笠井中根国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100103252

【弁理士】

【氏名又は名称】笠井 美孝

(74)【代理人】

【識別番号】100147717

【弁理士】

【氏名又は名称】中根 美枝

(72)【発明者】

【氏名】久米 廷志

【審査官】 谷口 耕之助

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−０２４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１４１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１４９８０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−０３７６１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表平１１−５１１５４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ ３５／０４

Ｆ１６Ｆ ９／５４

Ｂ２１Ｄ ３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

嵌合板部材にボルト植設孔が貫通形成されており、該ボルト植設孔に植設ボルトが挿通されて、該植設ボルトの軸部が該ボルト植設孔に嵌合固定されているボルト植設構造において、
前記嵌合板部材の一方の面に連結板部材が重ね合わされて固定されており、
該連結板部材には前記ボルト植設孔よりも大径のボルト挿通孔が貫通形成されていると共に、該ボルト植設孔と該ボルト挿通孔が相互に位置合わせされて直列的に接続されており、
該嵌合板部材における該植設ボルトを挿通された前記ボルト植設孔の周囲には、該連結板部材への重ね合わせ面とは反対側の面において、該嵌合板部材が該ボルト植設孔の貫通方向に押圧変形された凹陥部が形成されており、該植設ボルトの該軸部の外周面と該嵌合板部材における該ボルト植設孔の孔内面に作用する面圧が該凹陥部の形成によって高められて該植設ボルトの抜け抗力が増大せしめられている一方、
該連結板部材における該ボルト挿通孔が、挿通された該植設ボルトの外径よりも大きくされていると共に、
該嵌合板部材に形成された前記凹陥部が、該連結板部材における該ボルト挿通孔よりも外周側に位置せしめられていることを特徴とするボルト植設構造。

【請求項2】

前記凹陥部が前記ボルト植設孔の周方向に延びる溝状とされている請求項１に記載のボルト植設構造。

【請求項3】

前記凹陥部が前記ボルト植設孔の周囲を全周に亘って連続的に延びる環状溝とされている請求項２に記載のボルト植設構造。

【請求項4】

前記植設ボルトの前記軸部における前記ボルト植設孔への嵌合部分には、セレーションが設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載のボルト植設構造。

【請求項5】

前記凹陥部の前記ボルト植設孔側の壁内面が該ボルト植設孔の貫通方向に対して傾斜しており、該凹陥部が開口側に向けて拡開している請求項１〜４の何れか一項に記載のボルト植設構造。

【請求項6】

前記植設ボルトが前記嵌合板部材よりも硬さの大きな材料で形成されている請求項１〜５の何れか一項に記載のボルト植設構造。

【請求項7】

前記嵌合板部材が前記連結板部材よりも薄肉とされている請求項１〜６の何れか一項に記載のボルト植設構造。

【請求項8】

サスペンション機構を構成するショックアブソーバのピストンロッドに取り付けられて、該ピストンロッドを車両ボデーに防振連結するアッパサポートであって、
前記ピストンロッドに取り付けられるインナ部材に本体ゴム弾性体が固着された防振本体部が、前記車両ボデーに取り付けられる中空構造のアウタ部材に収容されており、該アウタ部材が相互に重ね合わされる第一の板部材と第二の板部材を含んで構成されていると共に、該第一の板部材及び該第二の板部材が請求項１〜７の何れか一項に記載されたボルト植設構造の前記嵌合板部材及び前記連結板部材とされており、該嵌合板部材に前記ボルト植設孔が貫通形成されて、該ボルト植設孔に前記植設ボルトの前記軸部が挿通されていると共に、該ボルト植設孔の周囲に前記凹陥部が形成されて、該植設ボルトの該軸部の外周面と該嵌合板部材における該ボルト植設孔の孔内面に作用する面圧が該凹陥部の形成によって高められて該植設ボルトの抜け抗力が増大せしめられていることを特徴とするアッパサポート。

【請求項9】

ボルト植設孔が形成された嵌合板部材の一方の面に対して、該ボルト植設孔よりも大径のボルト挿通孔が形成された連結板部材を重ね合わせて、該ボルト植設孔と該ボルト挿通孔が相互に位置合わせされて直列的に接続された状態で、該嵌合板部材と該連結板部材とを固定する工程と、
該ボルト植設孔及び該ボルト挿通孔に植設ボルトを挿通する工程と、
該植設ボルトを該ボルト植設孔に挿通した後で、該嵌合板部材を該ボルト植設孔の周囲において該連結板部材への重ね合わせ面とは反対側の面から該ボルト植設孔の貫通方向に押圧して該嵌合板部材における該ボルト植設孔の周囲を塑性変形させることによって、該連結板部材への重ね合わせ面とは反対側の面で該ボルト挿通孔よりも外周側に位置する凹陥部を該嵌合板部材に対して形成し、該植設ボルトの軸部の外周面と該嵌合板部材における該ボルト植設孔の孔内面に作用する面圧を高める工程と
を、有することを特徴とするボルト植設構造の製造方法。

【請求項10】

前記嵌合板部材に向けて突出する突出部を備えた金型を該嵌合板部材に押し当てることで、該突出部に対応する前記凹陥部を該嵌合板部材に形成する工程を有していると共に、該突出部における前記ボルト植設孔側の側面が突出先端に向けて該ボルト植設孔から離れる傾斜面とされている請求項９に記載のボルト植設構造の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、嵌合板部材のボルト植設孔に植設ボルトを嵌合固定するボルト植設構造と、ボルト植設構造を備えたアッパサポート、ボルト植設構造の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、ボルトを板金具に植設する手段として、板金具に形成されたボルト孔にボルトを挿通すると共に、ボルトの軸部の基端部をボルト孔に嵌合固定するボルト植設構造が知られている。このようなボルト植設構造は、例えば、特開２０１０−１４１３３号公報（特許文献１）のようなサスペンション機構のアッパサポートなどに適用されており、特許文献１では、アウタ金具を構成する板金具としての上金具および下金具にボルト孔が形成されて、そのボルト孔に締結ボルトが植設された構造が開示されている。

【0003】

ところで、特許文献１のように板金具に締結ボルトを挿通状態で植設する場合には、締結ボルトの抜け抗力を十分に確保する必要がある。特に、締結ボルトを固定する板金具が薄肉である場合など、締結ボルトをボルト孔の内周面に嵌合させるだけでは十分な抜け抗力を確保し難い場合には、特許文献１の図８に示されているように、ボルト孔から突出した締結ボルトのセレーションを金型で軸方向に押し潰して拡径させることにより、締結ボルトの軸部の拡径部分と頭部の間で板金具を挟持させて、締結ボルトの抜け抗力を確保することも提案されている。

【0004】

ところが、特許文献１のようにセレーションの押潰しによって締結ボルトの抜け抗力を確保するためには、締結ボルトを塑性変形させる必要があることから、締結ボルトの形成材料や構造の選択自由度が制限されてしまうおそれがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１４１３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、植設ボルトの形成材料や構造などを大きな自由度で選択可能としつつ、植設ボルトの嵌合板部材への固定強度を大きく得ることができる、新規な構造のボルト植設構造を提供することにある。

【0007】

また、本発明は、上記の新規なボルト植設構造を備えるアッパサポートと、上記の新規なボルト植設構造を実現するためのボルト植設構造の製造方法を提供することも、目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。

【0009】

すなわち、本発明の第一の態様は、嵌合板部材にボルト植設孔が貫通形成されており、該ボルト植設孔に植設ボルトが挿通されて、該植設ボルトの軸部が該ボルト植設孔に嵌合固定されているボルト植設構造において、前記嵌合板部材の一方の面に連結板部材が重ね合わされて固定されており、該連結板部材には前記ボルト植設孔よりも大径のボルト挿通孔が貫通形成されていると共に、該ボルト植設孔と該ボルト挿通孔が相互に位置合わせされて直列的に接続されており、該嵌合板部材における該植設ボルトを挿通された前記ボルト植設孔の周囲には、該連結板部材への重ね合わせ面とは反対側の面において、該嵌合板部材が該ボルト植設孔の貫通方向に押圧変形された凹陥部が形成されており、該植設ボルトの該軸部の外周面と該嵌合板部材における該ボルト植設孔の孔内面に作用する面圧が該凹陥部の形成によって高められて該植設ボルトの抜け抗力が増大せしめられている一方、該連結板部材における該ボルト挿通孔が、挿通された該植設ボルトの外径よりも大きくされていると共に、該嵌合板部材に形成された前記凹陥部が、該連結板部材における該ボルト挿通孔よりも外周側に位置せしめられていることを、特徴とする。

【0010】

このような第一の態様に従う構造とされたボルト植設構造によれば、植設ボルトが挿通されたボルト植設孔の周囲において嵌合板部材に凹陥部を形成することで、嵌合板部材がボルト植設孔の内周側へ膨らむように変形する。これにより、嵌合板部材におけるボルト植設孔の内周面が植設ボルトの軸部の外周面により強く押し当てられることから、植設ボルトの塑性加工を要することなく、植設ボルトの抜け抗力を増大させることができる。従って、植設ボルトの形成材料や構造などを制限することなく、植設ボルトを十分な固定強度で嵌合板部材に植設することが可能となる。また、本態様によれば、例えば、植設ボルトを挿通するための孔を嵌合板部材と連結板部材に重ね合わせ前にそれぞれ形成する場合などに、連結板部材のボルト挿通孔を嵌合板部材のボルト植設孔よりも大径とすることで、嵌合板部材と連結板部材の寸法や相対的な位置などの誤差を許容することができる。しかも、植設ボルトを連結板部材に固定することなく嵌合板部材に固定する構造とされて、植設ボルトの嵌合板部材に対する嵌合面積を大きく得難い場合であっても、凹陥部の形成によって植設ボルトの抜け抗力を十分に確保することができる。

【0011】

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載されたボルト植設構造において、前記凹陥部が前記ボルト植設孔の周方向に延びる溝状とされているものである。

【0012】

第二の態様によれば、凹陥部がボルト植設孔の周囲でボルト植設孔の周方向に延びて設けられていることにより、ボルト植設孔の孔内面と植設ボルトの軸部の外周面が凹陥部の形成によって周方向のより広い範囲で押し当てられることから、植設ボルトの抜け抗力をより大きく得ることができる。

【0013】

本発明の第三の態様は、第二の態様に記載されたボルト植設構造において、前記凹陥部が前記ボルト植設孔の周囲を全周に亘って連続的に延びる環状溝とされているものである。

【0014】

第三の態様によれば、ボルト植設孔の内周面と植設ボルトの軸部の外周面が凹陥部の形成によって全周に亘って押し当てられることから、凹陥部の形成による植設ボルトの抜け抗力の増大をより効果的に実現することができる。しかも、植設ボルトが挿通されたボルト植設孔の周囲に凹陥部を形成する際に、凹陥部の形成による嵌合板部材の面方向の変形が、凹陥部の周方向で生じるのを防ぐことで内周側へ効率的に生ぜしめられて、植設ボルトの抜け抗力をより効果的に大きく設定することができる。

【0015】

本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか１つの態様に記載されたボルト植設構造において、前記植設ボルトの前記軸部における前記ボルト植設孔への嵌合部分には、セレーションが設けられているものである。

【0016】

第四の態様によれば、植設ボルトにナットなどが螺着される際に、植設ボルトの回転がセレーションによって防止されることから、植設ボルトに作用する回転力に対する反力を十分に得ることができる。更に、凹陥部の形成によってボルト植設孔の内周側へ変形した嵌合板部材が、セレーションの凹溝に入り込むことから、植設ボルトの回転がより有利に防止されると共に、当接面積が大きく得られることによる抜け抗力の増加も実現される。

【0017】

加えて、凹陥部の形成による嵌合板部材のボルト植設孔の内周側への変形が、セレーションの凹溝によって許容されることから、凹陥部を形成する際に嵌合板部材の厚さ方向への変形が抑えられて、ボルト植設孔と凹陥部の間において嵌合板部材の表面が凸状に盛り上がるのを防ぐことができる。

【0020】

本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか１つの態様に記載されたボルト植設構造において、前記凹陥部の前記ボルト植設孔側の壁内面が該ボルト植設孔の貫通方向に対して傾斜しており、該凹陥部が開口側に向けて拡開しているものである。

【0021】

第五の態様によれば、例えば嵌合板部材に金型を押し当てて凹陥部を形成する場合に、凹陥部の形成による嵌合板部材のボルト植設孔側への変形がより効率的に生じることから、植設ボルトの抜け抗力をより有利に得ることができる。

【0022】

本発明の第六の態様は、第一〜第五の何れか１つの態様に記載されたボルト植設構造において、前記植設ボルトが前記嵌合板部材よりも硬さの大きな材料で形成されているものである。

【0023】

第六の態様によれば、植設ボルトよりも硬さの小さな材料で形成された嵌合板部材に凹陥部を形成することで、植設ボルトの抜け抗力を比較的容易に高めることができる。更に、植設ボルトの塑性変形が必要とされないことから、高硬度の植設ボルトを採用することが可能であり、植設ボルトの意図しない曲げなどの変形を防止することもできる。
また、本発明の第七の態様は、第一〜第六の何れか１つの態様に記載されたボルト植設構造において、前記嵌合板部材と前記連結板部材とが相互に固定されていると共に、該嵌合板部材が該連結板部材よりも薄肉とされているものである。

【0024】

本発明の第八の態様は、サスペンション機構を構成するショックアブソーバのピストンロッドに取り付けられて、該ピストンロッドを車両ボデーに防振連結するアッパサポートであって、前記ピストンロッドに取り付けられるインナ部材に本体ゴム弾性体が固着された防振本体部が、前記車両ボデーに取り付けられる中空構造のアウタ部材に収容されており、該アウタ部材が相互に重ね合わされる第一の板部材と第二の板部材を含んで構成されていると共に、該第一の板部材及び該第二の板部材が請求項１〜７の何れか一項に記載されたボルト植設構造の前記嵌合板部材及び前記連結板部材とされており、該嵌合板部材に前記ボルト植設孔が貫通形成されて、該ボルト植設孔に前記植設ボルトの前記軸部が挿通されていると共に、該ボルト植設孔の周囲に前記凹陥部が形成されて、該植設ボルトの該軸部の外周面と該嵌合板部材における該ボルト植設孔の孔内面に作用する面圧が該凹陥部の形成によって高められて該植設ボルトの抜け抗力が増大せしめられていることを、特徴とする。

【0025】

このような第八の態様に従う構造とされたアッパサポートによれば、第一の板部材と第二の板部材の少なくとも一方を、本発明に係るボルト植設構造の嵌合板部材とすることにより、中空構造のアウタ部材を構成するために比較的に薄肉とされる第一の板部材と第二の板部材に対して、植設ボルトの塑性変形を要することなく、植設ボルトを強固に固定することができる。

【0026】

しかも、第一の板部材と第二の板部材は、相互に重ね合わされて中空構造のアウタ部材を構成することから、植設ボルトを挿通するための孔を重ね合わせ前に各別に形成する場合もある。その場合には、植設ボルトが第一の板部材と第二の板部材の何れか一方だけに嵌合されることになるが、このような場合にも、ボルト植設孔の周囲に凹陥部を形成することで、植設ボルトの抜け抗力を十分に大きく設定することが可能となる。

【0027】

本発明の第九の態様は、ボルト植設構造の製造方法であって、ボルト植設孔が形成された嵌合板部材の一方の面に対して、該ボルト植設孔よりも大径のボルト挿通孔が形成された連結板部材を重ね合わせて、該ボルト植設孔と該ボルト挿通孔が相互に位置合わせされて直列的に接続された状態で、該嵌合板部材と該連結板部材とを固定する工程と、該ボルト植設孔及び該ボルト挿通孔に植設ボルトを挿通する工程と、該植設ボルトを該ボルト植設孔に挿通した後で、該嵌合板部材を該ボルト植設孔の周囲において該連結板部材への重ね合わせ面とは反対側の面から該ボルト植設孔の貫通方向に押圧して該嵌合板部材における該ボルト植設孔の周囲を塑性変形させることによって、該連結板部材への重ね合わせ面とは反対側の面で該ボルト挿通孔よりも外周側に位置する凹陥部を該嵌合板部材に対して形成し、該植設ボルトの軸部の外周面と該嵌合板部材における該ボルト植設孔の孔内面に作用する面圧を高める工程とを、有することを、特徴とする。

【0028】

このような第九の態様に従う構造とされたボルト植設構造の製造方法によれば、嵌合板部材のボルト植設孔に植設ボルトを挿通した状態で、嵌合板部材に凹陥部を形成することによって、植設ボルトの抜けに対する抗力を大きくすることができる。しかも、嵌合板部材に凹陥部を形成する塑性加工を施す一方で、植設ボルトに塑性加工を施す必要がなく、植設ボルトの形成材料や構造などを大きな自由度で選択することができる。

【0029】

本発明の第十の態様は、第九の態様に記載されたボルト植設構造の製造方法において、前記嵌合板部材に向けて突出する突出部を備えた金型を該嵌合板部材に押し当てることで、該突出部に対応する前記凹陥部を該嵌合板部材に形成する工程を有していると共に、該突出部における前記ボルト植設孔側の側面が突出先端に向けて該ボルト植設孔から離れる傾斜面とされているものである。

【0030】

第十の態様によれば、金型に設けられる突出部のボルト植設孔側の側面が傾斜面とされていることによって、金型を嵌合板部材にボルト植設孔の貫通方向で押し当てて突出部に対応する凹陥部を形成する際に、突出部の傾斜面によって嵌合板部材がボルト植設孔側へ変形し易く、植設ボルトの抜け抗力をより大きく得ることができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、植設ボルトを挿通されたボルト植設孔の周囲において嵌合板部材に凹陥部が形成されることにより、植設ボルトの軸部の外周面と嵌合板部材におけるボルト植設孔の孔内面に作用する面圧が高められて、植設ボルトの抜け抗力が増大せしめられている。これにより、植設ボルトの塑性加工を要することなく、植設ボルトの抜け抗力を増大させることができて、植設ボルトの形成材料や構造などを制限することなく、植設ボルトを十分な強度で嵌合板部材に固定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の第一の実施形態としてのボルト植設構造を示す断面図であって、図２のＩ−Ｉ断面に相当する図。

【図2】図１に示すボルト植設構造の平面図。

【図3】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。

【図4】本発明に係るボルト植設構造の製造工程を示す断面の概略図であって、（ａ）がボルト植設孔およびボルト挿通孔に植設ボルトを挿通した状態を、（ｂ）が金型を嵌合板部材に接近させる過程を、（ｃ）がボルト植設孔の周囲に金型を押し当てて凹陥部を形成した状態を、それぞれ示す。

【図5】図１に示すボルト植設構造を備えたアッパサポートの断面図であって、図６のＶ−Ｖ断面に相当する図。

【図6】図５に示すアッパサポートの平面図。

【図7】本発明の別の一実施形態としてのボルト植設構造を示す断面図。

【図8】本発明のまた別の一実施形態としてのボルト植設構造を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0034】

図１，２には、本発明の第一の実施形態としてのボルト植設構造１０を示す。ボルト植設構造１０は、嵌合板部材１２と連結板部材１４が相互に重ね合わされていると共に、植設ボルト１６がそれら嵌合板部材１２と連結板部材１４を貫通して設けられた構造を有している。以下の説明において、上下方向とは、原則として図１中の上下方向を言う。

【0035】

より詳細には、嵌合板部材１２は、普通鋼やアルミニウム合金といった金属やカーボン繊維で補強された合成樹脂などで形成されており、厚さ方向に貫通する円形のボルト植設孔１８を備えている。一方、連結板部材１４は、嵌合板部材１２と同様に金属や樹脂などで形成されており、ボルト植設孔１８よりも大径のボルト挿通孔２０が厚さ方向に貫通形成されている。

【0036】

嵌合板部材１２と連結板部材１４は厚さ方向で相互に重ね合わされており、嵌合板部材１２のボルト植設孔１８と連結板部材１４のボルト挿通孔２０が相互に位置決めされて、上下方向で直列的に接続されている。本実施形態では、予めボルト植設孔１８が形成された嵌合板部材１２とボルト挿通孔２０が形成された連結板部材１４が、相互に重ね合わされるようになっている。また、ボルト植設孔１８とボルト挿通孔２０を相互に位置決めした状態で嵌合板部材１２と連結板部材１４を相互に重ね合わせる際に、ボルト挿通孔２０がボルト植設孔１８よりも大径とされていることから、仮に各板部材１２，１４に寸法誤差があったとしても、ボルト植設孔１８の全体がボルト挿通孔２０の上下方向の投影上に配置されるようになっている。

【0037】

さらに、ボルト植設孔１８とボルト挿通孔２０には、植設ボルト１６が挿通されている。植設ボルト１６は、図１に示すように、軸部２２の先端部分の外周面に雄ねじが形成されていると共に、軸部２２における頭部２４側の基端部付近にセレーション２６が設けられている。セレーション２６は、軸部２２の軸方向に直線的に延びる多数の凹溝と凸条を周方向で交互に形成することで構成されており、軸部２２の外周面に全周に亘って設けられている。本実施形態の植設ボルト１６は、嵌合板部材１２よりも硬さの大きな材料で形成されており、例えばクロムモリブデン鋼などの合金鋼で形成されている。なお、植設ボルト１６や嵌合板部材１２の硬さは、ショア硬さ試験やビッカース硬さ試験などの一般的な硬さ試験によって特定可能である。

【0038】

そして、植設ボルト１６は、嵌合板部材１２のボルト植設孔１８と連結板部材１４のボルト挿通孔２０に下方から挿通されており、植設ボルト１６の頭部２４がボルト挿通孔２０の開口周縁部で連結板部材１４の下面に当接している。本実施形態では、植設ボルト１６のセレーション２６が嵌合板部材１２のボルト植設孔１８に圧入されて嵌め合わされており、植設ボルト１６は、ボルト植設孔１８に挿通されることによって、ある程度の抜け抗力をもってボルト植設孔１８およびボルト挿通孔２０への挿通状態に保持されるようになっている。尤も、植設ボルト１６は、ボルト植設孔１８に対して、嵌め合わされることなく容易に抜差し可能な態様で挿通されていても良い。

【0039】

また、植設ボルト１６の軸部２２は、ボルト植設孔１８に挿入されたセレーション２６の上部が嵌合板部材１２に嵌合されている一方、ボルト挿通孔２０に挿入されたセレーション２６の下部が、連結板部材１４に嵌合されることなく、ボルト挿通孔２０の孔内面に対して隙間を持って配されている。なお、セレーション２６は、ボルト植設孔１８の上開口よりも上側には突出しておらず、ボルト植設孔１８およびボルト挿通孔２０の内周に収容状態で配されている。

【0040】

また、嵌合板部材１２には、植設ボルト１６が挿通されたボルト植設孔１８の周囲において、凹陥部２８が形成されている。この凹陥部２８は、嵌合板部材１２の上面に開口してボルト植設孔１８の外周側を周方向に延びる溝状とされており、特に本実施形態ではボルト植設孔１８の外周側を全周に亘って連続して延びる環状溝とされている。また、凹陥部２８は、ボルト植設孔１８に対して外周側に離れた位置に設けられており、凹陥部２８とボルト植設孔１８の間には、凹陥部２８の内周壁部を構成する環状の密着部３０が形成されている。更に、凹陥部２８の内周側の側壁内面が、上方へ行くに従って内周側へ傾斜するテーパ面３２とされており、凹陥部２８が開口側となる上側へ行くに従って径方向で次第に幅広となるように拡開している。

【0041】

この凹陥部２８は、ボルト植設孔１８の周囲において嵌合板部材１２の上面を下向きに加圧して、嵌合板部材１２の上面における加圧部分を下向きに押圧することで下方へ凹ませて形成されている。ここにおいて、嵌合板部材１２に凹陥部２８が形成されることにより、嵌合板部材１２の密着部３０がボルト植設孔１８の内周側へ変形して、植設ボルト１６が挿通されたボルト植設孔１８の孔内面が、植設ボルト１６のセレーション２６の外周面に押し当てられている。これにより、ボルト植設孔１８の孔内面と植設ボルト１６のセレーション２６の外周面に作用する面圧が、凹陥部２８の形成によって高められて、植設ボルト１６のボルト植設孔１８からの抜けに対する抗力が増大せしめられている。なお、本実施形態の嵌合板部材１２は、凹陥部２８が形成されることにより、密着部３０において上方へ僅かに盛り上がっているが、例えば、密着部３０の上面を金型などで押さえながら凹陥部２８を形成することにより、密着部３０における嵌合板部材１２の上方への盛り上がりを防ぐようにしても良い。

【0042】

さらに、嵌合板部材１２は、凹陥部２８の形成によって、図３に示すように、植設ボルト１６のセレーション２６の凹溝に入り込むように変形せしめられて、セレーション２６の外周面が全周に亘って嵌合板部材１２におけるボルト植設孔１８の孔内面に嵌合されている。なお、図３では、分かり易さのために、セレーション２６の凹凸を誇張して示した。

【0043】

このような本実施形態に従うボルト植設構造１０によれば、嵌合板部材１２に凹陥部２８が形成されることによって、植設ボルト１６の軸部２２の外周面とボルト植設孔１８の孔内面に作用する面圧が高められて、植設ボルト１６の抜けに対する抗力を大きく設定することが可能とされている。それゆえ、嵌合板部材１２の厚さが小さく、植設ボルト１６の嵌合板部材１２に対する嵌合面積が十分に得られない場合であっても、目的とする抜け抗力を設定することができる。

【0044】

特に本実施形態では、嵌合板部材１２のボルト植設孔１８と連結板部材１４のボルト挿通孔２０との相対的な位置の誤差を許容するために、ボルト挿通孔２０がボルト植設孔１８よりも大径とされていることから、植設ボルト１６が連結板部材１４に固定されることなく嵌合板部材１２だけに固定されている。このような構造であっても、嵌合板部材１２に凹陥部２８を形成することにより、植設ボルト１６の抜け抗力を十分に確保することができる。

【0045】

さらに、ボルト植設構造１０では、植設ボルト１６の抜け抗力を向上させるために、嵌合板部材１２を塑性加工して凹陥部２８を形成する一方で、植設ボルト１６には塑性加工が必要とされない。したがって、植設ボルト１６の形成材料や材質、構造などは、特に限定されず、大きな選択自由度で設計することができることから、植設ボルト１６に要求される耐久性や寸法精度などを高度に実現することが可能になる。

【0046】

特に、本実施形態の植設ボルト１６のように、嵌合板部材１２よりも硬さの大きい材料で形成することにより、植設ボルト１６の意図しない曲げなどの変形を防止することができると共に、嵌合板部材１２に凹陥部２８を形成する加工が容易になって、植設ボルト１６の抜け抗力を比較的容易に高めることができる。

【0047】

また、嵌合板部材１２に形成された凹陥部２８が、ボルト植設孔１８の周方向に延びる溝状とされていることから、ボルト植設孔１８の内周面と植設ボルト１６の軸部２２の外周面が、凹陥部２８の形成によって周方向のより広い範囲で押し当てられて、植設ボルト１６の抜け抗力がより効果的に増大せしめられる。

【0048】

さらに、本実施形態では、凹陥部２８がボルト植設孔１８の周囲を全周に亘って連続的に延びる環状溝とされている。これにより、植設ボルト１６が挿通されたボルト植設孔１８の周囲に凹陥部２８を形成する際に、凹陥部２８の形成による嵌合板部材１２の面方向の変形が、凹陥部２８の周方向で生じるのを防止することができる。その結果、凹陥部２８の形成による嵌合板部材１２の変形がボルト植設孔１８の内周側へ効率的に生ぜしめられて、凹陥部２８の形成による植設ボルト１６の抜け抗力の増大がより一層効果的に実現される。

【0049】

また、植設ボルト１６の軸部２２におけるボルト植設孔１８の孔内面への嵌合部分にセレーション２６が設けられていることから、凹陥部２８の形成によってボルト植設孔１８の内周側へ変形した嵌合板部材１２が、セレーション２６の凹溝に入り込む。それゆえ、嵌合板部材１２におけるボルト植設孔１８の孔内面と植設ボルト１６との当接面積が大きく得られて、より効果的な抜け抗力の増加や、植設ボルト１６の回転の防止などが実現される。

【0050】

しかも、凹陥部２８の形成による嵌合板部材１２のボルト植設孔１８の内周側への変形が、セレーション２６の凹溝によって許容されることから、嵌合板部材１２の厚さ方向への変形が抑えられて、ボルト植設孔１８と凹陥部２８の間において嵌合板部材１２の表面が凸状に盛り上がるのを防ぐことができる。

【0051】

また、凹陥部２８のボルト植設孔１８側の壁内面が、ボルト植設孔１８の貫通方向に対して傾斜するテーパ面３２とされていることにより、例えば後述する金型３４を押し当てて凹陥部２８を形成する場合に、凹陥部２８の形成による嵌合板部材１２のボルト植設孔１８側への変形がより効率的に生じることから、植設ボルト１６の抜け抗力をより有利に得ることができる。

【0052】

かくの如き本実施形態に従う構造のボルト植設構造１０は、例えば、以下に示す製造方法によって得ることができる。なお、以下の説明で参照する図４は、ボルト植設構造の製造方法を説明するための概略図である。

【0053】

先ず、予め準備したボルト植設孔１８を備えた嵌合板部材１２と、ボルト挿通孔２０を備えた連結板部材１４とを、相互に重ね合わせて、ボルト植設孔１８とボルト挿通孔２０を直列的に接続されるように位置決めする。ここでは、図４（ａ）に示すように、嵌合板部材１２に凹陥部２８は形成されていない。なお、嵌合板部材１２と連結板部材１４は、後述する植設ボルト１６の嵌合固定によって相互に固定されていても良いし、植設ボルト１６の挿通前或いは挿通後に溶接などの手段で相互に固定されていても良い。また、嵌合板部材１２と連結板部材１４の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、金属製の場合には、金属素板を所定の形状にプレス加工することで得ることができる一方、合成樹脂製の場合には、射出成形などによって得ることができる。

【0054】

次に、図４（ａ）に示すように、予め準備した植設ボルト１６を、嵌合板部材１２のボルト植設孔１８と連結板部材１４のボルト挿通孔２０に挿通する。本実施形態では、植設ボルト１６の軸部２２のセレーション２６が、ボルト挿通孔２０に隙間をもって挿通されると共に、ボルト植設孔１８に圧入される。なお、植設ボルト１６の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、金属線材を鍛造によって所定の形状に加工することで得ることができる。

【0055】

また次に、図４（ｂ）に示すように、金型３４を嵌合板部材１２の上面に向けて図中の矢印の方向へ移動させる。この金型３４は、嵌合板部材１２よりも硬さの大きな合金鋼などの材料で形成されており、植設ボルト１６の軸部２２が隙間をもって挿通される貫通孔３６を備えていると共に、下方へ突出する環状の突出部３８が形成されて、突出部３８が貫通孔３６の外周側を囲んで周方向へ延びている。更に、金型３４の突出部３８の内周面は、突出先端へ向けて次第に貫通孔３６から離れて外周へ傾斜する傾斜面とされており、突出部３８が基端側に向けて次第に幅広とされている。

【0056】

そして、図４（ｃ）に示すように、植設ボルト１６がボルト植設孔１８に挿通された状態で金型３４を嵌合板部材１２の上面に押し当てて、金型３４の突出部３８に対応する凹陥部２８を嵌合板部材１２に形成する。即ち、金型３４の突出部３８を嵌合板部材１２に押し当てると、突出部３８の押圧によって嵌合板部材１２が変形して、嵌合板部材１２に凹陥部２８が塑性変形によって形成されると共に、凹陥部２８の内周側に設けられた密着部３０がボルト植設孔１８の内周側へ変形して、ボルト植設孔１８の孔内面が、ボルト植設孔１８の内周側へ膨らむように変形する。これにより、嵌合板部材１２におけるボルト植設孔１８の孔内面を、植設ボルト１６における軸部２２のセレーション２６により強く押し当てて、面圧の上昇による植設ボルト１６の抜け抗力の増大を図ることができる。なお、凹陥部２８の形成時には、適宜に温度を管理することもできる。

【0057】

特に本実施形態では、突出部３８が突出先端に向けて幅狭となっており、突出部３８の内周側の側面が金型３４の嵌合板部材１２への押当て方向に対して傾斜する傾斜面とされていることから、金型３４を嵌合板部材１２に押し当てると、嵌合板部材１２における突出部３８の内周側面への当接部分に対して、ボルト植設孔１８側へ向かう分力が作用する。これにより、嵌合板部材１２がボルト植設孔１８の内周側へ変形して、嵌合板部材１２におけるボルト植設孔１８の孔内面が、ボルト植設孔１８に挿通された植設ボルト１６の軸部２２の外周面により強く押し当てられることから、植設ボルト１６の嵌合板部材１２に対する抜け抗力が増大せしめられる。

【0058】

次に、金型３４を嵌合板部材１２から離れるように変位させて、金型３４を取り除くことにより、ボルト植設構造の製造方法に係る製造工程を完了して、嵌合板部材１２に植設ボルト１６を嵌合固定した図１のボルト植設構造１０を得ることができる。

【0059】

ところで、図１に示す本発明に係るボルト植設構造１０は、例えば、図５，６に示すような自動車用のアッパサポート４０などに適用することができる。アッパサポート４０は、サスペンション機構を構成するショックアブソーバのピストンロッド４２に取り付けられて、ピストンロッド４２をサブフレーム４４などの車両ボデー側の部材に対して防振連結するものである。以下に、ボルト植設構造１０を適用したアッパサポート４０について説明する。

【0060】

より詳細には、アッパサポート４０は、インナ部材４６とアウタ部材４８が本体ゴム弾性体５０によって弾性連結された構造を有しており、特に本実施形態では、インナ部材４６と中間部材５２を本体ゴム弾性体５０によって弾性連結した防振本体部５４が、中空構造のアウタ部材４８に収容配置された構造を有している。なお、以下の説明において、上下方向とは、特に説明がない限り、軸方向となる図５中の上下方向を言う。

【0061】

インナ部材４６は、金属などで形成されて、全体として略円環板形状を有していると共に、内周端部が下方へ突出して厚肉とされている。このインナ部材４６は、内孔に挿通されるショックアブソーバのピストンロッド４２に対して、ピストンロッド４２に螺着されるナット５６によって連結されるようになっている。

【0062】

中間部材５２は、金属などで形成されて、薄肉大径の略円筒形状を有しており、インナ部材４６に対して径方向に隙間をもって外挿されている。

【0063】

そして、インナ部材４６と中間部材５２の間には、環状の本体ゴム弾性体５０が配されており、本体ゴム弾性体５０の内周部分がインナ部材４６に加硫接着されていると共に、本体ゴム弾性体５０の外周面が中間部材５２に加硫接着されている。更に、本体ゴム弾性体５０は、インナ部材４６の外周部分の両面にも固着されており、インナ部材４６に対して上下方向の両側へ突出していると共に、インナ部材４６からの上下突出寸法を大きくされた部分と小さくされた部分が周方向で交互に設けられている。

【0064】

インナ部材４６と中間部材５２を本体ゴム弾性体５０で弾性連結した防振本体部５４は、アウタ部材４８に取り付けられている。アウタ部材４８は、略円環板形状の第一の板部材５８と略浅底皿状の第二の板部材６０とを、備えている。また、第二の板部材６０は、上端部において外周側へ広がる補強フランジ６２を備えており、第二の板部材６０の補強フランジ６２が第一の板部材５８の外周部分に重ね合わされて、スポットまたはプロジェクション溶接などの手段で固定されている。但し、アウタ部材４８が鋼材などで形成されている場合には、第一の板部材５８と第二の板部材６０が上記の如き溶接によって固定され得るが、アウタ部材４８がアルミニウム合金や合成樹脂などで形成されている場合には、例えば、第一の板部材５８と第二の板部材６０がメカニカルクリンチングやかしめなどの手段で固定される。

【0065】

そして、第一の板部材５８と第二の板部材６０が上下方向で相互に重ね合わされて固定されており、第二の板部材６０の開口部分が第一の板部材５８で覆われて、第一の板部材５８と第二の板部材６０の間に空間が形成されている。そして、中間部材５２が第二の板部材６０の周壁部に圧入固定されることにより、防振本体部５４が第一の板部材５８と第二の板部材６０の間に収容配置された状態でアウタ部材４８に取り付けられている。なお、本体ゴム弾性体５０は、インナ部材４６の外周部分の上下に突出する部分が、インナ部材４６と第一の板部材５８の間と、インナ部材４６と第二の板部材６０の間とにおいて、それぞれ上下に挟み込まれて圧縮されている。これにより、軸方向及び軸直角方向の振動入力に対して、本体ゴム弾性体５０の弾性変形による防振効果が発揮されるようになっている。

【0066】

ここにおいて、第一の板部材５８の外周部分がボルト植設構造１０の嵌合板部材１２とされていると共に、第二の板部材６０の補強フランジ６２がボルト植設構造１０の連結板部材１４とされている。そして、嵌合板部材１２としての第一の板部材５８の外周部分には、３つのボルト植設孔１８，１８，１８が貫通形成されている（図６参照）一方、連結板部材１４としての第二の板部材６０の補強フランジ６２には、第一の板部材５８のボルト植設孔１８，１８，１８と対応する位置にボルト挿通孔２０，２０，２０が貫通形成されている。

【0067】

また、図５に示すように、上下に直列的に接続されたボルト植設孔１８とボルト挿通孔２０には、植設ボルト１６が下方から挿通されている。植設ボルト１６は、軸部２２の基端部分に設けられたセレーション２６がボルト挿通孔２０とボルト植設孔１８に挿通されていると共に、セレーション２６がボルト植設孔１８に嵌め合わされている。更に、植設ボルト１６の頭部２４は、第二の板部材６０の下面におけるボルト挿通孔２０の開口周縁部に対して、全周に亘って当接状態で重ね合わされている。

【0068】

さらに、第一の板部材５８における各ボルト植設孔１８の外周側には、ボルト植設孔１８に植設ボルト１６が挿通された状態で、それぞれ環状の凹陥部２８が形成される。これにより、第一の板部材５８におけるボルト植設孔１８の孔内面と植設ボルト１６の軸部２２の外周面とに作用する面圧が高められて、植設ボルト１６の第一の板部材５８に対する抜け抗力が増大せしめられている。その結果、第一の板部材５８と第二の板部材６０を備えるアウタ部材４８には、図５，６に示すように、３つの植設ボルト１６，１６，１６が、軸部２２が上向きに突出するように固設されており、それら植設ボルト１６，１６，１６が第一の板部材５８に嵌合固定された状態で安定して保持されている。

【0069】

そして、アウタ部材４８には、車両ボデー側となるサブフレーム４４が取り付けられる。即ち、サブフレーム４４がアウタ部材４８の第一の板部材５８の上面に重ね合わされて、アウタ部材４８の３つの植設ボルト１６，１６，１６が、サブフレーム４４に貫通形成されたボルト孔６４に挿通されると共に、植設ボルト１６，１６，１６にそれぞれナット６６が螺着されることにより、サブフレーム４４がアウタ部材４８に取り付けられるようになっている。なお、サブフレーム４４は、図５中において、二点鎖線で仮想的に示されている。

【0070】

このような本実施形態に従う構造とされたアッパサポート４０によれば、アウタ部材４８と車両のサブフレーム４４などとを連結する植設ボルト１６が、中空構造のアウタ部材４８を実現する板状の第一の板部材５８に対して、ボルト植設構造１０によって十分に大きな抜け抗力で植設される。それゆえ、アッパサポート４０によるサブフレーム４４とピストンロッド４２の防振連結状態を、優れた信頼性で長期間に亘って安定して維持することができる。

【0071】

特に、第一の板部材５８と第二の板部材６０を重ね合わせることにより、中空構造のアウタ部材４８が構成されていることから、第一の板部材５８と第二の板部材６０は、それらの重ね合わせ前にボルト植設孔１８とボルト挿通孔２０が予め形成されている。このような場合には、ボルト植設孔１８とボルト挿通孔２０の相対位置やサイズの誤差を許容するために、ボルト挿通孔２０がボルト植設孔１８よりも大径とされ得ることから、植設ボルト１６は、第二の板部材６０のボルト挿通孔２０に嵌合されることなく、第一の板部材５８のボルト植設孔１８にのみ嵌合される場合がある。このように、植設ボルト１６の嵌合面積が小さい構造であっても、凹陥部２８の形成によって植設ボルト１６の抜け抗力の向上を図ることにより、植設ボルト１６を優れた信頼性で第一の板部材５８に固定することができる。

【0072】

また、アッパサポート４０の車両装着状態において、ボルト植設孔１８が形成された第一の板部材５８の外周部分の上面にサブフレーム４４が重ね合わされることから、凹陥部２８が形成された後の第一の板部材５８の上面に凸部が形成されない、或いは形成されても突出寸法が小さく抑えられることが望ましい。本実施形態では、植設ボルト１６のボルト植設孔１８への嵌合部分にセレーション２６の凹溝が形成されており、ボルト植設孔１８の孔内面が凹溝内への変形を許容されていると共に、ボルト挿通孔２０がボルト植設孔１８よりも大径とされていることで、ボルト植設孔１８の開口周縁部の下方への変形も許容されている。これにより、凹陥部２８の形成によって嵌合板部材１２がボルト植設孔１８の周囲で変形せしめられる際に、上方への突出変形量が低減されて、サブフレーム４４を第一の板部材５８に安定した状態で重ね合わせることができる。

【0073】

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、嵌合板部材１２と連結板部材１４を重ね合わせた構造が例示されているが、例えば、図７に示すボルト植設構造７０のように、連結板部材１４を省略して嵌合板部材１２だけを設けても良い。また、例えば、嵌合板部材１２と複数枚の連結板部材１４を重ね合わせた構造も採用することができる。

【0074】

また、前記実施形態では、嵌合板部材１２が植設ボルト１６の軸部２２の先端側に設けられると共に、連結板部材１４が植設ボルト１６の頭部２４側に設けられていたが、例えば、図８に示すボルト植設構造８０のように、植設ボルト１６の頭部２４を嵌合板部材１２の下面に当接状態で重ね合わせると共に、連結板部材１４が嵌合板部材１２を挟んで頭部２４と反対側に重ね合わされていても良い。図８の構造において、ボルト挿通孔２０は、ボルト挿通孔２０の孔内面と植設ボルト１６の径方向間に図示しない金型の突出部を挿通可能な程度に、ボルト植設孔１８よりも大径とされており、嵌合板部材１２の凹陥部２８がボルト挿通孔２０に向けて開口するように形成されている。

【0075】

また、植設ボルト１６は、複数の板部材に嵌合されていても良い。具体的には、例えば、植設ボルト１６を複数の板部材のボルト孔に挿通する際に、植設ボルト１６におけるボルト孔への挿通部分をそれら複数の板部材の各ボルト孔の内周面に嵌合させると共に、それら複数の板部材の少なくとも一つに凹陥部２８を形成することで、植設ボルト１６をより強固に固定するようにしても良い。更に、凹陥部２８が形成されて植設ボルト１６に嵌合される嵌合板部材１２を複数設けることも可能であり、例えば、２枚の嵌合板部材１２，１２を重ね合わせて採用する場合には、一方の嵌合板部材１２のボルト植設孔１８に植設ボルト１６を挿通して凹陥部２８を形成した後、他方の嵌合板部材１２のボルト植設孔１８に植設ボルト１６を挿通して凹陥部２８を形成するなどしても良い。

【0076】

また、前記実施形態において植設ボルト１６の軸部２２に設けられていたセレーション２６は、必須ではなく、図８のボルト植設構造８０に示すように、植設ボルト１６の軸部２２における嵌合板部材１２への嵌合部分の外周面が、セレーション（凹溝および凸条）が形成されていない円筒面とされていても良い。

【0077】

さらに、植設ボルト１６の具体的な構造は特に限定されるものではなく、例えば、頭部２４がなく、ねじ山を形成された軸部２２がセレーション２６から軸方向の両側に向けて延び出した構造の植設ボルトなども採用され得る。このような頭部を持たない植設ボルトを採用する場合には、嵌合板部材の両面に凹陥部２８を形成しても良い。

【0078】

また、前記実施形態に示した凹陥部の具体的な形状は、あくまでも例示であって、例えば、ボルト植設孔１８の周囲を一周に満たない長さで周方向に延びる溝状とすることも可能である。更に、一周に満たない溝をボルト植設孔１８の周囲で周方向に複数並ぶように配することで、周方向の全周に亘って断続的に延びる凹陥部を形成することもできる。更にまた、凹陥部は、ボルト植設孔１８の周方向に延びる溝状にも限定されず、例えば、円形凹所の複数をボルト植設孔１８の周囲で周方向に並んで設けることによって、ボルト植設孔１８の周囲を囲む凹陥部を得ることもできる。

【符号の説明】

【0079】

１０，７０，８０：ボルト植設構造、１２：嵌合板部材、１４：連結板部材、１６：植設ボルト、１８：ボルト植設孔、２０：ボルト挿通孔、２２：軸部、２６：セレーション、２８：凹陥部、３４：金型、３８：突出部、４０：アッパサポート、４２：ピストンロッド、４４：サブフレーム（車両ボデー）、４６：インナ部材、４８：アウタ部材、５０：本体ゴム弾性体、５４：防振本体部、５８：第一の板部材、６０：第二の板部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】