特開 2024-169848 車両部品の締結構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024169848

(43)【公開日】2024-12-06

(54)【発明の名称】車両部品の締結構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 37/02 20060101AFI20241129BHJP

【ＦＩ】

B62D37/02 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086657

(22)【出願日】2023-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100112874

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 薫

(74)【代理人】

【識別番号】100147865

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 美和子

(72)【発明者】

【氏名】近藤 聡

(72)【発明者】

【氏名】杉山 裕隆

(57)【要約】

【課題】車体に取り付けられる車両部品において、強固な締結を実現しつつ、締結部に発生する応力を低減させる技術を提供すること。
【解決手段】締結部材により車両部品を車体に締結するための車両部品の締結構造であって、構成面と、前記構成面から前記車体側へ突出し、前記締結部材を取り付け可能な台座部と、前記台座部に前記車体側の反対側から積層された補強部材と、を備え、前記補強部材は、スリットによって変形可能に形成されている、車両部品の締結構造を提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

締結部材により車両部品を車体に締結するための車両部品の締結構造であって、
構成面と、
前記構成面から前記車体側へ突出し、前記締結部材を取り付け可能な台座部と、
前記台座部に前記車体側の反対側から積層された補強部材と、を備え、
前記補強部材は、スリットによって変形可能に形成されている、車両部品の締結構造。

【請求項2】

前記台座部は、
前記車体に対向する対向面と、
前記対向面に交差する方向に延びて前記構成面に接続する側壁と、
前記対向面と前記側壁とが接続する角部と、を有し、
前記スリットは、前記角部に沿って形成されている、
請求項１に記載の車両部品の締結構造。

【請求項3】

前記台座部は、
前記締結部材を挿入する開口部を有し、
前記スリットは、前記締結部材の挿入方向に延びており、前記挿入方向において、前記補強部材における前記開口部側の端部から、前記台座部に固定された前記締結部材の固定軸までの距離よりも長く形成されている、
請求項１に記載の車両部品の締結構造。

【請求項4】

前記車両部品がスポイラーである、請求項１から３のいずれか一項に記載の締結構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、車両部品の締結構造に関する。より詳しくは、車両部品を車体に締結するための車両部品の締結構造に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両には、様々な目的で様々なパーツが取り付けられている。例えば、衝撃時に搭乗者の身を守るためのエアバック、衝撃エネルギーを吸収するためのＥＡ材、走行時の空気の流れを調整し、走行時の操縦性や快適性を高めるためのスポイラー等、用途も機能も様々なパーツ（車両部品）が多数取り付けられる。

【0003】

車体に車両部品を取り付ける場合、衝撃時はもちろんのこと、走行時や洗車時等の負荷にも耐えられるような構造であることが求められ、車両部品を車体に締結するための締結構造が非常に重要である。

【0004】

例えば、特許文献１には、フロントバンパカバーのバンパ下部に設けられ、固定部の端部を起点に車両前方側に回転する可動部を有する可動スポイラにおいて、前記可動スポイラの前記固定部の先端側を構成し、前記バンパ下部のバンパ側締結部の車両前方側に重ねられたスポイラ側締結部と、前記スポイラ側締結部の車両前方側に重ねられ、前記バンパ側締結部の車両後方側に重ねられたリテーナとで挟み締結されたプロテクタ側締結部を有するプロテクタと、前記プロテクタに設けられ、前記プロテクタ側締結部から前記可動スポイラの前記固定部の前記端部まで延在する保護部と、を備えることで、可動スポイラの固定部やフロントバンパの耐久性を向上する技術が開示されている。

【0005】

また、特許文献２には、ブロー成形によって中空部が形成された樹脂製のスポイラー本体に被締結部材がねじ部材によって締結されるブロー成形スポイラーにおいて、該スポイラー本体の下側壁部に、上記ねじ部材が螺合可能な螺合孔を有すると共に該螺合孔の周辺に上記被締結部材の締結座が当接する取付部を有するプレート部材が上記取付部を外表面に露出させた状態でインサート成形されており、上記被締結部材は上記スポイラー本体に、上記ねじ部材が上記スポイラー本体の下側壁部を貫通した状態で上記プレート部材の螺合孔に螺合することによって、締結することを特徴とする締結構造を備えることで、取付剛性を確保しつつ、ウイング部のように上下幅の小さい部分にも上側壁部と下側壁部とが溶着しない締結構造を設けることができるようにすると共に被締結部の取付面を高精度の平滑面に形成できるようにする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－１００５７９号公報

【特許文献2】実開平６－５９０２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前述の通り、車体に車両部品を取り付ける際の締結構造については、様々な開発が進められているが、更なる技術開発が望まれているのが実情である。例えば、車両部品への負荷に対応するために、締結構造を強固にすると、締結の弛みを防止することはできるが、車両部品への負荷に起因して車両部品に亀裂が生じたり、車両部品が破壊されたりする問題があった。

【0008】

そこで、本技術では、車体に取り付けられる車両部品において、強固な締結を実現しつつ、締結部に発生する応力を低減させる技術を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本技術では、まず、締結部材により車両部品を車体に締結するための車両部品の締結構造であって、
構成面と、
前記構成面から前記車体側へ突出し、前記締結部材を取り付け可能な台座部と、
前記台座部に前記車体側の反対側から積層された補強部材と、を備え、
前記補強部材は、スリットによって変形可能に形成されている、車両部品の締結構造を提供する。
本技術に係る締結構造の前記台座部は、
前記車体に対向する対向面と、
前記対向面に交差する方向に延びて前記構成面に接続する側壁と、
前記対向面と前記側壁とが接続する角部と、を有し、
前記スリットは、前記角部に沿って形成されていることができる。
また、本技術に係る締結構造の前記台座部は、
前記締結部材を挿入する開口部を有し、
前記スリットは、前記締結部材の挿入方向に延びており、前記挿入方向において、前記補強部材における前記開口部側の端部から、前記台座部に固定された前記締結部材の固定軸までの距離よりも長く形成されていることができる。
本技術に係る締結構造は、スポイラーに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本技術に係る締結構造１の一実施形態を備えた車両部品Ｐの一例を模式的に示す模式的斜視図である。

【図2】Ｉは、図１の締結構造１近傍を拡大した図であり、本技術に係る締結構造１の一実施形態を模式的に示す模式的拡大斜視図である。ＩＩは、ＩのＸ－Ｘ線端面図である。

【図3】本技術に係る補強部材１３の一例を模式的に示す模式的斜視図である。

【図4】図１に示す車両部品Ｐの車体Ｂへの取り付け方法の一例を模式的に示す模式的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、いずれの実施形態も組み合わせることが可能である。また、これらにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。

【0012】

１．締結構造１
本技術に係る締結構造は、締結部材により車両部品を車体に締結するための車両部品の締結構造である。図１は、本技術に係る締結構造１の一実施形態を備えた車両部品Ｐの一例を模式的に示す模式的斜視図である。図２のＩは、図１の締結構造１近傍を拡大した図であり、本技術に係る締結構造１の一実施形態を模式的に示す模式的拡大斜視図である。図２のＩＩは、図２のＩのＸ－Ｘ線端面図である。図３は、本技術に係る補強部材１３の一例を模式的に示す模式的斜視図である。図４は、図１に示す車両部品Ｐの車体Ｂへの取り付け方法の一例を模式的に示す模式的斜視図である。車両部品Ｐは、例えば、図４に示すように、締結構造１によって車体Ｂに締結される。締結構造１では、図示しないが、例えば、各種ネジやボルト等の締結部材により車両部品Ｐが車体Ｂへ締結される。

【0013】

なお、各図では、車両部品Ｐの一例として、テールゲートスポイラーを例示したが、これに限定されない。本技術に係る締結構造１は、車体Ｂに取り付けられる車両部品Ｐであれば、あらゆる種類の車両部品Ｐに用いることができる。

【0014】

車両としては、例えば、自動車、自動二輪車、電車、モノレール、リニアモーターカー、ディーゼル機関車等が挙げられ、自動車に特に好適に用いることができる。車両部品Ｐとしては、例えば、各種スポイラー、フロントフェンダー、リアフェンダー、フューエルリッド、ドアパネル、シリンダーヘッドカバー、ドアミラーステイ、テールゲートパネル、ライセンスガーニッシュ、ルーフレール、エンジンマウントブラケット、リアガーニッシュ、トランクリッド、ロッカーモール、モール、ランプハウジング、フロントグリル、マッドガード、サイドバンパー等の自動車外装部品に好適に用いることができる。

【0015】

特に本技術においては、車体Ｂの外側に取り付けられる車両部品Ｐの締結に際しても、後述するように、強固な締結を実現しつつ、車両部品Ｐへの負荷に起因して締結部に発生する応力を低減させることができるため、車両部品Ｐの破損等を抑制することができる。そのため、本技術に係る締結構造１は、スポイラー等に特に好適に用いることができる。以下、本技術に係る締結構造１の詳細を説明する。

【0016】

（１）構成面１１
図１に示されるとおり、車両部品Ｐは、構成面１１を備える。構成面１１は、本技術に係る締結構造１を構成する面である。この締結構造１は、後述する台座部１２を備えることができる。また、構成面１１は、車両部品Ｐの種類や用途、車体Ｂの形態等に応じて、その他の構成を備えることも可能である。

【0017】

（２）台座部１２
図２に示されるとおり、台座部１２は、構成面１１から車体Ｂ側へ突出し、締結部材を取り付け可能に構成されている。台座部１２は、例えば、締結部材を挿入する開口部１２１（図２のＩの薄墨色で示す部分）と、挿入された締結部材を取り付ける取付部１２２１とを形成することができる。各種ネジ等の締結部材を、開口部１２１から挿入して、取付部１２２１を通して取り付けることで、車両部品Ｐが車体Ｂへ締結される。

【0018】

台座部１２の形態は、締結部材を取り付け可能で、車体Ｂへの締結を行うことができれば、特に限定されず、用いる車両部品Ｐ、車体Ｂ、締結部材等の形態等に応じて、自由に設計することができる。例えば、直方体、立方体等の多角方体、断面が多角（三角、四角或いはそれ以上）の多角筒体、円筒体、或いはこれらを１種又は２種以上組み合わせた形態などが挙げられる。台座部１２の形態の具体的な一例としては、車体Ｂと対向する対向面１２２を有し、対向面１２２に交差する方向に延びて構成面１１に接続する側壁１２３を備える構成を挙げることができる。

【0019】

なお、図１における締結構造１の車両部品Ｐにおける位置、図１～図３における台座部１２の形態や開口部１２１の形態は一例であり、用いる車両部品Ｐ、車体Ｂ、締結部材等の形態等に応じて、自由に設計することができる。

【0020】

（３）補強部材１３
図２に示されるとおり、本技術に係る締結構造１は、台座部１２に車体Ｂ側の反対側から積層された補強部材１３を備える。補強部材１３を備えることで、台座部１２の強度を向上させ、締結構造１に負荷が加わった際の台座部１２の破損を抑制することができる。補強部材１３は、構成面１１又は台座部１２よりも硬い部材であることが好ましく、例えば金属を含みうる。補強部材１３に用いることができる金属としては、例えば、軟鋼、表面処理鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼；アルミニウム；銅；真鍮；ニッケル等が挙げられる。

【0021】

補強部材１３には、台座部１２と同様に開口部１３１（図２のＩの薄墨色で示す部分）と、挿入された締結部材を取り付ける取付部１３３１とが形成されており、締結部材を台座部１２の開口部１２１から挿入するとともに補強部材１３の開口部１３１から挿入して、これらの取付部１２２１，１３３１を通して取り付けることで、締結部材により補強部材１３が台座部１２に対して固定されるとともに、車体Ｂへ締結される。

【0022】

補強部材１３は、スリット１３２によって変形可能に形成されている。補強部材１３にスリット１３２が形成されていることにより、車両部品Ｐに負荷が加わった際に、補強部材１３が変形する。これにより、該負荷に起因して発生する応力が、車体Ｂとの締結部（例えば、台座部１２及び補強部材１３のうち台座部１２に積層された部分）にダイレクトに伝わるのを低減させることができる。

【0023】

具体的には、締結構造１では、補強部材１３を備えることにより、台座部１２の強度が向上する。その一方、補強部材１３の外縁、例えば台座部１２における側壁１２３の開口部１２１側の端部１２３ｅに応力が集中する傾向にあった。例えば、洗車機強度試験等において、端部１２３ｅに応力が集中し、この端部１２３ｅにおいて台座部１２が破損することが考えられる。

【0024】

そこで、本技術では、補強部材１３にスリット１３２が形成されている。補強部材１３にスリット１３２が形成されることで、補強部材１３に、車両部品Ｐへの負荷に追従して変形する部分（以下、追従部分）が設けられる。追従部分が設けられると、車両部品Ｐに負荷が加わった際に、補強部材１３に変形が生じる。補強部材１３に変形が生じると、補強部材１３は、元の形状に戻るための応力を持つ。そして、車両部品Ｐへの負荷が取り除かれた後には、補強部材１３は元の形状に戻る。このとき、補強部材１３の内部の応力は、変形が生じた範囲の周囲に分散されて伝わる。つまり、追従部分の周辺が変形して、その周囲に応力が広がることによって、応力が分散される。

【0025】

一方、補強部材１３に生じる変形が大きくなると、台座部１２が補強部材１３の変形に追従できずに破損することが考えられる。そこで、本技術では、補強部材１３にスリット１３２を設け、補強部材１３の部分的変形を許可しつつ、スリット１３２を設けない部分、つまり、車両部品Ｐへの負荷に追従して変形しない部分（以下、非追従部分）を残すことで、補強部材１３の変形を抑制する。これにより、車両部品Ｐに負荷が加わった際に、補強部材１３に部分的な変形を生じさせつつ、台座部１２の変形を抑制する。

【0026】

このようにして、スリット１３２による補強部材１３の部分的変形が生じることで、側壁１２３の端部１２３ｅに応力が集中する状態を維持しつつその応力を低減することができるとともに、この部分的変形による応力を補強部材１３の内部で分散させることができる。これにより、車両部品Ｐへの負荷に起因して発生する応力が、車体Ｂとの締結部にダイレクトに伝わるのを低減させることができる。その結果、車両部品Ｐの亀裂や破壊などの現象が起きにくくなり、車両部品Ｐの耐久性が向上する。

【0027】

なお、スリット１３２の位置は特に限定されない。補強部材１３の強度を著しく低下させず、補強部材１３の製造が容易であり、補強部材１３の形状に応じた位置にスリット１３２が形成されることが好ましい。

【0028】

特に好ましいスリット１３２の位置について、再び図２を参照しつつ説明する。台座部１２は、車体Ｂに対向する対向面１２２と、対向面１２２に交差する方向に延びて構成面１１に接続する側壁１２３と、対向面１２２と側壁１２３とが接続する角部１２４と、を有している。このとき、スリット１３２は、角部１２４に沿って形成されていることが好ましい。なお、角部１２４において、スリット１３２が設けられた部分が、追従部分となり、スリット１３２の奥側（開口部１２１と反対側）に残存するスリット１３２が設けられていない部分が、非追従部分となる。

【0029】

上述したように、車両部品Ｐに負荷が加わった際に、該負荷に起因して発生する応力は、側壁１２３の端部１２３ｅに集中する傾向にある。角部１２４に沿ってスリット１３２を形成することにより、締結部材により車体Ｂに固定されている対向面１２２と、車両部品Ｐへの負荷に応じて変形可能な側壁１２３とを分離して追従部分を形成することができ、側壁１２３の端部１２３ｅに集中する応力を低減させることができる。また、角部１２４は側壁１２３に比べて変形し難い。そのため、角部１２４に沿ってスリット１３２を形成することにより、補強部材１３に生じる変形を抑制することができる。

【0030】

また、補強部材１３の製造工程において、スリット１３２を形成するだけでよく、応力を分散させるための部材を必要としないため、製造コストが低減できる。

【0031】

なお、この構成例では、スリット１３２が矩形に形成されているが、スリット１３２の形状はこれに限られない。スリット１３２の形状は、たとえば、Ｖ字形、Ｕ字形、楕円形、半円形などであってもよい。変形のし易さや製造の容易さなどに応じて、スリット１３２の形状を適切に選択することができる。

【0032】

締結部材の挿入方向のスリット１３２の長さは特に限定されない。補強部材１３の強度を著しく低下させず、補強部材１３の製造が容易であり、補強部材１３の形状に応じた長さにスリット１３２が形成されることが好ましい。

【0033】

スリット１３２の長さは、補強部材１３の応力低減の要求に合わせて設計されうる。スリット１３２の長さが短すぎると、十分な応力低減効果が得られず、長すぎると補強部材１３の強度が低下するおそれがある。

【0034】

特に好ましいスリット１３２の長さについて、図３を参照しつつ説明する。図３に示されるとおり、補強部材１３は、締結部材を挿入する開口部１３１（図３の薄墨色で示す部分）を有している。締結部材は、開口部１３１から図３に示す矢印方向に挿入される。

【0035】

スリット１３２は、締結部材の挿入方向（矢印方向）に延びていることが好ましい。この挿入方向において、スリット１３２は、補強部材１３における開口部１３１側の端部から、台座部１２に固定された締結部材の固定軸１３３までの距離Ｌ１よりも長く形成されていることが好ましい。即ち、締結部材の挿入方向におけるスリット１３２の長さＬ２は、補強部材１３における開口部１３１側の端部から、台座部１２に固定された締結部材の固定軸１３３までの距離Ｌ１よりも、長く形成されていることが好ましい。これにより、側壁１２３の端部１２３ｅに集中する応力を、その周辺に十分に分散することができる。

【0036】

補強部材１３は、台座部１２周辺の構成面１１に車体Ｂ側の反対側から積層されたフランジ部１３４を有することが好ましい。フランジ部１３４を設けることで、台座部１２周辺の構成面１１の強度も向上させ、車両部品１に負荷が加わった際に、台座部１２の破損のみならず、台座部１２周辺の構成面１１の破損も抑制することができる。

【0037】

以上説明した本技術に係る締結構造１は、車両部品Ｐのあらゆる箇所に用いることができるが、応力が発生する方向が予め解っている場合には、スリット１３２が、応力が発生する方向（応力方向）に設けられていることが好ましい。具体的には、本技術に係る締結構造１をスポイラーＰに用いる場合、スリット１３２が、車両の後方の角部１２４に設けられていることが好ましい。このように、スリット１３２を、応力が発生する方向（応力方向）に設けることにより、車体Ｂとの締結部に応力がダイレクトに伝わるのを効果的に低減させることができる。

【0038】

２．スポイラーＰ
本技術に係るスポイラーＰは、前述した本技術に係る締結構造１を有する。本技術に係るスポイラーＰには、例えば、前述した図１に示す実施形態のように、一つの締結構造１を備えていてもよいが、一つのスポイラーＰに、複数の締結構造１を備えていてもよい。スポイラーＰに、本技術に係る締結構造１を複数備える場合、その数も限らず、用いるスポイラーＰや車体Ｂの形態等に応じて、２以上の任意の数の締結構造１を備えることができる。

【0039】

スポイラーＰに、本技術に係る締結構造１を複数備える場合、それぞれの締結構造１は、前述した範囲内で個々に設計変更が可能である。即ち、本技術に係るスポイラーＰには、異なる形態の締結構造１を複数備えることも可能である。

【0040】

本技術に係るスポイラーＰの種類は特に限定されない。例えば、フロントバンパースポイラー、フロントアンダースポイラー、ハーフスポイラー、サイドスポイラー、テールゲートスポイラー、リアバンパースポイラー、トランクスポイラー、ルーフスポイラー等が挙げられる。

【0041】

なお、本技術は、以下のように構成することも可能である。
［１］
締結部材により車両部品を車体に締結するための車両部品の締結構造であって、
構成面と、
前記構成面から前記車体側へ突出し、前記締結部材を取り付け可能な台座部と、
前記台座部に前記車体側の反対側から積層された補強部材と、を備え、
前記補強部材は、スリットによって変形可能に形成されている、車両部品の締結構造。
［２］
前記台座部は、
前記車体に対向する対向面と、
前記対向面に交差する方向に延びて前記構成面に接続する側壁と、
前記対向面と前記側壁とが接続する角部と、を有し、
前記スリットは、前記角部に沿って形成されている、
［１］に記載の車両部品の締結構造。
［３］
前記台座部は、
前記締結部材を挿入する開口部を有し、
前記スリットは、前記締結部材の挿入方向に延びており、前記挿入方向において、前記補強部材における前記開口部側の端部から、前記台座部に固定された前記締結部材の固定軸までの距離よりも長く形成されている、
［１］または［２］に記載の車両部品の締結構造。
［４］
前記車両部品がスポイラーである、［１］から［３］のいずれか一つに記載の締結構造。
［５］
［１］から［４］のいずれか一つに記載の締結構造を有する車両部品。
［６］
［１］から［４］のいずれか一つに記載の締結構造を有するスポイラー。
［７］
［１］から［４］のいずれか一つに記載の締結構造、［５］に記載の車両部品、又は［６］に記載のスポイラーを有する車両。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本技術は、自動車、自動二輪車、電車、モノレール、リニアモーターカー、ディーゼル機関車等の車両に限らず、ウォータークラフト、船舶、スノーモービル、航空機等の乗物、農業機械、建設機械等の各種機械の締結構造にも用いることができる。

【符号の説明】

【0043】

１ 締結構造
１１ 構成面
１２ 台座部
１２１，１３１ 開口部
１２２ 対向面
１２２１，１３３１ 取付部
１２３ 側壁
１２４ 角部
１３ 補強部材
１３２ スリット
１３３ 固定軸
１３４ フランジ部
Ｐ 車両部品（スポイラー）
Ｂ 車体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】