スタッドボルト及びスタッドボルトを備えた構造体
【課題】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れを備えた構造体を提供する。
【解決手段】スタッドボルト１０は、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。スタッドボルト１０は、頭部１ａが孔３ｃより大きく軸部１ｂが孔３ｃに挿入されるボルト１と、このボルト１の軸部に嵌合するクリップ２と、を有する。ボルト１の軸部１ｂには、その先端側から基端側へのクリップ２の挿通を一旦阻止するが、圧入により基端側へクリップ２が乗り越えることを可能とする突出部１ｄが形成されている。
【解決手段】スタッドボルト１０は、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。スタッドボルト１０は、頭部１ａが孔３ｃより大きく軸部１ｂが孔３ｃに挿入されるボルト１と、このボルト１の軸部に嵌合するクリップ２と、を有する。ボルト１の軸部１ｂには、その先端側から基端側へのクリップ２の挿通を一旦阻止するが、圧入により基端側へクリップ２が乗り越えることを可能とする突出部１ｄが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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７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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２７１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るスタッドボルトは、被取付部材に設けられた孔を介して前記被取付部材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るクリップと、を有し、前記軸部には、その先端側から基端側への前記クリップの挿通を一旦阻止するが、圧入により基端側へ前記クリップが乗り越えることを可能とする突出部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
上述のスタッドボルトは、例えば、前記軸部を前記孔に挿入した状態で前記クリップを前記軸部の先端側部分に嵌合し、更に前記クリップを前記突出部に圧入することにより、前記クリップと前記頭部との間で前記被取付部材を挟み込むように使用される。
【００１２】
また、上述のスタッドボルトにおいて、前記突出部は、前記軸部の先端側から前記頭部方向に徐々に外径が増加する緩斜面を有することが好ましい。
【００１３】
上述のスタッドボルトにおいて、前記クリップは、前記孔内に進入する軸筒部と、前記孔より大きなフランジ部と、を有するように構成することができる。この場合、例えば前記クリップは、前記軸筒部の内周面が前記フランジ側に向けて縮径して縦断面がテーパ状に設けられている。
【００１４】
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突出部に圧入し、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のスタッドボルトは、ボルトの軸部にクリップを嵌合し、クリップをボルトの突出部を乗り越えるように頭部側に圧入するだけで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。
【００１８】
本発明のスタッドボルトを備えた構造体は、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ているので、その位置調整が容易である。よって、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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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である。
【図２】（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるボルトを示す側面図、（ｂ）は同じく上面図、（ｃ）は図２（ａ）のＢ部拡大図である。
【図３】（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるクリップを示す側面図、（ｂ）は同じく上面図、（ｃ）は、軸筒部の内周面が軸方向に縮径しているクリップを示す側面図である。
【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、（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１（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図５（ａ）の上面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るスタッドボルトをもつ構造体を示す断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、従来のスタッドボルトを備えた構造体の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１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である。また、図２（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるボルトを示す側面図、図２（ｂ）は同じくボルトの上面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ部拡大図、図３（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるクリップを示す側面図、図３（ｂ）は同じく上面図、図３（ｃ）は軸筒部の内周面が軸方向に縮径しているクリップを示す側面図である。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１（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の上面図である。
【００２１】
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いる。スタッドボルト１０は、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。
【００２２】
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、頭部１ａから平滑部１ｃだけ離隔した位置に半径方向に突出する突出部１ｄが設けられている。そして、突出部１ｄ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。
【００２３】
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。
【００２４】
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の長さは、例えば被取付部材３の板厚と同程度に設けられている。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。
【００２５】
突出部１ｄは、図２（ｃ）に示すように、平滑部１ｃ及びネジ部１ｅの外径よりも若干大きな径で設けられている。突出部１ｄには、例えばネジ部１ｅから突出部１ｄの最外縁部にかけて、ボルト１の軸方向に徐々に外径が増加するように緩斜面が設けられている。
【００２６】
クリップ２は、ボルト１と同様に、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３に示すように、クリップ２は、例えば円筒状の軸筒部２ａと、その側端部に設けられたフランジ部２ｂとからなり、軸筒部２ａにてボルト１の突出部１ｄに嵌合される。
【００２７】
軸筒部２ａの内径は、平滑部１ｃ及びネジ部１ｅの外径よりも大きく、且つ突出部１ｄの外径よりも若干小さく設けられ、円筒軸方向に一定である（図３（ａ））か、又はフランジ部２ｂに対して逆側の側端部からフランジ部２ｂ側の側端部にかけて縮径して縦断面がテーパ状に設けられている。これにより、クリップ２に対してフランジ部２ｂの逆側の側端部からボルト１の軸部１ｃを挿通させると、クリップ２は、突出部１ｄの位置で一旦挿通を阻止されるが、圧入により、ボルト１の軸部の基端部側へ突出部１ｄを乗り越える。これにより、クリップ２をボルト１に嵌合させることができる。そして、クリップ２をボルトに嵌合させたときに、例えばフランジ部２ｂの逆側の軸筒部２ａの側端部は、図１に示すように、ボルト１の頭部１ａに当接する。
【００２８】
フランジ部２ｂは、図３（ｂ）に示すように、例えば平面視で方形であり、後述する被取付部材３に設けられた構造により、クリップ２が回転しないように係止される。
【００２９】
このように、本実施形態のスタッドボルト１０は、ボルト１の軸部１ｂにクリップ２を嵌合し、クリップ２をボルト１の突出部１ｄを乗り越えるように頭部１ａ側に圧入するだけで取り付けることができ、スタッドボルト１０の設置が容易である。従って、従来のスタッドボルトの設置において必要としていた打ち込み工具及び溶接装置を使用する必要がなく、部品の組み立て作業性を向上させることができる。
【００３０】
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及び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。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の突出部１ｄに圧入することにより、スタッドボルト１０は、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。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。また、例えば、クリップ２がボルト１に嵌合した状態で、クリップ２の軸筒部２ａがボルト１の頭部１ａに当接するように構成されている場合において、孔３ｃの直径は、図１に示すように、クリップ２の円筒状の軸筒部２ａの外径よりも大きい。従って、図１及び図５に示すように、ボルト１の軸部１ｂを孔３ｃに挿通し、図１に示すようにクリップ２をボルト１に嵌合させたときに、ボルト１及びクリップ２は、被取付部材３の孔３ｃに遊嵌された状態となり、一体的にボルト１の軸に垂直な方向に動かすことができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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、例えばクリップ２のフランジ部２ｂの平面視方形の１辺の長さよりも若干大きく、且つフランジ部２ｂの平面視方形の対角線の長さよりも短い。これにより、フランジ部２ｂ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、例えばフランジ部２ｂの厚さ以上になるように設けられている。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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た状態で、クリップ２を移動させて、クリップ２の軸筒部２ａにフランジ部２ｂの逆側の側端部からボルト１の軸部１ｂを挿入する。軸筒部２ａの内径は、ボルト１の突出部１ｄから軸部１ｂ先端までの範囲１ｃの外径よりも大きく設けられているため、ボルト１の軸部１ｂをクリップ２に円滑に挿入していくことができる。そして、軸筒部２ａは軸部１ｂに沿ってボルト１の突出部１ｄに近接していき、やがて軸筒部２ａの内径よりも大きい外径の突出部１ｄに接触する。
【００３６】
この状態で、クリップ２の矩形状のフランジ部２ｂが、ボルト１の軸方向から見て（平面視で）被取付部材３の溝３ｂ上に位置するように、フランジ部２ｂを回転させて調整する。そして、フランジ部２ｂを回転しないように維持した状態で、ボルト１の軸部１ｂ先端方向からクリップ２を押圧する。
【００３７】
上述の如く、突出部１ｄは、図３（ｃ）に示すように、ボルト１の平滑部１ｃ及びネジ部１ｅの外径よりも若干大きな径で設けられており、また、突出部１ｄには、例えばネジ部１ｅから突出部１ｄの最外縁部にかけて、ボルト１の軸方向に徐々に外径が増加するように緩斜面が設けられている。また、軸筒部２ａの内径は、ボルト１の突出部１ｄの外径よりも若干小さく設けられ、円筒軸方向に一定であるか、又はフランジ部２ｂに対して逆側の側端部からフランジ部２ｂ側の側端部にかけてテーパ状に内径が徐々に減少するように設けられている。従って、クリップ２を押圧することにより、軸筒部２ａの内周面は、ボルト１の突出部１ｄを押圧する状態となる。従って、クリップ２は、突出部１ｄの位置で一旦挿通を阻止されるが、圧入により、突出部１ｄを乗り越えていく。そして、締まり嵌めの状態で、クリップ２がボルト１の軸に沿って突出部１ｄを圧入しながら移動していき、やがて、クリップ２は、例えば軸筒部２ａの側端部にてボルト１の頭部１ａに当接し、ボルト１の頭部１ａとクリップ２との間に被取付部材３を挟持した状態で、クリップ２がボルト１に嵌合される。これにより、スタッドボルトをもつ構造体が構成される。
【００３８】
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。本発明のスタッドボルトを備えた構造体は、被取付部材３がボルト１及びクリップ２を遊嵌することができる大きさの孔３ｃが形成されているため、ボルト１及びクリップ２を一体的にボルト１の軸に垂直な方向に動かすことができる。従って、ボルト１及びクリップ２を一体的に動かせば、部品の固定孔とボルト１の先端の位置とを合わせて、部品をスタッドボルト１０に取り付けることができる。
【００３９】
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の孔にスタッドボルト１０を遊嵌できる大きさの孔３ｃが形成されている。よって、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、取り付け工具を中空部に挿入してピアスナットを設置しなくとも、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することができる。また、ボルトとしては、径が大きなものを使用することもでき、設計の自由度が向上する。
【００４０】
また、本実施形態においては、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、クリップ２のフランジ部２ｂ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、フランジ部２ｂ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、ナット等の締結を円滑に行うことができる。
【００４１】
更に、本実施形態においては、被取付部材３には、例えばクリップ２の円筒状の軸筒部２ａの外径よりも大きい孔３ｃが形成されており、クリップ２をボルト１に嵌合させた状態で、ボルト１とクリップ２とは、一体的に孔３ｃに遊嵌した状態である。従って、スタッドボルト１０を孔３ｃの大きさの範囲でボルト１の軸に垂直な方向に移動させることができ、これにより、スタッドボルト１０の設置位置が被取付部材３の所定の位置からずれた場合においても、スタッドボルト１０を容易に動かして、位置の調整を容易に行うことができる。
【００４２】
更にまた、溝３ｂの深さが、例えばフランジ部２ｂの厚さ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。
【００４３】
なお、本実施形態においては、ボルト１の頭部１ａ及びフランジ部２ｂは、平面視で方形、例えば六角形であるが、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のフランジ部２ｂの形状は限定されない。例えば、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る。また、ボルト１の平滑部１ｃには、例えばネジを設けてもよく、平滑部１ｃの外径を突出部１ｄの頂部と同一となるように設定し、突出部１ｄと平滑部１ｃとを一体的に構成してもよい。即ち、突出部１ｄにクリップ２を圧入して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、突出部１ｄを平滑部１ｃとネジ部１ｅとの境界部分に設ける必要はなく、ネジ部１ｅの途中に突出部１ｄを設けたり、平滑部１ｃの途中に突出部１ｄを設けてもよい。更にまた、本実施形態において、クリップ２は軸筒部１ａとフランジ部２ｂとによって構成されているが、クリップ２が少なくともボルト１の突出部１ｄに嵌合するように構成すれば、クリップ２の形状は限定されない。例えば、クリップ２を板状に構成して溝２ｂ間に嵌まりこむ形状としてもよく、フランジ部２ｂを有しない形状としてもよい。また、クリップ２をボルト１の突出部１ｄに嵌合させたときに、クリップ２の側端部をボルト１の頭部１ａに当接しない長さに設けてもよい。更にまた、本実施形態において、突出部１ｄはボルト１の軸方向に徐々に外径が増加するように緩斜面が設けられているが、この緩斜面が設けられている方がクリップ２の嵌合が容易となるが、突出部１ｄに緩斜面が設けられていなくてもよい。ボルト１の頭部１ａについても、平面視で方形でなくてもよく、例えば板状の頭部にスリットを設けた形状とすれば、ボルト１の軸部が若干しなるように構成することができ、スタッドボルト１０の位置の調整範囲を若干広げることができる。
【００４４】
更にまた、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。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態に係るスタッドボルトをもつ構造体について説明する。図６は、本第２実施形態に係るスタッドボルトをもつ構造体を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態においては、被取付部材３の中空部は、その内周面において、突起３ａの代わりに溝３ｄが形成されており、溝３ｄの中央部分に孔３ｃが位置している。溝３ｄの幅は、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。即ち、本実施形態においては、溝３ｄにボルト１の頭部１ａが嵌まり込むことによって、ボルト１の回転を防止する。その他の構成については第１実施形態と同一である。
【００４６】
また、本実施形態のスタッドボルトをもつ構造体を組み立てる工程においては、被取付部材３の孔３ｃにボルト１を挿通させ、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の軸部１ｂを孔３ｃに挿入すると、頭部１ａは、溝３ｄに嵌まり込んで溝３ｄ底部に当接するか、又は溝３ｄの最頂部に相当する被取付部材３の内面に当接する。頭部１ａが溝３ｄに嵌まり込んで溝３ｄ底部に当接している場合においては、ボルト１が回転しようとすると、頭部１ａの側面が溝３ｄの側面に当接し、ボルト１の回転を防止することができる。一方、頭部１ａが溝３ｄの最頂部に相当する被取付部材３の内面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が溝３ｄ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、溝３ｄの底部に当接する位置まで移動し、頭部１ａが溝３ｄに嵌まり込んだ状態となり、ボルト１が回転しようとすると、頭部１ａの側面が溝３ｄの側面に当接し、ボルト１の回転を防止することができる。その他の組み立て工程においては、第１実施形態と同様である。
【００４７】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、スタッドボルト１０は、ボルト１の軸部１ｂにクリップ２を嵌合し、クリップ２をボルト１の突出部１ｄを乗り越えるように頭部１ａ側に圧入するだけで取り付けることができ、スタッドボルト１０の設置が容易である。従って、従来のスタッドボルトの設置において必要としていた打ち込み工具及び溶接装置を使用する必要がなく、部品の組み立て作業性を向上させることができる。
【００４８】
また、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際には、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、被取付部材３として、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、取り付け工具を中空部に挿入する必要がない。従って、部品の組み立て作業性を向上することができ、ボルトとしては径が大きなものを使用することができるため、設計の自由度も向上する。
【００４９】
更に、本実施形態においても、スタッドボルト１０の回転が防止されるため、スタッドボルト１０に部品を固定するにあたり、ナット等の締結を円滑に行うことができる。
【００５０】
更にまた、スタッドボルト１０の設置位置が被取付部材３の所定の位置からずれた場合においても、スタッドボルト１０を容易に動かして、位置の調整を容易に行うことができる。
【００５１】
なお、本実施形態においても、ボルト１、クリップ２及び被取付部材３については、第１実施形態と同様に、種々の変形が可能である。
【００５２】
また、第２実施形態においては、被取付部材３は、その中空部の内周面において、突起３ａの代わりに溝３ｄが形成されているが、本発明においては、被取付部材３にはクリップ２側の溝３ｂの代わりにフランジ部２ｂの回転を阻止する突起が形成されていてもよく、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構造であれば、種々の態様において本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
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、３：被取付部材、３ｂ：溝、３ｃ：孔、３ｄ：溝、３０：バンパーステー
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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７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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２７１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２３８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るスタッドボルトは、被取付部材に設けられた孔を介して前記被取付部材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るクリップと、を有し、前記軸部には、その先端側から基端側への前記クリップの挿通を一旦阻止するが、圧入により基端側へ前記クリップが乗り越えることを可能とする突出部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
上述のスタッドボルトは、例えば、前記軸部を前記孔に挿入した状態で前記クリップを前記軸部の先端側部分に嵌合し、更に前記クリップを前記突出部に圧入することにより、前記クリップと前記頭部との間で前記被取付部材を挟み込むように使用される。
【００１２】
また、上述のスタッドボルトにおいて、前記突出部は、前記軸部の先端側から前記頭部方向に徐々に外径が増加する緩斜面を有することが好ましい。
【００１３】
上述のスタッドボルトにおいて、前記クリップは、前記孔内に進入する軸筒部と、前記孔より大きなフランジ部と、を有するように構成することができる。この場合、例えば前記クリップは、前記軸筒部の内周面が前記フランジ側に向けて縮径して縦断面がテーパ状に設けられている。
【００１４】
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突出部に圧入し、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のスタッドボルトは、ボルトの軸部にクリップを嵌合し、クリップをボルトの突出部を乗り越えるように頭部側に圧入するだけで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。
【００１８】
本発明のスタッドボルトを備えた構造体は、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ているので、その位置調整が容易である。よって、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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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である。
【図２】（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるボルトを示す側面図、（ｂ）は同じく上面図、（ｃ）は図２（ａ）のＢ部拡大図である。
【図３】（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるクリップを示す側面図、（ｂ）は同じく上面図、（ｃ）は、軸筒部の内周面が軸方向に縮径しているクリップを示す側面図である。
【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、（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１（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図５（ａ）の上面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るスタッドボルトをもつ構造体を示す断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、従来のスタッドボルトを備えた構造体の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１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である。また、図２（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるボルトを示す側面図、図２（ｂ）は同じくボルトの上面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ部拡大図、図３（ａ）は本発明のスタッドボルトにおけるクリップを示す側面図、図３（ｂ）は同じく上面図、図３（ｃ）は軸筒部の内周面が軸方向に縮径しているクリップを示す側面図である。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１（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の上面図である。
【００２１】
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いる。スタッドボルト１０は、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。
【００２２】
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、頭部１ａから平滑部１ｃだけ離隔した位置に半径方向に突出する突出部１ｄが設けられている。そして、突出部１ｄ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。
【００２３】
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。
【００２４】
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の長さは、例えば被取付部材３の板厚と同程度に設けられている。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。
【００２５】
突出部１ｄは、図２（ｃ）に示すように、平滑部１ｃ及びネジ部１ｅの外径よりも若干大きな径で設けられている。突出部１ｄには、例えばネジ部１ｅから突出部１ｄの最外縁部にかけて、ボルト１の軸方向に徐々に外径が増加するように緩斜面が設けられている。
【００２６】
クリップ２は、ボルト１と同様に、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３に示すように、クリップ２は、例えば円筒状の軸筒部２ａと、その側端部に設けられたフランジ部２ｂとからなり、軸筒部２ａにてボルト１の突出部１ｄに嵌合される。
【００２７】
軸筒部２ａの内径は、平滑部１ｃ及びネジ部１ｅの外径よりも大きく、且つ突出部１ｄの外径よりも若干小さく設けられ、円筒軸方向に一定である（図３（ａ））か、又はフランジ部２ｂに対して逆側の側端部からフランジ部２ｂ側の側端部にかけて縮径して縦断面がテーパ状に設けられている。これにより、クリップ２に対してフランジ部２ｂの逆側の側端部からボルト１の軸部１ｃを挿通させると、クリップ２は、突出部１ｄの位置で一旦挿通を阻止されるが、圧入により、ボルト１の軸部の基端部側へ突出部１ｄを乗り越える。これにより、クリップ２をボルト１に嵌合させることができる。そして、クリップ２をボルトに嵌合させたときに、例えばフランジ部２ｂの逆側の軸筒部２ａの側端部は、図１に示すように、ボルト１の頭部１ａに当接する。
【００２８】
フランジ部２ｂは、図３（ｂ）に示すように、例えば平面視で方形であり、後述する被取付部材３に設けられた構造により、クリップ２が回転しないように係止される。
【００２９】
このように、本実施形態のスタッドボルト１０は、ボルト１の軸部１ｂにクリップ２を嵌合し、クリップ２をボルト１の突出部１ｄを乗り越えるように頭部１ａ側に圧入するだけで取り付けることができ、スタッドボルト１０の設置が容易である。従って、従来のスタッドボルトの設置において必要としていた打ち込み工具及び溶接装置を使用する必要がなく、部品の組み立て作業性を向上させることができる。
【００３０】
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及び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。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の突出部１ｄに圧入することにより、スタッドボルト１０は、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。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。また、例えば、クリップ２がボルト１に嵌合した状態で、クリップ２の軸筒部２ａがボルト１の頭部１ａに当接するように構成されている場合において、孔３ｃの直径は、図１に示すように、クリップ２の円筒状の軸筒部２ａの外径よりも大きい。従って、図１及び図５に示すように、ボルト１の軸部１ｂを孔３ｃに挿通し、図１に示すようにクリップ２をボルト１に嵌合させたときに、ボルト１及びクリップ２は、被取付部材３の孔３ｃに遊嵌された状態となり、一体的にボルト１の軸に垂直な方向に動かすことができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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、例えばクリップ２のフランジ部２ｂの平面視方形の１辺の長さよりも若干大きく、且つフランジ部２ｂの平面視方形の対角線の長さよりも短い。これにより、フランジ部２ｂ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、例えばフランジ部２ｂの厚さ以上になるように設けられている。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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た状態で、クリップ２を移動させて、クリップ２の軸筒部２ａにフランジ部２ｂの逆側の側端部からボルト１の軸部１ｂを挿入する。軸筒部２ａの内径は、ボルト１の突出部１ｄから軸部１ｂ先端までの範囲１ｃの外径よりも大きく設けられているため、ボルト１の軸部１ｂをクリップ２に円滑に挿入していくことができる。そして、軸筒部２ａは軸部１ｂに沿ってボルト１の突出部１ｄに近接していき、やがて軸筒部２ａの内径よりも大きい外径の突出部１ｄに接触する。
【００３６】
この状態で、クリップ２の矩形状のフランジ部２ｂが、ボルト１の軸方向から見て（平面視で）被取付部材３の溝３ｂ上に位置するように、フランジ部２ｂを回転させて調整する。そして、フランジ部２ｂを回転しないように維持した状態で、ボルト１の軸部１ｂ先端方向からクリップ２を押圧する。
【００３７】
上述の如く、突出部１ｄは、図３（ｃ）に示すように、ボルト１の平滑部１ｃ及びネジ部１ｅの外径よりも若干大きな径で設けられており、また、突出部１ｄには、例えばネジ部１ｅから突出部１ｄの最外縁部にかけて、ボルト１の軸方向に徐々に外径が増加するように緩斜面が設けられている。また、軸筒部２ａの内径は、ボルト１の突出部１ｄの外径よりも若干小さく設けられ、円筒軸方向に一定であるか、又はフランジ部２ｂに対して逆側の側端部からフランジ部２ｂ側の側端部にかけてテーパ状に内径が徐々に減少するように設けられている。従って、クリップ２を押圧することにより、軸筒部２ａの内周面は、ボルト１の突出部１ｄを押圧する状態となる。従って、クリップ２は、突出部１ｄの位置で一旦挿通を阻止されるが、圧入により、突出部１ｄを乗り越えていく。そして、締まり嵌めの状態で、クリップ２がボルト１の軸に沿って突出部１ｄを圧入しながら移動していき、やがて、クリップ２は、例えば軸筒部２ａの側端部にてボルト１の頭部１ａに当接し、ボルト１の頭部１ａとクリップ２との間に被取付部材３を挟持した状態で、クリップ２がボルト１に嵌合される。これにより、スタッドボルトをもつ構造体が構成される。
【００３８】
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。本発明のスタッドボルトを備えた構造体は、被取付部材３がボルト１及びクリップ２を遊嵌することができる大きさの孔３ｃが形成されているため、ボルト１及びクリップ２を一体的にボルト１の軸に垂直な方向に動かすことができる。従って、ボルト１及びクリップ２を一体的に動かせば、部品の固定孔とボルト１の先端の位置とを合わせて、部品をスタッドボルト１０に取り付けることができる。
【００３９】
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の孔にスタッドボルト１０を遊嵌できる大きさの孔３ｃが形成されている。よって、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、取り付け工具を中空部に挿入してピアスナットを設置しなくとも、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することができる。また、ボルトとしては、径が大きなものを使用することもでき、設計の自由度が向上する。
【００４０】
また、本実施形態においては、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、クリップ２のフランジ部２ｂ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、フランジ部２ｂ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、ナット等の締結を円滑に行うことができる。
【００４１】
更に、本実施形態においては、被取付部材３には、例えばクリップ２の円筒状の軸筒部２ａの外径よりも大きい孔３ｃが形成されており、クリップ２をボルト１に嵌合させた状態で、ボルト１とクリップ２とは、一体的に孔３ｃに遊嵌した状態である。従って、スタッドボルト１０を孔３ｃの大きさの範囲でボルト１の軸に垂直な方向に移動させることができ、これにより、スタッドボルト１０の設置位置が被取付部材３の所定の位置からずれた場合においても、スタッドボルト１０を容易に動かして、位置の調整を容易に行うことができる。
【００４２】
更にまた、溝３ｂの深さが、例えばフランジ部２ｂの厚さ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。
【００４３】
なお、本実施形態においては、ボルト１の頭部１ａ及びフランジ部２ｂは、平面視で方形、例えば六角形であるが、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のフランジ部２ｂの形状は限定されない。例えば、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る。また、ボルト１の平滑部１ｃには、例えばネジを設けてもよく、平滑部１ｃの外径を突出部１ｄの頂部と同一となるように設定し、突出部１ｄと平滑部１ｃとを一体的に構成してもよい。即ち、突出部１ｄにクリップ２を圧入して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、突出部１ｄを平滑部１ｃとネジ部１ｅとの境界部分に設ける必要はなく、ネジ部１ｅの途中に突出部１ｄを設けたり、平滑部１ｃの途中に突出部１ｄを設けてもよい。更にまた、本実施形態において、クリップ２は軸筒部１ａとフランジ部２ｂとによって構成されているが、クリップ２が少なくともボルト１の突出部１ｄに嵌合するように構成すれば、クリップ２の形状は限定されない。例えば、クリップ２を板状に構成して溝２ｂ間に嵌まりこむ形状としてもよく、フランジ部２ｂを有しない形状としてもよい。また、クリップ２をボルト１の突出部１ｄに嵌合させたときに、クリップ２の側端部をボルト１の頭部１ａに当接しない長さに設けてもよい。更にまた、本実施形態において、突出部１ｄはボルト１の軸方向に徐々に外径が増加するように緩斜面が設けられているが、この緩斜面が設けられている方がクリップ２の嵌合が容易となるが、突出部１ｄに緩斜面が設けられていなくてもよい。ボルト１の頭部１ａについても、平面視で方形でなくてもよく、例えば板状の頭部にスリットを設けた形状とすれば、ボルト１の軸部が若干しなるように構成することができ、スタッドボルト１０の位置の調整範囲を若干広げることができる。
【００４４】
更にまた、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。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態に係るスタッドボルトをもつ構造体について説明する。図６は、本第２実施形態に係るスタッドボルトをもつ構造体を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態においては、被取付部材３の中空部は、その内周面において、突起３ａの代わりに溝３ｄが形成されており、溝３ｄの中央部分に孔３ｃが位置している。溝３ｄの幅は、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。即ち、本実施形態においては、溝３ｄにボルト１の頭部１ａが嵌まり込むことによって、ボルト１の回転を防止する。その他の構成については第１実施形態と同一である。
【００４６】
また、本実施形態のスタッドボルトをもつ構造体を組み立てる工程においては、被取付部材３の孔３ｃにボルト１を挿通させ、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の軸部１ｂを孔３ｃに挿入すると、頭部１ａは、溝３ｄに嵌まり込んで溝３ｄ底部に当接するか、又は溝３ｄの最頂部に相当する被取付部材３の内面に当接する。頭部１ａが溝３ｄに嵌まり込んで溝３ｄ底部に当接している場合においては、ボルト１が回転しようとすると、頭部１ａの側面が溝３ｄの側面に当接し、ボルト１の回転を防止することができる。一方、頭部１ａが溝３ｄの最頂部に相当する被取付部材３の内面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が溝３ｄ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、溝３ｄの底部に当接する位置まで移動し、頭部１ａが溝３ｄに嵌まり込んだ状態となり、ボルト１が回転しようとすると、頭部１ａの側面が溝３ｄの側面に当接し、ボルト１の回転を防止することができる。その他の組み立て工程においては、第１実施形態と同様である。
【００４７】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、スタッドボルト１０は、ボルト１の軸部１ｂにクリップ２を嵌合し、クリップ２をボルト１の突出部１ｄを乗り越えるように頭部１ａ側に圧入するだけで取り付けることができ、スタッドボルト１０の設置が容易である。従って、従来のスタッドボルトの設置において必要としていた打ち込み工具及び溶接装置を使用する必要がなく、部品の組み立て作業性を向上させることができる。
【００４８】
また、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際には、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、被取付部材３として、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、取り付け工具を中空部に挿入する必要がない。従って、部品の組み立て作業性を向上することができ、ボルトとしては径が大きなものを使用することができるため、設計の自由度も向上する。
【００４９】
更に、本実施形態においても、スタッドボルト１０の回転が防止されるため、スタッドボルト１０に部品を固定するにあたり、ナット等の締結を円滑に行うことができる。
【００５０】
更にまた、スタッドボルト１０の設置位置が被取付部材３の所定の位置からずれた場合においても、スタッドボルト１０を容易に動かして、位置の調整を容易に行うことができる。
【００５１】
なお、本実施形態においても、ボルト１、クリップ２及び被取付部材３については、第１実施形態と同様に、種々の変形が可能である。
【００５２】
また、第２実施形態においては、被取付部材３は、その中空部の内周面において、突起３ａの代わりに溝３ｄが形成されているが、本発明においては、被取付部材３にはクリップ２側の溝３ｂの代わりにフランジ部２ｂの回転を阻止する突起が形成されていてもよく、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構造であれば、種々の態様において本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
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、３：被取付部材、３ｂ：溝、３ｃ：孔、３ｄ：溝、３０：バンパーステー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付部材に設けられた孔を介して前記被取付部材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るクリップと、を有し、
前記軸部には、その先端側から基端側への前記クリップの挿通を一旦阻止するが、圧入により基端側へ前記クリップが乗り越えることを可能とする突出部が形成されていることを特徴とするスタッドボルト。
【請求項２】
前記軸部を前記孔に挿入した状態で前記クリップを前記軸部の先端側部分に嵌合し、更に前記クリップを前記突出部に圧入することにより、前記クリップと前記頭部との間で前記被取付部材を挟み込むように使用されるものであることを特徴とする請求項１に記載のスタッドボルト。
【請求項３】
前記突出部は、前記軸部の先端側から前記頭部方向に徐々に外径が増加する緩斜面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッドボルト。
【請求項４】
前記クリップは、前記孔内に進入する軸筒部と、前記孔より大きなフランジ部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスタッドボルト。
【請求項５】
前記クリップは、前記軸筒部の内周面が前記フランジ側に向けて縮径して縦断面がテーパ状に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスタッドボルト。
【請求項６】
前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載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突出部に圧入し、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。
【請求項７】
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を特徴とする請求項６に記載のスタッドボルトを備えた構造体。
【請求項８】
前記被取付部材は、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あることを特徴とする請求項６又は７に記載のスタッドボルトを備えた構造体。
【請求項１】
被取付部材に設けられた孔を介して前記被取付部材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るクリップと、を有し、
前記軸部には、その先端側から基端側への前記クリップの挿通を一旦阻止するが、圧入により基端側へ前記クリップが乗り越えることを可能とする突出部が形成されていることを特徴とするスタッドボルト。
【請求項２】
前記軸部を前記孔に挿入した状態で前記クリップを前記軸部の先端側部分に嵌合し、更に前記クリップを前記突出部に圧入することにより、前記クリップと前記頭部との間で前記被取付部材を挟み込むように使用されるものであることを特徴とする請求項１に記載のスタッドボルト。
【請求項３】
前記突出部は、前記軸部の先端側から前記頭部方向に徐々に外径が増加する緩斜面を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスタッドボルト。
【請求項４】
前記クリップは、前記孔内に進入する軸筒部と、前記孔より大きなフランジ部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスタッドボルト。
【請求項５】
前記クリップは、前記軸筒部の内周面が前記フランジ側に向けて縮径して縦断面がテーパ状に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスタッドボルト。
【請求項６】
前記請求項１乃至５のいずれか１項に記載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突出部に圧入し、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。
【請求項７】
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を特徴とする請求項６に記載のスタッドボルトを備えた構造体。
【請求項８】
前記被取付部材は、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あることを特徴とする請求項６又は７に記載のスタッドボルトを備えた構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−４３２３３（Ｐ２０１１−４３２３３Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９３７２５（Ｐ２００９−１９３７２５）
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２４日（２００９．８．２４）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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