(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂部材（１１）の第１表面（１１ａ）から第２表面（１１ｂ）へと貫通するナット取付孔（１１ｃ）に、第１、第２ナット半体（１２，１３）に分割されたナット（１４）を取り付けるナットの取り付け構造であって、
前記第１ナット半体（１２）は、前記ナット取付孔（１１ｃ）の周辺の前記第１表面（１１ａ）に当接する第１フランジ部（１２ａ）と、前記第１フランジ部（１２ａ）から前記第２ナット半体（１３）に向かって突出する内筒部（１２ｂ）と、前記第１フランジ部（１２ａ）および前記内筒部（１２ｂ）間に形成された第１インロー嵌合部（１２ｃ）とを備え、
前記第２ナット半体（１３）は、前記ナット取付孔（１１ｃ）の周辺の前記第２表面（１１ｂ）に当接する第２フランジ部（１３ａ）と、前記第２フランジ部（１３ａ）から前記第１ナット半体（１２）に向かって突出して前記ナット取付孔（１１ｃ）に嵌合する外筒部（１３ｂ）と、前記第２フランジ部（１３ａ）および前記外筒部（１３ｂ）間に形成されて前記第１インロー嵌合部（１２ｃ）に嵌合可能な第２インロー嵌合部（１３ｃ）とを備え、
前記内筒部（１２ｂ）および前記外筒部（１３ｂ）の一方の内周面に、前記内筒部（１２ｂ）および前記外筒部（１３ｂ）の他方側から挿入されたボルト（１６）が螺合する雌ねじ（１２ｅ）を形成したことを特徴とするナットの取り付け構造。
【請求項２】
前記内筒部（１２ｂ）の外周面および前記外筒部（１３ｂ）の内周面に、前記ボルト（１６）の軸力によって相互に当接可能な円錐状のテーパー面（１２ｄ，１３ｄ）を設けたことを特徴とする、請求項１に記載のナットの取り付け構造。
【請求項３】
前記外筒部（１３ｂ）の外周面に脆弱部（１３ｇ）を設けたことを特徴とする、請求項２に記載のナットの取り付け構造。
【請求項４】
前記第１フランジ部（１２ａ）および前記第２フランジ部（１３ａ）の前記繊維強化樹脂部材（１１）に当接する面に摩擦力増加手段（１２ｆ，１３ｆ）を設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のナットの取り付け構造。
【請求項５】
前記繊維強化樹脂部材（１１）は自動車のキャビンを構成し、前記ボルト（１６）および前記ナット（１４）により前記キャビンに車体部品（１５）を取り付けることを特徴とする、請求項〜請求項４の何れか１項に記載のナットの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂部材の第１表面から第２表面へと貫通するナット取付孔に、第１、第２ナット半体に分割されたナットを取り付けるナットの取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰで形成した自動車のキャビンの壁部に雌ねじを有する金属製の挿入体を固定し、この挿入体に金属製のピラーの下端をボルトで締結することで、キャビンおよびピラーを一体に結合するものが、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
またＦＲＰで閉断面に構成したフレームの内部に外周壁、リブおよび締結部を有するインサートを配置し、被締結部材をボルトでインサートの締結部に締結することで、フレームおよび被締結部材を一体に結合するものが、下記特許文献２により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４９７７号公報
【特許文献２】特開２００９−２５５７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載されたものは、挿入体はキャビンの壁部に接着により固定されていると考えられ、接着部が剥がれないように接着強度を管理するのが困難であるという問題がある。
【０００６】
また上記特許文献２に記載されたものは、ＦＲＰ製のフレームを成形する過程で内部にインサートを接着する必要があるため、その製造工程が複雑になるという問題がある。
【０００７】
そこで、ナットを第１、第２ナット半体に２分割し、繊維強化樹脂部材に形成したナット取付孔を挟み込むように結合することで、ナットを繊維強化樹脂部材に固定することが考えられる。しかしながら、この場合に第１、第２ナット半体を一体に結合する特別の部品や圧入装置が必要になると、コストや作業性の面で不利になる問題がある。
【０００８】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、第１、第２ナット半体に２分割されたナットを繊維強化樹脂部材に簡単かつ強固に取り付けることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、繊維強化樹脂部材の第１表面から第２表面へと貫通するナット取付孔に、第１、第２ナット半体に分割されたナットを取り付けるナットの取り付け構造であって、前記第１ナット半体は、前記ナット取付孔の周辺の前記第１表面に当接する第１フランジ部と、前記第１フランジ部から前記第２ナット半体に向かって突出する内筒部と、前記第１フランジ部および前記内筒部間に形成された第１インロー嵌合部とを備え、前記第２ナット半体は、前記ナット取付孔の周辺の前記第２表面に当接する第２フランジ部と、前記第２フランジ部から前記第１ナット半体に向かって突出して前記ナット取付孔に嵌合する外筒部と、前記第２フランジ部および前記外筒部間に形成されて前記第１インロー嵌合部に嵌合可能な第２インロー嵌合部とを備え、前記内筒部および前記外筒部の一方の内周面に、前記内筒部および前記外筒部の他方側から挿入されたボルトが螺合する雌ねじを形成したことを特徴とするナットの取り付け構造が提案される。
【００１０】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記内筒部の外周面および前記外筒部の内周面に、前記ボルトの軸力によって相互に当接可能な円錐状のテーパー面を設けたことを特徴とするナットの取り付け構造が提案される。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記外筒部の外周面に脆弱部を設けたことを特徴とするナットの取り付け構造が提案される。
【００１２】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記第１フランジ部および前記第２フランジ部の前記繊維強化樹脂部材に当接する面に摩擦力増加手段を設けたことを特徴とするナットの取り付け構造が提案される。
【００１３】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記繊維強化樹脂部材は自動車のキャビンを構成し、前記ボルトおよび前記ナットにより前記キャビンに車体部品を取り付けることを特徴とするナットの取り付け構造が提案される。
【００１４】
尚、実施の形態の第１、第２テーパー面１２ｄ，１３ｄは本発明のテーパー面に対応し、実施の形態の被取付部材１５は本発明の車体部品に対応する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の構成によれば、繊維強化樹脂部材の第１表面側からナット取付孔に第１ナット半体を挿入し、繊維強化樹脂部材の第２表面側からナット取付孔に第２ナット半体を挿入すると、第１ナット半体の第１フランジ部および第２ナット半体の第２フランジ部がそれぞれ繊維強化樹脂部材の第１表面および第２表面に当接し、第２ナット半体の外筒部がナット取付孔に当接し、第１ナット半体の第１インロー嵌合部と第２ナット半体の第２インロー嵌合部とが相互に嵌合することで、第１ナット半体および第２ナット半体が一体化されて繊維強化樹脂部材のナット孔に固定される。これにより、第２ナット半体を貫通するボルトを第１ナット半体の雌ねじに螺合して締結するまでの間、ナットを繊維強化樹脂部材に保持してボルトの締結作業の能率を高めることができる。第１、第２インロー嵌合部を相互に嵌合する荷重は人力で充分であるため、圧入用の機械が入らない狭い場所でも作業が可能になって利便性が向上する。
【００１６】
また請求項２の構成によれば、内筒部の外周面および外筒部の内周面にボルトの軸力によって相互に当接可能な円錐状のテーパー面を設けたので、ボルトの軸力で外筒部を径方向外向きに変形させてナット取付孔の内周面に押し付け、ナットを繊維強化樹脂部材に強固に固定することができる。
【００１７】
また請求項３の構成によれば、外筒部の外周面に脆弱部を設けたので、ボルトの軸力で内筒部からテーパー面を介して外筒部が径方向外向きの荷重を受けたとき、外筒部を効果的に径方向外向きに変形させてナット取付孔の内周面に押し付けることができる。
【００１８】
また請求項４の構成によれば、第１フランジ部および第２フランジ部の繊維強化樹脂部材に当接する面に摩擦力増加手段を設けたので、第１、第２フランジ部を摩擦力によってナットを繊維強化樹脂部材に一層強固に固定することができる。
【００１９】
また請求項５の構成によれば、繊維強化樹脂部材で構成された自動車のキャビンにナットを取り付けることで、そのナットにボルトを螺合して車体部品を取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１ナット半体の一部破断斜視図。（第１の実施の形態）
【図２】第２ナット半体の一部破断斜視図。（第１の実施の形態）
【図３】ナットおよび繊維強化樹脂部材の分解図。（第１の実施の形態）
【図４】ナットを繊維強化樹脂部材に装着した使用状態を示す図。（第１の実施の形態）
【図５】図４に対応する図。（第２の実施の形態）
【図６】図４に対応する図。（第３の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００２２】
図３に示すように、例えば自動車のフロアパネルを含むキャビンが繊維強化樹脂部材１１で一体成形されており、その繊維強化樹脂部材１１の第１表面１１ａから第２表面１１ｂへと貫通する円形のナット取付孔１１ｃに、第１ナット半体１２および第２ナット半体１３に２分割された金属製のナット１４（図４参照）が装着される。
【００２３】
図１に示すように、第１ナット半体１２は、軸対称な回転体形状であって、ナット取付孔１１ｃの周辺の第１表面１１ａに当接する円形の第１フランジ部１２ａと、第１フランジ部１２ａから第２ナット半体１３に向かって突出する内筒部１２ｂとを備える。第１フランジ部１２ａおよび内筒部１２ｂの境界には段状に突出する環状の第１インロー嵌合部１２ｃが突設され、かつ内筒部１２ｂの外周には第２ナット半体１３に向かって先細にテーパーする円錐状の第１テーパー面１２ｄが形成される。そして内筒部１２ｂの中心には雌ねじ１２ｅが形成される。
【００２４】
図２に示すように、第２ナット半体１３は、軸対称な回転体形状であって、ナット取付孔１１ｃの周辺の第２表面１１ｂに当接する円形の第２フランジ部１３ａと、第２フランジ部１３ａから第１ナット半体１２に向かって突出する外筒部１３ｂとを備える。外筒部１３ｂの第２ナット半体１３側の内周には段状に窪む段状の第２インロー嵌合部１３ｃが凹設され、かつ外筒部１３ｂの内周には第１ナット半体１２に向かって末広がりにテーパーする円錐状の第２テーパー面１３ｄが形成される。そして外筒部１３ｂの中心には前記雌ねじ１２ｅよりも大径の貫通孔１３ｅが形成される。
【００２５】
図３に示すように、第２ナット半体１３の外筒部１３ｂの外周面は繊維強化樹脂部材１１のナット取付孔１１ｃの内周面に当接可能であり、第１ナット半体１２の第１インロー嵌合部１２ｃの外周面は第２ナット半体１３の第２インロー嵌合部１３ｃの内周面に嵌合可能であり、第１ナット半体１２の第１テーパー面１２ｄは第２ナット半体１３の第２テーパー面１３ｄに当接可能であり、第１ナット半体１２の雌ねじ１２ｅおよび第２ナット半体１３の貫通孔１３ｅは同軸上に整列する。
【００２６】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００２７】
図４に示すように、繊維強化樹脂部材１１のナット取付孔１１ｃの内周面に第２表面１１ｂ側から第２ナット半体１３の外筒部１３ｂの外周面を挿入し、第２フランジ部１３ａを繊維強化樹脂部材１１の第２表面１１ｂに当接させる。続いて第１ナット半体１２を第２ナット半体１３に向けて挿入し、第１ナット半体１２の第１インロー嵌合部１２ｃの外周面を第２インロー嵌合部１３ｃの内周面に嵌合することで、第１フランジ部１２ａを繊維強化樹脂部材１１の第１表面１１ａに当接させる。
【００２８】
このとき、第１ナット半体１２の第１インロー嵌合部１２ｃと第２ナット半体１３の第２インロー嵌合部１３ｃとの嵌め合いは、作業者の指の力だけで嵌合可能に設定されており、かつ嵌合後は作業者が指で引っ張らない限り、自己の重量で分離しない程度に設定されている。
【００２９】
続いて、被取付部材１５を貫通するボルト１６を、第２ナット半体１３の貫通孔１３ｅを貫通させて第１ナット半体１２の雌ねじ１２ｅに螺合する。ボルト１６の軸力によって第１ナット半体１２および第２ナット半体１３が相互に接近する方向に移動すると、第１、第２フランジ部１２ａ，１３ａが相互に接近する方向に移動して繊維強化樹脂部材１１の第１、第２表面１１ａ，１１ｂに強く密着する。これと同時に、第１ナット半体１２の第１テーパー面１２ｄおよび第２ナット半体１３の第２テーパー面１３ｄが相互に密着し、第１テーパー面１２ｄに第２テーパー面１３ｄを押された外筒部１３ｂが径方向外側に広がるように変形することで、繊維強化樹脂部材１１のナット取付孔１１ｃに内周面に強く密着する。
【００３０】
このようにしてナット１３を繊維強化樹脂部材１１に強固に一体化することができるので、被取付部材１５を繊維強化樹脂部材１１に強固に固定することを可能にしながら、ボルト１６の締結荷重をナット１４の第１フランジ部１２ａ、第２フランジ部１３ａおよび外筒部１３ｂに分散させ、繊維強化樹脂部材１１のナット取付孔１１ｃの近傍に局所的な応力が発生するのを防止することができる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態によれば、第１ナット半体１２および第２ナット半体１３を繊維強化樹脂部材１１のナット取付孔１１ｃに装着したとき、第２ナット半体１３を貫通するボルト１６を第１ナット半体１２の雌ねじ１２ｅに螺合して締結するまでの間、ナット１１を繊維強化樹脂部材１１に保持して作業性を高めることができる。その際に、第１、第２インロー嵌合部１２ｃ，１３ｃを相互に嵌合する荷重は人力で充分であるため、圧入用の機械が入らない狭い場所でも作業が可能になって利便性が向上する。従って、繊維強化樹脂部材１１で構成された自動車のキャビンに本実施の形態のナット１４を適用すれば、そのナット１４にボルト１６を螺合することでキャビンに車体部品を効率的に取り付けることができる。
【００３２】
次に、図５に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００３３】
第２の実施の形態は、第１ナット半体１２の第１フランジ部１２ａおよび第２ナット半体１３の第２フランジ部１３ａの繊維強化樹脂部材１１に対向する面に、それぞれ多数の同心円状の凹凸部よりなる摩擦力増加手段１２ｆ…，１３ｆを設けたものである。第１、第２フランジ部１２ａ，１３ａに摩擦力増加手段１２ｆ…，１３ｆを設けたことにより、繊維強化樹脂部材１１との間に発生する摩擦力を増加させてナット１４のスリップを一層強固に保持することができる。
【００３４】
次に、図６に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００３５】
第３の実施の形態は、第２ナット半体１３の外筒部１３ｂの外周面に断面三角形の環状溝よりなる脆弱部１３ｇを設け、第１、第２インロー嵌合部１２ｃ，１３ｃと、第１、第２テーパー面１２ｄ，１３ｄとの位置関係を逆にしたものである。第１ナット半体１２の第１テーパー面１２ｄおよび第と２ナット半体１３の第２テーパー面１３ｄが相互に密着し、第２テーパー面１３ｄを押された外筒部１３ｂが径方向外側に広がるように変形するとき、脆弱部１３ｇによって外筒部１３ｂを広がり易くすることで、外筒部１３ｂの外周面を繊維強化樹脂部材１１のナット取付孔１１ｃに内周面に更に強く密着させることができる。このとき、第１、第２テーパー面１２ｄ，１３ｄが脆弱部１３ｇに近い位置にあることで、外筒部１３ｂを容易に広げることができる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
例えば、実施の形態の繊維強化樹脂部材１１は自動車のキャビンに限定されるものではなく、実施の形態の被取付部材１５は自動車の車体部品に限定されるものではない。
【００３８】
また実施の形態では第１ナット半体１２側に設けた雌ねじ１２ｅに第２ナット半体１３側から挿入したボルト１６を螺合しているが、第２ナット半体１３側に設けた雌ねじに第１ナット半体１２側から挿入したボルト１６を螺合しても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１１        繊維強化樹脂部材
１１ａ      第１表面
１１ｂ      第２表面
１１ｃ      ナット取付孔
１２        第１ナット半体
１２ａ      第１フランジ部
１２ｂ      内筒部
１２ｃ      第１インロー嵌合部
１２ｄ      第１テーパー面（テーパー面）
１２ｅ      雌ねじ
１２ｆ      摩擦力増加手段
１３        第２ナット半体
１３ａ      第２フランジ部
１３ｂ      外筒部
１３ｃ      第２インロー嵌合部
１３ｄ      第２テーパー面（テーパー面）
１３ｇ      脆弱部
１３ｆ      摩擦力増加手段
１４        ナット
１５        被取付部材（車体部品）
１６        ボルト
【図１】
0005580281.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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