(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車用サブフレーム・リジットカラーを介装して、規定トルクでの締め付け作業にて、目的とする車体の「共振周波数」を得ることが可能な締結方法の提供をする。【解決手段】自動車用サブフレーム・リジットカラー２０のカラー本体となる筒状部２３の締結ボルト挿通孔２４を介して締結ボルト１０のネジ部側より装入した後に当該締結ボルト１０のネジ部の先端側をモノコックボディー１のネジ穴２に螺合しつつセットすると共に締結ボルト１０を規定トルクにて締結し、前記自動車用サブフレーム・リジットカラー２０のテーパー外周部２１を導入穴３に、貫通穴５の内径より大径の外周部を自動車用サブフレーム・リジットカラー２０の成形材料の特性である可塑性により変形せしめつつ圧縮、圧入し、テーパー外周部の変形部２１，２２を導入穴３及び貫通穴５の内周面と締結ボルト１０の外周面間に圧入圧着することで締結する。【選択図】図１
2011088552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用ボディーの締結ボルトのネジ穴に、締結ボルトの導入穴を備えると共に、サブフレームには締結ボルトの貫通穴を備え、かつ前記導入穴と貫通穴には締結ボルト挿入用のクリアランスを設けた自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に於いて、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して前記ボルトのネジ部側より装入して自動車用ボディーとサブフレーム間に介装した後、前記締結ボルトのネジ部を自動車用ボディーのネジ穴に螺合しつつ締結ボルトを所要トルクにて締結し、前記自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記ボディー側のテーパー外周部とサブフレーム側のテーパー外周部を、それぞれ自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴に前記両テーパー外周部の導入穴及び貫通穴の内径より大径の外径部を自動車用サブフレーム・リジットカラーの可塑性により変形せしめつつ圧縮圧入せしめて自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の内周面と締結ボルトの外周面間に圧入圧着すると共に前記カラーを自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着することにより締結することを特徴とする自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法。
【請求項２】
自動車用ボディーの締結ボルトのネジ穴に、締結ボルトの導入穴を備えると共に、サブフレームには締結ボルトの貫通穴を備え、前記導入穴と貫通穴には締結ボルト挿入用のクリアランスを設けた自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に於いて、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の内径を有する締結ボルト挿入孔を設けると共にこの筒状部の下端外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の外周部に前記サブフレームの貫通孔の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を、前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とするテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して、前記締結ボルトのネジ部側より装入して、前記締結ボルトとサブフレーム間に介装し、かつ、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の中央部に位置せしめて前記筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径の外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して前記ボルトのネジ部側より装入して自動車用ボディーとサブフレーム間に介装した後、前記締結ボルトのネジ部を自動車用ボディーのネジ穴に螺合しつつ締結ボルトを所要トルクにて締結し、前記第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーのテーパー外周部を、前記サブフレームの貫通穴に、及び前記第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記ボディー側のテーパー外周部とサブフレーム側のテーパー外周部を、それぞれ自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴に、前記各テーパー外周部の貫通穴及び導入穴より大径の外径部を、第一及び第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーの可塑性により変形せしめつつ圧縮圧入せしめて自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の内周面と締結ボルトの外周面間に圧入圧着するとともに前記第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーのカラーをサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着し、かつ前記第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーのカラーを自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着することにより締結することを特徴とする自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法。
【請求項３】
カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成したことを特徴とする自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラー。
【請求項４】
カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の内径を有する締結ボルト挿入孔を設けると共にこの筒状部の下端外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の外周部に前記サブフレームの貫通孔の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を、前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成したことを特徴とする自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法と締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車に於ける量産４輪車は、モノコックシャシー（ボディー）に動力系、駆動系をサブフレームに乗せて組み立てられている
その際、ボディーとサブフレームとはボルトにより締結されるのであるが、作業効率を向上する目的からサブフレームに貫通する穴とボディー側のネジ導入部の穴には、クリアランス（隙間）が設けられている。
【０００３】
すなわち、これの一例を示すのが図１４であって、モノコックボディー１の締結ボルト１０のネジ穴２に対する導入穴３と、サブフレーム４の締結ボルト１０の貫通穴５には、締結ボルト１０の外径より大径の例えば１４mmの締結ボルト径に対して１６ｍｍ径の導入穴３とこれより若干大径の貫通穴５が設けられている。
【０００４】
かかるクリアランスは、世界中の量産車両に共通したもので、軽車両から普通乗用車、スポーツカーなどから高級大型車両までに至るあまねく、例外なく存在する。
【０００５】
従って、近年ボディー単体での剛性がとみに高まっておるのに反してボディー単体がいかに高剛性であってもサブフレームとの締結状態にかかるクリアランスの存在によって「ガタツキ」異相の発生が歪めず、車体の共振振動数の低下に影響を及ぼし操縦性能、特にハンドリングや乗り心地、静粛性、衝突安全性に悪影響を与える大きな問題点と障害になっている。
【０００６】
しかして、このクリアランスの問題点を解する手段としては、ブッシュを介挿する方法が開発提案されている。
例えば特開２００５−９０５３０号公報（特許文献１）には、「複数重積材の緩み止め締結構造」の発明が開示され、図１５に示す通りボルト５２の呼び径よりもやや大きい編心貫通孔５９を有した逆円錐体の薄肉部に欠円用スリット５１を縦設したブッシュ５８を付帯させると共に、ボルト頭５２ａの当接する側の被締結材５４面よりボルト透孔５６上部に対して該ブッシュ５８の逆円錐傾斜角度と同一傾斜角度のテーパー面を有する逆円錐状孔部５１を穿孔し、該ブッシュ５８を介挿した状態で締結するものである。
【０００７】
これと同様の技術が特許第３７３３５３４号公報に「緩み止め締結具」として開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−９０５３０号公報
【特許文献２】特許第３７３３５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、既述した自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に於けるクリアランスの存在による問題点の解決であって、特許文献１及び２による締結構造上の適用に当たっては、ブッシュを介挿するためのテーパー面を有する逆円錐状孔部を穿孔する加工作業が要求される作業上の問題点に加えて同構造によっては、目的とする車体に於ける「共振周波数」の向上、及び「共振周波数の特性」の向上を計ることができないものである。
【００１０】
よって、本発明ではこれらの問題点を解決することのできる締結方法及びこれに使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーの提供を目的とするもので、従来の量産車の締結ボルトによる締結に当たって何等の特殊加工の作業を必要とせず、単に自動車用サブフレーム・リジットカラーを介装しての簡易作業により、かつ従来の規定トルクでの締め付け作業にて、目的とする車体の「共振周波数の向上」および「共振周波数の特製向上」を得ることが可能な締結方法により実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法にかかる発明の請求項１は、自動車用ボディーの締結ボルトのネジ穴に、締結ボルトの導入穴を備えると共に、サブフレームには締結ボルトの貫通穴を備え、かつ前記導入穴と貫通穴には締結ボルト挿入用のクリアランスを設けた自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に於いて、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して前記ボルトのネジ部側より装入して自動車用ボディーとサブフレーム間に介装した後、前記締結ボルトのネジ部を自動車用ボディーのネジ穴に螺合しつつ締結ボルトを所要トルクにて締結し、前記自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記ボディー側のテーパー外周部とサブフレーム側のテーパー外周部を、それぞれ自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴に前記両テーパー外周部の導入穴及び貫通穴の内径より大径の外径部を自動車用サブフレーム・リジットカラーの可塑性により変形せしめつつ圧縮圧入せしめて自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の内周面と締結ボルトの外周面間に圧入圧着すると共に前記カラーを自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着することにより締結することを特徴とする。
【００１２】
自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法にかかる発明の請求項２は、自動車用ボディーの締結ボルトのネジ穴に、締結ボルトの導入穴を備えると共に、サブフレームには締結ボルトの貫通穴を備え、前記導入穴と貫通穴には締結ボルト挿入用のクリアランスを設けた自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に於いて、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の内径を有する締結ボルト挿入孔を設けると共にこの筒状部の下端外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の外周部に前記サブフレームの貫通孔の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を、前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とするテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して、前記締結ボルトのネジ部側より装入して、前記締結ボルトとサブフレーム間に介装し、かつ、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の中央部に位置せしめて前記筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径の外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して前記ボルトのネジ部側より装入して自動車用ボディーとサブフレーム間に介装した後、前記締結ボルトのネジ部を自動車用ボディーのネジ穴に螺合しつつ締結ボルトを所要トルクにて締結し、前記第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーのテーパー外周部を、前記サブフレームの貫通穴に、及び前記第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記ボディー側のテーパー外周部とサブフレーム側のテーパー外周部を、それぞれ自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴に、前記各テーパー外周部の貫通穴及び導入穴より大径の外径部を、第一及び第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーの可塑性により変形せしめつつ圧縮圧入せしめて自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の内周面と締結ボルトの外周面間に圧入圧着するとともに前記第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーのカラーをサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着し、かつ前記第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーのカラーを自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着することにより締結することを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明の自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーに係る発明の請求項３は、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成したことを特徴とする。
【００１４】
そして、本発明の自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーに係る発明の請求項４は、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の内径を有する締結ボルト挿入孔を設けると共にこの筒状部の下端外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の外周部に前記サブフレームの貫通孔の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を、前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結は、量産自動車に使用される１４ｍｍあるいは１６ｍｍのボルト径等に対応した筒状部とテーパー外周部を備える自動車用サブフレーム・リジットカラーを用意することにより、即座に適用実施することが可能で、極めて量産車輪に適応性の高いものであると共に、前記自動車用サブフレーム・リジットカラーに備える可塑性によって、自動車用ボディー及びサブフレームと締結ボルト間に於けるクリアランスを、溶接的な締結固定度により飛躍的に高めることができ、車体の共振周波数を所望の値に設定向上することが可能となり、操縦安定性、静粛性を向上し、ソフトな乗り味を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は自動車用ボディーに対するサブフレームを締結ボルトにて締結する場合の自動車用サブフレーム・リジットカラーのセット状態を示す縦断面図
【図２】図２は締結ボルトのネジ部を自動車用ボディー側のネジ穴に螺合しつつ所要トルクにて締結した後の締結状態を示す縦断面図
【図３】図３は当該締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラー拡大正面図
【図４】図４は当該締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大側断面図
【図５】図５は当該締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大平面図
【図６】図６は当該締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大底面図
【図７】図７は当該締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大側断面図
【図８】図８は実施例２を示すセット状態の縦断面図
【図９】図９は実施例２を示す締結状態の縦断面図
【図１０】図１０は第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大正面図
【図１１】図１１は第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大平面図
【図１２】図１２は第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大底面図
【図１３】図１３は第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大側断面図
【図１４】図１４は従来の締結状態を示す縦断面図
【図１５】図１５は特許文献１の締結構造の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結は、自動車用ボディーの締結ボルトのネジ穴に、締結ボルトの導入穴を備えると共に、サブフレームには締結ボルトの貫通穴を備え、かつ前記導入穴と貫通穴には締結ボルト挿入用のクリアランスを設けた自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に於いて、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して前記ボルトのネジ部側より装入して自動車用ボディーとサブフレーム間に介装した後、前記締結ボルトのネジ部を自動車用ボディーのネジ穴に螺合しつつ締結ボルトを所要トルクにて締結し、前記自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記ボディー側のテーパー外周部とサブフレーム側のテーパー外周部を、それぞれ自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴に前記両テーパー外周部の導入穴及び貫通穴の内径より大径の外径部を自動車用サブフレーム・リジットカラーの可塑性により変形せしめつつ圧縮圧入せしめて自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の内周面と締結ボルトの外周面間に圧入圧着するとともに前記カラーを自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着することにより締結することにより実現する。
【００１８】
また、これに加えて本発明の所期作用を増長するために、自動車用ボディーの締結ボルトのネジ穴に、締結ボルトの導入穴を備えると共に、サブフレームには締結ボルトの貫通穴を備え、前記導入穴と貫通穴には締結ボルト挿入用のクリアランスを設けた自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法に於いて、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の内径を有する締結ボルト挿入孔を設けると共にこの筒状部の下端外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の外周部に前記サブフレームの貫通孔の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を、前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とするテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して、前記締結ボルトのネジ部側より装入して、前記締結ボルトとサブフレーム間に介装し、かつ、カラー本体の筒状部に前記締結ボルトの外径より大径の締結ボルト挿通孔を設けると共に、前記カラー本体の中央部に位置せしめて前記筒状部の外周にカラーを突設し、さらに前記筒状部の上側外周部に前記自動車用ボディーの導入穴の内径より小径の外径を有する上端外周縁部と、該上端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記自動車用ボディーの導入穴の内径より大径とする外径部を有する、ボディー側のテーパー外周部を設けると共に前記筒状部の下側外周部に、前記サブフレームの貫通穴の内径より小径の外径を有する下端外周縁部と、該下端外周縁部より前記筒状部の前記カラー根端外周縁部に至るほど漸次大径化し、その外周縁部中の外径を前記サブフレームの貫通穴の内径より大径とする外径部を有するサブフレーム側のテーパー外周部を設け、アルミ等の可塑性を有する金属あるいはこれと同等の調質材にて一体的に形成した第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーを、当該自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記締結ボルト挿通孔を介して前記ボルトのネジ部側より装入して自動車用ボディーとサブフレーム間に介装した後、前記締結ボルトのネジ部を自動車用ボディーのネジ穴に螺合しつつ締結ボルトを所要トルクにて締結し、前記第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーのテーパー外周部を、前記サブフレームの貫通穴に、及び前記第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記自動車用サブフレーム・リジットカラーの前記ボディー側のテーパー外周部とサブフレーム側のテーパー外周部を、それぞれ自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴に、前記各テーパー外周部の貫通穴及び導入穴より大径の外径部を、第一及び第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーの可塑性により変形せしめつつ圧縮圧入せしめて自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の内周面と締結ボルトの外周面間に圧入圧着するとともに前記第二の自動車用サブフレーム・リジットカラーのカラーをサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着し、かつ前記第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーのカラーを自動車用ボディーの導入穴とサブフレームの貫通穴の口縁面間に介在圧着することにより締結することにより実現する。
【実施例１】
【００１９】
以下本発明の自動車用ボディーに対するサブフレームの締結ボルトによる締結方法についての実施例１を図１〜図７と共に詳細に説明する。
【００２０】
図１は、自動車用ボディーに対するサブフレームを締結ボルトにて締結する場合の自動車用サブフレーム・リジットカラーのセット状態を示す縦断面図、図２は、締結ボルトのネジ部を自動車用ボディー側のネジ穴に螺合しつつ所要トルクにて締結した後の締結状態を示す縦断面図、図３〜７は、当該締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーの拡大正面図、拡大側面図、拡大平面図、拡大底面図及び拡大側断面図をそれぞれ示すものである。
【００２１】
そこで本発明の締結方法の実施例１による実施に当たっては、図１に示すごとく自動車用ボディーであるモノコックボディー１に対するサブフレーム４の締結ボルト１０による締結は、従来の締結方法として示した前述の図１４の通りである。
【００２２】
すなわち前記モノコックボディー１のネジ穴２には、締結ボルト１０の外径より大径の導入穴３と、サブフレーム４には、これより若干大径の内径の貫通穴８が貫通されている。
【００２３】
しかしてこの締結状態に先立って、図１に示すごとく、モノコックボディー１の導入穴３には、自動車用サブフレーム・リジットカラー２０のボディー側のテーパー外周部２１を装入すると共にサブフレーム４の貫通穴５にはサブフレーム側のテーパー外周部２２を装入した状態にセットされる。
【００２４】
すなわち、締結ボルト１０をサブフレーム４の貫通穴５に装入するに先立ち、前記自動車用サブフレーム・リジットカラー２０のカラー本体となる筒状部２３の締結ボルト挿通孔２４を介して締結ボルト１０のネジ部１１側より装入した後に当該締結ボルト１０のネジ部１１の先端側をモノコックボディー１のネジ穴２に螺合しつつセットするものである。
【００２５】
しかる後、図１の状態の締結ボルト１０を規定トルクにて締結し、前記自動車用サブフレーム・リジットカラー２０のテーパー外周部２１を導入穴３に、テーパー外周部２２を貫通穴５に対して両テーパー外周部２１及び２２のうちの導入穴３と、貫通穴５の内径より大径の外周縁部２１ｄ、２２ｄを自動車用サブフレーム・リジットカラー２０の成形材料の特性である可塑性により変形せしめつつ圧縮、圧入し、テーパー外周部２１及び２２の変形部２１ｂ，２２ｂを導入穴３及び貫通穴５の内周面３ａ及び５ａと締結ボルト１０の外周面１０ａ間に圧入圧着することにより締結するものである（図２参照）。
【００２６】
また、前記自動車用サブフレーム・リジットカラー２０を図３〜７にて以下に説明する。
【００２７】
図３〜７に示すごとく自動車用サブフレーム・リジットカラー２０は、カラー本体の筒状部２３のテーパー外周部２１及び２２間の外周にカラー２５を突設してある。
【００２８】
また、ボディー側のテーパー外周部２１は、筒状部２３の上側外周部に設けたもので、導入穴３の内径より小径の外径を有する上端外周縁部２１ａと、この上端外周縁部２１ａより、前記カラー２５とのカラー根端外周縁部２１ｃに至るほど、その外径を漸次大径化し、その略中央より下側の外周縁部２１ｄよりカラー根端側の外径を導入穴３の内径より大径としてある。
【００２９】
そして、サブフレーム４側のテーパー外周部２２は、筒状部２３の下側外周部に設けたもので、貫通穴５の内径より小径の外径を有する下端外周縁部２２ａと、この下端外周縁部２２ａより前記カラー２５とのカラー根端外周縁部２２ｃに至るほど、その外径を漸次拡大し、その略中央より上側の外周縁部２２ｄよりカラー根端側の外径を貫通穴５より大径としたものである。
【００３０】
よって、以上の構成から成る自動車用サブフレーム・リジットカラー２０は、アルミ材、例えば純アルミ１５Ｓ材にて一体形成したものである。
【００３１】
但し、このアルミ材としての適用には、前記純アルミ１５Ｓ材よりジュラルミン系５４Ｓ材、超、超ジラミン系材まで好適に適用することができると共に、砲金、鋼材等の可塑性のある金属一般及びこれと同等のその他の調質材を適宜適用することが可能である。
【００３２】
前記図１〜７の実施例１による規定トルクによる締結により、車体の共振周波数が約１Ｈｚ上がり操縦安定性や静粛性が向上、乗り味もソフトで芯がある理想的な効果を得ることが実証された。
【００３３】
尚、これは車体の片側４箇所の締結箇所に適用したものである。
【００３４】
そして、前記実施例1に於ける自動車用サブフレーム・リジットカラー２０は、例えば前記モノコックボディー１の導入穴３に挿入されるテーパー外周部２１とサブフレーム４の貫通穴５に挿入されるテーパー外周部２２の厚みを１〜２ｍｍとして実施すると、前記締結ボルト１０の締結により、面テーパー外周部２１，２２の先端部（上端外周縁部２１ａ、下端外周縁部２２ａ）はそのまま導入穴３，貫通穴５の開口部中を進出するが、テーパー状の大径部の中心部を超える部位より締め付けトルクにより、両導入穴３，貫通穴５の外壁に徐々に押圧されつつ圧入し、やがて前記テーパー外周部２１，２２は完全に密着する。
【００３５】
また、前記自動車用サブフレーム・リジットカラー２０の筒状部２３とこれを貫通せしめてセットされる締結ボルト１０に於いて、筒状部２３の内径をボルト外径より僅かに広く（例えば０．１ｍｍ）設定されており、前記締め付けトルクによる押圧によって筒状部２３の内径自体も圧縮されることとなりこれを貫通して締結される締結ボルト１０の外周間とのクリアランスは皆無となり密着する。
【００３６】
さらに、前記テーパー外周部２１，２２間の外周に突設されるカラー２５の上下面は、それぞれモノコックボディー１の導入穴３及びサブフレーム４の貫通穴５の開口縁の周面に圧着され、両導入穴３，貫通穴５の開口周縁面に於けるプレス成型工程に発生するスプリングバックによる歪み（面の平行度）を前記カラー２５の可塑性の特性によって補正することができる結果、同部位に於ける歪みを吸収し、同部位の全密着度を引き上げることができる。
【００３７】
よって、自動車用サブフレーム・リジットカラー２０の外壁はモノコックボディー１及びサブフレーム４に呼応して変位すると共に当該カラー２５の内部の締結ボルト１０も変位することとなり、これらは締結ボルト１０によるモノコックボディー１とサブフレーム４の締結強度を上げ、さらに前記筒状部２３に突設一体化されるカラー２５の構成により、前記したカラー２５の作用によるモノコックボディー１側とサブフレーム４側の接触面との全密着効果が奏される。
【００３８】
以上の説明から明らかな通り、自動車用サブフレーム・リジットカラー２０に於けるモノコックボディー１とサブフレーム４との締結部位に於ける締結工程により発揮される形状の変化によってモノコックボディー１、サブフレーム４、締結ボルト１０の三者の締結強度が飛躍的に上がり「垂直バネレートが上がる」このことで「共振周波数」と「共振周波数特性」を上げることが実現できるものである。
【００３９】
但し、これら前記してきた実施例１に於ける具体的な構成については、これに限定されず量産車輪の種類、設計、その他の特殊設計に対した好適な実施するものであることは言うまでもない。
【実施例２】
【００４０】
図８〜１３は本発明の実施例２を示すもので、この実施例２では実施例１に於ける実効性をさらに向上する為に,同実施例１に於ける自動車用サブフレーム・リジットカラー２０を第一の自動車用サブフレーム・リジットカラーとすると共に、これに加えて締結ボルト１０の頭部１０ａとサブフレーム４の貫通穴５の締結ボルト１０の挿入側の台座部５ｂ間に第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー３０を装入しつつ締結するものである。
【００４１】
すなわち、図８に示すごとく実施例１の図１のセット状態に於いて締結ボルト１０の頭部１０ａに第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー３０の筒状部３１に設けた締結ボルト挿通孔３２を介して同第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー３０を装入した後に実施例１のセット状態に示した第一の自動車用サブフレーム・リジットカラー２０をセットするものである。
【００４２】
しかして、図８のセット状態後に図９に示すごとく実施例１に示した締結ボルト１０の締結を実施することにより第一の自動車用サブフレーム・リジットカラー２０は、図２と同様の状態下にそのテーパー外周部２１及び２２がそれぞれ導入穴３，貫通穴５と締結ボルト１０の外周面間に変形、圧入、圧着して装着されると同時に、同様にして第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー３０の筒状部３１のテーパー外周部３３がサブフレーム４の貫通穴５の内径内周面と締結ボルト１０の頭部１０ａの外周面間に、その可塑性により変形し、その変形部３３ａが圧入圧着されて締結される。
【００４３】
これによりサブフレーム４と締結ボルト１０の頭部１０ａ側の締結状態を第一の自動車用サブフレーム・リジットカラー１０による締結作用と同様の作用によって助長向上せしめ、第一の自動車用サブフレーム・リジットカラー２０との相乗した締結固定効果を発揮することができるものである。
【００４４】
そして、前記第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー３０は図１０〜１３に示すごとくカラー本体の筒状部３１に、前記締結ボルト１０の外径より大径の内径を有する締結ボルト１０の挿通孔３２を設けると共に筒状部３１の下端外周にカラー３４を突設し、さらに前記筒状部３１の外周部に前記サブフレーム４の貫通孔５の内径より小径の外径を有する上端外周縁部３６と該上端外周縁部３６より前記筒状部３１の前記カラー３４とのカラー根端外周縁部３７に至るほど、漸次大径化し、その中途部３８よりの外径を前記サブフレーム４の貫通穴５の内径より大径とするテーパー外周部３３を設けこれを第一の自動車用サブフレーム・リジットカラー２０と同一材料にて一体に形成したものである。
尚、図１２，１３に示す通りカラー３４の底部には、締結ボルト１０の頭部１０ａに突設されるフランジ１０ｂの嵌合用凹部３９を設けてある。
【００４５】
尚、実施例１に既述した通り、アルミ材以外の可塑性を有する金属あるいはその他の同等の調質材料にて形成、実施することが可能であると共に実施に当たっては第一及び第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー２０及び３０を同一材料にて実施する場合に限定されるものではない。
【００４６】
しかして、この実施例２に於いても実施例１と同様に締結ボルト１０の規定トルクあるいはその他の所要のトルクにて締結することにより、第一の自動車用サブフレーム・リジットカラー２０のテーパー外周部２１及び２２は導入穴３，貫通穴５の内周面と締結ボルト１０の外周面間に於いてその可塑性により徐々にクラッシュしながら変容し、圧入密着しつつ前記内周面と外周面間のクリアランスを押しつぶす状態となる。
【００４７】
その際、自動車用サブフレーム・リジットカラー２０と締結ボルト１０間の内圧が高まり、その相乗効果によってモノコックボディー１とサブフレーム４はほとんどリジット状態に近い締結固定度を得ることができるものである。
【００４８】
そして、第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー３０との共同相乗効果により精度の高い締結固定度を確保することができる。
【００４９】
尚、本発明の実施例１及び２による作用効果としては以下の点を挙げることができる。
（ａ）ボディーの捻れ強度が上がり、操縦性が向上する。
（ｂ）垂直バネレートが上がり、ソフトな乗り味が得られる。
（ｃ）静粛性が向上する。
（ｄ）クラッチ交換等でサブフレームを脱着しても位置がずれず、アライメントのずれも防止できる。
（ｅ）車体剛性と強度が上がり、それにより衝突安全性の向上が得られる。
（ｆ）タイヤの耐摩耗性が向上する。
（ｇ）さらに経済的な効果としては、必要に応じて本発明の締結方法に使用する自動車用サブフレーム・リジットカラーについては再使用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１      モノコックボディー
２      ネジ穴
３      導入穴
３ａ    内周面
４      サブフレーム
５      貫通穴
５ａ    内周面
１０    締結ボルト
１０ａ  頭部
１０ｂ  フランジ
１０ｃ  外周面
１１    ネジ部
２０    自動車用サブフレーム・リジットカラー
２１    テーパー外周部
２１ａ  上端外周縁部
２１ｃ  変形部
２１ｄ  外周縁部
２２    テーパー外周部
２２ａ  下端外周縁部
２２ｂ  変形部
２２ｃ  カラー根端外周縁部
２２ｄ  外周縁部
２３    筒状部
２４    締結ボルト挿通孔
２５    カラー
３０    第二の自動車用サブフレーム・リジットカラー
３１    筒状部
３２    挿通孔
３３    テーパー外周部
３３ａ  変形部
３４    カラー
３６    上端外周縁部
３７    カラー根端外周縁部
３８    中途部の大径の外周縁部
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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