JP2005042848A - 締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 スタッドボルトのねじ部のブラケットへの食い込みを抑制するようにした新規なスタッドボルトを有する締結構造を提供する。
【解決手段】 スタッドボルト４０（４７，４８，４９）は、植込みねじ部４６と、基部４５と、完全ねじ部４２と先端部４１とからなる。完全ねじ部４２は、本ねじ部４４と先端側の小径ねじ部４３とを有する。本ねじ部４４は、完全なねじ山が形成されている部分であり、小径ねじ部４３は、本ねじ部４４のねじと共通のピッチと共通の谷径とを有し、ねじ山の外径を変形して本ねじ部４４のねじ山よりも小さく形成されている。小径ねじ部４３のねじ形状を台形等の小径ねじ部（４３）とすることにより、鈍角部での接触とすることが可能となり、塑性変形による食い込みを抑制することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、スタッドボルトを用いる締結構造に関し、特に四輪車の製造工場でボディへのパワープラント搭載工程における生産性を向上させる締結構造に関する。

四輪車の組立工程では、ボディにエンジン等の駆動系を搭載する手段の一つとしてスタッドボルトを使用することが行われている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の組立工程では、エンジン単体をチェーン等の持ち上げ手段によって持ち上げて移動させ、車体のエンジンルームの所定位置に降下させて組み付ける。エンジンを搭載するときには、エンジンを車体側フレーム上に降下させつつ、エンジン本体の左右側面に突設したブラケットのボルト穴に予め車体側フレームに植設したスタッドボルトを嵌入させて懸架し、ナットで締め付けてエンジンを車体に取り付けるようにしている。この組立工程では、作業の効率化のため、長さの異なるスタッドボルトを使用し、持ち上げたエンジンを搭載状態の姿勢で降下させたとき、長い方のスタッドボルトを先にブラケットのボルト穴に挿通するようにしたことで組立作業の効率化を図っている。

また、これとは別の搭載手段として、エンジン等の動力駆動系および補機類等を予めサブフレーム上に組み付けたパワープラントをボディ側のサイドフレームへ搭載する手法がある（例えば、特許文献２参照）。このパワープラントの搭載手法は、前記特許文献１記載の手法とは異なり、図示しないコンベヤにより中空に吊り下げられて移送されるボディに対して、その下方からパワープラントを台車の上に載せてボディへ引き上げて搭載することで組立作業の効率化を図っている。パワープラントのボディへの引き上げは、予めパワープラント側に植設されたスタッドボルトを使用することが多い。この場合、スタッドボルトをボディ側のサイドフレーム上に予めセットされたブラケットの取付穴に挿通した後、このブラケットを介してスタッドボルトにナットを装着して締め付けることにより、パワープラントをサイドフレームに引き上げて搭載する。
特開平８−３００９５４号公報（段落０００２〜００１４、図１〜４） 特開平８−１３２８９１号公報（段落０００９〜００１４、図１〜３）

特許文献１および特許文献２に記載の搭載手法では、サイドフレームに組み付ける際のパワープラントは、完成車としての搭載状態よりも幾分傾いた状態でボディへ引き上げられるため、ブラケットの取付穴に対してスタッドボルトは傾斜状態で下方から挿入されることになる。このため、パワープラントを搭載する際、スタッドボルトとブラケットとの間にいわゆるかじりが発生することがある。このようなかじりの発生による組立作業効率の低下を防ぐために、ブラケットの取付穴に設けたテーパ形状の面取りを利用したかじり防止手法が用いられてきた。この場合、ブラケットの取付穴は、スタッドボルトの径よりも大径に形成されており、かつ、テーパ形状の面取りが形成されていて、スタッドボルトを挿入し易くしてある。

しかしながら、パワープラントの搭載において、スタッドボルトに装着したナットを締め付けてパワープラントを組み付ける際、スタッドボルトの三角ねじの頂点が搭載工程や別工程で生じる振動や衝撃荷重のため、図１１に示すようにブラケットの取付穴に食い込むケースがしばしば発生する。これは、近年、燃費向上、発音・振動抑制向上等を目的とした軽量化のために、ブラケット素材にアルミニウム合金を用いるケースが増えていることに起因する。そのため、その機械的特性上スタッドボルトとブラケットとの間の相対硬度差が大きく、スタッドボルトによりブラケットを塑性変形させるかじりや食い込みが起こるケースが多くなっている。このことは、食い込んだスタッドボルトからブラケットを解放するといった工数が余分に掛かり、量産製造工程における生産効率の低下を招く結果として影響している。従来のかじりなどの食い込み防止手法は、スタッドボルトに設けられた三角ねじを前提とした手法である。つまり、ブラケット側の形状を改良して、通常は取付穴に面取り等のテーパ形状を設け、スタッドボルトのスムーズな挿入が可能となるように対応する工夫が用いられてきた。しかし、ブラケット母材の塑性変形により発生するスタッドボルト側ねじの食い込み防止という点では解決に至っていなかった。

そこで、本発明の解決しようとする課題は、前記した問題に鑑み、パワープラント等の重量物をボディ等へ組み付けるのに必要な軸力を保持しつつ、ブラケットとスタッドボルトとの間の相対硬度差を克服してブラケットへの食い込みを抑制するようにした新規なスタッドボルトを有する締結構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、スタッドボルトに設けられたねじ形状に着目してなされたものである。
請求項１の発明では、第１の部材に固定されたスタッドボルトを第２の部材に設けられた貫通ボルト穴に挿通し、前記スタッドボルトにナットを螺合して前記第１の部材に前記第２の部材を固定する締結構造において、前記スタッドボルトは、共通ピッチ、共通谷径を有し、かつ、先端側の所定部分の完全ねじ部のねじ山の外径が、他の部分の完全ねじ部のねじ山よりも小径にされているねじを有する構成とした。
なお、前記ねじ山は、三角ねじ、台形ねじ、四角ねじ及びノコ歯ねじを含む。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記所定部分の完全ねじ部のねじ山の外径を有効径よりも大径にする構成とした。

前記請求項１の発明の構成によれば、スタッドボルトにより第１の部材に第２の部材を固定する締結構造において、このスタッドボルトのねじを、共通ピッチ、共通谷径を有し、かつ、先端側の所定部分の完全ねじ部のねじ山の外径が、他の部分の完全ねじ部のねじ山よりも小径となるように形成する。すなわち、この小径のねじ山は、他の部分のねじ山の頂部の部分をなくして小径にされているので、小径のねじ山の頂部は平坦状または緩やかな鈍角状に形成されている。このため、この先端側部分のねじ山の頂部は、他のねじ山のような鋭角状の部分が無く、固定する第２の部材に対してかじりなどの食い込みを生じ難い形状となっている。そして、第２の部材がたとえアルミニウム合金製のようなスタッドボルトとの間に相対硬度差がある部材であっても、その接触部においては、スタッドボルトによるかじりなどの食い込みは発生し難いものである。それゆえ、スタッドボルトが前記第２の部材の貫通ボルト穴に挿入されて傾斜状態で接触する場合でも、スタッドボルトの先端側のねじ山が他よりも小径に形成されており、その接触部分のねじ山の頂部が平坦状または緩やかな鈍角状であるので、接触時に、前記第２の部材の貫通ボルト穴の開口縁などに対するかじりなどの食い込みを抑制することができる。また、スタッドボルトを前記第２の部材の貫通ボルト穴へ傾斜状に接触した状態のまま、その後の作業において、このスタッドボルトに装着したナットで前記第２の部材を締め付ける際においても、前記貫通ボルト穴の開口縁などに対して食い込むことがない。そして、ナットは、共通のねじ形状とサイズのものを使用するので、スタッドボルトの先端側から植込み側へスムーズにねじ込むことができる。それゆえ、ナットは、特別なナットを別々に用意することなく、通常のナットを共通に使用できるものである。

前記請求項２の発明の構成によれば、スタッドボルトの先端側の所定部分の完全ねじ部のねじ山の外径を有効径よりも大径にしたので、ナットを仮締めする際のねじの掛りと必要な軸力は確保される。したがって、スタッドボルトを前記第２の部材の貫通ボルト穴へ挿通した後、スタッドボルトの先端にナットを装着して前記第２の部材を締め付ける際の緊締力は、前記有効径よりも大径に形成したねじ山によって充分に確保できる。このため、例えば、パワープラントのような重量物に対しても、ナット締めによりボディ等へ組み付ける軸力は確保できる。そして、ナットの仮締めから本締めへの移行もスムーズに行うことができる。このように、ナットによるねじ部への無理な締め付けは生じないので、ねじ部の損傷や破損などの問題も発生するおそれはない。

このようなねじの形状を有するスタッドボルトを備える締結構造によれば、固定する部材に対するかじりなどの食い込みの発生を抑制することができる。また、スタッドボルトと比較して大きな相対硬度差を有する軟質部材を締結する場合であっても、本発明のスタッドボルトによれば、そのような軟質部材に対する食い込みやかじりを充分に防止することができる。このため、例えば、パワープラントの搭載工程に本発明の締結構造を適用する場合は、降下式または引き上げ式のどちらの搭載形式でも適用することができ、組み付け作業の効率と歩留まりを向上し、組立コストの低減を図ることができる。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の締結構造を四輪車のパワープラントのマウントに適用した実施形態を示す概略斜視図である。図２は、エンジン側のマウントブラケット部における締結構造と態様を示す斜視図である。（ａ）は、スタッドボルトをエンジンマウントのブラケットに挿入する態様を示す図であり、（ｂ）は、スタッドボルト締結後の締結構造を示す図である。図３は、トランスミッション側のマウントブラケット部における締結構造と態様を示す斜視図である。（ａ）は、スタッドボルトをトランスミッションマウントのブラケットに挿入する態様を示す図であり、（ｂ）は、スタッドボルト締結後の締結構造を示す図である。図４は、本実施形態に係るスタッドボルトの構造とその動作態様を示す要部拡大図である。（ａ）は、スタッドボルトの構造を説明する図であり、（ｂ）は、スタッドボルトの傾斜時の動作態様を示す図である。図５は、パワープラントをボディに搭載する説明図である。図６は、パワープラントとマウントの配置関係を説明する平面図である。図７は、パワープラントの傾斜状態を説明する側面模式図である。図８は、パワープラントの組み付け時の態様を説明する正面図である。図９は、トランスミッション側マウント部における締結動作の段階を示す模式図である。（ａ）は、仮搭載時の態様を説明する模式図である。（ｂ）は、パワープラントの傾斜状態を説明する模式図である。（ｃ）は、パワープラントの引き上げ状態を説明する模式図である。図１０は、ナットの締め付け動作を示す要部拡大図である。

（パワープラントのマウント形式）
図１に示すように、四輪車のパワープラントＰの搭載工程において、フロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ車）のボディ（車体）前部に横置きにパワープラントＰが搭載される。
パワープラントＰは、図１に概略構成を示しており、シリンダーブロック１１にシリンダヘッド１２を装着したエンジンＥと、このエンジンＥと一体に組み付けられたクラッチ付きトランスミッションＴとを備えている。このパワープラントＰは、図示しないサスペンション、ステアリングギアボックス等と共に前後に配置されたマウント（Ｍｆ，Ｍｒ）により予めサブフレームＳＦ上に組み付けられており、このパワープラントＰが左右に配置されたマウント（Ｍｅ，Ｍｔ）によりボディにマウントされる。

この搭載工程において、車室運転席側から見てパワープラントＰの左右にはエンジンマウントＭｅ、トランスミッションマウントＭｔが配置されている。パワープラントＰの前後にはフロントマウントＭｆ、リヤマウントＭｒ（図では点で表示）が配置されている。エンジンマウントＭｅはブラケット２を介して、また、トランスミッションマウントＭｔはブラケット３を介して、パワープラントＰを支持している。なお、以下の説明においては、特に断らない限り、左右または前後の方向に関する説明は車室運転席側から見た方向を指すものとする。なお、エンジンマウントＭｅ、トランスミッションマウントＭｔ、フロントマウントＭｆおよびリヤマウントＭｒについては、単に「マウント」と略称して説明することがある。また、ブラケット２、ブラケット３を総称して「マウントブラケット」と略称することがある。

（マウントとマウントブラケットの構造）
図１に示すように、各マウントは、それぞれマウントブラケットを介してスタッドボルト等の締結具によりパワープラントＰに結合されている。エンジンマウントＭｅのマウントブラケットとしてブラケット２がエンジンマウントＭｅに連結されている。また、トランスミッションマウントＭｔのマウントブラケットとしてブラケット３がトランスミッションマウントＭｔに連結されている。マウントブラケット側の結合面とパワープラントＰ側の結合面とは、それぞれ水平な結合部において略水平に配置されている。
パワープラントＰの左右に配置されるマウントブラケットにおいて、エンジンマウントＭｅ、トランスミッションマウントＭｔは、前記したようにボディに対してパワープラントＰの荷重を分担する荷重分担マウントとして構成されている。また、前後に配置されているマウントブラケットにおいて、フロントマウントＭｆ、リヤマウントＭｒは、ボディに対する荷重を分担しない非荷重分担マウントとして構成されている。

（マウントブラケット部の締結構造）
図２に示すように、本実施形態の締結構造Ａは、エンジンＥの側部に固定されたブラケット５（特許請求の範囲の第１の部材に相当する）と、このブラケット５に固定されたスタッドボルト４０，４７と、エンジンマウントＭｅ（図１参照）のブラケット２（特許請求の範囲の第２の部材に相当する）と、このブラケット２に設けられる貫通ボルト穴２２，２３と、この貫通ボルト穴２２，２３に挿通した前記スタッドボルト４０，４７の先端に螺合されるナット６２，６３とから主として構成される。そして、前記スタッドボルト４０，４７と、その先端に螺合されるナット６２，６３とにより前記ブラケット５に前記ブラケット２を堅固に締結する。

図２において、ブラケット５は、エンジンＥのカバー４の側部に配設され、ボルトＢ１，Ｂ２，Ｂ３によりカバー４に一体的に取り付けられている。ブラケット５は、その側部に張り出して形成された取付座５１を有している。取付座５１は、ブラケット５の側面から外方へ突出し、かつ水平方向に延びる棚状に形成されている。この取付座５１には、ブラケット２が取り付けられたときに、このブラケット２と面接触する部分を有する水平な結合面５２が設けられる。この結合面５２には、鉛直上方に向って突出する締結部材としてのスタッドボルト４０，４７が植設されている。

スタッドボルト４０，４７は、エンジンＥ側のブラケット５の取付座５１に間隔を置いて植設されている。スタッドボルト４０，４７の詳しい構成は、後記する。

ブラケット２は、その一端が不図示のボルトによりエンジンマウントＭｅの上部に固定されている（図１参照）。このブラケット２の他端には、図２に示すように、スタッドボルト４０，４７を挿通する貫通ボルト穴２２，２３が間隔を置いて設けられている。さらに、このブラケット２の下面には、ブラケット５の取付座５１の結合面５２に対応し、面接触により結合される結合面２１が設けられている。前記貫通ボルト穴２２，２３は、スタッドボルト４０，４７が緩く挿通されるように、スタッドボルト４０，４７の外形よりも大きい内径を有している。

図２に示すナット６２，６３は、前記貫通ボルト穴２２，２３を貫通したスタッドボルト４０，４７の先端にブラケット２の上方から螺合されて、エンジンＥ側のブラケット５にエンジンマウントＭｅ側のブラケット２を固定する。
なお、本実施形態では、スタッドボルト４０，４７同士、および貫通ボルト穴２２，２３同士は、同じサイズに形成されているものを図示して説明しているが、本発明は、これに限定されることなく、各々異なるサイズのものを使用してもよい。

図３に示すように、本実施形態の締結構造Ｂは、締結構造Ａと同様に、トランスミッションＴのカバー６の取付座６４に植設されたスタッドボルト４８，４９と、トランスミッションマウントＭｔのブラケット３に設けられた貫通ボルト穴３２，３３と、ナット６０，６１とから主として構成される。この締結構造Ｂでは、トランスミッションＴのカバー６が特許請求の範囲の第１の部材に相当し、ブラケット３は特許請求の範囲の第２の部材に相当する。なお、本発明において、第２の部材は、本実施形態のブラケット２，３だけに限られるものではなく、このブラケット２，３の内側または外側に他の部材を一緒にスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）およびナット（６０，６１，６２，６３）により締結する場合を含む。

締結構造Ａと締結構造Ｂとは、基本的に同様の構造であるので、以下は、主に締結構造Ａを中心として、適宜、締結構造Ｂを参照しつつ説明する。

（スタッドボルトのねじ構造）
図２，図３に示す締結構造Ａ，Ｂにおいて、図４（ａ）に示すように、スタッドボルト４０（４７，４８，４９）は、植込みねじ部４６と、基部４５と、完全ねじ部４２と先端部４１とからなる。植込みねじ部４６は、図２に示すカバー４側のブラケット５（特許請求の範囲の第１の部材に相当）のねじ穴に植え込まれるねじ部である。基部４５は、植込みねじ部４６と完全ねじ部４２との中間に配置されるねじが形成されていない部分である。完全ねじ部４２は、前記基部４５側の本ねじ部４４と先端側の小径ねじ部４３とを有する。本ねじ部４４は、完全なねじ山が形成されている部分であり、小径ねじ部４３は、本ねじ部４４のねじと共通のピッチと共通の谷径とを有し、ねじ山の外径を変形して本ねじ部４４のねじ山よりも小さく形成されている部分である。先端部４１は、相手側部材であるブラケット２（３）の貫通ボルト穴２２（２３，３２，３３）にスタッドボルト４０（４７，４８，４９）を挿通しやすいようにテーパまたはガイドが形成されている部分である。貫通ボルト穴２２（２３，３２，３３）の下部開口には、スタッドボルト４０（４７，４８，４９）を挿通しやすくするテーパ部２４が形成されている。スタッドボルト４０（４７，４８，４９）は、この先端部４１を省略して形成したものでもよい。

図４（ａ）に示すように、本実施形態で、本ねじ部４４とは、完全ねじが形成される完全ねじ部４２のうち、完全な形態のねじ山が形成される部分をいう。また、小径ねじ部４３とは、前記本ねじ部４４と同じ完全ねじが形成される完全ねじ部４２のうち、完全な形態の本ねじ部４４のねじ山よりも外径が小さい部分をいう。この小径ねじ部４３は、その外径が有効径よりも大径に形成されるものを含む。

スタッドボルトの製作は、図示を省略するが、転造成形法により、本ねじ部４４と小径ねじ部４３を同時に成形して製作することができる。この転造成形の工程においても、従来と同様の転造プレートを用いることができるように、通常、専用化されている素材形状に段差形状を組み合わせることにより、特別な製作費用を発生させることなく、廉価に製作することが可能である。しかし、小径ねじ部４３の成形は、これに限定されることなく、例えば、前記小径ねじ部４３を前記本ねじ部４４と一緒に形成し、その後外径を切削によって小径に形成するものでもよい。

なお、スタッドボルト４０（４７，４８，４９）の前記本ねじ部４４と小径ねじ部４３とは、同ピッチ、同谷径を有するねじ部として形成してもよい。また、前記完全ねじ部４２のねじ山は、三角ねじのほか、台形ねじ、四角ねじ及びノコ歯ねじ等の形態を採用することができる。
また、後記するようにスタッドボルト４０（４７，４８，４９）に螺合するナット６０（６１，６２，６３）（図１０参照）は、特別なナットを別々に用意することなく、前記本ねじ部４４と小径ねじ部４３とに共通のナットが使用できるようにしたものである。

本実施形態のスタッドボルト４０（４７，４８，４９）は、前記小径ねじ部４３の外径を有効径よりも大径に形成しているねじを含むものであり、かつナット（雌ねじ）６０（６１，６２，６３）の内径寸法よりも大径であるから（図１０参照）、パワープラントＰの引き上げに必要な軸力を設計的に付与することができ、かつ必要な軸力範囲では、ねじ部破壊等の危険性は生じないように最適に設定することができる。

（マウントの構成）
図６に示すように、本実施形態の締結構造ＡおよびＢを適用したパワープラントＰの荷重分担マウントは、エンジンマウントＭｅとトランスミッションマウントＭｔとから構成される。なお、フロントマウントＭｆとリヤマウントＭｒは、非荷重分担マウントとして構成されている。

エンジンマウントＭｅは、図１に示すように液封式マウントから構成されており、パワープラントＰの静荷重を分担する荷重分担マウントであり、車両の振動を減衰する機能を備えている。エンジンマウントＭｅの概略構成は、円筒状の本体部と、その下端から半径方向外方に延びる取付部と、を有するケーシングからなっており、その上部にはブラケット２がボルトにより固着されている。また、ケーシングの上部にはアーチ状のストッパが設けられている。前記取付部は、サイドフレーム１３にボルトで固定される。この液封式マウントは、内部に封入する液体を制御することにより、主として上下方向に対するばね定数（ばね定数）を適宜設計的に選定できるようになっている。

トランスミッションマウントＭｔは、同じく図１に示すようにゴム等の弾性体式マウントから構成されており、エンジンマウントＭｅと同様にパワープラントＰの静荷重を分担する荷重分担マウントであり、車両に加わる振動を減衰する機能を備えている。

図６に示すように、フロントマウントＭｆ、リヤマウントＭｒは、トランスミッションマウントＭｔと同じくゴム等の弾性体式マウントから構成されており、搭載前の状態においては、パワープラントＰをサブフレームＳＦ上に支持している。完成車状態においては、フロントマウントＭｆおよびリヤマウントＭｒは、車両に加わる振動およびエンジンの揺れを減衰する機能を有し、パワープラントＰの静荷重を分担しない非荷重分担マウントとして機能するマウントである。そのため、パワープラントＰに対しては主として前後、上下、ロール方向のストッパとしての機能を果たすものであり、通常、上下方向のばね定数は、荷重分担マウントに対して低く設定されている。

前記弾性体式マウントの概略構成は、外筒と、内筒との間に介在されるゴム等の弾性体とから構成されている。この弾性体式マウントからなるマウント（Ｍｔ，Ｍｆ，Ｍｒ）は、それぞれのマウントブラケットを介してサイドフレーム１４またはサブフレームＳＦに固定される。前記弾性体は、その材質、厚み等を適宜選定することにより、あるいは、空隙部を形成することにより、所定方向に対するばね定数を設計的に選定することができるようになっている（図６参照）。

（パワープラント搭載工程における手順）
次に、図５〜図１０を参照して、適宜その他の図を参照しつつ、パワープラントＰをボディ側に搭載する工程の手順について説明する。

（パワープラントＰの仮搭載）
図５に示すように、ボディに搭載するパワープラントＰは、姿勢出しした状態で図示しないサスペンション、ステアリングギアボックス等と共に予めサブフレームＳＦ上に組み付けられ、マウント（Ｍｆ，Ｍｒ）により保持されている。このマウント（Ｍｆ，Ｍｒ）は、サブフレームＳＦ上においてパワープラントＰの主な重量を保持している。
パワープラントＰの搭載工程においては、通常、慣性主軸方式に代表されるエンジンマウント形式において、ボディのサイドフレーム１３，１４上に配置された左右の荷重分担マウントＭｅ，ＭｔによりパワープラントＰが保持される。そして、サブフレームＳＦ上に配置される非荷重分担マウントＭｆ，Ｍｒは、主としてボディに搭載したパワープラントＰに対する前後、上下、ロール方向のストッパとしての機能を担うものであるため、通常、上下方向のばね定数が荷重分担マウントＭｅ，Ｍｔよりも低く設定されている。

このため、サブフレームＳＦ上に組み付けられたパワープラントＰは、自重により正規の位置よりも、非荷重分担マウントＭｆ，Ｍｒのばね定数が低い分、僅かに下がり、やや傾いた状態で組み付けられている。このような状態で、サブフレームＳＦ上にパワープラントＰが組み付けられたサブフレーム組立体（ＡＳＳＹ）を図示しない台車に載せて持ち上げ、パワープラントＰを図示しない天井コンベアに吊られたボディのマウント（Ｍｅ，Ｍｔ）に取り付け、仮保持する（図５参照）。

（慣性主軸のマウント方式）
図６に示すように、通常、慣性主軸方式に代表されるエンジンマウント形式においては、パワープラントＰは、完成車状態では、ボディのサイドフレーム１３，１４上に配置される左右の荷重分担マウント（Ｍｅ，Ｍｔ）により保持される。この場合、エンジンマウントＭｅとトランスミッションマウントＭｔは、慣性主軸Ｌの近傍に配置される。

（パワープラントの重心と回転モーメント）
図６に示すように、荷重分担マウントＭｅ，Ｍｔを結ぶ軸線Ｌ１に対してパワープラントＰの重心Ｇは僅かに後方にずれている。したがって、パワープラントＰは自重による両マウント（Ｍｅ，Ｍｔ）を結ぶ前記軸線Ｌ１回りの回転モーメントは、パワープラントＰを後部側に傾斜させる向きに作用する（図７参照）。

非荷重分担マウント（Ｍｆ，Ｍｒ）は、荷重分担マウント（Ｍｅ，Ｍｔ）に対して、パワープラントＰの自重方向に対してばね定数が小さく設定されているため、このようなパワープラントＰの回転モーメントに対抗する剛性を有していない。このようなパワープラントＰの傾斜作用は、前記した仮搭載において、スタッドボルト（４０，４７〜４９）をボディ側に予め設置されたマウントブラケット（２，３）の前記貫通ボルト穴（２２，２３，３２，３３）に挿通することで、図７に示すように、パワープラントＰの傾斜作用が干渉され、安定化されている。

このとき、図８に示すように、パワープラントＰのボディの前方から見た場合、各々の荷重分担マウント（Ｍｅ，Ｍｔ）に対しても、同様に軸線Ｌ２回りの回転モーメントが作用している。すなわち、エンジンマウントＭｅとスタッドボルト４０，４７との間と、リヤマウントＭｒとスタッドボルト４８，４９との間において、矢印で示すようなマウントＭｆ，Ｍｒを結ぶ軸線Ｌ２回りの回転モーメントによるスタッドボルト（４０，４７〜４９）への揺動傾向が作用する。これらの回転モーメントも、前記と同様にスタッドボルト（４０，４７〜４９）をマウントブラケット（２，３）の前記貫通ボルト穴（２２，２３，３２，３３）に挿通することで、パワープラントＰの揺動作用が干渉され、安定化される。

（パワープラントの仮保持）
次に、パワープラントＰの仮搭載工程におけるマウント（Ｍｅ，Ｍｔ）の結合状態を説明する。図８に示すように、スタッドボルト４０，４７は、エンジンマウントＭｅのブラケット２の貫通ボルト穴を貫通して、スタッドボルト４０，４７に装着するナットを前記小径ねじ部に螺着することにより、エンジンＥのブラケット５とエンジンマウントＭｅのブラケット２とを仮結合している。また、トランスミッションマウントＭｔのブラケット３に対しても、同様にスタッドボルト４８，４９に装着するナット（６０，６１）を前記小径ねじ部（４３）に螺着することにより、トランスミッションＴのカバー６とトランスミッションマウントＭｔのブラケット３とを仮結合している（図９（ａ），（ｂ）参照）。このようにパワープラントＰは、スタッドボルト（４０，４７〜４９）の前記小径ねじ部（４３）に装着するナット（６０〜６３）を螺着することで仮保持される。この場合、スタッドボルト（４０，４７〜４９）の前記小径ねじ部（４３）とナット（６０〜６３）による軸力（引張力およびせん断力）は、パワープラント保持力に対して充分にねじが耐え得る設定になされている（図１０参照）。
その後、パワープラントＰを持ち上げた台車を取り除く。

（パワープラントＰの本搭載）
前記したようにマウント（Ｍｅ，Ｍｔ）に仮結合した位置でパワープラントＰの姿勢がマウントブラケット（２，３）の貫通ボルト穴（２２，２３，３２，３３）にスタッドボルト（４０，４７〜４９）を挿通することで、干渉され安定化されていても、仮搭載工程や仮搭載後において、発生する振動などの作用により、図７の矢印で示すように、パワープラントＰが傾斜することがある。この場合、パワープラントＰは、前記したようにパワープラントＰの重心Ｇが慣性主軸Ｌよりも僅かに後方位置にある。このため、本来完成車として出るべきパワープラントＰの姿勢に対しては、パワープラントＰの仮保持の位置は、図７のＣからＣ１へと後方に傾斜しやすい。一旦パワープラントＰが傾斜すると、傾斜したままの状態で保持されることになり、復帰することができない。

したがって、このパワープラントＰの傾斜は、図４（ｂ）に拡大して示すように、スタッドボルト４８，４９とブラケット３の貫通ボルト穴３２，３３との間にも傾斜接触の状態となって現れることになる。このため、例えば、図９（ｂ）に示すように、荷重分担マウントＭｔのブラケット３の結合面３１とパワープラントＰ側のトランスミッションＴのカバー６の結合面６４との間にすき間Ｈが発生する。このすき間Ｈは、通常、慣性主軸方式のマウントでは１０ｍｍ以上ある。

（ブラケットへの食い込み態様とその抑制）
このように、パワープラントＰが図７に示すように傾斜する際、パワープラントＰが傾く際の慣性力によりある程度の衝撃荷重が働く。また、前記した仮搭載工程でも振動などによる衝撃荷重が加わることがある。このような衝撃荷重等によりパワープラントＰ側に設置されたスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）が、ボディ側のブラケット（２，３）の貫通ボルト穴（２２，２３，３２，３３）の開口縁部分に対して接触することになる（図4（ｂ）参照）。

従来の搭載工程では、その際のスタッドボルトとブラケットとの接触がスタッドボルトの鋭角部、つまりねじ山（三角ねじ）の頂点で発生すると、その接触部分においてボルトねじ部がアルミニウム合金等の軟質なブラケットの塑性変形により食い込むケースがあった。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、スタッドボルト７０のねじ部７１がブラケット８０の貫通ボルト穴８１の入口縁および出口縁との接触部において、パワープラントＰが傾く際の慣性力により、貫通ボルト穴８１に塑性変形を起こさせて食い込みが生じた。

このようなブラケットへの食い込みは、その後の別工程において、パワープラントＰを荷重分担マウント（Ｍｅ，Ｍｔ）のスタッドボルト４０，４７，４８，４９を前記ブラケット２，３を介してナット６０〜６３を締め付けることにより、ボディに引き上げられて本姿勢出しを行う際に影響する（図９（ｃ）参照）。この場合、従来の手法では三角ねじの頂部が点接触、線接触または食い込み状態のままでパワープラントＰがナット６０〜６３の締め付けにより引き上げられる。そのため、ねじ部とブラケット部の抵抗が大きく、スタッドボルト４０，４７，４８，４９とブラケット２，３間のすべりが起き難い。これにより最悪の場合は、より食い込みが助長されてパワープラントＰの搭載が不可能になることも起こりうる。

しかし、本実施形態の締結構造（Ａ，Ｂ）においては、図４（ｂ）に示すように、ブラケット（２，３）と接触する小径ねじ部４３には、従来の三角ねじのような鋭角部がなく、頂部が台形のような平坦状の鈍角に形成されているため、接触部に対してのすべり抵抗が低く、スムーズにパワープラントＰを引き上げることが可能となる。そして、前記のような食い込みも抑制されてブラケット（２，３）の塑性変形が発生し難くなる。
このようにして、締結時においてスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）とブラケット（２，３）との間に発生するかじりを抑止する。

なお、このようなスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）の食い込み抑制は、前記したパワープラントＰの仮搭載時においても機能する。すなわち、幾分傾いた状態で組み付けられたパワープラントＰを台車に載せて組み付ける時、図９（ａ）に示すように、傾斜状態のスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）をマウントＭｅ，Ｍｔのブラケット（２，３）へ挿入する際においても、同様に貫通ボルト穴（２２，２３，３２，３３）との接触が発生するが、本実施形態のスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）の構造により抑制できるものである。

（小径ねじ部と本ねじ部によるパワープラントの引き上げ）
図８に示すように、仮搭載したパワープラントＰの引き上げ工程では、ブラケット２，３の貫通ボルト穴（２２，２３，３２，３３）に挿通したスタッドボルト４０，４７，４８，４９に対し、図１０に示すように小径ねじ部４３から本ねじ部４４へとナット（６０，６１，６２，６３）を締め付けることにより、パワープラントＰの引き上げを行う。
図７に示す傾斜したパワープラントＰは、図９（ｂ），（ｃ）に示すように、ナット６０，６１（６２，６３）の締め付けにより、Ｌ２回り（図８参照）の傾斜した位置（ｂ）から正規の位置（ｃ）へ引き上げて位置決めすることにより、パワープラントＰの姿勢出しがなされる。この姿勢出しされた正規の位置（ｃ）でナット（６０，６１，６２，６３）の本締めが行われる。

この場合、図１０に示すように、ナット（６０，６１，６２，６３）は、スタッドボルト（４０，４７，４８，４９）の前記本ねじ部４４と同じピッチとねじ径を有するサイズと形状のものを使用する。したがって、ナット（６０，６１，６２，６３）を締め込むに従い、スタッドボルト（４０，４７，４８，４９）の先端側の小径ねじ部４３から本ねじ部４４へとスムーズにねじ込むことができる。ナット（６０，６１，６２，６３）は、特別なナットを用意することなく、通常のナットを共通に使用するものである。

図１０に示すように、小径ねじ部４３においてナット（６０，６１，６２，６３）を締め付ける際は、本来の完全な本ねじ部４４からなる雄ねじと雌ねじの接触面積よりも小さい面積での接触となるが、パワープラントＰを引き上げるのに必要な軸力は、完成車状態で求められる軸力と比べて充分小さい。このため、ナット（６０，６１，６２，６３）やねじ部が破損するなどの虞は無い。

そして、正規位置に姿勢出しされた状態でスタッドボルト４０，４７，４８，４９とナット６０，６１，６２，６３を本締めする際は、本ねじ部４４でねじ締めされることになる。この場合、完成車状態で発生する反力を保持することが可能なように高い軸力によって締結されることになるが、本ねじ部４４で本来の完全な形状の完全ねじ部（４２）で締結されるため、ねじ部の破損等は全く生じる虞は無いものである。

このように、完成車状態で必要とされるブラケット保持のための軸力に対しては、ボルト、ナットの本締めが行われる部位の雄ねじの形状を本来の完全な完全ねじ（例えば、三角ねじ）とすることによって、パワープラント保持の軸力に対しても充分ねじが耐え得る設定になされている。

なお、本実施形態の締結構造では、図２，図３に示すように、スタッドボルトを上向きに植設した例について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、スタッドボルトを下向きに植設するもの、あるいはスタッドボルトを下向きと上向きの両方を組み合わせて植設するものでもよい。スタッドボルトの本数は、２本一組とした例で説明したが、本発明はこれに限定されることなく、１本または２本以上のスタッドボルトを使用するものでもよい。また、本実施形態の締結構造を適用するパワープラントＰの搭載形式は、持ち上げ方式（上昇方式）に限らず、降下方式でもよいことは理解されよう。

（実施形態の効果）
本実施形態に係る締結構造によれば、図４（ａ），（ｂ）に示すように、スタッドボルト（４０，４７，４８，４９）とマウントブラケット（２，３）との間の締結部に生ずるねじ山の食い込みやかじりの抑制を、安価に製作できるスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）のねじ部の加工により達成することができる。これにより、四輪車のパワープラント搭載工程における歩留まりを改善すると共に、パワープラントＰの組立コストの低減を図ることができる。

また、パワープラント搭載過程で起こりうるスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）とマウントブラケット（２，３）との接触部のうち、少なくとも約半数の接触部に対して、ねじ形状を台形等の小径ねじ部（４３）としたことにより、鈍角部での接触とすることが可能となり、塑性変形による食い込みを抑制することができる。

さらに、図４（ａ）に示す本実施形態のスタッドボルト（４０，４７，４８，４９）の製作工程においても、本ねじ部（三角ねじ部）（４４）と小径ねじ部（台形ねじ部）（４３）の製作に従来同様の転造プレートを用いることができる。このため、通常、専用化している素材形状に段差形状を組み合わせることにより簡単に製作することができ、特別なスタッドボルトの製作費用を発生させることなく、廉価に製作することが可能である。

実施形態に係る締結構造を四輪車のパワープラントのマウントに適用した概略斜視図である。 エンジン側のマウントブラケット部における締結構造の態様を示す斜視図である。（ａ）は、スタッドボルトをエンジンマウントのブラケットに挿入する態様を示す図である。（ｂ）は、スタッドボルト締結後の締結構造を示す図である。 トランスミッション側のマウントブラケット部における締結構造の態様を示す斜視図である。（ａ）は、スタッドボルトをトランスミッションマウントのブラケットに挿入する態様を示す図である。（ｂ）は、スタッドボルト締結後の締結構造を示す図である。 本実施形態に係るスタッドボルトの構造とその動作態様を示す要部拡大図である。（ａ）は、スタッドボルトの構造を説明する図である。（ｂ）は、スタッドボルトの傾斜時の動作態様を示す図である。 パワープラントをボディに搭載する説明図である。 パワープラントとマウントの配置関係を説明する平面図である。 パワープラントの傾斜状態を説明する側面模式図である。 パワープラントの組み付け時の態様を説明する正面図である。 トランスミッション側マウント部における締結動作の段階を示す模式図である。（ａ）は、仮搭載時の態様を説明する模式図である。（ｂ）は、パワープラントの傾斜状態を説明する模式図である。（ｃ）は、パワープラントの引き上げ状態を説明する模式図である。 ナットの締め付け動作を示す要部拡大図である。 従来のスタッドボルトの構造とその動作を示す拡大図である。

符号の説明

２，３ ブラケット（第２の部材）
４ カバー
５ ブラケット（第１の部材）
６ カバー（第１の部材）
４０，４７，４８，４９ スタッドボルト
４２ 完全ねじ部
４３ 小径ねじ部（先端側の完全ねじ部）
４４ 本ねじ部（他の完全ねじ部）
２２，２３，３２，３３ 貫通ボルト穴
６０，６１，６２，６３ ナット
１３，１４ サイドフレーム
Ａ，Ｂ 締結構造
Ｐ パワープラント
ＳＦ サブフレーム
Ｍｅ エンジンマウント
Ｍｔ トランスミッションマウント
Ｍｆ フロントマウント
Ｍｒ リヤマウント

Claims (2)

1. 第１の部材に固定されたスタッドボルトを第２の部材に設けられた貫通ボルト穴に挿通し、前記スタッドボルトにナットを螺合して前記第１の部材に前記第２の部材を固定する締結構造において、
   前記スタッドボルトは、共通のピッチと谷径とを有し、かつ、先端側の所定部分の完全ねじ部のねじ山の外径が、他の部分の完全ねじ部のねじ山よりも小径にされたねじを有することを特徴とする締結構造。
2. 前記所定部分の完全ねじ部のねじ山の外径が、有効径よりも大径にされていることを特徴とする請求項１に記載の締結構造。

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