JP2008157312A - テーパ孔を有する制振座金 - Google Patents

Abstract

【課題】ボルトの軸部を板材に明けられた孔に通し、ボルトの頭部の下顎により板材の孔の周縁を押圧して板材を取り付けるボルト締結構造に制振座金を組み込んで板材とその取付け部の間に振動が伝播することを抑制するに当って、制振座金の制振効果を損なうことなくボルト締結構造の組立てを容易にする。
【解決手段】制振座金のボルト通し孔をボルトの頭部へ向けて拡径したテーパ孔とし、テーパ孔の小径端にてボルト軸部の全周に接するようにする。
【選択図】図２

Description

本発明はボルト締結構造に組み込まれる座金に係り、特にボルトにより板材を取り付けるボルト締結構造に組み込まれ、板材と該板材の取付け部との間に振動が伝播することを抑制する制振座金に係る。

ボルト締め構造に於いて、ボルトに吸振性の材料よりなる制振座金を組み合わせ、ボルト締結部を介して振動が伝播することを抑制することが、例えば下記の特許文献１および２に示されている如く知られている。一方、ナットの端面を凸状のテーパ形状とし、該ナットに隣り合う座金の孔をナットのテーパ形状に対応させてテーパ孔とすることによりボルト締結部の経年や振動や熱サイクルによる緩みを防止することが下記の特許文献３に記載されている。また下記の特許文献4には木材に通されたボルトにナットを締め付ける部分に木材の収縮による緩みの防止と制振のために円錐台形状のばねワッシャを装填することが記載されている。
特開２００３-２２０９５９ 特開平７-４１０４６ 特開２００４-１０８４９ 特開２０００-９１２６

ボルト締結構造が、特にボルトの軸部を板材に明けられた孔に通し、ボルトの頭部の下顎により板材の孔の周縁を押圧することにより板材を取り付けるボルト締結構造であるとき、板材とその取付け部の間に振動が伝播することを抑制せんとしてそこに吸振性の材料よりなる制振座金を組み込む場合、振動は主として制振座金の厚みを横切る方向に伝播するので、制振効果を上げるには制振座金の平面積は小さい方がよいと考えられる。しかし、座金の平面積が小さ場合、即ち、座金が円形の平面輪郭を有するときにはその外径が小さい場合には、取り付け部に対しボルトや板材が傾くことに対する剛性が低下する恐れがある。

本発明は、ボルトの軸部を板材に明けられた孔に通し、ボルトの頭部の下顎により板材の孔の周縁を押圧して板材を取り付けるボルト締結構造に制振座金を組み込んで板材とその取付け部の間に振動が伝播することを抑制するに当っての上記の問題に想到し、制振座金の制振効果を損なうことなくボルト締結構造の組立てを容易にすることを課題としている。

上記の課題の解決するものとして、本発明は、ボルトの軸部を板材に明けられた孔に通し、該ボルトの頭部の下顎により該板材の前記孔の周縁を押圧するボルト締結構造に組み込まれ、前記板材とその取付け部の間に振動が伝播することを抑制する制振座金にして、前記ボルトの軸部を通す孔が前記ボルトの頭部へ向けて拡径したテーパ孔とされ、該テーパ孔の小径端にて前記ボルトの軸部の全周に接するようになっていることを特徴とする制振座金を提案するものである。

前記テーパ孔の大径端の直径は前記ボルトの頭部の下顎の外径より小さくされていてよい。

上記の如く、ボルトの軸部を板材に明けられた孔に通し、該ボルトの頭部の下顎により該板材の前記孔の周縁を押圧するボルト締結構造に組み込まれ、前記板材とその取付け部の間に振動が伝播することを抑制する制振座金に於いて、前記ボルトの軸部を通す孔が前記ボルトの頭部へ向けて拡径したテーパ孔とされ、該テーパ孔の小径端にて前記ボルトの軸部の全周に接するようになっていれば、ボルトをその軸部の先端から板材の孔に沿って制振座金の孔に通すとき、制振座金の孔はボルト軸部の先端へ向けて広がるようテーパ状に開いた状態となるので、喩え制振座金が当初はボルトに対し正しく整合していなくても、制振座金のテーパ状孔とボルト軸部の先端の間の傾斜滑り係合により、ボルトの挿入に連れて、制振座金は自動的にボルトに整合するように位置決めされ、制振座金の孔がその小径端にてボルトの軸部の全周に接するテーパ孔とされていることにより、最終的に制振座金はボルトに対し正しく整合した位置にもたらされる。こうして、ボルト軸部の挿入に対しその先端を受け入れる孔のボルトに面した開口端の大きさを大きくした割には、孔の周縁部に於ける吸振材の質量低減を小さく抑えることができる。

前記テーパ孔の大径端の直径がボルトの頭部の下顎の外径より小さくされていれば、ボルトの頭部の下顎から及ぼされる押圧力を直接受ける部分には必ず制振座金がその全厚にて当たる部分が存在し、制振座金により高い制振効果を確保することができる。

添付の図１は、自動車のプロペラシャフトを軸受にて車体に取り付ける部分に本発明による制振座金を組み込んだ本発明の一つの実施の形態を示す一部断面による側面図である。図にて、プロペラシャフトと車体は断面にて示されており、軸受およびそれを車体に取り付ける軸受取付け装置は側面にて示されている。

図１に於いて、１０がプロペラシャフトであり、１２が車体（の一部）であり、１４が軸受であり、１６が軸受を車体に取り付ける軸受取付け装置である。軸受取付け装置１６は、軸受１４の周縁に接する金属製の環体１８と、これを囲んで支持するゴム製のブーツ状の環体２０と、これを囲んで支持する金属製の環体２２と、その径方向に向かい合った両側部を挟んで支持する一対のフランジ部２４とを含んでおり、各フランジ部２４は、概略Ｌ字型に曲げられた下方の板材２６および上方の板材２８と、下方の板材２６より垂直方向に延在する概略Ｌ字型のリブ状部材３０と、板材２６および２８の重ね合わせ部を車体１２に取り付けるボルト３２、ナット３４、座金３６、３８、４０、４２を含んでおり、これらの座金のうち座金４０が特に本発明による制振座金である。軸受１４は軸線方向に或る長さを持った通常のラジアル軸受であり、板材２６および２８は軸受１４の軸線方向の長さに対応してそれを両側から支持するに適した幅を有する板材である。リブ状部材３０は板材２６と一体に作られていてよい。

図２は、図１に於ける板材２６および２８の重ね合わせ部と、ボルト３２、ナット３４、座金３６、３８、４０、４２とを拡大して示す断面図である。但し、ボルトおよびナットは側面図にて示されている。尚、図２に於いては、図を明瞭にするため、互いに重なり合う板材や座金やボルトの頭部やナットはその間にわずかなすき間を残す引き離された状態にて示されている。

図２に示されている通り、板材２６および２８の重ね合わせ部には、ボルト３２を通す孔４４および４６が明けられており、ボルト３２の軸部はこれらの孔に通され、更にこの例ではこれらの板材を取り付ける取付け部である車体１２の一部も板状であって、この板状取付け部に明けられた孔４８に通され、板状取付け部の裏側に配置されたナット３４に係合して、ボルト頭部の下顎とナットの間に板材２６および２８の重ね合わせ部と制振座金４０と板状取付け部(車体１２) を挟んで締め付けるようになっている。尚、座金３６，３８、４２は通常の金属座金であり、ボルト頭部の下顎と板材の間の係合およびナットと板状取付け部の間の圧接部に於ける応力集中を和らげるためのものである。

図２に表わされている通り、制振座金４０のボルト通し孔５０は、ボルトの頭部へ向けて拡径したテーパ孔とされ、板材２６、２８の重ね合わせ部の側よりその孔４４，４６を通って挿入されるボルト軸部の先端へ向けて広がるように開いており、喩えボルトの挿入時に当初制振座金４０の孔５０がボルトに対し正しく整合していなくても、かかるテーパ孔５０とボルト軸部の先端の間の傾斜滑り係合により、ボルトの挿入に連れて、制振座金は自動的にボルトに整合するように移動され、テーパ孔５０がその小径端にてボルトの軸部の全周に接するテーパ孔とされていることにより、最終的に制振座金４０はボルト３２に対し正しく整合した位置にもたらされる。

孔５０がテーパ状とされることにより、孔５０によって制振座金より失われる質量は、孔がボルトの軸部と同径の孔である場合に比すれば、図示の断面でみて３角形の空白部に対応する管状スペースに相当する質量だけ大きいが、ボルト通し孔をボルト軸部と同径にしたのでは装置の組み立てが極めて困難であり、現実的ではない。一方、装置の組立て性を図ってボルト通し孔全体をボルト軸部の径より大きくした円筒孔の場合と比較すれば、孔のボルト挿入側開口端の径が同径の円筒孔に比して、孔５０がテーパ孔とされることにより、板材２６，２８とその取付け部１２の間にボルトの締め付け力が最も強く作用する板材の孔４４，４６の周縁に対応する部分（図２にてクロスハッチングが施されてされている部分）にて制振座金の存在質量がボルト通し孔によって失われる量は大幅に低減される。

また図示の例の如くテーパ孔５０の大径端の直径がボルト頭部の下顎の外径より小さくされていれば、上記クロスハッチングにて示す如くボルトの頭部の下顎から及ぼされる押圧力を直接受ける部分には必ず制振座金がその全厚にて当たる部分が存在し、ボルトの締め付け力が最も強く作用する板材の孔４４，４６の周縁の部分に対応する制振座金の耐圧縮性がテーパ孔の形成によって損なわれることはない。

以上に於いては本発明を一つの実施の形態について詳細に説明したが、かかる実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

自動車のプロペラシャフトを軸受にて車体に取り付ける部分に本発明による制振座金を組み込んだ本発明の一つの実施の形態を示す一部断面による側面図。 図１に於ける板材の重ね合わせ部、ボルト、ナット、座金を拡大して示す断面図。

符号の説明

１０…プロペラシャフト、１２…車体（の一部）、１４…軸受、１６…軸受取付け装置、１８…金属製環体、２０…ゴム製ブーツ状環体、２２…金属製環体、２４…フランジ部、２６，２８…板材、３０…リブ状部材、３２…ボルト、３４…ナット、３６，３８…座金、４０…制振座金、４２…座金、４４，４６，４８…孔、５０…テーパ孔

Claims (2)

1. ボルトの軸部を板材に明けられた孔に通し、該ボルトの頭部の下顎により該板材の前記孔の周縁を押圧するボルト締結構造に組み込まれ、前記板材とその取付け部の間に振動が伝播することを抑制する制振座金にして、前記ボルトの軸部を通す孔が前記ボルトの頭部へ向けて拡径したテーパ孔とされ、該テーパ孔の小径端にて前記ボルトの軸部の全周に接するようになっていることを特徴とする制振座金。
2. 前記テーパ孔の大径端の直径は前記ボルトの頭部の下顎の外径より小さくされていることを特徴とする請求項１に記載の制振座金。
   

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