JP2014114880A - 締結部材 - Google Patents

Abstract

【課題】被締結部材の電食防止および締め付け部材の腐食防止を図り得る締結部材を提供する。
【解決手段】締結部材１０は、ワッシャ１００と鉄系の材料によって形成された締め付け部材１１０とを有し、マグネシウム合金によって形成される被締結部材１を、ワッシャを介して締め付け部材によって締め付けて締結する。締め付け部材は、ワッシャに向かって広がるように傾斜したテーパ部１１２が形成された、ワッシャを押圧するフランジ部１１１を有するとともに、ワッシャは、フランジ部のまわりを囲む周縁部１０１を有し、フランジ部とワッシャとが当接する座面１１３からの周縁部の高さＨは、座面からテーパ部までのフランジ部の厚みＴ以下である。
【選択図】図１（ａ）

Description

本発明は締結部材に関する。

マグネシウム合金は、軽量で比強度および比剛性に優れる。また、近年、マグネシウム合金を低価格で購入することが可能になっている。これらの理由から車両部品へのマグネシウム合金の採用が進んでいる。

マグネシウム合金はイオン化傾向の大きい金属である。このため、マグネシウム合金によって形成された被締結部材が、イオン化傾向の小さい鉄系の材料によって形成された部材によって締結される場合、部材同士の接触箇所に水等の媒質が付着すると、電気化学的反応による腐食（電食）がイオン化傾向の大きい被締結部材で進行し易い。

例えば特許文献１に記載の発明は、マグネシウム合金によって形成された被締結部材を、鉄系の材料によって形成されたボルトおよびナットによって直接締結するのではなく、カップワッシャを介して締結することによって被締結部材の電食を防止している。カップワッシャのつば状の周縁部が、ボルトの頭部のまわり、およびナットのまわりを囲むことによって、ボルトの頭部と被締結部材との間、およびナットと被締結部材との間が水等の媒質を介してつながることが妨げられるため、被締結部材の電食が防止される。

特開平１０−２３６１０１号公報

しかしながら、従来技術では、ボルトの頭部とカップワッシャのつば状の周縁部との間、およびナットとカップワッシャのつば状の周縁部との間に水および錆汁等が溜まり易い。そのため、締め付け部材であるボルトまたはナットが腐食する虞がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、被締結部材の電食防止および締め付け部材の腐食防止を図り得る締結部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の締結部材は、ワッシャと、締め付け部材と、を有する。本発明の締結部材は、被締結部材を、ワッシャを介して締め付け部材によって締め付けて締結する。締め付け部材は、ワッシャに向かって広がるように傾斜したテーパ部が形成された、ワッシャを押圧するフランジ部を有する。ワッシャは、フランジ部のまわりを囲む周縁部を有する。フランジ部とワッシャとが当接する座面からの周縁部の高さは、前記座面からテーパ部までのフランジ部の厚み以下である。

上記目的を達成するための本発明の他の締結部材は、ワッシャと、締め付け部材と、を有する。本発明の締結部材は、被締結部材を、ワッシャを介して締め付け部材によって締め付けて締結する。締め付け部材は、ワッシャを押圧するフランジ部を有する。ワッシャは、フランジ部のまわりを囲む周縁部を有する。周縁部は、フランジ部を覆うように曲げられている。

上記構成を有する締結部材によれば、締め付け部材と被締結部材との間にワッシャが配置され、またワッシャの周縁部によって締め付け部材のフランジ部が囲まれるため、締め付け部材と被締結部材とが水等の媒質を介してつながり難い。従って、被締結部材の電食が防止される。さらに、上記構成を有する締結部材では、締め付け部材がテーパ部を有するため、水および錆汁等が締め付け部材から流れ落ち易く、またワッシャの周縁部の高さが低く抑えられているため、ワッシャの周縁部と締め付け部材との間に水および錆汁等が溜まり難い。従って、締め付け部材の腐食防止を図り得る。

上記構成を有する他の締結部材によれば、締め付け部材と被締結部材との間にワッシャが配置され、またワッシャの周縁部によって締め付け部材のフランジ部が囲まれるため、締め付け部材と被締結部材とが水等の媒質を介してつながり難い。従って、被締結部材の電食が防止される。さらに、上記構成を有する他の締結部材では、ワッシャの周縁部が締め付け部材のフランジ部を覆うように曲げられているため、ワッシャの周縁部と締め付け部材との間に水および錆汁等が溜まり難い。従って、締結部材の腐食防止を図り得る。

第１実施形態の締結部材の概略構成を被締結部材とともに示す図である。 第１実施形態の変形例の締結部材の概略構成を被締結部材とともに示す図である。 第２実施形態の締結部材の概略構成を被締結部材とともに示す図である。 変形例の締結部材の概略構成を被締結部材とともに示す図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる。

＜第１実施形態＞
図１（ａ）に示すように、第１実施形態の締結部材１０は、ワッシャ１００と、鉄系の材料によって形成されたボルト１１０（締め付け部材）と、を有する。締結部材１０は、マグネシウム合金によって形成される被締結部材１を、ワッシャ１００を介してボルト１１０によって締め付けて締結する。

被締結部材１は、例えばオイルパンである。被締結部材１は、マグネシウムを主成分とする材料によって形成される。主成分とは、部材を形成する金属材料に最も多く含まれる成分である。被締結部材１を形成する材料は、例えば、マグネシウム−アルミニウム−カルシウム（Ｍｇ−Ａｌ−Ｃａ）系、ＳＡＥ（米国自動車技術協会規格）Ｊ４６５に規定されるＡＺ９１である。

被締結部材１が取り付けられる部材２は、例えばフロントカバー、チェーンケース、ブロック、またはラダーである。部材２を形成する材料は、例えば、マグネシウム−アルミニウム−カルシウム（Ｍｇ−Ａｌ−Ｃａ）系等のマグネシウム合金、ＪＩＳ Ｈ５３０２に規定されるＡＤＣ１２（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ系）等のアルミニウム合金である。被締結部材１および部材２は、ボルト１１０が螺合するねじ穴を有する。

ボルト１１０は、ワッシャ１００を押圧するフランジ部１１１を有する。フランジ部１１１は、ワッシャ１００に向かって広がるように傾斜したテーパ部１１２を有する。ボルト１１０は、鉄を主成分とする材料によって形成される。ボルト１１０を形成する材料は、例えば、ＪＩＳＧ４０５３に規定されたＳＣＭ４３５、またはＭｎＢ１２３Ｈであるが、これに限定されない。

ワッシャ１００は、フランジ部１１１のまわりを囲む周縁部１０１を有する。周縁部１０１はフランジ部１１１に近接している。周縁部１０１は好ましくはフランジ部１１１に接しているが、周縁部１０１とフランジ部１１１との間に隙間があってもよい。

フランジ部１１１とワッシャ１００とが当接する座面１１３からの周縁部１０１の高さＨは、座面１１３からテーパ部１１２までのフランジ部１１１の厚みＴ以下である。ワッシャ１００における、被締結部材１に当接する座面１０３の角部１０２は、角形状を有する。

ワッシャ１００を形成する材料は、例えばＪＩＳ Ｈ ４０００にＡ６０６１（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）として規定されるアルミニウム合金であるが、これに限定されない。ワッシャ１００を形成する材料として、マグネシウムとの接触電位差が小さい金属が好ましい。また、ワッシャ１００は、凹形状を有する基材表面をマグネシウムとの接触電位差が小さい金属によってコーティングしたものでもよい。

本実施形態の締結部材１０によれば、ボルト１１０と被締結部材１との間にワッシャ１００が配置され、また、ワッシャ１００の周縁部１０１によって、ボルト１１０のフランジ部１１１が囲まれるため、ボルト１１０と被締結部材１とが水等の媒質を介してつながり難い。従って、被締結部材１の電食を防止できる。

本実施形態と異なり、周縁部１０１の高さＨが、テーパ部１１２までのフランジ部１１１の厚みＴより大きい場合、テーパ部１１２と厚みＴを越える周縁部１０１との間に、泥水等の水およびボルト１１０の頭部から生じる錆汁等が溜まり易く、そのためボルト１１０が腐食する虞がある。これに対し、本実施形態では周縁部１０１の高さＨが厚みＴ以下であるため、周縁部１０１とボルト１１０の頭部との間に水および錆汁等が溜まり難い。さらに、フランジ部１１１にテーパ部１１２が形成されているため、水および錆汁等がボルト１１０の頭部から流れ落ち易い。従って、ボルト１１０の腐食を防止できる。

また、本実施形態では、周縁部１０１がフランジ部１１１に近接しているため、これらの間に水および錆汁等が入り難い。従って、ボルト１１０の腐食が効果的に防止される。

また、本実施形態においては角部１０２が角形状を有し、その結果、角部１０２でのワッシャ１００と被締結部材１との間の隙間が小さく抑えられるため、ワッシャ１００と被締結部材１との間に水が溜まり難い。従って、ワッシャ１００および被締結部材１の腐食を防止できる。一方で図１（ｂ）に示す実施形態は本実施形態と異なり、ワッシャ１００の角部１０２の形状が角形状でなくＲ形状を備えている。このようにワッシャ１００の角部１０２の形状が面取りされている場合、またはワッシャ１００の角部１０２が湾曲するように形成されている場合、などではワッシャ１００の角部１０２が被締結部材１と干渉するのを低減可能となる。

＜第２実施形態＞
図２において概説すると、第２実施形態の締結部材２０は、第１実施形態のワッシャ１００と異なる構成のワッシャ２００を有する点で第１実施形態と異なる。ボルト１１０、被締結部材１、および部材２は第１実施形態と同様であるため、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

ワッシャ２００は、フランジ部１１１のまわりを囲む周縁部２０１を有する。周縁部２０１は、フランジ部１１１を覆うように曲げられている。周縁部２０１は、テーパ部１１２に向かって傾斜している。ワッシャ２００における、被締結部材１に当接する座面２０３の角部２０２は、角形状を有する。ワッシャ２００を形成する材料は、第１実施形態のワッシャ１００と同様である。

本実施形態では、ワッシャ２００の周縁部２０１がフランジ部１１１を覆うように曲げられているため、周縁部２０１とボルト１１０との間に水および錆汁等が溜まり難い。従って、ボルト１１０の腐食を防止できる。また、第１実施形態と同様にワッシャ２００によって被締結部材１の電食を防止できる。

また、フランジ部１１１がテーパ部１１２を有するとともに、周縁部２０１がテーパ部１１２に向かって傾斜しているため、水および錆汁等がボルト１１０の頭部から流れ落ち易い。従って、ボルト１１０の腐食を効果的に防止できる。ワッシャ２００の角部２０２による作用効果は、第１実施形態のワッシャ１００の角部１０２による作用効果と同様である。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変できる。

例えば図３に示すように、締め付け部材は、上記実施形態のようなテーパ部１１２のない、円板状のフランジ部３１１を備えたボルト３１０であってもよい。この変形例におけるワッシャ３００の周縁部３０１は、フランジ部３１１を覆うように曲げられている。

また、本発明の締め付け部材は、ボルトに限定されず、例えばナットを含む。この場合、ナットは、例えば上記実施形態および変形例におけるボルト１１０、３１０の頭部と略同様の形状を有する。

１ 被締結部材、
１０、２０、３０ 締結部材、
１００、２００、３００ ワッシャ、
１０１、２０１、３０１ 周縁部、
１０２、２０２ 角部、
１０３、２０３ 被締結部材に当接するワッシャの座面、
１１０、３１０ ボルト（締め付け部材）、
１１１、３１１ フランジ部、
１１２ テーパ部、
１１３ フランジ部とワッシャとが当接する座面、
Ｈ 座面からの周縁部の高さ、
Ｔ 座面からテーパ部までのフランジ部の厚み。

Claims (7)

1. ワッシャと締め付け部材とを有し、被締結部材を、前記ワッシャを介して前記締め付け部材によって締め付けて締結する締結部材であって、
   前記締め付け部材は、前記ワッシャに向かって広がるように傾斜したテーパ部が形成された、前記ワッシャを押圧するフランジ部を有するとともに、前記ワッシャは、前記フランジ部のまわりを囲む周縁部を有し、
   前記フランジ部と前記ワッシャとが当接する座面からの前記周縁部の高さは、前記座面から前記テーパ部までの前記フランジ部の厚み以下である、締結部材。
2. ワッシャと締め付け部材とを有し、被締結部材を、前記ワッシャを介して前記締め付け部材によって締め付けて締結する締結部材であって、
   前記締め付け部材は、前記ワッシャを押圧するフランジ部を有するとともに、前記ワッシャは、前記フランジ部のまわりを囲む周縁部を有し、
   前記周縁部は、前記フランジ部を覆うように曲げられている、締結部材。
3. 前記フランジ部は、前記ワッシャに向かって広がるように傾斜したテーパ部を有するとともに、前記ワッシャの前記周縁部は、前記テーパ部に向かって傾斜している、請求項２に記載の締結部材。
4. 前記ワッシャにおける前記被締結部材に当接する座面の角部は、角形状を有する、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１つに記載の締結部材。
5. 前記ワッシャにおける前記被締結部材に当接する座面の角部は、Ｒ形状を有する、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１つに記載の締結部材。
6. 前記締め付け部材は鉄系の材料によって形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか１つに記載の締結部材。
7. 前記被締結部材はマグネシウム合金によって形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のうちのいずれか１つに記載の締結部材。

Images