JP2015094434A - Fastening structure for dissimilar metal member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに締結される部材間のイオン化傾向の電位差による電食を防止するようにした異種金属部材の締結構造に関する。 The present invention relates to a fastening structure for dissimilar metal members that prevents electrolytic corrosion due to a potential difference in ionization tendency between members fastened to each other.
近時、車両ではその軽量化が求められ、車両搭載のトランスミッションにおいてはトランスミッションケースとその開口部に取り付けられるケースカバーを従来鋼など同種金属製としていたものから、ケースカバーの材質をトランスミッションケースより質量の軽いマグネシウム合金など異種金属とする材質変更が進められている。
ここで、異種金属が直接接触していると、水などが存在するとき電位差に起因して局部電池が形成され、上記の場合、イオン化傾向で電位が低いマグネシウム合金系部材が腐食するいわゆる電食が生じる。
Recently, vehicles have been required to be lighter, and in case of transmissions mounted on vehicles, the case cover is made of a similar metal such as steel, and the case cover is attached to the opening. Material changes such as dissimilar metals such as light magnesium alloys are underway.
Here, when different metals are in direct contact, a local battery is formed due to a potential difference when water or the like is present, and in the above case, so-called electrolytic corrosion that corrodes a magnesium alloy member having a low potential due to an ionization tendency. Occurs.
この対策として、たとえば特開平5‐125567号公報には、マグネシウム合金系部材を鋼製ボルトで鋼製の強度メンバーに取り付ける際、強度メンバーとマグネシウム合金系部材の間、および鋼製ボルトとマグネシウム合金系部材の間にそれぞれアルミニウム合金の表面に硬質陽極酸化皮膜が形成されたワッシャあるいはブッシュを絶縁部材として介在させて、マグネシウム合金系部材と強度メンバーを直接接触させず、また、鋼製ボルトとマグネシウム合金系部材も直接接触させないようにしている。これにより、マグネシウム合金系部材が腐食することを防止している。 As a countermeasure for this, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-125567, when a magnesium alloy member is attached to a steel strength member with a steel bolt, between the strength member and the magnesium alloy member, and between the steel bolt and the magnesium alloy. A washer or bush with a hard anodized film formed on the surface of each aluminum alloy is interposed as an insulating member between the base members, so that the magnesium alloy base member and the strength member are not in direct contact, and the steel bolt and magnesium The alloy-based member is also prevented from contacting directly. This prevents the magnesium alloy-based member from being corroded.
しかしながら、上記特開平5‐125567号公報のものでは、イオン化傾向で電位が低いマグネシウム合金系部材とイオン化傾向で電位が高いある鋼製ボルトおよび強度メンバーとの接触を回避するために、マグネシウム合金系部材を挟んで鋼製ボルト側のブッシュと強度メンバー側のワッシャの2部品を必要とし、部品管理および組み付け作業の工数を増大させる結果、コストがかかるという問題を有している。 However, in the above-mentioned JP-A-5-125567, in order to avoid contact between a magnesium alloy member having a low potential due to ionization and a steel bolt and a strength member having a high potential due to ionization, Two parts, a bush on the steel bolt side and a washer on the strength member side, are required across the member, resulting in an increase in the number of man-hours for parts management and assembling work, resulting in a cost increase.
したがって本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電食を防止しながら、部品管理および組み付け作業が容易でコストが低減される異種金属部材の締結構造を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a fastening structure for dissimilar metal members that can easily manage parts and assemble and reduce costs while preventing electrolytic corrosion.
このため本発明は、第1の金属部材に、該第1の金属部材よりイオン化傾向で電位が低い第2の金属部材が重ねられ、第2の金属部材に対して第1の金属部材とは反対側に押圧部を位置させた結合部材により第2の金属部材が第1の金属部材に押圧固定され、結合部材が第2の金属部材よりもイオン化傾向で電位が高い異種金属部材の締結構造において、
第1の金属部材と第2の金属部材の間に絶縁ガスケットを配置し、
該絶縁ガスケットは、第1の金属部材と第2の金属部材の合わせ面間に挟まれる主部と、接続片を介して主部に接続し上記重ね方向において第2の金属部材と結合部材の押圧部との間に挟まれる副部とを有するものとした。
Therefore, in the present invention, a second metal member having a lower ionization tendency than that of the first metal member is superimposed on the first metal member, and the first metal member is different from the second metal member. Fastening structure of dissimilar metal member in which the second metal member is pressed and fixed to the first metal member by the coupling member having the pressing portion located on the opposite side, and the coupling member is more ionized and has a higher potential than the second metal member. In
An insulating gasket is disposed between the first metal member and the second metal member;
The insulating gasket is connected to the main portion sandwiched between the mating surfaces of the first metal member and the second metal member, and to the main portion via the connection piece, and the second metal member and the coupling member are connected in the overlapping direction. It has a sub-part sandwiched between the pressing part.
本発明によれば、第1の金属部材と第2の金属部材間の電食防止のためのガスケットに加えて結合部材と第2の金属部材間に配置すべきガスケットまで別個に設定する必要がなく、イオン化反応が生じ得る部位を1部品で絶縁することが可能となり、組み付け作業が容易となり、部品点数の削減によりコストも低減する。 According to the present invention, it is necessary to separately set up a gasket to be disposed between the coupling member and the second metal member in addition to the gasket for preventing electrolytic corrosion between the first metal member and the second metal member. In addition, it is possible to insulate a portion where an ionization reaction can occur with a single component, facilitating assembly work, and reducing the number of components, thereby reducing costs.
以下、本発明をトランスミッションのケースに対するケースカバー締結部に適用した実施の形態について説明する。
図1は実施の形態にかかる締結構造の構成を示し、(a)は部分上面図、(b)は(a)におけるA−A部断面図である。図2は図1の(a)からケースカバーおよびボルトを取り外した状態を示す図である。
ケース10はアルミニウム合金製で、上端に、図2に示すように、開口18を有するとともに、その開口縁に沿って上面全周を平坦な締結面13としたフランジ部12を有している。開口18は円形や矩形その他の任意形状が採用される。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a case cover fastening portion for a transmission case will be described.
FIG. 1: shows the structure of the fastening structure concerning Embodiment, (a) is a partial top view, (b) is the AA part sectional drawing in (a). FIG. 2 is a view showing a state in which the case cover and the bolt are removed from FIG.
The
とくに図1の(b)に示すように、ケース10とケースカバーのボルト結合のため、ケース10の側壁11からは開口縁に沿って所定間隔で外方へボス部15が膨出している。
ボス部15にはケース10に対するケースカバー20の重ね合わせ方向と平行に延びるネジ穴16が形成されている。フランジ部12はボス部15において当該ボス部15を含むように締結面13の幅が拡大しており、ネジ穴16の上端は締結面13に開口している。一方、ネジ穴13の下端はその下穴を含み、ボス部15を貫通していない。
In particular, as shown in FIG. 1 (b), because of the bolt connection between the
A
ケースカバー20はマグネシウム合金製で、ケース10の開口18をカバーするとともに、周縁下面はケース10の締結面13に対向して全周が平坦な下取付面23となっている。周縁にはまた、ケース10のボス部15に対応させた所定板厚の取付座部25が設けられ、取付座部25の下面は下取付面23の一部をなしている。取付座部25にはケース10のネジ穴16に対応するボルト貫通孔26が形成されている。
取付座部25の上面は下取付面23と平行で平坦な上取付面27となっている。
The
The upper surface of the
ケース10とケースカバー20の間には絶縁ガスケット30が挟まれている。絶縁ガスケット30はアルムニウム合金板を芯金として全表面をニトリルゴムでコーティングしたものである。
図2に示すように、絶縁ガスケット30は、ケース10とケースカバー20の合わせ面、すなわち締結面13および下取付面23に対応して閉じた上述の任意形状の枠を形成する主部31を有し、この主部31がケース13の締結面13とケースカバー20の下取付面23の間に配置される。
主部31の幅も締結面13および下取付面23の幅と同等に設定されるが、より好ましくは図2に仮想線で示すように、所定量幅広として水滴がかかるおそれのある外面側、すなわち締結面13および下取付面23の最外周縁よりも外側へはみ出させるのが良い。主部31におけるケース10のボス部15に対応する部位(ボス部対応部位32)にはネジ穴16に対応して第1の貫通孔33(図1の(b)参照)が形成してある。
An insulating
As shown in FIG. 2, the
The width of the
図1の(b)に示すように、主部31のボス部対応部位32の最外周縁からは接続片34が外方に所定量延びたあと、直角に曲がって垂直に上方へ延び、さらに内方へ延びてその先端に主部31と平行な副部35が連なっている。なお、主部31を締結面13および下取付面23の最外周縁よりはみ出させた場合には、接続片34はボス部対応部位32の最外周縁から直ちに垂直に上方へ延ばしてもよい。
As shown in FIG. 1B, from the outermost peripheral edge of the boss portion
図2に示すように、副部35は、上方から見て、主部31の第1の貫通孔33と整合する第2の貫通孔37を有し、第2の貫通孔37を中心として円盤状のボルト座部36としている。ボルト座部36の外周縁からは接続片34との接続部分を含む所定範囲を除いてフランジ38が上方に延びている。
図3は自由状態の絶縁ガスケット30を示し、図2におけるB−B部断面図である。図3に示すように、副部35の円盤状のボルト座部36は周縁よりも中央の第2の貫通孔37の孔縁側が高くなったコーン形状をなしている。
主部31の上面と副部35(の周縁)の下面間の距離は、ケースカバー20の取付座部25の板厚と整合するように設定されている。
上述した絶縁ガスケット30のニトリルゴムは成形後にコーティングするのが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
FIG. 3 shows the
The distance between the upper surface of the
The nitrile rubber of the insulating
主部31をケース10とケースカバー20の間に挟まれた絶縁ガスケット30は、副部35の第2の貫通孔37を取付座部25のボルト貫通孔26に位置合わせした状態で、副部35が取付座部25の上取付面27に着座し、換言すれば、絶縁ガスケット30は主部31と副部35とでケースカバー20の取付座部25を挟んだ形態となる。
また、ケース10とケースカバー20とは不図示の位置合わせピン等によりボス部15のネジ穴16と取付座部25のボルト貫通孔26とが整合する。
この状態で、鋼製のボルト40のネジ軸42が副部35の第2の貫通孔37、取付座部25のボルト貫通孔26、主部31の第1の貫通孔33を貫通してボス部15のネジ穴16にねじ込まれ、ケース10にケースカバー20が結合される。
The insulating
Further, the
In this state, the screw shaft 42 of the
一般に、ボルトの締め付けトルクはダイキャストなどによる相手方座面の表面粗さによって大きく、かつ変動するが、ここではボルト40のヘッド41に対する座面がコーティングされた絶縁ガスケット30であるため、安定した低トルクで締め付け可能ながら高い軸力を得ることができる。またボルト40のヘッド41は鍔付きであるので、一層滑らかに締め付けることができる。
副部35のコーン形状をなすボルト座部36は、ボルト40のねじ込みにより平坦状態へ弾性変形する皿ばねワッシャと同等に機能し、ボルト40のゆるみが阻止される。一般のスプリングワッシャと異なり周上に切れ目がないので、締結後に水がかかってもボルト座部36まわりからケースカバー20のボルト貫通孔26等へ水が浸入することはない。
また、ボルト40はケース10とボス部15においてネジ結合しており、それぞれの材質である鋼とアルミニウム合金との間にはイオン化傾向で電位差があるが、当該ネジ結合部へも絶縁ガスケット30により水等の浸入が遮断されている。
したがって、ボルト40のネジ軸42に沿ったボルト貫通孔26やネジ穴16の内部空間においては電食のおそれはない。
Generally, the tightening torque of the bolt is large and fluctuates depending on the surface roughness of the mating seat surface by die-casting or the like. Here, since the seat surface of the
The
Further, the
Therefore, there is no risk of electrolytic corrosion in the internal space of the bolt through
ここで、アルミニウム合金部材の鋼製ボルトによる締結は広く一般に使用されているが、鋼と接触させたアルミニウム合金について塩水浸漬など所定の試験条件によれば当然所定の腐食量(減肉量)が認められる。
図4は鋼とマグネシウム合金の組み合わせについて互いの離間距離による腐食量の変化を鋼とアルミニウム合金に対する試験条件と同一条件で求めた結果を示すグラフである。
鋼と接触したアルミニウム合金の腐食量/時間が2.5であった試験条件において、鋼とマグネシウム合金は離間距離が約8mmあれば、アルミニウム合金部材の鋼製ボルトによる締結並みに実用的な電食防止性能が得られることになる。したがって、副部35のフランジ38の高さは、図3に示す当該フランジ38を回避するボルト40(鋼)とケースカバー20(マグネシウム合金)間の最短距離Sが8mmとなるように設定するのが好ましく、その高さに止めることにより材料費の増大が抑えられる。
Here, fastening of aluminum alloy members with steel bolts is widely used. However, according to predetermined test conditions such as salt water immersion, a predetermined amount of corrosion (thinning amount) is naturally applied to an aluminum alloy brought into contact with steel. Is recognized.
FIG. 4 is a graph showing the results of determining the change in the corrosion amount due to the separation distance between the steel and magnesium alloy under the same test conditions as those for the steel and aluminum alloy.
Under the test conditions where the corrosion amount / time of the aluminum alloy in contact with the steel was 2.5, if the steel and the magnesium alloy had a separation distance of about 8 mm, a practical electric power similar to the fastening with the steel bolt of the aluminum alloy member was obtained. Anti-food performance will be obtained. Therefore, the height of the
締結作業における絶縁ガスケット30の装着は、まず自由状態の絶縁ガスケット30の副部35の接続片34から遠い側を指で引き上げることにより、接続片34を曲げ、副部35を内方(開口18側)に向かって口を開かせて、主部31と副部35の間にケースカバー20の取付座部25を嵌め込むことにより、ケースカバー20と絶縁ガスケット30のサブアセンブリとする。この際、取付座部25を副部35から周方向にずらせた位置でケースカバー20を嵌め込んでから周方向に回転させて、取付座部25を副部35に位置合わせしてもよい。
In the fastening operation, the insulating
それから、絶縁ガスケット30の主部31をケース10に対向させて、位置合わせの上、サブアセンブリをケース10(締結面13)に重ねる。口開きとなっている副部35は当初ケースカバー20の取付座部25に対して傾いているが、第2の貫通孔37からネジ軸42を挿し込んだボルト40の締め付け(ねじ込み)にしたがってボルト40のヘッド41に押され、取付座部25の上取付面27に着座して主部31と副部35とで取付座部25を挟んだ姿勢となる。そして、さらなる締め付けによって、コーン形状のボルト座部36は弾性変形して平坦となる。
Then, the
本実施の形態では、アルミニウム合金製のケース10が発明における第1の金属部材に該当し、マグネシウム合金製のケースカバー20が第2の金属部材に、そして鋼製のボルト40が結合部材に該当して、とくにボルト40のヘッド41が押圧部に該当する。
また、副部35のボルト座部36が押圧部との当接部に該当する。
In the present embodiment, the
Moreover, the
実施の形態は以上のように構成され、アルミニウム合金製のケース10にマグネシウム合金製のケースカバー20が重ねられ、ケースカバー20に対してケース10とは反対側にヘッド41を位置させた鋼製のボルト40によりケースカバー20がケース10に押圧固定される締結構造であって、ケース10とケースカバー20の間に絶縁ガスケット30を配置し、絶縁ガスケット30は、ケース10の締結面13とケースカバー20の下取付面23の間に挟まれる主部31と、接続片34を介して主部31に接続しボルト40のヘッド41とケースカバー20との間に挟まれる副部35とを有するものとしたので、ケース10とケースカバー20間の電食防止のためのガスケットに加えてボルト40とケースカバー20間に配置するガスケットまで別個に設定する必要がなく、イオン化反応が生じ得る部位を1部品で絶縁することが可能となるので、組み付け作業の容易化と部品点数の削減、によるコストの低減が得られる。
(請求項1および2に対応する効果)
The embodiment is configured as described above, and the case cover 20 made of magnesium alloy is stacked on the
(Effects corresponding to claims 1 and 2)
絶縁ガスケット30の副部35はボルト40のネジ軸42が貫通する第2の貫通孔37を有し、ボルト40のヘッド41と当接するボルト座部36が第2の貫通孔37を中心とするコーン形状をなしているので、ボルト座部36が皿ばねワッシャと同等に機能して、別途のスプリングワッシャなしでボルト40のゆるみが阻止される。
スプリングワッシャを不要としているので、その切れ目からネジ軸42に沿う空間への水浸入のおそれもない。
(請求項3に対応する効果)
The
Since the spring washer is unnecessary, there is no possibility of water intrusion into the space along the screw shaft 42 from the cut.
(Effects corresponding to claim 3)
絶縁ガスケット30の副部35は、接続片34との接続部付近を除いてボルト座部36を囲む周縁にフランジ38を備えているので、たとえケースカバー20のボルト締結部まわりが水の溜まりやすい形状であっても、ボルト40との間のイオン化反応の発生が確実に防止される。
(請求項4に対応する効果)
Since the
(Effects corresponding to claim 4)
なお、実施の形態ではケースカバー20をケース10に固定する結合部材としてボルト40を用い、そのネジ軸42がケースカバー20の取付座部25を貫通してケース10のネジ穴16にねじ込まれ、ボルト40のヘッド41が押圧部として絶縁ガスケット30のボルト座部36を押圧するものとしたが、これに限定されず、結合部材としては、ケース10のボス部15からケースカバー20の取付座部25を貫通して上方に延ばした植え込みボルトとこれに噛み合って対となるナットなどの被嵌合部の組で構成し、被嵌合部が押圧部として絶縁ガスケット30のボルト座部36を押圧する構成としてもよい。
In the embodiment, the
実施の形態はトランスミッションのケース10をアルミニウム合金製とし、ケースカバー20をマグネシウム合金製、ボルト40を鋼製とした例で示したが、本発明はケース10とケースカバー20がイオン化傾向で電位が互いに異なる異種金属製である種々の組み合わせに適用可能である。
多くの分野で結合部材としては鋼製が使用されるが、たとえばケース10も鋼製であってよく、その際にケースカバー20をアルミニウム合金製とした場合にも実施の形態に示した絶縁ガスケット30をそのまま使用することができる。
そして、絶縁ガスケットも実施の形態のものに限定されず、ケースとケースカバー間におけるイオン化反応の生成を阻止可能なものであれば適宜のガスケットが選択できる。
さらに、本発明は車両トランスミッションの部品に限定されず、任意の異種金属部材の締結に適用可能である。
In the embodiment, the
In many fields, steel is used as the coupling member. For example, the
Further, the insulating gasket is not limited to that of the embodiment, and any appropriate gasket can be selected as long as it can prevent generation of an ionization reaction between the case and the case cover.
Furthermore, the present invention is not limited to the parts of the vehicle transmission, and can be applied to fastening any dissimilar metal member.
10 ケース
11 側壁
12 フランジ部
13 締結面
15 ボス部
16 ネジ穴
18 開口
20 ケースカバー
23 下取付面
25 取付座部
26 ボルト貫通孔
27 上取付面
30 絶縁ガスケット
31 主部
32 ボス部対応部位
33 第1の貫通孔
34 接続片
35 副部
36 ボルト座部
37 第2の貫通孔
38 フランジ
40 ボルト
41 ヘッド
42 ネジ軸
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の金属部材と第2の金属部材の間に絶縁ガスケットを配置し、
該絶縁ガスケットは、前記第1の金属部材と第2の金属部材の合わせ面間に挟まれる主部と、接続片を介して前記主部に接続し前記重ね方向において前記第2の金属部材と前記結合部材の前記押圧部との間に挟まれる副部とを有することを特徴とする異種金属部材の締結構造。 A second metal member having a lower ionization tendency than the first metal member is superimposed on the first metal member, and a pressing portion is provided on the opposite side of the first metal member to the first metal member. In the fastening structure of the dissimilar metal member, the second metal member is pressed and fixed to the first metal member by the positioned coupling member, and the coupling member is more ionized and has a higher potential than the second metal member.
An insulating gasket is disposed between the first metal member and the second metal member;
The insulating gasket includes a main portion sandwiched between mating surfaces of the first metal member and the second metal member, and the second metal member in the overlapping direction connected to the main portion via a connection piece. A fastening structure for dissimilar metal members, comprising: a sub-portion sandwiched between the pressing portion of the coupling member.
前記押圧部が前記ボルトのヘッド、または前記植え込みボルトと対の前記被嵌合部であることを特徴とする請求項1に記載の異種金属部材の締結構造。 The coupling member is a bolt whose screw shaft passes through the second metal member and is screwed into the first metal member, or an implant that is implanted in the first metal member and penetrates the second metal member. It is a set of bolt and mating part,
2. The fastening structure for dissimilar metal members according to claim 1, wherein the pressing portion is the head of the bolt or the fitted portion paired with the implanted bolt.
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