JP2016217523A

JP2016217523A - 取付構造

Info

Publication number: JP2016217523A
Application number: JP2015106379A
Authority: JP
Inventors: 勇司小澤; Yuji Ozawa; 康太浅井; Kota Asai
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2016-12-22

Abstract

【課題】位置決めピン及びボルトを用いた取付構造において作業性を向上させる。
【解決手段】ヘッドカバースペーサ３０に形成された貫通孔３０Ａに挿通される筒状の位置決めピン５０と、ボルト７０とを備え、ボルト７０の軸部７１は、位置決めピン５０の突出端側から位置決めピン５０の内部に挿通された後、その先端部においてカムハウジング１０にねじ止めされるものとされ、位置決めピン５０における突出端側の部分は、突出端に向かうにつれて先細りするテーパ部５１とされ、テーパ部５１は、突出端からカムハウジング１０側に延びる複数本のスリット５２によって、複数の片部５３に分割されており、複数の片部５３の各々は、ボルト７０の軸部７１が位置決めピン５０の内部に挿通される過程で、ボルト７０に押圧されることで、カムハウジング１０側に屈曲し、ボルト７０の座面７０Ａを弾性的に押圧する押圧部５６となることに特徴を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、取付構造に関する。

従来、ボルトを用いた取付構造として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１のものでは、カムキャップに形成された挿通孔にボルトが挿通され、ボルトの先端部分がカムハウジングに対して締結される構成となっている。

特開２０１１−７０６７号公報

また、カムハウジングに位置決めピン（ピンリング）を設け、カムキャップの挿通孔に位置決めピンを挿通させることで、カムハウジングに対してカムキャップを位置決めし、その後、位置決めピンの内部にボルトを挿通させることで、カムハウジングに対してカムキャップを取り付ける構成も知られている。このような位置決めピンは、筒状をなしており、その外周面と、挿通孔の内周面との間のクリアランスを小さく設定することで、位置決め精度を高くすることができる。しかしながら、位置決めピンと挿通孔のクリアランスが小さいと、挿通孔に対する位置決めピンの挿通作業が困難となる。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、位置決めピン及びボルトを用いた取付構造において作業性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、第１部材に第２部材を取り付ける取付構造であって、前記第１部材から前記第２部材側に突出する形で設けられ、前記第２部材に形成された貫通孔に挿通される筒状の位置決めピンと、前記第２部材を前記第１部材に締結するボルトと、を備え、前記ボルトの軸部は、前記位置決めピンの突出端側から前記位置決めピンの内部に挿通された後、その先端部において前記第１部材にねじ止めされるものとされ、前記位置決めピンにおける前記突出端側の部分は、前記突出端に向かうにつれて先細りするテーパ部とされ、前記テーパ部は、前記突出端から前記第１部材側に延びる複数本のスリットによって、複数の片部に分割されており、前記複数の片部の各々は、前記ボルトの前記軸部が前記位置決めピンの内部に挿通される過程で、前記ボルトに押圧されることで前記第１部材側に屈曲し、前記ボルトの座面を弾性的に押圧する押圧部となる構成であることに特徴を有する。

本発明によれば、位置決めピンがテーパ部を有している。これにより、第２部材の貫通孔に対して位置決めピンを容易に挿通させることができ、作業性を向上させることができる。また、位置決めピンのテーパ部はスリットによって複数の片部に分割されており、各片部は、ボルトの軸部が位置決めピンの内部に挿通される過程で、第１部材側に屈曲し、ボルトの座面を押圧する押圧部となる。これにより、押圧部にスプリングワッシャの機能を持たせることができ、ボルトの緩みをより確実に抑制することができる。

また、前記位置決めピンは円筒状をなし、前記押圧部は、前記軸部の径方向に沿って延びる板状をなすと共に、前記径方向と直交する板幅方向の中央部が前記第１部材側に向かう湾曲形状をなしているものとすることができる。押圧部を湾曲する板状とすれば、その板厚方向において弾性変形させ易く、弾性力によって、より確実にボルトの座面を押圧することができる。

本発明によれば、位置決めピン及びボルトを用いた取付構造において作業性を向上させることができる。

カムハウジング及びヘッドカバースペーサを示す断面図位置決めピンを示す正面図位置決めピンにボルトを挿通する過程を示す断面図テーパ部が拡径変形した状態を示す断面図カムハウジングにボルトが締結された状態を示す断面図（図７のＶ−Ｖ線で切断した図に対応）位置決めピンを示す平面図（ボルトが挿通される側から視た図）変形後の位置決めピンを示す平面図押圧部を示す断面図（図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した図に対応）変形例１を示す断面図変形例２を示す断面図

本発明の一実施形態を図１ないし図８によって説明する。本実施形態では、車両用エンジンを構成するカムハウジング１０（第１部材）に対するヘッドカバースペーサ３０（第２部材）の取付構造について説明する。本実施形態の取付構造は、カムハウジング１０と、ヘッドカバースペーサ３０と、位置決めピン５０と、ボルト７０（図５参照）と、を備えている。ヘッドカバースペーサ３０は、ヘッドカバー（図示せず）とカムハウジング１０の間に介在され、ヘッドカバーを支持する機能を担っている。図１に示すように、カムハウジング１０には、複数の位置決めピン５０が設けられている。図５に示すように、ヘッドカバースペーサ３０は、位置決めピン５０及びボルト７０を介してカムハウジング１０に取り付けられている。

位置決めピン５０（ピンリング）は、例えば、金属などの弾性を有する材質によって構成され、ボルト７０の軸部７１を挿通させるための挿通孔５０Ａを有する円筒状をなしている。位置決めピン５０は、その一端部においてカムハウジング１０に形成された取付孔１０Ａに圧入されている。ヘッドカバースペーサ３０の外周端部には、円形状をなす貫通孔３０Ａが形成されている。貫通孔３０Ａに位置決めピン５０を挿通させることで、水平方向（カムハウジング１０の上面の延設方向）におけるヘッドカバースペーサ３０の位置決めが可能となっている。

位置決めピン５０及び取付孔１０Ａは、ヘッドカバースペーサ３０の外周端部において、複数箇所に設けられている。なお、本実施形態では、ヘッドカバースペーサ３０は、図１に示すように、断面視においてカムハウジング１０側に開口された凹形状をなしており、ヘッドカバースペーサ３０の外周端部は、図１の左側の外周端部３１に対して右側の外周端部３２が低い位置に配されている。このため、外周端部３２に対応する位置決めピン５０は、外周端部３１に対応する位置決めピン５０よりも低い位置に配されている。

位置決めピン５０は、カムハウジング１０からヘッドカバースペーサ３０側に突出する形で設けられている。位置決めピン５０における基端部５５（カムハウジング１０側の部分）は、図２に示すように、その外径Ｄ４が、貫通孔３０Ａの孔径Ｄ５（図１参照）とほぼ同じで設定されている。これに対して、位置決めピン５０における突出端側の部分は、その突出端に向かうにつれて外径が小さくなるテーパ部５１とされる。つまり、テーパ部５１は、その突出端に向かうにつれて先細りするものとされる。テーパ部５１には、複数のスリット５２が形成されている。スリット５２は、位置決めピン５０の突出端からカムハウジング１０側（図１の下側）に延びている。図６の平面視に示すように、本実施形態では、複数本（本実施形態では８本）のスリット５２が、位置決めピン５０の周方向に沿って配列されている。テーパ部５１は、８本のスリット５２によって、複数（本実施形態では８個）の片部５３に分割されている。

ボルト７０は、図５に示すように、軸部７１と、頭部７２と、を備えている。カムハウジング１０の取付孔１０Ａの底面には、取付孔１０Ａよりも孔径の小さい締結孔１０Ｂが形成されている。ボルト７０の軸部７１は、円筒状をなす位置決めピン５０の内部に挿通された後、その先端部において、締結孔１０Ｂに挿通される構成となっている。軸部７１の外周面及び締結孔１０Ｂの内周面には、それぞれ、ねじ部（図示せず）が形成されており、軸部７１の先端部が締結孔１０Ｂにねじ止めされる構成となっている。また、軸部７１の外径Ｄ１は、図３に示すように、位置決めピン５０の基端部５５の内径Ｄ２とほぼ同じ（又はわずかに小さい）値で設定されている。このため、軸部７１は基端部５５の内部を通過可能となっている。また、テーパ部５１の突出端の内径Ｄ３は、軸部７１の外径Ｄ１よりも小さい値で設定されている。軸部７１の先端部７１Ａは、下方に向かうにつれて、その外径が小さくなるテーパ状をなしている。頭部７２の下端には、フランジ部７３が設けられ、フランジ部７３の下面がボルト７０の座面７０Ａとされる。

次に、本実施形態の作用について説明する。本実施形態において、カムハウジング１０にヘッドカバースペーサ３０を取り付ける際には、次のようにする。まず、図１に示すように、カムハウジング１０の上面にヘッドカバースペーサ３０を載置しつつ、各位置決めピン５０を対応する貫通孔３０Ａにそれぞれ挿通する。この状態では、位置決めピン５０の基端部５５が貫通孔３０Ａに嵌合され、テーパ部５１の大部分がヘッドカバースペーサ３０の上側（表側）に突出した形で配される。これにより、水平方向においてヘッドカバースペーサ３０が位置決めされる。なお、図１では、位置決めピン５０に取り付ける前のヘッドカバースペーサ３０を２点鎖線で図示し、符号３３を付してある。次に、図３に示すように、位置決めピン５０の内部（挿通孔５０Ａ）に対して、ボルト７０の軸部７１を上方から挿通する。テーパ部５１の突出端の内径Ｄ３は、軸部７１の外径Ｄ１よりも小さい値で設定されている。このため、軸部７１の先端部７１Ａの外周面が、テーパ部５１の上端部に当接する。

この状態からボルト７０を下方に押圧すると、図４に示すように、スリット５２によって分割されている片部５３の各々が、軸部７１の先端に押圧されることで、テーパ部５１の径方向について弾性的に撓み変位する。つまり、テーパ部５１がボルト７０によって押し広げられ、拡径方向に変形する。テーパ部５１が拡径変形することで軸部７１を位置決めピン５０の内部（挿通孔５０Ａ）に挿通することが可能となる。そして、挿通孔５０Ａに挿通した軸部７１の先端部を締結孔１０Ｂに到達させた後、締結孔１０Ｂのねじ部に軸部７１をねじ止めする。

軸部７１を挿通孔５０Ａに挿通させ、締結孔１０Ｂにねじ止めする過程では、ボルト７０に押圧された片部５３が変形する。具体的には、まず、軸部７１によって、片部５３が押圧され、テーパ部５１が拡径変形することで片部５３の下側部分が貫通孔３０Ａの内周面に当接する。それ以降は、片部５３の上側部分（貫通孔３０Ａの内周面に当接していない部分）が座面７０Ａに上方から押圧され、貫通孔３０Ａの内周面における上端３０Ｄ（図５参照）を起点としてヘッドカバースペーサ３０の上面３０Ｂに近づくように弾性的に屈曲する。これにより、締結孔１０Ｂに対する軸部７１のねじ止めが完了した状態では、図５に示すように、片部５３が座面７０Ａと、ヘッドカバースペーサ３０の上面３０Ｂの間に介在された状態となる。片部５３が弾性変形している場合、その弾性力によって座面７０Ａが上側に押圧された状態となる。つまり、片部５３は、座面７０Ａをカムハウジング１０から遠ざかる方向に押圧する押圧部５６となる。

押圧部５６は、図５及び図７に示すように、軸部７１の径方向（図５では左右方向に相当）に沿って延びる板状をなしている。また、押圧部５６は、円筒状をなすテーパ部５１をスリット５２によって分割してなるものである。このため、押圧部５６は、図８に示すように、板幅方向（軸部７１の径方向と直交する方向、図８の左右方向）の中央部がヘッドカバースペーサ３０側（及びカムハウジング１０側、図８の下側）に向かう湾曲形状をなしている。これにより、押圧部５６は、板幅方向の中央部において、ヘッドカバースペーサ３０の上面３０Ｂと当接し、幅方向の両端部において座面７０Ａと当接する。また、押圧部５６は、図７に示すように、先端部に向かうにつれて幅Ｂ１が小さくなる形状をなしている。なお、本実施形態では、８個の押圧部５６が、基端部５５を中心として放射状に延びる形で配される。また、各押圧部５６の先端は、平面視にて、フランジ部７３（座面７０Ａ）の外周端よりも外側に配されている。これにより、押圧部５６は、図５に示すように、座面７０Ａをより確実に押圧することが可能となっている。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、位置決めピン５０がテーパ部５１を有している。これにより、ヘッドカバースペーサ３０の貫通孔３０Ａに対して位置決めピン５０を容易に挿通させることができ、作業性を向上させることができる。また、位置決めピン５０のテーパ部５１は複数のスリット５２によって複数の片部５３に分割されており、各片部５３は、ボルト７０の軸部７１が位置決めピン５０の内部に挿通される過程で、カムハウジング１０側に屈曲し、ボルト７０の座面７０Ａをカムハウジング１０から遠ざかる方向に押圧する押圧部５６となる。つまり、押圧部５６にスプリングワッシャの機能を持たせることができ、ボルト７０の緩みをより確実に抑制することができる。

また、位置決めピン５０は円筒状をなし、押圧部５６は、軸部７１の径方向に沿って延びる板状をなすと共に、径方向と直交する板幅方向の中央部がカムハウジング１０側に向かう湾曲形状をなしている。押圧部５６を湾曲する板状とすれば、その板厚方向において弾性変形させ易く、弾性力によって、より確実にボルト７０の座面７０Ａを押圧することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、位置決めピン５０が円筒形状をなすものを例示したが、これに限定されない。例えば、位置決めピン５０が角筒状をなしていてもよい。
（２）上記実施形態では、軸部７１の先端をテーパ状にすることで、テーパ部５１を押圧可能とし、テーパ部５１を拡径変形させる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、テーパ部５１の突出端部にテーパ面１５１を設け、軸部７１にテーパ面１５１が押圧されることで、テーパ部５１が拡径変形される構成としてもよい。また、図１０に示すように、ボルト７０の軸部１７１の基端にテーパ面１５２を設け、このテーパ面１５２によってテーパ部５１の先端を押圧することで、テーパ部５１を拡径変形させる構成としてもよい。また、図１０に示すように、軸部１７１の外径をテーパ部５１の突出端の内径よりも小さい値で設定してもよい。
（３）上記実施形態では、第１部材として、カムハウジング１０を例示し、第２部材として、ヘッドカバースペーサ３０を例示したが、これに限定されない。第１部材及び第２部材は、ボルトと位置決めピンを介して取り付け可能なものであればよい。例えば、第１部材としてカムキャップを例示し、第２部材としてカムキャップに組み付け可能なヘッドカバースペーサを例示することができる。また、第１部材としてカムハウジングを例示し、第２部材としてカムハウジングに組み付け可能なカムキャップを例示することができる。
（４）上記実施形態では、テーパ部５１が８個の片部５３によって分割構成されたものを例示したが、テーパ部５１の分割数は、これに限定されない。また、押圧部５６は、弾性力によってボルト７０の座面７０Ａを押圧するものとされる。このため、押圧部５６の板厚や幅を適宜設定することで、座面７０Ａに対する押圧力を設定することが可能である。
（５）上記実施形態１において、軸部７１の基端にテーパ部７１Ｂ（図４において２点鎖線で示す）又はＲ部（図示せず）を設けてもよい。このようなテーパ部７１Ｂを設けることで、片部５３をヘッドカバースペーサ３０側により確実に屈曲させることができる。

１０…カムハウジング（第１部材）、３０…ヘッドカバースペーサ（第２部材）、３０Ａ…貫通孔、５０…位置決めピン、５１…テーパ部、５２…スリット、５３…片部、５６…押圧部、７０…ボルト、７０Ａ…ボルトの座面、７１…ボルトの軸部

Claims

第１部材に第２部材を取り付ける取付構造であって、
前記第１部材から前記第２部材側に突出する形で設けられ、前記第２部材に形成された貫通孔に挿通される筒状の位置決めピンと、
前記第２部材を前記第１部材に締結するボルトとを備え、
前記ボルトの軸部は、前記位置決めピンの突出端側から前記位置決めピンの内部に挿通された後、その先端部において前記第１部材にねじ止めされるものとされ、
前記位置決めピンにおける前記突出端側の部分は、前記突出端に向かうにつれて先細りするテーパ部とされ、
前記テーパ部は、前記突出端から前記第１部材側に延びる複数本のスリットによって、複数の片部に分割されており、
前記複数の片部の各々は、前記ボルトの前記軸部が前記位置決めピンの内部に挿通される過程で、前記ボルトに押圧されることで前記第１部材側に屈曲し、前記ボルトの座面を弾性的に押圧する押圧部となる構成である取付構造。
前記位置決めピンは円筒状をなし、
前記押圧部は、前記軸部の径方向に沿って延びる板状をなすと共に、前記径方向と直交する板幅方向における中央部が前記第１部材側に向かう湾曲形状をなしている請求項１に記載の取付構造。