JP2018119632A

JP2018119632A - 締結構造

Info

Publication number: JP2018119632A
Application number: JP2017012387A
Authority: JP
Inventors: 飯田　真; Makoto Iida; 真飯田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-02

Abstract

【課題】耐久性を上げ、かつ、作業性を上げることができる締結構造を提供すること。
【解決手段】締結構造は、第１孔を有する複数の板状部材が二層以上に重ねられて締結される被締結部の締結構造において、第１孔に対応する第２孔がそれぞれ穿設され、被締結部の積層方向における上方向に配置される上層側の補強部および被締結部の積層方向における下方向に配置される下層側の補強部と、上層側および下層側の補強部により被締結部を挟むように、上層側および下層側の補強部同士を接続する接続部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、締結構造に関する。

従来、例えば、内燃機関における排気管のうち複数の排気経路を一つにまとめるものとして、エキゾーストマニホールドがある。エキゾーストマニホールドには遮熱板が締結されている。遮熱板として、例えば、薄板を二層以上に重ねたものが用いられている。

実開平２−２６７２１号公報

しかしながら、二層以上の遮熱板は、０．５ｍｍ前後の薄板を重ねた構造であるため、剛性が低く、遮熱板の振動が大きくなる傾向があり、また、遮熱板の被締結部の付近に応力が集中して、亀裂が発生するおそれがあるという問題点があった。

なお、高強度の補強板を被締結部の上下面に追加することが可能であるが、補強板を被締結部に合わせながらボルトを差し込んで締結することは、手袋を付けた状態での作業工法として好ましくなく、作業性が低下する。

本開示の目的は、耐久性を上げ、かつ、作業性を上げることができる締結構造を提供することである。

本開示の締結構造は、
第１孔を有する複数の板状部材が二層以上に重ねられて締結される被締結部の締結構造において、
前記第１孔に対応する第２孔がそれぞれ穿設され、前記被締結部の積層方向における上方向に配置される上層側の補強部および前記被締結部の積層方向における下方向に配置される下層側の補強部と、
前記上層側および下層側の補強部により前記被締結部を挟むように、前記上層側および下層側の補強部同士を接続する接続部と、
を備える。

本開示によれば、耐久性を上げ、かつ、作業性を上げることができる。

本開示の一実施の形態に係る締結構造の一例を示す図補強部材の一例を示す斜視図締結構造の一例を示す斜視図変形例１にかかる締結構造の一例を示す平面図図４のＡ−Ａ線断面図変形例２にかかる締結構造の一例を示す平面図図６のＢ−Ｂ線断面図

以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本開示の一実施の形態では、遮熱板１の締結構造１００を一例に挙げて説明する。

図１は、本開示の一実施の形態に係る遮熱板１の締結構造１００の一例を示す図である。なお、図１には、Ｌ軸及びＲ軸が描かれている。以下の説明では、図１における上下方向をＬ方向又は積層方向といい、上方向を「＋Ｌ方向」又は「上層側」、下方向を「−Ｌ方向」又は「下層側」という。また、図１における左右方向をＲ方向又は孔径方向といい、孔中心から離間する方向を「＋Ｒ方向」又は「遠心方向」、孔中心に近接する方向を「−Ｒ方向」又は「向心方向」という。

図１に示すように、遮熱板１は、遮熱材２と、遮熱材２の上層側（＋Ｌ方向）に配置された板状部材３と、遮熱材２の下層側（−Ｌ方向）に配置された板状部材４とが、三層に重ね合わされたものである。板状部材３には、締結用のボルト２２を通す第１孔３ｈが設けられている。また、板状部材４には、ボルト２２を通す第１孔４ｈが設けられている。

遮熱板１の被締結部５は、板状部材３，４が二層以上に重ねられて締結される部分である。

締結構造１００は、被締結部５の積層方向（Ｌ方向）における上方向に配置される上層側の補強部６および被締結部５の積層方向における下方向に配置される下層側の補強部７を備えている。上層側および下層側の補強部６、７には、第１孔３ｈ，４ｈに対応する第２孔６ｈ、７ｈがそれぞれ穿設されている。

なお、上層側の補強部６における第２孔６ｈの周縁部を、下層側（−Ｌ方向）に円筒状にフランジアップして、フランジアップした先端部を下層側の板状部材４に沿わせるように延在し、これを下層側の補強部７とすることが考えられる。しかし、板状部材４に沿わせるように延在した先端部に亀裂が発生する場合があるため、製品として実現性に乏しい。

本実施の形態における締結構造１００は、補強部６，７により被締結部５を挟むように、補強部６，７における外周縁同士を接続する接続部８を備えている。

図２は、補強部材１０の一例を示す斜視図である。
上層側および下層側の補強部６，７並びに接続部８は、一体的に成形され、図２に示すように、一つの補強部材１０を構成している。補強部材１０は、弾性力を有するＵ字形断面形状のばね部材である。補強部材１０は、補強部６，７によりその弾性力で被締結部５を挟み込むように、被締結部５の積層方向の厚みより狭い幅の溝口９を有している。

図３は、締結構造１００の一例を示す斜視図である。
遮熱板１の被締結部５は、図１に示すように、エキゾーストマニホールド２０にボルト２２で締結されるものである。

遮熱板１の締結作業においては、作業者等（作業者又は作業ロボット）は、補強部材１０の溝口９に遮熱板１の側縁１ａを差し込み、図３に示すように、補強部材１０を被締結部５に挿着する。上述したように、補強部材１０は、補強部６，７の弾性力により被締結部５を積層方向（Ｌ方向）における両側から挟み込む。これにより、遮熱板１および補強部材１０は、一体化するため、遮熱板１の締結作業時において、取り扱いし易い部品となる。

＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態に係る締結構造１００によれば、上層側の補強部６と、下層側の補強部７と、補強部６，７により被締結部５を挟むように、補強部６，７同士を接続する接続部８と、を備えている。遮熱板１および補強部材１０が一体化するため、遮熱板１の締結作業性を上げることができる。なお、耐久性を上げるために、例えば、被締結部５にステンレス製のメッシュ部材を設けることが考えられるが、コストが嵩むという問題がある。本実施の形態では、メッシュ部材等を設けないで耐久性を上げることができるため、コストを抑えることができる。

また、上層側および下層側の補強部６，７と接続部８とにより一つの補強部材１０が構成されている。これにより、手袋を付けた状態での作業工法に好適な構成となるため、遮熱板１の締結作業性を上げることができる。

また、上記実施の形態に係る締結構造１００によれば、遮熱板１の側縁１ａ近傍に被締結部５が設けられる場合に、その被締結部５の補強に容易に用いることができるという利点がある。

＜本実施の形態の変形例１＞
次に、本実施の形態の変形例１に係る締結構造１００について図４および図５を参照して説明する。

なお、変形例１の説明において、上記実施の形態と同じ構成についてはその説明を省略し、上記実施の形態と異なる構成について主に説明する。図４は、変形例１にかかる締結構造１００の一例を示す平面図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。

上記実施の形態に係る補強部材１０が一体に成形されているのに対し、変形例１に係る補強部材１０Ａは、図５に示すように、それぞれ別体に成形された上層側および下層側の補強部６Ａ，７Ａと、補強部６Ａ，７Ａにおける第２孔６ｈ，７ｈの周縁部同士を接続した接続部８と、を備えている。

図４および図５に示すように、上層側の補強部６Ａにおける第２孔６ｈの周縁部には、第２孔６ｈを中心として対称的な位置に下層側（−Ｌ方向）に窪んだ上層側の窪み部６１が設けられている。
下層側の補強部７Ａにおける第２孔６ｈの周縁部には、第２孔６ｈを中心として対称的な位置に上層側（＋Ｌ方向）に窪んだ下層側の窪み部７１が設けられている。

接続部８は、図５に示すように、窪み部６１，７１同士をスポット溶接する溶接部８Ａである。

上層側の板状部材３には、溶接部８Ａを収容するように、第１孔３ｈから遠心方向（＋Ｒ方向）に凹入する上層側の第１凹部３１が設けられている。下層側の板状部材４には、溶接部８Ａを収容するように、第１孔４ｈから遠心方向（＋Ｒ方向）に凹入する下層側の第１凹部４１が設けられている。第１凹部３１，４１が設けられることにより、窪み部６１，７１同士を、互いに直接的に溶接することができる。

変形例１にかかる締結構造１００によれば、遮熱板１の側縁１ａ（図３参照）近傍に被締結部５が設けられていない場合においても、その被締結部５の補強に用いることができる。

＜本実施の形態の変形例２＞
次に、本実施の形態の変形例２に係る締結構造１００について図６および図７を参照して説明する。

なお、変形例２の説明において、上記実施の形態又上記変形例１と同じ構成についてはその説明を省略し、上記実施の形態と異なる構成について主に説明する。図６は、変形例２にかかる締結構造１００の一例を示す平面図である。また、図７は、図６のＢ−Ｂ線断面図である。

上記変形例１では、上層側および下層側の補強部６Ａ，７Ａにおける第２孔６ｈ，７ｈの周縁部同士を溶接部８Ａにより接続したが、本変形例２では、上層側および下層側の補強部６Ｂ，７Ｂにおける第２孔６ｈ，７ｈの周縁部同士を係合部８Ｂにより接続する。

上層側の第２孔６ｈの周縁部には、第２孔６ｈを中心として対称的な位置に舌片状部６２が設けられている。舌片状部６２は、第２孔６ｈの周縁部に遠心方向（＋Ｚ方向）へ互いに平行な二つの切り込みを入れることにより、形成される。

上層側および下層側の板状部材３，４の少なくとも一方（ここでは、下層側の板状部材４）には、係合部８Ｂを収容するように、第１孔４ｈから遠心方向に凹入する第２凹部４１Ｂが設けられている。

下層側の第２孔７ｈの周縁部には、舌片状部６２に対応して上層側（＋Ｌ方向）に窪んだ下層側の窪み部７１Ｂが設けられている。変形例２において、接続部８は、下層側に折り曲げられた舌片状部６２の先端部と窪み部７１Ｂとを積層方向（Ｌ方向）にかしめることで係合させた係合部８Ｂである。なお、係合部８Ｂは、かしめによるものに限定されず、締結作業を行う時まで、第２孔６ｈ，７ｈの周縁部同士を係合させるものであればどのようなものであってもよい。

変形例２にかかる締結構造１００によれば、変形例１と同様に、遮熱板１の側縁１ａ（図３参照）近傍に被締結部５が設けられていない場合においても、その被締結部５の補強に用いることができる。

また、変形例２によれば、第２凹部４１Ｂに係合部８Ｂが収容されるため、被締結部５の積層方向における厚みを増やさないで済むという利点がある。

上記実施の形態又は各変形例においては、締結される部品として遮熱板１を一例に挙げたが、本開示はこれに限らず、複数の板状部材が二層以上に重ねられて締結される部品であればよい。

本開示の締結構造１００は、耐久性を上げ、かつ、作業性を上げることが要求される遮熱板の締結構造として有用である。

１遮熱板
２遮熱材
３上層側の板状部材
３ｈ第１孔
４下層側の板状部材
４ｈ第１孔
５被締結部
６上層側の補強部
６Ａ上層側の補強部
６Ｂ上層側の補強部
６ｈ第２孔
７下層側の補強部
７Ａ下層側の補強部
７Ｂ下層側の補強部
７ｈ第２孔
８接続部
８Ａ溶接部
８Ｂ係合部
１０補強部材
１０Ａ補強部材
２０エキゾーストマニホールド
２２ボルト
３１上層側の第１凹部
４１下層側の第１凹部
４１Ｂ第２凹部
６１上層側の窪み部
６２舌片状部
７１下層側の窪み部
７１Ｂ下層側の窪み部
１００締結構造

Claims

第１孔を有する複数の板状部材が二層以上に重ねられて締結される被締結部の締結構造において、
前記第１孔に対応する第２孔がそれぞれ穿設され、前記被締結部の積層方向における上方向に配置される上層側の補強部および前記被締結部の積層方向における下方向に配置される下層側の補強部と、
前記上層側および下層側の補強部により前記被締結部を挟むように、前記上層側および下層側の補強部同士を接続する接続部と、
を備える締結構造。
前記接続部は、前記上層側および下層側の補強部における外周縁同士を接続する、請求項１に記載の締結構造。
前記接続部は、前記上層側および下層側の補強部における前記第２孔の周縁部同士を接続する、請求項２に記載の締結構造。
前記接続部は、前記第２孔の周縁部同士を溶接する溶接部である、請求項３に記載の締結構造。
前記溶接部は、前記複数の板状部材における前記第１孔から遠心方向に凹入するように設けられた第１凹部に収容されている、請求項４に記載の締結構造。
前記接続部は、前記第２孔の周縁部同士を係合する係合部である、請求項２に記載の締結構造。
前記係合部は、前記複数の板状部材の少なくとも一つにおける前記第１孔から遠心方向に凹入するように設けられた第２凹部に収容されている、請求項５に記載の締結構造。