JP2019039505A - Fastening structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、締結構造に関する。 The present invention relates to a fastening structure.
ハイブリッド自動車等において、車両を駆動するモータはモータケースに収容され、カバーによって封止される。モータケースはエンジンとトランスミッションの間に配置され、トランスミッションに固定される。モータケースとカバーは、ボルトにより締結されるが、モータ作動時に、ボルト締結部分にトルク反力が作用して振動が発生する。そこで、ボルト締結部分にモータトルク反力を吸収する弾性部材を設けることで、振動の低減を図っていた(例えば、特許文献1参照)。 In a hybrid vehicle or the like, a motor for driving the vehicle is housed in a motor case and sealed with a cover. The motor case is disposed between the engine and the transmission and is fixed to the transmission. The motor case and the cover are fastened by bolts, but when the motor is operated, a torque reaction force acts on the bolt fastening portion to generate vibration. Then, the reduction of vibration was aimed at by providing the elastic member which absorbs a motor torque reaction force in a bolt fastening part (for example, refer to patent documents 1).
モータケースとカバーの締結時に、剛性の高い弾性部材を用いると、モータトルク反力による振動を吸収できなくなるおそれがある。一方、モータケースとカバーの締結時に、剛性の低い弾性部材を用いると、締結時にかかるボルトの貫通方向の圧力に対する反力が十分で無く、締結不良が発生するおそれがある。 If an elastic member having high rigidity is used when the motor case and the cover are fastened, vibration due to the motor torque reaction force may not be absorbed. On the other hand, if an elastic member having low rigidity is used when the motor case and the cover are fastened, the reaction force against the pressure in the penetrating direction of the bolt applied at the time of fastening may not be sufficient, and fastening failure may occur.
モータケースとカバーの締結構造において、モータ作動時にモータトルク反力を吸収して振動吸収を行うと同時に、ボルト締結時のボルトの貫通方向の反力を利用してモータケースとカバーを保持させることが求められる。 In the motor case and cover fastening structure, the motor torque reaction force is absorbed during motor operation to absorb vibrations, and at the same time, the motor case and cover are held using the reaction force in the bolt penetration direction during bolt fastening. Is required.
本発明の締結構造は、
第一部材を、当該第一部材の厚み方向に貫通するボルトにより第二部材に締結するものであって、
前記第一部材を貫通する前記ボルトの軸部の外周を取り囲み、前記第一部材を前記第二部材に締結する際に前記ボルトの頭部が圧接し、当該頭部から受ける前記ボルトの貫通方向の圧力を吸収する第1弾性部材と、
前記第1弾性部材の外周側で、前記ボルトの軸部の外周を取り囲み、前記第1弾性部材よりも低い剛性を有する第2弾性部材と、を備える。
The fastening structure of the present invention is
The first member is fastened to the second member with a bolt penetrating in the thickness direction of the first member,
Surrounding the outer periphery of the shaft portion of the bolt that penetrates the first member, and when the first member is fastened to the second member, the head portion of the bolt is in pressure contact, and the bolt penetration direction received from the head portion A first elastic member that absorbs the pressure of
A second elastic member surrounding the outer periphery of the shaft portion of the bolt on the outer peripheral side of the first elastic member and having lower rigidity than the first elastic member.
本発明によれば、剛性の異なる2つの弾性部材をボルト締結部分に設けることによって、モータ作動時にモータトルク反力を吸収して振動を低減すると同時に、ボルト締結時のボルトの貫通方向の圧力を吸収して、モータケースとカバーを保持することができる。 According to the present invention, by providing two elastic members having different rigidity at the bolt fastening portion, the motor torque reaction force is absorbed during motor operation to reduce vibration, and at the same time, the pressure in the bolt penetration direction during bolt fastening is reduced. Absorb and hold the motor case and cover.
以下、本発明の実施の形態に係る締結構造を、図面を参照しながら説明する。
実施の形態では、締結構造を、ハイブリッド自動車の車両を駆動するモータを収容するモータケースと、モータケースの開口部を封止するカバーの締結構造に適用した例を説明する。
図1は、モータケースとカバーの構成を説明する図である。
図2は、モータケースとカバーの締結構造の拡大図である。
図3の(a)は、図2のA−A断面図である。図3の(b)は、図2のB−B断面図である。
図4は、図2のモータケースの取付座部のみを図示した拡大図である。
図5の(a)は、図4のA’−A’断面図である。図5の(b)は図4のB’−B’断面図である。
Hereinafter, a fastening structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the embodiment, an example in which the fastening structure is applied to a fastening structure of a motor case that houses a motor that drives a vehicle of a hybrid vehicle and a cover that seals an opening of the motor case will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a motor case and a cover.
FIG. 2 is an enlarged view of the fastening structure of the motor case and the cover.
(A) of FIG. 3 is AA sectional drawing of FIG. FIG. 3B is a sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is an enlarged view illustrating only a mounting seat portion of the motor case of FIG.
FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line A′-A ′ of FIG. FIG. 5B is a B′-B ′ sectional view of FIG.
モータケース1は、ハイブリッド自動車の不図示のエンジンとトランスミッションの間に配置され、トランスミッションに固定されている。図1に示すように、カバー2は、モータケース1に複数のボルト3により締結されている。モータケース1とカバー2のボルト締結のため、モータケース1には、開口縁に沿って外方へ延びるフランジ11が形成されている。フランジ11には、モータケース1に対するカバー2の重ね合わせ方向と平行に延びる複数のネジ穴(不図示)が形成されている。
The
図1および図2に示すように、カバー2の外周には、モータケース1とのボルト締結のための取付座部21が設けられている。取付座部21は、モータケース1のフランジ11に形成されたネジ穴に対応する位置に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
図3の(a)および(b)に示すように、取付座部21には、カバー2の厚み方向に貫通する貫通孔22が形成されている。貫通孔22は、ボルト3の軸部3aが挿通可能であり、かつボルト3の頭部3bよりも小さい径を有する。カバー2の貫通孔22を挿通させたボルト3の軸部3aを、モータケース1のネジ穴に螺入することで、モータケース1とカバー2が締結される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, a
図4および図5の(a)および(b)に示すように、カバー2には貫通孔22の周囲に環状凹部23a、23bと弧状孔24a、24bが形成されている。
環状凹部23a、23bは、貫通孔22の貫通方向X(以下、単に「貫通方向X」ともいう)から見て、貫通孔22の外周を取り囲むように形成される。環状凹部23aは、カバー2のボルト3の頭部3bとの対向面2aの表面から厚み方向中心に向かって座繰り穴を形成することにより設けられる。環状凹部23bは、カバー2のモータケース1との対向面2bから厚み方向中心に向かって座繰り穴を形成することにより設けられる。環状凹部23a、23bは、貫通方向Xから見て重なる。すなわち、環状凹部23a、23bは、それぞれの底面を形成する部分(以降、「底部25」という)を共有している。環状凹部23a、23bの厚み方向の長さを同じにして、環状凹部23a、23bが同じ寸法となるようにしても良いが、これに限られず、環状凹部23a、23bの厚み方向の長さは異ならせても良い。
As shown in FIGS. 4 and 5 (a) and (b), the
The
図3の(a)および(b)に示すように、環状凹部23a、23bはボルト3の頭部3bよりも大きい外径を有する。環状凹部23a、23bには、それぞれ環状の弾性部材であり、ステンレス鋼をメッシュ状にした構造(以下、「SUSメッシュ構造4a、4b」という)が配置されている。SUSメッシュ構造4a、4bは、環状凹部23a、23bの内部寸法と同じ寸法を有する。環状凹部23aにSUSメッシュ構造4aを設置すると、SUSメッシュ構造4aのボルト3の頭部3bとの対向面が、カバー2の対向面2aと水平となる。環状凹部23bにSUSメッシュ構造4bを設置すると、SUSメッシュ構造4bのモータケース1のフランジ11との対向面が、カバー2の対向面2bと水平となる。モータケース1とカバー2を締結した状態で、SUSメッシュ構造4a、4bはボルト3の軸部3aを取り囲み、SUSメッシュ構造4aはボルト3の頭部3bに接し、SUSメッシュ構造4bはモータケース1のフランジ11の表面に接する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
SUSメッシュ構造4aは、圧力によって変形しにくい比較的高剛性の弾性部材で構成する。SUSメッシュ構造4aは、例えば、ステンレス鋼のメッシュ構造が高密度のものを用いる。SUSメッシュ構造4bは、モータトルク反力を吸収しやすい、比較的低剛性の弾性部材で構成する。SUSメッシュ構造4bは、例えば、ステンレス鋼のメッシュ構造が低密度のものを用いる。
The
図4に示すように、弧状孔24a、24bは、貫通方向Xから見て環状凹部23a、23bの外周に形成され、カバー2の厚み方向に貫通する。弧状孔24a、24bは、環状凹部23a、23bの外周を所定間隔を空けて取り囲むように形成されており、貫通方向Xから見て線対称の形状である。カバー2の、弧状孔24a、24bの間の部分(以降、「接続部26」という)は、カバー2と同じ厚みを有し、カバー2の対向面2aと水平である。図5の(a)に示すように、環状凹部23a、23bの底部25は、カバー2の厚み方向中心において、接続部26に接続している。
As shown in FIG. 4, the arc-shaped
図2および図3の(b)に示すように、弧状孔24a、24bには、それぞれ弾性プレート5が配置されている。弾性プレート5は、比較的低剛性の板状の弾性部材であり、弧状孔24a、24bに配置されることによって、弧状孔24a、24bの、貫通方向Xを中心とする周方向(以下、単に「周方向」という)の端部により、周方向の位置決めがされている。弾性プレート5は弧状孔24a、24bの内部で弾性保持されるものであれば良く、必ずしも弧状孔24a、24bの内部と同じ寸法でなくても良い。モータケース1とカバー2を締結した状態で、弾性プレート5は、SUSメッシュ構造4a、4bおよび接続部26を間に挟んでボルト3の軸部3aを取り囲む。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3B,
以下、実施の形態に係る締結構造の作用を説明する。
図6は、図2のA−A断面図で、モータケース1とカバー2の締結時の締結構造の作用を説明する図である。
図7は、モータ作動時の締結構造の作用を説明する図であり、(a)は図3の(b)のC−C断面図で、(b)は図3の(b)のD−D断面図である。
Hereinafter, the operation of the fastening structure according to the embodiment will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 and is a view for explaining the operation of the fastening structure when the
7A and 7B are views for explaining the operation of the fastening structure when the motor is operated. FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 3B and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line D- in FIG. It is D sectional drawing.
カバー2をモータケース1に締結する際には、カバー2の取付座部21の環状凹部23a、23bにSUSメッシュ構造4a、4bを配置し、弧状孔24a、24bに弾性プレート5を配置する。カバー2の取付座部21の貫通孔22とモータケース1のフランジ11のネジ穴(不図示)の位置を合わせ、ボルト3の軸部3aを貫通孔22に通す。図6に示すように、ボルト3の頭部3bを、貫通方向Xを中心とする周方向(以下、単に「周方向」という)に回転させながら、フランジ11に向かって貫通方向Xに押し込むことで、ボルト3の軸部3aをネジ穴に締結させる。
When the
ボルト3の頭部3bが接触する環状凹部23aのSUSメッシュ構造4aには、ボルト3の頭部3bによって貫通方向Xにフランジ11に向かって押圧される。SUSメッシュ構造4aは比較的高剛性であるため、貫通方向Xの圧力に対する反力が働き、変形が少ない。この反力によって、ボルト締結によって貫通方向Xの圧力がかかっても、締結不良が防止され、カバー2とモータケース1が適切に保持される。
The
モータの作動時には、モータケース1とカバー2のボルト締結部分にトルク反力が作用し、振動が発生する要因となる。実施の形態では、図7の(a)および(b)に示すように、ボルト3の軸部3aを弧状孔24a、24bに配置された弾性プレート5が取り囲んでいる。弾性プレート5がトルク反力を吸収することによって、振動が低減される。前記したように、弾性プレート5は、比較的低剛性であるため振動を吸収しやすい。また、図7の(a)に示すように、ボルト3の軸部3aを取り囲んでフランジ11に接触するSUSメッシュ構造4bも、比較的低剛性であるためトルク反力を吸収して、振動が低減される。
During the operation of the motor, a torque reaction force acts on the bolt fastening portions of the
以上の通り、実施の形態の締結構造は、
(1)カバー2(第一部材)を、カバー2の厚み方向に貫通するボルト3によりモータケース1(第二部材)に締結する締結構造であって、
カバー2を貫通するボルト3の軸部3aの外周を取り囲み、カバー2をモータケース1に締結する際にボルト3の頭部3bが圧接し、頭部3bから受けるボルト3の貫通方向Xの圧力を吸収するSUSメッシュ構造4a(第1弾性部材)と、
SUSメッシュ構造4aの外周側で、ボルト3の軸部3aの外周を取り囲み、SUSメッシュ構造4aよりも低い剛性を有する弾性プレート5(第2弾性部材)と、を備えた。
As described above, the fastening structure of the embodiment is
(1) A fastening structure in which the cover 2 (first member) is fastened to the motor case 1 (second member) by a
The
On the outer peripheral side of the
SUSメッシュ構造4aと弾性プレート5の剛性の異なる2つの弾性部材をボルト3の軸部3aの外周を囲むように設けることによって、剛性の低い弾性プレート5でモータ作動時にトルク反力を吸収して振動吸収を行うと同時に、剛性の高いSUSメッシュ構造4aの反力によってボルト締結時のボルト3の貫通方向Xの圧力を吸収して、モータケース1とカバー2を適切に保持することができる。
By providing two elastic members having different rigidity between the
(2)カバー2は、
カバー2を厚み方向に貫通し、ボルト3の軸部3aが貫通する貫通孔22と、
貫通孔22の貫通方向Xから見て、ボルト3の貫通孔22の外周を取り囲み、ボルト3の頭部3bよりも大きな外径を有する環状凹部23a(第1環状凹部)と、
貫通孔22の貫通方向Xから見て、環状凹部23aの外周に形成され、カバー2の厚み方向に貫通する弧状孔24a、24bと、を有し、
SUSメッシュ構造4aは環状凹部23aに収容された環状の弾性部材であり
弾性プレート5は弧状孔24a、24bに収容され、弧状孔24a、24bの周方向端部により周方向の位置決めがされた板状の弾性部材である。
(2)
A through
An
The
カバー2にSUSメッシュ構造4aを収容するための環状凹部23aと弾性プレート5を収容するための弧状孔24a、24bを形成することで、ボルト締結時にSUSメッシュ構造4aと弾性プレート5の位置決めが容易になる。
By forming the
(3)環状凹部23aの外周に、所定間隔を空けて取り囲むように2つの弧状孔24a、24bが形成され、それぞれの弧状孔24a、24bに弾性プレート5が収容される。
(3) Two arc-shaped
弧状孔24a、24bを、所定間隔を空けて複数形成することで、各弧状孔24a、24bの間の部分にSUSメッシュ構造4aを収容する環状凹部23aが接続する接続部26を確保することができ、かつ各弧状孔24a、24bに弾性プレート5を配置することで、ボルト3の軸部3aの周囲を取り囲むように弾性プレート5を配置することができる。
By forming a plurality of arc-shaped
(4)環状凹部23aは、カバー2のボルト3の頭部3bとの対向面2aから厚み方向中心に向けて形成され、
カバー2は、モータケース1のフランジ11との対向面2bから厚み方向中心に向けて形成され、貫通孔22の貫通方向Xから見て、ボルト3の貫通孔22の外周を取り囲み、ボルト3の頭部3bよりも大きな外径を有する環状凹部23b(第2環状凹部)を有し、
環状凹部23bに、SUSメッシュ構造4aよりも剛性が低く、モータ作動時にトルク反力を吸収して振動を吸収するSUSメッシュ構造4bが設けられる。
(4) The
The
The
環状凹部23a、23bそれぞれにSUSメッシュ構造4a、4bを収容することで、高剛性のSUSメッシュ構造4aによって、ボルト締結時のボルト3の頭部3bからモータケース1のフランジ11に向かう貫通方向Xの圧力を吸収することができると同時に、低剛性のSUSメッシュ構造4bによって、モータ作動時にトルク反力を吸収して振動を吸収することができる。
By housing the
(変形例1)
実施の形態では、カバー2の取付座部21に2つの弧状孔24a、24bを形成する例を説明したが、弧状孔の数は2つに限定されず、例えば、3以上の弧状孔を間隔を空けて設け、それぞれに弾性プレート5を配置するようにしても良い。
(Modification 1)
In the embodiment, the example in which the two arc-shaped
(変形例2)
実施の形態では、環状凹部23a、23bにそれぞれにSUSメッシュ構造4a、4bを配置したが、ボルト3の頭部3b側の環状凹部23aのみにSUSメッシュ構造4aを配置しても良い。
(Modification 2)
In the embodiment, the
1 モータケース
2 カバー
2a ボルトの頭部との対向面
2b モータケースのフランジとの対向面
3 ボルト
3a 軸部
3b 頭部
4a、4b SUSメッシュ構造
5 弾性プレート
11 フランジ
21 取付座部
22 貫通孔
23a、23b 環状凹部
24a、24b 弧状孔
25 底部
26 接続部
X 貫通孔の貫通方向
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第一部材を貫通する前記ボルトの軸部の外周を取り囲み、前記第一部材を前記第二部材に締結する際に前記ボルトの頭部が圧接し、当該頭部から受ける前記ボルトの貫通方向の圧力を吸収する第1弾性部材と、
前記第1弾性部材の外周側で、前記ボルトの軸部の外周を取り囲み、前記第1弾性部材よりも低い剛性を有する第2弾性部材と、を備えたことを特徴とする締結構造。 A fastening structure for fastening the first member to the second member with a bolt penetrating in the thickness direction of the first member,
Surrounding the outer periphery of the shaft portion of the bolt that penetrates the first member, and when the first member is fastened to the second member, the head portion of the bolt is in pressure contact, and the bolt penetration direction received from the head portion A first elastic member that absorbs the pressure of
A fastening structure comprising: a second elastic member that surrounds the outer periphery of the shaft portion of the bolt on the outer peripheral side of the first elastic member and has lower rigidity than the first elastic member.
前記第一部材を厚み方向に貫通し、前記ボルトの軸部が貫通する貫通孔と、
前記貫通孔の貫通方向から見て、前記ボルトの貫通孔の外周を取り囲み、前記ボルトの頭部よりも大きな外径を有する第1環状凹部と、
前記貫通孔の貫通方向から見て、前記第1環状凹部の外周に形成され、前記第一部材の厚み方向に貫通する弧状孔と、を有し、
第1弾性部材は前記第1環状凹部に収容された環状の弾性部材であり
前記第2弾性部材は前記弧状孔に収容され、前記弧状孔の周方向端部により周方向の位置決めがされた板状の弾性部材であることを特徴とする請求項1記載の締結構造。 The first member is
A through-hole that penetrates the first member in the thickness direction, and through which the shaft portion of the bolt penetrates,
A first annular recess that surrounds the outer periphery of the through hole of the bolt and has an outer diameter larger than the head of the bolt, as viewed from the through direction of the through hole;
An arc-shaped hole formed on the outer periphery of the first annular recess and penetrating in the thickness direction of the first member as seen from the penetration direction of the through-hole,
The first elastic member is an annular elastic member accommodated in the first annular recess, and the second elastic member is accommodated in the arc-shaped hole, and is positioned in the circumferential direction by the circumferential end of the arc-shaped hole. The fastening structure according to claim 1, wherein the fastening structure is a shaped elastic member.
前記第一部材は、前記第一部材の前記第二部材との対向面から厚み方向中心に向けて形成され、前記貫通孔の貫通方向から見て、前記ボルトの貫通孔の外周を取り囲み、前記ボルトの頭部よりも大きな外径を有する第2環状凹部を有し、
前記第2環状凹部に、前記第1弾性部材よりも剛性が低く、前記第一部材を前記第二部材に締結する際に前記第二部材が圧接し、当該第二部材から受ける前記ボルトの貫通方向の圧力を吸収する第3弾性部材が設けられることを特徴とする請求項2記載の締結構造。 The first annular recess is formed from the surface of the first member facing the head of the bolt toward the center in the thickness direction,
The first member is formed from the surface of the first member facing the second member toward the center in the thickness direction, and surrounds the outer periphery of the through hole of the bolt when viewed from the through direction of the through hole, Having a second annular recess having an outer diameter larger than the head of the bolt;
The second annular recess is lower in rigidity than the first elastic member, and the second member is pressed against the second member when the first member is fastened to the second member, and the bolt penetrates from the second member. The fastening structure according to claim 2, wherein a third elastic member that absorbs pressure in the direction is provided.
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