JP2021089011A - Fastened member and fastening structure and device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、被締結部材、締結構造体および装置に関する。 The present disclosure relates to members to be fastened, fastening structures and devices.
被締結部材である樹脂部材を、ボルトなどの締結用部材を用いて金属部材に締結した構造体(以下、単に「締結構造体」ともいう。)が知られている。締結構造体には、金属よりも強度が劣る樹脂部材への変形(クリープ)や亀裂の発生を抑止するための構造が種々検討されている。 A structure in which a resin member to be fastened is fastened to a metal member by using a fastening member such as a bolt (hereinafter, also simply referred to as a "fastening structure") is known. Various structures have been studied for the fastening structure for suppressing deformation (creep) or cracking of a resin member whose strength is inferior to that of metal.
たとえば、特許文献1には、樹脂部材に金属製のカラーを嵌め込んだボルト孔を設け、かつ上記カラーの上端を樹脂部材の正面よりも上方に突出させ、さらにはボルトの頭部と樹脂部材の表面との間に皿状のスプリングワッシャを介在させた、締結構造体が記載されている。特許文献1によると、上記締結構造体は、ボルトを締め付けたときにワッシャが弾性変形してカラーの上端に当接する。そのため、ボルトの締付応力がカラーにも分散されて、上記締付応力により発生する樹脂部材の弛みや亀裂を防止できるとされている。 For example, in Patent Document 1, a bolt hole in which a metal collar is fitted is provided in a resin member, the upper end of the collar is projected upward from the front surface of the resin member, and the head of the bolt and the resin member are further provided. A fastening structure in which a dish-shaped spring washer is interposed between the surface and the surface of the resin is described. According to Patent Document 1, in the fastening structure, the washer elastically deforms when the bolt is tightened and comes into contact with the upper end of the collar. Therefore, it is said that the tightening stress of the bolt is also dispersed in the collar, and the loosening and cracking of the resin member generated by the tightening stress can be prevented.
また、特許文献2には、上記カラーの周面に凹凸を形成し、その後インサート成形によりカラーと樹脂部材とが一体化された構成とすることで、上記凹凸によりカラーと樹脂部材とを強固に結合させることができる。 Further, in Patent Document 2, unevenness is formed on the peripheral surface of the collar, and then the collar and the resin member are integrated by insert molding, whereby the collar and the resin member are firmly strengthened by the unevenness. Can be combined.
特許文献1および特許文献2に記載のように、カラーの端部を樹脂部材の表面から突出させてボルトの締付応力を受け止めさせることで、ボルトの締付応力による樹脂部材の変形や割れを防止する方法が知られている。 As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, by projecting the end of the collar from the surface of the resin member to receive the tightening stress of the bolt, the resin member is deformed or cracked due to the tightening stress of the bolt. There are known ways to prevent it.
ところで、本発明者らの知見によると、締結構造体に繰り返し振動が加えられたりすると、締結部を起点とする亀裂が樹脂部材に発生することがある。たとえば、樹脂部材がエンジンなどのカバーであるときはフランジ部に締結部が配置され、樹脂部材がブラケットなどであるときはその端部に締結部が配置されることが多い。このとき、エンジンなどの振動が繰り返し締結構造体に加えられると、締結部から周縁端部にかけて亀裂が発生しやすく、これにより締結が外れてしまいかねない。 By the way, according to the findings of the present inventors, when vibration is repeatedly applied to the fastening structure, cracks starting from the fastening portion may occur in the resin member. For example, when the resin member is a cover of an engine or the like, the fastening portion is arranged on the flange portion, and when the resin member is a bracket or the like, the fastening portion is often arranged at the end portion thereof. At this time, if vibration of the engine or the like is repeatedly applied to the fastening structure, cracks are likely to occur from the fastening portion to the peripheral end portion, which may cause the fastening to come off.
本開示の目的は、被締結部材である樹脂部材を、締結用部材を用いて金属部材に締結した締結構造体において、端部における締結部を起点とする亀裂の発生を抑制できる、被締結部材、上記被締結部材を有する締結構造体、および上記締結構造体を有する装置を提供することにある。 An object of the present disclosure is to suppress the occurrence of cracks starting from a fastening portion at an end portion of a fastening structure in which a resin member to be fastened is fastened to a metal member using a fastening member. , A fastening structure having the fastening member, and an apparatus having the fastening structure.
一態様に係る被締結部材は、締結用部材が挿入される貫通孔が形成された樹脂部材と、前記被締結部材の表面の一部または全部を被覆する金属部材と、を有する。前記金属部材は、前記樹脂部材の表面に沿って配置され、前記表面を被覆するフレーム部と、前記樹脂部材の前記貫通孔の内壁面に沿って配置され、前記フレーム部の一部が前記貫通孔の内部に入り込んでなるカラー部と、前記樹脂部材の端部に沿って配置され、前記フレーム部の端部が前記樹脂部材の端部に沿って折り返されてなるヘミング部と、を有する。 The member to be fastened according to one aspect includes a resin member in which a through hole into which a fastening member is inserted is formed, and a metal member that covers a part or all of the surface of the member to be fastened. The metal member is arranged along the surface of the resin member, is arranged along the frame portion covering the surface and the inner wall surface of the through hole of the resin member, and a part of the frame portion penetrates the frame portion. It has a collar portion that penetrates into the hole and a hemming portion that is arranged along the end portion of the resin member and the end portion of the frame portion is folded back along the end portion of the resin member.
また、一態様に係る締結構造体は、前記被締結部材と、前記被締結部材が締結された相手部材と、を有する。 Further, the fastening structure according to one aspect includes the fastening member and a mating member to which the fastening member is fastened.
また、一態様に係る装置は、前記締結構造体と、原動機と、を有する。 Further, the device according to one aspect includes the fastening structure and a prime mover.
本開示によれば、被締結部材である樹脂部材を、締結用部材を用いて金属部材に締結した締結構造体において、端部における締結部を起点とする亀裂の発生を抑制できる、被締結部材、上記被締結部材を有する締結構造体、および上記締結構造体を有する装置が提供される。 According to the present disclosure, in a fastening structure in which a resin member to be fastened is fastened to a metal member using a fastening member, the occurrence of cracks starting from the fastening portion at an end can be suppressed. , The fastening structure having the fastening member, and the device having the fastening structure.
以下、本開示の複数の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are examples, and the present invention is not limited to these embodiments.
[第一の実施形態]
図1は、第一の実施形態において金属部材に締結される樹脂部材である、フライホイールハウジング100の構成を示す模式的な斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of a
フライホイールハウジング100は、車両において、内燃機関であるエンジンとクラッチユニットとを接続する位置に、クランクシャフトに取り付けられたフライホイールの周囲を覆うように配置される。フライホイールハウジング100は、従来は鋼やアルミニウムなどの金属により形成されているが、本実施形態では、炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維で強化された、繊維強化樹脂(FRP)製である。フライホイールハウジング100を樹脂製とすることで、車両の軽量化およびそれに伴う燃費の向上や最大積載量の増大などが期待される。
The
フライホイールハウジング100は、フライホイール(不図示)を収容するハウジング部110と、エンジン(不図示)への接続部であるフランジ部120と、クラッチユニット(不図示)への接続部であるフランジ部130と、を有する。そして、フランジ部120に設けられた複数の貫通孔122のそれぞれに締結用部材である金属製のボルトを挿入されてエンジンに組み付けられ、フランジ部130に設けられた複数の貫通孔132のそれぞれに締結用部材であるボルトを挿入されてクラッチユニットに組み付けられる。
The
フライホイールハウジング100は、エンジンから振動が伝達されて、絶え間なく振動している。この振動時に、それぞれの貫通孔122および貫通孔132にボルトが挿入されている締結部では、他の部材(エンジンまたはクラッチユニット)にも嵌め込まれているボルトと、その周囲のフランジ部120およびフランジ部130と、に対してそれぞれ異なる方向への応力が印加される。上記応力は、振動によりフランジ部120およびフランジ部130の平面方向(ボルトの挿通方向に垂直な方向)に印加されるほか、それぞれの締結部を中心としてフランジ部120およびフランジ部130に対してハウジング部110を持ち上げて引き剥がす方向にも印加される。
The
そして、上記応力により、樹脂製であるフランジ部120およびフランジ部130には亀裂が発生しやすい。このとき、上記ハウジング部110が持ち上げられる方向に印加される応力は、締結部の外側に集中しやすいため、上記亀裂は、締結部を起点として、フランジ部120およびフランジ部130の周縁端部へ向かう方向に、発生しやすい。
Then, due to the above stress, cracks are likely to occur in the
また、樹脂製であるフライホイールハウジング100を成型するとき、導入された樹脂は型の内部を一方向に流れるため、フライホイールハウジング100中の強化繊維は一方向に配向しやすい。このとき、フランジ部120およびフランジ部130の周縁端部は型の中で樹脂が最後に到達する部分なので、その近辺では強化繊維は周縁端部に向かう方向に配向しやすい。上記強化繊維の配向により、フランジ部120およびフランジ部130の周縁端部の近辺では、周縁端部に向かう方向への破断強度が小さくなっており、これによっても、応力の印加によりフランジ部120およびフランジ部130に生じる亀裂は、締結部を起点として、フランジ部120およびフランジ部130の周縁端部へ向かう方向に、発生しやすい。
Further, when the
上記亀裂は、フライホイールハウジング100(フランジ部120および130)の強度を低下させるほか、上記亀裂がフランジ部120およびフランジ部130の周縁端部まで到達すると、もはやボルトによってフライホイールハウジング100を固定することができない。
The cracks reduce the strength of the flywheel housing 100 (
図2は、本実施形態に関する被締結部材200の構造を示す模式的な斜視図である。 FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the member to be fastened 200 according to the present embodiment.
被締結部材200は、フライホイールハウジング100の表面の一部(本実施形態ではフランジ部120の表面の一部)を被覆する、金属部材(第一の金属部材)210を有する。金属部材210は、貫通孔122に対応する位置に貫通孔が設けられており、上記貫通孔にボルトを挿入することで、フランジ部120と一体的に、相手部材に締結される。
The member to be fastened 200 has a metal member (first metal member) 210 that covers a part of the surface of the flywheel housing 100 (a part of the surface of the
図3は、図2に示す被締結部材200をエンジンカバーに締結してなる締結構造体を、図2中の線A−Aに対応する部分で切断した断面を示す、模式的な断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of a fastening structure formed by fastening the fastened
締結構造体300は、樹脂部材であるフランジ部120と、フランジ部120の表面の一部を被覆する金属部材210と、フランジ部120が接続される基材であるエンジンカバー310と、フランジ部120とエンジンカバー310との間に配置されたシール材320と、フランジ部120をエンジンカバー310に締結する締結用部材であるボルト330と、を有する。
The
金属部材210は、フランジ部120の一方の表面124に沿って配置されたフレーム部212と、フランジ部120に設けられた貫通孔122にフレーム部212の一部が入り込むように形成された筒状のカラー部214と、フレーム部212の端部がフランジ部120の端部に沿って折り返されてなるヘミング部216と、を有する。フレーム部212、カラー部214およびヘミング部216は、ひとつの金属部材を加工することにより、一体的に形成されている。
The
なお、本明細書では、板状部材である樹脂部材(本実施形態ではフランジ部120)の、ボルト330により締付応力を印加される側の表面(締結される相手部材とは反対側を向いた表面)を「一方の表面」といい、締結される相手部材側を向いた表面を「他方の表面」という。
In this specification, the surface of the resin member (
フレーム部212は、フランジ部120の表面に沿って配置されている。フレーム部212は、フランジ部120に設けられた貫通孔122から、フランジ部120の周縁端部126(周縁端部のうち、貫通孔122に一番近い端部)に沿っての一方の表面124を被覆することにより、貫通孔122から周縁端部126に向かう方向への亀裂の発生を抑制する。なお、フランジ部120の補強効果をより高まる観点からは、フレーム部212は、貫通孔122から周縁端部126とは反対側の方向にも、延在することが好ましい。
The
カラー部214は、フランジ部120に設けられた貫通孔122の内壁面に沿って配置された、フレーム部212の一部が貫通孔122の内部に入り込んでなる、筒状部である。カラー部214は、フライホイールハウジング100がエンジンカバー310に締結されるときに、これらを締結するボルト330の周囲に配置される。これにより、カラー部214は、フライホイールハウジング100の振動によって金属製のボルト330から樹脂製のフランジ部120へと印加された応力による、フランジ部120への亀裂の発生を抑制する。
The
また、カラー部214は、金属部材210とボルト330と同種の金属(あるいは電位差がより小さい金属)により形成することにより、フランジ部120とボルト330の接触による電触を抑制することができる。特に、フランジ部120が導電性の炭素繊維を強化繊維として用いた炭素繊維強化樹脂(CFRP)製であるときには、上記電触による締結構造体の劣化が生じやすいため、カラー部214による電触抑制の効果は顕著である。
Further, by forming the
カラー部214の高さ(フランジ部120の厚み方向に沿った高さ)は、フランジ部120の厚みよりも高い。具体的には、カラー部214は、一方の表面124側では、金属部材210(フレーム部212)の厚みの分だけ、フランジ部120よりも突出している。また、他方の表面128側では、金属部材210(ヘミング部216)の厚みと同等あるいはそれ以上に、フランジ部120よりも突出しており、エンジンカバー310の表面に接触している。これにより、カラー部214は、ボルト330による締付応力を受け止めて、ヘミング部216への上記締付応力の印加を制限し、樹脂部材であるヘミング部216の上記締付応力による変形(クリープ)を抑制する。
The height of the collar portion 214 (height along the thickness direction of the flange portion 120) is higher than the thickness of the
ヘミング部216は、フランジ部120の周縁端部126に沿って、フレーム部212が折り返されてなる。これにより、ヘミング部216の先端において、金属部材210はフランジ部120の他方の表面128に接触している。
The hemming
ヘミング部216の先端部216aは、厚みを厚くしてフランジ部120の他方の表面128の内部に食い込ませた抜け止め部としてもよい。また、ヘミング部216の先端部216aは、フランジ部120の他方の表面128に沿って、カラー部214に接触する位置まで延在していてもよいし、図3に示すようにカラー部214には接触せず、ヘミング部216の先端部216aとカラー部214から離間して配置されていてもよい。
The
また、ヘミング部216の折り曲げ加工部216bは、フランジ部120の周縁端部126の端面に接触していてもよいし、図3に示すように周縁端部126の端面に接触せず、これらの間に隙間が生じていてもよい。
Further, the
上記ヘミング部216の先端部216aとカラー部214との間の隙間や、ヘミング部216の折り曲げ加工部216bとフランジ部120の周縁端部126の端面との間の隙間には、不図示のシール材が充填されていてもよい。
A seal (not shown) is not shown in the gap between the
金属部材210は、カラー部214とヘミング部216とが、貫通孔122から周縁端部126までの間のフランジ部120を、貫通孔122から周縁端部126に向かう方向の両側から被覆している。そのため、上記周縁端部126に向かう方向への応力が締結構造体300に印加されたときに、金属部材210が上記応力を受け止め、樹脂製であるフランジ部120への亀裂の発生をより効果的に抑制する。
In the
また、金属部材210は、カラー部214とヘミング部216とが、貫通孔122から周縁端部126までの間のフランジ部120を挟み込む構造となっているため、締結構造体300から金属部材210が脱離しにくい。
Further, since the
本実施形態において、金属部材210のフランジ部120と接触する表面は、粗面化処理されており、これにより金属部材210とフランジ部120とは強固に接合されている。上記粗面化処理された表面は、レーザー加工、ブラスト処理および化学的処理などの方法により、ナノメートル〜マイクロメートルオーダーのミクロ凹凸が形成されており、これによりアンカー効果によって樹脂製のフランジ部120と金属部材210とが強固に接合されている。なお、さらに、ミリメートル〜センチメートルオーダーのマクロ凹凸を重畳的に形成してもよい。
In the present embodiment, the surface of the
シール材320は、フランジ部120とエンジンカバー310との間に配置されて、これらの部材間をシールする。なお、シール材320は、フランジ部120のうち金属部材210が配置されていない部分においては、フランジ部120とエンジンカバー310との間にも配置されている。
The sealing
図4は、フランジ部120に金属部材210が接合されたフライホイールハウジング100の製造方法における一工程を示す、図3と同一の場所の断面の模式的な断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a cross section at the same location as FIG. 3, showing one step in the manufacturing method of the
まず、ヘミング部が折り返されていない以外は金属部材210と同一形状を有する、金属体210aを用意する。金属体210aは、未加工のヘミング部216cが180°に折り曲げられていなければよく、たとえば図4に示すように90°程度の屈曲部となっていればよい。
First, a
次に、金属体210aを型の中に配置し、フライホイールハウジング100の材料となる溶融した樹脂組成物を上記型の中に導入する。これにより、金属体210aとフライホイールハウジング100とが接合してなる成形体が得られる。
Next, the
その後、上記成形体の、未加工のヘミング部216cを曲げ加工する(図4参照)。これにより、フレーム部212、カラー部214およびヘミング部216を有する金属部材210と、フライホイールハウジング100と、が接合してなる被締結部材200が得られる。
Then, the
そして、ボルト330が嵌め込まれる雌ねじ部を有する複数の孔を、それぞれフライホイールハウジング100の貫通孔122(および金属部材210の対応するカラー部214)に対応する位置に有するエンジンカバー310を用意し、被締結部材200とエンジンカバー310とを位置合わせして、フライホイールハウジング100側から貫通孔122(カラー部214)の内部にボルト330を挿入する。ボルト330は、貫通孔122(カラー部214)を挿通してエンジンカバー310の孔に挿入され、さらにねじ回しで回動されることにより雌ねじ部に嵌め込まれる。こうして、フライホイールハウジング100が有するフランジ部120の表面が金属部材210により被覆された被締結部材200とエンジンカバー310とが締結されてなる締結構造体が得られる。
Then, an
本実施形態の締結構造体300は、金属部材210がカラー部214およびヘミング部216を有するため、フランジ部120の貫通孔122から周縁端部126に向かう方向への亀裂の発生を抑制することができる。
In the
なお、本実施形態では、エンジンカバー310に締結されるフランジ部120のみに金属部材210を配置する例を説明したが、クラッチユニットに締結されるフランジ部130にも、同様の金属部材を配置してもよい。
In the present embodiment, the example in which the
[第二の実施形態]
図5は、第二の実施形態に関する被締結部材500の構造を示す模式的な斜視図である。被締結部材500は、第一の実施形態に関するフライホイールハウジング100表面の一部(本実施形態でもフランジ部120の表面の一部)を第一の実施形態とは異なる金属部材510で被覆している。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a schematic perspective view showing the structure of the member to be fastened 500 according to the second embodiment. In the fastened
被締結部材500は、フライホイールハウジング100の表面の一部(本実施形態ではフランジ部120の表面の一部)を被覆する、金属部材510を有する。金属部材510は、複数の貫通孔122にそれぞれ対応する位置に複数の貫通孔が設けられており、上記複数の貫通孔のそれぞれにボルトを挿入することで、フランジ部120と一体的に、相手部材に締結される。被締結部材の断面形状(たとえば、図2中の線A−Aに対応する部分で切断した断面の断面形状)は、第一の実施形態(図3)と同様である。
The member to be fastened 500 has a
本実施形態では、金属部材510が複数のカラー部514aおよび514bを有する。それぞれのカラー部514aおよび514bは、金属部材510の一部がフライホイールハウジング100の異なる貫通孔122aおよび122bの内壁面に沿って配置された、フレーム部512の一部が貫通孔122aおよび122bのそれぞれの内部に入り込んでなる、筒状部である。
In this embodiment, the
本実施形態では、金属部材510が複数(本実施形態では2つ)のカラー部514aおよび514bを有する。これら複数のカラー部514aおよび514bと、ヘミング部516と、によって金属部材510をフランジ部120に位置固定することにより、フランジ部120に対する金属部材510の位置ずれをより生じにくくすることができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、複数のカラー部514aおよび514bの間にもフレーム部512が存在する。複数のカラー部514aおよび514bのそれぞれにボルトが挿入されて被締結部材500がエンジンカバー310に締結されると、上記複数のカラー部514aおよび514bの間のフレーム部512も、エンジンカバー310の方向により強固に抑えつけられるため、フランジ部120に対する金属部材510のシール面圧をより高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
[第三の実施形態]
図6は、第三の実施形態に関する被締結部材600をエンジンカバー310に締結してなる締結構造体を、図2中の線A−Aに対応する部分で切断した断面を示す、模式的な断面図である。被締結部材600は、第一の実施形態に関するフライホイールハウジング100表面の一部(本実施形態でもフランジ部120の表面の一部)を、第一の実施形態と同様の金属部材210で被覆している。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a schematic view showing a cross section of a fastening structure formed by fastening a member to be fastened 600 according to a third embodiment to an
本実施形態では、被締結部材600は、フランジ部120の他方の表面128が、金属部材210とは異なる金属板(第二の金属部材)620と接している。金属板620は、金属部材210と略同一の厚みを有する。そして、金属板620とエンジンカバー310との間には、シール材320が配置されている。金属板620の端部は、カラー部214の側面に接触している。このときの電触を抑制するため、金属板620は、金属部材210と同種の金属(あるいは電位差がより小さい金属)により形成されることが好ましい。
In the present embodiment, in the fastened
なお、シール材320は、板状であってもよいし、液体ガスケットであってもよい。
The sealing
本実施形態において、金属板620のフランジ部120と接触する表面は、粗面化処理されており、これにより金属板620とフランジ部120とは強固に接合されている。上記粗面化処理された表面は、レーザー加工、ブラスト処理および化学的処理などの方法により、ナノメートル〜マイクロメートルオーダーのミクロ凹凸が形成されており、これによりアンカー効果によって樹脂製のフランジ部120と金属板620とが強固に接合されている。なお、さらに、ミリメートル〜センチメートルオーダーのマクロ凹凸を重畳的に形成してもよい。
In the present embodiment, the surface of the
本実施形態では、貫通孔122に対して周縁端部126とは反対になる、ヘミング部216が形成されていない部分においても、フランジ部120を一方の表面124および他方の表面128の両面側から金属部材で挟み込む構成となっている。そのため、金属板620が配置されている側でも、ボルト330からの締付応力の印加による、樹脂部材であるヘミング部216の変形(クリープ)を抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、金属部材210(ヘミング部216)と略同一の厚みを有する金属板620が、ヘミング部216が形成されていない側のフランジ部120の他方の表面128に接して配置されているので、ヘミング部216とエンジンカバー310との接触部に付与するシール材の量と、金属板620とエンジンカバー310との接触部に付与するシール材の量と、を略同量とすることができる。そのため、シール材を配置してのフライホイールハウジング100とエンジンカバー310との締結をより容易に行うことができる。
Further, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では、第一の実施形態に関する被締結部材において、フランジ部120の他方の表面128が金属板620と接している構成について説明したが、第二の実施形態に関する被締結部材において、フランジ部120の他方の表面128が金属板620と接していてもよい。
In the present embodiment, in the member to be fastened according to the first embodiment, the configuration in which the
[第四の実施形態]
図7は、第四の実施形態に関する被締結部材700の構造を示す模式的な斜視図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a schematic perspective view showing the structure of the member to be fastened 700 according to the fourth embodiment.
被締結部材700は、異なる部材同士の組み付けに用いるブラケット720と、ブラケット720の表面の一部を被覆する、金属部材(第一の金属部材)710と、を有する。
The member to be fastened 700 has a
ブラケット720は、本体部721と、複数の貫通孔722a、722bおよび722cと、を有し、それぞれの貫通孔722a、722bおよび722cにボルトが挿通されることにより、それぞれ異なる相手部材に締結される。本体部721の中央部には、軽量化のための抜き部729が形成されている。
The
金属部材710は、貫通孔722aに対応する位置に貫通孔が設けられており、上記貫通孔にボルトを挿入することで、ブラケット720と一体的に、相手部材に締結される。
The
本実施形態においても、金属部材710は、ブラケット720の一方の表面724に沿って配置されたフレーム部712と、貫通孔722aにフレーム部712の一部が入り込むように形成された筒状のカラー部714と、フレーム部712の端部がブラケット720の周縁端部726に沿って折り返されてなるヘミング部716と、を有する。フレーム部712、カラー部714およびヘミング部716は、ひとつの金属部材を加工することにより、一体的に形成されている。
Also in the present embodiment, the
これにより、本実施形態の被締結部材700を相手部材に締結してなる締結構造体は、金属部材710がカラー部714およびヘミング部716を有するため、ブラケット720の貫通孔722aから周縁端部726に向かう方向への亀裂の発生を抑制することができる。
As a result, in the fastening structure formed by fastening the member to be fastened 700 of the present embodiment to the mating member, since the
なお、本実施形態においても、金属部材710のブラケット720と接触する表面は、第一の実施形態〜第三の実施形態と同様に粗面化処理されていて、これにより金属部材710がブラケット720に接合されていてもよい。
Also in this embodiment, the surface of the
また、本実施形態では、ひとつの貫通孔722aと貫通孔722aから最短距離となる周縁端部726のみを含む位置に金属部材710を配置したが、それぞれの貫通孔722bおよび722cと対応する周縁端部を含む位置にも、独立した別の金属部材を配置してもよい。
Further, in the present embodiment, the
[第五の実施形態]
図8は、第五の実施形態に関する被締結部材800の構造を示す模式的な斜視図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 is a schematic perspective view showing the structure of the member to be fastened 800 according to the fifth embodiment.
被締結部材800は、第四の実施形態と同様のブラケット720と、ブラケット720の表面の略全体を被覆する、金属部材(第一の金属部材)810と、を有する。
The fastened
金属部材810は、ブラケット720の一方の表面724に沿って配置されたフレーム部812と、貫通孔722a、722bおよび722cのそれぞれにフレーム部812の一部が入り込むように形成された筒状のカラー部814a、814bおよび814cと、フレーム部812の端部がブラケット720の全周の端部に沿って折り返されてなるヘミング部816と、を有する。フレーム部812、カラー部814a、814bおよび814cおよびヘミング部816は、ひとつの金属部材を加工することにより、一体的に形成されている。
The
本実施形態では、金属部材810が複数(本実施形態では3つ)のカラー部814a、814bおよび814cを有する。これら複数のカラー部814a、814bおよび814cと、ヘミング部816と、によって金属部材810をブラケット720に位置固定することにより、ブラケット720に対する金属部材810の位置ずれをより生じにくくすることができる。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、複数のカラー部814a、814bおよび814cの間にもフレーム部812が存在する。複数のカラー部814a、814bおよび814cのそれぞれにボルトが挿入されて被締結部材800が異なる複数の相手部材に締結されると、上記複数のカラー部814a、814bおよび814cの間のフレーム部812も、相手部材の方向により強固に抑えつけられるため、ブラケット720に対する金属部材810のシール面圧をより高めることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらには、本実施形態では、ヘミング部816がブラケット720の全周の端部に沿って配置されているため、ブラケット720に対する金属部材810の位置ずれをさらに生じにくくすることができる。
Further, in the present embodiment, since the hemming
なお、本実施形態では、ブラケット720の抜き部729の周辺には金属部材を配置していないが、抜き部729の周辺にも金属部材を配置し、フレーム部712がブラケット720の一方の表面724の全体に沿って配置されて、金属部材が一方の表面724の全部を被覆する構成としてもよい。
In the present embodiment, the metal member is not arranged around the punched
また、抜き部729の端部に沿ってヘミング部を形成することによって、抜き部729の周辺での樹脂の腐食などによる劣化を抑制したり、ブラケット720に対する金属部材810の位置ずれをさらに生じにくくしたりしてもよい。
Further, by forming the hemming portion along the end portion of the punched
また、本実施形態では、第四の実施形態に関するブラケット720に対して、全周の端部に沿ってヘミング部を形成する構成を説明したが、たとえば第一の実施形態〜第三の実施形態に関するフライホイールハウジングのような他の部材に対して、全周の端部に沿ってヘミング部を形成してもよい。
Further, in the present embodiment, the configuration in which the hemming portion is formed along the end portion of the entire circumference of the
また、本実施形態においても、金属部材810のブラケット720と接触する表面は、第一の実施形態〜第四の実施形態と同様に粗面化処理されていて、これにより金属部材810がブラケット720に接合されていてもよい。
Further, also in the present embodiment, the surface of the
また、本実施形態では、貫通孔722a、722bおよび722cが同一平面状に存在する板状のブラケットについて説明をしたが、複数の貫通孔が異なる平面に存在する、立体形状のブラケットのひとつまたは複数の貫通孔に、上記フレーム部、カラー部およびヘミング部を設けてもよい。
Further, in the present embodiment, the plate-shaped bracket in which the through
なお、上述の実施形態はそれぞれ本発明の一例を示すものであり、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において、他の種々多様な実施形態も可能であることは言うまでもない。 It should be noted that each of the above-described embodiments shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various other embodiments are also included within the scope of the idea of the present invention. It goes without saying that it is possible.
たとえば、上述の各実施形態では、フライホイールハウジングをエンジンカバーに締結する構造およびブラケットを複数の部材のそれぞれに締結する構造を説明したが、本開示は、ブレーキドラム、プロペラシャフトとドライブシャフトとのジョイント部、トランスミッションケース、モーターハウジングなどの、その他様々な締結構造体に適用することが可能である。特に、原動機などの振動を発生する機構を備えた装置、たとえば車両、船舶および航空機などでは、軽量化のために金属部材を樹脂部材に置き換えることへの要求が高く、一方で原動機の振動により樹脂部材の亀裂が生じやすい。そのため、振動を発生する機構を備えたこれらの装置において、本開示の締結構造体により亀裂の発生を抑制し、樹脂部材の寿命を延ばすことで、軽量化の達成がより容易になることが期待される。 For example, in each of the above embodiments, a structure for fastening the flywheel housing to the engine cover and a structure for fastening the bracket to each of the plurality of members have been described, but the present disclosure describes the brake drum, the propeller shaft, and the drive shaft. It can be applied to various other fastening structures such as joints, transmission cases, and motor housings. In particular, in devices equipped with a mechanism for generating vibration such as a prime mover, for example, a vehicle, a ship, an aircraft, etc., there is a high demand for replacing a metal member with a resin member in order to reduce the weight. Cracks are likely to occur in the members. Therefore, in these devices provided with a mechanism for generating vibration, it is expected that the fastening structure of the present disclosure suppresses the occurrence of cracks and extends the life of the resin member, thereby making it easier to achieve weight reduction. Will be done.
また、樹脂部材が、部分的に幅が細くなったくびれ部を有するときは、くびれ部における樹脂部材の破断などを抑制するため、上記くびれ部の周縁端部に沿ってヘミング部を形成してもよい。 When the resin member has a constricted portion whose width is partially narrowed, a hemming portion is formed along the peripheral end portion of the constricted portion in order to suppress breakage of the resin member at the constricted portion. May be good.
また、上述の各実施形態では、樹脂部材が繊維強化樹脂である例を説明したが、樹脂部材は樹脂を主成分とする部材であればよく、他の素材からなる部材であってもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the resin member is a fiber reinforced resin has been described, but the resin member may be a member whose main component is resin and may be a member made of another material.
また、上述の各実施形態では、樹脂部材と金属部材とが、金属部材の粗面化処理によるアンカー硬化によって強固に接合されていたが、これらは接着剤などで接合されていてもよいし、金属部材の表面に施した樹脂被膜により化学的に接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the resin member and the metal member are firmly joined by anchor hardening by roughening the metal member, but these may be joined by an adhesive or the like. It may or may not be chemically bonded by a resin film applied to the surface of the metal member.
本開示によれば、被締結部材を樹脂部材とした締結構造体における、被締結部材への亀裂の発生を抑制することができる。そのため、本開示には、車両、船舶および航空機における金属部材の樹脂部材への置き換えを促進し、これらのさらなる軽量化への貢献が期待される。 According to the present disclosure, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the fastened member in the fastened structure in which the fastened member is a resin member. Therefore, the present disclosure is expected to promote the replacement of metal members with resin members in vehicles, ships and aircraft, and contribute to further weight reduction of these.
100 フライホイールハウジング
110 ハウジング部
120、130 フランジ部
122、122a、122b、132 貫通孔
124 一方の表面
126 周縁端部
128 他方の表面
200、500、600、700、800 被締結部材
210 金属部材
210a 金属体
212 フレーム部
214 カラー部
216 ヘミング部
216a 先端部
216b 折り曲げ加工部
216c 未加工のヘミング部
300 締結構造体
310 エンジンカバー
320 シール材
330 ボルト
510 金属部材
512 フレーム部
514a、514b カラー部
516 ヘミング部
620 金属板
710 金属部材
712 フレーム部
714 カラー部
716 ヘミング部
720 ブラケット
721 本体部
722a、722b、722c 貫通孔
724 一方の表面
726 周縁端部
729 抜き部
810 金属部材
812 フレーム部
814a、814b、814c カラー部
816 ヘミング部
100
510
Claims (7)
前記樹脂部材の表面の一部または全部を被覆する金属部材と、を有し、
前記金属部材は、
前記樹脂部材の表面に沿って配置され、前記表面を被覆するフレーム部と、
前記樹脂部材の前記貫通孔の内壁面に沿って配置され、前記フレーム部の一部が前記貫通孔の内部に入り込んでなるカラー部と、
前記樹脂部材の端部に沿って配置され、前記フレーム部の端部が前記樹脂部材の端部に沿って折り返されてなるヘミング部と、
を有する、
被締結部材。 A resin member with a through hole into which the fastening member is inserted, and a resin member
It has a metal member that covers a part or all of the surface of the resin member, and has.
The metal member is
A frame portion that is arranged along the surface of the resin member and covers the surface,
A collar portion that is arranged along the inner wall surface of the through hole of the resin member and a part of the frame portion enters the inside of the through hole.
A hemming portion that is arranged along the end portion of the resin member and the end portion of the frame portion is folded back along the end portion of the resin member.
Have,
Member to be fastened.
前記被締結部材が締結された相手部材と、
を有する締結構造体。 The member to be fastened according to any one of claims 1 to 5.
With the mating member to which the fastened member is fastened,
Fastening structure with.
原動機と、
を有する装置。 The fastening structure according to claim 6 and
The prime mover and
A device having.
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