JP2021131105A

JP2021131105A - 締結構造

Info

Publication number: JP2021131105A
Application number: JP2020025370A
Authority: JP
Inventors: 悠順秋場; Yujun Akiba
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2021-09-09

Abstract

【課題】ボルトやナットの締結時の落下を防止する。【解決手段】軸部１５と基端部１３とを有する第１締結部材１１と、本体部２５を有する第２締結部材２１と、軸部１５が挿入される挿入孔２Ａ，４Ａを有する被締結部材２，４と、軸部１５が挿入される挿入孔３４を有しており、基端部１３と被締結部材２，４との間の第１位置又は、本体部２５と被締結部材２，４との間の第２位置の何れか一方に配される環状板体３１とを備える締結構造１０であって、第１締結部材１１、第２締結部材２１及び、被締結部材２，４は、軟磁性材料で形成されており、環状板体３１は、硬磁性材料で形成されており、第１締結部材１１は、基端部１３が環状板体３１の磁力によって該環状板体３１を介して被締結部材２，４に固定され、第２締結部材２１は、本体部２５が環状板体３１の磁力によって該環状板体３１を介して被締結部材２，４に固定される。【選択図】図２

Description

本開示は、締結構造に関する。

従来、トラック等の車両においては、多くの箇所で、締結部材であるボルトとナットとを用いて、被締結部材を締結する締結構造が用いられている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−８９７８０号公報

ところで、ボルトとナットとの締め付け作業の際、作業者が一方の手でボルトを把持し、該ボルトをボルト挿入孔に挿入して仮固定しながら、他方の手でナットを把持し、ボルトとナットとを螺合させる場合がある。このような場合には、作業者は両方の手を用いてボルトとナットを仮締めする必要があり、ボルトやナットを落下させてしまう可能性がある。

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ボルトやナットの締結時の落下を効果的に防止することができる締結構造を提供することを目的とする。

本開示の技術は、雄ねじが形成された軸部と基端部とを有する第１締結部材と、前記軸部の前記雄ねじと螺合する雌ねじ孔が形成された本体部を有する第２締結部材と、前記軸部が挿入される挿入孔を有する被締結部材と、前記軸部が挿入される挿入孔を有しており、前記基端部と前記被締結部材との間の第１位置及び、前記本体部と前記被締結部材との間の第２位置の少なくとも一方に配される環状板体とを備える締結構造であって、前記第１締結部材、前記第２締結部材及び、前記被締結部材は、軟磁性材料で形成されており、前記環状板体は、硬磁性材料で形成されており、前記第１締結部材は、前記第１位置に配される前記環状板体の磁力によって、少なくとも前記基端部が該環状板体を介して前記被締結部材に固定され、前記第２締結部材は、前記第２位置に配される前記環状板体の磁力によって、少なくとも前記本体部が該環状板体を介して前記被締結部材に固定されることを特徴とする。

また、前記第１締結部材はボルトであり、前記第２締結部材はナットであることが好ましい。

本開示の技術によれば、ボルトやナットの締結時の落下を効果的に防止することができる締結構造を提供することができる。

第一実施形態に係る車両構造を示す模式的な斜視図である。（Ａ）は、第一実施形態に係る締結構造を示す模式的な分解図であり、（Ｂ）は、第一実施形態に係る締結構造を示す模式的な組立て図である。第一実施形態に係る締結構造の締結手順を示すフロー図である。第二実施形態に係る車両構造を示す模式的な斜視図である。（Ａ）は、第二実施形態に係る締結構造を示す模式的な分解図であり、（Ｂ）は、第二実施形態に係る締結構造を示す模式的な組立て図である。第二実施形態に係る締結構造の締結手順を示すフロー図である。

以下、添付図面に基づいて、第一実施形態に係る締結構造を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る車両構造を示す模式的な斜視図である。

［全体構成］
締結構造１０が設けられる車両１は、例えば、前端側にキャブ（運転室）Ｃが搭載されたキャブオーバ型車両であって、車体前後方向に延びる左右一対のシャシフレーム２と、左右一対のシャシフレーム２に架け渡された複数のクロスメンバ３（ただし、図１ではクロスメンバのうち車体前後方向前端のフロントエンドクロスメンバ３のみを示す）と、を備えている。これらシャシフレーム２及びクロスメンバ３は、例えば、鉄等の軟磁性材料で形成されている。

シャシフレーム２（本開示の被締結部材の一例）は、車体幅方向内側に開口する断面略Ｕ字状に形成されている。また、クロスメンバ３も、車体前後方向後側に開口する断面略Ｕ字状に形成されている。シャシフレーム２とクロスメンバ３とは、溶接または締結手段等によって連結されている。

キャブ２下方のシャシフレーム２の車体幅方向外側には、鉄等の軟磁性材料で形成されるブラケット４（例えば、エンジンマウントブラケット）が固定されている。なお、ブラケット４は、シャシフレーム２の上下方向上側又は下側に固定されてもよい。シャシフレーム２とブラケット４（本開示の被締結部材の一例）との連結部には、本開示の締結構造１０が用いられている。

［締結構造］
図２（Ａ）は、第一実施形態に係る締結構造１０を示す模式的な分解図である。

締結構造１０は、シャシフレーム２と、ブラケット４と、ボルト１１と、ナット２１と、磁性ワッシャ３１と、を備えている。

ボルト１１（本開示の第１締結部材の一例）は、鉄等の軟磁性材料で形成されており、座面１２を有する略六角柱状の基端部１３と、雄ねじ１４が形成され、該基端部１３の座面１２側から垂直方向に所定の長さ突出する軸部１５とを備えている。

ナット２１（本開示の第２締結部材の一例）は、鉄等の軟磁性材料で形成されており、座面２２を有する略六角柱状の本体部２５と、本体部２５に形成され、ボルト１１の雄ねじ１４と螺合する雌ねじ孔２４とを備えている。

磁性ワッシャ３１（本開示の環状板体の一例）は、フェライト磁石やネオジム磁石等の硬磁性材料で形成されており、略中空円盤形状の本体部３３と、本体部３３の側面をなす一対の座面３２と、本体部３３に貫通形成されてボルト１１の軸部１５が挿入される挿入孔３４とを備えている。座面３２の面積は、好ましくは、ボルト１１の座面１２の面積よりも大きく形成されており、締結時に所定以上の大きな締め付けトルクがボルト１１に作用しても、ボルト１１の座面応力は、磁性ワッシャ３１に伝わり、座面３２を介してブラケット４に分散して伝わるようになる。これにより、所定以上の締め付けトルクでボルト１１を締結しても、ブラケット４の変形を効果的に抑えることが可能になり、締結後においても、ブラケット４の変形を起因としたボルト１１の緩みを抑えることが可能になる。

次に、図３のフローを用いて、締結構造１０の締結時の手順を説明する。

まず、ステップＳ１０では、磁性ワッシャ３１の挿入孔３４にボルト１１の軸部１５を挿入する。このようにすることで、磁性ワッシャ３１は磁力によりボルト１１の座面１２に固定され、ボルト１１と磁性ワッシャ３１とがプレアセンブリされる。

次に、ステップＳ２０では、磁性ワッシャ３１が予め装着されたボルト１１の軸部１５をブラケット４に穿設された挿入孔４Ａとシャシフレーム２に穿設された挿入孔２Ａとに挿入する。この結果、磁性ワッシャ３１は、磁力によりブラケット４に固定され、ボルト１１は、磁力により磁性ワッシャ３１に固定される（図２（Ｂ）参照）。すなわち、磁性ワッシャ３１は、ボルト１１の基端部１３とブラケット４との間の第１位置に配置される。これにより、ボルト１１とナット２１との締結前に、ボルト１１及び磁性ワッシャ３１を磁力によりブラケット４に仮保持させることが可能になる。

ステップＳ３０では、磁性ワッシャ３１の磁力によりブラケット４に仮保持されているボルト１１にナット２１を仮締めする。

ステップＳ４０では、ボルト１１とナット２１とを本締めすることで、ブラケット４がシャシフレーム２に固定される。

以上詳述した本実施形態の締結構造１０によれば、ボルト１１とナット２１とを仮締めするよりも前の段階で、ボルト１１を被締結部材のブラケット４に対して、磁性ワッシャ３１の磁力によって予め仮保持できるように構成されている。これにより、組み付け作業時に、作業者は片方の手のみを用いて、ナット２１を把持し、該ナット２１をボルト１１に仮締め、さらには、本締めできるようになり、組み付け作業性を確実に向上することが可能になる。また、ボルト１１を磁性ワッシャ３１の磁力によってブラケット４に仮保持させることで、これらボルト１１やナット２１の締結作業時における落下を効果的に防止することが可能になる。また、作業者が落下したボルト１１やナット２１を踏んで転倒することが未然に防止でき、安全性を向上させることができる。さらに、車両１の整備時にも、ボルト１１やナット２１が意図せぬ隙間等に落下することを確実に防止することも可能になる。

［第二実施形態］
図４は、第二実施形態に係る車両構造を示す模式的な斜視図である。

［全体構成］
第二実施形態は、第一実施形態の車両１において、シャシフレーム２の車体幅方向内側に、ブラケット４を固定したものである。なお、ブラケット４は、シャシフレーム２の上下方向内側に固定されてもよい。第一実施形態と同一の部品には同一の符号を付してあり、それらについての詳細な説明は省略する。

［締結構造］
図５（Ａ）は、第二実施形態に係る締結構造１０を示す模式的な分解図である。

締結構造１０においては、シャシフレーム２の車体幅方向内側に配置されるブラケット４とナット２１との間に磁性ワッシャ３１が配置される。

次に、図６のフローを用いて、締結構造１０の締結時の手順を説明する。

まず、ステップＳ１１０では、ナット２１の雌ねじ孔２４と磁性ワッシャ３１の挿入孔３４の軸心が一致するように、ナット２１の座面２２に磁性ワッシャ３１の座面３２を接触させる。このようにすることで、磁性ワッシャ３１は磁力によりナット２１の座面２２に固定され、ナット２１と磁性ワッシャ３１とがプレアセンブリされる。

次に、ステップＳ１２０では、ナット２１に磁力により予め装着された磁性ワッシャ３１を、磁性ワッシャ３１の挿入孔３４とブラケット４の挿入孔４Ａとシャシフレーム２の挿入孔２Ａの軸心が一致するように、ブラケット４に磁力により装着する。この結果、磁性ワッシャ３１は、磁力によりブラケット４に固定され、ナット２１は、磁力により磁性ワッシャ３１に固定される（図５（Ｂ）参照）。すなわち、磁性ワッシャ３１は、ナット２１の本体部２５とブラケット４との間の第２位置に配置される。これにより、ボルト１１とナット２１との締結前に、ナット２１及び磁性ワッシャ３１を磁力によりブラケット４に仮保持させることが可能になる。

ステップＳ１３０では、ボルト１１と、磁性ワッシャ３１の磁力によりブラケット４に仮保持されているナット２１とを仮締めする。

ステップＳ１４０では、ボルト１１とナット２１とを本締めすることで、ブラケット４がシャシフレーム２に固定される。

以上詳述した本実施形態の締結構造１０によれば、ボルト１１とナット２１とを仮締めするよりも前の段階で、ナット２１を被締結部材のブラケット４に対して、磁性ワッシャ３１の磁力によって予め仮保持できるように構成されている。これにより、組み付け作業時に、作業者は片方の手のみを用いて、ボルト１１を把持し、該ボルト１１とナット２１とを仮締め、さらには、本締めできるようになり、組み付け作業性を確実に向上することが可能になる。また、ナット２１を磁性ワッシャ３１の磁力によってブラケット４に仮保持させることで、これらボルト１１やナット２１の締結作業時における落下を効果的に防止することが可能になる。また、作業者が落下したボルト１１やナット２１を踏んで転倒することが未然に防止でき、安全性を向上させることができる。さらに、車両１の整備時にも、ボルト１１やナット２１が意図せぬ隙間等に落下することを防止することも可能になる。

［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態においては、ボルト１１又はナット２１と磁性ワッシャ３１とをプレアセンブリするものとして説明したが、これらをプレアセンブリすることなく組み付けることも可能である。具体的には、まず、磁性ワッシャ３１をブラケット４に対して磁力により固定し、次いで、ボルト１１又はナット２１を磁性ワッシャ３１に接触させて磁力により仮保持させ、この状態で、ボルト１１及びナット２１を仮締めし、さらには本締めするようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、シャシフレーム２の外側にボルト１１を配置し、内側にナット２１を配置しているが、シャシフレーム２の外側にナット２１を配置し、内側にボルト１１を配置してもよい。これにより、ボルト１１の軸部１５がシャシフレーム２内の周辺部材と干渉することを防止できるようになる。

また、上記実施形態においては、ブラケット４とボルト１１又はナット２１との間に磁性ワッシャ３１を配置しているが、シャシフレーム２とボルト１１又はナット２１との間に磁性ワッシャ３１を配置してもよい。さらに、ブラケット４とボルト１１及びナット２１の間、或は、シャシフレーム２とボルト１１及びナット２１の間のそれぞれに磁性ワッシャ３１を配置してもよい。

また、上記実施形態においては、締結構造１０はシャシフレーム２とブラケット４との連結部に用いられているが、車両１の他の連結部に用いることもできる。さらに、締結構造１０は、車両以外の連結部にも広く適用することが可能である。

１車両
２シャシフレーム（被締結部材）
２Ａ挿入孔
４ブラケット（被締結部材）
４Ａ挿入孔
１０締結構造
１１ボルト（第１締結部材）
１２座面
１３基端部
１４雄ねじ
１５軸部
２１ナット（第２締結部材）
２２座面
２４雌ねじ孔
２５本体部
３１磁性ワッシャ（環状板体）
３２座面
３３本体部
３４挿入孔

Claims

雄ねじが形成された軸部と基端部とを有する第１締結部材と、
前記軸部の前記雄ねじと螺合する雌ねじ孔が形成された本体部を有する第２締結部材と、
前記軸部が挿入される挿入孔を有する被締結部材と、
前記軸部が挿入される挿入孔を有しており、前記基端部と前記被締結部材との間の第１位置及び、前記本体部と前記被締結部材との間の第２位置の少なくとも一方に配される環状板体とを備える締結構造であって、
前記第１締結部材、前記第２締結部材及び、前記被締結部材は、軟磁性材料で形成されており、
前記環状板体は、硬磁性材料で形成されており、
前記第１締結部材は、前記第１位置に配される前記環状板体の磁力によって、少なくとも前記基端部が該環状板体を介して前記被締結部材に固定され、
前記第２締結部材は、前記第２位置に配される前記環状板体の磁力によって、少なくとも前記本体部が該環状板体を介して前記被締結部材に固定される
ことを特徴とする締結構造。
前記第１締結部材はボルトであり、
前記第２締結部材はナットである
請求項１に記載の締結構造。