JP2023042107A - ボルト仮止め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両部品とアームの穴にボルトを予め仮止めする。【解決手段】車両のフレームに設けられたアーム３ＦＵに車両部品１５をボルト１３で取り付ける際にボルトをアームと車両部品に仮止めするためのボルト仮止め構造２０は、アームに設けられボルトが挿通されるアーム穴２１と、車両部品に設けられボルトが挿通される部品穴と、クリップ２３とを備える。クリップは、ボルトに固定される固定部２４と、アームを弾性的に挟持するクランプ部２５とを有する。【選択図】図４

Description

本開示はボルト仮止め構造に係り、特に、車両のフレームに設けられたアームに車両部品をボルトで取り付ける際にボルトを仮止めするためのボルト仮止め構造に関する。

車両のフレームに設けられたアームに車両部品をボルトで取り付けることがある。例えば、トラックのラダーフレームに設けられたアームに、車両部品としての排気後処理装置を取り付けることがある。

特開２０１５－２２１６０１号公報

このとき、レイアウトや作業性等の理由から、複数のアームのうち一部のアームに車両部品をボルトで固定し、その後車両部品をフレームと共に反転させ、反転後に残部のアームに車両部品をボルトで固定することがある。

しかし、反転時に車両部品の穴がアームの穴からずれてしまい、反転後にボルトを両者の穴に挿通できなくなる不具合が起きることがある。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、車両部品とアームの穴にボルトを予め仮止めできるボルト仮止め構造を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
車両のフレームに設けられたアームに車両部品をボルトで取り付ける際に前記ボルトを前記アームと前記車両部品に仮止めするためのボルト仮止め構造であって、
前記アームに設けられ前記ボルトが挿通されるアーム穴と、
前記車両部品に設けられ前記ボルトが挿通される部品穴と、
前記ボルトに固定される固定部と、前記アームを弾性的に挟持するクランプ部とを有するクリップと、
を備えたことを特徴とするボルト仮止め構造が提供される。

好ましくは、前記ボルトは、工具係合部と、前記工具係合部から軸方向一端側に延びて前記アーム穴および前記部品穴に挿通される主軸部と、前記工具係合部から軸方向他端側に延びて前記固定部が固定される副軸部とを有する。

好ましくは、前記固定部は、前記副軸部が挿通される挿通穴を有し、
前記ボルト仮止め構造は、前記挿通穴に挿通された前記副軸部に締め付けられるナットを備える。

好ましくは、前記アームは、前記アーム穴および前記部品穴に前記ボルトが挿入されたときに前記ボルトの工具係合部に接触して前記ボルトの回転を規制する規制部を有する。

好ましくは、前記クランプ部は、末広がり形状の先端部を有する。

好ましくは、前記車両部品は、排気後処理装置である。

本開示の他の態様によれば、
前記ボルト仮止め構造を用いて前記車両部品を前記フレームに取り付ける車両部品取付方法であって、
前記フレームに設けられた別のアームに前記車両部品を別のボルトで固定する第１ステップと、
前記アーム穴および前記部品穴に前記ボルトを上方から挿入すると共に前記クリップの前記クランプ部を前記アームに係合させる第２ステップと、
前記車両部品を前記フレームと共に上下反転させる第３ステップと、
前記ボルトにナットを締め付けて前記車両部品を前記アームに固定する第４ステップと、
を備えたことを特徴とする車両部品取付方法が提供される。

本開示によれば、車両部品とアームの穴にボルトを予め仮止めできる。

車両部品の取付構造を示す概略斜視図である。 車両部品の反転時の状態を示す概略斜視図である。 反転時のアームを示す概略斜視図である。 ボルト仮止め構造を示す分解斜視図である。 車両部品の取付方法を説明するための部分断面図である。 車両部品の取付方法を説明するための部分断面図である。 車両部品の取付方法を説明するための部分断面図である。 車両部品の取付方法を説明するための部分断面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。

まず本実施形態のボルト仮止め構造を説明する前に、ボルト仮止め構造が適用される車両部品の取付構造および取付方法を説明する。

図１は、車両部品の取付構造を示す概略斜視図である。本実施形態の車両はトラックであり、車両部品１は排気後処理装置である。排気後処理装置１は、ケーシングと、その内部に収容された複数の後処理部材とを含む。後処理部材は、例えば酸化触媒、パティキュレートフィルタ、選択還元型ＮＯｘ触媒またはアンモニアスリップ酸化触媒からなる。符号５１，５２はそれぞれ車両部品１の排気入口および排気出口を示す。

図１は、車両部品１の取付後の状態（すなわち基準状態）を示す。図中に矢印で示す前、右、上の各方向は車両における各方向を意味する。なお全ての図において、下方は鉛直方向下方、上方は鉛直方向上方を意味する。

車両はフレームとしてのラダーフレームを有し、符号２はラダーフレームの右側のサイドメンバを示す。このサイドメンバ２には複数（具体的には３つ）のアーム３（一つのみ図示）が前後のブラケット４，５を介して設けられている。これらアーム３に、車両部品１がボルトで取り付けられる。ブラケット４，５は図示しないボルトによりサイドメンバ２に固定される。アーム３は、その基端部がブラケット４，５に取り付けられ、基端部から右側（車幅方向外側）に向かって延びる。

図２は、車両部品１の取付作業時の状態を示す。このとき車両部品１は上下反転されている。サイドメンバ２と、これに既に取り付けられているブラケット４，５およびアーム３も、予め上下反転されており、この上下反転されたアーム３に、上下反転された車両部品１が取り付けられる。図の下方は車両の上方に相当する。

図３は、車両部品１の取付前の、上下反転されたサイドメンバ２、ブラケット４，５およびアーム３（フロントアッパーアーム３ＦＵ、フロントロアアーム３ＦＬおよびリアアーム３Ｒ）を示す。フロントブラケット４とリアブラケット５は、前後に離間してサイドメンバ２の右側面に固定される。

フロントブラケット４には、フロントアッパーアーム３ＦＵとフロントロアアーム３ＦＬがそれぞれ回動軸Ｃ１，Ｃ２を中心に回動可能となるよう取り付けられている。回動軸Ｃ１，Ｃ２は前後方向に延びている。フロントアッパーアーム３ＦＵとフロントロアアーム３ＦＬは、ゴムブッシュ７を介して弾性的に回動可能となるようフロントブラケット４に取り付けられている。

リアブラケット５には、リアアーム３Ｒが回動軸Ｃ３，Ｃ４を中心に回動可能となるよう取り付けられている。リアアーム３Ｒも、ゴムブッシュ７を介して弾性的に回動可能となるようリアブラケット５に取り付けられている。リアアーム３Ｒの上側の取付部では、リアアーム３Ｒが前後方向に延びる回動軸Ｃ３を中心に回動可能である。リアアーム３Ｒの下側の取付部では、リアアーム３Ｒが上下方向に延びる回動軸Ｃ４を中心に回動可能である。

こうして車両部品１は、サイドメンバ２に対し、前後軸および上下軸回りに僅かに傾動可能となるよう弾性支持されている。

次に、車両部品１の取付方法を説明する。

まず、図３に示すような反転状態の３本のアーム３のうち、フロントロアアーム３ＦＬとリアアーム３Ｒに、反転状態の車両部品１を取り付ける。このとき、図２に示すように、車両部品１の一部であるフロントロアプレート８を、２本のボルト９により、フロントロアアーム３ＦＬに固定する。

また、車両部品１の一部であるリアプレート１０（図１参照）を、１本のボルト１１と１つのナット１２とにより、リアアーム３Ｒに固定する。このとき、ボルト１１は鉛直方向上方（車両下方）からリアアーム３Ｒおよびリアプレート１０に挿通され、ナット１２は鉛直方向下方（車両上方）からボルト１１に締め付けられる。

ところで図３に示すように車両部品１は、ボルト１３とナット１４によりフロントアッパーアーム３ＦＵに固定されることが予定されている。しかしこの段階では、車両部品１をフロントアッパーアーム３ＦＵに固定することができない。固定部の周辺に多数の部品があり場所が狭小であること、作業姿勢が困難であること、およびホイスト作業等で片手が埋まっており、もう一方の片手でボルト１３とナット１４を互いに締め付けることができないこと、がその理由である。よって車両部品１のフロントアッパーアーム３ＦＵへの固定は、図２の反転状態から図１の基準状態へと車両部品１およびサイドメンバ２等を再反転させた後に行うこととなる。

反転と再反転は前後軸を中心に図２に示す矢印Ｒの方向に行われる。再反転時、サイドメンバ２に既に取り付けられている車両部品１が遠心力と重力を受けるため、車両部品１の位置が車幅方向外側（車両右側）にずれる。すると、車両部品１の穴（後述の部品穴２２）がフロントアッパーアーム３ＦＵの穴（後述のアーム穴２１）からずれ、再反転完了後、これら穴にボルト１３を挿通できなくなる不具合が起きることがある。

そこで本実施形態は、車両部品１の再反転前にこれら穴にボルト１３を予め仮止めできるボルト仮止め構造を提供するものである。

図４および図５は、本実施形態のボルト仮止め構造２０を示す。図中、フロントアッパーアーム３ＦＵと、車両部品１の一部であるフロントアッパープレート１５とは、再反転前の状態、すなわち図２および図３に示すような反転状態にある。

ボルト仮止め構造２０は、フロントアッパーアーム３ＦＵに設けられボルト１３が挿通されるアーム穴２１と、フロントアッパープレート１５に設けられボルト１３が挿通される部品穴２２（図５参照）と、クリップ２３とを備える。クリップ２３は、ボルト１３に固定される固定部２４と、フロントアッパーアーム３ＦＵを弾性的に挟持するクランプ部２５とを有する。なお便宜上、図３ではボルト１３を簡略化して示し、クリップ２３と後述のナット３２は省略している。

アーム穴２１は、フロントアッパーアーム３ＦＵの先端部に設けられ上下方向に延びる円形の貫通穴である。アーム穴２１の内周面に雌ネジは形成されておらず、ボルト１３は単にアーム穴２１に鉛直方向上方（車両下方）から挿通される。フロントアッパーアーム３ＦＵは、アーム穴２１の周囲に形成されフロントアッパープレート１５上に着座される着座部３Ａと、着座部３Ａに隣接されフロントアッパープレート１５から離間される略矩形断面の離間部３Ｂとを有する。

部品穴２２も、上下方向に延びる円形の貫通穴であり、その内周面に雌ネジは形成されておらず、ボルト１３は単に部品穴２２に鉛直方向上方（車両下方）から挿通される。再反転前は、部品穴２２がアーム穴２１に同軸に整列されるので、両方の穴に片手でボルト１３を挿通させることが可能である。

ボルト１３は、工具係合部２６と、工具係合部２６から軸方向一端側に延びてアーム穴２１および部品穴２２に挿通される主軸部２７と、工具係合部２６から軸方向他端側に延びる副軸部２８とを有する。

工具係合部２６は、工具を係合させるために多角形状に形成された部分であり、本実施形態ではスパナを係合させるため六角形状とされている。主軸部２７は、工具係合部２６から鉛直方向下方（車両上方）に向かって同軸に延び、その外周面に雄ネジ２９を有する。副軸部２８は、工具係合部２６から鉛直方向上方（車両下方）に向かって同軸に延び、その外周面に雄ネジ３０を有する。副軸部２８は主軸部２７より小径で短い。

クリップ２３は、ステンレス等の金属板により一体に形成されている。固定部２４は、クリップ２３の基端部をなし、Ｕ字状の平板状とされる。固定部２４は、副軸部２８が挿通される挿通穴３１を有する。挿通穴３１は単なる貫通穴であり、その内周面に雌ネジは設けられていない。

ボルト仮止め構造２０は、挿通穴３１に挿通された副軸部２８に締め付けられるナット３２を備える。ナット３２を締め付けることで、固定部２４がナット３２と工具係合部２６に挟まれ、固定部２４がボルト１３に固定される（図５参照）。

クランプ部２５は、クリップ２３の先端部をなし、フロントアッパーアーム３ＦＵに向かう鉛直方向下方（車両上方）が開いた略Ｕ字形状もしくは角張ったＵ字状の帯板状に形成される。クランプ部２５と固定部２４は、上下方向に延びる連結部３３により一体に連結されている。鉛直方向におけるクランプ部２５の上端の位置は、固定部２４より低くされ、クランプ部２５は固定部２４よりフロントアッパーアーム３ＦＵに接近される。クランプ部２５は、ボルト１３の中心軸Ｏを基準として、固定部２４よりも半径方向外側に位置され、フロントアッパーアーム３ＦＵの離間部３Ｂに係合する。

図７は、クランプ部２５がフロントアッパーアーム３ＦＵに係合したときの様子を示す。この図からも分かるように、クランプ部２５は、上下方向に延びフロントアッパーアーム３ＦＵと同等の幅（Ｂ）を有しフロントアッパーアーム３ＦＵを水平方向に挟む挟持部３４と、挟持部３４から鉛直方向下方（車両上方）に延び幅が徐々に絞られる狭窄部３５と、狭窄部３５から鉛直方向下方（車両上方）に延び末広がり形状とされた先端部３６とを一体的に有する。ここで末広がり形状とは、先端側すなわち鉛直方向下方に向かうにつれ幅が徐々に大きくなる形状をいう。狭窄部３５の最小幅はフロントアッパーアーム３ＦＵの幅より狭い。

図４に示すように、フロントアッパーアーム３ＦＵは、その先端部に規制部３７を有する。規制部３７は、アーム穴２１および部品穴２２に主軸部２７が挿入されたときに工具係合部２６に接触してボルト１３の回転を規制する。本実施形態の場合、フロントアッパーアーム３ＦＵの鉛直方向上方（車両下方）の面が平坦に切削加工され、これにより工具係合部２６のための座面４９が形成され、このときにできる段差により規制部３７が形成される。規制部３７は、工具係合部２６の一面に面接触可能な平面を有する。

次に、このボルト仮止め構造２０を用いた車両部品１の取付方法を説明する。

この取付方法は、図２および図３に示したように、反転状態のフロントロアアーム３ＦＬとリアアーム３Ｒに、反転状態の車両部品１をボルト９，１１で固定する第１ステップから開始する。

次の第２ステップでは、図５～図７に示すように、アーム穴２１および部品穴２２にボルト１３を鉛直方向上方（車両下方）から挿入すると共に、クリップ２３のクランプ部２５をフロントアッパーアーム３ＦＵに係合させる。

このとき、クリップ２３はボルト１３に予め組み付けておく。ナット３２は軽く締め付けておき、クリップ２３が軸方向に位置ずれせずかつボルト１３の軸回りに回転できるようにしておく。前述したように、部品穴２２がアーム穴２１に同軸に整列されているので、両方の穴にボルト１３の主軸部２７を片手で容易に挿入することができる。

ボルト１３の挿入時、図５に示すように、まずクランプ部２５の先端部３６が、フロントアッパーアーム３ＦＵの肩部３８に当接する。次にボルト１３をさらに挿入すると、図６に示すように、クランプ部２５が弾性的に拡開し、狭窄部３５がフロントアッパーアーム３ＦＵの表面上をスライドする。このとき先端部３６が末広がり形状とされているので、挿入方向の力を効率よく、クランプ部２５の拡開方向の力に変換でき、挿入をスムーズに行うことができる。また、肩部３８が断面アール状に面取りされているので、これによっても拡開および挿入をスムーズに行うことができる。

次に図７に示すように、ボルト１３の挿入が終わると、狭窄部３５がフロントアッパーアーム３ＦＵの鉛直方向下方に抜け、クランプ部２５が元の形状に弾性復帰する。するとクリップ２３は、フロントアッパーアーム３ＦＵに組み付けられ、たとえボルト１３を引き抜こうとしてもフロントアッパーアーム３ＦＵから外れなくなる。こうしてボルト１３の仮止めが達成され、ボルト１３はアーム穴２１および部品穴２２に挿通された状態に維持される。そして両者の穴２１，２２は当然に同軸状態に維持される。狭窄部３５の鉛直方向下部は、フロントアッパーアーム３ＦＵの離間部３Ｂの鉛直方向下方、すなわち離間部３Ｂとフロントアッパープレート１５の隙間に位置される。狭窄部３５の鉛直方向上部は、フロントアッパーアーム３ＦＵの鉛直方向下方（車両上方）の別の肩部３８Ａに接触し、フロントアッパーアーム３ＦＵを確実に保持する。なおこの別の肩部３８Ａも断面アール状に面取りされている。

ボルト１３の挿入終了と同時に、工具係合部２６の一面を規制部３７の平面に面接触させる。これによりボルト１３の回転が規制され、ボルト１３の回転方向の位置が決まる。この段階で、ボルト１３に対するクリップ２３の回転方向の向きも決まるので、ナット３２を本締めし、ボルト１３に対するクリップ２３の回転方向の向きを確定する。

次の第３ステップでは、車両部品１をサイドメンバ２等と共に再反転し、これらを図１に示すような基準状態とする。クリップ２３がフロントアッパーアーム３ＦＵに係合しているので、再反転時にボルト１３がアーム穴２１および部品穴２２から抜け落ちることを防止できる。

次の第４ステップでは、図８に示すように、ボルト１３の主軸部２７にナット１４を締め付け、車両部品１をフロントアッパーアーム３ＦＵに固定する。このとき、ボルト１３の主軸部２７は、部品穴２２から鉛直方向上方（車両上方）に突出されており、この突出部分に鉛直方向上方（車両上方）からナット１４を締め付ける。本実施形態では、フロントアッパープレート１５とナット１４の間にワッシャ３９を挟んでナット１４を締め付ける。

ナット１４の締結時、ボルト１３が供回りしようとするが、これは規制部３７により規制される。また規制部３７によりボルト１３の供回りが規制されるので、供回りによるクリップ２３の変形も未然に防止することができる。

こうして車両部品１は、３本のアーム３にそれぞれ固定されたが、本実施形態ではこの後さらに、他のボルトによっても車両部品１がアーム３に固定される。

すなわち図１および図３に示すように、前記ボルト１３およびナット１４とは別のボルト４０およびナット４１によって、車両部品１がフロントアッパーアーム３ＦＵに固定される。このとき、フロントアッパーアーム３ＦＵの別のアーム穴４２と、フロントアッパープレート１５の別の部品穴（図示せず）とに、ボルト４０が鉛直方向上方（車両上方）から挿入される。既にボルト１３が仮止めから本締めされているので、別のアーム穴４２と部品穴は同軸に整列されており、これら穴にボルト４０を容易に挿入できる。ボルト１３の取付位置がフロントアッパーアーム３ＦＵの最先端部であるのに対し、別のボルト４０の取付位置はフロントアッパーアーム３ＦＵの中間部であり、前記ボルト１３より左側（車幅方向内側）である。別のボルト４０には汎用ボルトが使用される。

また、前記ボルト１１およびナット１２とは別の、２つずつのボルト４３およびナット４４によって、車両部品１がリアアーム３Ｒに固定される。固定方法はフロントアッパーアーム３ＦＵのときと同様である。前記ボルト１１の取付位置がリアアーム３Ｒの最先端部であるのに対し、別のボルト４３の取付位置はそれより左側（車幅方向内側）である。これら３本のボルト１１，４３はリアアーム３Ｒの長手方向にほぼ等間隔で配置される。

このように本実施形態によれば、車両部品１の穴（フロントアッパープレート１５の部品穴２２）と、アーム３の穴（フロントアッパーアーム３ＦＵのアーム穴２１）とに、ボルト１３を再反転前に予め仮止めできる。よって、再反転による部品穴２２の位置ずれを防止し、再反転後に車両部品１をフロントアッパーアーム３ＦＵに支障なく固定することができる。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態および変形例は様々考えられる。

例えば、車両はトラック以外の車両（例えば乗用車）であってもよい。また車両のフレームも、ラダーフレームでなくてもよい。

クリップの固定部は、他の方法（例えば溶接、カシメ、ネジ止め）でボルトに固定してもよい。またボルトは汎用ボルトであってもよい。

規制部は、切削加工によりできた段差以外のものによって形成されてもよい。例えば、アームに付加的に設けた突起によって規制部を形成してもよい。

本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ 車両部品
２ サイドメンバ
３ アーム
３ＦＵ フロントアッパーアーム
９ ボルト
１１ ボルト
１３ ボルト
１４ ナット
１５ フロントアッパープレート
２０ ボルト仮止め構造
２１ アーム穴
２２ 部品穴
２３ クリップ
２４ 固定部
２５ クランプ部
２６ 工具係合部
２７ 主軸部
２８ 副軸部
３１ 挿通穴
３２ ナット
３６ 先端部
３７ 規制部

Claims (7)

1. 車両のフレームに設けられたアームに車両部品をボルトで取り付ける際に前記ボルトを前記アームと前記車両部品に仮止めするためのボルト仮止め構造であって、
   前記アームに設けられ前記ボルトが挿通されるアーム穴と、
   前記車両部品に設けられ前記ボルトが挿通される部品穴と、
   前記ボルトに固定される固定部と、前記アームを弾性的に挟持するクランプ部とを有するクリップと、
   を備えたことを特徴とするボルト仮止め構造。
2. 前記ボルトは、工具係合部と、前記工具係合部から軸方向一端側に延びて前記アーム穴および前記部品穴に挿通される主軸部と、前記工具係合部から軸方向他端側に延びて前記固定部が固定される副軸部とを有する
   請求項１に記載のボルト仮止め構造。
3. 前記固定部は、前記副軸部が挿通される挿通穴を有し、
   前記ボルト仮止め構造は、前記挿通穴に挿通された前記副軸部に締め付けられるナットを備える
   請求項２に記載のボルト仮止め構造。
4. 前記アームは、前記アーム穴および前記部品穴に前記ボルトが挿入されたときに前記ボルトの工具係合部に接触して前記ボルトの回転を規制する規制部を有する
   請求項１～３のいずれか一項に記載のボルト仮止め構造。
5. 前記クランプ部は、末広がり形状の先端部を有する
   請求項１～４のいずれか一項に記載のボルト仮止め構造。
6. 前記車両部品は、排気後処理装置である
   請求項１～５のいずれか一項に記載のボルト仮止め構造。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載のボルト仮止め構造を用いて前記車両部品を前記フレームに取り付ける車両部品取付方法であって、
   前記フレームに設けられた別のアームに前記車両部品を別のボルトで固定する第１ステップと、
   前記アーム穴および前記部品穴に前記ボルトを上方から挿入すると共に前記クリップの前記クランプ部を前記アームに係合させる第２ステップと、
   前記車両部品を前記フレームと共に上下反転させる第３ステップと、
   前記ボルトにナットを締め付けて前記車両部品を前記アームに固定する第４ステップと、
   を備えたことを特徴とする車両部品取付方法。

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