JP4396624B2

JP4396624B2 - 結合構造

Info

Publication number: JP4396624B2
Application number: JP2005357523A
Authority: JP
Inventors: 泰明大見; 由貴夫両角
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: JP2007162771A

Description

本発明は、第１結合対象と第２結合対象とを結合する結合構造に関する。

結合構造としては、樹脂製部材のボルト穴に装着されたカラーと別の部材とに貫通されたボルトにナットが螺合されることで、ボルトとナットとの間にカラー及び別の部材が挟持されて、樹脂製部材と別の部材とが結合されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この結合構造では、樹脂製部材のカラーによる保持力が、樹脂製部材のボルト穴へのカラーの装着力に依存しているため、樹脂製部材のカラーによる保持力を調整することが困難である。
特開２００２−２８９７９公報

本発明は、上記事実を考慮し、第１結合対象の保持力を容易に調整できる結合構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の結合構造は、第１貫通孔が形成された第１結合対象と、挿通孔が形成されると共に、前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１結合対象に係止された第１係止部材と、前記第１係止部材に螺合され、前記第１係止部材との間で前記第１結合対象を挟持する第１挟持部材と、第２貫通孔が形成され、前記第１係止部材が係止された第２結合対象と、前記第１係止部材に前記挿通孔を介して挿通された状態で前記第１結合対象及び第２結合対象に前記第１貫通孔及び第２貫通孔を介して貫通され、前記第１係止部材又は第２結合対象に係止された第２係止部材と、前記第２係止部材に螺合され、前記第２係止部材との間で前記第１係止部材及び第２結合対象を挟持して、前記第１結合対象と前記第２結合対象とが結合される第２挟持部材と、を備えている。

請求項２に記載の結合構造は、第１貫通孔が形成された第１結合対象と、挿通孔が形成されると共に、前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１結合対象に係止された第１係止部材と、前記第１係止部材に螺合され、前記第１係止部材との間で前記第１結合対象を挟持する第１挟持部材と、前記第１係止部材が係止された第２結合対象と、前記第１係止部材に前記挿通孔を介して挿通された状態で前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１係止部材に係止されると共に、前記第２結合対象と螺合されて、前記第２結合対象との間で前記第１係止部材を挟持することで、前記第１結合対象と前記第２結合対象とが結合される第２係止部材と、を備えている。

請求項３に記載の結合構造は、第１貫通孔が形成された第１結合対象と、前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１結合対象に係止された第１係止部材と、前記第１係止部材に螺合され、前記第１係止部材との間で前記第１結合対象を挟持する第１挟持部材と、第２貫通孔が形成され、前記第１係止部材が係止された第２結合対象と、前記第２結合対象に前記第２貫通孔を介して貫通され、前記第２結合対象に係止されると共に、前記第１係止部材と螺合されて、前記第１係止部材との間で前記第２結合対象を挟持することで、前記第１結合対象と前記第２結合対象とが結合される第２係止部材と、を備えている。

請求項４に記載の結合構造は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の結合構造において、前記第１結合対象と前記第２結合対象とのうち前記第１結合対象の方の変形強度が低くされた、ことを特徴としている。

請求項１に記載の結合構造では、第１結合対象に第１貫通孔が形成されると共に、第１結合対象に第１貫通孔を介して第１係止部材が貫通されており、第１係止部材が第１結合対象に係止されると共に、第１係止部材に第１挟持部材が螺合されて、第１係止部材と第１挟持部材との間で第１結合対象が挟持されている。また、第１係止部材が第２結合対象に係止されている。

さらに、第１係止部材に挿通孔が形成されると共に、第２結合対象に第２貫通孔が形成されており、第２係止部材が、第１係止部材に挿通孔を介して挿通された状態で、第１結合対象及び第２結合対象に第１貫通孔及び第２貫通孔を介して貫通されている。しかも、第２係止部材が第１係止部材又は第２結合対象に係止されると共に、第２係止部材に第２挟持部材が螺合されており、第２係止部材と第２挟持部材との間で第１係止部材及び第２結合対象が挟持されて、第１結合対象と第２結合対象とが結合されている。

ここで、上述の如く、第１係止部材が第１結合対象に係止されると共に、第１係止部材に第１挟持部材が螺合されて、第１係止部材と第１挟持部材との間で第１結合対象が挟持されている。このため、第１係止部材への第１挟持部材の螺合度合を調整して、第１係止部材と第１挟持部材との間での第１結合対象の挟持力を調整することで、第１結合対象の第１係止部材及び第１挟持部材による保持力を容易に調整できる。

請求項２に記載の結合構造では、第１結合対象に第１貫通孔が形成されると共に、第１結合対象に第１貫通孔を介して第１係止部材が貫通されており、第１係止部材が第１結合対象に係止されると共に、第１係止部材に第１挟持部材が螺合されて、第１係止部材と第１挟持部材との間で第１結合対象が挟持されている。また、第１係止部材が第２結合対象に係止されている。

さらに、第１係止部材に挿通孔が形成されると共に、第２係止部材が第１係止部材に挿通孔を介して挿通された状態で第１結合対象に第１貫通孔を介して貫通されており、第２係止部材が第１係止部材に係止されると共に、第２係止部材が第２結合対象と螺合されて、第２結合対象と第２係止部材との間で第１係止部材が挟持されることで、第１結合対象と第２結合対象とが結合されている。

請求項３に記載の結合構造では、第１結合対象に第１貫通孔が形成されると共に、第１結合対象に第１貫通孔を介して第１係止部材が貫通されており、第１係止部材が第１結合対象に係止されると共に、第１係止部材に第１挟持部材が螺合されて、第１係止部材と第１挟持部材との間で第１結合対象が挟持されている。また、第１係止部材が第２結合対象に係止されている。

さらに、第２結合対象に第２貫通孔が形成されると共に、第２係止部材が第２結合対象に第２貫通孔を介して貫通されており、第２係止部材が第２結合対象に係止されると共に、第２係止部材が第１係止部材と螺合されて、第２係止部材と第１係止部材との間で第２結合対象が挟持されることで、第１結合対象と第２結合対象とが結合されている。

請求項４に記載の結合構造では、第１結合対象として変形強度の低い方の部材を配置している。このため、第１結合対象の第１係止部材及び第１挟持部材による保持力を調整することで、第１結合対象にへたりが発生することを抑制できて、第１結合対象のがたつきが発生することを抑制できる。

［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る結合構造１０が断面図にて示されている。

本実施の形態に係る結合構造１０は、第１結合対象としての平板状のＦＲＰ１２（Ｆｉｂｅｒ・Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ・Ｐｌａｓｔｉｃ、繊維強化プラスチック）を備えており、ＦＲＰ１２には、円柱状の第１貫通孔１４が貫通形成されている。

第１貫通孔１４には、第１係止部材としての金属製略円筒状のカラー１６が貫通されており、カラー１６の内部は円柱状の挿通孔１８にされている。カラー１６の一端には、第１係止部としての略多角形平板状の鍔部１６Ａが一体に形成されており、鍔部１６ＡはＦＲＰ１２の一側面１２Ａに係止されている。カラー１６の他端には、第１挟持部材としての金属製略多角形平板状の固定リング２０が螺合されており、固定リング２０がＦＲＰ１２の他側面１２Ｂを押圧することで、カラー１６の鍔部１６Ａと固定リング２０との間でＦＲＰ１２が挟持されている。

ＦＲＰ１２には、第２係止部材としての金属製のボルト２２が、カラー１６に挿通孔１８を介して挿通された状態で、第１貫通孔１４を介して貫通されている。ボルト２２の一端には、第２係止部としての略多角形柱状の頭部２２Ａが一体に形成されており、頭部２２Ａはカラー１６の鍔部１６Ａに係止されている。

ＦＲＰ１２の他側には、第２結合対象としての金属製平板状の組付部品２４が配置されており、組付部品２４は、ＦＲＰ１２と異なり、ボルト２２とナット２８との螺合により生ずる締結力（締結軸力、結合力）に対してへたりを生じないような変形強度の高い材質で構成されている。組付部品２４には、円柱状の第２貫通孔２６が貫通形成されており、組付部品２４の一側面２４Ａには、第２貫通孔２６全周において、カラー１６の他端（反鍔部１６Ａ側端）が係止されている。

組付部品２４には、第２貫通孔２６を介して上記ボルト２２が貫通されている。ボルト２２の他端（反頭部２２Ａ側端）には、第２挟持部材としての金属製略多角形柱状のナット２８が螺合されており、ナット２８が組付部品２４の他側面２４Ｂを押圧することで、ボルト２２の頭部２２Ａとナット２８との間でカラー１６及び組付部品２４が挟持されて、ＦＲＰ１２が組付部品２４に結合（締結）されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

以上の構成の結合構造１０では、ＦＲＰ１２がカラー１６の鍔部１６Ａと固定リング２０との間で挟持された状態で、カラー１６及び組付部品２４がボルト２２の頭部２２Ａとナット２８との間で挟持されることで、ＦＲＰ１２のカラー１６、固定リング２０、組付部品２４、ボルト２２及びナット２８に対するがたつきがなくされた状態で、ＦＲＰ１２が組付部品２４に結合されている。

ここで、ボルト２２及びナット２８によるカラー１６及び組付部品２４の締結力（挟持力）が、変形強度の低いＦＲＰ１２に入力されない。このため、ボルト２２及びナット２８によってカラー１６及び組付部品２４を高軸力で締結できて、ＦＲＰ１２を組付部品２４に強固に結合することができると共に、ボルト２２へのナット２８の螺合が緩むことを抑制できる。

しかも、カラー１６への固定リング２０の螺合度合を調整して、カラー１６の鍔部１６Ａと固定リング２０との間でのＦＲＰ１２の挟持力を調整することで、ＦＲＰ１２のカラー１６及び固定リング２０による保持力を容易に調整することができる。このため、ＦＲＰ１２の特性に適合させてＦＲＰ１２のカラー１６及び固定リング２０による保持力を調整することで、ＦＲＰ１２にカラー１６及び固定リング２０によるへたりが発生することを抑制できて、ＦＲＰ１２の組付部品２４に対するがたつきが発生することを抑制できる。さらに、ＦＲＰ１２の肉厚精度を確保することが困難な場合にも、ＦＲＰ１２のカラー１６及び固定リング２０による保持力を容易に調整することができる。

［第２の実施の形態］
図２には、本発明の第２の実施の形態に係る結合構造５０が断面図にて示されている。

本実施の形態に係る結合構造５０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。

本実施の形態に係る結合構造５０では、カラー１６の鍔部１６Ａが接着剤５２によってＦＲＰ１２の一側面１２Ａに接着されている。さらに、固定リング２０の軸方向に垂直な断面積が上記第１の実施の形態に比し大きくされて、固定リング２０によるＦＲＰ１２の他側面１２Ｂの押圧面積が上記第１の実施の形態に比し大きくされており、固定リング２０は接着剤５２によってＦＲＰ１２の他側面１２Ｂに接着されている。

ここで、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

さらに、固定リング２０によるＦＲＰ１２の他側面１２Ｂの押圧面積が上記第１の実施の形態に比し大きくされている。このため、ＦＲＰ１２に固定リング２０によるへたりが発生することを一層抑制できて、ＦＲＰ１２の組付部品２４に対するがたつきが発生することを一層抑制できる。

しかも、カラー１６の鍔部１６Ａ及び固定リング２０が接着剤５２によってＦＲＰ１２に接着されている。このため、ＦＲＰ１２及び組付部品２４の何れか一方へ面方向に平行な（ボルト２２の軸方向に垂直な）せん断力Ａが作用した場合でも、せん断力ＡをＦＲＰ１２及び組付部品２４の何れか他方へ良好に伝達することができる。

なお、上記第２の実施の形態と同様に、上記第１の実施の形態において、カラー１６の鍔部１６Ａ及び固定リング２０の少なくとも一方を接着剤５２によってＦＲＰ１２に接着した構成としてもよい。

また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、組付部品２４の一側面２４Ａにカラー１６の他端（反鍔部１６Ａ側端）が係止された構成としたが、固定リング２０の肉厚がＦＲＰ１２の他側面１２Ｂからのカラー１６の他端の突出長さと等しくされて組付部品２４の一側面２４Ａにカラー１６の他端及び固定リング２０が係止された構成、又は、固定リング２０の肉厚がＦＲＰ１２の他側面１２Ｂからのカラー１６の他端の突出長さに比し大きくされて組付部品２４の一側面２４Ａに固定リング２０が係止された構成としてもよい。

さらに、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、ＦＲＰ１２の一側（反組付部品２４側）にカラー１６の鍔部１６Ａが配置されると共にＦＲＰ１２の他側（組付部品２４側）に固定リング２０が配置された構成としたが、ＦＲＰ１２の一側に固定リング２０が配置されると共にＦＲＰ１２の他側にカラー１６の鍔部１６Ａが配置された構成としてもよい。

また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、ＦＲＰ１２の一側（反組付部品２４側）にボルト２２の頭部２２Ａが配置されると共に組付部品２４の他側（反ＦＲＰ１２側）にナット２８が配置された構成としたが、ＦＲＰ１２の一側にナット２８が配置されると共に組付部品２４の他側にボルト２２の頭部２２Ａが配置された構成としてもよい。

さらに、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、ボルト２２の頭部２２ＡがＦＲＰ１２の一側（反組付部品２４側）に配置された状態でボルト２２の他端（反頭部２２ａ側端）がナット２８と螺合された構成としたが、ボルト２２の頭部２２ＡがＦＲＰ１２の一側に配置された状態でボルト２２の他端が組付部品２４（例えば第２貫通孔２６内）と螺合された構成、又は、ボルト２２の頭部２２Ａが組付部品２４の他側（反ＦＲＰ１２側）に配置された状態でボルト２２の他端がカラー１６（例えば挿通孔１８内）及び固定リング２０（例えば内孔内）の少なくとも一方と螺合された構成としてもよい。

また、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、本発明の第１結合対象をＦＲＰ１２とした構成としたが、本発明の第１結合対象は、ボルト２２とナット２８との螺合による締結力によりへたりを生じ得る変形強度の低い部材を対象としている。

本発明の第１の実施の形態に係る結合構造を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る結合構造を示す断面図である。

符号の説明

１０結合構造
１２ＦＲＰ（第１結合対象）
１４第１貫通孔
１６カラー（第１係止部材）
１８挿通孔
２０固定リング（第１挟持部材）
２２ボルト（第２係止部材）
２４組付部品（第２結合対象）
２６第２貫通孔
２８ナット（第２挟持部材）
５０結合構造

Claims

第１貫通孔が形成された第１結合対象と、
挿通孔が形成されると共に、前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１結合対象に係止された第１係止部材と、
前記第１係止部材に螺合され、前記第１係止部材との間で前記第１結合対象を挟持する第１挟持部材と、
第２貫通孔が形成され、前記第１係止部材が係止された第２結合対象と、
前記第１係止部材に前記挿通孔を介して挿通された状態で前記第１結合対象及び第２結合対象に前記第１貫通孔及び第２貫通孔を介して貫通され、前記第１係止部材又は第２結合対象に係止された第２係止部材と、
前記第２係止部材に螺合され、前記第２係止部材との間で前記第１係止部材及び第２結合対象を挟持して、前記第１結合対象と前記第２結合対象とが結合される第２挟持部材と、
を備えた結合構造。
第１貫通孔が形成された第１結合対象と、
挿通孔が形成されると共に、前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１結合対象に係止された第１係止部材と、
前記第１係止部材に螺合され、前記第１係止部材との間で前記第１結合対象を挟持する第１挟持部材と、
前記第１係止部材が係止された第２結合対象と、
前記第１係止部材に前記挿通孔を介して挿通された状態で前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１係止部材に係止されると共に、前記第２結合対象と螺合されて、前記第２結合対象との間で前記第１係止部材を挟持することで、前記第１結合対象と前記第２結合対象とが結合される第２係止部材と、
を備えた結合構造。
第１貫通孔が形成された第１結合対象と、
前記第１結合対象に前記第１貫通孔を介して貫通され、前記第１結合対象に係止された第１係止部材と、
前記第１係止部材に螺合され、前記第１係止部材との間で前記第１結合対象を挟持する第１挟持部材と、
第２貫通孔が形成され、前記第１係止部材が係止された第２結合対象と、
前記第２結合対象に前記第２貫通孔を介して貫通され、前記第２結合対象に係止されると共に、前記第１係止部材と螺合されて、前記第１係止部材との間で前記第２結合対象を挟持することで、前記第１結合対象と前記第２結合対象とが結合される第２係止部材と、
を備えた結合構造。
前記第１結合対象と前記第２結合対象とのうち前記第１結合対象の方の変形強度が低くされた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の結合構造。