JP6831654B2 - Bolt fastening structure for resin parts - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂部品のボルト締結構造に係り、特にエンジン等の自動車部品にカバー等の樹脂部品をボルトで締結して取り付ける際の樹脂部品のボルト締結構造に関する。 The present invention relates to a bolt fastening structure of a resin component, and more particularly to a bolt fastening structure of a resin component when a resin component such as a cover is bolted and attached to an automobile component such as an engine.
車両の燃費改善等の一環として、エンジンのシリンダヘッドカバー(ロッカーカバーやカムカバー等ともいう。)やチェーンカバー、オイルパン、或いは変速機の油圧制御ユニットのカバーやオイルパン等を、従来の重い金属製からより軽量の樹脂製に替えて、エンジンや変速機等の軽量化が図られる場合がある。 As part of improving vehicle fuel efficiency, engine cylinder head covers (also called rocker covers, cam covers, etc.), chain covers, oil pans, or transmission hydraulic control unit covers, oil pans, etc. are made of conventional heavy metal. In some cases, the weight of the engine, transmission, etc. may be reduced by replacing the lighter resin material.
そして、カバー等の樹脂部品をエンジンのシリンダヘッド等の被取付部材にボルトで締結して取り付ける際に、樹脂部品に設けたボルト孔に金属製のボルトを挿通して樹脂部品を被取付部材に締結すると、樹脂部品が破損したり、或いは締結部分が緩んだりする可能性がある。そのため、例えば特許文献1、2等ではそのような問題の発生を防止した樹脂部品のボルト締結構造が提案されている。
Then, when the resin part such as the cover is fastened to the attached member such as the cylinder head of the engine with bolts and attached, a metal bolt is inserted into the bolt hole provided in the resin part to attach the resin part to the attached member. When fastened, the resin parts may be damaged or the fastened portion may be loosened. Therefore, for example,
しかしながら、本発明者らの研究では、特許文献1、2に記載されたような樹脂部品のボルト締結構造では、樹脂部品が取り付けられた被取付部材が例えばエンジンのような高温になり得る部材である場合、被取付部材が高温になると金属製のボルトで樹脂部品を締結した部分に緩み等が発生する場合があることが分かっている。
However, in the research by the present inventors, in the bolt fastening structure of the resin component as described in
また、例えば樹脂部品と被取付部材との間をゴム等でシールする場合には、被取付部材が高温になると締結部分でシールの機能が低下する場合があることも分かっている。そして、このような症状が現れると、ボルト締結部からエンジンオイル等が漏れてしまったり、シリンダヘッド内のブローバイガス等の有害なガスが外に漏れ出る等の問題が生じ得る。 It is also known that, for example, when sealing between a resin component and a member to be attached with rubber or the like, the function of the seal may deteriorate at the fastening portion when the member to be attached becomes hot. When such a symptom appears, problems such as engine oil leaking from the bolt fastening portion and harmful gas such as blow-by gas in the cylinder head leaking out may occur.
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、樹脂部品を金属製のボルトで被取付部材に締結して取り付ける際に、締結部分に緩み等が発生することを的確に防止することが可能な樹脂部品のボルト締結構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and accurately prevents loosening or the like from occurring at the fastening portion when the resin component is fastened to the mounted member with a metal bolt and mounted. It is an object of the present invention to provide a bolt fastening structure of a resin part capable of being capable of.
前記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
ねじ部の呼び径より大径に形成された円筒部を有する金属製の段付ボルトと、
前記段付ボルトにより被取付部材に締結されて取り付けられる樹脂部品と、
を備える樹脂部品のボルト締結構造であって、
前記樹脂部品に穿設されたボルト孔の内壁面を含む当該ボルト孔の周囲の部分に、前記段付ボルトと同じ金属で形成されたカラーが配設されており、前記部分の線膨張係数が、前記段付ボルトの線膨張係数と同じになるように形成されており、
前記樹脂部品を取り付ける前記被取付部材の取付面の面方向において、締結された前記段付ボルトの頭部またはフランジの端部が、前記部分に配設された前記カラーより外側に出ないように構成されており、
前記樹脂部品は、車両のエンジンまたは変速機に取り付けられるカバーまたはオイルパンであり、
前記カラーは、円筒状部材からなることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to
A metal stepped bolt having a cylindrical part formed with a diameter larger than the nominal diameter of the thread part,
Resin parts that are fastened to and attached to the member to be attached by the stepped bolts ,
It is a bolt fastening structure of resin parts equipped with
A collar made of the same metal as the stepped bolt is arranged around the bolt hole including the inner wall surface of the bolt hole drilled in the resin part, and the coefficient of linear expansion of the portion is high. , It is formed so as to have the same coefficient of linear expansion as that of the stepped bolt.
In the surface direction of the mounting surface of the mounted member to which the resin component is mounted, the head of the fastened stepped bolt or the end of the flange should not protrude outside the collar arranged in the portion. It is composed and
The resin component is a cover or oil pan that is attached to the engine or transmission of a vehicle.
The collar is characterized by being composed of a cylindrical member .
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の樹脂部品のボルト締結構造において、前記段付ボルトが、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする。
The invention according to
本発明によれば、樹脂部品を金属製のボルトで被取付部材に締結して取り付ける際に、締結部分に緩み等が発生することを的確に防止することが可能となる。 According to the present invention, when a resin part is fastened to a member to be attached with a metal bolt and attached, it is possible to accurately prevent loosening or the like from occurring at the fastened portion.
以下、本発明に係る樹脂部品のボルト締結構造の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a bolt fastening structure for resin parts according to the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、本発明は、樹脂部品と被取付部材との間がシール材でシールされている場合と、それらでシールされておらず樹脂部品が被取付部材に直接取り付けられている場合のいずれの場合にも適用される。以下、前者の場合を「シール材あり」、後者の場合を「シール材なし」と略称して、いずれの場合についても説明する。 In the present invention, there is a case where the resin component and the member to be attached are sealed with a sealing material, or a case where the resin component is not sealed by them and the resin component is directly attached to the member to be attached. Also applies to. Hereinafter, the former case will be abbreviated as “with sealing material” and the latter case will be abbreviated as “without sealing material”, and both cases will be described.
また、シール材ありの場合については、例えば図1に示すように、ゴムやエラストマー等で形成されたシール材12が、カバー等の樹脂部品10の周縁部に設けられた溝13に嵌め込まれたり、ボルト孔11の周囲に配設される等して、樹脂部品10と被取付部材20(図1では図示省略)とがシール材12によりシールされる場合について説明する。
In the case where there is a sealing material, for example, as shown in FIG. 1, the sealing
さらに、以下の各図でシール材ありの場合の概略断面図を示す場合、図1におけるX−X線に沿う概略断面図を示す。なお、以下の各図では、樹脂部品10が被取付部材20に上側から取り付けられている場合について説明するが、被取付部材20に下側や側方から取り付けられている場合についても同様に説明される。
Further, when the schematic cross-sectional view with the sealing material is shown in each of the following figures, the schematic cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1 is shown. In each of the following figures, the case where the
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造について説明する。図2(A)、(B)は、第1の実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造(図2(A)はシール材なしの場合、図2(B)はシール材ありの場合)を表す概略断面図である。本実施形態では、樹脂部品のボルト締結構造100は、金属製の段付ボルト1と、段付ボルト1により被取付部材20に締結されて取り付けられる前述した樹脂部品10とを備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, the bolt fastening structure of the resin component according to the first embodiment of the present invention will be described. 2 (A) and 2 (B) show the bolt fastening structure of the resin component according to the first embodiment (FIG. 2 (A) shows the case without the sealing material, and FIG. 2 (B) shows the case with the sealing material). It is the schematic sectional drawing shown. In the present embodiment, the
段付ボルト1は、ねじ部2と、円筒部3と、頭部4とを有している。なお、本実施形態では、図2(A)、(B)に示すように、段付ボルト1がフランジ5を備えている場合について説明するが、必ずしもフランジ5は設けられていなくてもよい。また、段付ボルト1は、円筒部3がねじ部2の呼び径より大径に形成されており、フランジ5の径(フランジ5が設けられていない場合は頭部4の径)が円筒部3の径より大きく形成されている。
The
そして、段付ボルト1は、樹脂部品10に穿設されたボルト孔11に挿通され、ねじ部2が被取付部材20に形成された雌ねじ部21に螺着されると、図2(A)のシール材なしの場合は、フランジ5(或いは頭部4)で樹脂部品10を被取付部材20に押し付けるようにして樹脂部品10と被取付部材20とを締結するようになっている。
Then, the
また、図2(B)のシール材ありの場合は、段付ボルト1は螺着されると、フランジ5(或いは頭部4)で樹脂部品10を被取付部材20側に押し、シール材12を被取付部材20に押し付けるようにして、シール材12で密閉性を保った状態で樹脂部品10と被取付部材20とを締結するようになっている。
Further, in the case of the case with the sealing material shown in FIG. 2B, when the
なお、図2(A)、(B)や以下の各図では、段付ボルト1の円筒部3とボルト孔11の内壁面とが接触している場合が記載されているが、段付ボルト1の円筒部3とボルト孔11の内壁面との間に所定の幅の隙間を設けるように構成することも可能である。
In addition, in FIGS. 2 (A) and 2 (B) and each of the following drawings, the case where the
一方、本実施形態では、樹脂部品10は、ボルト孔11の内壁面を含むボルト孔11の周囲の部分(図中のAの部分参照)が、樹脂部品10を構成する樹脂にガラス繊維14が埋め込まれるようにして形成されている。その際、この部分Aでは、ガラス繊維14は、段付ボルト1の軸方向に沿う方向に配向する状態で樹脂に埋め込まれている。
On the other hand, in the present embodiment, in the
すなわち、本実施形態では、樹脂部品10のボルト孔11の周囲の部分Aが、ガラス繊維14が段付ボルト1の軸方向に沿う方向に配向されたガラス繊維強化樹脂のような状態になっている。そして、上記の部分Aにおける線膨張係数αAが、金属製の段付ボルト1の線膨張係数α1と同じになるように構成されている。
That is, in the present embodiment, the portion A around the
なお、上記の部分Aの線膨張係数αAが段付ボルト1の線膨張係数α1と同じという場合、厳密に同一である必要はなく、後述するように本実施形態の締結構造100による締結部分に緩みやシール機能の低下等が発生してボルト締結部からガス漏れやオイル漏れ等が生じることがない状態を実現することが可能な程度に同じであればよい。以下、線膨張係数αに関して「同じ」の文言はこの意味で用いる。
When the coefficient of linear expansion αA of the portion A is the same as the coefficient of linear expansion α1 of the stepped
そして、本実施形態では、樹脂部品10を取り付ける被取付部材20の取付面20Aの面方向(図2(A)、(B)では横方向)において、締結された段付ボルト1のフランジ5(或いは頭部4)の端部が、ガラス繊維14が埋め込まれた樹脂部品10のボルト孔11の周囲の部分Aより外側に出ないように構成されている。
Then, in the present embodiment, the
すなわち、段付ボルト1のフランジ5(或いは頭部4)が円筒部3から外側にはみ出した部分の円筒部3の円筒面からの長さが、上記の部分Aの幅以下(すなわちボルト孔11の内壁面から上記の部分Aの最も外側の部分までの長さ以下)の長さになるように構成されている。
That is, the length from the cylindrical surface of the
[作用]
次に、本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100の作用について説明する前に、従来の樹脂部品のボルト締結構造200において締結部分に緩みやシール機能の低下等が生じる原因について説明する。なお、従来の樹脂部品のボルト締結構造200では、全体的な構成は本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100と同じ構成であるが、樹脂部品にガラス繊維が埋め込まれていない点で本実施形態とは異なっているものとして説明する。
[Action]
Next, before explaining the operation of the
シール材なしの従来の樹脂部品のボルト締結構造200では、例えば図2(A)に示した状態と同じ状態(ただし樹脂部品にガラス繊維が埋め込まれていない。)で締結構造の部分に熱が加わると、図3(A)に示すように、段付ボルト1も樹脂部品10も膨張して熱変形を生じる。しかし、その際、金属製の段付ボルト1の線膨張係数α1よりも樹脂部品10の線膨張係数α10の方が大きい。
In the conventional
そのため、図3(A)に示すように、樹脂部品10のうち、段付ボルト1により押さえ付けられていない部分では樹脂部品10が大きく変形するが、段付ボルト1により押さえ付けられている部分では、樹脂部品10は、段付ボルト1が変形した分だけしか変形できない。そして、例えば車両の運転時間が長く、エンジン等が高温の状態が長い時間続くと、樹脂部品10が図3(A)に示した形(すなわち段付ボルト1の部分で樹脂部品10が凹んだ形状)に倣ってしまう。すなわち、樹脂部品10がこの形状をいわば覚えてしまう、いわゆるクリープ変形が発生する。
Therefore, as shown in FIG. 3A, the
そして、この状態で温度が下がり、段付ボルト1や樹脂部品10が縮んでも、樹脂部品10は、図2(A)に示したような面一の状態には戻らず、図3(B)に示すように段付ボルト1の部分で凹んだ形状になる。すなわち、段付ボルト1の部分で樹脂部品10が縮んだままの状態になる。そのため、締結部分に緩みが発生してしまう。
Then, even if the temperature drops in this state and the stepped
また、シール材ありの従来の樹脂部品のボルト締結構造200では、例えば図2(B)に示した状態と同じ状態(ただし樹脂部品にガラス繊維が埋め込まれていない。)で締結構造の部分に熱が加わると、図4(A)に示すように、段付ボルト1も樹脂部品10も膨張して熱変形を生じ、高温の状態が長い時間続くと、樹脂部品10が図4(A)に示した形(すなわち段付ボルト1の部分で樹脂部品10が凹んだ形状)に倣ってしまうクリープ変形が発生する。
Further, in the conventional
そして、この状態で温度が下がり、段付ボルト1や樹脂部品10が縮んでも、樹脂部品10は、図2(B)に示したような面一の状態には戻らず、図4(B)に示すように段付ボルト1の部分で凹んだ形状になる。この場合、シール材12の弾発力により樹脂部品10は段付ボルト1のフランジ5(或いは頭部4)に押し付けられるため、一見、締結部分に緩みが発生していないように見えるが、樹脂部品10は段付ボルト1の部分で縮んだままの状態になっている。
Then, even if the temperature drops in this state and the stepped
そのため、樹脂部品10によるシール材12への押圧力が低下するため、シール材12の圧縮率が低下しシール機能が低下する。図2(B)と図4(B)とを比較して分かるように、図4(B)の状態では樹脂部品10と被取付部材20との間隔が図2(B)の場合よりも開いてしまっている。そして、従来の樹脂部品のボルト締結構造200では、シール材12によるシール機能が低下してしまうため、ガス漏れやオイル漏れ等が生じる可能性がある。
Therefore, the pressing force of the
それに対し、本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100では、図2(A)、(B)の状態で締結構造の部分に熱が加わると、図5(A)、(B)に示すように、段付ボルト1も樹脂部品10も膨張して熱変形を生じる。
On the other hand, in the
そして、その際、従来の樹脂部品のボルト締結構造200では、段付ボルト1により押さえ付けられている部分の樹脂部品10は、段付ボルト1よりも線膨張係数αが大きいため本来的には他の部分(すなわち段付ボルト1により押さえ付けられていない部分)の樹脂部品10と同じ程度に大きく膨張したいのに押さえ付けにより膨張できずに、図3(A)や図4(A)の状態での分子構造が記憶されてしまい、図3(B)や図4(B)に示したように樹脂部品10の段付ボルト1の部分が凹んだ形状が残ってしまった(すなわちクリープ変形してしまった。)。
At that time, in the conventional
しかし、本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100では、締結構造の部分に熱が加わり段付ボルト1や樹脂部品10が膨張して熱変形を生じても、ボルト孔11の周囲のガラス繊維14が埋め込まれた部分Aの線膨張係数αAが段付ボルト1の線膨張係数α1と同じとされているため、樹脂部品10の上記の部分Aは段付ボルト1と同じ程度にしか膨張しないためクリープ変形が発生しない。
However, in the
そして、高温の状態が続いた後、温度が下がると、樹脂部品10の上記の部分Aは段付ボルト1と同じように縮む。そのため、本実施形態では、従来のように樹脂部品10の段付ボルト1の部分すなわち上記の部分Aがクリープ変形により凹んでしまうことはなく、温度が下がれば元の図2(A)、(B)に示した状態に戻る。
Then, when the temperature drops after the high temperature state continues, the above-mentioned portion A of the
なお、樹脂部品10の部分A以外の部分については、樹脂部品10を取り付ける被取付部材20の取付面20Aの面方向(図2(A)、(B)では横方向)において、締結された段付ボルト1のフランジ5(或いは頭部4)の端部が、ガラス繊維14が埋め込まれた樹脂部品10のボルト孔11の周囲の部分Aより外側に出ないように構成されているため、熱が加わり熱変形が発生しても段付ボルト1による押さえ付けが発生しないため、クリープ変形が発生しない。ボルト孔11の周囲の部分Aと樹脂部品10の部分A以外の部分の線膨張係数が異なるため樹脂部品10の部分A以外の部分の厚みが元の図2(A)、(B)の状態の厚みより多少厚くなる場合があるが(すなわち膨らみが残る場合があるが)、少なくとも上記の部分Aではクリープ変形が発生していないため、温度が下がれば元の図2(A)、(B)の状態に戻る。
The parts other than the part A of the
そのため、本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100では、締結構造の部分の温度が高温になったり外気温まで下がったりしても、従来のように樹脂部品10が段付ボルト1の部分Aが縮んだままの状態にはならずに、元の状態(厚み)を維持する。そのため、段付ボルト1により樹脂部品10が被取付部材20側に適切に押し付けられる状態が維持される。
Therefore, in the
[効果]
以上のように、本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100によれば、エンジンが高温になる等して締結構造の部分の温度が高温になったり外気温まで下がったりしても、ボルト孔11の周囲すなわち段付ボルト1の周囲のガラス繊維14が埋め込まれた樹脂部品10の部分Aが縮んだままの状態にはならずに元の状態(厚み)が維持される。
[effect]
As described above, according to the
そのため、本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100では、締結構造の部分の温度が上がったり下がったりしても段付ボルト1により樹脂部品10が被取付部材20側に適切に押し付けられる状態が維持される。すなわち段付ボルト1のフランジ5(或いは頭部4)が樹脂部品10の部分Aを軸方向に押す力(すなわち軸力)の低下を0にすることが可能となる。
Therefore, in the
そのため、樹脂部品10を金属製の段付ボルト1で被取付部材20に締結して取り付ける際に、締結部分に緩みやシール機能の低下等が発生することを的確に防止することが可能となる、ボルト締結部からガス漏れやオイル漏れ等が生じることを的確に防止することが可能となる。
Therefore, when the
なお、本発明者らの研究では、樹脂部品10の上記の部分Aの樹脂にガラス繊維14を段付ボルト1の軸方向に沿う方向に配向する状態で埋め込んだ場合、その部分Aの線膨張係数αAをアルミニウムやアルミニウム合金の線膨張係数αと同じにすることができることが分かっている。そのため、段付ボルト1をアルミニウムやアルミニウム合金で形成することが可能である。なお、段付ボルト1を他の金属で形成することも可能である。
In the research by the present inventors, when the
[第2の実施の形態]
一方、上記の第1の実施形態のように、樹脂部品10のうちボルト孔11の周囲の部分Aの樹脂にガラス繊維14を埋め込むように構成する代わりに、図6(A)、(B)に示すように、樹脂部品10のボルト孔11の周囲の部分Aに、段付ボルト1と同じ金属で形成されたカラー15(すなわち円筒状の部材)を配設するように構成することも可能である。
[Second Embodiment]
On the other hand, instead of being configured so that the
なお、例えば、カラー15を樹脂部品10のボルト孔11の内側に圧入して当該部分Aに配設することが可能である。また、図6(A)はシール材なしの場合、図6(B)はシール材ありの場合をそれぞれ表している。
For example, the
そして、第2の実施形態においても、樹脂部品10を取り付ける被取付部材20の取付面20Aの面方向において、締結された段付ボルト1のフランジ5(フランジ5が設けられていない場合は頭部4)の端部が、当該部分Aに配設されたカラー15より外側に出ないように構成される。
Then, also in the second embodiment, the
そして、このように構成しても、締結構造の部分に熱が加わり段付ボルト1や樹脂部品10が膨張して熱変形を生じた際に、カラー15の線膨張係数α15が段付ボルト1の線膨張係数α1と同じであるため、カラー15が配設された上記の部分Aは段付ボルト1と同じように膨張する。
Even with this configuration, when heat is applied to the portion of the fastening structure and the stepped
そして、高温の状態が続いた後、温度が下がると、カラー15が配設された上記の部分Aは段付ボルト1と同じように縮む。そのため、本実施形態においても、従来のように樹脂部品10の段付ボルト1の部分すなわち上記の部分Aが凹んでしまうことはなく、温度が下がれば元の図6(A)、(B)に示した状態に戻る。
Then, when the temperature drops after the high temperature state continues, the above-mentioned portion A on which the
なお、この場合も、カラー15以外の樹脂部品10の部分(すなわち樹脂部品10の部分A以外の部分)については、樹脂部品10を取り付ける被取付部材20の取付面20Aの面方向(図2(A)、(B)では横方向)において、締結された段付ボルト1のフランジ5(或いは頭部4)の端部が、カラー15が埋め込まれた樹脂部品10のボルト孔11の周囲の部分Aより外側に出ないように構成されているため、熱が加わり熱変形が発生しても段付ボルト1による押さえ付けが発生しないため、クリープ変形が発生しない。ボルト孔11の周囲の部分Aと樹脂部品10の部分A以外の部分の線膨張係数が異なるため樹脂部品10の部分A以外の部分の厚みが元の図6(A)、(B)の状態の厚みより多少厚くなる場合があるが(すなわち膨らみが残る場合があるが)、少なくとも上記の部分Aのカラー15はクリープ変形が発生していないため、温度が下がれば元の図6(A)、(B)の状態に戻る。
Also in this case, with respect to the portion of the
以上のように、本実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100においても、締結構造の部分の温度が高温になったり外気温まで下がったりしても、樹脂部品10が段付ボルト1の部分A(本実施形態ではカラー15の部分)が元の状態(厚み)を維持する。そのため、締結構造の部分の温度が上がったり下がったりしても段付ボルト1により樹脂部品10が被取付部材20側に適切に押し付けられる状態が維持される。
As described above, even in the
そのため、樹脂部品10を金属製の段付ボルト1で被取付部材20に締結して取り付ける際に、締結部分に緩みやシール機能の低下等が発生することを的確に防止することが可能となる、ボルト締結部からガス漏れやオイル漏れ等が生じることを的確に防止することが可能となる。
Therefore, when the
[シール材ありの場合のさらなる効果について]
なお、上記の第1、第2の実施形態における樹脂部品のボルト締結構造100のうち、図2(B)や図6(B)に示したシール材ありの場合には、さらに以下のような有利な振動・騒音の低減効果を得ることが可能となる。
[Further effects with sealing material]
Of the
例えば、樹脂部品10がエンジンのシリンダヘッドカバーやチェーンカバー等のカバーである場合に、エンジンの振動でカバーのある位置に例えば図7(A)に示すような振動が生じたとする。この場合、シール材12の圧縮率(体積弾性率の逆数)が低いと、図7(B)に実線で示すように、シール材12が厚み方向(図2(B)や図4(B)、図6(B)では上下方向)に、カバー(すなわち樹脂部品10)の振動を打ち消すように大きく変位するようになるが、シール材12の圧縮率が高いと、図7(B)に破線で示すようにシール材12の厚み方向の変位量が小さくなる。
For example, when the
そのため、図7(A)、(B)の各グラフを加算した図7(C)のグラフに実線で示すように、シール材12の圧縮率が低いと、カバーの振動がより多く打ち消されて、振動を抑制する一次遅れの変位量(いわゆるダンパ効果)が大きくなり、シール材12によるカバー(すなわち樹脂部品10)の振動・騒音の低減効果が大きくなる。
Therefore, as shown by the solid line in the graph of FIG. 7C, which is the sum of the graphs of FIGS. 7A and 7B, when the compression ratio of the sealing
しかし、シール材12の圧縮率が高いと、図7(C)のグラフに破線で示すようにカバーの振動が打ち消される度合いが少なくなり、振動を抑制する一次遅れの変位量が小さくなるため、シール材12によるカバー(すなわち樹脂部品10)の振動・騒音の低減効果が小さくなる。
However, when the compression ratio of the sealing
一方、従来の樹脂部品のボルト締結構造200では、図4(A)に示したように、締結構造の部分が高温になると熱変形が生じ、段付ボルト1の部分で樹脂部品10が凹んでクリープ変形が生じるため、図4(B)に示したようにシール機能の低下が発生する。そして、シール機能の低下を防止するためには、例えば図1に示したカバーに取り付けるシール材12のうち、段付ボルト1で締結されるボルト孔11に近い部分では、シール材12の圧縮率を高くすることが必要になる(すなわち体積弾性率を小さくすることが必要になる。)。
On the other hand, in the conventional
そして、このようにシール材12の一部(すなわちボルト孔11に近い部分)で圧縮率を高くし、他の部分では圧縮率を低くするように構成すると、シール材12の圧縮率が全体的に均一でなくなる。また、シール材12の圧縮率を全体的に均一にする場合には、シール材12の圧縮率を全体的に高くすることが必要になる。しかし、いずれの場合でも、シール材12の圧縮率が高い部分ではシール材12によるダンパ効果が小さくなり、図7(C)に破線で示したようにシール材12による振動・騒音の低減効果が低いため、結局、従来の樹脂部品のボルト締結構造200では、シール材12による振動・騒音の低減効果が低下してしまう。
When the compression rate is increased in a part of the sealing material 12 (that is, the portion close to the bolt hole 11) and the compression rate is decreased in the other part, the compression rate of the sealing
それに対し、上記の第1、第2の実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100(図2(B)や図6(B)参照)では、上記のように締結構造の部分が高温になっても樹脂部品10のボルト孔11の周囲の部分Aで樹脂部品10の永久変形が生じないため、シール材12のシール機能は低下しない。
On the other hand, in the bolt fastening structure 100 (see FIGS. 2B and 6B) of the resin component according to the first and second embodiments, the temperature of the fastening structure portion becomes high as described above. However, since the
そのため、上記の第1、第2の実施形態に係る樹脂部品のボルト締結構造100では、シール材12の圧縮率を低くすること(すなわち体積弾性率を大きくすること)が可能となり、シール材12によるダンパ効果が大きくなり、図7(C)に実線で示したようにシール材12による振動・騒音の低減効果が高い状態を維持し、或いは向上させることが可能となるといった有利な効果が得られる。
Therefore, in the
なお、樹脂部品10が、車両のエンジンや変速機に取り付けられるオイルパンである場合にも同様の有利な効果を得ることが可能となる。
It is possible to obtain the same advantageous effect when the
また、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。 Further, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and can be appropriately modified as long as the gist of the present invention is not deviated.
1 段付ボルト
2 ねじ部
3 円筒部
4 頭部
5 フランジ
10 樹脂部品
11 ボルト孔
12 シール材
14 ガラス繊維
15 カラー
20 被取付部材
20A 取付面
100 樹脂部品のボルト締結構造
A ボルト孔の周囲の部分
α1 段付ボルトの線膨張係数
αA 部分Aの線膨張係数
1 Stepped
Claims (2)
前記段付ボルトにより被取付部材に締結されて取り付けられる樹脂部品と、
を備える樹脂部品のボルト締結構造であって、
前記樹脂部品に穿設されたボルト孔の内壁面を含む当該ボルト孔の周囲の部分に、前記段付ボルトと同じ金属で形成されたカラーが配設されており、前記部分の線膨張係数が、前記段付ボルトの線膨張係数と同じになるように形成されており、
前記樹脂部品を取り付ける前記被取付部材の取付面の面方向において、締結された前記段付ボルトの頭部またはフランジの端部が、前記部分に配設された前記カラーより外側に出ないように構成されており、
前記樹脂部品は、車両のエンジンまたは変速機に取り付けられるカバーまたはオイルパンであり、
前記カラーは、円筒状部材からなることを特徴とする樹脂部品のボルト締結構造。 A metal stepped bolt having a cylindrical part formed with a diameter larger than the nominal diameter of the thread part,
Resin parts that are fastened to and attached to the member to be attached by the stepped bolts ,
It is a bolt fastening structure of resin parts equipped with
A collar made of the same metal as the stepped bolt is arranged around the bolt hole including the inner wall surface of the bolt hole drilled in the resin part, and the coefficient of linear expansion of the portion is high. , It is formed so as to have the same coefficient of linear expansion as that of the stepped bolt.
In the surface direction of the mounting surface of the mounted member to which the resin component is mounted, the head of the fastened stepped bolt or the end of the flange should not protrude outside the collar arranged in the portion. It is composed and
The resin component is a cover or oil pan that is attached to the engine or transmission of a vehicle.
The collar is a bolt fastening structure of a resin component characterized by being composed of a cylindrical member .
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