JP7024544B2 - flame - Google Patents
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Description
本発明は、フレームに関する。 The present invention relates to a frame.
リベットを介して被接続部材を接続部材に接続することが一般的に行われている。このとき、リベットによる接続構造では、被接続部材が接続部材に対して当該リベットを中心に回転する可能性があり、例えば、被接続部材と接続部材とを更にボルトで接続する場合、被接続部材のボルト孔と接続部材のボルト孔とが位置ずれし、被接続部材と接続部材とをボルトで接続できない場合がある。 It is common practice to connect the connected member to the connecting member via rivets. At this time, in the connection structure using rivets, the connected member may rotate about the rivet with respect to the connecting member. For example, when the connected member and the connecting member are further connected by bolts, the connected member may rotate. The bolt holes of the above and the bolt holes of the connecting member may be misaligned, and the connected member and the connecting member may not be connected by bolts.
ちなみに、特許文献1では、回転規制部を有するパッキンの内部に接続杆を配置し、接続杆を回転規制部で囲むことで、接続杆の回転を抑制する構成とされている。但し、特許文献1の電池は、ボルトによって接続杆を電池外装体に接続していない。
Incidentally, in
このようにリベットで接続された被接続部材を更にボルトを介して接続部材に接続する構成において、ボルトを介して被接続部材を接続部材に接続する際に当該被接続部材の回転を所望の範囲内に抑制できる構成は見聞することができない。 In the configuration in which the connected member connected by the rivet is further connected to the connecting member via a bolt in this way, when the connected member is connected to the connecting member via a bolt, the rotation of the connected member is within a desired range. I can't see the composition that can be suppressed inside.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、リベットで接続されたプレートを更にボルトを介してフレームに接続する際に当該プレートの回転を所望の範囲内に抑制可能なフレームを実現する。 The present invention has been made in view of such problems, and when a plate connected by a rivet is further connected to a frame via a bolt, the rotation of the plate can be suppressed within a desired range. To realize.
本発明の一態様に係るフレームは、矩形平板のプレートの一方の端部の幅中央に形成された第1のリベット孔と共通のリベットが通される第2のリベット孔と、前記プレートの他方の端部の幅中央に形成された第1のボルト孔と共通のボルトが通される第2のボルト孔と、を有し、前記第1のリベット孔及び前記第2のリベット孔に通されたリベットを介してプレートが接続された後に、前記第1のボルト孔及び前記第2のボルト孔に通されたボルトを介して搭載物が接続されるフレームであって、
一軸方向に延在し、前記プレートが内部に配置される空洞部を有し、
前記リベットを介して前記フレームに前記プレートが接続された状態で、前記第1のリベット孔の中心と前記第1のボルト孔の中心とを通る直線上での前記プレートにおける前記第1のリベット孔の中心から前記第1のボルト孔の側の端辺までの距離をAとし、前記第1のリベット孔の中心から前記第1のボルト孔の中心までの距離をaとし、前記第1のリベット孔の中心から前記空洞部が延在する方向と前記リベットの軸方向とに直交する方向での前記空洞部の側面までの距離をBとし、前記第1のリベット孔の中心から前記直線と前記リベットの軸方向とに直交する方向での前記プレートの端辺までの距離をbとし、予め設定された前記第1のボルト孔と前記第2のボルト孔との許容位置ズレ量をxとした場合に、
(B-b)×a/A≦x
を満たし、
前記空洞部の角部にR部を有し、前記R部の半径より大きい突出量で突出部が前記空洞部の内方に突出している。
The frame according to one aspect of the present invention has a second rivet hole through which a rivet common to a first rivet hole formed in the center of the width of one end of a plate of a rectangular flat plate is passed, and the other of the plates. It has a first bolt hole formed in the center of the width of the end portion and a second bolt hole through which a common bolt is passed, and is passed through the first rivet hole and the second rivet hole. A frame in which the load is connected via a bolt passed through the first bolt hole and the second bolt hole after the plate is connected via the rivet.
It extends uniaxially and has a cavity in which the plate is placed.
The first rivet hole in the plate on a straight line passing through the center of the first rivet hole and the center of the first bolt hole with the plate connected to the frame via the rivet. Let A be the distance from the center of the first rivet hole to the end on the side of the first bolt hole, and let a be the distance from the center of the first rivet hole to the center of the first rivet hole. Let B be the distance from the center of the hole to the side surface of the cavity in the direction orthogonal to the direction in which the cavity extends and the axial direction of the rivet, and the straight line and the straight line from the center of the first rivet hole. The distance to the end edge of the plate in the direction orthogonal to the axial direction of the rivet was defined as b, and the allowable position deviation amount between the preset first bolt hole and the second bolt hole was defined as x. In case,
(Bb) × a / A ≦ x
The filling,
An R portion is provided at a corner portion of the cavity portion, and the protrusion portion protrudes inward of the cavity portion with a protrusion amount larger than the radius of the R portion.
本発明によれば、リベットで接続されたプレートを更にボルトを介してフレームに接続する際に当該プレートの回転を所望の範囲内に抑制可能なフレームを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a frame capable of suppressing the rotation of the plate within a desired range when the plate connected by the rivet is further connected to the frame via a bolt.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Further, in order to clarify the explanation, the following description and drawings are appropriately simplified.
先ず、本実施の形態のフレームが適用される燃料電池車両の構成を簡単に説明する。図1は、本実施の形態のフレームが適用される燃料電池車両を模式的に示す図である。燃料電池車両1は、フレーム2に燃料電池スタック3が搭載されている。
First, the configuration of the fuel cell vehicle to which the frame of the present embodiment is applied will be briefly described. FIG. 1 is a diagram schematically showing a fuel cell vehicle to which the frame of the present embodiment is applied. In the
フレーム2は、詳細は後述するが、燃料電池車両1の上方から見て、燃料電池スタック3を搭載可能な広さを有する当該燃料電池スタック3の搭載部である。このようなフレーム2は、燃料電池車両1の骨格構造を成すボデーに連結されたサスペンションメンバー4に支持されている。
Although the details will be described later, the
燃料電池スタック3は、燃料電池スタック3の空気極に供給された空気に含まれる酸素と、水素タンク5から燃料電池スタック3の燃料極に供給された水素と、を化学反応させて発電し、図示を省略したモータを駆動する。モータの駆動力は車輪6に伝達され、これにより、燃料電池車両1が走行する。このようなモータ及び燃料電池スタック3は、パワーコントロールユニット7によって制御される。
The
次に、本実施の形態のフレーム2の構成を説明する。図2は、本実施の形態のフレームとプレートとの接続部近傍の端面図である。図3は、本実施の形態のフレームとプレートとの接続部近傍の異なる端面図である。図4は、本実施の形態のフレームとプレートとの関係を説明するための図である。ここで、以下の説明では、説明を明確にするために、三次元(XYZ)座標系を用いて説明する。
Next, the configuration of the
フレーム2は、図2及び図3に示すように、燃料電池スタック3をフレーム2に接続する際に、プレート10を補強板として用いる。プレート10は、プレート本体10a、リベット孔10b、ボルト孔10c及びナット10dを備えている。プレート本体10aは、図4に示すように、例えば、略長方形状の平板であるが、略矩形状であればよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
リベット孔10bは、例えば、プレート本体10aの長手方向の一方の端部において幅方向の略中央に形成されている。ボルト孔10cは、例えば、プレート本体10aの長手方向の他方の端部において幅方向の略中央に形成されている。つまり、リベット孔10b及びボルト孔10cは、所望の間隔を開けてプレート本体10aに形成されている。ナット10dは、ボルト孔10cの中心軸とナット10dの中心軸とが重なるように、プレート本体10aに固定されている。
The
フレーム2は、Z軸+側の第1の平板2aとZ軸-側の第2の平板2bとがリブ部2cで連結されて補強された形状であり、例えば、アルミの押し出し成形品である。そして、フレーム2は、内部にプレート10が挿入される空洞部2dを備えている。つまり、空洞部2dは、第1の平板2aと第2の平板2bとリブ部2cとで、大凡、囲まれた空間である。このような空洞部2dは、Y軸方向に複数列並び、各々の空洞部2dは、X軸方向に延在している。
The
第1の平板2aの周縁部における所望の位置には、プレート10のリベット孔10bとボルト孔10cとの間隔と略等しい間隔をX軸方向に開けてリベット孔2e及びボルト孔2fが形成されている。
At a desired position on the peripheral edge of the first
第2の平板2bの周縁部における所望の位置には、プレート10を挿入するための開口部2gが形成されている。これにより、プレート10が挿入される空洞部2dのZ軸+側にリベット孔2e及びボルト孔2fが配置され、当該空洞部2dのZ軸-側に開口部2gが配置される。
An opening 2g for inserting the
このようなフレーム2にプレート10を介して燃料電池スタック3を接続する際には、先ず、フレーム2の開口部2gからプレート10を空洞部2dの内部に挿入し、フレーム2のリベット孔2eとプレート10のリベット孔10bとにリベット11を通し、当該リベット11をかしめる。これにより、リベット11を介してプレート10がフレーム2に接続される。
When connecting the
次に、燃料電池スタック3をフレーム2の第1の平板2aに載置し、燃料電池スタック3の接続片3aに嵌め込まれたブッシュ12のボルト孔12aとフレーム2のボルト孔2fとプレート10のボルト孔10cにボルト13を通してナット10dにねじ込むことで、プレート10を介して燃料電池スタック3をフレーム2に接続することができる。
Next, the
ここで、リベット11を介してフレーム2にプレート10が接続された際に、プレート10は、リベット11を中心にZ軸回りに回転可能な状態となる。そのため、燃料電池スタック3の接続片3aに嵌め込まれたブッシュ12のボルト孔12aとフレーム2のボルト孔2fとプレート10のボルト孔10cとにボルト13を通す際に、良好に通すことができない可能性がある。
Here, when the
そこで、本実施の形態のフレーム2は、プレート10のZ軸回りの回転を所望の範囲内に抑制可能な構成とされている。詳細には、リベット11を介してフレーム2にプレート10が接続された状態で、フレーム2は、以下の<式1>を満たすように設計される。
Therefore, the
<式1>
(B-b)×a/A≦x
但し、図4に示すように、Aは、プレート10のリベット孔10bの中心とプレート10のボルト孔10cの中心とを通る直線L1上でのプレート10におけるリベット孔10bの中心からボルト孔10cの側の端辺までの距離である。言い換えると、直線L1上でのフレーム2のリベット孔2eの中心からプレート10のX軸+側の端辺までの距離である。aは、プレート10におけるリベット孔10bの中心からボルト孔10cの中心までの距離である。Bは、プレート10のリベット孔10b(即ち、フレーム2のリベット孔2e)の中心からY軸方向での空洞部2dの側面2hまでの距離である。bは、プレート10のリベット孔10b(即ち、フレーム2のリベット孔2e)の中心から直線L1とZ軸方向とに直交する方向でのプレート10の端辺までの距離である。xは、予め設定されたプレート10のボルト孔10cとフレーム2のボルト孔2fとの許容位置ズレ量であり、ボルト孔10cとボルト孔2fとの中心間距離である。なお、図4では、回転した状態のプレート10を二点鎖線で示している。
<
(Bb) × a / A ≦ x
However, as shown in FIG. 4, A is a
ここで、「許容位置ズレ量」とは、プレート10のボルト孔10cとフレーム2のボルト孔2fとが位置ずれしている場合に、例えば、ボルト13の軸部の先端に形成されたガイド部をプレート10のボルト孔10cとフレーム2のボルト孔2fとに挿入可能な位置ズレ量である。つまり、Z軸方向から見て、プレート10のボルト孔10cとフレーム2のボルト孔2fとが重なっている領域内に、ボルト13の軸部を略Z軸方向に配置した状態で当該ボルト13のガイド部を挿入可能な位置ズレ量である。許容位置ズレ量としては、例えば、1.1mmに設定することができるが、使用するボルト13などに応じて、適宜、変更することができる。
Here, the "allowable position deviation amount" is a guide portion formed at the tip of the shaft portion of the
このように<式1>を満たすようにフレーム2の空洞部2dを設計すると、プレート10がリベット11を中心にZ軸回りに回転した際に、プレート10のX軸+側の角部がフレーム2の空洞部2dの側面2hに接触し、プレート10のボルト孔10cとフレーム2のボルト孔2fとの位置ズレが許容位置ズレ量x以内に抑制可能である。
When the
そのため、プレート10のボルト孔10cとフレーム2のボルト孔2fとが位置ズレしていても、位置ずれした状態のボルト孔10c及びボルト孔2fにボルト13のガイド部を挿入し、更にボルト13をナット10dにねじ込むことができる。
Therefore, even if the
このようにボルト13を介してZ軸回りに回転した状態のプレート10をフレーム2に接続する場合、プレート10はZ軸回りに回転した状態を維持しつつフレーム2に接続される。ここで、フレーム2が押し出し成形品の場合、図2に示すように、フレーム2の空洞部2dのZ軸+側の角部がR形状(即ち、面取り形状)となっている。つまり、フレーム2は、空洞部2dのZ軸+側の角部にR部2iを備えている。
When the
そのため、プレート10がボルト13によってZ軸+側に引き上げられるのに伴って、プレート10の端部がフレーム2のR部2iに乗り上げ、プレート10がY軸回りに回転した状態でフレーム2に接続される可能性がある。
Therefore, as the
そこで、本実施の形態のフレーム2は、図2に示すように、フレーム2の空洞部2dを形成するリブ部2cから当該空洞部2dの内方に突出する突出部2jを備えている。このとき、リブ部2cからの突出量P1は、R部2iの半径より大きい。
Therefore, as shown in FIG. 2, the
これにより、プレート10がリベット11を中心にZ軸回りに回転しても、プレート10の端部がフレーム2のR部2iに到達する前に、突出部2jに接触する。そのため、ボルト13を介してZ軸回りに回転した状態のプレート10をフレーム2に接続する場合、プレート10の端部がフレーム2のR部2iに乗り上げることを抑制でき、プレート10を適切な姿勢でフレーム2に接続することができる。
As a result, even if the
なお、突出部2jは、リブ部2cにおける少なくともプレート10がZ軸回りに回転した際に当該プレート10の角部が接触する位置周辺に形成されていればよい。
The protruding
また、上述のBの値は、プレート10のリベット孔10bの中心からY軸方向での空洞部2dの突出部2jまでの距離とすればよい。つまり、突出部2jにおける空洞部2dの内方側の面は、空洞部2dの側面2hを成す。
Further, the value of B described above may be the distance from the center of the
このように本実施の形態のフレーム2は、プレート10のZ軸回りの回転を所望の範囲内に抑制でき、プレート10を介して燃料電池スタック3をフレーム2に接続する際に、ボルト13によって簡単に接続することができる。しかも、フレーム2は、ボルト13を介してZ軸回りに回転した状態のプレート10をフレーム2に接続する場合、プレート10の端部がフレーム2のR部2iに乗り上げることを抑制でき、プレート10を適切な姿勢でフレーム2に接続することができる。
As described above, the
なお、上述のようにリベット11を介してフレーム2にプレート10が接続された際に、プレート10はフレーム2に片持ち支持された状態となり、プレート10の自重で当該プレート10がY軸回りに回転しようとする。そのため、燃料電池スタック3の接続片3aに嵌め込まれたブッシュ12のボルト孔12aとフレーム2のボルト孔2fとプレート10のボルト孔10cとにボルト13を通す際に、当該ボルト13を良好に通すことができない可能性がある。
When the
そこで、フレーム2は、図2に示すように、プレート10をZ軸-側から支持する支持部2kを備えているとよい。支持部2kは、空洞部2dを形成するリブ部2cから当該空洞部2dの内方に向かって突出している。このような支持部2kは、少なくともプレート10のボルト孔10cの側の端部を支持するように配置されており、例えば、空洞部2dのX軸方向全域に配置されている。
Therefore, as shown in FIG. 2, the
これにより、プレート10のY軸回りの回転を抑制することができ、燃料電池スタック3をフレーム2にボルト13によって接続する際に、燃料電池スタック3の接続片3aに嵌め込まれたブッシュ12のボルト孔12aとフレーム2のボルト孔2fとプレート10のボルト孔10cとにボルト13を簡単に通すことができる。
As a result, the rotation of the
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.
1 燃料電池車両
2 フレーム、2a 第1の平板、2b 第2の平板、2c リブ部、2d 空洞部、2e リベット孔、2f ボルト孔、2g 開口部、2h 側面、2i R部、2j 突出部、2k 支持部
3 燃料電池スタック、3a 接続片
4 サスペンションメンバー
5 水素タンク
6 車輪
7 パワーコントロールユニット
10 プレート、10a プレート本体、10b リベット孔、10c ボルト孔、10d ナット
11 リベット
12 ブッシュ、12a ボルト孔
13 ボルト
1
Claims (1)
一軸方向に延在し、前記プレートが内部に配置される空洞部を有し、
前記リベットを介して前記フレームに前記プレートが接続された状態で、前記第1のリベット孔の中心と前記第1のボルト孔の中心とを通る直線上での前記プレートにおける前記第1のリベット孔の中心から前記第1のボルト孔の側の端辺までの距離をAとし、前記第1のリベット孔の中心から前記第1のボルト孔の中心までの距離をaとし、前記第1のリベット孔の中心から前記空洞部が延在する方向と前記リベットの軸方向とに直交する方向での前記空洞部の側面までの距離をBとし、前記第1のリベット孔の中心から前記直線と前記リベットの軸方向とに直交する方向での前記プレートの端辺までの距離をbとし、予め設定された前記第1のボルト孔と前記第2のボルト孔との許容位置ズレ量をxとした場合に、
(B-b)×a/A≦x
を満たし、
前記空洞部の角部にR部を有し、前記プレートが前記リベットを中心に回転した場合、前記プレートの端部が前記R部に到達する前に接触して当該プレートの端部が前記R部に乗り上げることを抑制するために、前記R部の半径より大きい突出量で突出部が前記空洞部の内方に突出している、フレーム。 A second rivet hole through which a rivet common to the first rivet hole formed in the center of the width of one end of the plate of the rectangular flat plate is passed, and a second rivet hole formed in the center of the width of the other end of the plate. It has a first bolt hole and a second bolt hole through which a common bolt is passed, and the plate is connected via the first rivet hole and the rivet passed through the second rivet hole. A frame to which the load is later connected via the first bolt hole and the bolt passed through the second bolt hole.
It extends uniaxially and has a cavity in which the plate is placed.
The first rivet hole in the plate on a straight line passing through the center of the first rivet hole and the center of the first bolt hole with the plate connected to the frame via the rivet. Let A be the distance from the center of the first rivet hole to the end on the side of the first bolt hole, and let a be the distance from the center of the first rivet hole to the center of the first rivet hole. Let B be the distance from the center of the hole to the side surface of the cavity in the direction orthogonal to the direction in which the cavity extends and the axial direction of the rivet, and the straight line and the straight line from the center of the first rivet hole. The distance to the end edge of the plate in the direction orthogonal to the axial direction of the rivet was defined as b, and the allowable position deviation amount between the preset first bolt hole and the second bolt hole was defined as x. In case,
(Bb) × a / A ≦ x
The filling,
When the plate has an R portion at a corner portion of the cavity and the plate rotates about the rivet, the end portion of the plate comes into contact with the R portion before reaching the R portion, and the end portion of the plate is the R portion. A frame in which the protruding portion protrudes inward of the hollow portion with a protrusion amount larger than the radius of the R portion in order to prevent the portion from riding on the portion.
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