WO2007139048A1

WO2007139048A1 - スタッドボルト、スタッドボルト取付構造及びこれを用いた倍力装置

Info

Publication number: WO2007139048A1
Application number: PCT/JP2007/060779
Authority: WO
Inventors: Shinichi Inagaki; Toru Sato; Nobuyuki Yamashita
Original assignee: Bosch Corporation
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2007-12-06
Also published as: EP2031257A4; KR101069121B1; EP2031257A1; EP2031257B1; KR20090013795A; US20090184569A1; US8414238B2

Abstract

　スタッドボルト（１）が、ボルト頭部（２）と、ボルト頭部（２）より小径のボルト肩部（３）と、ボルト肩部（３）より小径のねじ部（４ｂ）とを備え、ボルト肩部（３）は、外周に突部（３ｂ１）と溝部（３ｂ２）とを有し、少なくとも一部はカシメ時に容器（１０）に食い込むローレット部（３ｂ）と、ローレット部（３ｂ）とボルト頭部（２）との間に、ローレット部（３ｂ）よりも滑らかな周面のボルト基部（３ａ）とを有する。

Description

明細書

スタッドボルト、スタッドボルト取付構造及びこれを用いた倍力装置技術分野

[0001] 本発明は、スタッドボルトの技術分野に属し、特に、内部と外部とで気圧差のある容器に対し、気密を保った状態で、容器を貫通して容器と他の部材とを結合するスタツドボルト、スタッドボルト取付構造及びこれを用いた倍力装置の技術分野に属するものである。

背景技術

[0002] 従来、気密を保った状態で、他の部材に容器を取り付ける際にスタッドボルトを使用する場合があった。例えばブレーキ倍力装置においては、フロントシェルとリヤシェルとの各内部から外部へボルトの軸部を貫通させるとともに各ボルトをカシメ付けによつて各シェルに固定し、リャシェルに取付けたボルトによってブレーキ倍力装置を車体に取付け、またフロントシェルに取付けたボルトによってマスターシリンダをブレーキ倍カ装置に取付けるようにしてレ、るものがある。

[0003] そして、その構造として、図 26に示すように、ボルト 101の頭部端面 103に凸部 10 5と凹部 106とをボルト軸部 102の周囲に多数形成し、ボルト軸部 102を取付板 108 に穿設した貫通孔 109にその一側面側から揷通して該ボルト軸部 102の一部を他側面側から塑性変形させ、その塑性変形部 107と頭部端面 103とでボルト 101を取付板 108に挟着固定するとともに凸部 105を取付板 108に喰込ませ、凸部 105を頭部端面 103より突出させて形成するとともに、それら凸部 105間に頭部端面 103と実質的に同一高さの平面を有するストッパ部 104を設け、さらに凸部 105とストッパ部 104 間に凹部 106を形成するようにしたものがある（特許文献 1参照）。

[0004] また、図 27に示すように、従来、スタツドボノレト 201として、一端にボルト頭部 202を一体的に形成し、他端にボルト軸部 204を伸長し、ボルト頭部 202とボルト軸部 204 との間に形成された肩部 203の力シメ部 203cを除く上下にわたってローレット部 203 bを形成した構造のスタッドボルトがある。

特許文献 1 :特公平 8— 3327号公報発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] しかしながら特許文献 1に記載された発明の構成においては、ボルト 101の構造が複雑で製造が困難であると共に、凸部 105の強度が比較的に弱ぐ変形してしまうことがあった。また、カシメ工程の際に、ボルト変形部 107と取付板 108とが干渉し、ボルト 101が完全に揷入されず傾斜した状態になることがあった。

[0006] また、図 27に示したスタッドボルトを、図 26に示したボルトに代えて適用すると、力シメ工程の際に、ローレット部 203bの突部 203blが取付容器 210にすベて食い込まず、図 28に示すようにボルト頭部 202に近いローレット部 203bの溝部 203b2はそのまま隙間が空いた状態で残ってしまい、該隙間により取付容器 210の気密性が保持されないことがあった。

[0007] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内部と外部とで気圧差のある容器に対し、容器を貫通して容器と他の部材とを結合させるためのスタッドボルトにおいて、締結強度のばらつきを軽減し、高精度の気密性を有すると共に、不良率を低減させ、生産性を向上し、コスト効果を有するスタッドボルト、スタッドボルト取付構造及びこれを用いた倍力装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0008] 前述の課題を解決するために、本発明は、内部と外部とで圧力差のある容器に対し、前記容器を貫通して前記容器と他の部材とを結合させるためのスタッドボルトにおいて、前記スタッドボルトは、ボルト頭部と、前記ボルト頭部より小径のボルト肩部と、前記ボルト肩部より小径のねじ部とを備え、前記ボルト肩部は、外周に突部と溝部とを有し、少なくとも一部はカシメ時に容器に食い込むローレット部と、前記ローレット部と前記ボルト頭部との間に、前記ローレット部よりも滑らかな周面のボルト基部とを有することを特徴とする。

[0009] また、前記ボルト基部の高さは、前記容器に形成した前記スタッドボルトが貫通する孔の面取部までの高さより小さいことを特徴とする。

[0010] また、前記容器は、第 1部材及び第 2部材からなり、前記ボルト基部の高さは、前記第 2部材のカシメ部の板厚より大きぐ前記容器のカシメ部の板厚より小さいことを特徴とする。

[0011] また、前記容器は、第 1部材及び第 2部材からなり、前記ボルト基部の高さは、前記容器に形成した前記スタッドボルトが貫通する孔の面取部までの高さより小さぐ前記ボルト肩部は、前記容器のカシメ部の板厚より大きレ、ことを特徴とする。

[0012] また、前記容器は、倍力装置のシェルであることを特徴とする。

[0013] また、前記容器は、倍力装置のシェルであり、前記第 1部材は、倍力装置のフロントシェルであることを特徴とする。

[0014] また、前記第 2部材は、倍力装置のサポートプレートであることを特徴とする。

[0015] さらに、本発明は、内部と外部とで圧力差のある容器に対し、前記容器を貫通して前記容器と他の部材とを結合させるためのスタッドボルト取付構造にお!/、て、前記スタッドボルトは、ボルト頭部と、前記ボルト頭部より小径のボルト肩部と、前記ボルト肩部より小径のねじ部とを備え、前記ボルト肩部は、外周に突部と溝部とを有し、少なくとも一部はカシメ時に容器に食い込むローレット部と、前記ローレット部と前記ボルト頭部との間に、前記ローレット部側から前記ボルト頭部側の方へ径が徐々に大きくなるボルト基部とを有し、前記容器は第 1部材と、第 2部材とを有し、前記第 1部材及び前記第 2部材は、前記スタッドボルトが貫通する孔を設け、前記第 1部材の孔の径は前記ローレット部とほぼ同一又はやや大きく形成され、前記第 2部材の孔の径は前記ボルト基部の前記ボルト頭部側の径とほぼ同一又はやや大きく形成されることを特徴とする。

[0016] また、前記第 2部材の孔と前記ボルト基部との間に空隙を有し、前記カシメ時に前記第 1部材が前記空隙に巻き込まれることを特徴とする。

[0017] さらに、本発明は、スタッドボルト取付構造を使用する倍力装置であって、前記第 1 部材は、倍力装置のフロントシェルであり、前記第 2部材は、サポートプレートである。発明の効果

[0018] このように構成されたスタッドボルトにおいては、カシメ工程の際に、ローレット部の突部が容器に食い込むと共に、ボルト基部が容器との隙間をほとんど埋めるので、容器の気密性が保持される。また、製造工程が余り変わらず、コスト面でも従来と変わることなく、性能を向上することができる。 [0019] さらに、この高精度の気密性を有するスタッドボルトを倍力装置に使用するので、製造工程とコスト面とも従来とあまり変わることなぐ該倍カ装置の性能が向上する。

[0020] また、スタッドボルト取付構造にお!/、ては、スタッドボルトと第 1部材及び第 2部材との空隙は円周上ほぼ均一となり、調芯のための溶接等の事前作業が必要なくなり、生産性が向上し、低コストを実現することができる。

[0021] また、スタッドボルトと第 1部材及び第 2部材との空隙は円周上ほぼ均一となるように載置することにより、カシメ作業時に円周上ほぼ均一な力がかかり、ほぼ均一な締結力を得ることができると共に、締結強度のばらつきを軽減し、安定した気密性を確保すること力 Sでき、不良率が低減し、生産性が向上する。また、第 1部材をカジメ作業時に第 2部材とスタッドボルトのボルト基部との間の空隙に巻き込んで締結するので、締結強度が大きくなる。

[0022] さらに、この高精度の気密性を有するスタッドボルト取付構造を倍力装置に使用するので、製造工程とコスト面とも従来とあまり変わることなぐ該倍カ装置の性能が向上する。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]本発明の係るスタッドボルトの第 1実施形態を示す図である。

[図 2]第 1実施形態のスタッドボルトを容器にセットした状態を示す図である。

[図 3]第 1実施形態のスタッドボルトを力シメる前の状態を示す図である。

[図 4]第 1実施形態のスタッドボルトをカシメている状態を示す図である。

[図 5]第 1実施形態のスタッドボルトを力シメた後の状態を示す図である。

[図 6]本発明に係るスタッドボルトの第 2実施形態を示す図である。

[図 7]スタッドボルト取付構造の第 1実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを容器にセットした状態を示す図である。

[図 8]スタッドボルト取付構造の第 1実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを容器にセットして!/、る状態を示す図である。

[図 9]スタッドボルト取付構造の第 1実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを容器にセットした状態を示す図である。

[図 10]図 9の一部を拡大した図である。園 11]スタッドボルト取付構造の第 1実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを力シメて!/、る状態を示す図である。

園 12]スタッドボルト取付構造の第 1実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを力シメた後の状態を示す図である。

園 13]スタッドボルト取付構造の第 2実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを容器にセットした状態を示す図である。

園 14]スタッドボルト取付構造の第 2実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを容器にセットして!/、る状態を示す図である。

園 15]スタッドボルト取付構造の第 2実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを容器にセットした状態を示す図である。

[図 16]図 14の一部を拡大した図である。

園 17]スタッドボルト取付構造の第 2実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを力シメて!/、る状態を示す図である。

[図 18]図 17の一部を拡大した図である。

園 19]スタッドボルト取付構造の第 3実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを容器にセットした状態を示す図である。

[図 20]図 19の一部を拡大した図である。

園 21]スタッドボルト取付構造の第 3実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを力シメる前の状態を示す図である。

園 22]スタッドボルト取付構造の第 3実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを力シメて!/、る状態を示す図である。

園 23]スタッドボルト取付構造の第 3実施例であり、第 2実施形態のスタッドボルトを力シメた後の状態を示す図である。

[図 24]図 23の一部を拡大した図である。

園 25]スタッドボルト及びスタッドボルト取付構造をブレーキ倍力装置に適用した図である。

[図 26]従来の技術を示す図である。

[図 27]従来の技術を示す図である。 [図 28]従来の技術を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0024] 以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図 1は本発明の第 1 実施形態に係るスタッドボルトを示す図である。図中、 1はスタッドボルト、 2はボルト頭部、 2aはストッパ部、 3はボルト肩部、 3aはボルト基部、 3bはローレット部、 3cはカシメ部、 4はボルト軸部、 4aは連結部、 4bはねじ部、 4cは端部である。

[0025] スタッドボルト 1は、一端にボルト頭部 2、中間にボルト肩部 3を挟んで、他端にボルト軸部 4を備え、一体的に形成されている。ボルト頭部 2は、ボルト肩部 3及びボルト軸部 4より大きい径 dlを有し、ボルト肩部 3側に取付時にストツバの役目をするストツパ部 2aを有する。

[0026] ボルト肩部 3は、高さ hであり、ボルト頭部側の外周面に高さ hiのボルト基部 3aを有し、ボルト基部 3aに隣接して高さ h2のローレット部 3bを有し、ローレット部 3bに隣接して高さ h3の力シメ部 3cを有する。また、その径 d2は、ボルト頭部 2とボルト軸部 4との間の大きさである。ローレット部 3bは、全周にわたって突部 3Mと溝部 3b2が交互に並んで形成されており、特に突部 3bl及び溝部 3b2が 52本程度のものが好ましい。なお、力シメ部 3cを設けず、ローレット部 3bを直接カシメるようにしてもよい。

[0027] ボルト軸部 4は、ボルト肩部 3に結合され、ボルト肩部 3側から連結部 4a、ねじ部 4b 、端部 4cを有し、ねじ部 4bの径 d3は、ボルト頭部 2とボルト肩部 3より小さい。

[0028] 図 2乃至図 5は、第 1部材 11及び第 2部材 12等からなる容器 10に、図 1の構造のスタッドボルト 1を力シメる工程を示す図である。図 2 (a)は、容器 10に、スタッドボルト 1 をセットした状態を示し、図 2 (b)は、その一部を拡大した図を示す。容器 10のカシメ部 10aは、第 1部材 11及び第 2部材 12からなる板厚 Lの部分である。第 1部材 11の力シメ部 11aは、板厚 L1の板状の部分で、スタッドボルト 1のボルト肩部 3の径 d2より若干大きくボルト頭部 2の径 dlより小さい内径 Dの孔 1 lbが形成されて!/、る。孔 1 lb の図 2 (b)における上側には面取部 Aがある。

[0029] 第 2部材 12の力シメ部 12aは、板厚 L2の板状の部分で、スタッドボルト 1のボルト肩部 3の径 d2より若干大きくボルト頭部 2の径 dlより小さい内径 Dの孔 12bが形成されている。 [0030] まず、図 2に示すように、このような構造の容器 10の第 1部材 11及び第 2部材 12に形成した孔 l ib, 12bに、スタッドボルト 1を揷入する。スタッドボルト 1は、第 1部材 11 及び第 2部材 12の孔 l ib, 12bの内径 Dより若干小さい径 d2をもつボルト肩部 2まで揷通され、第 1部材 11及び第 2部材 12の孔 l ib, 12bの内径 Dより大きい径をもつボノレト頭部 2のストッパ部 2aに当接して止まる。

[0031] この時、ボルト肩部 3の高さ h、特に本実施形態の場合、ボルト肩部 3のうちボルト基部 3aとローレット部 3bをあわせた高さ hi +h2は、容器 10の板厚 Lよりも大きいので、ボルト肩部 3の力シメ部 3cは、容器 10を貫通し、突出している状態となる。また、ボルト肩部 3のボルト基部 3aの高さ hiは、第 2部材 12の板厚 L2より大きぐ第 1部材 11及び第 2部材 12の板厚 Ll + L2、すなわち容器 10の板厚 Lよりも小さく設定する。さらに、図 2における容器 10の下端から面取部 Aまで、すなわち面取りしていない部分の高さ Pは、ボルト肩部 3のボルト基部 3aの高さ hiより大きく設定する。

[0032] この状態で、図 3に示すように、第 1型部材 21及び第 2型部材 22を有する力シメ治具 20に、スタッドボルト 1が揷通した状態で、容器 10をセットする。第 1型部材 21は、スタッドボルト 1のボルト頭部 2の形状に対応した凹部 21aを有しており、セットする際、該凹部 21aにスタッドボルト 1のボルト頭部 2が嵌合するように載置する。第 2型部材 22は、スタッドボルト 1のボルト軸部 4に形成されたねじ部 4bの径 d3より若干大きぐボルト軸部 4の高さより長い深さをもつ円柱形状の凹部 22aを有し、セットする際、該凹部 22aにスタッドボルト 1のボルト軸部 4が嵌合するように載置する。

[0033] 次に、図 4に示すように、第 2型部材 22を矢印 31の方向に移動させ、第 2型部材 2 2の先端をスタッドボルト 1のボルト肩部 3に形成した力シメ部 3cに押し当てカシメる。すると、ボルト肩部 3に形成したローレット部 3bの一部及び力シメ部 3cは、第 2型部材 22により押し潰され、ボルト肩部 3の外周に押し広げられる。

[0034] 図 5 (a)は、第 2型部材 22を第 1部材 11に当接するまで、さらに矢印 31の方向に移動させた後、カシメ治具 20からスタッドボルト 1及び容器 10を外したカシメ後の状態を示す図であり、図 5 (b)は、図 5 (a)の点線で示したカシメ部分の拡大図である。この状態で、ローレット部 3bの一部及び力シメ部 3cから形成された突出片 5は、第 1部材 11に食い込み、突出片 5とボルト頭部 2のストッパ部 2aとで容器 10を挟持する。この時、ローレット部 3bの残りの部分は、押し潰されることで第 1部材 11の孔 l ibの径 Dより径が大きくなり、第 1部材 11にローレット部 3bの突部 3blが食い込み、スタッドボルト 1の回転を阻止する。また、ボルト基部 3aも押し潰されることで径が大きくなり、第 2 部材 12との隙間がほとんどなくなる。

[0035] また、ボルト肩部 3のうち容器 10から突出した部分のカシメにより変形する部分の容積は、面取部 Aの容積よりも大きく設定する。

[0036] このように、容器 10における内側に対応するスタッドボルト 1のボルト頭部 2側と、容器 10における外側に対応するスタッドボルト 1のボルト軸部 4の端部 4c側とが、隔離され、容器 10は密閉状態を保つことができる。

[0037] 図 6は本発明の第 2実施形態に係るスタッドボルトを示す図である。図中、 1はスタツドボルト、 2はボルト頭部、 2aはストッパ部、 3はボルト肩部、 3aはボルト基部、 3bは口一レット部、 3cはカシメ部、 4はボルト軸部、 4aは連結部、 4bはねじ部、 4cは端部である。

[0038] スタッドボルト 1は、一端にボルト頭部 2、中間にボルト肩部 3を挟んで、他端にボルト軸部 4を備え、一体的に形成されている。ボルト頭部 2は、ボルト肩部 3及びボルト軸部 4より大きい径 d2を有し、ボルト肩部 3側に取付時にストツバの役目をするストツパ部 2aを有する。

[0039] ボルト肩部 3は、高さ h3であり、ボルト頭部 2側の外周面に、高さ h3、ローレット部側の径 d3力もボルト頭部側の径 d3へ徐々に大きくなるテーパ状等に形成されたボ b a

ノレト基部 3aを有し、ボルト基部 3aに隣接して高さ h3、径 d3のローレット部 3bを有し b b

、ローレット部 3bに隣接して高さ h3、ローレット部側径 d3、ボルト軸部側の径が連結 c b

部 4aの径と同一となるように徐々に小さくなるテーパ状等に形成された力シメ部 3cを有する。また、径 d3及び径 d3は、ボルト頭部 2とボルト軸部 4との間の大きさである。

a b

ローレット部 3bは、全周にわたって突部 3bと溝部 3bが交互に並んで形成されてお

1 2

り、特に突部 3b及び溝部 3b力 ¾2本程度のものが好ましい。なお、力シメ部 3cを設

1 2

けず、ローレット部 3bを直接カシメるようにしてもよい。

[0040] ボルト軸部 4は、ボルト肩部 3に結合され、ボルト肩部 3側から連結部 4a、ねじ部 4b 、端部 4cを有し、ねじ部 4bの径 d4は、ボルト頭部 2より小さい。 [0041] 図 7乃至図 13は、第 1部材 11及び第 2部材 12等からなる容器 10に、図 6の構造のスタッドボルト 1を力シメる工程の第 1実施例を示す図である。

[0042] 図 7は、第 2型部材 22上に容器 10をセットした状態を示す。

[0043] 第 2型部材 22は、スタッドボルト 1のボルト軸部 4に形成されたねじ部 4bの径 d4より若干大きぐボルト軸部 4の高さより長い深さをもつ円柱形状の空間である凹部 22aを有する固定第 2型部材 22と、その外側に可動第 2型部材 22とを有する。なお、本実

1 2

施例では、可動第 2型部材 22の上面を凸状に形成したが、平面でもよい。

[0044] また、第 1部材 11及び第 2部材 12は、スタッドボルト 1が貫通する孔 1 la, 12aをそれぞれ設け、第 1部材 11の孔 11a及び第 2部材 12の孔 12aは、ボルト軸部 4に形成されたねじ部 4bの径 d4より大きく形成される。

[0045] まず、第 1部材 11を第 2型部材 22の上にセットし、続いて第 1部材 11の上に第 2部材 12をセットする。容器 10をセットする際には、厳密に調芯する必要がなぐスタッドボルト 1が揷入できる少なくとも d4以上の寸法の開口があくようにセットすればよい。また、溶接等の仮止めをする必要もない。

[0046] 次に、スタッドボルト 1をセットする。図 8は、スタッドボルト 1をセットしている途中の状態を示す。第 2型部材 22の可動第 2型部材 22の凹部 22aの径 D22は、スタッドボルト 1のねじ部 4bの径 d4より大きいので、ねじ部 4bを上方から凹部 22aに落下させ揷入する。

[0047] 図 9は、スタッドボルト 1がセットされた状態を示し、図 10は、図 9の一部を拡大した図を示す。スタッドボルト 1は、ストツバ部 2aが第 2部材 12に当接した位置で落下を止める。この状態では、力シメ部 3cと第 2型部材 22とは当接する必要はなぐローレット部 3bが第 1部材 11の孔 1 laに揷入されて!/、る状態が好まし!/、。

[0048] なお、力シメ部 3cが第 1部材 11又は第 2部材 12に当接したり、ボルト基部 3aが第 2 部材 12に当接することで、第 1部材 11及び第 2部材 12が、まだ調芯されていなくても問題はない。

[0049] ここで、第 1部材 11の孔 11aは、ローレット部 3bの径 d3とほぼ同じか若干大きい内 b

径 D11を有し、第 2部材 12の孔 12aは、ボルト基部 3aのボルト頭部側の径 d3とほぼ同じか若干大きい内径 D12を有する。また、ボルト肩部 3の高さ h3は、第 1部材 11の板厚 Hl lと第 2部材 12の板厚 H12をあわせた容器 10の板厚 H10より大きぐボルト基部 3とローレット部 3をあわせた高さ h3 +h3も容器 10の板厚 H10よりも若干大き a b a b

く設定すると好ましい。

[0050] 次に、図 11に示すように、第 1型部材 21を上方から矢印の方向に移動させると共に、可動第 2型部材 22を上方から矢印の方向に移動させ、第 1型部材 21の先端 21 aをスタッドボルト 1のボルト頭部 2に押し当てカシメる。すると、ボルト肩部 3に形成したローレット部 3bの一部及び力シメ部 3cは、固定第 2型部材 22により押し潰され、ボ

1

ルト肩部 3の外周に押し広げられる。

[0051] この時、力シメ部 3cは連結部 4aからローレット部 3b側にかけて徐々に太くなるテーパ状等に形成されていると共に、ボルト基部 3aがローレット部 3b側からボルト頭部 2 側にかけて径が徐々に大きくなるテーパ状等に形成されているので、スタッドボルト 1 がセットされた状態で第 1部材 11又は第 2部材 12が力シメ部 3c又はボルト基部 3aと当接していたとしても、第 1型部材 21の押圧に連れて第 1部材 11又は第 2部材 12は、力シメ部 3cの表面に沿って自動的に調芯され、スタッドボルト 1の軸中心と第 1部材 11の孔 11a及び第 2部材 12の孔 12aの中心と力 S、ほぼ合致してカシメられる。

[0052] 図 12は、第 1型部材 21を移動させた後、カシメ治具 20からスタッドボルト 1及び容器 10を外したカシメ後の状態を示す図であり、図 13は、図 12の点線で示したカシメ部分の拡大図である。この状態で、ローレット部 3bの一部及び力シメ部 3cから形成された突出片 5は、第 1部材 11に食い込み、突出片 5とボルト頭部 2のストツバ部 2aとで容器 10を挟持する。この時、ローレット部 3bの残りの部分は、押し潰されることで第 1 部材 11の孔 1 laの径 Dl 1より径が大きくなり、第 1部材 11にローレット部 3bの突部 3 bが食い込み、スタッドボルト 1の回転を阻止する。また、ボルト基部 3aも押し潰される

1

ことで径が大きくなる。

[0053] さらに、第 1部材 11の力シメ部 l ibは、第 2部材 12とスタッドボルト 1のボルト基部 3a との間の空隙 Sに巻き込まれ、スタッドボルト 1及び第 2部材 12に挟持されると共に力シメられ締結される。

[0054] そして、容器 10における内側に対応するスタッドボルト 1のボルト頭部 2側と、容器 1 0における外側に対応するスタッドボルト 1のボルト軸部 4の端部 4c側とが、隔離され、容器 10は密閉状態を保つことができる。

[0055] このように、スタッドボルト 1と第 1部材 11及び第 2部材 12とがカシメ作業時に自動的に調芯されるので、調芯のための溶接等の事前作業が必要なくなり、生産性が向上し、低コストを実現すること力 Sできる。また、スタッドボルト 1と第 1部材 11及び第 2部材 12の空隙 Sは円周上ほぼ均一となるようにカシメられるので、カシメ作業時に円周上ほぼ均一な力がかかり、ほぼ均一な締結力を得ることができると共に、締結強度のばらつきを軽減し、安定した気密性を確保することができ、不良率が低減し、生産性が向上すし、低コストを実現すること力 Sできる。さらに、第 1部材 11をカシメ作業時に第 2部材 12とスタッドボルト 1のボルト基部 3aとの間の空隙 Sに巻き込んで締結するので、締結強度が大きくなる。

[0056] 次に、図面を用いてスタッドボルト取付構造の第 2実施例について説明する。図中の符号は、第 1実施例と共通のものには同一の符号を付している。

[0057] 図 14乃至図 18は、第 1部材 1 1及び第 2部材 12等からなる容器 10に、図 6の構造のスタッドボルト 1を力シメる工程の第 2実施例を示す図である。

[0058] 図 14は、第 2型部材 22上に容器 10をセットした状態を示す。

[0059] 第 2型部材 22は、スタッドボルト 1のボルト軸部 4に形成されたねじ部 4bの径 d4より若干大きぐボルト軸部 4の高さより長い深さをもつ円柱形状の空間である凹部 22aを有する。なお、本実施例では、上面を凸状に形成したが、平面でもよい。

[0060] また、第 1部材 11及び第 2部材 12は、スタッドボルト 1が貫通する孔 11a, 12aをそれぞれ設け、第 1部材 11の孔 11a及び第 2部材 12の孔 12aは、ボルト軸部 4に形成されたねじ部 4bの径 d4より大きく形成される。

[0061] まず、第 1部材 11を第 2型部材 22の上にセットし、続いて第 1部材 11の上に第 2部材 12をセットする。容器 10をセットする際には、厳密に調芯する必要がなぐスタッドボルト 1が揷入できる少なくとも d4以上の寸法の開口があくようにセットすればよい。また、溶接等の仮止めをする必要もない。

[0062] 次に、スタッドボルト 1をセットする。図 15は、スタッドボルト 1をセットしている途中の状態を示す。第 2型部材 22の凹部 22aの径 D22は、スタッドボルト 1のねじ部 4bの径 d4より大きいので、ねじ部 4bを上方から凹部 22aに落下させ揷入する。 [0063] 図 16は、スタッドボルト 1がセットされた状態を示し、図 17は、図 16の一部を拡大した図を示す。スタッドボルト 1は、力シメ部 3cが第 2型部材 22に当接した位置で落下を止める。この状態では、力シメ部 3cと第 2型部材 22との当接箇所 Xからボルト頭部 2 のストッパ部 2aまでの距離力 S、第 1部材 11の板厚 HI 1と第 2部材 12の板厚 H12をあわせた容器 10の板厚 H10より大きいので、ストツバ部 2aは、第 2部材 12と非接触であり、第 1部材 11及び第 2部材 12は、まだ調芯をされていない。また、力シメ部 3cが第 1部材 1 1又は第 2部材 12に当接したり、ボルト基部 3aが第 2部材 12に当接していても問題はないが、力シメ部 3cが第 2型部材 22に当接し、ローレット部 3bが第 1部材 11の孔 1 laに揷入され、ボルト基部 3aはスタッドボルト 1に非接触の状態が好まし!/ヽ

[0064] ここで、第 1部材 11の孔 11aは、ローレット部 3bの径 d3とほぼ同じか若干大きい内

b

径 D11を有し、第 2部材 12の孔 12aは、ボルト基部 3aのボルト頭部側の径 d3とほぼ同じか若干大きい内径 D12を有する。また、ボルト肩部 3の高さ h3は、第 1部材 11の板厚 H11と第 2部材 12の板厚 H12をあわせた容器 10の板厚 H10より大きぐボルト基部 h3とローレット部 h3をあわせた高さ h3 +h3も容器 10の板厚 H10よりも若干 a b a b

大きく設定すると好ましい。

[0065] 次に、図 18に示すように、第 1型部材 21を上方から矢印の方向に移動させ、第 1型部材 21の先端 21aをスタッドボルト 1のボルト頭部 2に押し当てカシメる。すると、ボルト肩部 3に形成したローレット部 3bの一部及び力シメ部 3cは、第 2型部材 22により押し潰され、ボルト肩部 3の外周に押し広げられる。

[0066] この時、力シメ部 3cは連結部 4aからローレット部 3b側にかけて徐々に太くなるテーパ状等に形成されていると共に、ボルト基部 3aがローレット部 3b側からボルト頭部 2 側にかけて径が徐々に大きくなるテーパ状等に形成されているので、スタッドボルト 1 がセットされた状態で第 1部材 11又は第 2部材 12が力シメ部 3c又はボルト基部 3aと当接していたとしても、第 1型部材 21の押圧に連れて第 1部材 11又は第 2部材 12は、力シメ部 3cの表面に沿って自動的に調芯され、スタッドボルト 1の軸中心と第 1部材 11の孔 11a及び第 2部材 12の孔 12aの中心と力 S、ほぼ合致してカシメられる。カシメ後の状態は、図 12及び図 13に示すように、第 1実施例と同様のものとなる。 [0067] このように、スタッドボルト 1と第 1部材 11及び第 2部材 12とがカシメ作業時に自動的に調芯されるので、調芯のための溶接等の事前作業が必要なくなり、生産性が向上し、低コストを実現すること力 Sできる。また、スタッドボルト 1と第 1部材 11及び第 2部材 12の空隙 Sは円周上ほぼ均一となるようにカシメられるので、カシメ作業時に円周上ほぼ均一な力がかかり、ほぼ均一な締結力を得ることができると共に、締結強度のばらつきを軽減し、安定した気密性を確保することができ、不良率が低減し、生産性が向上すし、低コストを実現すること力 Sできる。さらに、第 1部材 11をカジメ作業時に第 2部材 12とスタッドボルト 1のボルト基部 3aとの間の空隙 Sに巻き込んで締結するので、締結強度が大きくなる。

[0068] 次に、図面を用いて本発明のスタッドボルト取付構造の第 3実施例について説明する。図中の符号は、第 1実施例と共通のものには同一の符号を付している。

[0069] 図 19乃至図 24は、第 1部材 1 1及び第 2部材 12等からなる容器 10に、図 6の構造のスタッドボルト 1を力シメる工程の第 3実施例を示す図である。図 19は、スタッドボルト 1に容器 10をセットした状態を示し、図 20は、その一部を拡大した図を示す。

[0070] 容器 10の力シメ部 10cは、第 1部材 11及び第 2部材 12からなる板厚 H10の部分である。第 1部材 11の力シメ部 11cは、ローレット部 3bの高さ h3より薄い板厚 HI 1の板

b

状の部分で、ローレット部 3bの径 d3よりほぼ同じか若干大きくボルト頭部 2の径 d2よ

b

り小さい内径 D11の孔 11aが形成されている。孔 11aの図 20における上側には面取部 Aがある。

[0071] 第 2部材 12の力シメ部 12cは、ボルト基部 3aの高さ h3より厚い板厚 H12の板状の部分で、ボルト基部 3aのボルト頭部側の径 d3とほぼ同じか若干大きくボルト頭部 2の径 d2より小さい内径 D12の孔 12aが形成されている。

[0072] まず、図 19に示すように、あらかじめセットされたスタッドボルト 1に、第 2部材 12を載置する。この時、第 2部材 12の孔 12aがボルト基部 3aのボルト頭部側の径 d3とほぼ同じか若干大きい内径 D12を有すると共に、ボルト基部 3aがローレット部 3b側からボルト頭部 2側にかけて径が徐々に大きくなるテーパ状等に形成されているので、第 2部材 12をスタッドボルト 1の上方から載置する際に、第 2部材 12は、ボルト基部 3a の表面に沿って自動的に調芯され、スタッドボルト 1の軸中心と第 2部材 12の孔 12a の中心とが、ほぼ合致する。

[0073] また、第 1部材 11の孔 11aはローレット部 3bの径 d3とほぼ同じか若干大きい内径

b

D11を有すると共に、力シメ部 3cは連結部 4aからローレット部 3b側にかけて徐々に太くなるテーパ状等に形成されているので、第 1部材 12をスタッドボルト 1の上方から載置する際に、第 1部材 11は、力シメ部 3cの表面に沿って自動的に調芯され、スタツドボルト 1の軸中心と第 1部材 11の孔 l ibの中心と力ほぼ合致する。この時、スタツドボルト 1と第 1部材 11及び第 2部材 12の間には、空隙 Sができる。

[0074] このように載置することにより、スタッドボルト 1と第 1部材 11及び第 2部材 12との空隙 Sは円周上ほぼ均一となり、調芯のための溶接等の事前作業が必要なくなり、生産性が向上し、低コストを実現することができる。

[0075] ボルト基部 3aとローレット部 3bをあわせた高さ h3 +h3は、容器 10の板厚 H10より

a b

も大きいので、ボルト肩部 3の力シメ部 3cは、容器 10を貫通し、突出している状態となる。また、ボルト肩部 3のボルト基部 3aの高さ h3は、第 2部材 12の板厚 D12より小さく設^ 9ーる。

[0076] 図 21に示すように、第 1型部材 21及び第 2型部材 22を有するカシメ治具 20に、スタッドボルト 1が揷通した状態の容器 10をセットする。第 1型部材 21は、スタッドボルト 1のボルト頭部 2の形状に対応した凹部 21bを有しており、セットする際、該凹部 21b にスタッドボルト 1のボルト頭部 2が嵌合するように載置する。第 2型部材 22は、スタツドボルト 1のボルト軸部 4に形成されたねじ部 4bの径 d4より若干大きぐボルト軸部 4 の高さより長い深さをもつ円柱形状の凹部 22aを有し、セットする際、該凹部 22aにスタッドボルト 1のボルト軸部 4が嵌合するように載置する。

[0077] 次に、図 22に示すように、第 2型部材 22を矢印の方向に移動させ、第 2型部材 22 の先端をスタッドボルト 1のボルト肩部 3に形成した力シメ部 3cに押し当てカシメる。すると、ボルト肩部 3に形成したローレット部 3bの一部及び力シメ部 3cは、第 2型部材 2 2により押し潰され、ボルト肩部 3の外周に押し広げられる。

[0078] 図 23は、第 2型部材 22を第 1部材 11に当接するまで、さらに矢印の方向に移動させた後、カシメ治具 20からスタッドボルト 1及び容器 10を外したカシメ後の状態を示す図であり、図 24は、図 23の点線で示したカシメ部分の拡大図である。この状態で、ローレット部 3bの一部及び力シメ部 3cから形成された突出片 5は、第 1部材 11に食い込み、突出片 5とボルト頭部 2のストッパ部 2aとで容器 10を挟持する。この時、ローレット部 3bの残りの部分は、押し潰されることで第 1部材 11の孔 l ibの径 D11より径が大きくなり、第 1部材 11にローレット部 3bの突部 3bが食い込み、スタッドボルト 1の

1

回転を阻止する。また、ボルト基部 3aも押し潰されることで径が大きくなる。

[0079] さらに、第 1部材 11の力シメ部 l idは、第 2部材 12とスタッドボルト 1のボルト基部 3a との間の空隙 Sに巻き込まれ、スタッドボルト 1及び第 2部材 12に挟持されると共に力シメられ締結される。

[0080] そして、容器 10における内側に対応するスタッドボルト 1のボルト頭部 2側と、容器 1 0における外側に対応するスタッドボルト 1のボルト軸部 4の端部 4c側とが、隔離され、容器 10は密閉状態を保つことができる。

[0081] このように、スタッドボルト 1と第 1部材 11及び第 2部材 12との空隙は円周上ほぼ均一となるように載置することにより、カシメ作業時に円周上ほぼ均一な力がかかり、ほぼ均一な締結力を得ることができると共に、締結強度のばらつきを軽減し、安定した気密性を確保することができ、不良率が低減し、生産性が向上する。また、第 1部材 1 1をカジメ作業時に第 2部材 12とスタッドボルト 1のボルト基部 3aとの間の空隙 Sに巻き込んで締結するので、締結強度が大きくなる。

[0082] 図 25は、スタッドボルト 1をブレーキ倍力装置 Bの本発明の第 1部材の一例としてのフロントシェル 51に適用した状態を示す。ブレーキ倍力装置 Bは、フロントシェル 51 及びリャシェル 53から形成される本発明の容器 10の一例としてのシェル 50を備える。シェル 50のフロント側には、フロントシェル 51と図示しないダイヤフラムとにより定圧室が区画されており、この定圧室には、負圧導入通路 54を通して負圧が導入され、外部から圧力（大気圧）がかかった状態で密閉されている。

[0083] スタッドボルト 1は、フロントシェル 51の内部から外部ヘスタッドボルト 1のボルト肩部

3及びボルト軸部 4を貫通させ、ボルト軸部 4のねじ部 4bにより、図示しないマスターシリンダをブレーキ倍力装置 Bに取り付けるようにしている。その際、フロントシェル 51 の力シメ部 51aに本発明の第 2部材の一例としてのサポートプレート 52を載置する。

[0084] このように、図 1又は図 6に示したスタッドボルト 1をブレーキ倍力装置 Bのフロントシエル 51に適用することにより、シェル 50のフロントシェル 51側の定圧室と外部とは、高精度に気密性が保持される。

[0085] なお、容器 10は必ずしも第 1部材 11及び第 2部材 12を有する必要はなぐ第 1部材 11だけでもよい。

産業上の利用可能性

[0086] このように構成されたスタッドボルトにおいては、製造工程及びコスト面で従来と変わることなぐ容器の気密性の保持等の性能を向上することができる。

[0087] また、この高精度の気密性を有するスタッドボルトを倍力装置に使用するので、製造工程とコスト面とも従来とあまり変わることなぐ該倍カ装置の性能が向上する。

[0088] さらに、スタッドボルト取付構造においては、調芯のための溶接等の事前作業が必要なくなり、生産性が向上し、低コストを実現すること力 Sできる。また、締結強度のばらつきを軽減し、安定した気密性を確保することができ、不良率が低減し、生産性が向上する。また、締結強度が大きくなる。

[0089] また、この高精度の気密性を有するスタッドボルト取付構造を倍力装置に使用するので、製造工程とコスト面とも従来とあまり変わることなぐ該倍カ装置の性能が向上する。

Claims

請求の範囲

[1] 内部と外部とで圧力差のある容器に対し、前記容器を貫通して前記容器と他の部材とを結合させるためのスタッドボルトにおいて、前記スタッドボルトは、ボルト頭部と、前記ボルト頭部より小径のボルト肩部と、前記ボルト肩部より小径のねじ部とを備え、前記ボルト肩部は、外周に突部と溝部とを有し、少なくとも一部はカシメ時に容器に食い込むローレット部と、前記ローレット部と前記ボルト頭部との間に、前記ローレット部よりも滑らかな周面のボルト基部とを有することを特徴とするスタッドボルト。

[2] 前記ボルト基部の高さは、前記容器に形成した前記スタッドボルトが貫通する孔の面取部までの高さより小さレ、ことを特徴とする請求項 1に記載のスタッドボルト。

[3] 前記容器は、第 1部材及び第 2部材からなり、前記ボルト基部の高さは、前記第 2部材のカシメ部の板厚より大きぐ前記容器のカシメ部の板厚より小さいことを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載のスタッドボルト。

[4] 前記容器は、第 1部材及び第 2部材からなり、前記ボルト基部の高さは、前記容器に形成した前記スタッドボルトが貫通する孔の面取部までの高さより小さぐ前記ボルト肩部は、前記容器のカシメ部の板厚より大きいことを特徴とする請求項 1乃至請求項 3の!/、ずれかに記載のスタッドボルト。

[5] 前記容器は、倍力装置のシェルであることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載のスタッドボルトを使用する倍力装置。

[6] 前記容器は、倍力装置のシェルであり、前記第 1部材は、倍力装置のフロントシエルであることを特徴とする請求項 3又は請求項 4に記載のスタッドボルトを使用する倍力装置。

[7] 前記第 2部材は、倍力装置のサポートプレートであることを特徴とする請求項 6に記載の倍力装置。

[8] 内部と外部とで圧力差のある容器に対し、前記容器を貫通して前記容器と他の部材とを結合させるためのスタッドボルトにおいて、前記スタッドボルトは、ボルト頭部と、前記ボルト頭部より小径のボルト肩部と、前記ボルト肩部より小径のねじ部とを備え、前記ボルト肩部は、外周に突部と溝部とを有し、少なくとも一部はカシメ時に容器に食い込むローレット部と、前記ローレット部と前記ボルト頭部との間に、前記ローレット部側から前記ボルト頭部側の方へ径が徐々に大きくなるボルト基部とを有し、前記容器は第 1部材と、第 2部材とを有し、前記第 1部材及び前記第 2部材は、前記スタッドボルトが貫通する孔を設け、前記第 1部材の孔の径は前記ローレット部とほぼ同一又は若干大きく形成され、前記第 2部材の孔の径は前記ボルト基部の前記ボルト頭部側の径とほぼ同一又は若干大きく形成されることを特徴とするスタッドボルト取付構造前記第 2部材の孔と前記ボルト基部との間に空隙を有し、前記カシメ時に前記第 1 部材が前記空隙に巻き込まれることを特徴とする請求項 8に記載のスタッドボルト取付構造。

前記第 1部材は、倍力装置のフロントシェルであり、前記第 2部材は、サポートプレートであることを特徴とする請求項 8又は請求項 9に記載のスタッドボルト取付構造を使用する倍力装置。