WO2020196147A1 - 被締結物 - Google Patents

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WO2020196147A1
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fastened
washer
fastener
shaft portion
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French (fr)
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ゆり子 橘川
富巳也 酒井
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F16B39/10Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by a plate, spring, wire or ring immovable with regard to the bolt or object and mainly perpendicular to the axis of the bolt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

Definitions

  • the present disclosure relates to the object to be fastened, and more specifically to the object to be fastened by the fastener.
  • Patent Documents 1 and 2 As a structure on the side to be fastened to fasten fasteners such as bolts, a structure that functions as a detent for the head of the fastener has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the purpose of the present disclosure is to provide an object to be fastened, which can save the trouble of fixing the position.
  • the object to be fastened of the present disclosure includes a substrate and a through hole formed in the substrate, the substrate has a base surface in which the substrate is in surface contact with a seat of the fastener, and the through hole forms a shaft portion of the fastener.
  • a fastened object having a long hole shape in which the length in one direction is longer than the length in the direction orthogonal to the one direction when viewed in the axial direction of the shaft portion so as to be insertable, from the base surface toward the axial direction.
  • the restraint surface comes into contact with the side surface of the washer of the fastener to restrain the movement of the shaft portion of the fastener, thereby restraining the movement of the fastener shaft.
  • the position of the portion is fixed to one end of the through hole.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an embodiment of an object to be fastened.
  • FIG. 2 is a plan view around the through hole formed in the substrate of FIG.
  • FIG. 3 is a view taken along the arrow III of FIG.
  • the X direction is the longitudinal direction of the through hole
  • the Z direction is the axial direction of the shaft portion of the fastener
  • the Y direction is the direction orthogonal to each of the X direction and the Z direction.
  • the object to be fastened 10 is a bracket of a guide tube 1 that houses an engine oil level gauge (not shown), and is fixed to the frame 3 by a fastener 2.
  • the object to be fastened 10 is not limited to the bracket of the guide tube 1 of the embodiment as long as it has a through hole 12 formed in the substrate 11 and is fastened by the fastener 2.
  • a combination of a bolt 4, a nut 5, and a washer (also referred to as a washer) 6 is exemplified.
  • the bolt 4 is composed of a male-threaded shaft portion 4a and a head portion 4b, and the head portion 4b is fixed to the frame 3.
  • the nut 5 is arranged on the opposite side of the head portion 4b of the bolt 4 via the base body 11, and a female thread is cut in the central opening.
  • the washer 6 is sandwiched between the nut 5 and the object to be fastened 10 to form an annular shape in which a hole through which the shaft portion 4a can be inserted is formed, and the outer edge thereof is outside the head 4b of the bolt 4 and the nut 5. Protrude toward.
  • the fastener 2 is not limited to the above configuration as long as it has a configuration capable of fastening the object to be fastened 10.
  • a combination of a male-threaded screw, a female-threaded fastening portion, and a washer is also exemplified.
  • a washer sandwiched between the head portion 4b of the bolt 4 and the object to be fastened 10 may be separately provided.
  • the nut 5 may be fixed to the frame 3.
  • examples of the washer 6 include a flat washer, a spring washer, a disc spring washer, and a toothed washer.
  • the base 11 has a base surface 13 that comes into surface contact with the washer 6 of the fastener 2.
  • the base surface 13 is a surface that comes into surface contact with the seat surface of the washer 6, and is the surface on the side where the nut 5 exists in this embodiment.
  • the base surface 13 may be a surface that comes into surface contact with the washer 6, and is the surface on the side where the head 4b exists when the washer 6 of the fastener 2 is provided only on the side of the head 4b of the bolt 4. It may be configured.
  • the through hole 12 is a hole formed in the base body 11 through which the shaft portion 4a of the bolt 4 of the fastener 2 can be inserted, and the length in the X direction is the Y direction when viewed in the Z direction. It forms a long hole that is longer than the length of.
  • the elongated hole shape includes a notch having a notch in the hole circumferential direction in addition to an oblong hole having no cut in the hole circumferential direction.
  • the through hole 12 of the embodiment will be described not as an elongated hole having a continuous outer edge when viewed in the Z direction, but as an example of a notch extending inward in the X direction from the outer edge of the substrate 11. ..
  • the through hole 12 formed of the notch of the present disclosure has a length such that the shaft portion 4a can move from the outer edge toward the X direction, and has a width at least equal to or larger than the diameter of the shaft portion 4a in the Y direction.
  • the substrate 11 on which such a through hole 12 is formed has a bifurcated outer edge.
  • the through hole 12 has a closed end portion 14 on the inner side of both end portions in the X direction, and an open end portion 15 as a cut on the outer edge side. Further, the through hole 12 is composed of bifurcated end pieces 16 and 17 having both edges in the Y direction separated into two through the through hole 12.
  • the object to be fastened 10 has a guide portion 20 that functions so that the shaft portion 4a of the fastener 2 is located at the closed end portion 14 when the object to be fastened 10 is fastened to the frame 3 by the fastener 2. ..
  • the state in which the shaft portion 4a of the fastener 2 is located at the closed end portion 14 indicates a state in which the shaft portion 4a is in contact with the closed end portion 14, but depending on the diameter length of the shaft portion 4a, the shaft portion It also includes a state in which 4a does not touch the closed end portion 14.
  • the guide portion 20 has a restraint surface 21 and a guide surface 22.
  • the guide portion 20 is formed by bending the end piece 17 to form the restraint surface 21 and the guide surface 22.
  • the guide portion 20 may be formed of a member separate from the substrate 11 and bonded to the substrate 11. Further, the guide portion 20 may be provided on at least one of the end pieces 16 and 17, and may be provided on each of both end pieces 16 and 17.
  • the restraint surface 21 projects upward in the Z direction from the base surface 13 and extends to the end piece 17 to face the closed end portion 14. Further, the restraint surface 21 is arranged at a position separated from the closed end portion 14 according to the distance based on the outer diameter R1 of the washer 6.
  • the restraint surface 21 may be a surface that comes into contact with the side surface of the washer 6 with the shaft portion 4a located at the closed end portion 14.
  • the restraint surface 21 is not limited to a flat surface, and may be a bent surface as long as it is a surface that comes into contact with the side surface of the washer 6.
  • the restraint surface 21 stands substantially perpendicular to the base surface 13, in other words, the seat surface of the washer 6. Further, the height of the restraint surface 21 from the base surface 13 is preferably at least higher than the thickness of the washer 6.
  • the restraint surface 21 may extend to the end piece 17, preferably extending from a predetermined position of the end piece 17 toward a direction away from the through hole 12, and the end piece 17 extends from end to end. It is more preferable to extend so as to cross. Further, the restraint surface 21 is configured so as not to protrude into the through hole 12.
  • the restraint surface 21 faces the closed end portion 14.
  • the fact that the restraint surface 21 faces the closed end portion 14 means that when the center of the shaft portion 4a located at the closed end portion 14 is the end point P1, the restraint surface 21 faces the end point P1 when viewed in the Z direction. Indicates the state of facing to.
  • the arrangement position of the restraint surface 21 is set according to the distance based on the outer diameter R1 of the washer 6. Specifically, the arrangement position is a position where the shaft portion 4a is located at the closed end portion 14 when the restraint surface 21 and the side surface of the washer 6 are in contact with each other. In other words, the arrangement position is a tangential position with respect to the outer edge of the washer 6 when the shaft portion 4a is located at the closed end portion 14.
  • the guide surface 22 is a surface adjacent to the restraint surface 21 in the Z direction, and is a surface provided in the guide portion 20 above the restraint surface 21 in the Z direction.
  • the guide surface 22 is composed of a slope or a bent surface whose upper end in the Z direction is separated from the closed end portion 14 by the lower end in the Z direction, or a bent surface which is convex upward in the Z direction.
  • the guide surface 22 is erected diagonally with respect to the base surface 13.
  • the guide surface 22 is preferably arranged at a position where the upper end in the Z direction is farther from the closed end portion 14 than the lower end in the Z direction.
  • the washer 6 is the guide surface 22 of the guide portion 20 even if the position of the shaft portion 4a of the fastener 2 is displaced.
  • the shaft portion 4a is guided to the closed end portion 14 by contacting with and sliding. Even if the shaft portion 4a is attempted to move from the closed end portion 14 to the open end portion 15, the movement is restricted by the side surface of the washer 6 coming into contact with the restraining surface 21.
  • the seat surface of the washer 6 of the fastener 2 comes into contact with the guide surface 22 and is a slope.
  • the shaft portion 4a of the fastener 2 is guided to the closing end portion 14 of the through hole 12 by sliding. In this way, since the guide portion 20 can position the shaft portion 4a of the fastener 2, the time required for the positioning work of the shaft portion 4a when performing the fastening work can be shortened.
  • the object to be fastened of the present disclosure is useful in that it saves time and effort for fixing the position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

被締結物10は、基体11と貫通孔12とを備える。基体11は締結具2の座金6と面接触する基面13を有し、貫通孔12は長穴状を成す。被締結物10は、基面13と直交する方向に向かって突出するとともに端片17に延在して、貫通孔12の閉口端部14に対して面する拘束面21を備える。拘束面21は、座金6の外径R1に基づいた距離に応じて閉口端部14から離間した位置に配置される。

Description

被締結物
 本開示は、被締結物に関し、より詳細には、締結具により締結される被締結物に関する。
 ボルトなどの締結具を締結させる被締結物側の構造としては、締結具の頭部の回り止めとして機能する構造が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
日本国特開2013-241949号公報 日本国特開2014-152916号広報
 ところで、特許文献1、2に記載の構造において、被締結物に形成されてボルトなどの締結具を挿通可能な貫通孔が長穴状の場合に、締結具の頭部の回り止め構造のみでは、締結作業中に締結具の軸部が貫通孔の長手方向に移動するという新たな問題が生じる。締結具の軸部を長手方向に移動させずに貫通孔の所望した位置で締結させるためには、締結作業中に締結具および被締結物の両方の位置を固定して締結する必要がある。このように被締結物に形成された貫通孔が長穴状の場合には、締結作業に締結具および被締結物の両方の位置を固定すべくそれらを押え付ける手間が生じていた。
 本開示の目的は、位置を固定するための手間を省くことが可能な被締結物を提供することである。
 本開示の被締結物は、基体とこの基体に形成された貫通孔とを備え、前記基体が締結具の座金と面接触する基面を有し、前記貫通孔が前記締結具の軸部を挿通可能にその軸部の軸方向に見て一方向の長さがその一方向に直交する方向の長さよりも長い長穴状を成す被締結物において、前記基面から前記軸方向に向かって突出するとともに前記貫通孔の前記直交する方向に存在する両縁部のうちの一方の縁部に延在して、前記一方向における前記貫通孔の両端部のうちの一方の端部に対して面する拘束面を備え、前記拘束面は、前記座金の外径に基づいた距離に応じて前記一方の端部から離間した位置に配置される。
 本開示の技術によれば、締結具により被締結物を締結する際に、拘束面が締結具の座金の側面に接触して締結具の軸部の移動を拘束することで、締結具の軸部の位置が貫通孔の一方の端部に固定される。これにより、締結作業時の締結具および被締結物の両方を押さえ付けて位置を固定する手間を省くことができる。
図1は、被締結物の実施形態を例示する斜視図である。 図2は、図1の基体に形成された貫通孔回りの平面図である。 図3は、図2の矢印IIIで示す矢視図である。
 以下に、被締結物の実施形態について説明する。図中では、X方向を貫通孔の長手方向とし、Z方向を締結具の軸部の軸方向とし、Y方向をX方向及びZ方向のそれぞれに直交する方向とする。
 図1に例示するように、被締結物10は、図示しないエンジンのオイルレベルゲージを収容する案内チューブ1のブラケットであり、締結具2によりフレーム3に固定される。被締結物10は、基体11に形成された貫通孔12を備えて締結具2により締結されるものであれば、実施形態の案内チューブ1のブラケットに限定されない。
 締結具2は、ボルト4、ナット5、および、座金(ワッシャーともいう)6の組み合わせが例示される。ボルト4は雄ねじが切られた軸部4aと頭部4bとから成り、頭部4bがフレーム3に固定される。ナット5は基体11を介してボルト4の頭部4bに対して反対側に配置されて、中央の開口部に雌ねじが切られる。座金6はナット5と被締結物10との間に挟持され、軸部4aを挿通可能な穴が形成された円環状を成し、その外縁がボルト4の頭部4bやナット5よりも外側に向かって突出する。締結具2は、被締結物10を締結可能な構成であればよく上記の構成に限定されない。締結具2としては、雄ねじが切られたネジと雌ねじが切られた締結部と座金の組み合わせも例示される。また、締結具2としては、ボルト4の頭部4bと被締結物10との間に挟持される座金を別途設けてもよい。また、締結具2としては、ナット5がフレーム3に固定されていてもよい。また、座金6としては、平座金、ばね座金、皿ばね座金、および、歯付き座金が例示される。
 基体11は締結具2の座金6に面接触する基面13を有する。基面13は座金6の座面と面接触する面であり、この実施形態でナット5が存在する側の面である。基面13は座金6と面接触する面であればよく、締結具2の座金6がボルト4の頭部4bの側にのみに設けられている場合に頭部4bが存在する側の面で構成されてもよい。
 図2に例示するように、貫通孔12は締結具2のボルト4の軸部4aが挿通可能に基体11に形成された孔であり、Z方向に見て、X方向の長さがY方向の長さよりも長い長穴状を成す。本開示で、長穴状とは穴周方向に切れ目のない長穴に加えて、穴周方向に切れ目が存在する切り欠きも含むものとする。
 以下、実施形態の貫通孔12は、Z方向に見て外縁に切れ目のない長穴では無く、基体11の外縁から内側に向かってX方向に延在する切り欠きを例に説明するものとする。本開示の切り欠きで構成される貫通孔12は、外縁からX方向に向かって軸部4aが移動可能な長さを有するとともに、Y方向に少なくとも軸部4aの直径以上の幅を有する。このような貫通孔12が形成された基体11は外縁端部が二股状を成す。貫通孔12は、X方向の両端部のうちの内側の方を閉口端部14とし、外縁の方を切れ目である開口端部15とする。また、貫通孔12は、Y方向の両縁部が貫通孔12を介して二つに別れた二股の端片16、17で構成される。
 被締結物10は、締結具2により被締結物10をフレーム3に締結させる場合に、締結具2の軸部4aが閉口端部14に位置する状態となるように機能するガイド部20を有する。本開示で、締結具2の軸部4aが閉口端部14に位置する状態は、軸部4aが閉口端部14に接する状態を示すものとするが、軸部4aの径長によっては軸部4aが閉口端部14に接しない状態も含むものとする。ガイド部20は拘束面21と案内面22とを有する。
 ガイド部20は端片17を屈曲させて拘束面21と案内面22とが形成される。ガイド部20は基体11とは別体の部材で構成し、基体11に接合したものでもよい。また、ガイド部20は、端片16、17のうちの少なくとも一方に設けられればよく、両方の端片16、17のそれぞれに設けられてもよい。
 拘束面21は、基面13からZ方向上方に向かって突出するとともに端片17に延在して閉口端部14に対して面する。また、拘束面21は座金6の外径R1に基づいた距離に応じて閉口端部14から離間した位置に配置される。
 拘束面21は軸部4aが閉口端部14に位置する状態で座金6の側面と接触する面であればよい。拘束面21は平面に限定されずに、座金6の側面と接触する面であれば屈曲面であってもよい。
 拘束面21は基面13に対して、換言すると、座金6の座面に対して略垂直に立てられることが好ましい。また、拘束面21の基面13からの高さは少なくとも座金6の厚さよりも高いことが好ましい。
 拘束面21は端片17に延在すればよく、端片17の所定の位置からから貫通孔12に対して離間する方向に向かって延在することが好ましく、端片17を端から端まで横断するように延在することがより好ましい。また、拘束面21は、貫通孔12にはみ出さないように構成される。
 拘束面21は閉口端部14に面する。本開示で、拘束面21が閉口端部14に面するとは、閉口端部14に位置する軸部4aの中心を端点P1とする場合に、Z方向に見て、拘束面21がその端点P1に対して面している状態を示す。
 拘束面21の配置位置は、座金6の外径R1に基づいた距離に応じて設定される。具体的に、その配置位置は、拘束面21と座金6の側面とが接触した状態になった場合に、軸部4aが閉口端部14に位置する状態になる位置である。換言すると、その配置位置は、軸部4aが閉口端部14に位置する状態になった場合の座金6の外縁に対する接線位置である。
 案内面22は拘束面21に対してZ方向に隣接する面であり、ガイド部20において拘束面21よりもZ方向上方に設けられた面である。案内面22はZ方向上端がZ方向下端よりも閉口端部14から離間した斜面若しくは屈曲面またはZ方向上方に凸の屈曲面で構成される。
 案内面22は基面13に対して斜めに立てられることが好ましい。案内面22が基面13に対して斜めに立てられる場合に、案内面22はそのZ方向上端がZ方向下端よりも閉口端部14から遠ざかる位置に配置されるとよい。案内面22が基面13に対して斜めに立てられることで、座金6を斜面である案内面22を滑らせて締結具2の軸部4aを基体11の外縁から内側に向かって導くには有利になる。
 図3に例示するように、被締結物10を締結具2によりフレーム3に締結する際に、締結具2の軸部4aの位置がずれていても、座金6がガイド部20の案内面22に接触して滑り、軸部4aが閉口端部14に導かれる。軸部4aが閉口端部14に位置した状態から開口端部15に移動しようとしても、座金6の側面が拘束面21に接触することでその移動が拘束される。
 以上のように、被締結物10によれば、締結具2により被締結物10をフレーム3に締結する際に、拘束面21が締結具2の座金6の側面に接触して締結具2の軸部4aの位置が貫通孔12の閉口端部14に固定されることで、締結作業時の締結具2および被締結物10の両方を押さえ付けて位置を固定する手間を省くことができる。
 また、被締結物10によれば、締結具2により被締結物10をフレーム3に締結する際に、締結具2の座金6の座面が案内面22に接触して斜面である案内面22を滑ることで、締結具2の軸部4aが貫通孔12の閉口端部14に導かれる。このように、ガイド部20により締結具2の軸部4aの位置決めを行うことが可能になることで、締結作業を行う際の軸部4aの位置決め作業に要する時間を短縮することができる。
 本出願は、2019年3月26日付で出願された日本国特許出願(特願2019-057935)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本開示の被締結物は、位置を固定するための手間を省くといった点において有用である。
2 締結具
4a 軸部
6 座金
10 被締結物
11 基体
12 貫通孔
13 基面
14 閉口端部(一方の端部)
17 端片(一方の縁部)
21 拘束面
R1 座金の外径

Claims (5)

  1.  基体とこの基体に形成された貫通孔とを備え、前記基体が締結具の座金と面接触する基面を有し、前記貫通孔が前記締結具の軸部を挿通可能にその軸部の軸方向に見て一方向の長さがその一方向に直交する方向の長さよりも長い長穴状を成す被締結物において、
     前記基面から前記軸方向に向かって突出するとともに前記貫通孔に対して前記直交する方向に存在する両縁部のうちの一方の縁部に延在して、前記一方向における前記貫通孔の両端部のうちの一方の端部に対して面する拘束面を備え、
     前記拘束面は、前記座金の外径に基づいた距離に応じて前記一方の端部から離間した位置に配置される被締結物。
  2.  前記拘束面は、前記軸部が前記一方の端部に位置する状態で前記座金の側面に接する面である請求項1に記載の被締結物。
  3.  前記軸方向において前記拘束面に隣接する案内面を備え、
     前記案内面は、前記拘束面に隣接した一端側よりも前記拘束面から離れた他端側が前記一方の端部から離間した斜面または屈曲面で構成される請求項1または2に記載の被締結物。
  4.  前記貫通孔は、前記基体の外縁から前記一方向に向かって延在する切り欠きで構成され、
     前記両縁部は、前記基体における前記貫通孔の前記外縁の側に設けられた、前記貫通孔を介して二つに別れた二つの端片を含み、
     前記拘束面は、前記二つの端片のうちの少なくとも一方の端片に配置される請求項1~3のいずれか1項に記載の被締結物。
  5.  前記拘束面は前記端片が屈曲して成る請求項4に記載の被締結物。
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