WO2022210229A1 - 支持具 - Google Patents

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WO2022210229A1
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WO
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fixing
joint
hole
support member
fixed
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PCT/JP2022/013801
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆史 局
知浩 長瀬
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • 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 a support, and more particularly to a support that assembles and supports an object to an assembly target.
  • An object of the present disclosure is to provide a support that eliminates the difficulty of fixing work and shortens the time required for fixing work.
  • a support of one aspect of the present disclosure is a support that assembles and supports an object to an assembly having a first surface to be fixed and a second surface to be fixed, and is composed of members separate from each other. , comprising a first support member and a second support member to which the object is attached to at least one of the members, the first support member being in surface contact with a second joint surface of the second support member; and a first joint hole having an open end on the first joint surface and coaxially communicating with the second joint hole of the second support member, and is fixed to the first fixed surface.
  • the second support member has the second joint surface and the second joint hole having an open end on the second joint surface and is fixed to the second surface to be fixed, and the first joint hole and of the second joint holes, the hole diameter of the joint hole located on the side of the head of the joint screw to be inserted is larger than the hole diameter of the other joint hole, and the head of the joint screw
  • the first support member and the second support member are connected to the first joint surface and the second joint hole by the joint screws inserted into the communicating first joint hole and the second joint hole.
  • the second joint surfaces are slidably connected while being in surface contact with each other.
  • the present disclosure by increasing the diameter of one of the joining holes into which the screws for joining the first supporting member and the second supporting member, which are configured separately, are inserted, It is possible to move the position of the member relative to the other member. Therefore, it is possible to absorb the tolerance caused during assembly due to the movement of the position of one of the members. As a result, the difficulty of the fixing work can be eliminated, and the time required for the fixing work can be shortened.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a support of one embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the support of FIG. 1 taken along the XY plane passing through the first joint hole.
  • FIG. 3 is a front view of the support of FIG. 1 as viewed in the X direction.
  • the X direction is the direction orthogonal to the first fixed surface 1 and the second fixed surface 2
  • the Y direction and the Z direction are directions orthogonal to each other on those surfaces and orthogonal to the X direction. , respectively.
  • the dimensions of the members are changed so that the configuration is easy to understand, and they do not necessarily match those actually manufactured.
  • screw refers to a male screw having a helical groove on the side surface of a cylindrical body.
  • bolts are employed as screws.
  • the hole into which the screw is inserted has a spiral groove formed directly on the cylindrical surface and has a female thread that engages with the male screw, or a male screw and a screw at the center of the hole.
  • a nut having an opening with a mating internal thread is shown fitted.
  • the support 10 of the embodiment assembles an object 4 to an assembly 3 having a first surface 1 to be fixed and a second surface 2 to be fixed that are not on the same plane. It supports.
  • the object 3 to be assembled and the object 4 are not particularly limited, and examples of the object 4 to be assembled include a cylinder block and a cylinder head, and examples of the object 4 include a pipe and a supply pump. be done.
  • a cylinder head is used as the object 3 to be assembled, and a pipe is used as the object 4 .
  • the first fixed surface 1 and the second fixed surface 2 are parallel to each other and are formed of stepped surfaces having a height difference in the X direction.
  • the first surface 1 to be fixed is present in front of the second surface 2 to be fixed in the X direction in the drawing.
  • H1 indicates the height of the step between the first surface 1 to be fixed and the second surface 2 to be fixed.
  • the assembly 3 has an open end on the first fixed surface 1, a first fixed hole 5 extending in the X direction from the first fixed surface 1, and an open end on the second fixed surface 2. and a second fixing hole 6 extending from the second fixing surface 2 in the X direction is formed therein.
  • the support 10 includes a first support member 20 and a second support member 30 which are separate members, and is configured by assembling the object 4 to the first support member 20 .
  • a first supporting member 20 and a second supporting member 30 are slidably connected at their joint surfaces by two joint bolts 13 .
  • the support 10 has a first support member 20 fixed to the first fixed surface 1 by a first fixing bolt 11 and a second support member 30 fixed to the second fixed surface 2 by a second fixing bolt 12. be.
  • separate members refer to members that are connected to each other by the joining bolts 13 and that are disconnected when the joining bolts 13 are removed.
  • the first support member 20 is the member on the left side in the drawing
  • the second support member 30 is the member on the right side in the drawing.
  • the state of the support member 10 when the first support member 20 and the second support member 30 are connected by the connection bolt 13, the axes of the first connection hole 22 and the second connection hole 32 are A state in which the holes are aligned on the same straight line is defined as a normal state, and a state in which the axes of the holes are deviated from the same line is defined as a tolerance absorption state.
  • the state of the support 10 is the tolerance absorption state.
  • the first support member 20 includes one first joint surface 21, two first joint holes 22, one first fixing surface 23, one first fixing hole 24, and one It is configured with two object fixing surfaces 25 .
  • the second support member 30 has one second joint surface 31 , two second joint holes 32 , one second fixing surface 33 and one second fixing hole 34 .
  • the first support member 20 may be a three-dimensional shape having the first joint surface 21, the first fixing surface 23, and the object fixing surface 25, and the three-dimensional shape is not particularly limited.
  • the second support member 30 may be a three-dimensional shape having the second joint surface 31 and the second fixing surface 33, and the three-dimensional shape is not particularly limited.
  • the first joint surface 21 and the second joint surface 31 face each other and are in surface contact with each other when the first support member 20 and the second support member 30 are connected by the joint bolt 13 .
  • the first joint surface 21 and the second joint surface 31 are respectively connected to the first fixed surface 1 and the second joint surface 31. It is arranged at a position spaced apart from the fixed surface 2 .
  • each of the first joint surface 21 and the second joint surface 31 is formed of a surface that is parallel to and not orthogonal to the first fixed surface 1 and the second fixed surface 2, respectively.
  • the first joint surface 21 and the second joint surface 31 have areas through which the shaft portions 13a of the two joint bolts 13 can pass.
  • the first joint surface 21 and the second joint surface 31 are the axes of the two joint bolts 13 with the shaft portions 11a separated from each other so that the first fixing bolt 11 can pass between the shaft portions 13a. It is desirable that the portion 13a has an area that can pass through each surface.
  • Both the first joint hole 22 and the second joint hole 32 have a circular opening shape, communicate coaxially with each other, and the joint bolt 13 is inserted into each communicating hole.
  • the first joint hole 22 extends in a direction perpendicular to the first joint surface 21
  • the second joint hole 32 extends in a direction perpendicular to the second joint surface 31 .
  • Two sets of first joint holes 22 and second joint holes 32 communicating with each other are formed in the support 10 .
  • communicating coaxially means a state in which the support member 10 is in a normal state and the axes passing through the centers of the respective holes are arranged on the same straight line when viewed in the extending direction.
  • the first joint hole 22 is formed inside the first support member 20, has an open end on the first joint surface 21, and extends from the first joint surface 21 in a direction orthogonal to the first joint surface 21. .
  • the first bonding hole 22 may pass through the first support member 20 .
  • the second joint hole 32 is formed inside the second support member 30, has an open end on the second joint surface 31, and extends from the second joint surface 31 in a direction orthogonal to the second joint surface 31. , through the second support member 30 .
  • the second joint hole 32 is a through hole without an internal thread.
  • the hole diameter R22 of the first joint hole 22 is set according to the outer diameter (not shown) of the shaft portion 13a of the joint bolt 13 to be inserted.
  • the hole diameter of a hole having an internal thread indicates the root diameter of the internal thread.
  • the outer diameter of the shaft portion of the bolt indicates the outer diameter of the male thread, the root diameter, or the effective diameter.
  • a hole diameter R32 of the second joint hole 32 is larger than a hole diameter R22 of the first joint hole 22 and smaller than an outer diameter R13b of the head portion 13b of the joint bolt 13 .
  • the outer diameter R13b is the outer diameter of the washer when a separate washer is arranged between the bearing surface of the head 13b of the joining bolt 13 and the second support member 30 .
  • the hole diameter R32 of the second joint hole 32 is desirably larger than the hole diameter R22 plus the absolute value of the tolerance that occurs when the support 10 is assembled to the assembly target 3 .
  • the tolerances that occur when the support 10 is assembled to the assembly target 3 are the first surface to be fixed 1 and the second surface to be fixed, the first support member 20, the second support member 30, and It includes the tolerance of each member of the first fixing bolt 11, the second fixing bolt 12, and the joining bolt 13, and the tolerance when they are assembled.
  • the first fixing surface 23 is a surface that comes into surface contact with the first fixing surface 1 when the first support member 20 is fixed to the first fixing surface 1 by the first fixing bolt 11 .
  • the first fixing hole 24 is formed inside the first support member 20, has an open end on the first fixing surface 23, extends from the first fixing surface 23 from the far side in the X direction to the front side, and is provided with the first supporting member. It penetrates the member 20 .
  • the first fixing hole 24 extends in the X direction perpendicular to the first fixing surface 23 .
  • the second fixing surface 33 is a surface that comes into surface contact with the second fixing surface 2 when the second support member 30 is fixed to the second fixing surface 2 by the second fixing bolt 12 .
  • the second fixing hole 34 is formed inside the second support member 30 , has an open end on the second fixing surface 33 , extends from the second fixing surface 33 from the back side in the X direction to the front side, and provides a second support. It penetrates the member 30 .
  • the second fixing hole 34 extends in the X direction perpendicular to the second fixing surface 33 .
  • the height H2 which is the height difference in the X direction between the first fixing surface 23 and the second fixing surface 33 in the normal state, is the X distance between the first fixing surface 1 and the second fixing surface 2 of the assembly 3. It is equal to the height H1, which is the height difference in the direction.
  • the dotted line indicating the second support member 30 indicates the normal state.
  • the axes of the two joining bolts 13 are twisted with respect to the axis of the first fixing bolt 11, and twisted with respect to the axis of the second fixing bolt 12 as well. in position.
  • Two sets of the first joint hole 22 and the second joint hole 32 communicating with each other are spaced apart in the Z direction, and the two joint bolts 13 are also spaced apart in the Z direction.
  • a first fixing bolt 11 passes between two joining bolts 13 .
  • a distance L1 between the shaft portions 13a of the two joining bolts 13 is larger than the outer diameter R11b of the head portion 11b of the first fixing bolt 11.
  • the procedure for assembling the object 4 to the assembly target 3 via the support 10 is as follows. First, the object 4 is temporarily fixed to the object fixing surface 25 of the first support member 20 with bolts (not shown). In the present disclosure, “temporarily fixed” indicates a state in which the bolt is temporarily tightened before it is completely tightened. Next, the first support member 20 is temporarily fixed to the first fixing surface 1 by the first fixing bolts 11 . Next, the second support member 30 is temporarily fixed to the second fixing surface 2 by the second fixing bolts 12 . Next, the first supporting member 20 and the second supporting member 30 are temporarily fixed with two joining bolts 13 .
  • the object 4 is permanently fixed to the object fixing surface 25 of the first support member 20 with bolts (not shown).
  • "permanent fixation” indicates a state in which the bolt is completely tightened.
  • the first support member 20 is permanently fixed to the first fixing surface 1 by the first fixing bolts 11 .
  • the second support member 30 is permanently fixed to the second fixed surface 2 by the second fixing bolts 12 .
  • the first support member 20 and the second support member 30 are in a temporarily fixed state.
  • the second fixing surface 33 of the second support member 30 does not come into surface contact with the second fixing surface 2 due to the tolerance that occurs when the support member 10 is assembled to the assembly target 3
  • the second The second joint surface 31 slides against the first joint surface 21 and the second support member 30 moves relative to the first support member 20 by the gap between the joint hole 32 and the joint bolt 13 .
  • This movement of the second support member 30 absorbs the tolerance, and the second fixing surface 33 comes into surface contact with the second fixed surface 2 .
  • the first support member 20 and the second support member 30 are permanently fixed with the two joining bolts 13 .
  • the hole diameter R32 of the second joining hole 32 into which the joining bolt 13 joining the first supporting member 20 and the second supporting member 30, which are separately configured, is inserted is the first joining hole diameter R32.
  • the position of the second support member 30 can be moved with respect to the first support member 20. As shown in FIG. Therefore, it is possible to absorb the tolerance caused during assembly due to the positional movement of the second support member 30 . As a result, the difficulty of the fixing work can be eliminated, and the time required for the fixing work can be shortened.
  • the support 10 of the present embodiment is such that the first joint surface 21 and the second joint surface 31 are connected to the first fixed surface 1 and the second fixed surface 3 when the support 10 is assembled to the assembly target 3 . They are spaced apart from the fixing surfaces 2 and arranged parallel and non-perpendicular to their fixed surfaces. As a result, the second support member 30 becomes three-dimensionally movable and absorbs deviations due to three-dimensional tolerances.
  • each bolt is inserted in a direction orthogonal to the target surface because the fastening force is the strongest.
  • the above-described configuration can be expressed by the axis line of the joining bolt 13 inserted in the direction orthogonal to the first joint surface 21 and the second joint surface 31, the first fixed surface 1 and the second fixed surface
  • the respective axes of the first fixing bolt 11 and the second fixing bolt 12 inserted in the direction orthogonal to 2 are twisted relative to each other.
  • the second support member 30 becomes three-dimensionally movable and absorbs deviations due to three-dimensional tolerances.
  • first joint surface 21 and the second joint surface 31 may be arranged in parallel with the first fixed surface 1 and the second fixed surface 2. .
  • deviation due to tolerance occurs only in the XZ plane, even if the first joint surface 21 and the second joint surface 31 are arranged in a state orthogonal to the first fixed surface 1 and the second fixed surface 2, good.
  • the support 10 has a configuration in which the first support member 20 and the second support member 30 are connected by a plurality of connection bolts 13 .
  • the first support member 20 has a plurality of first joint holes 22
  • the second support member 30 has a plurality of second joint holes 32
  • the first joint holes 32 communicate with each other.
  • the axes of the plurality of joining bolts 13 inserted into each of the plurality of pairs of joining holes 22 and second joining holes 32 are parallel to each other.
  • the degree of close contact between the first joint surface 21 and the second joint surface 31 that fix the first support member 20 and the second support member 30 to each other can be improved.
  • the first support member 20 to which the object 4 is assembled can be multiaxially fixed with three or more axes, and the stability of the object 4 is increased when the object 4 is assembled.
  • the first fixing bolt 11 pass between the joint bolts 13.
  • the supporting device 10 of the present disclosure is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes are possible within the scope of the present disclosure.
  • the object to be assembled 3 is not limited to one in which the first surface to be fixed 1 and the second surface to be fixed 2 are parallel to each other and form a stepped surface with a height difference.
  • the first fixed surface 1 and the second fixed surface 2 may form stepped surfaces that are not parallel to each other, and the first fixed surface 1 and the second fixed surface 2 directly intersect each other. Anything is fine.
  • the assembly target 3 may have the first fixing surface 1 and the second fixing surface 2 existing on the same plane in terms of design. Even if the first surface to be fixed 1 and the second surface to be fixed 2 are designed to be on the same plane, a step due to tolerance may occur when the object 4 is actually assembled. This tolerance is due to the fact that the first fixing surface 23 and the first fixed surface 1 and the second fixing surface 33 and the second fixed surface 2 are not co-machined.
  • the support 10 of the present disclosure is also applicable to steps caused by this tolerance.
  • the first fixing surface 23 and the second fixing surface 23 of the support 10 in the normal state are applied to the assembly target 3 in which the first fixing surface 1 and the second fixing surface 2 exist on the same plane in terms of design.
  • the height H2 which is the height difference between the two fixing surfaces 33, becomes zero.
  • first fixed surface 1 and the second fixed surface 2 of the assembly 3 are the same surface and distortion does not occur, the first joint surface 21 and the second joint surface 31 of the support 10 may be deformed. Due to the resulting tolerance, a gap may occur between one of the first fixing surface 23 and the second fixing surface 33 and the surface to be fixed.
  • the support 10 of the present disclosure can also be applied to accommodate tolerances that occur on the support 10 side.
  • the support 10 of the present disclosure is not applied only to the assembly target 3 having a step formed in the design of the embodiment. It is possible to absorb various tolerances that occur in the process.
  • the support 10 includes a third support member in addition to the first support member 20 and the second support member 30, and attaches an object to an assembly target having three surfaces to be fixed that are not coplanar with each other. It may be configured to be supported by
  • the support 10 is not limited to the configuration in which the object 4 is attached to the first support member 20 .
  • the support 10 may have a structure in which the object 4 is attached to the second support member 30, or may have a structure in which one object 4 is attached to both the first support member 20 and the second support member 30.
  • a configuration in which two separate objects are attached to each of the support members may also be used.
  • the hole diameter R22 of the first joint hole 22 of the first support member 20 is larger than the hole diameter R32 of the second joint hole 32, and the joint bolt 13 extends from the back side in the Y direction toward the front side in FIG.
  • the head 13b of the head 13b may be in contact with the first support member 20.
  • the supporting member 10 may be configured such that the hole diameter of the joint hole located on the side of the head 13b of the joint bolt 13 to be inserted is larger than the hole diameter of the other joint hole.
  • the opening shape of the second joint hole 32 of the support 10 is not limited to a circular shape. If the supporting member 10 is configured such that the position of the second supporting member 30 can be moved three-dimensionally so as to be able to absorb the tolerance that occurs three-dimensionally, the opening shape of the second joining hole 32 may be other than circular. It can be any shape. For example, if a direction in which tolerance is likely to occur is specified during assembly, the hole may be widened only in that direction.
  • the support according to the present disclosure can be widely applied to techniques for eliminating difficulties in fixing work and shortening the time required for fixing work.
  • First surface to be fixed 2 Second surface to be fixed 3 Object to be assembled 4 Object 10 Support tool 11 First fixing bolt 12 Second fixing bolt 13 Joining bolt 20 First supporting member 21 First joint surface 22 First joint hole 23 First fixing surface 24 First fixing hole 30 Second support member 31 Second joint surface 32 Second joint hole 33 Second fixing surface 34 Second fixing hole

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本願発明は、固定作業の困難を解消して、固定作業に要する時間を短縮する支持具を提供することを課題とする。 第一被固定面(1)と第二被固定面(2)とを有する被組付体(3)に、対象物(4)を組み付けて支持する支持具(10)は、第一支持部材(20)と第二支持部材(30)とを備え、第一支持部材(20)は、第一接合面(21)と第一接合穴(22)と、を有して第一被固定面(1)に固定され、第二支持部材(30)は、第二接合面(31)と第二接合穴(32)とを有して第二被固定面(2)に固定され、第二接合穴(32)の穴径(R32)は第一接合穴(22)の穴径(R22)よりも大きく、かつ、接合用ボルト(13)の頭部(13b)の外周径(R13b)よりも小さく、第一支持部材(20)および第二支持部材(30)は、接合用ボルト(13)で第一接合面(21)および第二接合面(31)が互いに面接触した状態で摺動可能に連結される。

Description

支持具
 本開示は、支持具に関し、より詳細には、被組付体に対して対象物を組み付けて支持する支持具に関する。
 ブラケットを介して対象物を組み付ける場合に、部品ごとの公差や組み付けによる公差吸収する必要がある。これに関して、ボルトなどのねじを挿入する穴を長穴にする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
日本国特開2016-169836号公報
 ところで、支持具には互いに同一平面上に存在しない二つの固定面に対して対象物を組み付けるものがある。例えば、高低差のある段付き面に支持具を介して対象物を組み付ける場合に、一つの面に支持具の一部を固定すると、部品ごとの公差や組み付けによる公差により、他の面の支持具との間が離間して固定作業が困難となる。
 各部品の公差や組み付けによる公差を小さくして、精度を高めれば固定作業の困難が解消される可能性があるが、各部品の公差や組み付けによる公差を小さくするにはコストが高くなるという問題がある。
 そこで、それらの公差を吸収することが求められるが、上記の特許文献1に記載の技術のように、ねじを挿入する穴を長穴にするだけでは長穴の長手方向のみの公差しか吸収できない。それ故、同一平面上に存在しない二つの固定面に対して対象物を組み付ける支持具に特許文献1に記載の技術を単純に適用しても、固定作業の困難は解消することができず、固定作業に要する時間が長くなる。
 本開示の目的は、固定作業の困難を解消して、固定作業に要する時間を短縮する支持具を提供することである。
 本開示の一態様の支持具は、第一被固定面と第二被固定面とを有する被組付体に、対象物を組み付けて支持する支持具において、互いに別体の部材で構成されて、少なくとも一方の部材に前記対象物が組み付けられる第一支持部材と第二支持部材とを備え、前記第一支持部材は、前記第二支持部材が有する第二接合面に面接触する第一接合面と、この第一接合面に開口端が存在して前記第二支持部材が有する第二接合穴と同軸に連通する第一接合穴と、を有して前記第一被固定面に固定され、前記第二支持部材は、前記第二接合面とこの第二接合面に開口端が存在する前記第二接合穴とを有して前記第二被固定面に固定され、前記第一接合穴および前記第二接合穴のうちの挿入される接合用ねじの頭部の側に位置する方の接合穴の穴径は他方の接合穴の穴径よりも大きく、かつ、前記接合用ねじの頭部の外周径よりも小さく、前記第一支持部材および前記第二支持部材は、連通した前記第一接合穴および前記第二接合穴に挿入された前記接合用ねじで前記第一接合面および前記第二接合面が互いに面接触した状態で摺動可能に連結される。
 本開示の一態様によれば、別体で構成された第一支持部材と第二支持部材とを接合するねじが挿入される接合穴のうちの一方の穴径を大きくすることで、一方の部材の位置を他方の部材に対して動かすことが可能となる。それ故、一方の部材の位置の移動により組み付け時に生じる公差を吸収することができる。これにより、固定作業の困難が解消され、固定作業に要する時間を短縮することができる。
図1は、一実施形態の支持具を例示する斜視図である。 図2は、図1の支持具を第一接合穴を通るXY平面で切断した断面図である。 図3は、図1の支持具をX方向視した正面図である。
 以下に、本開示における支持具の実施形態について説明する。図中において、X方向は第一被固定面1および第二被固定面2に直交する方向を、Y方向およびZ方向はそれらの面で互いに直交する方向で、かつ、X方向に直交する方向を、それぞれ示す。図中では、構成が分かり易いように部材の寸法を変化させており、必ずしも実際に製造するものとは一致させていない。
 以下、本開示においてねじとは円柱体の側面に螺旋状の溝を設けた雄ねじを示すものとする。実施形態においては、ねじとしてボルトを採用している。また、そのねじが挿入される穴は特に断りが無い場合に円筒面に螺旋状の溝が直に形成されて雄ねじと螺合する雌ねじを有するもの、あるいは、その穴に中央部分に雄ねじと螺合する雌ねじが形成された開口部を有するナットが嵌め込またものを示すものとする。
 図1に例示するように、実施形態の支持具10は互いに同一平面上に存在しない第一被固定面1と第二被固定面2とを有する被組付体3に対象物4を組み付けて支持するものである。被組付体3および対象物4は特に限定されるものではなく、被組付体3としてはシリンダブロックやシリンダヘッドが例示され、対象物4としては配管やサプライポンプなどの架装品が例示される。本実施形態では、被組付体3としてシリンダヘッドを採用し、対象物4として配管を採用している。
 被組付体3は、第一被固定面1と第二被固定面2が、互いに平行で、X方向に高低差のある段付き面で構成される。第一被固定面1が第二被固定面2に対して図中のX方向手前に存在している。図中において、H1は第一被固定面1と第二被固定面2との段差の高さを示す。被組付体3は、第一被固定面1に開口端が存在し、第一被固定面1からX方向に延在する第一被固定穴5と、第二被固定面2に開口端が存在し、第二被固定面2からX方向に延在する第二被固定穴6とがその内部に形成される。
 支持具10は互いに別体の部材で構成された第一支持部材20と第二支持部材30とを備え、第一支持部材20に対象物4が組み付けられて構成される。支持具10は第一支持部材20および第二支持部材30が二本の接合用ボルト13により互いの接合面が摺動可能に連結される。支持具10は、第一支持部材20が第一固定用ボルト11により第一被固定面1に固定され、第二支持部材30が第二固定用ボルト12により第二被固定面2に固定される。本開示において、別体の部材とは接合用ボルト13により互いに連結され、接合用ボルト13が取り外されるとその連結が解除される部材を示す。第一支持部材20は図中左側の部材であり、第二支持部材30は図中右側の部材である。
 以下、支持具10の状態として、第一支持部材20および第二支持部材30が接合用ボルト13により連結されたときに、第一接合穴22および第二接合穴32のそれぞれの穴の軸線が同一直線上に並んだ状態を正規状態とし、それぞれの穴の軸線が同一直線上からずれた状態を公差吸収状態とする。なお、図1では、支持具10の状態が公差吸収状態である。
 図2に例示するように、第一支持部材20は、一つの第一接合面21、二つの第一接合穴22、一つの第一固定面23、一つの第一固定穴24、および、一つの対象物固定面25を有して構成される。第二支持部材30は、一つの第二接合面31、二つの第二接合穴32、一つの第二固定面33、および、一つの第二固定穴34を有して構成される。
 第一支持部材20は、第一接合面21、第一固定面23、および、対象物固定面25を有する立体であればよく、その立体形状が特に限定されるものではない。第二支持部材30は、第二接合面31および第二固定面33を有する立体であればよく、その立体形状が特に限定されるものではない。
 第一接合面21および第二接合面31は、互いに対向し、接合用ボルト13により第一支持部材20および第二支持部材30が連結されたときに互いに面接触する。第一接合面21および第二接合面31のそれぞれは、第一支持部材20および第二支持部材30のそれぞれが被組付体3に固定された状態で、第一被固定面1および第二被固定面2から離間した位置に配置される。また、第一接合面21および第二接合面31のそれぞれは、第一被固定面1および第二被固定面2のそれぞれに対して平行かつ直交でない面で構成される。第一接合面21および第二接合面31は二本の接合用ボルト13の軸部13aがそれぞれの面を通過可能な面積を有する。第一接合面21および第二接合面31は、軸部13aどうしの間に第一固定用ボルト11が通過可能に軸部11aどうしの間が離間した状態の二本の接合用ボルト13の軸部13aがそれぞれの面を通過可能な面積を有することが望ましい。
 第一接合穴22および第二接合穴32はともに開口形状が円形状であり、互いに同軸に連通し、連通したそれぞれの穴に接合用ボルト13が挿入される。第一接合穴22は第一接合面21に対して直交する方向に延在し、第二接合穴32は第二接合面31に対して直交する方向に延在する。互いに連通する第一接合穴22および第二接合穴32は支持具10に二組形成される。本開示において、同軸に連通するとは、支持具10の状態が正規状態で、それぞれの穴の延在方向視で中心を通る軸線が同一直線上に配置された状態を意味する。第一接合穴22は第一支持部材20の内部に形成され、第一接合面21に開口端が存在し、第一接合面21から第一接合面21に対して直交する方向に延在する。第一接合穴22は第一支持部材20を貫通してもよい。第二接合穴32は第二支持部材30の内部に形成され、第二接合面31に開口端が存在し、第二接合面31から第二接合面31に対して直交する方向に延在し、第二支持部材30を貫通する。第二接合穴32は雌ねじを有さない貫通孔である。
 第一接合穴22の穴径R22は、挿入される接合用ボルト13の軸部13aの外径(図示しない)に応じて設定される。本開示において雌ねじを有する穴の穴径は雌ねじにおける谷の径を示すものとする。また、ボルトの軸部の外径は雄ねじの外径あるいは谷の径あるいは有効径を示すものとする。第二接合穴32の穴径R32は第一接合穴22の穴径R22よりも大きく、かつ、接合用ボルト13の頭部13bの外周径R13bよりも小さい。本開示において外周径R13bは接合用ボルト13の頭部13bの座面と第二支持部材30との間に別体の座金が配置される場合にその座金の外周径である。第二接合穴32の穴径R32は、支持具10が被組付体3に組み付けられたときに生じる公差の絶対値を穴径R22に加算した値よりも大きいことが望ましい。本開示において、支持具10が被組付体3に組み付けられたときに生じる公差は、第一被固定面1および第二被固定面、第一支持部材20、第二支持部材30、ならびに、第一固定用ボルト11、第二固定用ボルト12、ならびに、接合用ボルト13の各部材の公差と、それらを組み付けたときの公差とが含まれるものである。
 第一固定面23は第一支持部材20が第一固定用ボルト11により第一被固定面1に固定されたときに、第一被固定面1に面接触する面である。第一固定穴24は第一支持部材20の内部に形成され、第一固定面23に開口端が存在し、第一固定面23からX方向奥側から手前側に延在し、第一支持部材20を貫通する。第一固定穴24は第一固定面23に対して直交するX方向に延在する。第二固定面33は第二支持部材30が第二固定用ボルト12により第二被固定面2に固定されたときに、第二被固定面2に面接触する面である。第二固定穴34は第二支持部材30の内部に形成され、第二固定面33に開口端が存在し、第二固定面33からX方向奥側から手前側に延在し、第二支持部材30を貫通する。第二固定穴34は第二固定面33に対して直交するX方向に延在する。
 正規状態における第一固定面23と第二固定面33とのX方向の高低差である高さH2は、被組付体3の第一被固定面1と第二被固定面2とのX方向の高低差である高さH1に等しい。なお、図2において、第二支持部材30を示す点線が正規状態を示す。
 図3に例示するように、二本の接合用ボルト13の軸線は、第一固定用ボルト11の軸線に対してねじれの位置にあり、第二固定用ボルト12の軸線に対してもねじれの位置にある。互いに連通した第一接合穴22および第二接合穴32の二組はZ方向に離間して配置され、二本の接合用ボルト13どうしもZ方向に離間して配置される。第一固定用ボルト11は二本の接合用ボルト13の間を通過する。二本の接合用ボルト13どうしの軸部13aの離間距離L1は、第一固定用ボルト11の頭部11bの外周径R11bよりも大きい。
 対象物4を支持具10を介して被組付体3に組み付ける手順は以下のとおりである。まず、対象物4を第一支持部材20の対象物固定面25に図示しないボルトにより仮固定する。本開示において仮固定とはボルトが完全に締まる状態になる手前の仮締めの状態で固定された状態を示す。次いで、第一支持部材20を第一固定用ボルト11により第一被固定面1に仮固定する。次いで、第二支持部材30を第二固定用ボルト12により第二被固定面2に仮固定する。次いで、第一支持部材20および第二支持部材30を二本の接合用ボルト13により仮固定する。
 全ての部材の仮固定が完了すると、対象物4を第一支持部材20の対象物固定面25に図示しないボルトにより本固定する。本開示において本固定とはボルトが完全に締めた状態で固定された状態を示す。次いで、第一支持部材20を第一固定用ボルト11により第一被固定面1に本固定する。次いで、第二支持部材30を第二固定用ボルト12により第二被固定面2に本固定する。このときに、第一支持部材20と第二支持部材30とは仮固定の状態である。それ故、支持具10が被組付体3に組み付けられたときに生じる公差により第二支持部材30の第二固定面33が第二被固定面2に面接触しない状態の場合に、第二接合穴32と接合用ボルト13との間の隙間分、第二接合面31が第一接合面21に対して摺動して第二支持部材30が第一支持部材20に対して動く。この第二支持部材30の動きにより公差が吸収されて、第二固定面33が第二被固定面2に面接触する。この状態で、第一支持部材20および第二支持部材30を二本の接合用ボルト13により本固定する。
 本開示の支持具10は、別体で構成された第一支持部材20と第二支持部材30とを接合する接合用ボルト13が挿入される第二接合穴32の穴径R32が第一接合穴22の穴径R22よりも大きくすることで、第二支持部材30の位置を第一支持部材20に対して動かすことが可能となる。それ故、第二支持部材30の位置の移動により組み付け時に生じる公差を吸収することができる。これにより、固定作業の困難が解消され、固定作業に要する時間を短縮することができる。
 支持具10が被組付体3に組み付けられた状態で生じる公差によるずれは三次元的に発生する。これに関して、本実施形態の支持具10は、支持具10が被組付体3に組み付けられた状態で、第一接合面21および第二接合面31が第一被固定面1および第二被固定面2から離間し、それらの被固定面に対して平行かつ直交でない状態で配置される。これにより、第二支持部材30が三次元的に移動可能になり、三次元的に発生した公差によるずれを吸収することができる。
 各々のボルトは対象の面に対して直交する方向に挿入される状態が最も締結力が強くなるため望ましい。つまり、前述の構成を換言すると、第一接合面21および第二接合面31に対して直交する方向に挿入される接合用ボルト13の軸線と、第一被固定面1および第二被固定面2に対して直交する方向に挿入される第一固定用ボルト11および第二固定用ボルト12のそれぞれの軸線とは、互いにねじれの位置になる構成である。これにより、第二支持部材30が三次元的に移動可能になり、三次元的に発生した公差によるずれを吸収することができる。
 仮に公差によるずれがYZ平面のみに生じる場合は、第一接合面21および第二接合面31が第一被固定面1および第二被固定面2に対して平行な状態で配置されてもよい。また、公差によるずれがXZ平面のみに生じる場合は、第一接合面21および第二接合面31が第一被固定面1および第二被固定面2に対して直交する状態で配置されてもよい。
 支持具10は複数の接合用ボルト13により第一支持部材20および第二支持部材30が連結する構成であることが望ましい。複数の接合用ボルト13により連結する場合に、第一支持部材20は複数の第一接合穴22を有し、第二支持部材30は複数の第二接合穴32を有し、連通した第一接合穴22および第二接合穴32の複数組のそれぞれに挿入される複数の接合用ボルト13の軸線どうしは互いに平行であることがより望ましい。これにより、第一支持部材20および第二支持部材30を互いに固定する第一接合面21および第二接合面31どうしの密着度を向上することができる。また、複数の接合用ボルト13を備えることで、対象物4が組み付けられる第一支持部材20を三軸以上の多軸固定することができ、対象物4の組み付け時の安定度が増す。
 第一支持部材20および第二支持部材30が複数の接合用ボルト13で連結される場合に、第一固定用ボルト11はそれらの接合用ボルト13の間を通過する構成であることが好ましい。このように、接合用ボルト13が第一固定用ボルト11を跨ぐように配置されることで、第一支持部材20の固定性が増し、第一支持部材20の安定度が増す。
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の支持具10は特定の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
 被組付体3は第一被固定面1と第二被固定面2とが互いに平行で高低差のある段付き面を構成するものに限定されない。例えば、第一被固定面1と第二被固定面2とが互いに平行でない段付き面を構成するものでもよく、第一被固定面1と第二被固定面2とが互いに直に交差するものでもよい。
 また、被組付体3は第一被固定面1と第二被固定面2とが設計上、同一平面に存在するものでもよい。第一被固定面1と第二被固定面2とが設計上、同一平面上に存在していても、実際に対象物4を組み付ける際に公差による段差が生じる場合がある。この公差は、第一固定面23および第一被固定面1や第二固定面33および第二被固定面2が共加工ではないことに起因する公差である。本開示の支持具10はこの公差により生じる段差にも適用可能である。第一被固定面1と第二被固定面2とが設計上、同一平面上に存在している被組付体3に対しては、正規状態における支持具10の第一固定面23および第二固定面33の高低差である高さH2がゼロとなる。
 また、被組付体3の第一被固定面1と第二被固定面2とが同一面で歪みなどが生じない場合でも、支持具10の第一接合面21および第二接合面31に生じる公差により、第一固定面23および第二固定面33のどちらか一方と被固定面との間に隙間が生じる場合がある。本開示の支持具10は支持具10の側に生じる公差の吸収にも適用可能である。
 以上のように、本開示の支持具10は、実施形態の設計上、段差が形成された被組付体3のみに適用されるものではなく、支持具10と被組付体3に組み付けた際に生じる様々な公差を吸収可能である。
 支持具10は、第一支持部材20および第二支持部材30に加えて第三支持部材を備えて、互いに同一平面上に存在しない三つの被固定面を有する被組付体に対象物を組み付けて支持する構成にしてもよい。
 支持具10は第一支持部材20に対象物4が組み付けられる構成に限定されない。支持具10は第二支持部材30に対象物4が組み付けられる構成でもよく、第一支持部材20および第二支持部材30の両方に一つの対象物4が組み付けられる構成でもよく、さらに、それらの支持部材のそれぞれに互いに別体の二つの対象物のそれぞれが組み付けられる構成でもよい。
 支持具10は第一支持部材20の第一接合穴22の穴径R22が第二接合穴32の穴径R32よりも大きく、接合用ボルト13が図1におけるY方向奥側から手前側に向かって挿入され、その頭部13bが第一支持部材20に当接する構成としてもよい。つまり、支持具10は、挿入される接合用ボルト13の頭部13bの側に位置する方の接合穴の穴径が他方の接合穴の穴径よりも大きい構成であればよい。
 支持具10は、第二接合穴32の開口形状が円形状に限定されない。支持具10は第二支持部材30が三次元的に生じる公差を吸収可能なように三次元的に位置の移動が可能な構成であれば、第二接合穴32の開口形状が円形状以外の形状でもよい。例えば、組み付け時により公差が生じやすい方向が特定される場合に、その方向に対してのみ穴を広げてもよい。
 本出願は、2021年3月29日付で出願された日本国特許出願(特願2021-055576)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。
 本開示に係る支持具は、固定作業の困難を解消して、固定作業に要する時間を短縮する技術に広く適用することができる。
1 第一被固定面
2 第二被固定面
3 被組付体
4 対象物
10 支持具
11 第一固定用ボルト
12 第二固定用ボルト
13 接合用ボルト
20 第一支持部材
21 第一接合面
22 第一接合穴
23 第一固定面
24 第一固定穴
30 第二支持部材
31 第二接合面
32 第二接合穴
33 第二固定面
34 第二固定穴

Claims (5)

  1.  第一被固定面と第二被固定面とを有する被組付体に、対象物を組み付けて支持する支持具において、
     互いに別体の部材で構成されて、少なくとも一方の部材に前記対象物が組み付けられる第一支持部材と第二支持部材とを備え、
     前記第一支持部材は、前記第二支持部材が有する第二接合面に面接触する第一接合面と、この第一接合面に開口端が存在して前記第二支持部材が有する第二接合穴と同軸に連通する第一接合穴と、を有して前記第一被固定面に固定され、前記第二支持部材は、前記第二接合面とこの第二接合面に開口端が存在する前記第二接合穴とを有して前記第二被固定面に固定され、
     前記第一接合穴および前記第二接合穴のうちの挿入される接合用ねじの頭部の側に位置する方の接合穴の穴径は他方の接合穴の穴径よりも大きく、かつ、前記接合用ねじの頭部の外周径よりも小さく、
     前記第一支持部材および前記第二支持部材は、連通した前記第一接合穴および前記第二接合穴に挿入された前記接合用ねじで前記第一接合面および前記第二接合面が互いに面接触した状態で摺動可能に連結される、支持具。
  2.  前記第一支持部材および前記第二支持部材のそれぞれが前記第一被固定面および前記第二被固定面のそれぞれに固定された状態で、前記第一接合面および前記第二接合面のそれぞれは、前記第一被固定面および前記第二被固定面のそれぞれから離間した位置に配置され、前記第一被固定面および前記第二被固定面に対して平行かつ直交でない面で構成される、請求項1に記載の支持具。
  3.  前記第一支持部材は複数の前記第一接合穴を有し、前記第二支持部材は複数の前記第二接合穴を有し、連通した前記第一接合穴および前記第二接合穴の複数組のそれぞれに挿入される複数の前記接合用ねじの軸線どうしは互いに平行である、請求項1または2に記載の支持具。
  4.  前記第一支持部材は、前記第一被固定面に面接触する第一固定面と、この第一固定面に開口端が存在して前記第一被固定面に配置された第一被固定穴に連通する第一固定穴と、を有し、
     前記第二支持部材は、前記第二被固定面に面接触する第二固定面と、この第二固定面に開口端が存在して前記第二被固定面に配置された第二被固定穴に連通する第二固定穴と、を有し、
     前記第一支持部材は、連通した前記第一固定穴および前記第一被固定穴に挿入された第一固定用ねじで前記第一固定面および前記第一被固定面が互いに面接触した状態で前記被組付に固定され、
     前記第二支持部材は、連通した前記第二固定穴および前記第二被固定穴に挿入された第二固定用ねじで前記第二固定面および前記第二被固定面が互いに面接触した状態で前記被組付に固定され、
     前記接合用ねじの軸線は、前記第一固定用ねじの軸線および前記第二固定用ねじの軸線のそれぞれとねじれの位置にある、請求項1~3のいずれか1項に記載の支持具。
  5.  前記第一支持部材は、前記第一被固定面に面接触する第一固定面と、この第一固定面に開口端が存在して前記第一被固定面に配置された第一被固定穴に連通する第一固定穴と、を有し、
     前記第二支持部材は、前記第二被固定面に面接触する第二固定面と、この第二固定面に開口端が存在して前記第二被固定面に配置された第二被固定穴に連通する第二固定穴と、を有し、
     前記第一支持部材は、連通した前記第一固定穴および前記第一被固定穴に挿入された第一固定用ねじで前記第一固定面および前記第一被固定面が互いに面接触した状態で前記被組付に固定され、
     前記第二支持部材は、連通した前記第二固定穴および前記第二被固定穴に挿入された第二固定用ねじで前記第二固定面および前記第二被固定面が互いに面接触した状態で前記被組付に固定され、
     前記第一固定用ねじまたは前記第二固定用ねじの一方のねじが複数の前記接合用ねじの間を通過する、請求項3に記載の支持具。
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