JP4702806B2 - スタッドボルト取り付け構造 - Google Patents
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Description
排気マニホールド12の排気部13に、フランジ14が設けられている。そのフランジ14の両端部に設けられた貫通孔12a(図11参照)をスタッドボルト4Aが貫通している。
フランジ14は、シリンダヘッド2の外壁に形成された平坦な座2aに締結することにより、固定されている。
フランジ14の貫通孔12aは、スタッドボルト4Aが余裕をもって貫通するような径で形成されている。
貫通孔12aにスタッドボルト4Aを貫通せしめ、スタッドボルト4Aにダブルナット3を螺合することによって、フランジ14をシリンダヘッド2に固定している。
第1に、エンジン振動あるいは車両走行に伴う振動が、ダブルナット3を緩めてしまう。ダブルナット3が緩むと、フランジ14をシリンダヘッド2へ固定する力が低減し、その結果、シリンダヘッド2から排気ガスが漏出する恐れがある。
その様なダブルナット3の緩みを防止するために、回り止め用の接着剤(例えば「ロックタイト」(登録商標)なる名称の接着剤)を使用することがある。しかし、回り止め用の接着剤を使用した場合には、例えば排気マニホールド12の固定に使用されている場合には、振動及び/又は熱が繰り返し作用するため、接着剤の機能が発揮されないことがある。
ねじの緩み止めに関する従来技術としては、例えば、ロックワッシャの形状を工夫して、ねじの緩みを防止する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかし、係る従来技術(特許文献1)は、ロックワッシャの使用を前提としており、ロックワッシャを使用しない部位(例えば、エンジンのシリンダヘッド2に排気マニホールド12が取り付けられた部分)における上述した問題を解決することは出来ない。
そして、個々のスタッドボルト(4)が緩み方向へ回転しようとしても、複数のスタッドボルト(4)が固定されているロックプレート(6)をスタッドボルト(4)の緩み方向へ回転することは不可能なので、スタッドホルト(4)が緩んでしまうことはない。
図1及び図2は、エンジンのシリンダヘッド2に排気マニホールド12が取り付けられた状態を示している。
図1において、排気マニホールド12の排気部13は、シリンダヘッド2の図示しない排気口に連通している。ここで、符号13は包括的な表示である。図1において、左端部の排気部は符号13aで示されており、中央の排気部は符号13bで示されており、右端の排気部は符号13cで示されている。
フランジ14の両端部に設けられた貫通孔12a(図3参照)を、スタッドボルト4が貫通している。
フランジ14は、シリンダヘッド2の外壁に形成された平坦な座2aに、スタッドボルト4によって、締結して固定されている。
図示はされていないが、本来であれば、図示の実施形態においてカバー15は使用されない。本来、図1でカバー15が示されている箇所には、カバー15ではなく、ロックプレート6が、カバー16(図7、8参照)を介してシリンダヘッド2に取り付けられる(係る状態は図示せず)。その際に、ロックプレート6は、図1における左側に配置されている状態から、裏返された態様(図示せず)で、配置される。ロックプレート6を裏返しにするのは、ロックプレート6のカバー16との係合と、排気部13cの両側のスタッドボルト4との係合と、排気部13bの右側のスタッドボルト4への係合とを、可能ならしめるためである。
カバー16の上部にロックプレート6が載置されている。ロックプレート6とカバー16とは、ロックプレート固定ボルト20によって固定されている。図2において、ロックプレート6は、部位6bにおける第2の貫通孔8でスタットボルト4と結合しており、部位6cの第3の貫通孔8でスタットボルト4と結合している。
フランジ14の貫通孔12aは、スタッドボルト4が余裕をもって貫通できる様に、スタッドボルト4の外径よりも若干大きな内径を有する様に形成されている。
貫通孔12aを貫通したスタッドボルト4は、ダブルナット3によって、フランジ14を、シリンダヘッド2に固定している。
そして、上記ダブルナット3は、雄ねじ部4a上端部側に螺合されている。
雄ねじ部4aにおいて、ダブルナット3が螺合している箇所の上部に、トルクス部5が形成されている。
トルクス部5は、半径方向外方に向けて、図示の例では6個の突起5aが突出している。6個の突起5aは、円周方向へ等間隔に配置されている。そして図4で示す様に、トルクス部5における突起5aの頂部5bを結ぶ円の直径(図示を省略)が、雄ねじ部4aの外径よりも小さくなる様に形成されている。
図5において、ロックプレート6は鋼板から構成され、3個の貫通孔8と、1個の長孔7を穿孔している。3個の貫通孔8は、スタッドボルト4のトルクス部5と係合する位置に形成されている。
また図5において、ロックプレート6の円弧状線6fは、ロックプレート6が、排気マニホールド12の排気部13(図1)と干渉しない様に設けられている。
貫通孔8は、図6においては8個の突起8aが、半径方向内方に向けて突出している。8個の突起8aは、円周方向へ等間隔に配置されている。突起8aの数(図6の例では8個)は、トルクス部5の突起5aの数(図4の例では6個)よりも多数となる様に形成されている。
貫通孔8の突起8aにおける底部8bを結ぶ円(図示は省略)の直径は、トルクス部5の外径とほぼ等しい。ロックプレート6のその他の貫通孔8、8の形状も、図6を参照して説明したのと同じである。
図1及び図2において、ロックプレート固定ボルト20は通常のボルトから構成されており、雄ねじが形成された軸部と、当該軸部の端部に設けられた6角形の頭部とを有している。
カバー16は、菱形状の平鋼板18と、平鋼板18に垂直に固定された柱状体17とにより構成されている。平鋼板16の両端部に、ボルト孔18a、18aが穿孔されている。
柱状体1の軸心に、雌ネジ部17aが設けられている。雌ネジ部17aは、ロックプレート6の長孔7(図8では2点鎖線で示す)と対応する位置に設けられている。この長孔7を貫通したロックプレート固定ボルト20によって、ロックプレート6が(カバー16を介して)、シリンダヘッド2の座面2aに固定される。
図9中、楕円で囲んで示す部分Zにおいて、トルクス部5の突起5aが、ロックプレート6の貫通孔8の突起8aと干渉して、或いは食い込んで係合している。係る干渉或いは食い込みによる係合の結果、トルクス部5の突起5aと貫通孔8の突起8aとが塑性変形を生じて、両者が結合される。
(1) 先ず、スタッドボルト4を螺合する工程を実施する。係る工程では、対象部材(シリンダヘッド2)の所定個所(ねじ孔2c、図3)に、スタッドボルト4を配置する。具体的には。シリンダヘッド2における所定の雌ネジ部2c(図3)に、スタッドボルト4を螺合して締結する。
(2) 次に、トルクス部5を係合する工程を行う。この工程では、複数のスタッドボルト4のトルクス部5を、ロックプレート6の貫通孔8に係合させる。
そして、トルクス部5の突起5aと、貫通孔の突起8aとを強制的に干渉させて、或いは強制的にかみ合わせて、両者を塑性変形によって結合させる。
(3) そして、固定用ボルト20を対象部材であるシリンダヘッド2に螺合して締結する。すなわち、固定用ボルト20の軸部20aを、ロックプレート6の貫通孔7に挿入して、シリンダヘッド2に螺合して締結する。
Ft・・・・・トルクス部係合工程
Sb・・・・・固定ボルトの螺合工程
2・・・・・・シリンンダヘッド
2c・・・・・雌ネジ部
3・・・・・・ダブルナット
4・・・・・・スタッドボルト
5・・・・・・トルクス部
6・・・・・・ロックプレート
8・・・・・・貫通孔
9・・・・・・固定ボルト
12・・・・・対象部材、排気マニホールド
12a・・・・貫通孔
13・・・・・排気部
14・・・・・フランジ部
16・・・・・カバー
Claims (3)
- エンジンのシリンダヘッド(2)に排気マニホールド(12)のフランジ(14)を取付けるために、そのフランジ(14)の貫通孔(12a)を貫通するスタッドボルト(4)の雄ねじ部(4a)がシリンダヘッド(2)の雌ねじ部(2c)に螺合しており、そしてダブルナット(3)で前記フランジ(14)をシリンダヘッド(2)に固定するスタッドボルト取り付け構造において、前記スタッドボルト(4)の雄ねじ部(4a)の上部に雄ねじ部(4a)と同心のトルクス部(5)が形成され、そのトルクス部(5)は半径方向外方に向いて複数の突起(5a)が円周方向に等間隔に配置され、それらの突起(5a)の頂部(5b)を結ぶ円の直径が雄ねじ部(4a)の外径より小さく形成され、複数のスタッドボルト(4)のトルクス部(5)と係合する貫通孔(8)を有するロックプレート(6)がロックボルト固定ボルト(20)でシリンダヘッド(2)に取付けられ、そのロックプレート(6)の貫通孔(8)は半径方向内方へ突出した複数の突出部(8a)が円周方向に等間隔に配置され、そのロックプレート(6)の貫通孔(8)の突出部(8a)の数はトルクス部(5)の突起(5a)の数よりも多く、前記トルクス部(5)と前記ロックプレート(6)の貫通孔(8)とはトルクス部(5)の突起(5a)がロックプレート(6)の貫通孔(8)の突出部(8a)とが噛み込んで塑性変形して結合されていることを特徴とするスタッドボルト取り付け構造。
- 前記トルクス部(5)の突起(5a)は6個形成され、トルクス部(5)の貫通孔(8)の突出部(8a)は円周方向に8個形成されている請求項1記載のスタッドボルト取り付け構造。
- 前記ロックプレート(6)には固定ボルト(20)の軸部(20a)が貫通する固定ボルト(20)用の貫通孔(7)が形成されており、ロックプレート(6)と前記シリンダヘッド(2)との対向位置を調整可能とするために、固定ボルト(20)用の貫通孔(7)に長孔が形成されている請求項1記載のスタッドボルト取り付け構造。
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2007
- 2007-07-13 JP JP2007183839A patent/JP4702806B2/ja not_active Expired - Fee Related
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