特開 2022-169358 組立構造体及びピンリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022169358

(43)【公開日】2022-11-09

(54)【発明の名称】組立構造体及びピンリング

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/04 20060101AFI20221101BHJP

   F01L 1/047 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

F01L1/04 D

F01L1/047

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021075344

(22)【出願日】2021-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000185488

【氏名又は名称】株式会社オティックス

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】手嶋 亮貴

【テーマコード（参考）】

3G016

【Ｆターム（参考）】

3G016AA19

3G016BA31

3G016CA15

3G016CA23

3G016CA57

3G016FA27

3G016FA29

3G016FA38

3G016FA39

3G016GA02

(57)【要約】

【課題】ネジ孔への屑の脱落を防ぐことができる、組立構造体及びピンリングを提供すること。
【解決手段】ネジ孔１１を備える第１部材１０と、貫通孔２１を備える第２部材２０と、第２部材２０の貫通孔２１に挿通すると共に第１部材１０のネジ孔１１に螺合するボルト３と、ネジ孔１１の一部と貫通孔２１の少なくとも一部とに嵌入すると共にボルト３を内側に挿通させる筒状のピンリング４と、を有する組立構造体１。ネジ孔１１は、雌ネジ部１１１と、雌ネジ部１１１よりも第２部材２０側に配されると共に雌ネジ部１１１よりも内径の大きい被嵌入部１１２とを有する。被嵌入部１１２に、ピンリング４の一部が嵌入している。ピンリング４は、外周面に、周方向に沿って形成された溝部４３を有する。溝部４３は被嵌入部１１２内に配置され、溝部４３よりも第２部材２０側の外周面においてピンリング４が被嵌入部１１２に圧入されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ネジ孔を備える第１部材と、
貫通孔を備える第２部材と、
上記第２部材の上記貫通孔に挿通すると共に上記第１部材の上記ネジ孔に螺合するボルトと、
上記ネジ孔の一部と上記貫通孔の少なくとも一部とに嵌入すると共に上記ボルトを内側に挿通させる筒状のピンリングと、を有する組立構造体であって、
上記ネジ孔は、雌ネジ部と、該雌ネジ部よりも上記第２部材側に配されると共に上記雌ネジ部よりも内径の大きい被嵌入部とを有し、
該被嵌入部に、上記ピンリングの一部が嵌入しており、
上記ピンリングは、外周面に、周方向に沿って形成された溝部を有し、
該溝部は上記被嵌入部内に配置され、上記溝部よりも上記第２部材側の外周面において上記ピンリングが上記被嵌入部に圧入されている、組立構造体。

【請求項2】

上記ネジ孔は、上記第２部材と反対側の端部が閉塞された袋ネジ孔である、請求項１に記載の組立構造体。

【請求項3】

上記ピンリングは、上記溝部から上記第１部材側の端部までの距離が、上記溝部から上記第２部材側の端部までの距離よりも、短い、請求項１又は２に記載の組立構造体。

【請求項4】

第１部材のネジ孔に圧入されると共に、第２部材の貫通孔に嵌入される、筒状のピンリングであって、
該ピンリングの外周面は、周方向に沿って形成された溝部と、該溝部を挟んで互いに反対側に配された第１領域及び第２領域とを有し、
該第２領域の少なくとも一部に、上記ネジ孔に圧入される圧入部を有し、
上記第１領域は、上記圧入部よりも外径が小さい、ピンリング。

【請求項5】

上記第１領域は、上記第２領域よりも、軸方向の長さが短い、請求項４に記載のピンリング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、組立構造体及びピンリングに関する。

【背景技術】

【0002】

複数の部材をボルトにて締結して組み立ててなる組立構造体として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１は、カムシャフトの軸受け構造に関し、シリンダヘッドとカムキャップとをボルトにて締結して組み立てられた組立構造体が開示されている。この組立構造体においては、シリンダヘッドとカムキャップとの間の組付け位置を決めるために、ピンリングが用いられている。ピンリングは螺合孔の拡径部（以下、単にネジ孔ともいう。）に圧入されており、ピンリングの内側にボルトが挿通されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－８５５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ネジ孔にピンリングを圧入する際、ネジ孔の内壁面が削れる場合がある。かかる場合には、バリ等の屑が生じ、屑がネジ孔の中に脱落することが考えられる。そうすると、屑が雌ネジ部とボルトとの間に噛み込む等の不具合を招くことも懸念される。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ネジ孔への屑の脱落を防ぐことができる、組立構造体及びピンリングを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、ネジ孔を備える第１部材と、
貫通孔を備える第２部材と、
上記第２部材の上記貫通孔に挿通すると共に上記第１部材の上記ネジ孔に螺合するボルトと、
上記ネジ孔の一部と上記貫通孔の少なくとも一部とに嵌入すると共に上記ボルトを内側に挿通させる筒状のピンリングと、を有する組立構造体であって、
上記ネジ孔は、雌ネジ部と、該雌ネジ部よりも上記第２部材側に配されると共に上記雌ネジ部よりも内径の大きい被嵌入部とを有し、
該被嵌入部に、上記ピンリングの一部が嵌入しており、
上記ピンリングは、外周面に、周方向に沿って形成された溝部を有し、
該溝部は上記被嵌入部内に配置され、上記溝部よりも上記第２部材側の外周面において上記ピンリングが上記被嵌入部に圧入されている、組立構造体にある。

【0007】

本発明の第２の態様は、第１部材のネジ孔に圧入されると共に、第２部材の貫通孔に嵌入される、筒状のピンリングであって、
該ピンリングの外周面は、周方向に沿って形成された溝部と、該溝部を挟んで互いに反対側に配された第１領域及び第２領域とを有し、
該第２領域の少なくとも一部に、上記ネジ孔に圧入される圧入部を有し、
上記第１領域は、上記圧入部よりも外径が小さい、ピンリングにある。

【発明の効果】

【0008】

上記第１の態様にかかる組立構造体において、上記ピンリングは、外周面に上記溝部を有する。そして、溝部よりも上記第２部材側の外周面においてピンリングが上記被嵌入部に圧入されている。それゆえ、ピンリングを第１部材に圧入する際に、仮にバリ等の屑が発生しても、屑を溝部の中に留まらせることができる。その結果、ネジ孔に屑が脱落することを防ぐことができる。

【0009】

上記第２の態様にかかるピンリングは、外周面が上記溝部を有する。これにより、ピンリングをネジ孔に圧入する際、圧入部において屑が生じたとしても、屑を溝部の中に留まらせることができる。その結果、ネジ孔に屑が脱落することを防ぐことができる。また、上記第１領域は、上記圧入部よりも外径が小さい。それゆえ、ピンリングをネジ孔に圧入する際に、溝部よりも挿入先端側において屑が発生することを防ぐことができる。かかる観点においても、ネジ孔に屑が脱落することを防ぐことができる。

【0010】

以上のごとく、上記態様によれば、ネジ孔への屑の脱落を防ぐことができる、組立構造体及びピンリングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１における、組立構造体の断面図。

【図2】実施形態１における、ネジ孔の断面図。

【図3】実施形態１における、組立構造体の具体例の断面説明図であって、図４のIII－III線矢視断面相当図。

【図4】図３のIV矢視図。

【図5】実施形態１における、ピンリングの側面図。

【図6】図５のVI矢視図。

【図7】図５のVII－VII線矢視断面図。

【図8】実施形態１における、溝部周辺の拡大断面説明図。

【図9】実施形態１における、ネジ孔にピンリングを圧入した状態を示す断面説明図。

【図10】実施形態１における、ピンリングに第２部材の貫通孔を嵌合させた状態を示す断面説明図。

【図11】実施形態２における、組立構造体の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

上記第１の態様にかかる組立構造体において、上記ネジ孔は、上記第２部材と反対側の端部が閉塞された袋ネジ孔であるものとすることができる。この場合には、仮にネジ孔に屑が脱落したとすると、ネジ孔に屑が留まることとなる。それゆえ、屑が雌ネジ部とボルトとの間に噛み込まれる等の不具合が、より懸念される。かかる構造において、ピンリングに溝部を設けて、袋ネジ孔に屑が脱落することを防ぐことで、上記の懸念を効果的に解消することができる。

【0013】

また、上記組立構造体において、上記ピンリングは、上記溝部から上記第１部材側の端部までの距離が、上記溝部から上記第２部材側の端部までの距離よりも、短いものとすることができる。この場合には、軸方向における圧入部の長さを長くすることができる。それゆえ、ピンリングを安定して第１部材に固定することができる。

【0014】

上記第２の態様にかかるピンリングにおいて、上記第１領域は、上記第２領域よりも、軸方向の長さが短いものとすることができる。この場合には、ピンリングを安定して第１部材に固定することができる。

【0015】

（実施形態１）
組立構造体及びピンリングにかかる実施形態につき、図１～図１０を参照して説明する。
本形態の組立構造体１は、図１に示すごとく、ネジ孔１１を備える第１部材１０と、貫通孔２１を備える第２部材２０と、ボルト３と、筒状のピンリング４と、を有する。ボルト３は、第２部材２０の貫通孔２１に挿通すると共に第１部材１０のネジ孔１１に螺合する。ピンリング４は、ネジ孔１１の一部と貫通孔２１の少なくとも一部とに嵌入すると共にボルト３を内側に挿通させる。

【0016】

図２に示すごとく、ネジ孔１１は、雌ネジ部１１１と被嵌入部１１２とを有する。被嵌入部１１２は、雌ネジ部１１１よりも第２部材２０側に配されると共に雌ネジ部１１１よりも内径が大きい。
図１に示すごとく、被嵌入部１１２に、ピンリング４の一部が嵌入している。

【0017】

図１に示すごとく、ピンリング４は、外周面に、周方向に沿って形成された溝部４３を有する。溝部４３は被嵌入部１１２内に配置され、溝部４３よりも第２部材２０側の外周面においてピンリング４が被嵌入部１１２に圧入されている。

【0018】

図１、図２に示すごとく、ネジ孔１１は、第２部材２０と反対側の端部が閉塞された袋ネジ孔である。すなわち、本形態において、ネジ孔１１は貫通していない。

【0019】

本形態において、組立構造体１は、図３、図４に示すような、カムシャフト５１の軸受け構造体である。
軸受け構造体は、カムハウジングＣＨとカムキャップＣＣとによってカムシャフト５１を回転可能に軸支する構造体である。すなわち、本形態において、カムハウジングＣＨが第１部材１０であり、カムキャップＣＣが第２部材２０である。

【0020】

カムハウジングＣＨに対して、カムキャップＣＣが、複数個所において、ボルト３にて締結されている。カムキャップＣＣは、円弧状の軸押え部２０１と、軸押え部２０１の両端側に形成されたフランジ部２０２とを有する。これらのフランジ部２０２のそれぞれに、貫通孔２１が形成されている。

【0021】

カムハウジングＣＨは、カムシャフト５１を受ける軸受け部１０１を有する。軸受け部１０１を挟んで互いに反対側の位置に、それぞれネジ孔１１が形成されている。

【0022】

カムハウジングＣＨ、カムキャップＣＣ、ボルト３、ピンリング４は、いずれも金属からなる。具体的には、カムハウジングＣＨ及びカムキャップＣＣは、例えば、アルミニウム合金ダイカストからなる。ボルト３は、例えば、クロムモリブデン鋼からなる。ピンリング４は、例えば、炭素鋼からなる。

【0023】

なお、カムシャフト５１は、長手方向の複数個所において、カムキャップＣＣに保持されている。

【0024】

本形態のピンリング４は、上述のように、第１部材１０のネジ孔１１に圧入されると共に、第２部材２０の貫通孔２１に嵌入される、筒状のピンリングである。図５に示すごとく、ピンリング４の外周面は、溝部４３と、溝部４３を挟んで互いに反対側に配された第１領域４１及び第２領域４２とを有する。図５、図７に示すごとく、溝部４３は、周方向に沿って形成されている。第２領域４２の少なくとも一部に、ネジ孔１１に圧入される圧入部４２１を有する。図５、図６に示すごとく、第１領域４１は、圧入部４２１よりも外径が小さい。

【0025】

すなわち、第１領域４１の外径ｄ１は、圧入部４２１の外径ｄ２よりも小さい。本形態において、第２領域４２の大部分は一定の外径を有し、圧入部４２１と同等の外径ｄ２を有する。第１領域４１の外径ｄ１は、第２領域４２の外径ｄ２よりも、例えば０．１ｍｍ以下程度、小さくすることができる。溝部４３は、図７に示すごとく、ピンリング４の外周面の全周にわたって連続して形成されていることが好ましい。ただし、溝部４３の形状は、必ずしもこれに限定されるものではない。

【0026】

ピンリング４は、略円筒形状を有する。そして、軸方向の両端部の外周側に、面取り部４４を有する。なお、本明細書において、ピンリング４の貫通方向を、軸方向Ｚという。また、軸方向Ｚにおいて、第２領域４２に対して第１領域４１が配される側を先端側、その反対側を基端側というものとする。ピンリング４の内径は、ボルト３の脚部の外径よりも大きい（図１参照）。

【0027】

図５に示すごとく、ピンリング４において、第１領域４１は、第２領域４２よりも、軸方向Ｚの長さが短い。すなわち、溝部４３は、ピンリング４の軸方向Ｚにおける中央よりも先端側に形成されている。換言すると、ピンリング４は、溝部４３から第１部材１０（カムハウジングＣＨ）側の端部までの距離Ｌ１が、溝部４３から第２部材２０（カムキャップＣＣ）側の端部までの距離Ｌ２よりも、短い。

【0028】

ピンリング４は、図１、図８、図９に示すごとく、先端側からネジ孔１１の被嵌入部１１２に嵌入される。このとき、ピンリング４の外周面の第１領域４１は、被嵌入部１１２に圧接されないが、第２領域４２の一部において、被嵌入部１１２に圧接する。この第２領域４２における、被嵌入部１１２に圧接される箇所が、圧入部４２１である。また、図８に示すごとく、ピンリング４の外周面の第１領域４１と、被嵌入部１１２の内周面との間には、若干のクリアランスＣが形成されている。このクリアランスＣは、例えば、０．１ｍｍ以下とする。

【0029】

そして、図１に示すごとく、第２領域４２における基端側の一部は、被嵌入部１１２に嵌入せず、ネジ孔１１から突出している。そして、ピンリング４における、ネジ孔１１から突出した部分が、カムキャップＣＣの貫通孔２１の一部に挿入されている。

【0030】

ネジ孔１１の被嵌入部１１２及び貫通孔２１は、それぞれ、略円柱形状の空間となっている。貫通孔２１の内径は、被嵌入部１１２の内径よりも、若干大きい。それゆえ、ピンリング４の第２領域４２は、被嵌入部１１２には圧入されているが、貫通孔２１には圧入されていない。

【0031】

次に、本形態の組立構造体１の組み立て方法の一例につき、説明する。
まず、図２、図９に示すごとく、第１部材１０（カムハウジングＣＨ）のネジ孔１１における被嵌入部１１２に、ピンリング４を先端側から圧入する。このとき、図９に示すごとく、ピンリング４の第１領域４１の全体と、溝部４３と、第２領域４２の一部とが、被嵌入部１１２内に配置されるようにする。

【0032】

被嵌入部１１２へのピンリング４の圧入時には、ピンリング４の外周面の第２領域４２が、被嵌入部１１２の内周面に対して強い加圧力にて圧接しながら摺動する。それゆえ、被嵌入部１１２の内周面が削れてバリが生じることがある。このバリが被嵌入部１１２から脱落して屑となり、ネジ孔１１に落下することが懸念される。しかし、ピンリング４の外周面における第２領域４２の先端側に、溝部４３が設けてある。それゆえ、屑が生じたとしても、溝部４３に屑が留まることとなる。その結果、ネジ孔１１の雌ネジ部１１１付近に屑が落下することを防ぐことができる。

【0033】

被嵌入部１１２へピンリング４を圧入した状態においては、ピンリング４の基端部が、ネジ孔１１から突出している。それゆえ、図１０に示すごとく、ネジ孔１１から突出したピンリング４の一部が、第２部材２０であるカムキャップＣＣの貫通孔２１に挿入されるように、カムキャップＣＣをカムハウジングＣＨに対して配置する。これにより、カムハウジングＣＨとカムキャップＣＣとの位置決めを容易かつ正確に行うことができる。すなわち、ピンリング４は、カムハウジングＣＨとカムキャップＣＣとの組付け時における位置決め手段として機能する。

【0034】

その後、図１に示すごとく、ボルト３を、カムキャップＣＣの貫通孔２１及びピンリング４の内側に挿通させて、ネジ孔１１の雌ネジ部１１１に螺合させる。これにより、カムハウジングＣＨにカムキャップＣＣをボルト３にて締結した状態の、組立構造体１が得られる。

【0035】

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記組立構造体１において、ピンリング４は、外周面に溝部４３を有する。そして、溝部４３よりも基端側の外周面においてピンリング４が被嵌入部１１２に圧入されている。それゆえ、ピンリング４を第１部材１０に圧入する際に、仮にバリ等の屑が発生しても、屑を溝部４３の中に留まらせることができる。その結果、ネジ孔１１に屑が脱落することを防ぐことができる。

【0036】

また、ピンリング４の外周面の第１領域４１は、圧入部４２１よりも外径が小さい。それゆえ、ピンリング４をネジ孔１１に圧入する際に、溝部４３よりも挿入先端側において屑が発生することを防ぐことができる。かかる観点においても、ネジ孔１１に屑が脱落することを防ぐことができる。

【0037】

それゆえ、ピンリング４をネジ孔１１に圧入したのちに、バキューム若しくはブロアーにて、ネジ孔１１内の屑を除去する工程等を設ける必要もなくなる。その結果、生産効率の向上にもつながる。

【0038】

本形態において、ネジ孔１１は、先端側の端部が閉塞された袋ネジ孔である。それゆえ、仮にネジ孔１１に屑が脱落したとすると、ネジ孔１１に屑が留まることとなる。それゆえ、屑が雌ネジ部１１１とボルト３との間に噛み込まれる等の不具合が、より懸念される。かかる構造において、ピンリング４に溝部４３を設けて、袋ネジ孔に屑が脱落することを防ぐことで、上記の懸念を効果的に解消することができる。

【0039】

また、組立構造体１において、ピンリング４は、溝部４３から先端部までの距離Ｌ１が、溝部４３から基端部までの距離Ｌ２よりも、短い。それゆえ、軸方向Ｚにおける圧入部４２１の長さを長くすることができる。それゆえ、ピンリング４を安定して第１部材１０に固定することができる。

【0040】

以上のごとく、本形態によれば、ネジ孔への屑の脱落を防ぐことができる、組立構造体及びピンリングを提供することができる。

【0041】

（実施形態２）
本形態は、図１１に示すごとく、第１部材１０をカムキャップＣＣとし、第２部材２０をポンププロテクターＰＰとした、組立構造体１の形態である。

【0042】

本形態においては、第１部材１０であるカムキャップＣＣの基端側に、第２部材２０であるポンププロテクターＰＰが取り付けられている。ポンププロテクターＰＰは、燃料噴射用の燃料ポンプ５２と共に、複数のボルト３にてカムキャップＣＣに固定されている。ポンププロテクターＰＰは、カムキャップＣＣに固定される被固定部２０３と、被固定部２０３から立設して、燃料ポンプ５２の周囲の少なくとも一部を覆うカバー部２０４とを有する。ポンププロテクターＰＰは、例えば、鋳鉄等にて構成することができる。

【0043】

カムキャップＣＣの基端部に、複数のネジ孔１１が開口している。これらのネジ孔１１に対応する位置に、ポンププロテクターＰＰに貫通孔２１が形成されている。また、燃料ポンプ５２は、本体部５２０から突出した複数のフランジ部５２１に、それぞれ挿通孔５２２が設けてある。

【0044】

そして、カムキャップＣＣのネジ孔１１にピンリング４の先端側の一部が圧入され、ポンププロテクターＰＰの貫通孔２１にピンリング４の基端側の一部が嵌入している。ボルト３は、燃料ポンプ５２の挿通孔５２２及びポンププロテクターＰＰの貫通孔２１に挿通されると共に、カムキャップＣＣのネジ孔１１に螺合される。これにより、ポンププロテクターＰＰと燃料ポンプ５２とが、ボルト３にて、カムキャップＣＣに共締めされる。
ピンリング４の形状、構造、及びピンリング４の周辺のネジ孔１１及び貫通孔２１の形状、構造等は、実施形態１と同様とすることができる。

【0045】

なお、カムキャップＣＣは、カムハウジングＣＨとの間にカムシャフト５１を保持した状態でカムハウジングＣＨに固定されている。カムシャフト５１には、カム５１１が固定されている。カムキャップＣＣ及びポンププロテクターＰＰには、燃料ポンプ５２とカム５１１との間を連通させる開口部が設けてある。

【0046】

燃料ポンプ５２は、軸方向Ｚに進退するプランジャ５２３を有する。プランジャ５２３の先端が、カム５１１に当接している。そして、カム５１１の回転によって、燃料ポンプ５２のプランジャ５２３が進退するよう構成されている。

【0047】

その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0048】

上記のような、カムキャップＣＣとポンププロテクターＰＰと燃料ポンプ５２とを組み立ててなる組立構造体１においても、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0049】

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
例えば、第１部材及び第２部材は、それぞれ、上記実施形態に示したものに限らず、種々の部材を適用することができる。

【符号の説明】

【0050】

１ 組立構造体
１０ 第１部材
１１ ネジ孔
１１１ 雌ネジ部
１１２ 被嵌入部
２０ 第２部材
２１ 貫通孔
３ ボルト
４ ピンリング
４１ 第１領域
４２ 第２領域
４３ 溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】