特開 2024-175595 締結構造

(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】P2024175595

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】締結構造

(51)【国際特許分類】

   F16B 5/02 20060101AFI20241211BHJP

   F16D 65/02 20060101ALI20241211BHJP

   F16D 55/228 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

F16B5/02 E

F16D65/02 E

F16D55/228

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093499

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井熊 直

【テーマコード（参考）】

3J001

3J058

【Ｆターム（参考）】

3J001FA02

3J001FA09

3J001GC02

3J001JA03

3J058AA43

3J058AA48

3J058AA53

3J058AA66

3J058AA69

3J058AA73

3J058AA77

3J058AA87

3J058BA46

3J058CC03

3J058CC23

3J058CC82

3J058DD03

3J058FA01

(57)【要約】

【課題】締結された二部材を保持する保持力を向上させることが可能な締結構造を得る。
【解決手段】ボルト３０、３２は、第一ボルト孔１８Ｘ、１８Ｙ及び第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙに挿入されてナックル１８のキャリパ取付部１８Ａ、１８Ｂとキャリパブラケット２６の腕部２６Ａ、２６Ｂとを締結する。第一ボルト孔１８Ｘ、１８Ｙと第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙとで構成されたボルト挿入部４０、４２は対で設けられている。ボルト挿入部４０、４２の各々は、ナックル１８とキャリパブラケット２６との互いの接触面であってボルト３０、３２の軸線に垂直な方向に対して傾斜する傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃ、１８Ｄ、２６Ｄを貫通するように形成されている。傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃ、１８Ｄ、２６Ｄの各々は、対となるボルト挿入部４０、４２同士の間の中央側へ向けていずれもナックル１８側へ傾斜している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一ボルト孔が形成された第一部材と、
前記第一ボルト孔と連通する第二ボルト孔が形成され、前記第一部材と締結される第二部材と、
前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に挿入されて前記第一部材と前記第二部材とを締結するボルトと、
を備え、
前記第一ボルト孔と前記第二ボルト孔とで構成されるボルト挿入部が対で設けられ、前記ボルト挿入部の各々は、前記第一部材と前記第二部材との互いの接触面であって前記ボルトの軸線に垂直な方向に対して傾斜する傾斜接触面を貫通するように形成され、
前記傾斜接触面の各々は、対となる前記ボルト挿入部同士の間の中央側へ向けていずれも前記第一部材側へ又はいずれも前記第二部材側へ傾斜している、締結構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、締結構造に関する。

【背景技術】

【0002】

二部材がボルトで締結されている構造が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１５８１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ボルトを用いた締結構造では、二部材の互いの接合面（接触面）は、通常は、ボルトの軸線に対して垂直となっている。このような構成においては、締結された二部材のうちの一方の部材に対してボルトの軸線に垂直な方向の荷重が入力された場合、保持力は接合面の摩擦力に大きく左右されてしまうので、保持力を向上させる点で改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記事実を考慮して、締結された二部材を保持する保持力を向上させることが可能な締結構造を得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載する本発明の締結構造は、第一ボルト孔が形成された第一部材と、前記第一ボルト孔と連通する第二ボルト孔が形成され、前記第一部材と締結される第二部材と、前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に挿入されて前記第一部材と前記第二部材とを締結するボルトと、を備え、前記第一ボルト孔と前記第二ボルト孔とで構成されるボルト挿入部が対で設けられ、前記ボルト挿入部の各々は、前記第一部材と前記第二部材との互いの接触面であって前記ボルトの軸線に垂直な方向に対して傾斜する傾斜接触面を貫通するように形成され、前記傾斜接触面の各々は、対となる前記ボルト挿入部同士の間の中央側へ向けていずれも前記第一部材側へ又はいずれも前記第二部材側へ傾斜している。

【0007】

上記構成によれば、第一部材には、第一ボルト孔が形成され、第一部材と締結される第二部材には、第一ボルト孔と連通する第二ボルト孔が形成されている。ボルトは、第一ボルト孔及び第二ボルト孔に挿入されて第一部材と第二部材とを締結する。ここで、第一ボルト孔と第二ボルト孔とで構成されるボルト挿入部が対で設けられ、ボルト挿入部の各々は、第一部材と第二部材との互いの接触面であってボルトの軸線に垂直な方向に対して傾斜する傾斜接触面を貫通するように形成され、傾斜接触面の各々は、対となるボルト挿入部同士の間の中央側へ向けていずれも第一部材側へ又はいずれも第二部材側へ傾斜している。このため、締結された第一部材及び第二部材のうちの一方の部材に対してボルトの軸線に垂直な方向の荷重が、対となるボルト挿入部が並ぶ方向に入力された場合、傾斜接触面によって、第一部材と第二部材とを離反させようとする方向の分力が作用し、その力をボルトの軸力によって抑えることができる。

【発明の効果】

【0008】

以上説明したように、本発明の締結構造によれば、締結された二部材を保持する保持力を向上させることが可能になるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る締結構造が適用された車両のディスクブレーキ及びその付近を車両幅方向内側から見た状態で示す図である。

【図2】図１の２Ｌ－２Ｌ線に沿って切断した状態を簡略化して示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施形態に係る締結構造について図１及び図２を用いて説明する。なお、図１において示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

【0011】

図１には、本実施形態に係る締結構造が適用された車両のディスクブレーキ（「ディスクブレーキ装置」ともいう）２０及びその付近が車両幅方向内側から見た状態の図で示されている。図１に示されるように、アクスル１０（図中では断面で図示）の車両幅方向外側部分の外周側には、アクスルハブ１２が配置されている。アクスルハブ１２はアクスル１０に固定されている。また、アクスルハブ１２には、ベアリング１４が固定されており、ベアリング１４のアウタレース１４Ａには、ボルト１６によって第一部材としてのナックル１８が固定されている。これにより、アクスルハブ１２は、ナックル１８に対して回転自在に支持されている。

【0012】

ナックル１８よりも車両幅方向外側には、略円盤状のディスクロータ２２が配置されている。ディスクロータ２２は、アクスルハブ１２に固定され、アクスル１０及びアクスルハブ１２と一体的に回転するようになっている。このディスクロータ２２は、ディスクブレーキ２０の一部を構成している。

【0013】

一方、ナックル１８は、車両前後方向前側の上下にキャリパ取付部１８Ａ、１８Ｂを備えている。キャリパ取付部１８Ａ、１８Ｂには、第二部材としてのキャリパブラケット２６の取り付け用の腕部２６Ａ、２６Ｂの端部がボルト３０、３２によって締結されている。この点についての詳細は後述する。キャリパブラケット２６は、キャリパ２４の一部を構成し、キャリパ２４は、ディスクロータ２２と共にディスクブレーキ２０の主要部を構成している。ディスクブレーキ２０は、ディスクブレーキ２０が搭載された車両でブレーキ操作がされた場合、キャリパ２４の構成部であるブレーキパッド（図示省略）がディスクロータ２２を押圧するようになっている。なお、ディスクブレーキ２０については、公知構成が適用されているため、詳細説明は省略する。

【0014】

図２には、図１の２Ｌ－２Ｌ線に沿って切断した状態を簡略化した拡大断面図が示されている。図２に示されるように、ナックル１８には、ボルト３０、３２が挿入される第一ボルト孔１８Ｘ、１８Ｙが厚み方向に貫通して形成されている。また、ナックル１８と締結されるキャリパブラケット２６には、ボルト３０、３２が挿入される第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙが厚み方向に貫通して形成されている。第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙは、第一ボルト孔１８Ｘ、１８Ｙと連通する。これにより、本実施形態では、第一ボルト孔１８Ｘ、１８Ｙと第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙとでボルト挿入部４０、４２が構成されている。ボルト挿入部４０、４２は対で設けられている。

【0015】

ボルト３０、３２は、頭部３０Ａ、３２Ａと、雄ネジ部３０Ｓ、３２Ｓが形成されて軸部３０Ｂ、３２Ｂと、を備えている。また、第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙの内周面には、雄ネジ部３０Ｓ、３２Ｓと螺合する雌ネジ部（図示省略）が形成されている。ボルト３０、３２は、第一ボルト孔１８Ｘ、１８Ｙ及び第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙに挿入されて第二ボルト孔２６Ｘ、２６Ｙの雌ネジ部に螺合されると共に、頭部３０Ａ、３２Ａがキャリパ取付部１８Ａ、１８Ｂに接することで、ナックル１８のキャリパ取付部１８Ａ、１８Ｂとキャリパブラケット２６の腕部２６Ａ、２６Ｂとを締結する。

【0016】

ボルト挿入部４０、４２の各々は、ナックル１８とキャリパブラケット２６との互いの接触面であってボルト３０、３２の軸線に垂直な方向に対して傾斜する傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃ、１８Ｄ、２６Ｄを貫通するように形成されている。傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃ、１８Ｄ、２６Ｄの各々は、対となるボルト挿入部４０、４２同士の間の中央側へ向けていずれもナックル１８側へ傾斜している。

【0017】

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0018】

本実施形態では、締結されたナックル１８及びキャリパブラケット２６のうちの一方の部材であるキャリパブラケット２６に対してボルト３０、３２の軸線に垂直な方向の荷重が、対となるボルト挿入部４０、４２が並ぶ方向に入力された場合、傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃ、１８Ｄ、２６Ｄによって、ナックル１８とキャリパブラケット２６とを離反させようとする方向の分力が作用し、その力をボルト３０、３２の軸力によって抑えることができる。すなわち、締結されたナックル１８及びキャリパブラケット２６の互いの接触面（接合面）同士の摩擦力に頼らずに、ボルト３０、３２の剛性を利用して、ナックル１８及びキャリパブラケット２６を保持する保持力を向上させることができる。以下、より具体的に説明する。

【0019】

図１に示されるディスクブレーキ２０が搭載された車両が前進走行しているとき、ディスクロータ２２は矢印Ｒ１方向へ回転する。このときにブレーキ操作がされると、キャリパ２４の構成部であるブレーキパッド（図示省略）がディスクロータ２２を押圧する。これにより、キャリパ２４には、ディスクロータ２２の回転方向（矢印Ｒ１方向）と同じ方向の荷重が作用する。

【0020】

このとき、図２に示されるキャリパブラケット２６の腕部２６Ａ、２６Ｂには、図中右側のボルト３０による締結部側から図中左側のボルト３２による締結部側へ向かう方向の荷重Ｆ１が作用する。これに対して、ナックル１８は、車体（図示省略）側に支持されることで、配置位置に留まろうとし、キャリパ取付部１８Ａ、１８Ｂには反力Ｃ１（荷重Ｆ１とは反対方向の力）が作用する。すると、ナックル１８の図中左側のキャリパ取付部１８Ｂが、図中左側の傾斜接触面１８Ｄ、２６Ｄによって、キャリパブラケット２６の図中左側の腕部２６Ｂに対して、図中の右上側へ移動しようとする。これによって、ボルト３２をその軸線方向に延ばそうとする分力が作用し、その力をボルト３２の軸力によって抑えることができる。さらに、ナックル１８の図中左側のキャリパ取付部１８Ｂとキャリパブラケット２６の図中左側の腕部２６Ｂとの間の滑り量が大きくなろうとするほどボルト３２の軸力が増えてナックル１８の図中左側のキャリパ取付部１８Ｂとキャリパブラケット２６の図中左側の腕部２６Ｂとの間での滑りは生じづらくなる。

【0021】

一方、図１に示されるディスクブレーキ２０が搭載された車両が後退しているとき、ディスクロータ２２は矢印Ｒ２方向へ回転する。このときにブレーキ操作がされると、キャリパ２４の構成部であるブレーキパッド（図示省略）がディスクロータ２２を押圧する。これにより、キャリパ２４には、ディスクロータ２２の回転方向（矢印Ｒ２方向）と同じ方向の荷重が作用する。

【0022】

このとき、図２に示されるキャリパブラケット２６の腕部２６Ａ、２６Ｂには、図中左側のボルト３２による締結部側から図中右側のボルト３０による締結部側へ向かう方向の荷重Ｆ２が作用する。これに対して、ナックル１８は、車体（図示省略）側に支持されることで、配置位置に留まろうとし、キャリパ取付部１８Ａ、１８Ｂには反力Ｃ２（荷重Ｆ２とは反対方向の力）が作用する。すると、ナックル１８の図中右側のキャリパ取付部１８Ａが、図中右側の傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃによって、キャリパブラケット２６の図中右側の腕部２６Ａに対して、図中の左上側へ移動しようとする。これによって、ボルト３０をその軸線方向に延ばそうとする分力が作用し、その力をボルト３０の軸力によって抑えることができる。さらに、ナックル１８の図中右側のキャリパ取付部１８Ａとキャリパブラケット２６の図中右側の腕部２６Ａとの間の滑り量が大きくなろうとするほどボルト３０の軸力が増えてナックル１８の図中右側のキャリパ取付部１８Ａとキャリパブラケット２６の図中右側の腕部２６Ａとの間の滑りは生じづらくなる。

【0023】

以上説明したように、本実施形態によれば、締結された二部材すなわちナックル１８及びキャリパブラケット２６を保持する保持力を向上させることが可能になる。また、本実施形態では、ナックル１８及びキャリパブラケット２６の互いの接触面同士の摩擦力に頼らないで上記の効果を得ることができるので、摩擦係数μのばらつき等を考慮して余裕を持って設計をする、といったことをする必要がなくなる。また、本実施形態では、ナックル１８とキャリパブラケット２６との間で大きな滑りが生じにくくなるので、ボルト３０、３２が緩み難くなる。

【0024】

なお、上記実施形態では、傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃ、１８Ｄ、２６Ｄの各々は、対となるボルト挿入部４０、４２同士の間の中央側へ向けていずれもナックル１８側へ傾斜しているが、上記実施形態の変形例として、傾斜接触面１８Ｃ、２６Ｃ、１８Ｄ、２６Ｄに代えて形成される傾斜接触面の各々が、ボルト（３０、３２）の軸線に垂直な方向に対して傾斜すると共に、対となるボルト挿入部（４０、４２）同士の間の中央側へ向けていずれもキャリパブラケット（２６）側へ傾斜している、という構成も採り得る。

【0025】

また、上記実施形態の変形例として、第二ボルト孔（２６Ｘ、２６Ｙ）の内周面に雌ネジ部が形成されず、第一部材（ナックル１８）及び第二部材（キャリパブラケット２６）を貫通して突出したボルト（３０、３２）の軸部（３０Ｂ、３２Ｂ）における雄ネジ部（３０Ｓ、３２Ｓ）が、別途設けたナットの雌ネジ部に螺合されている、という構成でもよい。

【0026】

なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。

【0027】

以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0028】

１８ ナックル（第一部材）
１８Ｃ 傾斜接触面
１８Ｄ 傾斜接触面
１８Ｘ 第一ボルト孔
１８Ｙ 第一ボルト孔
２６ キャリパブラケット（第二部材）
２６Ｃ 傾斜接触面
２６Ｄ 傾斜接触面
２６Ｘ 第二ボルト孔
２６Ｙ 第二ボルト孔
３０ ボルト
３２ ボルト
４０ ボルト挿入部
４２ ボルト挿入部

【図1】

【図2】