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JP3288969B2 - 締結構造 - Google Patents

締結構造

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JP3288969B2
JP3288969B2 JP09441198A JP9441198A JP3288969B2 JP 3288969 B2 JP3288969 B2 JP 3288969B2 JP 09441198 A JP09441198 A JP 09441198A JP 9441198 A JP9441198 A JP 9441198A JP 3288969 B2 JP3288969 B2 JP 3288969B2
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Japan
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flange
flange portion
serration
bolt
thickness
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康裕 宮田
信之 瀬尾
知博 石井
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Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F16B35/04—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
    • F16B35/041—Specially-shaped shafts
    • F16B35/048—Specially-shaped necks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ボルトのセレー
ションをフランジのボルト孔に圧入してボルトをフラン
ジに締結する締結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の締結構造を採用したもの
として、図４に示すものがある。この構造は、ボルト１
０１によって内輪部材１０５のフランジ１０２にブレー
キディスク１０３とホイール部材１１０を締結する構造
である。
【０００３】この締結構造では、上記ボルト１０１に形
成されたセレーション１０６をフランジ１０２のボルト
孔１０７に圧入することによって、ボルト１０１をフラ
ンジ１０２に固定している。そして、このボルト１０１
にブレーキディスク１０３,ホイール部材１１０を外嵌
して、ナット１１１で締め付けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
締結構造では、図３に示すように、フランジ１０２にボ
ルト１０１を圧入したときに、フランジ１０２のボルト
孔１０７の内周面１０７Ａがセレーション１０６に押圧
されて、フランジ１０２が弾性変形する。この弾性変形
により、ボルト頭部側のフランジ面１０２Ａが凸形状
に、その反対側のフランジ面１０２Ｂが凹形状に変形す
る。
【０００５】このように、フランジ面１０２Ａ,１０２
Ｂの平坦度が悪化すると、フランジ面１０２Ｂに対して
ブレーキディスク１０３が平行に取り付けられず、ブレ
ーキディスク１０３の片当たりを招き、振動，異音が発
生するという問題がある。
【０００６】そこで、この発明の目的は、フランジにボ
ルトのセレーションを圧入したときに、フランジ面の平
坦度が悪化することを防止できる締結構造を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の締結構造は、取付け部材のフラン
ジ部に形成されたボルト孔に、外周面の軸方向の一部に
セレーションが形成されたボルトが圧入されており、上
記セレーションのボルト頭部側の軸方向端部と、上記フ
ランジ部のボルト頭部側の端面との間の第１距離が上記
フランジ部の軸方向の厚さの１３％を越えており、上記
セレーションの反ボルト頭部側の軸方向端部と、上記フ
ランジ部の反ボルト頭部側の端面との間の第２距離が上
記フランジ部の軸方向の厚さの１３％を越えていること
を特徴としている。
【０００８】この発明の締結構造では、上記のように、
セレーションがフランジ部の両端面から第１,第２距離
だけ離れており、この第１,第２距離がフランジ部の厚
さの１３％を越えている。このことによって、フランジ
部にボルトを圧入したときに、上記フランジ部の両端面
から遠い領域(厚さの１３％よりも深い領域)においてだ
け上記セレーションがボルト孔内周面を押圧し、フラン
ジ部の両端面に近い領域(厚さの１３％よりも浅い領域)
では、上記セレーションがボルト孔内周面を押圧しな
い。
【０００９】このように、ボルトのセレーションがボル
ト孔内周面を押圧する領域をフランジ部の両端面から遠
い領域に限ることによって、セレーションをフランジに
圧入したときにフランジ面の平坦度が悪化することを防
止できる。
【００１０】また、請求項２の発明の締結構造では、請
求項１に記載の締結構造において、上記セレーションの
軸方向の中央部と上記フランジ部のボルト頭部側の端面
との間の距離が、上記フランジ部の軸方向の厚さの４３
％から５７％の範囲にあることを特徴としている。
【００１１】この請求項２の発明では、上記セレーショ
ンの軸方向の中央部と上記フランジ部のボルト頭部側の
端面との間の距離が、上記フランジ部の軸方向の厚さの
４３％から５７％の範囲にあることによって、フランジ
面の平坦度を保ちつつ、セレーションの軸方向寸法を最
大化でき、スリップトルクの最大化を図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。
【００１３】図１に、この発明の締結構造の実施の形態
を示す。この実施の形態は、取付部材１のフランジ部２
に形成されたボルト孔３に、ボルト５が圧入されてい
る。このボルト５の外周面６の軸方向の一部にセレーシ
ョン７が形成されている。
【００１４】このセレーション７の一方の軸方向端部７
Ａと、上記フランジ部２のボルト頭部８側の端面２Ａと
の間の第１距離Ｄは、フランジ部２の軸方向の厚さＡの
１８％である。また、セレーション７の他方の軸方向端
部７Ｂと、フランジ部２のもう一方の端面２Ｂとの間の
第２距離Ｃは、上記厚さＡの３０％である。
【００１５】そして、このセレーション７の軸方向の中
央部１０を上記フランジ部２の厚さ方向の中央部１１に
実質的に一致させた。
【００１６】上記構成の締結構造によれば、セレーショ
ン７がフランジ部２の両端面２Ａ,２Ｂから第１,第２距
離Ｄ，Ｃだけ離れており、この第１,第２距離Ｄ，Ｃが
フランジ部２の厚さＡの１３％を越えている。このこと
によって、フランジ部２にボルト５を圧入したときに、
上記フランジ部２の両端面２Ａ，２Ｂから遠い領域(厚
さＡの１３％よりも深い領域Ｆ)においてだけ、セレー
ション７がボルト孔内周面１３を押圧し、フランジ部２
の両端面２Ａ，２Ｂに近い領域(厚さの１３％よりも浅
い領域Ｇ，Ｈ)では、セレーション７がボルト孔内周面
１３を押圧しない。
【００１７】このように、ボルト５のセレーション７が
ボルト孔内周面１３を押圧する領域をフランジ部２の両
端面２Ａ，２Ｂから遠い領域に限ることによって、セレ
ーション７をフランジ部２に圧入したときにフランジ面
２Ａ，２Ｂの平坦度が悪化することを防止できる。した
がって、平坦なフランジ面２Ｂに、たとえば、ブレーキ
ディスク２１等を取り付けることができ、ブレーキディ
スク２１等の片当たりを防止でき、振動や異音の発生を
防止できる。
【００１８】このことを、具体的な実験例に基づいて説
明する。この実験例では、フランジ部２の厚さＡに対す
る第２距離Ｃの割合(％)を、０％から３０％の範囲内の
所定値に設定した複数の締結構造サンプルについてフラ
ンジ平坦度を測定した。この測定結果を図２(Ｂ)に示
す。図２(Ｂ)に示すように、(Ｃ/Ａ)×１００％が１３
％以下になると、フランジ端面２Ｂの平坦度が急激に悪
化する。一方、(Ｃ/Ａ)×１００％が、１３％を越えて
３０％までの領域では、フランジ端面２Ｂの平坦度は良
好であり、略一定値を保っている。このように、セレー
ション７の軸方向端部７Ｂをフランジ端面２Ｂから厚さ
Ａの１３％の寸法よりも深くに位置させることで、フラ
ンジ端面２Ｂの平坦度を良好にして、この平坦なフラン
ジ端面２Ｂに、ブレーキディスク２１等を取り付けるこ
とができる。したがって、ブレーキディスク等の片当た
りを防止でき、振動や異音の発生を防止できる。
【００１９】また、図２(Ａ)には、フランジ部２の厚さ
Ａに対するセレーション７の中央部１０とフランジ面２
Ａとの間の距離Ｂの割合(％)を、３０％から７０％の範
囲内の所定値に設定した複数の締結構造サンプルについ
てフランジ平坦度を測定した結果を示す。図２(Ａ)に示
すように、(Ｂ/Ａ)×１００％が５０％のときに、フラ
ンジ平坦度が最も良く、(Ｂ/Ａ)×１００％が４３％か
ら５７％の範囲ではフランジ平坦度は略一定の良好な値
を示した。一方、(Ｂ/Ａ)×１００％が４３％を下回る
場合や、５７％を上回る場合には、フランジ平坦度は急
激に悪化する結果となった。
【００２０】また、この実施の形態では、上記セレーシ
ョン７の軸方向の中央部１０を上記フランジ部２の厚さ
方向の中央部１１に実質的に一致させた。したがって、
セレーション７の両端部７Ａ,７Ｂとフランジ部２の両
端面２Ａ,２Ｂとの第１,第２距離Ｄ，Ｃを略均等にでき
るので、フランジ平坦度を良好にできる。また、上記中
央部１０が中央部１１からずれている場合に比べて、軸
方向寸法の大きなセレーションを深領域Ｆに配置でき、
スリップトルクを増大できる。
【００２１】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の締結構造は、取付け部材のフランジ部に形成された
ボルト孔に、外周面の軸方向の一部にセレーションが形
成されたボルトが圧入された締結構造において、上記セ
レーションがフランジ部の両端面から第１,第２距離だ
け離れており、この第１,第２距離がフランジ部の厚さ
の１３％を越えている。
【００２２】したがって、フランジ部にボルトを圧入し
たときに、上記フランジ部の両端面から遠い領域(厚さ
の１３％よりも深い領域)においてだけ上記セレーショ
ンがボルト孔内周面を押圧し、フランジ部の両端面に近
い領域(厚さの１３％よりも浅い領域)では、上記セレー
ションがボルト孔内周面を押圧しない。
【００２３】このように、ボルトのセレーションがボル
ト孔内周面を押圧する領域をフランジ部の両端面から遠
い領域に限ることによって、セレーションをフランジに
圧入したときにフランジ面の平坦度が悪化することを防
止できる。
【００２４】また、請求項２の発明の締結構造では、請
求項１に記載の締結構造において、上記セレーションの
軸方向の中央部と上記フランジ部のボルト頭部側の端面
との間の距離が、上記フランジ部の軸方向の厚さの４３
％から５７％の範囲にあることによって、フランジ面の
平坦度を保ちつつ、セレーションの軸方向寸法を最大化
でき、スリップトルクの最大化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の締結構造の実施形態を示す断面図
である。
【図２】 図２(Ａ)は上記実施形態でセレーション中央
位置を変えた場合のフランジ平坦度の変化を示す特性図
であり、図２(Ｂ)は上記実施形態でセレーション端位置
を変えた場合のフランジ平坦度の変化を示す特性図であ
る。
【図３】 従来の締結構造を示す断面図である。
【図４】 従来の締結構造を有する自動車のホイール用
軸受の断面図である。
【符号の説明】
１…取付部材、２…フランジ部、２Ａ,２Ｂ…端面、３
…ボルト孔、５…ボルト、６…外周面、７…セレーショ
ン、７Ａ,７Ｂ…軸方向端部、８…ボルト頭部、１０…
セレーションの中央部、１１…フランジ部の中央部、１
３…ボルト孔内周面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 知博 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８ 号 光洋精工株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−257325（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−38918（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−73602（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−73603（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16B 35/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 取付け部材のフランジ部に形成されたボ
    ルト孔に、外周面の軸方向の一部にセレーションが形成
    されたボルトが圧入されており、 上記セレーションのボルト頭部側の軸方向端部と、上記
    フランジ部のボルト頭部側の端面との間の第１距離が上
    記フランジ部の軸方向の厚さの１３％を越えており、 上記セレーションの反ボルト頭部側の軸方向端部と、上
    記フランジ部の反ボルト頭部側の端面との間の第２距離
    が上記フランジ部の軸方向の厚さの１３％を越えている
    ことを特徴とする締結構造。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の締結構造において、 上記セレーションの軸方向の中央部と上記フランジ部の
    ボルト頭部側の端面との間の距離が、上記フランジ部の
    軸方向の厚さの４３％から５７％の範囲にあることを特
    徴とする締結構造。
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