JP2002174289A - 制振ボルト及び制振機能を付与した締結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構造で、ボルトで締結される部分や取
り付けられる部品の振動を低減する。 【解決手段】 両端にねじ部５ｃ，５ｃが形成され、一
方のねじ部５ｃに第１被締結部材（締結用ブラケット）
３が締結され、他方のねじ部５ｃに第２被締結部材（ブ
ラケット）２が締結されたスタッドボルト５ｘを有し、
このスタッドボルト５ｘにおける非締結軸部５ａに略環
状の錘５ｄが前記非締結軸部５ａとの間で隙間を形成し
て緩嵌されていることを特徴とする制振機能を付与した
締結構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト締結により
部品等を取り付ける部分の振動を低減する構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両においては、エンジンの
駆動等種々の要因によって振動が発生する。この振動が
激しいと、振動がドライバに伝わったり、騒音が発生し
たりしてドライバに不快感を与えるなどの弊害が生じ
る。従来、自動車等に使用されるボルトを介して車体に
取り付けられるものの例として、キャニスターやストレ
ーナ等がある。これらの部品を車体に固定する構造は、
図６に示すようなものが使用されていた。

【０００３】図６（ａ）は、ストレーナを固定する従来
の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、キャニスター等
の部品を固定する従来の構造を示す断面図である。図６
（ａ）に示すように、従来、ストレーナを固定する際に
は、円柱面の窪みが形成され、前記円柱面の両脇に溶接
ナット１０１ａ，１０１ａが溶接された取り付けブラケ
ット１０１を、被取り付け部分となる車体１００に溶接
して固定し、円筒形状のストレーナ１０５を前記円柱面
にあてて、バンド１０２をストレーナ１０５にかぶせ
て、ブラケット１０１とバンド１０２をボルト１０３，
１０３により締結して固定していた。

【０００４】また、図６（ｂ）に示すように、従来キャ
ニスター等の部品を固定する際には、部品を取り付ける
ブラケット１１５に開口された孔１１５ａに、ゴム材料
等の弾性体からなるマウント１１２を内挿して嵌めこ
み、マウント１１２にフランジ付きのカラー１１３を内
挿してブラケット１１５の取り付け部分としていた。被
取り付け部分となる車体１００には、取り付けブラケッ
ト１１１が溶接により固定されており、取り付けブラケ
ット１１１には、溶接ナット１１１ａが溶接されてい
た。そして、この取り付けブラケット１１１に、ブラケ
ット１１５の取り付け部分を合わせて、ボルト１１４に
より締結して固定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のボルト
を介して部品を取り付ける構造の例である、ストレーナ
１０５を固定する構造においては、ストレーナ１０５
は、緩衝部材等を介さずに車体１００に固定されていた
ことから、振動が低減されることをあまり期待すること
はできなかった。また、従来のキャニスター等の部品を
固定する構造においては、マウント１１２が緩衝部材と
なって振動を低減しているが、振動によりマウント１１
２にかかる荷重が大きかった場合には、孔１１５ａのエ
ッジによりマウント１１２が磨耗して破損することもあ
った。さらに、緩衝部材の弾性により、固定した部品は
多少ぐらつきを生じてしまうため、固定個所を数多く設
けなければならない場合もあった。

【０００６】本発明は前記問題点を解決するために創作
されたものであり、簡易な構造により、部品の取り付け
部分の振動を低減する制振ボルト及び制振機能を付与し
た締結構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の請求項１では、非締結軸部を有するボルト
と、前記非締結軸部に緩嵌される略環状の錘とを有し、
前記非締結軸部と、前記錘の間には隙間が形成されてい
ることを特徴とする制振ボルトを提供する。このような
制振ボルトによれば、部品や被締結部分に振動が生じた
ときに、ボルトの非締結軸部と、錘との衝突により、滑
り摩擦及び衝突に起因したエネルギ損失が生じ、これに
より振動が低減される。従って、従来のボルトに代え
て、本発明の制振ボルトを使用するだけで、簡易に振動
の低減を実現することができる。

【０００８】なお、錘と、ボルトの非締結軸部との間の
隙間は、０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍとなるように形成さ
せるのが好ましい。その理由は、前記隙間が０．１ｍｍ
未満であると、錘の動きが少なくなり、錘とボルトの軸
との衝突に起因するエネルギ変換が少なくなるため、良
好な制振効果を期待できなくなり、０．５ｍｍを超える
と錘とボルトの軸との間の衝突音が大きくなるためであ
る。なお、これらは、請求項２以降の発明においても同
様である。

【０００９】また、非締結軸部とは、ボルトの軸部のう
ち締結に利用されていない部分、例えばスタッドボルト
の連結軸部を意味しているが、仮にねじが切ってある部
分であっても、締結に利用されていなければ、非締結軸
部に該当する。さらに、被締結部分とは、ボルトが取り
付けられる相手側の部分、例えば車体をいう。また、略
環状とは、軸部を取り囲むようになっていることをいう
が、円形が部分的に切りかかれてＣの字形になっている
場合も含むものとする。また、略環状の内径部分は必ず
しも円形である必要は無く、多角形状であっても構わな
い。

【００１０】また、本発明の請求項２では、制振機能を
付与した締結構造であって、両端にねじ部が形成され、
一方のねじ部に第１被締結部材が締結され、他方のねじ
部に第２被締結部材が締結されたスタッドボルトを有
し、このスタッドボルトにおける非締結軸部に略環状の
錘が前記非締結軸部との間で隙間を形成して緩嵌されて
いることを特徴とした。このような締結構造によれば、
第１被締結部材や第２被締結部材に振動が生じたとき
に、スタッドボルトの非締結軸部と、錘との衝突によ
り、滑り摩擦及び衝突に起因したエネルギ損失が生じ、
これにより振動が低減される。従って、このスタッドボ
ルトを介して部品やブラケット等を締結する構造にすれ
ば、簡易に部品等の振動を低減することができる。な
お、第１被締結部材や、第２被締結部材としては、例え
ば、車体、部品、ブラケット等が該当する。

【００１１】また、本発明の請求項３では、ボルトと、
円筒部を有し、前記ボルトの非締結軸部に外嵌されるカ
ラーと、前記カラーの円筒部に外嵌される略環状の錘と
を備えてなる制振機能を付与した締結構造であって、前
記カラーの円筒部の外径と錘との間に隙間が形成されて
いることを特徴とした。このような締結構造によれば、
部品や被締結部分に振動が生じたときに、カラーの外径
部分と、錘との衝突により、滑り摩擦及び衝突に起因し
たエネルギ損失が生じ、これにより振動が低減される。
さらに、本請求項では、錘が振動により運動できるよう
にクリアランスをもって締結をするためにカラーを用い
ているので、２つのフランジを有するスタッドボルト等
である必要も無く、六角ボルトやフランジボルト等で容
易に構成することができる。なお、カラーは円筒部を有
していれば錘が運動できる部分を確保するように機能で
きるので、円筒部の他にもフランジ等他の形状を備えて
いても良い。また、部品やブラケット自体に円筒部を形
成させて、カラーを兼ねるようにすることもできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第
１の実施の形態の締結構造の断面図である。本実施の形
態は、自動車を例にとっており、図１に示すように、自
動車の車体１にブラケット２を取り付ける締結構造であ
る。

【００１３】車体１には、板材を台状に曲げられてな
り、前記台状の板材の両端に溶接部３ａ，３ａを有する
締結用ブラケット３が、溶接部３ａ，３ａをスポット溶
接されることにより固定されている。締結用ブラケット
３の台部分３ｂの車体１側（裏側）には、溶接ナット３
ｃがスポット溶接により固定され、台部分３ｂには、溶
接ナット３ｃのめねじに合わせて孔が開けられている。
なお、溶接ナット３ｃは、その位置で工具が使えるので
あれば、溶接しないナットであっても良い。

【００１４】台部分３ｂの表側には、制振ボルト５が締
結されている。制振ボルト５は両端にねじ部５ｃ，５ｃ
を有し、ねじ部５ｃ，５ｃの根元部分に、２つのフラン
ジ５ｂ，５ｂを有するフランジ付きスタッドボルト５ｘ
に、その２つのフランジ５ｂ，５ｂの間に位置する非締
結軸部５ａに環状の錘５ｄが緩嵌されたものである。錘
５ｄと、非締結軸部５ａとの衝突音が気になるような場
合には、錘５ｄの内径部分若しくは非締結軸部５ａの外
周に、ゴム等の弾性体や、発泡樹脂等の緩衝部材を被覆
しても良い。また、フランジ５ｂ，５ｂはフランジ付き
スタッドボルト５ｘを締め易いように、六角形に形成さ
せても良い。錘５ｄは非締結軸部５ａに緩嵌されている
ことから、非締結軸部５ａの外径と、錘５ｄの内径の間
には、所定の隙間、例えば０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍの
隙間が形成されている。なお、この隙間は、直径でのク
リアランスである。また、非締結軸部５ａの長手方向の
寸法は、錘５ｄの長手方向の寸法より若干大きくされて
いるので、錘５ｄが２つのフランジ５ｂ，５ｂの間でつ
まることなく、動くことができるようにされている。

【００１５】本実施の形態のようにフランジ付きスタッ
ドボルト５ｘの非締結軸部５ａに錘５ｄを外嵌する場合
には、錘５ｄを半円状に２つ割りにして構成し、ねじ止
め若しくは錘５ｄの弾性を利用して係合して環形状に組
み立ててもよい。もしくは、一体に作られた錘５ｄをフ
ランジ５ｂ，５ｂ形成する前のボルト素材に外嵌し、そ
の後、非締結軸部５ａとなる部分を把持して固定して、
ヘッダーにより鍛造してフランジ５ｂ，５ｂを形成させ
てもよい。２箇所のねじ部５ｃ，５ｃのうち締結用ブラ
ケット３と反対側のねじ部５ｃは、ブラケット２を締結
するのに利用されており、ブラケット２はフランジナッ
ト４により締結されて固定されている。なお、本実施の
形態において、錘５ｄはボルト用制振部材に相当し、締
結用ブラケット３は被締結部分に相当する。

【００１６】以上のような構成を有する締結構造は、次
のように作用する。ブラケット２に固定されている部品
や、車体１がエンジンの振動等により振動を伝達してく
ると、制振ボルト５の非締結軸部５ａも振動する。非締
結軸部５ａが振動すると、非締結軸部５ａに緩嵌されて
いる錘５ｄが振動し、非締結軸部５ａとの間で衝突を繰
り返す。錘５ｄと非締結軸部５ａとの衝突に伴い、滑り
摩擦及び衝突に起因したエネルギ損失を生じ、このエネ
ルギ損失により、車体１やブラケット２の振動が減衰さ
れる。

【００１７】このような締結構造によれば、従来のフラ
ンジ付きスタッドボルトに代えて制振ボルト５を使用す
るだけで、部品や車体１の振動を低減させることができ
る。また、図６（ｂ）の場合のように、緩衝部材を介す
ることなく部品等を固定しつつも振動を低減させている
ので、図６（ｂ）のような緩衝部材を使用する場合に比
べると、緩衝部材の磨耗の心配もなく、また、部品等を
しっかりと固定することができ、締め付け位置数を減ら
すことも可能である。

【００１８】なお、本発明は以上のような第１の実施の
形態には限定されない。例えば、被締結部分は図１の締
結用ブラケット３のようなものを特別に設ける必要は必
ずしも無く、図２に示すように、車体１に直接溶接ナッ
ト１ｃを溶接し、溶接ナット１ｃに制振ボルト５を取り
付け、制振ボルト５にブラケット２等を取り付けてもよ
い。

【００１９】また、ボルトは、必ずしもフランジ付きス
タッドボルト５ｘに限られるものではなく、錘５ｄが動
くことができるように緩嵌可能なものであれば、どのよ
うなボルトでも使用することができる。例えば、図３に
示すように、ねじ部の一方がめねじ５ｅであって、めね
じ５ｅにより、他のフランジボルト１１で制振ボルト
５’を車体１に固定しても良い。また、他の例でいえ
ば、図４に示すように、車体１’がめねじ部１’ａと、
錘５ｄが収容できるハウジング１’ｂを有しており、こ
のハウジング１’ｂに錘５ｄを収容した後、ブラケット
２で蓋をして、車体１’、ブラケット２を全ねじが切ら
れたフランジボルト１５で締結するように構成すること
もできる。この場合、フランジボルト１５がめねじ１’
ａと螺合して得られる軸力は、ハウジング１’ｂの座面
１’ｃを介して、ブラケット２を固定する力として働
く。

【００２０】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態の締結構
造の断面図である。なお、本実施の形態において、第１
の実施の形態と実質的に同一な部分は、同一の符号を付
して詳細な説明を省略する。図５に示すように、車体１
には、締結用ブラケット３がスポット溶接により固定さ
れている。フランジボルト２５は、一般的なフランジボ
ルトであり、ねじ部２５ｃと、ねじの切られていない非
締結軸部２５ａを有している。もちろん、軸の全体にね
じが切られていても構わない。フランジボルト２５に
は、円筒部２６ａとフランジ２６ｂを有するカラー２６
が外嵌され、カラー２６には錘５ｄが緩嵌されている。
そして、フランジ２６ｂとフランジボルト２５のフラン
ジ２５ｂとの間に、ブラケット２が挟まれ、ブラケット
２、カラー２６を介してボルト２５が、締結用ブラケッ
ト３の溶接ナット３ｃに締結されている。

【００２１】錘５ｄは非締結軸部２５ａに緩嵌されてい
ることから、非締結軸部５ａの外径と、錘５ｄの内径の
間には、所定の隙間、例えば０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍ
の隙間が形成されている。なお、この隙間は、直径での
クリアランスである。また、カラー２６の円筒部２６ａ
により、台部分３ｂとフランジ２６ｂの間に形成される
間の幅は、錘５ｄの長手方向の寸法より若干大きくされ
ているので、錘５ｄが台部分３ｂとフランジ２６ｂとの
間でつまることなく、動くことができるようにされてい
る。

【００２２】本実施の形態のようにフランジボルト２５
の外側に錘５ｄを嵌める場合には、錘５ｄが一体に成形
されていても、フランジボルト２５のフランジ２５ｂの
無いねじ部を錘５ｄに挿入するという簡単な組み立てに
より、制振機能を有する締結構造を構成することができ
る。なお、本実施の形態において、錘５ｄは、ボルト用
制振部材に相当し、締結用ブラケット３は被締結部分に
相当する。

【００２３】以上のような構成を有する締結構造は、次
のように作用する。ブラケット２に固定されている部品
や、車体１がエンジンの振動等により振動を伝達してく
ると、制振ボルト２５の非締結軸部２５ａ及びカラー２
６の円筒部２６ａも振動する。非締結軸部２５ａ及びカ
ラー２６の円筒部２６ａが振動すると、円筒部２６ａに
緩嵌されている錘５ｄが振動し、円筒部２６ａとの間で
衝突を繰り返す。錘５ｄと円筒部２６ａとの衝突に伴
い、滑り摩擦及び衝突に起因したエネルギ損失を生じ、
このエネルギ損失により、車体１やブラケット２の振動
が減衰される。

【００２４】このような締結構造によれば、従来の緩衝
部材に代えて、錘５ｄを使用し、フランジ２６ａとフラ
ンジ２５ｂとの間にブラケット２を挟むようにするだけ
で、部品や車体１の振動を低減させることができる。ま
た、緩衝部材を介することなく部品等を固定しつつも振
動を低減させているので、緩衝部材を使用する場合に比
べると、緩衝部材の磨耗の心配もなく、また、部品等を
しっかりと固定することができ、固定個所を減らすこと
も可能である。

【００２５】なお、本発明は前記第２の実施の形態には
限定されない。例えば、カラー２６は必ずしも独立した
部品として設ける必要は無く、フランジ２６ｂの部分を
延ばして、そのまま部品等を取り付けるブラケットを構
成するようにしても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、以
下のような顕著な効果を奏する。請求項１記載の制振ボ
ルトによれば、簡易な構成でボルトにより取り付けられ
た部品やブラケット、及び被締結部分の振動を低減する
ことができる。また、取り付けられた部品やブラケット
がぐらつくことも無く、しっかりと固定することができ
る。

【００２７】また、請求項２記載の締結構造によれば、
２つのフランジを有するスタッドボルトの２つのフラン
ジ間のスペースを利用した簡単な構造で、取り付け部品
やブラケット、及び被締結部分の振動を低減することが
できる。また、取り付けられた部品やブラケットがぐら
つくことも無く、しっかりと固定することができる。

【００２８】また、請求項３記載の締結構造によれば、
簡単な構造で、取り付け部品やブラケット、及び被締結
部分の振動を低減することができる。また、取り付けら
れた部品やブラケットがぐらつくことも無く、しっかり
と固定することができる。さらに、カラーにより錘が運
動できる部分を確保しているので、錘を２つ割りにして
構成したり、ボルトの製造時に錘を緩嵌した後鍛造する
等したりせずとも、ボルトと容易に組み立てて締結構造
を構成することができる。また、取り付けられた部品や
ブラケットがぐらつくことも無く、しっかりと固定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の締結構造の断面図
である。

【図２】ボルトの取り付け位置が異なる他の締結構造の
例を示す断面図である。

【図３】ボルトの形状が異なる他の締結構造の例を示す
断面図である。

【図４】フランジボルトを使用した締結構造の例を示す
断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態の断面図である。

【図６】（ａ）は、ストレーナを固定する従来の構造を
示す断面図であり、（ｂ）は、キャニスター等の部品を
固定する従来の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 車体（被締結部） ５ 制振ボルト ５ａ 非締結軸部 ５ｄ 錘（ボルト用制振部材） ５ｘ フランジ付きスタッドボルト ２５ フランジボルト ２５ａ 非締結軸部 ２６ カラー ２６ａ 円筒部 ２６ｂ フランジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非締結軸部を有するボルトと、前記非締
   結軸部に緩嵌される略環状の錘とを有し、前記非締結軸
   部と、前記錘の間には隙間が形成されていることを特徴
   とする制振ボルト。
2. 【請求項２】 両端にねじ部が形成され、一方のねじ部
   に第１被締結部材が締結され、他方のねじ部に第２被締
   結部材が締結されたスタッドボルトを有し、このスタッ
   ドボルトにおける非締結軸部に略環状の錘が前記非締結
   軸部との間で隙間を形成して緩嵌されていることを特徴
   とする制振機能を付与した締結構造。
3. 【請求項３】 ボルトと、円筒部を有し、前記ボルトの
   非締結軸部に外嵌されるカラーと、前記カラーの円筒部
   に外嵌される略環状の錘とを備えてなる締結構造であっ
   て、前記カラーの円筒部の外径と錘との間に隙間が形成
   されていることを特徴とする制振機能を付与した締結構
   造。