部件紧固连接结构的制作方法

本公开涉及一种利用螺栓及螺母来结合第一部件与第二部件的部件紧固连接结构。

背景技术：

在日本特开2007-137217号公报中记载有如下内容：在铁道车辆用的车体中，在下端部的底架的上侧接合导轨部件，在导轨部件的内侧配置特殊螺栓的矩形板状的头部，使用该特殊螺栓来安装落座部件。

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在日本特开2007-137217号公报所记载的使用了特殊螺栓和导轨部件的部件紧固连接结构中，可想到利用使上下方向相反的结构而通过螺栓及螺母将部件结合于导轨部件的结构。根据该结构，在矩形板状的头部旋转的情况下与导轨的内侧面接触，由此有可能能够防止向螺栓紧固螺母时的螺栓的旋转。但是，在导轨部件中，需要使螺栓的头部从横向滑动而进行插入，因此供螺栓的轴部插通的开口成为开设于导轨部件的长度方向上的全长的形状。由此，在导轨部件中，包含按压螺栓的头部的接触面的部分的刚性下降。另外，在螺栓的头部配置于比轴部靠上侧处的情况下，当与螺栓的头部的高度相比而导轨部件的高度大很多时，在向轴部的下侧结合螺母的情况下螺栓被向上侧推，有可能产生头部从导轨部件浮起的情况。由此，螺栓与螺母的结合作业有可能变得困难。

本公开的目的是提供一种在利用螺栓及螺母来结合两个部件的部件紧固连接结构中，能够提高螺栓的头部所设置的部件的刚性且实现螺栓的止转，并且能够抑制头部从部件浮起的结构。

用于解决课题的技术方案

本公开的部件紧固连接结构利用螺栓及螺母来结合第一部件与第二部件，上述第一部件包含：贯通孔，供上述螺栓的轴部沿着上下方向贯通；接触面，在上述贯通孔的上端开口附近，供上述螺栓的头部进行设置；两个止转壁部，在上述接触面附近隔着上述头部而形成于两侧；及两个上浮抑制部，在上述两个止转壁部上形成于从上述接触面向上侧分离的位置，且至少一部分向上述头部侧突出，上述螺栓包含两个臂部，上述两个臂部形成为在上述头部中在与上述螺栓的轴向正交的直线上相互向相反侧突出，上述两个止转壁部的间隔小于上述两个臂部的前端间的距离，上述两个上浮抑制部的上述接触面侧与上述两个臂部的上表面相向。

根据上述结构，在向螺栓紧固螺母时，在螺栓旋转了的情况下，通过形成于螺栓的头部上的臂部与止转壁部卡合，来实现螺栓的止转。与此同时，在第一部件中，能够将供螺栓的轴部贯通的贯通孔设为圆形的较小的孔，因此能够提高包含第一部件的接触面的部分的刚性。此外，能够通过形成于头部的臂部的上表面与上浮抑制部的接触面侧接触来抑制头部从接触面上浮。

在本公开的部件紧固连接结构的基础上，能够设为，上述第一部件由金属或者树脂一体成形，上述两个止转壁部是形成在上述第一部件上的两个第一肋，上述两个上浮抑制部是与上述两个第一肋连续地形成的两个第二肋。

根据上述结构，使第一部件包括两个止转壁部及两个上浮抑制部地由金属或者树脂一体形成，由此可削减第一部件的组装工时及零件件数。与此同时，在第一部件中，能够容易实现将局部需要强度的部分设为厚壁的结构。

发明效果

根据本公开的部件紧固连接结构，在利用螺栓及螺母来结合两个部件的结构中，能够提高供螺栓的头部所设置的部件的刚性且实现螺栓的止转，并且能够抑制头部从部件上浮。

附图说明

图1是在包含本公开的实施方式的部件紧固连接结构的车辆中省略一部分进行表示的剖视图。

图2是从图1中取出作为第一部件的散热器支架、冲击吸收部件及螺栓并从车辆的后侧观察的图。

图3是从斜上侧观察图2中的a部的图。

图4是螺栓的立体图。

图5是图1的b-b截面放大图。

图6是图5的从上方观察的图。

图7是表示在图6中螺栓旋转时臂部与第一肋卡合的状态的图。

图8是在本公开的实施方式的其他例中与图5的上部对应的图。

具体实施方式

以下，使用附图对本公开的实施方式进行说明。以下说明的形状、材料及个数是用于说明的示例，能够根据包含部件紧固连接结构的车辆的规格等而适宜变更。以下，说明将部件紧固连接结构应用于作为第一部件的散热器支架与作为第二部件的固定部件的结合结构的情况，但本公开不限于此，能够应用于两个部件沿着上下方向结合的结构。以下，在全部附图中对相同的要素标注同一附图标记地进行说明。另外，在本文中的说明中，根据需要而使用之前叙述的附图标记。

图1是在包含实施方式的部件紧固连接结构12的车辆10中省略一部分进行表示的剖视图。车辆10是带框架的车辆，在梯型框架50的上侧结合有驾驶室60。梯型框架50构成为包含在车辆10的车宽方向(图1的纸面的表里方向)上的两侧分开配置的两个侧框架52及多个横梁(未图示)。各侧框架52配置为整体沿着车辆10的前后方向(图1中的左右方向)延伸。各横梁整体沿着车宽方向配置，并固定于两个侧框架52。在各侧框架52的车辆前后方向上的前侧及后侧悬架有车轮11。

此外，在各侧框架52的车辆前后方向中间部固定有板状的中间托架53。中间托架53经由固定部件54及橡胶制的冲击吸收部件55而与驾驶室60结合。在驾驶室60的内侧配置有驾驶员座(未图示)。

在各侧框架52的车辆前侧端部(图1中的左端部)固定有板状的前侧托架56。各前侧托架56经由固定部件57及橡胶制的冲击吸收部件58而与散热器支架13结合。具体来说，在各前侧托架56的上侧通过焊接或者包含螺栓的紧固机构而固定有固定部件57。在该固定部件57上经由冲击吸收部件58通过螺栓30(图3～图5)及螺母38(图5)而固定有散热器支架13。

散热器支架13在车宽方向上的两端部的上端部与结合于驾驶室60的前侧(图1中的左侧)的两个侧板61连接。两个侧板61配置于车宽方向两端部。散热器支架13相当于第一部件，与散热器支架13结合的固定部件57相当于第二部件。在散热器支架13的前侧或者后侧固定有散热器(未图示)。通过散热器支架13及固定部件57结合而形成部件紧固连接结构12。

在散热器支架13与驾驶室60之间由两个侧板61包围的部分，形成发动机室62。在发动机室62中配置有发动机及辅机(未图示)。

接下来，详细说明部件紧固连接结构12。图2是从图1取出散热器支架13、冲击吸收部件58及螺栓30并从车辆的后侧观察的图。图3是从斜上侧观察图2中的a部的图。

部件紧固连接结构12构成为包含：散热器支架13、固定部件57(图1)、螺栓30、螺母38(图5)及冲击吸收部件58。散热器支架13为在车宽方向(图2中的左右方向)上较长的大致板状，在车宽方向上的三个位置处形成有窗部14a、14b、14c。在散热器(未图示)固定于散热器支架13的状态下，散热器与车宽方向中央的窗部14b相向。散热器支架13由金属一体成形。散热器支架13也可以由树脂一体成形。

散热器支架13在车辆前后方向上的后侧(图2、图3的纸面的表侧)的下端部在沿着车宽方向分离的两个位置处，包含以向车辆后侧突出的方式形成的两个下侧板部15。在各下侧板部15上形成有供螺栓30的轴部沿着上下方向贯通的贯通孔16(图5)。贯通孔16是未形成有螺纹部的简单的圆形孔。另外，如图3所示，在各下侧板部15的上侧面，在贯通孔16的上端开口附近形成有接触面17。在接触面17上设置用于将散热器支架13结合于固定部件57(图1)的螺栓30的头部32。

在各下侧板部15中，在接触面17附近形成有两个第一肋18及两个第二肋19。两个第一肋18是在下侧板部15上隔着螺栓30的头部32而在车宽方向(图3中的左右方向)的两侧以比接触面17向上侧突出的方式形成的矩形板状的壁部。第一肋18的高度h1(图3)比形成于螺栓30的头部32的后述的臂部33的厚度稍大。如后述的图6所示，在从上方观察两个第一肋18的状态下，两个第一肋18相互平行。上述臂部33与各第一肋18的车宽方向上的螺栓30侧的面18a(图6)相向。各第一肋18相当于限制螺栓30的旋转的止转壁部。

两个第二肋19是在两个第一肋18各自的上端在从接触面17向上侧分离的位置以向上侧突出的方式形成的矩形板状的部分。各第二肋19的一部分比第一肋18的螺栓30侧的面18a向螺栓30的头部32侧突出。各第二肋19与第一肋18连续地形成。由此，在第二肋19的下侧面与接触面17之间形成有在车辆前后方向上较长的槽部20(图5)。如后述那样，形成于螺栓30的头部32的臂部33的前端部插入于槽部20。各第二肋19相当于抑制螺栓30的头部32从接触面17上浮的上浮抑制部。

图4是螺栓30的立体图。螺栓30包含轴部31及形成于轴部31的上端的头部32。头部32具有圆板部32a及形成于圆板部32a的上侧的六边形的头部主体34。在圆板部32a的外周面，两个臂部33以在与螺栓30的轴向正交的直线上相互向相反侧突出的方式形成。各臂部33为大致矩形板状，各自的前端部从上方观察时形成为半圆状。此外，螺栓30的轴部31在从头部32侧端到中间部而外周面成为圆筒面，仅在轴部31的前端部形成螺纹部31a。

图5是图1的b-b截面放大图。图6是图5的从上方观察的图。

图7是表示在图6中螺栓30旋转时臂部33与第一肋18卡合的状态的图。

如图5所示，固定部件57是从车辆前后方向一侧观察时形成为大致梯形状的金属制的台。固定部件57如上述那样通过焊接或者紧固机构而固定于前侧托架56(图1)的上侧。在形成于固定部件57的上端且与水平面平行的顶板部57a上沿着上下方向贯通地形成有贯通孔57b。在顶板部57a的上表面，在贯通孔57b的开口附近配置圆筒形的套管59。

螺栓30的头部32配置于散热器支架13的接触面17，并且螺栓30的轴部31在下侧板部15的贯通孔16中贯通。并且，螺栓30的轴部31中的、从下侧板部15的下表面突出的部分贯通了套管59后贯通固定部件57的顶板部57a的贯通孔57b，而向顶板部57a的下侧突出。在该状态下，在螺栓30中，在形成于向顶板部57a的下侧突出的部分上的螺纹部31a上结合螺母38。由此，利用螺栓30及螺母38来结合散热器支架13与固定部件57。另外，在下侧板部15与固定部件57的顶板部57a之间，在套管59的外周侧将冲击吸收部件58配置为覆盖套管59。

冲击吸收部件58由橡胶形成为波纹状的筒体，能够在上下方向上弹性伸缩。在螺母38结合于螺栓30的状态下，在套管59的上端与下侧板部15的下表面之间或者固定部件57的顶板部57a的下表面与螺母38的上表面之间形成有间隙。由此，利用散热器支架13与固定部件57来压缩冲击吸收部件58，由此能够利用冲击吸收部件58来抑制从梯型框架50(图1)向散热器支架13施加的冲击。

此外，如图5、图6所示，螺栓30的各臂部33的前端部插入于第二肋19与接触面17之间的槽部20中。如图6所示，在从上方观察螺栓30及下侧板部15的状态下，两个第一肋18的间隔l1小于两个臂部33的前端间的距离l2。由此，如图7所示，在两个臂部33在接触面17上向箭头α方向旋转的情况下，通过各臂部33的前端部与第一肋18的面18a卡合而限制螺栓30的头部32的旋转。

此外，返回图5，两个第二肋19的接触面17侧即下侧与两个臂部33的上表面相向。此时，在各第二肋19的下表面与臂部33的上表面之间形成有较小的间隙。由此，抑制螺栓30的头部32从接触面17上浮。

在组装上述部件紧固连接结构12时，使在螺栓30的头部32形成的臂部33如图6中双点划线所示那样从上方观察时不与第二肋19重叠，而将头部32配置于下侧板部15的接触面17。在该状态下，使螺栓30的轴部31(图5)从上侧贯通下侧板部15的贯通孔16(图5)及套管59(图5)。并且，当在套管59的外侧配置有冲击吸收部件58的状态下，使螺栓30的轴部31的前端部从上侧贯通固定部件57(图5)的贯通孔57b。然后，通过使螺栓30的头部32旋转，而将图6中实线所示的两个臂部33的前端部插入至第二肋19的下侧的槽部20中。并且，在固定部件57的下侧，利用工具将螺母38紧固连接于螺栓30的轴部31，由此将散热器支架13接合于固定部件57。

根据上述部件紧固连接结构12，在将螺母38紧固于螺栓30时，在螺栓30旋转的情况下，形成于螺栓30的头部32的臂部33与第一肋18卡合。由此，实现将螺母38紧固于螺栓30时的螺栓30的止转。与此同时，在散热器支架13中，能够将供螺栓30的轴部31贯通的贯通孔16设为圆形的较小的孔，因此能够提高包含散热器支架13的接触面17的部分即下侧板部15的刚性。此外，能够通过形成于头部32的臂部33的上表面与第二肋19的下侧接触，来抑制头部32从接触面17上浮。由此，在将螺母38结合于螺栓30的下侧的情况下，能够防止将螺栓30被推向上侧使其脱出，因此可实现螺栓30与螺母38的结合作业的容易化。

此外，散热器支架13由金属或者树脂一体成形，并且包含两个第一肋18及与两个第一肋18连续地形成的两个第二肋19。由此，能够容易地实现削减散热器支架13的组装工时及零件件数并且在散热器支架13中局部地将需要强度的部分设为厚壁的结构。例如，与实施方式不同，也可想到在散热器支架13中，通过焊接多个板材来形成包含接触面17的部分、与第一肋18及第二肋19相当的部分。但是，在该情况下，散热器支架13的组装工时及零件件数大幅增大。

图8是在实施方式的其他例中与图5的上部对应的图。在本例的结构中，与图1～图7的结构不同，在散热器支架13a的下侧板部15的接触面17附近，在车宽方向(图8中的左右方向)上的两端部形成有沿着上下方向延伸的两个壁部40。并且，在各壁部40的螺栓30侧的面上，在从接触面17向上侧分离的位置形成有全部向螺栓30的头部32侧突出的矩形板状的突起部42。在突起部42的下表面与接触面17之间形成槽部44，形成于螺栓30的头部32的臂部33的前端部插入于槽部44中。各壁部40相当于止转壁部，各突起部42相当于上浮抑制部。

根据上述结构，也能够与图1～图7的结构相同地提高螺栓30的头部32所设置的散热器支架13的刚性，并且，能够在实现螺栓30的止转的同时抑制头部32从散热器支架13上浮。在本例中，除此以外的结构及作用与图1～图7的结构相同。

另外，在上述各例中，说明了利用螺栓及螺母来将散热器支架13与固定于前侧托架56(图1)的固定部件57结合的情况。另一方面，也可以构成为，在使螺栓的下端部向下侧贯通固定部件57之后，也贯通配置在固定部件57的下侧的前侧托架56，并在前侧托架56的下侧向螺栓的下端部结合螺母。根据该结构，前侧托架、固定部件及散热器支架通过螺栓及螺母而结合。另外，也可以省略前侧托架，将固定部件直接固定于侧框架52(图1)的上侧，在该固定部件上利用螺栓及螺母来结合散热器支架13。

另外，在上述各例中，形成于螺栓30的头部32的臂部不限于大致矩形板状，例如也可以设为山形的板状等。