连接构造及其所使用的垫圈和螺栓制造技术

技术编号:2191460 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种连接构造,PS齿轮外罩(10)由螺栓(30)及螺母(32)连接于悬架梁(20),其特征在于,在螺栓(30)与PS齿轮外罩(10)之间,设有具有螺栓轴贯通的中央孔的垫圈(40),该垫圈(40)在中央孔的外周侧具有包括螺栓(30)的支承面的中央部(42),在中央部(42)的外周侧具有形成弱部的外周部(44)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种安装部件由至少含有螺栓的连接部件连接于被安装部件的连接构造及其所使用的垫圈和螺栓
技术介绍
以往,公知的连接构造是通过橡胶衬套由螺栓、螺母及垫圈把转向齿轮箱连接于车架(例如,特开平9-290761号公报(参照第3页和第5页第5图)。在该以前的连接构造中,螺栓贯通于组装在转向齿轮箱中的中空圆筒型的套环,套环的一端面构成垫圈的支承面。还有,垫圈在套环的一端面所对着的中央部以外的区域(即外周部),与转向齿轮箱是分开的。然而,对于安装在车外(典型的是车体下面)的零部件及其连接部,尤其是转向齿轮箱,由于容易与路上的障碍物(例如路缘石和止车楔等凸起物)发生冲突,因此,优选的是,或者防止该冲突,或者在不能避开该冲突时,把该冲突造成的破损或变形控制在最小限度,确保其必要的功能。对于这一点,在上述的以前的连接构造中,如果路上的障碍物与垫圈的外周部发生冲突的话,随着垫圈的外周部的变形,垫圈中央部(即螺栓支承面部)也会发生变形,从而产生螺栓的轴向力减小的问题。
技术实现思路
对此,本专利技术的目的是提供一种连接构造及其所使用的垫圈和螺栓,当较大外力作用于垫圈时,也能够防止螺栓的轴向力降低。对此,按照作为本专利技术的一例的实施方式,提供一种连接构造,用在车体下部,安装部件由至少包含螺栓的连接部件连接于被安装部件,其特征在于,在上述连接部件与上述安装部件之间,设有具有螺栓轴贯通的中央孔的垫圈,该垫圈包括包括上述连接部件的支承面的中央部;和形成弱部的外周部。还有,优选的是,上述垫圈的外周部比上述垫圈的中央部薄。还有,优选的是,上述垫圈的外周部的板厚为上述中央部的板厚的2分之1以下。还有,优选的是,位于上述垫圈的外周部的弱部为沟部。还有,上述沟部可以在上述垫圈的两面上形成,或者在单面上形成。无论哪种情况,优选的是,弱部沿垫圈的周向连续地形成。还有,优选的是,在上述垫圈的外周部与上述安装部件之间形成间隙。即使在这样的垫圈易于发生变形的情况下,垫圈外周部发生变形,而中央部的变形则被控制在最小限度。按照本专利技术另外的观点,提供上述连接构造中所使用的垫圈。此时,优选的是,上述垫圈为弹簧垫圈。还有,按照本专利技术的另外的观点,提供一体地组装了上述连接构造中所使用的垫圈的螺栓。按照具有如上所述的垫圈和螺栓的连接构造,将其用于会与诸如路缘石或止车楔等路面上的凸起物或台阶等发生强冲突的车体下部的连接,就能够防止该强冲突后的螺栓轴向力的降低。另外,本专利技术中,安装部件和被安装部件只要借助于由螺栓及螺母组成的连接部件,或者借助于螺栓和在被安装部件上形成的螺纹,而被连接就可以。因而,垫圈可以设在安装部件与螺栓和/或螺母之间。附图说明为理解以后详细说明的本专利技术的实施的方式而要参考以下附图,因而先简单进行说明。即,图1是表示车辆的转向齿轮箱周边的主要部分的主视图。图2表示沿图1的线I-I剖切后本专利技术的连接构造的剖面图。图3(A)是第1实施方式的垫圈40的俯视图,图3(B)是垫圈40的侧视图。图4是本专利技术的连接构造的作用的说明图。图5是表示垫圈的板厚与垫圈中央部的变形量的关系的试验结果。图6是表示垫圈的替代实施方式的图。图7是表示连接部件的其它实施方式的图。图8表示沿图1的线I-I剖切后本专利技术的第2实施方式的连接构造的剖面图。图9(A)是从车辆前方看去时保护托架50的主视图,图9(B)是保护托架50的侧视图。图10是本专利技术的第2实施方式的连接构造的作用的说明图。图11是表示实车路面冲突试验结果的图。具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术优选的实施方式进行说明。图1是表示车辆的转向齿轮箱周边的主要部分的主视图。在第1及第2实施方式中,本专利技术的连接构造适用于动力转向齿轮外罩10(以下称为“PS齿轮外罩10”)与悬架梁20之间的连接部。但是,本专利技术并不仅限于该两者的连接部,而是还可以用于车体下部的所有2零部件之间的连接部。如图1所示,PS齿轮外罩10通过本专利技术的连接构造(图中X所指)而被悬架梁20支承。悬架梁20大体上与PS齿轮外罩10并排地在车宽方向延伸,构成车架的一部分。本专利技术的连接构造分别用于悬架梁20的左右两侧,PS齿轮外罩10以2点支承于悬架梁20。另外,考虑到发动机等的搭载性,PS齿轮外罩10与悬架梁20相比,安装于车辆前侧。另外,如公知的,PS齿轮外罩10中装有构成车辆的转向机构的一部分的齿轮类及动力气缸等。简而言之,设在转向轴下端的小齿轮在PS齿轮外罩10中与齿条相啮合,齿条两端分别连接于转向横拉杆的一端,而各转向横拉杆的另一端则通过转向节臂连接于方向盘。另外,本专利技术并不限于包含PS齿轮外罩10的构成的转向机构的构成,而是适用于任意的转向机构的构成。图2表示沿图1的线I-I剖切后本专利技术的连接构造的剖面图。如图2所示,第1实施方式的PS齿轮外罩10通过螺栓30、螺母32及垫圈40而连接于悬架梁20。在PS齿轮外罩10上形成用于贯通螺栓30的中空部12。实际上,该中空部12中设有中空圆筒型套环14,螺栓30贯通于套环14的中空部。另外,把套环14的中空部设为与悬架梁20的贯通孔22大体上同直径。在套环14的外围设有橡胶衬套16。套环14在硫化粘接着橡胶衬套16的状态下,被压入PS齿轮外罩10的中空部12。因此,橡胶衬套16就被配置在套环14的外周面和中空部12的周面之间所形成的环状间隙中。在本构成中,PS齿轮外罩10就由橡胶衬套16弹性支承于悬架梁20。即,橡胶衬套16所发挥的作用是,通过其径向的弹性变形来吸收从路面通过车轮等传到PS齿轮外罩10的输入。套环14的车辆前侧的端面15构成垫圈40的支承面。该套环的端面15具有比垫圈40的外径小的外形。因此,垫圈40只有其中央部42与套环的端面15构成面接触。另外,在图2所示的第1实施方式中,套环的端面15的外形与螺栓30的头部的外形大体相同。在垫圈40的外周部44与PS齿轮外罩10的车辆前侧的端面11之间,在螺栓轴方向形成了间隙Δ。该间隙中,配置有橡胶衬套16的端部。在本构成中,与上述相同,橡胶衬套16所发挥的作用是,通过其径向的弹性变形来吸收从路面通过车轮等传到PS齿轮外罩10的输入。还有,垫圈40的外周部44还具有保护橡胶衬套16的端部的作用(即,防止端部突出的作用)。图3(A)是本第1实施方式的垫圈40的俯视图,图3(B)是垫圈40的侧视图。如图3(A)及图3(B)所示,垫圈40为具有与螺栓30的轴径对应的中央孔的圆板状部件。垫圈40的中央部42被划定于中央孔的外周侧,垫圈40的外周部44被划定于中央部42的外周侧。在本第1实施方式中,垫圈40的中央部42的板厚比垫圈40的外周部44的厚。垫圈40的中央部42,如上所述,是被夹在螺栓30的头部和套环的端面15之间的部位(即螺栓30的支承面部),成为确保螺栓30的必要的轴向力的重要部位。因此,垫圈40的中央部42的外径r2,优选的是,至少与螺栓30的头部的外形相同,或比其大(参照图2)。然而,如上所述,由于各种要素,PS齿轮外罩10与悬架梁20相比,设在车辆前侧,两者的连接节设在车辆下方时(尤其是连接部设在车体下部、对路面露出时),该连接部就可能与路上的路缘石和止车楔等路上凸起物发生冲突。其次,参照图4,对与凸起物发生冲突时本专利技术的连接构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接构造,用在车体下部,安装部件(10)由至少包含螺栓(30)的连接部件(30,32)连接于被安装部件(20),其特征在于,在所述连接部件(30)与所述安装部件(10)之间,设有具有螺栓轴贯通的中央孔的垫圈(40),该垫圈(40)包括:包括所述连接部件(30)的支承面的中央部(42);和形成弱部的外周部(44)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:大桥义之竹田优子
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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