ドレンボルトの取付構造
【課題】ドレンボルトの取付け作業性の改善、シール性の向上、電食に起因するドレンボルトの緩み防止を図る。
【解決手段】ドレンボルトの取付構造１０は、マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパン１２の外表面１２ａにドレン排出孔５２に連続して形成され、その底面６０ａの一部にドレン排出孔５２の端部５２ａが開口された有底穴６０と、ドレン排出孔５２の内周面に形成された雌ねじ６２と、雄ねじ７２が形成された軸部７４と、頭部７６とを有するドレンボルト６４と、第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料からなり、貫通孔（第１孔）８２を有し、その外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触するように有底穴６０に圧入される圧入部材６６と、貫通孔（第２孔）８６を有し、圧入部材６６と頭部７６との間で圧潰される圧潰部材６８とを備える。
【解決手段】ドレンボルトの取付構造１０は、マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパン１２の外表面１２ａにドレン排出孔５２に連続して形成され、その底面６０ａの一部にドレン排出孔５２の端部５２ａが開口された有底穴６０と、ドレン排出孔５２の内周面に形成された雌ねじ６２と、雄ねじ７２が形成された軸部７４と、頭部７６とを有するドレンボルト６４と、第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料からなり、貫通孔（第１孔）８２を有し、その外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触するように有底穴６０に圧入される圧入部材６６と、貫通孔（第２孔）８６を有し、圧入部材６６と頭部７６との間で圧潰される圧潰部材６８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウムを含む金属材料からなるオイルパンのドレン排出孔を液密的に閉塞するドレンボルトの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等の乗り物に搭載されるエンジンは、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケースおよびオイルパン等を備えており、クランクケースの内部にはクランクシャフトおよびオイルポンプが収容されている。また、オイルパンの底部には、ドレン排出孔が形成されており、当該ドレン排出孔がドレンボルト等によって液密的に閉塞されている。そして、エンジンを運転すると、クランクシャフトの回転に連動してオイルポンプが駆動され、オイルパン内のオイルがオイルポンプに汲み上げられて各種の駆動部および要冷却部に供給される。
【０００３】
したがって、ドレンボルトの取付構造においては、オイル漏れを防止するために高い液密性を確保する必要があり、また、ドレンボルトが緩むのを防止する必要がある。さらに、エンジンの軽量化等のためにマグネシウム製またはマグネシウム合金製のオイルパンを用いる場合には、マグネシウムの標準電極電位が極めて低く、他の金属との接触（異種金属接触）により電食が生じ易いことから、電食対策を施す必要がある。
【０００４】
特許文献１に記載された従来のドレンボルトの取付構造は、これらの課題を解決するものであり、具体的には、環状シール突起（１６），（２３）によって高い液密性を確保し、ワッシャ（１１）によってボルト（１２）の緩みを防止し、防食板（１４）によってマグネシウム合金製のオイルパン（１）の電食を防止するものである。なお、上記括弧内数字は、特許文献１に記載された参照番号を示している（以下、同じ。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２９９５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたドレンボルトの取付構造では、オイルパン（１）の側壁（２）とワッシャ（１１）との間で防食板（１４）を挟むようにしていたので、オイル交換等のためにボルト（すなわちドレンボルト）（１２）を取り外した際には、オイルパン（１）から防食板（１４）が完全に分離されていた。そのため、ボルト（１２）を再び取り付ける際には、防食板（１４）を再度位置決めしなければならず、取付け作業性が悪いという問題があった。
【０００７】
また、防食板（１４）の端面に環状シール突起（１６）を形成し、当該環状シール突起（１６）を側壁（２）に食い込ませるようにしていたので、ボルト（１２）の脱着を繰り返すうちに側壁（２）が損傷し、防食板（１４）と側壁（２）との間のシール性が損なわれて、これらの間からオイル漏れを生じるおそれがあった。
【０００８】
そして、防食板（１４）と側壁（２）との間のシール性が損なわれること等によって、これらの間に雨水等の水分が浸入すると、マグネシウム合金からなる側壁（２）の電食が促進されて、ボルト（１２）の緩みが生じるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ドレンボルトの取付け作業性を改善することができるとともに、高いシール性を安定的に得ることができ、さらに、電食に起因するドレンボルトの緩みを防止することができる、ドレンボルトの取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のドレンボルトの取付構造は、マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパンに形成されたドレン排出孔を液密的に閉塞する、ドレンボルトの取付構造であって、前記オイルパンの外表面に前記ドレン排出孔に連続して形成され、その底面の一部に前記ドレン排出孔の端部が開口された有底穴と、前記ドレン排出孔の内周面に形成された雌ねじと、前記雌ねじに螺合される雄ねじが形成された軸部と、前記軸部の一方端部に前記軸部の径方向に出っ張るように形成された頭部とを有するドレンボルトと、前記第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料からなり、前記軸部が挿通される第１孔を有し、その外周面と前記有底穴の内周面とが隙間なく接触するように前記有底穴に圧入される圧入部材と、前記軸部が挿通される第２孔を有し、前記圧入部材と前記頭部との間で圧潰される圧潰部材とを備える。
【００１１】
この構成では、オイルパンの外表面に形成された有底穴に圧入部材が圧入されるので、ドレンボルトを取り外したときに、有底穴から圧入部材が離脱するのを防止することができる。したがって、ドレンボルトを再び取り付ける際には、圧入部材を再度位置決めしたり、圧入したりする手間を省くことができ、取付け作業性を改善することができる。
【００１２】
また、圧入部材は、その外周面と有底穴の内周面とが隙間なく接触するようにして有底穴に圧入されるので、「有底穴の内周面と圧入部材の外周面との間」において高いシール性を安定的に得ることができる。また、圧潰部材は、ドレンボルトを締め付ける際に圧入部材とドレンボルトの頭部との間で圧潰されて変形されるので、圧潰部材と圧入部材、圧潰部材とドレンボルトの頭部をそれぞれ密着させることが可能であり、これらの間においても高いシール性を得ることができる。したがって、オイルパン内のオイルがドレン排出孔を通して外部に漏れるのを防止することができる。
【００１３】
そして、オイルパンの一部である有底穴の底面はマグネシウムを含む第１金属材料で形成されており、有底穴の底面に接触する圧入部材は第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料で形成されているので、有底穴の底面と圧入部材との間の標準電極電位差を小さくして、有底穴の底面の電食を抑制することができる。また、上述したように「有底穴の内周面と圧入部材の外周面との間」で高いシール性を安定的に得ることができることから、「有底穴の底面と圧入部材との間」に雨水等の水分が浸入するのを防止することができ、当該水分によって有底穴の底面の電食が促進されるのを防止することができる。したがって、有底穴の底面の電食による劣化や変形を効果的に抑制することが可能であり、電食に起因するドレンボルトの緩みを防止することができる。
【００１４】
前記圧潰部材における少なくとも前記圧入部材側の表面は、前記圧入部材における前記圧潰部材側の表面の硬度よりも低い硬度を有するアルミニウムを含む第３金属材料で形成されていてもよい。
【００１５】
この構成では、圧潰部材における少なくとも圧入部材側の表面が、それに対向する圧入部材の表面の硬度よりも低い硬度を有しているので、ドレンボルトを締め付ける際には、圧入部材の損傷を抑制しつつ、圧潰部材を優先的に圧潰させることが可能であり、圧潰により損傷した圧潰部材だけを交換することによって、製造時の品質を長期に亘って維持することができる。また、圧潰部材には、安価なアルミニウムを含む第３金属材料が用いられているので、圧潰部材の交換に要するコストを抑えることができる。
【００１６】
前記圧入部材における少なくとも前記圧潰部材側の表面には、硬化処理が施されていてもよい。
【００１７】
この構成は、圧入部材の表面が硬化処理によって硬化されるものである。ここで、「硬化処理」とは、アルミニウムを含む第２金属材料からなる圧入部材の表面を２次的に硬化させる処理をいい、たとえば、当該表面に硬質金属の皮膜を形成する「成膜処理（メッキ処理等）」、当該表面に酸化皮膜を形成する「酸化処理（アルマイト処理等）」、当該表面をハンマー等で叩いて締める「鍛造処理」等が「硬化処理」に該当する。
【００１８】
前記有底穴の底面と前記圧入部材との間で、かつ、前記軸部の周囲には、Ｏリングが配設されていてもよい。
【００１９】
この構成では、Ｏリングのシール機能によって、オイルパン内のオイルの漏出や、雨水等の水分の浸入をより確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、一旦取り外したドレンボルトを再び取り付ける際の取付け作業性を改善することができるとともに、高いシール性を安定的に得ることができ、さらに、電食に起因するドレンボルトの緩みをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造をそのオイルパンに適用した自動二輪車の全体構成を示す左側面図である。
【図２】図２は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造を適用したオイルパンおよびクランクケースの構成を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造において、ドレンボルトおよび圧潰部材を取り外した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に搭乗した運転者から見た方向を基準とする。
［自動二輪車の全体構成］
図１は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造１０をそのオイルパン１２に適用した自動二輪車１４の全体構成を示す左側面図である。
【００２３】
図１に示すように、自動二輪車１４は、メインフレーム１６と、メインフレーム１６の前部に設けられたヘッドパイプ１８と、メインフレーム１６の後部に設けられた左右一対のピボットフレーム２０とを備えており、ヘッドパイプ１８には、ステアリングシャフト（図示省略）が回転自在に挿通されており、当該ステアリングシャフトには、フロントフォーク２２およびハンドル２４が取り付けられている。また、ピボットフレーム２０には、左右一対のスイングアーム２６が取り付けられており、フロントフォーク２２の下端部には、前輪２８が取り付けられており、スイングアーム２６の後端部には、後輪３０が取り付けられている。そして、メインフレーム１６の上部には、燃料タンク３２およびシート３４が前後に並べて配設されており、燃料タンク３２の下方に位置するメインフレーム１６の中央部には、エンジンＥが搭載されている。
【００２４】
エンジンＥは、シリンダヘッド３６と、シリンダブロック３８と、クランクケース４０と、オイルパン１２とを備えており、図示していないが、シリンダヘッド３６の内部には、燃料タンク３２から供給された燃料を燃焼させる燃焼室が構成されており、シリンダブロック３８の内部には、上記燃料の燃焼により往復駆動されるピストンが収容されており、クランクケース４０の内部には、ピストンにより回転駆動されるクランクシャフトが収容されている。
【００２５】
図２は、クランクケース４０およびオイルパン１２の構成を示す断面図である。図２に示すように、クランクケース４０は、クランクシャフト（図示省略）を収容する部材であり、クランクケース４０の内部には、クランクシャフトの他に、クランクシャフトに連動して駆動されるオイルポンプ４４と、オイルポンプ４４から吐出されたオイルを通すオイル通路４６とが設けられている。一方、オイルパン１２は、オイルを収容する部材であり、オイルパン１２の内部には、オイルガイド部材４８が設けられている。オイルガイド部材４８は、オイルパン１２の内部に溜まったオイルをオイルポンプ４４に供給する管状の部材であり、オイルガイド部材４８の上端部４８ａがオイルポンプ４４の吸入口４４ａに接続されており、オイルガイド部材４８の下端部４８ｂがオイルパン１２の底部に配置されている。そして、当該下端部４８ｂには、オイルに混入した異物等を除去するオイルフィルタ５０が取り付けられている。さらに、オイルパン１２の底部には、ドレン排出孔５２が形成されており、ドレン排出孔５２がドレンボルトの取付構造１０によって液密的に閉塞されている。
【００２６】
少なくともオイルパン１２は、エンジンＥの軽量化等のために、マグネシウムを含む金属材料（以下、「第１金属材料」という。）で形成されている。この第１金属材料は、軽量化の観点からマグネシウムを主成分とすることが望ましいが、全部（１００％）がマグネシウムである必要はなく、マグネシウムと他の金属（アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、マンガン、トリウム等）との合金であってもよい。いずれにしても、マグネシウムの標準電極電位が極めて低いことから、マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパン１２は、他の金属部材との接触（異種金属接触）によって電食され易い性質を有している。
［ドレンボルトの取付構造の構成］
図３は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造１０を示す断面図であり、図４は、ドレンボルトの取付構造１０を示す分解斜視図である。
【００２７】
図３および図４に示すように、ドレンボルトの取付構造１０は、上記第１金属材料からなるオイルパン１２に形成されたドレン排出孔５２を、オイルパン１２の電食を防止しつつ、液密的に閉塞するものであり、オイルパン１２の外表面１２ａに形成された有底穴６０と、ドレン排出孔５２の内周面に形成された雌ねじ６２と、ドレンボルト６４と、圧入部材６６と、圧潰部材６８と、Ｏリング７０とを備えている。
【００２８】
有底穴６０は、オイルパン１２の外表面１２ａにドレン排出孔５２に連続して形成された円形穴であり、有底穴６０の底面６０ａの一部（本実施形態では中央部）にドレン排出孔５２の端部５２ａが開口されている。有底穴６０の底面６０ａは、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されており、有底穴６０の内周面６０ｂは、圧入部材６６の外周面６６ｃに対して面接触可能なように滑らかな曲面に形成されている。また、有底穴６０における開口側の端部内周縁には、テーパ状に面取りされることによってガイド面６０ｃが形成されている。そして、本実施形態では、底面６０ａの中央部にドレン排出孔５２の端部５２ａが開口されていることから、有底穴６０の内部における当該端部５２ａの周囲には、Ｏリング７０を配置する空間が確保されている。
【００２９】
なお、有底穴６０の形状は、特に限定されるものではなく、本実施形態のような円形の他、楕円形や多角形（四角形、六角形等）であってもよい。
【００３０】
雌ねじ６２は、ドレンボルト６４の雄ねじ７２が接合される接合部として機能するものであり、雌ねじ６２の直径が大きくなるほど、或いは、長さが長くなるほど、雄ねじ７２との接合面積が増大して「接合力」が大きくなる。しかし、雌ねじ６２の直径は、ドレン排出孔５２の直径、すなわちドレン（オイル）の排出量に影響するため、これを大きくすることには制限がある。そこで、本実施形態では、図３に示すように、オイルパン１２の底部を部分的に厚肉に形成し、厚肉にした部分（以下、「厚肉部」という。）１２ｂにドレン排出孔５２および雌ねじ６２を形成することによって雌ねじ６２の長さを長くし、これにより上記「接合力」を大きくしている。
【００３１】
ドレンボルト６４は、雌ねじ６２に螺合される雄ねじ７２がその外周面に形成された軸部７４と、軸部７４の一方端部（すなわち基端部）７４ａに軸部７４の径方向に出っ張るように形成された頭部７６とを有している。軸部７４の長さは、雌ねじ６２の長さと、圧入部材６６の厚さと、圧潰部材６８の厚さとを合計した長さよりも長く設計されており、これにより雌ねじ６２の全長に亘って雄ねじ７２が安定的に接合（螺合）されるようになっている。頭部７６は、スパナ等の工具が係合される略六角柱状の係合部７８と、係合部７８の軸部７４側の端部に形成された円形の座部８０とを有しており、座部８０における軸部７４側の端面８０ａは、圧潰部材６８の頭部７６（座部８０）側の表面６８ｂに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されている。
【００３２】
なお、ドレンボルト６４の材質は、特に限定されるものではなく、鉄、アルミニウムおよび真鍮等を含む金属材料を適宜選択して用いることができる。
【００３３】
圧入部材６６は、その外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触するように有底穴６０に圧入される部材（本実施形態では板状部材）であり、オイルパン１２を構成する上記第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む金属材料（以下、「第２金属材料」という。）によって形成されている。そして、圧入部材６６の中央部には、ドレンボルト６４の軸部７４が挿通される「第１孔」としての円形の貫通孔８２が形成されており、圧入部材６６のオイルパン１２側の端部の外周縁には、テーパ状に面取りされることによってガイド面６６ｅが形成されている。また、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａにおける貫通孔８２の周囲には、Ｏリング７０を収容する環状の溝８４が形成されている。溝８４の深さは、Ｏリング７０の断面の直径よりも小さく設計されている。したがって、溝８４にＯリング７０を収容した状態では、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６（すなわち溝８４の底面８４ａ）との間で、かつ、軸部７４の周囲にＯリング７０を配設することができるとともに、Ｏリング７０の一部を溝８４の開口から突出させて有底穴６０の底面６０ａに接触させることができる。
【００３４】
また、圧入部材６６の外周面６６ｃは、有底穴６０の内周面６０ｂに隙間なく圧入可能なように、当該内周面６０ｂと同じ形状（本実施形態では円形）の滑らかな面（本実施形態では曲面）に形成されており、圧入部材６６の内周面（すなわち貫通孔８２の内周面）６６ｄは、軸部７４の直径よりもやや大きい内径を有する円形に形成されている。さらに、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａは、有底穴６０の底面６０ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されており、圧入部材６６の圧潰部材６８側の表面６６ｂは、圧潰部材６８の圧入部材６６側の表面６８ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されている。
【００３５】
なお、圧入部材６６を構成する第２金属材料は、軽量かつ安価であり、しかも第１金属材料（マグネシウムを含む。）との間の標準電極電位差が小さく、オイルパン１２に電食を生じさせ難いことから、アルミニウムを主成分とすることが望ましいが、全部（１００％）がアルミニウムである必要はなく、アルミニウムと他の金属（銅、亜鉛、マグネシウム等）との合金であってもよい。
【００３６】
また、圧入部材６６における少なくとも圧潰部材６８側の表面６６ｂの硬度は、圧入部材６６の損傷を抑制しつつ、圧潰部材６８を優先的に圧潰させるために、圧潰部材６８における圧入部材６６側の表面６８ａの硬度よりも高くなっていることが望ましい。当該表面６６ｂの硬度を高めるためには、たとえば、硬質金属を含有するアルミニウム合金（第２金属材料）を用いて圧入部材６６を形成することによって、圧入部材６６の全体の硬度を高めてもよいし、圧入部材６６の全表面に「硬化処理」を施すことによって、全表面の硬度を高めてもよいし、当該表面６６ｂだけに「硬化処理」を施すことによって、当該表面６６ｂの硬度だけを高めてもよい。なお、「硬化処理」としては、たとえば、当該表面６６ｂに硬質金属の皮膜を形成する「成膜処理（メッキ処理等）」、当該表面６６ｂに酸化皮膜を形成する「酸化処理（アルマイト処理等）」、および当該表面６６ｂをハンマー等で叩いて締める「鍛造処理」等を適宜選択して用いることができる。
【００３７】
圧潰部材６８は、圧入部材６６とドレンボルト６４の頭部７６との間で圧潰される部材（本実施形態では板状部材）であり、圧潰部材６８における少なくとも圧入部材６６側の表面６８ａは、圧入部材６６における圧潰部材６８側の表面６６ｂの硬度よりも低い硬度を有するアルミニウムを含む金属材料（以下、「第３金属材料」という。）で形成されている。また、圧潰部材６８の中央部には、ドレンボルト６４の軸部７４が挿通される「第２孔」としての円形の貫通孔８６が形成されている。そして、圧潰部材６８の外周面６８ｃは、圧入部材６６と頭部７６（座部８０）との間で圧潰部材６８が均等に圧潰され得るように、圧入部材６６の外周面６６ｃよりも小さい外径を有する円形に形成されており、圧潰部材６８の内周面（すなわち貫通孔８６の内周面）６８ｄは、圧潰部材６８が圧潰されたときに軸部７４の外周面に均等に接触し得るように、軸部７４の直径よりもやや大きい内径を有する円形に形成されている。さらに、圧潰部材６８の圧入部材６６側の表面６８ａは、圧入部材６６の表面６６ｂに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されており、圧潰部材６８の頭部７６（座部８０）側の表面６８ｂは、座部８０の端面８０ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されている。
【００３８】
なお、圧潰部材６８を構成する第３金属材料は、軽量かつ安価であり、しかもドレンボルト６４の締付け力によって圧潰可能な程度に低硬度であることから、アルミニウムを主成分とすることが望ましいが、全部（１００％）がアルミニウムである必要はなく、アルミニウムと他の金属（銅、亜鉛、マグネシウム等）との合金であってもよい。また、圧潰部材６８の全体が、圧入部材６６の表面６６ｂよりも低硬度に形成されていてもよいし、圧潰部材６８の表面６８ａだけが、圧入部材６６の表面６６ｂよりも低硬度に形成されていてもよい。
【００３９】
Ｏリング７０は、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６（すなわち溝８４の底面８４ａ）との間で、かつ、軸部７４の周囲で圧縮されることによって、これらの間を液密的に封止するものであり、オイルがＯリング７０の外側に漏出するのを防止するとともに、雨水等の水分がＯリング７０の内側に浸入するのを防止する機能を有している。
【００４０】
なお、本実施形態では、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａに環状の溝８４を形成し、この溝８４にＯリング７０を収容しているが、オイルパン１２に設けられた有底穴６０の底面６０ａに環状の溝（図示省略）を形成し、この溝にＯリング７０を収容してもよい。また、圧入部材６６の表面６６ａおよび有底穴６０の底面６０ａの両方に互いに対向する環状の溝を形成し、これらの溝によって構成された環状の空間内にＯリング７０を収容してもよい。
［ドレンボルトの取付構造の製造方法および使用方法］
図４に示すように、ドレンボルトの取付構造１０を製造する際には、まず、オイルパン１２の製造と同時に、オイルパン１２の底部に厚肉部１２ｂと、ドレン排出孔５２と、有底穴６０と、雌ねじ６２とを一体的に形成する。そして、圧入部材６６の溝８４にＯリング７０を装着し、この圧入部材６６を有底穴６０の内部に圧入する。圧入前の圧入部材６６の外径は、有底穴６０の内径よりもやや大きく設計されている。したがって、圧入部材６６を有底穴６０に圧入する際には、圧入部材６６の外周部および有底穴６０の内周部の少なくとも一方が圧入力によって押し潰され、圧入後には、圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触される。この圧入工程では、大きな圧入力を要するが、有底穴６０における開口側の端部内周縁にはガイド面６０ｃが形成されており、圧入部材６６のオイルパン１２側の端部外周縁にはガイド面６６ｅが形成されているので、これらのガイド面６０ｃ，６６ｅを互いに突き合わせることによって、圧入工程を容易に行うことができる。
【００４１】
有底穴６０に対する圧入部材６６の圧入が完了すると、圧入部材６６の表面６６ｂに圧潰部材６８を配置するとともに、ドレンボルト６４の軸部７４を、圧潰部材６８の貫通孔８６と圧入部材６６の貫通孔８２とに挿通し、軸部７４に形成された雄ねじ７２を雌ねじ６２にねじ込んでいく。すると、ドレンボルト６４における頭部７６（座部８０の端面８０ａ）が圧潰部材６８の表面６８ｂに当接し、圧入部材６６と頭部７６との間で圧潰部材６８が挟まれる。この状態では、未だ圧潰部材６８は圧潰されておらず、圧潰部材６８と圧入部材６６との間、圧潰部材６８と頭部７６との間、圧潰部材６８と軸部７４との間には、僅かに隙間が生じている。そこで、ドレンボルト６４をさらにねじ込むことによって圧潰部材６８を圧潰し、これにより圧潰部材を変形させて上記隙間を液密的に封止する。
【００４２】
このようにして製造されたドレンボルトの取付構造１０においては、圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触しているので、これらの間において高いシール性を安定的に得ることができ、圧潰部材６８によって上記隙間が封止されていることや、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６との間にＯリング７０が配設されていることと相俟って、オイル漏れを確実に防止することができる。
【００４３】
また、圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとの間で高いシール性を安定的に得ることができることから、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６との間に雨水等の水分が浸入するのを効果的に防止することができ、有底穴６０の底面６０ａの電食が当該水分によって促進されるのを防止することができる。したがって、有底穴６０の底面６０ａを構成する第１金属材料と圧入部材６６を構成する第２金属材料との間の標準電極電位差が小さいことと相俟って、有底穴６０の底面６０ａの電食による劣化や変形を効果的に抑制することが可能であり、電食に起因するドレンボルト６４の緩みを防止することができる。
【００４４】
図５は、ドレンボルトの取付構造１０において、ドレンボルト６４および圧潰部材６８を取り外して、これらを互いに分離した状態を示す断面図である。図５に示すように、オイル交換等のためにドレン排出孔５２を開放する際には、ドレンボルト６４および圧潰部材６８を取り外す。本実施形態では、圧入部材６６が有底穴６０に圧入されて固定されているので、ドレンボルト６４を取り外しても、有底穴６０から圧入部材６６およびＯリング７０が離脱されることはない。したがって、ドレンボルト６４を再び取り付ける際には、圧入部材６６およびＯリング７０を再度位置決めしたり、圧入したりする手間を省くことができる。なお、この効果を得るためには、圧入部材６６を有底穴６０の内部で固定する力、すなわち圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとの間に作用する摩擦力が、Ｏリング７０の弾発力よりも大きい必要があり、本実施形態では、この条件を満足するように、Ｏリング７０の大きさ、Ｏリングの圧縮率、圧入前の圧入部材６６の外径、および圧入部材６６の圧入深さ等が設計されている。
【００４５】
また、本実施形態では、圧潰部材６８における少なくとも圧入部材６６側の表面６８ａが、それに対向する圧入部材６６の表面６６ｂの硬度よりも低い硬度を有しているので、ドレンボルト６４を締め付ける際には、圧入部材６６の損傷を抑制しつつ、圧潰部材６８を優先的に圧潰させることが可能であり、ドレンボルト６４を再び取り付ける際には、圧潰により損傷した圧潰部材６８だけを交換することによって、製造時の品質を長期に亘って維持することができる。また、圧潰部材６８には、安価なアルミニウムを含む第３金属材料が用いられているので、圧潰部材６８の交換に要するコストを抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係るドレンボルトの取付構造は、シール性の向上、ドレンボルトの緩み防止、取付け作業性の改善、および品質の維持に貢献する優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できるオイルパンに広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｅ… エンジン
１０… ドレンボルトの取付構造
１２… オイルパン
１２ａ… 外表面
１２ｂ… 厚肉部
１４… 自動二輪車
１６… メインフレーム
４０… クランクケース
４４… オイルポンプ
５２… ドレン排出孔
６０… 有底穴
６０ａ… 底面
６０ｂ… 内周面
６２… 雌ねじ
６４… ドレンボルト
６６… 圧入部材
６８… 圧潰部材
７０… Ｏリング
７２… 雄ねじ
７４… 軸部
７６… 頭部
８０… 座部
８４… 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネシウムを含む金属材料からなるオイルパンのドレン排出孔を液密的に閉塞するドレンボルトの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等の乗り物に搭載されるエンジンは、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケースおよびオイルパン等を備えており、クランクケースの内部にはクランクシャフトおよびオイルポンプが収容されている。また、オイルパンの底部には、ドレン排出孔が形成されており、当該ドレン排出孔がドレンボルト等によって液密的に閉塞されている。そして、エンジンを運転すると、クランクシャフトの回転に連動してオイルポンプが駆動され、オイルパン内のオイルがオイルポンプに汲み上げられて各種の駆動部および要冷却部に供給される。
【０００３】
したがって、ドレンボルトの取付構造においては、オイル漏れを防止するために高い液密性を確保する必要があり、また、ドレンボルトが緩むのを防止する必要がある。さらに、エンジンの軽量化等のためにマグネシウム製またはマグネシウム合金製のオイルパンを用いる場合には、マグネシウムの標準電極電位が極めて低く、他の金属との接触（異種金属接触）により電食が生じ易いことから、電食対策を施す必要がある。
【０００４】
特許文献１に記載された従来のドレンボルトの取付構造は、これらの課題を解決するものであり、具体的には、環状シール突起（１６），（２３）によって高い液密性を確保し、ワッシャ（１１）によってボルト（１２）の緩みを防止し、防食板（１４）によってマグネシウム合金製のオイルパン（１）の電食を防止するものである。なお、上記括弧内数字は、特許文献１に記載された参照番号を示している（以下、同じ。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２９９５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたドレンボルトの取付構造では、オイルパン（１）の側壁（２）とワッシャ（１１）との間で防食板（１４）を挟むようにしていたので、オイル交換等のためにボルト（すなわちドレンボルト）（１２）を取り外した際には、オイルパン（１）から防食板（１４）が完全に分離されていた。そのため、ボルト（１２）を再び取り付ける際には、防食板（１４）を再度位置決めしなければならず、取付け作業性が悪いという問題があった。
【０００７】
また、防食板（１４）の端面に環状シール突起（１６）を形成し、当該環状シール突起（１６）を側壁（２）に食い込ませるようにしていたので、ボルト（１２）の脱着を繰り返すうちに側壁（２）が損傷し、防食板（１４）と側壁（２）との間のシール性が損なわれて、これらの間からオイル漏れを生じるおそれがあった。
【０００８】
そして、防食板（１４）と側壁（２）との間のシール性が損なわれること等によって、これらの間に雨水等の水分が浸入すると、マグネシウム合金からなる側壁（２）の電食が促進されて、ボルト（１２）の緩みが生じるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ドレンボルトの取付け作業性を改善することができるとともに、高いシール性を安定的に得ることができ、さらに、電食に起因するドレンボルトの緩みを防止することができる、ドレンボルトの取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のドレンボルトの取付構造は、マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパンに形成されたドレン排出孔を液密的に閉塞する、ドレンボルトの取付構造であって、前記オイルパンの外表面に前記ドレン排出孔に連続して形成され、その底面の一部に前記ドレン排出孔の端部が開口された有底穴と、前記ドレン排出孔の内周面に形成された雌ねじと、前記雌ねじに螺合される雄ねじが形成された軸部と、前記軸部の一方端部に前記軸部の径方向に出っ張るように形成された頭部とを有するドレンボルトと、前記第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料からなり、前記軸部が挿通される第１孔を有し、その外周面と前記有底穴の内周面とが隙間なく接触するように前記有底穴に圧入される圧入部材と、前記軸部が挿通される第２孔を有し、前記圧入部材と前記頭部との間で圧潰される圧潰部材とを備える。
【００１１】
この構成では、オイルパンの外表面に形成された有底穴に圧入部材が圧入されるので、ドレンボルトを取り外したときに、有底穴から圧入部材が離脱するのを防止することができる。したがって、ドレンボルトを再び取り付ける際には、圧入部材を再度位置決めしたり、圧入したりする手間を省くことができ、取付け作業性を改善することができる。
【００１２】
また、圧入部材は、その外周面と有底穴の内周面とが隙間なく接触するようにして有底穴に圧入されるので、「有底穴の内周面と圧入部材の外周面との間」において高いシール性を安定的に得ることができる。また、圧潰部材は、ドレンボルトを締め付ける際に圧入部材とドレンボルトの頭部との間で圧潰されて変形されるので、圧潰部材と圧入部材、圧潰部材とドレンボルトの頭部をそれぞれ密着させることが可能であり、これらの間においても高いシール性を得ることができる。したがって、オイルパン内のオイルがドレン排出孔を通して外部に漏れるのを防止することができる。
【００１３】
そして、オイルパンの一部である有底穴の底面はマグネシウムを含む第１金属材料で形成されており、有底穴の底面に接触する圧入部材は第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料で形成されているので、有底穴の底面と圧入部材との間の標準電極電位差を小さくして、有底穴の底面の電食を抑制することができる。また、上述したように「有底穴の内周面と圧入部材の外周面との間」で高いシール性を安定的に得ることができることから、「有底穴の底面と圧入部材との間」に雨水等の水分が浸入するのを防止することができ、当該水分によって有底穴の底面の電食が促進されるのを防止することができる。したがって、有底穴の底面の電食による劣化や変形を効果的に抑制することが可能であり、電食に起因するドレンボルトの緩みを防止することができる。
【００１４】
前記圧潰部材における少なくとも前記圧入部材側の表面は、前記圧入部材における前記圧潰部材側の表面の硬度よりも低い硬度を有するアルミニウムを含む第３金属材料で形成されていてもよい。
【００１５】
この構成では、圧潰部材における少なくとも圧入部材側の表面が、それに対向する圧入部材の表面の硬度よりも低い硬度を有しているので、ドレンボルトを締め付ける際には、圧入部材の損傷を抑制しつつ、圧潰部材を優先的に圧潰させることが可能であり、圧潰により損傷した圧潰部材だけを交換することによって、製造時の品質を長期に亘って維持することができる。また、圧潰部材には、安価なアルミニウムを含む第３金属材料が用いられているので、圧潰部材の交換に要するコストを抑えることができる。
【００１６】
前記圧入部材における少なくとも前記圧潰部材側の表面には、硬化処理が施されていてもよい。
【００１７】
この構成は、圧入部材の表面が硬化処理によって硬化されるものである。ここで、「硬化処理」とは、アルミニウムを含む第２金属材料からなる圧入部材の表面を２次的に硬化させる処理をいい、たとえば、当該表面に硬質金属の皮膜を形成する「成膜処理（メッキ処理等）」、当該表面に酸化皮膜を形成する「酸化処理（アルマイト処理等）」、当該表面をハンマー等で叩いて締める「鍛造処理」等が「硬化処理」に該当する。
【００１８】
前記有底穴の底面と前記圧入部材との間で、かつ、前記軸部の周囲には、Ｏリングが配設されていてもよい。
【００１９】
この構成では、Ｏリングのシール機能によって、オイルパン内のオイルの漏出や、雨水等の水分の浸入をより確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、一旦取り外したドレンボルトを再び取り付ける際の取付け作業性を改善することができるとともに、高いシール性を安定的に得ることができ、さらに、電食に起因するドレンボルトの緩みをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造をそのオイルパンに適用した自動二輪車の全体構成を示す左側面図である。
【図２】図２は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造を適用したオイルパンおよびクランクケースの構成を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造において、ドレンボルトおよび圧潰部材を取り外した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に搭乗した運転者から見た方向を基準とする。
［自動二輪車の全体構成］
図１は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造１０をそのオイルパン１２に適用した自動二輪車１４の全体構成を示す左側面図である。
【００２３】
図１に示すように、自動二輪車１４は、メインフレーム１６と、メインフレーム１６の前部に設けられたヘッドパイプ１８と、メインフレーム１６の後部に設けられた左右一対のピボットフレーム２０とを備えており、ヘッドパイプ１８には、ステアリングシャフト（図示省略）が回転自在に挿通されており、当該ステアリングシャフトには、フロントフォーク２２およびハンドル２４が取り付けられている。また、ピボットフレーム２０には、左右一対のスイングアーム２６が取り付けられており、フロントフォーク２２の下端部には、前輪２８が取り付けられており、スイングアーム２６の後端部には、後輪３０が取り付けられている。そして、メインフレーム１６の上部には、燃料タンク３２およびシート３４が前後に並べて配設されており、燃料タンク３２の下方に位置するメインフレーム１６の中央部には、エンジンＥが搭載されている。
【００２４】
エンジンＥは、シリンダヘッド３６と、シリンダブロック３８と、クランクケース４０と、オイルパン１２とを備えており、図示していないが、シリンダヘッド３６の内部には、燃料タンク３２から供給された燃料を燃焼させる燃焼室が構成されており、シリンダブロック３８の内部には、上記燃料の燃焼により往復駆動されるピストンが収容されており、クランクケース４０の内部には、ピストンにより回転駆動されるクランクシャフトが収容されている。
【００２５】
図２は、クランクケース４０およびオイルパン１２の構成を示す断面図である。図２に示すように、クランクケース４０は、クランクシャフト（図示省略）を収容する部材であり、クランクケース４０の内部には、クランクシャフトの他に、クランクシャフトに連動して駆動されるオイルポンプ４４と、オイルポンプ４４から吐出されたオイルを通すオイル通路４６とが設けられている。一方、オイルパン１２は、オイルを収容する部材であり、オイルパン１２の内部には、オイルガイド部材４８が設けられている。オイルガイド部材４８は、オイルパン１２の内部に溜まったオイルをオイルポンプ４４に供給する管状の部材であり、オイルガイド部材４８の上端部４８ａがオイルポンプ４４の吸入口４４ａに接続されており、オイルガイド部材４８の下端部４８ｂがオイルパン１２の底部に配置されている。そして、当該下端部４８ｂには、オイルに混入した異物等を除去するオイルフィルタ５０が取り付けられている。さらに、オイルパン１２の底部には、ドレン排出孔５２が形成されており、ドレン排出孔５２がドレンボルトの取付構造１０によって液密的に閉塞されている。
【００２６】
少なくともオイルパン１２は、エンジンＥの軽量化等のために、マグネシウムを含む金属材料（以下、「第１金属材料」という。）で形成されている。この第１金属材料は、軽量化の観点からマグネシウムを主成分とすることが望ましいが、全部（１００％）がマグネシウムである必要はなく、マグネシウムと他の金属（アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、マンガン、トリウム等）との合金であってもよい。いずれにしても、マグネシウムの標準電極電位が極めて低いことから、マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパン１２は、他の金属部材との接触（異種金属接触）によって電食され易い性質を有している。
［ドレンボルトの取付構造の構成］
図３は、実施形態に係るドレンボルトの取付構造１０を示す断面図であり、図４は、ドレンボルトの取付構造１０を示す分解斜視図である。
【００２７】
図３および図４に示すように、ドレンボルトの取付構造１０は、上記第１金属材料からなるオイルパン１２に形成されたドレン排出孔５２を、オイルパン１２の電食を防止しつつ、液密的に閉塞するものであり、オイルパン１２の外表面１２ａに形成された有底穴６０と、ドレン排出孔５２の内周面に形成された雌ねじ６２と、ドレンボルト６４と、圧入部材６６と、圧潰部材６８と、Ｏリング７０とを備えている。
【００２８】
有底穴６０は、オイルパン１２の外表面１２ａにドレン排出孔５２に連続して形成された円形穴であり、有底穴６０の底面６０ａの一部（本実施形態では中央部）にドレン排出孔５２の端部５２ａが開口されている。有底穴６０の底面６０ａは、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されており、有底穴６０の内周面６０ｂは、圧入部材６６の外周面６６ｃに対して面接触可能なように滑らかな曲面に形成されている。また、有底穴６０における開口側の端部内周縁には、テーパ状に面取りされることによってガイド面６０ｃが形成されている。そして、本実施形態では、底面６０ａの中央部にドレン排出孔５２の端部５２ａが開口されていることから、有底穴６０の内部における当該端部５２ａの周囲には、Ｏリング７０を配置する空間が確保されている。
【００２９】
なお、有底穴６０の形状は、特に限定されるものではなく、本実施形態のような円形の他、楕円形や多角形（四角形、六角形等）であってもよい。
【００３０】
雌ねじ６２は、ドレンボルト６４の雄ねじ７２が接合される接合部として機能するものであり、雌ねじ６２の直径が大きくなるほど、或いは、長さが長くなるほど、雄ねじ７２との接合面積が増大して「接合力」が大きくなる。しかし、雌ねじ６２の直径は、ドレン排出孔５２の直径、すなわちドレン（オイル）の排出量に影響するため、これを大きくすることには制限がある。そこで、本実施形態では、図３に示すように、オイルパン１２の底部を部分的に厚肉に形成し、厚肉にした部分（以下、「厚肉部」という。）１２ｂにドレン排出孔５２および雌ねじ６２を形成することによって雌ねじ６２の長さを長くし、これにより上記「接合力」を大きくしている。
【００３１】
ドレンボルト６４は、雌ねじ６２に螺合される雄ねじ７２がその外周面に形成された軸部７４と、軸部７４の一方端部（すなわち基端部）７４ａに軸部７４の径方向に出っ張るように形成された頭部７６とを有している。軸部７４の長さは、雌ねじ６２の長さと、圧入部材６６の厚さと、圧潰部材６８の厚さとを合計した長さよりも長く設計されており、これにより雌ねじ６２の全長に亘って雄ねじ７２が安定的に接合（螺合）されるようになっている。頭部７６は、スパナ等の工具が係合される略六角柱状の係合部７８と、係合部７８の軸部７４側の端部に形成された円形の座部８０とを有しており、座部８０における軸部７４側の端面８０ａは、圧潰部材６８の頭部７６（座部８０）側の表面６８ｂに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されている。
【００３２】
なお、ドレンボルト６４の材質は、特に限定されるものではなく、鉄、アルミニウムおよび真鍮等を含む金属材料を適宜選択して用いることができる。
【００３３】
圧入部材６６は、その外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触するように有底穴６０に圧入される部材（本実施形態では板状部材）であり、オイルパン１２を構成する上記第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む金属材料（以下、「第２金属材料」という。）によって形成されている。そして、圧入部材６６の中央部には、ドレンボルト６４の軸部７４が挿通される「第１孔」としての円形の貫通孔８２が形成されており、圧入部材６６のオイルパン１２側の端部の外周縁には、テーパ状に面取りされることによってガイド面６６ｅが形成されている。また、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａにおける貫通孔８２の周囲には、Ｏリング７０を収容する環状の溝８４が形成されている。溝８４の深さは、Ｏリング７０の断面の直径よりも小さく設計されている。したがって、溝８４にＯリング７０を収容した状態では、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６（すなわち溝８４の底面８４ａ）との間で、かつ、軸部７４の周囲にＯリング７０を配設することができるとともに、Ｏリング７０の一部を溝８４の開口から突出させて有底穴６０の底面６０ａに接触させることができる。
【００３４】
また、圧入部材６６の外周面６６ｃは、有底穴６０の内周面６０ｂに隙間なく圧入可能なように、当該内周面６０ｂと同じ形状（本実施形態では円形）の滑らかな面（本実施形態では曲面）に形成されており、圧入部材６６の内周面（すなわち貫通孔８２の内周面）６６ｄは、軸部７４の直径よりもやや大きい内径を有する円形に形成されている。さらに、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａは、有底穴６０の底面６０ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されており、圧入部材６６の圧潰部材６８側の表面６６ｂは、圧潰部材６８の圧入部材６６側の表面６８ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されている。
【００３５】
なお、圧入部材６６を構成する第２金属材料は、軽量かつ安価であり、しかも第１金属材料（マグネシウムを含む。）との間の標準電極電位差が小さく、オイルパン１２に電食を生じさせ難いことから、アルミニウムを主成分とすることが望ましいが、全部（１００％）がアルミニウムである必要はなく、アルミニウムと他の金属（銅、亜鉛、マグネシウム等）との合金であってもよい。
【００３６】
また、圧入部材６６における少なくとも圧潰部材６８側の表面６６ｂの硬度は、圧入部材６６の損傷を抑制しつつ、圧潰部材６８を優先的に圧潰させるために、圧潰部材６８における圧入部材６６側の表面６８ａの硬度よりも高くなっていることが望ましい。当該表面６６ｂの硬度を高めるためには、たとえば、硬質金属を含有するアルミニウム合金（第２金属材料）を用いて圧入部材６６を形成することによって、圧入部材６６の全体の硬度を高めてもよいし、圧入部材６６の全表面に「硬化処理」を施すことによって、全表面の硬度を高めてもよいし、当該表面６６ｂだけに「硬化処理」を施すことによって、当該表面６６ｂの硬度だけを高めてもよい。なお、「硬化処理」としては、たとえば、当該表面６６ｂに硬質金属の皮膜を形成する「成膜処理（メッキ処理等）」、当該表面６６ｂに酸化皮膜を形成する「酸化処理（アルマイト処理等）」、および当該表面６６ｂをハンマー等で叩いて締める「鍛造処理」等を適宜選択して用いることができる。
【００３７】
圧潰部材６８は、圧入部材６６とドレンボルト６４の頭部７６との間で圧潰される部材（本実施形態では板状部材）であり、圧潰部材６８における少なくとも圧入部材６６側の表面６８ａは、圧入部材６６における圧潰部材６８側の表面６６ｂの硬度よりも低い硬度を有するアルミニウムを含む金属材料（以下、「第３金属材料」という。）で形成されている。また、圧潰部材６８の中央部には、ドレンボルト６４の軸部７４が挿通される「第２孔」としての円形の貫通孔８６が形成されている。そして、圧潰部材６８の外周面６８ｃは、圧入部材６６と頭部７６（座部８０）との間で圧潰部材６８が均等に圧潰され得るように、圧入部材６６の外周面６６ｃよりも小さい外径を有する円形に形成されており、圧潰部材６８の内周面（すなわち貫通孔８６の内周面）６８ｄは、圧潰部材６８が圧潰されたときに軸部７４の外周面に均等に接触し得るように、軸部７４の直径よりもやや大きい内径を有する円形に形成されている。さらに、圧潰部材６８の圧入部材６６側の表面６８ａは、圧入部材６６の表面６６ｂに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されており、圧潰部材６８の頭部７６（座部８０）側の表面６８ｂは、座部８０の端面８０ａに対して面接触可能なように滑らかな平面に形成されている。
【００３８】
なお、圧潰部材６８を構成する第３金属材料は、軽量かつ安価であり、しかもドレンボルト６４の締付け力によって圧潰可能な程度に低硬度であることから、アルミニウムを主成分とすることが望ましいが、全部（１００％）がアルミニウムである必要はなく、アルミニウムと他の金属（銅、亜鉛、マグネシウム等）との合金であってもよい。また、圧潰部材６８の全体が、圧入部材６６の表面６６ｂよりも低硬度に形成されていてもよいし、圧潰部材６８の表面６８ａだけが、圧入部材６６の表面６６ｂよりも低硬度に形成されていてもよい。
【００３９】
Ｏリング７０は、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６（すなわち溝８４の底面８４ａ）との間で、かつ、軸部７４の周囲で圧縮されることによって、これらの間を液密的に封止するものであり、オイルがＯリング７０の外側に漏出するのを防止するとともに、雨水等の水分がＯリング７０の内側に浸入するのを防止する機能を有している。
【００４０】
なお、本実施形態では、圧入部材６６のオイルパン１２側の表面６６ａに環状の溝８４を形成し、この溝８４にＯリング７０を収容しているが、オイルパン１２に設けられた有底穴６０の底面６０ａに環状の溝（図示省略）を形成し、この溝にＯリング７０を収容してもよい。また、圧入部材６６の表面６６ａおよび有底穴６０の底面６０ａの両方に互いに対向する環状の溝を形成し、これらの溝によって構成された環状の空間内にＯリング７０を収容してもよい。
［ドレンボルトの取付構造の製造方法および使用方法］
図４に示すように、ドレンボルトの取付構造１０を製造する際には、まず、オイルパン１２の製造と同時に、オイルパン１２の底部に厚肉部１２ｂと、ドレン排出孔５２と、有底穴６０と、雌ねじ６２とを一体的に形成する。そして、圧入部材６６の溝８４にＯリング７０を装着し、この圧入部材６６を有底穴６０の内部に圧入する。圧入前の圧入部材６６の外径は、有底穴６０の内径よりもやや大きく設計されている。したがって、圧入部材６６を有底穴６０に圧入する際には、圧入部材６６の外周部および有底穴６０の内周部の少なくとも一方が圧入力によって押し潰され、圧入後には、圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触される。この圧入工程では、大きな圧入力を要するが、有底穴６０における開口側の端部内周縁にはガイド面６０ｃが形成されており、圧入部材６６のオイルパン１２側の端部外周縁にはガイド面６６ｅが形成されているので、これらのガイド面６０ｃ，６６ｅを互いに突き合わせることによって、圧入工程を容易に行うことができる。
【００４１】
有底穴６０に対する圧入部材６６の圧入が完了すると、圧入部材６６の表面６６ｂに圧潰部材６８を配置するとともに、ドレンボルト６４の軸部７４を、圧潰部材６８の貫通孔８６と圧入部材６６の貫通孔８２とに挿通し、軸部７４に形成された雄ねじ７２を雌ねじ６２にねじ込んでいく。すると、ドレンボルト６４における頭部７６（座部８０の端面８０ａ）が圧潰部材６８の表面６８ｂに当接し、圧入部材６６と頭部７６との間で圧潰部材６８が挟まれる。この状態では、未だ圧潰部材６８は圧潰されておらず、圧潰部材６８と圧入部材６６との間、圧潰部材６８と頭部７６との間、圧潰部材６８と軸部７４との間には、僅かに隙間が生じている。そこで、ドレンボルト６４をさらにねじ込むことによって圧潰部材６８を圧潰し、これにより圧潰部材を変形させて上記隙間を液密的に封止する。
【００４２】
このようにして製造されたドレンボルトの取付構造１０においては、圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとが隙間なく接触しているので、これらの間において高いシール性を安定的に得ることができ、圧潰部材６８によって上記隙間が封止されていることや、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６との間にＯリング７０が配設されていることと相俟って、オイル漏れを確実に防止することができる。
【００４３】
また、圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとの間で高いシール性を安定的に得ることができることから、有底穴６０の底面６０ａと圧入部材６６との間に雨水等の水分が浸入するのを効果的に防止することができ、有底穴６０の底面６０ａの電食が当該水分によって促進されるのを防止することができる。したがって、有底穴６０の底面６０ａを構成する第１金属材料と圧入部材６６を構成する第２金属材料との間の標準電極電位差が小さいことと相俟って、有底穴６０の底面６０ａの電食による劣化や変形を効果的に抑制することが可能であり、電食に起因するドレンボルト６４の緩みを防止することができる。
【００４４】
図５は、ドレンボルトの取付構造１０において、ドレンボルト６４および圧潰部材６８を取り外して、これらを互いに分離した状態を示す断面図である。図５に示すように、オイル交換等のためにドレン排出孔５２を開放する際には、ドレンボルト６４および圧潰部材６８を取り外す。本実施形態では、圧入部材６６が有底穴６０に圧入されて固定されているので、ドレンボルト６４を取り外しても、有底穴６０から圧入部材６６およびＯリング７０が離脱されることはない。したがって、ドレンボルト６４を再び取り付ける際には、圧入部材６６およびＯリング７０を再度位置決めしたり、圧入したりする手間を省くことができる。なお、この効果を得るためには、圧入部材６６を有底穴６０の内部で固定する力、すなわち圧入部材６６の外周面６６ｃと有底穴６０の内周面６０ｂとの間に作用する摩擦力が、Ｏリング７０の弾発力よりも大きい必要があり、本実施形態では、この条件を満足するように、Ｏリング７０の大きさ、Ｏリングの圧縮率、圧入前の圧入部材６６の外径、および圧入部材６６の圧入深さ等が設計されている。
【００４５】
また、本実施形態では、圧潰部材６８における少なくとも圧入部材６６側の表面６８ａが、それに対向する圧入部材６６の表面６６ｂの硬度よりも低い硬度を有しているので、ドレンボルト６４を締め付ける際には、圧入部材６６の損傷を抑制しつつ、圧潰部材６８を優先的に圧潰させることが可能であり、ドレンボルト６４を再び取り付ける際には、圧潰により損傷した圧潰部材６８だけを交換することによって、製造時の品質を長期に亘って維持することができる。また、圧潰部材６８には、安価なアルミニウムを含む第３金属材料が用いられているので、圧潰部材６８の交換に要するコストを抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係るドレンボルトの取付構造は、シール性の向上、ドレンボルトの緩み防止、取付け作業性の改善、および品質の維持に貢献する優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できるオイルパンに広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｅ… エンジン
１０… ドレンボルトの取付構造
１２… オイルパン
１２ａ… 外表面
１２ｂ… 厚肉部
１４… 自動二輪車
１６… メインフレーム
４０… クランクケース
４４… オイルポンプ
５２… ドレン排出孔
６０… 有底穴
６０ａ… 底面
６０ｂ… 内周面
６２… 雌ねじ
６４… ドレンボルト
６６… 圧入部材
６８… 圧潰部材
７０… Ｏリング
７２… 雄ねじ
７４… 軸部
７６… 頭部
８０… 座部
８４… 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパンに形成されたドレン排出孔を液密的に閉塞する、ドレンボルトの取付構造であって、
前記オイルパンの外表面に前記ドレン排出孔に連続して形成され、その底面の一部に前記ドレン排出孔の端部が開口された有底穴と、
前記ドレン排出孔の内周面に形成された雌ねじと、
前記雌ねじに螺合される雄ねじが形成された軸部と、前記軸部の一方端部に前記軸部の径方向に出っ張るように形成された頭部とを有するドレンボルトと、
前記第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料からなり、前記軸部が挿通される第１孔を有し、その外周面と前記有底穴の内周面とが隙間なく接触するように前記有底穴に圧入される圧入部材と、
前記軸部が挿通される第２孔を有し、前記圧入部材と前記頭部との間で圧潰される圧潰部材とを備える、ドレンボルトの取付構造。
【請求項２】
前記圧潰部材における少なくとも前記圧入部材側の表面は、前記圧入部材における前記圧潰部材側の表面の硬度よりも低い硬度を有するアルミニウムを含む第３金属材料で形成されている、請求項１に記載のドレンボルトの取付構造。
【請求項３】
前記圧入部材における少なくとも前記圧潰部材側の表面には、硬化処理が施されている、請求項２に記載のドレンボルトの取付構造。
【請求項４】
前記有底穴の底面と前記圧入部材との間で、かつ、前記軸部の周囲には、Ｏリングが配設されている、請求項１ないし３のいずれかに記載のドレンボルトの取付構造。
【請求項１】
マグネシウムを含む第１金属材料からなるオイルパンに形成されたドレン排出孔を液密的に閉塞する、ドレンボルトの取付構造であって、
前記オイルパンの外表面に前記ドレン排出孔に連続して形成され、その底面の一部に前記ドレン排出孔の端部が開口された有底穴と、
前記ドレン排出孔の内周面に形成された雌ねじと、
前記雌ねじに螺合される雄ねじが形成された軸部と、前記軸部の一方端部に前記軸部の径方向に出っ張るように形成された頭部とを有するドレンボルトと、
前記第１金属材料の標準電極電位よりも高い標準電極電位を有するアルミニウムを含む第２金属材料からなり、前記軸部が挿通される第１孔を有し、その外周面と前記有底穴の内周面とが隙間なく接触するように前記有底穴に圧入される圧入部材と、
前記軸部が挿通される第２孔を有し、前記圧入部材と前記頭部との間で圧潰される圧潰部材とを備える、ドレンボルトの取付構造。
【請求項２】
前記圧潰部材における少なくとも前記圧入部材側の表面は、前記圧入部材における前記圧潰部材側の表面の硬度よりも低い硬度を有するアルミニウムを含む第３金属材料で形成されている、請求項１に記載のドレンボルトの取付構造。
【請求項３】
前記圧入部材における少なくとも前記圧潰部材側の表面には、硬化処理が施されている、請求項２に記載のドレンボルトの取付構造。
【請求項４】
前記有底穴の底面と前記圧入部材との間で、かつ、前記軸部の周囲には、Ｏリングが配設されている、請求項１ないし３のいずれかに記載のドレンボルトの取付構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１３７４１５（Ｐ２０１１−１３７４１５Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７８９４（Ｐ２００９−２９７８９４）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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