JP4210567B2 - nut - Google Patents
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Description
本発明は連結具として用いられるナットに関する。 The present invention relates to a nut used as a connector.
従来、部材相互の連結具として用いられるナットとして、そのナットを回転することなくボルトに締結できるものが知られており、例えば図11乃至図14に示す構造のものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, nuts that can be fastened to bolts without rotating the nuts are known as nuts used as connecting members between members. For example, nuts having a structure shown in FIGS. 11 to 14 are known.
この図11乃至図14に示すナット101は、内部に後側が拡径し、前側に挿入口103を有するテーパ穴102を形成するとともに、そのテーパ穴102の内面に軸方向に沿った摺動案内突条104を周方向に分割して複数形成したケーシング105と、外面を前記テーパ穴102に沿うテーパ面に形成するとともに内面に雌ねじ106を形成して、前記摺動案内突条104間に、軸方向へ摺動可能に介在した楔状の雌型係止部材107と、該雌型係止部材107を、バネ受け108を介して前記テーパ穴102の小径の挿入口103側へ付勢する圧縮バネ109と、蓋110とで構成されている。
The
そして、図14に示すように、前記ナット101を、回転することなく挿入口103から雄ねじ体であるボルト111に挿通することにより、分割された雌型係止部材107の雌ねじ106がボルト111の雄ねじ112に係合してその雌型係止部材107が圧縮バネ109に抗して大径側へ移動し、複数個の雌型係止部材107で形成される雌ねじ孔の内径が拡径してナット101をボルト111の所定位置まで挿通でき、その挿通が終わると、圧縮バネ109の付勢力によって各雌型係止部材107が前側へ移動して、その雌ねじ106がボルト111の雄ねじ112に噛合し、ナット101をボルト111に締着できるようになっている。
Then, as shown in FIG. 14, the
しかし、前記従来の構造のナットにおいては、図14に示すようにボルト111に挿通した場合に、雌型係止部材107の雌ねじ106が、ボルト111における雄ねじ112の最終的に噛合すべきねじ山を乗り越えることができず、そのナット101の前端面113と連結部材114との間に隙間dが発生することがある。そのため、ナット101をボルト111に無回転で挿通した後に、最後にナット101を手操作で締め方向に若干回転(約1.5回転)しなければならない問題がある。
本発明が解決しようとする課題は、前記従来のようにナットを最後に手操作で回転することなくナットをボルトに無回転で挿通するのみで前記のような連結部材との隙間をなくし、ナットの締め作業の容易化及び、ナットを手操作で締め付け回転できない部位での連結において、連結部材間の前記の隙間の発生を防止できるナットを提供することを目的とするものである。 The problem to be solved by the present invention is to eliminate the gap with the connecting member as described above by simply inserting the nut through the bolt without rotation without manually rotating the nut at the end as in the prior art. It is an object of the present invention to provide a nut that can prevent the above-mentioned gap between connecting members from being easily connected and connected at a site where the nut cannot be manually tightened and rotated.
本発明は前記の課題を解決するもので、請求項1記載の発明は、ケーシング内に、雄ねじ体の挿通部を形成し、該挿通部の外側に、後方が拡径するテーパ面を有するテーパ穴部を形成し、前記テーパ面には、複数の摺動案内突条を、テーパ面の周方向に適宜間隔を有して設け、該隣接する摺動案内突条の間に雌型係止部材を、前記テーパ面に沿って移動可能に配置し、前記雌型係止部材の内面には、挿入される雄ねじ体に噛合する雌ねじを刻設し、更に、前記雌型係止部材を前方へ付勢する付勢手段を設け、更に、前記摺動案内突条を、前記雌型係止部材の後方への移動時にはこれを緩み方向へ回動させ、雌型係止部材の前方への移動時にはこれを締め方向へ回動させるように、ケーシングの軸芯に対して傾斜して設けたことを特徴とするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention according to
請求項2記載の発明は、ケーシング内に、雄ねじ体の挿通部を形成し、該挿通部の外側に、後方が拡径するテーパ面を有するテーパ穴部を1個形成し、該1個のテーパ穴部内に1個の雌型係止部材を、前記テーパ面に沿って移動可能に配置し、該雌型係止部材の内面には、挿入される雄ねじ体に噛合する雌ねじを刻設し、更に、前記雌型係止部材を前方へ付勢する付勢手段を設け、更に、前記1個のテーパ穴部の周方向の両側面を、前記雌型係止部材の後方への移動時にはこれを緩み方向へ回動させ、雌型係止部材の前方への移動時にはこれを締め方向へ回動させるように、ケーシングの軸芯に対して傾斜して設けたことを特徴とするものである。
In the invention according to
請求項3記載の発明は、ケーシング内に、雄ねじ体の挿通部を形成し、該挿通部の外側に、後方が拡径するテーパ面を有するテーパ穴部を形成し、前記テーパ面には、雌型係止部材を、前記テーパ面に沿って移動可能に配置し、該雌型係止部材の内面には、挿入される雄ねじ体に噛合する雌ねじを刻設し、更に、前記雌型係止部材を前方へ付勢する付勢手段を設け、更に、前記テーパ面には案内溝を設け、前記雌型係止部材には前記案内溝に摺動可能に嵌合する突起を設け、前記案内溝を、前記雌型係止部材の後方への移動時にはこれを緩み方向へ回動させ、雌型係止部材の前方への移動時にはこれを締め方向へ回動させるように、ケーシングの軸芯に対して傾斜して設けたことを特徴とするものである。
The invention according to
本発明においては、ナットに雄ねじ体を挿入することにより、雌型係止部材がテーパ面により径方向の外側へ移動して、ナットを回転することなく雄ねじ体に嵌合装着できる。 In the present invention, by inserting the male screw body into the nut, the female locking member is moved radially outward by the taper surface, and can be fitted and attached to the male screw body without rotating the nut.
また、ナットが最終位置まで無回転で装着されると、雌型係止部材の雌ねじが雄ねじ体における雄ねじの最終的に噛合すべきねじ山を乗り越えることができない場合には、雌型係止部材が自動的に締め方向に回動し、増し締めされる。したがって、ナットを無回転で雄ねじ体へ嵌合するのみで、ナットと連結部材間に隙間を生じることなく連結することができる。 In addition, when the nut is mounted without rotation to the final position, the female locking member can be used when the female thread of the female locking member cannot get over the thread of the male screw body to be finally engaged. Automatically rotates in the tightening direction and tightens further. Therefore, it is possible to connect the nut and the connecting member without generating a gap only by fitting the nut to the male screw body without rotation.
図1乃至図10は好ましい実施の形態を示すもので、先ず、図1乃至図6に示す第1実施例を説明する。 FIGS. 1 to 10 show a preferred embodiment. First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 will be described.
ナット1を構成するケーシング2は筒状、例えば外周面が多角形の筒状或いは外周面が円形の筒状に形成されている。図の例では外面が多角形に形成されている。
The
該ケーシング2内には、その前側(図においてA側)と後側(図においてB側)が開口する雄ねじ体の挿通部3が貫通形成され、その外周部にテーパ穴部3aが形成されており、その前側の開口が挿入口4になっている。更に、該テーパ穴部3aの内周面は、前側(前方)Aから後側(後方)Bにかけて内径が徐々に拡大するテーパ面5に形成されている。
The
前記テーパ穴部3aの周面、すなわちテーパ面5には、摺動案内突条6が、図4に示すように、周方向に所定の間隔を有して複数個固設されている。図の実施例では周方向に等間隔に3個設けられている。該各摺動案内突条6は、図2(a)の展開図に示すように、その前後方向の軸芯Y−Yを、ケーシング2の軸芯X−Xに対し周方向に、前側Aがケーシング2の締め方向C側へ、後側Bがケーシング2の緩め方向Dへ傾斜するように所定の角度θに傾斜させて形成されている。この角度θは約15〜20度に設定している。また、この各摺動案内突条6はケーシング2の軸方向に細長い突条で形成され、かつ、その両側面6a,6bも前記の角度θに傾斜した面に形成されている。
As shown in FIG. 4, a plurality of
前記のように摺動案内突条6を形成することにより、これら摺動案内突条6,6間に、後述する雌型係止部材7が嵌合する案内空間8が形成される。この案内空間8を図2(a)で示しているが、テーパ穴部3aのテーパ面5が、その前側Aを縮径して形成されていることにより、実際には、案内空間8の前側Aの周方向長L1は後側Bの周方向長L2よりも短くなっており、案内空間8は前側Aが狭いテーパ状になっている。
By forming the
前記テーパ穴部3a内であって、前記隣接する摺動案内突条6,6間の案内空間8には、横断面が扇状で、縦断面が楔状の雌型係止部材7が、前記Y−Y方向に摺動可能に配設されている。該雌型係止部材7は周方向に3個設けられた案内空間8にそれぞれ配設され、計3個周方向に設けられている。
A
該雌型係止部材7は、その前側Aの周方向長が後側の周方向長より短い楔状に形成されている。すなわち、その外面7aが前記ケーシング2のテーパ面5の軸方向に沿ったテーパ面で、かつ、ケーシング2の軸芯を中心とする円弧面に形成され、更にその両側面7b,7cが、ケーシング2の軸芯X−Xに対し、前記のように周方向にθの角度で傾斜して形成されている。したがって、該雌型係止部材7の一方の側面7bが、隣接する一方の摺動案内突条6の傾斜した一側面6aに沿い、雌型係止部材7の他方の側面7cが、隣接する他方の摺動案内突条6の傾斜した他側面6bに沿うようになっている。
The
前記の摺動案内突条6の側面6a,6bと雌型係止部材7の側面7b,7cが雌型係止部材7を、その緩み方向と締め方向に回動させる案内手段を構成している。
The
更に、前記雌型係止部材7の内周面には、雌ねじ7dが、ケーシング2の軸芯を中心とする螺旋の一部で形成されており、この複数の、図の例では3個の雌型係止部材7の雌ねじ7dにより、雌ねじ穴を形成している。また、該雌ねじ7d部は、前記挿入口4の周縁及び前記摺動案内突条6の内面よりも内側へ突出するように形成されている。
Furthermore, on the inner peripheral surface of the
前記各雌型係止部材7は、その後端が図3に示すように各摺動案内突条6の後端より後方へ突出しており、各雌型係止部材7の後端に共通してバネ受け9が配置されている。
Each
また、ケーシング2の後端には、中央にボルト挿通穴10aを形成した蓋板10が、ビス或いはねじ込みなどにより固設されており、該蓋10と前記バネ受け9間に、付勢手段であるバネ11が圧縮状態で介在され、該バネ11の付勢力により、前記各雌型係止部材7を常時前側A、すなわち、挿入口4側へ付勢している。
A
次に前記のナット1を雄ねじ体であるボルト12に螺着する際の作動について説明する。
Next, the operation when screwing the
図3及び図4に示すように組み付けられたナット1を、図3に示すようにボルト12に対向させ、その挿入口4からボルト12が挿入するように、ナット1を回転することなく、ナット1とボルト12を相対的に移動させる。なお、各雌型係止部材7が図3に示すように前進した状態では、これらの雌ねじ7dで形成される雌ねじ穴の直径は、ボルト12の雄ねじ12aの直径よりも小径になっている。
The
図3の状態からボルト12が挿入口4を通じてナット1内に挿入されると、ボルト12の雄ねじ12a部が雌型係止部材7の雌ねじ7dに係合し、各雌型係止部材7がバネ11の付勢力に抗して後側Bへ押し移動される。この移動により、各雌型係止部材7はテーパ面5,7aに沿って、径方向の外側へ移動し、これら各雌型係止部材7で形成された雌ねじ穴が拡径してボルト12が挿入される。
When the
このとき、図3に示すように、各雌型係止部材7は、その後側(後方)Bへの移動Eにつれて、摺動案内突条6の傾斜した側面6a,6b及び雌型係止部材7の側面7b,7cに案内されてF方向に傾斜して移動され、その結果、ナット1の緩め方向D側へ回動する。
At this time, as shown in FIG. 3, each
そして、図6に示すように、ナット1が、そのケーシング2の前端面2aが連結部材13に当接するまで回転することなく挿入された際に、この挿入のみでは雌型係止部材7の雌ねじ7dがボルト12の雄ねじ12aの最終的に噛合すべきねじ山を乗り越えることができいない状態であると、各雌型係止部材7は、付勢手段であるバネ11の付勢力による前方への戻りGと、前記側面6a,6b及び7b,7cによるH方向への案内とによりナット1が締め方向Cに自動的に回動して増し締めされ、雌型係止部材7の雌ねじ7dがボルト12の雄ねじ12aにおける最終的に噛合すべきねじ山に噛合する。そのため、ナット1と連結部材13との間での隙間の発生がなくなり、ガタつきが生じない。
As shown in FIG. 6, when the
したがって、ナットを無回転で雄ねじ体に嵌合するのみでよいため、前記従来のように、ナットを回転して増し締めする作業が不要になる。 Therefore, since it is only necessary to fit the nut to the male screw body without rotation, the operation of rotating and tightening the nut as in the conventional case becomes unnecessary.
なお、前記のようなナットの締着作業から、更にナット1の締着力を高める際には、ナット1を手操作などで更に締め方向に回動することにより、各雌型係止部材7が更に締め方向に回動し、強固な締着ができる。
When the tightening force of the
また、締着されたナット1を外す場合には、ナット1を緩め方向Dに回動することにより、摺動案内突条6によって各雌型係止部材7が緩め方向Dに回動し、ナット1をボルト12より外すことができる。
Further, when removing the fastened
前記実施例では摺動案内突条6と雌型係止部材7をそれぞれ3個設けた例であるが、これらは3個に限るものではなく、1個或いは複数個、所望の数設けるものである。
In the above embodiment, three sliding
この摺動案内突条6と雌型係止部材7を1個とした第2実施例を図7及び図8に示す。
この第2実施例において、ナット31を構成するケーシング32は筒状に形成され、その内部に、雄ねじ体を挿通するための円筒状の挿通部33が軸方向に形成されている。該挿通部33は無ねじ面で形成されている。該挿通部33の周方向の一部には、該挿通部33から径方向の外側へ突出する1個の収納室34が形成されている。該収納室34の前側に形成したテーパ穴34aは、その内周面(径方向の底面)を前端側から後側にかけて内径が徐々に拡大するテーパ面34bに形成され、後部空間34cの内周面(径方向の底面)34dは軸芯に沿って形成されて、この後部空間34cがバネ収納部に形成されている。ケーシング32の後部内側には、前記挿通部33と収納室34の後部内周面にわたって雌ねじ36が刻設されている。前記挿通部33の先部には挿入口37が開口形成されている。
FIG. 7 and FIG. 8 show a second embodiment in which the sliding
In the second embodiment, the
前記1個のテーパ穴34aの横断面形状は、図8に示すように、略扇型に形成され、その周方向両端部が、前記第1実施例における摺動案内突条6,6に相当する摺動案内突条38,38になっている。該摺動案内突条38,38の側面38a,38bは、前記図2に示す摺動案内突条6,6における側面6a,6bと同様に傾斜している。すなわち、摺動案内突条38,38の側面38a,38bは、ケーシング32の軸芯X−Xに対して周方向に、前側Aがケーシング32の締め方向C側へ、後側Bがケーシング32の緩め方向側Dへ傾斜するように、前記実施例と同角度θで傾斜している。
As shown in FIG. 8, the cross-sectional shape of the one
前記摺動案内突条38,38間で形成されたテーパ穴34a内には、前記第1実施例と同様の、横断面が扇状で、縦断面が楔状の雌型係止部材39が1個配置されている。また、該雌型係止部材39の外面39aは前記テーパ面34bに沿ったテーパ面に形成され、側面39b,39cは前記側面38a,38bに沿った傾斜面に形成されている。
In the
すなわち、本第2実施例における両摺動案内突条38,38の側面38a,38bと雌型係止部材39の構造は前記第1実施例における1個の雌型係止部材7とこれを案内する摺動案内突条6,6の側面6a,6bと同様の構造で、雌型係止部材39が第1実施例の雌型係止部材7と同様の動きをするようになっている。
That is, the structures of the side surfaces 38a, 38b of the sliding
前記雌型係止部材39の後端には、該雌型係止部材39に係合するバネ受け40が配置されている。
A
前記ケーシング32の後部の雌ねじ36には、ねじ穴41を設けた蓋板42が螺着されている。前記収納部34内には付勢手段であるバネ43が、前記バネ受け40と蓋板42間に圧縮した状態で介在され、該バネ43の付勢力により前記雌型係止部材39を常時前側(前方)Aへ付勢している。
A
前記蓋板42にはアンカーバー44が、ねじ穴41に螺着して固設されている。
前記のナット31とアンカーバー44は、一方の連結部品、例えばコンクリート部材であるシールドセグメント45に、ケーシング32の前端面がシールドセグメント45の接合面45aと面一になるように埋設して固設される。
An
The
50は雄型連結部材で、円筒状の弾性部材51内に、内周に雌ねじ52を刻設した連結体53を固設し、該連結体53の先部に雄型係止部材を形成する雄ねじ体54の基部を螺着して構成されている。該雄ねじ体54は、弾性部材51及び連結体53の先端面よりも先部へ突出している。また、該雄ねじ体54の雄ねじ55の直径は、前記雌型係止部材39が最前進した場合における雌ねじ39dと、該雌ねじ39dと対向する無ねじ状の面33a間の直径よりも若干大径に設定されている。
前記連結体53の後部にはアンカーバー56が螺着して固設されている。
前記の雄型連結部材50とアンカーバー56は、他方の連結部材、例えばコンクリート部材であるシールドセグメント57に、弾性部材51と連結体53の前端面がシールドセグメント57の接合面57aと面一になるように埋設して固設される。
An
The
本第2実施例の作用を説明する。
図7のように雄ねじ体54をナット31の挿入口37より挿入すると、雄ねじ体54が雌型係止部材39をバネ43の付勢力に抗して後方へ移動させ、かつ、テーパ面34bによって外側へ押し開きながら挿入し、一方のシールドセグメント45と他方のシールドセグメント57が当接すると雄ねじ体54の挿入が停止する。この雄ねじ体54の挿入時には、雌型係止部材39は前記第1実施例と同様にナット31の緩み方向に回動し、また、雄ねじ体54の停止により、雌型係止部材39は前記第1実施例と同様にナット31の緩め方向に自動的に回動し、前記第1実施例と同様に、雄ねじ体54の雄ねじ55における最終的に噛合すべきねじ山に噛合する。
The operation of the second embodiment will be described.
When the
そのため、両シールドセグメント45と57に隙間が生じないように連結される。
なお、前記図1乃至図6に示す第1実施例のナット1の蓋板10に図7に示すようなアンカーバー44を付設して、ナット1を第2実施例のようなシールドセグメントに付設し、また、第1実施例におけるボルト12を第2実施例の雄ねじ体54として、これを第2実施例のようなシールドセグメントに付設してもよい。
For this reason, the
In addition, the
図9及び図10は第3実施例を示す。
本第3実施例は、前記第1実施例における雌型係止部材の案内手段を構成する傾斜した摺動案内突条6と雌型係止部材7の傾斜した側面7b,7cの代わりに、図9に示すように、ケーシング2のテーパ面5に、軸方向に対して傾斜する案内溝61を形成し、雌型係止部材7のテーパ状の外面7aに、前記案内溝61に摺動可能に嵌合する突起62,62を形成して案内手段を構成したものである。
9 and 10 show a third embodiment.
In the third embodiment, instead of the inclined sliding
すなわち、雌型係止部材7をテーパ穴部3aに嵌合するとともにその突起62を案内溝61に嵌合することにより、雌型係止部材7が前方Aへ移動するとこれが締め方向に回動し、後方Bへ移動すると緩め方向に回動するようになっている。なお、この第3実施例では、雌型係止部材7の側面は、前記第1実施例のような傾斜した側面7b,7cには形成されていない。
That is, when the
その他の構造は前記第1実施例と同様の構造であるため、前記と同一部分には前記と同一の符号を付してその説明は省略する。
本第3実施例においても前記第1実施例と同様の作用、効果を発揮できる。
なお、本第3実施例の案内手段を前記第2実施例に適用してよい。
Since the other structure is the same as that of the first embodiment, the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
In the third embodiment, the same operations and effects as those in the first embodiment can be exhibited.
The guiding means of the third embodiment may be applied to the second embodiment.
1 ナット
2 ケーシング
3 挿通部
3a テーパ穴部
4 挿入口
5 テーパ面
6 摺動案内突条(案内手段)
7 雌型係止部材
7d 雌ねじ
11 付勢手段
DESCRIPTION OF
7
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