JP2004132518A

JP2004132518A - 固定具

Info

Publication number: JP2004132518A
Application number: JP2002299856A
Authority: JP
Inventors: Masao Suzuki; 鈴木　政夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-30

Abstract

【課題】緩みを防止する固定具を提供することにある。
【解決手段】アルミニューム、又はアルミニューム合金からなるボルト部１と、これと螺合するナット部２よりなり、ボルト部１は、上部に旋回具に適合した頭部１０と、下部に雄ネジ部１１を有し、ナット部２は、該ボルトのネジ部１１に螺合する雌ネジ２３を内部に有し、かつ雌ネジ２３に向かって一部を圧潰可能な側面を有し、上記ボルトナットに所定位置に螺合固定後、ナット部２の側面に圧力を加え、ナット１及びボルト２を圧潰することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、部材同士の固定状態を維持し、緩みがない固定具に関する物で、特に屋外の道路、鉄道等の振動等が激しく、耐久性が必要とされる固定具に関する物である。
【０００２】
【従来の技術】
従来より種々の機械装置に部品を締結するボルトとナット、又は建築物等の鉄骨を固定する際に使用するボルトとナットは、その機械装置等の外的要因の振動によって次第に緩んでくることがある。そこで、このようなナットの緩みを防止する手段としては、種々のものが提案されている。例えば、スプリングワッシャを用いる手段がある。
このスプリングワッシャは、その一部分を切除し、相反する方向に、やや曲成したものである。このスプリングワッシャを介在させてナットを螺合させて固定させると、相反する方向へやや曲成したスプリングワッシャの弾性力で、ナットが緩むことを防止するものである。
このスプリングワッシャは、締結した直後では緩み止め効果を期待することができる。しかし、長期間使用していると、スプリングワッシャの弾性力が低下して緩み止め効果が低下する。
【０００３】
また、ナットにピンを貫通するという手段もある。このナットにピンを貫通する手段は、ボルトのねじ部と、ナットに共通する透孔を透設し、これらの透孔に割りピン、テーパピン等のピンを挿通し、ナットの緩みを確実に防止するものもある。
しかし、透孔の位置が不一致になりピンを挿通することができないことがある。また、ボルトへ締め付ける際に各透孔の位置が一致するように、締め付けると、却って緩く締め付けた状態になり、強固に締結することができないという問題を有していた。
【０００４】
さらに、従来より多様されている簡単な緩み止め手段としては、ダブルナットがある。このダブルナットは、締結用ナットに重ねて別の緩み止め用のナットをボルトに締め付け、この外側のナットのみを更に強く締め付けるものである。
この方法では、ダブルナットも１ヵ所の締め付けに際して、ナットを２回締め付ける必要があり、外側のみを更に締め付ける作業工程が加わるため大変煩雑な締結工程になるものであった。特に大量のナット締めを必要とする機械装置類又は建築物では締結工程が遅延する原因になりやすいという問題を有していた。また、緩み止め用の外側のナットが強固に締め付けてあるかどうかを個々に確認する作業も煩雑であるため、ナットの２度締めを忘れやすいという問題も併有していた。
そこで、二度と外さないことを前提として、完全にボルトとナットとの緩みを防止する手段として、特許文献１（特開２００１−２７２１７号公報）に記載の技術が提案されている。
この特許文献１に記載の技術では、締結したナットに切削されている縦溝内にストッパーピンを、ボルトの雄ネジの山を潰すように打ち込み、ボルトナットを固定する構成が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７２１７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の特許文献１に記載の技術では、ボルトナット自体の緩め止めの効果はある程度期待できるが、ピンが使用中に抜けてくる可能性がある。即ち、ピンは、ボルトよりやや硬質となっており、ピンとボルトが必ずしも一体化しているわけではない。特に、屋外の高速道路、鉄道等の振動等の外的要因により、抜ける可能性がありそのまま使用することは出来ない。
そこで、本発明は、上記従来のネジの緩み止めの不完全性の問題点に鑑みて為されたものであり、二度と外さないことを前提として、完全にボルトとナットとの緩みを防止する不可逆的な緩み止め手段を用いてネジ止めの信頼性を向上する固定具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アルミニューム、又はアルミニューム合金からなるボルト部と、これと螺合するナット部よりなり、ボルト部は、上部に旋回具に適合した頭部と、下部に雄ネジ部を有し、ナット部は、該ボルトのネジ部に螺合する雌ネジを内部に有し、かつ雌ネジに向かって一部を圧潰可能な側面を有し、上記ボルトナットに所定位置に螺合固定後、ナット部の側面に圧力を加え、ナット及びボルトを圧潰することを特徴とする。
また、前記の固定具のナット部において、上部に鍔部と、下部に雌ネジに向かって一部を圧潰可能な側面を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る固定具の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る固定具の説明図であって，（ａ）はボルト部の斜視図、（ｂ）はナット部の斜視図、図２は、本発明に係る固定具の使用状態を示す一部切り欠き斜視説明図である。
本発明にかかる固定具は、アルミニューム、又はアルミニューム合金からなる。ここで、アルミニューム、又はアルミニューム合金の材質としたのは、鉄等の材質とすれば、堅くなり過ぎ、圧潰するには、多大な力が必要となるからである。また、銅、鈴等の材料では、柔らかすぎ建築材料等の固定に使用する締付固定具としては強度の点で問題があるからである。
【０００９】
また、本発明にかかる固定具は、ボルト部１とこれと螺合するナット部２より構成される。ボルト部１は、通常のボルトと同様の構成で、ボルトを旋回し螺合させる時に使用する、例えばスパナ等の旋回具に適合した、六角等適宜形状よりなる頭部１０と、後述するナット部２を螺合する雄ネジ部１１とよりなる。
【００１０】
次に、固定具のナット部２は、柱状の基部２０とその上部に設けている鍔部２１とよりなっている。そして、ナット部２の中央に穿設している穴２２には、前記したボルト部の雄ネジ部１１に螺合する雌ネジ部２３を螺設している。
ここで、基部２０を角柱を基本とした形状に形成していが、後述するように、基部２０に圧潰部２４を形成作業時に、ボルト基部圧潰工具３の先端部のすわりが良く作業性を考慮し、また圧潰部２４のみが変形し、基部２０全体の変形を防止し、固定具の固定力の低下を防止するためである。
また、同様の理由から、ナット部２の上部に鍔部２１を設け、ナット部２の変形を防止している。
なお、上記圧潰部２４は基部２０に対向する面に施す。即ち実施例では４角柱の２面のみに形成し、４面全面には形成しないことが好ましい。これは、２度圧潰作業をした場合には、先に圧潰作業をした面に応力が加わり、圧潰状態が悪くなり、また、ナット部２自体も変形しやすくなり、固定状態が悪くなるからである。
【００１１】
図３は、ボルト基部圧潰工具３の１例を示す説明図であり、ボルト基部圧潰工具３は、基端側に握部３０と、握部３０に回動可能に軸３１で枢支している操作ハンドル３２が設けられている。
ボルト基部圧潰工具３の先端側には、先端内方に圧潰ヘッド３３を有し、後部を軸３４で枢支している圧潰アーム３５が設けられている。
そして、操作ハンドル３２を握り込むと、操作ハンドル３２は軸３１を中心として回動し、プランジャー３６を下方に押し込む。この時プランジャー３６に加わる圧力を増大させる図示しない油圧回路を介し、ボルト基部圧潰工具３の先端に設けている圧潰アーム３５を内方に移動させ、圧潰ヘッド３３で前述したナット部２の圧潰部２４の圧潰を行う。
【００１２】
このようにして構成している固定具を、例えば屋外の道路、鉄道等の振動等が激しく、耐久性が必要とされる防音壁等の固定に使用する例を図４に示す。
被固定部材４の穴部４０に、ボルト部１を挿入する（図４（ａ）（ｂ））。
次いで、ボルト部１を螺合させ、図示しないボックスレンチ等適宜締め付け工具で締め付ける（図４（ｃ））。
締め付けを終えた固定具のボルト部２の基部２０に、図４（ｄ）に示す如く、先端を基部２０の大きさに比べ小さく形成しているボルト基部圧潰工具３の先端の圧潰ヘッド３３をあて、ボルト部１の中心に向かって圧潰させる。
【００１３】
ここでボルト基部圧潰工具３は、例えば油圧、電動等の適宜動力を用いる。
このボルト基部圧潰工具３の動力の大きさは、使用する固定具の肉厚等によっては異なるが２ｍｍ程度の厚みを有する場合、例えば、２０００Ｋｇｆ程度以上の圧力が好ましい。即ち、ボルト基部圧潰工具先端の大きさ、ナットの基部の肉厚、及び圧潰する大きさにもよるが、少なくとも、ナット部２を圧潰し、更に図５に示すようにナット部２の内側のボルト部１の雄ネジ部１１を完全に圧潰する大きさが必要である。
ここで、防音壁等の建築物では、振動等の外的要因で、たえずボルトナット等に振動が加わり、ボルトとナットが一体化していることがより安全である。この為、雄ネジ部１１を完全に圧潰する大きさで、ナット部２にボルト基部圧潰工具３で圧力を加えると、同じアルミ、又はアルミ合金で形成しているボルトナット部が、あたかも一体化するように部分的に潰され、ボルト部１とナット部２は一体化し、容易にはずれることがない。
なお、ボルト部１の雄ネジ部１１に圧潰する大きさは、ボルト部の太さ等で一概に言えないが、例えば１／４〜１／２程度が必要である。
【００１４】
【実施例】
アルミニュームの材質で、図１、図２に示す如く、ボルト部のネジ部外径８ｍｍ、ナット部の高さ１２ｍｍ、基部８．５ｍｍ、鍔部の厚さ３．５ｍｍで固定具を製作し、被固定部材同士をこの固定具で固定した。
この後、上記ボルト基部圧潰工具３を用いて、操作ハンドル３２に１５，２０，３０ｋｇｆの３種類の荷重を加え、固定具を固定した結果を下記表１に示す。
【００１５】
【表１】

上述の実施データからも判るように、操作ハンドル荷重が２０ｋｇ以上で、雄ネジ部まで、完全に圧潰することが出来、ネジ部まで圧潰することで、ネジのゆるみをも防止することが出来た。また、操作ハンドル荷重が１５ｋｇの場合には、雄ネジ部の底部近傍まで圧潰する状態となっている。この状態では振動等程度の外的要因ではネジのゆるみは殆どなかったが、直接固定具を機械等で緩む方向に回転させると、ネジのゆるみが生じた。
なお、上述の実施例において、油圧回路のプランジャー３６／出力シリンダーの面積比は、０．５０ｃｍ^２／７．０７ｃｍ^２であり、増幅倍率は約１４倍となる油圧回路を用いた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の固定具は、アルミ、又はアルミ合金で形成している為、防音壁等屋外に使用した場合、鉄製の物に比べ耐蝕性がある。そして、鉄製に比べ、それ自体の強度自体は落ちるが、固定具を固着後にボルト部を圧潰させて、ボルトナット部が、あたかも一体化するように構成することにより、ボルトが、振動、外的回転力等ではずれることが無く、固定状態を長時間にわたって維持することが出来る。
更に、固定具のナット部の上方に鍔部を設けていることより、ボルト基部圧潰工具でナット部の圧潰部を圧潰するとき、多大な圧力を加えても、ナット部自体が変形することを防止し、ナットの変形による固定具の固定状態に支障を来すことを防止している。
また、発明の構成が簡易であり、安価に製作することが出来る。更に、従来のボルトナット等の固定具と同様に、作業上の取り扱いが簡便で作業効率を大幅に向上させることが出来等優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固定具の説明図であって，（ａ）はボルト部の斜視図、（ｂ）はナット部の斜視図。
【図２】本発明に係る固定具の使用状態を示す一部切り欠き斜視説明図。
【図３】本発明の固定具を固定するのに使用するボルト基部圧潰工具の正面図。
【図４】本発明に係る固定具の使用状態を示す説明図。
【図５】本発明に係る固定具で固定した状態を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１　　ボルト部
１０　頭部
１１　雄ネジ部
２　　ナット部
２０　基部
２１　鍔部
２２　穴
２３　雌ネジ部
２４　圧潰部
３　　ボルト基部圧潰工具
３０　握部
３１　軸
３２　操作ハンドル
３３　圧潰ヘッド
３４　軸
３５　圧潰アーム
３６　プランジャー
４　　被固定具
４０　穴部

Claims

アルミニューム、又はアルミニューム合金からなるボルト部と、これと螺合するナット部よりなり、
ボルト部は、上部に旋回具に適合した頭部と、下部に雄ネジ部を有し、
ナット部は、該ボルトのネジ部に螺合する雌ネジを内部に有し、かつ雌ネジに向かって一部を圧潰可能な側面を有し、
上記ボルトナットを所定位置に螺合固定後、ナット部の側面に圧力を加え、ナット及びボルトを圧潰することを特徴とする固定具。
請求項１記載の固定具のナット部において、上部に鍔部と、下部に雌ネジに向かって一部を圧潰可能な側面を設けたことを特徴とする固定具。