JP2005083543A - 脱落防止具 - Google Patents

Abstract

【課題】 装着時には充分に脱落防止機能を発揮すると共に、容易に取り付け及び取り外しができ、取り外した脱落防止具の再利用が可能である脱落防止具を提供する。
【解決手段】 素線が略同一径で巻回された第１コイルバネ部と、第１コイルバネ部の基端部から連続して伸設された装着用ツマミ部と、第１コイルバネ部の基端部から連続的に伸設された離脱用ツマミ部と、離脱用ツマミ部の先端部から連続的に伸設された第２コイルバネ部とを備える脱落防止具であって、第１コイルバネ部は嵌合するボルトの脚部の外径より小さな内径であり、離脱用ツマミ部はボルトの脚部の半径方向に突出し、第２コイルバネ部は基端部側の内径が第１コイルバネ部の内径と略同一であると共に基端部側から先端部側にかけて内径が大きくなる様に巻回する。
【選択図】 図１

Description

本発明は脱落防止具に関する。詳しくは、コイルバネの弾性力によって棒状体やボルトへの被固定物やナットの脱落を防止する脱落防止具に係るものである。

構造物の固定には、ボルト・ナットによる締付け方法があらゆる分野で多用されており、例えば、鉄筋造りの建物や鉄塔、道路の設置物から自動車や電器製品に至るまで幅広く用いられている。

例えば、特許文献１に記載されている図７（ａ）で示す様な脱落防止具１０１は、弾性のある金属または樹脂等からなっており、ツマミ部１０２とコイルバネ部１０３とから成っている。
ここで、コイルバネ部の内径は、脱落防止具を装着するボルトの脚部の外径よりわずかに小さい内径となる様に構成されている。

上記の様に構成された脱落防止具をボルトの脚部に装着する際には、ナットが螺合したボルトの先端部に脱落防止具を当接し、図７（ｂ）中符号Ａで示す方向に回転することにより行う。
即ち、ボルトの先端部に脱落防止具を当接した状態で脱落防止具を回転することにより、コイルバネ部の内径が拡大する方向にコイルバネ部を変形させ、コイルバネ部の素線をボルトの脚部の端部から脚部に設けられたネジ溝に沿って嵌り込ませ、ボルトの脚部に脱落防止具を装着する。

上記の様に脱落防止具が装着されたボルト・ナットは、コイルバネ部の素線がボルトの脚部に形成されたネジ溝を埋めることによりナットが離脱方向に回転することを規制することによって、ナットの緩みや脱落を抑制している。

特開２００１−５９５１４号公報

しかしながら、上記した脱落防止具は、摩擦力により素線がネジ溝に強固に固定されており、更に、脱落防止具を離脱方向に回転させようとすると、コイルバネ部はその内径が縮小する方向に引張られるためにより強くコイルバネ部の素線がボルトの脚部に形成されたネジ溝の斜面に押し付けられて回転が阻止されてしまうために、脱落防止具を取り外す場合には、強力な力を加えて素線を変形せしめ、即ち、脱落防止具を破壊することによって脱落防止具の取り外しを行っている。

本発明は、上記の点に鑑みると共に、構造物の固定はボルト・ナットによる締め付けに限定されないとの観点から、装着時には充分に脱落防止機能を発揮すると共に、容易に取り付け及び取り外しができ、取り外した脱落防止具の再利用が可能である脱落防止具を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る脱落防止具は、素線が略同一径で巻回されたコイルバネ部と、該コイルバネ部の先端部から連続して伸設された離脱用ツマミ部を備える棒状体に装着する脱落防止具であって、前記コイルバネ部は、前記コイルバネ部を形成する素線の巻回軸と垂直をなす前記棒状体の外接円よりも小さな内径であり、前記離脱用ツマミ部は前記棒状体の半径方向に突出している。

また、本発明に係る脱落防止具は、素線が略同一径で巻回されると共に、ボルトの脚部に形成されたネジ溝と嵌合するコイルバネ部と、該コイルバネ部の先端部から連続して伸設された離脱用ツマミ部を備える脱落防止具であって、前記コイルバネ部は嵌合するボルトの脚部の外径よりも小さな内径であり、前記離脱用ツマミ部は前記ボルトの脚部の半径方向に突出している。

ここで、コイルバネ部の先端部から連続して伸設された離脱用ツマミ部によって、脱落防止具を棒状体またはボルトの脚部から取り外す際に、コイルバネ部の内径が拡大する方向にコイルバネ部を形成する素線が変形するための応力を与えることができ、コイルバネ部を形成する素線が浮き気味となり、棒状体とコイルバネ部またはボルトの脚部とコイルバネ部との間の摩擦力を軽減することができる。

上記した本発明の脱落防止具では、取り付け及び取り外しを容易に行うことができると共に、脱落防止具を破壊することなく取り外すことができ、取り外した脱落防止具の再利用が可能である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。

図１は本発明を適用した脱落防止具の一例を説明するための模式的な斜視図及び側面図である。ここで示す脱落防止具１は第１コイルバネ部２と、装着用ツマミ部３と、離脱用ツマミ部４と、第２コイルバネ部５とから成る。

第１コイルバネ部は、基端部（図１中上方）より先端部へ向けて図１中符号ａで示す第１コイルバネ部の内径が脱落防止具を装着するボルトの脚部の外径よりもわずかに小さな径で形成されると共に、図１中符号ｂで示す時計回りに回された際にボルトの脚部から頭部に向けて嵌り込む方向に巻回されている。

ここで、第１コイルバネ部は右ネジの溝が形成されたボルトの脚部に嵌合する様に素線が時計回りに巻回されているが、左ネジの溝が形成されたボルトの脚部に取り付ける場合には、素線が反時計回りに巻回されることは勿論である。

また、装着用ツマミ部は、第１コイルバネ部の基端部から連続的に伸設され、脱落防止具を装着するボルトの半径方向に突出して形成されている。

ここで、装着用ツマミ部は、脱落防止具をボルトの脚部に装着する際に、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を形成する素線が変形するための応力を与えることができれば充分であり、必ずしも脱落防止具を装着するボルトの半径方向に突出する様に構成される必要は無く、図２（ａ）で示す様に、ボルトの軸方向に突出する様に構成されても良い。但し、ボルトの脚部が第１コイルバネ部を挿通し、第１コイルバネ部の基端部側からボルトの脚部が飛び出す様な場合において、装着用ツマミ部をボルトの軸方向に突出する様に構成することで脱落防止具の取り付けを阻害してしまう場合には、装着用ツマミ部はボルトの半径方向に突出する様に構成する等、脱落防止具の取り付けを阻害しない様に構成する必要がある。

なお、装着用ツマミ部を設けなくても、脱落防止具の任意の個所を掴んで回転することによって脱落防止具を取り付けることができる場合には、必ずしも装着用ツマミ部を形成する必要は無い。但し、上記した様に、装着用ツマミ部によって第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を形成する素線が変形するための応力を与えることができ、第１コイルバネ部を形成する素線が浮き気味となり、ボルトの脚部と第１コイルバネ部との間の摩擦力を軽減し、スムーズに脱落防止具を取り付けることができるために、装着用ツマミ部は形成された方が好ましい。

なお、工具を用いて容易に脱落防止具の取り付けを行うことを考慮すると、図２（ｂ）で示す様に、装着用ツマミ部は六角形状に巻回された方が望ましい。即ち、装着用ツマミ部が六角形状に巻回されることによって、ソケットレンチ等の汎用工具を用いて容易に脱落防止具をボルトの脚部に取り付けることができるために、装着用ツマミ部は六角形状に巻回された方が好ましい。
ここで、上記した様に、装着用ツマミ部を六角形状に巻回するのは、汎用工具を用いて容易に取り付けを行うためであり、汎用工具を用いて容易に取り付けを行うことができるのであれば、装着用ツマミ部は必ずしも六角形状に巻回される必要は無く、四角形状等に巻回されていても構わない。

また、離脱用ツマミ部は、第１コイルバネ部の先端部から連続的に伸設され、脱落防止具を装着するボルトの半径方向に突出して形成されている。

ここで、離脱用ツマミ部は、脱落防止具をボルトの脚部から取り外す際に、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を形成する素線が変形するための応力を与えることができると共に、脱落防止具の取り付けを妨害しない様に構成されれば充分であり、必ずしも図１に示す様な形状である必要は無く、図２（ｃ）で示す様な形状であっても構わない。
また、工具を用いて容易に脱落防止具の取り外しを行うことを考慮すると、図２（ｄ）で示す様に、離脱用ツマミ部は素線が六角形状に巻回された方が望ましい。即ち、離脱用ツマミ部が六角形状に巻回されることによって、ソケットレンチ等の汎用工具を用いて容易に脱落防止具をボルトの脚部から取り外すことができるために、離脱用ツマミ部は六角形状に巻回された方が好ましい。なお、取り付け及び取り外しの便宜を考慮すると、装着用ツマミ部及び離脱用ツマミ部が共に六角形状に巻回されている場合には、装着用ツマミ部よりも離脱用ツマミ部が大きな六角形状となる様に素線が巻回された方が好ましい。また、上記した様に、離脱用ツマミ部を六角形状に巻回するのは、汎用工具を用いて容易に取り付けを行うためであり、汎用工具を用いて容易に取り付けを行うことができるのであれば、離脱用ツマミ部は必ずしも六角形状に巻回される必要は無く、四角形状等に巻回されていても構わない。

なお、上記した様に、装着用ツマミ部を設けなくても脱落防止具を取り付けることができる場合には装着ツマミ部は形成しなくても良いが、離脱用ツマミ部の形成は必須である。
即ち、本発明を適用した脱落防止具は、ボルトの脚部のネジ溝にボルトの外径よりもわずかに小さい内径をもつ第１コイルバネ部の素線が嵌り込む構造となっており、摩擦力によって素線がネジ溝に強固に固定されるために、脱落防止具の取り付けの際には装着方向にスムーズにネジ溝内を素線が送られるが、離脱方向には脱落防止具を容易に回せないという作用を奏する。従って、脱落防止具の離脱方向への回転を実現するために、離脱用ツマミ部の形成は必須である。

また、第２コイルバネ部は、離脱用ツマミ部の先端部から連続的に伸設され、基端部（図１中上方）から先端部にかけてその内径が大きくなる様に、第１コイルバネ部と同方向に巻回されている。更に、第２コイルバネ部の先端部側は波型形状となる様に加工が施されている。

ここで、本発明のバネ部に該当する第２コイルバネ部は素線を略円形状に巻回しているが、バネ部はボルトの脚部を第１コイルバネ部に導くガイドとしての役割を果たせば充分であり、必ずしも素線を略円形状に巻回する必要は無い。
同様に、第２コイルバネ部はボルトの脚部を第１コイルバネ部に導くガイドとしての役割を果たせば充分であり、必ずしも第１コイルバネ部と同方向に巻回する必要は無いが、第２コイルバネ部が脱落防止具を取り付けた際にナットまたは被固定物に対してボルトの頭部方向へ応力を与えるという役割をも果たすことを考慮すると、より一層確実にナットまたは被固定物に対してボルトの頭部方向へ応力を与えることができる様に第２コイルバネ部は第１コイルバネ部と同方向に巻回する方が好ましい。
なお、第１コイルバネ部のみでも充分に脱落防止機能を奏する場合には、第２コイルバネ部は必ずしも形成される必要は無い。但し、上記した様に、第２コイルバネ部はガイドとしての機能及びナットまたは被固定物に対してボルトの頭部方向へ応力を与えるという機能を有するために、より容易に脱落防止具の取り付けを可能にすると共に、より一層確実にナットまたは被固定物の脱落を防止するために第２コイルバネ部が形成された方が好ましい。

また、第２コイルバネ部が波型形状となる様に加工が施されているのは、第２コイルバネ部が所謂ウェーブワッシャーと同様の機能を果たし、第２コイルバネ部がナットや被固定物に対してボルトの頭部方向へ与える応力を増大するためであり、波型形状となる様に加工を行わなくても充分に応力が確保できるのであれば、必ずしも第２コイルバネ部が波型形状となる様に加工が施される必要は無い。

なお、第２コイルバネ部に加工を施すことによって、第２コイルバネ部がナットに対してボルトの頭部方向へ与える応力を増大させるという観点から考えると、その断面が略長方形状である素線によって脱落防止具を構成し、図３で示す様に、第２コイルバネ部を形成する素線が傾斜した状態で巻回された脱落防止具であっても良い。
即ち、第２コイルバネ部を構成する断面が略長方形状である素線が傾斜した状態で巻回することによって、第２コイルバネ部が所謂皿バネと同様の機能を果たし、第２コイルバネ部がナットまたは被固定物に対してボルトの頭部方向へ与える応力を増大しても良い。
なお、第２コイルバネ部を異形状断面を有する素線（例えば、断面が略長方形状である素線）で構成することによって、よりナットまたは被固定物との接触面積を確保することができ、第２コイルバネ部がナットまたは被固定物に対してボルトの頭部方向へ与える押し圧の上昇を図ることができる。

上記の様に構成された脱落防止具のボルトの脚部への取り付けは、図４（ａ）で示す様に、第２コイルバネ部にボルト８の脚部９を挿通し、第１コイルバネ部とボルトの先端部１０とを当接した状態で装着用ツマミ部に図４（ａ）中符号ｂで示す方向に応力を与え、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を変形させながら脱落防止具を図４（ａ）中符号ｂで示す方向に回転することにより、第１コイルバネ部の素線をボルトの先端部から溝部に沿って嵌り込ませる。この際、第２コイルバネ部の内径が基端部側から先端部側に連続的に大きくなっているために、脱落防止具のボルトの先端部へのねじ込みが容易である。
ここで、脱落防止具は、図４（ｂ）で示す様に、第２コイルバネ部がナット１１に当接した状態から更に脱落防止具を回転し、図４（ｃ）で示す様に第１コイルバネ部が更に溝部に沿って嵌り込むと共に第２コイルバネ部がボルトの軸方向に対して圧縮変形した状態になるまで回転して取り付けを行う。

一方、ボルトの脚部に取り付けられた脱落防止具の取り外しは、離脱用ツマミ部に図４（ｃ）中符号ｃで示す方向に応力を与え、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を変形させながら脱落防止具を図４（ｃ）中符号ｃで示す方向に回転することにより、第１コイルバネ部の素線をボルトの基端部から溝部に沿って取り外す。

なお、脱落防止具の取り付け時には装着用ツマミ部に図４（ａ）中符号ｂで示す方向に応力を与え、また、取り外し時には離脱用ツマミ部に図４（ｃ）中符号ｃで示す方向に応力を与えることにより、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を変形させることができるために、ボルトの脚部に形成されたネジ溝に嵌り込む素線が浮き気味となり、第１コイルバネ部とボルトの脚部との間の摩擦力が軽減され、スムーズに脱落防止具の取り付け及び取り外しができる。
一方、離脱用ツマミ部に図４（ｃ）中符号ｃで示す方向に応力を加えることなく、即ち、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を変形させることなく脱落防止具を取り外す方向に回そうとすると、第１コイルバネ部はその内径が縮小する方向に引張られるためより強く第１コイルバネ部の素線がボルトの脚部に形成されたネジ溝の斜面に押し付けられて回転が阻止される。即ち、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を変形させた場合には容易に脱落防止具の取り付け及び取り外しができるが、第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に第１コイルバネ部を変形させない限りは、外部からの不測の衝撃等により脱落防止具が離脱方向に戻ることは無い。

上記した本発明を適用した脱落防止具の一例は、第１コイルバネ部の素線がボルトに形成されたネジ溝に嵌り込みナットが離脱方向に回転することを規制すると共に、第２コイルバネ部がナットに対してボルトの頭部方向へ応力を与えることによって長期間に亘ってボルトの脱落を防止することができる。
即ち、ボルトの脚部の外径よりも小さな内径を有する第１コイルバネ部をその径を拡大した状態で嵌め込んでいるために、第１コイルバネ部とボルトの脚部との間の摩擦力により第１コイルバネ部の素線が強固にボルトの脚部に固定され、ボルトに固定された素線がナットの離脱方向へ回転を規制する。また、第２コイルバネ部はボルトの軸方向に圧縮変形した状態で取り付けられているために、第２コイルバネ部が有する弾性力によりナットの離脱方向に抗する応力をナットに与える。このナットに与えられる応力はまた、第１コイルバネ部の素線をボルトの脚部に形成されたネジ溝に圧接する応力としても作用し、脱落防止具に対する外部からの不測の衝撃等によりナットが離脱方向に戻ることへの抵抗力を増大している。

また、上記した本発明を適用した脱落防止具の一例は、離脱用ツマミ部に応力を与えることによって容易にボルトの脚部から取り外すことができ、即ち、脱落防止具を破壊することなくボルトの脚部から取り外すことができ、脱落防止具の再利用が可能となる。

また、上記図１に示した脱落防止具は、ボルトの締結具としても使用することができる。即ち、上記ではボルトに装着したナットの脱落を防止することを例に挙げて説明を行ったが、脱落防止具そのものをナットと同様にボルトの締結具として機能させ、ボルトにより固定する被固定物１２の脱落を防止する脱落防止具としても使用することができる。ボルトの締結具として使用する場合には、上記したボルトに装着したナットの脱落防止具として使用する場合における取り付け方法と同様に、脱落防止具の第２コイルバネ部にボルトの脚部を挿通し、第１コイルバネ部とボルトの先端部とを当接した状態で装着用ツマミ部に第１コイルバネ部の内径が拡大する方向に応力を加え、脱落防止具を回転して第１コイルバネ部の素線をボルトの先端部から溝部に沿って嵌り込ませ、第２コイルバネ部がボルトにより固定する被固定物に当接した状態から更に脱落防止具を回転し、第２コイルバネ部がボルトの軸方向に圧縮変形した状態となるまで回転して図５に示す様にボルトの脚部に脱落防止具の取り付けを行う。

上記の様に取り付けを行った脱落防止具は、離脱用ツマミ部に応力を与えない場合には、第１コイルバネ部の素線がボルトに形成されたネジ溝に嵌り込み脱落防止具が離脱方向に回転することを規制すると共に、第２コイルバネ部が被固定物に対してボルトの頭部方向へ応力を与えることによって長期間に亘って被固定物を確実に固定することがでる。なお、離脱用ツマミ部に応力を加与えた場合には容易に取り外しが可能であり、脱落防止具の再利用が可能である点については、ナットの脱落防止具として機能する場合と同様である。
また、脱落防止具はナットに比べて格段に質量が小さいために、構造物全体の質量低減が可能となり、特に橋梁等の多数のボルトを締結する場合にはその効果が顕著である。

なお、上記ではボルトにより固定するナット及び被固定物の脱落防止について説明を行ったが、本発明を適用した脱落防止具は、第１コイルバネ部を形成する素線の巻回軸と垂直をなす方向に第１コイルバネ部の内径よりもわずかに大きな外接円を有する棒状体であれば取り付けることが可能であり、即ち、その断面が三角形状、四角形状、六角形状等のネジ溝が形成されていないガラス管、木材、紙管等の棒状体にも取り付けることでき、これら棒状体によって固定する被固定物の脱落防止にも有効に機能するものである。
即ち、図１中符号ａで示す第１コイルバネ部の内径が、図６に示す、その断面が三角形状や六角形状のネジ溝が形成されていない棒状体２０に接する外接円２１よりもわずかに小さな径で形成されていれば、脱落防止具を棒状体に取り付けることが可能であり、これら棒状体によって固定する被固定物の脱落防止にも有効に機能するものである。

また、上記では第２コイルバネ部がナットや被固定物に当接する例を挙げて説明を行ったが、脱落防止具の使用方法如何によっては、第２コイルバネ部はボルトの脚部や棒状体を第１コイルバネ部に導くガイドとしてのみ機能し、ナットや被固定物には当接しない場合も当然にあり得る。

本発明を適用した脱落防止具の一例を説明するための模式的な斜視図及び側面図である。 本発明を適用した脱落防止具の一例の変形例を説明するための模式的な図である。 第２コイルバネ部の変形例を説明するための模式的な図である。 本発明を適用した脱落防止具の一例の取り付けを説明するための模式的な図である。 本発明を適用した脱落防止具の一例が被固定物の脱落防止具として機能する場合の取り付けを説明するための模式的な図である。 本発明を適用した脱落防止具の棒状体への取り付けを説明するための模式的な図である。 従来の脱落防止具を説明するための図である。

符号の説明

１ 脱落防止具
２ 第１コイルバネ部
３ 装着用ツマミ部
４ 離脱用ツマミ部
５ 第２コイルバネ部
８ ボルト
９ 脚部
１０ ボルトの先端部
１１ ナット
１２ 被固定物
２０ 棒状体
２２ 外接円

Claims (11)

1. 素線が略同一径で巻回されたコイルバネ部と、
   該コイルバネ部の先端部から連続して伸設された離脱用ツマミ部を備える棒状体に装着する脱落防止具であって、
   前記コイルバネ部は、前記コイルバネ部を形成する素線の巻回軸と垂直をなす前記棒状体の外接円よりも小さな内径であり、
   前記離脱用ツマミ部は前記棒状体の半径方向に突出している
   脱落防止具。
2. 素線が略同一径で巻回されると共に、ボルトの脚部に形成されたネジ溝と嵌合するコイルバネ部と、
   該コイルバネ部の先端部から連続して伸設された離脱用ツマミ部を備える脱落防止具であって、
   前記コイルバネ部は嵌合するボルトの脚部の外径よりも小さな内径であり、
   前記離脱用ツマミ部は前記ボルトの脚部の半径方向に突出している
   脱落防止具。
3. 前記離脱用ツマミ部の先端部から連続して伸設されたバネ部を備え、
   該バネ部は基端部側から先端部側にかけて拡がりを有する様に巻回された
   請求項１に記載の脱落防止具。
4. 前記離脱用ツマミ部の先端部から連続して伸設されたバネ部を備え、
   該バネ部は基端部側から先端部側にかけて拡がりを有する様に巻回された
   請求項２に記載の脱落防止具。
5. 前記バネ部は、前記ボルトに装着されたナットに当接する
   請求項４に記載の脱落防止具。
6. 前記バネ部は、前記ボルトに固定する被固定物に当接する
   請求項４に記載の脱落防止具。
7. 前記バネ部を形成する素線が波型形状である
   請求項５または請求項６に記載の脱落防止具。
8. 前記離脱用ツマミ部は素線が六角形状に巻回されてなる
   請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７に記載の脱落防止具。
9. 前記コイルバネ部の基端部から連続して伸設された装着用ツマミ部を備える
   請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７または請求項８に記載の脱落防止具。
10. 前記装着用ツマミ部は素線が六角形状に巻回されてなる
    請求項９に記載の脱落防止具。
11. 前記装着用ツマミ部及び前記離脱用ツマミ部は素線が六角形状に巻回されてなると共に、
    前記装着用ツマミ部よりも前記離脱用ツマミ部が大きな六角形状となる様に素線が巻回された
    請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または請求項７に記載の脱落防止具。

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