JP2005291245A - ネジの緩み止め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業環境を悪化させるおそれがなく、ピストンとロッドなどのネジ結合の緩み止めを簡単な作業によって行えるようにする。
【解決手段】雄ネジの外周面に軸方向に延びる装着溝２０ａ，ｂが設けられ、雌ネジの内周面に軸方向に沿って延びる多数の係止溝３０が設けられ、装着溝に爪部材１３が装着されており、爪部材は、バネ鋼からなる板材を折り曲げることによって形成されており、且つ、装着溝の壁面１８ａ，ｂに当接することによって周方向に沿った移動および回動が係止された本体部２２ａと、本体部に連続して雌ネジの締まる方向であって且つ装着溝から外方に向かうように斜め方向に延びて先端縁２８ａが雌ネジの内周面の係止溝に入り込んだ状態でまたは前記内周面に直接に弾性的に当接した爪部２３ａとを有してなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば流体圧シリンダ装置のピストンとロッドとをネジ結合により一体化する場合に用いるネジの緩み止め装置に関する。

従来より、両ロッドの流体圧シリンダにおいて、そのピストンとロッドとはネジ結合によって一体化されるのが一般的である。

図６は従来における両ロッドシリンダの一部を示す断面図、図７は図６におけるピストンとロッドのネジ結合の構成を示す分解斜視図である。

図６および図７に示されるように、ロッド８１の外周面に環状溝８２が設けられ、環状溝８２には、外周面に雄ねじが設けられた２つ割りのリング状のネジ部材８３ａ，ｂが嵌め込まれている。ネジ部材８３ａ，ｂは、ピン８４ａ，ｂによって、ロッド８１の周りに回転しないように係止されている。ピストン８５の穴には雌ねじ８６が設けられており、この雌ねじ８６がネジ部材８３ａ，ｂの雄ねじに螺合して締め付けられることにより、ピストン８５とロッド８１が一体化される。

このようにして一体化されたピストン８５とロッド８１のネジの緩み止めのために、しばしば接着剤が用いられる。

また、ネジの緩み止め装置として、雄ネジ部材と雌ネジ部材にそれぞれ凹溝を設けておき、内周縁と外周縁とに突起を有したリング状のワッシャを雄ネジ部材の外周に嵌めて、それぞれの突起をそれぞれの凹溝に嵌め込むことによって相対回転しないようにしたものも用いられている（特許文献１）。

さらに、雄ネジ部材と雌ネジ部材とをネジ結合した後で、それら雄ネジ部材と雌ネジ部材との間にわたって部分的に溶接することによって固定することも提案されている（特許文献２）。
実開昭５２−４１４５１号 特開平１１−３４４０１７号

しかし、ネジの結合部分などに接着剤を用いる方法では、接着剤が硬化するまでに時間を要するので作業性が悪い。また、接着剤の有機溶剤が気化するので作業環境が悪くならないように対策を行う必要がある。

また、特許文献１に記載の装置による場合は、ワッシャの突起とそれぞれの凹溝との位置が一致しなければならないため、ネジの回転角度位置に制限が生じる。そのため、ピストンとロッドとを強く締めつけて且つその緩み止めを行う場合には適用し難い。

さらに、特許文献２に記載のように雄ネジ部材と雌ネジ部材との間にわたって溶接を行った場合には、その溶接作業が面倒であるとともに、溶接による歪みが生じる可能性がある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、作業環境を悪化させるおそれがなく、ピストンとロッドなどのネジ結合の緩み止めを簡単な作業によって行えるようにすることを目的とする。

本発明に係る緩み止め装置は、雄ネジの外周面に軸方向に延びる装着溝が設けられ、雌ネジの内周面に軸方向に沿って延びる多数の係止溝が設けられ、前記装着溝に爪部材が装着されており、前記爪部材は、バネ鋼からなる板材を折り曲げることによって形成されており、且つ、前記装着溝の壁面に当接することによって周方向に沿った移動および回動が係止された本体部と、前記本体部に連続して前記雌ネジの締まる方向であって且つ前記装着溝から外方に向かうように斜め方向に延びて先端縁が前記雌ネジの内周面の前記係止溝に入り込んだ状態でまたは前記内周面に直接に弾性的に当接した爪部とを有してなる。

なお、前記爪部は、前記内周面に直接に弾性的に当接した場合には、雌ネジが僅かでも緩むことによって係止溝に入り込んで弾性的に当接することとなる。

好ましくは、前記爪部材は、前記本体部の断面が略コ字形に形成されており、前記爪部は、前記本体部の断面コ字形の一方の端縁から断面コ字形の開口部の上方へ延びて形成されている。

前記雄ネジは、２つ割りの環状のネジ部材が円柱状のロッド部材の外周面に設けられた環状溝に嵌まり込み且つ前記ネジ部材と前記ロッド部材との間に半径方向に係止ピンが挿入されることによって周方向に相対回転不能に構成されており、
前記２つ割りのネジ部材のそれぞれの端面の間において周方向の隙間を有することによって前記装着溝が設けられてなるように構成することができる。

本発明によると、作業環境を悪化させるおそれがなく、ピストンとロッドなどのネジ結合の緩み止めを簡単な作業によって行える。

図１は本発明に係る緩み止め装置ＹＤを適用した流体圧シリンダ１の一部を分解して示す斜視図、図２は図１の右側から見た側面断面図、図３は爪部材１３ａの斜視図、図４は緩み止め装置ＹＤの作用を説明する図である。

図１ないし図３において、緩み止め装置ＹＤは、両ロッド型の流体圧シリンダ１におけるピストン１４とロッド１１のネジ結合部分の緩み止めを行うものである。

流体圧シリンダ１は、ロッド１１、雄ネジ部材１２ａ，ｂ、爪部材１３ａ，ｂ、ピストン１４、止めピン１５ａ，ｂ、および、図示しないシリンダチューブ、シリンダカバーなどからなる。

ロッド１１の外周面には環状溝１６が設けられており、環状溝１６には、ほぼ１８０度の間隔で半径方向の２つの止め穴１７ａ，ｂが設けられている。

雄ネジ部材１２ａ，ｂは、環状溝１６の外径と同じ内径の内周面１９ａ，ｂを有し且つ環状溝１６の軸方向長さと同じ軸方向長さを有した環状のものを２つ割にしたものである。しかも、２つ割にしてできた対向する割り面１８ａ，ｂの間隔Ｌ１、つまり割り面１８ａ，ｂによってできる隙間の広さが、後で説明する爪部材１３ａ，ｂの幅Ｗ１にほぼ等しくなるように形成されている。雄ネジ部材１２ａ，ｂの外周面には雄ネジが設けられている。雄ネジ部材１２ａ，ｂには、それぞれほぼ中央に、半径方向に貫通するピン穴２１ａ，ｂがそれぞれ設けられている。

図２によく示されるように、雄ネジ部材１２ａ，ｂは、環状溝１６に嵌まり込み、ピン穴２１ａ，ｂから止め穴１７ａ，ｂにわたってそれぞれ挿入された止めピン１５ａ，ｂによって、周方向に相対回転不能となっている。また、雄ネジ部材１２ａ，ｂが環状溝１６に嵌め込まれることにより、環状溝１６の外周面とそれぞれの割り面１８ａ，ｂとによって囲まれる部分に、装着溝２０ａ，ｂがそれぞれ形成される。

爪部材１３ａ，ｂは、互いに同じものであるので、一方の爪部材１３ａについてのみ説明する。

図３に示されるように、爪部材１３ａは、バネ鋼からなる板材をプレス加工などにより折り曲げることによって形成されており、本体部２２ａと爪部２３ａとからなる。本体部２２ａは、対向する２つの面２４ａ，２５ａおよびそれらの間の面によって断面が略コ字形に形成されている。爪部２３ａは、断面が直線状であって、本体部２２ａの断面コ字形の一方の端縁部２７ａから連続して断面コ字形の開口部の上方へ延びて形成されている。爪部材１３ａの軸方向の長さは、環状溝１６の軸方向の長さとほぼ同じである。

爪部材１３ａは、バネ鋼からなっているため、全体が弾性変形可能であり、特に、爪部２３ａは、本体部２２ａの面２５ａや底面に対して弾性変形可能である。なお、加工の容易性などを考慮して、２つの面２４ａ，２５ａのうち、外側の面２５ａは内側の面２４ａよりも幅が狭くなっている。

爪部材１３ａは、装着溝２０ａに装着されたときに、本体部２２ａが、装着溝２０ａの壁面、すなわち割り面１８ａ，ｂおよび環状溝１６の外周面の全部または一部に当接することによって、周方向に沿った移動および回動が係止されている。そして、爪部２３ａは、ピストン１４のネジの締まる方向であって且つ装着溝２０ａから外方に向かうように斜め方向に延びており、その先端縁がピストン１４のネジ穴２９の内周面に弾性的に当接した状態となる。

ピストン１４には、雄ネジ部材１２ａ，ｂの雄ネジに螺合する雌ネジを有するネジ穴２９が設けられている。ネジ穴２９の内周面には、軸方向に沿って延びる多数の係止溝３０が設けられている。本実施形態では、係止溝３０の断面形状を三角形とした。しかし、半円形状、矩形状、台形状、Ｕ字形状などであってもよい。係止溝３０の深さは、後述するように、爪部２３ａの先端縁２８ａが嵌まる程度であればよい。係止溝３０の個数は、例えば１０個以上、例えば１０〜３０個程度あればよい。このような係止溝３０は、ピストン１４に下穴を形成した後で雌ネジを形成する前に、ローレット加工や切削加工などによって形成することができる。

次に、緩み止め装置ＹＤの作用を説明する。

まず、流体圧シリンダ１の組み立て方法について説明する。

雄ネジ部材１２ａ，ｂを環状溝１６に嵌め込み、ピン穴２１ａ，ｂから止め穴１７ａ，ｂにわたって止めピン１５ａ，ｂをそれぞれ挿入する。装着溝２０ａ，ｂに爪部材１３ａ，ｂをそれぞれ装着する。ロッド１１をピストン１４のネジ穴２９に図１の右側から挿入し、ネジ穴２９と雄ネジ部材１２ａ，ｂとを螺合させる。このとき、止めピン１５ａ，ｂによって、雄ネジ部材１２ａ，ｂがピストン１４と供回りするのが防止される。

なお、爪部材１３ａ，ｂの爪部２３ａは、自由状態では、図４の状態Ａで示すようにネジ穴２９の内周面と干渉する場合があるが、ピストン１４を螺合のために回転させることによってピストン１４のネジ穴２９に設けられた雌ネジのネジ山のテーパ面によって爪部２３ａが軸心方向に押さえられて変形し、爪部２３ａがネジ穴２９の内周面内に入るように導かれる。なお、必要に応じて、適当な工具または治具を用いて爪部２３ａを押さえてもよい。

さて、図４に示すように、ピストン１４を雄ネジ部材１２ａ，ｂに締めつけていく過程、つまり図４で右方向に回転させたときにおいては、爪部２３ａは図４の状態Ｂで示すように弾性的に変形し、ネジ穴２９の内周面は爪部２３ａに係止されることなく通過できるので、ピストン１４の雄ネジ部材１２ａ，ｂへの締め付けには何らの支障がない。

そして、ピストン１４と雄ネジ部材１２ａ，ｂとの締めつけが終わった時点で、爪部２３ａは、その先端縁２８ａがネジ穴２９の内周面の係止溝３０に入り込んだ状態、またはネジ穴２９の内周面に直接に弾性的に当接した状態となる。

したがって、ピストン１４が緩む方向に回転しようとしても、爪部２３ａの先端縁２８ａがネジ穴２９の内周面の係止溝３０に入り込んでつっかえとなっているため、ピストン１４は緩む方向に回転できない。爪部２３ａの先端縁２８ａが係止溝３０に入り込んでなく、ネジ穴２９の内周面に直接に弾性的に当接した状態であった場合には、ピストン１４の僅かな回転によって爪部２３ａの先端縁２８ａが係止溝３０に入り込むので、同様にピストン１４の緩みが防止される。

上の実施形態によると、接着剤を用いないので、作業環境を悪化させるおそれがない。また、ピストン１４に係止溝３０を設け、装着溝２０ａ，ｂに爪部材１３ａ，ｂを装着するだけでよく、溶接などを行う必要がないので、緩み止め装置ＹＤの構造および作業が簡単である。

次に、他の実施形態について説明する。

上の実施形態では、両ロッド形の流体圧シリンダ１に緩み止め装置ＹＤを適用した場合について説明した。両ロッド形の流体圧シリンダ１では、通常、雄ネジ部材１２ａ，ｂを２つ割りにする必要があるので、２つの装着溝２０ａ，ｂに２つの爪部材１３ａ，ｂを装着することが容易である。しかし、片ロッド型の流体圧シリンダの場合や単なるボルトナットの場合には、１つの装着溝に１つの爪部材を装着することで緩み止め装置ＹＤＢを構成すればよい。

図５は本発明の他の実施形態による緩み止め装置ＹＤＢを適用したボルト装置１Ｂの斜視図である。

図５において、ボルト装置１Ｂは、ボルト部材３３Ｂ、爪部材１３Ｂ、およびナット部材３４Ｂからなる。

ボルト部材３３Ｂは、６角形の頭部３５Ｂ、軸部３６Ｂ、およびネジ部３７Ｂを有する。ネジ部３７Ｂには、軸方向に断面形状が矩形の装着溝３８Ｂが設けられている。装着溝３８Ｂは、少なくとも、ナット部材３４Ｂを締め付けるときにナット部材３４Ｂと螺合する部分に設けられる。ボルト部材３３Ｂに汎用性を持たせるために、ネジ部の全長に渡って装着溝３８Ｂを設けてもよい。

爪部材１３Ｂは、上に述べた爪部材１３ａと同じ構成および機能を有する。爪部材１３Ｂの長さは、装着溝３８Ｂの長さと同じにしておけばよいが、ナット部材３４Ｂの厚さ（軸方向長さ）以上としておき、ナット部材３４Ｂが締めつけられた位置に配置されるようにしておいてもよい。

ナット部材３４Ｂは、そのネジ穴２９Ｂの周面に係止溝３０Ｂ（ローレット加工溝）が軸心に平行に複数設けられている。装着溝３８Ｂに爪部材１３Ｂを嵌め込み、ネジ部３７Ｂにネジ穴２９Ｂを螺合させて、頭部３５Ｂとナット部材３４Ｂとの間に挟んだ対象物を固定する。

ナット部材３４Ｂの締めつけが終わった時点で、爪部材１３Ｂの爪部２３ａの先端縁２８ａがネジ穴２９Ｂの内周面の係止溝３０に入り込んだ状態、またはネジ穴２９Ｂの内周面に直接に弾性的に当接した状態となる。

これによって、上に述べたと同様の作用によって、ナット部材３４Ｂの緩みが防止される。

上述の実施形態において、爪部材１３ａ，ｂ、１３Ｂの材質、形状、および寸法を種々のものとすることができる。例えば、２つの面２４ａ，２５ａの間の面（底面）を、爪部２３ａの方へ湾曲したような形状としてもよい。爪部材１３ａ，ｂ、１３Ｂの長さを、ネジ穴２９，２９Ｂよりも短くしてもよい。

その他、緩み止め装置ＹＤ，ＹＤＢの各部又は全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

本発明に係る緩み止め装置を適用した流体圧シリンダの一部を分解して示す斜視図である。 図１の右側から見た側面断面図である。 爪部材の斜視図である。 緩み止め装置の作用を説明する図である。 本発明の他の実施形態による緩み止め装置を適用したボルト装置の斜視図である。 従来における両ロッドシリンダの一部を示す断面図である。 図６におけるピストンとロッドのネジ結合の構成を示す分解斜視図である。

符号の説明

ＹＤ，ＹＤＢ 緩み止め装置
１１ ロッド（ロッド部材）
１２ａ，ｂ 雄ネジ部材（雄ネジ、ネジ部材）
１３ａ，ｂ，１３Ｂ 爪部材
１５ａ，ｂ 係止ピン
１６ 環状溝
１８ａ，ｂ 割り面（装着溝の壁面）
２０ａ，ｂ 装着溝
２２ａ 本体部
２３ａ 爪部
２８ａ 先端縁
２９，２９Ｂ ネジ穴（雌ネジ）
３０，３０Ｂ 係止溝
３８Ｂ 装着溝

Claims (3)

1. 雄ネジの外周面に軸方向に延びる装着溝が設けられ、
   雌ネジの内周面に軸方向に沿って延びる多数の係止溝が設けられ、
   前記装着溝に爪部材が装着されており、
   前記爪部材は、バネ鋼からなる板材を折り曲げることによって形成されており、且つ、前記装着溝の壁面に当接することによって周方向に沿った移動および回動が係止された本体部と、前記本体部に連続して前記雌ネジの締まる方向であって且つ前記装着溝から外方に向かうように斜め方向に延びて先端縁が前記雌ネジの内周面の前記係止溝に入り込んだ状態でまたは前記内周面に直接に弾性的に当接した爪部とを有してなる、
   ことを特徴とするネジの緩み止め装置。
2. 前記爪部材は、前記本体部の断面が略コ字形に形成されており、前記爪部は、前記本体部の断面コ字形の一方の端縁から断面コ字形の開口部の上方へ延びて形成されている、
   請求項１記載のネジの緩み止め装置。
3. 前記雄ネジは、２つ割りの環状のネジ部材が円柱状のロッド部材の外周面に設けられた環状溝に嵌まり込み且つ前記ネジ部材と前記ロッド部材との間に半径方向に係止ピンが挿入されることによって周方向に相対回転不能に構成されており、
   前記２つ割りのネジ部材のそれぞれの端面の間において周方向の隙間を有することによって前記装着溝が設けられてなる、
   請求項１または２記載のネジの緩み止め装置。