JP2008274992A - Bolt with anti-loosening mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種の機械装置において、複数の構成部材を相互に締結固定するためのボルトに関し、特に、簡易な構造で締結及び取外しを繰り返し行うことが可能なボルトの緩み止め機構の改良に関する。 The present invention relates to a bolt for fastening and fixing a plurality of constituent members to each other in various mechanical devices, and more particularly to an improvement of a bolt locking prevention mechanism that can be repeatedly fastened and removed with a simple structure.
従来から、自動車、航空機及び鉄道車両等の輸送機械、各種の産業機械や機器など、各種の機械装置において、複数(例えば、2つ)の構成部材を相互に締結固定する部材(機械要素)として、ボルトが非常に高い頻度で使用されている。その際、前記機械装置の種類や締結部位によっては、その安全性を図る上でボルトの緩みを高いレベルで確実に抑止することが必要とされる場合がある。そのため、ボルトの雄ねじ部をねじ穴やナットなどの雌ねじ部へ強固に螺着させ、当該ボルトの緩みを確実に抑止すべく、ボルトに対して緩み止め機構を設けた各種の構成が従来から知られている。 Conventionally, as a member (machine element) for fastening and fixing a plurality of (for example, two) components to each other in various mechanical devices such as transport machines such as automobiles, airplanes and railway vehicles, various industrial machines and equipment, etc. Bolts are used very frequently. At that time, depending on the type of the mechanical device and the fastening portion, it may be necessary to reliably suppress the loosening of the bolt at a high level in order to ensure the safety. For this reason, various configurations have been conventionally known in which the bolt's male threaded portion is firmly screwed into a female threaded portion such as a screw hole or nut, and a locking mechanism is provided for the bolt in order to reliably prevent the bolt from loosening. It has been.
しかしながら、これまでに開示されている緩み止め機構では、ボルトの雄ねじ部、又はねじ穴やナットなどの雌ねじ部に対して追い加工を必要とし、当該追い加工を行うためのコストが割高となってしまう場合が少なくなかった。また、かかる雄ねじ部や雌ねじ部の一部が破損あるいは不可逆的に変化した状態となるため、構成部材の締結固定後にボルトを緩めて装置の分解作業を行うことや、ボルトを当該装置から取り外して再使用することが困難となる場合が少なくなかった。 However, in the locking mechanism disclosed so far, additional processing is required for the male screw portion of the bolt or the female screw portion such as a screw hole or a nut, and the cost for performing the additional processing is expensive. There were not a few cases where it ended up. In addition, since a part of the male screw part or the female screw part is damaged or irreversibly changed, the bolts are loosened after the components are fastened and fixed, or the apparatus is disassembled, or the bolts are removed from the apparatus. In many cases, it was difficult to reuse.
例えば、特許文献1には、図3に示すような所定のピン部材(以下、ロック中心ピンという)52を挿入するための垂直穴(同、中空部)54をボルト50の軸芯に沿って設けるとともに、固定部材(同、ロック玉)56を格納するための水平孔(同、ロック玉孔)58が中空部54の中間に当該中空部54と垂直に交差する方向へ設けられたボルト50の緩み止め機構の構成例が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a vertical hole (same as a hollow portion) 54 for inserting a predetermined pin member (hereinafter referred to as a lock center pin) 52 as shown in FIG. In addition, a horizontal hole (same as the lock ball hole) 58 for storing the fixing member (same as the lock ball) 56 is provided in the middle of the
かかる緩み止め機構によれば、ボルト50の中空部54にロック中心ピン52を予め挿入するとともに、ロック玉孔58にロック玉56を予め格納した状態で、ボルト50を図示しない所定の雌ねじ部(例えば、ねじ穴)にねじ込み、締結する。なお、この場合、ロック中心ピン52は、その頭部52aが中空部54の開口から突出した状態としておく。その後、中空部54に挿入されたロック中心ピン52の頭部52aを金づち60などで打ち付け、当該ロック中心ピン52を中空部54の中へ徐々に押し込んでいく。
その際、中空部54の中へ押し込まれたロック中心ピン52は、その先端部52bがロック玉孔58に格納されたロック玉56に接触し、当該ロック玉56をロック玉孔58から水平方向(図3の左右方向)へ僅かに押し出す。そして、ロック玉孔58から押し出されたロック玉56は、図示しないねじ穴の雌ねじに当て付けられ、結果として、ボルト50がロック玉56の部分だけ拡径された状態となる。
According to the locking mechanism, the
At that time, the
すなわち、ねじ穴の雌ねじ(図示しない)に当て付けられたロック玉56がいわゆるストッパとしての機能を果たすため、ボルト50を当該ねじ穴(図示しない)に対して強固に固定することができ、当該ボルト50の緩み止めを図ることが可能となる。
しかしながら、特許文献1に開示された緩み止め機構では、ねじ穴の雌ねじ(図示しない)へロック玉56を当て付け(食い込ませ)、これによってボルト50を当該ねじ穴(図示しない)に対して強固に固定するため、ロック玉56が当て付けられた雌ねじの山や谷の形状が変形してしまう場合がある。このため、雌ねじに対するロック玉56の当て付け状態を解除した場合であっても、スムーズにボルト50を緩めることができず、当該ボルト50をねじ穴から容易に取り外すことができなくなってしまう虞がある。
However, in the locking mechanism disclosed in Patent Document 1, the
また、このように雌ねじ(図示しない)に対してロック玉56を当て付ける(食い込ませる)緩み止め機構では、当該緩み止め機構を一旦解除し、その後再度使用した場合、ロック玉56や雌ねじの変形などにより、当初の緩み止め精度を維持することができず、その緩み止め精度は必然的に低下してしまう。このため、かかる緩み止め機構の使用は基本的に一度限りに限定され、その汎用性や耐用性が非常に悪い。
In addition, in this way, the locking mechanism that applies the
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、簡易な構造でボルトの緩み止めを図るのみならず、当該ボルトの締結及び取外しを繰り返し行うことを可能とするとともに、かかる締結及び取外しを繰り返し行った場合であっても、長期に亘って一定の緩み止め効果を維持することが可能なボルトの緩み止め機構を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is not only to prevent the bolt from being loosened with a simple structure, but also to repeatedly perform fastening and removal of the bolt. An object of the present invention is to provide a bolt locking mechanism capable of maintaining a constant locking effect over a long period of time even when such fastening and removal are repeated.
このような目的を達成するために、本発明に係る緩み止め機構付きボルトは、回転治具を係合させて当該回転治具からの回転力が伝達される頭部と、外周部に螺旋状の溝で成る雄ねじが形成された胴体部で構成され、前記胴体部の雄ねじと螺合する螺旋状の溝で成る雌ねじが内周部に形成された被締結部材と螺着されるとともに、被締結部材への螺着後における緩みを抑止するための緩み止め機構を備えている。かかる緩み止め機構付きボルトには、その中心部に軸心と同心を成す中心穴が形成され、当該中心穴は、前記頭部を貫通して前記胴体部に内設された底部へ連続し、弾性を有する軟金属製の棒状部材が収容される構造を成すとともに、当該棒状部材を前記中心穴の底部へ向けて押し込めるための押込部材を螺着させるために、螺旋状の溝で成る雌ねじが内周部に形成された構造を成し、前記棒状部材は、その径寸法が前記中心穴の径寸法と略同一あるいは当該径寸法よりも僅かに小さな寸法に設定されている。そして、前記ボルトが前記被締結部材に螺着された後、前記中心穴に形成された雌ねじと螺合する螺旋状の溝で成る雄ねじが外周部に形成された押込部材を、前記中心穴と螺着させることによって前記棒状部材を前記中心穴の底部へ向けて押し込み、前記押込部材の先端部と当該中心穴の底部との間に当該棒状部材を挟み込んで押圧することで、前記胴体部の外径寸法を拡大させて前記被締結部材に対する螺着力を高め、緩みを抑止している。 In order to achieve such an object, the bolt with a locking mechanism according to the present invention has a head that is engaged with a rotating jig to transmit a rotational force from the rotating jig, and a spiral on the outer periphery. And a female screw comprising a helical groove that is screwed with the male screw of the body part is screwed to a fastened member formed on the inner peripheral part, and A loosening prevention mechanism is provided for preventing loosening after screwing to the fastening member. In such a bolt with a locking mechanism, a central hole that is concentric with the shaft center is formed at the center thereof, and the central hole passes through the head and continues to a bottom portion provided in the body portion, An internal thread formed of a spiral groove is used to form a structure in which a soft metal rod-like member having elasticity is accommodated and to screw a pushing member for pushing the rod-like member toward the bottom of the center hole. The rod-shaped member has a structure formed in an inner peripheral portion, and the diameter of the rod-shaped member is set to be substantially the same as or slightly smaller than the diameter of the center hole. Then, after the bolt is screwed onto the member to be fastened, a pushing member having a male screw formed of a spiral groove screwed to the female screw formed in the central hole is formed on the outer peripheral portion. The rod-shaped member is pushed toward the bottom of the center hole by screwing, and the rod-shaped member is sandwiched and pressed between the distal end portion of the push-in member and the bottom portion of the center hole. The outer diameter is increased to increase the screwing force to the fastened member, thereby suppressing loosening.
また、本発明に係る緩み止め機構付きボルトには、その中心部に軸心と同心を成す中心孔が形成され、当該中心孔は、前記頭部から胴体部までを先細り状に貫通し、金属製の棒状部材が収容される構造を成すとともに、当該棒状部材を前記中心孔の先細り側の開口へ向けて押し込めるための押込部材を螺着させるために螺旋状の溝で成る雌ねじが内周部に形成された構造を成し、前記棒状部材は、その最大径寸法が前記中心孔の最大径寸法と略同一あるいは当該最大径寸法よりも僅かに小さな寸法に設定されているとともに、当該中心孔の先細り形状と略同一の先細り状を成している。そして、前記ボルトが前記被締結部材に螺着された後、前記中心孔に形成された雌ねじと螺合する螺旋状の溝で成る雄ねじが外周部に形成された押込部材を、前記中心孔と螺着させることによって前記棒状部材を前記中心孔の先細り側の開口へ向けて押し込み、当該棒状部材の外周部を当該中心孔の内周部に押圧することで、前記胴体部の外径寸法を拡大させて前記被締結部材に対する螺着力を高め、緩みを抑止している。 Further, the bolt with the locking mechanism according to the present invention has a center hole concentric with the shaft center at the center, and the center hole tapers from the head to the body, A female screw made of a spiral groove is formed on the inner peripheral portion for screwing a pushing member for pushing the rod-like member toward the tapered opening of the center hole. The maximum diameter of the rod-shaped member is set to be substantially the same as or slightly smaller than the maximum diameter of the center hole, and the center hole The taper shape is substantially the same as the taper shape. Then, after the bolt is screwed to the member to be fastened, a pushing member having a male screw formed of a spiral groove screwed with a female screw formed in the central hole is formed on the outer peripheral portion. The rod-shaped member is pushed into the taper-side opening of the center hole by screwing, and the outer peripheral portion of the rod-shaped member is pressed against the inner peripheral portion of the center hole, so that the outer diameter of the body portion is reduced. It is enlarged to increase the screwing force to the fastened member and suppress loosening.
本発明のボルトの緩み止め防止機構によれば、簡易な構造でボルトの緩み止めを図ることができるのみならず、当該ボルトの締結及び取外しを繰り返し行うことができる。また、かかるボルトの締結及び取外しを繰り返し行った場合であっても、長期に亘って一定の緩み止め防止効果を維持することができる。 According to the bolt locking prevention mechanism of the present invention, not only the bolt locking can be prevented with a simple structure, but also the bolt can be repeatedly tightened and removed. In addition, even when such bolts are repeatedly tightened and removed, it is possible to maintain a certain locking prevention effect over a long period of time.
以下、本発明の緩み止め機構付きボルトについて、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る緩み止め機構付きボルトは、自動車、航空機及び鉄道車両等の輸送機械、各種の産業機械や機器など、各種の機械装置において、複数(例えば、2つ)の構成部材を相互に締結固定する部材(機械要素)として適用することができるため、ここではその用途について特に限定しない。 Hereinafter, the bolt with a locking mechanism of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the bolt with a locking mechanism according to the present invention is configured such that a plurality of (for example, two) constituent members are mutually connected in various mechanical devices such as transportation machines such as automobiles, airplanes, and railway vehicles, and various industrial machines and devices. Since it can be applied as a member (mechanical element) to be fastened and fixed to, the use is not particularly limited here.
図1(a)〜(d)には、本発明の第1実施形態に係る緩み止め機構付きボルト(以下、単にボルトという)10が示されており、当該ボルト10は、回転治具(例えば、スパナやレンチなど)を係合させて当該回転治具からの回転力が伝達される頭部12と、外周部に螺旋状の溝で成る雄ねじ14sが形成された胴体部14で構成されている。かかるボルト10は、胴体部14の雄ねじ14sと螺合する螺旋状の溝で成る雌ねじが内周部に形成された図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)と螺着され、当該被締結部材への螺着後における緩みを当該ボルト10自体に備えられた緩み止め機構によって抑止する構造となっている。
1A to 1D show a
なお、図1(a)〜(d)に示す構成においては、一例として、頭部12を正六角形(正六角柱)に形成しているが、その形状は特に限定されず、ボルトの使用条件や使用目的、あるいは被締結部材の形状などに応じて任意に設定すればよい。例えば、六角以外の正多角形(正多角柱)を成していてもよいし、円形(円柱)などを成していてもよい。さらに、レンチなどの回転治具の外郭形状に合わせた凹状の窪みを頭部に設けた構成としてもよい。
In addition, in the structure shown to FIG.1 (a)-(d), although the
また、図1(a)〜(d)には、頭部12の径寸法を胴体部14の径寸法よりも大きく設定し、当該頭部12が図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)への螺着時に、当該被締結部材の周縁部と当接する構造を成すボルト10を例示しているが、頭部12は、その径寸法を胴体部14の径寸法より必ずしも大きく設定して構成しなくともよく、ボルト10が締結される機械装置の使用条件や使用目的などに応じて、あるいは被締結部材の大きさや形状などに応じて、頭部と胴体部の径寸法を相対的にそれぞれ設定すればよい。例えば、頭部の径寸法を胴体部の径寸法と略同一に設定し、被締結部材(ねじ穴やナットなど)への螺着時には、当該頭部が胴体部ととともに当該被締結部材へ埋没(収容)される構成(いわゆる、いもねじ状の構成)であってもよい。
1 (a) to 1 (d), the diameter of the
さらに、頭部12の大きさ、並びに胴体部14の大きさは、ボルト10が締結される機械装置の使用条件や使用目的などに応じて、あるいは図示しない被締結部材の大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、ここでは特に限定しない。加えて、胴体部14の雄ねじ14sを構成する山と谷の形状や高さ(深さ)、あるいはピッチなどは、被締結部材(ねじ穴やナットなど)の内周部に形成された雌ねじと螺合可能である限り、ボルト10の大きさや形状などに応じて任意に設定すればよい。
Furthermore, the size of the
ボルト10には、その中心部に軸心と同心を成す穴(以下、中心穴という)16が形成されており、当該中心穴16は、頭部12を貫通して胴体部14に内設された底部16bへ連続し、弾性を有する軟金属製の棒状部材(以下、ストレートピンという)18が収容される構造を成している。すなわち、中心穴16は、その開口16aが頭部12の上面(図1(a)の上側の面)12aに位置付けられるとともに、その底部16bが胴体部14内に位置付けられた、非貫通穴として構成されている。
The
また、中心穴16は、ストレートピン18を当該中心穴16の底部16bへ向けて押し込めるための部材(以下、押込部材という)20を螺着させるために、螺旋状の溝で成る雌ねじ16sが内周部16cに形成された構造を成している。
この場合、中心穴16の雌ねじ16sは、当該中心穴16の頭部部分のすべてと、当該頭部部分に連続する胴体部部分の一部に形成され、その長さ(図1(a)〜(d)の上下方向の距離)を押込部材20の長さよりも大きな寸法に設定して構成されている。
The
In this case, the
なお、押込部材20は、その径寸法が基端部20aから先端部20b(図1(b)〜(d)の上端部から下端部)まで一定の円柱状を成し、中心穴16に形成された雌ねじ16sと螺合する螺旋状の溝で成る雄ねじ20sが外周部に形成された構造を成している。これにより、中心穴16の雌ねじ16sに対して雄ねじ20sを螺合させることで、押込部材20を当該中心穴16にねじ込むことができる。
In addition, the pushing
この場合、押込部材20の基端部20aには、レンチなどの回転治具を係合させるために、当該回転治具の外郭形状に合わせた凹状の窪み(以下、係合穴という)20dが設けられており、押込部材20を中心穴16へねじ込む際には、基端部20aの係合穴20dに回転治具を係合させた状態で当該回転治具を所定方向(例えば、時計回り)へ回転させる。その際、回転治具とともに押込部材20が当該回転治具と同一方向へ回転することで、当該押込部材20を中心穴16の雌ねじ16sに沿って旋回させ、当該中心穴16にねじ込むことができる。なお、係合穴20dの大きさや形状などは、レンチなどの回転治具の大きさや外郭形状に合わせて設定すればよいため、ここでは特に限定しない。
In this case, in order to engage a rotating jig such as a wrench, the
ストレートピン18は、その径寸法が基端部18aから先端部18b(図1(a)〜(d)の上端部から下端部)まで一定の円柱状を成し、当該径寸法を中心穴16の径寸法と略同一あるいは当該径寸法よりも僅かに小さな寸法に設定するとともに、その長さ(基端部18aから先端部18bまでの距離)を中心穴16の深さ(開口16aから底部16bまでの距離)よりも小さな寸法に設定して構成されている。
これにより、ストレートピン18は、中心穴16の開口16aから先端部18bを当該中心穴16へ挿入し、基端部18aに所定の押圧力を加えることで、その外周部18cを中心穴16の内周部16c(雌ねじ16s及びそれ以外の部分)に接触させながら、その先端部18bを中心穴16の底部16bに当接させるまで移動する(すなわち、中心穴16へ押し込む)ことが可能となる。
The
As a result, the
このような構成を成すボルト10は、ストレートピン18の先端部18bが中心穴16の底部16bと所定の間隔を空けて非接触となるとともに、その基端部18aが中心穴16の開口16aから突出することなく、頭部12の上面12aを中心穴16の部分だけ凹ませるように、当該ストレートピン18が当該中心穴16へ収容された状態で、図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)へねじ込まれ、当該被締結部材と螺着される(図1(a)に示す状態)。
In the
ボルト10が被締結部材(ねじ穴やナットなど)に螺着された後、中心穴16の開口16aから押込部材20の先端部20bを当該中心穴16へ挿入するとともに、レンチなどの回転治具を基端部20aの係合穴20dに係合させる。この状態で、当該回転治具を所定方向(例えば、時計回り)へ回転させ、当該回転治具とともに押込部材20を同一方向へ回転させることで、当該押込部材20が中心穴16の雌ねじ16sに沿って旋回し、当該中心穴16へ徐々にねじ込まれていく(図1(b)に示す状態)。
なお、押込部材20は、ボルト10の被締結部材(ねじ穴やナットなど)への螺着時に、予めストレートピン18とともに中心穴16へ収容して(ねじ込んで)おいてもよい。
After the
The pushing
このように押込部材20を中心穴16へ徐々にねじ込んでいくと、当該押込部材20は、その先端部20bが予め当該中心穴16に収容されているストレートピン18の基端部18aと当接する(図1(c)に示す状態)。先端部20bをストレートピン18の基端部18aに当接させた状態で、押込部材20をさらに中心穴16へねじ込んでいくと、当該ストレートピン18は押込部材20から押圧力を受け、中心穴16の底部16bへ向けて移動していく(押し込まれていく)。
When the pushing
そして、押込部材20によって押し込まれたストレートピン18は、先端部18bが中心穴16の底部16bに当接され、当該底部16bと押込部材20の先端部20bとの間に挟まれた状態となる。この状態で押込部材20をさらに中心穴16へねじ込み、ストレートピン18に対して押圧力を作用させると、当該押圧力によりストレートピン18が弾性変形(具体的には、拡径変形(膨張))し、中心穴16の内周部16cを拡径方向へ押圧する(図1(d)に示す状態)。
The
この結果、中心穴16が弾性変形して拡径され、ボルト10の胴体部14の外径寸法が弾性的に拡大される。すなわち、拡径された胴体部14(特に、ストレートピン18が収容されている部分)の外周部に形成された雄ねじ14sが、螺着時よりも図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)の雌ねじに強固に押し付けられ、当該雄ねじ14sと雌ねじとがより強く螺合される。
As a result, the
これにより、ボルト10を被締結部材(ねじ穴やナットなど)に対して螺着させる力(螺着力)を高めることができ、当該ボルト10の被締結部材に対する緩みを確実に抑止することができる。
Thereby, the force (screwing force) for screwing the
なお、上述した本実施形態において、ストレートピン18の具体的な材質については特に言及しなかったが、押込部材20によって中心穴16に押し込まれ、当該押込部材20の先端部20bと中心穴16の底部16bとの間に挟まれて容易に弾性変形(具体的には、拡径変形(膨張))することが可能で、当該中心穴16、すなわち胴体部14の径寸法を拡大させることが可能な素材であれば、ボルト10が締結される機械装置の使用条件や使用目的などに応じて各種の素材を任意に選択することができる。一例として、ストレートピン18は、軟金属である亜鉛製とすればよい。
In the above-described embodiment, the specific material of the
また、ボルト10を緩める際には、押込部材20の係合穴20dに係合されたレンチなどの回転治具を所定方向(例えば、反時計回り)へ回転させ、当該押込部材20を中心穴16の雌ねじ16sに沿って旋回させて当該中心穴16へのねじ込み方向とは反対方向(すなわち、取り除く方向(図1(b)〜(d)の上方向))へ徐々に移動させる。このように押込部材20を移動させると、ストレートピン18の基端部18aに当接されていた先端部20bが当該基端部18aから離れた状態となる。
Further, when loosening the
この結果、押込部材20からストレートピン18へ付与されていた押圧力が開放され、当該ストレートピン18が弾性変形(具体的には、拡径変形(膨張))前の元の状態まで戻り、中心穴16の内周部16cを拡径方向へ押圧することがなくなる。
As a result, the pressing force applied to the
したがって、中心穴16が弾性変形前の元の径寸法に戻るとともに、弾性的に拡大されていたボルト10の胴体部14の外径寸法を拡大前の元の大きさまで戻すことができる。すなわち、胴体部14(特に、ストレートピン18が収容されている部分)の外周部に形成された雄ねじ14sが、螺着時と略同一の力で図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)の雌ねじと螺合した状態とすることができる。
Therefore, the
これにより、一旦、被締結部材(ねじ穴やナットなど)と螺着させたボルト10をスムーズに緩めることができるとともに、当該被締結部材から容易に取り外すことができる。さらには、被締結部材から取り外したボルト10を再び当該被締結部材と螺着させ、その後、上述した手順と同様の手順により、その螺着力を高め、当該ボルト10の被締結部材に対する緩みを再度確実に抑止することも可能となる。
Thereby, the
なお、本発明に係るボルトの緩み止め機構は、上述した第1実施形態に係る構成(図1(a)〜(d))に特に限定されず、ボルトが締結される機械装置の使用条件や使用目的などに応じて任意の構成とすることができる。例えば、図2(a)〜(d)に示す本発明の第2実施形態に係る緩み止め機構を備えたボルト(緩み止め機構付きボルト)30であっても、第1実施形態に係るボルト10と同様の被締結部材(ねじ穴やナットなど)に対する緩みを抑止する効果(すなわち、緩み止め効果)を得ることができる。 The bolt locking mechanism according to the present invention is not particularly limited to the configuration according to the above-described first embodiment (FIGS. 1A to 1D). Any configuration can be used according to the purpose of use. For example, even if it is the volt | bolt (bolt with a locking mechanism) 30 provided with the locking mechanism which concerns on 2nd Embodiment of this invention shown to Fig.2 (a)-(d), it is the volt | bolt 10 which concerns on 1st Embodiment. It is possible to obtain the same effect (that is, the loosening prevention effect) of suppressing looseness with respect to the fastened member (screw hole, nut, etc.).
図2(a)〜(d)には、本発明の第2実施形態に係るボルト30が示されており、当該ボルト30は、上述した第1実施形態に係るボルト10(図1(a)〜(d))と同様に、回転治具(例えば、スパナやレンチなど)を係合させて当該回転治具からの回転力が伝達される頭部12と、外周部に螺旋状の溝で成る雄ねじ14sが形成された胴体部14で構成されている。この場合、ボルト30の基本的な構成は上述したボルト10と同様であるため、当該ボルト10と同一若しくは類似の構成については、図面上で同一の符号を付して説明は省略若しくは簡略化し、以下では、本実施形態に係るボルト30の特徴的な構成について説明する。
FIGS. 2A to 2D show a
図2(a)〜(d)に示すように、ボルト30には、その中心部に軸心と同心を成す孔(以下、中心孔という)36が形成されており、当該中心孔36は、頭部12及び胴体部14を先細り状に貫通している。この場合、中心孔36は、頭部12及び当該頭部12と連続する胴体部14の一部までを一定の径寸法とするとともに、当該部位から胴体部14の先端面(図2(a)〜(d)の下側の面)14bまでが徐々に縮径され、金属製の棒状部材(以下、テーパピンという)38が収容される構造を成している。すなわち、中心孔36は、頭部12の上面12aに最大径の開口(以下、上側開口という)36aが位置付けられるとともに、胴体部14の先端面14bに最小径の開口(同、下側開口)36bが位置付けられた構成となっている。
As shown in FIGS. 2A to 2D, the
また、中心孔36は、テーパピン38を当該中心孔36の下側開口36bへ向けて押し込めるための押込部材20を螺着させるために、螺旋状の溝で成る雌ねじ36sが内周部36cに形成された構造を成している。
この場合、中心孔36の雌ねじ36sは、当該中心孔36の頭部部分のすべてと、当該頭部部分に連続する胴体部部分の一部に形成され、その長さ(図2(a)〜(d)の上下方向の距離)を押込部材20の長さよりも大きな寸法に設定して構成されている。
Further, in the
In this case, the
なお、押込部材20は、その径寸法が基端部20aから先端部20b(図2(b)〜(d)の上端部から下端部)まで一定の円柱状を成し、中心孔36に形成された雌ねじ36sと螺合する螺旋状の溝で成る雄ねじ20sが外周部に形成された構造を成している。これにより、中心孔36の雌ねじ36sに対して雄ねじ20sを螺合させることで、押込部材20を当該中心孔36にねじ込むことができる。
The pushing
テーパピン38は、その基端部38a(図2(a)〜(d)の上端部)を最大径、その先端部38b(同図の下端部)を最小径とし、当該基端部38aから先端部38bまで徐々にその径寸法が小さくなる先細りの円錐台形状を成している。この場合、最大径寸法(基端部38aの径寸法)が中心孔36の最大径寸法(上側開口36aの径寸法)と略同一、あるいは当該最大径寸法よりも僅かに小さな寸法に設定されているとともに、当該中心孔36の先細り部分(以下、テーパ部分という)36tの形状と略同一の先細り状を成して構成されている。また、テーパピン38は、その長さ(基端部38aから先端部38bまでの距離)を中心孔36の深さ(上側開口36aから下側開口36bまでの距離)よりも小さな寸法に設定して構成されている。
The
これにより、テーパピン38は、中心孔36の上側開口36aから先端部38bを当該中心孔36へ挿入し、基端部38aに所定の押圧力を加えることで、その外周部38cの一部を中心孔36の内周部36c(雌ねじ36s及びそれ以外の部分)に接触させながら、その先端部38bが下側開口36bの近傍に達するまで移動する(すなわち、中心孔36へ押し込む)ことが可能となる。
As a result, the
このような構成を成すボルト30は、テーパピン38の先端部38bが中心孔36の下側開口36bまで達することなく、胴体部14の先端面14bが中心孔36の部分を凹ませるとともに、その基端部38aが中心孔36の上側開口36aから突出することなく、頭部12の上面12aを中心孔36の部分だけ凹ませるように、当該テーパピン38が当該中心孔36へ収容された状態で、図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)へねじ込まれ、当該被締結部材と螺着される(図2(a)に示す状態)。
The
ボルト30が被締結部材(ねじ穴やナットなど)に螺着された後、中心孔36の上側開口36aから押込部材20の先端部20bを当該中心孔36へ挿入するとともに、レンチなどの回転治具を基端部20aの係合穴20dに係合させる。この状態で、当該回転治具を所定方向(例えば、時計回り)へ回転させ、当該回転治具とともに押込部材20を同一方向へ回転させることで、当該押込部材20が中心孔36の雌ねじ36sに沿って旋回し、当該中心孔36へ徐々にねじ込まれていく(図2(b)に示す状態)。
なお、押込部材20は、ボルト30の被締結部材(ねじ穴やナットなど)への螺着時に、予めテーパピン38とともに中心孔36へ収容して(ねじ込んで)おいてもよい。
After the
The pushing
このように押込部材20を中心孔36へ徐々にねじ込んでいくと、当該押込部材20は、その先端部20bが予め当該中心孔36に収容されているテーパピン38の基端部38aと当接する(図2(c)に示す状態)。先端部20bをテーパピン38の基端部38aに当接させた状態で、押込部材20をさらに中心孔36へねじ込んでいくと、当該テーパピン38は押込部材20から押圧力を受け、中心孔36の下側開口36bへ向けて移動していく(押し込まれていく)。
When the pushing
そして、押込部材20によって押し込まれたテーパピン38は、先端部38bが中心孔36の下側開口36bの近傍まで達すると、その外周部38cの略全体を中心孔36の内周部36cのテーパ部分36tに接触させた状態となる。この状態で押込部材20をさらに中心孔36へねじ込み、テーパピン38に対して押圧力を作用させると、その外周部38cの略全体が中心孔36の内周部36cのテーパ部分36tに強く当接し、当該テーパ部分36tを拡径方向へ押圧する(図2(d)に示す状態)。すなわち、中心孔36のテーパ部分36tに対し、テーパピン38がいわゆるくさびとして打ち込まれた状態と同様の状態となる。
When the
この結果、中心孔36が弾性変形して拡径され、ボルト30の胴体部14の外径寸法が弾性的に拡大される。すなわち、拡径された胴体部14(特に、テーパピン38が収容されている部分)の外周部に形成された雄ねじ14sが、螺着時よりも図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)の雌ねじに強固に押し付けられ、当該雄ねじ14sと雌ねじとがより強く螺合される。
As a result, the
これにより、ボルト30を被締結部材(ねじ穴やナットなど)に対して螺着させる力(螺着力)を高めることができ、当該ボルト30の被締結部材に対する緩みを確実に抑止することができる。
Thereby, the force (screwing force) for screwing the
なお、上述した本実施形態において、テーパピン38の具体的な材質については特に言及しなかったが、押込部材20によって中心孔36に押し込まれ、外周部38cの略全体が中心孔36のテーパ部分36tに強く当接された場合であっても変形することなく、一定の剛性を維持することが可能で、当該中心孔36、すなわち胴体部14の径寸法を拡大させることが可能な素材であれば、ボルト10が締結される機械装置の使用条件や使用目的などに応じて各種の素材を任意に選択することができる。一例として、テーパピン38は、所定の金属製である場合を想定するが、上述した本発明の第1実施形態に係るストレートピン18のような軟金属(一例として、亜鉛)ではなく、硬質の金属製であることが好ましい。
In the above-described embodiment, the specific material of the
また、ボルト30を緩める際には、押込部材20の係合穴20dに係合されたレンチなどの回転治具を所定方向(例えば、反時計回り)へ回転させ、当該押込部材20を中心孔36の雌ねじ36sに沿って旋回させて当該中心孔36へのねじ込み方向とは反対方向(すなわち、取り除く方向(図2(b)〜(d)の上方向))へ徐々に移動させる。これにより、テーパピン38の基端部38aに当接されていた先端部20bが当該基端部38aから所定の間隔を空けて離れた状態となるように、押込部材20を位置付ける。
When the
次いで、中心孔36の下側開口36bから図示しない押出治具(例えば、テーパピン38の先端部38bと略同一の径寸法に設定された円柱部材など)をテーパピン38の先端部38bに当て付け、当該押出治具を中心孔36へ向けてハンマー(図3に示す金づちなど)で叩くことなどにより、当該押出治具に先端部38bが当て付けられたテーパピン38を中心孔36の上側開口36aへ向けて(より具体的には、押込部材20の先端部20bへ向けて)移動させる。
この結果、テーパピン38の外周部38cが中心孔36のテーパ部分36tを押圧することなく、その外周部38cが当該テーパ部分36tと緩やかに接触するようになる。
Next, an unillustrated extrusion jig (for example, a cylindrical member set to have substantially the same diameter as the
As a result, the outer
したがって、中心孔36が弾性変形前の元の径寸法に戻るとともに、弾性的に拡大されていたボルト30の胴体部14の外径寸法を拡大前の元の大きさまで戻すことができる。すなわち、胴体部14(特に、テーパピン38が収容されている部分)の外周部に形成された雄ねじ14sが、螺着時と略同一の力で図示しない被締結部材(ねじ穴やナットなど)の雌ねじと螺合した状態とすることができる。
Therefore, the
これにより、一旦、被締結部材(ねじ穴やナットなど)と螺着させたボルト30をスムーズに緩めることができるとともに、当該被締結部材から容易に取り外すことができる。さらには、被締結部材から取り外したボルト30を再び当該被締結部材と螺着させ、その後、上述した手順と同様の手順により、その螺着力を高め、当該ボルト30の被締結部材に対する緩みを再度確実に抑止することも可能となる。
Thus, the
このような本発明の第2実施形態に係るボルトの緩み止め機構は、ボルト30の胴体部14が先端面14bを被締結部材(図示しない)への螺着後に外部に対して露出された状態となる場合、例えば、被締結部材がナットである場合などにおいて、非常に有効な構成となる。すなわち、被締結部材(一例として、ナット)への螺着後に胴体部14の先端面14bが外部に露出されているため、前記押出治具によりテーパピン38を中心孔36の上側開口36aの方向へ移動させる作業を容易に行うことができる。すなわち、ボルト30の螺着力の操作(調整)を容易に行うことができ、当該ボルト30の締結及び取り外しを容易に繰り返すことができる。
In such a bolt loosening prevention mechanism according to the second embodiment of the present invention, the
以上、本発明の第1実施形態、並びに第2実施形態に係る緩み止め機構によれば、簡易な構造でボルト10,30の緩み止めを図ることができるのみならず、当該ボルト10,30の締結及び取外しを繰り返し行うことができる。また、かかるボルト10,30の締結及び取外しを繰り返し行った場合であっても、長期に亘って一定の緩み止め防止効果を維持することができる。
As described above, according to the locking mechanism according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, not only can the
なお、上述した本発明の第1実施形態、並びに第2実施形態においては、押込部材20の長さが、中心穴16に収容されたストレートピン18の基端部18aに先端部20bを当接させた状態で、基端部20aが中心穴16の開口16aから突出しない寸法、あるいは、中心孔36に収容されたテーパピン38の基端部38aに先端部20bを当接させた状態で、基端部20aが中心孔36の上側開口36aから突出しない寸法に設定されている。
In the first embodiment and the second embodiment of the present invention described above, the length of the pushing
このため、ボルト10,30に対する緩み止め作業の完了後、押込部材20は、そのまま中心穴16あるいは中心孔36に残存させておいてもよいし、取り除いてしまってもよい。例えば、ボルト10,30(さらには、機械装置)の高剛性化を図る場合には、押込部材20を残存させておくことが好ましい。一方、ボルト10,30(さらには、機械装置)の軽量化を図る場合には、押込部材20を取り除いてしまうことが好ましい。
したがって、ボルト10,30の緩み止め作業完了後における押込部材20の取り扱いは、当該ボルト10,30が締結される機械装置の使用条件や使用目的などに応じて自由に決定すればよい。
For this reason, the push-in
Therefore, the handling of the push-in
10 緩み止め機構付きボルト
12 頭部
14 胴体部
14s 胴体部雄ねじ
16 中心穴
16b 中心穴底部
16s 中心穴雌ねじ
18 棒状部材(ストレートピン)
20 押込部材
20b 押込部材先端部
DESCRIPTION OF
20 Pushing
Claims (2)
前記ボルトには、その中心部に軸心と同心を成す中心穴が形成され、当該中心穴は、前記頭部を貫通して前記胴体部に内設された底部へ連続し、弾性を有する軟金属製の棒状部材が収容される構造を成すとともに、当該棒状部材を前記中心穴の底部へ向けて押し込めるための押込部材を螺着させるために、螺旋状の溝で成る雌ねじが内周部に形成された構造を成し、前記棒状部材は、その径寸法が前記中心穴の径寸法と略同一あるいは当該径寸法よりも僅かに小さな寸法に設定されており、
前記ボルトが前記被締結部材に螺着された後、前記中心穴に形成された雌ねじと螺合する螺旋状の溝で成る雄ねじが外周部に形成された押込部材を、前記中心穴と螺着させることによって前記棒状部材を前記中心穴の底部へ向けて押し込み、前記押込部材の先端部と当該中心穴の底部との間に当該棒状部材を挟み込んで押圧することで、前記胴体部の外径寸法を拡大させて前記被締結部材に対する螺着力を高め、緩みを抑止していることを特徴とする緩み止め機構付きボルト。 It is composed of a head part that engages the rotating jig and transmits the rotational force from the rotating jig, and a body part in which an external thread made of a spiral groove is formed on the outer periphery, A female screw comprising a helical groove to be screwed is screwed to a member to be fastened formed on the inner periphery, and is provided with a loosening prevention mechanism for preventing loosening after screwing to the member to be fastened. A bolt with a stop mechanism,
The bolt is formed with a central hole concentric with the axial center at the center thereof, and the central hole passes through the head and continues to a bottom portion provided in the body portion, and has elasticity. In order to form a structure in which a metal rod-like member is accommodated and to screw a pushing member for pushing the rod-like member toward the bottom of the center hole, a female screw made of a spiral groove is formed on the inner peripheral portion. Comprising the formed structure, the rod-shaped member has a diameter dimension set to be substantially the same as or slightly smaller than the diameter dimension of the central hole,
After the bolt is screwed to the member to be fastened, a push-in member having a male screw formed of a spiral groove to be screwed with the female screw formed in the central hole is screwed into the central hole. By pushing the rod-shaped member toward the bottom of the center hole, the rod-shaped member is sandwiched and pressed between the distal end portion of the push-in member and the bottom of the center hole, and the outer diameter of the body portion A bolt with a locking mechanism, wherein the bolt is increased in size to increase the screwing force with respect to the fastened member to suppress loosening.
前記ボルトには、その中心部に軸心と同心を成す中心孔が形成され、当該中心孔は、前記頭部から胴体部までを先細り状に貫通し、金属製の棒状部材が収容される構造を成すとともに、当該棒状部材を前記中心孔の先細り側の開口へ向けて押し込めるための押込部材を螺着させるために螺旋状の溝で成る雌ねじが内周部に形成された構造を成し、前記棒状部材は、その最大径寸法が前記中心孔の最大径寸法と略同一あるいは当該最大径寸法よりも僅かに小さな寸法に設定されているとともに、当該中心孔の先細り形状と略同一の先細り状を成しており、
前記ボルトが前記被締結部材に螺着された後、前記中心孔に形成された雌ねじと螺合する螺旋状の溝で成る雄ねじが外周部に形成された押込部材を、前記中心孔と螺着させることによって前記棒状部材を前記中心孔の先細り側の開口へ向けて押し込み、当該棒状部材の外周部を当該中心孔の内周部に押圧することで、前記胴体部の外径寸法を拡大させて前記被締結部材に対する螺着力を高め、緩みを抑止していることを特徴とする緩み止め機構付きボルト。 It is composed of a head part that engages the rotating jig and transmits the rotational force from the rotating jig, and a body part in which an external thread made of a spiral groove is formed on the outer periphery, A female screw comprising a helical groove to be screwed is screwed to a member to be fastened formed on the inner peripheral portion, and is provided with a locking mechanism for preventing loosening after screwing to the member to be fastened. A bolt with a stop mechanism,
The bolt has a central hole formed concentrically with the shaft center at the center thereof, and the central hole tapers from the head to the body portion to receive a metal rod-shaped member. And has a structure in which a female screw formed of a spiral groove is formed on the inner peripheral portion for screwing a pushing member for pushing the rod-like member toward the tapered opening of the center hole. The rod-shaped member has a maximum diameter dimension that is set to be substantially the same as or slightly smaller than the maximum diameter dimension of the center hole, and a tapered shape that is substantially the same as the tapered shape of the center hole. And
After the bolt is screwed to the member to be fastened, a push-in member having a male screw formed of a spiral groove to be screwed with the female screw formed in the central hole is screwed to the central hole. By pushing the rod-shaped member toward the taper-side opening of the center hole, the outer peripheral portion of the rod-shaped member is pressed against the inner peripheral portion of the center hole, so that the outer diameter of the body portion is enlarged. The bolt with a locking mechanism is characterized in that the screwing force to the fastened member is increased to prevent loosening.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007116238A JP2008274992A (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | Bolt with anti-loosening mechanism |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017096485A (en) * | 2015-11-23 | 2017-06-01 | 良三 太田 | Looseness prevention structure of headed bolt |
CN107869510A (en) * | 2017-12-11 | 2018-04-03 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | A kind of quick punching point safeties |
CN108675191A (en) * | 2018-08-29 | 2018-10-19 | 成都凯迪精工科技有限责任公司 | A kind of elevating mechanism with locking functions |
CN108869516A (en) * | 2018-08-28 | 2018-11-23 | 美佳德科技(无锡)有限公司 | Combined locking bolt |
-
2007
- 2007-04-25 JP JP2007116238A patent/JP2008274992A/en active Pending
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CN107869510B (en) * | 2017-12-11 | 2023-10-03 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | Quick punching point safety device |
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