JP2009074674A - 締結用部材 - Google Patents

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Abstract

【課題】ナットを係止固定する係止部に過度の力がかかるのを防止し、それでいて、緩みを防止できる締結用部材を提供する。
【解決手段】締結用部材であるこのクリップナット1は、外郭形状が角柱状であるナット2と、所定間隔でもって対向するボルト挿通孔41A、41Bを備えた挟持片4A、4Bを有してコの字状に折曲形成した金属板製の基部4、一方の挟持片4Aの外方に設けたナット2を係止固定する係止部5、を有する締結用部材本体であるクリップ本体3と、を備えるものにおいて、ナット2は、クリップ本体3側に軸対称でかつ断面視略台形状の嵌合凹部22が形成され、クリップ本体3は、一方の挟持片4Aのボルト挿通孔41Aの周囲に、ナット2の嵌合凹部22に嵌合するよう軸対称で断面視略台形状に外方に突出する嵌合突出部42が形成され、しかも該ボルト挿通孔41Aが該嵌合突出部42の中心位置から偏心している。
【選択図】図3

Description

本発明は、ナット側に手が届きにくい被締結体(例えばH型鋼支柱と外装板のような被締結体)を締結するのに好適なようにナットを締結用部材本体に係止固定した締結用部材に関する。
ナット及びボルトを用いた締結用部材に関して、本願発明者は、強固な締結を可能にするために、特有形状のナットとワッシャ(座金)を有した締結用部材を提案している(例えば特許文献1)。
ところで、ナット及びボルトを用いて被締結体を締結する際に、その構造上裏面側、すなわちナット側に手が届きにくく、締結作業が困難になることがしばしば生ずる。このような場合、クリップナットと称される締結用部材は、締結作業を容易に行えるものとして好適に用いられる。すなわち、クリップナットは、ナットと締結用部材本体であるクリップ本体とを備え、そのクリップ本体は、被締結体を挟んで保持するよう対向する挟持片を有してコの字状に折曲形成した金属板製の基部を有し、一方の挟持片の外方に溶接や係止によりナットが固定され、他方の挟持片の外方からボルトを挿通してナットに螺合していくことにより、ボルトが位置する側だけで締結作業を行うことができる。
ここで、クリップ本体へのナットの固定には、前述したように、クリップ本体にナットを溶接する方式(例えば特許文献2)や、クリップ本体に係止部を設けてそれにナットを係止する方式(例えば特許文献3)がある。
特開2002−206515号公報 実開平2―24121号公報 実開昭62−89514号公報
しかしながら、クリップ本体を構成するナット及びクリップ本体は、屋外において錆が発生しないようにステンレス製とするのが一般的であり、前者の溶接による方式のクリップナットでは、クリップ本体とナット間の溶接コストが高くなり、その結果クリップナット全体の製造コストが高くなる。また、製造コスト低減のためにナットだけを鉄製としても、溶接棒の素材の制限が厳しく、却ってコスト高となる場合が多い。
一方、後者の係止部による方式のクリップナットでは、溶接作業がないことにより製造コストを低くでき、また、締結用部材本体であるクリップ本体とナットを異なる材質にすることも容易であるものの、緩み防止のためボルトを最後に強く締め付ける際、その締め付けトルクにより係止部の一部に過度の力がかかり、そこが変形したりそこから亀裂が生じたりすることがあり得る。
また、方式(溶接による方式、係止部による方式)にかかわらず、強い緩み止め効果を得るためには、ナットに加えてそのための部材を用いるのが望ましく、特許文献2においては、ナットを加工してクリップ本体の基部と反対側に薄板状の摩擦抵抗部を取り付けている。
本発明は係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、締結用部材本体に係止部を設けてそれにナットを係止する方式において、係止部に過度の力がかかるのを防止し、それでいて、強い緩み止め効果を得ることができる締結用部材を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の締結用部材は、外郭形状が角柱状であるナットと、ボルト挿通孔を備えるとともに被締結体を挟持する一方側の挟持片となる金属板製の基部、基部の被締結体を挟持する側の反対側に設けたナットを係止固定する係止部、を有する締結用部材本体と、を備える締結用部材であって、前記ナットは、前記基部側に軸対称でかつ断面視略台形状の嵌合凹部が形成され、前記締結用部材本体は、基部のボルト挿通孔の周囲に、ナットの嵌合凹部に嵌合するよう軸対称で断面視略台形状に外方に突出する嵌合突出部が形成され、しかも該ボルト挿通孔が該嵌合突出部の中心位置から偏心していることを特徴とする。
請求項2に記載の締結用部材は、請求項1に記載の締結用部材において、前記基部は、一方側の挟持片と所定間隔でもって対向する他方側の挟持片を有してコの字状に折曲形成されてなり、他方側の挟持片にもボルト挿通孔を備えることを特徴とする。
請求項3に記載の締結用部材は、請求項1又は2に記載の締結用部材において、前記係止部はナットの背向する側面に接近して対峙する立設部分を有し、前記ボルト挿通孔の前記嵌合突出部からの偏心は、該立設部分が対峙する方向に対して直交する方向であることを特徴とする。
請求項4に記載の締結用部材は、請求項1乃至3のいずれかに記載の締結用部材において、外郭形状が前記ナットの嵌合凹部の内径に略等しい外径の円柱状であり、挿通されるボルトの雄ねじ部の外径に略等しい内径のボルト挿通孔を有し、前記基部のボルト挿通孔の周縁がボルトの雄ねじ部と噛み合うときに、該周縁のボルトの雄ねじ部との非接触部分の隙間を埋めるように弾性変形する弾性体ワッシャを更に備えることを特徴とする。
請求項5に記載の締結用部材は、請求項1乃至4のいずれかに記載の締結用部材において、前記係止部は前記ナットの前記基部側と反対側を覆い、中央にボルト通過孔が設けられている被覆部分を有し、該ボルト通過孔の周縁から内側に向かって、ボルトと係合する複数の係合突起片が設けられ、該係合突起片の先端を結んで形成される円の直径は前記ナットの雌ねじ部の内径よりも小さいことを特徴とする。
請求項6に記載の締結用部材は、請求項5に記載の締結用部材において、前記係合突起片が係合する前記ボルトであって、雄ねじ部の中間部にねじ山のない環状の係合溝が設けられ、少なくとも該係合溝の底部の直径は雄ねじ部の谷の径よりも小さいボルトを更に備えることを特徴とする。
本発明の締結用部材によれば、締め付けトルクにより、締結用部材本体に形成された嵌合突出部のボルト挿通孔の周縁の一部がボルトの雄ねじ部に噛み合って集中的な径方向の力がかかるため、強力な緩み止め効果を得つつ、係止部に過度の力がかかるのを防止することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら説明する。図1(a)、(b)はそれぞれ、本発明の第1の実施形態に係る締結用部材であるクリップナット1の平面図、正面図である。また、図2(a)、(b)はそれぞれ、クリップナット1の正面視断面図、右側面視断面図である。また、図3(a)、(b)はそれぞれ、クリップナット1を用いた締結構造体の締結作業開始直後の正面視断面図、右側面視断面図である。クリップナット1は、ナット2と締結用部材本体であるクリップ本体3とを備え、ナット2はクリップ本体3に係止固定される。クリップ本体3は、ボルト挿通孔8Aを有した被締結体8(例えばH型鋼支柱)を挟むことで保持されるよう(図3(a)参照)、所定間隔でもって対向するボルト挿通孔41A、41Bを備えた挟持片4A、4Bを有してコの字状(勿論、角が丸まっていても構わない。)に折曲形成した金属板製の基部4と、基部4の一方の挟持片4Aの被締結体8を挟持する側の反対側に設けたナット2を係止固定する係止部5と、を有する。係止部5によりナット2が適切に位置決めされ、被締結体9(例えば外装板)のボルト挿通孔9A、ボルト挿通孔41B、被締結体8のボルト挿通孔8A、ボルト挿通孔41Aを挿通したボルト7はナット2に螺合することになる。そして、係止部5は、ナット2がクリップ本体3から離脱しないようにし、また、ナット2がボルト7とともに共回りしないようにする。なお、ボルト7は、従来から広く用いられ、クリップナット1と共に又はそれと独立して市場に提供されるものであり、雄ねじ部71と頭部72からなる。
図4はナット2を示すもので、(a)は正面視断面図、(b)は底面図である。ナット2は、角柱状(例えば正六角形の角柱)であり、ボルト7の雄ねじ部71と噛み合う雌ねじ部21がその中心に形成されている。このナット2は、一方の開口側、すなわち基部4側(図4(a)において下方側)に軸対称でかつ断面視略台形状の嵌合凹部22が形成されている。この嵌合凹部22は、その開放側端縁22aがクリップ本体3の後述の嵌合突出部42の傾斜面42Aに平面的に重合する位置にある。ここで、軸対称とはナット2の中心軸Tに関して対称の意である。この嵌合凹部22は、詳細には、側面22Aと底面22Bからなる。側面22Aは開放側端縁22aから底面22Bに向かって傾斜する。図4(b)において、開放側端縁22aが描く線、側面22Aと底面22Bの交点22bが描く線、雌ねじ部21の山21a(雌ねじ部21の内径)が描く線は、中心軸T上のh点を中心とした実質的に同心円である。また、嵌合凹部22の側面22Aの傾斜角θは例えば中心軸Tに対して約15度としている。
図5は、係止部5を除いたクリップ本体3を示すもので、(a)は平面図、(b)は正面視断面図、(c)は右側面視断面図である。クリップ本体3は、一方の挟持片4Aのボルト挿通孔41Aの周囲に、ナット2の嵌合凹部22に嵌合するよう軸対称で断面視略台形状に外方に突出する嵌合突出部42が形成されている。嵌合突出部42は、詳細には、傾斜面42Aと頂面42Bを成す。従って、傾斜面42Aは軸対称に形成され、ボルト挿通孔41Aは頂面42Bに形成されることとなる。傾斜面42Aの傾斜角φは、ナット2の嵌合凹部22の開放側端縁22aが嵌合突出部42の傾斜面42Aに接触できるように、嵌合凹部22の側面22Aの傾斜角θと同じかそれよりもやや大きく、例えば中心軸Xに対して約20度としている。
嵌合突出部42の幅(径方向の長さ)は、ナット2の嵌合凹部22の開放側端縁22aが嵌合突出部42の傾斜面42Aに接触できるように設定する。すなわち、ナット2の嵌合凹部22の開放側端縁22aが描く円の直径に対し、一方の挟持片4Aと傾斜面42Aとの交点42aが描く円の直径は大きく、傾斜面42Aと頂面42Bとの交点42bが描く円の直径は小さい。交点42aが描く円、交点42bが描く円の中心位置は、中心軸X上のi点にあり、この中心軸Xは前述した図4におけるナット2の中心軸Tと共通である。そして重要なことは、ボルト挿通孔41Aの周縁42cが描く円の中心位置は、中心軸Xとは異なる中心軸Y上のj点にあることである。従って、ボルト挿通孔41Aの中心位置j点は嵌合突出部42の中心位置i点から偏心している。
この偏心の方向は、図5に示すように、後述する係止部5の立設部分51、51がナット2の側面に対峙する方向に対して直交する方向、すなわち、図5(a)における上下方向が望ましい。これは、立設部分51、51は一般にナット2の側面に非常に接近して対峙しており、一方、立設部分51、51が対峙する方向に対して直交する方向には立設部分51、51がないために、ナット2がクリップ本体3に対し相対的に移動し易いからである。すなわち、締結作業時、嵌合突出部42が徐々にナット2の嵌合凹部22に嵌まり込んでいく際にナット2がクリップ本体3に対し相対的に移動し、偏心の方向に関しては、嵌合凹部22の開放側端縁22aがクリップ本体3の嵌合突出部42の傾斜面42Aに平面的に良好に重合でき、もって、ボルト挿通孔41Aの周縁がボルト7の雄ねじ部71と良好に噛み合うことになるからである。
係止部5は、図1に示すように、ナット2の角柱状をなす側面の背向する2面に接近して対峙する立設部分51、51と、ナット2の基部4側と反対側を覆う被覆部分52と、それぞれの立設部分51の両端からナット側に直角に形成された突設部分53、53、・・・と、を有する。この立設部分51、51により、ナット2の係止固定が行われ、また、ナット2の共回りが防止される。勿論、2面に限らず他の側面にも対峙する立設部分51、51、・・・を設けることは可能である。また、被覆部分52により、クリップ本体3から軸方向へナット2が離脱するのが防止される。なお、被覆部分52の中央には、ボルト7の雄ねじ部71の端が通過するボルト通過孔54が設けられている。また、突設部分53、53、・・・により、クリップ本体3から径方向へナット2が離脱するのが防止される。突設部分53、53、・・・は、被覆部分52の両端から形成してもよいし、被覆部分52と嵌合突出部42により十分に離脱が防止できるのならば省略することも可能である。
係止部5のクリップ本体3における形成方法及びナット2の収納方法は、種々の方法が可能であり、次のようにするのが、製造の容易さ、強度、コストなどの点から望ましい。すなわち、係止部5を基部4と別部材とし、立設部分51、51と直角に鍔部分55、55を設け、それぞれの鍔部分55、55に複数個(望ましくは2個)の孔(或いは窪み)56、56を形成する。クリップ本体3の嵌合突出部42の周囲には、係止部5の孔56、56、・・・に対応する位置に突起43、43、・・・を形成する(図5(a)参照)。そして、クリップ本体3の嵌合突出部42にナット2を載置し、クリップ本体3の突起43、43、・・・に係止部5の孔56、56、・・・を嵌合させ、ナット2を覆って係止部5を据え、係止部5がクリップ本体3から外れないようにそれぞれの鍔部分55、55の中央近傍をスポット溶接して接着部57、57を設ける。こうして、係止部5をクリップ本体3に形成し、ナット2を収納する。なお、共回りしようとするナット2からの力はクリップ本体3の突起43、43、・・・で主に吸収される。
以上、クリップナット1の構成を説明したが、クリップナット1は、係止部5を用いてナット2の係止固定を行っているので、製造コストを低くでき、しかも、クリップ本体3自体を利用して(嵌合突出部42等を設けて)下記のように強力な緩み止め効果を得ることができる。また、クリップ本体3とナット2を容易に異なる材質により形成することができ、具体的には、クリップ本体3はステンレス、ナット2は鉄(例えば、亜鉛等でメッキした鉄)とすることができ、こうすると、屋外において錆が発生しにくく耐候性が良好で、かつ、低コストの締結構造体を得ることが可能になる。勿論、クリップ本体3とナット2を同じ材質(例えば、ステンレス、亜鉛等でメッキした鉄)により形成することもできる。
また、このクリップナット1は、係止部5に過度の力がかかるのを防止し、それでいて、強力な緩み止め効果を得ることができる。以下、このことを図3と図6に基づいて詳細に説明する。前述のとおり、図3(a)、(b)はそれぞれ、クリップナット1を用いた締結構造体の締結作業開始直後の正面視断面図、右側面視断面図である。図6は、締結作業完了状態の締結構造体の右側面視断面図である。従って、図3(b)と図6に示す断面は図3(a)に示す断面と直交するものである。
図3に示すように、一方の挟持片4A、他方の挟持片4Bの間に被締結体8を挟み入れ、被締結体9を位置合わせし、被締結体9のボルト挿通孔9A、ボルト挿通孔41B、被締結体8のボルト挿通孔8A、ボルト挿通孔41Aの順に、ボルト7を挿通し、ナット2の雌ねじ部21に雄ねじ部71を螺合させる。ボルト7を回すと、ナット2は、雄ねじ部71と雌ねじ部21の摩擦により共回りしようとするが、その外郭が係止部5の一部に接触し、その抗力により位置はほぼ固定される。ボルト7を更に回していくと、ナット2の嵌合凹部22の開放側端縁22aが嵌合突出部42の傾斜面42Aに接触し、ボルト7を更に回していくと、開放側端縁22aは傾斜面42Aを押圧し、嵌合突出部42は徐々にナット2の嵌合凹部22に嵌まり込んでいく。
そして、最後にボルト7を強く締め付けると、一方の挟持片4Aのボルト挿通孔41Aの中心位置j点と嵌合突出部42の中心位置i点とは前述のように偏心しているため、図6の図面上中央右側に示されるように、大きな締め付けトルクにより、ボルト挿通孔41Aの周縁は、一部がボルト7の雄ねじ部71と接触して強く反発し合いながら楔として噛み合う形になる。よって、嵌合突出部42とボルト7の雄ねじ部71の接触部分において集中的な径方向の力がかかり、嵌合突出部42とボルト7が互いに押し付け合って強力な緩み止め効果が得られる。
また、着目すべきは、最後にボルト7を強く締め付けるとき、ボルト挿通孔41Aの周縁とボルト7の雄ねじ部71の接触部分に集中的な径方向の力がかかることで、締め付けトルクによる力が分散され、ナット2と係止部5の接触部分に過度の力がかかるのを防ぐことができることである。
また、このボルト挿通孔41Aの周縁とボルト7の雄ねじ部71の接触部分の集中的な径方向の力は、最後にボルト7を強く締め付けるときにかかるのであるから、それまでの締結作業ではボルト7を回すのに必要なトルクは比較的小さいものである。このことは、クリップナット1により被締結体8、9の仮止めを手作業で行い、最後に電動器具を用いて締め付けを行う場合などに好適であり、作業効率が非常に良いものとなる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る締結用部材であるクリップナット1Xを説明する。このクリップナット1Xは、上記のナット2とクリップ本体3の他に弾性体ワッシャ6を備えるものである。
図7は、弾性体ワッシャ6を示すものであり、(a)は平面図、(b)は正面視断面図である。弾性体ワッシャ6は、締結に際してはナット2とクリップ本体3の嵌合突出部42との間に設けられる。弾性体ワッシャ6は、ナット2の嵌合凹部22の内径に略等しい外径の円柱状の外郭形状であり、ボルト7の雄ねじ部71の外径(最大の径)に略等しい内径のボルト挿通孔61を有して平板状をなしている。弾性体ワッシャ6の外周縁63とボルト挿通孔61を形成する内周縁62とは実質的に同心円である。さらに詳細には、内周縁62の径(弾性体ワッシャ6の内径)は、締結時にボルト7の雄ねじ部71との間に隙間が生じないように、ボルト7の雄ねじ部71の外径と同じか若干小さいことが望ましい。外周縁63の径(弾性体ワッシャ6の外径)は、ナット2の嵌合凹部22に嵌着可能な大きさ(例えば嵌合凹部22の内径の10%前後)である。厚みは、締結したときに嵌合凹部22と嵌合突出部42との接触を阻害しないように、少なくとも嵌合凹部22の深さよりも小さくしている。また、弾性体ワッシャ6の嵌合突出部42側の面64は、締結したときにボルト7の雄ねじ部71と嵌合突出部42との接触を阻害しないように、平坦(突起がない)であることが望ましい。なお、弾性体ワッシャ6を安定して嵌合凹部22の奥側に位置させるように、そこに傾斜部分22Aよりも傾斜が急で垂直か或いはほとんど垂直な窪み部分を傾斜部分22Aに連続して設けることも可能である。
弾性体ワッシャ6の材質は、ゴム(例えば、耐候性が優れたネオプレーン系のゴム)とするのが望ましいが、シリコンその他合成樹脂等の同様の弾性を有するものであればよい。
図8はクリップナット1Xを用いた締結構造体の右側面視断面図であり、(a)は締結作業開始直後のもの、(b)は締結作業完了状態のものである。図8(a)に示すように、ナット2の雌ねじ部21にボルト7の雄ねじ部71を螺合させてボルト7を回していくと、前述のクリップナット1の場合と同様に、嵌合凹部22の開放側端縁22aは傾斜面42Aを押圧し、嵌合突出部42は徐々に嵌合凹部22に嵌まり込んでいく。そして、最後にボルト7を強く締め付けると、図8(b)の図面上中央右側に示されるように、大きな締め付けトルクにより、ボルト挿通孔41Aの周縁は、一部がボルト7の雄ねじ部71と接触して強く反発し合いながら楔として噛み合う形になる。よって、嵌合突出部42とボルト7の雄ねじ部71の接触部分において集中的な径方向の力がかかり、嵌合突出部42とボルト7が互いに押し付け合って強力な緩み止め効果が得られる。
一方、ボルト挿通孔41Aの周縁がボルト7の雄ねじ部71と噛み合うとき、ボルト挿通孔41Aの周縁がボルト7の雄ねじ部71に接触する面積は極めて小さく、その他のボルト挿通孔41Aの周縁と雄ねじ部71の間は、非接触部分であって隙間が生じている。その隙間は、ボルト挿通孔41Aの周縁と雄ねじ部71の接触部分の軸対称の反対側(図8(b)の図面上中央左側)で、最も大きくなっている。この雄ねじ部71とボルト挿通孔41Aの周縁の非接触部分の隙間は、図8(b)に示すように、弾性体ワッシャ6によって埋められる。すなわち、弾性体ワッシャ6は、嵌合突出部42が嵌合凹部22に嵌まり込むにつれて弾性変形し、ボルト7の雄ねじ部71とボルト挿通孔41Aの周縁の非接触部分の隙間に突出して隙間を埋めることになる。この弾性変形した弾性体ワッシャ6は、締結後における微小振動の力を分散させてそれによる緩みを抑制するものであるが、締結作業において最後にボルト7を強く締め付ける際に、嵌合突出部42とボルト7の雄ねじ部71の接触部分以外の部分において径方向の力をかけることになる。
従って、最後にボルト7を強く締め付けるとき、ボルト挿通孔41Aの周縁とボルト7の雄ねじ部71の接触部分に集中的な径方向の力がかかり、接触部分以外の部分においても径方向の力がかかることで、締め付けトルクによる力が更に分散され、ナット2と係止部5の接触部分に過度の力がかかるのを防ぐことができる。なお、最後にボルト7を強く締め付けるときまでの締結作業ではボルト7を回すのに必要なトルクは比較的小さいものであるが、クリップナット1を用いた場合よりも若干増す場合もある。
次に、本発明の第3の実施形態に係る締結用部材であるクリップナット1Yを説明する。図9はクリップナット1Yの平面図である。クリップナット1Yは、上記のナット2と、クリップ本体3を変形した締結用部材本体であるクリップ本体3Yと、を備えるものである。クリップ本体3Yは、クリップ本体3とは係止部が異なり、更に詳しくは、係止部のボルト通過孔が異なる。また、図10は、クリップナット1Yと次に述べるボルト7Yを用いた締結構造体の締結作業完了状態の右側面視断面図である。
ボルト7Yは、クリップナット1Yとともに用いられるに適した特殊形状のものである。ボルト7Yは、雄ねじ部71Yの端からねじ山1〜3個程度の雄ねじ端部71Yaを残して中間部に、ねじ山のない環状の係合溝73が設けられている(図10参照)。雄ねじ部71Yの頭部72側の残りは雄ねじ本部71Ybである。係合溝73の軸方向の長さは、雄ねじ端部71Yaから雄ねじ本部71Ybに連続して雌ねじ部21が螺合するように、ナット2の雌ねじ部21の軸方向の長さよりも短いのが望ましい。また、係合溝73の深さは、後述の脱落防止の能力の点からは深い方が望ましく、少なくとも係合溝73の底部74の直径は雄ねじ部71Yの谷の径よりも小さい。係合溝73の軸方向の長さや深さの詳細は、互いの関係や次に述べる係合突起片58、58、・・・の長さとの関係から決められる。
クリップ本体3Yの係止部5Yは、ナット2の基部4側と反対側を覆う被覆部分52Yのボルト通過孔54の周縁の複数個所(例えば、4箇所)から内側に向かって、ボルト7Yの係合溝73と係合する係合突起片58、58、・・・が設けられている。係合突起片58の形状は特に限定されないが、例えば、台形状や三角形状である。係合突起片58、58、・・・の先端を結んで形成される円の直径は、ナット2の雌ねじ部21の内径よりも小さく、また、脱落防止の能力の点から、ボルト7Yの係合溝73の底部74の直径に略等しいか僅かに大きい。
係合突起片58、58、・・・は、次に説明するように、厚み方向に力がかかり変形するので、クリップ本体3Yの係止部5Yの材質は、バネ性を有し、形状が適切に回復できるものである必要がある。また、十分な強度を有しながら変形し易いように細長形状であるのが望ましく、その数は、ボルト7Yが係合突起片58、58、・・・の中心から外れないように3以上であるのが望ましい。
クリップナット1Yとボルト7Yを用いた締結構造体は、その締結作業については、図3と図6に基づいて第1の実施形態ついて説明したものと同様であり、その効果については、第1の実施形態について説明したものに、係合突起片58、58、・・・の効果が加えられる。すなわち、締結作業において、ボルト7Yの雄ねじ端部71Yaがボルト通過孔54に達し、係合突起片58、58、・・・に接すると、係合突起片58、58、・・・は厚み方向に力がかかり変形する。更にボルト7Yを回しボルト7Yの係合溝73がボルト通過孔54に達すると、係合突起片58、58、・・・は形状が回復して係合溝73と係合する。この係合状態で、最後にボルト7Yが強く締め付けられ、締結作業完了となる。なお、この係合状態から更に締め込まれ、ボルト7Yの雄ねじ本部71Ybがボルト通過孔54に達した状態で締結作業完了となっても構わない。
この締結作業完了後の締結構造体は、第1の実施形態について説明したのと同様に、強力な緩み止め効果を得つつ、係止部に過度の力がかかるのを防止することができるものであるが、それに加えて更に、過度の振動その他の原因で万一、ボルト挿通孔41Aの周縁とボルト7Yの雄ねじ本部71Ybの接触部分において緩みが生じたとしても、又は、係止部5Yがクリップ本体3から外れたとしても、係合突起片58、58、・・・がボルト7Yの係合溝73と係合しているため、ボルト7Yやクリップナット1Yを構成する部材は、ほぼ位置関係が保たれたまま、脱落が防止されるものである。例えば、万一、ボルト7Yの緩みが進行し雄ねじ端部71Yaが係合突起片58、58、・・・に接触した場合、図11に示すように、係合突起片58、58、・・・が雄ねじ端部71Yaとナット2の雌ねじ部21との間に挟まり、それらの螺合を阻止する。それによって、ボルト7Y、ナット2、係止部5Y、基部4の位置関係がほぼ保たれ、それらの脱落が防止される。ナット側に手が届きにくい被締結体の裏面側などにおいては、もしクリップナットを構成する部材が脱落すると回収は困難であり、クリップナット1Yとボルト7Yを用いた締結構造体は特に有効である。なお、第2の実施形態について説明した要素(弾性体ワッシャ6等)をクリップ本体3Yに付加できるのは勿論である。
また、クリップナット1Yは、係止部5Y自体を加工して係合突起片58、58、・・・を形成しているので、係合突起片58、58、・・・が厚み方向に変形し易いとともにその方向に対する強度が大きい。係合突起片58、58、・・・を形成するコストも、係止部5Yをプレス加工等で製造するときに係合突起片58、58、・・・を形成すればよいので、例えば、前記の特許文献2においてナットを加工して薄板状の摩擦抵抗部を取り付けるような場合に比べて、遥かに低い。
以上説明した第1、第2、第3の実施形態に係る締結用部材であるクリップナット1、1X、1Yは、被締結体を締結する際にナット側に手が届きにくいところを締結するのに特に好適な締結用部材である。次に、それよりも若干程度が軽くナット側に一応手が届くが作業しにくいところを締結するのに好適な締結用部材を説明する。
図12(a)、(b)、(c)はそれぞれ、本発明の第4の実施形態に係る締結用部材1Zの平面図、正面図、正面視断面図である。この締結用部材1Zは、第1の実施形態に係るクリップナット1を変形したものであり、上記のナット2と、クリップ本体3を変形した締結用部材本体3Zと、を備えるものである。締結用部材本体3Zは、クリップ本体3の基部4における係止部5近傍のみを基部4Zとして残し、その他の部分は切除したものである。つまり、締結用部材本体3Zは、ボルト挿通孔41Aを備えるとともに被締結体8、9を挟持する一方側の挟持片となる金属板製の基部4Zと、基部4Zの被締結体を挟持する側の反対側に設けたナット2を係止固定する係止部5とを有し、ボルト挿通孔41Aの周囲に、ナット2の嵌合凹部22に嵌合するよう軸対称で断面視略台形状に外方に突出する嵌合突出部42が形成され、しかもボルト挿通孔41Aの中心位置j点が嵌合突出部42の中心位置i点から偏心するものである。
この締結用部材1Zを用いた締結構造体の締結作業において、第1の実施形態の場合と異なる点は、ナット側、すなわち締結用部材本体3Zの係止部5をスパナ等の器具を用いて回転しないように固定しておく必要があるということである。例えば、係止部5の立設部分51、51にスパナを当接しておいて、ボルト7を回して締結作業を行う。その他の締結作業については、図3と図6に基づいて第1の実施形態ついて説明したものと同様である。締結作業完了後の締結構造体は、第1の実施形態について説明したのと同様に、強力な緩み止め効果を得つつ、係止部に過度の力がかかるのを防止することができるものであり、クリップナットを用いることができないようなところ(例えば、コの字状の折曲部分を有しては被締結体8を挟むことができないようなところ)にも用いることができる。
なお、同様にして、第2、第3の実施形態に係るクリップナット1X、1Yを変形することができるのは勿論である。
締結作業におけるスパナ等の器具の用い易さや締結作業完了後の美感などの点から、係止部5をナット2と略同種(例えば略正六角形)の平面視形状とし、基部4Zをナット2と同種或いは円形の平面視形状とすることもできる。図13は、こうして第3の実施形態に係るクリップナット1Yを変形した締結用部材1Z’の平面図である。締結用部材1Z’の締結用部材本体3Z’は、円形の平面視形状の基部4Z’と、ナット2と略同種である略正六角形の平面視形状の係止部5Z’を有する。この係止部5Z’は、立設部分51Z’、51Z’、・・・がナット2の角柱状をなすすべての側面に対峙するように設けられている。そうすると、例えばスパナを立設部分51Z’、51Z’、・・・のどの背向する2面にでも合わせて用いることができる。この場合、ボルト挿通孔41Aの中心位置j点が嵌合突出部42の中心位置i点から偏心する方向は特には定める必要はないが、締結作業時に嵌合突出部42がナット2の嵌合凹部22に嵌まり込んでいく際にナット2が締結用部材本体3Z’に対し相対的に移動する距離よりも、ナット2の側面と立設部分51Z’、51Z’、・・・の間の距離が長くなるように設計しておくべきである。
以上、本発明の実施形態に係る締結用部材について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、実施形態に記載したナット2の嵌合凹部22、嵌合突出部42の大きさや細かな形状などは、それらが用いられる環境や被締結体に合わせて任意に変更可能である。
本発明の第1の実施形態に係る締結用部材であるクリップナットを示すもので、(a)は平面図、(b)は正面図である。 同上のクリップナットを示すもので、(a)は正面視断面図、(b)は右側面視断面図である。 同上の締結作業開始直後の締結構造体を示すもので、(a)は正面視断面図、(b)は右側面視断面図である。 同上のナットを示すもので、(a)は正面視断面図、(b)は底面図である。 同上の締結用部材本体であるクリップ本体(係止部を除く)を示すもので、(a)は平面図、(b)は正面視断面図、(c)は右側面視断面図である。 同上の締結作業完了状態の締結構造体の右側面視断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る締結用部材であるクリップナットの弾性体ワッシャを示すもので、(a)は平面図、(b)は正面視断面図である。 同上の締結構造体の右側面視断面図であり、(a)は締結作業開始直後のもの、(b)は締結作業完了状態のものである。 本発明の第3の実施形態に係る締結用部材であるクリップナットの平面図ある。 同上の締結作業完了状態の締結構造体の右側面視断面図である。 同上の締結構造体の脱落防止を説明するための右側面視断面図である。 本発明の第4の実施形態に係る締結用部材を示すもので、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は正面視断面図である。 同上の別の締結用部材を示す平面図である。
符号の説明
1、1X、1Y、1Z、1Z’ 締結用部材(クリップナット)
2 ナット
21 ナットの雌ねじ部
22 ナットの嵌合凹部
3、3Y、3Z、3Z’ 締結用部材本体(クリップナット本体)
4、4Z、4Z’ 締結用部材本体の基部
4A、4B 基部の挟持片
41A、41B 基部のボルト挿通孔
42 締結用部材本体の嵌合突出部
5、5Z’ 締結用部材本体の係止部
51、51Z’ 係止部の立設部分
52、52Y 係止部の被覆部分
54 係止部のボルト通過孔
58 係止部の係合突起片
6 弾性体ワッシャ
61 弾性体ワッシャのボルト挿通孔
7、7Y ボルト
73 ボルトの係合溝

Claims (6)

  1. 外郭形状が角柱状であるナットと、
    ボルト挿通孔を備えるとともに被締結体を挟持する一方側の挟持片となる金属板製の基部、基部の被締結体を挟持する側の反対側に設けたナットを係止固定する係止部、を有する締結用部材本体と、
    を備える締結用部材であって、
    前記ナットは、前記基部側に軸対称でかつ断面視略台形状の嵌合凹部が形成され、
    前記締結用部材本体は、基部のボルト挿通孔の周囲に、ナットの嵌合凹部に嵌合するよう軸対称で断面視略台形状に外方に突出する嵌合突出部が形成され、しかも該ボルト挿通孔が該嵌合突出部の中心位置から偏心していることを特徴とする締結用部材。
  2. 請求項1に記載の締結用部材において、
    前記基部は、一方側の挟持片と所定間隔でもって対向する他方側の挟持片を有してコの字状に折曲形成されてなり、他方側の挟持片にもボルト挿通孔を備えることを特徴とする締結用部材。
  3. 請求項1又は2に記載の締結用部材において、
    前記係止部はナットの背向する側面に接近して対峙する立設部分を有し、
    前記ボルト挿通孔の前記嵌合突出部からの偏心は、該立設部分が対峙する方向に対して直交する方向であることを特徴とする締結用部材。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の締結用部材において、
    外郭形状が前記ナットの嵌合凹部の内径に略等しい外径の円柱状であり、
    挿通されるボルトの雄ねじ部の外径に略等しい内径のボルト挿通孔を有し、
    前記基部のボルト挿通孔の周縁がボルトの雄ねじ部と噛み合うときに、該周縁のボルトの雄ねじ部との非接触部分の隙間を埋めるように弾性変形する弾性体ワッシャを更に備えることを特徴とする締結用部材。
  5. 請求項1乃至4のいずれかに記載の締結用部材において、
    前記係止部は前記ナットの前記基部側と反対側を覆い、中央にボルト通過孔が設けられている被覆部分を有し、
    該ボルト通過孔の周縁から内側に向かって、ボルトと係合する複数の係合突起片が設けられ、
    該係合突起片の先端を結んで形成される円の直径は前記ナットの雌ねじ部の内径よりも小さいことを特徴とする締結用部材。
  6. 請求項5に記載の締結用部材において、
    前記係合突起片が係合する前記ボルトであって、雄ねじ部の中間部にねじ山のない環状の係合溝が設けられ、少なくとも該係合溝の底部の直径は雄ねじ部の谷の径よりも小さいボルトを更に備えることを特徴とする締結用部材。
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