JP2012026565A

JP2012026565A - 締結装置

Info

Publication number: JP2012026565A
Application number: JP2010227219A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Ishikawa; 石川隆一; Yasuyuki Suzuki; 鈴木康之
Original assignee: ISHITOKU RASHI CO Ltd
Current assignee: ISHITOKU RASHI CO Ltd
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2012-02-09

Abstract

【課題】ボルトに一旦締結すれば振動などによる緩みを防ぎ、かつその締結を容易に外すことができないようにすると共に、ナットの悪戯や盗難を確実に防止することができる。
【解決手段】締結装置１０は、ナット１２は、円錐台形状であり、ナット１２は、工具を係合してナット１２をナット締付方向へ回転可能とし、ナット１２をナット取外方向へ回転不能とする操作部５０を有する。この操作部５０は、ナット締付方向の回転によりナット１２に係合し、ナット取外方向の回転により係合が解除される係合部５０ａを有する。また、操作部は、ナット１２の頭部に切削により分離可能に形成され、ナット締付方向の回転による所定以上の締付力によりナット１２の頭部から分離可能部において分離可能である。また、操作部は、ナット１２の頭部に溶接により固定され、ナット締付方向の回転による所定以上の締付力によりナット１２の頭部から溶接部において分離可能である。
【選択図】図３

Description

この発明は、ボルトとナットにより被締結部材を固定するに際し、振動などによる緩みや脱落、さらには悪戯や盗難を防止するための締結装置に関するものである。

従来、被締結部材を固定するには、ボルトとナットによる締め付け方式があらゆる分野で多用されている。ボルトに締め付けられたナットは、単純に取り付けただけでは、振動や外力等によって緩んでしまいやすいために、スプリングワッシャーを挟み込むことが通常行われている。また、被締結部材を確実に固定するには、ダブルナットを使用した締め付け方式も広く行われている。

しかしながら、このようなボルトとナットによる締め付け方式では、例えばダブルナットを使用した場合、締め付け直後では被締結部材の固定が確実ではあっても、長期間にわたっての振動や衝撃等により一旦緩んでしまうと、２個のナットはそれぞれが自由に回転するようになってボルトより脱落してしまうという問題点を有していた。

このため、特許文献１では、ボルトの雄螺子溝のピッチに整合するコイルバネをナットのバネ収容凹部に収容し、ボルトに対するナットの締め付け方向への回転に伴いボルトの雄螺子溝からコイルバネが離反し摩擦力を軽減して回転を許容すると共に、ボルトとナットとが螺合したときのボルトに対するナットの離脱方向への回転に伴いボルトの雄螺子溝にコイルバネが密着し摩擦力を増加して回転を阻止し、ボルトにナットを一旦締結すればその締結を容易に外すことができないようにすると共に、長期間にわたって振動や外力等が働くことによるボルトとナット相互間の緩みを防止することができる緩み止めナットが開示されている。

特開２００３−３０７２１０号公報

解決しようとする問題点は、特許文献１では、ボルトの雄螺子溝のピッチに整合するコイルバネをナットのバネ収容凹部に収容し、コイルバネの伸縮を利用してボルトに対するナットの締付けを行い、またボルトに対するナットの離脱方向への回転に伴いボルトの雄螺子溝にコイルバネが密着し摩擦力を増加して回転を阻止する構造であり、ボルトとナットにより被締結部材を固定しても工具をナットに係合し、ナットを工具で強制的に回転するなどの悪戯をしたり、外して盗むことがある。

そこで、この発明は、叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、ボルトに一旦締結すれば振動などによる緩みを防ぎ、かつその締結を容易に外すことができないようにすると共に、悪戯や盗難を確実に防止することができる締結装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、ボルトの雄螺子溝のピッチに整合するコイルのピッチを有するコイルバネと、
前記コイルバネを収容可能とし、前記ボルトに対するナット締付方向への回転に伴い前記ボルトの雄螺子溝から前記コイルバネが離反し摩擦力を軽減させて回転を許容させると共に、前記ボルトと螺合したときの前記ボルトに対するナット離脱方向への回転に伴い前記ボルトの雄螺子溝に前記コイルバネが密着し摩擦力を増加させて回転を阻止するように設けたバネ収容部と、
前記ボルトの雄螺子溝のピッチに整合する雌螺子溝を有する螺子部とを有するナットと、
を含み、
前記ナットは、円錐台形状であり、
前記ナットは、工具を係合して前記ナットをナット締付方向へ回転可能とし、前記ナットをナット取外方向へ回転不能とする操作部を有することを特徴とする締結装置である。

請求項２に記載の発明は、前記操作部は、前記ナット締付方向の回転により前記ナットに係合し、前記ナット取外方向の回転により係合が解除される係合部を有することを特徴とする請求項１に記載の締結装置である。

請求項３に記載の発明は、前記操作部は、前記ナットの頭部に切削により分離可能に形成され、
前記ナット締付方向の回転による所定以上の締付力により前記ナットの頭部から前記分離可能部において分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の締結装置である。

請求項４に記載の発明は、前記操作部は、前記ナットの頭部に溶接により固定され、
前記ナット締付方向の回転による所定以上の締付力により前記ナットの頭部から溶接部において分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の締結装置である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、操作部に工具を係合してナットをナット締付方向へ回転することで、ボルトに対するナット締付方向への回転に伴いボルトの雄螺子溝からコイルバネが離反し摩擦力を軽減させて回転を許容させると共に、ボルトと螺合したときのボルトに対するナット離脱方向への回転に伴いボルトの雄螺子溝にコイルバネが密着し摩擦力を増加させて回転を阻止する状態にし、一方操作部はナットをナット取外方向へ回転不能であり、しかもナットが円錐台形状であり、工具で強制的に回転することが不可能であることから、ナットを緩めるなどの悪戯をしたり、外して盗むことを防止することができる。

請求項２に記載の発明では、操作部は、ナット締付方向の回転により係合部がナットに係合して回転し、ナット取外方向の回転により係合部の係合が解除され、操作部がナットに対してから回りするからナットは回転不能である。

請求項３に記載の発明では、操作部は、ナットの頭部に切削により分離可能に形成され、ナット締付方向の回転による所定以上の締付力によりナットの頭部から分離可能部において分離されてナットは回転不能である。

請求項４に記載の発明では、操作部は、ナットの頭部に溶接により固定され、ナット締付方向の回転による所定以上の締付力によりナットの頭部から溶接部において分離されてナットは回転不能である。

第１の実施の締結装置の側面図である。締結装置の平面図である。締結装置の断面図である。ナットの断面図である。ナットの平面図である。ナットを示すもので、（ａ）はナットの底面図、（ｂ）はナットの底面のｂ−ｂ断面図である。操作部の側面図である。操作部の断面図である。操作部の底面図である。コイルバネの具体例を示すもので、（ａ）はコイルバネの全体正面図、（ｂ）はコイルバネの平面図、（ｃ）はコイルバネの底面図である。ナットと操作部との組み付け状態を示すもので、（ａ）は操作部をナット締付方向へ回転する状態の断面図、（ｂ）は操作部をナット取外方向へ回転する状態の断面図、（ｃ）は操作部をナット取外方向へ回転した状態の断面図である。締付時の締結装置の断面図である。ボルトに対する締結装置の回転動作を示すもので、（ａ）はボルトに対する締め付け方向への回転動作状態の断面図、（ｂ）はボルトに対する所定の締付力を得た後の状態の断面図、（ｃ）は取り外し時の回転動作状態の断面図である。第２の実施の締結装置の側面図である。締結装置の断面図である。締付時の締結装置の断面図である。ボルトに対する締結装置の回転動作を示すもので、（ａ）はボルトに対する締め付け方向への回転動作状態の断面図、（ｂ）はボルトに対する所定の締付力を得た後の状態の断面図、（ｃ）は取り外し時の回転動作状態の断面図である。第３の実施の締結装置の断面図である。所定の締付力を得た後の締結時の締結装置の断面図である。第４の実施の締結装置の断面図である。所定の締付力を得た後の締結時の締結装置の断面図である。ボルトに対する締結装置の回転動作を示すもので、（ａ）はボルトに対する締め付け方向への回転動作状態の断面図、（ｂ）はボルトに対する所定の締付力を得た後の状態の断面図、（ｃ）は取り外し時の回転動作状態の断面図である。第５の実施の締結装置の断面図である。所定の締付力を得た後の締結時の締結装置の断面図である。コイルバネの取付構造を示す断面図である。バネユニットを示す図である。

以下、この発明の締結装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

［第１の実施の形態］
この発明の第１の実施の形態を、図１乃至図１３に基づいて説明すると、締結装置１０は、コイルバネ１１と、ナット１２、操作部５０とを有し、操作部５０に工具を嵌めて回転させて締め付け、ナット１２と、コイルバネ１１が、ボルト２の雄螺子溝２ａに螺合巻装される。

コイルバネ１１は、図１０に示すように、ボルト２の雄螺子溝２ａのピッチに整合するコイル部１１ａと、コイル部１１ａの一方の端部１１ｂと、コイル部１１ａの他方の端部１１ｃとを有する。一方の端部１１ｂは、コイル部１１ａの外側の位置まで延びて屈曲されて固定端となり、他方の端部１１ｃは、コイル部１１ａの外周部より僅か外方に延びて自由端となる。

ナット１２は、金属で円錐台形状に形成され、基部１２ｃと、頂部１２ｄを有し、基部１２ｃ側に螺子部１２ｂが形成され、頂部１２ｄ側にバネ収容部１２ａが形成されている。バネ収容部１２ａには、コイルバネ１１が収容され、この収容状態でコイル部１１ａの一方の屈曲された端部１１ｂは係止孔１２ａ１に係止され、他方の端部１１ｃは凹み状の押動部１２ａ３内に配置した自由端としている。コイルバネ１１の装着状態では、コイル部１１ａとバネ収容部１２ａの内壁１２ａ２との間には隙間Ｄがあり、この隙間Ｄはコイル部１１ａが外方へ広がること許容する。

押動部１２ａ３は、内壁の一部に軸方向に形成され、コイルバネ１１の他方の端部１１ｃは、押動部１２ａ３に当接しないように配置されている。

締結装置１０を離脱するときに、ナット離脱方向への回転に伴いボルト２の雄螺子溝２ａにコイルバネ１１のコイル部１１ａが密着し摩擦力を増加させて回転を阻止する以上の回転を行なうと、この回転力によってコイルバネ１１が密着して回転し、一方の端部１１ｂや一方の端部１１ｂを係止している係止孔１２ａ１に負荷が集中してかかり、係止孔１２ａ１が破損したり、変形し、また一方の端部１１ｂが破損したり、伸びる等変形してバネ収容部１２の係止孔１２ａ１から外れるなどによって係止が解除される。

これによって、押動部１２ａ３が他方の端部１１ｃに当たり押動するために、コイルバネ１１が外方へ広がり、あるいは摩擦が無くなりあるいは軽減する等で自由に回転できるようになり、ボルト２の雄螺子溝２ａを保護しながら締結装置１０をボルト２から離脱することができるようになっている。押動部１２ａ３の形状は、特に限定されず、一方の端部１１ｂが破壊され、あるいは変形してバネ収容部１２の係止孔１２ａ１から外れて係止が解除されると、他方の端部１１ｃを押動することができればよく、例えば、内壁より内側へ突出させて押動することができるようにしてもよい。

螺子部１２ｂは、ボルト２の雄螺子溝２ａのピッチに整合する雌螺子溝１２ｂ１を有し、この螺子部１２ｂの雌螺子溝１２ｂ１のピッチ数を、コイルバネ１１のコイルのピッチ数より多くしているが、少なくてもよい。螺子部１２ｂの雌螺子溝１２ｂ１とボルト２の雄螺子溝２ａの螺合と、コイルバネ１１のコイル部１１ａとボルト２の雄螺子溝２ａの螺合とによって締結の際に締結装置１０がガタつくことがないようにしている。

ナット１２は、基部１２ｃの押圧面１２ｃ１に周方向に沿って３箇所に係合凹み部１２ｃ２が形成され、この係合凹み部１２ｃ２はナット締付方向に従って次第に深くなるように形成され、底面１２ｃ２１と係止壁１２ｃ２２とを有している。この実施の形態では、係合凹み部１２ｃ２が３箇所に形成されているが、個数は特に限定されない。また、基部１２ｃには、螺子部１２ｂの雌螺子溝１２ｂ１に沿って押圧面１２ｃ１から突出してリブ部１２ｃ３が形成され、このリブ部１２ｃ３に操作部５０の取付孔５０ａを圧入しカシメて保持され、操作部５０がナット１２に対して回転可能になっている。

操作部５０は、金属または強化樹脂などで六角板状に形成され、ナット１２の基部１２ｃに形成された３箇所に係合凹み部１２ｃ２に対応した位置に係合部５０ｂが打ち抜き加工によって突出して形成されている。この係合部５０ｂは、ナット締付方向に従って次第に突出するように形成され、突出面５０ｂ１と係止壁５０ｂ２とを有している。

このように、操作部５０の圧入孔５０ａをナット１２の基部１２ｃに回転可能に圧入して保持され、図１１（ａ）に示すように、係合部５０ｂは係合凹み部１２ｃ２に位置しており、ナット締付方向の回転により係合部５０ｂの係止壁５０ｂ２が係合凹み部１２ｃ２の係止壁１２ｃ２２に係合して押し、ナット１２をナット締付方向へ回転する。

このナット１２をナット締付方向へ回転した状態では、係合部５０ｂの係止壁５０ｂ２が係合凹み部１２ｃ２の係止壁１２ｃ２２に係合し、ナット１２は被締結物Ｗを締結しており、この締結状態ではナット１２が円錐台形状であり、工具で強制的に回転することが不可能であることから、図１１（ｂ）に示すように、工具を操作部５０に係合してナット取外方向へ回転する。このようにして操作部５０をナット取外方向へ回転すると、この回転にしたがって基部１２ｃの押圧面１２ｃ１が係合部５０ｂの突出面５０ｂ１を押し、これによって図１１（ｃ）に示すように、突出面５０ｂ１が打ち抜き部に入り込み、係合部５０ｂの係止壁５０ｂ２が係合凹み部１２ｃ２の係止壁１２ｃ２２に係合した状態が解除され、工具によって操作部５０がナット取外方向へ回転するが、操作部５０がナット１２に対してから回りするからナット１２は回転しない。

次に、以上のように構成された実施の形態についての使用、動作を説明すると、図１３に示すように、被締結部Ｗを締結するに際し、例えば被締結物Ｗを貫挿したボルト２に対して、コイルバネ１１が被締結物Ｗとは反対側に位置するようにして締結装置１０をネジ込んで行く。

このとき、図１３（ａ）に示すように、締結装置１０の操作部５０に工具を係合し、ボルト２の雌螺子溝２ａに対し締結装置１０をナット締付方向に回すと、係合部５０ｂは係合凹み部１２ｃ２に位置しており、ナット締付方向の回転により係合部５０ｂの係止壁５０ｂ２が係合凹み部１２ｃ２の係止壁１２ｃ２２に係合して押し、ナット１２をナット締付方向へ回転する。したがって、バネ収容部１２ａ内においてボルト２の雄螺子溝２ａに嵌ったコイルバネ１１のコイル部１１ａは、一方の端部１１ｂを支点として外方へ広がり、ボルト２と接触しているコイルバネ１１の素線の摩擦力が軽減され、ナット１２はボルト２の雄螺子溝２ａに円滑にネジ込まれる。

そして、螺子部１２ｂの雌螺子溝１２ｂ１に、ボルト２の雄螺子溝２ａが螺合し、このコイルバネ１１のコイル部１１ａとボルト２の雄螺子溝２ａの螺合とによって締結の際に締結装置１０がガタつくことがなく、締結装置１０と一緒にネジ込まれたコイルバネ１１は、ボルト２の雄螺子溝２ａに嵌り込み、コイルバネ１１の素線の弾性力によりボルト２の軸中心に向って押さえ付けられる。

この締結状態では、図１３（ｂ）に示すように、ボルト２の雄螺子溝２ａに対し締結装置１０をナット取外方向に回すと、バネ収容部１２ａ内においてコイルバネ１１は一方の端部１１ｂを支点として内径方向に収縮する状態となるようにコイルバネ１１の素線が引っ張られてボルト２の雄螺子溝２ａを締め付け、強力な締付状態にさせる。このため、コイルバネ１１と一体となった締結装置１０はコイルバネ１１の部分で回転が阻止されて緩まなくなる。

このナット１２をナット締付方向へ回転した状態では、係合部５０ｂの係止壁５０ｂ２が係合凹み部１２ｃ２の係止壁１２ｃ２２に係合し、ナット１２は被締結物Ｗを締結しており、この締結状態ではナット１２が円錐台形状であり、工具で強制的に回転することが不可能である。

したがって、工具を用いることで、図１３（ｃ）に示すように、締結装置１０をボルト２から離脱しようとして工具を操作部５０に係合してナット取外方向へ回転すると、この回転にしたがって基部１２ｃの押圧面１２ｃ１が係合部５０ｂの突出面５０ｂ１を押し、これによって突出面５０ｂ１が打ち抜き部に入り込み、係合部５０ｂの係止壁５０ｂ２が係合凹み部１２ｃ２の係止壁１２ｃ２２に係合した状態が解除され、工具によって操作部５０がナット取外方向へ回転するがナット１２は回転しないから、操作部５０がナット１２に対してから回りすることになり締結装置１０を緩めることができない。

このナット１２の取り外しは、第２の実施の形態などにおいて説明したように、専用のナット取り外し工具を用いて行なうが、詳細は第２の実施の形態と同様であるから説明を省略する。

［第２の実施の形態］
この発明の第２の実施の形態を、図１４乃至図１７に基づいて説明すると、締結装置１０は、コイルバネ１１と、ナット１２、操作部１３とを有し、操作部１３に工具を嵌めて回転させて締め付け、ナット１２と、コイルバネ１１が、ボルト２の雄螺子溝２ａに螺合巻装される。

コイルバネ１１は、第１の実施の形態と同様に構成されるが、一方の端部１１ｂは、コイル部１１ａの外側の位置まで延びて固定端となり、他方の端部１１ｃは、コイル部１１ａの外周部より僅か外方に延びて自由端となる。

ナット１２は、金属で円錐台形状に形成され、基部１２ｃと、頭部１２ｄを有し、基部１２ｃ側にバネ収容部１２ａが形成され、頭部１２ｄ側に螺子部１２ｂが形成されている。バネ収容部１２ａには、コイルバネ１１が収容され、この収容状態でコイル部１１ａの一方の端部１１ｂは係止孔１２ａ１に係止され、他方の端部１１ｃは内壁１２ａ２内に配置した自由端としている。コイルバネ１１の装着状態では、コイル部１１ａと内壁１２ａ２との間には隙間Ｄがあり、この隙間Ｄはコイル部１１ａが外方へ広がること許容する。

内壁１２ａ２の一部には、断面凹み状の押動部１２ａ３が軸方向に形成され、コイルバネ１１の他方の端部１１ｃは、断面凹み状の押動部１２ａ３に当接しないように配置されている。

締結装置１０を離脱するときに、専用のナット取り外し工具を用いてナット離脱方向への回転に伴いボルト２の雄螺子溝２ａにコイルバネ１１のコイル部１１ａが密着し摩擦力を増加させて回転を阻止する以上の回転を行なうと、この回転力によってコイルバネ１１が密着して回転し、一方の端部１１ｂや一方の端部１１ｂを係止している係止孔１２ａ１に負荷が集中してかかり、係止孔１２ａ１が破損したり、変形し、また一方の端部１１ｂが破損したり、伸びる等変形してバネ収容部１２の係止孔１２ａ１から外れるなどによって係止が解除される。これによって、押動部１２ａ３が他方の端部１１ｃに当たり押動するために、コイルバネ１１が外方へ広がり、あるいは摩擦が無くなりあるいは軽減する等で自由に回転できるようになり、ボルト２の雄螺子溝２ａを保護しながら締結装置１０をボルト２から離脱することができるようになっている。押動部１２ａ３の形状は、特に限定されず、一方の端部１１ｂが破壊され、あるいは変形してバネ収容部１２の係止孔１２ａ１から外れて係止が解除されると、他方の端部１１ｃを押動することができればよく、例えば、内壁１２ａ２より内側へ突出させて押動することができるようにしてもよい。

操作部１３は、ナット１２と一体に金属で形成され、ナット１２の頭部１２ｄと操作部１３との間に切削により分離可能部１３ａを形成し、操作部１３は、所定以上の締付力による回転により分離可能部１３ａにおいて分離可能である。

次に、以上のように構成された実施の形態についての使用、動作を説明すると、図１７に示すように、被締結部Ｗを締結するに際し、例えば被締結物Ｗを貫挿したボルト２に対して、コイルバネ１１が被締結物Ｗとは反対側に位置するようにして締結装置１０をネジ込んで行く。

このとき、図１７（ａ）に示すように、締結装置１０の操作部１３に工具を係合し、ボルト２の雌螺子溝２ａに対し締結装置１０をナット締付方向に回すと、バネ収容部１２ａ内においてボルト２の雄螺子溝２ａに嵌ったコイルバネ１１のコイル部１１ａは、一方の端部１１ｂを支点として外方へ広がり、ボルト２と接触しているコイルバネ１１の素線の摩擦力が軽減され、緩み止めナット１０はボルト２の雄螺子溝２ａに円滑にネジ込まれる。

さらに、図１７（ｂ）に示すように、所定以上のナット締付方向への回転により、所定の締付力を得て操作部１３が分離可能部１３ａにおいて破断され、操作部１３がナット１２の頭部１２ｄから分離される。

この締結状態では、操作部１３がナット１２から分離しており、しかもナット１２が円錐台形状であり、工具で強制的に回転することが不可能であることから、ナット１２を緩めるなどの悪戯をしたり、外して盗むことを防止することができる。

しかも、締結状態では、図１７（ｂ）に示すように、逆にボルト２の雄螺子溝２ａに対し締結装置１０をナット離脱方向に回すと、バネ収容部１２ａ内においてコイルバネ１１は一方の端部１１ｂを支点として内径方向に収縮する状態となるようにコイルバネ１１の素線が引っ張られてボルト２の雄螺子溝２ａを締め付け、強力な締付状態にさせる。このため、コイルバネ１１と一体となった締結装置１０はコイルバネ１１の部分で回転が阻止されて緩まなくなる。

さらに、専用のナット取り外し工具を用いることで、図１７（ｃ）に示すように、締結装置１０をボルト２から離脱するときに、ナット離脱方向への回転に伴いボルト２の雄螺子溝２ａにコイルバネ１１のコイル部１１ａが密着し摩擦力を増加させて回転を阻止する以上の回転を行なうと、この回転力によってコイルバネ１１が引きずられて回転し、一方の端部１１ｂや一方の端部１１ｂを係止している係止孔１２ａ１に負荷が集中してかかり、係止孔１２ａ１が破損したり、変形し、また一方の端部１１ｂが破損したり、伸びる等変形して係止孔１２ａ１から外れて係止が解除される。これによって、押動部１２ａ３が他方の端部１１ｃに当たり押動し、これによりコイルバネ１１が外方へ広がり、あるいは摩擦が無くなり、あるいは軽減する等で自由に回転できるようになり、締結装置１０を緩めたり、ボルト２の雄螺子溝２ａを保護しながらボルト２から容易に離脱することができる。

［第３の実施の形態］
この第３の実施の形態を、図１８及び図１９に基づいて説明すると、第２の実施の形態と同一の構成部分については、同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第３の実施の形態にあっては、ナット１２のナット締付側に環状突起１２ｅを突出させて一体に形成している。この環状突起１２ｅは、ボルト２の外径より大きな内径を有している。このナット１２には板状弾性部材１５が備えられ、この板状弾性部材１５は環状突起１２ｅの軸方向の長さより厚く、かつボルト挿通孔１５ａを有する。この板状弾性部材１５は、環状突起１２ｅの外周に、ボルト挿通孔１５ａの内径を圧入して固着している。この実施の形態では、板状弾性部材１５として、皿バネを用いているが、これに限定されずスプリングワッシャー、座金等弾性を有する部材であれば良い。

このように、ナット１２のナット締付側に、板状弾性部材１５を固着したことで、締結の際に板状弾性部材１５よって軸方向に付勢力が生じてボルト２の雄螺子溝２ａとナット１２の雌螺子溝１２ｂ１とを密着させると共に、コイル部１１ａと密着させるから締結の際にガタつくことがない。また、ナット１２と板状弾性部材１５とが一体化されており、使用時に板状弾性部材１５の脱落や忘れたりすることがない。

［第４の実施の形態］
この第４の実施の形態を、図２０乃至図２２に基づいて説明すると、第２の実施の形態と同一の構成部分については、同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第４の実施の形態にあっては、操作部１３は、ナット１２と別体に金属で形成され、ナット１２の頭部１２ｄに溶接により固定され、操作部１３とナット１２は同じ金属でも異なる金属でもよい。この実施の形態では、ナット１２にステンレス鋼を用い、操作部１３に鉄を用いている。この操作部１３に、工具を係合してナット１２をナット締付方向へ回転し、所定以上のナット締付方向への回転により操作部１３は、所定の締付力を得てナット１２の頭部１２ｄから溶接部１３ｂにおいて分離可能である。

操作部１３のナット１２の頭部１２ｄへの溶接は、抵抗溶接が用いられ、この抵抗溶接は、溶接したい母体である操作部１３に電流を流しジュール熱を発生させ、その操作部１３の溶接部１３ｂを溶解させ、それと同時に加圧することによって接続する。この抵抗溶接を応用した溶接としてスポット溶接、シーム溶接なども用いることができ、簡単な溶接作業により高精度な溶接が可能である。スポット溶接は、接触部を加圧しながら大電流を流すと電気抵抗により材料が発熱、局所的に溶融して接合される。シーム溶接は、ローラ電極を用いて加圧、かつ通電しながら電極を回転させ連続的に溶接される。

次に、以上のように構成された実施の形態についての使用、動作を説明すると、図２２に示すように、被締結部Ｗを締結するに際し、例えば被締結物Ｗを貫挿したボルト２に対して、コイルバネ１１が被締結物Ｗとは反対側に位置するようにして締結装置１０をネジ込んで行く。

このとき、図２２（ａ）に示すように、締結装置１０の操作部１３に工具を係合し、ボルト２の雌螺子溝２ａに対し締結装置１０をナット締付方向に回すと、バネ収容部１２ａ内においてボルト２の雄螺子溝２ａに嵌ったコイルバネ１１のコイル部１１ａは、一方の端部１１ｂを支点として外方へ広がり、ボルト２と接触しているコイルバネ１１の素線の摩擦力が軽減され、緩み止めナット１０はボルト２の雄螺子溝２ａに円滑にネジ込まれる。

さらに、図２２（ｂ）に示すように、所定以上のナット締付方向への回転により、所定の締付力を得て操作部１３が溶接部１３ｂにおいて破断され、操作部１３がナット１２の頭部１２ｄから分離される。

しかも、締結状態では、図２２（ｂ）に示すように、逆にボルト２の雄螺子溝２ａに対し締結装置１０をナット離脱方向に回すと、バネ収容部１２ａ内においてコイルバネ１１は一方の端部１１ｂを支点として内径方向に収縮する状態となるようにコイルバネ１１の素線が引っ張られてボルト２の雄螺子溝２ａを締め付け、強力な締付状態にさせる。このため、コイルバネ１１と一体となった締結装置１０はコイルバネ１１の部分で回転が阻止されて緩まなくなる。

さらに、専用のナット取り外し工具を用いることで、図２２（ｃ）に示すように、締結装置１０をボルト２から離脱するときに、ナット離脱方向への回転に伴いボルト２の雄螺子溝２ａにコイルバネ１１のコイル部１１ａが密着し摩擦力を増加させて回転を阻止する以上の回転を行なうと、この回転力によってコイルバネ１１が引きずられて回転し、一方の端部１１ｂや一方の端部１１ｂを係止している係止孔１２ａ１に負荷が集中してかかり、係止孔１２ａ１が破損したり、変形し、また一方の端部１１ｂが破損したり、伸びる等変形して係止孔１２ａ１から外れて係止が解除される。これによって、押動部１２ａ３が他方の端部１１ｃに当たり押動し、これによりコイルバネ１１が外方へ広がり、あるいは摩擦が無くなり、あるいは軽減する等で自由に回転できるようになり、締結装置１０を緩めたり、ボルト２の雄螺子溝２ａを保護しながらボルト２から容易に離脱することができる。

［第５の実施の形態］
この第５の実施の形態を、図２３及び図２４に基づいて説明すると、第４の実施の形態と同一の構成部分については、同一の符号が付されることでその詳細な説明は省略されている。この第５の実施の形態にあっては、ナット１２のナット締付側に環状突起１２ｅを突出させて一体に形成している。この環状突起１２ｅは、ボルト２の外径より大きな内径を有している。このナット１２には板状弾性部材１５が備えられ、この板状弾性部材１５は環状突起１２ｅの軸方向の長さより厚く、かつボルト挿通孔１５ａを有する。この板状弾性部材１５は、環状突起１２ｅの外周に、ボルト挿通孔１５ａの内径を圧入して固着している。この実施の形態では、板状弾性部材１５として、皿バネを用いているが、これに限定されずスプリングワッシャー、座金等弾性を有する部材であれば良い。

（コイルバネの取付構造）
第２の実施の形態乃至第５の実施の形態において、コイルバネ１１を図２５及び図２６に示すように構造によって簡単に取り付けることができる。

このコイルバネの取付構造は、円筒状のバネホルダ６０にコイルバネ１１を組み付けてバネユニット１００とし、このバネユニット１００をナット１２に圧入などの嵌め込むことで取り付ける。バネホルダ６０は、金属または強化樹脂で成形され、周囲の一部に回り止め部６０ａが軸方向に形成されている。バネホルダ６０の一方の開口側には、固定端側切り欠き部６０ｂが形成され、この固定端側切り欠き部６０ｂからバネ係合部６０ｃが軸方向に形成され、他方の開口側には、自由端側切り欠き部６０ｄが形成されている。

コイルバネ１１は、コイル部１１ａがバネホルダ６０の内部に収容され、一方の端部１１ｂは、固定端側切り欠き部６０ｂからバネ係合部６０ｃに係合して固定端となり、他方の端部１１ｃは、自由端側切り欠き部６０ｄに位置させて自由端となり、自由端側切り欠き部６０ｄが押動部として作動する。

この発明は、ボルトにより被締結部材を固定するに際し、振動などによる緩みや脱落、さらには悪戯や盗難を防止するための締結装置に適用可能であり、ボルトに一旦締結すれば振動などによる緩みを防ぎ、かつその締結を容易に外すことができないようにすると共に、ナットの悪戯や盗難を確実に防止することができる。

Ｗ被締結物
１０締結装置
１１コイルバネ
１２ナット
１２ｃナット１２の基部
１２ｃ１押圧面
１２ｃ２係合凹み部
１２ｃ２１底面
１２ｃ２２係止壁
１３，５０操作部
１３ａ分離可能部
１３ｂ溶接部
５０ｂ係合部
５０ｂ１突出面
５０ｂ２係止壁

Claims

ボルトの雄螺子溝のピッチに整合するコイルのピッチを有するコイルバネと、
前記コイルバネを収容可能とし、前記ボルトに対するナット締付方向への回転に伴い前記ボルトの雄螺子溝から前記コイルバネが離反し摩擦力を軽減させて回転を許容させると共に、前記ボルトと螺合したときの前記ボルトに対するナット離脱方向への回転に伴い前記ボルトの雄螺子溝に前記コイルバネが密着し摩擦力を増加させて回転を阻止するように設けたバネ収容部と、
前記ボルトの雄螺子溝のピッチに整合する雌螺子溝を有する螺子部とを有するナットと、
を含み、
前記ナットは、円錐台形状であり、
前記ナットは、工具を係合して前記ナットをナット締付方向へ回転可能とし、前記ナットをナット取外方向へ回転不能とする操作部を有することを特徴とする締結装置。
前記操作部は、前記ナット締付方向の回転により前記ナットに係合し、前記ナット取外方向の回転により係合が解除される係合部を有することを特徴とする請求項１に記載の締結装置。
前記操作部は、前記ナットの頭部に切削により分離可能に形成され、
前記ナット締付方向の回転による所定以上の締付力により前記ナットの頭部から前記分離可能部において分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の締結装置。
前記操作部は、前記ナットの頭部に溶接により固定され、
前記ナット締付方向の回転による所定以上の締付力により前記ナットの頭部から溶接部において分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の締結装置。