JP2012154470A - ボルト及びナットの脱落防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】工具を用いてボルトに対してナットを締結するためにナットを指先で把持してボルトの雄螺子部に螺着する際に、ナットが手や手袋から滑って落下する不具合を解消する。
【解決手段】頭部３から突出した雄螺子部５、雄螺子部から突出し、且つ雄螺子部よりも小径の非雄螺子部６、及び非雄螺子部の先端に一体化されナットの通過を許容する一方でナットが非雄螺子部に保持されているときにその抜け落ちを阻止する脱落防止部１０、を有したボルトと、雄螺子部と螺着可能な雌螺子部２１を有すると共に、脱落防止部の外周を通過可能な内径を有したナット２０と、を有し、脱落防止部は、非雄螺子部に一体化された基部１０ａの外周面から外径方向へ突設された少なくとも一個の小凸部１２を有し、ナットの内周面には小凸部を通過する小凹部２２が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、工具を用いてボルトに対してナットを締結する前に、ナットを手で把持してボルトの雄螺子部に螺着する際に、ナットが手から滑って落下する不具合を解消することができるボルト及びナットの脱落防止構造に関するものである。

複数の締結対象部材間をボルト、ナットを用いて接続、固定する際には、ボルトを各締結対象物に設けた取付穴に差し込んで雄螺子部先端を取付穴の他端から突出させた状態で、スパナ等の工具を用いて該雄螺子部先端にナットを仮螺着する作業が行われる。工具による締結作業に先だって、ナットを手作業によってボルトの雄螺子部先端に螺着させ、その後工具を用いてナット、或いはボルトを捻ることにより本締結が行われる。
しかし、送電線用の鉄塔上等でこの締結作業を行う場合には、作業員は感電防止用の手袋をはめた手でナットをボルトの雄螺子部先端に仮螺着したり、工具を用いて締結作業を行うため、ナットが落下し易い。また、素手でこの作業を行う場合であっても、指先が滑ってナットを落下させることは多々ある。落下したナットは鉄塔の下方にある家屋等を損傷させたり、下方にいる作業員を負傷させる虞がある。

特許文献１には、締結状態にあるボルト・ナットが外部振動によって経時的に弛むことによりナットがボルトから脱落することを防止するナットの脱落防止機構が開示されている。この脱落防止機構は、雄螺子部の先端部に、小径の非螺子部（凹陥部）と、雄螺子部と同径の先端雄螺子部を順次連設した構成を備えたボルトを備えている。雄螺子部に螺着されたナットが振動により弛んで脱落した場合にはナットは非螺子部によって保持されるため落下することがない。また、非螺子部により保持されたナットが先端雄螺子部を越えて落下することを防止するための係止片についても開示されている。
しかし、この従来技術は、専ら雄螺子部に締結されたナットが外部振動によって抜け落ちることを防止するための工夫に終始しており、ナットを締結する際の利便性を軽視し過ぎるきらいがある。即ち、ボルトの雄螺子部先端に先端雄螺子部を設けているため、締結作業においては、作業員はナットを雄螺子部に締結するのに先だって手作業により先端雄螺子部にナットを螺着しながら非螺子部に移行させる必要があり、この作業中に手、或いは手袋からナットを滑り落し易くなる。特に、ナットとして一端面をテーパー状にしたものを用いているため、締結作業性が悪化することは明かである。また、非螺子部により保持されたナットが先端雄螺子部を越えて落下することを防止するために別部材の係止片を設けているため、部品点数が増大して作業手数の増大、コストアップをもたらす。

特開２００２−１３０２４１公報

従来、ボルト・ナットを用いて締結対象部材間を締結する場合、取付穴から突出したボルトの雄螺子部の先端にナットを手作業で仮螺着してから工具を用いて締結を行うことになるため、手や手袋からナットが滑り落ちやすかった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、工具を用いてボルトに対してナットを締結するためにナットを指先で把持してボルトの雄螺子部に螺着する際に、ナットが手や手袋から滑って落下する不具合を解消することができるボルト及びナットの脱落防止構造を提供することを目的としている。
また、ボルトに設けたナット保持部により保持されたナットが振動等によって脱落して落下することを防止することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るボルト及びナットの脱落防止構造は、頭部から突出した雄螺子部、該雄螺子部の先端面から突出し、且つ該雄螺子部よりも小径のナット保持用の非雄螺子部、及び該非雄螺子部の先端に一体化されナットの通過を許容する一方でナットが前記非雄螺子部に保持されているときにその抜け落ちを阻止する脱落防止部、を有したボルトと、前記雄螺子部と螺着可能な雌螺子部を有すると共に、前記脱落防止部の外周を通過可能な内径を有したナットと、を有し、前記非雄螺子部の軸方向長は、前記ナットの軸方向長よりも大きく設定されており、前記脱落防止部は、該非雄螺子部に一体化された基部の外周面から外径方向へ突設された少なくとも一個の小凸部を有し、前記ナットの内周面には前記小凸部を通過する小凹部が形成されていることを特徴とする。
締結対象部材の取付穴にボルトの軸部（雄螺子部）を差し込み、取付穴の他端から突出した軸部にナットを螺着する際には、作業者の手や手袋でナットを保持してボルトの軸部に仮螺着してから、工具によって本締結作業を行う。この際に、手や手袋で保持したナットを回転させながらボルトの軸部に螺着するため、手が滑ってナットを落下させ易い。
そこで、本発明では、ボルトの雄螺子部の先端に非雄螺子部（ナット保持部）を設け、更に非雄螺子部の先端にナットの脱落を防止する脱落防止部を設けた。脱落防止部は基部と、基部から突設した小凸部とからなるが、基部の外周面には雄螺子が形成されていないため、構成がシンプルとなり、しかもナットが基部を通過する際にナットを回転させる捻り動作が不要となるため、ナットを手から脱落させる可能性が低下する。しかも、ナットの内周には、小凸部と対応する箇所にのみ小凹部が設けられているため、小凸部と小凹部が合致しない限り、非雄螺子部上のナットが脱落する虞がない。

請求項２の発明は、前記基部は、前記非雄螺子部よりも大径の大径基部であることを特徴とする。
基部の形状、構造は、種々のバリエーションを持ち得る。
請求項３の発明は、前記基部は、前記非雄螺子部と同径であることを特徴とする。
請求項４の発明は、前記小凸部は、前記雄螺子部と平行に延びていることを特徴とする。
小凸部が軸部の軸方向と平行であることにより、ナットの着脱がスムーズとなる。
請求項５の発明は、前記小凸部は、前記雄螺子部と非平行に延びていることを特徴とする。
非雄螺子部に保持されたナットの脱落を効果的に防止できる。
請求項６の発明は、前記非雄螺子部は、前記雄螺子部と非同軸状に設けられていることを特徴とする。

本発明では、工具を用いてボルトに対してナットを締結するのに先だってナットを指先で把持してボルトの雄螺子部に螺着する際に、ナットを捻る動作が不要となるため、ナットが手や手袋から滑って落下する不具合を解消することができる。
また、ボルトに設けたナット保持部により保持されたナットが振動等によって脱落して落下することもできる。

（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るボルト及びナットの脱落防止構造を構成するボルトとナットの斜視図、ボルトの端面図、及びナットの端面図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）はボルトの雄螺子部にナットを締結する手順を示す正面図である。 本発明の変形実施形態の要部構成説明図である。 本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図である。 本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図である。 本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図、及びボルトの側面図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の変形例の構成説明図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るボルト及びナットの脱落防止構造を構成するボルトとナットの斜視図、ボルトの端面図、及びナットの端面図であり、図２（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はボルトの雄螺子部にナットを締結する手順を示す正面図である。
本発明のボルト及びナットの脱落防止構造１は、ボルト２と、ナット２０とから構成されている。
ボルト２は、大径の頭部３と、頭部３から一体的に突設された軸部４と、から概略構成されている。
ボルトの軸部４は、頭部３から一体的に突設された雄螺子部５と、雄螺子部５の先端面から同軸状に突出し、且つ雄螺子部５よりも小径のナット保持用の非雄螺子部（ナット保持部）６と、非雄螺子部６の先端に一体化され外部からのナット２０の通過を許容する一方でナットが非雄螺子部に保持されているときにその抜け落ちを阻止し、且つ非雄螺子部よりも大径の脱落防止部１０と、を有する。

ナット２０は、雄螺子部５と螺着可能な雌螺子部２１を内周面に有すると共に、中心孔の内径Ｄ１が脱落防止部１０の外径Ｄ２よりも若干大きく構成されている。つまり、ナットの内径は、脱落防止部の外周を通過可能となるように設定されている。
更に、非雄螺子部６の軸方向長Ｌ１は、ナット２０の軸方向長（厚み）Ｌ２よりも大きく設定されている。このため、非雄螺子部６は、ナット２０の内周面と接してこれを保持することができる。
脱落防止部１０は、非雄螺子部６よりも大径の大径基部（基部）１０ａと、大径基部１０ａの外周面に突設された少なくとも一個の小凸部１２と、を備えている。
また、ナット２０の内周面には非雄螺子部６への挿着時に小凸部１２を通過する小凹部２２が形成されている。

本実施形態では、１２０度間隔で小凸部１２、及び小凹部２２が設けられているが、配置個数、配置位置は任意に設定可能である。また、本例では小凸部１２及び小凹部２２は、軸部４の軸方向と平行に延びている。
このような構成を採用したため、ナット２０を脱落防止部１０を通過させて非雄螺子部６上に移行させるためには、小凸部１２と小凹部２２とを整合させた状態とした上で、ナット２０を脱落防止部を通過させる必要があるが、大径基部（基部）１０ａの外周面には雄螺子が存在しないため、ナットを非雄螺子部６に移行させる作業は容易である。つまり、小凸部１２と小凹部２２とを整合させた状態で、ナットを脱落防止部１０の軸方向に沿って直線状に移動させればよいため、換言すれば手袋、手で把持したナットを回転させる必要がないため、手袋を装着した手によってもナットを落下させることなく容易にこの作業を行うことができる。勿論、素手であれば更に作業性を高めてナットの落下を防止することができる。

また、一旦非雄螺子部６上にナット２０が移行した場合、ナットは、小凸部１２が小凹部２２と整合して脱落防止部の外周上に逆戻りしない限り、簡単には脱落防止部１０を越えてボルト２から脱落することはない。
ナット２０を非雄螺子部６上に移動させた後で、雄螺子部５にナット２０を螺着させる場合には、当初手作業でナットを仮螺着させようとして手が滑っても、ナットは非雄螺子部６上に戻るだけであり、ボルトから落下することはない。

以上の構成を備えたボルト・ナット脱落防止構造におけるナットの取付け手順を図２に基づいて説明する。
まず、複数の締結対象部材５０、５１間をボルト２、ナット２０を用いて接続、固定する際には、図２（ａ）（ｂ）に示したようにボルト２の軸部４を各締結対象部材に設けた取付穴５０ａ、５１ａ内に差し込んで軸部先端を取付穴の他端から突出させた状態で、作業員の指で保持したナットを脱落防止部１０（大径基部１０ａ）の外面を通過させて非雄螺子部６上に移動させる。この際、小凸部１２を小凹部２２と整合させつつナットを通過させることになるが、ナットを回転させる必要がなく、直線的に移動させればよいため、指からナットが滑り落ちる確率が大幅に減少する。ナット２０を非雄螺子部６上に移動させた後で雄螺子部５に螺着する際には指で保持したナットの雌螺子部を雄螺子部５の螺子山に整合させつつ回転させることにより仮螺着した上で、工具を用いて本螺着することとなる（図２（ｃ））。指で仮螺着する際、ナットを回転させるため、指からナットが滑り落ちやすくなるが、滑り落ちてもナットは非雄螺子部上に戻るだけであるため、脱落防止部１０の脱落防止機能によりボルトからナットが脱落して落下する虞はない。

また、雄螺子部５に螺着されることにより締結対象部材５０、５１を固定しているナット２０が、振動、衝撃の外力によって経時的に弛みを起こして脱落して非雄螺子部６上に移行した場合に、振動、衝撃等によってナットの小凹部２２が脱落防止部の大径基部（基部）１０ａ外面の小凸部１２と整合状態となって脱落防止部から外側へ脱落することも考えられるが、これは極めて稀なケースである。
また、脱落防止部の大径基部１０ａの外周面には雄螺子が存在しないため、小凸部１２だけを形成すればよく、雄螺子を形成する手間が削減される分だけ加工が容易となる。この点は、以下の全ての実施形態に共通するメリットである。

次に、図３の変形実施形態に示すように脱落防止部外周の小凸部１２の平面形状を、外側端部１２ａの幅ｄ１よりも内側端部１２ｂの幅ｄ２の方が大きくなるようにテーパー状にする一方で、ナット側の小凹部２２の幅ｄ３を全長に渡って同一幅とすることにより、図面右側からナットを脱落防止部外周に通過させる際には小凸部に対する小凹部の進入、及び通過が容易となる一方で、ナットが非雄螺子部６上に移行した後では小凸部に対する小凹部の進入、及び通過が困難となる。

次に、図４は本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図である。
この実施形態の特徴的な構成は、ボルト側の脱落防止部１０（大径基部１０ａ）に設ける小凸部１２を軸部４の軸方向に対して所定角度θだけ傾斜させた点にある。このように小凸部１２の延びる方向が軸部の軸方向と非平行であるため、小凸部１２と嵌合可能な関係にあるナット側の小凹部２２も小凸部１２を通過可能となるようにナットの軸方向に対して所定角度θだけ傾斜している。
このように小凸部１２及び小凹部２２をボルトとナットの軸線に対して夫々所定角度θだけ傾斜させたことにより、雄螺子部５に螺着されたナットが経時的に弛みを起こして非雄螺子部６上に移動した際に、ナットの小凹部２２がボルトの小凸部１２と整合状態となることにより、ナットが脱落防止部１０を乗り越えてボルトから落下する可能性が著しく低減される。
小凹部２２内を小凸部１２が通過し易くするために、脱落防止部１０の外径に対してナットの内径を多少大きめに設定することは差し支えない。
また、ナットを脱落防止部１０を通過させる場合には、小凹部２２が小凸部１２を嵌合するように整合させつつ、軸方向へ移動させればよく、ナットを回転させる（捻る）必要がない。このため、指からナットが脱落して落下する虞が著しく少なくなる。

次に、図５は本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図である。
この実施形態の特徴的な構成は、ボルト側の脱落防止部の大径基部１０ａに設ける小凸部１２をＵ字状（軸部４の軸線と非平行）に湾曲させた点にある。このため、小凸部１２と嵌合可能な関係にあるナット側の小凹部２２も小凸部１２を通過可能となるようにＵ字状に湾曲している。
小凹部２２内を小凸部１２が通過し易くするために、脱落防止部１０の外径に対してナットの内径を多少大きめに設定することは差し支えない。
このように小凸部１２及び小凹部２２をＵ字状に湾曲させたことにより、雄螺子部５に螺着されたナットが経時的に弛みを起こして脱落し、非雄螺子部６上に移動した際に、ナットの小凹部２２がボルトの小凸部１２と整合状態となる可能性が低くなり、ナットが脱落防止部１０を乗り越えてボルトから落下する可能性が、小凸部及び小凹部が直線状に延びる場合に比して著しく低減される。
また、ナットを脱落防止部１０を通過させる場合には、小凹部２２が小凸部１２を嵌合するように整合させつつ、軸方向へ移動させればよく、ナットを回転させる必要がない。このため、指からナットが脱落して落下する虞が著しく少なくなる。

次に、図６は本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図である。
この実施形態の特徴的な構成は、非雄螺子部６の軸線を雄螺子部５の軸線に対して所定角度θ１だけ傾斜させた点にある。脱落防止部１０は、雄螺子部の軸線と同軸状に構成されている。なお、小凸部１２については、上記各実施形態の何れの構成をも採用可能である。
ボルト２を締結対象部材５０、５１の取付穴に挿通した際に、非雄螺子部６が図示のように下を向くようにセットしておき、ボルトのこの姿勢を維持したままナットを雄螺子部に螺着する。螺着する過程で、ナット２０が非雄螺子部６上にある時に、振動、衝撃によってナットが脱落防止部１０を乗り越えてボルトの軸部から脱落しようとしても、非雄螺子部が下向きに傾斜しているため、小凸部１２と小凹部２２とが整合しにくくなり、ナットが軸部から脱落する可能性が著しく低下する。
また、このように非雄螺子部６を傾斜させたことにより、雄螺子部５に螺着されたナットが経時的に弛みを起こして脱落し、非雄螺子部６上に移動した際に、ナットの小凹部２２がボルトの小凸部１２と整合状態となる可能性が低くなり、ナットが脱落防止部１０を乗り越えてボルトから落下する可能性が著しく低減される。

次に、図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るボルト及びナットの構成を示す正面図、及びボルトの右側面図である。なお、上記各実施形態と同一部位には同一符号を付して説明する。
このボルト及びナットの脱落防止構造１は、脱落防止部１０の構造に特徴を有している。即ち、この脱落防止部１０は、非雄螺子部６の先端に非雄螺子部と同径の基部１０ａを設け、この基部１０ａの外周面に少なくとも一つの小凸部１２を突設した構成が特徴的である。ナット２０の内周面には、ナットが脱落防止部する際に小凸部１２の通過を許容する小凹部２２が形成されている。
このように構成することにより、軸部４の構成がシンプル化し、製造手数を低減することができる。

次に、図８（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の変形例である。
まず、図８（ａ）のボルト２は、雄螺子部５の先端部に同軸状（或いは、非同軸状）に小径の非雄螺子部６を突設し、更に非雄螺子部６の先端をＵ字状に湾曲させることにより、脱落防止部１０とした。
また、（ｂ）のボルト２は、雄螺子部５の先端部に同軸状（或いは、非同軸状）に小径の非雄螺子部６を突設し、更に非雄螺子部６の先端をＬ字状に湾曲させることにより、脱落防止部１０とした。
また、（ｃ）のボルト２は、雄螺子部５の先端部に同軸状（或いは、非同軸状）に小径の非雄螺子部６を突設し、更に非雄螺子部６の先端にテーパー状に拡開する脱落防止部１０を設けた。
このように構成したため、非雄螺子部６に保持したナット２０の脱落を防止することができる。

本発明に係るボルト及びナットの脱落防止構造は次のような効果を奏する。
即ち、従来、締結対象部材の取付穴にボルトの軸部（雄螺子部）を差し込み、取付穴の他端から突出した軸部にナットを螺着する際には、作業者の手や手袋でナットを保持してボルトの軸部に仮螺着してから、工具によって本締結作業を行っていた。この際に、手や手袋で保持したナットを回転させながらボルトの軸部に螺着するため、手が滑ってナットを落下させ易い。

本発明では、ボルト２の雄螺子部５の先端に非雄螺子部（ナット保持部）６を設け、更に非雄螺子部の先端にナットの脱落を防止する脱落防止部１０を設けた。脱落防止部は基部１０ａと、基部から突設した小凸部１２とからなるが、基部の外周面には雄螺子が形成されていないため、構成がシンプルとなり、しかもナットが基部を通過する際にナットを回転させる捻り動作が不要となるため、ナットを手から脱落させる可能性が低下する。つまり、ナットを捻ることなく、軸方向へ移動させるだけの差込み式としたので、ナットが手から滑り落ちる可能性が少なくなる。
ナット２０の内周には、小凸部と対応する箇所にのみ小凹部２２が設けられているため、小凸部と小凹部が合致しない限り、非雄螺子部上のナットが脱落する虞がない。

１…脱落防止構造、２…ボルト、３…頭部、４…軸部、５…雄螺子部、６…非雄螺子部、１０…脱落防止部、１０ａ…基部（大径基部）、１２…小凸部、１２ａ…外側端部、１２ｂ…内側端部、２０…ナット、２１…雌螺子部、２２…小凹部、５０、５１…締結対象部材、５０ａ、５１ａ…取付穴

Claims (6)

1. 頭部から突出した雄螺子部、該雄螺子部の先端面から突出し、且つ該雄螺子部よりも小径のナット保持用の非雄螺子部、及び該非雄螺子部の先端に一体化されナットの通過を許容する一方でナットが前記非雄螺子部に保持されているときにその抜け落ちを阻止する脱落防止部、を有したボルトと、
   前記雄螺子部と螺着可能な雌螺子部を有すると共に、前記脱落防止部の外周を通過可能な内径を有したナットと、を有し、
   前記非雄螺子部の軸方向長は、前記ナットの軸方向長よりも大きく設定されており、
   前記脱落防止部は、該非雄螺子部に一体化された基部の外周面から外径方向へ突設された少なくとも一個の小凸部を有し、
   前記ナットの内周面には前記小凸部を通過する小凹部が形成されていることを特徴とするボルト及びナットの脱落防止構造。
2. 前記基部は、前記非雄螺子部よりも大径の大径基部であることを特徴とする請求項１に記載のボルト及びナットの脱落防止構造。
3. 前記基部は、前記非雄螺子部と同径であることを特徴とする請求項１に記載のボルト及びナットの脱落防止構造。
4. 前記小凸部は、前記雄螺子部と平行に延びていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のボルト及びナットの脱落防止構造。
5. 前記小凸部は、前記雄螺子部と非平行に延びていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のボルト及びナットの脱落防止構造。
6. 前記非雄螺子部は、前記雄螺子部と非同軸状に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のボルト及びナットの脱落防止構造。

Images