JP2014149030A

JP2014149030A - フローティングナットおよびフローティングボルト

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Publication number: JP2014149030A
Application number: JP2013017631A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Ishii; 一義石井
Original assignee: Japan Drive It Co Ltd
Current assignee: Japan Drive It Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: JP6096521B2

Abstract

【課題】製造及び組立てが容易で、各部品の水平移動範囲を確実に規制し、他の部品との干渉を防止する。それとともに、フローティングナット15およびフローティングボルト16の移動（フローティング）のバネ圧を最適に維持すること。
【解決手段】第３プレート８と第１プレート３と板バネ４と第２プレート５と軸部７とを有し、第１プレート３の両側に一対の側壁部２を配置し、その範囲で第３プレート８を移動できるようにする。そして、第１プレート３と第２プレート５との間に板バネ４を介装し、軸部７に固定された第２プレート５と第３プレート８との間隔を特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケーシングの内部等に取付けて、そこにボルト等を介して各種部品を固定する際、そのナット等が水平方向に移動できるようにしたフローティングナットおよびフローティングボルトに関する。

本出願人は、既に特許文献１に記載のフローティングナットを提案している。
このフローティングナットは、中央にネジ孔を有するナット板と、それを支持する支持板とを有し、その支持板の長手方向両端を折り返してナット板を抱持するものである。そしてナット板が平面に沿って移動可能としたものである。それにより、他の取付部材のボルト孔の位置の自由度を増すものである。

特開２０１１−９４７８３号公報

従来のフローティングナットは、金属板よりなる支持板の両端部を折り返して、内部にナット板を抱持し、そのナット板が平面方向に移動できるようにしたものである。
この種のフローティングナットは、それにボルトを締結する際、慎重に行わないと、ナット板にかかる外力により、支持板の折返し部を変形させてしまう。すると、その支持機能を失うことになる。
また、ボルトの不用意な操作により支持板の変形が大きいと、ナット板がケーシング内に脱落することも有り、ケーシングを解体してナット板を取り出さなければならない。
更に、支持板自体はケーシングにリベットやスポット溶接等で固着されているため、支持機能を失ったフローティングナットの付け替えに労力と時間を要する。

また、ナット板の移動のし易さは、ナット板を抱持する抱持力による。その抱持力の調整は、極めて厳密に行なう必要がある。通常は支持板のナット板の押さえ部分に僅かの凸面を形成しプレス圧力を調整することで行われる。強すぎればナット板の移動ができず、弱すぎればナット板が不用意に移動し、ボルトとの芯合わせができなくなる。その状態で、ボルトを締め付けるとフローティングナットのねじ部を損傷し、締め付けが困難乃至は不能となる場合がある。
特に、ケーシングの壁にフローティングナットを取り付けた場合には、ナット板の自重が作用するので移動のしやすさと保持力の兼ね合いは微妙な調整が必要となる。
この支持板によるナット板押さえ構造では、ナットの稼動範囲の大きさ、ナットサイズの違いおよび使用場所等により支持板のナット板押さえ部分の形状を変更しなければならないので、支持板の加工時のプレス型を変える必要があり製作にコストもかかる。

そこで本発明は、ボルト締結の際に、不用意に支持板を変形することがなく且つ、ナットの抱持力を容易に且つ最適に調整することができる新たなフローティングナットおよびフローティングボルトを提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、中心部に開口(1)を有し、表面側または裏面側の幅方向両側に一対の側壁部(2)が立ち上げられ、その端部が被取付部材に固定される第１プレート(3)と、
第１プレート(3)の裏面側または表面側に板バネ(4)を介してスライド自在に接触する第２プレート(5)と、
第２プレート(5)の中心部に突設固定され、その軸線上に内ネジ(6)が形成され、その突設部の外直径が前記第１プレート(3)の前記開口(1)の直径より小径の軸部(7)と、
第１プレート(3)の表面側または裏面側に接触し、前記軸部(7)に固定される第３プレート(8)と、を具備し、
前記板バネ(4)は第２プレート(5)が第１プレート(3)から離反する方向に付勢され、
第１プレート(3)の前記一対の側壁(2)は、第３プレート(8)または第２プレート(5)の端が第１プレート(3)より外側にはみ出るのを規制することを特徴とするフローティングナットである。

請求項２に記載の本発明は、中心部に開口(1)を有し、表面側または裏面側の幅方向両側に一対の側壁部(2)が立ち上げられた第１プレート(3)と、
第１プレート(3)の裏面側または表面側に板バネ(4)を介して接触する第２プレート(5)と、
第２プレート(5)の中心部に突設固定され、その外周に外ネジが形成され、その突設部の外直径が前記第１プレート(3)の前記開口(1)の直径より小径の軸部(7)と、
第１プレート(3)の表面側または裏面側に接触し、前記軸部(7)に固定される第３プレート(8)と、を具備し、
前記板バネ(4)は第２プレート(5)が第１プレート(3)から離反する方向に付勢され、
第１プレート(3)の前記一対の側壁(2)は、第３プレート(8)または第２プレート(5)の端が第１プレート(3)より外側にはみ出るのを規制することを特徴とするフローティングボルトである。

請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載のフローティングナットまたは請求項２に記載のフローティングボルトにおいて、
第２プレート(5)および第３プレート(8)は、略同一の平面を有すると共に、それぞれ平行二面(5a)(8a)を有し、両プレート(5)(8)の各平行二面(5a)(8a)が互いに平行に位置して夫々が前記軸部(7)に固定されたフローティングナットまたはフローティングボルトである。

請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載のフローティングボルトまたはフローティングナットにおいて、
前記板バネ(4)は、その両側が第２プレート(5)または第３プレート(8)の側に立ち上げられた一対のバネ側壁(4a)を有し、その一対のバネ側壁(4a)に第２プレート(5)または第３プレート(8)の前記平行二面(5a)(8a)が接触または近接するフローティングナットまたはフローティングボルトである。

請求項５に記載の本発明は、請求項３または請求項４に記載のフローティングナットまたはフローティングボルトにおいて、
前記軸部(7)は、その軸線方向に離間して外周が段付きに拡大する小径段付き部(7a)と大径段付き部(7b)とを有し、
その大径段付き部(7b)に第２プレート(5)または第３プレート(8)がカシメ固定され、小径段付き部(7a)に第３プレート(8)または第２プレート(5)がカシメ固定されたフローティングナットまたはフローティングボルトである。

請求項６に記載の本発明は、
請求項５に記載のフローティングナットまたはフローティングボルトにおいて、
前記軸部(7)の前記小径段付き部(7a)の外周と大径段付き部(7b)の外周とに、歯形(10)が形成され、それらの歯形(10)に、第２プレート(5)および第３プレート(8)の各中心孔(5b)(8 b)が、軸線方向から圧入されて、それらが軸部(7)に固定されたフローティングナットまたはフローティングボルトである。

請求項７に記載の本発明は、請求項４に記載のフローティングナットまたはフローティングボルトにおいて、
前記第１プレート(3)の長手方向の断面が偏平な台形状に曲折され、その曲折された台形の凹陥部が前記表面側または裏面側に位置し、その凹陥部の深さが前記第３プレート８または第２プレート５の厚み以上であり、台形の段壁3aに前記第３プレート８または第２プレート５の長手方向の一端が当接したとき、その他端の少なくとも一部が、前記開口１の孔縁部に支持されているフローティングナットまたはフローティングボルトである。

請求項１、請求項２に記載の発明は、第１プレート３の両側に一対の側壁２が設けられ、その側壁２により第３プレート８または第２プレート５の端が第１プレート３より外側にはみ出るのを規制している。そのため、第３プレート８等が他の部材と干渉するおそれがない。
さらに、第２プレート５と第１プレート３と、第３プレート８とが配置されると共に、その第２プレート５と、第３プレート８とがそれぞれ軸部７に固定されて、両プレート５，８の間隔を特定している。そして、第１プレート３と第２プレート５または第３プレート８との間に板バネ４が、介装されるため、その板バネの弾発力を正確に規制することができ、最適な接触圧でスライドできるフローティングナットまたはフローティングボルトを提供できる。

請求項３に記載の発明は、第２プレート５および第３プレート８の各平行二面5a，8aが互いに平行に位置して夫々が前記軸部７に固定され、両プレート５、８が略同一の平面である。そのため、第２プレート５も第３プレート８と同一姿勢でスライドし、それらが第１プレート３より外側にはみ出ることがなく、第２プレート５、第３プレート８のいずれも他の部材と干渉するおそれがない。

請求項４に記載の発明は、前記板バネ４の両側が第２プレート５または第３プレート８の側に立ち上げられた一対のバネ側壁4aを有し、その一対のバネ側壁4aに第２プレート５または第３プレート８の前記平行二面5a，8aが接触または近接する。そのため板バネ４の姿勢が第２プレート５または第３プレート８に規制され、バネ圧が変化することを防止できる。
請求項５に記載の発明は、軸部７の外周が段付きに拡大する小径段付き部7aと大径段付き部7bとを有し、その大径段付き部7bと小径段付き部7aに第２プレート５と第３プレート８とがカシメ固定されたものである。そのため、製造容易で量産性が高い。

請求項６に記載の発明は、軸部７の前記小径段付き部7aの外周と大径段付き部7bの外周とに、歯形10が形成され、それらの歯形10に、第２プレート５および第３プレート８の各中心孔5b，8bが、軸線方向から圧入されて、それらが軸部７に固定されたものである。そのため、さらに、製造容易で量産性が高い。
請求項７に記載の発明は、第１プレート３の断面が台形状に曲折され、その凹陥部の深さが前記第３プレート８または第２プレート５の厚み以上であり、台形の段壁3aに前記第３プレート８または第２プレート５の長手方向の一端が当接したとき、その他端の少なくとも一部が、前記開口１の孔縁部に支持されているものである。そのため、第２プレート５、第３プレート８の一部が第１プレート３の開口１に没入することがなく、取扱易いフローティングナットまたはフローティングボルトとなる。

本発明の第１実施例のフローティングナットの分解斜視図。同フローティングナットの組立て状態を示す斜視図。同フローティングナットの表面側平面図。図３のIV−IV矢視における使用状態を示す説明図。同フローティングナットの使用時における軸部７の移動範囲を示す説明図。本発明の第２実施例のフローティングナットの分解斜視図。本発明の第３実施例のフローティングナットの分解斜視図。本発明の第４実施例のフローティングナットの分解斜視図。本発明のフローティングボルトの取付状態を示す断面図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１〜図５は、本発明の第１実施例のフローティングナットであり、図６はその第２実施例のフローティングナットであり、それぞれ請求項１に記載の発明である。
この第１実施例のフローティングナット15は、図１に示す如く、第３プレート８と第１プレート３と板バネ４と第２プレート５と軸部７とからなる。第１プレート３は、金属板のプレス成形体からなり、その長手方向が偏平な台形状に形成され、中心に開口１を有するとともに、その両側に一対の側壁部２が第１プレート３の段壁3a側に立ち上げられている。この段壁3aおよび側壁部２の高さは、第３プレート８の厚みにほぼ等しい。第３プレート８と板バネ４と第２プレート５はそれぞれ矩形に形成され、それらの外周がほぼ整合する。そして、それら各中心に貫通孔を有する。

板バネ４は、その両側が第２プレート５側に折り曲げられてバネ側壁4aを形成する。そして、そのバネ側壁4aが第２プレート５の両側の平行二面5aに接触又は近接する。板バネ４には、長手方向に一対の舌片部4bが第２プレート５側に切り起こされている。なお、第１プレート３の長手方向両端部にはそれぞれ取付孔14が設けられている。
次に軸部７は、軸線方向に段付き状に形成され、先端部に小径段付き部7a、根元部に大径段付き部7bを有する。それとともに、それぞれに小径段付き部7a、大径段付き部7bよりも僅かに小なる外直径の歯車状の歯形10が、それらに隣接して設けられている。さらに、軸部７の中心には内ネジ６が螺刻されている。

第２プレート５の中心孔5b内の内径は大径段付き部7bの歯形10外周よりも僅かに小に形成されている。又、第３プレート８の中心孔8bは、小径段付き部7aの歯形10の外周よりも僅かに小に形成されている。
このようにしてなる各部品は、先ず、軸部７の大径段付き部7bの歯形10に第２プレート５の中心孔5bが圧入される。その状態を図４に示す。次いで、第２プレート５に板バネ４が被嵌され、その上に第１プレート３、第３プレート８が配置され、第３プレート８の中心孔8bが小径段付き部7aの歯形10に圧入される（図４参照）。

このようにして、図２〜図４に示すフローティングナットが完成する。このとき、板バネ４の舌片部4bが第２プレート５を第１プレート３に対して軸線方向の外側に押圧する。又、組立て状態において、図５に示すごとく、第２プレート５の下面側の孔縁部が大径段付き部7bに着座し、第３プレート８の孔縁部が小径段付き部7aに着座される。それら、各段付き部7a、7bの位置により、両プレート５，８の離間距離が特定される。その間隔により、中間に介装される板バネ４の弾発力および、各プレートのスライドのし易さの程度が調整される。
そして、それぞれの歯形10と第３プレート８、第２プレート５とは、それらの孔縁部の塑性変形により、咬着され、各プレート８、５と軸部７との間の回り止めがされる。

このようにしてなるフローティングナット15は、一例として図４に示すごとく、被取付部材11に溶接、リベット止め、あるいはボルト等により、固定される。そして、被取付部材11に組付部材12が重ねられ、ボルト13のねじ部を組付部材12の貫通孔に挿入することにより、その先端が軸部７の内ネジ６に螺着される。このとき、軸部７は水平方向に移動し、ボルト13の軸線と内ネジ６の軸線が一致するようになる。
即ち、軸部７はボルト13の軸線位置に応じて移動するものである。

その移動範囲は、図５に示すとおりである。そして、第２プレート５、板バネ４が長手方向には第１プレート３の一対の段壁3a間に位置し、幅方向には側壁部２間に位置する。なぜならば、図１において、第３プレート８と板バネ４と第２プレート５とが略同一形状であり、第３プレート８と第２プレート５とは互いに整合するように一体に固定されている。そして、第３プレート８が第１プレート３の一対の側壁部２間と一対の段壁3a間に囲まれ、それらの範囲から外れることができない。そのため、第３プレート８の移動範囲で第２プレート５が移動できる。
なお、開口１の内径は軸部７の中間部の外直径の数倍以上に形成されている（図５参照）。そのため、軸部７は開口１内を実線の状態から鎖線の状態まで移動することができる。

次に、図６は、本発明のフローティングナットの第２実施例であり、この例が図１の第１実施例と異なる点は、板バネ４および第２プレート５の位置と、第３プレート８の位置が逆転している点である。それらの変更によっても、その作用効果に変わりがない。なお、図６において、第１プレート３の両側壁２の方向を下向きにしてもよい。さらには、一方の側壁と他方の側壁を逆方向に折り曲げてもよい。

図７は、本発明のフローティングナットの第３実施例であり、この例が図６の第２実施例と異なる点は、軸部７の形状と、第３プレート８の中心孔の口径のみである。この軸部７は外周に縦ローレット19（歯車状）が形成され、軸方向の外周が同一直径に形成されている。第３プレート８の中心孔8bの口径および第２プレート５の中心孔5bの口径は、その縦ローレット19の歯先直径より僅かに小に形成され、その軸部７が各プレート８，５の中心孔8b,5bに圧入固定される。
図８は、本発明のフローティングナットの第４実施例であり、この例が第３実施例と異なる点は、その軸部７のみであり、その軸部外周に綾目ローレット18が形成されたものである。各プレート８，５等との関係は上記第３実施例と同じである。

次に図９は、本発明のフローティングボルト16の一実施例であり。本発明の請求項２に記載のものである。
この例が図４のフローティングナット15と異なる点は、基本的に、軸部７のナットの替わりに外ネジ付きボルト９を用いた点である。そして、第１プレート３が溶接あるいはボルト等により被取付部材11に固定され、それに組付部材12がフローティングボルト16の外ネジ付きボルト９とナット17とで締結固定される。そして組付部材12の孔に外ネジ付きボルト９を挿入するとき、組付部材12の孔に整合するように外ネジ付きボルト９を水平方向に移動することができる。

なお、前記図１の実施例と同様に、図７又は図８において、板バネ４および第２プレート５の位置と、第３プレート８の位置を逆転してもよい。その場合にも作用効果は図７の実施例と変わらない。
また、各実施例の図において、同一部品には同一符号を付し、その説明を省略する。本発明は上記各実施例に限定されるものでは勿論なく、特許請求の範囲の各構成の範囲内で適宜設計変更しうる。
又、特許請求の範囲における各部品の括弧内の符号は、実施例に対応したものであり、その符号の実施例に、本発明が限定されるものではないことは勿論である。

１開口
２側壁部
３第１プレート
3a 段壁
４板バネ
4a バネ側壁
4b 舌片部
５第２プレート
5a 平行二面
5b 中心孔

６内ネジ
７軸部
7a 小径段付き部
7b 大径段付き部
８第３プレート
8a 平行二面
8b 中心孔
９外ネジ付きボルト
10 歯形

11 被取付部材
12 組付部材
13 ボルト
14 取付孔
15 フローティングナット
16 フローティングボルト
17 ナット
18 綾目ローレット
19 縦ローレット

Claims

中心部に開口(1)を有し、表面側または裏面側の幅方向両側に一対の側壁部(2)が立ち上げられ、その端部が被取付部材に固定される第１プレート(3)と、
第１プレート(3)の裏面側または表面側に板バネ(4)を介してスライド自在に接触する第２プレート(5)と、
第２プレート(5)の中心部に突設固定され、その軸線上に内ネジ(6)が形成され、その突設部の外直径が前記第１プレート(3)の前記開口(1)の直径より小径の軸部(7)と、
第１プレート(3)の表面側または裏面側に接触し、前記軸部(7)に固定される第３プレート(8)と、を具備し、
前記板バネ(4)は第２プレート(5)が第１プレート(3)から離反する方向に付勢され、
第１プレート(3)の前記一対の側壁(2)は、第３プレート(8)または第２プレート(5)の端が第１プレート(3)より外側にはみ出るのを規制することを特徴とするフローティングナット。
中心部に開口(1)を有し、表面側または裏面側の幅方向両側に一対の側壁部(2)が立ち上げられた第１プレート(3)と、
第１プレート(3)の裏面側または表面側に板バネ(4)を介して接触する第２プレート(5)と、
第２プレート(5)の中心部に突設固定され、その外周に外ネジが形成され、その突設部の外直径が前記第１プレート(3)の前記開口(1)の直径より小径の軸部(7)と、
第１プレート(3)の表面側または裏面側に接触し、前記軸部(7)に固定される第３プレート(8)と、を具備し、
前記板バネ(4)は第２プレート(5)が第１プレート(3)から離反する方向に付勢され、
第１プレート(3)の前記一対の側壁(2)は、第３プレート(8)または第２プレート(5)の端が第１プレート(3)より外側にはみ出るのを規制することを特徴とするフローティングボルト。
請求項１に記載のフローティングナットまたは請求項２に記載のフローティングボルトにおいて、
第２プレート(5)および第３プレート(8)は、略同一の平面を有すると共に、それぞれ平行二面(5a)(8a)を有し、両プレート(5)(8)の各平行二面(5a)(8a)が互いに平行に位置して夫々が前記軸部(7)に固定されたフローティングナットまたはフローティングボルト。
請求項３に記載のフローティングボルトまたはフローティングナットにおいて、
前記板バネ(4)は、その両側が第２プレート(5)または第３プレート(8)の側に立ち上げられた一対のバネ側壁(4a)を有し、その一対のバネ側壁(4a)に第２プレート(5)または第３プレート(8)の前記平行二面(5a)(8a)が接触または近接するフローティングナットまたはフローティングボルト。
請求項３または請求項４に記載のフローティングナットまたはフローティングボルトにおいて、
前記軸部(7)は、その軸線方向に離間して外周が段付きに拡大する小径段付き部(7a)と大径段付き部(7b)とを有し、
その大径段付き部(7b)に第２プレート(5)または第３プレート(8)がカシメ固定され、小径段付き部(7a)に第３プレート(8)または第２プレート(5)がカシメ固定されたフローティングナットまたはフローティングボルト。
請求項５に記載のフローティングナットまたはフローティングボルトにおいて、
前記軸部(7)の前記小径段付き部(7a)の外周と大径段付き部(7b)の外周とに、歯形(10)が形成され、それらの歯形(10)に、第２プレート(5)および第３プレート(8)の各中心孔(5b)(8 b)が、軸線方向から圧入されて、それらが軸部(7)に固定されたフローティングナットまたはフローティングボルト。
請求項４に記載のフローティングナットまたはフローティングボルトにおいて、
前記第１プレート(3)の長手方向の断面が偏平な台形状に曲折され、その曲折された台形の凹陥部が前記表面側または裏面側に位置し、その凹陥部の深さが前記第３プレート(8)または第２プレート(5)の厚み以上であり、台形の段壁(3a)に前記第３プレート(8)または第２プレート(5)の長手方向の一端が当接したとき、その他端の少なくとも一部が、前記開口(1)の孔縁部に支持されているフローティングナットまたはフローティングボルト。