JP2014214761A - 締結保持部材及び締結保持構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】確実な緩み止めを簡便に行うことが可能な締結保持部材及び締結保持部材を提供する。
【解決手段】締結保持構造1は、第一雄ねじ及び第二雄ねじが重複して形成された雄ねじ体10と、第一雄ねじと螺合する第一雌ねじ体20と、第二雄ねじ螺旋溝15と螺合する第二雌ねじ体30と、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を保持する締結保持部材40と、を備え、締結保持部材40は、第一雌ねじ体20の少なくとも一部に対して第二雌ねじ体30の反対側に配置される離間防止部41と、第二雌ねじ体30の少なくとも一部に対して第一雌ねじ体20の反対側に配置される連結部42と、離間防止部41及び連結部42を接続する当接部43と、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、各種部材の固定や位置決め等に利用される締結保持構造、及びこれに用いられる締結保持部材に関する。
従来、雄ねじが形成された雄ねじ体(ボルト等)と雌ねじが形成された雌ねじ体(ナット等)から成るねじ締結構造は、様々な分野における各種部材の固定や位置決め等に利用されている。部材の締結にねじ締結構造を採用することで、例えばリベットや接着等と比較して各種部材の着脱を容易にすることが出来る。また、部材の位置決めにねじ締結構造を採用することで、容易且つ高精度な位置調整を行うことが可能となる。
但し、ねじ締結構造は、接触部分の摩擦力によって締結力(軸力)を保持するものであるため、接触部分が塑性変形や摩耗、腐食等した場合や、繰り返し外力や振動等が加わる場合には緩んでしまい、適切な締結力が失われることとなる。このため、ねじ締結構造の採用においては、使用環境等に応じた適切な緩み止め処置を施すことが必要であり、種々の手法が従来提案されている。(例えば、特許文献1又は2参照)。
特許第3946752号公報 登録実用新案第3918706号公報
しかしながら、従来の緩み止め手法は、接触部分、例えば雄ねじ体のねじ山のフランク面と雌ねじ体のねじ山のフランク面の間に作用する摩擦力を向上させるものが大半であり、使用環境等によっては適切な緩み止め効果を発揮出来ない場合があった。また、従来の緩み止め手法では、十分な緩み止め効果を発揮可能であっても、着脱時の作業性の著しい悪化や、雄ねじ体や雌ねじ体の再使用不可といった新たな問題が生じる場合があり、一般的に普及するまでに至らないものが殆どであった。
本発明は、斯かる実情に鑑み、より確実な緩み止めを簡便に行うことが可能な締結保持部材及び締結保持構造を提供しようとするものである。
本発明の締結保持部材は、所定のリード角及びリード方向に設定される第一雌ねじ螺旋溝が形成された第一雌ねじ体と該第一雌ねじ螺旋溝に対してリード角及び/又はリード方向が異なる第二雌ねじ螺旋溝が形成された第二雌ねじ体との双方に当接又は圧接して、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体の相対回転を防止する相対回転防止部を有することを特徴とし、また、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体とが、ねじ軸方向において所定以上離間することを防止する離間防止部を有することを特徴とするものであり、これら該相対回転防止部、該離間防止部の何れか一方又は両方を備えて構成されるものである。
締結保持部材が、前記相対回転防止部を有し、前記離間防止部を有しない場合には、螺合対象である雄ねじ体に螺合された前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体とは、当該雄ねじ体のねじ部上において、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体の相対回転が防止されるが、該雄ねじ体に対する相対回転は規制されない。従って、前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体は、それぞれ前記雄ねじ体に対してねじ軸方向における移動が可能な状態となり、この際、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体は、ねじ軸方向における相対距離が変化可能となる。
締結保持部材が、前記離間防止部を有し、前記相対回転防止部を有しない場合には、螺合対象である雄ねじ体に螺合された前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体とは、当該雄ねじ体のねじ部上において、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体とは該雄ねじ体に対する相対回転と該雄ねじ体に対するねじ軸方向における移動が許容されるが、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体とが所定値以上離間することが防止される。従って、前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体は、互いの間隔を所定距離以内に保ちつつ、前記雄ねじ体に対して、ねじ軸方向における移動が同期的に可能となる。
締結保持部材が、前記相対回転防止部と前記離間防止部の両方を有する場合には、螺合対象である雄ねじ体に螺合された前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体とは、当該雄ねじ体のねじ部上において、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体の相対回転が防止されると共に、該雄ねじ体に対するねじ軸方向における相対移動の規制、即ち、所定値以上の離間が規制される。従って、前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体は、それぞれ前記雄ねじ体に対して、ねじ軸方向における移動と相対回転が不可能な状態となり、締結状態が保持される。
また、前記相対回転防止部は、前記第一雌ねじ体の外面に当接又は圧接する第一当接部と、前記第二雌ねじ体の外面に当接又は圧接する第二当接部と、を備えることが可能である。
また、前記第一当接部及び/又は前記第二当接部は、前記ねじ軸から離間するように弾性変形可能に構成されることを特徴とする。
また、前記第一当接部と前記第二当接部とを連結する連結部を有することを特徴とする。
また、前記連結部は、前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体の外面に当接又は圧接して、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体のねじ軸方向における所定距離以上の離間防止及び/又は該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体の相対回転防止を可能とするように構成されることを特徴とする。
また、前記連結部は、前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体を螺合し得る雄ねじ体を、挿通し得る挿通部を有することを特徴とする。
また、前記離間防止部は、前記第一当接部及び/又は前記第二当接部よりも前記ねじ軸に対してより近接するように設けられることを特徴とする。
また前記離間防止部は、前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体に係合し得るように形成されることを特徴とする。
また、前記離間防止部は、前記第一当接部及び/又は前記第二当接部の先端に設けられることを特徴とする。
また、前記離間防止部は、反し状に形成されることを特徴とする。
また、本発明の締結保持構造は、リード角及び/又はリード方向が相異なる第一雄ねじ螺旋溝と第二雄ねじ螺旋溝とが、相異なる領域に各々に及び/又は同一の領域に重複して、形成されて成る雄ねじ部を有する雄ねじ体と、前記第一雄ねじ螺旋溝に対応した前記第一雌ねじ螺旋溝を有し、前記第一雄ねじ螺旋溝に螺合し得るように構成された前記第一雌ねじ体と、前記第二雄ねじ螺旋溝に対応した前記第二雌ねじ螺旋溝を有し、前記第二雄ねじ螺旋溝に螺合し得るように構成された前記第二雌ねじ体と、前記締結保持部と、を備えることを特徴とする。
また、前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体は、ねじ軸直角平面に対して略直交する略平面状の平面部を一つ以上有することを特徴とする。
また、前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体は、前記平面部を二つ以上有し、前記平面部のうち、少なくとも一対の前記平面部が所定の二面幅で略対向して設けられることを特徴とする。
本発明の締結保持部材及び/又は締結保持構造において、締結保持部材が、相対回転防止部を有し、離間防止部を有しない構成の場合には、簡便な構成でありながら、螺合対象である雄ねじ体に螺合された第一雌ねじ体と第二雌ねじ体との相対回転を防止しながらも雄ねじ体に対する相対回転を可能とし、ねじ軸方向における相対距離を変化可能とすることが出来る。従って、雄ねじ体のねじ部上において、第一雌ねじ体と第二雌ねじ体とを離間させたり接近させたりすることが可能となり、簡便な構成にして、位置決めや締結を可能とし、それらの締結状態を簡便に保持することが可能な機械要素を実現することが出来る。
また、本発明の締結保持部材及び/締結保持構造において、締結保持部材が、離間防止部を有し、相対回転防止部を有しない場合には、簡便な構成でありながら、螺合対象である雄ねじ体に螺合された第一雌ねじ体と第二雌ねじ体との雄ねじ体に対する相対回転と該雄ねじ体に対するねじ軸方向における移動が許容されるが、第一雌ねじ体と第二雌ねじ体とが所定値以上離間することを防止することが可能となる。従って、第一雌ねじ体と第二雌ねじ体のそれぞれに対して所定の向きの回転を所定の速度で同期的に与えることで、雄ねじ体に対するねじ軸方向における第一雌ねじ体と第二雌ねじ体の一体的な移動が可能となる。逆に、当該所定条件以外では、第一雌ねじ体と第二雌ねじ体の何れも回転と移動の何れもさせ得ないという機械要素機構を実現することが出来る。
また、本発明の締結保持部材及び/締結保持構造において、締結保持部材が、相対回転防止部と離間防止部の両方を有する場合には、簡便な構成でありながら、螺合対象である雄ねじ体に螺合された第一雌ねじ体と第二雌ねじ体とは、雄ねじ体のねじ部上において、第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体の相対回転が防止されると共に、雄ねじ体に対するねじ軸方向における所定値以上の離間が規制される。従って、第一雌ねじ体と第二雌ねじ体は、それぞれ雄ねじ体に対して、ねじ軸方向における移動と相対回転が不可能な状態となり、締結状態が保持される。従って、本発明の締結保持部材及び/又は締結保持構造によれば、確実な緩み止めを簡便に行うことが可能となる上、雄ねじ体のねじ部上における任意位置での雌ねじ体の固定を簡便且つ確実に行うことが可能となるという優れた効果を奏する。
(a)本発明の実施形態に係る締結保持構造の平面図である。(b)締結保持構造の正面図である。 図1(a)のA−A線断面図である。 雄ねじ体の雄ねじ部を拡大して示した図である。 (a)〜(d)第一雌ねじ体及び第二雌ねじ体の相対的な動作を示した図である。 (a)締結保持部材の平面図である。(b)締結保持部材の正面図である。(c)締結保持部材の底面図である。 (a)及び(b)締結保持構造による被締結部材の締結手順を示した図である。 (a)及び(b)第一雌ねじ体に溝を設けないようにした場合の例を示した正面図である。 (a)〜(c)締結保持部材のその他の形態の例を示した図である。 (a)〜(c)締結保持部材のその他の形態の例を示した図である。 (a)〜(c)締結保持部材のその他の形態の例を示した図である。 (a)〜(c)締結保持部材のその他の形態の例を示した図である。 雄ねじ体の雄ねじ部のその他の形態の例を示した図である。 (a)〜(d)第一雄ねじ及び第二雄ねじをねじ方向が同一で互いにリードが異なるように形成した場合の第一雌ねじ体及び第二雌ねじ体の相対的な動作を示した図である。 (a)及び(b)締結保持構造を部材の位置決めに適用した場合の例を示した正面図である。 締結保持構造を部材の位置決めに適用する場合に使用可能な締結保持部材の例を示した図である。 締結保持構造を部材の位置決めに適用する場合に使用可能な締結保持部材の例を示した図である。 (a)及び(b)図15に示す締結保持部材を使用する場合の雄ねじ体の位置決め手順を示した図である。
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図1(a)は、本実施形態に係る締結保持構造1の平面図であり、同図(b)は、締結保持構造1の正面図である。また、図2は、図1(a)のA−A線断面図である。これらの図に示されるように、締結保持構造1は、二つの被締結部材100、110を締結して互いに固定するものであり、雄ねじ体10と、第一雌ねじ体20と、第二雌ねじ体30と、締結保持部材40と、を備えている。
雄ねじ体10は、所謂六角ボルトであり、略六角柱状の頭部11及び略棒状(略円柱状)の軸部12を有して構成されている。軸部12の外周面12aの先端側には、雄ねじ螺旋溝が形成された雄ねじ部13が設けられており、本実施形態では、この雄ねじ部13に、右ねじである第一雄ねじ螺旋溝14、及び左ねじである第二雄ねじ螺旋溝15の二種類の雄ねじ螺旋溝を同一領域上に重複して形成している。
図3は、雄ねじ体10の雄ねじ部13を拡大して示した図である。同図に示されるように、雄ねじ部13には、軸心(ねじ軸)Cに垂直となる面方向に連続する略三日月状のねじ山13aが、雄ねじ部13の一方側(図の左側)及び他方側(図の右側)に交互に設けられており、ねじ山13aをこのように構成することで、右回りに旋回する螺旋溝及び左回りに旋回する螺旋溝の二種類の螺旋溝を、ねじ山13aの間に形成することが出来る。
本実施形態では、このようにすることで、第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15の二種類の雄ねじ螺旋溝を、雄ねじ部13に形成している。従って、雄ねじ部13は、右ねじ及び左ねじの何れの雌ねじ体とも螺合することが可能となっている。なお、二種類の雄ねじ螺旋溝が形成された雄ねじ部13の詳細については、本願の発明者に係る特許第4663813号公報を参照されたい。
図1及び2に戻って、雄ねじ体10は、軸部12を被締結部材100、110の貫通孔100a、110aに挿通される。そして頭部11の反対側において突出した雄ねじ部13に第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が螺合されることによって、被締結部材100、110が締結されることとなる。
第一雌ねじ体20は、所謂六角ナットである。従って、第一雌ねじ体20は、外周面21に六つの平面部21a及び角部21bを有する略六角柱状に構成されると共に、軸方向に貫通するねじ孔22を備えている。そして、ねじ孔22の内周面である雌ねじ部23には、右ねじである第一雌ねじ螺旋溝24が形成されている。即ち、第一雌ねじ体20の雌ねじ部23は、雄ねじ体10の雄ねじ部13における第一雄ねじ螺旋溝14と螺合するように構成されている。また、第一雌ねじ体20の外周面21には、周方向に連続する溝25が形成されており、この溝25内には、締結保持部材40の一部が収容されるようになっている。
第二雌ねじ体30は、第一雌ねじ体20と同様に、所謂六角ナットである。従って、第二雌ねじ体30は、外周面31に六つの平面部31a及び角部31bを有する略六角柱状に構成されると共に、軸方向に貫通するねじ孔32を備えている。そして、ねじ孔32の内周面である雌ねじ部33には、左ねじである第二雌ねじ螺旋溝34が形成されている。即ち、第二雌ねじ体30は、雄ねじ体10の雄ねじ部13における第二雄ねじ螺旋溝15と螺合するように構成されている。
締結保持部材40は、雄ねじ体10の雄ねじ部13に螺合した第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を保持することで、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な動作を規制するものである。本実施形態では、右ねじの第一雌ねじ体20と左ねじの第二雌ねじ体30を組にして雄ねじ体10の雄ねじ部13に螺合させると共に、締結保持部材40によって両者の相対的な動作を規制することにより、従来の所謂ダブルナットと類似の構成でありながらも、それ以上の緩み止め効果を発揮することを可能としている。
図4(a)〜(d)は、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な動作を示した図である。第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、互いに逆ねじの関係となっているため、同図(a)及び(b)に示されるように、雄ねじ体10に対して両者を同一の方向に回転させた場合(又は、雄ねじ体10を回転させた場合)、軸心Cに沿って互いに逆方向に移動することとなる。
具体的には、同図(a)に示されるように、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の雄ねじ体10に対する回転方向が、第二雌ねじ体30側(図の上側)から見て左回りとなる場合には、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、軸心C方向に沿って互いに近接する方向に移動することとなる。また、同図(b)に示されるように、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の回転方向が、第二雌ねじ体30側(図の上側)から見て右回りとなる場合には、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、軸心C方向に沿って互いに離隔する方向に移動することとなる。
従って、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の軸心C方向における相対的な移動(近接離隔)を規制することにより、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が、共に雄ねじ体10に対して同一方向に回転するのを防止することが出来る。即ち、雄ねじ部13における第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対位置が保持されることとなり、所定条件下におけるねじ締結を保持することが出来る。なお、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が互いに接触していればそれ以上近接することは出来ないため、実際には、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が互いに離隔するように移動するのを規制すれば足りる。勿論、予め第一雌ねじ体20と第二雌ねじ体30とを離間させた状態で、これらの更なる離間を防止するように、締結保持部材40を用いて離間する方向の移動を規制するようにすることも出来る。この場合には、予め設定された所定範囲内の近接離間の相対移動を可能としながらも所定範囲を越える離間を防止することが可能となる。
また、このように第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の軸心C方向における相対的な移動を規制することで、同図(c)に示されるように、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の何れか一方が、他方から離隔するように単独で回転するのを防止することも可能となっている。但し、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の軸心C方向における相対的な移動を規制するだけでは、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が同時に逆方向に回転するのを防止することは出来ず、この場合、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、同図(d)に示されるように、軸心C方向における相対的な位置関係を維持したまま、雄ねじ部13上の位置を変化させることとなる。
従って、本実施形態では、締結保持部材40によって第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を保持することで、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の軸心C方向における相対的な移動を規制するだけでなく、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転動作も規制するようにしている。これにより、確実な緩み止め効果を発揮させることが可能となる。
図1及び2に戻って、締結保持部材40は、三つの離間防止部41と、一つの連結部42と、三つの当接部43と、を備えている。このうち、三つの離間防止部41は、第一雌ねじ体20の溝25内に収容されるようにそれぞれ配置され、溝25の側面25aに係合することで第一雌ねじ体20の軸心C方向の移動を規制するものである。また、連結部42は、第二雌ねじ体30における第一雌ねじ体20の反対側の端面35に対向するように配置され、この端面35と当接することで第二雌ねじ体30の軸心C方向の移動を規制するものである。
そして、三つの当接部43は、第一雌ねじ体20の平面部21a及び第二雌ねじ体30の平面部31aに一つおきに対向するようにそれぞれ配置されており、三つの離間防止部41を一つの連結部42にそれぞれ接続するものである。即ち、締結保持部材40は、当接部43によって互いに接続された離間防止部41及び連結部42によって第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の少なくとも一部を軸心C方向の両側から挟むようになっており、これにより、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が相対的に離隔するのを規制するようになっている。特に、本実施形態では、連結部42を略リング状に構成すると共に、三つの離間防止部41を周方向に略等間隔で配置することで、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を安定的に保持すると共に、締結保持部材40が容易に脱落しないようにしている。
当接部43は、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転動作を規制する相対回転防止部を成すものでもある。具体的には、当接部43は、第一雌ねじ体20の平面部21aに対向する第一当接部43aと、第二雌ねじ体30の平面部31aに対向する第二当接部43bと、から構成されている。即ち、平面部21a、31aに対向する位置に当接部43を配置することにより、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の軸心Cからの最遠点である角部21b、31bよりも軸心C側の位置に、当接部43の少なくとも一部を配置することが出来る。これにより、第一雌ねじ体20又は第二雌ねじ体30が相対的に回転しようとした場合に、平面部21a、31a又は角部21b、31bが当接部43に当接又は圧接することとなり、第一雌ねじ体20又は第二雌ねじ体30の相対的な回転を規制することが可能となる。
図5(a)は、締結保持部材40の平面図であり、同図(b)は、締結保持部材40の正面図であり、同図(c)は、締結保持部材40の底面図である。これらの図に示されるように、本実施形態では、適宜の形状に打ち抜かれた一枚の金属薄板を曲折することによって、締結保持部材40を形成している。具体的には、連結部42を構成することとなるリング状部分の外周から三つの帯状部分が放射状に延設された形状に金属薄板を打ち抜き、三つの帯状部分を略直角に曲折することで当接部43を構成し、更に帯状部分の先端部を内側に約135°折り返すことによって離間防止部41を反し状に構成している。なお、リング状部分の中央部の孔は、雄ねじ体10の軸部12を挿通するための挿通部(挿通孔)44を構成している。
締結保持部材40をこのように構成することで、締結保持部材40の製造コストを削減することが出来る。また、三つの当接部43を広げるように弾性変形させることが容易となるため、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30への締結保持部材40の装着を容易とし、且つ、意図しない抜脱を防止しつつも取り外しを容易にすることが出来る。更に、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30からの突出量を低減し、締結保持構造1をコンパクトに構成することが可能となっている。
図6(a)及び(b)は、締結保持構造1による被締結部材100、110の締結手順を示した図である。締結保持構造1による締結では、まず、雄ねじ体10及び第一雌ねじ体20により、一般的なボルト及びナットと同様に被締結部材100、110を適切な締結力で締結する。次に、同図(a)に示されるように、第二雌ねじ体30を雄ねじ体10の雄ねじ部13に螺合させる。このとき、従来のダブルナットのように第二雌ねじ体30を締め付ける必要はなく、第一雌ねじ体20に略接触し、且つ、平面部21a、31a同士が略一致する位置に第二雌ねじ体30を配置するだけでよい。
第二雌ねじ体30を適宜に配置したならば、次に同図(b)に示されるように、締結保持部材40を第二雌ねじ体30側から被せるようにして、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30に装着する。本実施形態では、離間防止部41を当接部43に対して鋭角(約45°)を成す方向に突出する反し状に構成することで、離間防止部41の側面41aが、締結保持部材40を装着する際に当接部43を押し広げるガイドとしても機能するようにしている。従って、締結保持部材40を押し込むだけで容易に第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30に装着することが可能である。当接部43の弾性変形は、離間防止部41が溝25に到達したときに解除され、これにより離間防止部41は溝25内に収容される。
以上の手順により、被締結部材100、110は雄ねじ体10及び第一雌ねじ体20によって適切に締結されると共に、第二雌ねじ体30及び締結保持部材40によって確実な緩み止めが施されることとなる。なお、被締結部材100、110の締結を解除する場合には、棒状のもので当接部43を弾性変形させて締結保持部材40を取り外し、一般的なナットと同様に、第二雌ねじ体20及び第一雌ねじ体30を順に雄ねじ体10から取り外せばよい。
本実施形態の緩み止めは、従来の緩み止めのように雄ねじ体のねじ山のフランク面と雌ねじ体のねじ山のフランク面の間等における摩擦力に頼ったものではないため、確実な緩み止め効果を長期間に亘って維持することが出来る。また、第二雌ねじ体30及び締結保持部材40は極めて容易に取り付けることが可能であり、従来の緩み止めのように弾性変形の復元力や摩擦力に抗して大トルクでナットを締め付ける必要もないため、確実な緩み止め効果を極めて簡便に得ることが可能となっている。
更に、締結保持部材40が外れたり、破壊等が生じたりしない限り、雄ねじ体10と第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転が略完全に抑止されるため、たとえ被締結部材100、110に塑性変形や摩耗等が生じたとしても、雄ねじ体10並びに第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が被締結部材100、110から脱落するような事態は、確実に防止されることとなる。
また、締結保持構造1は極めて容易に取り外し可能であるだけでなく、雄ねじ体10、第一雌ねじ体20、第二雌ねじ体30及び締結保持部材40には、従来の緩み止めのように緩み止めを伴う締結によって破壊される部分や永久変形が生じる部分が殆どないため、そのまま再使用することが十分に可能となり得る。
次に、締結保持構造1のその他の形態について説明する。
図7(a)及び(b)は、第一雌ねじ体20に溝25を設けないようにした場合の例を示した正面図である。この場合、例えば同図(a)に示されるように、小径の座金50によって第一雌ねじ体20と被締結部材110の間に隙間を作成し、この隙間内に離間防止部41を収容することで、第一雌ねじ体20における第二雌ねじ体30の反対側の端面26に離間防止部41を当接させるようにしてもよい。更に、この場合、同図(b)に示されるように、座金50に適宜の鍔51を設け、この鍔51に離間防止部41を当接させるようにしてもよい。勿論、本発明においては、必ずしも溝25を設けたり、或いは座金50を用いることが必要ではなく、特に、雄ねじ体のねじ部の中間位置において雌ねじ体を固定する場合には、雌ねじ体に溝25を設けたり、座金50を用いたりしない締結構造も採り得る。
このように、第一雌ねじ体20に溝25を設けないようにすることで、一般的なナットを第一雌ねじ体20として活用することが出来る。また、第一雌ねじ体20に直接離間防止部41を当接させないようにすることで、第一雌ねじ体20の面取り形状等に影響されることなく、確実に第一雌ねじ体20の移動を規制することが出来る。
図8〜11は、締結保持部材40のその他の形態の例を示した図である。なお、各図において、(a)は締結保持部材40の平面図であり、(b)は締結保持部材40の正面図(図10においては同図(a)のB−B線断面図)であり、(c)は締結保持部材40の底面図である。
図8(a)〜(c)は、離間防止部41及び当接部43を二つのみ設けるようにした場合の一例を示している。このように、離間防止部41及び当接部43の個数は、特に限定されるものではなく、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な動作を規制することが可能であれば幾つであってもよいが、取り付け易さの観点からは三つ以下であることが好ましく、保持の安定性の観点からは二つ以上であることが好ましい。また、保持の安定性の観点からは、離間防止部41及び当接部43は、周方向に等間隔で配置するか、軸心Cを挟んで互いに対向する位置に配置することが好ましい。
図9(a)〜(c)は、離間防止部41を接続部に対して略直角に突設するようにした一例を示している。このようにすることで、溝25の幅又は第一雌ねじ体20と被締結部材110の間の隙間を小さく設定することが出来るため、締結保持構造1をよりコンパクトに構成することが出来る。
図10(a)〜(c)は、離間防止部41を、当接部43の一部を切り欠いて曲折することにより構成した場合の一例を示している。このようにすることで、当接部43の先端部43cを離間防止部41の先まで伸ばすことが出来るため、この先端部43cに指先を引っ掛ける等して当接部43を押し広げることが可能となる。即ち、締結保持部材40の取り外しを、より容易とすることが出来る。なお、同図(a)〜(c)に示す例では、当接部43の基端側(連結部42側)を曲折して離間防止部41を構成しているが、当接部43の先端側を曲折して離間防止部41を構成するようにしてもよいことは言うまでもない。
図11(a)〜(c)は、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30に対して側方から装着可能に締結保持部材40を構成した場合の一例を示している。このように、連結部42に雄ねじ体10の軸部12が通過可能な切り欠き42aを設けると共に、離間防止部41及び当接部43を切り欠き42aの反対側(図の上側)に配置することで、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30に対して側方から締結保持部材40を装着可能とすることが可能となる。なお、この場合、締結保持部材40が切り欠き42aの反対側へ移動して脱落するのを防止するストッパ45を、切り欠き42a側に設けることが好ましい。ストッパ45を設けた場合においても、締結保持部材40を適宜に弾性変形させることで、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30に装着可能であることは言うまでもない。
図12は、雄ねじ体10の雄ねじ部13のその他の形態の例を示した図である。雄ねじ部13に形成される第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15は、互いにねじ方向(リード方向)が異なるものに限定されるものではなく、ねじ方向が同一で互いにリード(リード角)が異なるものであってもよい。この場合、同図に示されるように、第一雄ねじ螺旋溝14によって構成される螺旋状のねじ山13aにさらに螺旋溝を形成することにより、リードがL1(リード角がθ1)の第一雄ねじ螺旋溝14及びリードがL2(リード角がθ2)の第二雄ねじ螺旋溝15を、ねじ方向を揃えて形成することが出来る。
なお、この場合において、第一雌ねじ体20の第一雌ねじ螺旋溝24、及び第二雌ねじ体30の第二雌ねじ30を、第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15に螺合するように形成することは、言うまでもない。
図13(a)〜(d)は、第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15をねじ方向が同一で互いにリードが異なるように形成した場合の第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な動作を示した図である。この場合、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を雄ねじ体10に対して同一の方向に回転させると、同図(a)及び(b)に示されるように、軸心Cに沿って両者は同一方向に異なる移動速度で移動することとなる。即ち、この場合においても第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、軸心C方向において相対的に移動することとなるため、この移動を規制することにより、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30が、共に雄ねじ体10に対して同一方向に回転するのを防止することが出来る。
また、このように第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の軸心C方向における相対的な移動を規制することで、同図(c)に示されるように、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の何れか一方が、他方から離隔するように単独で回転するのを防止することも可能となっている。また、同図(d)に示されるように、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30がリードに反比例する回転速度で回転する場合には、相対的な位置関係を維持したまま軸心C方向に沿って移動することとなるが、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転動作を規制することによって、これを防止することが出来る。
即ち、第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15をねじ方向が同一で互いにリードが異なるように形成した場合においても、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30に締結保持部材40を装着することによって、緩み止め効果を発揮することが可能となっている。
図14(a)及び(b)は、締結保持構造1を部材の位置決めに適用した場合の例を示した正面図である。即ち、第一雌ねじ体20は、ねじ穴22が設けられた各種構造部材や支持部材等、軸心C周りに回転不能且つ軸心Cに沿って移動不能な部材であってもよく、雄ねじ体10は、構造部材や支持部材等からの突出量を自らの回転によって調整される部材であってもよい。この場合、同図(a)に示されるように、第一雌ねじ体20の雄ねじ体10が取り付けられる部分にナットに類似した構造を形成するようにしてもよいし、同図(b)に示されるように、締結保持部材40と適宜に係合する係合部材60を第一雌ねじ体20にビス61等によって固定するようにしてもよい。締結保持構造1によれば、雄ねじ体10と第一雌ねじ体20の軸心C方向の位置関係を適切に保持すると共に、第一雌ねじ体20からの雄ねじ体10の脱落を確実に防止することが可能であるため、各種部材の位置決めや脱落防止等においても好適である。
図15及び16は、締結保持構造1を部材の位置決めに適用する場合に使用可能な締結保持部材40の例を示した図である。なお、両図において(a)は締結保持部材40の平面図であり、(b)は締結保持部材40の正面図である。これらの締結保持部材40では、連結部42は、挿通部(挿通孔)44が設けられた略リング状に構成され、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の間に配置されるようになっている。また、当接部43は、連結部42の周縁から突出して第一雌ねじ体20の外側に配置される第一当接部43aと、連結部42の周縁から第一当接部43aとは逆方向に突出して第二雌ねじ体30の外側に配置される第二当接部43bと、から構成されている。そして、離間防止部41は、第一当接部43aの先端に設けられた第一離間防止部41bと、第二当接部43bの先端に設けられた第二離間防止部41cと、から構成されている。
図17(a)及び(b)は、図15に示す締結保持部材40を使用する場合の雄ねじ体10の位置決め手順を示した図である。締結保持構造1を部材の位置決めに適用する場合、雄ねじ体10を第一雌ねじ体20にねじ込んでいく際に第二雌ねじ体30を回転させないようにすることで、雄ねじ体10の約二倍の移動速度で第二雌ねじ体30を第一雌ねじ体20に近接させることが出来る。
従って、同図(a)に示されるように、予め第一雌ねじ体10に締結保持部材40を装着すると共に、雄ねじ体10の所定の位置に第二雌ねじ体30を螺合させておき、雄ねじ体10のみを回転させて第一雌ねじ体20にねじ込んでいくことにより、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を相対的に回転させることなく、互いに近接させることが出来る。これにより、第一当接部43a及び第二当接部43bの間に連結部42を設けた場合においても、第一雌ねじ体10及び第二雌ねじ体20に締結保持部材40を容易に装着することが可能となる。締結保持部材40の第一当接部43a及び第二当接部43bの間に連結部42を設けることにより、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30からの締結保持部材40の脱落を略完全に防止することが出来るため、雄ねじ体10の位置決め及び脱落防止をより確実なものとすることが出来る。
以上説明したように、本実施形態に係る締結保持構造1は、リード方向(ねじ方向)及び/又はリード角が異なる第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15が同一領域上に重複して形成された雄ねじ部13を有する雄ねじ体10と、第一雄ねじ螺旋溝14と螺合する第一雌ねじ螺旋溝24が形成された雌ねじ部23を有し、雄ねじ部13に螺合する第一雌ねじ体20と、第二雄ねじ螺旋溝15と螺合する第二雌ねじ螺旋溝34が形成された雌ねじ部33を有し、第一雌ねじ体20と共に雄ねじ部13に螺合する第二雌ねじ体30と、雄ねじ部13に螺合した第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を保持する締結保持部材40と、を備え、締結保持部材40は、第一雌ねじ体20の少なくとも一部に対して第二雌ねじ体30の反対側に配置される離間防止部41と、第二雌ねじ体30の少なくとも一部に対して第一雌ねじ体20の反対側に配置される連結部42と、離間防止部41及び連結部42を接続しつつ、第一雌ねじ体20の外面及び第二雌ねじ体30の外面に当接又は圧接する当接部43と、を備えている。
また、本実施形態に係る締結保持部材40は、ねじ方向又はリード(リード方向又はリード角)が異なる第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15が同一領域上に重複して形成された雄ねじ部13を有する雄ねじ体10と、第一雄ねじ螺旋溝14と螺合する第一雌ねじ螺旋溝24が形成された雌ねじ部23を有し、雄ねじ部13に螺合する第一雌ねじ体20と、第二雄ねじ螺旋溝15と螺合する第二雌ねじ螺旋溝34が形成された雌ねじ部33を有し、第一雌ねじ体20と共に雄ねじ部13に螺合する第二雌ねじ体30と、を備える締結保持構造1において、雄ねじ部13に螺合した第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30を保持する締結保持部材であって、第一雌ねじ体20の少なくとも一部に対して第二雌ねじ体30の反対側に配置される離間防止部41と、第二雌ねじ体30の少なくとも一部に対して第一雌ねじ体10の反対側に配置される連結部42と、離間防止部41及び連結部42を接続する当接部43と、を備えている。
このような構成とすることで、雄ねじ体10及び第一雌ねじ体20の相対的な回転、並びに雄ねじ体10及び第二雌ねじ体30の相対的な回転を、確実に防止することが可能となり、更に、第二雌ねじ体30及び締結保持部材40は極めて容易に取り付けることが可能であるため、確実な緩み止め又は位置決めを簡便に行うことが出来る。
また、当接部43は、少なくとも一部が第一雌ねじ体20の外周面21の外側又は第二雌ねじ体30の外周面31の外側に位置している。このようにすることで、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30への締結保持部材40の装着を容易にすることが出来る。また、当接部43を活用して、効率的に第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転動作を規制することが出来る。
また、当接部43は、離間防止部41又は連結部42を雄ねじ部13の軸心Cから遠ざけるように弾性変形可能に構成されている。このようにすることで、締結保持部材40を簡素且つコンパクトに構成しながらも、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30への締結保持部材40の装着を容易にすることが出来る。
また、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、外周面21、31の少なくとも一部が周方向の位置によって雄ねじ部13の軸心Cからの距離が異なる形状に構成され、当接部43は、少なくとも一部が第一雌ねじ体20の外周面21における雄ねじ部13の軸心Cからの最遠点及び第二雌ねじ体30の外周面31における雄ねじ部13の軸心Cからの最遠点よりも雄ねじ部13の軸心C側に位置している。このようにすることで、簡素且つコンパクトな構成でありながらも確実に第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転動作を規制することが出来る。
また、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、外周面21、31の少なくとも一部が六つの平面部21a、31aを有する略六角柱状に構成され、当接部43は、少なくとも一部が平面部21a、31aに対向する位置に配置されている。このようにすることで、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30として一般的なナット等を使用することが可能となるため、コストを削減すると共に作業性を高めることが出来る。また、ナット等の外形を有効活用して、効率的に第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転動作を規制することが出来る。
また、締結保持部材40は、当接部43を複数備え、連結部42は、全ての当接部43に接続している。このようにすることで、一つの締結保持部材40で安定的に第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な動作を規制することが出来る。なお、一つの離間防止部41に複数の当接部43を接続するようにしてもよい。
また、締結保持部材40は、複数の離間防止部41と、離間防止部41にそれぞれ接続する複数の当接部43と、全ての当接部43に接続する一つの連結部42と、を備えている。このようにすることで、一つの締結保持部材40で安定的に第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な動作を規制しながらも、締結保持部材40の着脱を容易にすることが出来る。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の締結保持部材及び締結保持構造は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、雄ねじ体10、第一雌ねじ体20、第二雌ねじ体30及び締結保持部材40の形状は、上記実施形態において示した形状に限定されるものではなく、適宜の形状を採用することが出来る。
具体的には、第一雌ねじ体20又は第二雌ねじ体30としてスロッテッドナット等を使用するようにしてもよいし、雄ねじ体10として六角穴付きボルトや植え込みボルト等を使用するようにしてもよい。また、第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30は、同一の外形である必要はなく、締結保持部材40によって両者の相対的な動作を規制することが可能な形状であればよい。また、締結保持構造1の姿勢が、上記実施形態において示した姿勢に限定されないことは言うまでもない。
また、雄ねじ体10、第一雌ねじ体20、第二雌ねじ体30及び締結保持部材40の材質は特に限定されるものではなく、例えば金属、樹脂、セラミックス又は木材等、用途に応じた適宜の材質を採用することが出来る。
また、締結保持部材40は、必ずしも第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の相対的な回転動作を規制するものでなくてもよい。即ち、周囲の環境や第一雌ねじ体20と第二雌ねじ体30の間の摩擦力等により、両者が同時に逆方向に回転したり、リードに反比例する回転速度で回転したりする可能性が低い場合には、締結保持部材40を第一雌ねじ体20及び第二雌ねじ体30の軸心C方向における相対的な移動のみを規制するように構成してもよい。
また、雄ねじ体10の雄ねじ部13は、全範囲に亘って第一雄ねじ螺旋溝14及び第二雄ねじ螺旋溝15が重複して形成されるものでなくてもよい。即ち、第二雌ねじ体30が螺合する範囲及びその近傍だけに二種類の雄ねじ螺旋溝を重複して形成するようにしてもよく、或いは第一雄ねじ螺旋溝14と第二雄ねじ螺旋溝15とは必ずしも同一領域上に形成されていないもの、即ち、雄ねじ体10のねじ部13の相異なる領域に各々に形成されたものであってもよく、また、谷の径及び/又は山の径が異なるものであってもよい。
また、上記実施形態において示した作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したものに過ぎず、本発明による作用及び効果は、これらに限定されるものではない。
1 締結保持構造
10 雄ねじ体
13 雄ねじ部
14 第一雄ねじ螺旋溝
15 第二雄ねじ螺旋溝
20 第一雌ねじ体
21 第一雌ねじ体の外周面
21a 第一雌ねじ体の平面部
23 第一雌ねじ体の雌ねじ部
24 第一雌ねじ螺旋溝
30 第二雌ねじ体
31 第二雌ねじ体の外周面
31a 第二雌ねじ体の平面部
33 第二雌ねじ体の雌ねじ部
34 第二雌ねじ螺旋溝
40 締結保持部材
41 離間防止部
42 連結部
43 当接部
44 挿通部
43a 第一当接部
43b 第二当接部
C 軸心(ねじ軸)

Claims (15)

  1. 所定のリード角及びリード方向に設定される第一雌ねじ螺旋溝が形成された第一雌ねじ体と上記第一雌ねじ螺旋溝に対してリード角及び/又はリード方向が異なる第二雌ねじ螺旋溝が形成された第二雌ねじ体との双方に当接又は圧接して、上記第一雌ねじ体と上記第二雌ねじ体の相対回転を防止する相対回転防止部を有することを特徴とする締結保持部材。
  2. 所定のリード角及びリード方向に設定される第一雌ねじ螺旋溝が形成された第一雌ねじ体と上記第一雌ねじ螺旋溝に対してリード角及び/又はリード方向が異なる第二雌ねじ螺旋溝が形成された第二雌ねじ体とが、ねじ軸方向において所定距離以上離間することを防止する離間防止部を有することを特徴とする締結保持部材。
  3. 所定のリード角及びリード方向に設定される第一雌ねじ螺旋溝が形成された第一雌ねじ体と上記第一雌ねじ螺旋溝に対してリード角及び/又はリード方向が異なる第二雌ねじ螺旋溝が形成された第二雌ねじ体との双方に当接又は圧接して、上記第一雌ねじ体と上記第二雌ねじ体の相対回転を防止する相対回転防止部と、
    上記第一雌ねじ体と上記第二雌ねじ体とが、ねじ軸方向において所定距離以上離間することを防止する離間防止部と、を有することを特徴とする締結保持部材。
  4. 前記相対回転防止部は、
    前記第一雌ねじ体の外面に当接又は圧接する第一当接部と、
    前記第二雌ねじ体の外面に当接又は圧接する第二当接部と、を備えることを特徴とする請求項1又は3に記載の締結保持部材。
  5. 前記第一当接部及び/又は前記第二当接部は、前記ねじ軸から離間するように弾性変形可能に構成されることを特徴とする請求項4に記載の締結保持部材。
  6. 前記第一当接部と前記第二当接部とを連結する連結部を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の締結保持部材。
  7. 前記連結部は、前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体の外面に当接又は圧接して、該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体のねじ軸方向における所定距離以上の離間防止及び/又は該第一雌ねじ体と該第二雌ねじ体の相対回転防止を可能とするように構成されることを特徴とする請求項6に記載の締結保持部材。
  8. 前記連結部は、前記第一雌ねじ体と前記第二雌ねじ体を螺合し得る雄ねじ体を、挿通し得る挿通部を有することを特徴とする請求項6又は7に記載の締結保持部材。
  9. 前記離間防止部は、前記第一当接部及び/又は前記第二当接部よりも前記ねじ軸に対してより近接するように設けられることを特徴とする請求項4乃至8の何れかに記載の締結保持部材。
  10. 前記離間防止部は、前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体に係合し得るように形成されることを特徴とする請求項2乃至9の何れかに記載の締結保持部材。
  11. 前記離間防止部は、前記第一当接部及び/又は前記第二当接部の先端に設けられることを特徴とする請求項4乃至9の何れかに記載の締結保持部材。
  12. 前記離間防止部は、反し状に形成されることを特徴とする請求項2乃至11の何れかに記載の締結保持部材。
  13. リード角及び/又はリード方向が相異なる第一雄ねじ螺旋溝と第二雄ねじ螺旋溝とが、相異なる領域に各々に及び/又は同一の領域に重複して、形成されて成る雄ねじ部を有する雄ねじ体と、
    前記第一雄ねじ螺旋溝に対応した前記第一雌ねじ螺旋溝を有し、前記第一雄ねじ螺旋溝に螺合し得るように構成された前記第一雌ねじ体と、
    前記第二雄ねじ螺旋溝に対応した前記第二雌ねじ螺旋溝を有し、前記第二雄ねじ螺旋溝に螺合し得るように構成された前記第二雌ねじ体と、
    請求項1乃至12の何れかに記載の締結保持部と、を備えることを特徴とする締結保持構造。
  14. 前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体は、ねじ軸直角平面に対して略直交する略平面状の平面部を一つ以上有することを特徴とする請求項13に記載の締結保持構造。
  15. 前記第一雌ねじ体及び/又は前記第二雌ねじ体は、前記平面部を二つ以上有し、
    前記平面部のうち、少なくとも一対の前記平面部が所定の二面幅で略対向して設けられることを特徴とする請求項14に記載の締結保持構造。
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