JP2017106603A

JP2017106603A - 締結構造

Info

Publication number: JP2017106603A
Application number: JP2015242432A
Authority: JP
Inventors: 正幸河村; Masayuki Kawamura
Original assignee: Shinmei Sanso Kk
Current assignee: Shinmei Sanso Kk
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2017-06-15

Abstract

【課題】部材を破壊することなく締結状態を解除することができる締結構造を提供する。【解決手段】締結構造１０を、頭部２１と軸部２２とを有するボルト２０と、軸部２２と螺合するナット３０と、を備える構成とする。軸部２２は、第一ねじ部２３と、第一ねじ部２３とは螺旋方向が反対の第二ねじ部２４とを有する。ナット３０は、第一ねじ部２３と螺合する第一ナット３１と、第二ねじ部２４と螺合する第二ナット３５と、で構成される。第一ナット３１及び第二ナット３５には、第一ナット３１及び第二ナット３５が緩むことを防止する緩み止め手段４０が配設される。緩み止め手段４０は、第二ナット３５に配設される凹部３６と、対応する凹部３６に進入可能とされるとともに弾性変形可能な凸部３２と、で構成され、凸部３２の弾性変形により凹部３６と凸部３２との係合を解除可能に形成される。【選択図】図４

Description

本発明は、部材を破壊することなく締結を解除可能とする締結構造に関する。

特許文献１には、ボルト本体の頭部側を太径に、それより先端側を細径の段付状に形成し、太径側に第２のねじ部を、細径側に第２のねじ部の螺旋方向とは異なる螺旋方向の第１のねじ部をそれぞれ形成し、第２のねじ部に螺合する第２のナットと第１のねじ部に螺合する第１のナットとの合面に、第１のナットの締結の回転方向に回転を許容するが、逆回転を阻止する噛合部を形成したロック機能を持つボルトとナットが記載されている。

特開２０００−２７８３６号公報

しかし、上記のロック機能を持つボルトとナット（締結構造）では、ボルトを外したい場合は、切断機で焼き切ったり、ナットをタガネ等で破壊したりしなければボルトを外すことができないので、頻繁に交換するような部材を締結する場合に適用することができないという問題があった。

本発明は、上記にかんがみて、部材を破壊することなく締結状態を解除することができる締結構造を提供することを目的とする。

本発明では、頭部と軸部とを有するボルトと、前記軸部と螺合するナットと、を備え、前記軸部は、前記頭部とは反対側に前記第一ねじ部が形成され、第一ねじ部より前記頭部側に前記第一ねじ部より大径、かつ、前記第一ねじ部とは螺旋方向が反対の第二ねじ部が形成され、前記ナットは、前記第一ねじ部と螺合する第一ナットと、前記第二ねじ部と螺合する第二ナットと、で構成され、前記第一ナット及び前記第二ナットの、互いに対向する側の端部には、前記第一ナット及び前記第二ナットが緩むことを防止する緩み止め手段が配設される締結構造であって、前記緩み止め手段は、前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットに配設される凹部と、対応する前記凹部に進入可能とされるとともに弾性変形可能な凸部と、で構成され、前記凹部と前記凸部とが係合されて前記第一ナットと前記第二ナットとの締結状態が維持され、前記凸部の弾性変形により前記凹部と前記凸部との係合を解除可能に形成されていることを特徴とする。

これによれば、凸部の弾性変形により、凹部と凸部の係合を解除可能とし、構成する部材を破壊することなく締結状態を解除することができる。

また、前記凹部は、軸線方向からみて、前記凹部が配設される前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットの外周面から内周面に向かうとともに周方向に沿って切り欠かれて形成され、前記凸部は、前記凸部が配設される前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットの、軸線方向からみて周方向に沿った板状で緩め方向側の端部が自由端となり、軸線方向に直交する方向からみて基端から自由端に向かうにしたがって拡開するように形成されていることを特徴とする。

これによれば、凸部が弾性変形して、第一ナット、又は／及び、第二ナットの回転を阻害せずに、凹部内に進入して、凹部と係合する。そして、例えば、マイナスドライバー等を凹部に挿入して凸部を弾性変形させることで、凹部と凸部との係合を容易に解除可能となり、部品を頻繁に交換するような設備、装置に適用する場合でも、構成する部材を破壊することなく締結を解除することに寄与する。

また、前記凹部と、前記凸部の、周方向における長さを略同一の長さに形成すれば、締結動作をスムーズに行なうとともに、凸部を凹部に確実に進入させることでき、係合状態を良好なものとすることができる。

また、前記凹部を、配設される前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットの軸線方向からみて、外周面から内周面まで切り欠かいて形成すれば、切削加工で凹部を形成するような場合に、凹部の加工が容易になるので、製造コストを低減させることができる。

本発明の締結構造の一実施形態における分解斜視図である。締結状態における（ａ）は凸部と凹部の係合部分、（ｂ）は係合部分以外の部分拡大断面図である。使用態様の説明図である。凸部と凹部の係合を解除する際の動作説明図である。凹部の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明をする。以下の説明において、軸線Ｃは、ボルト２０及びナット３０の軸線とする。

締結構造１０は、図１に示すように、金属製の、ボルト２０と、ナット３０と、を備えている。

ボルト２０は、図１〜４に示すように、頭部２１と軸部２２とを有している。

軸部２２は、頭部２１とは反対側に第一ねじ部２３が形成され、第一ねじ部２３より頭部２１側に第一ねじ部２３より大径の第二ねじ部２４が形成されている。

第一ねじ部２３は、外周面に左ねじが形成されている。第二ねじ部２４は、外周面に右ねじ（特許請求の範囲における第一ねじ部とは螺旋方向が反対）が形成されている。

第二ねじ部２４と頭部２１との間の外周面には、ねじが形成されていない。

ナット３０は、図１〜４に示すように、第一ねじ部２３と螺合する第一ナット３１と、第二ねじ部２４と螺合する第二ナット３５と、で構成されている。

第一ナット３１は、フランジ付き六角ナット形状の部材が用いられ、第一ナット３１の内周面３１ａには、左ねじが形成されている。

第一ナット３１には、後述する緩み止め手段４０を構成し、弾性変形可能な凸部３２が配設されている。凸部３２は、本実施形態では、軸線Ｃ方向からみて周方向に沿った板状で緩め方向側の端部が自由端３２ａとなるように、フランジに切り込み３３を入れて変形しやすい幅のある円弧状部分を形成して、第一ナット３１が第一ねじ部２３に、第二ナット３５が第二ねじ部２４に、螺合された状態において、図３、４に示すように、軸線Ｃ方向に直交する方向からみて、第一ナット３１の第二ナット３５側の端面に対して、基端３２ｂから自由端３２ａに向かうにしたがって拡開するとともに第二ナット３５側に突出するように屈曲させて、等間隔に二か所形成されている。凸部３２の自由端側の端部は、後述する受止部３６ａと当接可能な当接部３２ｃとされている。なお、前記切り込み３３は、凸部３２を弾性変形させたときに折れてしまわないように、凸部３２の周方向における長さＬ１より長めに設定されている。

第二ナット３５は、六角ナットが用いられ、第二ナット３５の内周面３５ａには、右ねじが形成されている。

第二ナット３５には、緩み止め手段４０を構成する凹部３６が配設されている。凹部３６は、本実施形態では、第二ねじ部２４と螺合された状態において、第一ナット３１と対向する側の角部分が、第二ナット３５（ボルト２０）の軸線Ｃ方向からみて、第二ナット３５の外周面３５ｂから内周面３５ａに向かう段付き溝状（四角柱状）に切り欠かれ、周方向に沿って六か所形成されている。凹部３６の第二ナット３５の締め方向側の端部が凸部３２の当接部３２ｃを受け止める受止部３６ａとされている。

本実施形態では、第一ナット３１と第二ナット３５でダブルナット構成とされ、当接部３２ｃと受止部３６ａが当接することにより、第一ナット３１は緩め方向の回転（右回転）、第二ナット３５は緩め方向の回転（左回転）が規制され、締結状態が維持される。

また、図４に示すように、凸部３２の周方向における長さＬ１と、凹部３６の周方向における長さＬ２は、締結動作をスムーズに行なうとともに、凸部３２を凹部３６に確実に進入させるために、略同一の長さに形成されている。

第一ナット３１及び第二ナット３５の、互いに対向する側の端部には、第一ナット３１及び第二ナット３５が緩むことを防止する緩み止め手段４０が配設されている。

緩み止め手段４０は、本実施形態では、第二ナット３５に配設される凹部３６と、第一ナット３１に配設され凹部３６に進入可能とされるとともに弾性変形可能な凸部３２と、で構成されている。凹部３６と凸部３２とが係合されて第一ナット３１と第二ナット３５との締結状態が維持される。そして、凸部３２の弾性変形により凹部３６と凸部３２との係合を解除可能に形成されている。

次に上記実施形態の締結構造１０の使用態様を説明する。図１、図２、図３（ａ）等に示すように、被締結部材Ｗ１、Ｗ２に形成された孔にボルト２０を挿通し、第二ねじ部２４に第二ナット３５を螺合させて必要な締結状態（緩く締め付けるか強く締め付けるか）とする。そして、第一ねじ部２３に第一ナット３１を螺合させる。第一ナット３１が第二ナット３５に接近すると、凸部３２が第二ナット３５と接触するが、凸部３２は、第二ナット３５に接触しながら弾性変形して、第一ナット３１の回転を阻害せずに、凹部３６内に進入して、図３（ｂ）に示すように、凹部３６と係合する。詳説すれば、当接部３２ｃと受止部３６ａとが当接して、それぞれが緩む方法、つまり、第一ナット３１が右回転、第二ナット３５が左回転しないように規制して、締結状態が維持される。

そして締結状態を解除する場合には、例えば、マイナスドライバー等を凹部３６に挿入して、凸部３２を凹部３６から離脱するように押し込んで、図４に示す破線で示す位置まで移動させて、当接部３２ｃと受止部３６ａの当接状態を解除させる。換言すれば、凸部３２の弾性変形により、凹部３６と凸部３２との係合を解除させる。これにより、第一ナット３１は、右回転（緩め方向に回転）可能となり、さらに第二ナット３５を左回転（緩め方向に回転）させることで、被締結部材Ｗ１、Ｗ２を締結する締結状態を解除することができる。

締結構造１０では、頭部２１と軸部２２とを有するボルト２０と、軸部２２と螺合するナット３０と、を備え、軸部２２は、頭部２１とは反対側に第一ねじ部２３が形成され、第一ねじ部２３より頭部側に第一ねじ部２３より大径、かつ、第一ねじ部２３とは螺旋方向が反対の第二ねじ部２４が形成され、ナット３０は、第一ねじ部２３と螺合する第一ナット３１と、第二ねじ部２４と螺合する第二ナット３５と、で構成され、第一ナット３１及び第二ナット３５の、互いに対向する側の端部には、第一ナット３１及び第二ナット３５が緩むことを防止する緩み止め手段４０が配設される締結構造であって、緩み止め手段４０は、第二ナット３５に配設される凹部３６と、対応する凹部３６に進入可能とされるとともに弾性変形可能な凸部３２と、で構成され、凹部３６と凸部３２とが係合されて第一ナット３１と第二ナット３５との締結状態が維持され、凸部３２の弾性変形により凹部３６と凸部３２との係合を解除可能に形成されていることを特徴とする。

これによれば、凸部３２の弾性変形により、凹部３６と凸部３２の係合を解除可能とし、構成する部材を破壊することなく締結を解除することができる。

また、凹部３６は、軸線Ｃ方向からみて、凹部３６が配設される第二ナット３５の外周面３５ｂから内周面３５ａに向かうとともに周方向に沿って切り欠かれて形成され、凸部３２は、凸部３２が配設される第一ナット３１の、軸線Ｃ方向からみて周方向に沿った板状で緩め方向側の端部が自由端３２ａとなり、軸線方向に直交する方向からみて基端３２ｂから自由端３２ａに向かうにしたがって拡開するように形成されていることを特徴とする。

これによれば、凸部３２が弾性変形して、第一ナット３１の回転を阻害せずに、凹部３６内に進入して、凹部３６と係合する。そして、例えば、マイナスドライバー等を凹部３６に挿入して凸部３２を弾性変形させることで、凹部３６と凸部３２との係合を容易に解除可能となり、部品を頻繁に交換するような設備、装置に適用する場合でも、構成する部材を破壊することなく締結を解除することに寄与する。さらに、固い素材、柔らかい素材、割れやすい素材等、被締結物の材質に応じて、緩く締める、きつく締める等、締め付け強度を調整することが可能となり、適用範囲を広げることができる。

また、凸部３２の周方向における長さＬ１と、凹部３６の周方向における長さＬ２を略同一の長さに形成しているので、締結動作をスムーズに行なうとともに、凸部３２を凹部３６に確実に進入させることでき、係合状態を良好なものとすることができる。

本発明の締結構造は上記構成に限定されるものではない。即ち、本発明の要旨を逸脱しない限り各種の設計変更等が可能である。

たとえば、第一ナット３１及び第二ナット３５の、それぞれに凹部３６、凸部３２の両方を配設することも可能である。

また、凹部３６を、切削加工で凹部３６を形成するような場合に、図５に示すように、第二ナット３５の軸線Ｃ方向からみて、外周面３５ｂから内周面３５ａまで切り欠かいて形成すれば、凹部３６の加工が容易となり、製造コストを低減させることにつながる。第一ナット３１に凹部３６を形成する場合にも、同様な形状とすることができる。

また、第二ねじ部２４を右ねじとし、第一ねじ部２３を左ねじとしたが、第二ねじ部２４を左ねじとし、第一ねじ部２３を右ねじとすることも可能である。そのときには、第二ナット３５を左ねじとし、第一ナット３１を右ねじとする。

また、凹部３６を六か所、凸部３２を二か所配設したが、被締結部材Ｗ１、Ｗ２の厚み、材質に応じて、適宜、それぞれ数を変更することができる。

また、ボルト２０、ナット３０は、被締結部材Ｗ１、Ｗ２を締結することが可能な強度を有するのであれば、金属以外の合成樹脂等で形成することができる。その場合、金型成型で製造することも可能である。

１０締結構造
２０ボルト
２１頭部
２２軸部
２３第一ねじ部
２４第二ねじ部
３０ナット
３１第一ナット
３１ａ内周面
３２凸部
３２ａ自由端
３２ｂ基端
３５第二ナット
３５ａ内周面
３５ｂ外周面
３６凹部
４０緩み止め手段
Ｃ軸線
Ｌ１凸部の周方向における長さ
Ｌ２凹部の周方向における長さ

Claims

頭部と軸部とを有するボルトと、前記軸部と螺合するナットと、を備え、
前記軸部は、前記頭部とは反対側に第一ねじ部が形成され、第一ねじ部より前記頭部側に前記第一ねじ部より大径、かつ、前記第一ねじ部とは螺旋方向が反対の第二ねじ部が形成され、
前記ナットは、前記第一ねじ部と螺合する第一ナットと、前記第二ねじ部と螺合する第二ナットと、で構成され、
前記第一ナット及び前記第二ナットの、互いに対向する側の端部には、前記第一ナット及び前記第二ナットが緩むことを防止する緩み止め手段が配設される締結構造であって、
前記緩み止め手段は、前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットに配設される凹部と、対応する前記凹部に進入可能とされるとともに弾性変形可能な凸部と、で構成され、
前記凹部と前記凸部とが係合されて前記第一ナットと前記第二ナットとの締結状態が維持され、前記凸部の弾性変形により前記凹部と前記凸部との係合を解除可能に形成されていることを特徴とする締結構造。
前記凹部は、軸線方向からみて、前記凹部が配設される前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットの外周面から内周面に向かうとともに周方向に沿って切り欠かれて形成され、
前記凸部は、前記凸部が配設される前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットの、軸線方向からみて周方向に沿った板状で緩め方向側の端部が自由端となり、軸線方向に直交する方向からみて基端から自由端に向かうにしたがって拡開するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の締結構造。
前記凹部と、前記凸部の、周方向における長さが略同一の長さに形成されていることを特徴とする請求項２記載の締結構造。
前記凹部は、配設される前記第一ナット、又は／及び、前記第二ナットの軸線方向からみて、外周面から内周面まで切り欠かれて形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の締結構造。