JP2017172779A - ナット保持具及びそれを用いた結合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被締結物の被固定面にナットをセットして、工具によりボルトナットの締付けを行うことが困難な場合においても、締付け作業を容易に行うことを可能とする。【解決手段】ナット保持具10は、保持部12及び連結部14が、これらの連結方向視で、被締結物の開口部の開口形状の内側に収まる形状に形成されている。このため、ナット保持具10は、被締結物に形成された開口部に対し、保持部12及び連結部14の連結方向に挿通されて、被締結物の内部に挿入可能となっている。ナット受面12bの凹部16を構成する底面16cにナット18の座面18cが着座することで、ナット保持具10に対するナット18の軸方向の位置、及び、挿通孔12cに対し傾斜することが無いように、ナット18の姿勢が定められる。又、凹部16を構成する一対の第1壁面16aと、一対の第2壁面16bとによって、ナット保持具10に対するナット18の軸と直交する方向の位置及び軸周りの位置が定められる。【選択図】図1
Description
本発明は、ボルトナットを用いた締結時に用いられるナット保持具及びそれを用いた結合方法に関し、特に、鉄道車両の台枠の枕梁に中心ピンを結合する際に用いられるナット保持具及びそれを用いた結合方法に関するものである。
鉄道車両の台枠の枕梁に、車両構体と台車とを接続する中心ピンを固定するための締結用機械要素として、従来から複数のボルトナットを用いる手法が用いられている(例えば、特許文献1参照)。ボルトを用いた締結構造は、二つ以上の被締結物の各々に形成された孔に、ボルトの軸部を挿通し、軸部にナットをねじ込んで、ボルトの頭部とナットとで、被締結物を挟持することで、被締結物が締結されるものである。このように、ボルトとナットとを用いて被締結物を締結する際には、ボルトの頭部若しくはナットの一方が回転しないよう工具で拘束した状態で、他方を工具により回転させ、必要な締め付けトルクが得られるまでねじ込む必要がある。
しかしながら、被締結物の形状や構造に起因して、工具をボルトの頭部やナットに係合させるための空間が確保できない場合や、作業の都合上、作業者が片手で締付け作業を行わなければならず、工具を使用できないような場合がある。
例えば、構造上の要請から、台枠の枕梁の内部にナットを設置する必要がある場合には、枕梁の強度を確保する上で、枕梁内部にナットを挿入するための、枕梁に形成される開口部の開口面積を、必要最小限に留める必要がある。このため、枕梁の内部の被固定面にナットをセットすること自体が困難であり、ナットに工具を係合させることもできないことから、そのナットにボルトを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行うことが極めて困難となる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被締結物の被固定面にナットをセットして、工具によりボルトナットの締付けを行うことが困難な場合においても、締付け作業を容易に行うことを可能とすることにある。
例えば、構造上の要請から、台枠の枕梁の内部にナットを設置する必要がある場合には、枕梁の強度を確保する上で、枕梁内部にナットを挿入するための、枕梁に形成される開口部の開口面積を、必要最小限に留める必要がある。このため、枕梁の内部の被固定面にナットをセットすること自体が困難であり、ナットに工具を係合させることもできないことから、そのナットにボルトを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行うことが極めて困難となる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被締結物の被固定面にナットをセットして、工具によりボルトナットの締付けを行うことが困難な場合においても、締付け作業を容易に行うことを可能とすることにある。
(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(1)被締結物に形成された開口部を介して前記被締結物の内部に挿入されて、ナットと共にボルトによって前記被締結物の内部の被固定面に固定されるナット保持具であって、
少なくとも二か所のナットを保持するための保持部と、該保持部同士を連結する連結部とを有し、
前記保持部は、前記被締結物の被固定面側に配置される座面と、該座面に対向するナット受面とを有し、該ナット受面には凹部が形成され、該凹部はナットの二面幅を構成する側面に当接する一対の第1壁面と、ナットの二面幅を構成する側面をつなぐ稜線に当接する一対の第2壁面と、ナットの座面に当接する底面とを有し、前記凹部の底面及び前記座面の間を連通するようにして、ナットに螺合するボルトの軸部が挿通される挿通孔が穿孔されており、前記保持部及び前記連結部は、これらの連結方向視で、前記被締結物の開口部の開口形状の内側に収まる形状に形成されているナット保持具(請求項1)。
少なくとも二か所のナットを保持するための保持部と、該保持部同士を連結する連結部とを有し、
前記保持部は、前記被締結物の被固定面側に配置される座面と、該座面に対向するナット受面とを有し、該ナット受面には凹部が形成され、該凹部はナットの二面幅を構成する側面に当接する一対の第1壁面と、ナットの二面幅を構成する側面をつなぐ稜線に当接する一対の第2壁面と、ナットの座面に当接する底面とを有し、前記凹部の底面及び前記座面の間を連通するようにして、ナットに螺合するボルトの軸部が挿通される挿通孔が穿孔されており、前記保持部及び前記連結部は、これらの連結方向視で、前記被締結物の開口部の開口形状の内側に収まる形状に形成されているナット保持具(請求項1)。
本項に記載のナット保持具は、少なくとも二か所の保持部が連結部によって連結されており、少なくとも二つのナットを保持することが可能なものである。そして、保持部及び連結部が、これらの連結方向視で、被締結物の開口部の開口形状の内側に収まる形状に形成されている。このため、本ナット保持具は、被締結物に形成された開口部に対し、保持部及び連結部の連結方向に挿通されて、被締結物の内部に挿入可能なものである。
そして、本ナット保持具が被締結物の内部に挿入された状態で、保持部のナット受面に形成された凹部にナットを挿入してナットを保持することで、本ナット保持具に対するナットの位置及び姿勢が定められる。即ち、ナット受面の凹部を構成する底面にナットの座面が着座することで、本ナット保持具に対するナットの軸方向の位置、及び、挿通孔に対し傾斜することが無いように、ナットの姿勢が定められる。又、凹部を構成する一対の第1壁面と、一対の第2壁面とによって、本ナット保持具に対するナットの軸と直交する方向の位置及び軸周りの位置が定められる。
そして、本ナット保持具が被締結物の内部に挿入された状態で、保持部のナット受面に形成された凹部にナットを挿入してナットを保持することで、本ナット保持具に対するナットの位置及び姿勢が定められる。即ち、ナット受面の凹部を構成する底面にナットの座面が着座することで、本ナット保持具に対するナットの軸方向の位置、及び、挿通孔に対し傾斜することが無いように、ナットの姿勢が定められる。又、凹部を構成する一対の第1壁面と、一対の第2壁面とによって、本ナット保持具に対するナットの軸と直交する方向の位置及び軸周りの位置が定められる。
しかも、少なくとも二か所の保持部が連結部によって連なる態様を呈していることから、被締結物に形成された開口部に対し本ナット保持具を挿通する際に、作業者が少なくとも二か所の保持部又は連結部のいずれかの部分を保持することで、被締結物内における本ナット保持具の良好なハンドリング性が確保される。又、保持部の凹部にナットを挿入する際にも、一か所の保持部又は連結部を保持した状態で、他の保持部の凹部にもナットを挿入する。
そして、本ナット保持具により、少なくとも二つのナットの相対的な位置が定められた状態を維持して、被締結物の内部の被固定面へとナットを位置決めする。この状態で、被固定面に位置決めされたナットに対して、保持部の凹部の底面及び座面の間を連通するようにして穿孔された挿通孔を介して、ナットに螺合するボルトの軸部が、ナット受面の凹部に保持されたナットの雌ねじに螺合することで、本ナット保持具は、ナットの位置決め状態が維持されたまま、ボルトによって被締結物の内部の被固定面に固定されるものである。
そして、本ナット保持具により、少なくとも二つのナットの相対的な位置が定められた状態を維持して、被締結物の内部の被固定面へとナットを位置決めする。この状態で、被固定面に位置決めされたナットに対して、保持部の凹部の底面及び座面の間を連通するようにして穿孔された挿通孔を介して、ナットに螺合するボルトの軸部が、ナット受面の凹部に保持されたナットの雌ねじに螺合することで、本ナット保持具は、ナットの位置決め状態が維持されたまま、ボルトによって被締結物の内部の被固定面に固定されるものである。
(2)上記(1)項において、前記連結部は、前記保持部の座面に連続する座面を有し、該座面からその対向面までの厚みが、前記保持部の座面から前記ナット受面までの厚みよりも薄く形成され、前記保持部のナット受面と、前記連結部の座面との対向面とに段差を有するナット保持具(請求項2)。
本項に記載のナット保持具は、保持部の座面と共に連結部の座面も被締結物の内部の被固定面に載置した状態で、ボルトによって被締結物の内部の被固定面に固定されるものである。
又、連結部の座面からその対向面までの厚みが、保持部の座面からナット受面までの厚みよりも薄く形成され、保持部のナット受面と、連結部の座面との対向面とに段差を有することで、保持部については、開口部を通過可能な範囲内で、ナットの保持機能を確保する大きさを与え、又は、ボルトナットに付与される軸力に対する強度を確保する上で必要な大きさを与えつつ、連結部においては保持部よりも厚みを薄くすることでナット保持具と開口部とのクリアランスを十分に確保するとともに、軽量化を実現することが可能となる。
本項に記載のナット保持具は、保持部の座面と共に連結部の座面も被締結物の内部の被固定面に載置した状態で、ボルトによって被締結物の内部の被固定面に固定されるものである。
又、連結部の座面からその対向面までの厚みが、保持部の座面からナット受面までの厚みよりも薄く形成され、保持部のナット受面と、連結部の座面との対向面とに段差を有することで、保持部については、開口部を通過可能な範囲内で、ナットの保持機能を確保する大きさを与え、又は、ボルトナットに付与される軸力に対する強度を確保する上で必要な大きさを与えつつ、連結部においては保持部よりも厚みを薄くすることでナット保持具と開口部とのクリアランスを十分に確保するとともに、軽量化を実現することが可能となる。
(3)上記(1)(2)項において、前記保持部のナット受面及び前記連結部の座面との対向面を覆うカバーを備え、該カバーの外形は、前記保持部のナット受面及び前記連結部の座面との対向面の外形の内側に収まる形状をなしているナット保持具(請求項3)。
本項に記載のナット保持具は、カバーによって、保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面が覆われることで、本ナット保持具の姿勢の如何に関わらず、保持部の凹部に挿入されたナットの、凹部からの脱落をより確実に防ぐものとなる。又、このカバーの外形は、保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面の外形の内側に収まる形状を有していることから、本カバーについても、被締結物に形成された開口部に対し挿通し、開口部を円滑に通過するものとなる。
本項に記載のナット保持具は、カバーによって、保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面が覆われることで、本ナット保持具の姿勢の如何に関わらず、保持部の凹部に挿入されたナットの、凹部からの脱落をより確実に防ぐものとなる。又、このカバーの外形は、保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面の外形の内側に収まる形状を有していることから、本カバーについても、被締結物に形成された開口部に対し挿通し、開口部を円滑に通過するものとなる。
(4)上記(3)項において、前記カバーは、前記連結部の座面との対向面に当接する第1当接部と、前記保持部のナット受面及び前記連結部の座面との対向面の段差に倣った屈曲部と、前記保持部のナット受面ないし前記保持部の凹部に装填されたナットに当接する第2当接部とを備えるナット保持具(請求項4)。
本項に記載のナット保持具は、上記(3)項のカバーが、保持部及び連結部の形状に沿って装着される。そして、第2当接部が、保持部のナット受面ないし保持部の凹部に装填されたナットに当接し、凹部からのナットの脱落が防止される。又、屈曲部が保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面の段差に倣って屈曲していることで、保持部及び連結部の連結方向に対する、カバーの位置決めがなされることとなる。
本項に記載のナット保持具は、上記(3)項のカバーが、保持部及び連結部の形状に沿って装着される。そして、第2当接部が、保持部のナット受面ないし保持部の凹部に装填されたナットに当接し、凹部からのナットの脱落が防止される。又、屈曲部が保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面の段差に倣って屈曲していることで、保持部及び連結部の連結方向に対する、カバーの位置決めがなされることとなる。
(5)上記(4)項において、前記カバーの第2当接部には、ナットに螺合するボルトの軸部よりも大径かつナットの外形よりも小径の挿通孔が形成されているナット保持具(請求項5)。
本項に記載のナット保持具は、上記(4)項のカバーの第2当接部に形成された、ボルトの軸部よりも大径かつナットの外形よりも小径の挿通孔に、ナットに螺合するボルトの軸部が挿通されることで、保持部の凹部に挿入されたナットを覆い、凹部からのナットの脱落を防ぎつつ、ボルトの軸部の長さの如何にかかわらず、カバーがボルトの軸部と干渉することを回避するものとなる。
本項に記載のナット保持具は、上記(4)項のカバーの第2当接部に形成された、ボルトの軸部よりも大径かつナットの外形よりも小径の挿通孔に、ナットに螺合するボルトの軸部が挿通されることで、保持部の凹部に挿入されたナットを覆い、凹部からのナットの脱落を防ぎつつ、ボルトの軸部の長さの如何にかかわらず、カバーがボルトの軸部と干渉することを回避するものとなる。
(6)上記(3)から(5)項において、前記連結部の座面との対向面及び前記カバーの第1当接部には、各々、前記連結部に対し前記カバーを固定するための締結具を装着する装着孔が形成されているナット保持具(請求項6)。
本項に記載のナット保持具は、連結部の座面との対向面及びカバーの第1当接部の各々に形成された装着孔が一致した状態で、これらの装着孔に締結具を装着することで、連結部に対しカバーが固定される。又、保持部の凹部にナットを挿入する作業と、連結部に対しカバーを固定するための締結具を装着する作業とが、いずれも本ナット保持具の同一面側(座面との対向面側)からなされることで、これらの作業を被締結物に形成された開口部を通じて行うに適したものとなる。
本項に記載のナット保持具は、連結部の座面との対向面及びカバーの第1当接部の各々に形成された装着孔が一致した状態で、これらの装着孔に締結具を装着することで、連結部に対しカバーが固定される。又、保持部の凹部にナットを挿入する作業と、連結部に対しカバーを固定するための締結具を装着する作業とが、いずれも本ナット保持具の同一面側(座面との対向面側)からなされることで、これらの作業を被締結物に形成された開口部を通じて行うに適したものとなる。
(7)上記(1)から(6)項において、前記連結部には、前記被締結物に対する位置決め用のネジ穴が形成されているナット保持具(請求項7)。
本項に記載のナット保持具は、本ナット保持具が被締結物の内部に挿入され、保持部のナット受面に形成された凹部にナットが保持された状態で、本ナット保持具を、被締結物の内部の被固定面に載置する。そして連結部に形成された被締結物に対する位置決め用のネジ穴を用い、位置決め用のネジで被締結物に対し固定することで、ボルトとナットとの締結作業に先立ち、本ナット保持具と被締結物との位置決めを確実に行うものである。
本項に記載のナット保持具は、本ナット保持具が被締結物の内部に挿入され、保持部のナット受面に形成された凹部にナットが保持された状態で、本ナット保持具を、被締結物の内部の被固定面に載置する。そして連結部に形成された被締結物に対する位置決め用のネジ穴を用い、位置決め用のネジで被締結物に対し固定することで、ボルトとナットとの締結作業に先立ち、本ナット保持具と被締結物との位置決めを確実に行うものである。
(8)上記(1)から(7)項において、被締結物が鉄道車両の台枠の枕梁であり、該枕梁の中心ピンの固定部位において、ナットと共にボルトによって前記枕梁の内部の被固定面に固定されるものであるナット保持具(請求項8)。
本項に記載のナット保持具は、鉄道車両の台枠の枕梁の、中心ピンの固定部位において、枕梁に形成された開口部を介して、枕梁の内部に挿入されて、ナットと共にボルトによって枕梁の内部の被固定面に固定されることで、上記(1)から(7)項の作用が得られるものである。
本項に記載のナット保持具は、鉄道車両の台枠の枕梁の、中心ピンの固定部位において、枕梁に形成された開口部を介して、枕梁の内部に挿入されて、ナットと共にボルトによって枕梁の内部の被固定面に固定されることで、上記(1)から(7)項の作用が得られるものである。
(9)上記(1)から(8)のいずれか1項記載のナット保持具を、被締結物に形成された開口部を介して被締結物の内部に挿入し、前記保持部のナット受面が前記開口部に面した状態で、前記開口部を介して前記ナット受面の凹部にナットを挿入し、前記被締結物の内部の被固定面に移動させて、前記座面を前記被固定面に当接させ、前記被固定面に形成されたボルト孔と、前記保持部の挿通孔とを位置合わせして、前記ボルト孔及び前記挿通孔にボルトを挿通し、前記ナット受面の凹部に挿入されたナットにボルトを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行う結合方法(請求項9)。
本項に記載の結合方法によれば、ボルトナットによる被締結物の結合作業の際に、上記(1)から(8)項記載のナット保持具に対応する作用が得られるものである。
本項に記載の結合方法によれば、ボルトナットによる被締結物の結合作業の際に、上記(1)から(8)項記載のナット保持具に対応する作用が得られるものである。
(10)上記(3)から(8)のいずれか1項記載のナット保持具を、被締結物に形成された開口部を介して被締結物の内部に挿入し、前記保持部のナット受面が前記開口部に面した状態で、前記開口部を介して前記ナット受面の凹部にナットを挿入し、前記開口部を介して、前記被締結物の内部に前記カバーを挿入し、前記保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面を前記カバーで覆い、前記開口部を介して、前記被締結物の内部に前記締結具を挿入し、前記連結部の座面との対向面及び前記カバーの第1当接部の各々に設けられた装着孔に、前記締結具を装着して、前記連結部に対し前記カバーを固定し、前記被締結物の内部の被固定面に移動させて、前記座面を前記被固定面に当接させ、前記被固定面に形成されたボルト孔と、前記保持部の挿通孔とを位置合わせして、前記ボルト孔及び前記挿通孔にボルトを挿通し、前記ナット受面の凹部に挿入されたナットにボルトを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行う結合方法(請求項10)。
本項に記載の結合方法によれば、ボルトナットによる被締結物の結合作業の際に、上記(3)から(8)項記載のナット保持具に対応する作用が得られるものである。
本項に記載の結合方法によれば、ボルトナットによる被締結物の結合作業の際に、上記(3)から(8)項記載のナット保持具に対応する作用が得られるものである。
本発明はこのように構成したので、被締結物の被固定面にナットをセットして、工具によりボルトナットの締付けを行うことが困難な場合においても、締付け作業を容易に行うことが可能となる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは、相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の実施の形態に係るナット保持具10は、図4に示されるように、鉄道車両の台枠の枕梁100の、中心ピン102の固定部位において、枕梁100に形成された開口部100aを介して枕梁100の内部に挿入されて、ナット18と共にボルト20によって枕梁100の内部の被固定面100bに固定されるものである。
このナット保持具10は、図1に示されるように、二か所の保持部12と、保持部12同士を連結する連結部14とを有している。
保持部12は、被締結物である枕梁100の被固定面100b(図2(d)、図4参照)側に配置される座面12aと、座面12aに対向するナット受面12bとを有し、ナット受面12bには凹部16が形成されている。この凹部16はナット18の二面幅を構成する側面18aに当接する一対の第1壁面16aと、ナット18の二面幅を構成する側面18aをつなぐ稜線18bに当接する一対の第2壁面16bと、ナット18の座面18cに当接する底面16cとを有している。なお、一対の第1壁面16a間の距離、及び、一対の第2壁面16b間の距離は、いずれも、凹部16に対してナット18を円滑に挿入することが可能であり、かつ、ナット18が凹部16から容易に脱落することのない値に設定されている。
更に、保持部12には、凹部16の底面16c及び座面12aの間を連通するようにして、ナット18に螺合するボルト20(図4参照)の軸部20a(図2(d)参照)が挿通される、挿通孔12cが穿孔されている。
保持部12は、被締結物である枕梁100の被固定面100b(図2(d)、図4参照)側に配置される座面12aと、座面12aに対向するナット受面12bとを有し、ナット受面12bには凹部16が形成されている。この凹部16はナット18の二面幅を構成する側面18aに当接する一対の第1壁面16aと、ナット18の二面幅を構成する側面18aをつなぐ稜線18bに当接する一対の第2壁面16bと、ナット18の座面18cに当接する底面16cとを有している。なお、一対の第1壁面16a間の距離、及び、一対の第2壁面16b間の距離は、いずれも、凹部16に対してナット18を円滑に挿入することが可能であり、かつ、ナット18が凹部16から容易に脱落することのない値に設定されている。
更に、保持部12には、凹部16の底面16c及び座面12aの間を連通するようにして、ナット18に螺合するボルト20(図4参照)の軸部20a(図2(d)参照)が挿通される、挿通孔12cが穿孔されている。
又、連結部14は、保持部12の座面12aに連続する座面14aを有し、座面14aからその対向面14bまでの厚みD14が、保持部12の座面12aからナット受面12bまでの厚みD12よりも薄く形成され、保持部12のナット受面12bと、連結部14の座面との対向面14bとに段差ΔDを有している。
そして、保持部12及び連結部14は、これらの連結方向視(図1(c)参照)で、枕梁100の開口部100a(図3、図4参照)の開口形状の内側に収まる形状に形成されている。ここで、「枕梁100の開口部100aの開口形状の内側に収まる形状」とは、図1(c)に示される保持部12(及び連結部14)の縦横寸法が、開口部100aの開口寸法よりも小さく、開口部100a通過可能な寸法に設定されていることを意味する。
そして、保持部12及び連結部14は、これらの連結方向視(図1(c)参照)で、枕梁100の開口部100a(図3、図4参照)の開口形状の内側に収まる形状に形成されている。ここで、「枕梁100の開口部100aの開口形状の内側に収まる形状」とは、図1(c)に示される保持部12(及び連結部14)の縦横寸法が、開口部100aの開口寸法よりも小さく、開口部100a通過可能な寸法に設定されていることを意味する。
なお、保持部12及び連結部14は鋼材から削り出しにより一体に形成されたものであり、保持部12及び連結部14は切れ目なく連続してその境界が明確ではないが、保持部12としての機能を有する部分が、連結部14によって連結されて一体化されたものであればよい。又、形状的に保持部12及び連結部14の境界が明確に構成されていても良く、両者が別個の部品からなり、これらを組み合わせて構成されるものであっても良い。本説明では、適宜保持部12及び連結部14の一体品を「ナット保持具本体」ともいう。
又、後述の如く、枕梁100の開口部100aに対して保持部12を挿入する際の挿入作業を円滑に行うことを可能とし、かつ、端縁部の形状を滑らかにするために、図示の例では、ナット保持部12及び連結部14の各端縁部には、面取り12d、14dが形成されている。
又、後述の如く、枕梁100の開口部100aに対して保持部12を挿入する際の挿入作業を円滑に行うことを可能とし、かつ、端縁部の形状を滑らかにするために、図示の例では、ナット保持部12及び連結部14の各端縁部には、面取り12d、14dが形成されている。
そして、本実施の形態に係るナット保持具10は、図2(a)(b)に示されるカバー22を備えている。このカバー22は、鋼板を折り曲げてなるものであり、図2(c)(d)に示されるように、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面14aとの対向面14bを覆うものであり、カバー22の外形は、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bの、外形の内側に収まる形状をなしている。具体的には、図2(c)に示されるように、ナット保持具本体10及びカバー22の平面視で、カバー22の外形が、ナット保持具本体10の外形の内側に収まるものである。
又、カバー22は、連結部14の座面との対向面14bに当接する第1当接部22aと、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bの段差ΔDに倣った屈曲部22bと、保持部12のナット受面12bないし凹部16に装填されたナット18に当接する第2当接部22cとを備えている。第1当接部22aと第2当接部22cとの段差については、ナット18の厚み等を考慮して適宜設定される。
又、カバー22は、連結部14の座面との対向面14bに当接する第1当接部22aと、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bの段差ΔDに倣った屈曲部22bと、保持部12のナット受面12bないし凹部16に装填されたナット18に当接する第2当接部22cとを備えている。第1当接部22aと第2当接部22cとの段差については、ナット18の厚み等を考慮して適宜設定される。
そして、カバー22の第2当接部22cには、ナット18に螺合するボルト20の軸部20aよりも大径かつナット18の外形よりも小径の挿通孔24が形成されている。
更に、連結部14の座面との対向面14b及びカバー22の第1当接部22aには、各々、連結部14に対しカバー22を固定するための締結具26(図2(c)(d)参照)を装着する装着孔28(図1(a)参照)及び装着孔30(図2(a)参照)が形成されている。連結部14に対するカバー22の締結強度は、後述のごとくナット18の脱落を防止可能な程度であればよいことから、締結具26には、例えば、装着作業が容易となるように、プラスチックファスナーが用いられる。又、連結部14に形成された装着孔28は、締結具26としてのプラスチックファスナーの係止爪による抜け止め機能が発揮されるように、適切な段差形状を有している。
加えて、連結部14には、枕梁100の被固定面100bに対する位置決め用のネジ穴32が形成されている。
更に、連結部14の座面との対向面14b及びカバー22の第1当接部22aには、各々、連結部14に対しカバー22を固定するための締結具26(図2(c)(d)参照)を装着する装着孔28(図1(a)参照)及び装着孔30(図2(a)参照)が形成されている。連結部14に対するカバー22の締結強度は、後述のごとくナット18の脱落を防止可能な程度であればよいことから、締結具26には、例えば、装着作業が容易となるように、プラスチックファスナーが用いられる。又、連結部14に形成された装着孔28は、締結具26としてのプラスチックファスナーの係止爪による抜け止め機能が発揮されるように、適切な段差形状を有している。
加えて、連結部14には、枕梁100の被固定面100bに対する位置決め用のネジ穴32が形成されている。
上記構成を有するナット保持具10を用い、枕梁100に中心ピン102を固定する具体的手順は、次のとおりとなる。なお、本作業は、ボルト12及びナット18の締付け作業にトルクレンチ等の動力工具を用いることを除き、原則として作業者の手作業により行われるものである。
ステップS1:まず、図3(a)〜(c)に示されるように、枕梁100に形成された開口部100aを介して、枕梁100の内部に、ナット保持具本体10を挿入する。この際、図3(b)に示されるように、保持部12の一方を、その座面12aが開口部100aに対向するようにして開口部100aに挿通する。そして、連結部14が開口部100aを通過した後に、もう一方の保持部12を開口部100aに挿通し、ナット保持具本体10の全体を、枕梁100の内部に収める。この状態で、作業者は、開口部100aを介してナット保持具本体10のいずれかの位置を把持し、以後の作業を行う。
ステップS2:保持部12のナット受面12bが開口部100aに面した状態で、開口部100aを介して、保持部12のナット受面12bの凹部16にナット18を挿入する(図1参照)。
ステップS3:開口部100aを介して、枕梁100の内部にカバー22を挿入し、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bを、カバー22で覆う。この際、連結部14の座面との対向面14b及びカバーの第1当接部の各々に設けられた装着孔28、30を一致させる。
ステップS4:開口部100aを介して、枕梁100の内部に締結具26を挿入し、装着孔28、30に、締結具26を装着し、連結部14に対しカバー22を固定する(図2(c)(d)参照)。なお、ステップS3、S4については、カバー22を用いる必要が無い場合には省略される。
ステップS5:ナット保持具10を枕梁100の内部の被固定面100bに移動させて、座面12a、14aを被固定面100bに当接させる。そして、被固定面100bに形成された位置決め用ボルト孔100c(図2(d)参照)と連結部14の位置決め用のネジ穴32とを一致させ、位置決め用ネジ34(図2(d)参照)によって、被固定面100bにナット保持具10を固定する。
ステップS6:枕梁100の被固定面100bに形成されたボルト孔100d(図2(d)参照)と、保持部12の挿通孔12cと、中心ピン102(図4参照)のボルトを挿通するための挿通孔(図示省略)とを位置合わせし、中心ピンの挿通孔、ボルト孔100d及び挿通孔12cにボルト20の軸部20aを挿通する。そして、ナット受面12bの凹部16に挿入されたナット18にボルト20の軸部20aを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行う。
ステップS1:まず、図3(a)〜(c)に示されるように、枕梁100に形成された開口部100aを介して、枕梁100の内部に、ナット保持具本体10を挿入する。この際、図3(b)に示されるように、保持部12の一方を、その座面12aが開口部100aに対向するようにして開口部100aに挿通する。そして、連結部14が開口部100aを通過した後に、もう一方の保持部12を開口部100aに挿通し、ナット保持具本体10の全体を、枕梁100の内部に収める。この状態で、作業者は、開口部100aを介してナット保持具本体10のいずれかの位置を把持し、以後の作業を行う。
ステップS2:保持部12のナット受面12bが開口部100aに面した状態で、開口部100aを介して、保持部12のナット受面12bの凹部16にナット18を挿入する(図1参照)。
ステップS3:開口部100aを介して、枕梁100の内部にカバー22を挿入し、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bを、カバー22で覆う。この際、連結部14の座面との対向面14b及びカバーの第1当接部の各々に設けられた装着孔28、30を一致させる。
ステップS4:開口部100aを介して、枕梁100の内部に締結具26を挿入し、装着孔28、30に、締結具26を装着し、連結部14に対しカバー22を固定する(図2(c)(d)参照)。なお、ステップS3、S4については、カバー22を用いる必要が無い場合には省略される。
ステップS5:ナット保持具10を枕梁100の内部の被固定面100bに移動させて、座面12a、14aを被固定面100bに当接させる。そして、被固定面100bに形成された位置決め用ボルト孔100c(図2(d)参照)と連結部14の位置決め用のネジ穴32とを一致させ、位置決め用ネジ34(図2(d)参照)によって、被固定面100bにナット保持具10を固定する。
ステップS6:枕梁100の被固定面100bに形成されたボルト孔100d(図2(d)参照)と、保持部12の挿通孔12cと、中心ピン102(図4参照)のボルトを挿通するための挿通孔(図示省略)とを位置合わせし、中心ピンの挿通孔、ボルト孔100d及び挿通孔12cにボルト20の軸部20aを挿通する。そして、ナット受面12bの凹部16に挿入されたナット18にボルト20の軸部20aを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行う。
さて、上記構成を有する本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
即ち、本発明の実施の形態に係るナット保持具10は、二か所の保持部12が連結部14によって連結されており、二つのナット18を保持することが可能なものである。そして、保持部12及び連結部14が、これらの連結方向視(図1(c)参照)で、枕梁100の開口部100aの開口形状の内側に収まる形状に形成されている。このため、図3(a)〜(c)に示されるように、ナット保持具10は、枕梁100に形成された開口部100aに対し、保持部12及び連結部14の連結方向に挿通されて、枕梁100の内部に挿入可能となっている。
そして、ナット保持具10が枕梁100の内部に挿入された状態で、保持部12のナット受面12bに形成された凹部16にナット18を挿入してナット18を保持することで、ナット保持具10に対するナット18の位置及び姿勢が定められる。即ち、ナット受面12bの凹部16を構成する底面16cにナット18の座面18cが着座することで、ナット保持具10に対するナット18の軸方向の位置、及び、挿通孔12cに対し傾斜することが無いように、ナット18の姿勢が定められる。又、凹部16を構成する一対の第1壁面16aと、一対の第2壁面16bとによって、ナット保持具10に対するナット18の軸と直交する方向の位置及び軸周りの位置が定められる。
即ち、本発明の実施の形態に係るナット保持具10は、二か所の保持部12が連結部14によって連結されており、二つのナット18を保持することが可能なものである。そして、保持部12及び連結部14が、これらの連結方向視(図1(c)参照)で、枕梁100の開口部100aの開口形状の内側に収まる形状に形成されている。このため、図3(a)〜(c)に示されるように、ナット保持具10は、枕梁100に形成された開口部100aに対し、保持部12及び連結部14の連結方向に挿通されて、枕梁100の内部に挿入可能となっている。
そして、ナット保持具10が枕梁100の内部に挿入された状態で、保持部12のナット受面12bに形成された凹部16にナット18を挿入してナット18を保持することで、ナット保持具10に対するナット18の位置及び姿勢が定められる。即ち、ナット受面12bの凹部16を構成する底面16cにナット18の座面18cが着座することで、ナット保持具10に対するナット18の軸方向の位置、及び、挿通孔12cに対し傾斜することが無いように、ナット18の姿勢が定められる。又、凹部16を構成する一対の第1壁面16aと、一対の第2壁面16bとによって、ナット保持具10に対するナット18の軸と直交する方向の位置及び軸周りの位置が定められる。
しかも、二か所の保持部12が連結部14によって連なる態様を呈していることから、枕梁100に形成された開口部100aに対しナット保持具10を挿通する際に、作業者が二か所の保持部12又は連結部14のいずれかの部分を保持することで、枕梁100内におけるナット保持具10の良好なハンドリング性が確保される。又、保持部12の凹部16にナット18を挿入する際にも、一か所の保持部12又は連結部14を保持した状態で、他の保持部12の凹部16にもナット18を挿入する。
そして、ナット保持具10により、二つのナット18の相対的な位置が定められた状態を維持して、枕梁100の内部の被固定面100bへとナット18を位置決めする。この状態で、被固定面100bに位置決めされたナット18に対して、保持部12の凹部16の底面16c及び座面12aの間を連通するようにして穿孔された挿通孔12cを介して、ナット18に螺合するボルト20の軸部20aが、ナット受面12bの凹部16に保持されたナット18の雌ねじに螺合することで、ナット保持具10は、ナット18の位置決め状態が維持されたまま、ボルト20によって枕梁100の内部の被固定面100bに固定される。従って、枕梁100の内部の被固定面100bに複数のナット18をセットし、ボルト止めする作業を、簡単かつ確実に行うことが可能となる。
そして、ナット保持具10により、二つのナット18の相対的な位置が定められた状態を維持して、枕梁100の内部の被固定面100bへとナット18を位置決めする。この状態で、被固定面100bに位置決めされたナット18に対して、保持部12の凹部16の底面16c及び座面12aの間を連通するようにして穿孔された挿通孔12cを介して、ナット18に螺合するボルト20の軸部20aが、ナット受面12bの凹部16に保持されたナット18の雌ねじに螺合することで、ナット保持具10は、ナット18の位置決め状態が維持されたまま、ボルト20によって枕梁100の内部の被固定面100bに固定される。従って、枕梁100の内部の被固定面100bに複数のナット18をセットし、ボルト止めする作業を、簡単かつ確実に行うことが可能となる。
又、保持部12の座面12aと共に連結部14の座面14aも枕梁100の内部の被固定面100bに載置した状態で、ボルト20によって枕梁100の内部の被固定面100aに固定される。従って、被固定面100bに対するナット保持具10の接触面積が十分に確保され、ナット保持具10はボルト止めによる大荷重にも耐え得るものとなる。
又、連結部14の座面14aからその対向面14bまでの厚みD14が、保持部12の座面12aからナット受面12bまでの厚みD12よりも薄く形成され、保持部12のナット受面12bと、連結部14の座面との対向面14bとに段差ΔDを有することで、保持部12については、枕梁100の開口部100aを通過可能な範囲内で、ナット18の保持機能を確保する大きさを与え、又は、ボルト20及びナット18に付与される軸力に対する強度を確保する上で必要な大きさを与えることができる。一方、連結部14においては、保持部12よりも厚みを薄くすることでナット保持具10と開口部100bとのクリアランスを十分に確保するとともに、軽量化を実現することが可能となる。
又、連結部14の座面14aからその対向面14bまでの厚みD14が、保持部12の座面12aからナット受面12bまでの厚みD12よりも薄く形成され、保持部12のナット受面12bと、連結部14の座面との対向面14bとに段差ΔDを有することで、保持部12については、枕梁100の開口部100aを通過可能な範囲内で、ナット18の保持機能を確保する大きさを与え、又は、ボルト20及びナット18に付与される軸力に対する強度を確保する上で必要な大きさを与えることができる。一方、連結部14においては、保持部12よりも厚みを薄くすることでナット保持具10と開口部100bとのクリアランスを十分に確保するとともに、軽量化を実現することが可能となる。
又、カバー22によって、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bが覆われることで、ナット保持具10の姿勢の如何に関わらず、保持部12の凹部16に挿入されたナット18の、凹部16からの脱落をより確実に防ぐことが可能となる。
又、このカバー22の外形は、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bの外形の内側に収まる形状を有していることから、カバー22についても、枕梁100に形成された開口部100aを円滑に通過するものとなっている。
又、このカバー22の外形は、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bの外形の内側に収まる形状を有していることから、カバー22についても、枕梁100に形成された開口部100aを円滑に通過するものとなっている。
又、カバー22が、保持部12及び連結部14の形状に沿って装着され、カバー22の第2当接部22cが、保持部12のナット受面12bないし保持部12の凹部16に装填されたナット18に当接することで、凹部から16のナット18の脱落が防止される。そして、カバー22の屈曲部22bが、保持部12のナット受面12b及び連結部14の座面との対向面14bの段差ΔDに倣って屈曲していることで、保持部12及び連結部14の連結方向に対する、カバー22の位置決めがなされることとなる。
そして、カバー22の第2当接部22cに形成された、ボルト20の軸部20aよりも大径かつナット18の外形よりも小径の挿通孔24に、ナット18に螺合するボルト20の軸部20aが挿通されることで、保持部12の凹部16に挿入されたナット18を覆い、凹部16からのナット18の脱落を防ぎつつ、ボルト20の軸部20aの長さの如何にかかわらず、カバー22がボルト20の軸部20aと干渉することを回避するものとなる。
そして、連結部14の座面との対向面14b及びカバー22の第1当接部22aの各々に形成された装着孔28、30が一致した状態で、これらの装着孔28、30に締結具26を装着することで、連結部14に対しカバー22が固定される。
又、保持部12の凹部16にナット18を挿入する作業と、連結部14に対しカバー22を固定するための締結具26を装着する作業とが、いずれもナット保持具10の同一面側(座面12a、14aの対向面側)からなされることで、これらの作業を、枕梁100に形成された開口部100aを通じて行うに適したものとなっている。
又、保持部12の凹部16にナット18を挿入する作業と、連結部14に対しカバー22を固定するための締結具26を装着する作業とが、いずれもナット保持具10の同一面側(座面12a、14aの対向面側)からなされることで、これらの作業を、枕梁100に形成された開口部100aを通じて行うに適したものとなっている。
又、ナット保持具10が枕梁100の内部に挿入され、保持部12のナット受面12bに形成された凹部16にナット18が保持された状態で、保持部10を、枕梁100の内部の被固定面100bに載置し、連結部14に形成された枕梁100に対する位置決め用のネジ穴32を用い、位置決め用ネジ34で枕梁100に対し固定することができる。よって、ボルト20とナット18との締結作業に先立ち、ナット保持具10と枕梁100との位置決めを確実に行うことが可能となる。
以上の如く、本発明の実施の形態に係るナット保持具10によれば、鉄道車両の台枠の枕梁100に中心ピン102を固定するに際し、枕梁100に形成された開口部100aを介して、ナット保持具10を枕梁100の内部に挿入し、枕梁100の内部の被固定面100bにナット保持具10をセットし、ナット保持具10に保持されたナット18にボルト20を螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行う作業を、簡単かつ確実に行うことが可能となる。
なお、図示の例では、ナット保持具10は保持部12を二つ有しているが、必要に応じて、三つ以上の保持部12が連結部14によって連結されるものであっても良い。
又、被締結物として、被鉄道車両の台枠の枕梁100に限定されることなく、同様の課題を有する被締結物を、ボルト20及びナット18で固定する場合にも用いることが可能であることは、理解されるであろう。
又、被締結物として、被鉄道車両の台枠の枕梁100に限定されることなく、同様の課題を有する被締結物を、ボルト20及びナット18で固定する場合にも用いることが可能であることは、理解されるであろう。
10:ナット保持具、 12:保持部、 12a:座面、 12b:ナット受面、 12c:挿通孔、 14:連結部、 16:凹部、 16a:第1壁面、 16b:第2壁面、 16c:底面、 18:ナット、 18a:二面幅を構成する側面、 18b:二面幅を構成する側面をつなぐ稜線、 18c:底面、 20:ボルト、 20a:軸部 22:カバー、 22a:第1当接部、 22b:屈曲部、 22c:第2当接部、 24:挿通孔、 26:締結具、 28、30:装着孔、 32:ネジ穴、 34:位置決め用ネジ、 100:枕梁、 100a:開口部、 100b:被固定面、 102:中心ピン、 D12:座面からナット受面までの厚み、 D14:座面からその対向面までの厚み、 ΔD:段差
Claims (10)
- 被締結物に形成された開口部を介して前記被締結物の内部に挿入されて、ナットと共にボルトによって前記被締結物の内部の被固定面に固定されるナット保持具であって、
少なくとも二か所のナットを保持するための保持部と、該保持部同士を連結する連結部とを有し、
前記保持部は、前記被締結物の被固定面側に配置される座面と、該座面に対向するナット受面とを有し、
該ナット受面には凹部が形成され、該凹部はナットの二面幅を構成する側面に当接する一対の第1壁面と、ナットの二面幅を構成する側面をつなぐ稜線に当接する一対の第2壁面と、ナットの座面に当接する底面とを有し、
前記凹部の底面及び前記座面の間を連通するようにして、ナットに螺合するボルトの軸部が挿通される挿通孔が穿孔されており、
前記保持部及び前記連結部は、これらの連結方向視で、前記被締結物の開口部の開口形状の内側に収まる形状に形成されていることを特徴とするナット保持具。 - 前記連結部は、前記保持部の座面に連続する座面を有し、該座面からその対向面までの厚みが、前記保持部の座面から前記ナット受面までの厚みよりも薄く形成され、前記保持部のナット受面と、前記連結部の座面との対向面とに段差を有することを特徴とする請求項1記載のナット保持具。
- 前記保持部のナット受面及び前記連結部の座面との対向面を覆うカバーを備え、該カバーの外形は、前記保持部のナット受面及び前記連結部の座面との対向面の外形の内側に収まる形状をなしていることを特徴とする請求項1又は2記載のナット保持具。
- 前記カバーは、前記連結部の座面との対向面に当接する第1当接部と、前記保持部のナット受面及び前記連結部の座面との対向面の段差に倣った屈曲部と、前記保持部のナット受面ないし前記保持部の凹部に装填されたナットに当接する第2当接部とを備えることを特徴とする請求項3記載のナット保持具。
- 前記カバーの第2当接部には、ナットに螺合するボルトの軸部よりも大径かつナットの外形よりも小径の挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項4記載のナット保持具。
- 前記連結部の座面との対向面及び前記カバーの第1当接部には、各々、前記連結部に対し前記カバーを固定するための締結具を装着する装着孔が形成されていることを特徴とする請求項3から5のいずれか1項記載のナット保持具
- 前記連結部には、前記被締結物に対する位置決め用のネジ穴が形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載のナット保持具.
- 被締結物が鉄道車両の台枠の枕梁であり、該枕梁の中心ピンの固定部位において、ナットと共にボルトによって前記枕梁の内部の被固定面に固定されるものであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載のナット保持具。
- 請求項1から8のいずれか1項記載のナット保持具を、被締結物に形成された開口部を介して被締結物の内部に挿入し、
前記保持部のナット受面が前記開口部に面した状態で、前記開口部を介して前記ナット受面の凹部にナットを挿入し、
前記被締結物の内部の被固定面に移動させて、前記座面を前記被固定面に当接させ、前記被固定面に形成されたボルト孔と、前記保持部の挿通孔とを位置合わせして、
前記ボルト孔及び前記挿通孔にボルトを挿通し、前記ナット受面の凹部に挿入されたナットにボルトを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行うことを特徴とする結合方法。 - 請求項3から8のいずれか1項記載のナット保持具を、被締結物に形成された開口部を介して被締結物の内部に挿入し、
前記保持部のナット受面が前記開口部に面した状態で、前記開口部を介して前記ナット受面の凹部にナットを挿入し、
前記開口部を介して、前記被締結物の内部に前記カバーを挿入し、前記保持部のナット受面及び連結部の座面との対向面を前記カバーで覆い、
前記開口部を介して、前記被締結物の内部に前記締結具を挿入し、前記連結部の座面との対向面及び前記カバーの第1当接部の各々に設けられた装着孔に、前記締結具を装着して、前記連結部に対し前記カバーを固定し、
前記被締結物の内部の被固定面に移動させて、前記座面を前記被固定面に当接させ、前記被固定面に形成されたボルト孔と、前記保持部の挿通孔とを位置合わせして、
前記ボルト孔及び前記挿通孔にボルトを挿通し、前記ナット受面の凹部に挿入されたナットにボルトを螺合させ、必要な締め付けトルクが得られるまで締め付けを行うことを特徴とする結合方法。
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- 2016-03-25 JP JP2016062594A patent/JP2017172779A/ja active Pending
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