JP2018123924A - 締結構造および締結方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ことを特徴とするものである。
本実施形態に係るピン部材10には、図1〜図4に示すように、ピン軸部14に柱部16を設けているが、これに限られない。例えば、図12に示すように、ピン軸部142の全体に溝部182が設けられている構造であって差し支えない。ピン軸部142の全体に溝部182が設けられていることにより、薄板(例えば、板厚0.1〜2.3mm未満)の被締結部材どうしであっても本実施形態の方法で締結させることが可能である。
2 従来のピン部材
4a,400a,402a,404a,406a,408a,410a,412a,414a,416a 第1の被締結部材(第1の部材)
4b,400b,402b,404b,406b,408b,410b,412b,414b,416b 第2の被締結部材(第2の部材)
5 固定位置
6,60,602 挿通孔
10, ピン部材
12,112,122,124 固着部
14,142,144 ピン軸部
16,164 柱部
18,182,184 溝部
20,202,204 先端山部
30,304 カラー部材
40 取付け工具
500 締結品
600,600a,600b,614a,614b,616a,616b 下孔
(1)本発明は、第1の部材と、周方向に形成される非螺旋状の溝部を長手方向に沿って複数有するとともに、長手方向における一方の端部が前記第1の部材に固着されて該第1の部材と結合されるピン部材と、前記ピン部材を挿通可能な挿通孔を有し、該挿通孔に前記ピン部材が挿通される第2の部材と、前記第1の部材との間に前記第2の部材が位置するように外挿されて前記ピン部材に固着されるカラー部材と、を備える前記第1の部材と前記第2の部材との締結構造であって、前記ピン部材に対して前記第2の部材が回転しないよう構成されてなることを特徴とする前記第1の部材と前記第2の部材との締結構造である。
本発明に係る締結構造は、第1の部材と第2の部材とを締結させるに際し、ピン部材と当該ピン部材を覆うカラー部材とを備えている。本発明のピン部材の軸部には周方向に溝が設けられているが、従来のネジやボルトのように、軸部の長手方向に連続して連なる溝(すなわち螺旋状の溝)が設けられているのではなく、ピン軸部において隣接する溝どうしが連ならない態様で(すなわち非螺旋状に)設けられている。螺旋状であれば、ピン部材の先端からピン頭部の方向へ溝を辿っていくと、一本の途の如く連なっているが、本発明に係るピン部材の溝は、一つひとつの溝が各レーンで独立しており、隣り合った溝どうしはつながっていない(連ならない)態様である。この溝の形状により、ピン部材と後述するカラー部材とを係合後、振動の大きい場所であっても、一般的なネジのようにねじ込んだ方向と逆方向に緩むリスクを防止することができる。
本発明のピン部材の長手方向における一方の端部には一般的なボルト等に設けられている頭部(ピン頭部)が設けられていない。しかしながらピン頭部の代わりに固着部(チップ)が設けられている。固着とは、例えば溶接等で接合させることが挙げられる。第1の部材と第2の部材とを締結させる際には、まず上記ピン部材の固着部を第1の部材の一部(第2の部材と締結させる箇所)に溶接等により固着させ、上記ピン部材の他方(第1の部材と溶接した側とは反対の端部)を第2の部材に予め開けておいた挿通孔に挿通させる。そして、第2の部材を挿通させた状態で突出したピン部材の溝部を覆う態様でカラー部材を外挿させる。その上でカラー部材を縮径させるとピン部材に設けられた溝とカラー部材の内壁とが係合する。これにより、上記ピン部材を用いて上記第1の部材と第2の部材とを締結させることができる。なお、この明細書において、固着の意味で溶接と記載することがある。
上記のように、上記第1の部材に溶接させた上記ピン部材を上記第2の部材に挿通させた状態では、上記ピン部材が上記第2の部材との中で回転(回動)することがないので、被締結部材(第1の部材および第2の部材)と締結部材(ピン部材およびカラー部材)とを締結させた後であっても、振動等の影響でそれらが回転したり、ピン部材が緩んだりすることを防止することができる。
ここで、「周方向に形成される非螺旋状の溝部を長手方向に沿って複数有する」とは、ピン部材の中心軸と略同心の非螺旋状の溝が、ピン部材の周方向に複数形成されていることを意味する。また、「回転(回動)しない」とは、上記第1の部材に溶接させた上記ピン部材を上記第2の部材に挿通させた状態でピン部材を回転させる等によりねじ込む(または緩む)などの動作ができないことをいう。これは、第1の部材とピン部材とは溶接で接合されていることで、そもそもピン部材を第1の部材にねじ込むことができないこと、そして第2の部材とピン部材においては、ピン部材の形状が一般的なネジのように軸断面において円形ではなく、多角形、例えば四角形に構成されており、かつ一方の被締結部材(第2の部材)に対応する孔が開けられていることで実現可能となる。なお、本明細書において軸断面とは、ピン部材の軸方向に対して垂直な断面、の意味である。
これにより、被締結部材を締結部材で締結した後に、振動等の影響で緩んだり被締結部材と締結部材とが回転したりするのを防止することができる。
本発明は、第1の部材とピン部材とを固着させているため、少なくとも第1の部材に下孔を開けておく必要がない。そのため、下孔を開けることが困難な箇所においても、本発明のピン部材を使用して被締結部材どうし(第1の部材および第2の部材)を締結させることが可能となる。
また、本発明のピン部材には従来のボルトに設けられているようなピン頭部を有していないが、第1の部材と固着させることで被締結部材(第1の部材)とピン部材とが一体化したピン部材として使用することができる。したがって、ピン部材と固着させることができる被締結部材であれば、第1の部材に挿通孔を設ける必要がなく、第2の部材にピン部材に対応する挿通孔が設けられていることで本発明を用いてこれら被締結部材(第1の部材および第2の部材)を締結させることが可能である。
(2)上記(1)の締結構造において、前記ピン部材は、少なくとも第2の部材の挿通孔に挿通されている部分の一部または全部について、長手方向を横切る断面が非円形であることを特徴とする締結構造である。
本発明のピン部材の軸断面の形状は、ピン部材が被締結部材の挿通孔に挿通されたときに、挿通孔内での回転が阻害される形状となっている。「挿通孔内での回転が阻害される形状」とは、挿通孔における最小径よりもピン部材の軸断面における最大径の方が大きいことを意味し、この場合に、挿通孔内でのピン部材の回転が阻害されることとなる。例えば、被締結部材の挿通孔の形状とピン部材の軸断面の形状とが、被締結部材の挿通孔にピン部材を挿通できる程度に、非円形の略合同の場合が相当する。「非円形」とは、例えば「角状」を指し、挿通孔の形状及びピン部材の軸断面の形状をみたときに、少なくとも1つの直線部分を含み、曲線部分を含んでもよい。具体的には、挿通孔の形状及びピン部材の軸断面の形状が、円形ではなく例えば略合同の四角形等が相当する。なお、「長手方向を横切る断面」とは、軸断面(すなわち、ピン部材の軸方向に対して垂直な断面)を意味する。
(3)本発明は、第1の部材と第2の部材と締結する締結方法であって、周方向に形成される非螺旋状の溝部を長手方向に沿って複数有するとともに、長手方向を横切る断面が非円形の非円形長手部分を有するピン部材と、前記ピン部材に外挿されるカラー部材と、を備え、前記ピン部材を、長手方向における一方の端部において前記第1の部材に固着させて、前記ピン部材と前記第1の部材とを一体化し、前記第2の部材には前記ピン部材が挿通される挿通孔が形成されているとともに、前記第1の部材と一体化されたピン部材の長手方向における他方の端部から、前記非円形長手部分を外挿する態様で前記第2の部材を挿通し、前記第2の部材が挿通されたピン部材の長手方向における他方の端部からカラー部材を外挿し、前記ピン部材と前記カラー部材とを固着させることを特徴とする前記第1の部材と前記第2の部材とを締結する方法である。
本発明の方法を用いることで、第1の部材と第2の部材とを締結させたい場合に、第1の部材または第2の部材のいずれか一方の部材に、本発明のピン部材を固着させることでピン部材と一体化させ、他の一方の部材に当該ピン部材が挿通される挿通孔が形成されていることで、ピン部材に他の一方の部材とを挿通させた状態で互いに回転することができない。さらに、他の一方の部材が挿通されたピン部材の長手方向における他方の端部(ピン部材を固着させた端部とは反対側)にカラー部材を外挿し、ピン部材とカラー部材とをスエージングすることで、ピン部材と被締結部材(第1の部材と第2の部材)との回転を防止しつつ、かつ高い強度、耐振動性を保持させることが可能である。
ここで、上記第1の部材および第2の部材のうち、ピン部材を固着させるためのいずれか一方の部材を選択するに際しては、例えば、第1の部材および第2の部材のうち一方の部材が環状である等の理由により、挿通孔を開けてピン部材を挿通させ、かつ当該挿通させた側の反対側にカラー部材でスエージングすることが困難であるほうを、ピン部材を固着させるための部材に選択することが好ましい。
なお、上記(1)同様、「周方向に形成される非螺旋状の溝部を長手方向に沿って複数有する」とは、ピン部材の中心軸と略同心の非螺旋状の溝が、ピン部材の周方向に複数形成されていることを意味する。また、上記(2)同様、「長手方向を横切る断面」とは、軸断面(すなわち、ピン部材の軸方向に対して垂直な断面)を意味する。
Claims (3)
- 第1の部材と、
周方向に形成される非螺旋状の溝部を長手方向に沿って複数有するとともに、長手方向における一方の端部が前記第1の部材に固着されて該第1の部材と結合されるピン部材と、
前記ピン部材を挿通可能な挿通孔を有し、該挿通孔に前記ピン部材が挿通される第2の部材と、
前記第1の部材との間に前記第2の部材が位置するように外挿されて前記ピン部材に固着されるカラー部材と、
を備える前記第1の部材と前記第2の部材との締結構造であって、
前記ピン部材に対して前記第2の部材が回転しないよう構成されてなる
ことを特徴とする前記第1の部材と前記第2の部材との締結構造。 - 前記ピン部材は、少なくとも第2の部材の挿通孔に挿通されている部分の一部または全部について、長手方向を横切る断面が非円形である
ことを特徴とする請求項1に記載の締結構造。 - 第1の部材と第2の部材とを締結する締結方法であって、
周方向に形成される非螺旋状の溝部を長手方向に沿って複数有するとともに、長手方向を横切る断面が非円形の非円形長手部分を有するピン部材と、
前記ピン部材に外挿されるカラー部材と、
を備え、
前記ピン部材を、長手方向における一方の端部において前記第1の部材に固着させて、前記ピン部材と前記第1の部材とを一体化し、
前記第2の部材には前記ピン部材が挿通される挿通孔が形成されているとともに、前記第1の部材と一体化されたピン部材の長手方向における他方の端部から、前記非円形長手部分を外挿する態様で前記第2の部材を挿通し、
前記第2の部材が挿通されたピン部材の長手方向における他方の端部からカラー部材を外挿し、前記ピン部材と前記カラー部材とを固着させる
ことを特徴とする前記第1の部材と前記第2の部材とを締結する方法。
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