JP2021127803A - Fastening method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部材を傷付けることなく締結することができる締結方法に関するものである。 The present invention relates to a fastening method capable of fastening a member without damaging it.
繊維強化プラスチック(CFRP)製の部材や、アルミニウム、銅などの部材をボルト・ナット締結することは、例えば特許文献1に記載されているように従来から行われている。しかし通常のボルト・ナット締結は、第1部材と第2部材にボルトを貫通させたうえでボルト又はナットを回転させて締め付けるため、締結の最終段階でボルト又はナットの座面が部材の表面を傷つけるおそれがあった。この問題は部材が硬質金属である場合には無視できることが多いが、部材が繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの場合には無視できない問題となっていた。 Fastening bolts and nuts to members made of fiber reinforced plastic (CFRP) and members such as aluminum and copper has been conventionally performed as described in Patent Document 1, for example. However, in normal bolt-nut fastening, the bolt or nut is rotated and tightened after the bolt is passed through the first member and the second member, so that the bearing surface of the bolt or nut touches the surface of the member at the final stage of fastening. There was a risk of injury. This problem is often negligible when the member is a hard metal, but cannot be ignored when the member is a fiber reinforced plastic, aluminum, copper or the like.
この問題を回避する方法の一つとして、図3、図4に示すように外周に平坦部を設けたワッシャ1を用い、例えばレンチ2を利用してワッシャ1の回転を止めながらボルト3を締め付ける方法がある。しかし特に図示のようなフランジ付きのボルト3を用いた場合には、締め付け側のワッシャ1には締め付けトルクの6〜7割の大きいトルクが掛かるため、ワッシャ1の肉厚を厚くしなければならないという問題があった。
As one of the methods for avoiding this problem, as shown in FIGS. 3 and 4, a washer 1 having a flat portion on the outer periphery is used, and for example, a wrench 2 is used to tighten the
また、特に航空機分野ではボルト締め付け側の頭部を部材表面より突出させないことが要求されることがあり、その場合には図5に示されるようなテーパ状の座面を持つ皿ボルト4を用いることが多い。しかし図5の場合には、図3に示したようにワッシャの回転を止めながらボルトを締め付ける方法を採用することができず、皿ボルト4のテーパ状の座面が回転することを避けられないので、部材を傷付けるおそれがあった。 Further, particularly in the field of aircraft, it may be required that the head on the bolt tightening side does not protrude from the member surface, and in that case, a countersunk bolt 4 having a tapered seat surface as shown in FIG. 5 is used. Often. However, in the case of FIG. 5, as shown in FIG. 3, it is not possible to adopt a method of tightening the bolt while stopping the rotation of the washer, and it is inevitable that the tapered seat surface of the countersunk bolt 4 rotates. Therefore, there is a risk of damaging the member.
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの部材を、傷付けることなく締結することができる締結方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a fastening method capable of fastening members such as fiber reinforced plastic, aluminum, and copper without damaging them.
上記の課題を解決するためになされた本発明の締結方法は、軸の両側に右ねじ部と左ねじ部が形成されたスタッドボルトを第1部材と第2部材に貫通させ、前記右ねじ部に右ねじ用ナット、前記左ねじ部に左ねじ用ナットをそれぞれ嵌めたうえで、スタッドボルトを回転させることにより、これらのナットを回転させることなく第1部材と第2部材を締結することを特徴とするものである。 In the fastening method of the present invention, which has been made to solve the above problems, a stud bolt having a right-hand threaded portion and a left-handed threaded portion formed on both sides of the shaft is passed through the first member and the second member, and the right-handed threaded portion is formed. By fitting the right-handed screw nut and the left-handed screw nut into the left-handed screw portion and then rotating the stud bolt, the first member and the second member can be fastened without rotating these nuts. It is a feature.
なお、これらのナットの回転をレンチや治具などで規制しながらスタッドボルトを回転させることができる。また、スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることができる。さらに、一方のナットをテーパ状の座面を持つ皿ナットとし、この皿ナットの回転を規制しながら、スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることもできる。 The stud bolt can be rotated while restricting the rotation of these nuts with a wrench or a jig. Further, the stud bolt can be rotated by using the drive unit formed on the head thereof. Further, one nut may be a countersunk nut having a tapered seating surface, and the stud bolt can be rotated by using a drive portion formed on the head of the countersunk nut while restricting the rotation of the countersunk nut.
本発明の締結方法によれば、軸の両側に右ねじ部と左ねじ部が形成されたスタッドボルトを回転させることにより、右ねじ用ナットと左ねじ用ナットを回転させることなく接近させ、第1部材と第2部材を締結することができる。このため部材が繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの金属よりも傷付きやすい材質である場合にも、傷付けることなく締結することができる。 According to the fastening method of the present invention, by rotating a stud bolt having a right-hand thread portion and a left-hand thread portion formed on both sides of the shaft, the right-hand thread nut and the left-hand thread nut are brought close to each other without rotation. The first member and the second member can be fastened. Therefore, even if the member is made of a material that is more easily scratched than a metal such as fiber reinforced plastic, aluminum, or copper, it can be fastened without being scratched.
特に、少なくとも一方のナットをテーパ状の座面を持つ皿ナットとし、この皿ナットの回転を規制しながら、スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることにより、スタッドボルトの頭部を部材の表面から突出させることなく、かつ皿ナットを回転させることなく、締結可能である。 In particular, at least one of the nuts is a countersunk nut having a tapered seating surface, and the stud bolt is rotated by using a drive portion formed on the head of the countersunk nut while restricting the rotation of the countersunk nut. It can be fastened without protruding the head of the member from the surface of the member and without rotating the countersunk nut.
以下に本発明の実施形態を説明する。
図1は本発明の第1の実施形態を示す部分断面図である。図中、10は第1部材、11は第2部材である。これらの材質は特定されるものではないが、この実施形態では第1部材10は鋼板であり、第2部材11は繊維強化プラスチック(CFRP)製の板材である。これらの部材にはボルト挿通孔12、13が形成されている。
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 10 is the first member and 11 is the second member. Although these materials are not specified, in this embodiment, the
14はボルト挿通孔12、13に挿通されたスタッドボルトである。このスタッドボルト14は軸の両側に右ねじ部15と左ねじ部16を形成したものであり、これらの右ねじ部15と左ねじ部16のピッチは任意であるが、同一としておくことが好ましい。
この実施形態では、スタッドボルト14の少なくとも一方の頭部には、駆動部17が形成されている。駆動部17の構造は特に限定されるものではないが、この実施形態では六角形状とする。
In this embodiment, a
図1に示すように、右ねじ部15には右ねじ用ナット18を嵌め、左ねじ部16には左ねじ用ナット19を嵌める。この実施形態では、これらのナットはフランジ付きナットである。そしてスタッドボルト14を駆動部17を利用して上面から見て時計方向、(右方向)に回転させれば、右ねじ用ナット18は締結部材10に向かって移動し、左ねじ用ナット19は被締結部材11に向かって移動する。
As shown in FIG. 1, a right-
このときこれらのナットは回転させる必要はなく、締結の最終段階では第1部材10、第2部材11に接触するため座面の摩擦力によって回転しなくなる。しかし締結の初期段階ではこれらのナットがスタッドボルト14と共廻りするおそれがあるため、図1に示すようにレンチ20、21や治具などでナットの回転を規制しながらスタッドボルト14を回転させることが望ましい。
At this time, these nuts do not need to be rotated, and at the final stage of fastening, they come into contact with the
上記したように、本発明の締結方法によれば、ナットを回転させることなく第1部材10と第2部材11とを締結することができるので、従来のようにナットの回転によって部材を傷付けることがない。このため部材が金属よりも傷つきやすい繊維強化プラスチックなどであっても、見栄えの良い締結が可能となる。
As described above, according to the fastening method of the present invention, the
図2は、本発明の第2の実施形態を示す断面図である。図中、10は第1部材、11は第2部材であるが、第2部材11に形成されたボルト挿通孔13の上部はテーパ状拡大部30となっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 10 is the first member and 11 is the second member, but the upper portion of the
第2の実施形態で用いられるスタッドボルト14も軸の両側に右ねじ部15と左ねじ部16を形成したものであるが、軸の頭部には、駆動部31が形成されている。この駆動部31は凹型であり、専用のドライバ32を用いて回転させることができる。
The
このスタッドボルト14の右ねじ部15には図1と同様の右ねじ用ナット18が嵌められているが、左ねじ部16には図示のように前記したテーパ状拡大部30に対応するテーパ座面を持つ皿ナット33が嵌められる。この皿ナット33は左ねじ用であり、その天面には回り止め用凹部34が形成されている。
A right-
この回り止め用凹部34の回り止め工具35を挿入して回転を阻止した状態で、スタッドボルト14を回転させれば、皿ナット33は回転することなく第2部材11に形成されたテーパ状拡大部30内に移動し、第1部材10と第2部材11とを締結することができる。また、皿ナット33の頭部を第2部材11の表面から突出させることなく締結可能となるから、特に航空機分野での使用に適している。
If the
これらの実施形態では、スタッドボルト14の右ねじ部15を下側として用いたが、上下を反転させて用いることも元論可能である。ただしその場合には、スタッドボルト14の回転方向を逆向きとして締結することとなる。
In these embodiments, the right-hand threaded
これらの実施形態では、スタッドボルト14に六角形状の駆動部17、31を形成したのであるが、スタッドボルト14を回転させる部分はこれの形状に限定されるものではなく、非円形であれば、五角柱、四角柱、五角穴、四角穴などの任意の形状とすることができる。
In these embodiments, the
なお、スタッドボルト14の回転はナットの回転をなくしたい表面側から行うことが好ましい。作業者がナットを見ながら、スタッドボルト14を回転させることができるからである。
The rotation of the
以上に説明したように、本発明によれば、繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの部材を、ナットの回転により傷付けることなく締結することができる利点がある。 As described above, according to the present invention, there is an advantage that members such as fiber reinforced plastic, aluminum, and copper can be fastened without being damaged by the rotation of the nut.
1 ワッシャ
2 レンチ
3 ボルト
4 皿ボルト
10 第1部材
11 第2部材
12 ボルト挿通孔
13 ボルト挿通孔
14 スタッドボルト
15 右ねじ部
16 左ねじ部
17 駆動部
18 右ねじ用ナット
19 左ねじ用ナット
20 レンチ
21 レンチ
30 テーパ状拡大部
31 駆動部
32 専用のドライバ
33 皿ナット
34 回り止め用凹部
35 回り止め工具
1 Washer 2
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JP2009108911A (en) | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Akira Koyama | Thread fixing mechanism and thread fixing method |
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