JP2023130557A - Fastener for half-threaded bolt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半ネジボルトと結合して、複数の物体相互を固定するのに使用される締結具に関する。 FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to fasteners used in conjunction with semi-threaded bolts to secure objects together.
一般に、ボルトとナットを用いて締め付け固定すると、ボルトの軸部に発生した軸力(引張力)と、被締結部材に発生した圧縮力(締付力)によって一体化され、両者が釣り合うことでその締結状態が維持される。 Generally, when bolts and nuts are tightened and fixed, the axial force (tensile force) generated in the shaft of the bolt and the compressive force (tightening force) generated in the fastened member are integrated, and the two are balanced. The fastened state is maintained.
しかし、ボルトとナットを単純に螺合し、締め付けただけでは、ネジ締結体の接触部のあらさ等による初期緩み、軸力の静的又は動的変動に起因するナットの戻り回転により、締結に緩みが生じる。 However, simply screwing a bolt and nut together and tightening them may result in initial loosening due to roughness of the contact part of the screw fastener, or return rotation of the nut due to static or dynamic fluctuations in axial force. Looseness occurs.
そこで、過去様々な取り組みが行われている。例えば、溝付き六角ナットやナイロンナット、くさび止め効果を利用したナット、フリクションリングを組み込んだゆるみ止めナットなどが公知である。 Therefore, various efforts have been made in the past. For example, grooved hexagonal nuts, nylon nuts, nuts utilizing a wedge-locking effect, and locking nuts incorporating friction rings are well-known.
具体的には、ボルトを螺合した時に該ボルトのねじ部に接する断面形状がほぼ楕円形の柱状体をなすクラッチ片を上記ボルトのねじ部に接する位置に配置したことを特徴とする技術が開示されている(特許文献1参照)。 Specifically, the technology is characterized in that a clutch piece having a columnar shape with a substantially elliptical cross-sectional shape that contacts the threaded portion of the bolt when the bolt is screwed together is disposed at a position that contacts the threaded portion of the bolt. It has been disclosed (see Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の発明は、クラッチ片の先端がボルトの雄ネジ部分に圧着され噛み込む構造により該クラッチ片とネジとの接触面積が十分でなく緩み回転の阻止効果は限定的である。さらにはネジ山を潰してしまう恐れもある。
よって、ネジ山を潰すことなく、適度な締結状態を生じせしめ、高い緩み止め効果を得るために更なる改良が望まれてきた。
However, in the invention described in Patent Document 1, the tip of the clutch piece is crimped onto the male threaded part of the bolt and engaged, so the contact area between the clutch piece and the screw is insufficient, and the effect of preventing loosening and rotation is limited. be. Furthermore, there is a risk of crushing the screw thread.
Therefore, further improvements have been desired in order to create a suitable fastened state without crushing the threads and to obtain a high locking effect.
そこで、本願発明者は、かかる課題を解決すべく鋭意研究の結果、新規な着想を得て本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of intensive research to solve this problem, the inventor of the present application obtained a new idea and completed the present invention.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ボルト軸が円筒部と雄ネジ部とからなる半ネジボルト用の締結具であって、該締結具は半ネジボルト、補助具、有底ナットで構成され、該補助具は、保持体に一方向回転機構を嵌装固定した略筒状をなし、前記半ネジボルトに螺合せずにこれを挿通し、前記有底ナット側の開口部内周縁に嵌合部とフランジ部を設け、前記有底ナットは、内周面に前記半ネジボルトのボルト軸の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部と、一端の開口部外周縁に前記補助具の嵌合部に嵌合する嵌合部を、他端にフランジ部を設け、該有底ナットの雌ネジ部外径大の孔を穿った被締結物は、前記補助具のフランジ部と前記有底ナットのフランジ部とで挟持固定され、締結時、前記一方向回転機構は、前記半ネジボルトのボルト軸円筒部に相対し、前記半ネジボルトが前記有底ナットへ螺入する方向に回転したときに該回転トルクは前記一方向回転機構に伝達されずに前記補助具は空転し、前記半ネジボルトが前記有底ナットから螺出する方向に回転したときに該回転トルクは前記円筒部を介して前記一方向回転機構へ伝達されることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a fastener for a half-threaded bolt whose bolt shaft has a cylindrical part and a male threaded part, the fastener comprises a half-threaded bolt, an auxiliary tool, a bottomed The auxiliary tool is composed of a nut, and the auxiliary tool has a substantially cylindrical shape with a one-way rotation mechanism fitted and fixed to the holder, and is inserted into the half-threaded bolt without being screwed into the inner periphery of the opening on the bottomed nut side. A fitting part and a flange part are provided in the bottomed nut, and the bottomed nut has a female thread part on the inner circumferential surface that is screwed into the male thread part of the bolt shaft of the half-threaded bolt, and a female thread part on the outer circumferential edge of the opening at one end of the bottomed nut. The object to be fastened has a fitting part that fits into the fitting part, a flange part at the other end, and a hole with a large outer diameter in the female thread part of the bottomed nut, which is connected to the flange part of the auxiliary tool and the flange part of the bottomed nut. The one-way rotation mechanism is clamped and fixed by the flange portion of the bottom nut, and when fastened, the one-way rotation mechanism faces the bolt shaft cylindrical portion of the half-threaded bolt, and when the half-threaded bolt rotates in a direction in which the half-threaded bolt is screwed into the bottomed nut. The rotational torque is not transmitted to the one-way rotation mechanism and the auxiliary tool rotates idly, and when the half-threaded bolt rotates in the direction in which it is screwed out from the bottomed nut, the rotational torque is transmitted through the cylindrical portion. It is characterized in that it is transmitted to the one-way rotation mechanism.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成において、前記一方向回転機構が、前記半ネジボルトのボルト頭側へ一部突出して前記保持体へ嵌装固定することで環状凸部を形成し、前記ボルト頭の首下側軸部の周囲に環状溝を設け、締結時に前記環状凸部が該環状溝と嵌合することを特徴とする。 Further, in the invention according to claim 2, in the configuration according to claim 1, the one-way rotation mechanism partially protrudes toward the bolt head side of the half-threaded bolt and is fitted and fixed to the holding body, thereby forming an annular shape. The present invention is characterized in that a convex portion is formed, an annular groove is provided around the lower shaft portion of the bolt head, and the annular convex portion fits into the annular groove when fastening.
本発明によれば、雄ネジのネジ山を潰すことなく、また、作業者の熟練度合いに関わらず適度なボルト・ナットの締結状態を生じせしめ、且つ高い緩み止め効果を得ることができるようになった。 According to the present invention, it is possible to achieve an appropriate tightening state of bolts and nuts without crushing the threads of male screws, regardless of the skill level of the operator, and to obtain a high loosening prevention effect. became.
以下、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明を構成する各部の大きさや形状、位置関係は本発明の理解を促すことを目的として概略的に記した。また、各構成要素の材料や材質などは好適な組み合わせとして開示するものであり、本発明の主旨を逸脱することなく、この効果を達成可能な変更を妨げるものでない。
Embodiments of the present invention will be described below.
Note that the size, shape, and positional relationship of each part constituting the present invention are schematically described for the purpose of promoting understanding of the present invention. Moreover, the materials and materials of each component are disclosed as suitable combinations, and changes that can achieve this effect are not precluded without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、ボルト軸が円筒部と雄ネジ部とからなる半ネジボルト用の締結具であって、該締結具は半ネジボルト、保持体、有底ナットとで構成され、被締結物を、該保持体と該有底ナットとで挟持して固定するものである。以下詳述する。 The present invention is a fastening tool for a half-threaded bolt whose bolt shaft is composed of a cylindrical part and a male threaded part, the fastening tool is composed of a half-threaded bolt, a holder, and a bottomed nut, and the fastening tool is made of a half-threaded bolt, a holder, and a bottomed nut. It is clamped and fixed between the holder and the bottomed nut. The details will be explained below.
半ネジボルト10は、ボルト頭11と、円筒部12及び雄ネジ部13とからなるボルト軸からなる。
The half-threaded
補助具20は、複数のローラー21aを内周面に配した一方向回転機構21を、保持体22に嵌装固定した略筒状をなし、半ネジボルト10の雄ネジ部13には螺合せずにこれを挿通し、前記有底ナット30側の開口部内周縁に嵌合部23を、そしてフランジ部f1を設けてなる。なお、該嵌合部23は、図示した形状・構造に限られない。
The
一方向回転機構は、その代表的な構造と原理は、例えば、前掲の特許文献2に開示されているように、互いに同心に組み合わされた2個の部材のうち、一方の部材が両方向回転運動をした場合に、このうちの一方向の回転運動のみを他方の部材に伝達する場合に利用される機構である。この機構は「ワンウェイクラッチ」とも称され、具体的には、例えば、日本精工株式会社から発売されている「シェル型ローラクラッチ」を利用することができる。 The typical structure and principle of the unidirectional rotation mechanism is, for example, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, one of the two members concentrically combined with each other rotates in both directions. This mechanism is used to transmit only the rotational movement in one direction to the other member when This mechanism is also called a "one-way clutch", and specifically, for example, a "shell type roller clutch" sold by NSK Ltd. can be used.
有底ナット30は、内周面に前記半ネジボルト10の雄ネジ部13に螺合する雌ネジ部31と、一端の開口部外周縁に前記補助具の嵌合部23に嵌合する嵌合部32を、他端にフランジ部f2を設けてなる。
なお、適宜、解除手段33を設けてもよい。本発明を使用して被固定物Aを対象物Bに締結固定した状態を解除する際に、該解除手段33を工具等で挟持するために設けたるものである。なお、該解除手段33は、図示した形状・構造に限られない。
The bottomed
Note that a release means 33 may be provided as appropriate. This release means 33 is provided to hold the release means 33 with a tool or the like when releasing the state in which the object A is fastened and fixed to the object B using the present invention. Note that the release means 33 is not limited to the illustrated shape and structure.
被固定物Aを、対象物B(ここでいう対象物とは、機械や建造物など、被固定物Aを固定する対象を指す。)へ取り付ける際の手順について説明する。なお、予め被固定物A及び対象物Bには、前記有底ナット30の雌ネジ部外径大の孔を設けているものとする。
The procedure for attaching the fixed object A to the target object B (here, the object refers to an object to which the fixed object A is fixed, such as a machine or a building) will be explained. It is assumed that a hole having a larger outer diameter than the female screw portion of the bottomed
被固定物Aと対象物Bに穿った孔を合わせて有底ナット30の筒部を挿通し、反対側から補助具20を装着する。該補助具20の嵌合部23と、前記有底ナット30の嵌合部32とを嵌合させ、フランジf1とフランジf2とで被固定物Aと対象物Bとを挟持し、その状態で、半ネジボルト10を前記補助具20の挿通孔hへ挿通し、雄ネジ部13を有底ナットの雌ネジ部へ螺入し、締結する。ボルト頭、フランジf1、被固定物A、対象物Bそしてフランジ2とで一体的な締結状態が得られる。(図3)
The cylindrical part of the
一方向回転機構21は、ボルト軸の円筒部12に相対し、該円筒部12の一方向の回転時(図4(A))にはローラー21aへは該回転トルクは伝わらないが、他方向の回転時(図4(B))には該回転トルクは伝わる。
つまり、半ネジボルト10を螺入、即ち締め付ける方向(右回転)へと回転させたときには、該回転トルクは該ローラー21aへは伝わらず補助体22は空転し、雄ネジ部13との螺合が進むが、該半ネジボルト10を螺出、即ち緩める方向(左回転)へと回転させようとすると、該回転トルクは該ローラー21aへ伝わり、クラッチ機構が働くことから該半ネジボルト10は左回転しない構造である。
The one-
In other words, when the half-threaded
半ネジボルト10による締結が完了し、ボルト頭、フランジf1、被固定物A、対象物Bそしてフランジ2とで一体的な締結状態が形成された後、これを緩めるためには前記補助具20のクラッチ機構を破壊するほどの力が加わらない限り、半ネジボルト10が左回転することはない。
即ち、通常の使用状態において、本発明の半ネジボルト10が緩むことはない。
After the half-threaded
That is, under normal use conditions, the half-threaded
本実施の形態によれば、半ネジボルトの締め付け作業が容易であるうえ、適度に締結状態を生じせしめるとともに、高い緩み止め効果を得ることができる。 According to this embodiment, the work of tightening the half-threaded bolt is easy, and it is possible to achieve a moderately fastened state and to obtain a high loosening prevention effect.
異なる実施の形態として、一方向回転機構21が、半ネジボルトのボルト頭11側へ一部突出して保持体22へ嵌装固定することで環状凸部Pを形成し、前記ボルト頭11の首下側軸部の周囲に環状溝dを設け、締結時に前記環状凸部Pが該環状溝dと嵌合する構造としてもよい。このような構造とすることで、高い防水・防塵効果を得ることができる。
As a different embodiment, the one-
本発明は、従来のボルト・ナットのように強い締め付け力を頼りに締結状態を維持せんとするものでなく、一定の締結状態を得た後は、一方向回転機構による緩み止め効果を得る構造であるため、例えば、被固定物A又は対象物Bがガラスやレンガ、また陶器や磁器その他物理的な力に対して脆い素材である場合に特に有効である。
また、一旦締め付け施工が完了した後に定期点検が困難な場所に幅広く利用が期待されるものである。
The present invention does not rely on strong tightening force to maintain the fastened state like conventional bolts and nuts, but has a structure that uses a one-way rotation mechanism to prevent loosening after a certain fastened state is achieved. Therefore, it is particularly effective, for example, when the fixed object A or the target object B is made of glass, brick, ceramic, porcelain, or other materials that are brittle against physical forces.
It is also expected to be widely used in locations where periodic inspection is difficult once the tightening work has been completed.
1 半ネジボルト用締結具
10 半ネジボルト
11 ボルト頭
12 円筒部
13 雄ネジ部
20 補助具
21 一方向回転機構
21a ローラー
22 保持体
23 嵌合部
30 有底ナット
31 雌ネジ部
32 嵌合部
33 解除手段
A 被固定物
B 対象物
d 環状溝
f1、f2 フランジ部
h 挿通孔
P 環状凸部
1 Half threaded
Claims (2)
該締結具は半ネジボルト、補助具、有底ナットで構成され、
該補助具は、
保持体に一方向回転機構を嵌装固定した略筒状をなし、
前記半ネジボルトに螺合せずにこれを挿通し、
前記有底ナット側の開口部内周縁に嵌合部とフランジ部を設け、
前記有底ナットは、
内周面に前記半ネジボルトのボルト軸の雄ネジ部に螺合する雌ネジ部と、
一端の開口部外周縁に前記補助具の嵌合部に嵌合する嵌合部を、
他端にフランジ部を設け、
該有底ナットの雌ネジ部外径大の孔を穿った被締結物は、
前記補助具のフランジ部と前記有底ナットのフランジ部とで挟持固定され、
締結時、前記一方向回転機構は、前記半ネジボルトのボルト軸円筒部に相対し、前記半ネジボルトが前記有底ナットへ螺入する方向に回転したときに該回転トルクは前記一方向回転機構に伝達されずに前記補助具は空転し、
前記半ネジボルトが前記有底ナットから螺出する方向に回転したときに該回転トルクは前記円筒部を介して前記一方向回転機構へ伝達される
半ネジボルト用締結具。
A fastener for a half-threaded bolt whose bolt shaft consists of a cylindrical part and a male threaded part,
The fastener consists of a half-threaded bolt, an auxiliary tool, and a bottomed nut,
The assistive device is
It has a roughly cylindrical shape with a one-way rotation mechanism fitted and fixed to the holding body,
Insert this into the half-threaded bolt without screwing it together,
A fitting part and a flange part are provided on the inner peripheral edge of the opening on the bottomed nut side,
The bottomed nut is
a female threaded portion screwed into the male threaded portion of the bolt shaft of the half-threaded bolt on the inner peripheral surface;
A fitting part that fits into the fitting part of the auxiliary tool is provided on the outer peripheral edge of the opening at one end,
A flange is provided at the other end,
The object to be fastened has a hole with a large outer diameter on the female thread of the bottomed nut,
clamped and fixed between a flange portion of the auxiliary tool and a flange portion of the bottomed nut;
When fastened, the one-way rotation mechanism faces the bolt shaft cylindrical portion of the half-threaded bolt, and when the half-threaded bolt rotates in a direction in which it is screwed into the bottomed nut, the rotational torque is applied to the one-way rotation mechanism. The auxiliary tool idles without being transmitted;
A fastener for a half-threaded bolt, in which when the half-threaded bolt rotates in a direction in which it screws out from the bottomed nut, the rotational torque is transmitted to the one-way rotation mechanism via the cylindrical portion.
前記ボルト頭の首下側軸部の周囲に環状溝を設け、
締結時に前記環状凸部が該環状溝と嵌合することを特徴とする
請求項1に記載の半ネジボルト用締結具。
The one-way rotation mechanism partially protrudes toward the bolt head side of the half-threaded bolt and is fitted and fixed to the holding body to form an annular convex portion,
An annular groove is provided around the lower neck shaft portion of the bolt head,
The fastener for a semi-threaded bolt according to claim 1, wherein the annular protrusion fits into the annular groove during fastening.
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