JP2705898B2 - 係止ねじ - Google Patents

係止ねじ

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JP2705898B2
JP2705898B2 JP6074724A JP7472494A JP2705898B2 JP 2705898 B2 JP2705898 B2 JP 2705898B2 JP 6074724 A JP6074724 A JP 6074724A JP 7472494 A JP7472494 A JP 7472494A JP 2705898 B2 JP2705898 B2 JP 2705898B2
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    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B41/00Measures against loss of bolts, nuts, or pins; Measures against unauthorised operation of bolts, nuts or pins
    • F16B41/002Measures against loss of bolts, nuts or pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハード的な物の損失を
伴わずにファスナーを所定位置に保持することが望まれ
るような、下部パネル又はフレームに上部パネルを取着
するために一般的に用いられるタイプの係止ねじに関す
る。係止ねじは、上部パネルに取着され、ねじは、上部
パネルが取着される第2のパネルからねじシャフトのね
じ部分が完全に非係合状態になった場合にでさえ、パネ
ルに取着され続ける。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】本発明
は、完全に引っ込み可能であり、側面が短く、取着のた
めの工具を必要としない手によるスナップイン性能を有
する、新奇且つ改善された係止ねじに向けられている。
係止ねじの場合の完全な引っ込み可能性は、係止ねじ自
体が取り付く上部パネルと、このパネルがねじによって
取着される下部パネルとが、ねじ締め付けの前に、本質
的に相互に面一になり得る、ということを意味する。す
なわち、係止ねじが下部パネルから非係合状態にされる
ときに、ねじの端部は、突出していないか、又は上部パ
ネルの厚さを越えて僅かな寸法だけ突出する。いずれも
が完全引っ込み可能でない既存の係止ねじは、工具を必
要としない、手による容易なスナップイン可能性を有
し、且つ、突起タイプのスナップイン機構によって提供
される低側面寸法の設計を有する。
【0003】突起タイプのスナップイン可能性を有する
従来の係止ねじは、完全に引っ込み可能ではない。完全
引っ込み可能性は、多くの係止ねじの適用において重要
な特徴の1つである。完全引っ込み可能性は、上部パネ
ル及び下部パネルが完全に接触しながら、上部パネルに
取着された係止ねじのねじ部分が下部パネルのねじ付き
穴から完全に非係合状態になるようにする。すなわち、
係止ねじのねじ部分は、係止ねじが完全に非係合状態に
あるときに、上部パネルの下面を越えて延びる。完全引
っ込み可能性が無い場合、『脱離(jack-out)』として
公知である問題が起き得る。完全引っ込み可能でない係
止ねじが非係合であり、下部パネルに上部パネルを取着
する他の1以上のファスナーが完全に係合している場合
に、脱離が起きる。
【0004】例えば、プリント回路基板組立体のような
パネルが基板の四隅に配置された完全引っ込み可能でな
い4つの係止ねじを有する場合に、脱離が起きる。1の
係止ねじが非係合であり、基板の他の3つの隅が残りの
係止ねじによって剛性固定される場合に、プリント回路
板の隅は、ねじ部分が決して引っ込まないとき、隆起す
る。基板の曲がり(又は、もし基板が極めて頑丈なら
ば、係止ねじ自体の変形若しくは過度の力)が生じる。
このことは、プリント回路基板の場合に、特に損害をも
たらし得る。プリント回路基板組立体の過度の変形は、
半田結合を破壊し、電子装置を破損及び破壊し、プリン
ト回路基板自体を損傷させ得る。
【0005】また、係止ねじの迅速且つ安価な取着方法
は、重大な要求である。低い側面及び引っ込み可能性を
共に具える従来の係止ねじは、スナップイン形式の取着
を可能にする手段を有していない。このことは、幾つか
の観点から重要である。スナップイン可能性は、取着速
度を増大させ、従って、工具を必要としないので、係止
ねじを用いる組立の物品に関係するコストが低減され
る。更に、係止ねじの取着は、物品の組立のいずれの段
階でも実現され得る。例えば、もし係止ねじがドアパネ
ルに配置されるならば、本発明の係止ねじは、ドアパネ
ルが引っ掛けられた後で、即時に取着を実現できる。組
立体のこの段階の取着は、圧力若しくは他の工具が要求
されるならば、不充分であるか、又は困難である。
【0006】低い側面寸法の完全引っ込み可能な係止ね
じは、金属シートのパネルへの取着のため又はプラスチ
ックパネルへの取着のために排他的に形成される材料な
どの特定の材料による設計を有し、及び/又は取着のた
めの特定の工具を要求する。低い側面寸法は、係止ねじ
が使用されるような多くの配置のために望ましい。例え
ば、もし係止ねじが、全体的に低い側面寸法の電子装置
を備えるプリント回路基板に取着されるべきならば、基
板の最高点が係止ねじであることが好ましい。低い側面
寸法は、基板の上のクリアランスの低減を可能にし、小
さな機械的な組立を可能にする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、低い側面寸法
の、上部パネル又は他の薄い偏平な面が、下部パネル若
しくはフレームのような別の面に対して取着されるべき
であるような、スナップイン形式の、完全引っ込み可能
なタイプの係止ねじに関する。パネルは、動きにおい
て、上部パネルの底面が下部パネルの上面と面一になる
ように相互作用される。上部パネルの上面に取着される
のは、完全引っ込み可能なねじであって、完全に引っ込
んだときに、ねじ部分が上部パネルの底面を越えて一般
的に突出しないように取着される。次いで、完全引っ込
み可能な係止ねじは、当該技術分野の他の係止ねじと同
様な形式で係合する。
【0008】完全引っ込み式の係止ねじを取着するため
に、上部パネルは、所定直径の穴のドリル形成又はパン
チング形成によって準備される。係止ねじの突起の高さ
及び突起を越えるねじの突出を考慮して、必要なら、パ
ネルを、上部パネルが取着される第2の下部パネルと全
体的に面一にさせるべく、対応する穴がドリル形成され
得るし、あるいは窪みが上部パネルの底部側に形成され
得る。代わりに、ねじの突出又は突起の高さに関する許
容は、下部パネル(図6参照)の窪み又は凹所によって
実現され得る。スナップイン形式の完全引っ込み可能ね
じの突起端部は、穴に対して挿入され、圧力は、係止ね
じのノブ端部に長手方向に付加され、それにより、それ
は、指の圧力によって所定位置にスナップ式に移動され
る。穴への係止ねじの取着のために、工具は、必要とさ
れない。上部パネルは、下部パネルと整合するように整
列され得る。完全引っ込み可能な係止ねじのねじ部分
は、下部パネルのねじ付き穴に係合し得るし、ねじは、
パネルが相互にしっかり締結されるまで、回転される。
【0009】突起タイプのスナップ特性を有する係止ね
じは、挿入のための相当に大きな力を必要とする。本発
明は、個々の突起の大きな変形を可能にする、係止ねじ
に用いられるような他の突起タイプのスナップイン装置
よりも長いスロット長さを提供する。斬新な取付けハウ
ジングの設計は、本発明の長いスロット長さを可能にす
る。本発明において、スロット長さは、突起タイプのス
ナップイン手段を含む取付けハウジングが上部パネルの
面の上を延びるので、より長くなる。スロットは、取付
けハウジングの突起端部において開いており、パネルの
取着時に、パネルに適合する取付けハウジングの部分を
通して延びる。スロットは、上部パネルに面の上を延び
る取付けハウジングの第2の部分を部分的に通って延び
るように連続する。本発明の斬新な取付けハウジングの
設計は、上部パネルによって制限されない長いスナップ
イン形式のスロットに適合する。スナップイン形式の係
止ねじの設計は、係止ねじが挿入されるべき上部パネル
材料の厚さによって制限されるスロット長さを有する。
このような設計において、上部パネル材料が薄くなれば
なるほど、スロットは、短くなり、必要な挿入力は、大
きくなる。より薄い材料は、同一物質から成る厚い材料
と比較して、構造的に弱いので、薄い材料のための挿入
力の要求は、挿入穴の領域のパネル材料の歪み、破損、
他の応力の効果等を生じ得る。所定のねじ寸法のため
に、本発明の挿入力は、パネル厚さが減少するので、増
大しない。係止ねじの取着が望まれるような幾つかの場
合において、係止ねじの低い挿入力は、パネルに構造的
損害を生じさせないように、要求され得る。
【0010】最後に、本発明は、スナップイン形式の完
全引っ込み式の係止ねじよりも更に低い側面寸法を可能
にする。本発明のスナップイン手段のスプリング要素
は、パネルの低い面ぐらいから延び、パネルを通り、パ
ネルの上面の上を延び続ける。スナップイン形式の完全
引っ込み式の係止ねじのスナップイン手段のスプリング
要素は、極めて低い側面寸法を生じさせ得る。
【0011】
【実施例】同一の参照符号が全図にわたって同じ要素を
示すような図面を詳細に参照するに、図1には、本発明
の一好適実施例に係るスナップイン(snap-in)形式の完
全引っ込み式の係止ねじ(captive screw)10が示され
る。図示された図解的装置は、一般的に、ねじ又はねじ
付きシャフト20と、略円柱状の部分的に中空のノブ3
0と、ばね又は他の付勢手段と、スナップイン手段(sna
p-in means)72を具える略円柱状の中空の取付けハウ
ジング(ferrule)60と、ねじ係止手段(screw capti
vation means)61を含む。図解的装置は、上部パネル
80に取着されているように示される。
【0012】略円柱状の部分的に中空のノブ30は、端
部キャップ36を具える中空円筒体37を有する。ねじ
付きシャフト20は、端部キャップ36に剛性連結さ
れ、ねじ付きキャップ20は、ノブ30の中空円筒体3
7の中に延びる。例えば、ノブ30及びねじ頭22の剛
性結合を形成する、中空ノブ30の押入を容易化するね
じ付きシャフト20のスプライン付きセグメント24に
よって、シャフトの取付けが実現され得る。更に、ねじ
付きシャフト20に一体的なのは、スロット・タイプの
ドライバー用の窪み、好ましくは窪みスロット28(図
2参照)である。図4及び5に示されているように、別
の実施例は、フィリップス・タイプのドライバー用のフ
ィリップス・タイプの窪み35又はソケットレンチ用の
ソケット窪み35’を含み得る。ノブ30の外周に付加
的に配置されるのは、工具を用いずに指のみで完全引っ
込み式の係止ねじ10の締結を容易化する、又は下部パ
ネルのねじ穴にねじ頭を初期的に整列させるのを容易化
するための軸方向の刻み線34である。別の実施例は、
節だらけのパターン又は他の摩擦面(図示せず)、ある
いは図4及び5に示したような円滑面34’を含み得
る。
【0013】ノブ30は、取付けハウジング60に取着
されるが、取付けハウジング60に対するノブの完全な
回転と、ねじ係合長さに対応する取付けハウジングに対
するノブ30の制限的量の軸方向の動きとは、提供(実
現)される。制限的な軸方向の動きは、中空ノブ30の
内側面31からねじ付きシャフト20に向かって内方に
延びるノブの第1の管状フランジ32によって実現され
る。第1の管状フランジ32は、取付けハウジング72
の第1の端部すなわちノブ端で取付けハウジング60の
本体から外方に延びる取付けハウジング60と一体的な
第2の管状フランジ62と協働する。中空ノブ30の内
側面31は、取付けハウジングの(第2)管状フランジ
62の外径よりも大きな直径を有し、取付けハウジング
60の一部は、ノブ30の中空円筒体37の中をスライ
ド可能である。係止ねじ10が係合するとき、すなわ
ち、2つのパネルが係止ねじによって剛性連結されると
き、取付けハウジング60の上端部は、ノブ30の中空
円筒体37の中に完全に挿入される。従って、パネルの
上の可視的な部分は、ノブとスナップイン形式の管状フ
ランジ68の一部(後述)とを包含する。ノブ30及び
取付けハウジング60は、第1、第2の管状フランジ3
2、62によって、取付けハウジング60に対するノブ
30の軸方向の動きを可能にしつつ、非分離の単一の組
立体とされ得る。
【0014】取付けハウジング60とノブ30の間に
は、スプリング50が介装される。取付けハウジング6
0は、2段階式の内径(下方側の内径65及び上方側の
内径67)を有する。下方側の内径65は、ねじ付きシ
ャフト20のクリアランスを許容し、他方、上方側の内
径67は、ねじ付きシャフト20をそれを囲むスプリン
グ50と共に適合させるに充分な大きさの内径を有す
る。2つの異なる内径65、67によって形成される段
部70は、スプリング50の一端のための終点として機
能するのに役立つ。スプリング50の反対端部は、中空
ノブ30の端部キャップ36の上方側で終わる。スプリ
ング50がその最も圧縮されない位置にあるとき、ノブ
30は、最も引っ込んだ位置にある、すなわち管状フラ
ンジ32及び62は、相互に接触する。ここにおいて、
ねじ付きシャフト20は、完全に引っ込んだ位置にあ
り、従って、ねじ付きシャフト20は、取付けハウジン
グ60の上部側の第2端部66と略面一になる。完全引
っ込み式の係止ねじのスナップイン機能は、スプリング
突起機構(spring barb mechanism)によって動作する。
ノブ30と反対側の、取付けハウジング66の第2端部
は、少なくとも2つの突起部材(barb member)69を含
む。設計的に、取付けハウジング・スロット64の対応
部材が包含され得る。スロット64は、突起69で開い
ており、取付けハウジング60の長さの約4分の3にわ
たって延びている、すなわち、内径65を具える取付け
ハウジング下部の軸方向長さの全部を貫通して延び、ス
ナップイン管状フランジ68(後述)を貫通し、内径6
7を具える取付けハウジングの上部の軸方向長さの約半
分にわたって延びている。例えば、もし設計的に4つの
スロット64が含まれるのならば、これらのスロット6
4は、円筒状の取付けハウジング60を4つの部分に分
離する。各部分は、独立した片持ち式のスプリングとし
て作用する。片持ち式スプリングの各々の端部(取付け
ハウジング60)には、突起69が形成される。完全引
っ込み式の係止ねじ10が上部パネルの穴に挿入される
とき、取付けハウジング60の片持ち式のスプリングの
各々は、上部パネルの穴が突起69を内方に変形させて
突起69が穴に嵌入するまで、半径方向内方に変形す
る。スロット64は、この突起69の外径の減少を可能
にする。いったん全パネルがこの点を通過すると、片持
ち式スプリングは、変形すなわち略元の位置に戻るよう
に半径方向外方に『スナップ』し、パネルは、突起69
とスナップイン式の管状フランジ68との間に捕獲され
る。スナップイン式の管状フランジ68は、上述した取
付けハウジング60の取付けハウジング段部70の概略
位置に配置される。スナップイン式の係止ねじ10は、
上部パネルの厚さに対応する多くの異なる寸法(並びに
異なるねじ寸法)で製造され得る。取付けハウジングの
スナップイン式の管状フランジ68の位置は、パネル厚
さの特定の範囲に対応する。係止ねじがパネルに挿入さ
れたとき、総ての4つの突起69は、パネルから係止ね
じ10を解放するために、半径方向内方に同時的に押圧
されねばならない。
【0015】完全引っ込み式の係止ねじが、それが取着
されるパネルの底面に対して全体的に面一になるのを可
能にするため、パネルは、適当な大きさの穴がドリル形
成され得ると共に、係止ねじの頭部とは反対の側に対応
穴の形成が為され得る。これにより、突起は、パネルの
面の下方側に突出しない。本発明の上記実施例におい
て、その広い進歩的な思想から逸脱することなく、変更
が為され得る、ということが当業者によって理解されよ
う。従って、本発明は、開示した特定の実施例に制限さ
れないし、特許請求の範囲によって画成される本発明の
精神及び範囲内にある総ての変更をカバーするように意
図される、ということが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化するスナップイン形式の完全引
っ込み式の係止ねじの、要部を破断した側面図である。
【図2】対応穴構造に取着された本発明を具体化するノ
ブにうね付き軸線を具えた好適スロット付き頭部を具え
るスナップイン形式の完全引っ込み式の係止ねじの上面
図である。
【図3】本発明を具体化するノブにうね付き軸線を具え
たスナップイン形式の完全引っ込み式の係止ねじの底面
図である。
【図4】本発明を具体化する別のフィリップス形の頭部
及び円滑ノブを具えたスナップイン形式の完全引っ込み
式の係止ねじの上面図である。
【図5】本発明を具体化する別のソケット頭部及び円滑
ノブを具えたスナップイン形式の完全引っ込み式の係止
ねじの上面図である。
【図6】別のくぼみ構造に取着された本発明を具体化す
るスナップイン形式の完全引っ込み式の係止ねじの側面
図である。
【符号の説明】
10…係止ねじ 20…ねじ付きシャフト 22…ねじ頭 28…スロット 30…中空ノブ 32、62、68…管状フランジ 35…窪み 50…スプリング 60…取付けハウジング 64…スロット 65、67…内径 69…突起 70…段部

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ねじ付き穴を具える下部部材に上部パネ
    ルを取着するための係止ねじであって、 a.ねじ付きシャフトと、 b.該ねじ付きシャフトの回転を容易化する少なくとも
    1つの手段と、 c.端部キャップを具える、該ねじ付きシャフトの一端
    に剛性配置された部分的に中空のノブと、 d.該ねじ付きシャフトが中をスライドする中空の取付
    けハウジングであって、 第1の端部及び第2の端部と、 取付けハウジングを上部パネルの上部側に取着するため
    の第2端部のスナップイン形式のパネル取着手段、 とを含む中空の取付けハウジングと、 e.取付けハウジングの第1端部がノブにスライド自在
    且つ回動自在に取着され、ねじ付きシャフトが完全に引
    っ込んだ位置にあるときに、取付けハウジングとノブと
    の分離を阻止するねじ付きシャフト係止手段と、 f.ノブに軸方向の負荷が作用しないときに、ねじ付き
    シャフトを完全に引っ込んだ位置に位置せしめる、ノブ
    と取付けハウジングとの間に延びる付勢手段、とを含む
    ことを特徴とする係止ねじ。
  2. 【請求項2】 上記ねじ付きシャフトの回転を容易化す
    る少なくとも1つの手段は、ドライバー用の窪みである
    ことを特徴とする請求項1に記載の係止ねじ。
  3. 【請求項3】 上記ねじ付きシャフトの回転を容易化す
    る少なくとも1つの手段は、ノブの外径の刻設パターン
    であることを特徴とする請求項1に記載の係止ねじ。
  4. 【請求項4】 上記取付けハウジングは、略円筒状を有
    し、上記スナップイン形式のパネル取着手段は、取付け
    ハウジングの第2端部に配置される少なくとも2つの突
    起を含み、該少なくとも2つの突起には、取付けハウジ
    ングの外面に配置された管状フランジを越えた点まで軸
    方向に延びる、フランジの第2端部で開いた、取付けハ
    ウジングに配置される複数の端部の開いたスロットが形
    成され、上部パネルは、管状フランジと突起との間に保
    持されることを特徴とする請求項1に記載の係止ねじ。
  5. 【請求項5】 上記付勢手段は、ヘリカルスプリングで
    あることを特徴とする請求項1に記載の係止ねじ。
  6. 【請求項6】 上記ノブは、端部キャップと、内面及び
    外面を具える中空の本体、とを含み、上記ねじ付きシャ
    フトは、端部キャップからノブの中空本体を通して外方
    に延び、略円筒状を有する取付けハウジングは、取付け
    ハウジングの第1端部及び第2端部に平行な、その間に
    延びる管状の面によって各々が分離される、大径及び小
    径の内側部分と、大径及び小径の外側部分、とを含み、 上記付勢手段は、取付けハウジングの管状の面から、取
    付けハウジングの大径の内側部分を通して、中空のノブ
    の第1の端部キャップまで延びる、 ことを特徴とする請求項1に記載の係止ねじ。
  7. 【請求項7】 上記中空ノブの内径は、取付けハウジン
    グの大径外側部分よりも大きく、ノブは、係止ねじが完
    全に係合した位置にあるときに、取付けハウジングに対
    してスライド摺動することを特徴とする請求項6に記載
    の係止ねじ。
  8. 【請求項8】 上記ねじ係止手段は、 ねじ付きシャフトが取付けハウジングの第2端部と略同
    じ軸方向レベルとなる、取付けハウジング内で完全に引
    っ込んだ位置から、 ねじ付きシャフトが取付けハウジングの第2端部を越え
    て延び、ねじ付きシャフトの複数の充分なねじ部分が下
    部部材のねじ付き穴に係合する、完全に係合した位置ま
    で、 ねじ付きシャフトが取付けハウジング内で軸方向に移動
    及び回動するのを可能にすることを特徴とする請求項1
    に記載の係止ねじ。
  9. 【請求項9】 ねじ付き穴を具える下部部材に上部パネ
    ルを取着するための係止ねじであって、 a.ねじ付きシャフトと、 b.該ねじ付きシャフトの回転を容易化する少なくとも
    1つの手段と、 c.該ねじ付きシャフトが中をスライドする略円筒状の
    中空の取付けハウジングであって、 第1端部及び第2端部と、 取付けハウジングの第1端部及び第2端部に平行な、そ
    の間に延びる管状の面によって各々が分離される、大径
    及び小径の内側部分と、大径及び小径の外側部分と、 取付けハウジングを上部パネルの上部側に取着するため
    の第2端部のスナップイン形式のパネル取着手段であっ
    て、取付けハウジングの第2端部に配置される少なくと
    も2つの突起を含み、該少なくとも2つの突起には、取
    付けハウジングの外面に配置された管状フランジを越え
    た大径外側部分内の点まで軸方向に延びる、フランジの
    第2端部で開いた、取付けハウジングに配置される複数
    の端部の開いたスロットが形成され、上部パネルが、管
    状フランジと突起との間に保持されるような、スナップ
    イン形式のパネル取着手段、 とを含む略円筒状の中空の取付けハウジングと、 d.端部キャップを具える、該ねじ付きシャフトの一端
    に剛性配置された略円筒状の中空のノブであって、 該ノブは、端部キャップと、内面及び外面を具える中空
    の本体、とを含み、上記ねじ付きシャフトは、端部キャ
    ップからノブの中空本体を通して外方に延び、該中空ノ
    ブの内径は、取付けハウジングの大径外側部分よりも大
    きく、ノブが、係止ねじが完全に係合した位置にあると
    きに、取付けハウジングに対してスライド摺動するよう
    な、略円筒状の中空のノブと、 e.取付けハウジングの第1端部がノブにスライド自在
    且つ回動自在に取着され、ねじ付きシャフトが完全に引
    っ込んだ位置にあるときに、取付けハウジングとノブと
    の分離を阻止するねじ付きシャフト係止手段であって、 ねじ付きシャフトが取付けハウジングの第2端部と略同
    じ軸方向レベルとなる、取付けハウジング内で完全に引
    っ込んだ位置から、 ねじ付きシャフトが取付けハウジングの第2端部を越え
    て延び、ねじ付きシャフトの複数の充分なねじ部分が下
    部部材のねじ付き穴に係合する、完全に係合した位置ま
    で、 ねじ付きシャフトが取付けハウジング内で軸方向に移動
    及び回動するのを可能にするねじ付きシャフト係止手段
    と、 f.取付けハウジングの管状の面から、取付けハウジン
    グの大径の内側部分を通して、中空のノブの第1の端部
    キャップまで延び、ノブに軸方向の負荷が作用しないと
    きに、ねじ付きシャフトを完全に引っ込んだ位置に位置
    せしめるスプリング、 とを含むことを特徴とする係止ねじ。
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