JP2923415B2 - 多部材の結合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の産業において、
物品の組み立てあるいは連結等に使用する多部材の結合
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、物品の組み立てあるいは連結等
を行なう際には、ボルトとナット等の締結部材を用いる
もので、このナットの緩み止めや、ナットが当接する座
が不安定や弱いときの広い面での当接を行なったりする
場合には、各種の座金がナットと共に併用されている。

【０００３】そして、この座金は、流通時の輸送や保管
あるいは締結時の作業性を向上させるために、図16(a)
に示すように、ナット30とスプリングワッシャー31とを
熱可塑性樹脂フィルム32によりフィルム包装したスプリ
ングワッシャー付きのナット33が市場提供されている。

【０００４】また、図16(b) に示すように、ナット34の
座面に設けた突起物35へ、平座金36を嵌めた後、図16
(c) に示すように、該突起物35を外方へ押し広げて、そ
の内周に刻設した溝37へカシメ付けることにより、両者
が一体的となる座金付きナット38を得ていた。

【０００５】更に、平座金36の代わりに、図16(d) に示
すように、スプリングワッシャー39を用いて、通孔の内
周に刻設したＶ字状の溝40へ、ナット34の突起物35の端
部をカシメ付けて、スプリングワッシャー付きナット41
を得ていた。

【０００６】しかしながら、前者のものは、締結作業に
際してフィルム32を剥さなければならないので、その作
業が面倒な上、二部材30, 31がバラバラとなって取り扱
いに不便である。

【０００７】また、後者のものは、ナット34と平座金36
またはスプリングワッシャー39とが突起物35のカシメに
より固着状態となるので、締結時に、このナット34と平
座金36またはスプリングワッシャー39とが一体回転する
と共に、平座金36の十分な締め付け作用や、スプリング
ワッシャー39の十分なばね作用を発揮させることができ
ない。

【０００８】特に、このカシメ付けは、締結使用に当た
って別の種類の部材に交換することができない、すなわ
ち、ナット34よりこの平座金36を取り外すことができな
いので、使用目的やその箇所に応じて他品種の部材のセ
ットを用意しなければならないため不経済となる上、そ
の保管や在庫管理も大変である。等の様々な問題点を有
するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した問
題点を解決するためになされたもので、貫通する通孔を
穿設した一方部材と、この通孔とにその先端縁が該通孔
の他面より突出しないように嵌入される突起体を一側面
に突設した他方部材とを備えたセット状態にすることに
より、多部材の仮止めが簡単かつ迅速に行なえて、各種
産業の締結作業にあって、簡便に使用し得る多部材の結
合方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、一方部材に貫通する通孔を穿設
し、他方部材に突起体を突設して、これら一方部材と他
方部材とを前記通孔と突起体との嵌入の後、両者の嵌合
や摩擦係合により一体結合させて仮止めさせる多部材の
結合方法にあって、前記一方部材は、その変形加工前
は、結合される前記他方部材の突起体の外径より大径の
通孔を有していて、この一方部材の厚さ方向に対して、
湾曲，折曲またはひねり等の変形加工を施して、前記他
方部材の突起体の外径より小径となる挟孔を成形させ、
該挟孔の小径部に前記他方部材の突起体外周と係合する
係止縁を形成させて、この一方部材における通孔を前記
他方部材の突起体へ挿し通し、該突起体に対して軸方向
へ移動させて、前記通孔における挟孔の係止縁を前記突
起体に係合させて前記一方部材と他方部材とを仮止めさ
せた後、緊締操作により、前記一方部材の厚さ方向を挟
圧し、湾曲，折曲またはひねり等の変形加工を復元させ
て前記挟孔を拡開させ、該挟孔における係止縁と前記他
方部材の突起体との係合を解除させる多部材の結合方法
にある。

【００１１】

【作用】前記のように構成される本発明は以下に述べる
作用を奏する。

【００１２】一方部材には貫通する通孔を穿設してあ
り、また、他方部材には、その一側面に突起体を突設し
てあるもので、この突起体は、前記一方部材の通孔との
嵌入にあって、その先端縁が該通孔の他面より突出しな
いように形成されている。

【００１３】これら一方および他方部材を重ね合わせ、
それぞれの突起体と通孔とを嵌入すると、その嵌合や摩
擦により一体的に結合された仮止め状態が得られる。

【００１４】したがって、この状態での輸送にあって
は、両部材が十分に結合されているので、振動や衝撃等
によりそれぞれが分離することなく結合状態が維持され
る。

【００１５】また、使用にあって、この多部材が締結用
機械要素、例えば、ナットと座金であれば、この仮止め
された状態のままで、相手方のボルト等へ螺合すること
ができる。

【００１６】そして、一方部材の通孔を変形加工により
挟孔に形成しておくことにより、他方部材の突起体外周
への嵌合がこの挟孔部においてなされて、両者の一体的
な仮止めが行なわれる。

【００１７】更に、一方および他方部材とに噛合手段を
設けておけば、例えば、一方部材である取付部材の通孔
と他方部材であるめねじ体の突起体との係合にあって、
該ナットヘおねじ体を螺合した緊締時におねじ体とめね
じ体との共回りがない。

【００１８】また、他方部材がめねじ体であるときは、
その一側面に付設した環状の突起体の内周にねじ部を延
設しておけば、螺合部が延長されて両部材の締結が良好
となると共に、突起体の外径に対して、一方部材の通孔
が多少小径に形成されていても、ねじ部の谷部が突起体
において薄肉となるため、一方部材の通孔をこの突起体
へ押し込むと、薄肉部が内方へ湾曲して通孔径に馴染み
挿嵌が可能となる。

【００１９】更にまた、薄肉となった突起体において外
力によりめねじ部のピッチずれを生じて、おねじ体のね
じ部との噛み合いが変則的となって締結後の螺動がな
い。

【００２０】

【実施例】次に、本発明に関する多部材の結合方法の実
施の一例を図面に基づいて説明する。

【００２１】図１において(a) 〜(e) の各図に示される
本発明における実施例の他部材の結合セットＡは、各種
の産業において、物品の組み立てあるいは連結等に使用
されるもので、一方部材１と他方部材２とにより基本的
に構成されるものであって、これら二部材１，２がセッ
ト状態で流通や保管が行なわれる。

【００２２】この一方部材１は、図２に示すように、そ
の適所に該厚さに対して貫通する通孔３を穿設してあっ
て、ボルト等の締結部材におけるおねじ部に対して挿嵌
されるようにしてあるもので、真円形や楕円形，角形，
長孔状，一方部材の周縁まで切り欠いた長孔状のもの等
が採用される。

【００２３】また、他方部材２は、図３に示すように、
前記した一方部材１の通孔３に対して、その先端縁が、
該通孔３の他面側より突出しないように嵌入される突起
体４を一側面、すなわち、一方部材１との当接面側に突
設してある。

【００２４】これら通孔３と突起体４との係合関係は、
通孔３の内径より突起体４の外径がわずかに大きい状態
に成形されていることが必要である。

【００２５】この他方部材２における突起体４は、図５
(b) に示すように、環状の円筒状に形成することがその
係合効率上もっとも好ましいものであるが、図５(a) に
示すように、環状で断続的な三箇所に突出したり、図５
(c) に示すように、二箇所において形成しても同様の作
用効果を発揮するものであって、通孔３の内周縁と確実
な係合状態が得られる突起体４形状であれば任意に設計
し得ることはもちろんである。

【００２６】そして、これら一方部材１と他方部材２か
らなる他部材の結合セットＡの組み合わせは、例えば、
図１(a) に示すように、一方部材１であるスプリングワ
ッシャー等の座金と、他方部材２であるナット等のめね
じ体とよりなる。

【００２７】なお、一方部材１の座金は、図２(a) に示
すような一般的なばね座金や、図２(b) に示すような皿
状、図２(c) に示すようなひねりを有するもの、図２
(d) に示すな波形を有しているばね座金、また、図２
(e) に示すような円形平座金、図２(f) に示すような角
形の平座金、更に、図２(g),(h) に示すような歯付き座
金等の各種のものを用いることができる。

【００２８】更に、この一方部材１は、前記座金以外に
も、図４に示すような、各種業界において適宜使用され
る通孔３が穿設された板材、または、円筒状材等の物品
の構成材にも採用し得るもので、図示してないが、金具
類や建造物等の構造体、およびその付属部品，箱形ケー
ス，家具等の組み立て等の構成材、あるいは、金属，非
鉄金属製または合成樹脂製等によるパッキング等のよう
に幅広い分野において採用される。

【００２９】また、前記した他方部材２は、図３(a) に
示すような六角ナットや、図３(b)に示すような袋ナッ
ト，図３(c) に示すような四角ナット，図３(d) に示す
ようなちょうナット等の各種のめねじ体に採用されるも
ので、前記した突起体４は、これらのめねじ体２に螺設
しためねじ部５の外径より大きく形成してある。

【００３０】そして、この突起体４の内周部にはめねじ
部５を延設したねじ部5aを設けてあるもので、図15に示
すように、突起体４の外径に対して、一方部材１の通孔
３が多少小径に形成されていても、ねじ部5aの谷部が突
起体４の外周において所定の薄肉部5bが形成されるた
め、一方部材１の通孔３をこの突起体４へ押し込むと、
該薄肉部5bが内方へ湾曲して通孔径に馴染み両者１，２
の挿嵌が可能となる。

【００３１】更にまた、この他方部材２は、前記しため
ねじ体以外にも、図５(a) 〜(f) に示すような各種の座
金にも採用し得るものであって、突起体４の外周を座金
２の通孔６の内径より大きく形成して突設してあり、そ
の内周は座金２の通孔６の内径と略一致させてある。

【００３２】また、図６に示すように、前記した他方部
材２は、各種業界において適宜使用される通孔６が穿設
された板材、または、円筒状材等の物品の構成材にも採
用し得るもので、図示してないが、金具類や建造物等の
構造体、および、その付属部品，箱形ケース，家具等の
組み立て等の構成材、あるいは、金属，非鉄金属製、ま
たは、合成樹脂製等によるパッキング等のように幅広い
分野において採用される。

【００３３】なお、前記した他方部材２の突起体４は、
図７(a) に示すように、他方部材２の一側面に対して垂
直に突設したり、図７(b) に示すように、他方部材２の
一側面から先端部へ及ぶにしたがってつぼまるテーパー
状に形成したりする。

【００３４】前記したようなそれぞれの実施例によっ
て、一方部材１と他方部材２とによる組み合わせを行な
うことにより、使用状態に応じた任意の結合セットＡが
形成されるもので、その一例が、図１(a) 〜(e) に示さ
れるものであって、(d) において一方部材１はコイル状
のスプリングである。（なお、この例のみに限定される
ものではない。）この結合セットＡの形成にあっては、
一方部材１の通孔３と、他方部材２の突起体４とが合致
するように重ね合わせ、その一方または両方を押圧する
ことにより、通孔３と突起体４とが係合されるもので、
所定の挿嵌抵抗を有する両者の嵌め合いや摩擦によって
一体的な結合が行なわれる。

【００３５】この結合セットＡの輸送時は、両部材１，
２が十分に結合されているので、振動や衝撃等が生じて
も、それぞれが分離することなく確実な結合状態が維持
される。

【００３６】また、使用にあって、この結合セットＡ
が、図１(a) に示すような、ナット２とスプリングワッ
シャー２であれば、この仮止めされた状態のままで、図
８に示すように、締結部材である相手方のボルト７等の
おねじ部８へ取付部材９，10を挟んで螺合することがで
きる。

【００３７】図９および図10は、一方部材１の通孔３に
変形加工によって、該通孔３より狭い挟孔９を形成した
例を示す。

【００３８】この変形加工を行なう手段は、通孔３の周
縁部に対して、ローラ掛け，プレス，ポンチ打ちやバイ
ス等の任意の挟圧あるいは打圧手段（図示せず）により
行なわれる。

【００３９】この変形加工は、図９および図10(a),(b)
に示すように、湾曲，歪または折曲か、あるいは図10
(c) に示すように、ひねり，歪等か、図10(d) に示すよ
うに、波形状の加工か、図10(e) に示すように、打圧に
よる突出加工を施してあるもので、これにより、一方部
材１の通孔３の周縁部には係止縁ｂが一箇所または複数
箇所において形成される。

【００４０】そして、この湾曲，歪または折曲による変
形加工は、図９(a) において、一方部材１における通孔
３の中心線ｓに対して対称的に施すか、図９(b) に示す
ように、中心線ｓよりｈ距離の偏心位置において施す
か、図示してないが、通孔３付近において一部のみ施す
かするものである。

【００４１】また、この係止縁ｂの他の加工例として
は、一方部材１にスプリングワッシャーを用いた場合、
図11(a) に示すように、コイル状に連続成形された原材
11において、その通孔３となる中心部を受台12上へ支承
させ、原材11における先端部の外周縁を、切断部材13に
より打撃切断を行なうと、図11(b) に示すように、通孔
３の端縁から内方へ突出する係止縁ｂが形成されて挟孔
９となるもので、この製作時の自然的な変形を利用する
こともできる。

【００４２】そして、スプリングワッシャーの成形時、
巻き付け杆へ原材となる線材を巻き付けてコイル状とし
たとき、その内孔（通孔）の自然に形成される歪を、前
記した変形加工として利用できるものである。

【００４３】更に、打圧による突出加工は、図示してな
いが、一方部材１を受台上に載置して、ポンチ等の打撃
部材により所定の打撃を行なうと、図10(e) に示すよう
に、通孔３の周端縁が一方へ突出する係止縁ｂが形成さ
れて挟孔９となるもので、打圧の他側面においては湾曲
した膨出部14が形成される。

【００４４】更にまた、一方部材１が平座金の場合は、
この座金１の成形時の打ち抜きの際に、湾曲させてもよ
く、そのとき、通孔３を皿もみ状に形成して、その一側
縁に鋭角状の係止縁ｂを形成することもあり、座金の製
造と係止縁ｂの成形とが同一工程において行なえ、作業
性が向上する。

【００４５】そして、この打ち抜きにより成形される通
孔３の係止縁ｂは、通常はその座面に対して垂直な通孔
３に形成されるものであるが、他の例として、例えば、
図12(a) 〜(j) に示す形状等が採用し得るもので、他方
部材２の突起体４との係合が可能であれば任意の形状が
採用される。

【００４６】また、前記した湾曲または折曲やひねり，
歪等の加工は、例えば、図13(a) に示すように円弧状
か、逆ハの字状（通常におけるハの字状も同様であ
る。）か、図13(b) に示すようにハの字状とした対辺と
に段差を設けるか、図13(c) に示すように、一方を上方
または下方へ傾斜させるか、図13(d) に示すように、通
孔３の周辺を盛り上げるかするものである。

【００４７】この変形加工を施した一方部材１と他方部
材２とによる結合セットＡの形成にあっては、一方部材
１の通孔３と、他方部材２の突起体４とが合致するよう
に重ね合わせ、その一方または両方を押圧することによ
り、通孔３と突起体４とが係合されるもので、所定の挿
嵌抵抗を有する両者の嵌め合いや摩擦によって一体的な
結合が行なわれる。

【００４８】この結合セットＡの締結時は、図８に示す
ように、おねじ体７のおねじ部８へこの結合セットＡに
おける他方部材２のめねじ部５を螺合させて、工具等に
より緊締させると、一方部材１は取付部材９と他方部材
２の座面とに挟圧されて、湾曲等の変形は徐々に平滑状
に矯正され、ついには、平らとなって座金作用を行な
う。

【００４９】このとき、通孔３に形成された挟孔９は、
緊締により拡開されて、その係止縁ｂと突起体４の外周
との係合は解かれ、一方部材１と他方部材２との回動あ
るいは軸方向の移動は自由となり、両者１，２の共回り
を生じない。

【００５０】更に、変形加工が施された一方部材１がス
プリングワッシャーであれば、前記作用において緊締に
より挟圧はそのばね力に抗して拡開し平滑状となるもの
で、前記同様にその移動は自由となるものであり、ま
た、他方部材２が緩められると再びそのばね力により元
の湾曲等の姿勢に戻って、他方部材２の突起体４への係
合が行なわれて、一体的なセット状態に戻るものであっ
て、弛締の繰り返し使用が可能である。

【００５１】図14において15は噛合手段で、一方部材１
に穿設した通孔３に対して、他方部材２の突起体４を該
通孔３の中心から偏心した円筒状に形成することによ
り、他方部材２とおねじ体７との緊締にあって、おねじ
体７の回転が、通孔３と突起体４との係合により他方部
材２へ伝達されることがなく、両者の共回りが防止され
るもので、一方部材１へめねじを設ける際に有効であ
る。

【００５２】

【発明の効果】前述したように本発明は、貫通する通孔
を穿設した一方部材と、この通孔とにその先端縁が該通
孔の他面より突出しないように嵌入される突起体を一側
面に突設した他方部材とを設けることにより、一方部材
と他方部材との仮止めとなる一体結合が、簡単かつ迅速
にしかも確実に行なえて、通常の輸送や保管時には、両
者が分離することがないのでねじセットの管理が良好と
なる。

【００５３】そして、各種産業の締結部材による締結作
業にあって、結合セットとして簡便に使用し得るもので
あり、作業性や取り扱いが良好である。

【００５４】また、一方部材と他方部材との分離も人の
手で容易に行なう得るものであるから、両者の任意種類
の組み合わせが、現場等において簡単に行なえるもので
あって、一方部材と他方部材とをその作業ごとに合わせ
て多数用意する必要がないので、経済的である上、その
保管や在庫管理も場所を取らず容易である。等の格別な
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する多部材の結合セットの各例を半
断面して示す正面図である。

【図２】図１における一方部材の各例を示す斜視図であ
る。

【図３】図１における他方部材の他の各例を半断面して
示す断面図である。

【図４】図１における一方部材の他の例を示す斜視図で
ある。

【図５】図１における他方部材の他の例を示す斜視図で
ある。

【図６】図１における他方部材の更に他の例を示す斜視
図である。

【図７】図１における突起体の形状の各例を示す要部の
半断面図である。

【図８】図１における結合セットの螺合状態を示す一部
を破断した正面図である。

【図９】図１における一方部材に変形加工を施した状態
の各例を示す説明図である。

【図１０】図９における他の各例を示す斜視図である。

【図１１】図９における変形加工状態を示す説明図であ
る。

【図１２】図９における通孔の係止縁の各例を示す要部
の断面図である。

【図１３】図９における他の例を示す断面図である。

【図１４】図１における結合セットの更に他の例を示す
背面図である。

【図１５】図１における突起体にめねじ部を延設した例
の要部の拡大断面図である。

【図１６】従来の座金・ナットセットの各例を示すもの
で、(a) は第二例のセット状態を示す正面図を、(b) は
第一例のセット前の各部材の半断面図を、(c) はセット
後の半断面図である。

【符号の説明】

１ 一方部材 ２ 他方部材 ３ 通孔 ４ 突起体 5a めねじ部 15 噛合手段

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16B 39/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方部材に貫通する通孔を穿設し、他方
   部材に突起体を突設して、これら一方部材と他方部材と
   を前記通孔と突起体との嵌入の後、両者の嵌合や摩擦係
   合により一体結合させて仮止めさせる多部材の結合方法
   にあって、 前記一方部材は、その変形加工前は、結合される前記他
   方部材の突起体の外径より大径の通孔を有していて、こ
   の一方部材の厚さ方向に対して、湾曲，折曲またはひね
   り等の変形加工を施して、前記他方部材の突起体の外径
   より小径となる挟孔を成形させ、該挟孔の小径部に前記
   他方部材の突起体外周と係合する係止縁を形成させて、 この一方部材における通孔を前記他方部材の突起体へ挿
   し通し、該突起体に対して軸方向へ移動させて、前記通
   孔における挟孔の係止縁を前記突起体に係合させて前記
   一方部材と他方部材とを仮止めさせた後、 緊締操作により、前記一方部材の厚さ方向を挟圧し、湾
   曲，折曲またはひねり等の変形加工を復元させて前記挟
   孔を拡開させ、該挟孔における係止縁と前記他方部材の
   突起体との係合を解除させることを特徴とする多部材の
   結合方法。