JP3121244U - ねじ締結装置 - Google Patents

Abstract

本考案は、金属製又はプラスチック製のねじ締結装置に関し、特に緩みや取り外しを防止するためのねじ締結装置及びその専用工具に関する。本考案の組合部品として、ねじ締結要素とライナとを有し、ねじ締結要素とライナとが対向する端面にそれぞれ止め歯が設置され、片面の止め歯は弾性を持つ止め歯である。本考案の緩み止め系構造は、ねじ締結要素の止め歯が互いにかみ合うので、あらゆる振動環境において高信頼な緩み止め効果を実現し、又組み立てや分解が簡単且つ便利であり、繰返し使用することも可能である。取り外し防止系構造は、ねじ締結要素を一旦締め付けると取り外しが不可能なため、各種装置の取り外し防止に必要な位置に広範囲に活用することができる。しかも、簡単に製造することができ、低コストで信頼性が高く、使用上便利である。

Description

本考案は、金属製又はプラスチック製のねじ締結装置に関し、特に緩みや外れを防止するためのねじ締結装置及びその専用工具に関する。

現在、ねじ締結装置の緩み止め方法としては、座金、ダブルナット、接合法、ロック片、ロックピン、有効モーメント法、ねじ変形法等があるが、いずれも緩み止めの作用が効果的とは言えず、締結作業に不便な一面も存在する。また、上記様々な方法では、締め付けたナットに取り外し防止機構がなく、他の従来の工具で簡単に取り外すことができるという問題がある。

(本考案の内容)
以上の問題点に鑑みて、緩み止め又は取り外し防止を容易に実現することができる、例えば、緩み止め機構であれば、専用工具による便利な取り外しは可能であるが、取り外し防止機構であれば、装置を損壊せずに分解することが不可能となる、ねじ締結装置を提供することが本考案の研究開発を始めた動機となった。

本考案者らは多年にわたる機械技術の研究や生産、加工等の領域での経験に基づき、研究や論証を繰返した末、全く新しい設計が完成され、本考案の実現に至った。

本考案の目的は、使用上便利であり、かつ緩み止め効果に信頼性のある新型ねじ締結装置であって、あらゆる取り外し防止箇所に応用可能な緩み止めや取り外し防止のねじ締結装置を提供することである。

上記の目的を達成するために採用された技術方案としては、ねじ締結要素とライナとを組み合せ、ねじ締結要素とライナとが対向するそれぞれの端面に止め歯を設け、片方の止め歯に弾性を備えたことである。

本考案では、ねじ締結要素とライナとが対向する端面にそれぞれ設けられる止め歯は互いに噛み合うように設置される。また、ねじ締結要素はボルト、スクリューカラム（screw column）、ねじ又はナットからなり、ねじやボルトの端面及びナットの端面の止め歯の上方にそれぞれ分解し易くするための階段が設置され、ボルトやスクリューカラムのねじ部にぞれぞれ縦方向の位置決め槽が設置されている。ライナの端面にねじの締め付け方向にそり上がる止め歯が分布し、止め歯が設置されたライナの端面の直径はねじ締結要素の外周の直径より大きく、ボルトのロッド、スクリューカラム及びライナには互いに噛み合わせるために位置決め槽と位置決めの歯が設置される。ライナに位置決め歯が設置され、固定しようとする圧着対象部品に予め付けてある位置決め溝と噛み合わせるようになる。

緩み止め系構造のねじ締結要素には内多角形の専用工具スパナーが一緒に設置される。当該スパナーの内角毎に角頂部の下部から左上方又は右上方へ緩やかに傾斜する斜面がある。この斜面はねじ、ボルトの端面及びナット端面の止め歯の上方にそれぞれ設置された分解し易くするための階段と協働する。この斜面と対辺斜面との距離の最大幅はスパナーの六角対角線の長さ以上である。

取り外し防止系構造のねじ締結要素は、ボルト、ねじ及びナットを含め、ねじ締結の端面の外縁に支持面があり、その内縁にライナの止め歯と噛み合う止め歯を有し、その止め歯の頂部は支持面と同じ高さかやや高く、ボルトのねじ部に縦方向のライナの位置決め槽を有し、ライナの片面に孔径のまわりに分布され、かつねじの締め付け方向へそり上がる止め歯が設置され、止め歯が設置されるライナの端面の直径はそれぞれねじ締結要素の支持面の内縁面の直径より小さく、ライナの片面に位置決め歯又はその内縁に内側へ突出する歯が設置されることを特徴とする。

本考案の利点は次の通りである。即ち、緩み止め系構造のねじ締結要素は止め歯が互いに噛み合うので、あらゆる振動環境において高信頼な緩み止め効果を実現し、又、組立や分解が簡単かつ便利であり、繰返し使用することも可能である。また、取り外し防止系構造のねじ締結要素は一旦締め付けると取り外しが不可能なため、各種装置の取り外し防止に必要な位置に広範囲に活用することができる。更に、本考案は、簡単に製造することができ、低コストで信頼性が高く、使用上便利である。

以下、図面を参照しながら、本考案の実施の形態についてよリ詳しく説明する。

（実施の形態１）
図１〜図６に示す実施の形態１に係る緩み止め系構造のねじ（ボルト）締結要素は、圧着対象部品３に縦方向のライナ４の位置決め溝１を有するボルト２を通し、ライナ４の内縁の内側へ突出する位置決め歯５と位置決め溝１とを位置合わせして、ライナ４全体をボルト２の圧着対象部品３から露出した部分に嵌める。また、ライナ４の外縁にねじの締め付け方向へそり上がる止め歯６があり、その止め歯６の頂点をボルト２のねじ部に向けるように設置する。また、ライナ４の外縁に分布される止め歯６の端面の直径はボルト締結要素のナット７の直径より大きい。ライナ４の止め歯６は弾性を持つ止め歯であって、圧力が加えられた場合に押えられ、圧力が解除されると元に戻るように作用する。

ナット７をボルト２に締め付け、ナット７の端面９に分布された止め歯８が圧着対象部品３とライナ４に圧着することにより、ライナ４の止め歯６の一枚の歯がナット７の止め歯８の歯の隙間に沿って弾力で跳ね上がり、緩み止めの状態になる（図１を参照）。ナット７の止め歯８とライナ４の止め歯６とがラチェット機構として形成される。

（実施の形態２）
図７〜図１３に示すように、実施の形態２に係る緩み止め系構造のねじ締結要素は、支持面１７に止め歯１０が分布されるねじ１１、外縁の片面にねじ１１の締め付け方向にそり上がる止め歯１２と外縁の他面に圧着対象部品１６の位置決め歯１３とを有するライナ１４及びライナ１４の位置決め溝１５を予め付けてある圧着対象部品１６で構成される。

その動作を以下に述べる。

図７に示すように、ライナ１４の位置決め歯１３と圧着対象部品１６のライナ１４の位置決め溝１５とが位置合わせした状態で圧着対象部品１６の上にライナ１４がセットされる。そして、ねじ１１を締め付けることにより、止め歯１０がライナ１４と圧着対象部品１６とに強く圧着する。これによって、ライナ１４の止め歯１２の一枚の歯がねじ１１のヘッドの支持面１７の止め歯１０の隙間に沿って弾力で跳ね上がり、緩み止めの状態になる（図７を参照）。

（実施の形態３）
図１４〜図１９に示すように、実施の形態３に係る取り外し防止系構造のボルト締結要素が実施例の形態１と異なる点は、ナット１８の端面外縁の支持面１９の内縁のまわりに止め歯２０が分布され、止め歯２０の頂点は支持面１９よりやや低いか同じ高さを有することで、ナット１８の内縁端面における止め歯２０とライナ２１端面の止め歯２３とが噛み合う部分がナット１８の端面外縁の支持面１９の内に隠されるため、取り外しが不可能となることである。また、ライナ２１は内縁に内側に突出する位置決め歯２２を有するとともに、孔径のまわりにねじの締め付け方向にそり上がる止め歯２３が分布されており、ライナ２１の止め歯２３を有する端面の径がナット１８の支持面１９の内縁直径より小さいことである。

その動作を以下に述べる。

図１４に示すように、縦方向のライナ２１の位置決め溝２４を有するボルト２５を圧着対象部品２６に貫通させ、ライナ２１の内縁の内側に突出する位置決め歯２２と位置決め溝２４とを位置合わせするとともに、このライナ２１をボルト２５の圧着対象部品２６から露出した部分に嵌める。ライナ２１の止め歯２３の頂点を、ねじの端部に向けるように設置し、ナット１８をボルト２５のねじに締め付けると、圧着対象部品２６とライナ２１とが強く圧着されるため、ライナ２１の止め歯２３の各歯がナット１８の止め歯２０の歯の隙間に沿って弾力で跳ね上がり、取り外し防止の状態となる（図１４を参照）。

（実施の形態４）
図２０〜図２４に示すように、実施の形態４に係る取り外し防止系構造のねじ締結要素が実施の形態２と異なる点は、ねじ２７の支持面２８の外縁に支持面２８とボルト周囲に分布される止め歯２９とが設けられ、止め歯２９の頂点は支持面と同一の高さであることと、ライナ３０の片面に圧着対象部品３３の位置決め歯３１が設けられ、他の面の直径がねじ支持面２８の内縁の直径より小さい部分に孔径のまわりに沿うようにねじの締め付け方向へそり上がる止め歯３２が設けられることである。

その動作を以下に述べる。

図２０に示すように、ライナ３０の位置決め歯３１と圧着対象部品３３に予め設置されたライナ３０の位置決め溝３４とを位置合わせして、圧着対象部品３３の上にのせた状態でねじ２７を締め付けることにより、ライナ３０と圧着対象部品３３とが強く圧着されるため、ライナ３０の止め歯３２の各歯が弾力で跳ね上がり、ねじ２７のヘッドの止め歯２９の歯と噛み合って、取り外し防止の状態になる（図２０を参照）。

（実施の形態５）
本考案のボルト締結要素には、図２５、図２６及び図１に示すように、組み立てや分解するための専用工具（special tool）として、スパナー３５が一緒に設けられる。このスパナー３５において、斜面３６付きの面を上に向ける状態で、図１に示めすナット７の下部を挿入して、斜面３６をナット７の階段９の上に作用させるように、斜面３６の斜下方向へ回す。また、ライナ４の外縁に分布される止め歯の端面の直径がボルト締結要素のナット７の直径より大きいため、スパナー３５の平面側によってライナ４の止め歯６が圧下される状態になれば、他の従来の工具でナットを通常通りに取り外すことができる。

以上、各実施の形態で説明した緩み止めと取り外し防止系構造のねじ締結要素は、締め付ける圧着対象部品及びその周辺環境の具体的な需要により、適宜に組み合わせることが可能である。

以上の説明から明らかなように、本考案は、簡単な構造設計で、確実な実用性のある緩み止めと取り外し防止系構造のねじ締結装置を実現した。また、本考案は、新規性、創造性及び広範な実用性を兼ね備えた新しい設計であることは明らかである。また、以上に述べた内容は本考案の具体的な実施の形態及びそれに応用される技術原理であり、本考案の構思に基づいた同等な変更等による機能が本明細書及び図面に含まれる思想を超えないかぎり、すべて本考案の範囲内であると考えるものとする。

本考案の緩み止め系構造のボルト式のねじ締結要素の動作状態を示す概念図 図１に示すライナの正面図 図２に示すライナの平面図 図３に示すライナのＡ−Ａ線断面図 図１に示すナットの正面図 図５に示すナットの底面図 本考案の緩み止め系構造のねじ締結要素の動作状態を示す概念図 図７に示す圧着対象部品の平面図 図７に示すライナの正面図 図９に示すライナの平面図 図１０に示すライナのＢ−Ｂ線断面図 図７に示すボルトの正面図 図１２に示すボルトの底面図 取り外し防止系構造のねじ締結要素の動作状態を示す概念図 図１４に示すナットの平面図 図１５に示すナットのＣ−Ｃ線断面図 図１４に示すライナの正面図 図１７に示すライナの平面図 図１８に示すライナのＤ−Ｄ線断面図 取り外し防止系構造のねじ締結要素の動作状態を示す概念図 図２０に示すボルトの底面図 図２１に示すボルトのＥ−Ｅ線断面図 図２０に示すライナの平面図 図２３に示すライナのＦ−Ｆ線断面図 緩み止め系構造のねじ締結要素に用いる専用工具を示す平面図 図２５に示す専用工具のＧ−Ｇ線断面図

Claims (10)

1. ねじ締結要素とライナとを含め、ねじ締結要素とライナとが対向する端面にそれぞれ止め歯が設置され、片面の止め歯は弾性を持つ止め歯であることを特徴とするねじ締結装置。
2. ねじ締結要素とライナとが対向する端面にそれぞれ設置された止め歯は互いに噛み合う構造であることを特徴とする請求項１に記載のねじ締結装置。
3. ねじ締結要素はボルト、スクリューカラム、ねじ又はナットから構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のねじ締結装置。
4. ねじ、ボルトの端面及びナットの端面の止め歯の上方にそれぞれ分解し易くするための階段が設置されることを特徴とする請求項３に記載のねじ締結装置。
5. ボルトのロッド、スクリューカラム及びライナには互いに噛み合わせるために位置決め溝と位置決め歯が設置されることを特徴とする請求項３に記載のねじ締結装置。
6. ライナの端面にねじの締め付け方向へそり上がる止め歯が分布し、止め歯が設置されるライナの端面の直径はねじ締結要素の外縁面の直径より大きいことを特徴とする請求項１に記載のねじ締結装置。
7. 内多角形の専用工具スパナーが一緒に設置され、当該スパナーの内角毎に角頂部の下部から左上方または右上方へ緩やかに傾斜する斜面があり、この斜面はねじ又はボルトの端面及びナット端面の止め歯の上方にそれぞれ設置された分解し易くするための階段と協働することを特徴とする請求項１に記載のねじ締結装置。
8. ねじ締結要素の端面の外縁に支持面があり、その内縁にライナの止め歯と噛み合う止め歯を有し、その止め歯の頂部は支持面と同じ高さかやや低いことを特徴とする請求項１に記載のねじ締結装置。
9. ライナの片面に孔径のまわりにねじの締め付け方向へそり上がる止め歯が分布し、止め歯が設置されるライナの端面の直径はそれぞれねじ締結要素の支持面の内縁面の直径よリ小さいことを特徴とする請求項９に記載のねじ締結装置。
10. ライナの一端面に位置決め歯又はその内縁に内側へ突出する歯が設置されることを特徴とする請求項１、請求項８又は請求項９のいずれかに記載のねじ締結装置。

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