JP3919283B2 - 締付ボルト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は締付ボルトに関し、特に、締付け代や温度変化の大きな部材間の固定に用いる締付ボルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、締付ボルトＡの使用に際しては、図８に示すように、締付け代や温度変化の大きな部材間の固定のために、複数枚の皿バネＢを用いる場合がある。
【０００３】
即ち、図８は機器本体Ｘのねじ孔ｘ₁ に締付ボルトＡのねじ部ａ₁ をねじ込み、機器本体Ｘに固定される取付部品Ｙの取付穴ｙ₁ を貫通する同締付ボルトＡの頭部ａ₂ と取付部品Ｙの座面ｙ₂ との間に皿バネＢを介装し、これらの皿バネＢの弾性変形応力により、締付ボルトＡの緩みや温度変化時の機器本体Ｘと取付部品Ｙとの間の伸びを吸収する。
【０００４】
つまり、このような皿バネＢを用いた締め付け構造では、弾性限界応力を上回る締付ボルトＡの変形を防止して、皿バネＢの弾性変形により締付ボルトＡの緩みや温度変化時の機器本体Ｘと取付部品Ｙとの間の伸びを吸収することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、皿バネＢを用いる締め付け構造によると、適用箇所によっては、取付部品Ｙの厚み方向の寸法が制限され、締付ボルトＡの頭部ａ₂ と取付部品Ｙの座面ｙ₂ との間に皿バネＢを介装できるだけの空間がない場合があり、機器本体Ｘ及び取付部品Ｙの温度変化が大きく、皿バネＢを用いるだけの空間もない過酷な条件に対応できない問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、以上に述べたような従来の締付ボルトの問題に鑑み、緩み防止のために締付ボルトを充分に締め付けることができ、温度変化時の機器本体及び取付部品の伸びを充分に吸収できる、皿バネを用いない構造の締付ボルトを得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、機器本体に対して取付部品を締付け固定する締付ボルトにおいて、工具を作用させて回転できる締付体と、相対的な回転運動を阻止した状態で前記締付体の非円形連結部に連結されかつ外周面におねじを形成されると共に締付体の長さ方向に自由に移動できるねじ体と、このねじ体と前記締付体とを連結した状態で延長されかつこれらに対して伸び方向への移動を防止された超弾性線状体とを備える締付ボルトにより達成できる。
また、後述の本発明の好ましい実施例の説明においては、前記超弾性線状体は前記締付体及びねじ筒の段付貫通穴内に位置される外形の大きな一対の頭部を備え、前記締付体の頭部と対応貫通穴の段面との間には圧縮ばねで構成する付勢ばねが介装された構造、並びに、前記頭部は金属部材を塑性変形させた圧縮頭部であるが説明される。
【０００８】
【実施例】
以下、図１から図７について本発明の実施例の詳細を説明する。
図１から図４は本発明の第１実施例による締付ボルトの詳細を示し、金属加工される締付体１と、この締付体１に対して回転運動を伝達できるように連結されたねじ筒（ねじ体）２と、前記締付体１とねじ筒２の中心に貫通状態におかれた超弾性線状体３とを備え、前記ねじ筒２は締付体１に対してその長さ方向に相対移動できる。
【０００９】
即ち、中心部に段付貫通穴４を形成された締付体１は、スパナ等の締付工具を作用できる六角頭部１ａを有し、この六角頭部１ａの反対側端部には回転力を伝達できる非円形連結部１ｂが一体成形してある。
また、締付体１と同様に金属加工される前記ねじ筒２は外周面に形成されたおねじ２ａを有し、このおねじ２ａは後述する機器本体Ｘのねじ孔ｘ₁ にねじ込むことができ、その中心には前記貫通穴４に連絡する段付貫通穴５が形成してある。
【００１０】
そして、前記ねじ筒２は機器本体Ｘに固定される取付部品Ｙの取付穴ｙ₁ に挿入できる連結部２ｂを有し、この連結部２ｂには前記非円形連結部１ｂに嵌め込まれるスリ割溝６が形成されるから、同ねじ筒２は、締付体１に対して回転方向には回転できないけれども、その長さ方向には締付体１に対して自由に相対移動できる。
【００１１】
前述した締付体１とねじ筒２との間には、貫通穴４及び貫通穴５を貫ら抜く超弾性線状体３が配置され、同超弾性線状体３の両端部の圧縮頭部３ａ，３ｂが貫通穴４及び貫通穴５の拡大部４ａ，５ａ中に位置され、前記貫通穴４の段面４ｂと対応圧縮頭部３ａ，３ｂの間に、圧縮ばねからなる弱い付勢ばね７が介装してある。
この第１実施例の場合、前記超弾性線状体３は、ＮｉＴｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ等の銅合金系超弾性合金からなる複数本の超弾性線３ｃを圧縮頭部３ａ，３ｂで束ねたものであり、この超弾性線３ｃは常温に近いＡ_f 点（変態温度）をもったものであるが、その本数及び断面積は締め付け応力に応じて自由に選定できる。
【００１２】
また、第１実施例における圧縮頭部３ａ，３ｂは、変形しやすいアルミニウム等の軟質金属部材を６角形に塑性変形したもので構成してあるけれども、他の形式のつば状固定部品によっても同様目的を達成できる。
【００１３】
第１実施例の締付ボルトは、以上のような構造であるから、同締付ボルトを組み立てるには、先ず、締付体１側の圧縮頭部３ａを超弾性線３ｃに固定し、付勢ばね７を圧縮しながら、超弾性線３ｃの反対側端部をねじ筒２外に突出させ、同突出端部に圧縮頭部３ｂを固着した後、付勢ばね７を復元させれば、図２の組立状態を得ることができる。
【００１４】
また、図５は同締付ボルトを用いて機器本体Ｘに取付部品Ｙを固定する場合を示し、取付部品Ｙの取付穴ｙ₁ に貫通させた締付ボルトの締付体１を取付部品Ｙの座面ｙ₂ に着座させ、同締付体１の六角頭部１ａを用いて、締付ボルトのねじ筒２を機器本体Ｘのねじ孔ｘ₁ にねじ込むことにより、図５の締め付け状態となる。つまり、この締め付け状態では、機器本体Ｘと取付部品Ｙとの間の固定力、即ち、締付体１とねじ筒２との間の締付力は、弾性の非常に高い超弾性線状体３により維持されることになる。
【００１５】
したがって、この締め付け状態では、機器本体Ｘ及び取付部品Ｙの温度変化により、締付ボルトに大きな伸びが加わっても、この伸びは超弾性線状体３の非常に高い弾性により吸収されることになる。
即ち、超弾性線状体３を構成する超弾性線３ｃには、図６に示すような非常に大きな応力特性αがあるので、皿バネを用いなく共、寸法的な制限や、温度変化の大きな部材間の締付力を充分に維持できる。
【００１６】
図７は本発明の第２実施例による締付ボルトを示し、この締付ボルトは、後述するように六角形に圧縮加工される六角頭部１ａをもつ締付体１Ａと、この締付体１Ａに対して回転運動を伝達できるように連結されたねじ体２Ａと、前記締付体１Ａとねじ体２Ａの中心に貫通状態におかれた超弾性線状体３Ａとを備え、前記ねじ体２Ａは締付体１Ａに対してその長さ方向に相対移動できる。
【００１７】
即ち、中心部に超弾性線状体３Ａの一端を圧縮固定される締付体１Ａは、スパナ等の締付工具を作用できる六角頭部１ａを有し、この六角頭部１ａの反対側端部には金属性のスリーブ１ｃが圧縮固定される。そして、同スリーブ１ｃの先端には、回転力を伝達できるスリ割１ｂが一体成形してある。
また、締付体１Ａと同様に金属加工される前記ねじ体２Ａは、第１実施例と同様に、外周面に形成されたおねじ２ａを有するけれども、同ねじ体２Ａの中心部には、前述した超弾性線状体３Ａの他端が圧縮固定される。
【００１８】
そして、前記ねじ体２Ａの前記スリーブ１ｃ側端部には、前記スリ割１ｂに嵌め込まれる非円形連結部２ｂが一体成形されるので、同ねじ体２Ａは、締付体１Ａに対して回転方向には回転できないけれども、その長さ方向には締付体１Ａに対して自由に相対移動できる。
【００１９】
第２実施例による締付ボルトは、以上のような構造であるので、第１実施例による締付ボルトよりも安価に製作できるが、その他の点においては、第１実施例の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
なお、前述した第２実施例においては、締付体１Ａとは別体に製作するスリーブ１ｃを説明したけれども、このスリーブ１ｃは同締付体１Ａと一体に切り出し成形してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の締付ボルトは、超弾性線状体の非常に大きな弾性応力により固定される部材間の伸びを充分に吸収できるから、温度変化の大きな環境や、寸法的に制限される箇所に適した構造となる。また、本発明の締付ボルトは、自体の弾性が高いから、皿バネを用いなく共、充分に締め付けて、緩みを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による締付ボルトの正面図である。
【図２】同締付ボルトの拡大断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。
【図４】同締付ボルトに用いる超弾性線状体の正面図である。
【図５】同締付ボルトの締め付け状態の断面図である。
【図６】超弾性線状体の応力−伸び特性曲線図である。
【図７】本発明の第２実施例による締付ボルトの拡大断面図である。
【図８】従来の締付ボルトによる部品取付け状態の断面図である。
【符号の説明】
Ｘ 機器本体
ｘ₁ ねじ孔
Ｙ 取付部品
ｙ₁ 取付穴
ｙ₂ 座面
１，１Ａ 締付体
１ａ 六角頭部
１ｂ 非円形連結部（スリ割）
２ ねじ筒
２Ａ ねじ体
２ａ おねじ
２ｂ 非円形連結部
３，３Ａ 超弾性線状体
３ａ，３ｂ 圧縮頭部
３ｃ 超弾性線
４ 貫通穴
６ スリ割溝
７ 付勢ばね

Claims (4)

1. 機器本体に対して取付部品を締付け固定する締付ボルトにおいて、
   工具を作用させて回転できる締付体と、
   相対的な回転運動を阻止した状態で前記締付体の非円形連結部に連結されかつ外周面におねじを形成されると共に締付体の長さ方向に自由に移動できるねじ筒と、
   このねじ筒と前記締付体とを連結した状態で延長されかつこれらに対して伸び方向への移動を防止された超弾性線状体と、を備える締付ボルトであって、
   前記超弾性線状体は、超弾性合金からなる複数本の超弾性線を束ねたものであり、これらの超弾性線は常温に近い変態温度をもち、その本数及び断面積は締め付け応力に応じて自由に選定でき、弾性応力により固定される部材間の伸びを吸収するものである、ことを特徴とする締付ボルト。
2. 請求項１記載の締付ボルトにおいて、
   前記締付体とねじ筒との間には、前記超弾性線状体が配置される貫通穴が設けられ、
   前記貫通穴の両端には、前記締付体側の拡大部と前記ねじ筒側の拡大部とが設けられ、
   前記超弾性線状体の両端には外形が拡大された一対の頭部が形成されて、これらの頭部は前記締付体側の拡大部と前記ねじ筒側の拡大部とに配置される、
   ことを特徴とする締付ボルト。
3. 請求項１記載の締付ボルトにおいて、
   前記締付体側の拡大部に対応する前記貫通穴は段面を有し、
   前記締付体に配置された前記超弾性線状体の頭部と前記貫通穴の段面との間には、圧縮ばねで構成された付勢ばねが介装される、ことを特徴とする締付ボルト。
4. 請求項２または３に記載の締付ボルトにおいて、
   前記超弾性線状体の頭部は金属部材を塑性変形させた圧縮頭部である、ことを特徴とする締付ボルト。

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