JP4241398B2

JP4241398B2 - 締付具

Info

Publication number: JP4241398B2
Application number: JP2003588090A
Authority: JP
Inventors: 和明谷村
Original assignee: 有限会社カシライシ
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: US7316533B2; US20060039773A1; EP1568902B1; DE60218910D1; EP1568902A1; ATE356939T1; DE60218910T2; WO2003091582A1; JPWO2003091582A1; EP1568902A4

Description

本発明は、木材，金属材等の取付対象物の固定，連結等に使用されるボルト，ナット，ネジ等の被締付部材に装着される締付具に関する。

さらに詳しくは、回転動作により締付けられて取付対象物に取付けられた被締付部材に装着され、被締付部材に締付トルクを継続的に付与することで被締付部材の緊密な締付状態を調整，維持する締付具の改良に関する。

一般に、１つの取付対象物に多数個の被締付部材を取付ける際には、有効な取付強度を確保するために各被締付部材の締付けを均等化することが必要になる。然しながら、同じ作業員が同一の工具を使用したり締付トルクを数値制御可能な自動締付装置を使用しても、各被締付部材の締付けを均等化することが困難である。そこで、現状では、各被締付部材の締付けの後に、検査を兼ねた調整締付け作業を実施している。

また、取付対象物に取付けられた被締付部材は、取付対象物，被締付部材の後発的な状況変化（劣化，疲労，乾燥等）で緩みを生じることがある。

このため、多数個の被締付部材を均等に締付けることができて、締付けられた被締付部材の緩みを長期にわたり防止することのできる締付具の開発が要望されるようになってきている。

従来、この要望を充足する締付具としては、ＰＣＴ国際公開公報ＷＯ９９／４０３３１に記載のものが知られている。

この従来の締付具は、回転動作により締付けられて取付対象物に取付けられた被締付部材に装着され、被締付部材に締付トルクを継続的に付与するもので、一端部に被締付部材に係合される係合用端部が設けられ他端部に取付対象物に固定される固定用端部が設けられた渦巻形のゼンマイバネと、縮径されて締付トルクを蓄積したゼンマイバネの外周に嵌合されてゼンマイバネを拘束する着脱可能なストッパとからなる。

この従来の締付具では、取付対象物に取付けられた被締付部材にゼンマイバネの係合用端部を係合させ、取付対象物にゼンマイバネの固定用端部を固定した後に、ゼンマイバネからストッパを取外して、ゼンマイバネの弾性により起生された締付トルクを被締付部材に付与する。この結果、自動的に前述の被締付部材の調整締付け作業が実施されるとともに、被締付部材の緩みが防止されることになる。

然しながら、この従来の締付具では、ゼンマイバネの特性として径方向への拡縮を伴うことから、拡縮領域の確保のために全体構造が大型化するとともに、径方向への締付トルクの逃げのために被締付部材に付与される締付トルクが弱くなるという問題点がある。

本発明は、前述の問題点を考慮してなされたもので、全体構造が小型で締付トルクの強い締付具を提供することを技術的課題とする。

本願発明に係る締付具は、回転動作により締付けられて取付対象物に取付けられた被締付部材に装着され、前記被締付部材に締付トルクを継続的に付与する締付具において、前記被締付部材に対して軸方向から嵌合可能な巻形状に形成され一端部に前記取付対象物に固定される固定用端部が設けられたトーションコイルスプリングと、締付トルクを蓄積したトーションコイルスプリングを拘束し、トーションコイルスプリングに着脱されるストッパとを備えるとともに、前記トーションコイルスプリングは前記ストッパが取外しされると蓄積した締付トルクの拘束が解除され、被締付部材に締付トルクを付与するようになされ、前記トーションコイルスプリングは前記ストッパによる拘束で軸方向に径の変化のない筒形になりストッパによる拘束の解除で軸方向の固定用端部側へ向けて次第に径が大きくなる錐筒形になるものであることを特徴とする。

この解決方法によると、径方向，軸方向への拡縮の小さなトーションコイルスプリングが選択され、トーションコイルスプリングが被締付部材に対して軸方向から嵌合可能な巻形状に形成されることで、全体構造が小型化され締付トルクが強化される。

また、本願発明の係る締付具において、ストッパはトーションコイルスプリングの外周側に嵌合されるリング状物からなることを特徴とする。

この解決方法によると、ストッパとしてトーションコイルスプリングに嵌合で着脱されるリング状物が選択される。

例えば、トーションコイルスプリングはリング状物からなるストッパによる拘束で軸方向に径の変化のない筒形になりストッパによる拘束の解除で軸方向の固定用端部側へ向けて次第に径が大きくなる錐筒形になるものである。

この解決方法によると、トーションコイルスプリングの錐筒形がストッパの取外しを助勢する。

また、本願発明の係る締付具において、リング状物からなるストッパの端面に外周側へ突出したフランジが設けられていることを特徴とする。

この解決方法によると、ストッパの取外しの際に、フランジに指，工具が掛けられる。

また、本願発明の係る締付具において、ストッパはトーションコイルスプリングの線材の軸方向の積層を結束する線状物からなることを特徴とする。

この解決方法によると、ストッパとしてトーションコイルスプリングに結束，切断で着脱される線状物が選択される。

また、本願発明の係る締付具において、ストッパはトーションコイルスプリングの線材の軸方向の積層を結束するフレーム状物からなることを特徴とする。

この解決方法によると、ストッパとしてトーションコイルスプリングに結束，引剥がしで着脱されるフレーム状物が選択される。

また、本願発明の係る締付具において、フレーム状物からなるストッパに指を掛けることのできる指掛片を設けたことを特徴とする。

この解決方法によると、ストッパの取外しの際に、指掛片に指が掛けられる。

第１図〜第４図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第１例を示すものである。

この第１例では、木材からなる取付対象物Ａの軸組み連結のために使用されるボルトＢａ，ナットＢｂ，座金Ｂｃからなる被取付部材Ｂに使用されるものを示してある。

この第１例は、第１図，第２図に示すように、トーションコイルスプリング１，ストッパ２で構成されている。

これ等のトーションコイルスプリング１，ストッパ２については、金属材で形成するのが好ましいが、必要に応じて合成樹脂材等の他の単一材料，複合材料を選択することも可能である。

トーションコイルスプリング１は、被取付部材ＢのナットＢｂに対応して丸鋼線からなる線材１１を６角形の螺旋に捲回してなる。このトーションコイルスプリング１の巻形状は、非圧縮状態で軸方向の一端部側（被取付部材Ｂへの装着先側）へ向けて次第に径が大きくなる錐筒形となり（第３図（Ｃ），第４図（Ｂ）参照）、径方向への圧縮状態で軸方向に径の変化のない筒形になる（第３図（Ａ），（Ｂ），第４図（Ａ）参照）ように設定されている。トーションコイルスプリング１の一端部には、線材１１が直線状に延長された延長部１２の先端にＬ字形に屈曲された固定用端部１３が設けられている。

ストッパ２は、径方向への圧縮状態のトーションコイルスプリング１の外周側に嵌合されるリング状物からなる。ストッパ２の一端部（被取付部材Ｂへの装着先側）には、トーションコイルスプリング１の延長部１２が挿通される挿通溝２１が端面に開口して設けられている。ストッパ２の他端部（被取付部材Ｂへの装着後側）には、端面の外側に突出したフランジ２２が設けられている。

トーションコイルスプリング１，ストッパ２の組立てについては、工場出荷の際に工作機を使用して実施することもできるが、トーションコイルスプリング１の弾性疲労を考慮して取付現場で実施することもできる。取付現場での実施では、錐筒形となっているトーションコイルスプリング１をストッパ２の内部へ捻るようにして押込んだ後に、トーションコイルスプリング１の延長部１２をストッパ２の挿通溝２１に端面側から押込んで挿通させるようにする。従って、取付現場での組立てが面倒になることはない。

組立てられたトーションコイルスプリング１，ストッパ２は、締付トルクを蓄積したトーションコイルスプリング１の弾性で一体化され、トーションコイルスプリング１の延長部１２とストッパ２の挿通溝２１との挿通係合でトーションコイルスプリング１の弾性の不測の解放が阻止される。従って、安定した組立て状態が維持される。

この第１例を使用するには、第２図（実線表示），第３図（Ａ），（Ｂ），第４図（Ａ）に示すように、組立てられた状態のトーションコイルスプリング１，ストッパ２を一体的に押下げて軸方向から被取付部材ＢのナットＢｂに嵌合する。このとき、トーションコイルスプリング１が被取付部材ＢのナットＢｂとの間である程度の摩擦をもって圧入されるように寸法設定をしておく。ただし、この摩擦は、トーションコイルスプリング１がストッパ２から離脱しない程度に設定される。

そして、取付対象物Ａに設けられた固定用穴Ｃにトーションコイルスプリング１の固定用端部１３を挿通する。このとき、トーションコイルスプリング１の延長部１２を僅かに回動させてトーションコイルスプリング１の弾圧を増幅させてから、固定用穴Ｃに固定用端部１３を挿通する。

この後、第２図（２点鎖線表示），第３図（Ｃ），第４図（Ｂ）に示すように、ストッパ２のフランジ２２に指，工具を掛けて軸方向へ引上げる。このとき、前述のトーションコイルスプリング１の弾圧の増幅によって、トーションコイルスプリング１，ストッパ２の一体化が弱められ、トーションコイルスプリング１と被取付部材ＢのナットＢｂとの嵌合が強められているため、トーションコイルスプリング１の被取付部材ＢのナットＢｂへの嵌合を維持したままストッパ２がスムースにトーションコイルスプリング１から取外される。なお、ストッパ２のトーションコイルスプリング１からの取外しに際しては、トーションコイルスプリング１が錐筒形に復帰しながらストッパ２を押上げるため、ストッパ２の取外しがかなりスムースになる。

ストッパ２が取外されたトーションコイルスプリング１は、蓄積した締付トルクの拘束が解除され、被取付部材Ｂに締付トルクを付与することになる。この結果、自動的に被締付部材Ｂの調整締付け作業が実施されるとともに、被締付部材Ｂの緩みが防止されることになる。

蓄積した締付トルクの拘束が解除されたトーションコイルスプリング１は、軸方向，径方向にわずかに拡張するものの、ゼンマイバネに比してはるかに拡張幅が小さいため、拡縮領域の確保のために全体構造が大型化するのを避けることができるとともに、径方向への締付トルクの逃げのために被締付部材に付与される締付トルクが弱くなるのを避けることができる。

第５図〜第７図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第２例を示すものである。

この第２例では、前述の第１例のストッパ２について、フランジ２２を省略し、軸長を長くして両端部にトーションコイルスプリング１の線材１１の１本分ずつの余裕間隔Ｓを確保するようにしてある。

また、ストッパ２の取外しの際に打込筒３を使用する。打込筒３は、外周面３１がストッパ２の内周面に対応した円形で内周面３２が被締付部材ＢのナットＢｂに対応した６角形に形成され、端部（打込み後側）には、端面の外側に突出したフランジ３３が設けられている。

この第２例によると、ストッパ２に余裕間隔Ｓを確保してあるため、滑りや衝撃等によるトーションコイルスプリング１，ストッパ２の不測の離脱を防止することができる。

この第２例を使用するには、第５図，第６図（Ａ），（Ｂ）に示すように、組立てられた状態のトーションコイルスプリング１，ストッパ２を一体的に押下げて軸方向から被取付部材Ｂに嵌合する。即ち、前述の第１例と同様である。ただし、トーションコイルスプリング１が確実に被取付部材ＢのナットＢｂに嵌合していなくとも差支えない。従って、トーションコイルスプリング１にあまり精密な寸法精度が要求されなくなるため、トーションコイルスプリング１の製造を安価，容易に行うことができる。

そして、前述の第１例と同様に、トーションコイルスプリング１の固定用端部１３を固定用穴Ｃに挿通する。

この後、第７図（Ａ），（Ｂ）に示すように、ストッパ２と被取付部材ＢのナットＢｂとの間に打込筒３を打込む。なお、打込筒３のフランジ３３は、ストッパ２の端面との間で打込み限界を規制する。

打込筒３が打込まれると、ストッパ２と被取付部材ＢのナットＢｂとの間にあるトーションコイルスプリング１が押下げられ、トーションコイルスプリング１が被取付部材ＢのナットＢｂに嵌合するとともに反発力で被取付部材Ｂへの装着先側に強く弾圧力が集中して、ストッパ２を押上げる。従って、打込筒３を打込むと、反力でストッパ２，打込筒３が自動的にションコイルスプリング１から取外される（第７図（Ｃ）参照）。

この第２例の他の作用，効果は、前述の第１例と同様である。従って、この第２例は、トーションコイルスプリング１の締付トルクを強くした場合に、ストッパ２の取外しを容易にすることができるという利点がある。

第８図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第３例を示すものである。

この第３例では、ストッパ２をトーションコイルスプリング１の線材１１の軸方向の積層を結束する針金等の線状物としている。

この第３例によると、ストッパ２を切断することでトーションコイルスプリング１から取外すことができるため、ストッパ２の取外しが容易になる。

第９図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第４例を示すものである。

この第４例では、ストッパ２をトーションコイルスプリング１の線材１１の軸方向の積層を結束するフレーム状物からなる。フレーム状物からなるストッパ２は、一部に非連続部（切込み）２３を有する長円クリップ形からなるもので、指を掛けることのできるプルトップ形の指掛片２４が設けられている。

この第４例によると、指掛片２４に指を掛けて引張ることでストッパ２を変形破壊してトーションコイルスプリング１から取外すことができるため、ストッパ２の取外しが容易になる。

以上の第１例〜第４例の外に、トーションコイルスプリング１の固定用端部１３を突起に係止可能な係止片や取付対象物Ａに打込み可能な釘とすることもできる。

本発明は、取付対象物が金属材，コンクリートからなる場合にも使用することができる。また、被取付部材が回転動作により締付けられるものであれば、ボルト，ナット以外の構造のものでも適用することが可能である。

第１図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第１例を示す斜視図である。
第２図は、第１図の被締付部材への装着状態図である。
第３図は、第１図の被締付部材への装着作業を（Ａ）〜（Ｃ）の順に工程を示す断面図である。
第４図は、第３図の平面図を示すものであり、（Ａ）が第３図（Ａ），（Ｂ）に対応し（Ｂ）が第３図（Ｃ）に対応している。
第５図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第２例を示す斜視図である。
第６図は、第５図の被締付部材への装着作業を（Ａ），（Ｂ）の順に工程を示す断面図である。
第７図は、第５図の被締付部材への装着作業（第５図に続く）を（Ａ）〜（Ｂ）の順に工程を示す断面図である。
第８図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第３例を示すものであり、（Ａ）が平面図で（Ｂ）が（Ａ）の要部の拡大縦断面図である。
第９図は、本発明に係る締付具を実施するための最良の形態の第４例を示すものであり、（Ａ）が側面図で（Ｂ）が（Ａ）の要部の拡大縦断面図である。

Claims

回転動作により締付けられて取付対象物に取付けられた被締付部材に装着され、前記被締付部材に締付トルクを継続的に付与する締付具において、前記被締付部材に対して軸方向から嵌合可能な巻形状に形成され一端部に前記取付対象物に固定される固定用端部が設けられたトーションコイルスプリングと、締付トルクを蓄積したトーションコイルスプリングを拘束し、トーションコイルスプリングに着脱されるストッパとを備えるとともに、前記トーションコイルスプリングは前記ストッパが取外しされると蓄積した締付トルクの拘束が解除され、被締付部材に締付トルクを付与するようになされ、
前記トーションコイルスプリングは前記ストッパによる拘束で軸方向に径の変化のない筒形になりストッパによる拘束の解除で軸方向の固定用端部側へ向けて次第に径が大きくなる錐筒形になるものであることを特徴とする締付具。
請求の範囲１の締付具において、ストッパはトーションコイルスプリングの外周側に嵌合されるリング状物からなることを特徴とする締付具。
請求の範囲１の締付具において、リング状物からなるストッパの端面に外周側へ突出したフランジが設けられていることを特徴とする締付具。
請求の範囲１の締付具において、ストッパはトーションコイルスプリングの線材の軸方向の積層を結束する線状物からなることを特徴とする締付具。
請求の範囲１の締付具において、ストッパはトーションコイルスプリングの線材の軸方向の積層を結束するフレーム状物からなることを特徴とする締付具。
請求の範囲５の締付具において、フレーム状物からなるストッパに指を掛けることのできる指掛片を設けたことを特徴とする締付具。