JP4609914B2 - 部材間の接続構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雄ネジと雌ネジ間の締め付け構造と、部材と部材間を加圧して高精度で接続するのに好適な部材間の接続構造及び構造物に関するものである。また本発明は部材と部材間を安全に強弱自在に加圧するのに好適な構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、雌ネジに対して雄ネジをはめ合わせて相対的に締め付ける構造は多様にあり活用されている。
又、挿入穴を具備する第一部材と、前記挿入穴に挿入される第二部材間の接続構造として例えば、第一部材には挿入穴と第一部材の外壁間を貫通される雌ネジを設けられて、挿入穴に第２部材を挿入し雌ネジに雄ネジを締め付ける事によって雄ネジが第二部材に食い込みながら加圧されて第一部材と第二部材間での接続や締結を可能にしたものが接続構造として活用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては第二部材を雄ネジで傷つけてしまう事が生じられるために、第一部材から第二部材を抜き出す事が困難なものもある。この困難を解決するために第二部材に追加工を加えて抜き出す事を容易にする方法が用いられているが、本発明は少なくても第二部材を雄ネジで傷つけなくても第一部材から第二部材を抜き出す事を容易に、第一部材と第二部材間を強固に精度良く締結できる事を含めて部材間の接続を容易にし、 雄ネジと雌ネジ間の緩み防止や締め付けと締め付け解除によって生じる効果的な加圧による機能を提供する事を目的としている。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】
上記課題を解決する為に本発明は以下の手段を用いて構成させる事が出来る。
【０００５】
第１手段として…雌ネジと雄ネジ間で相対的に締め付ける事によって複数の部材間を加圧或いは加圧片の可動によって接続する事のできる部材間の接続構造において、
部材の面に対して雄ネジと相対的に締め付けられるべき雌ネジを具備した雌ネジ穴と、該雌ネジ穴の空く面と雌ネジ穴の入り口を分割（入り口の一部を切り欠くように貫通させても良い）するようにを貫通する溝を設ける事で少なくても前記部材に連結される加圧片を構成させ、更に前記雌ネジと雄ネジを相対的に締め付ける事（雌ネジと雄ネジ間の締め付けは何れから締め付ける構成でも良い）によって加圧片は前記溝を拡大又は縮小の少なくても何れかの方向に加圧（可動でも良い）されるように構成し部材間の接続構造を構成させる事ができる。
【０００６】
第２手段として…前記手段において、加圧片又は雌ネジ穴には溝を拡大又は縮小の少なくても何れかの方向に加圧される事を容易にされるクサビ状の形状を構成させる事もできる。
【０００７】
第３手段として…第一部材に穴を設け、第二部材に該穴に挿入する挿入部を設け、前記挿入部を前記穴に挿入して接続されるべき部材間の接続構造において、雌ネジに雄ネジをはめ合わせて雌ネジと雄ネジ間で相対的に締め付ける事によって前記加圧片は第二部材の挿入部を加圧し、第一部材と第二部材間を接続できるように構成させて前記手段記載の部材間の接続構造を構成させる事もできる。
又、前記第一部材又は第２部材の挿入部に対して、前記溝は前記雌ネジ穴の入り口側の面と雌ネジ穴とを貫通すると共に雌ネジ穴の入り口側の面から雌ネジ穴の奥方向に向かうように構成させ、更に雌ネジ穴と溝を複数設けて構成させる事もできる。
又、前記溝は第二部材の挿入部が挿入されるべき第一部材の穴に対して更に貫通するように構成させることもできる。
又、前記溝は曲線状又は直線状又は円状等の多様な形状に構成させる事もできる。
【０００８】
第４手段として…歯車を含めて相対的に回転伝達自在な駆動手段に対して前記各手段記載の部材間の接続構造を具備する事もできる。
【０００９】
第５手段として…前記溝を成形する成形方法として、切削又は成形部材を具備した回転（回転とは一定方向に連続回転又は正逆回転を含めている。）自在や正逆運動自在な切削工具（例えばノコギリ盤）又は成形具で成形する事も出来る。
又、円筒状の部材の先端に切削又は成形部材を円弧状に具備してなる成形工具（例えばホールソー）を回転させて溝の成形を行うことも出来る。
又、切削工具を用いずに溝を作り出すことの出来る成形具（例えば型枠等）を用いて成形する事も出来る。
【００１０】
【発明の実施形態】
以下、本発明の部材間の接続構造の実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の部材間の接続構造の第１実施形態を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右側面の表面のみを示す図であり、同図（ｃ）は前記正面図（ａ）の断面図である。
同図に示す実施形態においては、円柱形状（円柱形状以外の多角形や他の形状であってもよい）の外形を有すると共に、その端部の面５０に設けた丸い内周曲面から成る穴１１を具備した第一部材１０であって、面５０には穴１１とは異なる位置に円形穴を切削加工できる成形工具から成るドリルによって下穴１２を穴１１と略平行にしながら第一部材１０を貫通（貫通させなくても良い）させて設け、雌ネジを成形する事のできる成形工具から成るタップによって下穴１２に対して雌ネジ１３を切削成形して雌ネジ１３を具備した雌ネジ穴１４を構成させ、その後にリング状に溝掘り加工の可能な円筒状の先端に刃を具備した成形工具（例えば、ホールソーであり、その他の成形具を用いる事もできる。）によって穴１１の入り口と雌ネジ穴１４の入り口と雌ネジ１３と下穴１２と雌ネジ穴１４の空く面５０とを相対的に貫通（穴の一部を切り欠くように貫通させても良い）する円弧状の溝１５を穴１１に対して略平行な深溝となるように切削成形して設けている。
【００１２】
図１に示すタップ加工によって仕上げた雌ネジ１３の先端付近には雌ネジを完全に設けきらないクサビ状の形状の穴ｋ（傾斜又は略円錐形状等を含めて相対的なクサビ形状を示す面）をタップによる雌ネジの成形によって構成させている。
従って、タップの先端を略クサビ状の形状（傾斜又は略円錐形状）にしたものを使用している。
更に、溝１５は雌ネジ穴１４の入り口の２カ所ｍとｎと、穴１１の入り口の２カ所ｐとｑとを貫通させて構成させる事によって雌ネジ穴１４と穴１１の間に加圧片１６を成形させ、全体的な第一部材１０を構成させている。
【００１３】
この雌ネジ１３に雄ネジをはめ合わせて雌ネジ１３と雄ネジを相対的に締め付ける事によって、雄ネジは雌ネジ１３を設けきらないクサビ状の形状の穴ｋに従わされながら食い込み、クサビ状の形状の穴ｋを相対的に具備する加圧片１６を穴１１方向に押し出すように溝１５を拡大（溝幅ｓを拡大）させる方向で加圧（圧力を受けたり加えたりする意味）又は可動（例えば弾性的に動く意味）する事ができる。又、雄ネジの締め付けを緩む方向に戻すと加圧片１６は弾性復原力によって基の位置に戻る事も可能になり溝１５は縮小（溝幅ｓを縮小）される事も可能となる。
【００１４】
又、溝１５の成形や切削加工方法の用い方によっては、第一部材の周囲や穴１１の内部に僅かなバリが生じる場合もありえるが、少なくても穴１１の内部を回転される成形工具から成るリーマやヤスリや砥石や他の方法を用いる事でバリは容易に取り除く事は可能である。
【００１５】
図２は、前記図１の断面図（ｃ）を応用して示すものであり、雌ネジ１３に雄ネジ１７を相対的に締め付けた場合に、加圧片１６が穴１１方向に押し出される状態と溝１５を拡大（溝幅ｓを拡大）される方向で加圧される状態を示す図である。
又、雄ネジ１７は、雄ネジの頭部ｔに出っ張りを持たない六角形のレンチと係合可能な凹んだ穴を具備した形状のものを用いているが、他の形状の雄ネジを用いることも自在である。
【００１６】
図３は、前記図１の断面図（ｃ）と前記図２を応用して示すものであり、穴１１に対して挿入されるべき円柱状（円柱状以外の形状であってもよく前記穴１１にピッタリはめ合い可能な形状のものが適している）の丸い外周曲面を具備した第２部材２０の挿入部２１を挿入した後に雌ネジ１３に対して雄ネジ１７を締め付ける事によって加圧片１６は挿入部２１を加圧し第一部材１０と第二部材２０間を固定又は強固に締結又は加圧の強弱等を含めて接続させた状態を示している。
【００１７】
又、前記図１，２，３記載説明の第一部材１０に設けられる溝１５と雌ネジ穴１４と加圧片１６を図４，５，６，７，８，９又は図１０で示すように構成させる事も出来る。
以下の図４，５，６，７，８，９又は図１０は前記図１記載の第一部材１０の右側面図（ｂ）を用いて応用した構成例である。
【００１８】
図４，５，６は第一部材１０の穴１１と雌ネジ穴１４と面５０を貫通する円弧状の溝１５の直径と穴１１の直径の大きさの比率を示したものであり、図４は円弧状の溝１５の直径を穴１１の直径より大きくし、図５は円弧状の溝１５の直径を穴１１の直径と同一とし、図６は円弧状の溝１５の直径を穴１１の直径より小さくした構成例であり。
又、各図で示すように多様な位置で構成させることができる。
【００１９】
図７は、第一部材１０の面５０に対して複数の雌ネジ穴１４と複数の溝１５を設けて複数の加圧片１６を生じさせた構成例であり、加圧片１６と向かい合う面を加圧片１６とは異なる穴１１の内面としたものであり、この構成により第一部材１０の穴１１に対して第二部材２０の挿入部２１を挿入し、複数の雌ネジ１３に対してに複数の雄ネジを締め付ける事によって簡素な構造と簡単な成形加工でありながら第一部材１０と第二部材２０間を強固に締結する事ができると共に高い精度での締結を可能にする事ができる。
【００２０】
図８は、雌ネジ穴１４と面５０を貫通し、穴１１を貫通しない円弧状の溝１５を設けた構成である。加圧片１６の部分は図示の位置となり、雌ネジ１３に対して雄ネジを締め付ける事によって加圧片１６は弾性変形しながら穴１１側に加圧され、少なくても穴１１内に挿入される第二部材２０の挿入部２１を加圧する事ができる構造となり得る。従って穴１１の内面には加工や成形によるバリが生じる事を無くす事ができる。
【００２１】
図９は、前記切削工具から成るホールソーでの加工はできないが、半円以内のの円弧状の溝１５を成形させた構成であり、加圧片１６の機能としては図８と略同様の効果を得る事ができる。
【００２２】
図１０の前記各図の構成と異なる部分は、円弧状の溝１５とは異なる直線的な深い溝１５−１を雌ネジ穴１４と面５０を貫通させ、更に直線的な深い溝１５−２を穴１１と面５０を貫通させて構成させたところである。この直線的な深い溝の成形は回転するノコギリ盤や成形工具を具備した成形手段で溝１５−１と１５−２を切削を含めて成形する事によって加圧片１６を生じさせる事が容易と成り得る。
又、雌ネジ１３に雄ネジを締め付けると、溝１５−１は拡大され、溝１５−２は縮小される方向に加圧片１６は加圧される事になる。
【００２３】
図１１は、本発明の部材間の接続構造の第２実施形態を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右側面の表面のみを示す図であり、同図（ｃ）は前記正面図（ａ）の断面図であると共に雌ネジ１３に対して雄ネジを取り付けた図である。
同図に示す実施形態において、前記図１記載の第１実施形態と異なる所は、雌ネジ穴１４の入り口と加圧片１６に対してクサビ状の形状の穴ｋ（傾斜又は円錐状等を含めて相対的なクサビ形状を示す面）を設け、雌ネジ１３にはクサビ状の形状の穴ｋを設けず（設けても良い）に構成させた点であり、同図の雄ネジ１７の頭部ｔには雄ネジの外周に対して突出したクサビ状の形状の面ｋ２（傾斜又は略円錐形状）と、図示を省いた雄ネジを回す事のできる係合形状とを設けて構成させている。
【００２４】
又、この構成では、雌ネジ１３と雄ネジ１７間を相対的に締め付ける事によってクサビ状の形状の穴ｋに対してクサビ状の形状の面ｋ２間で相対的に加圧を加える事ができる。この加圧によって加圧片１６はクサビ状の形状に従わされながら穴１１方向に加圧され溝１５（溝幅ｓ）は拡大方向に加圧される事になる。
従って、穴１１に第二部材２０の挿入部２１を挿入した後に雌ネジ１３と雄ネジ１７間を相対的に締め付ける事によって、第一部材１０と第二部材２０間を加圧によって接続することは容易となる事も同一である。
【００２５】
図１２は、本発明の部材間の接続構造の第３実施形態を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右側面の表面のみを示す図である。
同図に示す実施形態においては、円柱形状（円柱形状以外の多角形や他の形状であってもよい）の外径を有すると共に、その端部の面５０には切削成形工具から成るドリルによって下穴１２設け、雌ネジを成形する事のできる切削成形工具から成るタップによって下穴１２に対して雌ネジ１３を切削成形して雌ネジ１３を具備した雌ネジ穴１４を構成させ、その後にリング状に溝掘り加工の可能な円筒状の切削成形工具（例えば、ホールソー）によって、雌ネジ穴１４の入り口と雌ネジ１３と下穴１２と雌ネジ穴１４の空く面５０とを相対的に貫通する円弧状（直線状でもよい）の溝１５を深溝となるように設けたものである。
【００２６】
図１２に示すタップ加工によって仕上げた雌ネジ１３の先端付近には雌ネジを完全に設けきらないクサビ状の形状の穴ｋをタップによる雌ネジの成形で構成させている。 従って、タップの先端をクサビ状の形状（傾斜又は略円錐形状）にしたものを使用している。
更に、溝１５は雌ネジ穴１４の入り口の２カ所のｍとｎとを貫通させて構成させる事によって加圧片１６を成形させ、全体的な第二部材２０の挿入部２１を構成させている。
【００２７】
この雌ネジ１３に雄ネジをはめ合わせて雌ネジ１３と雄ネジを相対的に締め付ける事によって、雄ネジは雌ネジ１３を設けきらないクサビ状の形状の穴ｋに従いながら食い込み、クサビ状の形状の穴ｋを相対的に具備する加圧片１６を第二部材２０の挿入部２１の外部方向に押し出すように溝１５を拡大（溝幅ｓを拡大）させる方向（例えばｚ方向）に加圧する事ができる。又、雄ネジの締め付けを緩む方向に戻すと加圧片１６は弾性復原力によって基の位置に戻る事も可能になり溝１５は縮小（溝幅ｓを縮小）される事も可能となる。
この第二部材２０の挿入部２１と略同形状の前記第一部材１０に具備される穴１１とを係合させて雌ネジ１３に対して雄ネジを相対的に締め付ける事によって第一部材１０と第二部材２０間を加圧によって固定や締結を含めて強弱自在に接続することが容易となる。更に複数の雌ネジ穴１４と加圧片１６を設けて構成させる事も自在である。
【００２８】
図１３は、本発明の部材間の接続構造の第４実施形態を示す図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は右側面の表面のみを示す図である。
同図に示す実施形態においては、雌ネジ１３を設けられた雌ネジ穴１４と、雌ネジ穴１４側でクサビ状の形状の面ｋ２（略円錐状）から成る突き出される面５０と、面５０と雌ネジ穴１４と雌ネジ１３を貫通する直線状（円弧状でも良い）の深溝から成る複数の溝１５とを設ける事で溝１５を挟んだ両側の面５０を複数の加圧片１６とさせた第一部材１０から成る構成例である。
【００２９】
この構成においては、少なくても雌ネジ１３に対して雄ネジをはめ合わせて相対的に締め付ける事によって、加圧片１６を図示の矢印で示す何れかの方向に押し出すように加圧すると共に、溝１５（溝幅ｓ）を拡大又は縮小の方向で加圧する事を目的として構成させたものである。
この構成においては、雄ネジと雌ネジ１３間で相対的に締め付ける事によって少なくても雄ネジを具備した雄ネジ部材と加圧片１６と雌ネジ間での加圧が実施される事を可能にしたものである。
【００３０】
前記各図及び各実施形態の構成は更に次のように構成させる事もできる。
【００３１】
円筒状の端部の面５０の一方に溝１５と雌ネジ穴１４と加圧片１６を設けたが図中の面５０と正反対の端部の面や図中の面５０とは異なる面に対して設けることも自在である。
又、雌ネジと雄ネジ間の締め付けによって雌ネジ穴１４の穴の奥方向に対して相対的に異なる方向（例えば交差される方向や平行とならない方向）に加圧片１６を加圧する事によって得られる加圧力を活用して構成させる事もできる。
又、雌ネジ１３又は加圧片１６又は下穴１２の一部をクサビ状の形状の穴（クサビ状の形状の穴を設けなくても良い）で構成し、雄ネジのネジ部や先端をクサビ形状で構成させる事もできる。
又、記載図を明示していないが前記本発明の各部材間の接続構造をボス付の駆動手段やボス無しの駆動手段から成る歯車や回転軸や相対的に回転伝達自在な駆動手段や回転伝達を受ける駆動手段に設けて構成させる事も自在である。
又、何れの構成においても第一部材１０の穴１１の公差との第二部材１０の挿入部２１（例えば軸）の公差を略ピッタリはめあう事のできる適合公差に設けておけば公差の範囲で精度良く締結させる事ができる。
【００３２】
又、雌ネジに雄ネジを締め付ける場合の力学的な支点は、第一部材又は第二部材に設けた溝１５と加圧片１６の境の部分となり、第一部材と第二部材間の加圧力の作用点は加圧片１６が相対的に加圧を受ける方向から得られる位置となり、第一部材と第二部材の双方に傷を付けずに強固に締結する事が可能となる。
又、第一部材や第二部材の外形や相対的な穴は円形でも多角形でも自在に構成させ、更に中心軸を中心に相対的に回転せしめられるべき構成でも良い。
又、第一部材１０と第二部材２０と他の部材を加圧できる構成でも良い。
又、第一部材１０や第二部材２０に設けられる溝１５を相対的な溝として設け、第一部材１０や第二部材２０を硬い材質としながら軟質の弾性材で溝１５を埋めて相対的な溝１５を構成させる事もできる。
又、穴１１の直径の略中心を軸として回転されるべき構成とする事もできる。
【００３３】
以上は本発明の部材間の接続構造の実施形態の例である。
本発明は、記載される主要な主旨や特徴から逸脱する事なく他の様々な形や構成や手段を用いて構成させる事が出来る。
又、部材に対して本発明の構造や成形や加工を施したり、記載の成形方法を用いて構造物として構成させる事もできる。
従って、本発明の部材間の接続構造の成形或いは構造を具備した構造物や成形や構造そのものは少なくても本発明の範囲であり記載される事柄は単なる例に過ぎず限定的に解釈するものではない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以下に記載される効果を得る事が出来る。
▲１▼．第一部材１０或いは第二部材２０に対して、雌ネジ穴１４の入り口と雌ネジ穴１４側の面５０を貫通する溝１５を設けた事で加圧片１６を生じさせた簡素な構成でありながら、雌ネジと雄ネジ間の締め付けによって加圧片１６を加圧し、雌ネジと雄ネジを含めた部材間の加圧による接続が容易となり、製作コストを含めて効率的と成り得る。
▲２▼．クサビ状の形状の穴ｋ或いはクサビ状の形状の面ｋ２を加圧片１６に設けた事によって、クサビ状の形状に従わせながら加圧片１６を必要となる加圧方向に加圧する事が可能となると共に、ネジ間の緩みを防ぐ効果も得られる。
▲３▼．加圧片１６に加圧を加えるだけで部材間を締結せしめられ、少なくても接続される部材に傷が生じる事を防ぐ事ができる。
▲４▼．特に第１実施形態の構成は、加圧片１６と溝１５を穴１１側に接近させる事ができる為、回転時の重量バランスを比較的精度良く保つ事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す図である。
【図２】加圧片１６が穴１１方向に押し出され、溝幅ｓが拡大される事を示す図である。
【図３】第一部材１０と第二部材２０間の加圧接続を示す図である。
【図４，５，６，７，８，９，１０】第一部材の右側面の構成例を示す図である。
【図１１】第２実施形態を示す図である。
【図１２】第３実施形態を示す図である。
【図１３】第４実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１０．第一部材 ｋ．クサビ状の形状の穴
１２．下穴 ｋ２．クサビ状の形状の面
１３．雌ネジ ｍ，ｎ．雌ネジ穴１４の入り口の貫通部
１４．雌ネジ穴 ｐ，ｑ．穴１１の入り口の貫通部
１５．溝 ｓ．溝幅
１６．加圧片 ｔ．雄ネジ１７の頭部
１７．雄ネジ ｚ．方向
２０．第二部材
２１．挿入部
５０．面

Claims (2)

1. 部材２０と嵌め合える第一部材１０を用いた構成であって、
   第一部材１０には、部材２０と嵌め合える穴１１と、雄ネジで締め合える雌ネジ１３とを成形して設けると共に、更に雌ネジ１３の設けられる穴１４の略円形状の開口部の直径となる位置で向かい合うｍ部とｎ部と，穴１１の内壁とを切り欠くスリットを設けることによって、前記雌ネジ１３の一部と穴１１内の内壁と前記スリット内の内壁とを表面にされる片１６を第一部材１０に一体的に成形し、
   前記部材２０を穴１１に嵌め合わせ前記雄ネジと雌ネジ１３間で締め付けることにより前記ｍ部とｎ部のスリット幅ｓを拡大する方向に働かせて片１６を穴１１側に倒し片１６の表面に成形されている穴１１内の内壁と該内壁に向かい合う同穴１１内の内壁で前記部材２０を挟み圧することができる部材間の接続構造。
2. 部材２０と嵌め合える第一部材１０を用いた構成であって、
   第一部材１０には、部材２０と嵌め合える穴１１と、雄ネジで締め合える雌ネジ１３とを成形して設けると共に、更に雌ネジ１３の設けられる穴１４の略円形状の開口部の直径となる位置で向かい合うｍ部とｎ部であってｍ部と穴１１の内壁間並びにｎ部と穴１１の内壁間を円弧状に切り欠くスリットを設けることによって、前記雌ネジ１３の一部と穴１１内の内壁と前記スリット内の内壁とを表面にしながら前記円弧状の中に収まる片１６を第一部材１０に一体的に成形し、
   前記部材２０を穴１１に嵌め合わせ前記雄ネジと雌ネジ１３間で締め付けることにより前記ｍ部とｎ部のスリット幅ｓを拡大する方向に働かせて片１６を穴１１側に倒し片１６の表面に成形されている穴１１内の内壁と該内壁に向かい合う同穴１１内の内壁で前記部材２０を挟み圧することができる部材間の接続構造。

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