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

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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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