JP4674245B2 - ボルト - Google Patents

Description

本発明は被締結物に螺着するボルトに関するものであり、特に被締結物に一旦螺着した後は、被締結物から取り外すことが困難なボルトに関するものである。

車両にナンバープレートを取り付けるボルト、U字溝に溝蓋を取り付けるボルト等々、２つ以上の被締結物を接続した後に、被締結物から取り外すことが困難なボルトが種々提案されている。
例えば特許文献１にはボルトとナットからなり、ナットと被締結物との間にワッシャを挿入し、ワッシャとナットの接合面をナットが被締結物を締め付けるときにはワッシャを回転する係止部となり、ナットを逆方向の回転時には係止部とならない楔形斜面を有し、ワッシャに設けた尖った嵌め筋を被締結物に食い込ませてナットの緩みを防止する構造のボルトナットが開示されている。しかしながらかかる構造ではワッシャの加工費が嵩み、また、被締結物が硬いものである場合は対応できない等の不具合がある。

また、特許文献２にはボルトと該ボルトを締付ける締付け材とを別部品とし、両者をネジ部材で取り付け、ナットを被締結物に取り付けた後はナットを取り外して盗難を防止する装置が開示されている。しかしながらかかる構成ではナットの締付け作業とナットの取り外し作業とが発生し、作業工程が多くなり、ナットを取り外すことを忘れると盗難防止の役割がなくなる等の欠点を有している。

また、特許文献３には、ネジ軸の頭部に傘状のフランジ部が設けられ、該フランジ部の上端に径を細くした破断用縊れ部を介して回動操作部を設け、一定以上のトルクが縊れ部にかかると該縊れ部から折れてそれ以上の力が被締結物にかからなくすると共に、傘部には工具がかからないので緩めることができない構成が開示されている。しかし、かかる構成では万が一ボルトを緩めなければいけない事態になったときでもボルトを緩めることができない等の不具合が発生する。

実用新案登録第３０９２７５３号公報 特開平１０−３７９３９号公報 特開２００３−３４３５３７号公報

本発明は特殊な工具を用いることなく締め付けることができ、締め付けた後でも必要により緩めることができるボルトに関するものである。

本発明の第一のボルトは、中心に貫通孔を有するボルト軸からなる第一ボルトと、前記第一ボルト軸に穿設の貫通孔に摺動自在に挿入され、前記第一ボルトの長さよりも長い第二ボルト軸と該第二ボルト軸の一端に設けた第二セレーションとからなる第二ボルトと、前記第二ボルトの第二セレーションとは反対側の第二ボルト軸端に設けたロック部とからなり、前記第一ボルトの頭部には、一方方向の回転時には係止部となり、逆方向の回転時には係止部とならない第一係止部を有し、前記第二セレーションの前記第一ボルトの頭部と対峙する面には、前記第一ボルトに設けた第一係止部に係止して該第一ボルトを一方方向にのみ回動する第二係止部を有し、前記ロック部の最大径は前記貫通孔の孔径よりも大きく、第一ボルト軸の直径よりも小さいことを特徴とするものである。

本発明の第二のボルトは、中心に貫通孔を有する第一ボルト軸と該ボルト軸の一端に設けた第一セレーションとからなる第一ボルトと、前記第一ボルト軸に穿設の貫通孔に摺動自在に挿入され、前記第一ボルトの長さよりも長い第二ボルト軸と該第二ボルト軸の一端に設けた第二セレーションとからなる第二ボルトと、前記第二ボルトの第二セレーションとは反対側の第二ボルト軸端に設けたロック部とからなり、前記第一セレーションの頭部には一方方向の回転時には係止部となり、逆方向の回転時には係止部とならない第一係止部を有し、前記第二セレーションの前記第一セレーションと対峙する面には前記第一セレーションに設けた第一係止部に係止して該第一セレーションを一方方向にのみ回動する第二係止部を有し、前記ロック部の最大径は前記貫通孔の孔径よりも大きく第一ボルト軸の直径よりも小さいことを特徴とする。

前記ボルトにおいて、前記第一ボルト軸と前記第一セレーションとは一体に形成されていることが好ましい。
前記ボルトにおいて、前記第一ボルト軸と前記第一セレーションとは別体に形成され、前記第一ボルト軸の先端部に前記第一セレーションが固定されていることが好ましい。

前記ボルトにおいて、前記第二ボルト軸と前記第二セレーションとは一体に形成されていることが好ましい。
前記ボルトにおいて、前記第二ボルト軸と前記第二セレーションとは別体に形成され、前記第二ボルト軸の先端部に前記第二セレーションが固定されていることが好ましい。

前記ボルトにおいて、前記第二セレーションの前記第一セレーションと対峙する面に、前記第一セレーションに設けた第一係止部に係止して前記第一ボルトを回動する第二係止部を有するワッシャが固定されている構成とすることが好ましい。
前記ボルトにおいて、前記第一ボルトの頭部には、第三の工具と係合し、第一ボルトを回動可能とする凹部、又は凸部が形成されている構成とすることが好ましい。

前記第一のボルトにおいて、前記第一ボルトの頭部が円弧状であり、該円弧状の表面に、前記係止部が設けられている構成とすることが好ましい。
前記第二のボルトにおいて、前記第一セレーションの頭部が円弧状であり、該円弧状の表面に、前記係止部が設けられている構成とすることが好ましい。
前記第一ボルトの尻部と前記ロック部との間にバネ部材が挿入されていることが好ましい。

本発明のボルトは、一度締め付けてしまうと、緩めたり、取り外すことができず、必要により取り外すときは、前記第二ボルトを破損して取り外すことになるため、ボルトを締め付けた後に取り外したことが一目瞭然に判断できる効果がある。

本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明第一のボルト１００の一実施形態を示すもので、該実施形態１に示す第一のボルト１００は、第一ボルト１と、第二ボルト２と、ロック部３とで構成されている。
第一ボルト１は、中心に貫通孔１２が穿設されているボルト軸１１からなり、ボルト軸１１の表面には螺旋溝１３が刻設されている。ボルト軸１１の頭部には一方方向の回転時には係止部となり、逆方向の回転時には係止部とならない第一係止部（１４）が形成されている。図１に示す第一係止部（１４）は、ボルト軸の中心から半径方向に放射状に設けられた複数の当接面１４（係合する係止部）で構成されている。該当接面１４は切り立った面１４１と該切り立った面１４１を頂点として斜め錐面の楔形斜面状に低くなる傾斜面１４２とからなり、後述する第二ボルト２に形成の第二係止部２４と噛み合って第一ボルトを一方方向にのみ回転し、逆方向の回転力に対しては空回りするように構成されている。

第二ボルト２は、前記第一ボルト軸１１に穿設の貫通孔１２に摺動自在に挿入され、前記第一ボルト軸１１の長さＬ１よりも長いＬ２の長さを有する第二ボルト軸２１と、該第二ボルト軸２１の一端に設けた第二セレーション２５とで構成されている。第二ボルト軸２１と第二セレーション２５とは一体に形成しても良く、別体に形成して接合（固定）してもよい。

第二セレーション２５の前記第一ボルト頭部に設けた第一係止部１４と対峙する面には、前記第一ボルトに設けた第一係止部１４に係止して該第一セレーションを一方方向（ボルトを締め付ける方向）にのみ回動する第二係止部（２４）が形成されている。第二係止部２４は図示するように第一係止部１４の当接面１４１に当接し、第一係止部１４の当接面１４１に一方方向の回転力を加える当接部２４１と、該当接部２４１を頂点として斜め錐面の楔形斜面状に低くなる傾斜面２４２とからなり、前記第一係止部１４と噛み合って第一ボルト１を一方方向に回動し、逆方向には空回りする構成となっている。
なお、係止部１４、２４については後述する図４により更に詳述する。
前記係止部１４、２４として切り立った面（当接部）１４１、２４１を形成したが、切り立った面の変わりに、三角形状に垂直に切り込んだ切込み面と突出面として構成することもできる。

ロック部３は第二ボルトの尻部に取り付けられ、第二ボルト２が第一ボルト１から抜けるのを防止するためのもので、したがって該ロック部３は第一ボルト１に設けた貫通孔１２の孔径より大きく、第一ボルトの直径より小さい構成となっている。ロック部３は第二ボルト２が第一ボルト１から抜けるのを防ぐ役割を果せば足りるので、その形状は図示する円形のものに限らず、多角形状、棒状等の形状で形成でき、第二ボルト２への取り付けはねじ込み、溶接、接着剤による接着等で取り付けることができる。
第一ボルト１と第二ボルト２とは第一ボルト１の貫通孔１２に第二ボルトのボルト軸２１を挿入し、第二ボルト軸２１の尻部にロック部３を取り付けることで第一のボルト１００を構成することができる。なお、図中２６は第二ボルト２を回動するレンジを挿入するレンジ装着穴である。

第一ボルトで２枚の被締結物Ａ、Ｂを結合するには、図２に示すように被締結物Ａ、Ｂ双方に第一ボルト１の螺旋溝１３に螺合する螺旋溝１３Ｂを切り、該螺旋溝１３Ｂに第一ボルト１をねじ込む。ねじ込むにあたっては第二ボルトの頭部に設けた例えば６角溝２６に図示しない６角レンジを挿入して回すことで、第二セレーションに設けた係止部２４が第一ボルトに設けた係止部１４に噛み合って第一ボルト１を回転させ、被締結物（Ａ、）Ｂの螺旋溝１３Ｂに第一ボルト１をねじ込み、被締結物Ａ、Ｂを締結する。

図２に示すように第一のボルトで被締結物を一旦螺着した後、この結合を取り外そうとして第二セレーションを取り外し方向（締め付けと逆方向）に回転しても、第一係止部１４と第二係止部２４とは空回りして第二セレーションの回転力が第一ボルトに加わらず、第一ボルト１が外れる方向に回動することはなく、したがって、一旦締め付けると、このままでは取り外すことができない。

前記したように、第二ボルト軸２１の長さＬ２は図１、図２に示すように第一ボルト軸１１の長さＬ１よりＨだけ長く構成されている。長さＨは任意に設計できるが、図示するように第一係止部１４と第二係止部２４との噛み合わせが外れる長さｈ以上とすることが好ましい。

被締結物Ａ、Ｂの結合を解除するには図２（ｂ）に示すように第二ボルト２を上方へ引き上げる。第二ボルト２を上方へ引き上げることで第一ボルト１と第二セレーション２５との間に長さｈの間隙ができる。この間隙を利用して第二ボルト軸２１を切断する。第二ボルト軸２１を切断することにより第一ボルトの頭部が出現し、該頭部に設けた図示しない第三の工具（ドライバー、レンチ等）と係合し、第一ボルトを回動可能とする凹部、又は凸部に第三の工具を装着して第一ボルトを取り外す方向（取り付ける方向とは逆方向）に回転し、第一ボルト１を被締結物から取り除く。前記凹部としては多角形のレンチと合う多角形の穴、マイナスあるいはプラスドライバーを挿入しうるマイナスまたはプラスの溝、複数の窪み等である。凸部としては該凸部に引っ掛けて第一ボルト１を回動しうる棒状あるいは多角形柱等である。なお、被締結物を盗難から守る場合には、第一ボルト１の頭部には何も設けず、第三工具によるボルトの回転を阻止するようにする。また、不正行為等により第二ボルト２が破損された場合、外部から見て第二ボルトがないことが判明するので、盗難防止の監視にもなる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、発明の主旨を変えない範囲での変更が種々可能である。

図３は本発明の第二の実施形態を示すもので、該実施形態２に示す第二のボルト２００は、中心に貫通孔１２を有する第一ボルト軸１１と、該ボルト軸１１の頭部に設けた第一セレーション１６とからなる第一ボルト１０と、前記第一ボルト軸１１に穿設の貫通孔１２に摺動自在に挿入され、前記第一ボルト１０の長さＬ１よりも長いＬ２の長さの第二ボルト軸２１と該第二ボルト軸２１の頭部に設けた第二セレーション２５とからなる第二ボルト２０と、前記第二ボルト２０の第二セレーション２５とは反対側の第二ボルト軸端（尻部）に設けたロック部３とで構成されている。

前記第一セレーション１６の頭部には一方方向の回転時には係止部となり、逆方向の回転時には係止部とならない第一係止部１４を有し、前記第二セレーション２５の前記第一セレーション１６と対峙する面には前記第一セレーション１６に設けた第一係止部１４に係止して該第一セレーションを一方方向に回動する第二係止部２４を有する。前記係止部１４，２４の形状は図４に示すように実施形態１と同じに形成されるので、詳細な説明は省略する。
前記ロック部３の形状及び大きさは前記第一実施形態と同じなので、詳細な説明は省略する。

上述したように本実施形態２の第二のボルト２００は、該第二のボルト２００における第一ボルト１０が実施形態１における第一のボルト１００の第一ボルト１と相違する。
第一ボルト１０を構成する第一セレーション１６は第一ボルト軸１１と一体に例えば鍛造で形成されるか、所定箇所に螺旋溝１３が刻接されたボルト軸１１の頭部に、別工程で成形した第一セレーション１６を溶接、接着剤による接着、焼き嵌め等の方法で固着する。第一ボルト軸１１と第一セレーション１６とを別体とするのは、第一ボルト軸１１として市販の長尺ねじ棒を調達して所定の長さに切断し、貫通孔を穿接し、一方、第一セレーション１６はプレス加工で容易に製作できるため、両者を接合（固定）することで安価に製造、提供できるためである。

この第二のボルト２００で２枚の被締結物Ａ、Ｂを結合するには、図３（ｅ）に示すように、少なくとも下側となる被締結物Ｂに第一ボルト１の螺旋溝１３に螺合する螺旋溝１３Ｂを切り、該螺旋溝１３Ｂに第一ボルト１をねじ込む。ねじ込むにあたっては第二ボルトの頭部に設けた例えば６角溝２６に図示しない６角レンジを挿入して回すことで、第二セレーションに設けた係止部２４が第一ボルトに設けた係止部１４に噛み合って第一ボルト１を回転させ、被締結物（Ａ、）Ｂの螺旋溝１３Ｂに第一ボルト１０をねじ込み、第一セレーション１６の下部が被締結物Ａの面に当接させることで被締結物Ａ、Ｂを締結する。

実施形態２における盗難防止対策等は実施形態１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。なお、本第二のボルト２００を特に盗難防止用として使用する場合は、第一セレーション１６の肉厚は極力薄くし、その外形は円形、または円錐形状、あるいは傘状、とし、スパナ等と係合して第一ボルトが回動されるのを極力防止する構造とすることが必要である。

図５は本発明の第三の実施形態を示すもので、該実施形態３は、上述した実施形態２における第二セレーション２５の構成が相違するのみで、その他は実施形態２と同様であるので、実施形態２と同じ部分には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
図５に示すように、第二セレーション２５はフランジ部２５１とワッシャ２５２とからなっている。フランジ部２５１は第二ボルト軸２１と一体に、あるいは別工程で製作してボルト軸２１に固着して設け、ワッシャ２５２はプレス成形等で成形してフランジ部２５１の下面、即ち第一セレーション１６と第二係止部２４が対峙するように接着剤あるいは溶接等で固着する。
実施形態３において第二セレーション２５をフランジ部２５１とワッシャ２５２とに分離するのは、ボルト軸２１にフランジ部２５１を有する部分は例えば市販のボルトをそのまま採用でき、このボルトのフランジ部２５１にプレス成形等で作成したワッシャ２５２を固着することで、安価に提供できるためである。

本発明における第一ボルト軸、第二ボルト軸は鉄、ステンレス等の金属で、ボルト軸と別工程で成形する第一セレーション、第二セレーション、ワッシャはボルト軸と同じ金属、または硬質のプラスチックで作成することができる。

図６は第四の実施形態を示すもので、該実施形態４は第一ボルト軸１１に設けた第一セレーション１６の頭部が半円形の凸状に構成され、この部分に係止部１４が形成されている。係止部１４の形成は半円形の周縁部を直線状に削ることで簡単に加工ができる。また、第二ボルト２０の第二セレーション２５に設ける係止部２４は第一ボルト軸１１頭部の形状に合致させた半円形の凹部とし、係止部２４が前記係止部１４に噛み合うように構成されている。このように第一ボルト頭部を半円形の凸状とすることで、第一ボルトを取り外す時の工具の引っ掛けが困難となり、より盗難防止用としての効果が向上する。なお、図６は第二のボルト２００の変形例として説明したが、第一のボルト１００にそのまま適用できることは勿論である。

図７は本発明ボルトの第五の実施形態を示すもので第二のボルト２００を例として本発明ボルトの使用状態を示すもので、第一の尻部にナット４０を螺着した状態を示している。例えば被締結物Ａ、Ｂを本発明ボルトで接続後、ナット４０が回動できない状態で組付けるような場合には、被締結物に螺子溝を刻設することなくナット４０を使用することも可能である。

図８はまた、本発明ボルトの第六の実施形態を示すもので、上記実施形態の第一ボルト１の尻部と第二ボルトに取り付けたロック部３との間にバネ部材（例えば螺旋バネ）５０を挿入している、このようにバネ部材５０を挿入することで、第一ボルトと第二ボルトとの係止部間における隙間が常にバネ部材の反発力により閉じられ、被締結物を結合した状態で第二ボルトの遊動が抑えられて動かなくなり、例えば振動の生じる場所での使用において騒音を発することなく使用することができる。

本発明の第一の実施形態を示すもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）はａ−ａ線断面図である。 ボルトを彼結合物に取り付けた状態を示す一部欠裁正面図である。 本発明の第二の実施形態を示すもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）はａ−ａ線断面図、（ｅ）は使用状態を示す説明図である。 本発明の第二の実施形態における第一ボルトを示すもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）はｂ−ｂ線断面図である。 本発明の第三の実施形態を示すもので、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）はａ−ａ線断面図である。 本発明の第四実施形態を示す正面図である。 本発明の第五の実施形態を示す一部欠裁正面図である。 本発明の第六の実施形態を示す一部欠裁正面図である。

符号の説明

１ 第一ボルト
２ 第二ボルト
３ ロック部
１０ 第一ボルト
１１ 第一ボルト軸
１２ 貫通孔
１３ 螺旋溝
１３Ｂ 螺旋溝
１４，２４ 係止部
１４ 第一係止部
１６ 第一セレーション
２０ 第二ボルト
２１ 第二ボルト軸
２４ 第二係止部
２５ 第二セレーション
２６ 角溝
４０ ナット
５０ バネ部材
１００ 第一のボルト
１４１ 当接面
１４２ 傾斜面
２００ 第二のボルト
２４１ 当接部
２４２ 傾斜面
２５１ フランジ部
２５２ ワッシャ
Ａ 被締結物
Ｂ 被締結物

Claims (11)

1. 中心に貫通孔を有する第一ボルト軸からなる第一ボルトと、
   前記第一ボルト軸に穿設の貫通孔に摺動自在に挿入され、前記第一ボルトの長さよりも長い第二ボルト軸と、該第二ボルト軸の一端に設けた第二セレーションとからなる第二ボルトと、
   前記第二ボルトの第二セレーションとは反対側の第二ボルト軸端に設けたロック部と、
   からなり、
   前記第一ボルトの頭部上には、一方方向の回転時には係止部となり、逆方向の回転時には係止部とならない第一係止部が形成され、
   前記第二セレーションの前記第一ボルトの頭部と対峙する面には、前記第一ボルトに設けた第一係止部に係止して該第一ボルトを一方方向にのみ回動する第二係止部が形成され、
   前記ロック部の最大径は前記貫通孔の孔径よりも大きく、第一ボルト軸の直径よりも小さい
   ボルト。
2. 中心に貫通孔を有する第一ボルト軸と、該ボルト軸の一端に設けた第一セレーションとからなる第一ボルトと、
   前記第一ボルト軸に穿設の貫通孔に摺動自在に挿入され、前記第一ボルトの長さよりも長い第二ボルト軸と、該第二ボルト軸の一端に設けた第二セレーションとからなる第二ボルトと、
   前記第二ボルトの第二セレーションとは反対側の第二ボルト軸端に設けたロック部と、
   からなり、
   前記第一セレーションの頭部上には、一方方向の回転時には係止部となり、逆方向の回転時には係止部とならない第一係止部を有し、
   前記第二セレーションの前記第一セレーションと対峙する面には、前記第一セレーションに設けた第一係止部に係止して該第一セレーションを一方方向にのみ回動する第二係止部を有し、
   前記ロック部の最大径は前記貫通孔の孔径よりも大きく、第一ボルト軸の直径よりも小さい
   ボルト。
3. 前記第一ボルト軸と前記第一セレーションとは一体に形成されている請求項２に記載のボルト。
4. 前記第一ボルト軸と前記第一セレーションとは別体に形成され、前記第一ボルト軸の先端部に前記第一セレーションが固定されている請求項２に記載のボルト。
5. 前記第二ボルト軸と前記第二セレーションとは一体に形成されている請求項２に記載のボルト。
6. 前記第二ボルト軸と前記第二セレーションとは別体に形成され、前記第二ボルト軸の先端部に前記第二セレーションが固定されている請求項１又は２に記載のボルト。
7. 前記第二セレーションの前記第一セレーションと対峙する面に、前記第一セレーションに設けた第一係止部に係止して前記第一ボルトを一方方向のみに回動する第二係止部を有するワッシャが固定されている請求項１又は２に記載のボルト。
8. 前記第一ボルトの頭部には、第三の工具と係合し、第一ボルトを回動可能とする凹部、又は凸部が形成されている請求項１又は２に記載のボルト。
9. 前記第一ボルトの頭部が円弧状であり、該円弧状の表面に、前記第一係止部が設けられている請求項１に記載のボルト。
10. 前記第一セレーションの頭部が円弧状であり、該円弧状の表面に、前記第一係止部が設けられている請求項２に記載のボルト。
11. 前記第一ボルトの尻部と前記ロック部との間にバネ部材が挿入されている請求項１又は２に記載のボルト。

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