JP4875841B2 - ばね変位固定ボルト - Google Patents

Description

本発明は、ばね変位固定ボルトに関する。特には、互いに組み合わされる二つの部品を固定するボルトであって、操作ボタンに、その軸方向に延在する一つのスリーブ部材が一体に成形され、ばねの力によって長手方向に変位するスリーブが多角形のカラー部を有しており、そのカラー部が前記スリーブ部材内の多角形断面のリセス内で該多角形断面に係合するものに関する。

そのような固定ボルトは、操作ボタンと、これに固定して接続される概ね円筒形状のボルト軸部と、このボルト軸部が貫通している、その下端部にねじ込み用のねじ山が備えられたスリーブにより、実質的に構成されている。

このねじ込み用のねじ山により、スリーブは、家具または機械部品に設けられた一つの穴中にねじ込まれ、その際には操作ボタンに接続されたボルト軸部が、この家具または機械部品の穴を貫通して、反対側に位置する部品に設けられたさらにもう一つの、家具または機械部品の穴であって前記穴と整列しているものにはまり込むようになっている。このようにして互いに組み合わされるべき二つの部品が、固定ボルトにより相互に結合される。

両部品間の結合は、操作ボタンを引き出すことにより解消される。それによりボルト軸部は、ばねの力に抗って、これがはまり込んでいる反対側に位置する部品の穴から取り出される。

別に、固定ボルトには、操作ボタンにロック機構を備えたものがある。このロック機構は、引き出された操作ボタンが引き出された位置にとどまるように作用する。これにより操作ボタンに接続されたボルト軸部は、機械または家具部品の穴との係合から永続的に離脱した状態となり、両部品間の結合は解消される。

ロック機構を、操作ボタンの下側で、互いに向き合った、軸方向に突出している二つのピンにより構成した実施例が知られている。これらのピンは、ロック位置において、ばねの力により変位されるスリーブの上側の端面に接している。

操作ボタンをばねの力に抗ってスリーブから引き出して、操作ボタンの下側に配置されたそれぞれのピンがスリーブの上端面と接触するまで、操作ボタンを回転することによって固定係合が確立される。この位置において、操作ボタンはロックされており、また、操作ボタンに接続されたボルト軸部は、機械または家具部品の係合穴との係合から永続的に離脱した状態となっている。

これに対し、このロック位置においては、操作ボタンの下側に配置されたそれぞれのピンが、スリーブの壁面に設けられたそれぞれのスリットの中にはまり込むようになっている。

このようなばね変位固定ボルトには、操作ボタンに取り付けられた二つのピンが余り頑丈ではなく、簡単に折損しかねないという不都合が存在する。

これに加え、ロック機構全体が露出しており、汚損しやすくなっている。ほかにもスリットがガイドスリーブに配置されているために、ガイドスリーブを貫通する各ピンの軸方向への縦ガイドにも支障を来たしている。スリーブの壁面をスリットが貫通しているために、ガイドスリーブ内のボアはもはや完全な円形(円筒形)ではなく、外周部に分散して配置される各スリットにより途切れてしまっている。それにより固定ボルトには望ましくない半径方向の遊びが生じ、ボアは早期に摩耗してしまう。

それ以外にも、操作ボタンの下側のピンが横から見えるために、見た目もよくない。さらに、操作ボタンの下側に寸法安定性を有したピンを一体に成形するためには、製造時により複雑な加工を必要とし、そのような部品がプラスチック製又は金属鋳造製である場合に金型を製造するときにも、複雑な加工が必要とされるので、操作ボタンの製造コストは相当高い。

固定ボルトの下側に取り付けられるそれぞれのピンは、横から見えてしまう以上、それなりの損傷を受けることがあることもある。このため、ピンの一つが破断または折損する事態を生じかねず、またそうなると、ばね変位固定ボルトのロック機能はもはや得られなくなってしまう。

ほかにも、ばねの力により変位可能なスリーブと操作ボタンの間に上述のロック機構が欠落している、より簡単な構造のばね変位固定ボルトの実施例が知られている。

このより簡単な構造の実施例では、操作ボタンに接続されたボルト軸部上で、ばねの力によりスリーブがガイドされている。しかしながら、このより簡単な構造の実施例を、ロック機構を追加した構造に改造することはできない。

実質的にコストをかけることなく、ロック機構のない簡単な仕様からロック機構を有した仕様に改造できるように改良発展させた固定ボルトを提供することである。

この課題を解決するために、本発明は、一つの操作ボタンと、これに接続された一つのボルト軸部を有するばね変位固定ボルトであって、前記ボルト軸部が、一つのスリーブ内でばねの力により変位可能であり、前記スリーブが、機械部品又は家具の対応穴の中にねじ込まれるものであり、その際に、前記ボルト軸部が、前記穴の中に押し込められ、さらに、前記固定ボルトが、場合により、引き出された前記ボルト軸部をその上昇位置においてロックするロック機構を有しているものにおいて、前記操作ボタンに、その軸方向に延在する一つのスリーブ部材が一体に成形され、ばねの力によって長手方向に変位するスリーブが多角形のカラー部を有しており、そのカラー部が前記スリーブ部材内の多角形断面のリセス内で該多角形断面に係合することを特徴としている。

この技術開示により、ロック機構が、操作ボタンの下側に配置された、そこに一体に成形されたピンによっては、もはや実現されることはないという利点がもたらされる。操作ボタンは、軸方向に延びる一つのスリーブ部材に、(望ましくは)同一材料で一体に接続される。このスリーブ部材は、中央部に一つの軸方向ボアを形成しており、その中にばねの力により変位するスリーブが挿入される。その際にスリーブ部材の内面は、長手方向に変位可能なスリーブの外面の多角形の輪郭形状に整合された多角形の断面形状を有している。

（請求項１に記載された）前記特徴の技術開示では、ロック機構の有無に関連して、多角形の断面形状がスリーブに設けられた固定ボルトが請求されている。

そこに請求された固定ボルトは、その最も単純な実施例(ロック機構なし)においては、固定をするために不可欠な、機能部材だけを有している。

そのようなロック機構のない単純な固定ボルトを、ロック機構を有した固定ボルトへ改造するは非常に簡単である。なぜならば、スリーブ部材内に挿入された、ばねの力を受けるスリーブの形状を変更することだけが必要となるからである。

ロック機構が必要でない場合は、スリーブ部材の内部ボア内に挿入されたスリーブの外面が、引き出し長さのほぼ全長に亘って多角形に形成される。このためスリーブは、操作ボタン側のスリーブ部材から引き出すことはできるものの、これを回したりロックしたりするのは不可能である。

逆にロック機構を実現すべきである場合は、多角形輪郭形状が、ばねの力により変位可能なスリーブの外面上で、軸方向の所定の長さに亘ってのみ延在するものでなければならない。スリーブ外面には、その軸方向の引き出し長さの一部に、円形の輪郭形状が備えられている。これによりスリーブを、ばねの力に抗って、操作ボタンに配設されたスリーブ部材から引き出したり、回したり、この回した位置で、スリーブ部材の端面にロックしたりすることができる。

本発明にしたがったロック機構は、側面のスリットが不要であるために、従来技術と比べ全高が低くなり、また、ボルト軸部のガイド性に優れている。ロック機構は外側から見えず、汚染や損傷から保護される。

スリーブの側壁の強度を低下するスリットを廃止し、その代わりにロック機構の位置をスリーブ部材の前側の端面に移動することによって、ボルト軸部の半径方向の遊びが低減される。これによりスリーブ部材は完全な円形となり、ボルト軸部の周囲全体を、長手方向に変位するようにガイドできるようになる。またロック機構の位置をスリーブ部材の前側の端面に移動することによって、全高も低くすることができる。

したがって、本願の技術開示により、操作ボタンとばねの力により変位可能なスリーブとの間に、実質的に外側から見えないロック機構がもたらされるという利点が生じる。このロック機構は、操作ボタンに一体に成形されたスリーブ部材の端面に配置されることによって、損傷から保護される。

このように本発明は、ばね変位固定ボルトの二種類の実施の形態、すなわち、既述のロック機構がないより単純な実施の形態と、操作ボタンとばねの力を受けるスリーブとの間に、ばねの力を受けるロック機構が備えられたより複雑な実施の形態とを提供するものである。

これら二通りの実施形態は、ばねの力により変位可能なスリーブが、操作ボタンと一体のスリーブ部材の内部に延在していて、その外面に多角形のカラー部を有する点、および、スリーブ部材の内面も同様にこの多角形のカラー部の形状に合致している点で共通している。これにより、スリーブ部材の内面は、スリーブ外面の多角形のカラー部を外側から把持するようになっており、スリーブ部材とスリーブは、両者間の相対回転が防がれる一方で軸方向には互いに対して変位可能であるように、ガイドされる。

これにより、多角形のカラー部がスリーブ部材の全長に亘り延在している単純な実施の形態においては、操作ボタンをスリーブから簡単に引き出すことができるとともに、ロック機構をなくなすことができるという利点がある。

固定ボルトが係合位置にあるときには、スリーブと操作ボタン間に回転力を伝達する接続状態が常時成立しており、操作ボタンを(頭部側に備えられる刻み目のところで)回すことにより、ばねの力を受けるスリーブ部材の前側のねじアタッチメントを、家具又は機械部品の対応穴の中にねじ込めるようになっている。

固定ボルトは、ねじアタッチメントをねじ込んだ後に固定使用できる状態となり、また操作ボタンを引っ張ることにより、操作ボタンに配置されたボルト軸部は、据え付けられた家具又は機械部品の対応穴との係合状態から解き放たれる。

本発明の特段の利点は、スリーブ外面が多角形のカラー部を構成している点にある。これには、操作ボタンを圧縮コイルばねの力に抗って引き出す際に、ばねの力によりガイドされるスリーブの外面が部分的に解き放たれ、それにより多角形のカラー部に、これを回すための工具をあてがうことができるという利点もある。

これにより、多角形のカラー部を、そのねじアタッチメントにより、操作ボタンを回すことによって機械部品又は家具の対応するねじ穴の中にねじ込むことが可能であるだけでなく、むしろこれに追加して、さらに、たとえばレンチなどの回転工具を使用して、多角形のカラー部の多角形の各面にこの工具をあてがうことによって、多角形のカラー部を家具部品又は機械部品の対応するねじ穴の中にねじ込んで、確実に締め付けることが可能となる。

すなわち、この単純な実施の形態においては、操作ボタン側にロック機構に必要な全ての部品が既に備えられているようなロック機構のない単純なばね変位固定ボルトを使用しているので、簡単な手段により、ロック機構を有したばね変位固定ボルトを実現できる、さらにもう一つの実施の形態を実現できることが利点である。

既に説明したように、スリーブ部材の内部ボアは多角形ボアとして実現されているが、これは、たとえば、六角形の空間として構成され、その内部をばねの力を受けて変位可能なスリーブの同様に多角形のカラー部として構成された外面を外側から、運動時の適切な遊びを保持しながらその形状を合致させて、把持するようになっている。

以上の状況は、ロック機構を有したばね変位固定ボルトにおいても同様である。ここではそれに付け加えて、スリーブ外面が二つの部分により構成されるようになっている。この外面は、操作ボタンのスリーブ部材の多角形ボアの中にはまり込む円形のカラー部と、この円形カラーに連設する多角形のカラー部とにより構成される。円形のカラー部は、スリーブ部材の多角形ボア内で、もはや形状を係合させて変位することはできず、むしろ回転するようになっている。多角形のカラー部は、スリーブ部材の端面に備えられた対応する多角形の断面形状と協働するようになっている。

ロック機構を確実に固定するために、スリーブの従動回転に利用される多角形の断面形状に対して、さらにもう一つの多角形の断面形状が組み合わされるようになっている。このもう一つの多角形の断面形状は、前記多角形の断面形状に対して位置をずらしてスリーブ部材の端面に機械加工される、すなわち、スリーブ部材の端面に加工される、円周方向に互いに対して位置をずらして配置される二つの多角形の断面形状が備えられるようになっている。

一例として、六角形の断面形状を用いる場合は、互いに対して角度をずらした二つの六角形の断面形状が備えられる。これにより、円周方向にそれぞれ約３０度ずつ位置がずれたロック機構が成立する。

これに対して、他の多角形断面形状、たとえば二、三、五、六、七、九角形の断面形状を用いる場合は、当然ながらこれとは異なるロック角度が成立する。

本発明の主題は、特許請求範囲の各請求項個々に記載されたものに限らず、それらの請求項を組み合わせたものからも推察される。

要約を含め出願書類に開示される全ての内容および特徴、特に図面に示される空間配置構成は、単独または組み合わせにおいて従来技術に対して新規である限り、本発明の本質的内容として請求されるものである。

次に本発明を、幾つかの実施の形態を示した図面に基づいて詳しく説明する。図面およびその説明から、本発明のその他の主要特徴および利点が明らかとなる。

図１乃至図３には、好適にはプラスチック材料から作られる、一つの円筒形状の円形部品から成る操作ボタン１が示されている。しかし、この操作ボタン１は、一つの金属部品により構成されてもかまわない。操作ボタン１の外周部には、操作ボタン１を手で回すための刻み目２が全周にわたり備えられている。

操作ボタン１には、軸方向に延出する同一材料製のスリーブ部材３が一体に接続されており、該スリーブ部材３の内面は、多角形断面５を形成している。

スリーブ部材３のこの多角形断面５のリセス内には一つのボルト軸部７が配置されており、その上側の部分は、リベット頭部８により操作ボタン１に固着されている。

したがって、ボルト軸部７は、スリーブ部材３の内部空間全体を貫通している。

ボルト軸部７の外側には、一つのスリーブ１２が変位可能であるように配置されており、スリーブ１２の外面は多角形のカラー部１４を有している。図１においては、多角形のカラー部１４が実質的にスリーブ１２の全長に亘り延在するように該多角形のカラー部１４の長さが選定されている。

多角形のカラー部１４は、スリーブ部材３の多角形断面５のリセス内で、(ある程度の半径方向の遊びを保持して)その形状を多角形断面５に合致させて、変位可能であるとともに、非回転接続するように連結されている。これにより、操作ボタン１を回すと、スリーブ１２は共回りできるようになっている。

スリーブ１２の下側において、スリーブ１２は、一つのねじアタッチメント１５を有し、そこに、家具または機械部品の対応穴にねじ込まれるねじ山１３を形成している。

スリーブ１２の上側の端面は、操作ボタン１の内面１７に対するストップ面１６を形成している。

スリーブ１２とボルト軸部７との間には、一つの圧縮コイルばね９が配設されている。圧縮コイルばね９の一方の端部はボルト軸部７の端部１０に当接する一方、圧縮コイルばね９の上側の端部はスリーブ１２の内側に延出する段部１１に当接している。

したがって、操作ボタン１が引っ張られると、操作ボタン１が上に向かって引き出されて、図１に示されるように、ばねが圧縮されるようになっている。

操作ボタン１に力が加わらなくなると、操作ボタン１の内面１７はスリーブ１２のストップ面１６と接触する。

この実施の形態の固定ボルトは、ロック機構が備えられていない簡単なばね変位固定ボルトである。

設計を簡単にするために、以下で図４乃至図６に基づいて詳しく説明するように、操作ボタン１は、ロック機構を形成するために必要な部材が既に備えられている。

図４乃至図６に示される実施の形態に関連して、ロック機構を装備した固定ボルトを詳しく説明する。図１乃至図３に関連した上述の説明は全て、この実施の形態にも当てはまる。しかし、上述の実施の形態とは異なり、スリーブ２２の外面が二つの部分から構成されている。その外面は、スリーブ部材３内に延出する円形のカラー部１８を有している。スリーブ部材３は、上述の実施の形態と同様に内面に多角形断面５のリセスを形成している。このため、円形のカラー部１８は多角形断面５のリセス内でも自由に回転でき、引き出された状態においては、操作ボタン１とスリーブ２２間に回転力を伝達する接続状態が一切存在しない。

スリーブ２２上で、多角形のカラー部１９が円形のカラー部１８に連設されている。この多角形のカラー部１９と円形のカラー部１８は、同一材料で一体に製造される。

このため、多角形のカラー部１９の端面には、操作ボタン１のスリーブ部材３に施された既述の多角形断面５，６と協働する、対応する多角形のカラー状のロック面２４が備えられるようになっている。

ロックを形成するためには、多角形断面５だけが備えられていれば十分である。なぜならば、その場合は、ロック面２４を形成している多角形のカラー部１９が、多角形断面５の先端以外の(定義されない)どこかで、スリーブ部材３の端面４と接触してロックが形成されるからである。

しかし、このロックを安定にして回転を防止するためには、スリーブ部材３の端面４には、この多角形断面５に対して回転方向に位置をずらして、補助的なロック面が、多角形断面６として配置されるようになっている。この補助的な多角形断面６は、図４に示されるように、端面４から奥に凹ませた加工部２３によりもたらされる。

すなわち、このロック機構は、スリーブ２２の多角形のロック面２４と、凹設された多角形断面６の間の接続により、回転を防止し、そこで回り止めを形成するようになっている。

操作ボタン１をばね９の力に抗って完全に引き出したときに初めて、ロック面２４を多角形断面６との係合状態から開放させることができる。当然ながら、ロック面２４を、さらにその背後に位置をずらして配設された多角形断面５と係合させることも可能である。これにより、それぞれの断面５、６、１９、２４を六角形にする場合は、それぞれ３０度ずつ位置がずれた回転ロック段が成立する。

操作ボタン１とスリーブ２２間の行程の長さ２０は、操作ボタン１の下側のそれぞれの多角形断面５，６が、スリーブ側のロック面２４との係合状態から離脱して回転できることを保証するために、多角形のカラー部１４の高さ２１よりも大きくしなければならない。

このようなばね変位固定ボルトは、互いに組み合わされる二つの部品を固定結合するために、一般な機械工学分野に対しても、又は、家具製造分野においても利用される。

引き出された、すなわち、ばねが圧縮状態にあるときの、ロック機構のないばね変位固定ボルトの断面を、二つの片側断面図で示したものである。 ばねが緩和された状態にあるときの図１の装置の側面図である。 図２の装置を矢示IIIから見たときの底面図である。 ロック機構を有するばね変位固定ボルトを片側断面図で示したものである。 図４の装置の側面図である。 図５の装置を矢示VIから見たときの底面図である。

符号の説明

１ 操作ボタン
２ 刻み目
３ スリーブ部材
４ 端面
５ 多角形断面(共回り用)
６ 多角形断面(ロック用)
７ ボルト軸部
８ リベット頭部
９ 圧縮コイルばね
１０ 端部
１１ 段部(スリーブ１２)
１２ スリーブ
１３ ねじ山
１４ 多角形のカラー部
１５ ねじアタッチメント
１６ ストップ面
１７ (操作ボタン１の)内面
１８ 円形のカラー部
１９ 多角形のカラー部
２０ 引き出し長さ
２１ カラー部の高さ
２２ スリーブ
２３ 加工部
２４ ロック面

Claims (10)

1. 一つの操作ボタン（１）と、これに接続された一つのボルト軸部（７）とを有するばね変位固定ボルトであって、
   前記ボルト軸部（７）が、一つのスリーブ（１２）内でばねの力により変位可能であり、
   前記スリーブ（１２）が、機械部品又は家具の対応穴の中にねじ込まれるものであり、
   その際に、前記ボルト軸部（７）が、前記穴の中に押し込められ、さらに、
   前記固定ボルトが、場合により、引き出された前記ボルト軸部（７）をその上昇位置においてロックするロック機構を有しているものにおいて、
   前記操作ボタン（１）に、その軸方向に延在する一つのスリーブ部材（３）が一体に成形され、ばねの力によって長手方向に変位するスリーブ（１２、２２）が多角形のカラー部（１４）を有しており、そのカラー部(１４)が前記スリーブ部材(３)内の多角形断面（５）のリセス内で該多角形断面（５）に係合することを特徴とする固定ボルト。
2. ロック機構のない固定ボルトでは、前記多角形断面（５）のリセス内において長手方向に変位可能であるように配置される前記スリーブ（１２）が、引き出し長さ（２０）の全長にわたり、前記断面(５)の形状に合致する多角形のカラー部（１４）を有していることを特徴とする請求項１に記載の固定ボルト。
3. ロック機構を有した固定ボルトでは、前記多角形断面（５）のリセス内において長手方向に変位可能であるように配置される前記スリーブ（１２）が、前記引き出し長さ（２０）の一部に亘って円形のカラー部（１８）を有し、該円形のカラー部（１８）が多角形のカラー部（１４）に連設されていることを特徴とする請求項１に記載の固定ボルト。
4. 前記操作ボタン側のスリーブ部材（３）の前記多角形断面が六角形の断面形状として構成されること、および、それに応じて、前記スリーブ（１２、２２）の前記多角形のカラー部（１４）が六角形であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の固定ボルト。
5. 前記スリーブ（１２、２２）の前記多角形のカラー部（１４）が、レンチをあてがう面を形成していることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の固定ボルト。
6. ロックを確実にするために、前記スリーブ部材（３）の端面（４）には、前記多角形断面（５）に対して円周方向に位置をずらした別の多角形断面（６）が形成されていることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の固定ボルト。
7. 前記別の多角形断面（６）が、前記端面（４）において凹設されていることを特徴とする請求項６に記載の固定ボルト。
8. 前記スリーブ（１２、２２）の基部側に位置する、ねじアタッチメント（１５）にねじ山（１３）が備えられていることを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の固定ボルト。
9. 前記スリーブ（１２、２２）と前記ボルト軸部（７）との間に、圧縮コイルばね（９）が配置され、該ばねの一方の端部が前記ボルト軸部（７）の端部（１０）と、他方の端部が前記スリーブ（１２、２２）の段部（１１）と接続することを特徴とする請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の固定ボルト。
10. 前記スリーブ(１２)の前記円形のカラー部(１８)に続いて多角形のカラー部(１９)が連設されており、該カラー部（１９）の端面が多角形のカラー状のロック面(２４)を形成していることを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか一項に記載の固定ボルト。
    

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