JP5771856B1

JP5771856B1 - 押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト

Info

Publication number: JP5771856B1
Application number: JP2014187227A
Authority: JP
Inventors: 明関
Original assignee: 明関
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2034-09-16
Also published as: JP2016061311A

Abstract

【課題】ボルトに押圧手段と押圧手段をボルトから離れる方向に付勢する付勢ばねを設けた押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトに関するものである。【解決手段】円柱状で外周胴にねじ部５が形成されたねじ本体２の中心線と同心としねじ部５のねじ込み方向側に断面円形の貫通孔６が形成されるとともに、ねじ部５のねじ込み方向側に工具が装着される工具装着部７が形成されたねじ本体２と、ねじ本体２のねじ込み方向側の押圧手段３の先端に設けられた膨大部と、ねじ本体２のねじ込み方向反対側の端面の間の押圧手段の軸部に挿入されて押圧手段３をねじ本体２から離れる方向に付勢する付勢ばね４とを備える付勢ばね付きボルト。【選択図】図１

Description

本発明は、押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトに関し、より詳細には、ボルトに押圧手段と前記押圧手段をボルトから離れる方向に付勢する付勢ばねを設けた押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトに関するものである。

従来のボルトは、ボルトの先端が部品などを押圧する押圧部になっており、ボルトの先端で部品などを押圧すると、部品に傷が付くとともに振動によりボルトが緩むという問題点があった。また、部品がシャフト、ドラム、円柱シャンクの切削工具で、これらの円柱部に前記ボルトで押圧した状態で回転させると、円柱部に傷が付き回転に支障を来す可能性があった。また、このボルトの先端でクランプするクランプ装置にあっては、クランプ力の調整がしにくいという欠点があった。

これらの問題点を解消するために提案された特許文献１に示すねじ立て治具にあっては、揺動自在に支持されるとともに一部に平面が形成された球体の押圧片を備えたボルトでタップのシャンク部を押圧するものであるが、前記押圧片をボルトから離れる方向に付勢する付勢ばねが設けられておらず、押圧片が摩耗したときに押圧力を自動的に補正するようにはなっていないので、止り穴をタッピングする時は、タップの先端が最深部に達するタッピング完了時までタップが頻繁に滑ってしまうので、作業を中断してボルトを増し締めしなければならないことがあり得るものであった。

特開２００９−１９６０８３号公報

本発明は上記の従来課題を解決するもので、押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトを提供するものである。

上記課題を解決するため本発明の押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトは、円柱状で外周胴にねじ部が形成され、本体の中心線と同心とし、ねじ部のねじ込み方向側に断面円形の貫通孔が形成されるとともに、ねじ部のねじ込み方向側の反対側に工具が装着される工具装着部が形成されたねじ本体と、前記貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着され部品などを押圧する押圧手段と、前記ねじ本体との対向した位置であって前記ねじ本体のねじ込み方向側の端面と前記押圧手段の先端に設けられた膨大部との間における前記押圧手段の軸部に挿入されて前記押圧手段を前記ねじ本体から離れる方向に付勢する付勢ばねとを備えた押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトであって、前記ねじ本体のねじ部は前記ねじ本体のねじ込み方向側の先端から後端に亘って外周胴に形成され、前記工具装着部は前記貫通孔よりも大きな断面積の凹状に形成され、前記押圧手段の後端に設けられた抜け止め部は前記工具装着部内に位置させ、前記貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着された押圧手段は、前記ねじ本体との対向した位置であって前記ねじ本体のねじ込み方向側の端面と前記押圧手段の先端に設けられた膨大部との間における前記押圧手段の軸部に挿入された皿ばね、皿ばね座金又はスプリングワッシャーによりなる付勢ばねにより前記ねじ本体から離れる方向に付勢されるものであり、且つ、前記押圧手段の膨大部及び前記付勢ばねの前記ねじ本体の中心線に対し直交する方向の断面は前記ねじ本体の中心線に対し直交する断面の領域内に位置する断面に設定されていることを特徴とする。
又、本発明にあっては、前記押圧手段は、焼嵌めによりねじ本体の貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着されていることが好ましい。
又、本発明にあっては、前記付勢ばねは、皿ばね又はスプリングワッシャーで構成されていることが好ましい。

本発明の押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトは、円柱状で外周胴にねじ部が形成され、本体の中心線と同心とし、ねじ部のねじ込み方向側に断面円形の貫通孔が形成されるとともに、ねじ部のねじ込み方向側の反対側に工具が装着される工具装着部が形成されたねじ本体と、前記貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着され部品などを押圧する押圧手段と、前記ねじ本体との対向した位置であって前記ねじ本体のねじ込み方向側の端面と前記押圧手段の先端に設けられた膨大部との間における前記押圧手段の軸部に挿入されて前記押圧手段を前記ねじ本体から離れる方向に付勢する付勢ばねとを備えた押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトであって、前記ねじ本体のねじ部は前記ねじ本体のねじ込み方向側の先端から後端に亘って外周胴に形成され、前記工具装着部は前記貫通孔よりも大きな断面積の凹状に形成され、前記押圧手段の後端に設けられた抜け止め部は前記工具装着部内に位置させ、前記貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着された押圧手段は、前記ねじ本体との対向した位置であって前記ねじ本体のねじ込み方向側の端面と前記押圧手段の先端に設けられた膨大部との間における前記押圧手段の軸部に挿入された皿ばね、皿ばね座金又はスプリングワッシャーよりなる付勢ばねにより前記ねじ本体から離れる方向に付勢されるものであり、且つ、前記押圧手段の膨大部及び前記付勢ばねの前記ねじ本体の中心線に対し直交する方向の断面は前記ねじ本体の中心線に対し直交する断面の領域内に位置する断面に設定されていることを特徴とするものであるから、例え、押圧手段で押圧する部品の方が押圧手段よりも硬質の材料でできていたとしても部品に傷が付き難いという効果がある。更に、振動する場所に用いた場合であっても、付勢ばねで付勢されているので、振動によりボルトが緩み難いという効果がある。更に、部品がシャフト、ドラム、ドリル、タップ、エンドミル、リーマ、面取りカッター、これら円柱シャンクの円柱物であって、これらの円柱部を前記ボルトで押圧した状態で回転させても、円柱部に傷が付くことが無く、回転に支障を来さないという効果と、押圧手段で円柱物を押圧するクラッチ手段として使用すると適正な回転トルクが得られるという効果がある。更に、押圧手段をダンパー手段として使用すると適正な衝撃緩和圧が得られるという効果がある。更に、このボルトの先端でクランプするクランプ装置にあっては、付勢ばねの圧縮力を調整することにより、クランプ力の調整を簡単にすることができ、適正なクランプ圧が得られるという効果がある。更に、使用中に押圧片が摩耗しても押圧力を付勢ばねの圧縮力で自動的に補正するので、特許文献１に示すねじ立て治具に用いた場合は、止り穴をタッピングする時、タップの先端が最深部に達するタッピング完了時までタップが滑ることが無く、作業に支障がないという効果がある。更に、押圧手段の軸部に付勢ばねを挿入し、押圧手段をねじ本体の貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着するだけで、本発明の押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトを簡単且つ効率良く製造することができるという効果がある。更に、押圧する部品に応じて押圧手段の材料を変更し、摩耗対策をすることが可能であるという効果がある。更に、付勢ばねのサイズ、個数、組み合わせで圧縮荷重が調整可能であり、押圧する部品に応じた適正な押圧力を確保することができるという効果がある。
また、請求項２のように、押圧手段が焼嵌めによりねじ本体の貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着されているものは、ねじ本体を温めるだけで押圧手段をねじ本体の貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着することができ、簡単且つ確実に装着でき、作業性が良いという効果がある。
また、請求項３のように、前記押圧手段３は、部品よりも硬度を下げることで部品に傷を付けることが防止できるという効果がある。

図１は、本発明の押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトの断面図。図２は、本発明の押圧手段の第１の実施例を示す側面図。図３は、本発明の押圧手段の第２の実施例を示す側面図。図４は、本発明の押圧手段の第３の実施例を示す側面図。図５は、本発明の付勢ばねの第１の実施例を示す側面図。図６は、本発明の付勢ばねの第２の実施例を示す側面図。図７は、本発明の付勢ばねの使用例を示す断面図。図８は、本発明の付勢ばねの使用例を示す断面図。図９は、本発明の軸受を示す断面図。図１０は、本発明の第１の使用例を示す断面図。図１１は、本発明の第２の使用例を示す断面図。図１２は、本発明の第３の使用例を示す断面図。

以下、本発明を実施の形態を図１乃至図９に基づいて詳述する。
本発明の押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト１は、ねじ本体２と、押圧手段３と、付勢ばね４とを備えている。

ねじ本体２は、円柱状で外周胴にねじ部５が形成され、ねじ部５のねじ込み方向側に断面円形の貫通孔６が形成されるとともに、ねじ部５のねじ込み方向側の反対側に工具が装着される工具装着部７が形成されている。貫通孔６は、ねじ本体２の中心線Ｓと同心に断面円形状に形成されている。ねじ部５は、細目と並目とが一般に知られているが、細目の方が細かな調整が可能となり、望ましいものである。

押圧手段３は、部品などを押圧するものであって、焼嵌めと一般に言われている方法でねじ本体２に装着されており、ねじ本体２を加熱し押圧手段３の抜け止め部３ｄよりも貫通孔６を拡大した後に、押圧手段３をねじ本体２の貫通孔６に挿入し、ねじ本体２が冷えることで貫通孔６に抜け止めされた状態で回動自在に装着されている。押圧手段３と貫通孔６との隙間は、押圧手段３の外周より２％から４％程度のオーバーサイズが望ましいものであり、実施例にあっては、押圧手段３が６．０ミリメートル、貫通孔６が６．２ミリメートルに設定されている。押圧手段３は、押圧手段３に雄ねじを形成するとともに雄ねじにナットを螺着することで、押圧手段３の抜け止め部３ｄを形成し、貫通孔６に抜け止めされた状態で回動自在に装着されていても構わないものである。押圧手段３は、部品よりも硬度を下げることで部品に傷を付けることが防止できるものである。押圧手段３は、図２に示す膨大部８の先端が平面状の平面タイプ３ａと、図３に示す膨大部８の先端がＶ字形のＶ字形受け部タイプ３ｂと、図４に示す膨大部８の先端が断面円弧状の凹形の凹形受け部タイプ３ｃとがあり、平面タイプ３ａのものは強い押圧力と強い締結力を得たい場合に適し、Ｖ字形受け部タイプ３ｂのものは円柱物を押圧する場合に適し、円弧状の凹形受け部タイプ３ｃのものは、円弧状の凹形溝３ｅに部品Ｔが喰い込み密着性が高くなって応答性が良いものになるとともに、クラッチの使用時に押圧部３ｆを長く取ることができるので、安定性に優れた高精度のクラッチとなり、クラッチ等の精度を要する場合に適するものであり、用途に応じて選択すれば良いものである。押圧手段３は、鋼材、熱処理材、樹脂、アクリル樹脂、アルミニウム、銅合金、超硬材、セラミック材等で構成されており、用途に応じて選択して使用することができるものである。

付勢ばね４は、押圧手段３をねじ本体２から離れる方向に付勢するものであって、押圧手段３のねじ本体２との対向した位置であってねじ本体２のねじ込み方向側の端面と押圧手段３の先端に設けられた膨大部８との間における押圧手段３の軸部９に挿入されている。付勢ばね４は、図５に示す皿ばね座金４ａや皿ばね４ａ、又は、図６に示すスプリングワッシャ４ｂを用いると、厚さ分押圧手段が長くなるだけであり、押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトをコンパクトにすることができる。付勢ばね４は、１枚だけでも構わないが、図７及び図８に示すように複数枚用いてばね力を強力なものにしても構わないものであり、図７のような使用をする場合に付勢ばね４同士の接触面４ｃに直径方向に連続して断面Ｖ字状に形成された複数本の凹溝４ｄを形成することで滑りにくくすることができ、例えば、クラッチ力を大きくすることが可能となる。付勢ばね４を１枚で使用する場合と、図７のように二枚重ねで使用する場合と、図８のように背面組み合わせで使用する場合のように、組み合わせ方でばねの付勢力を調整することが可能となるとともに、ねじ本体２の締付加減でばねの付勢力を調整することが可能であり、押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト１を選択することで最適な付勢力を得ることができるようになっており、サイズ、板厚、枚数、重ね方は用途に応じて適宜選択すれば良いものである。また、付勢ばね４は、皿ばね、皿ばね座金、スプリングワッシャー以外にコイルばねや圧縮ばねのようなばねを採用しても構わないものである。

工具装着部７は、六角レンチが装着されるように断面六角形に形成されているが、その他の工具が装着されるようにその工具と対応した形状に形成されていれば良いものであり、プラスドライバーやマイナスドライバーが装着されるものでも構わないものである。

図１０は第１の使用例を示すものであり、部品Ｔよりも軟質の材料できた押圧手段３に軸受１０を挿入したものであり、押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト１ａを基台Ｋに螺合して部品Ｔを押圧すると、部品Ｔには傷が付き難いとともに、使用時にねじ本体２が緩まない一方、ねじ本体２はスムーズに回転できるので、部品Ｔの締付トルクのバラツキを小さくすることができる。

図１１は第２の使用例を示すものであり、押圧手段３を付勢する付勢ばね４を背面組み合わせで使用した付勢ばね付きボルト１ｂを基台Ｋに基台固定ナット１１を用いて固定することで二重の緩み止めを行なっている。

図１２は第３の使用例を示すものであり、押圧手段を付勢する付勢ばね４を二枚重ねで使用した付勢ばね付きボルト１ｃを基台Ｋのねじ部Ｎに螺合して部品Ｔを押圧すると、付勢ばね４が作用して押圧手段３の膨大部８と部品Ｔの外周がクラッチ機能を有し、付勢ばね４の付勢力がクラッチの制御力となって回転トルクを調整することができる。クラッチの制御力調整方法は、部品Ｔに設けたアタッチメントＴ２にトルクレンチを取り付け、ボルト１ｃで基台Ｋを螺合しながらトルクレンチを作動させ、トルクレンチのトルクの値を目盛りで確認して、設定トルク値をプリセットする。次に、ハンドルＨで基台Ｋを回転していくと部品Ｔも回転されて、締結時点で設定トルク値が上限となり、部品Ｔは回転せず、基台Ｋのみ回転する空転状態になり、部品Ｔの設定トルクが確保できる。また、使用中に押圧手段３の膨大部８が摩耗しても付勢ばね４の付勢力によりクラッチの制御力が自動補正され、クラッチ制御力を維持することができる。軸受１２は、部品Ｔが回動する部品の時に用いられる。前述の機構をボルトの締結で説明すると、アタッチメントＴ２にボルトＴ１を装着してハンドルＨで基台Ｋを回転していくと、設定トルク値に到達して、部品Ｔは回転せず基台Ｋが空転して、設定トルクが得られる。使用中にクラッチの制御力が自動補正されるから継続的に使用が可能である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト
２ねじ本体
３押圧手段
４付勢ばね
５ねじ部
６貫通孔
７工具装着部
８膨大部

Claims

円柱状で外周胴にねじ部が形成され、本体の中心線と同心とし、ねじ部のねじ込み方向側に断面円形の貫通孔が形成されるとともに、ねじ部のねじ込み方向側の反対側に工具が装着される工具装着部が形成されたねじ本体と、前記貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着され部品などを押圧する押圧手段と、前記ねじ本体との対向した位置であって前記ねじ本体のねじ込み方向側の端面と前記押圧手段の先端に設けられた膨大部との間における前記押圧手段の軸部に挿入されて前記押圧手段を前記ねじ本体から離れる方向に付勢する付勢ばねとを備えた押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルトであって、前記ねじ本体のねじ部は前記ねじ本体のねじ込み方向側の先端から後端に亘って外周胴に形成され、前記工具装着部は前記貫通孔よりも大きな断面積の凹状に形成され、前記押圧手段の後端に設けられた抜け止め部は前記工具装着部内に位置させ、前記貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着された押圧手段は、前記ねじ本体との対向した位置であって前記ねじ本体のねじ込み方向側の端面と前記押圧手段の先端に設けられた膨大部との間における前記押圧手段の軸部に挿入された皿ばね、皿ばね座金又はスプリングワッシャーによりなる付勢ばねにより前記ねじ本体から離れる方向に付勢されるものであり、且つ、前記押圧手段の膨大部及び前記付勢ばねの前記ねじ本体の中心線に対し直交する方向の断面は前記ねじ本体の中心線に対し直交する断面の領域内に位置する断面に設定されていることを特徴とする押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト。
前記押圧手段は、焼嵌めによりねじ本体の貫通孔に抜け止めされた状態で回動自在に装着された請求項１に記載の押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト。
前記押圧手段３は、部品よりも硬度を下げることで部品に傷を付けることが防止できるものである請求項１又は請求項２に記載の押圧手段を付勢する付勢ばね付きボルト。