JP6528317B2 - Fastening device - Google Patents
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Description
本発明は、被締結体を締結する締結装置に関する。 The present invention relates to a fastening device for fastening an object to be fastened.
従来、様々な場面で、被締結体を締結するためにねじ締結体が用いられている。このねじ締結体は、柱状の外周に螺旋状の溝が形成される雄ねじ体(雄型締結体)と、筒部材の内周に螺旋状の溝が形成される雌ねじ体(雌型締結体)を螺合させる構造となっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, screw fasteners are used to fasten workpieces in various situations. The screw fastening body is an external thread body (male fastening body) in which a helical groove is formed on the outer periphery of a column, and an internal thread body (female fastening body) in which a spiral groove is formed on the inner periphery of the cylindrical member. It has a structure in which
ところで、被締結体の中には、表裏の双方向から作業できないものがある。例えば、壁面に形成される穴に対してねじ締結体を締結する際、壁面の表側から作業できるが、裏面から作業できない場合がある。また、長尺となるコラム鋼材やパイプ鋼材の周面の内外に亘る穴に対してねじ締結体を締結する際も、表面から作業できるが、内側からは作業できない場合がある。このような場合に、被締結体の一方側のみの締結動作で、他方側を含めた締結動作を実現できる所謂ワンサイドボルトが用いられる。 By the way, some to-be-fastened bodies can not be operated from both sides of the front and back. For example, when fastening a screw fastening body to a hole formed in a wall surface, although it can work from the front side of a wall surface, it may not be able to work from the back surface. In addition, when fastening the screw fastening body to a hole extending to the inside and outside of the circumferential surface of the column steel material and the pipe steel material, which are long, it is possible to work from the surface, but sometimes it is impossible to work from the inside. In such a case, a so-called one-side bolt is used which can realize the fastening operation including the other side by the fastening operation of only one side of the object to be fastened.
従来のワンサイドボルトは、被締結体の奥側に挿入される変形容易なバルブスリーブを、コアピンとグリップスリーブによって軸方向に押しつぶすことで半径方向に座屈させ、それを奥側のワッシャとして機能させる(非特許文献1参照)。 The conventional one-side bolt radially squeezes an easily deformable valve sleeve inserted on the back side of the object to be clamped by means of the core pin and the grip sleeve, and functions as a back washer (See Non-Patent Document 1).
従来のワンサイドボルトは、互いに螺合するナットとコアピンを相対回転させることでバルブスリーブを偏平状態に押しつぶすが、この際に、コアピンが被締結体の前面側に次第に突出する構造となっている。従って、締結後において、前面に突出するコアピンが邪魔になるという問題があった。 The conventional one-side bolt squeezes the valve sleeve into a flat state by relatively rotating the nut and the core pin which are screwed to each other, and at this time, the core pin is gradually protruded to the front side of the object to be fastened. . Therefore, there is a problem that the core pin protruding to the front side gets in the way after fastening.
また、バルブスリーブを押しつぶした後に、ナットを増し締めするための軸方向距離(締め付け距離)を確保する為に、ナットの座面にはベアリングワッシャ及びシャーワッシャが配置され、シャーワッシャがせん断されることにより、バルブスリーブの一部がベアリングワッシャ内に進入する構造となっている。即ち、ベアリングワッシャの軸方向幅分しか、ナットの増し締め距離を確保することができないという問題があった。増し締め距離を大きくしようとすると、ベアリングワッシャの軸方向幅を大きくすれば良いが、そのようにすると、被締結体の前面側に配置されるベアリングワッシャが邪魔になるという問題があった。 Also, after squeezing the valve sleeve, bearing washers and shear washers are placed on the bearing surface of the nut to secure the axial distance (tightening distance) for retightening the nut, and the shear washer is sheared. Thus, a portion of the valve sleeve is configured to enter into the bearing washer. That is, there is a problem that the retightening distance of the nut can be secured only by the axial width of the bearing washer. In order to increase the retightening distance, it is sufficient to increase the axial width of the bearing washer. However, when doing so, there is a problem that the bearing washer disposed on the front side of the object to be fastened becomes an obstacle.
結果、ベアリングワッシャの軸方向幅には限界があることから、様々な厚みの被締結体を締結するためには、グリップスリーブの軸方向長さを多段階に変化させた製品ラインナップが必要となり、使い勝手が悪いという問題があった。 As a result, since there is a limit to the axial width of the bearing washers, a product lineup in which the axial length of the grip sleeve is changed in multiple stages is required to fasten the workpieces of various thicknesses. There was a problem that it was inconvenient.
更にこのワンサイドボルトは、バルブスリーブを偏平状態に押しつぶしてワッシャとして機能させるため、締結時の軸力の全てを、ワッシャ(バルブスリーブ)で受け止める構造となる。従って、ワッシャが変形すると締結が解除されてしまうという問題があった。一方、ワッシャの強度を高めるためにバルブスリーブを肉厚にしたり、硬い素材を選定したりすると、そもそも、軸方向に座屈させることが困難になるという問題があった。 Further, since the one-side bolt squeezes the valve sleeve in a flat state to function as a washer, all the axial force at the time of fastening is received by the washer (valve sleeve). Therefore, there is a problem that when the washer is deformed, the fastening is released. On the other hand, when the valve sleeve is thickened or a hard material is selected to increase the strength of the washer, there is a problem that axial buckling becomes difficult in the first place.
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、締結後において前面側への突出量を低減可能な締結装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems by intensive studies of the present inventor, and an object of the present invention is to provide a fastening device capable of reducing the amount of protrusion to the front side after fastening.
上記目的を達成する本発明は、雄ねじ部を有する軸方向に延びる軸部と、前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有して軸方向の奥側に配置される挟持部と、前記軸部の軸方向の手前側に配置されて該軸部と供回りする第一回動部と、軸方向の手前側に配置されて前記第一回動部と相対回動可能な第二回動部と、前記第一回動部及び第二回動部と前記挟持部の間に配置されて軸方向の力を伝達し、前記第二回動部と供回りする伝力部と、前記第一回動部及び第二回動部の少なくとも一方に形成されて奥側に対向する奥向き座部と、前記伝力部と前記挟持部の間で軸方向に挟持される奥側係合部と、前記挟持部と前記伝力部の間に構成され、前記挟持部と前記伝力部を供回りさせると共に、該挟持部と前記伝力部を軸方向に相対移動させる連動機構と、を備え、前記雄ねじ部及び前記雌ねじ部は、前記第一回動部及び第二回動部の相対回転を、前記挟持部と前記伝力部の軸方向の相対移動に変換し、前記挟持部と前記伝力部とを相対的に軸方向において接近させることにより、前記奥側係合部が変形又は変位することで、前記挟持部及び前記伝力部よりも半径方向外側に突出して手前側に対向する手前向き座部を形成し、当該手前向き座部と前記奥向き座部を利用して、被締結部材と係合し、前記奥側係合部は、変形又は変位する前の状態で手前側に対向する手前向き座部と、前記挟持部において手前側に対向する受部と当接する奥側係合面とを有し、前記挟持部が前記伝力部に接近することで、前記手前向き座部が半径方向外側に移動して、前記手前向き座部が前記挟持部及び前記伝力部よりも半径方向外側に突出し、前記奥側係合面が前記挟持部の前記受部に対して摺動することで、前記奥側係合面と前記手前向き座部の双方が半径方向外側に突出することを特徴とする、締結装置である。 The present invention for achieving the above object comprises an axially extending shaft portion having a male screw portion, a holding portion having a female screw portion screwed with the male screw portion and disposed on the far side in the axial direction, and the shaft portion A first pivoting portion disposed on the front side in the axial direction and rotating with the shaft portion, and a second pivoting portion disposed on the front side of the axial direction and capable of relative rotation with the first pivoting portion A power transmission unit disposed between the first and second pivoting units and the clamping unit to transmit an axial force and rotate with the second pivoting unit; A back facing seat portion formed on at least one of the rotation portion and the second rotation portion and facing the back side, and a back side engagement portion axially held between the power transmission portion and the holding portion; An interlocking mechanism configured between the sandwiching portion and the transmission portion to rotate the sandwiching portion and the transmission portion in parallel while moving the sandwiching portion and the transmission portion in the axial direction And the male screw portion and the female screw portion convert the relative rotation of the first rotation portion and the second rotation portion into an axial relative movement of the holding portion and the transmission portion, and the holding The back side engaging portion is deformed or displaced relatively by bringing the portion and the power transmitting portion relatively close in the axial direction, so that it projects radially outward from the sandwiching portion and the power transmitting portion, and the near side forming a hand forward seat facing to the side, by using with the hand forward seat the inner facing seat, engage the workpieces, the rear side engagement portion, prior to the deformation or displacement In the state, the front facing seat facing to the front side, and the back side engaging surface in contact with the receiving portion facing the front facing side in the holding unit, and the holding unit approaches the power transmission unit The front facing seat moves radially outward, and the front facing seat receives the holding portion and the transmission force By projecting more radially outward than the rear side engaging surface and the rear side engaging surface sliding with respect to the receiving portion of the holding portion, both the rear side engaging surface and the front facing seat portion are radially outside It is a fastening device characterized by projecting .
上記締結装置に関連して、前記伝力部は、前記奥側係合部を変形又は変位させる際に作用する軸力を超える軸力が作用する際に、被締結部材の内部において軸方向の長さが収縮する収縮機構を有することを特徴とする。 In relation to the above-mentioned fastening device, when the axial force exceeding the axial force acting when deforming or displacing the back side engaging portion acts on the power transmission portion in the axial direction inside the member to be fastened. It is characterized in that it has a contracting mechanism whose length contracts.
上記締結装置に関連して、前記伝力部は、奥側に位置する第一伝力片と、手前側に位置する第二伝力片とを備え、前記第一伝力片と前記第二伝力片を軸方向に摺動させることで、前記伝力部の軸方向の長さが収縮することを特徴とする。 In relation to the fastening device, the power transmission portion includes a first power transmission piece positioned on the back side and a second power transmission piece positioned on the front side, and the first power transmission piece and the second power transmission piece The axial length of the power transmission portion is contracted by sliding the power transmission piece in the axial direction.
上記締結装置に関連して、前記第一伝力片及び前記第二伝力片が被締結部材に挿入されることを特徴とする。 In relation to the fastening device, the first power transmission piece and the second power transmission piece may be inserted into the fastened member.
上記締結装置に関連して、前記第一伝力片及び前記第二伝力片の間にせん断部が配置されて、該せん断部によって前記第一伝力片及び前記第二伝力片が軸方向に係合し、前記せん断部が、前記奥側係合部を変形又は変位させる際に作用する軸力を超える軸力によってせん断されることで、前記第一伝力片及び前記第二伝力片が軸方向に摺動することを特徴とする。 A shear portion is disposed between the first power transmission piece and the second power transmission piece in relation to the fastening device, and the shear portion transmits the first power transmission piece and the second power transmission piece to the shaft. The first power transmission piece and the second transmission by being engaged by the axial force exceeding the axial force acting when engaging in a direction and causing the rear side engaging portion to deform or displace The force piece is characterized by sliding in the axial direction.
上記締結装置に関連して、前記伝力部が、軸方向に伸縮自在の部材によって構成されることを特徴とする。 In relation to the above-mentioned fastening device, it is characterized in that the power transmission part is constituted by an axially telescopic member.
上記締結装置に関連して、前記伝力部、前記奥側係合部及び前記挟持部が、一体的に構成されることを特徴とする。 In relation to the fastening device, the power transmission portion, the back side engagement portion, and the holding portion are integrally configured.
上記締結装置に関連して、前記手前向き座部は、前記伝力部における軸方向奥側の端面に対して摺動しながら、半径方向外側に突出することを特徴とする。 In relation to the above-mentioned fastening device, the front manual seat portion is characterized in protruding radially outward while sliding with respect to the end face on the back side in the axial direction of the power transmission portion.
上記締結装置に関連して、前記奥側係合部は、周方向に複数配置されて、各々が前記手前向き座部を有する奥側係合片と、前記手前向き座部が半径方向外側へ移動する際の移動限界を画定する突出規制部と、を有することを特徴とする。 In relation to the above-mentioned fastening device, a plurality of the back side engaging portions are arranged in the circumferential direction, and each back side engaging piece having the front side seat portion, and the front side seat portion radially outward And a protrusion restricting portion that defines a movement limit when moving.
本発明によれば、締結後において前面側への突出量を低減させることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to reduce the amount of protrusion to the front side after fastening.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
図1に、第一実施形態に係る締結装置1を示す。締結装置1は、軸方向に延びる軸部5と、軸部5の軸方向奥側に配置される挟持部10と、軸部5の軸方向手前側に配置される第一回動部15と、手前側に配置されて第一回動部15と相対回動する第二回動部20と、第二回動部20よりも挟持部10側に配置されて軸力を伝達する伝力部25と、伝力部25と挟持部10の間で軸方向に挟持される奥側係合部60と、を有する。なお、本第一実施形態では、これらの部品又は部材は金属で構成される場合を例示するが、金属以外の部材で構成しても良く、異素材を組み合わせて構成しても良い。
FIG. 1 shows a
第一回動部15は、特に図示しない締緩工具と係合して、回動力を受ける。締緩工具との係合手法は、様々に存在するが、例えば、スパナと係合するためには、第一回動部15の外形を六角形や凸型と凹型を含めた多角形等の多面形にすれば良く、六角レンチ等の締緩工具と係合するためには、第一回動部15の端面に六角穴や六角レンチ等の締緩工具に対応した形状の穴を形成すればよい。
The
第二回動部20は、特に図示しない締緩工具と係合して、回動力を受ける。締緩工具との係合手法は、様々に存在するが、例えば、スパナと係合するためには、第二回動部20の外形を六角形にすれば良い。
The
第一回動部15と第二回動部20は、互いに相対回転すると共に、軸方向に係合する。本実施形態では、第二回動部20の手前側端面22と、第一回動部15の奥向き座部16が軸方向に係合する。
The
第一回動部15は、ここでは軸部5の手前側端部に一体的に設けられる。従って、第一回動部15と軸部5は供回りする。
Here, the
軸部5は、円柱状の部材(必ずしも円柱状である必要はなく、柱状を成す物であればよい。)であり、挟持部10や螺合部30、第一回動部15等に作用する軸力を伝達する。なお、本実施形態では、軸部5は、挟持部10と自身に形成される螺合部30(詳細は後述)間で軸力を伝達する。軸部5は、被締結部材Hの厚さより長く設定される。
The
挟持部10は、軸部5の奥側端部に一体的かつ同軸状に設けられる。
The holding
挟持部10は、軸部5の直径よりも大きな外形を有する部材、即ち、軸部5に対して半径方向外側に突出する部材となる。具体的に本実施形態では、挟持部10の外形は、円柱や円筒形又は円錐形となっている。
The holding
挟持部10は、軸部5に対して半径方向外側に突出することで、手前側に対向する受部11が形成される。ここでは、受部11が円錐状のテーパ面となっているが、軸方向に直角となる平面であっても良い。
The holding
軸部5と挟持部10の間に螺合部30が形成される。具体的に螺合部30は、挟持部10の内周に形成される雌ねじ部31と、軸部5の少なくとも奥側の外周に形成されて雌ねじ部31と螺合する雄ねじ部32と、を備えて構成される。従って、挟持部10は筒状の雌ねじ体となり、軸部5が雄ねじ体となる。
A screwing
第二回動部20は、奥側(奥側係合部60側)に対向する奥向き座部21を有する。この奥向き座部21は、伝力部25の手前側端面27と軸方向に係合すると共に、被締結部材Hの手前側面と当接する。なお、奥向き座部21は、特に図示しないワッシャと当接し、このワッシャを介して伝力部25や被締結部材Hと軸方向に係合するようにしても良い。
The
挟持部10と伝力部25の間には、挟持部10と伝力部25を供回りさせると共に、この挟持部10と伝力部25を軸方向に相対移動させる連動機構90が構成される。連動機構90は、挟持部10に設けられて、奥側係合部60の内側に軸方向に延びる連動スリーブ92と、伝力部25に設けられて連動スリーブ92を収容するスリーブ収容孔94を有する。図1(E)に示すように、連動スリーブ92の外周面及びスリーブ収容孔94の内周面には、軸方向に延びて互いに周方向に係合する溝又は列状突起が、周方向に一系列以上好ましくは複数形成される。従って、連動スリーブ92とスリーブ収容孔94は、軸方向に摺動自在であると共に、周方向に係合する。なお、ここでは特に図示しないが、奥側係合部60にスリーブ収容孔94を形成し、伝力部25に連動スリーブ92を形成することも可能である。
An
第二回動部20は、伝力部25と一体化されることで、一緒に回動する。従って、第二回動部20を回動させると、伝力部25及び連動機構90を介して、挟持部10が供回りする。
The
第一及び第二回動部15、20が相対回転すると、螺合部30によって、その相対回転が、挟持部10と伝力部25の軸方向の相対移動に変換される。
When the first and second
伝力部25は、ここでは略円筒状のスリーブ部材であり、内部に軸部5が挿入される。伝力部25の長さは、被締結部材Hの厚みと同等又はそれ以上に設定され、かつ、軸部5よりも短く設定される。伝力部25は、第二回動部20と奥側係合部60の間に配置されて、所謂つっかえ棒のように軸力を伝達する。ここでは第二回動部20と伝力部25が一体の場合を例示しているが、両者が別体となっていても良い。
The
伝力部25の最大外径、挟持部10の最大外径、拡径前の奥側係合部60の最大外径は、一致又は近似するように設定される。これらの全てを、被締結部材Hの孔HPに、手前側から挿入する必要があるからである。
The maximum outer diameter of the
奥側係合部60は、環状の部材であって、軸方向手前側に対向する手前向き座部64と、軸方向奥側に対向して挟持部10の受部11と当接する奥側係合面66を有する。
The back
奥側係合部60は、挟持部10が伝力部25に向かって軸方向に接近することにより、手前向き座部64が半径方向外側に移動し、この手前向き座部64が挟持部10及び伝力部25よりも半径方向外側に突出する。従って、図1(C)に示すように、奥側係合部60を平面から全体視すると、拡径することになる。
When the gripping
結果、締結装置1は、挟持部10の手前向き座部64と、第二回動部20の奥向き座部21を利用して、被締結部材Hと締結することが可能になる。なお、手前向き座部64と奥向き座部21が被締結部材Hに直接的に接触して締結する場合を例示しているが、本発明は、ワッシャ等が介在して間接的に締結する場合も含む。
As a result, the
奥側係合部60について更に詳細に説明する。
The back
奥側係合面66は、軸直角方向に対して傾斜するテーパ面となる。従って、同じくテーパ面となる受部11と奥側係合面66が軸方向に押圧されることで、この軸力が半径方向外側に向かう拡張力に変換される。
The back
手前向き座部64は、伝力部25における軸方向奥側の奥側端面26に当接する。手前向き座部64は、奥側端面26に対して摺動しながら、半径方向外側に移動する。
The hand
以上の結果、受部11に対して奥側係合面66が半径方向外側に摺動すると、それに連動して手前向き座部64が奥側端面26に対して半径方向外側に摺動する。奥側係合面66と手前向き座部64の双方が半径方向外側に移動すると、挟持部10及び伝力部25よりも半径方向外側に突出する。奥側係合部60は、拡径時に傾斜することがないので、軸方向寸法を変化させずに半径方向外側に平行移動できることになる。
As a result of the above, when the back
図1(A)に示すように、奥側係合部60は、周方向に複数(ここでは三個)配置されて、各々が手前向き座部64と奥側係合面66を有する奥側係合片62と、手前向き座部64が半径方向外側へ移動する際の移動限界を画定する突出規制部70を有する。
As shown in FIG. 1 (A), a plurality of (three in this case) back
奥側係合片62は、平面視すると、部分円弧形状となる部材であり、周方向に複数配置されることで、連環部72の場所を除き、概ね円筒形状となる。
The back
突出規制部70は、複数の奥側係合片62を周方向に連環させる連環部72となる。連環部72は、変形容易な部材となっており、連環方向の寸法、即ち周方向の寸法(距離)が可変となる。また、連環部72は、その周方向寸法に上限が設定されており、上限に達すると、それ以上に距離が広がらない構造となっている。
The
具体的に連環部72は、図1(A)の奥側係合部60が縮径状態では、半径方向に往復するように屈曲することで、周方向に折り畳まれた薄肉部材となっている。また、連環部72は、奥側係合部60の外周側近傍を互いに接続し、半径方向内側に向かって屈曲している。従って、この連環部72を、図1(C)に示すように、その上限に達するまで周方向に弾性又は塑性変形させると、周方向に隣接する奥側係合片62の距離が広がり、奥側係合片62が、軸方向を維持しながら半径方向外側に平行移動する。連環部72が伸びきると、奥側係合片62の移動が停止する。
Specifically, in the state where the back
図1(D)に示すように、第一及び第二回動部15、20を相対回転させて、被締結部材Hを締結すると、その反力が、奥側係合片62の手前向き座部64を経由して、挟持部10の受部11に伝わる。結果、奥側係合片62のそれぞれが、更に、半径方向外側に移動しようとするが、連環部72の張力によってそれ以上の移動が規制され、反力を受け止めることが可能となっている。
As shown in FIG. 1D, when the first and second
なお、本実施形態では、平面視で薄肉となる連環部72を半径方向に屈曲させる場合を例示したが、半径方向視で薄肉となる連環部を軸方向に屈曲させて、周方向に折り畳むこともできる。
In the present embodiment, although the case where the
本実施形態の締結装置1によれば、図1(A)及び(B)の縮径状態において、第一回動部15と第二回動部20を相対回転させると、第一回動部15と共に軸部5が回動し、第二回動部20と共に挟持部10が回動する。結果、図1(C)及び(D)に示すように、軸部5と挟持部10の間の螺合部30によって、挟持部10が手前側に移動して、奥側係合部60を拡径させることができる。従って、締結後においても、軸部5が手前側に突出することが無いので、邪魔にならない。
According to the
更に従来の(奥側係合部に相当する)バルブスリーブのように、奥側係合部60を軸方向に座屈させる必要がないため、奥側係合片62を半径方向且つ軸方向に肉厚にすることができる。また、奥側係合片62の手前向き座部64を、そのまま半径方向外側に移動させて、手前向き座部64で被締結部材Hの反力を受けることができるので、剛性が高められて締結力を増大させることが可能となる。
Further, unlike the conventional valve sleeve (corresponding to the back side engaging portion), since the back
特に本実施形態の奥側係合部60では、拡径時に変形する連環部72を専用配置することで、奥側係合片62側を弾性又は塑性変形させることないので、より一層、肉厚設計が可能となる。連環部72は容易に変形できるので、作業者の締結時の負担が軽減される。
In particular, in the back
また、連環部72を、変形後に復帰可能な弾性部材とすれば、締結後において、挟持部10と伝力部55を離反させることにより縮径状態に復帰することが可能となり、締結装置1を被締結体Hから容易に取り出すことができる。
Moreover, if the
上記実施形態の奥側係合部60は、奥側係合片62と突出規制部70(連環部72)を一体的に形成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図2に示すように、別部材を組み合わせることも可能である。この場合、奥側係合片62は、焼き入れ等によって表面硬度の高められた金属材を用い、連環部72は、通常の金属材あるいは弾性変形容易な金属材を用いても良い。勿論、金属以外の樹脂材を組み合わせても良い。
Although the back
上記実施形態の奥側係合部60は、奥側係合片62が三個配置される場合を例示したが、その数は特に限定されず、例えば図3に示すように、四個又はそれ以上に配置しても良い。二個であっても良い。また、上記実施形態の奥側係合部60の連環部72は、奥側係合部60の外周側近傍を互いに接続する場合を例示したが、図3に示すように、連環部72が奥側係合部60の内周側近傍を互いに接続し、半径方向外側に向かって屈曲させておくことも好ましい。このようにすると、連環部72の伸長による奥側係合片62の半径方向外側への移動距離を大きくすることができる。
Although the back
上記実施形態の奥側係合部60は、連環部72が存在する場所に、奥側係合片62の手前向き座部64及び奥側係合面66が存在しないように構成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図4に示すように、奥側係合片62において、手前向き座部64及び/又は奥側係合面66の近傍を、周方向に拡張させることもできる。即ち、連環部72と、手前向き座部64及び/又は奥側係合面66とが、軸方向に重なり合うように配置しても良い。このようにすると、手前向き座部64及び/又は奥側係合面66の面積を大きくすることが可能となる。
The back
上記実施形態の締結装置1は、図1(C)及び(D)の拡径状態において、受部11及び奥側係合面66のテーパ面によって、被締結部材Hの反力を受け止める構造を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図5に示すように、受部11を、内周側のテーパ面となる第一受部11aと、第一受部11aの外周側に配置されて軸直角方向に広がる平面となる第二受部11bとを備える二段構造にする。また、奥側係合面66を、外周側のテーパ面となる第一奥側係合面66aと、第一奥側係合面66aの内周側に配置されて軸直角方向に広がる平面となる第二奥側係合面66bとを備える二段構造にする。このようにすると、図5(A)の縮径時には、第一受部11aと、第一奥側係合面66aが当接し、テーパ構造によって軸力を拡張力に変換して奥側係合部60を拡径させる。拡径終了時は、図5(B)に示すように、第一受部11aと、第一奥側係合面66aの当接が解除され、第二受部11bと第二奥側係合面66bが当接して、奥側係合片62の半径方向外側への移動を完了させる。従って、第二受部11bと第二奥側係合面66bは、本発明でいう突出規制部70の一部と定義することも可能となる。
The
また、第二受部11bと第二奥側係合面66bは、被締結部材Hからの軸方向反力を、垂直となる平面で受けとめることができる。同時に、拡径状態において、連環部72に作用する張力を低減又は開放することができるので、連環部72の疲労を抑制できる。なお、ここでは受部11及び奥側係合面66を二段構造にする場合を例示したが、例えば、奥側端面26と手前向き座部64をテーパ構造にする場合は、これを二段構造にすることも可能である。
In addition, the
更に図6に示すように、受部11及び奥側係合面66において、拡径動作完了時(拡径状態時)に互いに半径方向に係合する段部11c、66cを形成することができる。同様に、奥側端面26と手前向き座部64において、拡径動作完了時に互いに半径方向に係合する段部26c、64cを形成することができる。これらの段部により、奥側係合片62の半径方向外側への移動を規制することができるので、これらの段部も、本発明でいう突出規制部70の一部と定義することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 6, in the receiving
本実施形態では、手前向き座部64と奥側端面26を、軸直角方向と平行となる平面で構成しているが、本発明はこれに限定されない。例えば図7に示すように、手前向き座部64と奥側端面26をテーパ面として、軸方向の押圧力を、手前向き座部64を半径方向外側へ移動させる拡張力に変換させることも好ましい。
In the present embodiment, the hand-
本実施形態では、図1(C)及び(D)の拡径状態において、手前向き座部64と奥側端面26の一部が互いに当接する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図8(B)に示すように、拡径状態において、手前向き座部64と奥側端面26の当接が解除されるようにし、伝力部25の奥側端面26を、奥側係合部60の内周側に進入させることも好ましい。このようにすると、伝力部25が奥側係合部60内に進入可能な距離Tだけ、奥側係合部60と第二回動部20による締結量(締付量)を増大できるので、被締結部材Hの厚み変化に柔軟に対応することが可能となる。
In the present embodiment, a case is exemplified in which the front facing
本第一実施形態の締結装置1において、図9及び図10に示すように、伝力部25の長さが、被締結部材Hの孔HPの内部で縮むことができる収縮構造を採用することが好ましい。収縮構造として、例えば、奥側に位置する筒状の第一伝力片28Aと、手前側に位置する筒状の第二伝力片28Bを備えるようにし、この第一伝力片28Aと第二伝力片28Bを、軸方向に摺動させつつ、周方向に係合させる。この際、第一伝力片28Aの外径に対して、第二伝力片28Bの内径を大きく設定し、第一伝力片28Aの外側に第二伝力片28Bが進入して、伝力部25の全長を収縮させる。図9(C)に示すように、第一伝力片28Aの外周と第二伝力片28Bの内周の間に、軸方向に延びて互いに周方向に係合する溝又は列状突起を、周方向に複数形成することで、第二回動部20の回動を、挟持部10まで伝達できるようにする。
In the
せん断部(シャーワッシャ)29は、第一伝力片28Aの外周に固定されており、伝力部25が最も長い状態において、第二伝力片28Bの奥側端部がせん断部29に当接する。図9(B)に示すように、挟持部10を手前側に移動させて奥側係合部60を拡径させた後、更に、伝力部25を軸方向に縮めるように外力が付与されると、図10に示すように、せん断部29がせん断されて、第一伝力片28Aの外側に第二伝力片28Bが進入して、伝力部25の全長が短くなる。特に本事例では、第一伝力片28Aと第二伝力片28Bが、共に、被締結部材Hの孔HPよりも小さい外径に設定され、双方共に孔HP内に挿入される。また、せん断部29の外径も、孔HPより小さく設定され(又は伝力部25の最大外径以下に設定され)、伝力部25の軸方向の中央近傍に配置されることで、締結時に孔HP内に位置するようになっている。
The shear portion (shear washer) 29 is fixed to the outer periphery of the
せん断部29がせん断する際の軸力は、奥側係合部60が拡径する際に必要とする軸力よりも大きく設定される。即ち、奥側係合部60を拡径させるまでは、伝力部25が軸方向に縮まないようにして、挟持部10のみが軸方向に摺動するようにし、それより大きい軸力(即ち、締結時の軸力)が作用すると、せん断部29が積極的に破断して、伝力部25が縮む。
The axial force when the shearing
このようにすると、第一伝力片28Aと第二伝力片28Bが摺動する距離(収縮距離)Mを、伝力部25の全長の四分の一以上、好ましくは三分の一以上にすることが可能となる。結果、単一の締結装置1において、被締結部材Hの厚さ変動に柔軟に対応することができる。具体的には、締結装置1の軸方向の全長Lに対して、被締結部材の厚みEの変動許容量Exを、0.2L以上にすることができ、好ましくは0.3L以上、より望ましくは0.4L以上とすることができる。また、この際の厚みEが選択し得る最大値は、0.7L以上、より望ましくは0.8L以上とすることができる。言い換えると、締結装置1の全長をコンパクトに構成しつつも、被締結部材Hの厚さ変動に柔軟に対応できることになる。
Thus, the distance (contraction distance) M in which the
次に、図11を参照して、第二実施形態に係る締結装置1について説明する。なお、第一実施形態で示した締結装置の部品、部材等と機能が共通するものについては、第二実施形態において名称及び/又は符号等を一致させることで、説明や図示を適宜省略し、異なる点を主に説明する。
Next, a
図11(A)に示すように、本締結装置1は、第二回動部20、伝力部25、奥側係合部60及び挟持部10が、軸方向に一体的に構成される。従って、第二回動部20に外部から付与される回動力を、挟持部10まで伝達させることができる。なお、第二回動部20、伝力部25、奥側係合部60及び挟持部10は、例えば、樹脂素材を射出成型することによって構成することも可能であり、また、金属材料を切削したり、プレス成型したりすることで構成することも可能であり、金属やその他の粉末材料を成型することで構成することも可能である。
As shown in FIG. 11A, in the
奥側係合部60は、軸部5の外周面に接近し、半径方向外側に向かって容易に座屈可能な変形スリーブである。この変形スリーブの半径方向の肉厚は、挟持部10及び/又は伝力部25の肉厚よりも薄い。従って、図11(A)の左半分に示すように、第一回動部15と第二回動部20を相対回転させて、挟持部10と伝力部25を接近させると、奥側係合部60が座屈して半径方向外側に向かって変形し、手前向き座部64を有する所謂ワッシャとなる。
The back
なお、本実施形態の奥側係合部60は、挟持部10と伝力部25の間に一体的に構成されることで、挟持部10と伝力部25を供回りさせると共に、挟持部25と伝力部25を軸方向に相対移動させる連動機構を兼ねることになる。
In addition, while the back
奥側係合部60は、軸方向中央に位置する中央座屈領域68Cと、伝力部25との境界に位置する手前側座屈領域68Aと、挟持部30との境界に位置する奥側座屈領域68Bをやわらかい材料、薄肉の材料、又は脆弱な材料とし、座屈完了後に手前向き座部64を形成する部位、即ち、中央座屈領域68Cの軸方向両外側の非座屈領域67A、67Bを硬い材料、厚肉の材料又は高剛性の材料とすることが好ましい。変形を容易にしつつも、変形後の強度又は剛性を高めることができるからである。
The back
これらを金属材料で構成する場合は、例えば、央座屈領域68C、手前側座屈領域68A、奥側座屈領域68Bの少なくとも一部(場合によっては全部)を金属生材とし、非座屈領域67A、67Bの少なくとも一部(場合によっては全部)を焼き入れ鋼とすることもできる。
When these are made of a metal material, for example, at least a part (in some cases all) of the central buckling
なお、図11(A)では、奥側係合部60が軸部5の外周面に接近する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図11(B)に示すように、挟持部10と伝力部25によって座屈可能な範囲内で、軸部5から半径方向に隙間を空けた位置に奥側係合部60を配置しても良い。
In addition, although the case where the back
また本実施形態では、伝力部25の軸方向長さが一定の場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、伝力部25の長さが、被締結部材Hの孔HPの内部又は外部で伸縮自在となる収縮構造を採用することが好ましい。例えば図12(A)に示すように、伝力部25を所謂ジャバラ状に構成し、軸方向に伸縮させることが好ましい。この伝力部25の伸縮時荷重は、奥側係合部60の軸方向の座屈荷重よりも大きく設定される。このようにすると、奥側係合部60の座屈完了後において、更に強い力で挟持部10と伝力部25側に接近させると、伝力部25が収縮して、被締結部材Hと軸方向に係合することが可能となる。
Moreover, although the case where the axial direction length of the
他の例として図12(B)に示すように、伝力部25を、筒部材に対して半径方向外側から内側に向かう側面視V字形状の第一スリット226Aと、第一スリット226Aと180度の位相差となる第二スリット226Bを、軸方向に交互に形成することも好ましい。このようにすると、伝力部25を側面視した場合に、第一及び第二スリット226A、226Bによって軸方向に隙間を有する所謂ギザギザ状(ジグザグ状)となるので、この隙間の分だけ、軸方向に収縮することが可能となる。
As another example, as shown in FIG. 12 (B), the
このスリットの位相や数は特に限定されるものではなく、図12(C)に示すように、筒部材に対して半径方向外側から内側に向かう側面視V字形状の第一スリット226Aと、第一スリット226Aと180度の位相差となる第二スリット226Bと、第一及び第二スリット226A、226Bと、90度の位相差となる第三スリット226Cと、第三スリット226Cと180度の位相差となる第四スリット226Dを形成しても良い。第一及び第二スリット226A、226Bは互いに軸方向に同じ位置とし、第三及び第四スリット226C、226Dは、互いに軸方向に同じ位置であるが、第一及び第二スリット226A、226Bに対して軸方向にずれた位置に配置する。このようにしても、軸方向に形成される隙間の分だけ、軸方向に収縮することが可能となる。
The phase and the number of the slits are not particularly limited, and as shown in FIG. 12C, the
更に、スリットの形状は特に限定されるものではない。図12(B)の応用となる図13(A)に示す伝力部25は、軸直角方向に平行となって軸方向の隙間を形成する平行形状の第一及び第二スリット226A、226Bを有する。図12(C)の応用となる図13(B)に示す伝力部25と、平行形状の第一乃至第四スリット226A、226B、226C、226Dを有する。これらにおいても、伝力部25内において軸方向に形成される隙間の分だけ、軸方向に収縮することが可能となる。
Furthermore, the shape of the slit is not particularly limited. The
また更に、スリットの奥行(深さ)は特に限定されない。例えば、図13(A)の応用となる図14に示す伝力部25のように、第一及び第二スリット226A、226Bの最奥部(再奥面)が、スリットの開口側と反対位相(180度位相差)側に回り込むようにして、最奥部が半径方向に延びる形状としても良い。このようにすると、伝力部25の剛性が低下し、軸方向に柔軟に収縮できる。
Furthermore, the depth (depth) of the slit is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 14 which is an application of FIG. 13A, the deepest portions (re-back surfaces) of the first and
更に図13(B)の応用となる図15に示す伝力部25のように、筒状部材に対して微細な軸方向隙間となる平行形状の第一乃至第四スリット226A、226B、226C、226Dを形成してから(図15(A)参照)、これを軸方向に塑性変形するように伸長させて(図15(B)参照)、第一乃至第四スリット226A、226B、226C、226Dを軸方向に拡張し、結果として側面視V字形状のスリットとすることも可能である。
Further, like the
以上、上記第一実施形態では、伝力部25の素材自体は軸方向に伸縮しない場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図16に示すように、伝力部25が、軸部5の外周面に接近する円筒状の薄肉部25Aを備えるようにしても良い。これにより、伝力部25と、被締結部材Hの孔HPの間に余裕隙間Sを確保することができるので、余裕隙間S内で薄肉部25Aが径方向に変形して、軸方向寸法を縮めることが可能となる。結果、奥側係合部60と第二回動部20による締結量を確保できるので、被締結部材Hの厚み変化に柔軟に対応することが可能となる。ここでは、薄肉部25Aを円筒形状としたが、軸方向に延びる複数の棒状部材を周方向に配置した籠状としても良い。
As mentioned above, in the said 1st embodiment, although the raw material itself of the
なお、図16(B)のように、薄肉部25Aを、被締結部材Hの孔HP側に接近させても良く、また、図16(C)のように、薄肉部25Aの一方の端部は被締結部材Hの孔HPに接近し、他方の端部は軸部5の外周面に接近するようにして、傾斜筒形状とすることもできる。第二回動部の図示を省略するが、図17(A)に示すように、薄肉部25Aの両端部は被締結部材Hの孔HPに接近し、中央側は軸部5の外周面に接近する湾曲した筒形状とすることもできる。図17(B)に示すように、また、薄肉部25Aの両端部は軸部5の外周面に接近し、中央側は被締結部材Hの孔HPに接近する湾曲した筒形状とすることもできる。図17(C)に示すように、薄肉部25Aの両端部から中央に向かって一定の範囲は被締結部材Hの孔HPに接近し、これらの除く中央側を軸部5の外周面に接近する湾曲形状とすることもできる。
As shown in FIG. 16B, the
更に図17(D)に示すように、薄肉部25Aを、断面が非正円となる筒状構造としても良い。例えば、断面形状を、星型形状、多角形状、周方向に連続する鋸刃状、ギザギザ状、ジグザグ状、波状とすることができる。この際、薄肉部25Aの途中に開口25Dを形成することで、軸方向に座屈又は変形容易な脆弱領域25Eを形成することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 17D, the thin-
また図17(E)に示すように、伝力部25を、リング状の部材を波形状に構成したウェーブリング片を軸方向に多段に積層するか、あるいは、線材をスパイラル状に巻きながら波形状に積層することによって構成される、所謂ウェーブばねとすることもできる。このようにすると、軸方向に弾性変形することで、伸縮することが可能である。なお、ウェーブばねではなく、所謂コイルスプリングを用いてもよい。
Further, as shown in FIG. 17E, wave-ring pieces in which the
なお、上記図16及び図17のいずれにおいても、奥側係合部60が変形又は変位する際に必要とする軸力では、伝力部25が軸方向に縮まないようにし、それより大きい軸力(即ち、締結時の軸力)が作用すると、積極的に縮むようにする。
In both of FIG. 16 and FIG. 17, the axial force required when the back
また、第一実施形態では、奥側係合部60が、半径方向外側に平行移動するように変位する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図18に示すように、奥側係合部60を変形スリーブとし、半径方向外側に向かって容易に座屈させることで、変形後の変形スリーブの側面を手前向き座部64としても良い。
Moreover, although the case where the back
また第一実施形態では、奥側係合部60が、半径方向外側に平行移動するように変位する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図18に示すように、奥側係合部60を変形スリーブとし、半径方向外側に向かって容易に座屈させることで、変形後の変形スリーブの側面を手前向き座部64としても良い。
Moreover, although the case where the back
なお、ここでは変形スリーブが一つの場合を例示したが、別体又は一体状で軸方向に複数の変形スリーブを配置して、各変形スリーブを座屈させて多段ワッシャにすることも可能である。 Although the case of one deformation sleeve is illustrated here, it is also possible to arrange a plurality of deformation sleeves separately or integrally and axially in the axial direction, and to buckle each deformation sleeve to form a multistage washer. .
更に、第一実施形態では、挟持部10の受部11、及び、奥側係合部60の奥側係合面66をテーパ面として、このテーパ面を利用して奥側係合部60を半径方向外側に移動させる場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。
Furthermore, in the first embodiment, with the receiving
例えば図19及び図20に示すように、奥側係合部60が、手前側に配置される第一奥側係合片660、及び、奥側に配置される第二奥側係合片680を備えるようにしても良い。
For example, as shown in FIG. 19 and FIG. 20, the back
図23に示すように、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680は、共通形状となっており、それぞれ、軸方向に延びる貫通孔661、681を有し、この貫通孔661、681は、軸方向から視ると、半径方向に広がる長穴形状となっている。なお、図23においては、第一奥側係合片660は軸方向及び直径方向に反転した姿勢となっている。
As shown in FIG. 23, the first
第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680は、貫通孔661、681に軸部5が貫通された状態で、長円穴の分だけ半径方向にスライド自在となっている。また、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680は、互いに当接(対向)する当接面663、683を有しており、この当接面663、683が、貫通孔661、681の長穴方向に傾斜している。
The first
図19に戻って、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680は、共通形状であるものの、互いに軸方向に反転状態かつ直径方向に反転する状態、即ち、当接面663、683が対向するような点対称状態で配置される。結果、奥側係合部60の奥側係合面66と手前向き座部64が軸直角方向に平行となり、当接面663、683が傾斜する。
Referring back to FIG. 19, although the first
従って、図21及び図22に示すように、挟持部10と伝力部25を接近させることにより、その挟持力を当接面663、683に作用させると、第一奥側係合片660が直径方向の一方へ移動し、第二奥側係合片680が直径方向の他方へ移動する。即ち、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680が、互いに直径方向に離反する。結果、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680にそれぞれ形成される手前向き座部64が、半径方向外側へ移動して、伝力部25よりも突出する。このように、奥側係合部60を複数部材で構成し、内部にテーパ面を配置することで、これらの複数部材を半径方向外側に離反させることも好ましい。なお、ここでは奥側係合部60の内周に連動機構が配置されているが、図示は省略している。
Therefore, as shown in FIGS. 21 and 22, when the holding force is applied to the contact surfaces 663 and 683 by bringing the holding
なお、当接面(テーパ面)663、683に外力が作用しない状態において、振動や自重で第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680が半径方向に移動することを防止する為に、これらの周囲にゴムリング等の巻回部材を配置したり、当接面(テーパ面)663、683を接着剤で仮固定したり、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680を磁力で吸引させたりすることも好ましい。ゴムリング等の規制部材を配置すると、第一回動部材15と第二回動部材20との相対回転の回転方向を、締め付けと逆方向とすることにより、第一奥側係合片660と第二奥側係合片680とを元の同軸位置に復帰させることが出来、従って、被締結部材Hに対して締結状体にあった締結装置1を被締結部材Hから取り外すことも可能となる。
In the state where no external force acts on the contact surfaces (taper surfaces) 663 and 683, the first back
また、図19乃至図23で示した上記変形例では、奥側係合部60が、挟持部10及び伝力部25に対して周方向に相対回転可能な状態で配置される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。
Moreover, in the said modification shown in FIGS. 19-23, the case where the back
例えば、図24及び図30に示すように、挟持部10における受部11に対して、貫通孔661、681の長円方向(軸部5の直径方向)に延びる受部用案内凹凸11xを形成し、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680の各奥側係合面66に対して、軸部5の直径方向に延びる係合片用案内凹凸664、684を形成し、受部用案内凹凸11xと係合片用案内凹凸664、684を直径方向に摺動自在、かつ、周方向に係合させることができる。このようにすると、受部11に対して、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680が周方向に係合するので、この奥側係合部60が、挟持部10に対して回動力を伝達できる。
For example, as shown in FIGS. 24 and 30, for the receiving
また、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680の当接面663、683に対して、係合片用案内凹凸664、685と同方向に延びる内部案内凹凸663a、683aを形成し、互いの内部案内凹凸663a、683aを、直径方向に摺動自在、かつ、周方向に係合させることができる。このようにすると、第一奥側係合片660と第二奥側係合片680が、直径方向に摺動自在且つ周方向に係合するので、第一奥側係合片660と第二奥側係合片680の間で回動力を伝達できる。
In addition, with respect to the contact surfaces 663 and 683 of the first back
更に第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680の手前向き座部64に対して、座部用案内凹凸64xを形成し、また、伝力部25の奥側端面26に対して、直径方向に延びる伝力部用案内凹凸26xを形成し、座部用案内凹凸64xと伝力部用案内凹凸26xを直径方向に摺動自在、かつ、周方向に係合させることができる。このようにすると、伝力部25に対して、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680が周方向に係合するので、伝力部25が、奥側係合部60に対して回動力を伝達できる。上記構成により、図25に示すように、伝力部25の回動力を、奥側係合部60を介して挟持部10に伝達できるので、第一実施形態で示した連動機構90を兼ねる(省略する)ことができる。
Further, the guide projections and
図26及び図27に示すように、挟持部10と伝力部25を接近させてその挟持力を当接面663、683に作用させると、伝力部用案内凹凸26x、座部用案内凹凸64x、内部案内凹凸663a、683a、係合片用案内凹凸664、684、受部用案内凹凸11xによって直径方向に案内されながら、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680が、互いに直径方向に離反する。結果、第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680にそれぞれ形成される手前向き座部64が、半径方向外側へ移動して、伝力部25よりも突出する。
As shown in FIGS. 26 and 27, when the holding
なお、上記変形例では、二つの第一奥側係合片660及び第二奥側係合片680を、伝力部25と挟持部10に対して周方向に係合させながら、直径方向に離反させる場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図1の第一実施形態で示した奥側係合部60の各奥側係合片62の手前向き座部64と奥側係合面66に対して、半径方向に延びる案内用凹凸を形成し、この案内用凹凸を、伝力部25と受部11に対して同方向に形成される案内用凹凸と係合させるようにしても良い。即ち、互いの当接面において案内凹凸を放射状に形成することで、奥側係合部60が、伝力部25の回動力を挟持部10に伝達できるようにしても良い。
In the above modification, the two first
また、この半径方向に摺動自在且つ周方向に係合する案内用凹凸の形状は、例えば断面鋸刃状、断面矩形状、互いに離反不能なアリ溝等、様々な態様を選択できる。 In addition, various shapes can be selected as the shape of the guide asperities which are slidable in the radial direction and engaged in the circumferential direction, such as a cross section sawtooth shape, a cross section rectangular shape, and dovetail grooves which can not be separated from each other.
更に上記第一乃至第二実施形態では、主として、奥側係合部60が軸方向に一段の場合を例示したが、例えば図31に示すように、奥側係合部60が、軸方向に多段化された複数の奥側係合片690A、690B、690Cを備えるようにし、入れ子構造又はテレスコピック構造で軸方向に収縮しながら、各奥側係合片690A、690B、690Cを半径方向外側に拡張させることも好ましい。拡張完了状態において奥側係合片690A、690B、690Cを軸方向に係合させれば、最内周の奥側係合片690Cのみを、挟持部10及び伝力部25で挟み込むだけで、最外側に配置される奥側係合片690Aを軸方向に保持することができる。結果、最も外側に配置される奥側係合片690Aの半径方向の移動量を大きく設定することができる。
Furthermore, in the first and second embodiments, the back
次に、第一又は第二実施形態の締結装置の他の変形例について説明する。 Next, another modified example of the fastening device of the first or second embodiment will be described.
図32(A)乃至(C)は、伝力部25又は奥側係合部60に適用可能な軸方向の収縮構造又は半径方向の拡張構造を示す。この収縮又は拡張構造は、トラス(三角形の骨格構造)を立体的に組み合わせた所謂PCCPシェル(Pseudo-Cylindrical Concave Polyhedral Shell)構造Pとなっており、三角形の頂点同士が交わる個所(頂点部)が半径方向外側に突出し、軸直角方向に延びる底辺同士が接する個所(底辺部)が、半径方向内側に凹む。三角形の斜辺同士が接する箇所(移行部)は、頂点部と底辺部を繋ぐ。この多面体により、疑似円筒を構成することができる。本PCCPシェル構造Pは、軸方向に収縮(変形)させることが可能であり、その際に、頂点部が半径方向外側に突出する。このPCCPシェル構造Pを、伝力部25又は奥側係合部60に適用しても良い。従って、三角形の面内は、強度が高く変形が困難な領域となり、三角形の各辺又は各頂点は、折り目によって容易に変形可能な領域を構成することが可能である。
32A to 32C show an axially contracted structure or a radially expanded structure that can be applied to the
図32(D)乃至(F)は、伝力部25又は奥側係合部60に適用可能な軸方向の収縮構造又は半径方向の拡張構造を示す。この収縮又は拡張構造は、台形を利用したトラス(骨格構造)を立体的に組み合わせた伸縮管構造Dとなっており、軸直角方向に延びる台形の短辺同士が交わる個所(短辺部)が半径方向外側に突出し、軸直角方向に延びる長辺同士が接する個所(長辺部)が、半径方向内側に凹む。斜辺同士が接する箇所(移行部)は、短辺部と長辺部を繋ぐ。この多面体により、疑似円筒を構成することができる。本伸縮管構造Dは、軸方向に収縮(変形)させることが可能であり、その際に、短辺部が半径方向外側に突出する。この伸縮管構造Dを、伝力部25又は奥側係合部60に適用しても良い。従って、台形の面内は、強度が高く変形が困難な領域(難変形領域)となり、台形の各辺又は各頂点は、折り目によって容易に変形可能な領域(易変形領域)を構成することが可能である。なお、台形の代わりに平行四辺形を用いることも可能である。参考として、図32(G)に、この種のPCCPシェル構造又は伸縮管構造を、軸方向に収縮させた状態を示す。なお、一般的に、伸縮管構造Dの方が、PCCPシェル構造Pよりも、軸方向に容易に変形可能である。
FIGS. 32D to 32F show an axially contracted structure or a radially expanded structure that can be applied to the
図32(H)は、伝力部15に、PCCSシェル構造Pと伸縮管構造Dの双方を適用した例である。この場合は、伸縮管構造Dの方が優先的に縮む。図32(I)は、伝力部25の一部に伸縮管構造Dを適用し、残部はストレートとなる断面多角形の筒とし、奥側係合部60に伸縮管構造Dを適用した例である。なお、伝力部25と奥側係合部60の境界に括れを形成している。図32(J)(K)は、共に、伝力部25に伸縮管構造Dを適用し、奥側係合部60にも伸縮管構造Dを適用した例であるが、図32(K)については、その境界に括れを形成している。
FIG. 32H shows an example in which both the PCCS shell structure P and the telescopic tube structure D are applied to the
図32(L)は、第二回動部20、伝力部25、奥側係合部60、挟持部10を一体形成した例であり、伝力部25にPCCPシェル構造Pを適用し、奥側係合部60に伸縮管構造Dを適用している。
32L shows an example in which the
図33(A)は、第二回動部20、伝力部25、奥側係合部60、挟持部10を一体形成した例である。ここでは更に、奥側係合部60の軸方向中央部分の外周面に、周方向のスリットを形成して易変形領域620Aとし、更に、易変形領域620Aの軸方向両外側に、難変形領域を介して、括れ構造によって易変形領域620B、620Cを形成したものである。
FIG. 33A shows an example in which the
図33(B)は、第二回動部20、伝力部25、奥側係合部60、挟持部10を一体形成した例である。ここでは更に、奥側係合部60において、軸方向中央側を半径方向外側湾曲させており、その軸方向中央部分の外周面に、周方向のスリットを形成して易変形領域620としている。
FIG. 33B shows an example in which the
図33(C)及び(D)は、第二回動部20、伝力部25、奥側係合部60、挟持部10を一体形成した例である。ここでは更に、奥側係合部60において、軸方向中央側を半径方向外側に反るように湾曲させており、その突端に向かって肉厚が薄くなるようにしている。また、軸方向中央部分には、軸方向に延びる切欠きを周方向に複数形成することで、軸方向中央部分を易変形領域620としている。なお、伝力部25は、軸方向の途中に複数の開口25Dをマトリクス状に形成することで、軸方向に座屈又は変形容易な脆弱領域を形成している。
FIGS. 33C and 33D show an example in which the
図33(E)は、 第二回動部20、伝力部25、奥側係合部60、挟持部10を一体形成した例である。ここでは更に、奥側係合部60において、軸方向中央側を半径方向外側に湾曲させており、その突端に向かって肉厚が薄くなるようにしている。この薄肉構造によって、軸方向中央部分を易変形領域620としている。
FIG. 33E shows an example in which the
図33(F)は、奥側係合部60において、五個以上の奥側係合片62を周方向に配置し、その間に連環部72を配置した例である。
FIG. 33 (F) is an example in which five or more back
以上説明したように、本発明は多様な構成を採り得、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 As described above, the present invention can take various configurations, and is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 締結装置
5 軸部
10 挟持部
11 受部
11a 第一受部
11b 第二受部
11c 段部
15 第一回動部
16 奥向き座部
20 第二回動部
21 奥向き座部
22 手前側端面
25 伝力部
25A 薄肉部
25D 開口
25E 脆弱領域
26 奥側端面
26c 段部
27 手前側端面
28A 第一伝力片
28B 第二伝力片
29 せん断部
30 螺合部
60 奥側係合部
62 奥側係合片
64 座部
66 奥側係合面
66a 第一奥側係合面
66b 第二奥側係合面
70 突出規制部
72 連環部
80 変形スリーブ
82 座屈領域
84 非座屈領域
90 連動機構
92 連動スリーブ
94 スリーブ収容孔
H 被締結部材
HP 孔
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有して軸方向の奥側に配置される挟持部と、
前記軸部の軸方向の手前側に配置されて該軸部と供回りする第一回動部と、
軸方向の手前側に配置されて前記第一回動部と相対回動可能な第二回動部と、
前記第一回動部及び第二回動部と前記挟持部の間に配置されて軸方向の力を伝達し、前記第二回動部と供回りする伝力部と、
前記第一回動部及び第二回動部の少なくとも一方に形成されて奥側に対向する奥向き座部と、
前記伝力部と前記挟持部の間で軸方向に挟持される奥側係合部と、
前記挟持部と前記伝力部の間に構成され、前記挟持部と前記伝力部を供回りさせると共に、該挟持部と前記伝力部を軸方向に相対移動させる連動機構と、を備え、
前記雄ねじ部及び前記雌ねじ部は、前記第一回動部及び第二回動部の相対回転を、前記挟持部と前記伝力部の軸方向の相対移動に変換し、
前記挟持部と前記伝力部とを相対的に軸方向において接近させることにより、前記奥側係合部が変形又は変位することで、前記挟持部及び前記伝力部よりも半径方向外側に突出して手前側に対向する手前向き座部を形成し、
当該手前向き座部と前記奥向き座部を利用して、被締結部材と係合し、
前記奥側係合部は、変形又は変位する前の状態で手前側に対向する手前向き座部と、前記挟持部において手前側に対向する受部と当接する奥側係合面とを有し、
前記挟持部が前記伝力部に接近することで、前記手前向き座部が半径方向外側に移動して、前記手前向き座部が前記挟持部及び前記伝力部よりも半径方向外側に突出し、
前記奥側係合面が前記挟持部の前記受部に対して摺動することで、前記奥側係合面と前記手前向き座部の双方が半径方向外側に突出することを特徴とする、
締結装置。 An axially extending shaft portion having a male screw portion;
A pinching portion having a female screw portion screwed with the male screw portion and disposed on the far side in the axial direction;
A first rotation portion disposed on the front side in the axial direction of the shaft portion and rotating with the shaft portion;
A second pivoting portion disposed on the front side in the axial direction and pivotable relative to the first pivoting portion;
A power transmission unit disposed between the first and second rotation units and the holding unit to transmit an axial force and rotate around the second rotation unit;
A back facing seat formed on at least one of the first rotating part and the second rotating part and facing the back side;
A back side engaging portion axially held between the power transmission portion and the holding portion;
And an interlocking mechanism configured to rotate the clamping unit and the transmission unit in the axial direction, the clamping unit and the transmission unit being configured to rotate together.
The male screw portion and the female screw portion convert relative rotation of the first rotation portion and the second rotation portion into relative movement of the holding portion and the transmission portion in the axial direction,
When the back side engaging portion is deformed or displaced relatively by bringing the sandwiching portion and the power transmitting portion relatively close in the axial direction, the back side engaging portion protrudes radially outward beyond the sandwiching portion and the power transmitting portion. Form a forward facing seat facing the front side,
By using the rear-facing seat with the hands forward seat, engage the workpieces,
The back side engaging portion has a hand front seat facing to the near side in a state before deformation or displacement, and a back side engaging surface contacting with a receiver facing to the front side of the holding portion. ,
When the pinching portion approaches the power transmission portion, the hand front seat portion moves radially outward, and the hand front seat portion protrudes radially outward from the pinch portion and the power transmission portion.
When the back side engagement surface slides with respect to the receiving portion of the holding portion, both the back side engagement surface and the front facing seat portion project radially outward .
Fastening device.
請求項1に記載の締結装置。 The power transmission unit is a contraction mechanism in which an axial length of the member to be fastened is contracted when an axial force exceeding an axial force acting when deforming or displacing the back side engaging portion acts. Characterized by
The fastening device according to claim 1.
前記第一伝力片と前記第二伝力片を軸方向に摺動させることで、前記伝力部の軸方向の長さが収縮することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の締結装置。 The power transmission unit includes a first power transmission piece positioned on the back side and a second power transmission piece positioned on the front side,
By axially sliding the first power transmission piece and the second power transmission piece, the axial length of the power transmission portion is contracted.
The fastening device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の締結装置。 The first power transmission piece and the second power transmission piece are inserted into a member to be fastened,
The fastening device according to claim 3.
前記せん断部が、前記奥側係合部を変形又は変位させる際に作用する軸力を超える軸力によってせん断されることで、前記第一伝力片及び前記第二伝力片が軸方向に摺動することを特徴とする、
請求項3又は4に記載の締結装置。 A shear portion is disposed between the first power transmission piece and the second power transmission piece, and the first power transmission piece and the second power transmission piece are engaged in an axial direction by the shear portion.
The first transmission piece and the second transmission piece are axially moved by being sheared by an axial force which exceeds the axial force acting when deforming or displacing the back side engaging portion. Characterized by sliding,
The fastening device according to claim 3 or 4.
請求項1乃至5のいずれかに記載の締結装置。 The power transmission unit is configured by an axially expandable member.
The fastening device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1乃至6のいずれかに記載の締結装置。 The power transmission unit, the back side engagement unit, and the holding unit are integrally configured.
The fastening device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1乃至7のいずれかに記載の締結装置。 The hand-front seat portion protrudes radially outward while sliding with respect to an end face on the back side in the axial direction of the power transmission portion.
The fastening device according to any one of claims 1 to 7 .
周方向に複数配置されて、各々が前記手前向き座部を有する奥側係合片と、
前記手前向き座部が半径方向外側へ移動する際の移動限界を画定する突出規制部と、
を有することを特徴とする、
請求項1乃至8のいずれかに記載の締結装置。 The back side engaging portion is
A plurality of circumferentially arranged back side engaging pieces each having the front facing seat portion;
A protrusion restricting portion which defines a movement limit when the hand front seat moves radially outward;
Characterized by having
A fastening device according to any of the preceding claims.
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