JP6578608B2 - 締結ナットの脱落防止装置 - Google Patents

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Description

この発明は、振動などでボルトに螺合した締結ナットが緩み、ボルトから脱落することを防止するための締結ナットの脱落防止装置に関するものである。
周知のように、ボルトに締結されたナットの緩みを止めて脱落防止するものとして、コイル状の弾性体よりなる緩み止めをボルトの雄ネジに螺合させるものが多数提案されている(特許文献1)。このようなコイル状の弾性体の緩み止めは、それ自体が有する弾性により、ボルトの雄ネジに押圧することによって、雄ネジとの間に作用する摩擦力を大きくして、緩み止めの脱落を図ろうとするものである。
特開2000−179525号公報
この特許文献1に記載のコイル状の弾性体では、弾性力の大きさに限界があり、十分な緩み止め効果は得られず、しかも、通常のナットと同様に緩んでボルトから脱落してしまう虞があるので、ナットの抜け止め脱落の防止効果は得られないという問題がある。
また、ボルトに対して非回転で、このボルトの軸方向に摺動するナットの緩み止めとしては、コイル状の弾性体の組み付けに手間がかかるなどの問題があった。
この発明は、以上のようなことを考慮してなされたもので、長期間にわたって振動や外力等が作用することによる締結ナットの緩みによる脱落を確実に防止するとともに、設備機器を取付ける長尺のボルトへの取付け取外し作業が迅速に効率よく行われ、大型化することがなくコンパクトになり、狭い場所での作業が容易な締結ナットの脱落防止装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
請求項1に記載の発明は、支持ボルトの貫通孔を有する筒体と、前記支持ボルトの雄ネジのネジ谷に螺合するコイル部を有するコイルバネとよりなる脱落防止装置であって、
前記コイルバネは断面長方形状の素線よりなり、前記コイル部の下方の延長部を前記筒体の下部に係止する固定端とし、前記コイル部の上方の延長部を前記筒体の上部に開口した操作孔より突出する自由端とし、
前記筒体の前記貫通孔の内周壁と前記雄ネジのネジ山の先端との間に、前記コイルバネの素線の板厚以上の隙間を形成し、この隙間内に前記コイル部が拡径し、この拡径を前記コイル部の外周が前記貫通孔の内周壁に当接することにより規制するとともに、前記筒体の軸方向の高さより大きな軸長のパイプ部材を前記コイルバネの内周面に当接するよう前記コイルバネに着脱可能に挿入することを特徴とする締結ナットの脱落防止装置である。
請求項2に記載の発明は、前記パイプ部材の軸方向にスリットを設けることを特徴とする請求項1に記載の締結ナットの脱落防止装置である。
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
請求項1に記載の発明では、支持ボルトの貫通孔を有する筒体と、前記支持ボルトの雄ネジのネジ谷に螺合するコイル部を有するコイルバネとよりなる脱落防止装置であって、
前記コイルバネは断面長方形状の素線よりなり、前記コイル部の下方の延長部を前記筒体の下部に係止する固定端とし、前記コイル部の上方の延長部を前記筒体の上部に開口した操作孔より突出する自由端とし、
前記筒体の前記貫通孔の内周壁と前記雄ネジのネジ山の先端との間に、前記コイルバネの素線の板厚以上の隙間を形成し、この隙間内に前記コイル部が拡径し、この拡径を前記コイル部の外周が前記貫通孔の内周壁に当接することにより規制するとともに、前記筒体の軸方向の高さより大きな軸長のパイプ部材を前記コイルバネの内周面に当接するよう前記コイルバネに着脱可能に挿入するので、前記空調機を吊るす前記支持ボルトに対し脱落防止装置の前記筒体を回転させることなく簡単に取付け取外しでき、前記隙間が狭くなりことにより装置全体が小型化するとともに、前記コイルバネの断面長方形状の素線により前記支持ボルトのネジ山に乗り上げてもネジ谷に入り込む易く、しかも、前記コイル部の外周が前記貫通孔の内周壁に当接することにより拡径を規制するので、前記コイル部の自由端を操作する構造が簡素化できる。さらに、前記パイプ部材により前記コイルバネが曲がりくねらないで直立姿勢となり、前記支持ボルトを前記筒体が挿通する際に前記コイルバネが前記支持ボルトの前記雄ネジの前記ネジ山に引っ掛かることがなく、前記筒体を円滑に下部締結ナットの位置まで移動できる。
請求項2に記載の発明では、前記パイプ部材の軸方向にスリットを設けるので、前記イコルバネのコイル部に挿入される前記パイプ部材が強制的に縮径でき、前記パイプ部材は前記コイルバネの前記コイル部を容易に通過することになる。
この発明における使用状態を示す模式図である。 この発明の第1の実施の態様を示す側面図である。 この発明の第1の実施の態様を示す縦断面図である。 図2のA−A線に沿う断面図である。 この発明の支持ボルトに対する噛合い状態を示す拡大断面図である。 この発明の支持ボルトに対する解除状態を示す拡大断面図である。 この発明の第2の実施の態様を示す縦断面図である。 図7のB−B線に沿う断面図である。 この発明の第3の実施の態様を示す縦断面図である。 図9のC−C線に沿う断面図である。 第3の実施の態様の支持ボルトへの噛合い状態を示す断面図である。 第3の実施の態様の支持ボルトへの解除状態を示す断面図である。
以下、この発明における締結ナットの脱落防止装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
この発明の第1の実施の形態を、図1乃至図6に基づいて説明する。図1は締結ナットの脱落防止装置を実施した一例を示すもので、符号1で示されるものは天井などに取付けられる空調機である。
前記空調機1の側面1aには、ブラケット2が固定され、このブラケット2が天井より垂下される支持ボルト3と、これに螺合する上部締結ナット4と下部締結ナット5により締結される。
なお、前記下部締結ナット5は前記支持ボルト3に回転によりネジ込んでもよいし、前記支持ボルト4に対して非回転で前記支持ボルト4の軸方向に摺動させてもよい。
この発明の第1の実施の形態における前記下部締結ナット5では、その下面に前記支持ボルト3が挿通される貫通孔7を有する筒体6が配置され、この筒体6は主筒体61と副筒体62に二分割される。
なお、前記筒体6を六角形状にしたが、円筒形状と八角形状にしてもよい。
前記筒体6の前記貫通孔7には、断面長方形状の薄板バネ鋼の素線よりなるコイルバネ9が収納され、このコイルバネ9のコイル部91は前記支持ボルト3の雄ネジ31のネジ谷31aに螺合し、前記コイル部91のピッチが前記支持ボルト3の前記雄ネジ31のピッチと同じでも、前記雄ネジ31のピッチより小さくしてもよい。
前記筒体6の前記貫通孔7の内周壁7aと前記支持ボルト3の前記雄ネジ31のネジ山31bの先端との間に、前記コイル部91の素線の板厚以上の隙間8を形成して前記コイル部91の拡径を許容し、前記コイル部91を拡径は、前記コイル部91の外周が前記貫通孔7の内周壁7aに当接することにより規制される。
前記コイルバネ9の一方を前記筒体6の下部6bに係止する固定端92とし、他方を前記筒体6の上部6aに開口した操作孔10より突出して自由端93とし、前記固定端92および前記自由端93は前記主筒体61に組み込むようにする。
前記操作孔10は前記主筒体61と前記副主体62との合体より形成され、前記コイルバネ9の前記固定端92を前記主筒体61に係止し、前記自由端83を前記操作孔10より突出させておき、前記主筒体61を前記副筒体62に合体し、前記コイルバネ9を前記筒体6内に組み付け易くする。
符号15は前記主筒体61と前記副主体62との合わせ面に設けた凹凸嵌合部で、この凹凸嵌合部15は前記主筒体61に凹を形成し、前記副主体62に凸を形成してなる。
前記固定端92と前記自由端93を先端に有する延長部92aおよび93bを前記コイル部91の上下より接線方向に直線状に延ばし、断面長方形状の素線よりなるコイルバネの曲げ加工をなくし、前記コイルバネ9を前記筒体6内に組み付け易くするとともに前記コイルバネ9の製作を容易にする。
前記固定端92側および前記自由端93側の前記延長部92aおよび93bと前記コイル部91の上下とが繋がる位置を平面視において一致させ、これにより、前記コイル部91は前記支持ボルト3の軸心を中心とする円形状に拡径し、楕円状に歪むことがないので、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31のネジ山31bに接触しなくなる。
以上のように構成された第1の実施の形態についての動作を説明すると、図1に示すように、前記空調機1の前記ブラケット2を締結するに際し、前記ブラケット2を貫通した前記支持ボルト3に対して前記上部締結ナット4と前記下部締結ナット5が螺合する。
次に、前記筒体6を前記下部締結ナット5の下面へ装着する際には、図5に示すように、前記コイルバネ9の前記自由端93をバネ力に抗して操作すると、前記コイルバネ9は前記固定端92を支点として前記コイルバネ9の前記コイル部91が拡径する。
前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の前記ネジ谷31aに嵌る前記コイル部91の素線は、前記雄ネジ31のネジ谷31aから離れ、このコイル部91の外周が前記貫通孔7の内周壁7aに当接することにより前記コイル部91の拡径が規制される。
前記コイルバネ9が前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の前記ネジ山31bに接触することなく、円滑に前記支持ボルト3の軸方向に移動して前記筒体6が前記下部締結ナット5の前記下面5bまで挿入される。
その後、前記コイルバネ9の前記自由端93の操作を解除すると、前記コイルバネ9のバネ力により、前記コイルバネ9の前記コイル部91の素線は前記支持ボルト3の軸芯方向に向って縮径する。
前記筒体6に連れて移動した前記コイルバネ9は、図6に示すように、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の前記ネジ谷31aに前記コイル部91の素線が嵌り込み密着して前記筒体6の回転を不動にするとともに、前記筒体6により前記下部締結ナット5の下方に向かう軸方向の力を阻止する。
さらに、前記筒体6を前記支持ボルト3より離脱する際には、前記コイルバネ9の前記自由端93をバネ力に抗して操作すると、前記コイルバネ9の前記コイル部91が拡径し、図5に示すように、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の前記ネジ谷31aと、前記コイル部91との密着を解除してなるから、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31を保護しながら簡単に前記筒体6を前記支持ボルト3から離脱することができる。
次に、第2の実施の形態を、図7と図8に基づいて説明する。この実施の形態において第1の実施の形態と同じ構成は同一の符号を付して説明する。
この第2の実施の形態では、第1の実施の形態で説明している前記筒体6が前記支持ボルト3に装着しており、前記筒体6は第1の実施の形態と同じ構成である。
この実施の形態では、前記筒体6の軸方向の高さより大きな軸長の硬質合成樹脂製のパイプ部材16を前記コイルバネ9の拡径した前記コイル部91の内周面に当接するよう着脱可能に挿入する。
前記パイプ部材16の挿入された前記コイルバネ9の前記固定端92と前記自由端93とは、第1の実施の形態と同じように前記主筒体61に組み込まれる。
前記パイプ部材16には軸方向にスリット16aを設け、この前記スリット16aにより前記コイルバネ9の前記コイル部91に挿入する前記パイプ部材16が強制的に縮径でき、前記パイプ部材16は前記コイルバネ9の前記コイル部91を容易に通過する。
前記パイプ部材16は前記筒体6より前記パイプ部材16の上部と下部が突出し、前記筒体6を前記支持ボルト3の軸方向に移動させると、前記パイプ部材16の上部が前記下部締結ナット5の前記下面5bに当接する。
前記パイプ部材16の下部の下端にはフランジ16bを形成し、このフランジ16bを把持して前記パイプ部材16を前記コイルバネ9より引き抜くことになる。
次に、第2の実施の形態における前記筒体6を前記支持ボルト2に挿通する際の作動について説明する。
まず、前記パイプ部材16が前記コイルバネ9に挿入されると、これにより前記コイルバネ9が曲がりくねらないで直立姿勢になり、前記支持ボルト2に前記筒体6を挿通する際、前記コイルバネ9が前記支持ボルト2の前記雄ネジ31に前記ネジ山31bに引っ掛かることがなく、前記筒体6を円滑に下部締結ナット2の位置まで移動する。
前記筒体6の移動により前記パイプ部材16の上部が前記下部締結ナット5の前記下面5bに当接すると、前記コイルバネ9は前記筒体6に組み付いた状態で、前記パイプ部材16のみが前記筒体16の下方に押し出される。
そして、前記パイプ部材16を強制的に縮径させて、前記パイプ部材16の前記フランジ16bを把持し、前記パイプ部材16を前記コイルバネ9の前記コイル部91より抜き出す。
その後、前記コイルバネ9は自身のバネ力により、前記支持ボルト3の軸芯方向に向って縮径し、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の前記ネジ谷31aに前記コイル部91が嵌り込み密着して前記筒体6の回転を不動にするとともに、前記筒体6により前記下部締結ナット5の下方に向かう軸方向の力を阻止する。
次に、第3の実施の形態を、図9に基づいて説明する。この実施の形態において第1の実施の形態と同じ構成は同一の符号を付して説明する。
この第3の実施の形態では、第1の実施の形態で説明している前記筒体6が前記支持ボルト3に装着しており、前記筒体6は第1の実施の形態と同じ構成である。
この実施の形態では、前記支持ボルト3に対して非回転で前記支持ボルト3の軸方向に移動する下部締結ナット5とし、この下部締結ナット5に前記筒体6を連結する。
前記下部締結ナット5は、前記支持ボルト3が挿通する前記挿入孔5cより大径の収納室11を穿設し、この収納室11には前記支持ボルト3が螺合する嵌合孔12aを有する環状の係止手段12が配置される。
なお、前記収納室11の内周壁と前記係止手段12の外周との間に隙間を有してもよい。
前記係止手段12は、周方向に複数に分割された駒部材13よりなり、この駒部材13の内周面に前記支持ボルト3の前記雄ネジ31に噛合う雌ネジ13aが形成され、この雌ネジ13aは前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の1ピッチに対して1/2ピッチとしている。なお、前記支持ボルト3が大径になると、1ピッチの前記支持ボルト3に対して3〜5ピッチの雌ネジにできる。
前記駒部材13のそれぞれの外周面には、前記駒部材13の上方から前記挿入孔5cの中央に向かって傾斜する凹溝13bが形成され、この凹溝13bは前記駒部材13の横幅の中央に位置させる。
前記凹溝13bには、前記収納室11の内周壁に設けた凸部11aが嵌り込む。これにより、前記下部締結ナット5が軸方向に変位すると、前記駒部材13が径方向に移動し、前記係止手段12の前記嵌合孔12aが拡径するので、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31と前記駒部材13の前記雌ネジ13aとの噛合いが解除される。
前記駒部材13の縦方向の高さhに対して、前記収納室11の内周壁に設けた前記凸部11aの軸方向の高さhを低くするとともに、前記凹溝13bの上端を前記凸部11aの先端に当接させる。
前記駒部材13のそれぞれは前記収納室11の内周壁に設けた仕切り部11bによって、互いの前記駒部材13の周方向の動きを規制する。なお、前記雌ネジ13aが前記支持ボルト3の前記雄ネジ31に噛合う円弧範囲を大きくしたい場合は、前記仕切り部11bを設けなくてもよい。
前記収納室11には、前記係止手段12を前記下部締結ナット5の前記上面5aに向かって付勢するコイルスプリングよりなる弾性手段14が、前記係止手段12と前記下部締結ナット5の下面5bに固着した前記筒体6の前記副筒体62との間に介在される。
次に、第3の実施の形態における前記下部締結ナット5を前記支持ボルト2に螺合する際の作動について説明する。
まず、前記支持ボルト3に前記下部締結ナット5を挿入すると、前記雄ネジ31に前記駒部材13の前記雌ネジ13aが当接し、前記駒部材13が記弾性手段14のバネ力に抗して下方に変位し、前記凸部11aの傾斜に沿って前記駒部材13が図9に示すように前記収納室11の内壁面に向かって移動し、前記嵌合孔12aが拡径するので、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31と前記駒部材11の前記雌ネジ13aとの噛合いが解除される。
そして解除された後、前記下部締結ナット5を前記ブラケット2まで軸方向に移動すると、図10に示すように前記弾性手段14のバネ力により前記駒部材13が上方に押圧され、前記凸部11aの傾斜に沿って前記収納室11の中央に向かって前記駒部材13が移動し、前記嵌合孔12aが縮径する。
前記雄ネジ31の1ピッチに対して前記駒部材13の前記雌ネジ13aを1/2ピッチしたことにより、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の前記ネジ谷31aに前記駒部材13の前記雌ネジ13aの2つのネジ山が噛合っており、この2つのネジ山のうち1つのネジ山が前記雄ネジ31の前記ネジ山31bを乗り越え、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31に前記駒部材13の前記雌ネジ13aが噛合い、前記ブラケット2に達した前記下部締結ナット5を数回回動させて前記支持ボルト3に螺合させる。
このため、前記挿入孔5cの中央に向かって傾斜する前記凹溝13bと、この凹溝13bに嵌り込む前記凸部11aとにより、前記駒部材13を径方向に移動するようにし、前記下部締結ナット5を回転操作することがなく、前記支持ボルト3に対し前記駒部材13の噛合いと解除ができる。
しかも、前記雄ネジ31の前記ネジ谷31aに対して前記雌ネジ13aの2つのネジ山で螺合し、前記雌ネジ13aのネジ山の高さが低いので、前記雄ネジ31のネジ山31bを乗り越え易く迅速に前記下部締結ナット5を前記支持ボルト3に螺合できる。
また、前記駒部材13の軸方向の高さhに対して、前記収納室11の内周壁に設けた前記凸部11aの高さhが低くなっても、前記凸部11aを嵌め込む前記凹溝13bを前記駒部材13の横幅の中央に位置させることにより、前記駒部材13を左右バランスよく支持でき、前記駒部材13の移動を阻害することはない。
以上の構成における締結ナットの脱落防止装置は、前記支持ボルト3の前記雄ネジ31の前記ネジ谷31aに螺合する前記コイル部91を有する前記コイルバネ9を断面長方形状の素線とし、前記筒体6の前記貫通孔7の前記内周壁7aと前記支持ボルト3の前記ネジ山31bの先端との間に形成した前記隙間8を前記コイル部91の素線の板厚以上にし、前記隙間8内に前記コイル部91を拡径させるので、前記空調機1を吊るす前記支持ボルト3に対し脱落防止装置の前記筒体6を回転させることなく迅速に取付け取外しでき、前記隙間8が狭くなりことにより装置全体が小型化するとともに、前記コイルバネ9の断面長方形状の素線により前記支持ボルト3の前記ネジ山31bに乗り上げても前記ネジ谷31aに入り込む易く、しかも、前記コイル部91の外周が前記貫通孔7の前記内周壁7aに当接することにより拡径を規制するので、前記コイル部91の前記自由端93を操作する構造が簡素化できる。
また、前記自由端93側および前記固定端92側の前記延長部92a、93bと前記コイル部91の上下とが繋がる位置を平面視において一致させるので、前記コイルバネ9の拡径は前記支持ボルト3の軸心を中心とする円形状になり、しかも、前記コイル部91のピッチが前記支持ボルト3のピッチ以下にするので、前記コイル部91は直立状態に維持され、前記支持ボルト3の前記ネジ山31bに接触することがなく、前記筒体6を軸方向に円滑に移動できる。
さらに、前記筒体6の軸方向の高さより大きな軸長の前記パイプ部材16を前記コイルバネ9の拡径した前記コイル部91の内周面に当接するよう着脱可能に挿入し、前記筒体6が前記支持ボルト3を挿通するので、前記パイプ部材16により前記コイルバネ9が曲がりくねらないで直立姿勢になり、前記支持ボルト3に前記筒体6を挿通する際に前記コイルバネ9が前記支持ボルト3の前記雄ネジ31に前記ネジ山31bに引っ掛かることがなく、前記筒体6を円滑に前記下部締結ナット5の位置まで移動できる。
そして、前記パイプ部材16の軸方向に前記スリット16aを設けるので、前記イコルバネ9のコイル部91に挿入される前記パイプ部材16が強制的に縮径でき、前記パイプ部材16は前記コイルバネ9の前記コイル部91を容易に通過することになる。
また、前記筒体6を前記主筒体61と前記副筒体62に二分割し、前記主筒体61に前記副筒体62を合体することにより前記操作孔10が形成され、この操作孔10より前記コイルバネ9の前記自由端93を突出させるので、操作孔10より突出する前記自由端93が邪魔になることなく前記コイルバネ9が容易に組み付けできるとともに、前記固定端92および前記自由端93の前記延長部92a、93bを前記コイル部91より接線方向に直線状にしてなるので、曲げ加工が困難な断面長方形状の素線よりなる前記コイルバネ9を採用することができことができる。
しかも、前記脱落防止装置が前記支持ボルト3に対して非回転で前記支持ボルト3の軸方向に摺動する前記下部締結ナット5に連結されるので、前記下部締結ナット5を前記支持ボルト3に回転させることなく簡単に取付け取外しでき、しかも、前記下部締結ナット5に収納する前記駒部材13の弾性手段14の抜け止めとして機能し、部品点数が削減され構造の簡素化を計ることになる。
この発明は、振動などでボルトに螺合した締結ナットが緩み、ボルトから脱落することを防止するための締結ナットの脱落防止装置である。
1 空調機
2 ブラケット
3 支持ボルト
31 雄ネジ
31a ネジ谷
31b ネジ山
4 上部締結ナット
5 下部締結ナット
5a 上面
5b 下面
5c 挿通孔
6 筒体
6a 上部
6b 下部
61 主筒体
62 副筒体
7 貫通孔
7a 内周壁
8 隙間
9 コイルバネ
91 コイル部
92 固定端
93 自由端
92a、93a 延長部
92b、93b 繋がる位置
10 操作孔
11 収納室
11a 凸部
11b 仕切り部
12 係止手段
12a 嵌合孔
13 駒部材
13a 雌ネジ
13b 凹溝
14 弾性部材
15 凹凸嵌合部
16 パイプ部材
16a スリット
16b 下端フランジ

Claims (2)

  1. 支持ボルトの貫通孔を有する筒体と、前記支持ボルトの雄ネジのネジ谷に螺合するコイル部を有するコイルバネとよりなる脱落防止装置であって、
    前記コイルバネは断面長方形状の素線よりなり、前記コイル部の下方の延長部を前記筒体の下部に係止する固定端とし、前記コイル部の上方の延長部を前記筒体の上部に開口した操作孔より突出する自由端とし、
    前記筒体の前記貫通孔の内周壁と前記雄ネジのネジ山の先端との間に、前記コイルバネの素線の板厚以上の隙間を形成し、この隙間内に前記コイル部が拡径し、この拡径を前記コイル部の外周が前記貫通孔の内周壁に当接することにより規制するとともに、前記筒体の軸方向の高さより大きな軸長のパイプ部材を前記コイルバネの内周面に当接するよう前記コイルバネに着脱可能に挿入することを特徴とする締結ナットの脱落防止装置。
  2. 前記パイプ部材の軸方向にスリットを設けることを特徴とする請求項1に記載の締結ナットの脱落防止装置。
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