JP6930881B2 - 締付用補助具及び同補助具を用いた装着装置 - Google Patents

締付用補助具及び同補助具を用いた装着装置 Download PDF

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Description

本発明は、例えば、交差点に設置された柱状の部材に、超音波送受器を装着するための装着装置、及びその装着に適用される締付用補助具に関する。
超音波送受器は、感知対象車線の中央に5mから6mの高さに設置され、超音波を用いて、その直下を通行する車両を感知し検出する機器であり、具体的には超音波送受器から短い周期の超音波を断続的に送信し、その反射波の戻ってくる時間差により、路面で反射をしたのか車両で反射したのかを判別する機器である。
この超音波送受器は、道路脇に設置された柱状の部材(例えば、信号灯器を取り付けた柱状の部材等)に所定の装着装置を締付固定し、この装着装置に超音波送受器を取り付けて、道路を走行する車両の直上に配置されている。
例えば、図1に示す様に超音波送受器Aを取り付ける装着装置Bとして、柱状の部材C1の周面に一対の略半円弧状の取付金具1,2を対向して配置し、その対向するフランジ部1a,2a及び1b,2bをそれぞれボルト3,3とナット4,4とで締付固定し、一方の取付金具1から延出している超音波送受器取付部1cに超音波送受器Aを装着する構造が知られている。
ところで、装着装置Bが装着される柱状の部材の外径は一定ではなく、大径の柱状の部材C1(図1参照)から、小径の柱状の部材C2(図2参照)まで多種多様である。
このため、図1に示す大径の柱状の部材C1には有効に適用される長さの長いボルト3,3を、図2に示すような小径の柱状の部材C2にそのまま適用して締付固定しようとすると、取付金具1のフランジ部1a,2a及び1b,2bと対向接触する位置までの(締付固定に寄与しない)長い距離、ナット4,4を無駄に回していかなければならない。その結果、締付固定作業に必要以上の時間と労力がかかり、作業性が悪いという問題がある。
この問題を解決するために、従来は、柱状の部材の外径に対応した長さを有するボルトを予め複数種用意し、柱状の部材の外径に応じて使い分けている。しかし、その場合、多数種のボルトの管理、保管しなければならないという、管理上の問題があり、また、多数種のボルトを用意しなければならないというコスト上の問題もある。
また、ボルトの頭の部分がない長ネジを使用し、両側にナットを取り付けて、締付固定作業を行う場合も、上述したボルトの場合と同様な問題が生じる。
そこで、本発明者は、小径の柱状の部材においても、(締付固定に寄与しない)長い距離、ナットを無駄に回すことなく、ナットを締付固定に寄与する位置まで短時間で容易に移動できる構造を検討した。
検討の結果、本発明者は、ボルトとナットとの間に締付用補助具を介装することにより、ボルトとナットとを直接螺合させなくても、締付固定することができる構造を見出した。
ところで、ボルトとナットとの間に補助具を介装した従来技術として以下の公報が挙げられる。しかし、結論から言えば、これらに補助具は締付用補助具として機能しない。
すなわち、特許文献1の雄カプラーは、ボルトとナットとの間に介装されているが、この雄カプラーを締付用補助具とした場合、雄カプラー自体をフランジ部の対向位置まで回していかなければならず、本発明の技術的課題を解決することができない。
同様に、特許文献2のボルトとナットとの間に介装されている連結部材5、特許文献3のボルトとナットとの間に介装されている操作用介装材、特許文献4のボルトとナットとの間に介装されている緩み止めブッシュについても、特許文献1の雄カプラーと同様に本発明の技術的課題を解決することはできない。
特開2004−36274号公報 特開平11−101207号公報 特開平7−279362号公報 特開平11−201131号公報
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装着される柱状の部材の外径が異なっていても、同じ長さのボルトを用いて、ナットとボルトによる締付固定作業を短時間で作業性よく行うことができる、締付用補助具を用いた装着装置を提供するものである。
すなわち本発明は、締付用補助具を用いた装着装置であって、
前記締付用補助具は、円柱の外周面に沿って螺旋状の溝を設けた雄ネジ固着具と、円筒の内周面に沿って螺旋状の溝を設けた雌ネジ固着具とで被締付物を締め付ける際に使用されるものであって、
長手方向に分割された分割体を互いに係合して一体化した円筒体で構成され、この円筒体は、その内周面に前記雄ネジ固着具の外周面の螺旋状の溝に嵌着する雌ネジ部を形成し、
その外周面に前記雌ネジ固着具の内周面の螺旋状の溝に嵌着する雄ネジ部を形成し、
各分割体は、一方の端面にフランジ面を有しており、互いに係合して円筒体を組立てた際に前記フランジ面にて円筒体のフランジ部を構成してなり、他方の端面にナット形成部を有しており、互いに係合して円筒体を組立てた際に前記ナット形成部にてナットを構成してなり、
上記締付用補助具を用いた装着装置は、
柱状の部材の周面を覆い、その端部に相対向するフランジ部を有する取付金具を備えた被締付物と、この被締付物を締付固定する装着部とを備え、
被締付物を締付固定する装着部は、
円柱の外周面に沿って螺旋状の溝を設けて、取付金具の相対向するフランジ部間に挿通される雄ネジ固着具と、
前記雄ネジ固着具の外周面の螺旋状の溝に螺着する前記締付用補助具と、
円筒の内周面に沿って螺旋状の溝を設けて、前記締付用補助具の雄ネジ部に螺着する雌ネジ固着具とを具備し、
前記締付用補助具に一体に形成されたナットを回して、前記締付用補助具を、前記雄ネジ固着具上を移動させることにより、取付金具を柱状の部材に締付固定するようにした装着装置である。
なお、本発明に係る装着装置は、主に、超音波送受器を装着するために使用されるが、この用途に適用される装着装置に限定されるものではない。
本発明に係る締付用補助具を用いれば、不必要に長いボルトや長ネジ等の雄ネジ固着具を用いて締付作業をしなければならない場合であっても、作業性よく、ナット等の雌ネジ固着具の締め付けに必要な所定箇所までスムーズに移動できるので、雄ネジ固着具と雌ネジ固着具との締付作業を容易かつ短時間で行うことができる。
図1は、大径の柱状の部材に超音波送受器を取り付けた場合における雄ネジ固着具であるボルトと雌ネジ固着具であるナットとの位置関係を示した説明図である。 図2は、小径の柱状の部材に超音波送受器を取り付けた場合における雄ネジ固着具であるボルトと雌ネジ固着具であるナットとの位置関係を示した説明図である。 図3は、本発明に係る締付用補助具の実施例1(基本形)を示した斜視図である。 図4は、実施例1において、同締付用補助具を雄ネジ固着具であるボルトに装着する状態を示した斜視図である。 図5は、実施例1において、雄ネジ固着具であるボルトに装着した締付用補助具にナットを装着した状態を示す説明図である。 図6は、実施例1において、雌ネジ固着具であるナットと締付用補助具との間に介装される他の部材を示した説明図である。 図7は、本発明に係る締付用補助具の他の実施例(実施例2)を示した斜視図である。 図8は、実施例2における締付用補助具を雄ネジ固着具であるボルトに装着する状態を示した斜視図である。 図9は、実施例2における雄ネジ固着具であるボルトに装着した締付用補助具に雌ネジ固着具であるナットを装着した説明図である。 図10は、実施例2において、雌ネジ固着具であるナットと締付用補助具との間に介装される他の部材を示した説明図である。 図11は、実施例3おける本発明に係る締付用補助具を示した斜視図である。 図12は、実施例3における締付用補助具を雄ネジ固着具であるボルトに装着する状態を示した斜視図である。 図13は、実施例3における雄ネジ固着具であるボルトに装着した締付用補助具に雌ネジ固着具であるナットを装着した状態を示す説明図である。 図14は、実施例3において、雌ネジ固着具であるナットと締付用補助具との間に介装される他の部材を示した説明図である。
以下の実施例は、いずれも雄ネジ固着具をボルト、雌ネジ固着具をナットとした事例である。これらの実施例では単に“ボルト”又は“ナット”と表記するが、本発明の雄ネジ固着具、雌ネジ固着具は、実施例に係るボルト、ナットに特定されるものではない。
(実施例1)
図3は、本発明に係る締付用補助具の実施例1(基本形)を示す斜視図である。この締付用補助具10は全体で円筒状をなし、軸方向に2分割した2つの分割体11,12から構成されている。一方の分割体11は、分割面(他方の分割体12と対向する面)の一方に矩形状の係合凸部11aを、また、分割面の他方に矩形状の係合凹部11bを形成している。他方の分割体12は、係合凸部11aに対向する分割面に係合凹部12aを形成し、また、係合凹部11bに対向する分割面に係合凸部12bを形成している。そして、係合凸部11aと係合凹部12a、及び係合凹部11bと係合凸部12bとを嵌め合わせることにより、円筒状の一体化された締付用補助具10が組立構成される。
また、各分割体11,12は、内周面に雌ネジ部分、外周面に雄ネジ部分を形成しており、これら分割体11,12で一体的に組み立てられた円筒状の締付用補助具10は、円筒体全体として、その内周面に雌ネジ部13を形成し、その外周面に雄ネジ部14を形成した構成を具備する。
なお、分割体の係合凸部、係合凹部の形状、寸法等は、この実施例に限らず、例えば、一方の分割体に一又は複数の係合凸部を形成し、他方の分割体に、一方の分割体の一又は複数の係合凸部に対応する一又は複数の係合凹部を形成したものなどでもよい。また、上記実施例では、矩形状の凸部、凹部を形成しているが、湾曲状の凸面と凹面の組合せ、波型状の凹凸面の組合せ等も可能である。要は、分割体を組立てることにより、一体化された円筒状の締付用補助具が構成されうる係合凸部、係合凹部であればよい。
図4は、この締付用補助具10をボルト3に装着する状態を示し、また、図5は、この締付用補助具10をボルト3に装着し、更に、ナット4を装着した状態を示す。この締付用補助具10は、ボルト3とナット4とで対向するフランジ部1a,2a間(又は1b,2b間)を締め付けるに必要な長さを有している。また、締付用補助具10の内周面に形成された雌ネジ部13は、ボルト3の雄ネジ部3a(円柱の外表面に沿って形成された雄ネジ固着具の螺旋状の溝に該当する)に螺着する形状、寸法を有し、締付用補助具10の外周面に形成された雄ネジ部14は、ナット4の雌ネジ部4a(円柱の内周面に沿って形成された雌ネジ固着具の螺旋状の溝に該当する)と螺着する形状、寸法を有している。
また、図5から理解できるように、取付金具2のフランジ部2a(又は2b)に形成されたボルト挿通孔(図示せず)は、ボルト3とともに締付用補助具10をも挿通しうる口径を有している(ただしナット4は挿通しない口径である)。
このように構成された締付用補助具10は、図2に示す小径の柱状の部材C2の周面に一対の略半円弧状の取付金具1,2を締付固定するために有効に使用される(なお、この記載は、図1の大径の柱状の部材C1に適用しないという趣旨ではない)。
以下その作業手順を説明する。
図2に示す小径の柱状の部材C2の周面に一対の取付金具1,2を配置した後、取付金具1,2のフランジ部1a,2a間及び1b,2b間にボルト3,3を挿通する。なお、取付金具1,2のフランジ部1a,2a間の締付固定と、取付金具1,2のフランジ部1b,2b間の締付固定とは、同じ作業手順となるため、ここでは取付金具1,2のフランジ部1a,2a間の締付固定に関して説明し、取付金具1,2のフランジ部1b,2b間の締付固定に関する説明は省略する。
図5に示す様に、ボルト3の外周面の所定箇所には、分割体11,12を嵌合して一体化された円筒状の締付用補助具10が予め装着されており、この締付用補助具10がボルト3とともに取付金具2のフランジ部2aを貫通して配置されている。
次いで、この状態でナット4を装着する。
ここで、ナット4は、締付用補助具10に螺着する寸法、形状を有し、ボルト3に直接螺合する寸法、形状を有していない。ナット4の内径は、ボルト3の外径より締付用補助具10の厚さ分だけ大きい。このため、ナット装着作業時に、図2に示すように、ボルト3の長さが、不必要に長い場合であっても、ナット4をボルト3の軸方向に沿って直線的にスムーズに締付用補助具10の位置まで移動することができる。すなわち、締付用補助具10の位置に到達するまで、ナット4をネジ回す必要がない。
そして、ナット4を締付用補助具10に接する位置まで移動させてから、そこで初めて、ナット4を締付用補助具10に対してネジ回すことにより、取付金具2のフランジ部2aを締め付けて、図5の矢印方向(取付金具1のフランジ部1a方向)に移動させ、そのことにより、一対の取付金具1,2を柱状の部材C2の周面に締付固定することができる。
なお、上記は、本発明の本質的な説明であり、実際の作業時において、締付用補助具10を用いて柱状の部材Cの周面に一対の取付金具1,2を締付固定するには、図6に示すように、ナット4とフランジ部2aとの間にスプリングワッシャ5と平ワッシャ6を介装していることは勿論である。
以上、実施例1の発明を要約すれば、ナット4は、ナット本来の締付固定するという機能を発揮しつつ、締付用補助具10の一体化された円筒状の形態を維持するという機能を備える。すなわち、ナット4が締付用補助具10の円筒形状を維持しつつ、一体化されている状態の締付用補助具10上を(ネジ締めながら)移動させる。このことにより、取付金具1,2は、フランジ部1a,2a間で柱状の部材C2に締付固定される。なお、フランジ部1b,2b間についても同様であるので、ここでの説明は省略する。
(実施例2)
図7は、本発明の実施例2の締付用補助具20を示す。締付用補助具20が図3乃至図6に示す締付用補助具10と共通する構成については、共通する部材の符号のみを提示し、その具体的な説明は省略する。すなわち、各分割体21,22は係合凸部21a,22b、係合凹部21b,22aを備え、締付用補助具20は雌ネジ部23、雄ネジ部24を備え、雌ネジ部23はボルト3の雄ネジ部に螺合し、雄ネジ部24とは、ナット4との雌ネジ部に螺合する。
この締付用補助具20が図3乃至図6に示す締付用補助具10に追加された構成は、2つの分割体21,22の片面にそれぞれフランジ面21c,22cを形成しており、2つの分割体21,22を組合せて、締付用補助具20を構成した時に、これらフランジ面21c,22cにて、円筒体の締付用補助具20にフランジ20aを形成したことである(図9参照)。
このように構成された締付用補助具20は、図8、図9に示す様に、取付金具2のフランジ部2aからボルト3が突出している側の面(図9の紙面における下面)に、フランジ面21c,22cが接するように、各分割体21,22をボルト3に嵌め合わせて、一体化された締付用補助具20を形成する。このことにより、締付用補助具20はフランジ20aが取付金具2のフランジ部2aに接した状態(或いはフランジ部2a近傍)に装着される。
この状態で、締付用補助具20を取り付けた側(ボルト3の下端側)から、ナット4をボルト3に挿通する。実施例1の説明でも述べたように、ナット4の内径は、ボルト3の外径に比べて締付用補助具20の厚さ分だけ大きいので、ナット4を締付用補助具20の位置まで、ボルト3の軸方向に沿って(ネジ回すことなく)直線的に移動することができる。そして、締付用補助具20の端面に接してから初めてナット4を締付用補助具20上でネジ締めをしていく。ここまでの締付作業手順は、実施例1と同様である。
この実施例2では、ナット4が締付用補助具20のフランジ20aに接した後、さらにナット4をネジ締めすると、取付金具2のフランジ部2aに締付用補助具20のフランジ20aが接し、さらには押圧していることにより、ナット4を回すと、締付用補助具20もナット4と共にボルト3上を旋回し、その結果、取付金具2のフランジ部2aが取付金具1のフランジ部1a方向(図9の矢印上方)に移動する。すなわち、フランジ部1a,2a間で取付金具1,2の締付固定がなされる。
なお、ここでは、本発明の本質的な構成、作用を説明したが、実作業時には、ナット4と締付用補助具20のフランジ20aとの間にはスプリングワッシャ25が介装され、締付用補助具20のフランジ20aとフランジ部2aとの間には、スプリングワッシャ26と平ワッシャ27が介装されている(図10参照)。
以上、実施例2の発明を要約すれば、ナット4は、ナット本来の締付固定という機能を備えつつ、締付用補助具10の形態(一体化された状態)を維持するという機能を持っている点で実施例1の発明と共通している。実施例1との相違点は、実施例2の発明は、ナット4が締付用補助具20上を移動する際に、締付用補助具20に一体に形成されたフランジ20aが、締付用補助具20をもナット4と一体的に、ボルト3上を移動させるという機能を持っていることである。すなわち、締付用補助具20上を(螺合しながら)移動しているナット4が、締付用補助具のフランジ20aに接すると、ナット4を回すことにより、締付用補助具20も一体的に回る(すなわち、ネジ回りしながらボルト3上を移動する)。このことにより、フランジ部2aをフランジ部1a方向(図9の矢印上方)に移動させ、また、フランジ部2bをフランジ部1b方向に移動させ、このことにより、取付金具1,2はフランジ部1a,2a間、及びフランジ部1b,2b間で柱状の部材C2に締付固定される。
なお、フランジ部1b,2b間についても同様であるので、ここでの説明は省略する。
(実施例3)
図11は、本発明の実施例3を示す。実施例3の筒状の締付用補助具30は、一対の分割体31,32で構成され、一方の分割体31は、係合凸部31aと係合凹部31bとを備え、他方の分割体32は、係合凸部31aに係合する係合凹部32a,係合凹部31bに係合する係合凸部32bを備えている。また、各分割体31,32は、その一端面にフランジ面31c,32cを形成している。そして、分割体31,32を一体に組み合わせた状態で、筒状の締付用補助具30は、内周面に雌ネシ部33、外周面に雄ネジ部34を形成し、フランジ面31c,32cを突き合せた状態でフランジ30aを形成している(図13参照)。この構成は実施例2と同様である。
実施例3に係る締付用補助具30が実施例2の締付用補助具に対して追加した構成は、フランジ30aを設けた面とは反対側の面に更にナット30bをそれぞれ取り付けている。すなわち、実施例3では、分割体31,32の他面(フランジ面を形成した面と反対側の面)にナット部31d,32dを一体に形成している。そして、分割体31,32を一体的に組立て、筒状の締付用補助具30としたときに、ナット部31d,32dにより締付用補助具30に六角柱のナット30bが形成されることなる。
この実施例3では、図13に示すように、実施例2と同様の手順でボルト3に締付用補助具30が装着され、且つ、ナット4が取り付けられる。
但し、実施例2とは、異なる手順で取付金具1,2のフランジ部1a,2aが締付固定される。
すなわち、実施例3において、ナット4は単に組み立てられた締付用補助具30の一体化を維持するために装着され、実施例2のように、このナット4を回してフランジ部1a,2aを柱状の部材C2に締付固定する必要はない。また、実施例3では、締付用補助具30に一体に取り付けたナット30bを回すことにより、ナット4がフランジ部2aに接していなくとも、締付用補助具30がボルト3上を移動し、この移動に伴って、フランジ部2aがフランジ部1a方向(図13の矢印上方)に移動し、フランジ部1a,2aが柱状の部材C2に締付固定される。この実施例3によれば、ナット4は締付固定時における締付用補助具30の一体状態を保持するのに寄与し、締付用補助具30はフランジ部1a,2aの締付固定に寄与し、両者で機能を分担している。このため、フランジ部1a,2aの締付固定を、より安定して行うことができる。
なお、ここでは、本発明の本質的な構成、作用を説明したが、実作業時には、ナット4と締付用補助具30のフランジ30aとの間にはスプリングワッシャ35が介装され、締付用補助具30のフランジ30aとフランジ部2aとの間には、スプリングワッシャ36と平ワッシャ37が介装されている(図14参照)。
以上、実施例3の発明を要約すれば、本来のナット4は、締付用補助具30の形態(一体化された状態)を維持するという機能を備えている点で実施例1,2と共通している。しかし、実施例3では、このナット4とは別に締付用補助具30にナット30bを一体に形成し、このナット30bが締付用補助具30自体をボルト3に対して、移動させるという本来のナットとしての機能を備えている。実施例3では、締付用補助具30自体が実施例1,2におけるナット4の機能を兼ね備えているという点で、実施例1,2と相違する。言い換えると、実施例3の発明は、締付用補助具30の一体化されている状態を保持するナット4と、締付用補助具に形成したナット本来の機能を有するナット30bとで機能分担することで、より安定して締付作業を行うことができるものである。
なお、フランジ部1b,2b間についても同様であるので、ここでの説明は省略する。
本発明の締付用補助具を用いれば、柱状の部材の周面に一対の取付金具1,2をボルト3とナット4とで締付固定する際に、長さの長いボルト3であっても、その取付作業を短時間で行うことが出来、作業性を向上できる。また、柱状の部材C(C1又はC2)の周面に一対の取付金具1,2を取り付けるボルト3として、各種の長さのものを用意する必要はなく、その種類を簡素化することが出来る。その結果、管理、保管が容易となる。
また、上記実施例ではボルト3とナット4とで締付固定する場合について説明したが、その他の雄ネジ固着具、雌ネジ固着具とで締付け固定する場合、例えば、ボルトの頭の部分がない長ネジを使い、両側にナットを取り付ける場合であって、その長ネジが不必要に長さが長くても、ボルト3とナット4とで締付固定する場合と同様に、柱状の部材への取付作業を短時間で効率よく行うことができ、作業性を向上することができることは勿論である。
A・・・超音波送受器
B・・・超音波送受器の装着装置
C1,C2・・・柱状の部材(被締付物)
1,2・・・略半円弧状の取付金具
1a,1b,2a,2b,3a,3b・・・取付金具のフランジ部
3・・・ボルト(雄ネジ固着具)
3a・・・ボルトの雄ネジ部(雄ネジ固着具の螺旋状の溝)
4・・・ナット(雌ネジ固着具)
4a・・・ナットの雌ネジ部(雌ネジ固着具の螺旋状の溝)
5,25,26,35,36・・・スプリングワッシャ
6,27,37・・・平ワッシャ
10,20,30・・・締付用補助具
11,21,31・・・一方の分割体
11a,21a,31a・・・一方の分割体の係合凸部
11b,21b,31b・・・一方の分割体の係合凹部
12,22,32・・・他方の分割体
12a,22a,32a・・・他方の分割体の係合凹部
12b,22b,32b・・・他方の分割体の係合凸部
21c,22c,31c,32c・・・分割体のフランジ面
31d,32d・・・分割体のナット部形成部
13,23,33・・・締付用補助具の雌ネジ部
14,24,34・・・締付用補助具の雄ネジ部
20a,30a・・・締付用補助具のフランジ
30b・・・締付用補助具のナット

Claims (1)

  1. 締付用補助具を用いた装着装置であって、
    前記締付用補助具は、円柱の外周面に沿って螺旋状の溝を設けた雄ネジ固着具と、円筒の内周面に沿って螺旋状の溝を設けた雌ネジ固着具とで被締付物を締め付ける際に使用されるものであって、
    長手方向に分割された分割体を互いに係合して一体化した円筒体で構成され、この円筒体は、その内周面に前記雄ネジ固着具の外周面の螺旋状の溝に嵌着する雌ネジ部を形成し、
    その外周面に前記雌ネジ固着具の内周面の螺旋状の溝に嵌着する雄ネジ部を形成し、
    各分割体は、一方の端面にフランジ面を有しており、互いに係合して円筒体を組立てた際に前記フランジ面にて円筒体のフランジ部を構成してなり、他方の端面にナット形成部を有しており、互いに係合して円筒体を組立てた際に前記ナット形成部にてナットを構成してなり、
    上記締付用補助具を用いた装着装置は、
    柱状の部材の周面を覆い、その端部に相対向するフランジ部を有する取付金具を備えた被締付物と、この被締付物を締付固定する装着部とを備え、
    被締付物を締付固定する装着部は、
    円柱の外周面に沿って螺旋状の溝を設けて、取付金具の相対向するフランジ部間に挿通される雄ネジ固着具と、
    前記雄ネジ固着具の外周面の螺旋状の溝に螺着する前記締付用補助具と、
    円筒の内周面に沿って螺旋状の溝を設けて、前記締付用補助具の雄ネジ部に螺着する雌ネジ固着具とを具備し、
    前記締付用補助具に一体に形成されたナットを回して、前記締付用補助具を、前記雄ネジ固着具上を移動させることにより、取付金具を柱状の部材に締付固定するようにした装着装置。
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