JP7355805B2

JP7355805B2 - 締結部材

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Publication number: JP7355805B2
Application number: JP2021214835A
Authority: JP
Inventors: 真也山本; 寛志鈴木; 真弓松野; 正成小林; 丈典大川; 圭遠藤; 大輔北原
Original assignee: Oiles Corp; Topura Co Ltd
Current assignee: Oiles Corp; Topura Co Ltd
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2023-10-03
Anticipated expiration: 2041-12-28
Also published as: JP2023098208A; JP2023098593A; WO2023127959A1

Description

本発明は、締結部材に関する。

従来、自動車等の排気系は、エンジンに直結するエキゾーストマニホールド、および、その下流に設けられるエキゾーストパイプからなる（例えば、特許文献１を参照）。エキゾーストパイプは、必要に応じて複数のパイプに分割され、シールベアリング、フランジおよびボルト等によって連結される。また、ボルトの頭部とパイプのフランジとの間にコイルばねを設けることによって、パイプ連結部分が屈曲した場合の連結部分の荷重の変化を吸収している。

特許第６５９１７９１号公報

従来のボルトおよびコイルばねは、別体で構成されていることから、２部品を事前に組み付ける工程が必要である。この際、作業者は、工具やパイプを持った状態で作業を行うため、作業し難いという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パイプ同士を連結する際の作業性を向上することができる締結部材を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る締結部材は、締結本体部にコイルばねを組み付けてなる締結部材であって、前記締結本体部は、結合対象と結合するねじ部と、前記ねじ部の一端から延びる軸部と、前記軸部の前記ねじ部側と反対側に設けられ、前記コイルばねの内径よりも大きい最大径を有する頭部と、前記軸部と前記頭部との間に設けられる段部と、前記段部または前記頭部に設けられ、前記コイルばねに係止する係止部と、を備え、前記コイルばねは、前記軸部および前記段部に挿通されるとともに、前記係止部に係止することを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記軸部は、前記段部側と反対側の端部において、他の締結部材と螺合するねじ部と、前記段部と前記軸部との間、かつ少なくとも一部が前記コイルばねの内部に位置し、前記コイルばねの内径よりも小さい径で突出してなる中つば部と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記係止部は、当該段部の周方向に延びる環状の突起であることを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記係止部は、当該段部の周方向に間欠的に設けられる一つまたは複数の突起であることを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記複数の突起は、前記段部の周方向において等間隔に位置することを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記係止部は、段部とは別体で設けられ、該段部の周方向に延びることを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記係止部は、前記頭部に設けられ、前記コイルばねと係止する爪部を有することを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記コイルばねは、線材を巻回してなり、前記段部の突起部は、前記締結本体部の長手方向において、前記コイルばねの前記頭部側から３巻目以下に相当する位置に設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記コイルばねは、前記締結本体部に対して回転自在であることを特徴とする。

また、本発明に係る締結部材は、上記発明において、前記締結部材は、車両の排気管を構成する第１および第２パイプを締結する排気管球面継手構造の一部をなすことを特徴とする。

本発明によれば、パイプ同士を連結する際の作業性を向上することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材を用いたエンジンとマフラーとの接続態様の一例を示す図である。図２は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材を用いたパイプの接続部分を示す図（その１）である。図３は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材を用いたパイプの接続部分を示す図（その２）である。図４は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材を用いたパイプの接続部分を示す分解斜視図である。図５は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材の構成を示す平面図である。図６は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図７は、図６に示すＡ－Ａ線断面図である。図８は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図９は、図８に示すＢ－Ｂ線断面図である。図１０は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１１は、図１０に示すＣ－Ｃ線断面図である。図１２は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１３は、図１２に示すＤ－Ｄ線断面図である。図１４は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１５は、本発明の実施の形態の変形例５にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１６は、本発明の実施の形態の変形例６にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１７は、本発明の実施の形態の変形例７にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１８は、本発明の実施の形態の変形例８にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合があり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材を用いたエンジンとマフラーとの接続態様の一例を示す図である。図２および図３は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材を用いたパイプの接続部分を示す図である。図４は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材を用いたパイプの接続部分を示す分解斜視図である。

マフラー２は、エキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプを経てエンジン３に接続する（図１参照）。エキゾーストパイプは、複数のパイプ（本実施の形態では第１パイプ２１および第２パイプ２２）を連結してなる。第１パイプ２１および第２パイプ２２は、各パイプに形成されるフランジ２１ａ、２２ａに締結部材１およびナット２３（図３参照）を結合することによって締結される。第１パイプ２１、第２パイプ２２、締結部材１およびナット２３によって、排気管球面継手構造が構成される。

第１パイプ２１および第２パイプ２２との間には、シールベアリング２４が介在する。第１パイプ２１および第２パイプ２２は、シールベアリング２４によって、接続部分において内部が気密の状態を維持しつつ屈曲自在となる。

続いて、締結部材１の構成について説明する。図５は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材の構成を示す平面図である。図６は、本発明の一実施の形態にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図７は、図６に示すＡ－Ａ線断面図である。

締結部材１は、締結本体部１１と、コイルばね１２とを備える。なお、本実施の形態では、締結本体部１１の中心軸と、コイルばね１２の中心軸とが、締結部材１の長手軸である軸Ｎと一致しているものとして説明する。また、軸Ｎ方向を長手方向ということがある。

締結本体部１１は、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４とを有する。締結本体部１１の長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４、頭部１１３の順に大きい。

軸部１１２は、ねじ部１１１側の端部において、軸部１１２の他の部分に対して径方向に突出してなる中つば部１１２ａを有する。なお、本実施の形態において、中つば部１１２ａは軸部１１２のねじ部１１１側に設けられる例について説明するが、ねじ部１１１と段部１１４との間に設けることができる。また、結合態様はねじ部１１１およびナット２３に限らず、例えば、カシメによって結合する部材として、締結部材１をアシ部、ナット２３をアタマ部に代えた構成としてもよい。

頭部１１３は、六角部１１３ａと、つば部１１３ｂとを有する。つば部１３３ｂの最大径は、コイルばね１２の内径よりも大きい。頭部１１３の六角部１１３ａの形状は、六角形に限らない。なお、つば部１３３ｂの最大径が上記の関係を満たし、頭部１１３がコイルばね１２に係止できれば、つば部１１３ｂ（頭部１１３の最大径）が、コイルばね１２の外径より小さくてもよい。

段部１１４は、当該段部１１４の他の部分に対して径方向に突出してなる突起部１１４ａを有する。突起部１１４ａは、段部１１４の周方向を一周して形成され、該周方向に延びる環状の突起である。なお、段部１１４において、突起部１１４ａを除く部分の径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。すなわち、段部１１４は、コイルばね１２の内径よりも小さい段部本体と、該段部本体から突出する突起とを有する。本明細書において、「突起部」は、係止部に相当する。

コイルばね１２は、線材を巻回してなり、両端部が、巻回によって延びる軸方向（ここではコイルばね１２の長手方向）と直交する平面を有する。

ここで、突起部１１４ａの径ｒ₂は、コイルばね１２の内径ｒ₁よりも大きい。例えば、径ｒ₂は、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。この際、内径ｒ₁に対する径ｒ₂の比が１０１％未満であると、コイルばね１２への圧入代が小さくなり、コイルばね１２が締結本体部１１から離脱するおそれがある。一方、内径ｒ₁に対する径ｒ₂の比が１０５％を超えると、コイルばね１２への圧入代が大きくなって、コイルばね１２と突起部１１４ａとの干渉が大きくなり、締結部材１をフランジ２１ａ、２２ａに取り付けた際に、コイルばね１２のねじれが生じ、破損するおそれがある。

突起部１１４ａにおける、軸部１１２側からの立ち上がり角度であって、軸Ｎと直交する平面とのなす立ち上がり角度は、突起部形成に用いる工具の使用態様、または突起部形成時の段部の変形を抑制する点を考慮して設定される。

また、突起部１１４ａは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、重力以外の荷重が加わっていない自然状態のコイルばね１２の、頭部１１３側から数えて１～３巻目（３巻目以下に相当する位置）に位置することが好ましい。例えば、突起部１１４ａは、頭部１１３からの軸Ｎ方向の距離ｄ₁が、コイルばね１２の巻回によって延びる方向（ここでは軸Ｎ方向）おいて、３つ目の線材を通過する位置までの距離ｄ₂以下であることが好ましい。

中つば部１１２ａの径は、コイルばね１２の内径よりも小さく、例えばコイルばね１２の内径に対して８０％以上１００％未満である。
また、中つば部１１２ａは、コイルばね１２の自然状態において、少なくとも一部がコイルばね１２内に位置する。

締結部材１は、締結本体部１１をコイルばね１２に挿入して組み付けてなる。組付け時にコイルばね１２に締結本体部１１を挿入した際、コイルばね１２に突起部１１４ａが圧入される。また、コイルばね１２は、加わる荷重に応じて頭部１１３（つば部１１３ｂ）の段部１１４側の面に当接可能である。

締結本体部１１にコイルばね１２が組付けられた状態（図５参照）において、コイルばね１２は、締結本体部１１に対して回転可能であるとともに、突起部１１４ａに係止することによって締結本体部１１に対して抜け止めされる。また、コイルばね１２は、軸部１１２に対して傾いた場合に、中つば部１１２ａに当接することによって、軸部１１２に対する傾きが抑制される。中つば部１１２ａによってコイルばね１２の傾きが抑制されると、コイルばね１２と突起部１１４ａとの係止状態を確実に維持することができる。

締結部材１は、軸部１１２をフランジ２１ａ、２２ａに挿通し、ナット２３と螺合させることによってフランジ２１ａ、２２ａを締結する。この際、締結本体部１１の頭部１１３と第２パイプ２２のフランジ２２ａとの間にコイルばね１２を配置することによって、パイプ連結部分が屈曲した場合であっても、コイルばね１２の伸縮によってフランジへの荷重の変化を吸収し、フランジ２１ａ、２２ａが圧接した状態を維持することができる。

以上説明した本発明の実施の形態では、締結本体部１１の頭部１１３側に、当該締結本体部１１の径方向に突出する突起部１１４ａを設け、該突起部１１４ａと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本実施の形態によれば、締結部材１において、突起部１１４ａとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１から離脱することを抑制しているため、締結部材１の取扱い性を向上することができる。

また、本実施の形態では、軸部１１２の頭部１１３とは反対側に、該軸部１１２の径方向に突出する中つば部１１２ａを設け、コイルばね１２が軸Ｎに対して傾斜した際に、中つば部１１２ａがコイルばね１２に当接するようにしたので、コイルばね１２の傾斜によるコイルばね１２と突起部１１４ａとの係止状態が解除されることが一層確実に抑制される。

（変形例１）
次に、本実施の形態の変形例１について、図８および図９を参照して説明する。図８は、本発明の実施の形態の変形例１にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図９は、図８に示すＢ－Ｂ線断面図である。本変形例１にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ａを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ａは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４Ａとを有する。締結本体部１１Ａの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ａ、頭部１１３の順に大きい。

段部１１４Ａには、当該段部１１４Ａの他の部分に対して径方向に突出してなる三つの突起部１１４ｂを有する。各突起部１１４ｂは、段部１１４Ａの周方向に対して均等な間隔で設けられる。すなわち、段部１１４Ｂにおける二つの突起部１１４ｂは、軸Ｎ方向と直交する平面を切断面とする断面において、軸Ｎに対して１２０°回転対称を与える位置に形成される。また、突起部１１４ｂの周方向の形成範囲として、軸Ｎに対する形成角度θ₁は、例えば、θ₁＝７５°である。なお、段部１１４Ａにおいて、突起部１１４ｂを除く部分の径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。

ここで、突起部１１４ｂの径ｒ₃は、コイルばね１２の内径ｒ₁よりも大きい。例えば、径ｒ₃は、実施の形態と同様に、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。なお、ここでの突起部１１４ｂの径ｒ₃は、突起部１１４ｂに外接する外接円（図９の破線の円参照）の直径とする。
締結本体部１１Ａにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が突起部１１４ｂに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１に対して抜け止めされる。

また、突起部１１４ｂは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、自然状態のコイルばね１２の１～３巻目に位置することが好ましい。

以上説明した本変形例１では、締結本体部１１Ａの頭部１１３側に、当該締結本体部１１Ａの径方向に突出する突起部１１４ｂを設け、該突起部１１４ｂと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例１によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、突起部１１４ｂとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ａから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

（変形例２）
次に、本実施の形態の変形例２について、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、本発明の実施の形態の変形例２にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１１は、図１０に示すＣ－Ｃ線断面図である。本変形例２にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ｂを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ｂは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４Ｂとを有する。締結本体部１１Ｂの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ｂ、頭部１１３の順に大きい。

段部１１４Ｂには、当該段部１１４Ｂの他の部分に対して径方向に突出してなる二つの突起部１１４ｃを有する。各突起部１１４ｃは、段部１１４Ｂの周方向に対して均等な間隔で設けられる。すなわち、段部１１４Ｂにおける二つの突起部１１４ｃは、軸Ｎ方向と直交する平面を切断面とする断面において、１８０°回転対称を与える位置に形成される。また、突起部１１４ｃの周方向の形成範囲として、軸Ｎに対する形成角度θ₂は、例えば、θ₂＝９０°である。なお、段部１１４Ｂにおいて、突起部１１４ｃを除く部分の径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。

ここで、突起部１１４ｃの径ｒ₄は、コイルばね１２の内径ｒ₁よりも大きい。例えば、径ｒ₄は、実施の形態と同様に、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。なお、ここでの突起部１１４ｃの径ｒ₄は、突起部１１４ｃに外接する外接円（図１１の破線の円参照）の直径とする。
締結本体部１１Ｂにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が突起部１１４ｂに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１Ｂに対して抜け止めされる。

また、突起部１１４ｃは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、自然状態のコイルばね１２の１～３巻目に位置することが好ましい。

以上説明した本変形例２では、締結本体部１１Ｂの頭部１１３側に、当該締結本体部１１Ｂの径方向に突出する突起部１１４ｃを設け、該突起部１１４ｃと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例２によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、突起部１１４ｃとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ｂから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

（変形例３）
次に、本実施の形態の変形例３について、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、本発明の実施の形態の変形例３にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。図１３は、図１２に示すＤ－Ｄ線断面図である。本変形例３にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ｃを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ｃは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４Ｃとを有する。締結本体部１１Ｃの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ｃ、頭部１１３の順に大きい。

段部１１４Ｃには、当該段部１１４Ｃの他の部分に対して径方向に突出してなる四つの突起部１１４ｄを有する。各突起部１１４ｄは、段部１１４Ｃの周方向に対して均等な間隔で設けられる。すなわち、段部１１４Ｃにおける四つの突起部１１４ｄは、軸Ｎ方向と直交する平面を切断面とする断面において、４５°回転対称を与える位置に形成される。また、突起部１１４ｄの周方向の形成範囲として、軸Ｎに対する形成角度θ₃は、例えば、θ₃＝４５°である。なお、段部１１４Ｃにおいて、突起部１１４ｄを除く部分の径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。

ここで、突起部１１４ｄの径ｒ₅は、コイルばね１２の内径ｒ₁よりも大きい。例えば、径ｒ₅は、実施の形態と同様に、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。なお、ここでの突起部１１４ｄの径ｒ₅は、突起部１１４ｄに外接する外接円（図１３の破線の円参照）の直径とする。
締結本体部１１Ｃにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が突起部１１４ｄに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１Ｃに対して抜け止めされる。

また、突起部１１４ｄは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、自然状態のコイルばね１２の１～３巻目に位置することが好ましい。

以上説明した本変形例３では、締結本体部１１Ｃの頭部１１３側に、当該締結本体部１１Ｃの径方向に突出する突起部１１４ｄを設け、該突起部１１４ｄと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例３によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、突起部１１４ｄとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ｃから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

（変形例４）
次に、本実施の形態の変形例４について、図１４を参照して説明する。図１４は、本発明の実施の形態の変形例４にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。本変形例４にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ｄを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ｄは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４Ｄとを有する。締結本体部１１Ｄの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ｄ、頭部１１３の順に大きい。

段部１１４Ｄには、当該段部１１４Ｄの他の部分に対して径方向に突出してなる一つの突起部１１４ｅを有する。突起部１１４ｅは、段部１１４Ｄの周方向の一部に設けられる。なお、段部１１４Ｄにおいて、突起部１１４ｅを除く部分の径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。

ここで、突起部１１４ｅの径は、コイルばね１２の内径（内径ｒ₁）よりも大きい。例えば、突起部１１４ｅの径は、実施の形態と同様に、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。なお、ここでの突起部１１４ｅの径は、突起部１１４ｅに外接する外接円の直径とする。
締結本体部１１Ｄにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が突起部１１４ｅに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１に対して抜け止めされる。

また、突起部１１４ｅは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、自然状態のコイルばね１２の１～３巻目に位置することが好ましい。

以上説明した本変形例４では、締結本体部１１Ｄの頭部１１３側に、当該締結本体部１１Ｄの径方向に突出する突起部１１４ｅを設け、該突起部１１４ｄと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例４によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、突起部１１４ｅとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ｄから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

（変形例５）
次に、本実施の形態の変形例５について、図１５を参照して説明する。図１５は、本発明の実施の形態の変形例５にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。本変形例５にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ｅを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ｅは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３Ａと、軸部１１２と頭部１１３Ａとの間に設けられる段部１１４Ｅとを有する。締結本体部１１Ｅの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ｅ、頭部１１３Ａの順に大きい。

段部１１４Ｅは、軸Ｎ方向に延びる柱状をなす。段部１１４Ｅは、コイルばね１２の内径よりも小さく、軸部１１２の径よりも大きい径を有する。

頭部１１３Ａは、六角部１１３ａと、つば部１１３ｃと、つば部１１３ｃの端部に設けられる係止部１１３ｄとを有する。つば部１１３ｃの最大径は、コイルばね１２の内径よりも大きい。頭部１１３の六角部１１３ａの形状は、六角形に限らない。

係止部１１３ｄは、軸Ｎ方向に突出する爪部を有し、コイルばね１２の一端に係止する。
締結本体部１１Ｅにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が係止部１１３ｄに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１に対して抜け止めされる。

以上説明した本変形例５では、締結本体部１１Ｄの頭部１１３Ａに、当該締結本体部１１Ｃの係止部１１３ｄを設け、該係止部１１３ｄと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例５によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、係止部１１３ｄとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ｅから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

（変形例６）
次に、本実施の形態の変形例６について、図１６を参照して説明する。図１６は、本発明の実施の形態の変形例６にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。本変形例６にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ｆを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ｆは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４Ｆとを有する。締結本体部１１Ｆの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ｆ、頭部１１３の順に大きい。

段部１１４Ｆには、当該段部１１４Ｆの他の部分に対して径方向に突出してなる突起部１１４ｆを有する。突起部１１４ｆは、段部１１４Ｆとは別体で設けられ、該段部１１４Ｆの周方向を一周する環状をなす。なお、突起部１１４ｆを除く段部１１４Ｆの径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。

ここで、突起部１１４ｆの径は、コイルばね１２の内径（内径ｒ₁）よりも大きい。例えば、突起部１１４ｆの径は、実施の形態と同様に、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。なお、ここでの突起部１１４ｆの径は、突起部１１４ｆに外接する外接円の直径とする。
締結本体部１１Ｆにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が突起部１１４ｆに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１Ｆに対して抜け止めされる。

また、突起部１１４ｆは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、自然状態のコイルばね１２の１～３巻目に位置することが好ましい。

以上説明した本変形例６では、締結本体部１１Ｆの頭部１１３側に、当該締結本体部１１Ｆの径方向に突出する突起部１１４ｆを設け、該突起部１１４ｆと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例６によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、突起部１１４ｆとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ｆから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

変形例６では、環状の突起部１１４ｆ（Ｏリング）を例にして説明したが、一部が開放される弧状の突起部（Ｃリング）を採用することができる。

（変形例７）
次に、本実施の形態の変形例７について、図１７を参照して説明する。図１７は、本発明の実施の形態の変形例７にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。本変形例７にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ｇを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ｇは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４Ｇとを有する。締結本体部１１Ｇの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ｇ、頭部１１３の順に大きい。

段部１１４Ｇには、当該段部１１４Ｇの他の部分に対して径方向に突出してなる一つの突起部１１４ｇを有する。突起部１１４ｇは、段部１１４Ｇの周方向を一周して形成され、該周方向に延びる環状の突起である。突起部１１４ｇは、例えばセレーション加工によって形成される鋸歯状をなす側面の一部を押し出すことによって形成される。すなわち、突起部１１４ｇは、軸Ｎ方向に沿って順次広がる鋸歯状をなす。なお、段部１１４Ｇにおいて、突起部１１４ｇを除く部分の径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。

ここで、突起部１１４ｇの最大径は、コイルばね１２の内径（内径ｒ₁）よりも大きい。例えば、突起部１１４ｇの径は、実施の形態と同様に、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。なお、ここでの突起部１１４ｇの径は、突起部１１４ｇに外接する外接円の直径とする。
締結本体部１１Ｇにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が突起部１１４ｇに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１Ｇに対して抜け止めされる。

また、突起部１１４ｇは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、自然状態のコイルばね１２の１～３巻目に位置することが好ましい。

以上説明した本変形例７では、締結本体部１１Ｇの頭部１１３側に、当該締結本体部１１Ｇの径方向に突出する突起部１１４ｇを設け、該突起部１１４ｇと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例７によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、突起部１１４ｇとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ｇから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

（変形例８）
次に、本実施の形態の変形例８について、図１８を参照して説明する。図１８は、本発明の実施の形態の変形例８にかかる締結部材の締結本体部の構成を示す平面図である。本変形例８にかかる締結部材は、実施の形態にかかる締結本体部１１に代えて締結本体部１１Ｈを備える。コイルばね１２の構成は、実施の形態と同様である。なお、実施の形態と同様の構成には、同じ符号を付している。

締結本体部１１Ｈは、結合対象と螺合するねじ部１１１と、ねじ部１１１に連なる円柱状の軸部１１２と、軸部１１２のねじ部１１１側と反対側に設けられる頭部１１３と、軸部１１２と頭部１１３との間に設けられる段部１１４Ｈとを有する。締結本体部１１Ｈの長手方向と直交する方向の径（最大径）は、ねじ部１１１、軸部１１２、段部１１４Ｈ、頭部１１３の順に大きい。

段部１１４Ｈには、当該段部１１４Ｈの他の部分に対して径方向に突出してなる一つの突起部１１４ｈを有する。突起部１１４ｈは、段部１１４Ｈの周方向を一周して形成され、該周方向に延びる環状の突起である。突起部１１４ｈは、例えばセレーション加工によって形成される鋸歯状をなす。なお、段部１１４Ｈにおいて、突起部１１４ｈを除く部分の径は、コイルばね１２の内径よりも小さい。

ここで、突起部１１４ｈの最大径は、コイルばね１２の内径（内径ｒ₁）よりも大きい。例えば、突起部１１４ｈの径は、実施の形態と同様に、内径ｒ₁に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される。なお、ここでの突起部１１４ｈの径は、突起部１１４ｈに外接する外接円の直径とする。
締結本体部１１Ｈにコイルばね１２が組付けられた状態では、コイルばね１２が突起部１１４ｈに係止し、コイルばね１２が締結本体部１１Ｈに対して抜け止めされる。

また、突起部１１４ｈは、脱落防止とコイルばね１２の伸縮性の確保とを両立するという観点において、自然状態のコイルばね１２の１～３巻目に位置することが好ましい。

以上説明した本変形例８では、締結本体部１１Ｈの頭部１１３側に、当該締結本体部１１Ｈの径方向に突出する突起部１１４ｈを設け、該突起部１１４ｈと、コイルばね１２とを係止させるようにした。本変形例８によれば、実施の形態と同様に、締結部材において、突起部１１４ｈとコイルばね１２との係止によってコイルばね１２が締結本体部１１Ｈから離脱することを抑制しているため、締結部材の取扱い性を向上することができる。

なお、実施の形態および変形例では、締結本体部が中つば部１１２ａを有する例について説明したが、例えば、突起部１１４ａによってコイルばね１２の締結本体部１１からの離脱を抑制することが可能であれば、中つば部１１２ａを有しない構成としてもよい。

また、実施の形態および変形例において示した突起部や係止部のほか、段部に抜け止め用のピンを設けてコイルばねを締結本体部から抜け止めするようにしてもよいし、段部に凹部を形成してコイルばねをカシメることによってコイルばねを段部に固定してもよいし、コイルばねを段部に溶接してもよい。なお、段部に対してコイルばねをカシメたり溶接したりした場合、コイルばねは締結本体部に対する回転が規制される。

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

以上説明したように、本発明に係る締結部材は、パイプ同士を連結する際の作業性を向上するのに好適である。

１締結部材
２マフラー
３エンジン
１１、１１Ａ～１１Ｈ締結本体部
１２コイルばね
２１ａ、２２ａフランジ
１１１ねじ部
１１２軸部
１１２ａ中つば部
１１３、１１３Ａ頭部
１１３ａ六角部
１１３ｂ、１１３ｃつば部
１１３ｄ係止部
１１４、１１４Ａ～１１４Ｈ段部
１１４ａ～１１４ｈ突起部

Claims

締結本体部にコイルばねを組み付けてなる締結部材であって、
前記締結本体部は、
結合対象と結合するねじ部と、
前記ねじ部の一端から延びる軸部と、
前記軸部の前記ねじ部側と反対側に設けられ、前記コイルばねの内径よりも大きい最大径を有する頭部と、
前記軸部と前記頭部との間に設けられる段部と、
前記段部に設けられ、前記コイルばねに係止する係止部と、
を備え、
前記コイルばねは、前記軸部および前記段部に挿通されるとともに、前記係止部に係止し、前記締結本体部に対して回転自在、かつ、前記頭部側の端部が該頭部に当接可能であり、
前記係止部の径は、前記コイルばねの内径に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定され、
前記軸部は、
前記段部と前記軸部との間、かつ少なくとも一部が前記コイルばねの内部に位置し、前記コイルばねの内径よりも小さい径で突出してなる中つば部、
を有することを特徴とする締結部材。
前記係止部は、当該段部の周方向に延びる環状の突起である、
ことを特徴とする請求項１に記載の締結部材。
前記係止部は、当該段部の周方向に間欠的に設けられる一つまたは複数の突起である、
ことを特徴とする請求項１に記載の締結部材。
前記複数の突起は、前記段部の周方向において等間隔に位置する、
ことを特徴とする請求項３に記載の締結部材。
締結本体部にコイルばねを組み付けてなる締結部材であって、
前記締結本体部は、
結合対象と結合するねじ部と、
前記ねじ部の一端から延びる軸部と、
前記軸部の前記ねじ部側と反対側に設けられ、前記コイルばねの内径よりも大きい最大径を有する頭部と、
前記軸部と前記頭部との間に設けられる段部と、
前記段部に設けられ、前記コイルばねに係止する係止部と、
を備え、
前記コイルばねは、前記軸部および前記段部に挿通されるとともに、前記係止部に係止し、前記締結本体部に対して回転自在、かつ、前記頭部側の端部が該頭部に当接可能であり、
前記係止部の径は、前記コイルばねの内径に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定され、
前記係止部は、段部とは別体で設けられ、該段部の周方向に延びる、
ことを特徴とする締結部材。
前記締結部材は、車両の排気管を構成する第１および第２パイプを締結する排気管球面継手構造の一部をなす、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の締結部材。
車両の排気管を構成する第１および第２パイプを締結する排気管球面継手構造の一部をなし、締結本体部にコイルばねを組み付けてなる締結部材であって、
前記締結本体部は、
結合対象と結合するねじ部と、
前記ねじ部の一端から延びる軸部と、
前記軸部の前記ねじ部側と反対側に設けられ、前記コイルばねの内径よりも大きい最大径を有する頭部と、
前記軸部と前記頭部との間に設けられる段部と、
前記段部に設けられ、前記コイルばねに係止する係止部と、
を備え、
前記コイルばねは、前記軸部および前記段部に挿通されるとともに、前記係止部に係止し、前記締結本体部に対して回転自在、かつ、前記頭部側の端部が該頭部に当接可能であり、
前記係止部の径は、前記コイルばねの内径に対して１０１％以上１０５％以下の大きさとなるように設定される、
ことを特徴とする締結部材。