JP7416417B2 - ボルトナット保護キャップ - Google Patents

Description

この発明は、締結されたナット又はボルトを錆などから保護するようなボルトナット保護キャップに関する。

ボルトナット保護キャップとしては、下記特許文献１に開示されたものがある。

この保護キャップは、一端が閉鎖された筒状でボルトの端部を覆うボルト被覆部と、ボルト被覆部の他端から連設されてボルトに螺合したナットを覆う筒状のナット被覆部を有し、ナット被覆部の他端の当接面に、環状をなすパッキンが備えられている。また、ボルト被覆部とナット被覆部との間の段差部の天井面には、内周縁がボルトのねじ谷に入り込む大きさの変形可能な内パッキンを備えている。

このような構成の保護キャップでは、内パッキンを備えており、内パッキンの内周縁がボルトのねじ谷に食い込むので、保護キャップ自体の緩み止め、すなわち保護キャップの脱落防止が行える。

しかしながら、内パッキンは貼り付けにより備えているので、製造に手間がかかる。

特許第６５３８９４７号公報

この発明は、部品点数が少なく製造が容易でありながらも、ボルトナット保護キャップの脱落を防止できるようにすることを主な目的とする。

そのための手段は、締結されたナット又はボルトに被覆されるキャップ本体と、前記キャップ本体の下端開口部に取り付けられるパッキンを備えたボルトナット保護キャップであって、前記パッキンの内周面に、前記キャップ本体の内周面に沿う内周壁が形成されるとともに、前記内周壁の上端から上方に、前記ナットの外周面に接触する規制部が形成され、前記規制部と前記内周壁との間に、前記規制部を内外に揺動可能にする変形許容部が形成されたボルトナット保護キャップである。

この構成では、規制部は変形許容部によって、キャップ本体の内周面に支えられたパッキンの内周壁に対して相対変位可能であり、当該ボルトナット保護キャップをナットに被せる際に規制部は、外周方向に変位してナット又はボルトに対する挿嵌を行わせる。一方、当該ボルトナット保護キャップをナットに被着したのちに外す方向に引っ張り力を加えると、パッキンの内周壁が外れる方向に変位しようとしても、変形許容部の存在によって規制部は内周壁と一緒に移動することはない。規制部はナット又はボルトの外周面に接触した状態を維持しようとし、引っ張るほど内方に変位してナット又はボルトを締め付ける。

この発明によれば、内周壁の上端に変形許容部を介して規制部を備えており、ナット又はボルトからの抜け方向への変位には規制部がナット又はボルトを締め付けるので、ボルトナット保護キャップの脱落を防止できる。しかも、脱落防止のための構成はパッキンに備えられるので、別部材が不要であり、製造は容易である。

ボルトナット保護キャップの断面図。 ボルトナット保護キャップの分解斜視図。 パッキンの平面図と正面図と断面図。 パッキンの部分拡大断面図。 ボルトナット保護キャップを装着するときの作用を示す断面図。 装着されたボルトナット保護キャップの作用を示す断面図。 装着されたボルトナット保護キャップの作用を示す横断面図。 他の例に係るパッキンの断面図。 他の例係るパッキンの片側断面図。 他の例に係るキャップ本体とパッキンの斜視図。 図１０のキャップ本体の平面図と片側断面図。 他の例係るパッキンの平面図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

図１は、ボルトナット保護キャップ１１（以下、「保護キャップ」という）の縦断面図であり、図２はその分解斜視図である。

この保護キャップ１１は、被固定部５１の表面５１ａから突出するボルト５２の端部とボルト５２に螺合したナット５３やボルト５２の頭部を覆って外界から遮断し、水分や汚れなどの付着を防止して、主にそれらの防錆を行うものである。

図１、図２に示したように、保護キャップ１１は、締結されたナット５３に被覆されるキャップ本体１２と、キャップ本体１２の下端開口部１２ａに取り付けられるパッキン１３を備えている。

キャップ本体１２は、全体が透明であり、硬質の合成樹脂で形成されている。合成樹脂には、例えばポリカーボネートのように、耐候性を有し透明度の高い材料が好適に使用される。

キャップ本体１２は大きく２つの部分からなる。これら２つの部分とは、一端から順に、ボルト被覆部２１とナット被覆部２２である。

ボルト被覆部２１は、一端（上端）２１ａが閉鎖された円筒形状に形成されており、ボルト５２の端部を覆う部分である。ボルト被覆部２１の太さは、ボルト５２の直径よりも大きく設定されている。ボルト被覆部２１の長さは、キャップ本体１２の他端（下端）を被固定部５１の表面５１ａにパッキン１３を介して押し当てたときでもボルト５２を被覆できる長さに設定される。好ましくは、ボルト被覆部２１の長さは、手のひらの中央をボルト被覆部２１の一端２１ａに当てた状態でも指先がナット被覆部２２に達して回転力を付与できる長さであるとよい。

ナット被覆部２２は、ボルト被覆部２１の他端から連設されてボルト５２に螺合したナット５３、厳密にはボルト５２の一部も覆う筒状に形成されている。ナット被覆部２２はボルト被覆部２１よりも大径であり、横断面形状はボルト被覆部２１と同じ円形である。

ボルト被覆部２１とナット被覆部２２の間には、小径のボルト被覆部２１から、それよりも大径のナット被覆部２２に移行する円環状の連結段差部２３が形成されている。連結段差部２３は外周側が他端側に下がる方向に傾斜した偏平な円錐状である。

ナット被覆部２２の他端である下端開口部１２ａは、ナット被覆部２２の他端（下端）に位置して、ナット５３の下に挟み込んだ座金５４、厳密にはナット５３の一部も覆う短筒状である。下端開口部１２ａの内径は、ナット被覆部２２におけるそれよりも上部の内径よりも大きく設定し、下端開口部１２ａの上端内周には、段差部２４が形成されている。下端開口部１２ａは、ナット被覆部２２のなかでも最も大径である。下端開口部１２ａの横断面形状は円形である。

下端開口部１２ａの他端（下端）は、装着時に押圧力を発揮する当接面２５であり、当接面２５は適宜幅の平らな円環状に形成されている。

下端開口部１２ａの外周面には、外周方向に突出し、下端開口部１２ａの高さ方向に延びる複数の凸リブ２６が形成されている。凸リブ２６同士の間隔は等間隔である。凸リブ２６の長さは、下端開口部１２ａより上、つまりナット被覆部２２の上部やボルト被覆部２１に至る長さであってもよい。

下端開口部１２ａに取り付けられるパッキン１３は、ゴム製であり、キャップ本体１２の下端開口部１２ａが嵌る部分を有したおおよそ円環状に形成されている。

ゴムの材料は適宜のものを選定し得るが、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）やシリコンゴム、クロロプレンゴムなどを使用するとよい。

パッキン１３における下端開口部１２ａが嵌る部分は、外周壁３１と内周壁３２と、これらの下端をつなぐ底板３３を有している。

外周壁３１は下端開口部１２ａの外周面に沿う部分であり、平面視円形に形成されている。外周壁３１の高さは十分な嵌合が可能な範囲内で適宜設定される。外周壁３１の内周面には、キャップ本体１２の凸リブ２６に対応する凹溝３４が複数形成されている。

内周壁３２は、下端開口部１２ａの内周面、つまりキャップ本体１２の内周面に沿う部分である。内周壁３２の高さは外周壁３１の高さよりも高く、下端開口部１２ａの内周面における上端の段差部２４に対応する位置まで延びている。また内周壁３２の内径は、ナット５３の下に備えられる座金５４の存在を許容する大きさであり、座金５４の芯がずれて偏っても座金５４を収容し得る大きさである。

前述のように外周壁３１と内周壁３２は平面視円形であり、これらをつなぐ底板３３も平面視円形ある。底板３３の下面、つまりパッキン１３の当接面には、下方に突出するリブ３５が膨出形成されている。リブ３５は断面半円形であり、底板３３の全体に円環状に連続している。

内周壁３２の上端から上方には、ナット５３の外周面に接触する規制部３６が一体形成されている。規制部３６は、内周壁３２の上端から内方斜め上に指向する態様である。具体的には、内周壁３２の上端はキャップ本体１２における下端開口部１２ａの段差部２４に対向するので、規制部３６は内周壁３２の上端部における内周面から延設されている。

規制部３６は、平面図である図３の（ａ）に示したように、平面視形状における内端３６ａの形状が、ナット５３の平面視形状の外形と同じである。つまりナット５３は六角形であるので、規制部３６の内端３６ａの形状も平面視六角形である。

規制部３６の内端３６ａが平面視六角形であるのに対して、内周壁３２が平面視円形であるので、規制部３６における六角形の辺に対応する部分は、六角形の角に対応する部分よりも径方向において肉厚が厚くなる。

そのうえ規制部３６は、内周壁３２の上端位置よりも上方に延びており、正面図である図３の（ｂ）に示したように、平面視円形の内周壁３２の上端からそれより上方に位置して平面視六角形の規制部３６の上端にかけて滑らかに連続している。このように規制部３６は、内周壁３２等と比較して厚肉の部分を有している。

この厚肉の部分は、断面図である図３の（ｃ）（Ａ－Ａ断面図）に示したように、内周壁３２の上端から内方に延びる水平面部３７と、水平面部３７の内端から起立しナット５３の外周面に沿う垂直面部３８と、垂直面部３８の上端と内周壁３２の上端を連結する傾斜面部３９を有している。

このような厚肉の部分は、規制部３６の内端３６ａの平面視形状が六角形であるので、その６つの辺に対応する６カ所に存在する。厚肉の部分における水平面部３７は、六角形の辺の中間位置に対応する部分ほど長い。

図４にパッキン１３の一部の拡大断面を示す。この断面図の切断箇所は図３の（ａ）におけるＡ－Ａ部分である。この図４に示すように、規制部３６は周方向において厚みに差異があるものの、下部のほうが上部よりも厚肉である。そして水平面部３７と垂直面部３８と傾斜面部３９を有する規制部３６は断面三角形状であり、傾斜面部３９の長さが最も長い。

規制部３６と内周壁３２との間は、規制部３６を内外に揺動可能にする変形許容部４１である。変形許容部４１は、規制部３６を内周壁３２よりも肉厚を厚くしたことによって形成され、規制部３６に荷重がかかると、規制部３６よりも容易に変形する。変形許容部４１における内周側下面、つまり内周壁３２の内周面と規制部３６の水平面部３７との間は比較的大きな角アール部４１ａを有している。

規制部３６の垂直面部３８には、内周方向に突出する内面リブ４２が膨出形成されている。内面リブ４２の本数は１本でも、２本以上であってもよい。

このような規制部３６の平面視形状における内端３６ａの大きさは、材料の硬度等の条件にもよるが、図１や図３の（ａ）に仮想線で示したように、ナット５３の平面視形状の外形と嵌合対応する大きさよりも小さく設定される。

キャップ本体１２とパッキン１３は、接着剤等で互いに接合してもよいが、単に嵌めるだけでもよい。キャップ本体１２の凸リブ２６とパッキン１３の凹溝３４の嵌合によって相対回転は防止される。そのうえ、保護キャップ１１の使用時には、規制部３６が外周方向に拡径されて、変形許容部４１を介して内周壁３２が下端開口部１２ａの内周面に強く接する。

以上のように構成された保護キャップ１１は、次のように使用される。

被固定部５１の表面５１ａのナット５３に対して、図５に示したように被せる。つまり、保護キャップ１１のパッキン１３をナット５３に嵌めるように、周方向の向きをナット５３の六角形に合わせて保護キャップ１１をナット５３に向けて移動する。パッキン１３の内周壁３２はキャップ本体１２の下端開口部１２ａに支えられながらナット５３から座金５４に対応する位置に移動する。このとき、規制部３６の水平面部３７の内端はナット５３の上端外周角に接触し、更に垂直面部３８はナット５３の外周面に当たる。ナット５３に接触した規制部３６は、変形許容部４１が反力によって変形することで外方に、具体的には図５に仮想線の矢印で示したように、外方斜め上に変位する。

このような変位をしながらナット５３に対する保護キャップ１１の嵌合は深まり、底板３３のリブ３５は、被固定部５１の表面５１ａに接触する。

リブ３５が表面５１ａに接触した後に更に保護キャップ１１を被固定部５１の表面５１ａに押し付けると、リブ３５は圧縮変形し、規制部３６は外方に変位したのち戻り、更に嵌合が深まる。この状態で規制部３６は、ナット５３の外周面に強く当たり、リブ３５を有するパッキン１３の底板３３が表面５１ａに密着して、保護キャップ１１の内部と外部が隔絶される。これによって、ナット５３の防錆が図れる。

しかも、保護キャップ１１は全体が透明であるので、内部が良好に視認可能である。このため、ナット５３の緩みのほか、万が一の錆の発生も一目で確認でき、錆の発生があった場合には、錆取りや保護キャップ１１の交換などの対策を迅速にとることができる。

保護キャップ１１の嵌着状態は、規制部３６がナット５３の外周面に強く当たっているので、強力に維持できる。保護キャップ１１をいったん嵌めると、図６に白抜き矢印で示したように、外す方向に力をかけても、規制部３６がナット５３を締め付けるため、容易には取り外しできない状態である。

つまり、パッキン１３の内周壁３２が被固定部５１の表面５１ａから外れる方向に変位しようとしても、外す方向に加えた荷重が変形許容部４１に伝わって変形許容部４１が変形するので、規制部３６は内周壁３２と一緒に移動することはない。そのうえ、規制部３６はナット５３の外周面に接触した状態を維持しようとし、引き抜く力を強めるほど、規制部３６は変形許容部４１の変形によって図６、図７に矢印で示したように内周方向に倒れる方向に指向する。特に規制部３６は水平面部３７と垂直面部３８と傾斜面部３９を有し、傾斜面部３９が他の部分よりも長い形状であるので、内周方向に傾くことによってより強い締め付け力がナット５３に対して作用する。

規制部３６の平面視形状における内端３６ａの大きさは、ナット５３の平面視形状の外形と嵌合対応する大きさよりも小さいので、抜け止め防止効果は高い。

また規制部３６の平面視形状における内端３６ａの形状は、ナット５３の平面視形状の外形と同じ六角形であるので、ナット５３にかかる締め付け力は六方向から作用することになり、締め付けは強力に行える。

そのうえ、規制部３６の内端３６ａとナット５３との間で相対回転しないので、パッキン１３によるシール状態が維持されることは、ナット５３の緩み抑制にも資する。

以上のように保護キャップ１１の脱落は効果的に防止でき、ナット５３の保護が確実に行える。

しかも、このような効果的な抜け止めを行う構造は、キャップ本体１２に取り付けられたパッキン１３にあり、それ以外に別の部材を必要とすることはないので、組立てが容易である。

以下、他の例について説明する。この説明において、前述の構成と同一の部一については同一の符号を付して説明を省略する。

図８は、他の例に係るパッキン１３の断面形状を示し、図８の（ａ）に示したように、底板３３のリブ３５を省略してもよい。

また、図８（ｂ）に示したように規制部３６の内リブを省略してもよい。

さらには、図８（ｂ）に示したように底板３３のリブ３５と規制部３６の内リブの双方を省略することもできる。

図９は、パッキン１３の当接面に形成されたリブ３５の他の例を示している。すなわち、リブ３５は、前述のように１本ではなく複数本形成され、リブ３５の形状も断面半円形以外の形状であってもよい。

図９の（ａ）に示したパッキン１３は、当接面の内周縁と外周縁にリブ３５ａ，３５ｂを１本ずつ有している。いずれのリブ３５ａ，３５ｂも当接面に沿って環状である。

内周縁のリブ３５ａは、下方に向けて突出しており、断面三角形である。リブ３５ａの内周面は内周壁３２の内周面と面一である。外周縁のリブ３５ｂは、外方斜め下に向けて断面直線状に突出しており、フィン状である。外周縁のリブ３５ｂにおける先端の下面は略平坦に形成され、先端側ほど厚みがやや薄くなるように形成されている。

内周縁のリブ３５ａと外周縁のリブ３５ｂとの間には、適宜幅の平らな当接面（底板３３の下面）が露出している。

また、当接面から下方への突出量を比較すると、内周縁のリブ３５ａよりも外周縁のリブ３５ｂのほうが、突出量が大きい。

図９の（ｂ）に示したリブ３５は、図９の（ａ）のリブ３５と同じ基本構成であるが、外周縁のリブ３５ｂが、やや円弧状に形成されている。つまり、外周縁のリブ３５ｂは外周外側に向けて反った形状である。

これらのように構成されたリブ３５を有すると、被固定部５１の表面５１ａに対する接触面積が広く取れるうえに、内周縁のリブ３５ａと外周縁のリブ３５ｂとの間に凹所が形成されることになるので、被固定部５１の表面５１ａに対する高い密着性が得られる。このため良好なシール性を得られ、防錆効果を高めることができる。

図１０は、他の例に係るキャップ本体１２を示す斜視図である。このキャップ本体１２は前述したような形状のボルト被覆部２１を有しない構造である。

図１１に、図１０に示したキャップ本体１２の平面図と片側断面図を示す。これらの図に見られるように、キャップ本体１２は、ナット被覆部２２を有し、その上端面２２ａはドーム状に形成されている。キャップ本体１２の内法高さは、ナット５３とナット５３から突出するボルト５２の先端、またはボルト５２の頭部を収容する高さである。

このキャップ本体１２は、前述したキャップ本体１２が下端開口部１２ａの凸リブ２６を多数設けたのに対して、それよりも少なくして６個有している。

これに対応して、図１０に示したようにパッキン１３の凹溝３４は、６個形成されている。なお、図１０に示したパッキン１３は、図９の（ｂ）に例示したリブ３５を有するものである。

このような構成のキャップ本体１２を備えたボルトナット保護キャップ１１では、高さを低くすることができるとともに、装着時において他の物と接触した際に受ける抵抗の発生を抑制するので、この点からも装着状態を保つことができる。

図１２は、他の例に係るパッキン１３の平面図である。この図に示すようにパッキン１３は、複数を一つのまとまりとして使用できるように、外周壁３１に柔軟な紐状の連結部４５を接続している。

このように連結部４５で一体化されたパッキン１３を有する保護キャップ１１では、例えば一部のボルト５２が遅れ破壊を起こしてナット５３やボルト頭が脱落しても、連結部４５でつながれているので、それらの落下を防止できる。前述のように保護キャップ１１は高い抜け止め性を有するので、一つの保護キャップ１１がナット５３などと一緒に落下したとしても、隣の保護キャップ１１がつられて脱落してしまうことはない。このため防錆効果を維持できる。

しかも、前述したようにパッキン１３とキャップ本体１２は単に嵌め合うだけでも使用できるので、使用時に両者を組み合わせるようにすることで、部品の管理や取扱いが容易である。

以上に説明した構成はこの発明を実施するための一形態であって、この発明は前述の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することができる。

例えば、保護キャップ１１はボルト５２の頭部に被せてもよい。

規制部３６の断面形状は、三角形以外に形状であってもよい。

ボルト被覆部２１の内周面にはボルト５２に螺合する雌ねじを備えることもできる。

パッキン１３の当接面のリブ３５は、前述以外の構造であってもよい。

１１…ボルトナット保護キャップ
１２…キャップ本体
１２ａ…下端開口部
１３…パッキン
３２…内周壁
３５…リブ
３５ａ…内周縁のリブ
３５ｂ…外周縁のリブ
３６…規制部
３６ａ…内端
３７…水平面部
３８…垂直面部
３９…傾斜面部
４１…変形許容部
５２…ボルト
５３…ナット

Claims (3)

1. 締結されたナット又はボルトに被覆されるキャップ本体と、前記キャップ本体の下端開口部に取り付けられるパッキンを備えたボルトナット保護キャップであって、
   前記パッキンの内周面に、前記キャップ本体の内周面に沿う内周壁が形成されるとともに、
   前記内周壁の上端から上方に、前記ナットの外周面に接触する規制部が形成され、
   前記規制部と前記内周壁との間に、前記規制部を内外に揺動可能にする変形許容部が形成された
   ボルトナット保護キャップ。
2. 前記規制部の平面視形状における内端の形状が、ナットの平面視形状の外形と同じである
   請求項１に記載のボルトナット保護キャップ。
3. 前記規制部が、前記内周壁の上端から内方に延びる水平面部と、前記水平面部の内端から起立し前記ナットの外周面に沿う垂直面部と、前記垂直面部の上端と前記内周壁の上端を連結する傾斜面部を有する
   請求項１または請求項２に記載のボルトナット保護キャップ。

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