JPH02256469A - 植込ボルト用の締付具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、植込ボルトの締付けに使用する植込ボルト
用の締付具に関するものである。

〔従来の技術〕

植込ボルトを植込む方法には、第１２図に示すように、
植込ポル）Ｂの端部に袋ナツト６０をねじ係合し、その
袋ナンド６０にトルクレンチを係合して回転させる方法
と、第１３図に示すように、植込ボルトに２個のナツト
６１．６２をねじ係合し、一方ナット６１を回り止めし
た状態で他方のナフト６２の締付けを行なう方法とが従
来から存在する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記いずれの方法も、袋ナツト６０およびナ
フ）６１．６２を取外す場合に、袋ナシトロ０およびナ
ツト６２のそれぞれに、植込ボルトＢの締付けに要する
締付力（固着力）にほぼ等しい弛め力を加える必要があ
り、取外しに手間がかかる不都合がある。

また、２個のナツト６１．６２を用いる方法においては
、弛める場合において、一方のナツト６１にスパナ等を
係合して回り止めする必要があるため、電動工具や空気
動工具等の動カニ具を用いる取外しに際して安全面に問
題がある。

そこで、この発明は上記の不都合を解消し、植込ボルト
の締付は後において、その植込ボルトに対してきわめて
容易に取外すことができる植込ボルト用の締付具を提供
することを技術的課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この発明においては、筒
体の内周面に、植込ボルトがねじ係合される第１の雌ね
じと、第２の雌ねじを筒体軸方向に設け、第２の雌ねじ
にドライブシャフトの先端に設けたねじ軸部をねじ係合
し、そのドライブシャフトと筒体との間に、上記ドライ
ブシャフトを筒体に対して相対的に所定角度回動したと
き互に係合してドライブシャフトの回転を筒体に伝達す
るトルク伝達機構を設け、前記ねし軸部から筒体に伝達
されるボルト締付方向の回転トルクを植込ボルトの締付
けに要する回転トルクより小さくする手段を設けた構成
を採用したのである。

ここで、ドライブシャフトから筒体に伝達されるボルト
締付方向の回転トルクを植込ボルトの締付けに要する回
転トルクより小さくする方法として、第２の雌ねじとね
じ軸部の相互間における摩擦抵抗を、第１ねじと植込ボ
ルトの相互間における摩擦抵抗より小さくする方法、第
２の雌ねじのリード角を第１の雌ねじのリード角より大
きくする方法、第２の雌ねじの平均径を第１の雌ねじの
平均径より小さくする方法、第２の雌ねじを角ねじとし
、第１の雌ねじを三角ねじとする方法を採用することが
できる。

そして、植込ボルトに対する取外しをさらに容易とする
ために、ドライブシャフトのねじ軸部に軸方向の挿通孔
を形成し、その挿通孔に軸材をスライド自在に挿入し、
その軸材のスラスト反力を受けるスラスト軸受をドライ
ブシャフトの内部に組込んだ構成を採用したのである。

また、上記と同様の目的から、ドライブシャフトの前側
に植込ボルトの頭面に対して当接可能な摩擦体を組込み
、その摩擦体を筒体に対して回り止めし、かつ筒体の軸
方向に移動自在に支持した構成を、採用したのである。

〔作用〕

上記のように構成された締付具を用いて植込ボルトの締
付けを行なうには、トルク伝達機構を締付方向に当接さ
せた状態において、第１の雌ねじに植込ボルトをねじ込
み、そのボルトの頭面をドライブシャフトの先端に当接
させた状態で上記植込ボルトを被締付部材のねじ孔にね
じ込み、それよりドライブシャフトを締付方向に回転さ
せ、その回転をねじ軸部と第２雌ねじのねじ係合面とト
ルク伝達ｍ構の当接部の両方から筒体に伝達して植込ボ
ルトの締付は作業を行なう。

植込ボルトの締付は後、ドライブシャフトを上記と逆方
向に回転すると、トルク伝達機構の当接部が互に離反す
るため、ねじ軸部から筒体に付与されたボルト締付方向
の回転力より少し小さな回転トルクをドライブシャフト
に付与することにより、ねじ軸部が弛み、そのねじ軸部
が所要角度回転するとトルク伝達機構が互に当接して筒
体がねじ軸部と共に回転し、植込ボルトから締付具を取
外すこができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を第１図乃至第１）図に基づい
て説明する。

第１図および第２図は、この発明に係る締付具の第１の
実施例を示す、フランジ１を有する筒体２の内周面には
、第１の雌ねじ３と第２の雌ねじ４が軸方向に設けられ
、第１の雌ねじ３は、植込ボルトに対してねじ係合され
る。

第２の雌ねじ４には、ドライブシャフト５の先端に設け
たねじ軸部６がねじ込まれている。このねじ軸部６の先
端には、先が尖る小径軸部７が設けられている。なお、
小径軸部７の先端を球面としてもよい。

上記筒体２とドライブシャフト５との間には、ドライブ
シャフト５に付与される回転を筒体２に伝えるトルク伝
達機構１０が設けられている。

ここで、トルク伝達機構１０は、ドライブシャフト５の
下部外周に設けた鍔部１）に径方向のピン挿入孔１２を
形成し、そのピン挿入孔１２に挿入した伝達ピン１３の
両端部をピン挿入孔１２から外側に突出させ、その伝達
ビン１３０両端部が当接可能な係合ピン１４を筒体２の
フランジ１上面に設けである。

第７図に示すように、被締付部材２０のねじ孔２１に植
込ボルトＢをねじ込むときの一般式について以下に述べ
る。この一般式においては、植込ボルトＢの頭部と゛ド
ライブシャフト５の小径軸部７間の摩擦力は、本実施例
では両者に同一に働くため、その摩擦力を無視している
。第７図において、植込ポル）Ｂを回す力Ｆは、 Ｆ−Ｗｔａｎ（φ。十〇。）・・・・・・■で表わされ
る。

また、弛める力Ｆ′は、 Ｆ’　＝Ｗｔａｎ（φ。−〇。）・・・・・・■で表わ
される。

ここで、θ、は、植込ボルトＢのねじのリード角、φ、
は摩擦角、Ｗは、ねじ孔２１のねじ面から受ける反力を
示す。

そして、植込ボルトＢの平均径をｄ、とすると、植込ボ
ルトＢを回すために必要な回転トルクＴ０及び植込ボル
トＢを弛めるのに必要な回転トルクＴ、′は、 ｅ Ｔ、′−Ｆ′・Ｔ・・・・・・■ で表わされる。

前記■及び０式から、 ７　、　′’−ａＬａａ　（＃　＊−θ。）　−・−・
−■になる。

したがって、筒体２の第１の雌ねじ３に植込ボルトＢを
ねじ込み、そのボルトＢの頭面をねじ軸部６の小径軸部
７に当接して植込ボルトＢのねじ込み作業を行なうとき
、上記０式で示される回転トルクＴ、を筒体２に付与す
る必要がある。

第１図に示す締付具においては、ドライブシャフト５を
回転することにより、伝達ピン１３と係合ピン１４の係
合部およびねじ軸部６のねじ係合面からドライブシャフ
ト５０回転力が筒体２に伝達される。ねじ軸部６から筒
体２に伝達される回転トルクＴ１は、前記０式と同様に
、 である。

なお、θ、はねじ軸部６のねじのリード角、φは摩擦角
、ｄ、はねじ軸部６の平均径、Ｗはねじ面から受ける反
力（軸力）である０反力Ｗは、植込ボルトＢの反力と等
しい。

ねじ軸部６のね゛じ係合面から伝達される上記０式の回
転トルクＴＩ　は、植込ボルトＢの締付けに必、要とさ
れる回転トルクＴ０より小さくされている。

すなわち、 の関係式が成立するようにされている。その関係式を成
立させるには、ねじ軸部６のねじの平均径ｄ、％摩擦角
φ、の少なくとも１つを、植込ボルトＢのねじの、平均
径ｄａＳＭｌ擦角φ、より小さくすればよい、また、ね
じ軸部６のねじを角ねじとし、植込ボルトＢのねじを三
角ねじとしてもよい。

なお、摩擦角φ、を小さ（するには、ねじ軸部６のねじ
に二硫化モリブデン等の固体潤滑剤の膜を形成し、ある
いはフッ素処理する方法等を採用することができる。

なお、第１図において、８は、筒体２とドライブシャフ
ト５の結合部を覆うカバー、Ｓは第２の雌ねじ４とねじ
軸部６のねじ保合部に塵埃のごみが侵入するのを防止す
る防塵シールである。

第１の実施例で示す締付具は上記の構造から成り、植込
ボルトＢの締付けに際しては、第７図に示すように、ト
ルク伝達ビン１３と係合ピン１４とを締付方向に当接さ
せた状態で筒体２の第１の雌ねじ３に植込ボルトＢをね
じ込み、その植込ポル）Ｂの頭面を小径軸部７の先端に
当接し、それより植込ボルトＢを被締付部材２０のねじ
孔２１にねじ係合してドライブシャフト５に締付方向の
回転力を付与する。

回転トルクを付与する方法としては、ドライブシャフト
５に径方向の孔５′を形成し、その孔５′に棒を挿入し
て回転させる方法、動カニ具を用いて回転させる方法を
採用することができる。

上記ドライブシャフト５の締付方向の回転により、その
回転は、初期の締付は時において、伝達ビン１３と係合
ビン１４の当接によって筒体２に伝達される。このため
、筒体２の回転は植込ボルトＢに伝達され、植込ボルト
Ｂがねじ孔２１に深くねじ込まれる。

植込ポル）Ｂの先端が被締付部材２０のねじ孔の底面に
当接して締付力が次第に強くなると、その植込ポル）Ｂ
に対して筒体２が移動し、植込ボルトＢの頭面に小径軸
部７がさらに強く圧接する。

その圧接力が増大すると、ねじ軸部６と第２の雌ねじ４
のねじ保合面に接触力が増大し、そのねじ保合面からド
ライブシャフト５の回転が筒体２に伝達される。

このとき、ねじ保合面から筒体２に伝達される回転トル
クは、植込ボルトＢの締付力に要する回転トルクより小
さいため、その不足する回転トルクが伝達ビン１３と係
合ピン１４の当接部から筒体２に伝達される。

したがって、筒体２は、ねじ軸部６とトルク伝達機構１
０の保合部の両方からトルクの伝達が行なわれて回転し
、その筒体２の回転によって植込ポル）Ｂは強く締付け
られる。

上記植込ボルトＢの締付は後、ドライブシャフト５を上
記と逆方向に回転すると、伝達ビン１３は係合ピン１４
から離れる。

このため、締付具の取外しに際しては、ねじ軸部６から
筒体２に付与したボルト締付時の回転トルクより少し小
さな回転トルクをドライブシャット５に付与するだけで
よく、その回転トルクの付与によつてねじ軸部６は弛み
、上記ねじ軸部６が所定角度回動すると、伝達ビン１３
が係合ピン１４に係合し、その係合によって筒体２が戻
され、植込ポル）Ｂから取外される。

したがって、締付具をきわめて小さな回転力によって取
外すことができる。

第３図および第４図は、この発明に係る締付具の第２の
実施例を示す、この実施例においては、ドライブシャフ
ト５の鍔部１）に設けた突片１５に伝達ビン１３を取付
け、筒体２の外周には突出部１６を形成し、その突出部
１６と伝達ビン１３の保合によって、ドライブシャフト
５の回転を筒体２に伝えるトルク伝達機構１０を用いて
いる。

他の構成および作用は、第１の実施例と同様であるため
、説明を省略する。

第５図および第６図は、この発明に係る締付具の第３の
実施例を示す、この実施例においては、ドライブシャフ
ト５の下端に設けたカバ一部３０内の底部に底板３１を
固着し、その底板３１に設けられて筒体２の第２の雌ね
じ４にねじ係合されたねじ軸部６′の軸芯に挿通孔３２
を形成し、その挿通孔３２内に軸材３３をスライド自在
に挿通しである。

また、カバ一部３０内に位置する軸材３３の端部に円板
３４を設け、その円板３４のスラスト反力を受けるスラ
スト軸受３５をカバ一部３０内に組込んである。

さらに、カバ一部３０の下面に突出部３６を形成し、筒
体２の外周にはビン３７を突設し、そのビン３７と突出
部３６との保合によって、ドライブシャフト５の回転を
筒体２に伝えるようにしており、他の構成は第１の実施
例と同一であるため、同一の部分には同一の符号を付し
て説明を省略する。

上記の構成から成る締付具は、軸材３３の先端と植込ボ
ルトＢの頭面の係合によって植込ボルトＢに対する筒体
２の締付具を制限する。そのとき、軸材３３に作用する
スラスト反力をスラスト軸受３５で支持することにより
、植込ボルトＢの締付け後においてドライブシャフト５
を弛める場合に、軸材３３の先端と植込ボルトＢの頭面
間における摩擦力の影響が殆どないため、ドライブシャ
フト５をより小さな回転力で弛めることができる。

第８図乃至第１０図は、この発明に係る締付具の第４の
実施例を示す、この実施例においては、筒体２が先端リ
ング４１、中間リング４２、後端リング４３の３部品か
ら成り、先端リング４１と後端リング４３は、ねじ４４
によって結合され、その結合部に埋込んだピン４５によ
って結合状態に保持されている。

先端リング４１の内周には、第１の雌ねじ３が形成され
ている。また、後端リング４３の内周には第２の雌ねじ
４が形成されている。

また、ドライブシャフト５は、先端リング４１と後端リ
ング４３の内側に組込んだ軸受４６によって回転自在に
支持され、そのドライブシャフト５の回転を筒体２に伝
達するトルク伝達機構１０が後端リング４３との間に設
けられている。

そのトルク伝達機構１０は、第９図に示すように、後端
リング４３に周方向に長いピン孔４７を形成し、そのピ
ン孔４７に挿入したピン４８をドライブシャフト５に固
定しである。

さらに、小径軸部７の前側には摩擦体４９が組込まれて
いる。この摩擦体４８の外周には、第１０図に示すよう
に、先端リング４１の内周に形成した軸方向の突条５０
が挿入する軸方向の溝５１が形成され、その溝５１と突
条５０によって摩擦板４９は軸方向にスライド自在に支
持され、かつ先端リング４１に対して回り止めされてい
る。

上記のように構成すれば、植込ボルトＢに筒体２をねじ
係合し、ドライブシャフト５を締付方向に回転すると、
植込ボルトＢの頭面に摩擦体４９が当接する。その状態
で植込ポルｌ−Ｂをねし孔にねじ係合してドライブシャ
フト５をさらに締付方向に回転すると、植込ボルトＢが
ねじ込まれる。

このとき、筒体２から植込ボルトＢに伝達される回転力
は、第１の雌ねじ３と植込ボルト３間の摩擦力、植込ポ
ル）Ｂの頭面と摩擦体４９の接触部の摩擦力、植込ポル
）Ｂが摩擦体４９に当接する当接力（軸力）に分解され
、植込ボルトＢに筒体２が固着される。その固着力は、
植込ポル）Ｂに作用する抵抗に比例する。

このため、植込ボルトＢの頭部と摩擦体４９の接触部の
摩擦力に分解した分、軸力が低下する。

このように、第１の雌ねじ３と摩擦体４９の両方から植
込ボルトＢに回転力を付与することにより、第１の雌ね
じ３と植込ポル）Ｈのねじ係合部に作用する軸力は、第
１図に示す実施例の場合に比較して植込ボルトＢの頭部
の摩擦力が大きい割合だけ小さくなる。この軸力は、第
２の雌ねじ４とねじ軸部６のねじ保合部に作用する軸力
と等しい。

このため、植込ボルトの締付時にドライブシャフト５の
回転によってトルク伝達機構１０から筒体２に伝達され
る回転トルクとねじ軸部６から筒体２に伝達される回転
トルクの割合が第１の実施例に比較して太き（なり、ね
じ軸部６から筒体２に伝達される回転トルクを第１の実
施例のものより小さくすることができる。

したがって、植込ボルトＢの締付後において、その植込
ボルトＢから締付具をきわめて小さな回転力によって取
外すことができる。

なお、摩擦体４０と小径軸部７の接触部における摩擦抵
抗を摩擦体４９と植込ポル）Ｂの接触部における摩擦抵
抗より小さくすることにより、植込ボルトＢから締付具
を取外す場合の弛め力をさらに小さくすることができる
。

第１）図に示すように、小径軸部７と摩擦体４９との間
に間座５２を組込み、その間座５２と摩擦体４９との間
にスラストころ５３を組込んで摩擦体４９と小径軸部７
相互間の回転抵抗を小さくし、締付具を取外す場合の弛
め力を軽減させるようにしてもよい。

第８図に示す実施例においては、筒体２の先端部外周に
スパナ等のレンチを係合し得る係合部５４を設けである
。

その保合部５４の形成によってこの発明に係る締付具で
植込ボルトを取外すことができる。上記保合部５４は他
の実施例の筒体２に設けてもよい。

植込ボルトＢの取外しに際しては、ドライブシャフト５
を弛め方向に回転してトルク伝達機構１０を弛め方向に
おいて当接状態とし、その状態において筒体２の回転に
より、この筒体２を植込ボルトＢにねじ係合して締付け
、植込ボルトＢの頭面を摩擦体４９に着座させると共に
、植込ボルトＢが締付方向に回転しない程度に筒体２を
締付方向に回転させる。

上記締付後、トルク伝達機構１０が締付方向に当接しな
い範囲でドライブシャフト５を追い締め方向に回転させ
て第１の雌ねじ３と植込ポルＩ−Ｂのねじ保合部に植込
ポル）Ｈの締付けに要する軸力以上の軸力を発生させる
。その軸力の発生によって筒体２は植込ポル）Ｂに固着
される。

固着後、保合部５４に係合させたレンチで筒体２を弛め
方向に回転させることにより、植込ボルトＢが弛め方向
に回転する。植込ポルＩ−Ｂの取外し後、ドライブシャ
フト５を弛め方向に回転させて締付具を植込ボルトＢか
ら取外す。

〔発明の効果ゴ 以上のように、この発明においては、植込ボルトの締付
時、ドライブシャフトの回転はねじ軸と第２の雌ねじの
ねじ保合面およびトルク伝達機構の保合部の両方から筒
体に伝達され、植込ボルトの締付後における取外し時に
はトルク伝達機構の当接部が互に離反するため、締付具
の取外しに際しては、ねじ保合面から筒体に伝達された
ボルト締結方向の回転力より少し小さな回転力をドライ
ブシャフトに加えるだけでよく、締付具をきわめて小さ
な力で簡単に取外すことができる。

また、ドライブシャフトのねじ軸部に挿通孔を形成し、
その挿通孔に挿入した軸材をスラスト軸受で支持し、上
記軸材で植込ボルトを押し込むようにしたことにより、
ドライブシャフトを弛める場合に、軸材と植込ボルトの
相互間の摩擦力の影響を殆ど無視することができ、より
小さな回転力によってドライブシャフトを弛めることが
できる。

さらに、ドライブシャフトの前側に摩擦体を組込んだこ
とにより、植込み後の植込ボルトから締付具をさらに小
さな回転力によって取外すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る締付具の第１の実施例を示す
縦断正面図、第２図は同上の横断平面図、第３図は同上
の締付具の第２の実施例を示す縦断正面図、第４図は同
上の平面図、第５図は同上締付具の第３の実施例を示す
縦断正面図、第６図は同上トルク伝達機構部を示す側面
図、第７図は第１の実施例で示す締付具、を用いて植込
ボルトの締付けた状態の断面図、第８図は同上締付具の
第４の実施例を示す縦断正面図、第９図は第８図の■−
■に沿った断面図、第１Ｏ図は第８図のＸ−Ｘ線に沿っ
な断面図、第１）図はドライブシャフトの回転抵抗を小
さくするための別の手段を示す断面図、第１２図及び第
１８−ＩＩは従来の締付具を示す断面図である。 ２・・・・・・筒体、　　　　　　３・・・・・・第１
の雌ねじ、４・・・・・・第２の雌ねじ、　５・・・・
・・ドライブシャフト、６・・・・・・ねじ軸部、　　
　１０・・・・・・トルク伝達機構、３２・・・・・・
挿通孔、　　　３３・・・・・・軸材、３５・・・・・
・スラスト軸受、４９・・・・・・摩擦体。 同　代理人 鎌　　田 文 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒体の内周面に、植込ボルトがねじ係合される第
   １の雌ねじと、第２の雌ねじを筒体軸方向に設け、第２
   の雌ねじにドライブシャフトの先端に設けたねじ軸部を
   ねじ係合し、そのドライブシャフトと筒体との間に、上
   記ドライブシャフトを筒体に対して相対的に所定角度回
   動したとき互に係合してドライブシャフトの回転を筒体
   に伝達するトルク伝達機構を設け、前記ねじ軸部から筒
   体に伝達されるボルト締付方向の回転トルクを植込ボル
   トの締付けに要する回転トルクより小さくする手段を設
   けたことを特徴とする植込ボルト用の締付具。
2. （２）前記ドライブシャフトのねじ軸部に軸方向の挿通
   孔を形成し、その挿通孔に軸材をスライド自在に挿入し
   、その軸材のスラスト反力を受けるスラスト軸受をドラ
   イブシャフトの内部に組込んだ請求項（１）記載の植込
   ボルト用の締付具。
3. （３）ドライブシャフトの前側に植込ボルトの頭面に対
   して当接可能な摩擦体を組込み、その摩擦体を筒体に対
   して回り止めし、かつ筒体の軸方向に移動自在に支持し
   た請求項（１）記載の植込ボルト用の締付具。