JPH0420090B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、軸力規制締付具、すなわち、ボル
ト等ねじ軸に所定の軸力が発生した段階で、締付
手段が空転して、それ以上には軸力を増加させな
い軸力規制ボルト又は軸力規制ナツト等軸力規制
締付具に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、所定の締付力で被締付部材を締付ける装
置としては、トルクレンチにより所定トルクによ
り締め付けるもの、ブレークアウエイボルトによ
り締付け時のトルクが所定トルクになつた場合に
は捩じ切り用の頭部が捩じ切られるもの、ナツト
の締付をラチエツト装置と弾性体を介してトルク
（回転力）規制を行うもの（実開昭51−41064号公
報参照）、ボルトに所定の引張応力を発生させて
ナツト締めするボルトテンシヨナによるもの、又
は、ボルトに所定の引張応力が発生した時キヤツ
プが空転しなくなるロータボルトによるもの等が
あり、これらを用いて、所定の締付力を与えるよ
うにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の締付装置としては上記のようなものが用
いられていたが、これらは、いずれも、次に示す
ような問題点を有していた。

まず、トルクレンチによるものであつては、回
転トルクと締付力（ボルト等の締込みによるボル
トの軸部に生ずる引張応力）との相関にばらつき
が大きく、トルクを規制しても締付力の誤差が大
きく、しかも、この場合はトルクレンチを携行し
なければならないという問題点があつた。

ブレイクアウエイボルトにあつては、トルク規
制による締付力の誤差は上記トルクレンチによる
ものと同様に誤差が大きく、しかも、トルク規制
用の頭部が破断した後のボルトの再使用はできな
いという問題点を有している。

ナツトの締付をラチエツト装置と弾性体を介し
て行うもの（実開昭51−41064号公報参照）にあ
つては、特定のトルクレンチの携行やボルトの再
使用ができないという問題は解決しているけれど
も、トルク（回転力）を規制する締付であつて、
一定軸力による締付でないので、やはり締付け後
の締付力に大きなバラツキが生じるという問題点
を有している。

また、ボルトテンシヨナにあつては、重いボル
トテンシヨナを携行し、締付けの度に使用しなけ
ればならず、しかも、ボルトテンシヨナのセツト
スペースを要し、更には、ボルトのねじ先に測定
点となる突部を設けなければならないという問題
点を有している。

更に、ロータボルトにあつては、締め過ぎに対
する規制が不可能で、しかも、ボルトの弾性歪を
引張応力検出に利用しているので、検出精度の関
係から、ボルト軸部にある程度以上の長さを要求
されるという問題点を有していた。

この発明は、上記の問題点を解決するためにな
されたものであつて、特殊な工具を必要とせずか
つ度重なる取付け、取外しに際しても軸力は変化
せず、しかも、所定の軸力が正確に得られる軸力
規制ボルト又は軸力規制ナツト等軸力規制締付具
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明の軸力規
制締付具は、ねじ軸のねじ部に螺合し、介在する
弾性部材の反撥力により被締付部材を締付けるラ
チエツト部材、または、それ自身にねじ部を有
し、介在する弾性部材の反撥力により被締付部材
を締付けるラチエツト部材と、このラチエツト部
材のラチエツト歯と噛み合うラチエツト歯を有す
る回転部材とからなり、前記ラチエツト部材と前
記回転部材とが、介在する弾性部材の未圧縮状態
でそれらのラチエツト歯が相互に噛み合う状態か
ら離れないように係止されているものである。

〔作用〕

この発明装置は、上記のように構成されている
ので、この軸力規制締付具を回すと、介在してい
るねじのために、軸力規制締付具は被締付部材に
向かつて進み、遂には、弾性部材はその一端にお
いて被締付部材の一方に当接する。この状態で
は、ラチエツト装置は両ラチエツト歯が一ぱいに
係合したままであり、また、弾性部材も全く変形
していない。

この状態から回転部材を更に回転すると、これ
にラチエツト装置により係合しているラチエツト
部材も回転すると共に、介在しているねじに沿つ
て軸心方向に進行する。この進行によつて、弾性
部材は圧縮され、また、回転部材もまた進むが、
その進んだ量だけ回転部材は背部に戻ることがで
きる。しかし、その量すなわち弾性部材の圧縮量
がラチエツト歯の歯高と同量を僅かでも越える
と、ラチエツト歯は相互にずれて空転し、それ以
上はラチエツト部材は進行せず、従つて、弾性部
材はその圧縮量に相当する反撥力をそれが当接し
ている被締付部材に付加する。

〔実施例〕

以下、この発明をその実施例を示す図に基づい
て説明する。

第１図に示す第１実施例はナツトの機能を有す
るものであつて、図において、符号１は弾性部材
例えば複数個の皿ばねである。２は、一端におい
て弾性部材１の一端に当接し、他端には、第２図
に示すように、ラチエツト装置３の一方のラチエ
ツト歯２ａを有するラチエツト部材であつて、そ
の内径面には例えばボルト４のねじ部４ａに螺合
するねじ部２ｂが形成されている。

また、５は回転部材であつて、その一端には、
第２図に示すように、ラチエツト装置３を構成す
るラチエツト歯５ａが設けられていると共に、ハ
ウジング６に固着されて回転部材を構成してい
る。一方、弾性部材１のラチエツト部材２に対し
て反対側端面に一端面において当接している座金
７が設けられており、他端面は一方の被締付部材
８に当接している。なお、９は互に締め付けられ
る他方の被締付部材である。

更に、回転部材５が固着して回転部材を構成し
ていると共に、ラチエツト部材２、弾性部材１及
び座金７を収納するハウジング６と座金７との間
には、組立て設定後の変形することのできる変形
量が、圧縮される方向へは圧縮不能であり、伸張
する方向へはラチエツト歯の歯高にほぼ等しく伸
長することができる変形量を有する第３図及び第
４図に示すようなばね部材例えば波形ばね座金１
０が設けられている。したがつて、ラチエツト部
材２と回転部材５とは、弾性部材１の未圧縮状態
でそれらのラチエツト歯２ａおよび５ａが相互に
離れないように係止されることとなる。

なお、ハウジング６は、その反座金７設置側に
延長されて回転手段例えば六角部６ａが設けられ
ており、従つて、回転部材５もハウジング６と共
に回転し、また、反対側端部は収納される上記各
部材を収納した後、上記収納物を保持するように
曲げられかしめられている。

この実施例は上記のように構成されているが、
次にその動作について説明する。

手動で、あるいは、工具により、この軸力規制
締付具をボルト４に螺入し、ボルト４のねじ部４
ａとラチエツト部材のねじ部２ｂとが螺合してね
じ込まれて座金７が被締付部材８に当接した後、
ハウジング６の回転手段６ａに工具をかけて回転
すると、ハウジング６に固着の回転部材５が回転
し、これにラチエツト装置３により噛み合つてい
るラチエツト部材２も回転して、ボルト４にそつ
て進む。この進行においては、弾性部材１を圧縮
しながら進むために回転部材５も進行するが、弾
性部材１の圧縮量が進むに従つて、ラチエツト歯
２ａと５ａとは相互にずれて離れる方向に向う。
このようにして、ラチエツト部材２の進行量すな
わち弾性部材１の圧縮量がラチエツト歯２ａ，５
ａの歯高と一致すると、回転部材５の逃げ得る量
も上記歯高と同量となり、従つて、ラチエツト歯
２ａと５ａとは相互間において空転する。その結
果、ラチエツト部材２の進行すなわち弾性部材１
の圧縮量の増加は停止し、以後の回転部材５すな
わちこれが固着されているハウジング６は、回転
によつてラチエツト装置３の係合、離脱による上
下動及びその係合による発音を伴なう。

このようにして、ラチエツト装置３の歯高に相
当する弾性部材１の圧縮量が得られ、それに相当
する反撥力を締付部材８に加える。

上記第１実施例では、ハウジング６内に回転部
材５、ラチエツト部材２、弾性部材１、座金７及
びばね部材１０を収納した後、その端部を曲げて
かしめたが、第５図の第２実施例に示すように、
ハウジング２１と回転手段２２とを分割すると共
に、回転手段２２に回転部材を一体に設け、か
つ、回転手段２２とハウジング２１とを例えばね
じ２３により相互に固定するようにしてもよい。

更に、第６図の第３実施例に示すように、回転
部材３１に回転手段３１ａを一体に設け、また、
ラチエツト部材３２を弾性部材３３に貫通させて
案内させると共にねじ部３２ａを長くし、更にま
た、回転部材３１とハウジング３４との間にばね
部材１０を配すると共に座金７とハウジング３４
とを固定するようにしても良い。

なお、上記実施例においては、座金７とハウジ
ング６との間、又は、回転部材３１とハウジング
３４との間にばね部材１０を配設しているが、こ
れはラチエツト部材２が回転してねじ部材２ｂ，
４ａや３２ａ，４２ｃに従つて進行した場合、進
行した量だけ回転部材５又は３１をこれに追随さ
せて、ラチエツト歯２ａ，５ａを一ぱいに噛み合
わさせてがたつかないようにするためであつて、
これにより、上記ラチエツト装置３の空転に際し
ては、ラチエツト装置３の係合、離脱により音を
発し、あるいは、上下動する。更に、このように
構成されている締付部材を緩める場合にも、ラチ
エツト歯２ａ，５ａが一ぱいに噛み合つているた
めに、回転部材５又は３１の逆転によつて、ラチ
エツト部材２を直ちに逆転させることが可能とな
る。

次に第７図に示す第４実施例は、ボルトの機能
を有する締付具である。

図において、符号４１は弾性部材例えば複数個
の皿ばねである。４２は、一端近くに設けた鍔部
４２ａによつて弾性部材４１の一端に当接し、そ
の側の端部には、ラチエツト装置３の一方のラチ
エツト歯４２ｂを有し、かつ、反対側にはねじ部
４２ｃを備えている軸部４２ｄを有しているラチ
エツト部材である。

また、４３は回転部材の一部を構成するヘツド
であつて、回動のための回動手段例えば六角部４
３ａが形成されており、内部には、ラチエツト歯
４２ｂに噛み合うラチエツト装置３の他方のラチ
エツト歯４４ａを備えている回転部材４４が固着
して設けられている。

次に、４５は弾性部材４１の他端を受けると共
に被締付部材の一方に当接する座金である。

また、４６はヘツド４３に接続してピン４７に
より固定されて実質的に回転部材の一部を構成し
ており、内部に弾性部材４１と座金４５とラチエ
ツト部材４２とを収納するハウジングであり、ハ
ウジング４６の下端の鍔部４６ａと座金４５との
間にはばね部材例えば波形ばね座金４８が配され
ている。このばね部材４８は前に述べたばね部材
１０の機能と同一の機能を有している。

第４実施例は、上記のように構成されている
が、次にその動作について説明する。

手動で、あるいは、工具で、この軸力規制締付
具を被締付部材の一方のボルト穴に螺入し、座金
４５が他方の被締付部材に当接したら、ヘツド４
３の六角部４３ａに工具をかけて回転させる。

この回転によつて、ヘツド４３に固着している
回転部材４４が回転し、ラチエツト歯４２ｂ，４
４ａの噛み合いのために、ラチエツト部材４２が
回転し、その軸部４２ｄのねじ部４２ｃは被締付
部材のボルト穴を回転しながらねじ込まれ、その
結果、そのねじ込みの量に相当する量だけ、弾性
部材４１を圧縮し、その圧縮量に相当する圧縮応
力への反撥力を座金４５を介して被締付部材に加
え締め付ける。

このようにして、弾性部材４１が圧縮され、ラ
チエツト歯の歯高に相当する量に達すると、回転
部材４４のラチエツト歯４４ａは、ラチエツト部
材４２のラチエツト歯４２ｂに対して空転し、そ
れ以上には、弾性部材４１を圧縮しない。

以上で、４実施例について説明したが、各実施
例におけるラチエツト部材２，３２，４２の外周
に、第８図に示すように、マーク５１ａ〜５１ｄ
を例えば４個付し、このマーク５１ａ〜５１ｄに
対応する回転部材の一部を構成するハウジング
６，２１，３４，４６に窓５２ａ〜５２ｄを設け
ておき、締付けが完了しているか否かを外部より
視認し得るようにしてもよい。ただし、第４実施
例（第７図）においては、ラチエツト部材４２の
鍔部４２ａの外径をハウジング４６の内径面にま
で拡大しておくものとする。

このように構成することによつて、締付け前に
おいては、マーク５１ａ〜５１ｄすなわちラチエ
ツト部材２，３２，４２と、窓５２ａ〜５２ｄす
なわちハウジング６，２１，３４，４６とは、ラ
チエツト歯の噛み合い（この噛み合いは締付けが
完了するまでは相互間の移動は生じない）を介し
て、相互間のずれは生ずることがなく、従つて、
マーク５１ａ〜５１ｄは常時窓５２ａ〜５２ｄに
臨んでおり、これによつて、視認することがで
き、締付けが完了した段階以後において、ラチエ
ツト歯の空転によつて、第９図に示すように、マ
ーク５１ａ〜５１ｄと窓５２ａ〜５２ｄとの間で
相互にずれを生じ、その結果、マーク５１ａ〜５
１ｄは隠れて見えなくなる。従つて、締付け完了
有無の確認が可能である。なお、回転途中におい
ては、ラチエツト歯同志のずれが生じてマーク５
１ａ〜５１ｄが窓５２ａ〜５２ｄからかくれる場
合もあるが、回転する力を除去すれば、先に説明
したばね部材によつてラチエツト歯同志は一ぱい
に噛み合つてずれが解消し、締付けが完了して空
転が生じない限り、ずれは発生せず、従つて、マ
ークは常に窓から視認することができる。

このような締付確認手段の他の例を第１０図に
示す。

第１０図に示すものは、ほぼ第７図に示すもの
と同じ構成のものであるが、ラチエツト部材４２
の鍔部４２ａはラチエツト装置３を大きくしてラ
チエツト歯４２ａに代替させており、また、回転
部材４４は、第７図における回転部材４４とヘツ
ド４３とを一体にすると共に中央部に貫通穴４４
ｂを設けて構成しているものである。

また、符号６１はラチエツト部材４２のラチエ
ツト歯４２ｂ側端部に突出して設けられていると
共に、回転部材４４を貫通して設けられている突
起部であつて、この突起部６１の先端端面には、
第１１図に示すように、例えばラチエツト歯が３
山の場合には全周を３等分してその１個にマーク
例えば赤色マーク６２ａを設けると共に他の部分
には異なるマーク例えば黄色マーク６２ｂを設け
る。なお、このマークは直接突起部６１の先端に
塗布して設けてもよく、あるいは、着色された他
部材を接着することによつて設けてもよい。

また、回転部材４４の貫通穴４４ｂの頂部に
は、第１２図に示すように、突起部６１のマーク
６２に対応して窓６３が設けられている。もちろ
ん、頂部に直接窓６３を設けることなく、窓６３
を設けた板状部材６４を取り付けるようにされて
いる。なお、この窓６３の角度θは、第１３図に
示すように、ラチエツト装置３の両ラチエツト歯
４２ｂ，４４ａが相互に係合し密着した状態にお
けるラチエツト歯の山の幅の角度θとほぼ同一角
度とするのが良い。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ラチエツト部材と噛み合う
回転部材により、介在する弾性部材を所定量圧縮
し、その圧縮された弾性部材の反撥力により被締
付部材を締付けるので、一定の締付軸力で被締付
部材を締付けることができ、しかも、特殊工具を
必要とせず、更に、度重なる取付け、取外しに際
しても、軸力が変化しない軸力規制締付具が得ら
れる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の軸力規制締付具の第１実施
例の一部断面図、第２図は第１図の回転部材５と
ラチエツト部材２との組合せ正面図、第３図は第
１図のばね部材１０の斜視図、第４図は第３図の
側面図、第５図はこの発明の第２実施例の一部断
面図、第６図はこの発明の第３実施例の一部断面
図、第７図はこの発明の第４実施例の正面図、第
８図はこの発明の各実施例のラチエツト部材とハ
ウジングとの間に設けられた締付確認のためのマ
ークと窓との関係説明図、第９図は第８図のマー
クが移動した場合の関係説明図、第１０図は上記
締付確認のためのマーク及び窓を設けた他の例の
一部断面正面図、第１１図は第１０図の突起部６
１に設けられたマークの説明図、第１２図は第１
０図の回転部材４４の頭部に設けられている窓を
有する板状部材の平面図、第１３図は第１２図の
窓の角度を求めるためのラチエツト装置の部分説
明図である。 １，３３，４１……弾性部材（皿ばね）、２，
３２，４２……ラチエツト部材、２ａ，５ａ，４
２ｂ，４４ａ……ラチエツト歯、２ｂ，４ａ，３
２ａ，４２ｃ……ねじ部、３……ラチエツト装
置、４……ねじ軸（ボルト）、５，３１，４４…
…回転部材、６，２１，３４，４６……ハウジン
グ、６ａ，２２，３１ａ，４３ａ……回転手段
（六角部）、７……座金、１０，４８……ばね部材
（波形ばね座金）、４２ｄ……軸部、４３……ヘツ
ド、６１……突起部、６２……マーク、６３……
窓、６４……板状部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ねじ軸のねじ部に螺合し、介在する弾性部材
   の反撥力により被締付部材を締付けるラチエツト
   部材、または、それ自身にねじ部を有し、介在す
   る弾性部材の反撥力により被締付部材を締付ける
   ラチエツト部材と、このラチエツト部材のラチエ
   ツト歯と噛み合うラチエツト歯を有する回転部材
   とからなり、前記ラチエツト部材と前記回転部材
   とが、弾性部材の未圧縮状態でそれらのラチエツ
   ト歯が相互に噛み合う状態から離れないように係
   止されていることを特徴とする軸力規制締付具。 ２ 前記ねじ軸がボルトであり、前記ラチエツト
   部材がこのボルトに螺合するねじ部を有し、ナツ
   ト機能を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の軸力規制締付具。 ３ 前記ラチエツト部材がねじ部を有する軸部か
   らなり、そのねじ部により直接またはナツトを介
   して被締付部材を締付けることのできる、ボルト
   機能を有することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の軸力規制締付具。 ４ 前記ラチエツト部材にはマークが設けられ、
   前記回転部材にはそのマークに対応する窓が設け
   られ、その窓を通してマークを視認することによ
   り、ラチエツト部材のラチエツト歯と回転部材の
   ラチエツト歯との空転が確認できることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の軸力規制締付具。 ５ 前記ラチエツト部材に設けられるマークが、
   ラチエツト部材のラチエツト歯側に回転部材を貫
   通して突出する突起部の先端端面に設けられ、前
   記回転部材に設けられる窓が、回転部材の反ラチ
   エツト歯側端面に設けられることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載の軸力規制締付具。