JPH08277825A - 二重ボルト - Google Patents

二重ボルト

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JPH08277825A
JPH08277825A JP8213695A JP8213695A JPH08277825A JP H08277825 A JPH08277825 A JP H08277825A JP 8213695 A JP8213695 A JP 8213695A JP 8213695 A JP8213695 A JP 8213695A JP H08277825 A JPH08277825 A JP H08277825A
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JP
Japan
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bolt
screw portion
male screw
double
female screw
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JP8213695A
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Shuichi Yamada
修一 山田
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 着脱が簡単であるとともに緩みにくいボルト
を提供する。 【構成】 締結物3と被締結物5間を直接的に締結する
外側ボルト8と、外側ボルト8内にその軸部が挿入され
る内側ボルト9とから構成され、外側ボルト8は六角頭
部上面から軸部下端面11bまで貫通する軸孔13を設
け、軸孔13内周面の下端部域に雌ネジ部14を螺刻し
ている。内側ボルト9は六角頭部16と軸孔13内に遊
嵌できる外径を有する軸部17とを有しており、軸部1
7下端域の外周には雄ネジ部18が形成されている。内
側ボルト9を外側ボルト8に挿入した状態で外側ボルト
8により被締結物5を締め付ける。その後、内側ボルト
9を回転させることにより、外側ボルト8を軸方向に圧
縮して締め付ける。こうすることにより、外側ボルト8
の雄ネジ部12と雌ネジ穴2との摩擦抵抗を高めること
ができ外側ボルト8が緩むことを抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はボルトに関し、より詳し
くは緩みを抑制することができるボルトに関する。
【0002】
【従来の技術】ボルトの緩み防止の方法としては、ボル
トあるいはナットの座面に座金を用いる方法、ボルトと
被締結物間をロックタイドなどの接着剤で固定する方法
が周知である。図11は一般的な押さえボルトの構成を
示す縦断面図であり、雌ネジ穴2が切られた締結物3上
に通し穴4が貫設された被締結物5を載置し、六角ボル
ト6で締め付けた構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような一般の六角
ボルト6であると、ボルト頭部10の座面10cのへた
りや、被締結物5の回転により緩む(軸力低下)可能性
が高くなるという問題がある。例えば、図11に示す構
成において、ボルト頭部10の座面10cや被締結物5
の上面がΔtだけへたってしまうと、六角ボルト6の軸
力は正常な状態の軸力 Fi=E0・(ΔL0)/L0 から、 F0=E0・(ΔL0−Δt)/L0 に低下してしまうことになる。但し、tは被締結物5の
厚さを示し、E0は六角ボルト6のバネ定数、L0は六角
ボルト6の座面位置から雄ネジ部有効摩擦領域までの長
さ、ΔL0はボルト締め付けによる六角ボルト6の伸び
をそれぞれ示す。
【0004】なお、雄ネジ部有効摩擦領域とは、六角ボ
ルト6の締め付けによって六角ボルト6の雄ネジ部12
の摩擦力が締結物3の雌ネジ穴2に実質的に作用する領
域を言う。上記の軸力低下の問題において、ロックタイ
ドなどの接着剤で固定する方法も考えられるが、接着剤
で固定すると締め付けられた六角ボルト6を緩める場合
に接着剤を除去する作業が必要になり、ボルトの着脱作
業が面倒になる。
【0005】
【発明の目的】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
であり、ボルトの締め付け、取り外しが簡単に行えると
ともに、緩みを抑制することができるボルトを提供する
ことを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項1の二重ボルトは、対象物を締め付ける外側
ボルトと、外側ボルトの軸方向に少なくとも一部が挿入
される内側ボルトとから構成され、内側ボルトの締め付
け力を外側ボルトの軸方向の圧縮力に変える係合手段を
備えていることを特徴とする。請求項2の二重ボルト
は、外側ボルトの係合手段が軸孔に螺刻された雌ネジ部
であり、内側ボルトの係合手段が前記雌ネジ部に螺合す
る雄ネジ部であることを特徴とする。なお、その他の係
合手段としては、内側ボルトの雄ネジ部と螺合するナッ
トを使用して、内側ボルトの頭部とナットで外側ボルト
を圧縮する方法などがある。
【0007】
【作用】請求項1の二重ボルトによれば、内側ボルトを
外側ボルトに挿入した状態で、外側ボルトを回転させる
ことにより、対象物を締め付ける。その後、内側ボルト
を回転させて締め付けることにより、外側ボルトを軸方
向に圧縮する。こうすることにより、外側ボルトの雄ネ
ジ部と、対象物(締結物、ナットなど)に形成された雌
ネジ部との摩擦抵抗を高めることができ、外側ボルトが
緩むことを抑制することができる。請求項2の二重ボル
トによれば、外側ボルト内に軸孔を形成し、その一部に
内側ボルトの雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を螺刻するだ
けで構成でき、簡単な構成で内側ボルトの締付力を外側
ボルトの圧縮力に変えることができる。
【0008】
【発明の効果】上記作用において説明したように、請求
項1の発明によれば、外側ボルトの雄ネジ部と対象物の
雌ネジ部との摩擦力を高めることができ、ボルトが緩む
ことを抑制することができるという特有の効果を奏す
る。請求項2の発明によれば、請求項1の効果に加え
て、簡単な構成で内側ボルトの締付力を外側ボルトの圧
縮力に変えることができ、安価に構成できるという特有
の効果を奏する。
【0009】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図1は本発明に係る、二重ボルトの第1実施
例を説明するための縦断面図、図2は二重ボルトの分解
図である。図1に示す二重ボルト1は、雌ネジ穴2が螺
設された締結物3上に通し穴4が貫設された被締結物5
を載置し、六角ボルト6で締め付けた、いわゆる、押さ
えボルトの構造に適用している。
【0010】二重ボルト1は、締結物3と被締結物5間
を直接的に締結する外側ボルト8と、外側ボルト8内に
その軸部が挿入される内側ボルト9とから構成されてい
る。外側ボルト8は図1,図2に示すように外形は通常
の六角ボルトと同様に六角頭部10と軸部11を有して
おり、軸部11には雄ネジ部12が周囲に螺刻されてい
る。六角頭部10の座面側には座面積を広げるように鍔
部10aが形成されている。また、外側ボルト8は六角
頭部上面10bから軸部下端面11bまで貫通する軸孔
13を設け、軸孔13内周面の下端部域に雌ネジ部14
を螺刻した構成となっている。
【0011】内側ボルト9は軸孔13よりも外径の大き
な六角頭部16、軸孔13内に遊嵌できる外径を有する
軸部17とを有しており、軸部17下端域の外周には雄
ネジ部18が形成されている。内側ボルト9の軸部17
に形成された雄ネジ部18は、内側ボルト9を外側ボル
ト8の六角頭部上面10bから挿入した場合に、軸孔1
3の雌ネジ部14と螺合するように、内側ボルト9の軸
部17の長さ、雄ネジ部18の位置が設定されている。
【0012】上記構成の二重ボルトの作用について説明
する。まず、締結物3と被締結物5を締め付ける場合に
は、内側ボルト9は外側ボルト8の軸孔13内に挿入さ
れており、内側ボルト9の雄ネジ部18は外側ボルト8
の雌ネジ部14と内側ボルト9が外側ボルト8から外れ
ない程度に螺合させている。そして、締結物3上に被締
結物5を載置した状態で、外側ボルト8の雄ネジ部12
を被締結物5の通し穴4を経て締結物3の雌ネジ穴2に
螺合させ、六角頭部10をスパナ等で回転させて外側ボ
ルト8を締め付ける。そして外側ボルト8を締め付けた
後に、内側ボルト9をスパナ等で回転させることにより
外側ボルト8に締め付ける。
【0013】内側ボルト9を締め付けることにより、外
側ボルト8は軸方向に圧縮する力を受ける。圧縮する力
により外側ボルト8の雄ネジ部12は締結物3の雌ネジ
穴2に食い込むことになる。したがって、外側ボルト8
だけ(従来の構成)の場合に比べて摩擦力が高まり、外
側ボルト8が緩みにくくなる。さらに、外側ボルト8を
締め付けて、内側ボルト9を締め付ける動作を2回程度
繰り返すことにより、より一層外側ボルト8が緩みにく
くなる。また、二重ボルト1を外す場合は、スパナによ
り内側ボルト9を緩ませた後、外側ボルト8を緩ませる
ことにより、簡単に外すことができる。
【0014】また、本実施例の構成では、被締結物5の
上面あるいは外側ボルト8の座面10cがへたっても外
側ボルト8の緩み(軸力低下)を小さくすることができ
る。この作用についてさらに説明するまず、被締結物5
の厚さをt、締結物3に螺設された雌ネジ穴2の長さを
u、外側ボルト8の座面位置から雄ネジ部12の有効摩
擦領域までの長さをL1、内側ボルト9の座面位置から
雄ネジ部18の有効摩擦領域までの長さをL2とする。
なお、前記したように雄ネジ部12,18の有効摩擦領
域とは、ボルト8,9の締め付けによってボルト8,9
の雄ネジ部12,18の摩擦力が雌ネジ穴2,雌ネジ部
14に実質的に作用する領域を言う。
【0015】例えば、被締結物5の上面がΔtだけへた
ってしまうと、図11に示す従来の構成であると、ボル
トの軸力F0は、前記したように、 F0=E0・(ΔL0−Δt)/L0 となる。 これに対し、図1に示す第1実施例の構成において、同
様に被締結物5の上面がΔtだけへたってしまった後の
外側ボルト8の軸力F1、内側ボルト9の軸力F2は、そ
れぞれ F1=E1・(ΔL1−Δt)/L12=E2・(ΔL2−Δt)/L となる。但し、Eは外側ボルト8のバネ定数、E2
内側ボルト9のバネ定数である。
【0016】本実施例の総ボルト軸力は、F1+F2であ
るから、本実施例の二重ボルト1と従来のボルトの軸力
の差Fs={(F1+F2)−F0}は、
【0017】
【数1】 となる。
【0018】ここで、初期軸力を等価(換言すれば、Δ
tのへたり前は同等の軸力である)とすれば、 E0ΔL0/L0=E1ΔL1/L1+E2ΔL2/L2 であるから、 Fs=Δt(E0/L0−E1/L1−E2/L2) となる。さらに、L0=L1、E0≒E1+E2、L2>L1
であるので、
【0019】
【数2】 となる。
【0020】このように、Δtのへたりが生じた後の軸
力は、従来のボルトに比べて、本実施例の二重ボルト1
の方が、ΔtE2(L2−L1)/L12だけ大きいこと
になる。特に、L1とL2の比が大きい場合には軸力増加
の効果が大きくなる。このように本実施例の二重ボルト
によれば、Δtのへたりが生じた後においても、総合軸
力は従来のボルトに比べて大きくなるので、外側ボルト
8が緩みにくくなる。
【0021】
【実施例2】図3は本発明に係る二重ボルトの第2実施
例を説明するための縦断面図である。この第2実施例が
前記第1実施例と比べて特徴的な点は、外側ボルト8の
軸孔13の下端に内側ボルト9の軸部17の外径より大
きいナット孔20を形成して、そのナット孔20に内側
ボルト9の雄ネジ部18と螺合するナット21を収容す
るように構成した点である。
【0022】この第2実施例においても、予め内側ボル
ト9を外側ボルト8の軸孔に挿入し、ナット21を内側
ボルト9の雄ネジ部18と螺合させた状態で、外側ボル
ト8により被締結物5を締め付け、その後、内側ボルト
9を締め付けることにより、六角頭部16とナット21
により外側ボルト8を圧縮することができ、外側ボルト
8が緩むことを抑制することができる。
【0023】
【実施例3】図4は本発明に係る二重ボルトの第3実施
例を説明するための縦断面図である。この第3実施例が
前記第1実施例と比べて特徴的な点は、第1実施例にお
ける外側ボルト8の軸孔13に代えて、所定内径の第1
軸孔23と第1軸孔23に比べて内径の小さな第2軸孔
24とを連通させたものを採用した点と、内側ボルト9
の頭部を六角穴頭部26とした点と、第1軸孔23と第
2軸孔24との接続壁25位置に六角穴頭部26が位置
するように内側ボルト9の雄ネジ部18が形成されてい
ない軸部17の長さを短くした点である。
【0024】なお、第2軸孔24の内径は第1実施例に
おける軸孔13の内径と等しくなっているとともに、第
2軸孔24の長さは締結物3の雌ネジ穴2の長さuとほ
ぼ等しくなっいる。また、接続壁25から雄ネジ部18
の有効摩擦領域までの長さはL2’となっている。この
実施例の場合、被締結物5のへたりΔtによる外側ボル
ト8の軸力低下は従来とほぼ同様であるが、内側ボルト
9の軸力F2=E2・ΔL2’/L2’はΔtのへたりとは
関係なくなる。したがって、内側ボルト9の上記軸力F
2が外側ボルト8の雄ネジ部12を変形させ、被締結物
5のへたりΔt、あるいは外側ボルト8の座面のへたり
Δtにかかわらず、外側ボルト8と締結物3の雌ネジ穴
3との摩擦力を維持することができ、外側ボルト8が緩
むことを抑制することができる。
【0025】この実施例においても、内側ボルト9の雄
ネジ部18を外側ボルト8の雌ネジ部14に螺合させた
後、外側ボルト8を回転させることにより被締結物5を
締結物3に締め付ける。その後、内側ボルト9の六角穴
頭部26を六角レンチによって回転させることにより、
内側ボルト9を外側ボルト8に締め付ける。
【0026】
【実施例4】図5は本発明に係る二重ボルトの第4実施
例を説明するための縦断面図である。この第4実施例が
図4に示す前記第3実施例と比べて特徴的な点は、外側
ボルト8の第2軸孔24の下端に軸部17の外径より大
きいナット孔20を形成して、そのナット孔20に内側
ボルト9の雄ネジ部18と螺合するナット21を収容す
るように構成した点である。この第4実施例においても
第3実施例と同様の効果を得ることができる。
【0027】
【実施例5】図6は本発明に係る二重ボルトの第5実施
例を説明するための縦断面図である。この第5実施例が
図1,図2に示す第1実施例と比べて特徴的な点は、前
記第1実施例においては、外側ボルト8と内側ボルト9
の六角頭部10,16の配設方向がともに一致している
のに対し、この第5実施例においては、内側ボルト9の
六角頭部16が外側ボルト8の六角頭部10と反対側
(外側ボルト8の雄ネジ部12側)に設けられている点
である。
【0028】即ち、外側ボルト8に六角頭部上面10a
から軸部下端面11aまで貫通する軸孔13を設け、六
角頭部10側の軸孔内周面に内側ボルト9の雄ネジ部1
8と螺合する雌ネジ部14を螺刻する。そして、内側ボ
ルト9の軸部17および雄ネジ部18を前記外側ボルト
8の雌ネジ部14と螺合する長さに設定し、外側ボルト
8の軸部下端面11aから内側ボルト9を挿入する。
【0029】この第5実施例においても、予め内側ボル
ト9を外側ボルト8に取り付けておき、外側ボルト8を
締め付けた後、内側ボルト9を締め付ける。なお、この
第5実施例の構成では、外側ボルト8の軸部下端面11
aから内側ボルト9を挿入することが必要になるので、
内側ボルト9の六角頭部16がスパナ等で回転できるよ
うに締結物3の下側が開放されていることが必要にな
る。
【0030】
【実施例6】図7は本発明に係る二重ボルトの第6実施
例を説明するための縦断面図である。この第6実施例が
図6に示す第5実施例と比べて特徴的な点は、外側ボル
ト8の軸孔13を雄ネジ部12側から軸部11の途中ま
で洞設し、六角頭部10側の軸孔13位置に内側ボルト
9の雄ネジ部18と螺合する雌ネジ部14を螺刻した点
と、内側ボルト9の軸部17および雄ネジ部18を前記
外側ボルト8の雌ネジ部14と螺合する長さに設定した
点のみである。この第5実施例においても、図4に示す
第3実施例と同様に、内側ボルト9は外側ボルト8の雄
ネジ部12域を圧縮して摩擦力を増加させることができ
るので、外側ボルト8の緩みを効果的に抑制することが
できる。
【0031】
【実施例7】図8は本発明に係る二重ボルトの第7実施
例を説明するための縦断面図である。この第7実施例が
図1,図2に示す第1実施例と比べて特徴的な点は、締
結物3に外側ボルト8の雄ネジ部12が螺合する雌ネジ
穴31を洞設し、締結物3を外側ボルト8の座面10c
(鍔部下面)近くまで柱状に延出するとともに、締結物
3に被締結物5を支持する支持面28を形成した点と、
被締結物5に通し穴29を設けて柱状延出部30に遊嵌
するとともに、外側ボルト8を柱状延出部30の雌ネジ
穴31に締め付けることにより、外側ボルト8の座面1
0cと前記支持面28とで被締結物5を締め付けるよう
にした点である。なお、支持面28から柱状延出部30
の先端面30aまでの長さは被締結物5の通し穴29の
長さよりもsだけ短く設定されていることにより、外側
ボルト8の締付力が被締結物5に作用するようになって
いる。
【0032】また、外側ボルト8の六角頭部10側から
内側ボルト9を螺合させ、外側ボルト8の雄ネジ部12
を圧縮させるように構成した点は前記第1実施例の構成
と同様である。この実施例においても、外側ボルト8の
軸力が低下しても、外側ボルト8が緩むことを抑制でき
る。また、この第7実施例の構成においても、図3,図
4,図5に示す実施例の構成を採用することが可能であ
る。
【0033】
【実施例8】本発明の第8実施例を説明するための図で
あり、図9(A)は二重ボルトの一部切欠縦断面図、図
9(A)は概略斜視図である。この第8実施例が図1,
図2に示す第1実施例と比べて特徴的な点は、前記第1
実施例が押さえボルトに二重ボルトを適用した構成であ
るのに対し、この第8実施例が通しボルトに適用した点
のみである。即ち、通しボルトは、締め付けようとする
2つの部品33,34にそれぞれ外側ボルト通し穴3
5,36をあけ、外側ボルト8を通してナット37で締
め付ける構成であり、本実施例は、ナット37が螺合す
る外側ボルト8の雄ネジ部12に対応する位置に雌ネジ
部14が螺刻された構成となっている。
【0034】この第8実施例においても、内側ボルト9
の締め付けにより、ナット37と外側ボルト8の摩擦力
を高めることができ、ナット37の緩みを抑制すること
ができる。また、この第8実施例の構成において、図3
〜図7に示す前記第2実施例〜第6実施例の構成を採用
することが可能である。
【0035】
【実施例9】本発明の第9実施例を説明するための図で
あり、図10(A)は二重ボルトの一部切欠縦断面図、
図10(A)は概略斜視図である。この第9実施例が図
1,図2に示す第1実施例と比べて特徴的な点は、前記
第1実施例が押さえボルトに二重ボルトを適用した構成
であるのに対し、この第9実施例が植え込みボルトに適
用した点のみである。即ち、植え込みボルトにおいて
は、丸棒の両端に雄ネジ部41,42を形成したボルト
43の一端を雌ネジ部44が洞設された基台部品45に
埋め込むとともに、ボルト43の他端をナット46によ
り締め付けることにより、部品47を基台部品45に取
り付ける構成となっている。
【0036】上記構成において、ボルト43の他端側に
雌ネジ部14が洞設され、内側ボルト9がボルト43の
他端側から挿入され、内側ボルト9の雄ネジ部18がボ
ルト43の雌ネジ部14に螺合するように構成されてい
る。また、雌ネジ部14は、ナット46の雌ネジ部48
の下端域まで達するように構成されている。
【0037】この第9実施例においても、内側ボルト9
の締め付けにより、ボルト43とナット46との摩擦力
を高めることができ、ナット46の緩みを抑制すること
ができる。この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々
の設計変更を施すことが可能である。以下、そのような
実施例を説明する。
【0038】(1)本発明の他の実施例として、外側ボ
ルト8には雌ネジ部14を形成しない軸孔13だけを設
け、六角頭部上面10a側から軸孔13に内側ボルト9
の軸部17を挿入して、外側ボルト8の軸部下端面11
aに配置されたナットに螺合させ、内側ボルト8をナッ
トによって締め付けることにより、外側ボルト8を軸方
向に圧縮する構成が考えられる。この場合、ナットは外
側ボルト8の軸部下端面11aから露出することにな
る。また、外側ボルト8の軸部下端面11a側に内側ボ
ルト9の六角頭部16を配設し、外側ボルト8の六角頭
部10上に内側ボルト9に螺合するナットを配設する構
成でもよい。
【0039】(2)前記実施例では座金を使用しない構
成例を示したが、平座金、バネ座金、舌付座金、歯付座
金等の各種の座金を併用することにより、さらに緩み抑
制効果を得ることができる。 (3)前記第1実施例〜前記第7実施例ではボルトの頭
部を、鍔部10aを有したもので例示したが、図9およ
び図10に示す六角頭部の構成も同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る二重ボルトの第1実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの縦断面図である。
【図2】本発明に係る二重ボルトの第1実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの分解図である。
【図3】本発明に係る二重ボルトの第2実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの縦断面図である。
【図4】本発明に係る二重ボルトの第3実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの縦断面図である。
【図5】本発明に係る二重ボルトの第4実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの縦断面図である。
【図6】本発明に係る二重ボルトの第5実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの縦断面図である。
【図7】本発明に係る二重ボルトの第6実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの縦断面図である。
【図8】本発明に係る二重ボルトの第7実施例を説明す
るための図であり、二重ボルトの縦断面図である。
【図9】本発明に係る二重ボルトを通しボルトに適用し
た第8実施例を説明するための図であり、図9(A)は
二重ボルトの縦断面図、図9(A)は概略斜視図であ
る。
【図10】本発明に係る二重ボルトを植え込みボルトに
適用した第9実施例を説明するための図であり、図10
(A)は二重ボルトの縦断面図、図10(A)は概略斜
視図である。
【図11】従来のボルトの構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
3…締結物、5…被締結物、8…外側ボルト、9…内側
ボルト、13…軸孔、14…雌ネジ部、18…雄ネジ
部、20…ナット孔、21…ナット、23…第1軸孔、
24…第2軸孔、25…接続壁、33,34,47…部
品、45…基台部品。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対象物(3)(5)(33)(34)(45)(47)を締め付
    ける外側ボルト(8)と、外側ボルト(8)の軸方向に少なく
    とも一部が挿入される内側ボルト(9)とから構成され、
    内側ボルト(9)の締め付け力を外側ボルト(8)の軸方向の
    圧縮力に変える係合手段(14)(18)(20)(21)(23)(24)(25)
    を備えていることを特徴とする二重ボルト。
  2. 【請求項2】 外側ボルト(8)の前記係合手段(14)(18)
    (20)(21)(23)(24)(25)が軸孔(13)(24)に螺刻された雌ネ
    ジ部(14)であり、内側ボルト(9)の前記係合手段(14)(1
    8)(20)(21)(23)(24)(25)が前記雌ネジ部(14)に螺合する
    雄ネジ部(18)である請求項1に記載の二重ボルト。
JP8213695A 1995-04-07 1995-04-07 二重ボルト Pending JPH08277825A (ja)

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