JPH084742A - 締結具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボルトとナットとを用いた締結具において、
確実に締め付けが緩むのを防止することができるととも
に、高い精度の加工を必要とせず、安価で製造すること
ができる締結具を得る。 【構成】 ボルト１の先端から中心軸線に添ってスリッ
ト１ａが切削され、このスリット１ａがボルトの断面を
放射状に分割するように設けられている。また、ボルト
の頭部から中心軸線に添って中心穴が穿設されており、
その深さは先端部のスリット１ａが設けられた部分に至
り、スリット１ａと連続するように設けられている。さ
らに、ボルトの頭部から中心穴に挿入される挿入ピン４
を備えており、この先端が中心穴の底部よりさらに先端
側に突き入れられ、これによりボルトの先端部を放射状
に拡開するようになっている。また、ナット２は、ボル
トと螺号されたときの先端側で内径が拡大されたものを
用いるのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はボルトとナットとを主要
部とし、複数の部材を固着する等の目的で用いられる締
結具に係り、特にナットとボルトとの締め付けが緩むの
を防止することができる締結具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボルトとナットとを主要部とする締結具
は従来より様々な分野で用いられている。このような締
結具には、締め付け後時間が経つと徐々にナットの締め
付けが緩むという問題がある。この原因は次のように考
えられている。ボルトを構成する金属材料には強い張力
を導入した状態に維持すると徐々に張力が緩和される、
いわゆるレラクセーションが生じ、締め付け力が減少す
る。またボルトと締結される部材との膨張係数が異なる
と温度の変化によって締め付け力が減少する。そして、
これらに加え締結される部材およびボルト・ナットに振
動が伝えられる場合には、この振動により徐々にボルト
又はナットが回転し、締め付け力が緩み、極端な場合に
はナットがボルトから脱落することもある。

【０００３】このような問題点に関し、様々な提案がな
されており、例えば、特開昭４８−４２２５４号公報、
実開昭６０−８８１１２号公報、特開平５−７９５０７
号公報、実開昭６１−１４８９０９号公報、実開平１−
７３５１４号公報に開示されるもの等がある。これらを
大別すると、ボルト又はナットの回転を拘束する部材
を付加するもの、ボルト又はナットと締結される部材
との間に介挿されるワッシャーを特別な構造にしたも
の、ボルトの螺条に特徴を有するもの等となる。

【０００４】特開昭４８−４２２５４号公報、実開昭６
０−８８１１２号公報、特開平５−７９５０７号公報に
記載されるものは、部材の付加により回転を拘束するも
のであり、特開昭４８−４２２５４号公報には、コイル
状バネ部材の一端をボルトに、他端をナットに係止、ボ
ルトとナットとの相対的な回転を拘束する技術が示され
ており、実開昭６０−８８１１２号公報には、ボルトの
側部から軸線と交叉する孔を設け、ナット又は雌ネジが
切られた部材から前記孔に貫通するピンを挿着する技術
が示されている。また、特開平５−７９５０７号公報に
記載される技術は、ボルト頭部またはナットと嵌合され
る廻り止め環を被締結部材に溶接接合して回転を拘束す
るものである。

【０００５】実開平１−７３５１４号公報に開示される
技術はワッシャーの構造に特徴を有するもので、ワッシ
ャーの被締結部材と当接する面に凸部を設け、被締結部
材に設けられた凹部と係合させることによってワッシャ
ー及びボルトもしくはナットの回転を防止するものであ
る。

【０００６】さらに、実開昭６１−１４８９０９号公報
に開示される技術は、ボルトの螺条に特徴を有するもの
であり、ボルトには直径およびピッチの異なる２段階の
ねじが加工され、二種類のナットを用いて下側のナット
で被締結部材を締め付けた後上側のナットで下側のナッ
トを押しつけ、ナットの緩みを防止している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の締結具では、いずれもボルトもしくはナッ
ト自体の加工、または付加する部材の加工にかなりの精
度が要求される。このため、製造コストが増大するとい
う問題がある。また、特開昭４８−４２２５４号公報、
実開昭６０−８８１１２号公報、特開平５−７９５０７
号公報に記載の技術では、ボルトとナットとを締め付け
た後、緩め止めの措置を行うのに手間がかかり、作業効
率が悪くなる。一方、実開昭６１−１４８９０９号公
報、実開平１−７３５１４号公報に記載される技術で
は、長期にわたり振動を受ける場合等では緩み止めの効
果が確実でないという問題点がある。

【０００８】本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、高い精度を要することな
く安価で製造することができ、締結およびその後の措置
が簡単で、確実な緩み止め効果が期待できる締結具を得
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 ボルトとこれに螺合
されるナットとを主要部とする締結具であって、 前記
ボルトは、先端から中心軸線に沿って切削され、ボルト
断面を放射状に分割するスリットで先端部が複数に分割
されるとともに、頭部から中心軸線に沿って穿設され、
前記スリットで分割された部分で縮径されるか又は底部
を有する中心穴を備え、 該中心穴に挿入され、先端が
前記縮径部又は中心穴の底部よりボルトの先端側に至
り、前記ボルトの先端部を拡開する挿入ピンを有するこ
とを特徴とするものである。

【００１０】請求項２に記載の発明は、 請求項１に記
載の締結具において、 前記ナットは、 前記ボルトの
頭部側にある部分が前記ボルトと螺合される内径を有
し、前記ボルトの先端側に、内径が徐々に拡大された部
分を有することを特徴とするものである。

【００１１】上記ナットのボルト頭部側部分は、ボルト
の標準部つまり拡開される前のボルトと螺合される内径
および螺条を有するものである。また、ナットのボルト
先端側部分は径が徐々に拡大されるものであれば鈍角を
形成して拡大されるものでもよいが、滑らかに拡大され
るものが望ましい。なお、この拡大部には、螺条を設け
てもよいが、設けなくてもよい。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の締結具では、ボルトとナット
とで被締結部材を締め付けた後、ボルトの頭部から挿入
ピンを差し入れ、打ち込む。このとき、挿入ピンはボル
トの先端付近の縮径部または中心穴の底部より先端側に
圧入され、スリットで分割されたボルトの先端部は締め
付けられたナットよりも先端側で拡開される。このため
ボルト側面はナットの内周面に強く押しつけられ、緩む
のが防止される。さらに、この締結具を取り外すときに
は拡開されたボルト先端部を元のように押し戻すか、ま
たは切断してナットを緩めることができる。

【００１３】また、請求項２に記載の締結具では、ナッ
トが、締め付けられたときのボルト先端側に、内径が拡
大された部分を有しているので、ボルトの先端付近が挿
入ピンにより拡開されたとき、ナットの拡大された内周
面に沿って変形し、ボルトに過大な応力が集中するのが
防止される。つまり、ナットの内径が拡大されていない
と、ボルトの先端部が拡開されたときに、分割されたボ
ルトがナットの先端側端面で外側に急に曲げられ、この
部分に過大なひずみ及び応力が発生する場合がある。し
かし、ナットが内径の拡大した部分を有することによっ
て曲げ変形が狭い範囲に集中するのを回避でき、ボルト
の先端部が折断して緩み止め効果が失われるのを防止す
ることができる。また、ナットに内径の拡大した部分を
設けることによってボルトの先端がナットより大きく突
き出さない場合にも、ボルト先端部の拡開による緩み止
め効果を得ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、請求項１に記載の発明の一実施例である締
結具を用い、二枚の板状部材を締結する状態を示す断面
図である。また図２は、本実施例で用いられるボルトの
上面図、側面図、下面図である。この締結具はボルト１
とナット２とを有し、２枚のワッシャー３ａ、３ｂを、
ボルト頭部と被締結部材である板状部材５ａとの間、お
よびナット２と板状部材５ｂとの間に介挿して、２枚の
板状部材５ａ、５ｂを締結固着するために用いられた例
である。

【００１５】上記ボルト１は、図２に示すように先端部
が中心軸線に沿って切削されたスリット１ａによって分
割されており、ボルトの先端部の断面は、直角に交叉す
るスリットで４つに分割されて、放射方向に拡開される
ようになっている。また、頭部から中心軸線に沿って中
心穴１ｂが穿設されており、その深さは先端部の上記ス
リット１ａが設けられた部分に至り、スリット１ａと連
続するように設けられている。さらに、ボルトの頭部か
ら中心穴に挿入される挿入ピン４を備えており、この挿
入ピン４は先端が上記ボルトの中心穴１ｂの底部１ｃよ
りさらに先端側に突き入れることができる長さを有して
いる。

【００１６】このような締結具を用いて被締結部材を締
め付け、固定する場合は、次のような手順による。図１
（ａ）に示すように被締結部材に穿説されたボルト孔に
ボルト１を挿入し、ナット２を螺合して強く締め付け
る。このときボルト頭部と被締結部材である板状部材５
ａとの間、および板状部材５ｂとナット２との間には図
１（ａ）、（ｂ）に示すようにワッシャー３ａ，３ｂを
介挿しておくのが望ましい。締め付け後、図１（ｂ）に
示すようにボルトの頭部から中心穴１ｂに差入れた挿入
ピン４を強く打ち込む。これにより挿入ピン４の先端が
中心穴の底部１ｃよりボルト先端側に突き入れられ、く
さびとして作用してボルト１の先端部を拡開するととも
に周面をナット２の内周面に強く押し付ける。これによ
り、ナットの回転が拘束され、緩むのが確実に防止され
る。

【００１７】図３は請求項２に記載の発明の一実施例で
ある締結具の使用状態を示す断面図である。この締結具
のボルト１１および挿入ピン１４は図１に示す実施例と
同様の構成を有するものであるが、ナット１２は図１に
示す実施例で用いられたナット２と異なり、ボルト１１
と螺合されたときの先端側に内径が拡大された部分２ａ
を有している。そして、ボルト頭部側に面する部分２ｂ
は通常一般に用いられるナットと同様にボルトと螺合さ
れる雌ねじが切られている。なお、上記内径が拡大され
た部分２ａは螺条を有していない。

【００１８】このような締結具では、図３（ａ）に示す
ようにボルト１１を被締結部材のボルト孔に挿入し、ナ
ット１２で締め付けた後、図３（ｂ）に示すように挿入
ピン１４を打ち込んでボルトの先端部を拡開する。この
とき、ボルトの先端部は内径が拡大されたナットの内周
面に沿って外側に曲げられ、狭い範囲に曲げ効力が集中
せず、ナットの拡大された内周面に強く押し付けられ
る。これによりナットが緩むのが防止される。なお、上
記のようなナット１２は、通常のナットと同様に均等な
内径の孔に雌ねじを加工した後、ボルトの先端側となる
部分の内径を拡大するように研削して容易に製造するこ
とができる。また、図４に示すようにナットの内径が拡
大された側の端面付近に、拡開されたボルトの螺条と係
止される爪２２をもうけてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上、説明したように請求項１に記載の
発明に係る締結具では、ボルトとナットとで被締結部材
を締め付けた後、挿入ピンを打ち込むことによってボル
トの先端が拡開されるようになっているので、締め付け
後ナットが緩むことがなく、強く締め付けた状態が維持
される。また、この締結具はボルトにスリットと中心穴
を設けるのみで精度の高い加工を必要とせず安価で製造
ができる。さらに締め付け後に緩みを防止するための措
置に必要な手間が少なく作業性が良好となる。請求項２
に記載の発明に係る締結具では、ナットの内径がボルト
先端側で拡大されているので、ボルトの先端が拡開され
たときに、この徐々に拡開されたナットの内周面に沿っ
て変形し、ボルトに過大な応力が集中することがなく、
ボルトの破損等を防止し、確実に緩み止め効果を得るこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施例である締結具
の使用状態を示す断面図である。

【図２】図１に示す実施例で用いられるボルトの上面
図、側面図、下面図である。

【図３】請求項２に記載の発明の一実施例である締結具
の使用状態を示す断面図である。

【図４】図３に示す実施例の変形例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１１ ボルト ２，１２ ナット ３ ワッシャー ４，１４ 挿入ピン ５ 被締結部材 ２２ 爪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボルトとこれに螺合されるナットとを
   主要部とする締結具であって、 前記ボルトは、先端から中心軸線に沿って切削され、ボ
   ルト断面を放射状に分割するスリットで先端部が複数に
   分割されるとともに、頭部から中心軸線に沿って穿設さ
   れ、前記スリットで分割された部分で縮径されるか又は
   底部を有する中心穴を備え、 該中心穴に挿入され、先端が前記縮径部又は中心穴の底
   部よりボルトの先端側に至り、前記ボルトの先端部を拡
   開する挿入ピンを有することを特徴とする締結具。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の締結具において、 前記ナットは、 前記ボルトの頭部側にある部分が前記ボルトと螺合され
   る内径を有し、 前記ボルトの先端側に、内径が徐々に拡大された部分を
   有することを特徴とする締結具。