JPS5937062A - ボルトナツトの片側締結方法 - 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】 本発明はボルト、ナツトのハ側からの締結方法に関する
ものである。

ボルトにナツトをねじ込むに際しては、ボルトの頭をそ
の頭側からレンチなどにより拘束し、ナツトはボルト頭
とは反対側からボルト軸にねじ込む方法が一般的である
。

すなわち締結される部材の両側に手や工具が届く場合に
は問題なくボルトとナツトを締結することができる。

ところが構造上から締結部材の両側には手や工具が届か
ない場合も多く、そのために工具で拘束できないボルト
の頭側を何らかの方法で拘束可能とした構造が提案され
ている。

例えば第３．４図に示すように頭付きボルトの頭部（ａ
）の下に段軸部（ｂ）　を設け、頭付ボルトのねじ部（
ｃ）側を、角孔（ｅ）を開設した金属板（（１）の角孔
（ｅ）に挿入し、金属板（ｄ）の−面にはボルトの頭部
（ａ）を、他面には段軸部（ｂ）を突出させた状態で、
段軸部（ｂ）を塑性変形させてかしめ盤（ｂ′）を形成
し、金属板（ｄ）を２ルトを固着する方法が採用されて
いる。

このように大きい金属板（ｄ）を一体に固着しておくと
金属板（ｄ）の端（ｆ）が周辺の構造物に当接してボル
トと一体で回転することが不可能となり、その結果ボル
トの妄動が阻止されるので片側のみからのナツト締結が
可能となる。

このように従来はＳ？ボルト両側に工具を接近させられ
ない場合には多大の材料と工程とを要して対処する必要
があった。

更に少しでも軽量化を月相している自動車の組立てにお
いては余分な鋼材を組み込むことはきわめて不利である
。

ところで一方では第５図に示すようなボルトが存在する
。

すなわちねじ部（ｇ）の終端部にくびれ部（ｈ）を凹設
し、くびれ部（ｈ）に続いてくびれ部（ｈ）よりも大径
のビンテール部（ｉ）　ｔｌ−形成したボルトである。

このボルトは締付はトルクを一定値に規制するためのも
のであり、くびれ部（ｈ）の所でビンテール部（ｉ）が
切断するまでナツトに回転力を与えて使用するものであ
る。

このように一部を切断するまで使用するものであるため
切断面にさびが発生することは避（ｒ＋られず、その寸
ま組立て部材として利用することは出来ない。

また第５図に示すボルトの締結は現在ｆｄ［動モータの
回転をギヤによって低速高トルクに変換した、靜回転式
のレンチで行っているが次のような欠点が存在する。

〈イ〉　トルクの管理は正確であるが構造上重量が大き
く、既製品は１台が７〜８神の１（￥−を有する。

従って軽快な作業は困難であり組立作業の迅速性に欠け
る。

〈口〉　ギヤによυ高トルク回転を得るものであるため
回転速度が低く例えば２５ｒｐｍ　程度であるためやは
り作業の迅速性に欠ける。

ぐ・〉　ナツトを静かに高トルクで回転して締め付ける
力の反力はすべて第５図に示すボルトのビンゾール部（
ｉ）に加わる。

従ってビンテール部（＋）をくわλるレンチの内ソケッ
トには大きな力が加わるので内ソケット自体を強固なも
のとしておかなければならない。

本発明は上記のような欠点を改善するためになされたも
のであゆ次のような締結方法を提供することを目的とす
る。

〈イ〉　余分な金属板をゼルＩＩｃ固着するといった作
業を要せずに締結部材の片側のみから容易にナツトの締
め付けを行うことのできる締結方法。

く口〉　靜回転のレンチによる締結と異なり、経験の装
置で迅速に作業することのできる締結方法。

＜ノ・〉　　靜回転のレンチのように締結するための反
力がすべて内ソケットに加わることのない締結方法。

次に実施例について説明するが、まず本発明の締結方法
に使用するレンチについて説明する。

〈イ〉　原動機部 原動機部は圧縮空気の圧力によって回転するロータ（１
）よりなり、給気口、排気［コ間を圧縮空気が通過する
ことにより回転力を得る構造である。

ロータ軸（１１）によってロータ（１）の回転は取り出
される。

く口〉　打撃部 打撃ｍ（２）ｎハンマ（２１）、！：ハンマカム及ヒハ
ンマ（２１）の打撃を受ける受打軸（２２）より構成さ
れる。

ハンマ（２１）はハンマビン（２３）に軸支しており、
ハンマビン（２３）ｉ、ｊ、ロータ軸（１１）と一体で
ある。

別にロータ軸（１１）と一体に構成したハンマカムとハ
ンマ（２１）の保合が間欠的に外れることによって、ハ
ンマ（２１）が間欠的に受打軸（２２）を打撃し、その
結果受打軸（２２）も間欠的に一方向に向けて回転する
。

くノ・〉　外筒と内ソケット 受打軸（２２）の先端は外筒（２５）と一体であみ。

この外筒（２５）は使用するナラ）　（Ｎ）の外形と係
合可能な内形状を有する角筒である。

打撃による間欠回転運動を行なう外筒（２５）内には回
転しない内ソケツ）　（２４）が位置している。

すなわち内ソケット（２４）の尾端の支持ロツＰ（２６
）は本体の後端に露出して回転不能なようにビン（２７
）で本体に固定しである。

このビン（２７）が細いもので足りるのは外筒（２５）
は打撃により回転し、内ンケツ）　（２４）には外筒（
２５）回転時の反力がほとんど作用しないからである。

内ソケツ）　（２４）の内側の形状は、後述するボルト
（３）の自由端側に設けられた角柱状のビンテール部（
３２）の形状と係合するような多角筒として形成しであ
る。

次に本発明の締結に使用するボルトについて説明する。

〈イ〉　ボルトの形状 使用するボルト（３）はねじ部（３１）の自由端に多角
柱状のビンテール部（３２）を有するものであり、ねじ
部（３１）とビンテール部（３２）との開に小径のくび
れ部（３３）を凹設したものを使用する。

〈口〉　くびれ部の径 くびれ部（３３）の径には上限と下限が存在する。

上限（最大径）はそのボルトに応じたナツトの内径であ
り、それよりも小さいが条件となる。

下限（最小径ｄ１）はビンテール部（３２）に与えるべ
きトルクによってくびれ部（３３）において切断しては
ならないことから決定される。

Ｔはそのボルトに与えるべきトルクの指示目標値であり
、ねじの呼ひと引張り強さによる強度区分によって定斗
っている。

例えばＭｌＯ１強度区分８，８のねじに与えるべきトル
クの指示目標値Ｔ　ｌｄ、’　４．５　ｋｇ−ｍである
。

τはそのボルトのせん断強さであり、引張り強さσのほ
ぼ百程度である。

例えば強度区分８，８のねじではσ＝８０〜１００ｋｒ
／−であり、従ってτ＝６７〜８３　ｋｑ　／ｍＡ程度
である。

以上の′Ｖと７とを代入した場合の軸直径ｄよりも大き
いｄのくびれ部（３３）であれば所定のトルクによって
も破断しないことになる。

次に使用方法について説明する。（第２図）このボルト
（３）　’に部材（Ｍ）のボルト孔に貫通した後、ねじ
部（３１）先端にナツト（Ｎ）を軽くねじ込む。

次に前記した締結具の外筒（２５）内にナラ）　（Ｎ）
を、また内ソケット（２４）内にビンテール部（３２）
を、各り嵌合して外筒（２５）Ｋ間欠的な回転を与える
。

その結果ナラ）　（Ｎ）が間欠的に回転し、回転しない
ボルト（３）にねじ込オれて前進し、部材（Ｍ）に当接
する。

そのときそのボルトに径と強度に応じた指示目標値のト
ルクを与えて設計値どうりにナツトを充分に締めつけて
もくびれ部から切断してしまう仁とはない。・ その状態で内ソケット（２４）の回転を停止して締結作
業を終了する。

本発明の締結方法は上記したようになるから下記のよう
な効果を期待することができる。

〈イ〉　ボルトは一側からくわえることのできるビンテ
ール部が形成してあり、しかもねじ部とビンテール部と
は回転力によって切断することがない。

したがってボルトの頭部側に側管工具を用いることなく
、ねじ部側のみから完全な締結を行うことができる。

そのため複雑な構造の組立て物の場合にきわめて能率的
な作業を行うことができる。

〈口〉　外ソケットはハンマの間欠的打撃による間欠運
動を行うものである。

従ってモータとギヤによって高トルクを得るレンチと異
なり機体重量に比較して大きなトルりを得ることができ
、同じトルクを得るためならばきわめて軽量に（約７〜
８　ｋｔ対約１．７　ｋｒ　）製作することができる。

そのため組立ラインの能率をオつたく低下させることな
く前記のボルトをラインに組込むことができる。

ぐ・〉　ハンマの打撃により外ソケットを回転してナツ
トに回転力を与えるものであるからモータとギヤによっ
て低速、高トルクを得るレンチと異なりきわめて高速で
（約２５　ｒｐｍ対３　、００Ｏｒｐｍ）ナツトを回転
することができる。

従って本発明の方法によれば通常のボルトならば一瞬で
締結してしまうことができ、きわめて能率的である。

ぐウ　静回転のレンチの場合は回転トルクの全てを内ソ
ケットにより受けることになる。

従って外筒、内ソケットおよび力を伝達する部材は充分
な強度を有する必要がある。

ところが本発明の方法によれば間欠的打撃であるから内
ソケットに加わる力は、ノ・ンマを回転する力程度であ
ってナツトを締め付ける力に比してきわめて小さい力の
みであることがわかる。

従って内ソケット、その他の構造をきわめて軽敞化する
ことができ本体の取扱いやすさや経済性につながるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図工本発明の締結に使用するレンチの一実施例の説
明図、 第２図工本発明の締結に使用するボルトとその締結状態
の一実施例の説明図、 第３〜５図：従来のボルトの説明図、 １”ロータ　　２４：内ソケット、２５：外筒、３１：
ねじ部、３２：ビンテール部、３３：くびれ部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ねじ部の自由端に多角柱状のビンテール部を形成し、 ねじ部とビンテール部との間にくびれ部を凹設し、 このくびれ部の径は、ナツト締め付は時の指示目標トル
   ク値を丸軸のねじり公式に与えて得られる値以上の径で
   あって、 かつナツトの内径以下の径であるよう構成したゼルト忙
   対し、 ビンテール部を固定し、 ナツトに間欠回転運動を与えて行なう、ボルトナツトの
   片側締結方法