JPS63303210A

JPS63303210A - 軸力規制締付具

Info

Publication number: JPS63303210A
Application number: JP25248087A
Authority: JP
Inventors: 秀昭菊地; 敏也平田
Original assignee: Asahi Electronics Co Ltd
Current assignee: Asahi Electronics Co Ltd
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1988-12-09
Also published as: JPH0420090B2

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、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〕

従来のこの種の装置としては、トルクレンチにより所定
トルクにより締め付けるもの、ブレークアウェイボルト
により締付は時のトルクが所定トルクになった場合には
捩じ切り用の頭部が捩じ切られるもの、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ョナ
によるもの、又は、ボルトに所定の引張応力が発生した
時キャッ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にあっては、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太き（、しかも、この場合はト
ルクレンチを携行しなげればならないという問題点があ
った。

ブレイクアウェイボルトにあっては、トルク規則による
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
差が太き（、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
。

また、ボルトテンンヨナにあっては、重いボルトテンン
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、ボルトテンンヨナのセットスペースを要し、更に
は、ボルトのねじ先に測定点となる突部を設けなげれば
ならないという問題点を有している。

更に、ロータボルトにあっては、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℃・５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
のであって、特殊な工具を必要とせずかつ変電なる取付
け、取外しに際しても軸力は変化ぜず、しがも、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〕

この発明に係る軸力規制締付具は、相互に締め付けられ
る被締付部材の一方に一端が当接する弾性部材と、該弾
性部材の他端に一端が当接すると共に他端にラチェット
装置の一方のラチェット歯を有し、ねじを介して他方の
被締付部材に係合するラチェット部材と、ラチェット部
材のラチェット歯に噛み合うラチェット装置の他方のラ
チェット歯を有し回転可能の回転部材とを備えており、
回転部材に設けられているラチェット歯は、弾性部材が
未圧縮でラチェット歯が相互に噛み合っている状態から
、ラチェット歯が離れる方向には移動し得ないように係
止されて℃・る。

〔作　用〕

この鞭刀装置は、上記のように構成されているので１、
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って進み、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、ラチェット装置は両ラチェット
歯が−ば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、これにラチェ
ット装置により係合しているラチェット部材も回転する
と共に、介在しているねじに沿って軸心方向に進行する
。この進行によって１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
圧縮量がラチェット歯の歯高と同量を僅かでも越えると
、ラチェット歯は相互にずれて空転し、それ以上はラチ
ェット部材は進行せず、従って１弾性部材はその圧縮量
に相当する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
あって、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、ラチェット装置乙の一方のラチェ
ット歯２ａを有するラチェット部材であって、その内径
面に＆ｉ例えばボルト４のねじ部４ａに螺合するねじｇ
Ａ２ｂが形成されている。

また、５は回転部材であって、その一端には、第２図に
示すように、ラチェット装置３を構成するラチェット歯
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のラチェット部材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
、他端面ば一方の被締付部材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１回転部材５が固着して回転部材を構成していると
共に、ラチェット部材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１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ェット歯の歯高に
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。

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が設げられており、従って
、回転部材５もノ・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（・で説明する。

手動で、あるいは、工具により、この軸力規制締付具を
ポル）・４に螺入し、ボルト４のねじ部４ａとラチェッ
ト部材のねじＷ　２　ｂとが螺合してねじ込まれて座金
７が締付部材８に当接した後、ハウジング６０回転手段
６ａに工具をかげて回転すると、ノ・ウジング６に固着
の回転部材５が回転し、これにラチェット装置３により
噛み合っているラチェット部材２も回転して、ボルト４
にそって進む。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って、ラチェット歯２ａと５ａと
は相互にずれて離れろ方向に向う。このようにして、ラ
チェット部材２帖行量すなわち弾性部材１の圧縮量がラ
チェット歯２ａ　、５ａ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、従って、ラチ
ェット歯２ａと５ａとは相互間において空転する。その
結果、ラチェット部材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ば１回転によってラチェッ
ト装置乙の係合、離脱による上下動及びその保合による
発音を伴なう。

このようにして、ラチェット装置乙の歯高に相当する弾
性部材１の圧縮量が得られ、それに相当する荷重を締付
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
チェット部材２、弾性部材１、座金７及びばね部材１０
を収納した後、その端部な曲げてかしめたが、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２
２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
イねじ２３により相互に固定するようにしてもよい。

更に、第３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、ラチェット部材
３２を弾性部材３６に貫通させて案内させると共にねじ
部３２ａを長くし、更Ｋまた１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６４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。

これはラチェット部材２が回転してねじ部材２ｂ、４ａ
や３２ａ、４２ｃに従って進行した場合、進行した量だ
け回転部材５又は６１をこれに追随させて、ラチェット
歯２ａ　、５ａを−ばいに噛み合わさせてがたつかない
ようにするためであって、これにより、上記ラチェット
装置乙の空転に際しては、ラチェット装置乙の係合離脱
により音な発し、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、ラチェット歯２ａ　、５ａが−ばいに噛み合って
いるために、回転部材５又は３１の逆転によって、ラチ
ェット部材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４２・ａによっ
て弾性部材４１の一端に当接し、その側の端部には、ラ
チェット装置乙の一方のラチェット歯１１２ｂを有し、
かつ、反対側にはねじ部４２ｃを備えている軸部４２ｂ
を有しているラチェット部材である。

また、４３は回転部材の一部を構成するヘッドであって
、回動のための回動手段例えば六角部４３ａが形成され
ており、内部には、ラチェット歯４２ｂに噛み合うラチ
ェット装置乙の他方のラチェット歯４Ａａ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はヘッド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とラチェット部材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４
６ａ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１次にそ
の動作について説明する。

手動で、あるいしま、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久し、座金４５が他方の
被締付部材に当接したら、ヘッド４３の六角部４５ａに
工具をかけて回転させる。

この回転によって、ヘッド４３に固着している回転部材
４４が回転し、ラチェット歯４２ｂ４Ｑａの噛み合いの
ために、ラチェット部材４２が回転し、その軸部４２ｄ
のねじ部Ａ２ｃ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１弾性部材４１を圧縮し、その圧縮量に相当する圧
縮応力を座金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、ラチェット
歯の歯高に相当する量に達すると。

回転部材４４のラチェット歯ｄ４ａは、ラチェット部材
４２のラチェット歯４２　ｂ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
るラチェット部材２，３２，４２０外周に、第８図に示
すように、マーク５１ａ〜５ｉｄ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
成するノ・ウジング６．２＋、５４．，１１６に窓５２
ａ〜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、ラチェット
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って、締付は油においては
、マーク５１ａ〜５１ｄすなわちラチェット部材２．３
２．４２と、窓５２ａ〜５２ｄすなわちハウジング６　
、２　＋　、　３４　、４６とは、ラチェット歯の噛み
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、従って、マーク５ｊａ〜５＋ｄは常時窓５２ａ
〜５２ｄに臨んでおり、これによって、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、ラチェット
歯の空転によって、第９図に示すように、マーク５ｊａ
〜５１ｄと窓５２ａ〜５２ｄとの間で相互にずれを生じ
、その結果、マークｓｅａ〜５１ｄは隠れて見えなくな
る。従って、締付は完了有無の確認が可能である。なお
、回転途中においては、ラチェット歯同志のずれが生じ
てマーク５１ａ〜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
たばね部材によってラチェット歯同志は−ばいに噛み合
ってずれが解消し、締付けが完了して空転が生じない限
り、ずれは発生せず、従って、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、はぼ第７図に示すものと同じ構
成のものであるが、ラチェット部材４２の鍔部４２ａは
ラチェット装置６を大きくしてラチェット歯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とヘッド４６とを一体にすると共に中央部
に貫通穴４１１ｔ）を設けて構成しているものである。

また、符号６１はラチェット部材４２のラチェット歯４
２ｂ側端部に突出して設けられていると共に１回転部材
４４を貫通して設けられている突起部であって、この突
起部６１の先端端面には、第１１図に示すように、例え
ばラチェット歯が６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１着色された他部材を接着す
ることによって設けてもよい。

また、回転部材４４０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（、窓６３を設けた板状薄材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ば、
第１３図に示すように、ラチェット装置６の両ラチェッ
ト歯４２ｂ、４４ａが相互に係合し密着した状態におけ
るラチェッ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〕

以上のように、この発明装置によれば、相互に締め付け
られる被締付部材の一方に一端が当接する弾性部材と、
該弾性部材の他端に一端が当接すると共に他端にはラチ
ェット装置の一方のラチェット歯を有し、ねじを介して
他方の被締付部材に係合するラチェット部材と、ラチェ
ット部材のラチェット歯に噛み合うラチェット装置の他
方のラチェット歯を有し回転可能の回転部材とを備えて
おり、回転部材に設けられているラチェット歯は、弾性
部材が未圧縮でラチェット歯が相互に噛み合っている状
態から、ラチェット歯が離れる方向には移動し得ないよ
うに係止されているので、弾性部材の圧縮量が正しく設
定されて圧縮量さすなわち軸力が正しく得られ、しかも
、特殊工具を必要とせず、更に、変電なる取付け、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とラチェット部材
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図しま第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３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ェット部材と
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６１［設げられたマークの説明図
、第１２図は第１０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ェット装置の部分説明
図である。＋、３３．４１・・弾性部材（皿ばね）、２゜３２．４
２・・ラチェット部材、２ａ　、　５ａ　。４２ｂ、４４ａ−−ラチェット歯、２　ｂ　、　４ａ。３２　ａ　、　ａ　２　ｃ＠・ねじ部、３・・ラチェッ
ト装置、４・・ねじ軸（ボルト）、５．３＋。４４・・回転部材、６，２１，３４，４６・・ハウジン
グ、６ａ、２２．３＋ａ、４３ａ＊瞼回転手段（六角部
）、７・・座金、ｉｎ、４８・・ばね部材（波形ばね座
金）、４２ａ・・軸部、４３−・ヘッド、６１・０突起
部、６２・・マーク、６３・・窓、６４・・板状部材。第７図３・−ラ＝トエット十（置４１−・−弾性部材（皿ばね〕４２−う九ット部材４２ｄ　−軸部４３・−ヘッド４６−　八つブング４８−・−ぼね跣（ｊ支那Ｉま′セ座今）第８図第９図第１０図６１−・突起部６２−　マーク６４−・−板状部材第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相互に締め付けられる被締付部材の一方に一端が
当接する弾性部材と、該弾性部材の他端に一端が当接す
ると共に他端にラチエツト装置の一方のラチエツト歯を
有し、ねじを介して他方の被締付部材に係合するラチエ
ツト部材と、ラチエツト部材のラチエツト歯に噛み合う
ラチエツト装置の他方のラチエツト歯を有し回転可能の
回転部材とを備えており、回転部材に設けられているラ
チエツト歯は、弾性部材が未圧縮でラチエツト歯が相互
に噛み合つている状態から、ラチエツト歯が離れる方向
には移動し得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）ねじを介して他方の被締付部材に係合するラチエ
ツト部材は、そのねじが上記他方の被締付部材を貫通し
て設けられるボルトのねじ部であり、ラチエツト部材が
その内径部に上記ボルトのねじ部に螺合するねじ部を有
しており、ナット機能を構成している特許請求の範囲第
１項記載の軸力規制締付具。
（３）ねじを介して他方の被締付部材に係合するラチエ
ツト部材は、そのねじが上記他方の被締付部材に設けら
れているめねじ部及びナットのめねじ部のいずれかであ
り、ラチエツト部材が弾性部材に当接する部分に連続し
て軸部が形成されていると共に該軸部に、上記いずれか
のめねじ部に螺合するねじ部を有しており、ボルト機能
を構成している特許請求の範囲第１項記載の軸力規制締
付具。
（４）ラチエツト部材にマークが設けられており、また
、回転部材に上記ラチエツト部材に設けたマークに対応
して窓が設けられていると共に、ラチエツト部材と回転
部材との両ラチエツト歯間が空転してラチエツト歯の初
期噛合いと異なる噛合いがなされていることを上記窓を
介して見えるマークにより視認し得るように構成されて
い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）ラチエツト部材に設けられているマークが、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
している突起部の先端端面に設けられているマークであ
り、回転部材に設けられている窓が、回転部材の反ラチ
エツト歯側端面に設けられている窓である特許請求の範
囲第４項記載の軸力規制締付具。