JPWO2004061316A1 - 締結部取外し防止具 - Google Patents

Abstract

外部に突出する構成部分がなく、ボルトの頭部側でも先端側でも取外し防止を図ることができるようにする。 ボルト（２）とナット（３）とによる締結部に、キャップ（６、１６）をかぶせて取外し防止を図ることができる。キャップ（６、１６）の内周面には溝（６ａ、１６ａ）が形成され、ホルダ（７）の外周側の溝（７ａ）に内周側部分が嵌合するばねリング（８）の外周側部分を嵌合させて、軸線方向（２ａ）への移動を阻止し、抜け止めを行うことができる。キャップ（６、１６）にトルクを作用させても、空回りし、締結状態を変化させることができないので、取外し防止を図ることができる。

Description

本発明は、ボルトやナットなどの螺合による締結部に対し、一旦締結された後の取外しを防止する締結部取外し防止具に関する。

従来から、ボルトやナットなどを使用し、自動車のバンパーへのナンバープレートの締結や、ポール基板のアンカーナットまたはアンカーボルトへの締結や、鉄塔や建物などの建築物や、鉄道などの構造物に対する機械的な固定のための締結が広く行なわれている。螺合による締結では、締付けトルクなどの調整で締結力の増減が容易となり、締結終了後も必要に応じて締結力の再調整が可能となる。ボルトやナットを締結したり、締結を緩めたりするトルクを伝達するスパナなどの工具は一般的に利用可能であり、比較的小さなトルクを作用させて大きな締結力を発揮させることができる。一旦締付けを行なった締結部には、種々提案されている各種の緩み止め方法を適用して、締結状態を長期間にわたって維持することもできる。
しかしながら、近時、ナンバープレートの締結箇所、送電用鉄塔や鉄道線路の締結箇所などを、何者かが取外してしまう事態が生じている。ボルトとナットとを用いる締結箇所は、適切な緩み止めを施して長期的な締結状態の維持を図ることは可能である。しかしながら、悪意ある者が市販の一般用工具を用いて、容易に締結状態を緩めることまでを防止することはできない。
本件出願人は、特願２０００−１４８３８３（特開２００１−３３００２０）や特願２０００−２１８４５５（特開２００２−３９１４６）でボルトとナットとを螺合する締結箇所にかぶせて、一般の工具では取外すことができないようにする取外し防止具を既に提案している。前記特願２０００−１４８３８３では、円筒状のカバー部材をピンでボルトの軸に止めるようにしている。特願２０００−２１８４５５では、ナット側から突出するボルトの軸の先端を利用して、カバー部材を止めるようにしている。
しかしながら、特願２０００−１４８３８３で提案している構成では、ピンがカバー部材の外部に突出してしまう。特願２０００−２１８４５５で提案している構成では、ボルトの先端側にしか用いることができず、頭部側で取外し防止を図ることができない。

（発明が解決しようとする技術的課題）
本発明の目的は、外部に突出する構成部分がなく、ボルトの頭部側でも先端側でも取外し防止を図ることができる締結部取外し防止具を提供することである。
（その解決方法）
第１発明は、螺合によって締結を行う締結部に装着され、締結部の取外しを防ぐ締結部取外し防止具であって、
締結部の軸線方向の一方側から少なくともトルク伝達部を被い、内周面に溝を備え、開口端部内面に端部側へ行くに連れて直径が増す拡開部を有するカバー部材と、
外周側部分がカバー部材の内周面の溝に嵌合するように付勢され、カバー部材の溝が形成されていない内周面に沿って摺動可能なように、外周側から前記拡開部による押圧で縮径可能なばね部材と、
ばね部材を、締結部の軸線方向に関して拘束する拘束部材とを有することを特徴とする締結部取外し防止具である。
第１発明によると、ボルトやナットなどの螺合によって締結を行う締結部に装着され、締結部の取外しを防ぐ締結部取外し防止具は、カバー部材と、ばね部材と、拘束部材とを含む。カバー部材は、締結部の少なくともトルク伝達部を被い、被った状態でばね部材の外周側部分が嵌合する溝を内周面に有する。拘束部材は、締結部に用いられ、ばね部材の軸線方向への移動を拘束する。ばね部材が締結部で拘束部材によって拘束されている状態で、カバー部材を軸線方向の一方側から装着し、ハンマなどでたたいて押込めば、ばね部材は縮径されて、カバー部材の内周面、特に拡開部を摺動し、溝に達するとばね部材の外周側部分が溝内に嵌合する。ばね部材は、拘束部材と共にカバー部材の軸線方向への移動を阻止することができるので、カバー部材を締結部から除去することができなくなる。カバー部材は、少なくとも締結部のトルク伝達部を被うので、締結部を緩めるようなトルクを一般工具などで作用させることができなくなり、取外し防止を図ることができる。カバー部材には、外部に突出する構成部分を設ける必要がない。拘束部材は、ボルトの頭部やナット、さらにスペーサなどの外周部にばね部材の内周側部分が嵌合する溝を形成して実現することができる。また、ばね部材を座金として使用し、他の座金やスペーサで位置を調整して、カバー部材の溝に外周側部分を嵌合させることもできる。
また、第２発明においては、前記カバー部材には、外周面から前記内周面の溝まで貫通する複数個の通孔が設けられ、または設けられていないことを特徴とする。
第２発明に従えば、カバー部材に設けられる通孔は、外周面から内周面の溝まで貫通するので、各通孔に外周側からピンなどを特殊工具により圧入し、ばね部材を径方向の内方に圧縮することが可能となる。ばね部材を縮径させると、ばね部材の外周側部分がカバー部材の内周面の溝から押出され、カバー部材の軸線方向への移動を阻止することができなくなり、カバー部材を締結部から除去することができる。カバー部材を締結部から除去すれば、普通のスパナ等により締結を緩めたり、締結状態を再調整したりすることができる。また、前記通孔を全て廃止すると、いわゆる嵌め殺しタイプとなり、絶対に外されては困る場合に適しており、しかも製造コストを可及的に低くすることができる。
また第３発明は、前記ばね部材が前記拘束部材によって拘束される位置の内側に全周にわたってばね部材を径方向の外方に付勢する第１の弾性体を設けたことを特徴とする。
第３発明に従えば、ばね部材は、拘束部材によって拘束される位置で、第１の弾性体によって内方から径方向の外方に付勢されるので、ばね部材は常時定位置を保ち、周方向の全体にわたって一様に、偏心しないで外方に突出することができる。カバー部材をかぶせれば、カバー部材の内周面がばね部材の外周に均一かつ円滑に摺動してばね部材を縮径させることができる。
また、第４発明は、締結部とカバー部材との間に、カバー部材装着時に圧縮される第２の弾性体を介装した締結部取外し防止具に関する。
第４発明によると、被締結部材、例えばナンバープレートなどが振動した場合に第２の弾性体によってカバー部材の振動や騒音の発生を阻止できると共に、特殊工具によりカバー部材を解放した時、カバー部材の自動排出が可能となる。
（従来技術より有効な効果）
以上のように本発明（第１ないし第４発明）によれば、ボルトやナットなどの螺合によって締結を行う締結部には、カバー部材が締結部の少なくともトルク伝達部を外囲するように装着される。カバー部材の装着状態では、外部に突出する構成部分がないようにすることができる。カバー部材の内周面には溝が形成され、溝にはばね部材の外周側部分が嵌合する。カバー部材が一旦装着されるとカバー部材の軸線方向への移動はばね部材によって拘束されるので、カバー部材を締結部から除去することができなくなる。カバー部材によって、締結部を緩めるようなトルクを一般工具などで作用させることができなくなり、取外し防止を図ることができる。拘束部材は、ボルトの頭部やナット、さらにスペーサなどの外周部にばね部材の内周側部分が嵌合する溝を形成して実現することができる。
また、本発明によれば、カバー部材に設けられる通孔を利用して、特殊な専用工具により、カバー部材を締結部から除去することができる。カバー部材を締結部から除去すれば、締結を緩めたり、締結状態を再調整したりすることができる。しかし、通孔を全て廃止すると、いわゆる嵌め殺しタイプとなり、絶対に外されては困る場合に適しており、しかも製造コストを可及的に低くすることができる。
また、本発明によれば、ばね部材は、偏心しないように保持されるので、カバー部材を円滑に装着させることができる。
また、本発明によれば、被締結部材、例えばナンバープレートなどが振動した場合に第２の弾性体によってカバー部材の振動や騒音の発生を阻止できると共に、特殊工具によりカバー部材を解放した時、カバー部材の自動排出が可能となる。

第１図 本発明の実施の第１形態および第２形態の締結部取外し防止具の構成を示す部分的な縦断正面図である。
第２図 第１図の実施形態のキャップの平面図、縦断正面図、別の実施例における第２図（ｂ）に対応する縦断正面図および更に別の実施例における第２図（ｂ）のｄ−ｄ断面に対応する断面図である。
第３図 第１図の実施形態のホルダの平面図および正面図である。
第４図 第１図の実施形態のばねリングの平面図である。
第５図 第１図の実施形態のゴムリング（第１の弾性体及び第２の弾性体）の平面図である。
第６図 本発明の実施の第３形態に使用するボルトの正面図である。
第７図 本発明の実施の第４形態に使用するボルトの正面図である。
第８図 本発明の実施の第５形態に使用するナットの平面図および正面図である。

第１図は、本発明の実施形態による締結部の取外し防止のための概略的な構成を示す。第１図（ａ）は実施の第１形態の構成を示し、第１図（ｂ）は実施の第２形態の構成を示す。なお、以下、各図で、先行する図面に対応する部分には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
第１図（ａ）に示すように、本発明の実施の第１形態である締結部取外し防止具１では、ボルト２とナット３とによって被締付部材４、５に対する締結部が構成され、ボルト２の軸線２ａ方向（上下方向）の一端（上）側、すなわち基端側からボルト２の頭部２ｂをカバー部材であるキャップ６で覆う。キャップ６（カバー部材）の内周面は、軸線方向２ａの一端（下）側で下方へ行くに連れて直径が増す拡開部６ｃ（図示のように内方へ円弧状に僅かに突出したテーパー状または完全なテーパー面）を介して開口し、他端（上）側で閉じて底部６ｄを形成している。底部６ｄからは、軸線方向２ａの外部（上側）に何も突出するものはない。キャップ６をかぶせると、少なくともボルト２の頭部２ｂ、即ち、締結用のトルクを受ける部分に、スパナなどの一般工具を作用させることができないようにしてしまう。図示のキャップ６には、内周面には環状の溝６ａが形成されている。キャップ６の外周面と溝６ａとの間には、周方向に等間隔を開けて複数個、例えば４個のピン挿入孔６ｂが形成されている。締結部にキャップ６をかぶせるときに、キャップ６の溝６ａは、ホルダ７の外周面に形成される環状の溝７ａに対向する。ホルダ７は、ボルト２の頭部２ｂと被締付部材４の表面との間に、一般的な座金と同様に配置され、キャップ６の装着時に前記拡開部６ｃの姿勢（センターリング）を確保し、いわゆる呼込み用ガイドとして機能するテーパ部７ｃを有する。キャップ６の溝６ａとホルダ７の溝７ａとの間には、ばねリング８（ばね部材）が介在する。ばねリング８の内周面とホルダ７の溝７ａとの間には、弾性を有するゴムリング９（第１の弾性体）が配置される。
一旦装着されたキャップ６を装着工場等で取外す場合は、専用の特殊工具１０を第１図の位置に配置して、４本の爪１０ａのピン１０ｂをピン挿入孔６ｂに合わせ、操作部１０ｃを回してピン１０ｂによりばねリング８を縮径させて、溝６ａから内方へ外せば圧縮状態の弾性体１１（第２の弾性体）によりキャップ６は自動的に上方へ押出される。
第１図（ｂ）に示すように、本発明の実施態様の第２形態である締結部取外し防止具１１では、ボルト２の先端部２ｃから、被締結部材５の表面とナット３との間にホルダ７を挟んだ状態で、キャップ１６をかぶせる。キャップ１６の内周面に環状の溝１６ａが形成され、ホルダ７の溝７ａとの間でばねリング８を挟むようにして、キャップ１６の抜け止めを図る点は、第１図（ａ）と同様である。なお、キャップ１６にも、キャップ６のピン挿入孔６ｂと同様なピン挿入孔１６ｂが形成されている。本実施形態のキャップ１６では、底部にボルト２の先端部２ｃが挿通されるボルト孔１６ｄが形成されている。ボルト孔１６ｄにボルト２の先端部２ｃが挿通されても、先端部２ｃは軸線２ａ方向外方に突出しないようにしておく。キャップ１６の軸線方向の高さを大きくしておくか、ボルト２の先端部２ｃの長さを短くしておけば、ボルト孔１６ｄが形成されていない第１図（ａ）のキャップ６を使用することもできる。１６ｃは拡開部である。
第１図に示すように、キャップ６、１６を締結部にかぶせると、ばねリング８でキャップ６、１６の溝６ａ、１６ａとホルダ７の溝７ａとの間が連結され、軸線２ａ方向への移動が阻止されてキャップ６、１６が抜けなくなる。キャップ６、１６の外周面から軸線２ａまわりのトルクを作用させても、溝６ａ、１６ａとばねリング８の外周部分との間や、ばねリング８の内周部分とホルダ７の溝７ａとの間で滑ってしまい、キャップ６、１６が空回りして、トルクをホルダ７まで伝達することができない。仮にホルダ７までトルクを作用させることができても、ボルト２の頭部２ｂやナット３へは直接トルクを伝達させることはできないので、締結部の取外し防止を有効に行うことができる。第１図の各実施形態では、ボルト２の頭部２ｂ側と先端部２ｃ側とでそれぞれ取外し防止を図っているけれども、両側で取外し防止を図ることもできる。
第２図、第３図、第４図および第５図は第１図（ａ）に示すキャップ６、ホルダ７、ばねリング８およびゴムリング９、弾性体１１の構成を、それぞれ示す。第２図および第３図では、（ａ）で平面視、（ｂ）で縦断正面視した状態他を示し、第４図および第５図は、平面視した状態を示す。
第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、キャップ部材６は、大略的に円筒状であり、たとえば鉄などの金属材料で形成され、軸線方向の一方が開口し、他方が閉じている。内周面で開口部寄りの位置に、環状の溝６ａが形成されている。周方向に間隔をあけて、溝６ａと外周面との間を貫通するピン挿入孔６ｂが複数設けられている。キャップ６の開口端部内面は開口側へ行くにつれて内径が大きくなるように、テーパ（拡開部６ｃ）が設けられている。すなわち、開口部の先端の拡開部６ｃの先端では、内径が大きくなっているので、ばねリング８の外周側に容易にかぶせることができる。ばねリング８の外周側に開口部（拡開部６ｃ）をかぶせた状態で、閉じている底部６ｄをハンマなどでたたくと、ばねリング８は拡開部６ｃに沿って摺動し、外径が圧縮されて、溝６ａの部分まで円滑に案内にされる。溝６ａには、ばねリング８の外周部分が嵌合する。溝６ａにばねリング８が嵌合している状態では、ピン挿入孔６ｂからピン１０ｂ（第１図（ａ））の先端を挿入して、ばねリング８を径方向の内方に圧縮し、溝６ａから外すことができる。
第２図（ｃ）のように、第２図（ｂ）におけるピン挿入孔６ｂを全て廃止し、いわゆる嵌め殺しタイプとすることもできる。その場合は、絶対に外されては困る締結箇所に適しており、しかも製造コストを可及的に低くすることができる。
第１図（ｂ）のように、キャップ６の底部６ｄの外面（上面）に例えば円形の浅い凹部６ｅを設け、その凹部６ｅに例えばロゴマーク入りのシール２０を両面テープなどを用いて固着すると、爪を用いても剥がすことができず、シール２０の耐久性が向上する。
第２図（ｂ）の溝６ａは環状であるが、第２図（ｄ）のように円周方向長さの短い溝６ａを例えば等間隔にかつ環状に配置し、溝６ａに嵌る円弧状突起部８ｂを有するピアノ線からなるばねリング８を採用することもできる。
第３図に示すように、ホルダ７は、大略的に円環状であり、たとえば鉄などの金属材料で形成される。ホルダ７の外周面には溝７ａが形成され、中心寄りにはボルト２の軸部が挿通する挿通孔７ｂが形成され、端部にテーパ部７ｃが設けてある。溝７ａには、ばねリング８の内周側部分が嵌合する。ばねリング８を径方向の外方から圧縮すると、溝７ａ内にばねリング８の大部分を収めることもできる。すなわち、ホルダ７は、溝７ａによってばねリング８の軸線方向への移動を拘束する拘束部材として機能する。テーパ部７ｃは、キャップ６の装着完了時にその拡開部６ｃが密着するか、わずかな間隔をへだてて対向するが、主目的はキャップ６を装着する時のキャップ６の姿勢の安定化（センターリング）を図る点にある。
第４図に示すように、ばねリング８は、たとえば鉄などの金属板で円環状に形成され、周方向の一部が切欠８ａで切れているばね部材である。径方向の外方（例えば等間隔の４箇所）から圧縮すると、ばねリング８の径を縮めることができる。圧縮を解除すると、自由状態での形状に戻る。ホルダ７の溝７ａにばねリング８の内周側部分を嵌合させるときは、切欠８ａの間隔が大きくなるように開くこともできる。溝７ａに嵌合させると、切欠８ａの間隔は自由状態での間隔に戻る。
第５図（ａ）に示すように、ゴムリング９は、伸び縮みが自在な弾性体のリングである。第１図（ａ）および第１図（ｂ）に示す実施形態では、ゴムリング９をホルダ７の溝７ａに装着しておいてから、ばねリング８を嵌合させる。これによって、ばねリング８をセンタリングすることができ、ばねリング８の外周側部分をほぼ一様に径方向外方に突出させる定位置に、常時保持することができる。ばねリング８が外方から圧縮されて内方に縮むときには、ゴムリング９も圧縮されて縮み、ばねリング８に変形の余地を残すことができる。このようなゴムリング９は、プラスチックのエラストマなどでもよく、また使用しないこともできる。
例えばゴム状の弾性体１１は、中央に小孔１１ａを備え、両面テープなど（図示せず）によりキャップ底部６ｄの内面に固着され、キャップ６の装着完了時には、わずかに（例えば０．８ｍｍ）圧縮された状態となり、キャップ６を上方へ付勢してばね部材８とホルダ７との間のがたを吸収し、振動によるキャップ６のがたつきや騒音の発生を阻止する。弾性体１１を柔らかいシリコンゴムで作ると、復元力を長期間安定に確保することができる。小孔１１ａを設けてその直径を変えることにより、キャップ６の装着時の弾性体１１からの反力を最適値に調整して装着作業性を向上させることができる。弾性体１１としては、薄い波板状の環状ばねまたは交互に重ねた複数の皿ばねを採用してもよい。
第６図は、本発明の実施の第３形態に使用するボルト２２の構成を示す。本実施形態では、ボルト２２はその頭部２２ｂ側につば２２ｄが一体的に形成されるつば付きボルトで、つば２２ｄの外周に溝２２ｅを形成して第４図のばねリング８を拘束する。すなわち、第１図の実施形態の別体のホルダ７などを用いず、ボルト２２自体にばねリング８を拘束する拘束部材としての機能をもたせる。このようなつば２２ｄの溝２２ｅにばねリング８を嵌合させ、ボルト２２の先端部２２ｃにナットを螺合させ、第１図（ａ）に示す実施の第１形態と同様に、キャップ６をかぶせて取外し防止を図ることができる。
第７図は、本発明の実施の第４形態に使用するボルト３２の構成を示す。ボルト３２の頭部３２ｂには、先端面の中心に、たとえば六角穴３２ｄが形成され、六角棒レンチで締結や緩めるためのトルクを作用させることができる。本実施形態では、ボルト３２の頭部３２ｂの外周に、溝３２ｅを直接形成して第４図のばねリング８を拘束する。すなわち、第６図の実施形態と同様に、第１図の実施形態のホルダ７などを用いず、ボルト３２自体にばねリング８を拘束する拘束部材としての機能を持たせ、ボルト３２の先端部３２ｃにナットを螺合させ、第１図（ａ）に示す実施の第１形態と同様に、キャップ６をかぶせて取外し防止を図ることができる。
第８図は、本発明の実施の第５形態に使用するナット４３の構成を示す。本実施形態のナット４３は、頭部４３ａと袋部４３ｂとから構成されている。袋部４３ｂの外周側に溝４３ｃを形成し、第４図のばねリング８を嵌合させる。これによって、第１図（ｂ）に示す実施の第２形態と同様に、キャップ１６をかぶせて取外し防止を図ることができる。なお、本実施形態のように、ナットを拘束部材として利用する考え方は、つば付きナットにも、つばの部分に溝を形成することによって適用することができる。
以上説明した各実施形態では、拘束部材として外周側にばねリング８の内周側部分に嵌合する溝を有する部材を用いているけれども、平座金やスペーサを重ね合わせて、溝に相当する空間を形成することもできる。

産業上の利用の可能性

本発明は、ボルトやナットなどを使用し、自動車のバンパーへのナンバープレートの締結や、ポール基板のアンカーナットまたはアンカーボルトへの締結や、鉄塔や建物などの建築物や、鉄道などの構造物に対する機械的な固定のための締結に利用することができる。

Claims (4)

1. 螺合によって締結を行う締結部に装着され、締結部の取外しを防ぐ締結部取外し防止具であって、
   締結部の軸線方向の一方側から少なくともトルク伝達部を被い、内周面に溝（６ａ）を備え、開口端部内面に端部側へ行くに連れて直径が増す拡開部（６ｃ）を有するカバー部材（６）と、
   外周側部分がカバー部材（６）の内周面の溝（６ａ）に嵌合するように付勢され、カバー部材（６）の溝（６ａ）が形成されていない内周面に沿って摺動可能なように、外周側から前記拡開部による押圧で縮径可能なばね部材（８）と、
   ばね部材（８）を、締結部の軸線方向に関して拘束する拘束部材とを有することを特徴とする、締結部取外し防止具。
2. 前記カバー部材（６）には、外周面から前記内周面の溝（６ａ）まで貫通する複数個の連孔（６ｂ）が設けられ、または設けられていない請求項１に記載の締結部取外し防止具。
3. 前記ばね部材（８）が前記拘束部材によって拘束される位置の内側に、全周にわたってばね部材（８）を径方向の外方に付勢する第１の弾性体（９）を設けた、請求項１または２に記載の締結部取外し防止具。
4. 締結部とカバー部材との間に、カバー部材装着時に圧縮される第２の弾性体を介装した、上記請求項のいずれかに記載の締結部取外し防止具。

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