WO1983003451A1 - Bolt adapted for one-sided tightening with tightening tool - Google Patents

Description

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明 書 締付け工具に よる片 ： 付けに適するボル ト 技 分 野

この発明は、 檨 fe工具によるナツ トの片側締付けに適 したボ ソレ ト に関するものである。 特に、 本発明は、 自動車製造ラ イ ン のよ うに、 ボル ト に対するナッ ト の ί反止め f乍業と、 ナッ トの機 械工具に よる籙付けとが各別のセ ク シ ヨ ン で、 各々比較的短い 作業時間内に行 ¾われる流れ^業ラ イ ンの ^業性を向上するの に適したボル トに関する ものである。 景 技 kf

—般に、 ボル 卜 とナッ ト の^結はボル ト頭側に反力を取って 空転を防いで き、 ボル ト勃にナツ ト をねじ込むものである。 と ころがボル ト頭側に手や工具が届かない場合はィ可らかの方法 で反力が取れるよ う に構成しておか ければならない。

そのため例えば自動阜の ¾a立ラ ィ ン等ではボル ト の頭側に寸 法の大きい抵抗板をかしめて固定しておき、 この抵抗板が周辺 の部材に当接してボル トが妄 fjでき ¾ぃ ^態と してからナツ ト をねじ込む方法を採用 している。

こ う した方法では、 抵抗 ¾のボル 卜への事前のかしめ作業手 間、 無駄る部材の損失、 どを考慮すると きわめて不経済な も のである。 檨棕式のレ ンチを用いて、 ボル ト の回転を抑止しつ つナツ ト を締付ける ル ト が公知である。 この種のボル ト にナ ッ ト を締付ける場合ボル ト の自由靖近傍に形成された把持部を レ ン チの内側ン ケッ ト にて 持してボル ト にナツ トの締付け方 向に対向する向きの ト ルクを付与してその回転を抑止し、 外側 ソ ケッ ト によ ]? ナツ ト を钯持してこれを^付け方向に回転させ

OMPI

L WIPO ^ て所定トルクの 付けを行っている。 このナツ ト の締付けに先 だつナッ トの仮止めでは、 所定部位に瑋入されたホ 'ル ト にナツ トを仮止めしている。 しかし乍ら、 従来この種の ル ト におい ては、 镙子部に違続して ビ ンテールが形成されて ]? 、 従って ナッ トの仮止め 業において、 ナッ トを ¾回¾させなければ、 レ ン チによ るナッ ト締付:す;て充分な長さの ビ ン テー ルがナツ ト よ ]?突出させ得ないも ©と ¾つていた。 このため、 ナッ ト の ボル トへの仮止め ί乍業の能 ¾が惡く、 ¾つ て袅造ラ ィ ンの生産 性を低下する結果となっていた。

—方、 自動車の製造ラ イ ン等では、 比較的多くのボル ト に対 するナッ トの締付けを、 ¾く限られた作業時間内に行う ことが 要求されている。 従って、 ナッ ト のボル ト への仮止め作業につ いて、 一つのナツ トをホ ン トに取付けるための作業時間は非常 に限られたものとなっている。 この種の片側籙付けボル トを用 いる場合、 檨械式レン チの内^ン ケッ トが碴実に ¾持し得る長 さの把持部を確保する必要がある。 このため、 自動車の製造、 組立ラィ ン等のよ うに仮止め工程と^付け工程が別のタク トで 行なわれる流れ ί乍業ラ イ ンでは、 作業性が墓く、 実用に即さな いものと なっている。

また、 ナッ トの締付け；て ^ しては、 ホ レ トは取付け部位に応 じて ί旻締付けト ルクが異¾つてお 、 各ボル ト に対しナッ ト を所定 ト ルク にて綜付ける場合、 締付け ト ルク にバラつき を生 じ易ぐ、 これを避けるためには相当 注意力を 旻 してお 、 このため締付け作業の作業 &を低く して ]?また均質性を損う ものとなっていた。 一方、 自 &車の製造に けるナッ トの締付 け ト ルクは自勣車の安全性 で非常に重要であ 9、 締付け ト ルクの不足は自動車の安全 行に重大 ¾影響をもたらすもので ¾> 。

本癸明は、 これら ¾来技¾に ける問題点を群^し、 流れ【乍

OMPI 業ラ イ ンにおける接^式レ ンチによるナツ ト の締付け ί乍業を容 易にし、 作業性、 生産' の向上に適するホ'ル ト を提供すること を目的とする ものである。

本発明の、 その他の、 よ i 特定した目的は、 ナッ トのボル ト に対する仮止め ί乍業 へ て、 ナツ ト をボル ト に仮締付けし、 且つ檨械式レ ン チによるナツ ト の締付けに充分 ¾長さの ピンテ ー ルが確保し得るホ'ル ト を提供することにある。 髡 明 の 開 示

上記及びその他の目的を達成するために、 本発明に係るボル トは、 ボル ト の螺子部と ピンテ ールにて檮成する把持部との中 間に、 スぺ—サと して ¾ §する案内軸部を形成し、 この案内軸 部はナッ ト を仮止め したと きに、 檨核式レ ンチによ ナツ ト の 締付けを行な う際に、 接 ¾式レ ン チの内側ン ケ ッ ト がボル トを 回転不能に把持する：て充分な長さをナツ ト外に突出する長さを 有している。 本発明のボル ト における案内韜部は、 好ま し くは、 ナツ ト を約丄〜 2回 してボル ト の螺子部に螺合仮止め したと きに、 自由端部の全長がナッ ト外に表出する長さ となる。

更に、 本発明によれば、 案内軸部に所定の深さの壽をその周 面に沿って形成し、 こ O壽に よってボル トの豉断 ト ルクを所定 値に規定し、 接棕式レ ンチによるナッ ト の締付け ト ルクが所定 値に達したと き に、 ル トを壽部にて铵断 して、 締付け ト ルク を所定値に一定させる。 この際、 溝は、 案内韜部と自由端部の 境界若しくはその近傍に設ける ことが好ま しく、 この簷の位置 を螺子部よ ]?館れた^置とするこ とによ jp、 ¾子部における錡 の発生が防止し得るもっとなる。 医 Eの簡単な説明

第 1 図は、 本発 ¾の第一旲旖例による ボル ト の正面図、 第 2

ΟΜΡΓ ■I

図は、 第丄図のボル ト の要 の ¾大図、 第 3図は、 ボル ト に対 するナツ トの締付けに用いる核棱式レ ンチを示す図、 第 4図は、 第丄図のボル ト にナッ ト を^止めした状 Γ を示す図、 第 5図は、 ボル 卜 に対しナツ ト を fe棱式レンチによ 付ける状態を示す 図、 第 6 図は、 本発钥の第二実旌^に よるホ'ル ト の正面図、 第 7図は、 第 6図のボル ト の旻部の g大図、 第 S 図は、 第 6図の ボル ト を第 5図と同^の状態で示す図、 及び第 9図は、 第 6図 のボル ト のナツ ト转付け完了後の状態を示す図である。 発明を実旖するための最良の形態

図面、 特に第上図及び第 2 図について説明すれば、 本発明の 第一実施例によるボル ト 丄 0は、 ヘッ ド 03 1 2 と軸部丄 4 と よ ]?成 ] 軸部にはナツ ト 3 0 に ¾合する ¾子部丄 6 と第 3図に 示す機域式レン チ 4 0 の内^ ソ ケッ ト ： 2 に係合する ピンテ— ル 1 8 が形成される。 更に、 勒部丄 の ¾子部 i 6 と ピンテー ル 丄 8の中間には平滑 周面を有する案内軸部 2 0 が形成され ている。

ピ ンテール 丄 8 には、 韜籙方向に俾びるスプ ラ イ ン壽 2 2 が 形成されてお ]? 、 接核式レ ンチ 4 0 の内 ソ ケッ ト 4 2の内面 に形成されるス プラ イ ン窵 4 4 (第 5図参照） に係合し、 ナツ ト 3 0の締付け時に ル ト 丄 0〇回転を ¾止する。

図示の実施例に い ては、 ピンテ — ル 丄 8 と内側ソ ケ ッ ト 4： 2の係合をスプ ラ イ ン係合と したが、 本 ¾明のピンテールは上 記の構成に限定される ものでは ¾ く 、 ナッ トの締付け時に内側 ソケッ ト 4 2 との係合によ ]? ボル 卜の回 を抑止し得るいかな る構成 ¾ も含むものと して^解されるべきである。

また、 上記の実 ^ iiのボル ト 1 0 は、 一設に塑性加工された 後、 ダ イ スによ ¾子切 j?が行 ¾われるが、 案内軸部 2 0は螺 子部 1 6の谷径よ ]？ も小径に形成される。 更にピ ンテール丄 8

，R£A O PI も螺子部丄 6 の谷径ょ も小径に形成される力；、 ピ ンテ―ル 丄 8 の径は案内軸部の径ょ も若干大き くするこ とが好ま しい。 第 2図に示すよ う に、 案内軸部の長さ は、 ボル ト 丄 0 に仮 想線にて示す厚さ Lのナツ ト 3 0 を硌一回転してボル トの螺子 部丄 6 に镙合仮止め したと きに、 ピンテー ル 丄 8 がナツ ト よ 全長に亘つて突出する長さ と される。 この時、 ナッ トの厚さ L は通常ボル ト径の硌 1. :2 〜 1. 6倍の長さと っている。 また、 ナッ ト を略一回転したと きは、 ナッ トは、 ボル ト の螺子部の螺 子山の丄 〜 3 山と镙合するのが普通である。 従って、 案内軸部 2 0の長さ は、 ナッ トの厚さ L よ ]? も镙子山の JL 〜 3 山分の 長さ ^/ だけ短かぐ形成されること と なる。

このボル ト に対するナツ. トの締付けについて、 第 3 図乃至第 5図を参照して説明する。 初ず第 3図に示す機械式レ ン チ 4 0 につい て説明すると、 接桟式レ ン チは、 ボル ト 丄 0 の ピ ン テー ル 1 8に係合し、 ボル トを回転不能に把持する内側ソケッ ト 4 2 と、 ナッ トに係合しこれを締付け方向に回転させる外側ン ケ ッ ト 4 6 とを有してぉ 、 内外の ソケッ トにはそれぞれ反対方 向の回転ト ル クが付与されてお ]?、 外俱 jソケッ ト がナッ ト を把 持したと き に内側ソ ケ ッ トが回転反力を付与レてボル ト の回転 を抑止する。

ボル ト に対するナッ トの締付けに際しては、 ボル ト を締結す る部材 5 0 , 5 2 の透孔に挿逼 し第 4図に示すよ う に、 初ずナ ッ トの仮止めの工程に いてナツ ト を約一回転させてボル ト に 仮止め し、 次の工程で接棕式レ ン チによ 第 5図に示す要領で ナッ トを所定 ト ルクで^付ける。 第 4図よ 明らかなよ うに、 ナッ ト を仮止め した^:態では、 第 2 図に説明 したよ うに、 ピ ン テール 丄 8 が全長に亘つてナッ ト外に表出される。 このと き表 出される ピンテー ル 丄 S O長さは、 内側ン ケ ッ ト 4 2がこれを 確実に把持してボル ト 0回耘を抑止するのに充分 長さとなつ

_ OMPI てお！？、 従って檨^式レ ン チによるナツ ト の締付けを行う際に ボル ト の isi転は確実に ¾止される。

上記の実施例によれば、 ボル ト に対してナツ トを仮止めする 際にナツ トを珞一回耘させれば ·、 接械式レンチによる締付けに 充分 ¾長さのピン テール丄 8が表出されること とな 、 従つて ナツ トの仮止め ^業の ί 業時間が^縮され、 また檨械式レンチ によるナツ ト の締^ fけ ^業に いても、 ボル トの回耘抑止を確 実とすることが出来る。

第 6 図乃至苐 9図は、 本発明によるボル ト の第二実施例を示 し、 ボル ト 1 0のピ ンテール丄 8 と案内軸部 2 0 の間に周面に 沿って伸びる濤 2 4が形成されている。 この窵 2 4は、 ナッ ト 3 0 を所定トルクによって締付けた際に、 内側ソ ケッ ト 4 2 を 通じてピ ンテー ル丄 S に付与されるナッ トの回転方向と逆向き の回転反力による ル ト の铍断 ト ルクを規定する。 即ち、 前記 破断 ト ルクは壽 2 4の形状及び深さ d及び材料強度によ i?決定 される。

上記の第一実施例と 樣に、 案内軸部 2 0の長さ ^は、 ナツ ト 3 0 を約丄回転させて 止め したと き に、 ピンテ—ル 丄 8の 全長がナツ ト外に表 ffiするよ ぅ橒成される。 従って、 ナッ トの 厚さ Lに対する案内乾 2 0 の長さは、 镙子部丄 6 の螺子山丄 〜 3 山分の長さ J だけナツ トの厚さ よ ]? も短いものとなって いる。 また、 2 ■!は、 遣宜その形成位置を変更し得るもので あるが、 破断した靖^よ ]) 発生する鑌が镙子部に及ばないため に、 驟子部よ！)龍れた ^置に設けるのが好ま しい。 更に、 前記 のよ うに、 濤 2 4は、 その形欤によっても铍断 トルクを決定し 得、 従ってその形¾は設定铵断 ト ルクに応じて変更されるが、 好ま しくは、 V字 に 成する ことによ ]? ¾断線を特定すれば, ナッ ト の締付け トルク O設定をよ 精密に行う ことが出来る。 第 8図及び第 9 EIは、 上記の第二実施例によるボル ト を用い

OMPI ― 丁

た部讨 5 0 ， 5 2 間の締結過程を示してお 、 前記の第一実施 例と同様に、 檨械式レ ンチ 4 0の内側ソ ケ ッ ト 4 2 にて ビ ンテ ー ル 丄 8 を把持し、 外側ソ ケッ ト 4 6 にて把持、 回転させる。 - 前述のよ うに、 ナツ ト に対して外側ソ ケ ッ ト よ ]?付与される ト ルクが所定 ト ルクに達したと き、 内側ソ ケ ッ ト に よ ]) ピンテ — ル 丄 8 に付与される ト ルクは、 ナッ ト に対して付与されている ト ルク に等しぐ、 従つてボル ト の ピン テーノレ 丄 8 と螺子部丄 6 間にねじ ]?力が生じ、 このねじ]?力によって蓐 2 4に破断が生 じる。 この蘀 2 4の破断によ ]? 、 ボル ト に対して付与される回 転反力は く ]?、 従ってナッ トの所定 I：ル を'越えた締付け ト ルク での締付けは不能と ¾る。 ¾お、 内側ソ ケ ッ ト 4 2内の ビンテ —ル 丄 8は破靳後、 レンチに設けるノ ッ ク ァ ゥ ト ピン 4 8 にて ソ ケ ッ ト外に排出 される。

第 9図に示すよ うに、 ナッ トの締付けによ ピンテール 丄 8 を切取った状態において破断端面 2 6 と螺子部丄 6 間には案内 軸部 2 0が介在してお 、 従って破断端面に錡が発生しても、 鏡が螺子部 丄 6 にま で及ぶこ とが ¾ く、 従ってナッ ト と驟子部 との赣付は、 未然に防止される。

なお、 好ま しくは、 ボル トの玆断端面 2 6 に塗料 2 8を塗布 して鑌の発生を防止すると と もに、 この塗料の色を締付け トル クに応じて変化させる ことに よ ]?、 導入された締付け ト ルクを 7 'J る。

上記したよ うに、 本発明によれば、 流れ f乍業ラ イ ンにおける ボル トに対するナツ トの仮止め ^業を容易に し、 且つ所旻 ^業 時間を短縮出来、 生産性の向上に寄与し得る ものと なる。 また、 上記の第二実施例によれば、 ナツ トの締付け ト ルクがボル ト 自 体の設定締付け ト ルク に規定され、 且つ、 ボル ト に対するナツ トの締付け後、 ボル ト とナッ ト閒に鑌付が生じる ことが有効に 防止される。

CMFI

V IFO

Claims

S言 求 の 範

1. ボル ト頭部 （ 丄 2 ) と該ボル ト頭 ¾ よ ]?延びる軸部 （ 丄 4 ) とを有し、 該翱部は

ナッ ト （ 3 0 ) に係合する镙子^ ( 丄 6 ) と ；

ナツ トの締付工具（ 4 0 ) によ 持される把持部 （ 丄 8 ) と ； 及び

前記驟子部と訪記 ¾持部間に介在し、 ナッ ト の厚さ （ L ) に 対して所定の長さを有する円柱状の棻円韜部 （ 2 0 ) と

にて構成する片側締付けボル .ト。

2. 前記案内軸部は、 ナッ ト を約丄〜 2回転して仮止めしたと き 前記 ίΕ持部の略全長が、 ナツ ト よ ]?突出する長さである請求 の範囲第 1項に記載した ル ト。

3. 前記案内韜部は、 前記ナッ トの厚さよ もねじ山の丄〜 3 山分の長さ短く形成.する請求の範 S第丄項に記載したボル ト 。

前記把持部は、 訪記ナッ ト の ^付工具と嚙合する少¾ く と も —つの濤 （ 2 2 ) が、 訪記韜部の軸籙に沿って形成される請 求の範匪第 1項に記載したホ *ル ト。

5. 前記把持部は、 前記ナッ ト の ¾付工具とス プラ イ ン係合し、 前記ボル ト のナツ ト締付け時にお;する回転を阻止する請求の範 囲第丄項に記载したボル 卜。

6. 前記案内韜部は、 訪記ナッ トの 付工具によるナッ トの締 付け ト ルクが所定値とるつたと き せん断されてナツ トのボル トに対する締付けト ルクを一定とする手段を設ける請求の範囲 m 1項乃至第 5項のいずれかに記载したホ レト。

前記手段は、 案内軸部にその外局^に沿って形成する鑄 (2

4 ) である請求の範囲第 6項に記毂したボル ト 。

& 前記濤は、 誇記ナッ ト の締^ :ブ ト ク を所定値とするため の所定深さ （ i ) に形成される請求の i|囲氨 7項に記載したボ ル ₀

_CMFI A' ~ ⁱ°

9. 前記濤は、 前記案内軸部の前記把持部に隧接する部分に形 成する請求の範囲第 8項に記载したボル ト。

丄 0. ボル ト （ 丄 ひ ） を回転不能に係持する内側ソ ケ ッ ト（ 4 2) とナツ ト （ 3 0 ) に回転力を付与して前記ナツ ト ¾ボル ト に締 付ける外側ソ ケ ッ ト （ 4 6 ) を有する締付工具 （ 4 0 ) に よ ！？ 一側よ 締付け可能 ¾係止具において、

前記ナツ トに係合する^子 （ 1 6 ) と ；

前記締付工具の内側ソ ケッ ト に よ ]? 回転不能に把持される把 持部 （ 丄 8 ) と ；

前記螺子部と把持部間に介在し、 前記ナ.ッ トの厚さに対し所 定の長さを有する案内軸部 （ 2 0 ) と ； 及び、

前記案内軸部に形成され、 前記ナツ ト の締付け トルクが所定 値と ¾つたと き に、 前記 子 と前記把持部間を切断して、 ナ ッ トの締付け ト ルクを前記所定値とする手段とを有して成る片 側締付けボル ト。

丄 L 前記案内軸部は、 前記ナッ ト を前記螺子部にナッ トを 丄〜 2 回転して仮止め したと きに、 訪記把持部の略全長がナッ ト よ 突出する長さに形成される請求の範囲第丄 0項に記載したボ ル ト。

12. 前記案内軸部は、 前記 ¾子部の^子山の略丄〜 3 山分の長 さナツ ト の厚さ よ ]? も短かく形成される請求の範囲第 丄 0項に 記載したボル ト。

13. 前記把持部は、 前記内側ソ ケ ッ ト に嚙合する軸籙方向に伸 びる少なく と も一つ 凹凸^ ( 2 2 ) を有している請求の範囲 第丄 丄項に記载したボルト。

14. 前記把持部は、 前記内儲ソ ケッ ト とスプ ラ イ ン係合し、 前 記ボル ト のナツ ト f付け時 ける回転を阻止する よ う構成す る請求の範囲第 i 2項に記載したボル ト 。

丄 5. 前記手段は、 案内 ¾ §5外局面 沿って形成される » ( 2 4 )

一 OMPI 丄 0

である請求の範囲第 1 丄項に記载したボル 卜。

16. 前記潯は、 前記ナッ ト の綠付け ト ルクを規定する所定粲さ ( a ) を有している請求の範囲苐 1 5項に記載した ル ト。

17. 前記濤は、 前記案内軸部の前記钯持部に鹳接する位 *に形 成される請求の範囲第丄 5項に記載したボル ト 。

ia 前記濤は、 訪記案円韜部の前記把持部と歸接する部分に形 成される請求の範囲第 丄 6項に記載したボル ト 。

19. 前記手段は、 案内 ¾部の外局面に沿って形成される溝であ i？、 該濤は、 ナツ トの所定締付けトルクを規定する所定の深さ に形成される請求の範囲第丄 2項に記載したボル ト。

20. 前記壽は、 前記案内軸部と前記把持部の境界部分に形成さ れる請求の範囲第 1 9項に記載したボル ト。

21. 前記手段は、 前記案円軸部の前記把持部側端部に形成され る濤であ 、 該壽は前記ナツ トの所定締付け トルクを規定する 所定深さを有している請求の範囲第 1 4項に記載したボル ト 。