WO2018037560A1 - ボルト締付具およびこれを備える管状体固定具 - Google Patents

ボルト締付具およびこれを備える管状体固定具 Download PDF

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紀代一 菅木
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株式会社プロドローン
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
    • F16B2/02—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening
    • F16B2/06—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening external, i.e. with contracting action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00—Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/10—Telescoping systems
    • F16B7/14—Telescoping systems locking in intermediate non-discrete positions

Definitions

  • the present invention relates to a bolt fastening technique.
  • unmanned aerial vehicles having a plurality of rotor blades have rapidly spread in the industrial field and the hobby field (hereinafter, such unmanned aerial vehicles are also referred to as “multicopters”).
  • Such a multicopter is generally configured such that rotors are respectively disposed at the tips of a plurality of arms extending radially from the multicopter main body.
  • a hollow pipe material is used for the arm, and wiring for electrically connecting the multicopter main body and the rotor is accommodated in the pipe of the pipe material.
  • the rotor and arms When storing and transporting such multicopters, the rotor and arms may be bulky and hinder work, and space efficiency at the storage location may be reduced. Therefore, the inventor of the present invention studied to provide a clamp device for easily attaching and detaching the arm to the multicopter body.
  • a clamping device used when fixing a pipe material or expanding / contracting a plurality of connected pipe materials includes a joint and a bolt for tightening the joint.
  • a bolt is turned using tools, such as a spanner, and a pipe material is fastened with a joint, and a pipe material is fixed.
  • tools such as a spanner
  • Patent Documents 1 and 2 are known as clamping devices that do not require tools when connecting and fixing pipe materials.
  • the clamping device described in Patent Document 1 has a knob (screw member 70) attached to the head of the bolt so that the bolt can be turned without using a tool.
  • a knob screw member 70
  • this principle does not work in this method, it is difficult to tighten the bolt firmly.
  • An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and it is possible to firmly tighten a bolt with a provided lever member without using a tool, and when the lever member is turned, Bolt fastener capable of preventing interference with other members and further adjusting the position of the lever member after bolt tightening to an arbitrary position, and a tubular body for fixing the tubular body using the bolt fastener Is to provide a fixture.
  • a bolt fastener of the present invention includes a taper block and a lever member, and the taper block is a screw into which a shaft portion of the bolt is screwed along a radial center thereof.
  • the lever member has a socket portion and a lever portion, and the socket portion is a recess in which the taper block is fitted and the taper portion can be in close contact with the inner surface thereof.
  • an insertion hole through which the shaft portion of the bolt is inserted, wherein the lever portion is a rod-like body extending radially outward of the socket portion from the socket portion.
  • a recess for accommodating the head of the bolt may be formed around the insertion hole on the upper surface of the socket portion.
  • the tubular body fixture according to the present invention is provided on a substantially annular main body that holds the outer peripheral surface of the tubular body, and on a part of the main body in the annular direction.
  • a bolt fastening tool according to the present invention for fastening the tubular body by compressing the inner diameter of the main body part by reducing the gap and compressing the inner diameter of the main body part.
  • the tubular body may be an arm of an unmanned aircraft, and the tubular body fixture may be provided in a main body of the unmanned aircraft.
  • the bolt can be firmly tightened with the provided lever member without using a tool, and when the lever member is turned, the lever member is different from other members. Interference can be prevented, and the position of the lever member after tightening the bolt can be adjusted to an arbitrary position.
  • FIG. 3 is a top view of FIG. 2.
  • FIG. 2 is a side view of the clamp apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a plan view of a multicopter 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the clamping device 10 of FIG.
  • FIG. 3 is a top view of FIG.
  • the multicopter 100 illustrated in FIG. 1 includes six arms 120 (121 to 126) extending radially from the multicopter main body 110 and a rotor 130 (131 to 136) disposed at the tip of each arm 120.
  • the multicopter 100 illustrated in FIG. 1 includes six arms 120 (121 to 126) extending radially from the multicopter main body 110 and a rotor 130 (131 to 136) disposed at the tip of each arm 120.
  • a pipe material that is a tubular body is used for each arm 120 of the present embodiment.
  • the base end portion of each arm 120 is detachably fixed by a clamp device 10 (11 to 16) which is a tubular body fixing tool provided in the multicopter main body 110.
  • the arms 121 to 126, the rotors 131 to 136, and the clamp devices 11 to 16 have the same structure.
  • FIG. 4 is a side view of the clamping device 10.
  • the clamp device 10 fixes the base end of the arm 120 to the multicopter main body 110.
  • the clamp device 10 includes a substantially annular main body 20 that holds the outer peripheral surface of the arm 120, and a bolt for tightening and fixing the arm 120 held by the main body 20.
  • the fastening tool 30 is configured.
  • the main body portion 20 of the present embodiment includes an arm holding portion 21 having a broken ring portion 24 a that is a gap provided in a part of the annular direction, and a part of the arm holding portion 21. Yes, it is comprised by the fastening parts 22 and 23 which are the edge parts of the arm holding
  • the inner diameter of the arm holding part 21 when the fastening parts 22 and 23 are not fastened is larger than the diameter of the arm 120.
  • the width of the broken ring portion 24a is narrowed as indicated by the arrow in FIG. 4, and the inner diameter of the arm holding portion 21 is compressed. In this way, by tightening the fastening portions 22 and 23 and narrowing the width of the broken ring portion 24a, the arm holding portion 21 firmly fastens the arm 120, and the arm 120 is fixed to the multicopter body 110.
  • the main body 20 of the clamp device 10 is fixed to the multicopter main body 110.
  • the means for fixing the main body 20 to the multicopter main body 110 is not particularly limited, and for example, screwing or bonding with an adhesive can be considered.
  • the bolt fastening tool 30 is disposed on the upper surface of the fastening portion 22.
  • the fastening portion 22 is provided with an insertion hole 22b through which the bolt 40 is inserted, and the insertion hole 22b extends in the vertical direction as viewed in FIG. Note that an internal thread is not cut in the insertion hole 22b, and the bolt 40 is freely rotatable in the insertion hole 22b.
  • the fastening portion 23 is provided with a nut portion 23b into which a tip end portion of the bolt 40 inserted through the insertion hole 22b is screwed.
  • the bolt 40 is inserted into the insertion hole 22b of the fastening portion 22 and screwed into the nut portion 23b of the fastening portion 23, and the fastening portions 22 and 23 are moved in the direction of the arrow by the bolt 40.
  • the main body 20 is configured to tighten the arm 120 by tightening the arm 120.
  • the fastening portion 23 may be a through hole that does not include the nut portion 23b. In that case, it is necessary to provide a separate nut member outside the through hole of the fastening portion 23.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the bolt fastener 30, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the bolt fastener 30 is placed on the upper surface of the fastening portion 22.
  • the bolt fastening tool 30 of the present embodiment includes a bolt 40, a lever member 50, and a taper block 60.
  • the bolt 40 has a head portion 42 and a shaft portion 43.
  • the head portion 42 of the bolt 40 is provided with a concave portion 44 for inserting a tool such as a hexagon wrench on the upper surface thereof.
  • the side surface of the head 42 is knurled so that the bolt 40 can be easily turned by hand.
  • the length of the shaft portion 43 is set such that the tip reaches the nut portion 23 b of the fastening portion 23.
  • the lever member 50 includes a socket part 51 into which the taper block 60 is fitted, and a lever part 52 that is a rod-like body extending outward from the socket part 51 in the radial direction.
  • the socket part 51 and the lever part 52 of this embodiment are integrally molded.
  • the lever part 52 is a handle for turning the socket part 51 by hand.
  • the socket part 51 has a recess 51a in which a taper block 60 is fitted and a taper part 61 (described later) can be in close contact with the inner surface thereof.
  • An insertion hole 53 through which the shaft portion 43 of the bolt 40 is inserted is provided at a substantially center in the radial direction of the socket portion 51.
  • the hole diameter of the insertion hole 53 is such that the shaft part 43 of the bolt 40 can be inserted, but the head part 42 cannot pass.
  • the internal thread is not cut in the insertion hole 53, and the bolt 40 can freely rotate in the insertion hole 53.
  • the taper block 60 is a substantially cylindrical member, and includes a taper portion 61 fitted to the socket portion 51 of the lever member 50 and a base portion 62 placed on the upper surface of the fastening portion 22 of the main body portion 20. Yes.
  • the taper portion 61 of the taper block 60 is a taper shape formed so that the outer diameter of the outer peripheral surface thereof gradually increases from the head 42 side of the bolted bolt 40 toward the shaft tip side of the shaft portion 43. It is a part of.
  • the upper surface of the taper block 60 is a flat surface.
  • a screw hole 63 in which a female screw into which the shaft portion 43 of the bolt 40 is screwed is cut.
  • the base portion 62 of the taper block 60 is a flange-like portion having a larger outer diameter than the taper portion 61, and the lower surface of the base portion 62 is a flat surface. Although the lower surface of the base portion 62 is in contact with the upper surface of the fastening portion 22, it is not fixed and is merely placed, and the taper block 60 rotates independently of the fastening portion 22. be able to.
  • the shaft portion 43 of the bolt 40 is inserted into the insertion hole 53 of the socket portion 51, and the head portion 42 of the bolt 40 is turned with a finger to screw the shaft portion 43 into the screw hole 63 of the taper block 60. Combine. Then, as shown in FIG. 6, the bolt 40 is turned by hand until the lower surface of the head portion 42 of the bolt 40 contacts the upper surface of the socket portion 51.
  • the concave portion 51a of the socket portion 51 and the taper portion 61 of the taper block 60 are not pressed until the bolt head portion 42 abuts against the upper surface of the socket portion 51. Therefore, a strong frictional force is not generated between them. First, the socket part 51 and the taper block 60 can rotate freely with respect to each other.
  • the tightening of the bolt 40 using the lever member 50 is usually sufficient from the last 90 degrees to 180 degrees (hereinafter, this last tightening is also referred to as “the last one tightening”). Therefore, from the ideal arrangement of the lever part 52 when the bolt 40 is completely tightened, the lever part 52 is arranged at a position where the angle required for the final fastening by the lever member 50 is calculated backward, and the position of the lever part 52 is It is desirable to turn the bolt 40 by hand while maintaining it. By doing so, the lever portion 52 can be arranged at a desired position when the bolt 40 is completely tightened.
  • the clamping device 10 of the present embodiment is capable of firmly fixing the bolt 40 without using a tool, and prevents the lever portion 52 from interfering with other members of the multicopter 100. Furthermore, the position of the lever portion 52 at the time of completion of tightening the bolt 40 can be arranged at a desired position.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the bolt fastener of the present invention.
  • the bolt fastener 31 shown in FIG. 7 is provided with a recess 54 on the upper surface of the socket portion 51.
  • the concave portion 54 can accommodate the head portion 42 of the bolt 40, and the concave portion 54 is formed to such a depth that the head portion 42 of the bolt 40 does not protrude from the upper surface of the socket portion 51.
  • the shaft portion 43 of the bolt 40 has a length that allows the tip of the shaft portion 43 to reach the fastening portion 23.
  • Other configurations of the bolt fastener 31 are the same as those of the bolt fastener 30.
  • the bolt 40 is tightened by the bolt fastener 31, first, the head 42 of the bolt 40 is turned with a finger, and after the head 42 enters the recess 54 and cannot be turned with the finger, a hexagon wrench or the like is used. Turn the bolt 40 with a tool.
  • tightening with a tool is only required once, and thereafter, the bolt 40 can be repeatedly tightened or loosened using the lever member 50. This is because the biting (frictional force) of the concave portion 51a and the tapered portion 61 is maintained within the angle range of the last final tightening by the lever member 50.
  • the clamping device 10 of the present embodiment is fixed to the multicopter main body 110 with screws or the like as shown in FIG.
  • the lever member 50 is turned to loosen the arm 120 and the arm 120 is removed together with the rotor 130.
  • the arm 120 when the arm 120 is fixed to the multicopter main body 110, the arm 120 may be inserted into the clamp device 10 and the last tightening may be performed by the lever portion 52.
  • the tubular body fixture of the present invention is not limited to the form of the clamp device 10 of the above-described embodiment, and is a pipe joint that connects a plurality of pipes, or an expansion pipe in which a small diameter pipe is accommodated in a large diameter pipe It can also be used as a fixture.
  • the bolt fastener of the present invention is not limited to the form of the bolt fasteners 30 and 31 of the above embodiment. For example, it is visually determined whether or not the bolt is firmly tightened at the position of the lever portion. It can be applied to applications that allow confirmation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
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Abstract

工具を用いることなく備え付けのレバー部材でボルトを強固に締め付けることができ、また、レバー部材を回すときにレバー部材が他の部材と干渉することを防ぎ、さらに、ボルト締め付け後のレバー部材の位置を任意の位置に調節可能なボルト締付具、および、このボルト締付具を用いて管状体を固定する管状体固定具を提供する。　ボルトが螺合されるねじ穴およびテーパ部を有するテーパブロック（６０）と、テーパブロックが嵌合され、摩擦力によりテーパブロックと一体的に回転するレバー部材（５０）と、を備えたボルト締付具、およびこれを備える管状体固定具により解決する。

Description

ボルト締付具およびこれを備える管状体固定具
　本発明はボルトの締め付け技術に関する。
　近年、複数の回転翼を有する無人航空機が、産業分野およびホビー分野において急速に普及してきている（以下、このような無人航空機を「マルチコプタ」ともいう）。このようなマルチコプタは、一般に、マルチコプタ本体から放射状に延びる複数のアームの先端に、それぞれロータが配置された構成とされている。アームには中空のパイプ材が用いられることが多く、パイプ材の管内には、マルチコプタ本体とロータとを電気的に接続させるための配線等が収容される。
　このようなマルチコプタを保管、運搬するときには、ロータやアームが嵩張って作業の妨げになることや、保管場所におけるスペース効率を低下さることがある。そこで、本発明の発明者は、マルチコプタ本体に、アームの着脱を容易とするクランプ装置を設けることを検討した。
　一般に、パイプ材を固定したり、連結された複数のパイプ材を伸縮させるときに用いられるクランプ装置は、継手と、その継手を締め付けるボルトとにより構成されている。このようなクランプ装置では、継手にパイプ材を挿入した後、スパナ等の工具を用いてボルトを回し、継手でパイプ材を締め付けることによりパイプ材を固定する。しかし、マルチコプタのアームの着脱を行うために常に工具を携帯することは利便性に欠けるという問題がある。
　パイプ材を連結、固定する際に、工具等が不要なクランプ装置としては、例えば、特許文献１，２に記載されているものが公知である。
特開平９－８８９２３号公報 特開２０１１－６９３８１号公報
　上記特許文献１に記載のクランプ装置は、ボルトの頭部につまみ（ねじ部材７０）が装着されており、工具を使用せずにボルトを回せるようになっている。しかしこの方法ではてこの原理は作用しないため、ボルトを強固に締め付けることは困難である。
　上記特許文献２に記載のクランプ装置では、レバーを備えたカム機構によりてこの原理を使って継手を締め付けている。しかしその締付け強度は常に一定であり、締付け強度を任意に調節することはできない。
　一方、てこの原理を利用しつつ、締付け強度の調整も可能とすべく、例えば特許文献１に記載のボルトの頭部に、その頭部と一体化されたレバー部材を取り付けた場合、レバー部材と他の部材との位置関係によっては、レバー部材を回転させたときにレバー部材が他の部材に干渉することがある。また、ボルトの締め付けを終えた後のレバー部材の位置を所望の位置に調節することも困難である。
　本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消しようとするものであり、工具を用いることなく備え付けのレバー部材でボルトを強固に締め付けることができ、また、レバー部材を回すときにレバー部材が他の部材と干渉することを防ぎ、さらに、ボルト締め付け後のレバー部材の位置を任意の位置に調節可能なボルト締付具、および、このボルト締付具を用いて管状体を固定する管状体固定具を提供することである。
　上記課題を解決するため、本発明のボルト締付具は、テーパブロックと、レバー部材と、を備え、前記テーパブロックは、その径方向中心に沿って前記ボルトの軸部が螺合されるねじ穴が形成された略円筒形状の部材であり、前記テーパブロックはさらに、前記ねじ穴に螺合される前記ボルトの頭部側から軸先側に向かって外径寸法が次第に大きくなるように形成されたテーパ部を有しており、前記レバー部材は、ソケット部およびレバー部を有しており、前記ソケット部は、前記テーパブロックが嵌合され、前記テーパ部がその内面に密着可能な凹部と、前記ボルトの軸部が挿通される挿通孔と、を有しており、前記レバー部は、前記ソケット部から該ソケット部の径方向外側に延びた棒状体であることを特徴とする。
　また、本発明のボルト締付具は、前記ソケット部の上面には、前記挿通孔の周囲に、前記ボルトの頭部が収容される凹部が形成されてもよい。
　また、上記課題を解決するため、本発明の管状体固定具は、前記管状体の外周面を把持する略円環形状の本体部と、前記本体部におけるその円環方向の一部に設けられた隙間である欠環部に取り付けられ、該隙間を縮めて前記本体部の内径を圧縮することで前記管状体を締め付ける本発明のボルト締付具と、を有することを特徴とする。
　また、本発明の管状体固定具は、前記管状体が無人航空機のアームであり、前記管状体固定具は、前記無人航空機の本体部に設けられていても良い。
　本発明のボルト締付具および管状体固定具によれば、工具を用いることなく備え付けのレバー部材でボルトを強固に締め付けることができ、また、レバー部材を回すときにレバー部材が他の部材と干渉することを防ぎ、さらに、ボルト締め付け後のレバー部材の位置を任意の位置に調節することが可能となる。
クランプ装置を用いたマルチコプタの平面図である。 図１のクランプ装置の拡大図である。 図２の上面図である。 図１のクランプ装置の側面図である。 ボルト締付具の分解斜視図である。 ボルト締付具を締付部に取り付けた状態を示す断面図である。 ボルト締付具の他の例を示す断面図である。
　以下、本発明のボルト締付具および管状体固定具の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本実施形態にかかるマルチコプタ１００の平面図である。図２は図１のクランプ装置１０の拡大図である。図３は図２の上面図である。
　図１に示すマルチコプタ１００は、マルチコプタ本体１１０から放射状に延びた６本のアーム１２０（１２１～１２６）と、各アーム１２０の先端に配置されたロータ１３０（１３１～１３６）とを備えている。
　本実施形態の各アーム１２０には、管状体であるパイプ材が用いられている。各アーム１２０の基端部は、マルチコプタ本体１１０に設けられた管状体固定具であるクランプ装置１０（１１～１６）により着脱可能に固定されている。なお、アーム１２１～１２６、ロータ１３１～１３６、およびクランプ装置１１～１６はそれぞれ、同一の構造を有している。
　図４はクランプ装置１０の側面図である。クランプ装置１０は、アーム１２０の基端部をマルチコプタ本体１１０に固定している。クランプ装置１０は、図２～図４に示すように、アーム１２０の外周面を把持する略円環形状の本体部２０と、本体部２０に把持されたアーム１２０を締め付け、固定するためのボルト締付具３０とにより構成されている。
　図４に示すように、本実施形態の本体部２０は、その円環方向の一部に設けられた隙間である欠環部２４ａを有するアーム保持部２１と、アーム保持部２１の一部であり、欠環部２４ａを区画するアーム保持部２１の端部である締結部２２，２３とにより構成されている。
　締結部２２，２３を締め付けていないときのアーム保持部２１の内径は、アーム１２０の直径よりも大きい。締結部２２，２３を締め付けると、図４の矢印で示されるように欠環部２４ａの幅が狭まり、アーム保持部２１の内径が圧縮される。このように、締結部２２，２３を締め付けて欠環部２４ａの幅を狭めることにより、アーム保持部２１がアーム１２０を強固に締め付け、アーム１２０がマルチコプタ本体１１０に固定される。
　クランプ装置１０の本体部２０はマルチコプタ本体１１０に固定されている。マルチコプタ本体１１０への本体部２０の固定手段は特に限定されず、例えば、ねじ止めや接着剤による接着などが考えられる。
　締結部２２は、その上面にボルト締付具３０が配置されている。締結部２２には、ボルト４０が挿通される挿通孔２２ｂが設けられており、挿通孔２２ｂは図４視上下方向に延びている。なお、挿通孔２２ｂには雌ねじは切られておらず、ボルト４０は挿通孔２２ｂ内で自由に回転可能である。締結部２３には、挿通孔２２ｂに挿通されたボルト４０の先端部が螺合されるナット部２３ｂが設けられている。
　このように、本実施形態のクランプ装置１０は、ボルト４０を締結部２２の挿通孔２２ｂに挿通して締結部２３のナット部２３ｂに螺合し、ボルト４０で締結部２２，２３を矢印方向に締め付けることで、本体部２０がアーム１２０を締め付ける構造とされている。
　尚、締結部２３はナット部２３ｂを備えない貫通孔であってもよい。その場合、締結部２３の貫通孔の外には別体のナット部材を設ける必要がある。
　図５はボルト締付具３０の分解斜視図であり、図６はボルト締付具３０を締結部２２上面に載置した状態を示す断面図である。図５および図６に示すように、本実施形態のボルト締付具３０は、ボルト４０と、レバー部材５０およびテーパブロック６０と、により構成されている。
　ボルト４０は頭部４２および軸部４３を有している。ボルト４０の頭部４２には、その上面に六角レンチ等の工具を差し込むための凹部４４が設けられている。また頭部４２の側面には、ボルト４０を手で回し易くするためにローレット加工が施されている。軸部４３の長さは、その先端が締結部２３のナット部２３ｂに届く長さとされている。
　レバー部材５０は、テーパブロック６０が嵌合されるソケット部５１と、ソケット部５１からその径方向外側に延出した棒状体であるレバー部５２とにより構成されている。本実施形態のソケット部５１およびレバー部５２は一体成形されている。レバー部５２は、ソケット部５１を手で回すためのハンドルである。
　ソケット部５１は、テーパブロック６０が嵌合され、テーパ部６１（後述）がその内面に密着可能な凹部５１ａを有している。ソケット部５１の径方向における略中心には、ボルト４０の軸部４３が挿通される挿通孔５３が設けられている。挿通孔５３の穴径は、ボルト４０の軸部４３は挿通可能であるが、頭部４２は通らない大きさとされている。なお、挿通孔５３には雌ねじは切られておらず、ボルト４０は挿通孔５３内で自由に回転することができる。
　テーパブロック６０は略円筒形状の部材であり、レバー部材５０のソケット部５１に嵌合されるテーパ部６１と、本体部２０の締結部２２上面に載置されるベース部６２とにより構成されている。
　テーパブロック６０のテーパ部６１は、螺合されたボルト４０の頭部４２側から軸部４３の軸先側に向かって、その外周面の外径寸法が次第に大きくなるように形成されたテーパ状の部分である。なお、テーパブロック６０の上面は平坦面とされている。
　テーパブロック６０の径方向中心には、ボルト４０の軸部４３が螺合される雌ねじが切られたねじ穴６３が設けられている。ソケット部５１の凹部５１ａ内面と、テーパブロック６０のテーパ部６１との当接部に凹凸は設けられておらず、凹部５１ａに単にテーパ部６１を嵌めただけの状態では、これらは互いに自由に回転することができる。凹部５１ａとテーパ部６１とが押し付けられ、これらが互いに密着することにより、これらの間に摩擦力が生じ、テーパブロック６０とレバー部材５０とが周方向へ一体的に回転するようになる。なお、本実施形態では、凹部５１ａの底部とテーパブロック６０の上面との間でも摩擦力が生じる。
　テーパブロック６０のベース部６２は、テーパ部６１よりも大きな外径寸法を有するフランジ状部であり、ベース部６２の下面は平坦面とされている。なお、ベース部６２の下面は締結部２２の上面と接触しているが、固定はされておらず、単に載置されているだけであり、テーパブロック６０は締結部２２とは無関係に回転することができる。
　アーム１２０を締め付けるときには、まず、ソケット部５１の挿通孔５３にボルト４０の軸部４３を挿通し、指でボルト４０の頭部４２を回してテーパブロック６０のねじ穴６３に軸部４３を螺合させる。そして、図６に示すように、ボルト４０の頭部４２の下面がソケット部５１の上面に当接するまで、ボルト４０を手で回す。
　ボルトの頭部４２がソケット部５１の上面に当接するまでは、ソケット部５１の凹部５１ａとテーパブロック６０のテーパ部６１とは押し付けられていないから、これらの間に強い摩擦力は生じておらず、ソケット部５１とテーパブロック６０とは互いに自由に回転することができる。
　ボルト４０の頭部４２がソケット部５１の上面に当接してソケット部５１を下方に押圧すると、テーパブロック６０のテーパ部６１に、ソケット部５１の凹部５１ａの内面が密着した状態となり、凹部５１ａとテーパ部６１との間に摩擦力が生じる。この状態になると、手でボルト４０を回すのは困難である。なお、上でも述べたように、テーパブロック６０は、締結部２２に載置されているだけで固定されていないので、テーパブロック６０は締結部２２とは無関係に回転することができる。
　凹部５１ａとテーパ部６１とが密着した状態でレバー部材５０のレバー部５２を回すと、これらの摩擦力によりテーパブロック６０とレバー部材５０とが一体的に回転する。テーパブロック６０が回転すると、そのねじ穴６３にはボルト４０の軸部４３が螺着しているので、ボルト４０もテーパブロック６０とともに回転する。これにより、手回しでは不可能な程度までボルト４０を強固に締め付けることができる。
　なお、レバー部材５０を用いたボルト４０の締め付けは、通常、最後の９０度から１８０度程度で足りる（以下、このような最後の締め付けを「最後の一締め」ともいう）。そのため、ボルト４０の締め付け完了時点におけるレバー部５２の理想的な配置から、レバー部材５０による最後の一締めに必要な角度を逆算した位置にレバー部５２を配置し、レバー部５２のその位置を維持しつつ、ボルト４０を手で回すことが望ましい。こうすることにより、ボルト４０の締め付け完了時点において、レバー部５２を所望の位置に配置することができる。なお、上でも述べたように、ソケット部５１の凹部５１ａとテーパブロック６０のテーパ部６１とが密着していない状態では、これらは互いに自由に回転することができる。そのため、最後の一締めを行うときのレバー部５２の位置は容易に調節可能である。
　これにより、本実施形態のクランプ装置１０は、工具を用いることなくボルト４０を強固に固定することが可能とされており、また、レバー部５２がマルチコプタ１００の他の部材を干渉することを防ぐことができ、さらに、ボルト４０の締め付け完了時点におけるレバー部５２の位置を所望の位置に配置することが可能とされている。
　なお、本発明のボルト締付具は、工具を用いることなくボルトを締め付けられることがその利点の一つであるが、工具を使ってはならないわけではない。図７は、本発明のボルト締付具の他の実施形態を示す断面図である。図７に示すボルト締付具３１は、ソケット部５１の上面に凹部５４が設けられている。凹部５４にはボルト４０の頭部４２が収容可能であり、凹部５４はボルト４０の頭部４２がソケット部５１の上面から突出しない程度の深さに形成されている。また、ボルト４０の軸部４３は、その先端が締結部２３に届く長さとされている。
　ボルト締付具３１のその他の構成はボルト締付具３０と同一である。ボルト締付具３１によりボルト４０を締め付けるときは、まず、ボルト４０の頭部４２を指で回し、頭部４２が凹部５４に入って指で回すことができなくなった後は、六角レンチ等の工具を用いてボルト４０を回す。ボルト締付具３１では、工具を用いた締め付けは最初の一回だけでよく、その後はレバー部材５０を使って繰り返しボルト４０を締めたり緩めたりすることができる。レバー部材５０による最後の一締めの角度範囲内であれば、凹部５１ａおよびテーパ部６１の食い込み（摩擦力）が維持されるからである。
　本実施形態のクランプ装置１０は、図１に示すように、マルチコプタ本体１１０にねじ止め等で固定されている。マルチコプタ１００を保管、運搬するときには、レバー部材５０を回してアーム１２０の締め付けを緩め、アーム１２０をロータ１３０ごと取り外す。
　アーム１２０の締め付けを緩めるのに特別な工具は必要なく、レバー部材５０のレバー部５２を手で回すことで、アーム１２０を引き抜き可能な程度にその締付を緩めることができる。マルチコプタ１００からアーム１２０とロータ１３０を取り外すことにより、マルチコプタ１００をコンパクトに運搬、保管することができる。
　また、マルチコプタ本体１１０にアーム１２０を固定するときには、クランプ装置１０にアーム１２０を差し込み、レバー部５２で最後の一締めを行えばよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
　例えば、本発明の管状体固定具は上記実施形態のクランプ装置１０の形態には限定されず、複数のパイプを連結する管継手や、径の大きなパイプに径の小さなパイプが収容された伸縮パイプの固定具としても使用することもできる。また、本発明のボルト締付具も、上記実施形態のボルト締付具３０，３１の形態には限定されず、例えば、レバー部の位置でボルトが強固に締められているかどうかを視覚的に確認可能とする用途などに応用することができる。

Claims (4)

  1. 　頭部および軸部を有するボルトを締め付ける締付具であって、
    　テーパブロックと、レバー部材と、を備え、
    　前記テーパブロックは、その径方向中心に沿って前記ボルトの軸部が螺合されるねじ穴が形成された略円筒形状の部材であり、
    　前記テーパブロックはさらに、前記ねじ穴に螺合される前記ボルトの頭部側から軸先側に向かって外径寸法が次第に大きくなるように形成されたテーパ部を有しており、
    　前記レバー部材は、ソケット部およびレバー部を有しており、
    　前記ソケット部は、前記テーパブロックが嵌合され、前記テーパ部がその内面に密着可能な凹部と、前記ボルトの軸部が挿通される挿通孔と、を有しており、
    　前記レバー部は、前記ソケット部から該ソケット部の径方向外側に延びた棒状体であることを特徴とするボルト締付具。
  2. 　前記ソケット部の上面には、前記挿通孔の周囲に、前記ボルトの頭部が収容される凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボルト締付具。
  3. 　管状体を締め付けて固定する管状体固定具であって、
    　前記管状体の外周面を把持する略円環形状の本体部と、
    　前記本体部におけるその円環方向の一部に設けられた隙間である欠環部に取り付けられ、該隙間を縮めて前記本体部の内径を圧縮することで前記管状体を締め付ける請求項１または請求項２に記載のボルト締付具と、を備えることを特徴とする管状体固定具。
  4. 　前記管状体は無人航空機のアームであり、
    　前記管状体固定具は、前記無人航空機の本体部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の管状体固定具。
     
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