JP5794841B2

JP5794841B2 - 締結構造体

Info

Publication number: JP5794841B2
Application number: JP2011146247A
Authority: JP
Inventors: 勝彦森本; 輝夫中上
Original assignee: 有限会社ウェジコ
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: JP2013015154A

Description

本発明は、穴（例えば六角穴など）付きのボルトを用いて複数の被締結部材を締結した締結構造体に関する。

一般に、穴付きのボルトを用いた締結構造体は、一方の被締結部材にボルトの雄ねじ部が螺合する雌ねじ部を形成し、他方の被締結部材にボルトの雄ねじ部が挿通する貫通孔とそれに連続したボルトの頭部を収容する凹所（いわゆる座グリ穴）を形成し、それらの凹所及び貫通孔を通してボルトを雌ねじ部に螺合させ締め込むことによって締結したものである。この締結構造体において、穴付きのボルトが時間の経過につれて締め込みと逆方向に自然に回って緩むのを抑止するために、従来より種々の逆回り止め構造が提案されている。その中には、ボルトの頭部とそれを収容する凹所を利用するものが幾つか提案されている。

例えば、特許文献１には、ボルトの頭部と凹所の側面にたて溝を形成し、ボルトの頭部側面と凹所の内面との間に回り止めリングを挿着し、両たて溝内にピンを挿入し回り止めリングの側面の一部を押圧してかしめることにより、ボルトの頭部と回り止めリングと凹所とを一体的に固定する締結構造体が記載されている。また、特許文献２には、ボルトの頭部に、外周の一部から外方に突出し弾性変形可能な羽根状突片を形成し、凹所の側面に、ボルトが逆方向に回ろうとする時に羽根状突片の突端が突き当たってボルトの回転を阻止するストッパ突起を形成した締結構造体が記載されている。

実開平０２−０４０１１１号公報ＷＯ２００９／００１４２１公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２の締結構造体は、構造が複雑であり、コストアップになり易い。すなわち、特許文献１や特許文献２の締結構造体は、被締結部材に形成する凹所を特別な形状に形成する必要がある。また、特許文献１の締結構造体は、緩み止めのための部材（回り止めリングとピン部材）を２種類必要とし、しかも、締め込んで締結した後の作業を必要としている。特許文献２の締結構造体は、弾性変形可能な羽根状突片をボルトの頭部に形成する構造が非常に複雑である。

本発明は係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造を複雑にすることなく逆回り止め構造を実現する締結構造体を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の締結構造体は、雌ねじ部が形成された一方の被締結部材と、貫通孔及びそれに連続した所定の内径を有する凹所が形成された他方の被締結部材と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と頭部との間に、雄ねじ部側から頭部側になるにつれて外径が次第に大きくなる首部が形成された穴付きのボルトと、該ボルトの首部の一部が挿通する中央孔を有し、この中央孔に通じるスリットが形成された所定の外径を有する環状の逆回り止めリングと、を備えてなり、前記凹所及び貫通孔を通して前記ボルトの雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させ締め込むことによって両方の被締結部材が締結され、かつ、締め込みによって、前記逆回り止めリングが押し広げられ、その外壁面が前記凹所の内壁面に接触しており、前記逆回り止めリングは、前記スリットの対向部分に幅狭部を有していることを特徴とする。

請求項２に記載の締結構造体は、雌ねじ部が形成された一方の被締結部材と、貫通孔及びそれに連続した所定の内径を有する凹所が形成された他方の被締結部材と、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と頭部との間に、雄ねじ部側から頭部側になるにつれて外径が次第に大きくなる首部が形成された穴付きのボルトと、該ボルトの首部の一部が挿通する中央孔を有し、この中央孔に通じるスリットが形成された所定の外径を有する環状の逆回り止めリングと、を備えてなり、前記凹所及び貫通孔を通して前記ボルトの雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させ締め込むことによって両方の被締結部材が締結され、かつ、締め込みによって、前記逆回り止めリングが押し広げられ、その外壁面が前記凹所の内壁面に接触しており、前記逆回り止めリングにおける中心とスリットとを通る線により区画される半リング部は、径方向の幅が互いに異なっていることを特徴とする。

本発明の締結構造体によれば、首部が形成されたボルトと逆回り止めリングによって構造を複雑にすることなく逆回り止め構造を実現しており、その結果、少ない部材でありながら被締結部材に形成する凹所を特別な形状にする必要がなく、しかも締め込む作業のみで逆回り止めを行うことができる。

本発明の実施形態に係る締結構造体の断面図であり、（ａ）は締結作業途中の状態、（ｂ）は締結作業完了時の状態である。同上の締結構造体に用いるボルトを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。同上の締結構造体に用いる逆回り止めリングを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。同上の締結構造体に用いる逆回り止めリングの変形例を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

以下、本発明を実施するための好ましい形態を図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る締結構造体１は、図１に示すように、一方の被締結部材４と他方の被締結部材５を、穴付きのボルト２と逆回り止めリング３を用いて締結したものである。

穴付きのボルト２は、通常の穴付きのボルトと同様に、図２に示すように、頭部２１と雄ねじ部２２を有している。頭部２１は、その天頂中央付近に工具穴（例えば六角穴など）２１ａが形成されている。雄ねじ部２２は、一方の被締結部材４の雌ねじ部４１に螺合するようなねじ山が形成されている。工具穴２１ａに工具（例えば六角棒スパナ）を挿入して回すことにより、ボルト２を回動させることが可能である。

また、ボルト２は、雄ねじ部２２と頭部２１との間に首部２３が形成されている。この首部２３がボルト２の特徴的なところである。首部２３は、雄ねじ部２２側から頭部２１側になるにつれて外径が次第に大きくなるように、側面が傾斜している。首部２３は、より具体的には、側面が円錐台形状に軸対称に傾斜するようにすればよい。

逆回り止めリング３は、図３に示すように、所定の外径を有する環状をなすものであり、ボルト２の首部２３の一部が挿通する中央孔３ａを有し、この中央孔３ａに通じるスリット３ｂが形成されている。中央孔３ａは、通常の状態で、その内径がボルト２の首部２３の最小径の部分より大きく、首部２３の最大径の部分より小さいものである。

また、逆回り止めリング３は、それをボルト２の首部２３の周りに配置したときに、中央孔３ａの内径が厚み方向の頭部２１側になるにつれて次第に大きくなっているのが好ましい。より具体的には、中央孔３ａの内壁面３ａａが、ボルト２の首部２３の側面と略同一の傾斜角度で軸対称に傾斜しているのが好ましい。これにより、逆回り止めリング３がボルト２に対して適切な位置で（すなわち相対的に傾かずに）接触し易くなり、その結果、後述のように逆回り止めリング３がボルト２の首部２３によって押し広げられるときに、安定して押し広げられ易くなる。

また、逆回り止めリング３においてスリット３ｂに対向する部分には、その両側が押し広げられ易いように、切欠き３ｃａを設けるなどして、幅狭部３ｃｂを有するようにするのが好ましい。

また、ボルト２の雄ねじ部２２の形成過程において、逆回り止めリング３を首部２３の周りに配置しておいてから、ボルト２の雄ねじ部２２のねじ切り加工を行えば、そのときねじ山が盛り上がるため、逆回り止めリング３がボルト２から外れることのないようにすることもできる。こうすると、ボルト２と逆回り止めリング３が流通する過程で取り扱い易いのは勿論、締結作業において、迅速、かつ、ミス（逆回り止めリング３の向きの間違いなど）を少なくできる。

このようなボルト２と逆回り止めリング３が用いて締結される一方及び他方の被締結部材４、５は、通常の穴付きのボルトを用いて締結される被締結部材と同様な加工がなされている。すなわち、一方の被締結部材４には、ボルト２の雄ねじ部２２と螺合する雌ねじ部４１が形成されている。また他方の被締結部材５には、貫通孔５１とそれに連続して凹所（いわゆる座グリ穴）５２が形成されている。ここで、凹所５２の内径は、以下に述べる締結作業における締め込み作業の前と後の状態で、ボルト２の首部２３と逆回り止めリング３と凹所５２が所定の関係になるように決められる。

締結作業は以下のように行う。まず、一方の被締結部材４と他方の被締結部材５の位置を合わせ、逆回り止めリング３を首部２３の周りに付けたボルト２の雄ねじ部２２を、凹所５２及び貫通孔５１を通して雌ねじ部４１に螺合させ（図１（ａ）参照）、上記の工具を用いてボルト２を締め込んでいく。ここで、ある程度締め込むと、凹所５２の底部５２ａに逆回り止めリング３が接触し、逆回り止めリング３は、ボルト２の首部２３の周囲を雄ねじ部２２側から頭部２１側に移動させられる。更に締め込んでいくと、首部２３の頭部２１側の外径は雄ねじ部２２側よりも次第に大きくなっているので、逆回り止めリング３の中央孔３ａの内壁面３ａａは首部２３に接触しながら押し広げられる。そして、締結作業完了の時点では、逆回り止めリング３の外壁面３ｄが凹所５２の内壁面５２ｂに押し付けられるように接触した状態になるのである。

こうして、締め込み作業完了後の締結構造体１は、逆回り止めリング３がボルト２と凹所５２の内壁面５２ｂの間に挟まった形になるので、逆回り止めリング３とボルト２の摩擦力及び逆回り止めリング３と凹所５２の摩擦力によって、ボルト２が締め込みの逆方向に回って緩むのを抑止することができる。このように、この締結構造体１は、首部２３が形成されたボルト２と逆回り止めリング３によって構造を複雑にすることなく逆回り止め構造を実現しており、その結果、少ない部材でありながら他方の被締結部材５に形成する凹所５２を特別な形状にする必要がなく、しかも締め込む作業のみで逆回り止めを行うことができるものとなるのである。

また、逆回り止めリング３は、スリット３ｂの両側の半リング部３ｅａ、３ｅｂ、すなわち図４に示すように、中央孔３ａの中心とスリット３ｂとを通る線により区画される半リング部３ｅａ、３ｅｂは、対称形状ではなく、径方向の幅が互いに異なっているようにしてもよい。このようにすると、締め込みの過程で、幅が広い方からボルト２を押し、ボルト２の軸方向が一方の被締結部材４の雌ねじ部４１の軸方向から少しだけ傾く。それにより、ボルト２の雄ねじ部２２と雌ねじ部４１の一部に強い力で接触する部分が出来るため、更に、緩み止めを起こり難くすることが可能になる。

以上、本発明の実施形態に係る締結用部材について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、上記の図では工具穴として六角穴を示しているが、十字穴等の他の形状のものであっても構わない。

１締結構造体
２ボルト
２１ボルトの頭部
２２ボルトの雄ねじ部
２３ボルトの首部
３逆回り止めリング
３ａ逆回り止めリングの中央孔
３ｂ逆回り止めリングのスリット
３ｃｂ逆回り止めリングの幅狭部
３ｄ逆回り止めリングの外壁面
３ｅａ、３ｅｂ逆回り止めリングの半リング部
４一方の被締結部材
４１雌ねじ部
５他方の被締結部材
５１貫通孔
５２凹所
５２ｂ凹所の内壁面

Claims

雌ねじ部が形成された一方の被締結部材と、
貫通孔及びそれに連続した所定の内径を有する凹所が形成された他方の被締結部材と、
前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と頭部との間に、雄ねじ部側から頭部側になるにつれて外径が次第に大きくなる首部が形成された穴付きのボルトと、
該ボルトの首部の一部が挿通する中央孔を有し、この中央孔に通じるスリットが形成された所定の外径を有する環状の逆回り止めリングと、
を備えてなり、
前記凹所及び貫通孔を通して前記ボルトの雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させ締め込むことによって両方の被締結部材が締結され、かつ、締め込みによって、前記逆回り止めリングが押し広げられ、その外壁面が前記凹所の内壁面に接触しており、
前記逆回り止めリングは、前記スリットの対向部分に幅狭部を有していることを特徴とする締結構造体。
雌ねじ部が形成された一方の被締結部材と、
貫通孔及びそれに連続した所定の内径を有する凹所が形成された他方の被締結部材と、
前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と頭部との間に、雄ねじ部側から頭部側になるにつれて外径が次第に大きくなる首部が形成された穴付きのボルトと、
該ボルトの首部の一部が挿通する中央孔を有し、この中央孔に通じるスリットが形成された所定の外径を有する環状の逆回り止めリングと、
を備えてなり、
前記凹所及び貫通孔を通して前記ボルトの雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させ締め込むことによって両方の被締結部材が締結され、かつ、締め込みによって、前記逆回り止めリングが押し広げられ、その外壁面が前記凹所の内壁面に接触しており、
前記逆回り止めリングにおける中心とスリットとを通る線により区画される半リング部は、径方向の幅が互いに異なっていることを特徴とする締結構造体。