JPH0781577B2 - ねじ付ファスナの緩み止め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は止め座金を六角ナットに連結させたファスナ組
立体であって、該六角ナットを一方向に回転させると該
六角ナットと止め座金とがいずれも工作物上に締付けら
れ、あるいは該止め座金を反対方向に回転させると該六
角ナットと止め座金の両方が工作物からゆるめられるよ
うに構成したファスナ組立体に関する。六角ナットはス
カートを連接しており、このスカートは止め座金に挿着
されて工作物上に締付けた際に止め座金の回り止めとし
て働く。

止め座金は、ただ１個で使用する場合も、２個づつ利用
する場合も、工作物が振動を受ける所ではこれを防ぐた
め、ボルト頭の下面に装着したり、あるいはナットと共
に用いられる。振動を受ける所でボルトまたは植込みボ
ルトを従来の座金と共に用いると、該ボルトが伸びてナ
ットをゆるめる傾向がある。しかし、止め座金は一対の
対向カム面を有し、相互に相対回転することでボルトの
伸縮に適応するので、止め座金はゆるまない。

この種の締結装置は1979年１月16日付米国特許第4,134,
438号中に開示されている。

通常、止め座金は産業用に利用されているが、種々な問
題点が発生している。すなわに止め座金を不熟練工が利
用すると上下逆にした状態で組立てるので、カム面が対
向しないという事故が時には起り、そのように逆の状態
で止め座金を装着するとボルトの長さの変化に順応する
という止め座金の第１機能が失われる。

別の問題は、円形端縁を持つ止め座金でボルト継目を締
結したときボルトがゆるめられないことにある。止め座
金と共に工作物の同一側にあるナットまたはボルトをゆ
るめようとすると逆に組立体がよら強固に締付けられる
結果となる。このとき、ボルト（または植込みボルト）
の他端は普通、工作物の裏側に突出しているので、接近
可能であれば作業者がファスナ組立体をゆるめることが
できる。しかし、ボルト（または植込みボルト）と他端
が接近不能なとき作業者はナットまたはボルト頭を破壊
し工作物から取りはずす必要がある。

また別の従来技術ではナットの離脱を防ぐ目的でナット
にフレア式端部を形成し座金を保持することを提案して
おり、この種の装置は1941年９月30日米国特許第2,257,
479号と、同じく1982年12月７日付米国特許第4,362,449
号に記載されているが、この種の装置は取はずし不能な
永久ファスナ組立体を呈するものである。

その外形が協同ナットと同じ六角形とした止め座金は19
68年12月24日付米国特許第3,417,802号に開示されてい
るが、この種のファスナでは止め座金とナットはセパラ
ブル型として工作物上に締結するものである。

更に、1966年８月２日付米国特許第3,263,727号は別の
止め座金装置について開示しているが、このファスナも
セパラブル型ナットと座金だけを提案している。

したがって本発明の主な目的は止めナットの中央孔から
延出するスカートを用いて、止めナットを止め座金に連
結したファスナ組立体を提案することにある。止め座金
は軸線のまわりに回転可能で、かつ軸方向に特定位置へ
移動させると座金とナットそれぞれの対向面における協
同カム装置が互いに分離するようにスカート上に装着し
てある。またこれらのカム装置の構成は、ナットを締付
けることで、カム装置が互いに係合し、ナットの回転に
伴て座金も回転するようにしてある。

座金と、ナットの一部分はいずれも六角形に形成され、
座金をスパナでゆるめ方向で回転すると座金がナットと
共に工作物から取外しできる。

座金とナットをこのように構成するば、植込みボルトと
ナットを工作物に締結した後、植込みボルトの他端が接
近不能なときナットを植込みボルトから取外す場合の問
題、つまり、ファスナ組立体を工作物から取外す毎にナ
ットを破壊する作業がやらなくて済む。

座金は工作物との接触面積を拡大するための幅広の円形
ベースを連接しており、また座金の工作物係合面上に係
合歯を設けることで座金と工作物間の係合を強化するこ
とが好ましい。

本発明の上述したもの以外の目的と利点について添付図
面と明細書により詳しく説明する。

なお本明細書と添付図面において類似部品には同一番号
を付している。

第１図及び第２図に示すファスナ装置（10）はまず工作
物（14）に植込んだねじ付き植込みボルト（12）上に螺
入する。

次に、スパナ（16）を用いて植込みボルト（12）上のフ
ァスナ組立体（10）を右回り（第１図参照）に回して締
付け、工作物（14）に荷重を加えるほか、スパナ（16）
を左回り（第２図参照）に回してファスナ組立体（10）
をゆるめ工作部（14）上の荷重を解除する。

第１図、第２図及び第３図を参照するとファスナ装置は
スカート（22）を一体に連接したナット（20）と、止め
座金（24）とを含む。

第３図、第４図及び第５図に示すように、ナット（20）
の外形（28）は通常の六角形で、通常のナット係合部を
有するスパナ（16）に係合可能である。ナット（20）は
中央孔（30）を貫設し、この中央孔（30）には回転軸線
（34）のまわりに概ね円筒状のねじ装置（32）を螺刻し
ている。

ナット（20）のナット本体（36）は、第５図及び第９図
に示すように、その下面（38）にカム係合装置を設けて
いる。カム係合装置はその両端を突合せるように配置さ
れた６個のカム装置（40Aないし40F）を含み、各カム装
置（40Aないし40F）は傾斜前面（40）と後方傾斜カム面
（42）とを備えている。傾斜正面（40）は六角ナットの
すみに配されていて、また各カム装置（40Aないし40F）
の幅とは中心穴（30）から六角形のすみまでの距離をい
う。一方、ナット本体（36）の上面はテーパ（44）が付
けてあり、ロボットのチャック装置を装着する際のノー
ズとなる。

スカート（22）は円筒形で、かつフレア式輪状外端（4
6）を有する。

また第３図と、第６図ないし第９図に示す止め座金（2
4）は、ナット本体（36）の下面（38）と面するカム面
（50）を有し、カム面（50）は６個のカム係合装置（52
Aないし52F）を備えている。各カム係合装置（52Aない
し52F）は傾斜面（54）と前面（56）とを含み、各前面
（56）はナット（20）の相当する前面（40）に係合する
（第９図参照）。止め座金（24）の各傾斜カム面は、ナ
ットと座金を接触させたとき、ナット（20）の傾斜カム
面に滑動自在に係合する。止め座金（24）をナット（2
0）に係合し、ナット（24）を右回りに（第１図参照）
回転すると、それに伴って座金（24）も回転する。反対
に、止め座金（24）を左回りに（第２図参照）回転する
と、それに伴ってナット（20）が回転する。

止め座金（24）の上方部分は六角形（60）で、その直径
はナット（20）の六角形（28）と同一とする。しかし止
め座金（24）の六角形（60）の直径をナット（20）に比
べて過大または過小にしてもよい（但し止め座金がスパ
ナと係合し、止め座金を工作物からゆるめられる場合に
限る）。したがって、止め座金の六角形はナットと同一
直径とし、ナットと座金の六角形のすみ同士を整合し、
ただ１本のスパナでナットと座金を１度に係合すること
が好ましい。

また止め座金（24）は中央孔（62）を円筒スカート（2
2）上に滑動自在に嵌着している。

止め座金（24）の各カム装置（52Aないし52F）は中央穴
（62）から六角形（60）のすみに及ぶものである。

一方、止め座金（24）の底面（70）はカム面（50）とほ
ぼ平行な方向に配され、かつ座金と工作物間の係合面積
を拡大するための環状リップ（72）の底面を形成する。
底面（70）は８個の係合歯（74Aないし74G）を等間隔に
配しており、各係合歯（74Aないし74G）は、第８図に最
もよく示すように、該底面（70）に直角な垂直面（76）
と、同じく該底面（70）に対し約30゜の角度をなす傾斜
面（78）とを有する。

第３図ないし第６図を参照すると、座金の中央孔（62）
は増径部（78）で拡大し、拡大開口部を形成する。中央
孔（62）の直径はスカート（22）を滑動的に収容するの
に十分であるが、スカート（22）のフレア型外端（46）
の直径より小さく設定してある。増径部（78）の直径は
フレア型外端（46）に比べて僅かに大きく、座金がスカ
ート上の移動限度に達したときフレア型外端（46）が環
状肩部（80）に当接するように構成されている。

したがって、座金をナットに対して移動し、係合位置に
すると座金カム装置（52Aないし52F）がナットのカム装
置（40Aないし40F）に係合する。この係合状態にあるナ
ットと座金は、第１図と第２図に示すように、反対方向
に回転したり、あるいは両者同時に同じ方向に回転する
ことができる。また、座金を分離位置にすると協同カム
装置が互いに分離するので、座金はスカートのまわりに
回転可能になる。

ファスナ組立体（10）は、第１図に示すように、植込み
ボルト（12）上に装着されており、スパナ（16）を用い
てナット（20）を右回りに回転させるとナット（20）か
らの荷重が座金（24）を経て工作物（14）に加えられる
とともに、ナット（20）のカム装置（40Aないし40F）が
座金（24）のカム装置（52Aないし52F）に係合する。こ
の状態になるとナット（20）は逆転不能となる。振動に
よって植込みボルトが伸びたり、ナットがゆるむ所で
は、協同カム装置のカム面同士が移動し、座金（24）が
より強固に締め付けられる。これは、これらのカム装置
のカム立上り角がナットのねじリード角に比べて大きい
ためである。ナットがゆるむ所では座金がナットと工作
物の間でくさび止めの働きをする。

次に、ファスナ組立体（10）をゆるめるには、スパナ
（16）を座金（24）の六角形に合わせて座金（24）をゆ
るめ方向（左回りに）回転させると、それに伴ってナッ
ト（20）が回転する。ナット（20）と座金（24）が互い
に整合しなければスパナ（16）はナット（20）と座金
（24）とを同時に係合し、ゆるめる方向に回転すること
はできない。

ナット（20）は幅広いベースを持ち、工作物との係合面
積が相当に大きいので、従来の同等の六角ナットに比べ
てナットの締結が効果的かつ強固に行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のファスナ組立体を工作物上に締付ける
状態を示す図面、第２図は第１図に類似しているが、ス
パナをナットと座金の双方に合わせて回転し、ファスナ
組立体を工作物からゆるめる状態を示す図面、第３図は
ナットと座金との組立体を示す断面図、第４図はナット
の平面図、第５図は第３図の線５−５についてのナット
の底面図、第６図は座金の平面図、第７図は座金の底面
図、第８図は座金上に形成した係合歯の拡大図、第９図
は対向するカム装置の部分図である。 10……ファスナ組立体、12……植込みボルト 14……工作物、16……スパナ 20……ナット、22……スカート 24……止め座金、36……ナット本体 40……傾斜前面、42……カム面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物表面に解放可能に荷重を加えるため
   のファスナ組立体であって、 軸線のまわりに穿設された中央孔と、上記軸線上の上記
   中央孔に内設された概ね円筒状のねじ付装置とを具備す
   るねじ付きファスナ本体であって、上記ファスナ本体の
   第一構造体に工具を係合した後、上記ファスナ本体を上
   記軸線のまわりに第一方向に回転させると上記ファスナ
   本体が工作物に対して締付けられ、あるいは反対方向に
   回転させると上記ファスナ本体が工作物からゆるめられ
   るように構成されており、かつカム装置を有するカム面
   と、上記ファスナ本体から軸線方向に延在するスカート
   とを含むファスナ本体と、 中央孔を有し、かつ上記スカート上で上記軸線の周りに
   回転自在に装着され、さらにカム装置を有するカム面を
   備えた止め座金であって、上記止め座金を上記スカート
   上でかつ上記軸線のまわりに第一方向に回転させると上
   記止め座金が上記スカートに沿って軸線方向に移動し
   て、第一軸方向位置に達するとともに止め座金のカム装
   置がファスナ本体のカム装置の整合位置を通過するよう
   な型式の止め座金とを有していて、 止め座金のカム装置が上記スカートに沿って軸線方向に
   移動し、第二軸方向位置に達するとファスナ本体のカム
   装置と係合し、後者と協同して止め座金を固定し止め座
   金がファスナ本体に対して回転するのを防ぐように構成
   されており、また止め座金の構造体が六角形の工具係合
   部を有し、該係合部に工具を係合した後、止め座金を上
   記ファスナ本体と共に、上記軸線に沿って回転させると
   上記ファスナ本体が工作物からゆるめられるように形成
   されており、 かつスカートと止め座金とは止め座金がスカートから分
   離するのを防ぐための係合装置を有していることを特徴
   とするファスナ組立体。
2. 【請求項２】止め座金の厚さがスカートの軸方向の長さ
   よりも大きい、請求項１記載のファスナ組立体。
3. 【請求項３】ファスナ本体の第一構造体が六角形の工具
   係合部を有し、該工具係合部と止め座金の工具係合部と
   がただ１個の工具に同時に係合する、請求項１記載のフ
   ァスナ組立体。
4. 【請求項４】止め座金の第一部分が所要の直径を持つ六
   角形工具係合部を有するのに対し、止め座金の第二部分
   の外径が円形でかつ増径部を有するものでさらに工作物
   に係合する、請求項１記載のファスナ組立体。