JPH09196043A - 回り止め機構を有するボルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作が簡単で再使用ができ確実性の高い、回
り止め機構を有するボルトを得る。 【解決手段】 先端ねじ部１ａと後端ねじ部１ｂを有
し、先端ねじ部１ａが第１被締結品１０ａと螺合するボ
ルト１と、この後端ねじ部１ｂとキー５でボルト軸方向
に摺動可能に嵌合し、第２被締結品１０ｂと接する面の
外周部に歯列３ａを有する回り止め円板３と、この歯列
３ａと噛み合う歯列を有し第２被締結品１０ｂに固着さ
れた拘束体４と、ボルト１の後端ねじ部１ｂと螺合し、
回り止め円板３を第２被締結品１０ｂに押圧するナット
２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、宇宙などで使用で
きる操作の容易な回り止め機構を有するボルトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】宇宙空間において、宇宙ステーションの
構成機器や部品などを取り外し、修理し、再取り付けな
どする場合、これらの機器や部品は、取り付け、取り外
しを容易にし、これらの保護を兼ねたケースに入った状
態で取り付け、使用され、取り外される。このような軌
道上で交換できる構造を総称して軌道上装置交換機構
（ＯＲＵ：Obital Replacement Unit ）と呼んでいる。

【０００３】このような機器や部品の取り付けはボルト
によって行われる場合が多く、ボルトには緩み止めの処
理がなされる。緩み止めとして地上で通常用いられてい
るものとして、バネワッシャによる方法、ワイヤーによ
り隣どうしのナットを結ぶ方法、ロックナットを用いる
方法、およびダブルナットによる方法などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】宇宙においての作業は
ロボットなどに行わせることが多く、操作が簡単である
ことが必要であり、また繰り返し行えることも必要であ
る。また最も重要なことは緩み止めの確実性が高いこと
である。バネワッシャの場合、操作は容易であるが確実
性が劣る。ワイヤーで結ぶ方法は作業が複雑であり、再
使用できない。ロックナットは１〜２回程度しか使えな
い。ダブルナットは操作も容易で再使用もでき、他の３
つの方法より優れているが、最初のナットの締め付けが
緩いと後のナットを強く締めてもボルトが緩んでしまう
ことがあり、確実性に難がある。

【０００５】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、操作が簡単で再使用ができ確実性の高い回り止
め機構を有するボルトを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、先端部と後端部がねじ切りさ
れており先端部が被締結品と螺合するボルトと、このボ
ルト後端部とキーでボルト軸方向に摺動可能に嵌合し被
締結品と接する面の摩擦係数が大きな回り止め円板と、
前記ボルト後端部と螺合し、前記回り止め円板を被締結
品に押圧するナットとを備える。

【０００７】請求項１の発明では、ボルトの先端部のね
じ部が被締結品と螺合した後、ナットを回すと、回り止
め円板はボルトの軸方向には摺動するが、ナットの回転
方向にはキーによりボルトと一体となっているので、回
転することなくナットによって押圧される。被締結品と
接触面の摩擦係数が大きいので、ナットを締め付けると
大きな摩擦力が働き回り止め円板は回転しない。ボルト
はキーにより回り止め円板と一体に回転するようになっ
ているので、ボルトも回転しない。

【０００８】請求項２の発明は、先端部と後端部がねじ
切りされており先端部が被締結品と螺合するボルトと、
このボルト後端部とキーでボルト軸方向に摺動可能に嵌
合し、被締結品と接する面の外周部に歯列を有する回り
止め円板と、前記回り止め円板の歯列と歯合する歯列を
有し被締結品に固着された拘束体と、前記ボルト後端部
と螺合し前記回り止め円板を被締結品に押圧するナット
とを備える。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明が回り
止め円板と被締結品とが摩擦力で回り止めを行うのに対
し、歯列を噛み合わせ機械的に回り止めを行う。請求項
１の発明ではナットが緩むと摩擦力も急激に失われる
が、請求項２の発明では、ナットが緩んでも噛み合う歯
の高さの範囲であれば回り止め円板およびこれと回転方
向には一体のボルトは緩まない。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１または２おい
て、前記回り止め円板と前記被締結品との間に両者を離
反させるように働く弾性体が設けられている。

【００１１】回り止め円板はキーにり回転方向にはボル
トと一体になっている。このため、ボルトの先端部のね
じ部を被締結品にねじ込む時、回り止め円板は弾性体に
より被締結品と離反しているので、ボルトのねじ込みが
スムーズに行われる。

【００１２】請求項４の発明では、第１被締結品に第２
被締結品を締め付ける下部ボルトの頭部に同一軸心とな
るように上部ボルトの先端部が接続され、この上部ボル
トの後端部はねじ切りされており、かつ前記第２被締結
品と結合されている第３被締結品をこの上部ボルトが貫
通しているボルトであって、前記上部ボルトの後端部と
キーでボルト軸方向に摺動可能に嵌合し、第３被締結品
と接する面の摩擦係数が大きな回り止め円板と、前記上
部ボルトの後端部と螺合し前記回り止め円板を第３被締
結品に押圧するナットとを備える。

【００１３】第１被締結品と第２被締結品を下部ボルト
で締め付け、この下部ボルトの回り止めを第２被締結品
と結合した第３被締結品を利用して行う。この場合下部
ボルトには上部ボルトが結合され上部ボルトは第３被締
結品を貫通しており、上部ボルトの第３被締結品以上の
構成は請求項１の発明と同じ働きにより下部ボルトの回
り止めを行うことができる。

【００１４】請求項５の発明は、第１被締結品に第２被
締結品を締め付ける下部ボルトの頭部に同一軸心となる
ように上部ボルトの先端部が接続され、この上部ボルト
の後端部はねじ切りされており、かつ前記第２被締結品
と結合されている第３被締結品をこの上部ボルトが貫通
しているボルトであって、前記上部ボルトの後端部とキ
ーでボルト軸方向に摺動可能に嵌合し、第３被締結品と
接する面の外周部に歯列を有する回り止め円板と、この
回り止め円板の歯列と歯合する歯列を有し第３被締結品
に固着された拘束体と、前記上部ボルトの後端部と螺合
し前記回り止め円板を第３被締結品に押圧するナットと
を備える。

【００１５】本発明の第３被締結品以下の構成は請求項
４の第３被締結品以下の構成と同じであり、第３被締結
品以上の構成は請求項２の被締結品以上の構成と同じで
ある。これにより請求項２の発明と同じ働きにより下部
ボルトの回り止めを行うことができる。

【００１６】請求項６の発明は、請求項４または５にお
いて、前記回り止め円板と前記第３被締結品との間に両
者を離反させるように働く弾性体が設けられている。

【００１７】本発明は請求項３の発明と同様の働きを
し、回り止め円板を第３被締結品と離反させ、下部ボル
トの締め付けをスムーズに行われる。

【００１８】請求項７の発明では、請求項２または５に
おいて、前記回り止め円板と前記拘束体の歯列の形状は
三角形である。

【００１９】ナットを締める前の状態が回り止め円板の
歯列の先端と拘束体の歯列の先端が接し、噛み合わない
場合でもキーとキー溝との間隙、歯列の三角形の斜面お
よびナットの回転により歯列は互いに噛み合うようにな
る。

【００２０】請求項８の発明では、請求項７の発明で、
前記三角形は直角三角形であり、前記ナットを締め付け
るとき直角三角形の斜辺どうしが接触するように配置さ
れている。

【００２１】回り止め円板と拘束体の直角三角形はナッ
トを締める時は斜辺どうしが接するが、ナットが緩む時
は垂直辺どうしが接触するため、たとえナットが緩んで
も回り止め円板は拘束体の歯により回転を阻止され回転
しない。これによりボルトも回転しない。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施の
形態の構成を示す断面図であり、図２は図１のＵ−Ｕ断
面図である。また図３は図１のＶ−Ｖ矢視図である。図
４は図１のＷ−Ｗ方向から見た歯列の展開図で、（Ａ）
は直角三角形、（Ｂ）は二等辺三角形の場合を示す。

【００２３】図１においてボルト１は被締結品１０を締
結する。被締結品１０は第１被締結品１０ａと第２被締
結品１０ｂよりなり、ボルト１の先端ねじ部１ａは第１
被締結品１０ａのねじ穴７に螺合し、ボルト１の中間部
が第２被締結品１０ｂの開口８を貫通している。ボルト
１は先端部１ａと後端部１ｂがねじ切りされ、後端には
ボルト頭部１ｃが固定されている。後端部１ｂにはナッ
ト２が螺合している。ナット２の上面外周部２ａはリン
グ状に突起しており、締め付けや緩めが容易にできるよ
うになっている。

【００２４】回り止め円板３は後端ねじ部１ｂとキー結
合し、ボルト軸方向には自由に摺動し、回転方向にはボ
ルト１と一体となって回転する。図２に示すようにボル
ト１の後端ねじ部１ｂにキー溝１ｄ、回り止め円板３に
キー溝３ｂが設けられ、この両キー溝１ｄ、３ｂにキー
５が、多少の隙間を有して挿入されている。回り止め円
板３の下面外周部はリング状に突き出しており、下面に
は歯列３ａがリング状に設けられている。この歯列３ａ
に対応して、第２被締結品１０ｂ上に歯列３ａと噛み合
う歯列を有する拘束体４が固着されている。回り止め円
板３の下面と第２被締結品１０ｂの間にバネ６が設けら
れ、ナット２が緩んでいるときは歯列３ａと拘束体４の
歯列が噛み合わないように回り止め円板３を押し上げて
いる。

【００２５】図３および図４（Ａ）に示すように回り止
め円板３の歯列３ａと拘束体４の歯列は直角三角形をし
ている。その斜辺はナット２を締め付けるときに接する
形状となっている。

【００２６】次に動作について説明する。第１被締結品
１０ａと第２被締結品１０ｂにボルト１の先端ねじ部１
ａを通し、ボルト頭部１ｃを回転してボルト１の先端ね
じ部１ａをねじ穴７に螺合する。この際バネ６の働きに
より回り止め円板３は持ち上げられ歯列３ａと拘束体４
の歯列とは噛み合わないので、ボルト１の締め付けの支
障とならない。締め付け時、回り止め円板３とボルト１
は一体となって回転する。

【００２７】ボルト１の締め付けが終わると、ナット２
の締め付けを行う。ナット２の締め付けにより歯列３ａ
は垂直に降りてくるが、拘束体４の歯列と斜面どうしが
接触するとナット２の押し付け力と回転方向へのトルク
を受けて、斜面ですべりが生じ、回り止め円板３とボル
ト１はナット２の回転方向に回りながら、歯列３ａと拘
束体４の歯列とは噛み合う。

【００２８】ナット２の締め付け後は、ナット２の押し
付け力により回り止め円板３は緩まない。またナット２
が緩んでも歯列３ａの噛み合う高さ範囲であれば、歯列
３ａは拘束体４の歯列と噛み合ったままなので、回り止
め円板３は回転しない。ボルト１が緩む時は回り止め円
板３もナットの締め付け方向と逆方向に回ろうとする
が、このように回ろうとすると歯列３ａと拘束体４の歯
列とは垂直面で接することになり、拘束体４の歯列は第
２締結品１０ｂに固定されているので回り止め円板３は
回らない。

【００２９】次に第２実施の形態について説明する。図
５は本実施の形態の断面図を示す。本実施の形態はボル
トが下部と上部ボルトからなり、下部ボルトで被締結品
を締め付け、上部ボルトで回り止めを行う。図５におい
て、図１〜図４と同一符号は同一部品を表す。ボルト１
１は同一軸心の下部ボルト１１ａと上部ボルト１１ｂか
らなり、下部ボルト１１ａは先端ねじ部１１ｃと下部ボ
ルト頭部１１ｄよりなる。上部ボルト１１ｂは先端が下
部ボルト頭部１１ｄに接続され、後端ねじ部１１ｅと、
この後端に設けられた上部ボルト頭部１１ｆを有する。
被締結品１０は第１被締結品１０ａと、これに締め付け
られる第２被締結品１０ｂと、この第２被締結品１０ｂ
と結合されている第３被締結品１０ｃとからなる。ナッ
ト２、回り止め円板３、拘束体４、バネ６は第１実施の
形態と同じである。

【００３０】上部ボルト頭部１１ｆを回転してボルト１
１を回し、先端ねじ部１１ｃを第１被締結品１０ａに螺
合し、下部ボルト頭部１１ｄにより第２被締結品１０ｂ
を第１被締結品１０ａに押さえ付ける。この状態でボル
ト１１が回らないようにするため、ナット２を締める
と、回り止め円板３は降下しその歯列３ａは拘束体４の
歯列と噛み合う。ナット２、回り止め円板３、拘束体４
の働きは第１実施の形態と同じである。

【００３１】第１および第２実施の形態では、回り止め
円板３と拘束体４とを歯列としたが、回り止め円板３の
下面の外周部を被締結品１０に接触させ、この外周部の
摩擦係数を大きくしてもよい。摩擦係数を大きくする方
法として表面に突起を設ける。突起を設ける方法として
荒削りする方法、やすりのサンドペーパーなどのように
粒子を接着剤で接着すに方法などを用いることができ
る。また、この外周部と接触する被締結品の表面も同様
な方法で摩擦係数を大きくするとさらによい。また、回
り止め円板３と被締結品１０の間に設けるバネ６はゴム
を用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、ボルトの後端部をねじ切りし、この後端部をキーで
ボルト軸方向に摺動可能に嵌合する回り止め円板と、ボ
ルトの後端部と螺合し回り止め円板を被締結品に押圧す
るナットとを設け、回り止め円板と被締結品の接触部を
摩擦係数の大きな面としたり、歯列とすることにより、
操作が容易で再使用ができ、確実性の高いボルトの回り
止め機構を得ることができる。歯列の形状は三角形とす
ると噛み合いが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態を示す断面図である。

【図２】図１のＵ−Ｕ断面図である。

【図３】図１のＶ−Ｖ矢視図である。

【図４】図１のＷ−Ｗ方向から見た歯列の展開で（Ａ）
は直角三角形の場合、（Ｂ）は二等辺三角形の場合を示
す。

【図５】第２実施の形態の断面図である。

【符号の説明】

１ ボルト １ａ 先端ねじ部 １ｂ 後端ねじ部 １ｃ ボルト頭部 １ｄ キー溝 ２ ナット ３ 回り止め円板 ３ａ 歯列 ３ｂ キー溝 ４ 拘束体 ５ キー ６ バネ（弾性体） ７ ねじ穴 ８ 開口 １０ 被締結品 １０ａ 第１被締結品 １０ｂ 第２被締結品 １０ｃ 第３被締結品 １１ ボルト １１ａ 下部ボルト １１ｂ 上部ボルト １１ｃ 先端ねじ部 １１ｄ 下部ボルト頭部 １１ｅ 後端ねじ部 １１ｆ 上部ボルト頭部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部と後端部がねじ切りされており先
   端部が被締結品と螺合するボルトと、このボルト後端部
   とキーでボルト軸方向に摺動可能に嵌合し被締結品と接
   する面の摩擦係数が大きな回り止め円板と、前記ボルト
   後端部と螺合し、前記回り止め円板を被締結品に押圧す
   るナットとを備えた回り止め機構を有するボルト。
2. 【請求項２】 先端部と後端部がねじ切りされており先
   端部が被締結品と螺合するボルトと、このボルト後端部
   とキーでボルト軸方向に摺動可能に嵌合し、被締結品と
   接する面の外周部に歯列を有する回り止め円板と、前記
   回り止め円板の歯列と歯合する歯列を有し被締結品に固
   着された拘束体と、前記ボルト後端部と螺合し前記回り
   止め円板を被締結品に押圧するナットとを備えた回り止
   め機構を有するボルト。
3. 【請求項３】 前記回り止め円板と前記被締結品との間
   に両者を離反させるように働く弾性体が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の回り止め機構
   を有するボルト。
4. 【請求項４】 第１被締結品に第２被締結品を締め付け
   る下部ボルトの頭部に同一軸心となるように上部ボルト
   の先端部が接続され、この上部ボルトの後端部はねじ切
   りされており、かつ前記第２被締結品と結合されている
   第３被締結品をこの上部ボルトが貫通しているボルトで
   あって、 前記上部ボルトの後端部とキーでボルト軸方向に摺動可
   能に嵌合し、第３被締結品と接する面の摩擦係数が大き
   な回り止め円板と、前記上部ボルトの後端部と螺合し前
   記回り止め円板を第３被締結品に押圧するナットとを備
   えた回り止め機構を有するボルト。
5. 【請求項５】 第１被締結品に第２被締結品を締め付け
   る下部ボルトの頭部に同一軸心となるように上部ボルト
   の先端部が接続され、この上部ボルトの後端部はねじ切
   りされており、かつ前記第２被締結品と結合されている
   第３被締結品をこの上部ボルトが貫通しているボルトで
   あって、前記上部ボルトの後端部とキーでボルト軸方向
   に摺動可能に嵌合し、第３被締結品と接する面の外周部
   に歯列を有する回り止め円板と、この回り止め円板の歯
   列と歯合する歯列を有し第３被締結品に固着された拘束
   体と、前記上部ボルトの後端部と螺合し前記回り止め円
   板を第３被締結品に押圧するナットとを備えた回り止め
   機構を有するボルト。
6. 【請求項６】 前記回り止め円板と前記第３被締結品と
   の間に両者を離反させるように働く弾性体が設けられて
   いることを特徴とする請求項４または５記載の回り止め
   機構を有するボルト。
7. 【請求項７】 前記回り止め円板と前記拘束体の歯列の
   形状は三角形であることを特徴とする請求項２または５
   記載の回り止め機構を有するボルト。
8. 【請求項８】 前記三角形は直角三角形であり、前記ナ
   ットを締め付けるとき直角三角形の斜辺どうしか接触す
   るように配置されていることを特徴とする請求項７記載
   の回り止め機構を有するボルト。