JP5511558B2 - Fastening structure - Google Patents

Description

本発明は締結構造に関し、特に盗難避けの機能を確実に奏するようにした構造に関する。   The present invention relates to a fastening structure, and more particularly to a structure that reliably functions to prevent theft.

鉄塔や橋梁等、各種の分野において締結にボルト・ナットがよく利用される。通常、ボルト・ナットによる締結では被締結部材の挿通穴にボルト軸部を挿通し、ボルトの雄ねじにナットの雌ねじを螺合させ、ボルト頭部とナットとの間に複数の被締結部材を締め付けて締結することが行われるが、ボルト又はナットが故意に過大な力で廻されると、ボルト又はナットを弛む方向に廻して締結を外すことができてしまう。   Bolts and nuts are often used for fastening in various fields such as steel towers and bridges. Normally, with bolts and nuts, the bolt shaft is inserted into the insertion hole of the member to be fastened, the female screw of the nut is screwed into the male screw of the bolt, and a plurality of fastened members are tightened between the bolt head and the nut. However, if the bolt or nut is intentionally turned with an excessive force, the bolt or nut can be turned in the loosening direction to release the fastening.

これに対し、ボルト軸部にナットを螺合させた後、ナットに空回りカバーを回転自在に外嵌し、ナットを廻すことができないようにした締結構造が提案されている（特許文献１）。   On the other hand, a fastening structure has been proposed in which after a nut is screwed onto a bolt shaft portion, an idle cover is rotatably fitted around the nut so that the nut cannot be turned (Patent Document 1).

また、ボルト軸部にナットを螺合させた後、ロックナットの本体に空回りリングを回転自在に外嵌させるとともに、本体には工具によって操作し得る操作部を一体的に形成し、操作部を回転させてロックナットを螺合させてナットに押接させた後、ロックナットの操作部を本体から破断し、ロックナットを廻すことができないようにした締結構造が提案されている（特許文献２）。   In addition, after screwing the nut into the bolt shaft part, the idle ring is rotatably fitted around the lock nut body, and an operation part that can be operated by a tool is integrally formed on the body. There has been proposed a fastening structure in which a lock nut is screwed into rotation and pressed against the nut, and then an operation portion of the lock nut is broken from the main body so that the lock nut cannot be turned (Patent Document 2). ).

特開２００１−２４１４２４号公報JP 2001-241424 A 特開２０００−２４０６３２号公報JP 2000-240632 A

しかるに、特許文献１、２記載の締結構造ではナット側を工具で操作できないようにしているものの、六角形のボルト頭部が残っているので、ボルト頭部に工具を嵌めて強い力で回転させると、座金の摩擦によってボルトを弛める方向に廻すことができ、締結を外すことができてしまう。   However, in the fastening structures described in Patent Documents 1 and 2, the nut side cannot be operated with a tool, but since the hexagonal bolt head remains, the tool is fitted to the bolt head and rotated with a strong force. Then, the bolt can be turned in the loosening direction by the friction of the washer, and the fastening can be removed.

本発明は、かかる問題点に鑑み、盗難避けの機能を確実に奏するようにした締結構造を提供することを課題とする。   In view of such problems, an object of the present invention is to provide a fastening structure that reliably performs a function of avoiding theft.

本発明が前提とする締結構造は、ボルト頭部とナットとの間で被締結部材を締め付けて締結するようにした締結構造において、ナットは円錐台部分と角状部分とからなり、該円錐台部分と角状部分との間には凹溝が形成され、上記円錐台部分と角状部分には挿通穴が穿設され、該挿通穴のうち少なくとも上記円錐台部分の部分には雌ねじが形成されている一方、ボルト頭部が球面状をなし、ボルト軸部の雄ねじは少なくとも円錐台部分の雌ねじと螺合されており、ナットの角状部分が回転されてボルト頭部とナットの円錐台部分との間で被締結部材が締結され、ナットの回転操作力が所定のトルクに達したときにナットの角状部分が凹溝から破断されるようになした点にある。 The fastening structure assumed by the present invention is a fastening structure in which a fastened member is fastened and fastened between a bolt head and a nut. The nut includes a truncated cone part and a square part, and the truncated cone A concave groove is formed between the portion and the angular portion, an insertion hole is formed in the truncated cone portion and the angular portion, and an internal thread is formed in at least the truncated cone portion of the insertion hole. On the other hand, the bolt head has a spherical shape, the male screw of the bolt shaft portion is screwed with at least the female screw of the truncated cone portion, and the square portion of the nut is rotated to rotate the bolt head and the truncated cone of the nut. The member to be fastened is fastened to the portion, and when the rotational operation force of the nut reaches a predetermined torque, the angular portion of the nut is broken from the groove .

本発明の考え方の１つはナットの角状部分を回転させてボルト頭部とナットの円錐台部分との間で被締結部材を締結し、ナットの回転操作力が所定のトルクに達したときにナットの角状部分を凹溝から破断させるようにした点にある。 One of the ideas of the present invention is that when a square member of a nut is rotated to fasten a member to be fastened between a bolt head and a truncated cone part of the nut, and the rotational operation force of the nut reaches a predetermined torque In addition, the square portion of the nut is broken from the groove.

これにより、ボルト軸力はナット角状部分の破断トルクに依存し、破断トルクを一定にコントロールすることにより安定したボルト軸力を得ることができ、振動、熱膨張、経時変化等の原因によって締結が緩むおそれを少なくできる。   As a result, the bolt axial force depends on the breaking torque of the nut square part, and a stable bolt axial force can be obtained by controlling the breaking torque to be constant, and it is fastened due to vibration, thermal expansion, changes over time, etc. The risk of loosening can be reduced.

ナットの角状部分を凹溝から破断すると、ナットの円錐台部分と球面状のボルト頭部とが残ることとなってナットとボルトを逆回転操作することは実質的に難しく、盗難避けの効果を保証できる。   When the angular part of the nut is broken from the groove, the truncated cone part of the nut and the spherical bolt head remain, and it is practically difficult to reversely rotate the nut and bolt, and the effect of avoiding theft Can guarantee.

なお、ナットの角状部分を凹溝から破断すると、ボルト軸部がナットの円錐台部分から露出することとなり、これを適当な工具で把持して強く廻すと、締結が弛むおそれがあるが、ナット側の座面又は座金をボルト頭部側の座面又は座金よりも小さくすると、ボルト軸部を弛める方向に廻すことはできず、締結が外れるおそれはなく、盗難避けの効果を確保できる。   If the nut's square part is broken from the groove, the bolt shaft part will be exposed from the truncated cone part of the nut, and if this is gripped with a suitable tool and turned strongly, the fastening may loosen, If the seat surface or washer on the nut side is smaller than the seat surface or washer on the bolt head side, the bolt shaft portion cannot be turned in the loosening direction, and there is no possibility that the fastening will come off, and the effect of avoiding theft can be ensured.

そこで、本発明に係る締結構造は、ボルト頭部とナットとの間で被締結部材を締め付けて締結するようにした締結構造において、ナットが円錐台状をなし、ナットには挿通穴が穿設されて雌ねじが形成されている一方、ボルト頭部は球面状をなし、ボルト頭部には回転操作部が凹溝を介して一体に形成され、ボルト軸部の雄ねじはナットの雌ねじと螺合されており、ボルトの回転操作部が回転されてボルト頭部とナットとの間で被締結部材が締結され、回転操作部の回転操作力が所定のトルクに達したときに回転操作部が凹溝から破断されるようにしたことを特徴とする。 Therefore, the fastening structure according to the present invention is a fastening structure in which a fastened member is fastened and fastened between a bolt head and a nut. The nut has a truncated cone shape, and an insertion hole is formed in the nut. On the other hand, the female head is formed, while the bolt head has a spherical shape, and the bolt head is integrally formed with a rotation operation part through a concave groove. The male screw on the bolt shaft is screwed with the female screw on the nut. The rotation operation part of the bolt is rotated, the fastened member is fastened between the bolt head and the nut, and the rotation operation part is recessed when the rotation operation force of the rotation operation part reaches a predetermined torque. It is characterized by being broken from the groove.

本発明の特徴は球面状のボルト頭部に回転操作部を凹溝を介して形成し、ボルトの回転操作部を回転操作してボルト頭部とナットとの間で被締結部材を締結し、回転操作部を凹溝から破断するようにした点にある。   A feature of the present invention is that a rotary operation part is formed on the spherical bolt head through a concave groove, the rotation operation part of the bolt is rotated to fasten the fastened member between the bolt head and the nut, It is in the point which made the rotation operation part break from a ditch | groove.

これにより、ボルト軸力は回転操作部の破断トルクに依存し、破断トルクを一定にコントロールすることにより安定したボルト軸力を得ることができ、振動、熱膨張、経時変化等の原因によって締結が緩むおそれを少なくできる。   As a result, the bolt axial force depends on the breaking torque of the rotary operation part, and a stable bolt axial force can be obtained by controlling the breaking torque to be constant, and the fastening can be performed due to vibration, thermal expansion, aging, etc. The risk of loosening can be reduced.

ボルトの回転操作部を破断すると、円錐台状のナットと球面状のボルト頭部とが残ることとなってナットとボルトを逆回転操作することは実質的に難しく、盗難避けの効果を保証できる。   If the rotation operation part of the bolt is broken, a truncated cone-shaped nut and a spherical bolt head remain, so that it is practically difficult to reversely rotate the nut and bolt, and the effect of avoiding theft can be guaranteed. .

回転操作部には角状でもよいが、例えばセレション加工を施したものとすると、公知のトルシア型ボルトのピンテール部と同様の構造とするので、破断トルクを容易にコントロールすることができる。   Although the rotation operation portion may be square, for example, if it is subjected to a selection process, it has the same structure as a pin tail portion of a known Torcia bolt, so that the breaking torque can be easily controlled.

本発明が前提とする締結構造を示す側面図である。It is a side view which shows the fastening structure which this invention presupposes . 図１の締結構造における断面図である。It is sectional drawing in the fastening structure of FIG. 図１の締結構造において締結時にナットの角状部分を破断した状態を示す側面図である。It is a side view showing a state in which broken the corner-shaped portion of the nut during Oite fastened to the fastening structure of FIG. 本発明に係る締結構造の好ましい実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows preferable embodiment of the fastening structure which concerns on this invention . 上記実施形態における断面図である。It is sectional drawing in the said embodiment. 上記実施形態において締結時にボルト頭部の回転操作部を破断した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which fractured | ruptured the rotation operation part of the bolt head at the time of fastening in the said embodiment.

以下、本発明を添付図面に示す具体例に基づいて説明する。図１ないし図３は本発明が前提とする締結構造を模式的に示す。図において、ナット１１は円錐台部分１１Ａと六角部分１１Ｂとから構成され、円錐台部分１１Ａ及び六角部分１１Ｂとの間には凹溝１１Ｃが全周にわたって環状に形成され、又円錐台部分１１Ａ及び六角部分１１Ｂには挿通穴が軸線方向に延びて穿設され、円錐台部分１１Ａの挿通穴には雌ねじが形成されているが、六角部分１１Ｂの挿通穴には雌ねじが形成されず、挿通穴のまま残る。 Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples shown in the accompanying drawings. 1 to 3 schematically show a fastening structure assumed by the present invention. In the figure, the nut 11 is composed of a truncated cone portion 11A and a hexagonal portion 11B. A concave groove 11C is formed annularly between the truncated cone portion 11A and the hexagonal portion 11B, and the truncated cone portion 11A and the hexagonal portion 11B. The hexagonal portion 11B has an insertion hole extending in the axial direction, and a female screw is formed in the insertion hole of the truncated cone portion 11A, but no female screw is formed in the insertion hole of the hexagonal portion 11B. Remains.

ボルト１０は頭部１０Ａ及び軸部１０Ｂ、１０Ｃから構成され、ボルト頭部１０Ａは球面状に形成され、ボルト軸部１０Ｂには円錐台部分１１Ａの雌ねじと螺合する位置までの雄ねじが形成され、ボルト軸部１０Ｃは雄ねじが形成されておらず、軸のままとなっている。   The bolt 10 includes a head portion 10A and shaft portions 10B and 10C. The bolt head portion 10A is formed in a spherical shape, and the bolt shaft portion 10B is formed with a male screw up to a position where it is screwed with the female screw of the truncated cone portion 11A. The bolt shaft portion 10C is not formed with a male screw and remains a shaft.

例えば、被締結部材１３、１４を締結する場合、図１及び図２に示されるように、被締結部材１４、１３の挿通穴にボルト１０のボルト軸部１０Ｂ、１０Ｃを座金１２Ｂを介して差し込み、被締結部材１３側に座金１２Ｂよりも小径の座金１２Ａを介して載置したナット１１の円錐台部分１１Ａの雌ねじに螺合させた後、ナット１１の六角部分１１Ｂに工具を嵌め、ナット１１を回転させて螺進させ、ある程度締まると、ナット１１の角状部分を強く締め付け、ナット１１の回転の反力を座金１２Ａ、１２Ｂで受け、被締結部材１３、１４をボルト頭部１０Ａとナット１１の円錐台部分１１Ａとの間で締め付ける。   For example, when fastening the fastened members 13 and 14, as shown in FIGS. 1 and 2, the bolt shaft portions 10B and 10C of the bolt 10 are inserted into the insertion holes of the fastened members 14 and 13 through the washers 12B. Then, after screwing onto the female thread of the truncated cone portion 11A of the nut 11 placed on the side of the fastened member 13 via the washer 12A having a diameter smaller than that of the washer 12B, a tool is fitted into the hexagonal portion 11B of the nut 11 When the nut 11 is tightened to some extent, the square portion of the nut 11 is strongly tightened, the reaction force of the rotation of the nut 11 is received by the washers 12A and 12B, and the fastened members 13 and 14 are connected to the bolt head 10A and the nut. Tighten with the 11 truncated cone portions 11A.

ナット１１の角状部分１１Ｂを更に回転させ、そのトルクが所定の値に達すると、図３に示されるように、ナット１１の角状部分１１Ｂが凹溝１１Ｃから破断する。破断トルクはナット１１の材質と凹溝１１Ｃの外径によって設定することができ、一定のトルクで破断させることができる。   When the angular portion 11B of the nut 11 is further rotated and the torque reaches a predetermined value, the angular portion 11B of the nut 11 is broken from the concave groove 11C as shown in FIG. The breaking torque can be set by the material of the nut 11 and the outer diameter of the concave groove 11C, and can be broken with a constant torque.

すると、ボルト軸部１０Ｂの軸力はナット１１の角状部分１１Ｂの破断トルクに依存して決まるので、安定したボルト軸力を得ることができる。   Then, since the axial force of the bolt shaft portion 10B is determined depending on the breaking torque of the rectangular portion 11B of the nut 11, a stable bolt axial force can be obtained.

ナット１１の角状部分１１Ｂが破断すると、ナット１１の円錐台部分１１Ａと球面状のボルト頭部１０Ａが残ることとなってナット１１とボルト１０を逆回転操作することは実質的に難しく、確実に盗難避けを行うことができる。   When the rectangular portion 11B of the nut 11 is broken, the truncated cone portion 11A of the nut 11 and the spherical bolt head portion 10A remain, and it is substantially difficult and reliable to reversely operate the nut 11 and the bolt 10. Can avoid theft.

なお、ナット１１の角状部分１１Ｂを凹溝１１Ｃから破断すると、ボルト軸部１０Ｃがナット１１の円錐台部分１１Ａから露出することとなる。これを適当な工具で把持して強く廻すと、締結が弛むおそれがある。   Note that when the rectangular portion 11B of the nut 11 is broken from the concave groove 11C, the bolt shaft portion 10C is exposed from the truncated cone portion 11A of the nut 11. If this is gripped with an appropriate tool and turned strongly, the fastening may be loosened.

しかし、ナット側の座金１２Ａをボルト頭部側の座金１２Ｂよりも小径としているので、ボルト軸部１０Ｃを弛める方向に廻すことはできず、締結が外れるおそれはない。   However, since the nut-side washer 12A has a smaller diameter than the bolt head-side washer 12B, the bolt shaft portion 10C cannot be rotated in a loosening direction, and there is no possibility that the fastening is released.

図４ないし図６は本発明に係る締結構造の実施形態を示し、図１ないし図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例ではボルト１０の頭部１０Ａにセレション部１０Ｄを凹溝１０Ｅを介して一体に形成する一方、ナット１１を円錐台状に形成している。 4 to 6 show an embodiment of a fastening structure according to the present invention, and the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 denote the same or corresponding parts. In this example, the selection portion 10D is integrally formed on the head portion 10A of the bolt 10 via the concave groove 10E, while the nut 11 is formed in a truncated cone shape.

被締結部材１３、１４を締結する場合、第１の実施形態と同様にボルト１０とナット１１を組み付けた後、ボルト１０のセレション部１０Ｄに工具を嵌め、セレション部１０Ｄを回転させ、セレション部１０Ｄの回転の反力を座金１２で受け、被締結部材１３、１４をボルト頭部１０Ａとナット１１との間で締め付ける。   When fastening the to-be-fastened members 13 and 14, after assembling the bolt 10 and the nut 11 as in the first embodiment, the tool is fitted into the selection portion 10D of the bolt 10, and the selection portion 10D is rotated to select the selection portion 10D. Is received by the washer 12, and the fastened members 13 and 14 are tightened between the bolt head 10 </ b> A and the nut 11.

ボルト１０のセレション部１０Ｄを更に回転させ、そのトルクが所定の値に達すると、図６に示されるように、セレション部１０Ｄが凹溝１０Ｅから破断する。破断トルクはセレション部１０Ｄの材質と凹溝１０Ｅの外径によって設定することができ、一定のトルクで破断させることができ、安定したボルト軸力を得ることができる。   When the selection portion 10D of the bolt 10 is further rotated and the torque reaches a predetermined value, the selection portion 10D is broken from the concave groove 10E as shown in FIG. The breaking torque can be set by the material of the selection portion 10D and the outer diameter of the concave groove 10E, and can be broken with a constant torque, so that a stable bolt axial force can be obtained.

また、ボルト１０のセレション部１０Ｄを破断すると、円錐台状のナット１１と球面状のボルト頭部１０Ａとが残ることとなってナット１１とボルト１０を逆回転操作することは実質的に難しく、盗難避けの効果を保証できる。   Further, when the selection portion 10D of the bolt 10 is broken, the truncated cone-shaped nut 11 and the spherical bolt head portion 10A remain, and it is substantially difficult to reversely rotate the nut 11 and the bolt 10; The effect of avoiding theft can be guaranteed.

１０ ボルト
１０Ａ 頭部
１０Ｂ、１０Ｃ ボルト軸部
１０Ｄ セレション部（回転操作部）
１０Ｅ 凹溝
１１ ナット
１１Ａ 円錐台部分
１１Ｂ 六角部分
１１Ｃ 凹溝 10 bolt 10A head 10B, 10C bolt shaft 10D selection part (rotation operation part)
10E Concave groove 11 Nut 11A Frustum part 11B Hexagon part 11C Concave groove

Claims (1)

ボルト頭部とナットとの間で被締結部材を締め付けて締結するようにした締結構造において、
ナット（１１）は頂面が平坦となった円錐台状をなし、ナット（１１）には挿通穴が穿設されて雌ねじが形成されている一方、ボルト頭部（１０Ａ）は球面状をなし、ボルト頭部（１０Ａ）には回転操作部（１０Ｄ）が凹溝（１０Ｅ）を介して一体に形成され、該回転操作部（１０Ｄ）にはセレション加工が施され、ボルト軸部の雄ねじ（１０Ｂ）はナット（１１）の雌ねじと螺合されており、
ボルト（１０）の回転操作部（１０Ｄ）が回転され、ボルト（１０）の回転の反力を座金（１２）で受けることによってナット（１１）がボルト頭部（１０Ａ）に対して締め付けられ、ボルト頭部（１０Ａ）とナット（１１）との間で被締結部材（１３、１４）が締結され、回転操作部（１０Ｄ）の回転操作力が所定のトルクに達したときに回転操作部（１０Ｄ）が凹溝（１０Ｅ）から破断される一方、ボルト軸部の雄ねじ（１０Ｂ）はその先端のみがナット（１１）の頂面から突出し得る長さとなっており、ボルト（１０）とナット（１１）を逆回転操作不能となしたことを特徴とする締結構造。 In the fastening structure that tightens and tightens the fastened member between the bolt head and the nut,
The nut (11) has a truncated cone shape with a flat top surface , and the nut (11) is formed with an insertion hole to form a female screw, while the bolt head (10A) has a spherical shape. The bolt head portion (10A) is integrally formed with a rotation operation portion (10D) through a concave groove (10E). The rotation operation portion (10D) is subjected to a selection process, and a bolt shaft male screw ( 10B) is screwed with the female thread of the nut (11),
The rotation operation portion (10D) of the bolt (10) is rotated, and the nut (11) is tightened against the bolt head (10A) by receiving the reaction force of the rotation of the bolt (10) with the washer (12). When the to-be-fastened members (13, 14) are fastened between the bolt head (10A) and the nut (11), and the rotation operation force of the rotation operation unit (10D) reaches a predetermined torque, the rotation operation unit ( while 10D) is Ru is broken at the groove (10E), only the end male thread (10B) is of the bolt shank has a length that may protrude from the top surface of the nut (11), bolts (10) a nut ( 11) A fastening structure characterized in that the reverse rotation operation is disabled.

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