JP6231807B2 - Bolt locking structure - Google Patents
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Description
本発明はボルトの弛み止め構造に関し、特に製造の煩雑さを招来することなく、ボルトを確実に弛み止めできるようにした構造に関する。 The present invention relates to a bolt loosening prevention structure, and more particularly, to a structure that can securely loosen a bolt without incurring manufacturing complexity.
ボルトを用いて締結する方式は多くの構造物において採用されている。ボルトは被締結部材に形成した雌ねじに単純に螺合し締付け、あるいは被締結部材を挿通して裏側のナットに単純に螺合し締付けただけでは、座面の陥没による弛み、ねじ締結体の接触部のあらさ、うねりあるいは形状誤差による初期弛み、軸力の静的な変動あるいは動的な変動に起因するナットの戻り回転などにより、締結の弛みが生ずることが懸念される。 The method of fastening using bolts is adopted in many structures. The bolt is simply screwed and tightened to the female screw formed on the member to be fastened, or simply screwed into the nut on the back side through the member to be fastened and tightened. There is a concern that loosening of the fastening may occur due to initial looseness due to roughness, waviness or shape error of the contact portion, return rotation of the nut due to static fluctuation or dynamic fluctuation of the axial force, and the like.
これに対し、ボルト頭部の外側面又は被締結部材側ボルト頭部が嵌め込まれる穴内面に弾性を有する複数の爪体を傾斜して設け、複数の爪体はボルトの締付け方向には揺動して回転を許容し、弛み方向には対向する被締結部材側の穴内面又はボルト頭部の外側面に押し付けられて突っ張り、弛み方向への回転を阻止するようにしたボルトの弛み止め構造が提案されている(特許文献1)。 In contrast, a plurality of elastic claws are provided on the outer surface of the bolt head or the inner surface of the hole into which the bolt head to be fastened is fitted, and the plurality of claws swing in the bolt tightening direction. In the loosening direction, a bolt loosening prevention structure that is pressed against the inner surface of the hole to be fastened or the outer side surface of the bolt head in the loosening direction to prevent rotation in the loosening direction is provided. It has been proposed (Patent Document 1).
しかし、特許文献1記載の弛み止め構造では爪体を穴内面又はボルト頭部の外側面に押し付けられて突っ張るようにしているので、ボルトを確実に弛み止めするためには複数の爪体を設ける必要があって、製作が煩雑であった。
However, since the claw body is pressed against the inner surface of the hole or the outer surface of the bolt head in the loosening prevention structure described in
本発明はかかる問題点に鑑み、製造の煩雑さを招来することなく、弛み止め性能を確保できるようにしたボルトの弛み止め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 bolt loosening prevention structure capable of securing the loosening prevention performance without incurring manufacturing complexity.
そこで、本発明に係るボルトの弛み止め構造は、ボルトが差し込まれる被締結部材の穴には内形円筒状のキャップが圧入され、上記ボルトの外形円柱状の頭部頂面には操作工具が嵌込み可能な多角形凹部が形成され、上記ボルト頭部は上記キャップに回転可能に遊嵌される一方、上記ボルト頭部の外側面又は上記被締結部材の穴の内側面には嵌込み凹所が形成され、該嵌込み凹所の底面は上記ボルト頭部の外側面又は被締結部材の穴の内側面に対してボルト締付け方向進み側に向けて次第に浅くなるような形状に形成され、該嵌込み凹所内には外形が球状又は円柱状をなす転動可能なストッパーが収納されるとともに、該ストッパーのボルト締付け方向遅れ側には上記ストッパーをボルト締付け方向進み側に向けて付勢するばね部材が設けられており、上記ボルトの締付け方向への回転時には上記ストッパーがばね部材の付勢力に抗してボルト締付け方向遅れ側に転動することによってボルト頭部の締付け方向への回転を許容する一方、上記ボルトの弛み方向への回転時には上記ストッパーがばね部材の付勢力によって上記ボルトの弛み方向遅れ側に転動されて上記ボルト頭部又はキャップの嵌込み凹所の底面とキャップ内周面又はボルト頭部外周面との間に挟圧されることによってボルト頭部の弛み方向への回転が阻止されるようになしたことを特徴とする。 Therefore, in the bolt loosening prevention structure according to the present invention, an inner cylindrical cap is press-fitted into the hole of the fastening member into which the bolt is inserted, and an operation tool is placed on the top surface of the outer cylindrical shape of the bolt. A polygonal recessed portion that can be fitted is formed, and the bolt head is rotatably fitted to the cap while the recessed portion is fitted on the outer surface of the bolt head or the inner surface of the hole of the fastened member. The bottom of the fitting recess is formed in a shape that gradually becomes shallower toward the advancing side in the bolt tightening direction with respect to the outer side surface of the bolt head or the inner side surface of the hole of the fastening member, A rollable stopper whose outer shape is spherical or cylindrical is housed in the fitting recess, and the stopper is biased toward the bolt tightening direction advance side on the bolt tightening direction delay side of the stopper. Spring member is provided When the bolt rotates in the tightening direction, the stopper rolls against the biasing force of the spring member to the delayed side of the bolt tightening direction, thereby allowing the bolt head to rotate in the tightening direction. When the bolt rotates in the slack direction, the stopper is rolled to the slack direction in the slack direction of the bolt by the biasing force of the spring member, and the bottom face of the bolt head or the fitting recess of the cap and the inner peripheral face of the cap or the bolt head. It is characterized in that rotation in the slack direction of the bolt head is prevented by being pinched between the outer peripheral surface of the part.
本発明の特徴の1つは、外形円柱状のボルト頭部の外側面又は内形円筒状のキャップの内側面に嵌込み凹所を形成し、嵌込み凹所の底面をボルト締付け方向進み側に向けて次第に浅くなるような形状に形成し、この嵌込み凹所内に転動可能な形状のストッパーを収納するとともにばね部材によってボルト締付け方向進み側に向けて付勢するようにした点にある。 One of the features of the present invention is that a fitting recess is formed on the outer side surface of the outer cylindrical head of the bolt or the inner side surface of the inner cylindrical cap, and the bottom surface of the fitting recess is advanced in the bolt tightening direction. In this point, it is formed in a shape that gradually becomes shallower toward the end, and a stopper having a rollable shape is housed in the fitting recess and is urged toward the advancing side in the bolt tightening direction by a spring member. .
これにより、ボルトを締付け方向に回転させる場合には、ストッパーがキャップの内側面又はボルト頭部の外側面と摺接されることによってばね部材の付勢力に抗してボルト締付け方向遅れ側に転動され、嵌込み凹所の底の深い部分に位置するので、ストッパーがボルト頭部の締付け方向への回転を邪魔することがなく、ボルト頭部は円滑に回転されることができる。 As a result, when the bolt is rotated in the tightening direction, the stopper is slidably contacted with the inner surface of the cap or the outer surface of the bolt head, thereby rotating the bolt toward the bolt tightening direction delay side against the biasing force of the spring member. Since it is moved and located in the deep part of the bottom of the insertion recess, the stopper can be smoothly rotated without obstructing the rotation of the bolt head in the tightening direction.
他方、ボルトの締め付けが完了すると、ストッパーがばね部材の付勢力によってボルトの弛み方向遅れ側に転動される。この状態でボルトが弛み方向に回転しようとすると、ボルト頭部又はキャップの嵌込み凹所の底面とキャップ内周面又はボルト頭部外周面との間に強く挟まれることとなり、ボルト頭部が弛み方向に回転しようとするのをストッパーが阻止することとなる。 On the other hand, when the tightening of the bolt is completed, the stopper is rolled toward the slack direction of the bolt by the biasing force of the spring member. If the bolt tries to rotate in the slack direction in this state, the bolt head or the cap insertion recess bottom surface and the cap inner peripheral surface or the bolt head outer peripheral surface will be strongly sandwiched, The stopper prevents the rotation in the slack direction.
また、転動可能なストッパーが嵌込み凹所の底面とキャップ内周面又はボルト頭部外周面との間に強く挟まれることによって、ボルト頭部の弛み方向への回転を阻止するので、特許文献1記載の構造のように、爪体が突っ張って回転を阻止する方式に比較して阻止する力が大きく、数少ない、例えば1つのストッパーによっても確実に弛み止めを行うことができる。
In addition, since the rollable stopper is firmly sandwiched between the bottom surface of the insertion recess and the inner peripheral surface of the cap or the outer peripheral surface of the bolt head, it prevents rotation of the bolt head in the slack direction. As in the structure described in
さらに、嵌込み凹所にストッパーとばね部材をセットすればよいので、ボルトの弛み止めを単純な構造によって実現でき、製造の煩雑さを招来することがない。 Furthermore, since it is only necessary to set a stopper and a spring member in the fitting recess, the bolt can be prevented from loosening with a simple structure, and the manufacturing is not complicated.
嵌込み凹所は底面がボルト締付け方向進み側に向けて次第に浅くなるような形状であればよく、ボルト頭部又はキャップの頂面側を閉鎖したままでもよく、又開放させてもよい。特に、開放させると、頂面側からストッパーを嵌込み凹所にセットすることができ、組立て作業を円滑に行うことができる。 The insertion recess may have a shape such that the bottom surface gradually becomes shallower toward the advancing side of the bolt tightening direction, and the bolt head or the top surface side of the cap may remain closed or may be opened. In particular, when opened, the stopper can be fitted into the recess from the top surface side, and the assembly work can be performed smoothly.
ストッパーは外形球状又は外形円柱状をなし、嵌込み凹所内を転動できるものであればよく、例えば金属球、金属丸棒、金属丸パイプによって構成されることができる。 The stopper is not particularly limited as long as it has an outer spherical shape or an outer cylindrical shape and can roll in the insertion recess.
キャップは内径円筒状であればよく、外形については特に限定されない。また、キャップに任意の厚みのものを準備しておくと、1つのボルトだけで被締結部材の種々な大きさの穴に対応できる。 The cap has only to be cylindrical with an inner diameter, and the outer shape is not particularly limited. If a cap having an arbitrary thickness is prepared, it is possible to deal with holes of various sizes in the fastened member with only one bolt.
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図1ないし図3は本発明に係るボルトの弛み止め構造の好ましい実施形態を示す。図において、本例の弛み止め構造はボルト10とキャップ20の組合せから構成されている。ボルト10は軸部に雄ねじが形成される一方、ボルト10の頭部10Aは外形円柱状をなし、ボルト頭部10Aの頂面には六角形状の凹部10Bが形成されており、凹部10Bには六角レンチ(操作工具)を嵌め込んで回転操作できるようになっている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the drawings. 1 to 3 show a preferred embodiment of the bolt locking structure according to the present invention. In the figure, the loosening prevention structure of this example is composed of a combination of a
また、ボルト頭部10Aの外側面には複数、例えば4つの嵌込み凹所10−Cが等角度間隔をあけて形成されている。この嵌込み凹所10Cは底面10C−1がボルト頭部10Aの外側面に対してボルト締付け方向進み側に向けて次第に浅くなるような形状に形成されるとともに、ボルト頭部10Aの頂面側が開放されている。
A plurality of, for example, four insertion recesses 10-C are formed on the outer surface of the
さらに、嵌込み凹所10C内には金属球製のストッパー11が転動可能に収納されるとともに、ストッパー11のボルト締付け方向遅れ側にはく字状の板ばね12が配置されるとともに底面10C−1に固定されており、ストッパー11をボルト締付け方向進み側に向けて付勢するようになっている。
Further, a
他方、キャップ20は所定の内外径の円筒状をなし、被締結部材30のボルト頭部10Aが差し込まれる穴31に圧入され、キャップ20内にはボルト頭部10Aが回転可能に遊嵌されている。
On the other hand, the
今、ボルト10を被締結部材30にねじ込む場合、被締結部材30の穴31にキャップ20を圧入した後、ボルト10の軸部を被締結部材30の穴31に挿通して雌ねじに螺合させ、ボルト10を締め付ける方向に回転させると、図3の(b)に示されるように、ストッパー11はキャップ20の内側面と摺接することによって板ばね12の付勢力に抗して転動され、嵌込み凹所10Cの最も深い位置近傍に位置し、キャップ20の内側面と摺接して嵌込み凹所10C内で回転されながら嵌込み凹所10Cの最も深い位置近傍に保持され、ストッパー11がボルト頭部10Aの回転を邪魔することなく、ボルト頭部10Aは円滑に締め付け方向に回転される。
Now, when the
他方、ボルト10の締め付けが完了すると、図3の(a)に示されるように、ストッパー11は板ばね12の付勢力によって嵌込み凹所10Cの最も浅い位置近傍に位置される。かかる状況において、ボルト10が弛み方向に回転しようとすると、嵌込み凹所10Cの底面10C−1とキャップ20の内側面との間に強く挟まれ、ボルト頭部10Aが弛み方向に回転するのを阻止するので、ボルト10を確実に弛み止めすることができる。
On the other hand, when the tightening of the
図4及び図5は第2の実施形態を示す。本例ではキャップ20の内側面に嵌込み凹所20Cが形成され、嵌込み凹所20は底面20C−1がキャップ20の内側面に対してボルト締付け方向進み側に向けて次第に浅くなるような形状に形成されるとともに、キャップ20の頂面側が開放されている。
4 and 5 show a second embodiment. In this example, a
さらに、嵌込み凹所20C内には金属球製のストッパー11が転動可能に収納されるとともに、ストッパー11のボルト締付け方向遅れ側にはく字状の板ばね12が配置されるとともに底面20C−1に固定されており、ストッパー11をボルト締付け方向進み側に向けて付勢するようになっている。
Further, a
今、ボルト10を被締結部材30にねじ込む場合、ボルト10を締め付ける方向に回転させると、図5の(a)に示されるように、ストッパー11はボルト頭部10Aの外側面と摺接することによって板ばね12の付勢力に抗して転動され、嵌込み凹所20Cの最も深い位置近傍に位置し、ボルト頭部10Aの外側面と摺接して嵌込み凹所20C内で回転されながら嵌込み凹所20Cの最も深い位置近傍に保持され、ストッパー11がボルト頭部10Aの回転を邪魔することなく、ボルト頭部10Aは円滑に締め付け方向に回転される。
Now, when the
ボルト10の締め付けが完了すると、図5の(b)に示されるように、ストッパー11は板ばね12の付勢力によって嵌込み凹所20Cの最も浅い位置近傍に位置される。かかる状況において、ボルト10が弛み方向に回転しようとすると、嵌込み凹所20Cの底面20C−1とボルト頭部10Aの外側面との間に強く挟まれ、ボルト頭部10Aが弛み方向に回転するのを阻止するので、ボルト10を確実に弛み止めすることができる。
When the tightening of the
10 ボルト
10A 頭部
10B 凹部
10C 嵌込み凹所
10C−1 底面
11 ストッパー
12 板ばね
20 キャップ
20C 嵌込み凹所
20C−1 底面
30 被締結部材
31 穴
10
Claims (2)
上記ボルト頭部(10A)又は上記被締結部材(30)は上記ボルト頭部(10A)の外側面又は上記被締結部材(30)の穴(31)の内側面に嵌込み凹所(10C、20C)を有し、該嵌込み凹所(10C、20C)はボルト頭部(10A)の外周面又は被締結部材(30)の穴(31)内側面に対して径方向に起立した面と該起立面の端縁に連続し上記ボルト頭部(10A)の外側面又は被締結部材(30)の穴(31)の内側面に対してボルト締付け方向進み側に向けて次第に浅くなるような形状の底面(10C−1、20C−1)とを有するとともに、上記嵌込み凹所(10C、20C)の頂面側が開放され、該嵌込み凹所(10C、20C)内には外形が球状又は円柱状をなす転動可能なストッパー(11)が収納されるとともに、上記嵌込み凹所(10C、20C)内には起立面と底面(10C−1、20C−1)に圧接される平面∠字形状の板ばね(12)が介在され、該板ばね(12)は上記ストッパー(11)をボルト締付け方向進み側に向けて付勢しており、
上記ボルトの締付け方向への回転時には上記ストッパー(11)が板ばね(12)の付勢力に抗してボルト締付け方向遅れ側に転動することによってボルト頭部(10A)の締付け方向への回転を許容する一方、
上記ボルトの弛み方向への回転時には上記ストッパー(11)が板ばね(12)の付勢力によって上記ボルトの弛み方向遅れ側に転動されて上記ボルト頭部(10A)又はキャップ(20)の嵌込み凹所(10C、20C)の底面(10C−1、20C−1)とキャップ(20)内周面又はボルト頭部(10A)外周面との間に挟圧されることによってボルト頭部の弛み方向への回転が阻止されるようになしたことを特徴とするボルトの弛み止め構造。 The fastened member (30) has an inner cylindrical cap (20) having a press-fit structure in a hole (31) of the fastened member (30) into which the bolt (10) is inserted , and the bolt (10) is an outer circle. The columnar head (10A) has a polygonal recess (10B) into which the operation tool can be fitted on the top surface , and the bolt head (10A) and the cap (20) have a rotatable loose fitting structure. on the other hand,
The bolt head (10A) or the fastened member (30) is fitted into the outer surface of the bolt head (10A) or the inner surface of the hole (31) of the fastened member (30) (10C, 20C) , and the insertion recesses (10C, 20C) are surfaces that stand in the radial direction with respect to the outer peripheral surface of the bolt head (10A) or the inner surface of the hole (31) of the fastened member (30). Continuing on the edge of the standing surface, the outer surface of the bolt head (10A) or the inner surface of the hole (31) of the fastened member (30) gradually becomes shallower toward the advancing direction of the bolt tightening direction. The bottom surface (10C-1, 20C-1) has a shape, and the top surface side of the fitting recess (10C, 20C) is opened , and the outer shape is spherical in the fitting recess (10C, 20C). Or a cylindrical stopper (11) that can be rolled is stored. The fitting narrowing recess (10C, 20C) rising surface and the bottom surface is in the (10C-1,20C-1) plane ∠ is pressed against the shape of the leaf spring (12) is interposed, the leaf spring ( 12) urges the stopper (11) toward the advancing side of the bolt tightening direction ,
When the bolt rotates in the tightening direction, the stopper (11) rolls in the bolt tightening direction delay side against the biasing force of the leaf spring (12), thereby rotating the bolt head (10A) in the tightening direction. While accepting
When the bolt rotates in the slack direction, the stopper (11) is rolled to the slack direction of the bolt by the urging force of the leaf spring (12), and the bolt head (10A) or the cap (20) is fitted. The bolt head is clamped between the bottom surface (10C-1, 20C-1) of the recessed recess (10C, 20C) and the inner peripheral surface of the cap (20) or the outer peripheral surface of the bolt head (10A). A bolt loosening prevention structure characterized in that rotation in the loosening direction is prevented.
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