JPH0727121A - 締付け用ネジ - Google Patents

締付け用ネジ

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JPH0727121A
JPH0727121A JP5189208A JP18920893A JPH0727121A JP H0727121 A JPH0727121 A JP H0727121A JP 5189208 A JP5189208 A JP 5189208A JP 18920893 A JP18920893 A JP 18920893A JP H0727121 A JPH0727121 A JP H0727121A
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JP
Japan
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screw
ring
flange
tightening
feed
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JP5189208A
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Daijiro Nakamura
大治郎 中村
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Jacobs Japan Inc
Original Assignee
Jacobs Japan Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】回転工具の衝撃的使用よりネジ部材が締まり過
ぎるのを防止して、ネジ部材の取外しが容易にでき、か
つ、小さな回転入力で大きな締付け力および強力な緩め
力が得られ、さらに、直接手動操作でも、強力に締付け
及び容易に緩めることもできる。 【構成】このネジ部材はフランジリング１２と、操作リ
ング１３と、１２、ネジ部材の外周部にネジ送り量を規
制して螺着した戻しネジリング１４と、ネジ送りをフラ
ンジリング１２に伝達するネジ送りリング１５と、ネジ
送りリング１５の公転を許容する保持リング１６とを備
えて成り、ネジ送りリング１５の公転でネジ送りリング
１５がネジ送りされて、トルクアップした力でフランジ
リング１２をスラスト方向に押圧して被取付け物を固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、ハンドグラ
インダの砥石やハンドソーの丸鋸のような回転工具を電
動工具の駆動軸に固定するために用いる取付けボルトあ
るいは取付けナットのような締付け用ネジに関する。
【０００２】
【従来の技術】上述のような砥石や丸鋸のような回転工
具を電動工具の駆動軸に取付けるには、従来は駆動軸の
端部にフランジおよびボルトを形成し、このボルト部分
に回転工具を嵌挿してその外部にナットを螺合し、この
ナットの締付けで該ナットと前述のフランジとの間に回
転工具を固定している。
【０００３】しかし、上述の回転工具の使用において、
該回転工具を衝撃的に使用すると、この衝撃およびその
反動でナットが必要以上に締まり、回転工具の取外しの
時に、ナットが締まり過ぎて、レンチを使用するといえ
ども、取外すことができないという問題点を有する。
【０００４】さらに、上述のナットの締付けおよび緩め
操作は、レンチのような倍力工具で行なうのが通常の手
段であるが、ナットを締付けたり緩めたりする力の増幅
はこの倍力工具のみであるため、充分増幅が得られない
問題点を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、回転工具
の衝撃的使用に基づいた反動による回転力でネジ部材が
締まり過ぎるのを防止して、ネジ部材の取外しが容易に
できる締付け用ネジの提供を目的とする。さらに、小さ
な回転入力で大きな締付け力および強力な緩め力が得ら
れ、倍力工具を用いることなく、直接手動で回転操作し
ても強力に締付けることも緩めることもできる締付け用
ネジの提供を目的とする。
【０００６】さらにまた、コンパクトに構成でき操作性
の良好な締付け用ネジの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、雌ネジまたは雄ネジを軸芯部に形成したネジ
部材と、該ネジ部材の一端側外周部に該ネジ部材との間
で相対回動可能に嵌着して、外側面が被取付け物と接す
るフランジリングと、上記ネジ部材の他端側外周部に該
ネジ部材との間で相対回動可能に嵌着し、前記フランジ
リングと所定の間隔を隔てて対向して、操作回転力を入
力する操作リングと、前記フランジリングと上記操作リ
ングとの間に位置し、該位置間のネジ部材外周部に設け
た雄ネジ部に当該内周部に螺刻した雌ネジ部の一部を螺
合させて偏心して保持し、その公転に基づくネジ送りを
前記フランジリングにスラスト方向に伝達するネジ送り
リングと、上記ネジ送りリングの外周部に嵌着して、該
ネジ送りリングの偏心を保持して該ネジ送りリングの公
転を許容する保持リングとを備えた締付け用ネジである
ことを特徴とする。
【０００８】この発明の請求項２記載の発明は、前記請
求項１記載の発明の構成と併せて、前記ネジ部材の外周
に所定のネジ送り量に規制した戻しネジリングを螺着
し、該戻しネジリングの外周に前記ネジ送りリングの雌
ネジ部の一部と螺合する雄ネジ部を螺刻し、上記戻しネ
ジリングの他端側外周部と前記操作リングの内周部とが
対向する部分に、操作リングの回転を戻しネジリングに
伝達すると共に、設定負荷以上ではスリップする回転伝
動部材を介装した締付け用ネジであることを特徴とす
る。
【０００９】この発明の請求項３記載の発明は、前記請
求項１記載の発明の構成と併せて、前記フランジリング
とネジ部材との対向側面間に、フランジリングからの回
転力を設定負荷で遮断するトルクリミッタを介装した締
付け用ネジであることを特徴とする。
【００１０】
【作用】この発明の請求項１記載の発明は、被取付け物
側のネジ部にネジ部材のネジを合せて操作リングを締付
け方向に回動して回転力を入力すると、内部の構成要素
の摩擦抵抗でネジ部材も締付け方向に共に回動して、被
取付け物のネジ部に螺着される。この螺着によりフラン
ジリングの外側面が被取付け物に当接すると、その当接
負荷がネジ送りリングを介してネジ部材にかかるためこ
のネジ部材の回動が停止して、操作リングの回動操作の
みが許容される。
【００１１】この状態でさらに操作リングに締付け方向
の回転力を入力すると、ネジ送りリングは保持リングを
介してこの操作リングの偏心した状態で支持されている
ので、操作リングの回転でネジ送りリングは公転し、さ
らに、ネジ送りリングの雌ネジ部の一部がネジ部材側の
雄ネジ部に螺合しているので、ネジ送りリングは前述の
公転に伴って、フランジリング側にネジ送りされ、この
ネジ送りがフランジリングに伝達されて、該フランジリ
ングはその該側面を被取付け物にスラスト方向の力で圧
接してこれを固定する。すなわち、ネジ部材は回動しな
いで、ネジ送りリングのスラスト方向の力でフランジリ
ングを介して被取付け物を圧接固定する。 しかも、前
述のネジ送りリングのネジ送りは、 Ｐ（１−Ｄ1 ／Ｄ2 ） 但し、Ｐ ：ネジ送りリングの雌ネジ部、該雌ネジ部に
螺合するネジ部材側の雄ネジ部のネジピッチ Ｄ1 ：ネジ部材側の雄ネジ部の単独有効径 Ｄ2 ：ネジ送りリングの雌ネジ部の単独有効径 によって減速されたことになり、そのため、操作リング
の回転力は減速された分トルクアップされてフランジリ
ングを大きな力でスラスト方向に圧接することになり、
被取付け物を強力に締付けることができる。
【００１２】また、被取付け物を取外すときは、操作リ
ングを前述とは逆方向（反締付け方向）に回転する。回
転初期では被取付け物に対するフランジリングの圧接負
荷が高いので、操作リングを逆方向に回転すると、前述
と同様にトルクアップした回転力でネジ送りリングを逆
転することができ、該ネジ送りリングはネジ送り前の初
期位置に復帰することができ、この復帰によってフラン
ジリングの被取付け物に対する圧接が解除されるので、
ネジ部材のフランジリング側からの負荷が解除され、操
作リングの回転が内部構成要素の摩擦抵抗でネジ部材に
伝達され、操作リングの回動でネジ部材を逆転させてこ
れを取外すことができる。
【００１３】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の作用に併せて、操作リングの締付け
方向への回転により、ジネ部材の回転が停止し、さら
に、操作リングを締付け方向に回転力を入力すると、ま
ず戻しネジリングが操作リングから回転伝動部材により
回転力を受けて規制位置まで締付け側にネジ送りされ、
この戻しネジリングが規制されて回転を停止した後、回
転伝動部材は操作リングとの間でスリップして回転力を
断ち、このためネジ送りリングが公転し、前述のように
してネジ送りされて、該ネジ送りリングのネジ送りでフ
ランジリングを介して被取付け物をスラスト方向に圧接
固定する。
【００１４】また、被取付け物を取外すときは、操作リ
ングの逆転操作により行ない、フランジリングの圧接が
緩むまでは、操作リングと回転伝動部材とがスリップ
し、ネジ送りリングは公転して後退し、その後フランジ
リングの圧接が解かれると、操作リングの回転が回転伝
動部材を介して戻しネジリングに伝達されてこれを後退
させ、この後退が規制位置まで至ることで前述のネジ送
りリングおよび戻しネジリングを初期位置に復帰させる
ことができる。
【００１５】この発明の請求項３記載の発明は、前記請
求項１記載の発明の作用に併せて、被取付け物からの衝
撃的な負荷がフランジリングにかかると、該衝撃負荷が
トルクリミッタの設定負荷を越えたとき、該衝撃負荷を
トルクリミッタで遮断してフランジリングの回転を許容
して上述の衝撃を逃がすことができ、しかも、該衝撃負
荷をネジ送りリング、戻しネジリング、ネジ部材、保持
リングおよび操作リング等に作用させることを防止でき
る。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、フランジリングのス
ラスト方向の力で被取付け物を圧接固定し、この圧接に
は回転方向のエネルギ成分を有しないので、被取付け物
が、例えば、回転工具であって、該回転工具の衝撃的使
用に基づいた反動による回転力でネジ部材が締まり過ぎ
になることを確実に防止することができて、ネジ部材の
取外しが容易にできる。しかも、上述の回転工具の衝撃
負荷はトルクリミッタにより遮断されることで、この衝
撃負荷による回転工具の損傷を防止することができると
同時に、締付け用ネジの内部部品の損傷も防止できる。
【００１７】さらに、ネジ送りリングがトルクアップし
た力でフランジリングを押圧するので、操作リングに対
する小さな回転入力でフランジリングに対して大きな締
付け力および強力な緩め力が得られ、倍力工具を用いる
ことなく、直接手動で回転操作して、強力に締付けるこ
とも緩めることもできる。
【００１８】さらに、ネジ部材とネジ送りリングとの間
に、戻しネジリングを介装することで、ネジ送りリング
の初期位置への復帰がより確実となり、良好な使用状態
が得られる。
【００１９】さらにまた、ネジ部材の外周部にフランジ
リング、操作リング、ネジ送りリング、戻しネジリン
グ、保持リング等の構成要素を収納することで、コンパ
クトに構成できて操作性の良好な締付け用ネジを得るこ
とができる。
【００２０】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面はナット形に形成した締付け用ネジを示
し、図１、図２において、該締付け用ネジ１０は、ネジ
部材１１、フランジリング１２、操作リング１３、戻し
ネジリング１４、ネジ送りリング１５、保持リング１
６、回転伝動部材であるＯリング１７およびトルクリミ
ッタ１８によって構成し、この締付け用ネジ１０は、例
えば、電動工具の駆動軸１９の取付けボルト２０に螺着
して、該駆動軸１９に取付けたインナフランジ２１との
間で、被取付け物である回転工具２２、例えば、ハンド
グラインダの砥石を固定する。
【００２１】前述の締付け用ネジ１０のネジ部材１１は
軸芯部の内周に前述の駆動軸１９の取付けボルト２０に
螺合する雌ネジ２３を刻設し、外周部の内外両端には段
差部を形成して、内端側にはフランジリング１２を回転
可能に嵌着し、外端側には操作リング１３の規制部２４
を回動可能に嵌着している。
【００２２】上述の操作リング１３は内側が凹状に形成
して内部に空間を形成し、その外端内側は前述のフラン
ジリング１２の外周部と重合して、該重合部にシーリン
グを目的としたＯリング２５を介装している。また、上
述の操作リング１３の外周部にはローレット２６を形成
して手動による回転入力を容易にしている。
【００２３】前述のネジ部材１１の両端の段差部を挟ん
だ中央部の外周部には雄ネジ部２７を螺刻し、この雄ネ
ジ部２７には前述の戻しネジリング１４の内周に螺刻し
た雌ネジ部２８が螺合して、この戻しネジリング１４に
回転が付与されることで、この戻しネジリング１４は操
作リング１３の規制部２４とトルクリミッタ１８に規制
される範囲で僅かに、例えば、１mm程度の範囲を正逆に
ネジ送りされる。
【００２４】また、上述の戻しネジリング１４の外端側
外周と前述の操作リング１３の内周部と対向する部分に
前述のＯリング１７を介装し、このＯリング１７はシー
リングの作用の他に、操作リング１３の回転力をその摩
擦抵抗により戻しネジリング１４に伝達して回転し、ま
た、この伝達は戻しネジリング１４がフランジリング１
２側からの負荷を受けたときスリップするように設定し
ている。
【００２５】前述の戻しネジリング１４の外周部には雄
ネジ部２９を螺刻し、また、前述のネジ送りリング１５
の内周面には上述の雄ネジ部２９のネジ径より若干大き
なネジ径であって、かつ同じネジピッチの雌ネジ部３０
を螺刻すると共に、該雌ネジ部３０の一部が前述の雄ネ
ジ部２９に螺合するようにネジ送りリング１５を偏心量
ｅで偏心させており、このネジ送りリング１５の偏心位
置を保持リング１６はベアリング３１を介して保持して
いる。なお、保持リング１６は操作リング１３の凹状内
面に圧入固定している。また、上述のネジ送りリング１
５と保持リング１６との間にはＯリング３２を介装して
いる。
【００２６】そして、ネジ送りリング１５が所定量、例
えば、１mm程度ネジ送りされたときは操作リング１３全
体がフランジリング１２側に移動できるように操作リン
グ１３とフランジリング１２との間で遊びが形成されて
いる。
【００２７】上述の保持リング１６と前述のフランジリ
ング１２との対向面にはスラストベアリング３３を介装
し、該スラストベアリング３３はフランジリング１２の
凹部に嵌着したリテーナ３４に保持されている。
【００２８】前述のトルクリミッタ１８は、図３にも示
すように、弾性リング３５と、この弾性リング３５に形
成した複数個の爪３６に係合するフランジリング１２の
多数の凹部３７とによって構成している。上述の弾性リ
ング３５の内周部にはスプライン溝３８が刻設してお
り、このスプライン溝３８はネジ部材１１の内側段差部
の奥に形成したスプライン爪３９と係合して一体的に回
動するように係合される。また、複数個の爪３６…は内
外方向に弾性変位するアーム４０の先端に形成して、こ
のアーム４０に設定した弾性により大きな回転力がフラ
ンジリング１２から弾性リング３５に伝達されると、ア
ーム４０が変位してスリップし動力を遮断する。
【００２９】このように構成した締付け用ネジ１０の作
用を以下に説明する。上述の締付け用ネジ１０で前述の
回転工具２２を駆動軸１９の取付けボルト２０に取付け
るには、締付け用ネジ１０のフランジリング１２側を回
転工具２２側に対応させて、取付けボルト２０に締付け
用ネジ１０のネジ部材１１の雌ネジ２３を合せて、その
操作リング１３のローレット２６部分を手動で直接締付
け方向に回動操作して、雌ネジ２３を螺着する。
【００３０】この螺着時に、フランジリング１２が回転
工具２２に接触していないときは、操作リング１２の内
部に形成される各要素の内部抵抗、例えば、戻しネジリ
ング１４、ネジ送りリング１５、保持リング１６、トル
クリミッタ１８等の摩擦抵抗により、操作リング１３の
回転がネジ部材１１に伝達されて、該ネジ部材１１は締
付け方向に回動し取付けボルト２０に螺着される。
【００３１】この螺着によりフランジリング１２の外側
面が回転工具２２の側面に当接すると、その当接負荷が
スラストベアリング３３、保持リング１６、ベアリング
３１、ネジ送りリング１５、戻しネジリング１４、また
は、トルクリミッタ１８を介してネジ部材１１にかかる
ため、このネジ部材１１の回動が停止する。
【００３２】さらに、この状態で操作リング１３が締付
け方向に回転されると、Ｏリング１７の摩擦抵抗で戻し
ネジリング１４が雄、雌のネジ部２７，２８の螺合でネ
ジ送りされ（送り量は１mm程度）、さらに、その内端が
トルクリミッタ１８の弾性リング３５に当接して規制さ
れ、Ｏリング１７と戻しネジリング１４との間にスリッ
プが生じ、操作リング１３の回動操作のみが許容され
る。
【００３３】この状態でさらに操作リング１３が締付け
方向に回転されると、ネジ送りリング１５は保持リング
１６を介してこの操作リング１３に偏心した状態で支持
されているので、操作リング１３の回転でネジ送りリン
グ１５は公転し、さらに、ネジ送りリング１５の雌ネジ
部３０の一部が戻しネジリング１４の雄ネジ部２９に螺
合しているので、ネジ送りリング１５は前述の公転に伴
って、フランジリング１２側にネジ送りされ（送り量１
mm程度）、このネジ送りがベアリング３１、保持リング
１６、スラストベアリング３３を介してフランジリング
１２に伝達されて、該フランジリング１２はその該側面
を回転工具２２にスラスト方向の力で圧接してこれを固
定する。
【００３４】しかも、前述のネジ送りリング１５のネジ
送りは、 Ｐ（１−Ｄ1 ／Ｄ2 ） 但し、Ｐ ：ネジ送りリング１５の雌ネジ部３０、戻し
ネジリング１４の雄ネジ部２９のネジピッチ Ｄ1 ：戻しネジリング１４の雄ネジ部２９の単独有効径 Ｄ2 ：ネジ送りリング１５の雌ネジ部２０の単独有効径 によって減速されたことになり、そのため、操作リング
１３の回転力は減速された分トルクアップされてフラン
ジリング１２を大きな力で圧接することになり、回転工
具２２をスラスト方向に強力に締付けることができる。
【００３５】上述のようにして取付けた回転工具２２の
使用に当たって、該回転工具２２の衝撃的な使用によ
り、その衝撃負荷がフランジリング１２にかかると、該
衝撃負荷がトルクリミッタ１８の設定負荷、すなわち、
弾性リング３５のアーム４０に設定した弾性を越えたと
き、爪３６が凹部３７より外れて、該衝撃負荷をトルク
リミッタ１８で遮断し、フランジリング１２の回転を許
容して上述の衝撃を逃がすことができ、しかも、該衝撃
負荷を保持リング１６、ベアリング３１、ネジ送りリン
グ１５、戻しネジリング１４、ネジ部材１１および操作
リング１３等に作用させることが防止できる。
【００３６】なお、回転工具２２を取外すときは、操作
リング１３を前述とは逆方向（反締付け方向）に回転す
る。回転初期では回転工具２２に対するフランジリング
１２の圧接負荷が高いので、操作リング１３を逆方向に
回転すると、フランジリング１２の圧接が緩むまでは、
操作リング１３と回転伝動部材のＯリング１７とがスリ
ップし、ネジ送りリング１５は公転して後退する。
【００３７】その後フランジリング１２の圧接が解かれ
ると、操作リング１３の回転がＯリング１７を介して戻
しネジリング１４を後退させ、この後退が操作リング１
３の規制部２４で規制される位置まで後退すると、前述
のネジ送りリング１５および戻しネジリング１４を初期
位置に復帰させることができる。
【００３８】上述のように初期位置に復帰すると、さら
に操作リング１３を取外し方向に回動すれば、前述と同
様に内部抵抗で、全体が回動して、ネジ部材１１を逆転
させてこれを取付けボルト２０から取外すことができ
る。
【００３９】なお、上述の実施例ではネジ部材１１はそ
の軸芯部に雌ネジ２３を螺設することで、ナット状を形
成しているが、図４に示すようにネジ部材１１の軸芯部
に雄ネジ４１を螺設してボルト状に構成することができ
る。図中４２は六角孔で、六角レンチで回動操作ができ
るように構成している。その他の構成は先に説明した実
施例と同一につきその詳細な説明を省略する。
【００４０】以上のように構成することで、フランジリ
ング１２のスラスト方向の力で回転工具２２を圧接固定
し、この圧接には回転方向のエネルギ成分を有しないの
で、回転工具２２の衝撃的使用に基づいた反動による回
転力でネジ部材１１が締まり過ぎになることを確実に防
止することができて、ネジ部材１１の取外しが容易にで
きる。しかも、上述の回転工具２２の衝撃負荷はトルク
リミッタ１８により遮断されることで、この衝撃負荷に
よる回転工具２２の損傷を防止することができると同時
に、締付け用ネジ１０の内部部品の損傷も防止できる。
【００４１】さらに、ネジ送りリング１５がトルクアッ
プした力でフランジリング１２を押圧するので、操作リ
ング１３に対する小さな回転入力でフランジリング１２
に対して大きな締付け力および強力な緩め力が得られ、
倍力工具を用いることなく、直接手動で回転操作して、
強力に締付けることも緩めることもできる。
【００４２】さらに、ネジ部材１１とネジ送りリング１
５との間に、戻しネジリング１４を介装することで、ネ
ジ送りリング１５の初期位置への復帰がより確実とな
り、良好な使用状態が得られる。
【００４３】さらにまた、ネジ部材１１の外周部にフラ
ンジリング１２、操作リング１３、戻しネジリング１
４、ネジ送りリング１５、保持リング１６等の構造物を
構成することで、コンパクトに構成できて操作性の良好
な締付け用ネジを得ることができる。
【００４４】なお、実施例において、ネジ部材１１と戻
しネジリング１４とを一体に形成しても締付け用ネジ１
０を構成することができる。さらに、締付け用ネジ１０
の締付け負荷が小さいときは、上述の実施例で示したト
ルクリミッタ１８を省略して、フランジリング１２を直
接ネジ部材１１にスプライン嵌合させて結合させるもよ
い。この場合スプライン嵌合は嵌合の遊びを多少多くし
て、軸方向の移動が容易となるように構成すればよりよ
い結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】締付け用ネジの断面図。
【図２】締付け用ネジの分解断面図。
【図３】トルクリミッタの側面図。
【図４】締付け用ネジの他の例を示す断面図。
【符号の説明】
１０…締付け用ネジ １１…ネジ部材 １２…フランジリング １３…操作リング １４…戻しネジリング １５…ネジ送りリング １６…保持リング １７…Ｏリング １８…トルクリミッタ ２２…回転工具 ２３…雌ネジ ４１…雄ネジ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】雌ネジまたは雄ネジを軸芯部に形成したネ
    ジ部材と、該ネジ部材の一端側外周部に該ネジ部材との
    間で相対回動可能に嵌着して、外側面が被取付け物と接
    するフランジリングと、上記ネジ部材の他端側外周部に
    該ネジ部材との間で相対回動可能に嵌着し、前記フラン
    ジリングと所定の間隔を隔てて対向して、操作回転力を
    入力する操作リングと、前記フランジリングと上記操作
    リングとの間に位置し、該位置間のネジ部材外周部に設
    けた雄ネジ部に当該内周部に螺刻した雌ネジ部の一部を
    螺合させて偏心して保持し、その公転に基づくネジ送り
    を前記フランジリングにスラスト方向に伝達するネジ送
    りリングと、上記ネジ送りリングの外周部に嵌着して、
    該ネジ送りリングの偏心を保持して該ネジ送りリングの
    公転を許容する保持リングとを備えた締付け用ネジ。
  2. 【請求項２】前記ネジ部材の外周に所定のネジ送り量に
    規制した戻しネジリングを螺着し、該戻しネジリングの
    外周に前記ネジ送りリングの雌ネジ部の一部と螺合する
    雄ネジ部を螺刻し、上記戻しネジリングの他端側外周部
    と前記操作リングの内周部とが対向する部分に、操作リ
    ングの回転を戻しネジリングに伝達すると共に、設定負
    荷以上ではスリップする回転伝動部材を介装した請求項
    １記載の締付け用ネジ。
  3. 【請求項３】前記フランジリングとネジ部材との対向側
    面間に、フランジリングからの回転力を設定負荷で遮断
    するトルクリミッタを介装した請求項１記載の締付け用
    ネジ。
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