(57)【要約】【課題】  締結力が確保される締結具を提供する。【解決手段】  外側面に螺旋部を有するレール14,15が設けられるナット５と、該ナット５に外挿されて上記レール14,15を案内するレール案内溝が設けられるノブ６と、で構成される。また、ナット５は、軸平面によって２つの略半円筒状のナット片7,8に分割されて、一対のナット片7,8の上端がヒンジ部によって接続される。したがって、ナット５の一対のナット片7,8によってボルト３を挟み込み、この状態でノブ６がナット５に対して押込まれることにより、ナット５のねじ部がボルト３に螺合される。そして、ナット５の各レール14,15の螺旋部がノブ６の各レール案内溝によって押圧されてナット５に締付方向の回転力が生じることにより、ボルト３が締付けられて母材２に被締結部材４が締結される。これにより、母材２に被締結部材４が確実に締結される。【選択図】  図１
2006118595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材から突出されたボルトに装着されて前記母材に被締結部材が締結される締結具であって、複数片のナット片に分割されて各ナット片で前記ボルトを挟み込むことで前記ボルトに螺合されるナットと、該ナットに前記ナットの軸線方向へ移動可能に外挿されるノブとを備えて、前記ボルトを挟み込んだ状態の前記ナットに対して前記ノブを前記ボルトの軸線方向へ押込むことで前記ナットが前記ボルトに対して前記ボルトの軸線回りに回転されて前記ボルトに生じる軸力が増大するように構成されることを特徴とする締結具。
【請求項２】
前記ナットに対して前記ノブを前記ボルトの軸線方向へ押込むことで、前記ナットに設けられる被案内部が前記ノブに設けられる案内部に螺旋状に案内されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の締結具。
【請求項３】
前記被案内部が前記ナットの外側面に設けられるレールであると共に、前記案内部が前記ノブに形成されたナット挿通孔の開口部に設けられて前記レールに係合される溝であることを特徴とする請求項２に記載の締結具。
【請求項４】
前記ナットは、軸平面によって２つのナット片に分割されると共に各ナット片の一端がヒンジ部を介して接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の締結具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結具に関するもので、特に、ボルトに生じさせた軸力によって母材に被締結部材が締結される締結具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、母材に立設されたスタッドボルト（ボルト）に装着されることにより、当該母材に被締結部材が締結される締結具が知られている。例えば、特許文献１には、中空胴部の内側にスタッドボルトの螺旋溝に係止させる複数本の係止爪が一体に形成されると共に各係止爪の裏面に金属補強板が装着される１ピースのプッシュナット（締結具）が開示されている。該プッシュナットでは、中空胴部をスタッドボルトに嵌合させてプッシュナットが被締結部材に当接されるまで当該プッシュナットをスタッドボルトに対して軸線方向へ移動させることにより、各係止爪がスタッドボルトの螺旋溝に係合される。これにより、プッシュナットのスタッドボルトに対する抜け方向への移動が規制されて、母材に被締結部材が締結される。そして、金属補強板によって各係止爪が補強されることにより、プッシュナットの締結力が保持される。
【０００３】
しかしながら、従来の締結具では、締結具のボルトへの装着状態、特に、ボルトに対する締結具の軸線回りの取付角度位相に応じて母材表面と当該締結具の締結面（被締結部材に当接される面）との距離が変化される。このため、従来の締結具では、未着座による隙やボルトの軸力不足によるガタが生じて、安定した締結を確保するのが困難であった。
【特許文献１】特開平９−２７３５２８号公報（段落番号００１２〜００１６、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、締結力が確保される締結具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、母材から突出されたボルトに装着されて母材に被締結部材が締結される締結具であって、複数片のナット片に分割されて各ナット片でボルトを挟み込むことでボルトに螺合されるナットと、該ナットにナットの軸線方向へ移動可能に外挿されるノブとを備えて、ボルトを挟み込んだ状態のナットに対してノブをボルトの軸線方向へ押込むことでナットがボルトに対してボルトの軸線回りに回転されてボルトに生じる軸力が増大するように構成されることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の締結具において、ナットに対してノブをボルトの軸線方向へ押込むことで、ナットに設けられる被案内部がノブに設けられる案内部に螺旋状に案内されるように構成されることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の締結具において、被案内部がナットの外側面に設けられるレールであると共に、案内部がノブに形成されたナット挿通孔の開口部に設けられてレールに係合される溝であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の締結具において、ナットは、軸平面によって２つのナット片に分割されると共に各ナット片の一端がヒンジ部を介して接続されることを特徴とする。
【０００７】
したがって、請求項１に記載の発明では、ノブボルトを挟み込んだ状態のナットに対してノブをボルトの軸線方向へ押込むことで、ナットがボルトに対してボルトの軸線回りに回転されてボルトに生じる軸力が増大する。
請求項２に記載の発明では、ナットに対してノブをボルトの軸線方向へ押込むことで、被案内部が案内部に螺旋状に案内されてナットが回転する。
請求項３に記載の発明では、ナットに対してノブをボルトの軸線方向へ移動させることにより、レールが溝に螺旋状に案内されてナットが回転する。
請求項４に記載の発明では、各ナット片によってボルトを挟み込むことでナットがボルトに螺合される。
【発明の効果】
【０００８】
締結力が確保される締結具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１に示されるように、本締結具１は、母材２に立設されたボルト３に装着されることにより母材２に被締結部材４が締結されるものであって、上記ボルト３に螺合されるナット５と該ナット５に外挿されるノブ６とに大別される。上記ナット５は、樹脂材料によって構成されて、図２に示されるように、下端（図２における紙面視下側の端）に鍔部１１を有する略円筒状に形成される。また、上記ナット５は、軸平面によって２つの略半円筒状のナット片7,8に分割されて、一対のナット片7,8の上端（図２における紙面視上側の端）が、帯状に形成された一対のヒンジ部９によって接続される。そして、上記ナット５は、内側面１２の下部にねじ部１３が螺設されて、上記ボルト３が一対のナット片7,8によって挟み込まれることにより、各ナット片7,8に分割されて螺設されたねじ部１３がボルト３に螺合される構造になっている。
【００１０】
また、図３に示されるように、上記ナット５は、各ナット片7,8の外側面２４に、当該ナット５の軸線に対して線対称に形成された一対のレール14,15（被案内部）が設けられる。各レール14,15は、上部（図２における紙面視上側の部分）に、ナット５の軸線方向（図２における紙面視上下方向）へ延びるストレート部14a，15aが形成されると共に、各ストレート部14a，15aに接続される螺旋部14b，15bが形成される。そして、各螺旋部14b，15bは、上面14c，15c及び下面14d，15dが、ナット５の軸直角面に対して所定の傾斜角度（本実施の形態では、50°に設定される。以下、リード角と称する。）で傾斜された平坦な面に形成される。また、図４及び図５に示されるように、上記ナット片７には、鍔部１１内側面の一側（図５における紙面視下側）に、略楔状に形成されてナット片８に向けて延びる係止片１６が設けられる。
【００１１】
また、図４及び図６に示されるように、上記ナット片８には、鍔部１１内側面の他側（図６における紙面視上側）に、略楔状に形成されてナット片７に向けて延びる係止片１７が設けられる。さらに、図５に示されるように、上記ナット片７の鍔部１１には、上記係止片１７が挿通される係止片挿通部１８が形成されると共に、図６に示されるように、上記ナット片８の鍔部１１には、上記係止片１６が挿通される係止片挿通部１９が形成される。そして、本締結具１では、ナット５の各ナット片7,8によってボルト３が挟み込まれるに際して、係止片１６が係止片挿通部１９に案内されると共に係止片１７が係止片挿通部１８に案内される。そして、上記ナット５は、係止片１６の先端に形成されたフック16aがナット片８に形成されたフック係合部２０に係合されると共に、係止片１７の先端に形成されたフック17aがナット片７に形成されたフック係合部２１に係合される。
【００１２】
これにより、上記ナット５は、各ナット片7,8によってボルト３が挟み込まれて、各ナット片7,8に分割して形成されたねじ部１３がボルト３に螺合された状態で保持される。なお、図２〜図４に示される符号22,23は、先端を外側（ナット５の半径方向）へ突出させた略Ｌ字状に形成されて、ナット５の軸線に対して線対称に設けられる係合片である。図７に示されるように、上記ノブ６は、樹脂材料によって構成されて、外周面の上部（図７における紙面視上側の部分）にローレット（回り止め用溝）が付設された略円筒状に形成される。また、図９に示されるように、該ノブ６には、下端部（図９における紙面視左側の端部）に、上記ナット５の外側面２４の外形寸法に略等しい内径寸法のナット挿通孔２５が形成されると共に、該ナット挿通孔２５に挿通されたナット５が収容されるナット収容部２６が形成される。
【００１３】
また、図８に示されるように、上記ノブ６には、ナット挿通孔２５の内周面に、当該ノブ６の軸線方向（図８における紙面視方向）へ貫通されて各ナット片7,8のレール14,15が係合されるレール案内溝27,28（案内部）が設けられる。さらに、図８及び図１０に示されるように、各レール案内溝27,28の開口端部には、当該各レール案内溝27,28に案内される各レール14,15の上面14c,15c或いは下面14d,15dに当接される当接部29,30が設けられる。そして、図１に示されるように、本締結具１では、ナット５の各係合片22,23がノブ６の各レール案内溝27,28に挿通されてナット挿通孔２５の縁部に係合されることにより、各ナット片7,8が開かれた状態でナット５とノブ６とが係合される。また、本締結具１では、一対のナット片7,8によってボルト３が挟み込まれてナット５がボルト３に螺合された状態（図１２に示される状態）で、当該ナット５に対してノブ６が軸線方向へ押込まれることにより、図１５に示されるように、ノブ６の当接部２９の一方及び当接部３０の一方によって、ナット５の各レール14,15の螺旋部14b,15bの上面14c、15cが下方（図１５における紙面視下方向）へ押圧される。
【００１４】
この場合、一方のレール１４に注目すると、図１５に示されるように、螺旋部14b上面14cに作用される軸線方向の押込み力をＰ、螺旋部14b上面14cに当該上面14cに対して垂直方向に作用される押込み力をＰ１、該Ｐ１の反力をＮ、レール１４のリード角をα、レール１４の螺旋部14bとノブ６の当接部29(30)との間に螺旋部14b上面14cに沿う方向に作用される摩擦力をＲ、螺旋部14b上面14cに作用される接線方向の力（以下、回転力と称する。）をＦとすると、
Ｆ＝Ｎsinα−Ｒcosα
となる。
また、レール１４の螺旋部14bとノブ６の当接部29(30)との摩擦角をλとすると、
Ｆ＝sin（α−λ）／cosλ
となる。
さらに、ナット５の締付トルクをＴ、ノブ６の外径寸法をＤとすると、
Ｔ＝Ｆ・Ｄ＝Ｐ・Ｄ×sin（α−λ）／cosλcosα
となる。
【００１５】
そして、上記摩擦角λが0.1に設定された場合に、レール１４のリード角αと押込み力Ｐに対する回転力Ｆの比（以下、Ｆ／Ｐ比と称する。）との関係は、図１６に示されるようになる。本締結具１では、図１６に基づいて各レール14,15の螺旋部14b,15bのリード角を必要に応じて設定することにより、ボルト３に生じさせる軸力が調節されて母材２と被締結部材４との締結力が調節される構造になっている。なお、本締結具１では、図１４に示される母材２に被締結部材４が締結された状態で、ナット５に対してノブ６が軸線方向へ引き抜かれることにより、ノブ６の当接部２９の他方及び当接部３０の他方によって、ナット５の各レール14,15の螺旋部14b,15bの下面14d、15dが上方へ押圧される。これにより、ナット５に上記回転力Ｆと反対方向の力が作用されて当該ナット５がボルト３に対して緩む方向へ回転されることにより、母材２と被締結部材４との締結力が開放される構造になっている。
【００１６】
次に、本締結具１の作用を説明する。まず、図１に示されるように、初期状態にある締結具１をボルト３の上方に位置決めさせる。なお、上記締結具１の初期状態とは、ナット５の各レール14,15の各ストレート部14a,15aの先端がノブ６に形成された各レール案内溝27,28に係合されると共にナット５の各係止片16,17が各係止片挿通部19,18に挿通されて、ナット片7,8の下端（鍔部１１）がヒンジ部９の弾性力によって開かれた状態を指す。次に、図１に示される状態から初期状態の締結具１を下方へ移動させて、図１１に示されるように、ナット５の係止片16,17間にボルト３を挿通させるようにして当該ボルト３を一対のナット片7,8によって挟み込み、ナット５の下端を被締結部材４に当接させる。この状態で、ノブ６を軸線回りに回転させずにナット５に対して軸線方向（図１１における紙面視下方向）へ押込むことにより、ナット５の各レール14,15の各ストレート部14a,15aがノブ６に形成された各レール案内溝27,28に案内されつつ、ナット５がノブ６のナット挿通孔２５に挿通される。
【００１７】
これにより、図１２に示されるように、ナット片7,8の下端が閉じられて、各ナット片7,8の各係止片16,17のフック17a,18aがフック係合部20,21に係合されることにより、ナット５（ねじ部１３）がボルト３に螺合された状態で保持される。この状態で、図１３に示されるように、ノブ６を軸線回りに回転させずにナット５に対して軸線方向（図１３における紙面視下方向）へ押込むことにより、ナット５の各レール14,15の螺旋部14b,15bの上面14c、15cをノブ６の当接部２９の一方及び当接部３０の一方によって下方（図１５における紙面視下方向）へ押圧させる。これにより、ナット５に回転力Ｆが生じて、当該ナット５がボルト３に対して締付方向（本実施の形態では、平面視で時計回り方向）へ回転されることにより、ナット５が締付トルクＴで締付けられてボルト３に軸力が発生する。そして、ボルト３の軸力によって当該ボルト３が締結具１に引き込まれることにより、被締結部材４が締結具１（ナット５）と母材２とで挟持されて、図１４に示されるように、母材２に被締結部材４が締結される。
【００１８】
そして、図１４に示される状態から母材２と被締結部材４との締結を解除させる場合には、ノブ６を軸線回りに回転させずにナット５に対して軸線方向へ引上げることにより、ノブ６の当接部２９の他方及び当接部３０の他方によって、ナット５の各レール14,15の螺旋部14b,15bの下面14d、15dが上方へ押圧される。これにより、ナット５に上記回転力Ｆと反対方向の力が生じてナット５がボルト３に対して緩む方向へ回転される。そして、ナット５の軸力が開放されて母材２と被締結部材４との締結力が解除される。
【００１９】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本締結具１は、外側面２４に螺旋部14b,15bを有するレール14,15（被案内部）が設けられるナット５と、該ナット５に外挿されて上記レール14,15を案内するレール案内溝27,28が設けられるノブ６と、によって構成される。また、上記ナット５は、軸平面によって２つの略半円筒状のナット片7,8に分割されて、一対のナット片7,8の上端がヒンジ部９によって接続される。
したがって、本締結具１では、ナット５の一対のナット片7,8によってボルト３を挟み込み、この状態でノブ６がナット５に対して押込まれることにより、ナット５のねじ部１３がボルト３に螺合される。また、ナット５の各レール14,15の螺旋部14b,15bがノブ６の各レール案内溝27,28の各当接部29,30によって押圧されてナット５に締付方向の回転力Ｆが生じることにより、ボルト３が締付けられて母材２に被締結部材４が締結される。
【００２０】
これにより、本締結具１では、ワンタッチ操作で簡単に、且つ確実に、母材２に被締結部材４が締結される。また、ボルト３に装着された締結具１のノブ６を引上げるだけで、ナット５が緩む方向へ回転されて母材２と被締結部材４との締結が解除される。
さらに、本締結具１では、各レール14,15の各螺旋部14b,15bのリード角αを選定することで、締付力が必要に応じて設定される。例えば、本締結具１では、リード角αを15°〜45°の範囲で選定することで、締結力が0〜20Nに設定されて着座をねらった仕様とすることができ、また、リード角αを40°〜70°の範囲で選定することで、締結力が20〜100Nに設定されて引込をねらった仕様とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本締結具の説明図であって、特に、締結具の初期状態を示す図である。
【図２】本締結具の説明図であって、特に、ナットの断面図である。
【図３】本締結具の説明図であって、特に、展開させたナットの平面図である。
【図４】本締結具の説明図であって、特に、展開させたナットの正面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図３におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本締結具の説明図であって、特に、ノブの正面図である。
【図８】本締結具の説明図であって、特に、ノブの下面図である。
【図９】図８におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図７におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】本締結具の説明図であって、特に、一対のナット片によってボルトが挟み込まれた状態を示す図である。
【図１２】本締結具の説明図であって、特に、図１１に示される状態でノブが押込まれて、ナットが閉じてボルトに螺合された状態を示す図である。
【図１３】本締結具の説明図であって、特に、図１２に示される状態でノブがさらに押込まれてナットが回転される状態を示す図である。
【図１４】本締結具の説明図であって、特に、締結具がボルトに装着された状態を示す図である。
【図１５】本締結具の説明図であって、特に、ノブ押込み時にナットとノブとの間に作用される力を示す図である。
【図１６】本締結具の説明図であって、特に、摩擦角λが0.1に設定された場合の、レールのリード角αと押込み力Ｐに対する回転力Ｆの比（Ｆ／Ｐ比）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  締結具、２  母材、３  ボルト、４  被締結部材、５  ナット、６  ノブ、7,8  ナット片、14,15  レール（被案内部）、27,28  レール案内溝（案内部）
【図１】
2006118595.tif 000003
【図２】
2006118595.tif 000004
【図３】
2006118595.tif 000005
【図４】
2006118595.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006118595.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006118595.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006118595.tif 000017
【図１６】
2006118595.tif 000018