(57)【要約】【課題】締結後使用中に緩むことがなく、締結後簡単に取り外すことが出来る締結具及び締結構造。【解決手段】取付孔(73,74)を有する複数の被取付部材(71,72)を締結するための締結具(1)は、ピン(10)を備える。ピンは、断面が角形の角形部(12)と、雄ねじが形成された雄ねじ部(13)と、カラーを係合させるための周溝が形成された係合部(15)と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部(16)と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部(17)と、を有する。締結具は、更に係合部の外形より大きい内径の貫通孔(23)が形成されたカラー(20)と、雄ねじ部に螺合させることのできるナット(30)と、ピンに対し、ナットが回動しないように保持するためのキャップ(40,50)と、を備える。ピンの角形部(12)に隣接して凹部(11a)が形成され、凹部に嵌合する止め輪(60)を備え、止め輪は、ピンからキャップが外れないように保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付孔を有する複数の被取付部材を締結するための締結具であって、
断面が角形の角形部と、雄ねじが形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で把持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外形より大きい内径の貫通孔が形成された前記カラーと、
前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持するためのキャップと、
を備える、ことを特徴とする締結具。
【請求項２】
請求項１に記載の締結具であって、
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合する角孔と、前記ナットに係合するナット係合孔とを有する締結具。
【請求項３】
請求項２に記載の締結具であって、
前記ピンの前記角形部の断面は四角形であり、
前記キャップの前記角孔の断面も四角形である締結具。
【請求項４】
請求項１に記載の締結具であって、
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合するため、平面部の一方の側に対向して突出する突出部と、前記ナットに係合するため、前記平面部の他方の側に対向して突出する屈曲部とを有する締結具。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の締結具であって、
前記ピンは、前記角形部に隣接して凹部が形成され、
更に、前記ピンから前記キャップが外れないように保持するため、前記凹部に嵌合することのできる止め輪を備える締結具。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の締結具であって、
前記ピンの前記係合部は、外周に周溝が形成されている締結具。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の締結具であって、
前記カラーは、円筒形の円筒部と、前記円筒部に隣接し次第に外径が細くなる斜面部とを有する締結具。
【請求項８】
取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結した締結構造であって、
断面が角形の角形部と、雄ねじが形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、を有し、破断可能部で破断したピンと、
前記係合部の外周に係合した前記カラーと、
前記雄ねじ部に螺合したナットと、
前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持するキャップと、
を備え、
前記カラーと前記ナットとの間に前記被取付部材が締結されていることを特徴とする締結構造。
【請求項９】
請求項８に記載の締結構造であって、
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合する角孔と、前記ナットの外周部に係合するナット係合孔とを有する締結構造。
【請求項１０】
請求項８に記載の締結構造であって、
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合するため、平面部の一方の側に突出した突出部と、前記ナットの外周部に係合するため、前記平面部の他方の側に形成された屈曲部とを有する締結構造。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れか１項に記載の締結構造であって、
前記ピンは、前記角形部に隣接して凹部が形成され、
前記凹部に止め輪が嵌合し、前記止め輪は、前記キャップが前記ピンから外れないように保持する締結構造。
【請求項１２】
取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結する方法であって、
a)  断面が角形の角形部と、雄ねじが形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外形より大きい内径の貫通孔が形成された前記カラーと、
前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持するためのキャップと、
を備える締結具を用意し、
b)  前記ピンの先端側から前記ナットを挿入して、前記雄ねじ部に前記ナットを螺合させ、
前記ナットと前記ピンの前記角形部の外周に前記キャップを被せて、ピン組立体とし、
c)  前記ピンの後端部を先頭にして前記ピン組立体を前記被取付部材の前記取付孔に挿入し、前記ナットを前記被取付部材に当接させ、
前記カラーを、前記ピンの前記係合部の外周上で、前記カラーの面が前記被取付部材の前記取付孔の周りに当接するように配置し、
d)  前記カラーを支持して、前記ピンの前記把持部を前記後端側から引き抜き、前記カラーの外周が絞られて前記ピンの係合部に係合し、前記ピンは前記破断可能部で破断し、前記カラーと、前記ナットとの間に前記被取付部材が締結される、段階を備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
取付孔を有する複数の被取付部材を締結するための締結具であって、
外周に雄ねじが形成され、中心軸を通る圧入ピン孔が形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外形より大きい内径の貫通孔が形成された前記カラーと、
前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
を備え、前記ナットは、外形が六角形のナット部分と、中心軸を通る直径溝が形成された止め部分とを有し、
前記ナットの前記直径溝と、前記ピンの前記圧入ピン孔に挿入することのできる圧入ピンを備える、ことを特徴とする締結具。
【請求項１４】
取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結した締結構造であって、
外周に雄ねじが形成され、中心軸を通る圧入ピン孔が形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、を有し、破断可能部で破断したピンと、
前記係合部の外周部に係合した前記カラーと、
ナット部分と、前記ナット部分に隣接し、中心軸を通る直径溝が形成された止め部分とを有し、前記雄ねじ部に螺合したナットと、
前記ピンの前記圧入ピン孔と  前記ナットの前記直径溝とに挿入され、前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持する圧入ピンと、を備え、
前記カラーと前記ナットとの間に前記被取付部材が締結されていることを特徴とする締結構造。
【請求項１５】
取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結する方法であって、
a)  外周に雄ねじが形成され、中心軸を通る圧入ピン孔が形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外径より大きい内径の貫通孔が形成された前記カラーと、
外形が六角形のナット部分と、中心軸を通る直径溝が形成された止め部分とを有し、前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
前記ナットの前記直径溝と、前記ピンの前記圧入ピン孔に挿入することのできる圧入ピンと、を備える締結具を用意し、
b)  前記ピンの先端側から前記ナットを挿入して、前記雄ねじ部に前記ナットを螺合させ、前記ナットの前記直径溝と、前記ピンの前記圧入ピン孔に圧入ピンを挿入して、ピン組立体とし、
c)  前記ピンの後端部を先頭にして前記ピン組立体を前記被取付部材の前記取付孔に挿入し、前記ナットを前記被取付部材に当接させ、
前記カラーを、前記ピンの前記係合部の外周上で、前記カラーの面が前記被取付部材の前記取付孔の周りに当接するように配置し、
d)  前記カラーを支持して、前記ピンの前記把持部を前記後端側から引き抜き、前記カラーの外周が絞られて前記ピンの係合部に係合し、前記ピンは前記破断可能部で破断し、前記カラーと、前記ナットとの間に前記被取付部材が締結される、段階を備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンとカラーを備える締結具、締結構造及び締結方法に関する。特に、締結後使用中に緩まず、しかも簡単に取り外すことのできる締結具、締結構造及び締結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被締結部材を締結する締結具として、頭部と頭部から延びる細長い軸部とを有するピンと、フランジとフランジから延びる円筒部を有するカラーとを備える締結具が知られている。この締結具を締結するには、被締結部材の取付孔にピンの軸部を通し、頭部を被取付部材の取付孔の周りの面に当接させ、カラーをピンの軸部の周りに配置する。締結工具のかしめ部材を使用して、カラーから突出したピンの軸部を把持部材で引っ張り、カラーの円筒部を外周から絞って、ピンの軸部にカラーの内周面を係合させる。軸部の径の細い破断可能部で破断させて、ピンの頭部とカラーのフランジとの間に被締結部材を締結する。
【０００３】
この締結具は、カラーをかしめる（絞る）とき、カラーの内面をピンの周溝（平行溝）に押し付けて係合させて締結するので、カラーの内周面に雌ねじ又は周溝を加工しておく必要がなく、カラーの厳密な寸法精度は求められていない。そのため、安価に被取付部材を締結することが出来る。
しかし、カラーを絞って締結するので、カラーはピンより変形しやすい材料で作成する必要がある。
また、カラーを絞ってピンの周溝に係合させると、締結後にピンからカラーを取り外すことが出来ず、被取付部材を取り外すことができなかった。
【０００４】
特許文献１は、頭部と細長い軸部を有するピンと、カラーとを備える固定具を開示する。ピンの頭部から遠い側にはピンを引っ張るための凹部が形成されている。ピンの頭部側には、固定用凹部（周溝）と破断用凹部（破断可能部）とを組み合わせた組み合わせ凹部が形成されている。カラーを変形させてピンの凹部内に押し込み、ピンを破断用凹部で破断させて、ピンの頭部とカラーとの間に固定片（被取付部材）を固定する。
特許文献１は、ピンを成形後に熱処理して、ピンを所望の組織とし、破断用凹部で確実に破断するようにした発明である。
特許文献１の固定具は、カラーを絞ってピンの凹部に係合させ、ピンの頭部とカラーとの間に固定片を締結することが出来る。
【０００５】
しかし、特許文献１の固定具は、カラーを外周から絞るので、カラーはピンよりも軟質の材料で成形する必要がある。また、断面が円形の引張工具の部材でカラーを絞るので、締結後のカラーの断面は円形となる。そのため、締結後に工具を使用して固定片を回動させて取り外すことはできないという上述した問題がある。
【０００６】
特許文献２は、頭部と軸部とを備える雄ねじ部材（ボルト）と、顎付スリーブ（カラー）とにより、被締結部材を締結する方法を開示する。雄ねじ部材は、頭部と、頭部に隣接する雄ねじ部と、先端側の工具係合用ねじ部と、雄ねじ部と工具係合用ねじ部との間の中間軸部とを有する。顎付スリーブは、顎部と、雄ねじ部材の雄ねじ部のねじ山部の外径より若干大きい内径の円筒部とを有する。かしめ工具のかしめ型により、顎付スリーブを被締結部材に圧接しつつ、円筒部を雄ねじ部材の雄ねじ部にかしめ加工する。かしめ工具のかしめ型の型孔の断面は多角形である。工具係合用ねじ部をかしめ工具の牽引工具で引き上げると、かしめ型が顎付スリーブを被締結部材に圧接し、円筒部が型孔にしごかれて、円筒部の内面は雄ねじ部に対応する雌ねじとなり、円筒部の外面は回転工具係合用の多角形部となる。かしめ加工後、雄ねじ部材は細径部で剪断される。
【０００７】
特許文献２は、かしめ加工するとき、顎付スリーブの円筒部の内面に雌ねじが形成され、外面は多角形部となるので、被取付部材を締結後、工具で多角形部を回動させて、被取付部材を取り外すことが出来る。雌ねじや多角形部を予め冷間加工などで形成しておく必要がなく、コストダウンできるとしている。
しかし、特許文献２は、顎付スリーブを締結するとき変形させるので、雄ねじ部材より変形しやすい材料を使う必要がある。また、顎付スリーブを締結するとき変形させて、多角形部を成形するので、外面の多角形部の寸法精度は低い。顎付スリーブを締結後に取り外すとき、多角形部の外面が変形するおそれがある。
【０００８】
そのため、被取付部材を締結した後使用中に緩むことのない締結具、締結構造及び締結方法が求められていた。また、締結した後、簡単に取り外すことが出来る締結具、締結構造及び締結方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０‐８５１８号公報
【特許文献２】特開平７−１６７１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、締結後使用中に緩まない締結具、締結構造及び締結方法を提供することである。
本発明の別の目的は、締結後に、簡単に取り外すことが出来る締結具、締結構造及び締結方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、本発明の締結具は、ピンの雄ねじ部にナットを係合させ、ナットとピンの角形部にキャップを被せて、ピン組立体とし、被取付部材の取付孔にピン組立体を挿入し、取付孔から突き出したピンの係合部にカラーを被せて、カラーを外側から絞ってピンの係合部に係合させ、カラーとナットとにより被取付部材を締結する。
【００１２】
本発明の第１〜３の態様は、第１、第２の実施形態に対応する。第１の態様は締結具、第２の態様は締結構造、第３の態様は締結方法に関する。
本発明の第１の態様（請求項１〜７）は、取付孔を有する複数の被取付部材を締結するための締結具であって、
断面が角形の角形部と、雄ねじが形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外形より大きい内径の貫通孔が形成されたカラーと、
前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持するためのキャップと、
を備える、ことを特徴とする締結具である（第１、第２の実施形態）。
【００１３】
ピンの雄ねじにナットが螺合し、キャップがピンに対してナットが回動しないように保持していると、ピンに対してナットが緩まない。
また、締結後にキャップを取り外し、ピンの雄ねじに螺合したナットを、逆回転させて取り外すことが容易である。
【００１４】
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合する角孔と、前記ナットに係合するナット係合孔とを有することが好ましい（第１の実施形態）。
キャップが、ピンの角形部に係合する角孔と、ナットに係合するナット係合孔とを有すると、角孔がピンの角形部に係合し、ナット係合孔がナットに係合するので、ピンに対してナットが回転しないように保持される。
【００１５】
前記ピンの前記角形部の断面は四角形であり、
前記キャップの前記角孔の断面も四角形であることが好ましい。
【００１６】
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合するため、平面部の一方の側に対向して突出する突出部と、前記ナットに係合するため、前記平面部の他方の側に対向して突出する屈曲部とを有することが好ましい（第２の実施形態）。
キャップが、平面部の一方の側に対向して突出する突出部と、平面部の他方の側に対向して突出する屈曲部とを有すると、キャップの突出部がピンの角形部に係合し、キャップの屈曲部がナットに係合するので、ピンに対してナットが回転しないように確実に保持される。
【００１７】
前記ピンは、前記角形部に隣接して凹部が形成され、
更に、前記ピンから前記キャップが外れないように保持するため、前記凹部に嵌合することのできる止め輪を備えることが好ましい（第１、第２の実施形態）。
ピンに凹部が形成され、締結具が更に、凹部に嵌合する止め輪を備えると、キャップが容易に外れないように保持される。
【００１８】
前記ピンの前記係合部は、外周に周溝が形成されていることが好ましい（第１、第２の実施形態）。
ピンの係合部の外周に周溝が形成されていると、カラーを絞って係合部に係合させ、固定することが出来る。
【００１９】
又は、前記ピンの前記係合部は、外周に雄ねじが形成されていてもよい。
ピンの係合部の外周に雄ねじが形成されていると、カラーを絞って係合部に係合させ、雄ねじに対応する雌ねじが形成されるので、締結後カラーを回動させて取り外すことが出来る。
【００２０】
前記カラーは、円筒形の円筒部と、前記円筒部に隣接し次第に外径が細くなる斜面部とを有することが好ましい。
カラーが次第に外径が細くなる斜面部を有すると、締結工具の絞り部材で絞りやすく、容易にカラーの内面を係合部に係合させることが出来る。
【００２１】
本発明の第２の態様（請求項８〜１１）は、取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結した締結構造であって、
断面が角形の角形部と、雄ねじが形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、を有し、破断可能部で破断したピンと、
前記雄ねじ部に螺合したナットと、
前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持するキャップと、
前記係合部の外周部に係合した前記カラーと、
を備え、
前記カラーと前記ナットとの間に前記被取付部材が締結されていることを特徴とする締結構造である。
【００２２】
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合する角孔と、前記ナットの外周部に係合するナット係合孔とを有することが好ましい（第１の実施形態）。
【００２３】
前記キャップは、前記ピンの前記角形部に係合するため、平面部の一方の側に突出した突出部と、前記ナットの外周部に係合するため、前記平面部の他方の側に形成された屈曲部とを有することが好ましい（第２の実施形態）。
【００２４】
前記ピンは、前記角形部に隣接して凹部が形成され、
前記凹部に止め輪が嵌合し、前記止め輪は、前記キャップが前記ピンから外れないように保持することが好ましい（第１、第２の実施形態）。
【００２５】
本発明の第３の態様（請求項１２）は、取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結する方法であって、
a)  断面が角形の角形部と、雄ねじが形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外形より大きい内径の貫通孔が形成された前記カラーと、
前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持するためのキャップと、
を備える締結具を用意し、
b)  前記ピンの先端側から前記ナットを挿入して、前記雄ねじ部に前記ナットを螺合させ、
前記ナットと前記ピンの前記角形部の外周に前記キャップを被せて、ピン組立体とし、
c)  前記ピンの後端部を先頭にして前記ピン組立体を前記被取付部材の前記取付孔に挿入し、前記ナットを前記被取付部材に当接させ、
前記カラーを、前記ピンの前記係合部の外周上で、前記カラーの面が前記被取付部材の前記取付孔の周りに当接するように配置し、
d)  前記カラーを支持して、前記ピンの前記把持部を前記後端側から引き抜き、前記カラーの外周が絞られて前記ピンの前記係合部に係合し、前記ピンは前記破断可能部で破断し、前記カラーと、前記ナットとの間に前記被取付部材が締結される、段階を備えることを特徴とする方法である（第１、第２の実施形態）。
【００２６】
ピンに、ナットとキャップとを取り付けたピン組立体を被取付部材の取付孔に挿入し、取付孔から突き出したピンの係合部にカラーを絞って係合させ、ピンを破断可能部で破断することにより、被取付部材を容易に締結することが出来る。
【００２７】
本発明の第４〜６の態様は、第３の実施形態に対応する。第４の態様は締結具、第５の態様は締結構造、第６の態様は締結方法に関する。
本発明の第４の態様（請求項１３）は、取付孔を有する複数の被取付部材を締結するための締結具であって、
外周に雄ねじが形成され、中心軸を通る圧入ピン孔が形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外形より大きい内径の貫通孔が形成された前記カラーと、
前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
を備え、前記ナットは、外形が六角形のナット部分と、中心軸を通る直径溝が形成された止め部分とを有し、
前記ナットの前記直径溝と、前記ピンの前記圧入ピン孔に挿入することのできる圧入ピンを備える、ことを特徴とする締結具である（第３の実施形態）。
【００２８】
ピンの雄ねじ部に圧入ピン孔が形成されていて、ナットが直径溝が形成された止め部分を有し、更に圧入ピンを備える締結具は、圧入ピンにより、ナットが回動しないように保持されるので、ナットが緩まない。また、圧入ピンを抜き、ナットを逆回転させると、容易にナットを取り外すことが出来る。
【００２９】
本発明の第５の態様（請求項１４）は、取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結した締結構造であって、
外周に雄ねじが形成され、圧入ピン孔が形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、を有し、破断可能部で破断したピンと、
前記係合部の外周に係合したカラーと、
ナット部分と、前記ナット部分に隣接し、中心軸を通る直径溝が形成された止め部分とを有し、前記雄ねじ部に螺合したナットと、
前記ピンの前記圧入ピン孔と
前記ナットの前記直径溝とに挿入され、前記ピンに対し、前記ナットが回動しないように保持する圧入ピンと、を備え、
前記カラーと前記ナットとの間に前記被取付部材が締結されていることを特徴とする締結構造である（第３の実施形態）。
【００３０】
本発明の第６の態様（請求項１５）は、取付孔を有する複数の被取付部材を締結具により締結する方法であって、
a)  外周に雄ねじが形成され、中心軸を通る圧入ピン孔が形成された雄ねじ部と、カラーを係合させるための係合部と、所定以上の引張力が作用すると破断する破断可能部と、締結工具の把持部材で挟持するための把持部と、を有するピンと、
前記係合部の外径より大きい内径の貫通孔が形成されたカラーと、
外形が六角形のナット部分と、中心軸を通る直径溝が形成された止め部分とを有し、前記雄ねじ部に螺合させることのできるナットと、
前記ナットの前記直径溝と、前記ピンの前記圧入ピン孔に挿入することのできる圧入ピンと、を備える締結具を用意し、
b)  前記ピンの先端側から前記ナットを挿入して、前記雄ねじ部に前記ナットを螺合させ、前記ナットの前記直径溝と、前記ピンの前記圧入ピン孔に圧入ピンを挿入して、ピン組立体とし、
c)  前記ピンの後端部を先頭にして前記ピン組立体を前記被取付部材の前記取付孔に挿入し、前記ナットを前記被取付部材に当接させ、
前記カラーを、前記ピンの前記係合部の外周上で、前記カラーの面が前記被取付部材の前記取付孔の周りに当接するように配置し、
d)  前記カラーを支持して、前記ピンの前記把持部を前記後端側から引き抜き、前記カラーの外周が絞られて前記ピンの係合部に係合し、前記ピンは前記破断可能部で破断し、前記カラーと、前記ナットとの間に前記被取付部材が締結される、段階を備えることを特徴とする方法である（第３の実施形態）。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、被取付部材を締結した後使用中に緩むことのない締結具、締結構造及び締結方法を提供することが出来る。
また、締結した後、簡単に取り外すことが出来る締結具、締結構造及び締結方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態の締結具のピンとナットとキャップと止め輪との分解斜視図である。
【図２】図１の締結具のピンにナットとキャップと止め輪とを取り付けたピン組立体の一部を断面とした正面図である。
【図３】図２のピン組立体の右側面図である。
【図４】図２のピン組立体の左側面図である。
【図５】図１の締結具のピンの正面図である。
【図６】図５のピンの右側面図である。
【図７】図１の締結具のカラーの斜視図である。
【図８】図７のカラーの一部を断面とした正面図である。
【図９】図７のカラーの右側面図である。
【図１０】図１の締結具のキャップの正面図である。
【図１１】図１０のキャップの左側面図である。
【図１２】図１０のキャップのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１３】第１の実施形態の締結具を被取付部材にセットした状態の斜視図である。
【図１４】図１３の締結具と被取付部材の正面図である。
【図１５】図１３の状態から被取付部材を締結した後の斜視図である。
【図１６】図１５の締結具と被取付部材の正面図である。
【図１７】図１５の状態から締結具を取り外す中間段階の斜視図である。
【図１８】図１７の状態から締結具を完全に取り外した段階の斜視図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態の締結具のピンとナットとキャップと止め輪との分解斜視図である。
【図２０】図１９の締結具のピンにナットとキャップと止め輪とを取り付けたピン組立体の一部を断面とした正面図である。
【図２１】図２０のピン組立体の下面図である。
【図２２】図２０のピン組立体の右側面図である。
【図２３】図２０のピン組立体の左側面図である。
【図２４】図１９の締結具のキャップの斜視図である。
【図２５】図２４のキャップの正面図である。
【図２６】図２４のキャップの右側面図である。
【図２７】第２の実施形態の締結具により被取付部材を締結した状態の正面図である。
【図２８】本発明の第３の実施形態の締結具のピンにナットと圧入ピンを取り付けたピン組立体の斜視図である。
【図２９】図２８のピン組立体の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による締結具1について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の締結具1のピン10とナット30とロッキングキャップ（キャップ）40と止め輪60との分解斜視図である。締結具1のピン10に、ナット30とキャップ40と止め輪60（任意）とを取り付けたものをピン組立体という。図２は、図１のピン組立体の一部を断面とした正面図である。図３は図２のピン組立体の右側面図、図４は左側面図である。図１〜４には、カラー20は図示していない。本明細書では、図２の右側を先端といい、左側を後端という。
締結具1は、ピン10と、カラー20と、ナット30と、キャップ40と、止め輪60とを備える。止め輪60はなくてもよい。以下、締結具1の部材を順に説明する。
【００３４】
（ピン）
図５はピン10の正面図、図６は右側面図である。ピン10は、中心軸に沿って、先端側から、先端部11と、凹部11aと、角形部12と、雄ねじ部13と、円柱部14と、係合部15と、破断可能部16と、把持部17と、後端部18とを有する。
ピン10の材質はスチール等である。
【００３５】
先端部11の先端側の面は、円形の平面であり、先端部11の後端側の面は、角形部12と同じ形状の面取りされた四角形である。ピン10の先端部11に隣接して、溝状の凹部11aが形成されている。凹部11aには、後述する止め輪60を嵌め込むことが出来る。
【００３６】
凹部11aに隣接して、角形部12が形成されている。角形部12の断面は四角形であり、コーナー部は面取りされている。角形部12は、後述するキャップ40の角孔41に適合する形状である。
角形部12の断面は四角形ではなく、三角形、六角形、八角形等の他の角形にすることもできる。その場合は、キャップ40の角孔41も角形部12の形状に適合する形状とする。
角形部12に隣接して、雄ねじ部13がある。雄ねじ部13には雄ねじが形成されている。雄ねじ部13の雄ねじには、後述するナット30の雌ねじ32が係合する。
【００３７】
雄ねじ部13に隣接して、円柱部14がある。円柱部14は断面が円形である。円柱部14の外径は、雄ねじ部13の雄ねじの外径とほぼ同じである。円柱部14の外径は、被取付部材71,72の取付孔73,74の内径より小さく、締結した状態で、円柱部14は被取付部材71,72の取付孔73,74に入る。
【００３８】
円柱部14に隣接して、係合部15がある。係合部15には、外周に一定の間隔で同心円状の周溝が形成されている。係合部15の頂部の外径は、円柱部14の外径とほぼ等しい。係合部15の外周部に、後述するカラー20を配置して、締結工具の絞り部材を用いてカラー20を外周から絞り、カラー20の内面を係合部15に係合させることができる。
【００３９】
又は、係合部15には周溝の代わりに、雄ねじを形成することもできる。雄ねじを形成した場合でも、カラー20を外周から絞って、雄ねじに係合させることが出来る。雄ねじが形成されていると、カラー20を逆回転させれば、カラー20を取り外すことが出来る。
【００４０】
係合部15に隣接して、係合部15より外径の小さい破断可能部16がある。破断可能部16は、締結工具の把持部材でピン10の軸部を引き抜くとき、ある引抜力を超えると破断する部分である。
【００４１】
破断可能部16に隣接して、細い周溝が形成された把持部17がある。把持部17の周溝の頂部の外径は、破断可能部16の外径より大きく、円柱部14の外径とほぼ等しい。把持部17は、締結工具の把持部材でピン10の軸部を把持して引き抜くとき、把持する部分であり、スリップしないように周溝が形成されている。
又は、把持部17には周溝の代わりに他の形状の凹凸を形成しても、把持部17をスリップしないように引き抜くことが出来る。
【００４２】
把持部17に隣接して、後端部18がある。後端部18は、締結工具の把持部材に挿入しやすいように、後端にテーパが付いて細くなっている。
【００４３】
（カラー）
図７はカラー20の斜視図、図８は一部を断面とした正面図、図９は右側面図である。カラー20は、円筒部21と、円筒部21に隣接する斜面部22とを有し、中心軸に沿って貫通孔24が形成されている。
カラー20は、ピン10より軟質の材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等で作られる。又は、ピン10と同じスチール等で作ることもできる。
【００４４】
円筒部21は円筒形である。円筒部21の外径は、被取付部材71,72の取付孔73,74の内径より大きく、円筒部21は取付孔73,74を通ることが出来ない。
斜面部22は、円筒部21に隣接し、円筒部21から次第に外径が細くなる。斜面部22の外形は円錐台形である。斜面部22に締結工具のかしめ部材が当接し、円筒部21を絞ることが出来るようになっている。
【００４５】
貫通孔24の内径は、ピン10の係合部15の頂部の外径と等しいかそれより大きく、カラー20はピン10の係合部15の外周に配置することが出来る。ピン10の係合部15の外周にカラー20を配置し、締結工具のかしめ部材を使用してカラー20を外周から絞り、カラー20の内面をピン10の係合部15に係合させることが出来る。
【００４６】
（ナット）
図１を参照する。ナット30は、通常の外形が六角形のナットであり、ねじ孔が形成され、雌ねじ32が形成されている。ナット30は、ピン10の雄ねじ部13の雄ねじに係合する。ナット30の中心軸方向の長さは、ピン10の雄ねじ部13の長さとほぼ同じである。
ナット30の断面は六角形ではなく、三角形、四角形、八角形等の他の角形にすることもできる。
【００４７】
（キャップ）
図１０はキャップ40の正面図、図１１は左側面図、図１２は図１０のＡ−Ａ線に沿った断面図である。キャップ40は樹脂でできている。被取付部材71,72を締結した後、キャップ40は、ナット30の外周部と、ピン10の角形部12の外周部とを囲み、ピン10に対してナット30が回動しないように保持する。キャップ40は、金属で成形してもよい。
キャップ40の先端部は円形であり、中心軸を中心とする浅い円形孔41が形成されている。円形孔41には、後述する止め輪60が入る。
【００４８】
キャップ40の外周の断面は円形で、先端から後端へ行くにしたがって、断面の半径が次第に大きくなる。円形孔41に隣接して、断面が四角形の角孔42が形成されている。角孔42は、ピン10の角形部12に適合した形状であり、角孔42の軸方向長さは角形部12の軸方向長さとほぼ等しい。ピン10の角形部12が、四角形でない他の角形の場合は、キャップ40の角孔42は、ピン10の角形部12の形状に適合する形状とする。
【００４９】
角孔42に隣接して後端まで、断面が六角形のナット係合孔43が形成されている。ナット係合孔43の断面は角孔42の断面より大きい。ナット係合孔43は、ナット30の六角形の外径に適合した形状であり、ナット係合孔43の軸方向長さはナット30の軸方向長さとほぼ等しい。ナット30が、六角形でない他の角形の場合は、キャップ40のナット係合孔43は、ナット30の形状に適合する形状とする。
キャップ40の後端は、外側が円、内側が六角形の平面である。
図２に示すように、ピン10にナット30とキャップ40と止め輪60とを取り付けた状態では、キャップ40の円形孔41には止め輪60が入り、キャップ40の角孔42の内側には、ピン10の角形部12が入り、キャップ40のナット係合孔43の内側には、ナット30が入る。
【００５０】
（止め輪）
図１を参照する。止め輪60は、ピン10からキャップ40が外れないように保持するための部材である。止め輪60は、なくてもよい。止め輪60は、C字形状で一カ所が開いている。止め輪60の外径は、キャップ40の円形孔41の内径とほぼ等しく、止め輪60の厚さは、キャップ40の円形孔41の深さとほぼ等しい。止め輪60は、キャップ40の円形孔41に適合する。止め輪60の内側の３カ所に凸部62がある。凸部62は、C字形状の両端部と、両端部の間の中間部分にある。凸部62は、ピン10の先端部11と角形部12の間の凹部11aに係合する。止め輪60は、キャップ40の円形孔41に入り、角孔42の周りのキャップ40の面を抑え、キャップ40が外れないように保持する。
【００５１】
（締結具のセット）
次に、締結具1を被取付部材71,72にセットする動作について説明する。
図２は、図１の締結具1のピン10にナット30とキャップ40と止め輪60とを取り付けたピン組立体の一部を断面とした正面図である。
図１３は、締結具1を被取付部材71,72の取付孔73,74にセットした状態の斜視図である。図１４は正面図である。
【００５２】
ピン10の先端側（図２の右側）からナット30を挿入し、雌ねじ部13にナット30を螺合させる。次に、キャップ40を挿入し、ナット30の外周部をキャップ40のナット係合孔43が覆い、ピン10の角形部12の外周部をキャップ40の角孔42が覆うようにする。このとき、ナット30とピン10の角形部12とが共にキャップ40に入るように、ナット30を螺合させる角度を調整する。キャップ40のナット係合孔43と角孔42の間の平面は、ナット30の面に当接する。
【００５３】
次に、止め輪60をキャップ40の円形孔41に入れ、止め輪60の凸部62を、ピン10の先端部11と角形部12の間の凹部11aに係合させる。これで、ナット30がピン10に対して回動しないように固定される。
これで、図２に示すピン組立体となる。
【００５４】
次に、被取付部材71,72を取付孔73,74が合うように重ね合せる。図１４の右側から、ピン10とナット30とキャップ40と止め輪60とを組み立てたピン組立体を、ピン10の後端部18を先頭にして、被取付部材71,72の取付孔73,74に挿入していく。ナット30の面が被取付部材72の取付孔74の周囲に当接すると、ピン組立体の移動は停止する。
【００５５】
次に、ピン10の後端側（図１４の左側）からカラー20を挿入する。カラー20の貫通孔24の内径はピン10の外径より大きいので、カラー20は、把持部17、破断可能部16の外周を図１４の右方向に向かって移動していく。カラー20の面が被取付部材71の取付孔73の周囲に当接すると、カラー20の移動は停止する。この時、カラー20はピン10の係合部15の外周に位置する。
【００５６】
（被取付部材の締結）
次に、締結具1により被取付部材71,72を締結する動作について説明する。第１の実施形態では、２枚の被取付部材71,72を締結する場合について説明するが、被取付部材71,72の数は２枚に限定されない。１枚の被取付部材に締結具1を取り付けることが出来る。又は、３枚以上の被取付部材を締結することもできる。
図１５は、締結具1により被取付部材71,72を締結した状態の斜視図である。図１６は正面図である。
【００５７】
締結工具の絞り部材（図示せず）は、先端部は断面が斜面になっている。絞り部材の先端部をカラー20の斜面部22に当接させ、締結装置の把持部材（図示せず）で、ピン10の把持部17を挟持して、ピン10の後端側（図１４の左側）に引き抜いていく。
【００５８】
カラー20は、絞り部材により絞られて、外径が小さくなる。外径が絞られて、係合した後のカラー20は、参照番号20'で表す。斜面部22は斜面ではなくなる。締結工具の絞り部材に絞られて、カラー20'の先端側に絞り斜面部22'が形成される。カラー20'の貫通孔24は内径が小さくなり、カラー20'の内面は係合部15の周溝に係合する。この動作により、被取付部材71,72はカラー20'とナット30との間にしっかり保持される。カラー20'の塑性変形が大きくなると、加工硬化し、塑性変形しにくくなっていく。
【００５９】
ピン10にかかる引張応力が破断可能部16の破断限度を超えると、ピン10は、破断可能部16で破断し、破断部16'となる。先端部11から破断部16'までは締結された部分に残る。
締結工具の絞り部材と把持部材を図１６の左方向に後退させて、締結動作は完了する。
【００６０】
（被取付部材の取り外し）
締結具1により被取付部材71,72を締結した図１５、１６の状態から、締結具1を取り外し、被取付部材71,72の締結を解除する動作を説明する。
図１７は、被取付部材71,72から締結具1を取り外す中間段階の斜視図である。図１８は、完全に取り外した後の斜視図である。
【００６１】
まず、ドライバーの先端部等を使用して、止め輪60を取り外す。止め輪60を取り外すと、キャップ40を引き抜くことが出来る。
キャップ40を引き抜くと、ピン10に対してナット30が回動できるようになる。ナット30を逆回しして、雄ねじ部13との係合を解除する。
図１７は、止め輪60と、キャップ40と、ナット30を取り外した状態を示す。
【００６２】
ピン10からナット30を取り外すと、被取付部材71,72の取付孔73,74から、カラー20とピン10を後端方向（図１８の左上方）に引き抜くことが出来る。
図１８は、カラー20とピン10を引き抜き、被取付部材71と72の締結を解除した状態を示す。カラー20は、ピン10の係合部15に係合しているので、取り外すことはできない。
【００６３】
再度、被取付部材71,72を締結するには、図１８の状態から、カラー20が固定されたピン10を被取付部材71,72の取付孔73,74に挿入し、先端側からナット30を螺入し、キャップ40を被せる。必要により、止め輪60を取り付けることが出来る。
【００６４】
本発明の第１の実施形態によれば、被取付部材71,72をピン10の係合部15に係合させたカラー20と、ピン10の雄ねじ部13に螺合させたナット30により、被取付部材71,72をしっかり固定することが出来る。
キャップ40の角孔42にピン10の角形部12が入って保持され、キャップ40のナット係合孔43にナット30が入って保持される。ピン10に対してナット30が回動しないように保持される。そのため、意図しない時にナット30が緩んで、被取付部材71,72の締結が解除されることがない。
被取付部材71,72を締結した後は、カラー20はピン10に係合している。しかし、止め輪60と、キャップ40と、ナット30を順に取り外すと、カラー20が係合しているピン10を引き抜くことが出来、簡単に取り外すことが出来る。
【００６５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による締結具1'について説明する。図１９は、本発明の第２の実施形態の締結具1'のピン10とナット30とキャップ50と止め輪60との分解斜視図である。図２０は、図１９の締結具1'のピン10にナット30とキャップ50と止め輪60とを取り付けたピン組立体の一部を断面とした正面図である。図２１は図２０のピン組立体の下面図、図２２は右側面図、図２３は左側面図である。
第２の実施形態については、第１の実施形態と異なる点のみを説明する。
【００６６】
図１９に示すように、第２の実施形態では、第１の実施形態の樹脂製のキャップ40に替えて、金属製のキャップ50を用いる。第２の実施形態のキャップ50は、第１の実施形態のキャップ40と同様に、ピン10に対して、ナット30が回動しないように保持する。第２の実施形態の部材であるピン10、カラー20、ナット30、止め輪60は、第１の実施形態の部材であるピン10、カラー20、ナット30、止め輪60と同様である。第１の実施形態と同様に、止め輪60はなくてもよい。
図２４は、図１９の締結具1'のキャップ50の斜視図である。図２５は正面図、図２６は右側面図である。
【００６７】
キャップ50は、中央部に開口部が形成された長方形の平面部51を有する。ピン組立体の状態では、平面部51は、ナット30の面に当接する。
キャップ50は、開口部の対向する辺から湾曲して延びる一対の突出部52を有する。突出部52は、先端方向に互いに近づくように延びる。突出部52の対向する先端間の距離は、ピン10の角形部12の２つの面の間の距離にほぼ等しく、一対の突出部52の間にピン10の角形部12が適合するようになっている。
【００６８】
キャップ50は、平面部51の２つの辺から、湾曲して延びる２つの湾曲部54を有する。湾曲部54は、後端方向に延びる。湾曲部54の先は、屈曲部53で屈曲して、先端部55に向かって互いに近づくように延びる。対向する屈曲部53の間の距離は、ナット30の２つの面の間の距離にほぼ等しく、一対の屈曲部53の間にナット30が適合する。
【００６９】
図２０に示すピン組立体では、突出部52は、ピン10の先端部11の２つの面に当接する。屈曲部53は、ナット30の２つの面に当接する。
止め輪60は、キャップ50の突出部52の先端に当接する。止め輪60の凸部62は、ピン10の先端部11と角形部12の間の凹部11aに係合する。キャップ50の突出部52が、ピン10の角形部12に当接し、キャップ50の屈曲部53がナット30の外面に当接する。そのため、ナット30はピン10に対して回動しないように保持される。
【００７０】
第２の実施形態でも、止め輪60を使用することにより、ピン10に対してナット30が緩まないように保持され、意図しない時に被取付部材71,72の締結が解除されることがない。
また、被取付部材71,72を締結した後、止め輪60と、キャップ50と、ナット30を順に取り外すと、カラー20が固定されたピン10を引き抜くことが出来、被取付部材71,72を簡単に取り外すことが出来る。
【００７１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態による締結具1"について説明する。図２８は、本発明の第３の実施形態の締結具1"のピン10"にナット80と圧入ピン85を取り付けたピン組立体の斜視図である。図２９は正面図である。
【００７２】
第３の実施形態の締結具1"は、第１、第２の実施形態のナット30の替りに、ナット80と、圧入ピン85とを用いる。キャップ40と止め輪60は用いない。締結具1"のピン組立体は、ピン10"と、ナット80と、圧入ピン85とを有する。
ナット80の直径溝83と、ピン10"に形成された圧入ピン孔19とに、圧入ピン85を通す。圧入ピン85により、ピン10"に対してナット80が回動しないように保持する。
【００７３】
締結具1"のピン10"は、角形部12がない。ピン10"は、先端部11"と、雄ねじ部13"と、円柱部14と、係合部15と、破断可能部16と、把持部17と、後端部18とを有する。
先端部11"は、雄ねじ部13"の延長した部分で、雄ねじ部13"とほぼ同じ外径であり、先端が細くなるようなテーパが付いている。先端部11"の中心部には、先端側からナット80の止め部分82の深さまで、断面が多角形の孔が形成されおり、取り外しの際、工具（レンチ等）を係合させることが出来る。
雄ねじ部13"には、圧入ピン85を挿入するため、中心軸を通って直径方向に貫通する圧入ピン孔19が形成されている。
【００７４】
第３の実施形態では、第１の実施形態のナット30の替りに、ナット80を用いる。図２８に示すように、ナット80は、外面が六角形状のナット部分81と、ナット部分81に隣接する止め部分82とを有する。ナット部分81と止め部分82には、雌ねじ32が形成されている。
止め部分82には、中心軸を通って対角方向に延びる３本の直径溝83が形成されている。
【００７５】
圧入ピン85は、細い円筒形のピンであり、ナット80の直径溝83に挿入することが出来、同時にピン10"の圧入ピン孔19に挿入することが出来る。圧入ピン85をナット80の直径溝83とピン10"の圧入ピン孔19に挿入すると、容易に抜けないように保持される。
圧入ピン85が、ナット80の直径溝83とピン10"の圧入ピン孔19に挿入されているので、ピン10"に対してナット80が回動しないように保持される。
【００７６】
第３の実施形態でも、ピン10"に対してナット80が緩まないように保持され、意図しない時に被取付部材71,72の締結が解除されることがない。
また、被取付部材71,72を締結した後、圧入ピン85を引き抜き、ピン10"からナット80を取り外すことが出来る。すると、被取付部材71,72の取付孔73,74から、カラー20が固定されたピン10"を引き抜くことが出来る。そして、被取付部材71と72を簡単に取り外すことが出来る。
【００７７】
第３の実施形態は、第１、第２の実施形態より、部品数が少なく、意図しない時に締結具1"が緩むことがなく、取り外したいときは容易に取り外すことが出来る。
【符号の説明】
【００７８】
1,1',1"  締結具
10,10"  ピン
11,11"  先端部
11a 凹部
12  角形部
13  雄ねじ部
14  円柱部
15  係合部
16  破断可能部
16' 破断部
17  把持部
18  後端部
19  圧入ピン孔
20  カラー
20' カラー
21  円筒部
22  斜面部
22' 絞り斜面部
24  貫通孔
30  ナット
31  ねじ孔
32  雌ねじ
40  キャップ
41  円形孔
42  角孔
43  ナット係合孔
50  キャップ
51  平面部
52  突出部
53  屈曲部
54  湾曲部
55  先端部
60  止め輪
62  凸部
71  被取付部材
72  被取付部材
73  取付孔
74  取付孔
80  ナット
81  ナット部分
82  止め部分
83  直径溝
85  圧入ピン
【図１】
2017025962.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2017025962.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図１４】
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