(57)【要約】【課題】被締結部材の一方の側からのみアクセスして締結可能な締結ファスナであって、広い座面を形成し且つ被締結部材の厚さに関して適用範囲の広い締結ファスナを提供する。【解決手段】締結ファスナ１は、雌ねじ部材３と、雌ねじ部材内にねじ込み可能な雄ねじ部材２とを具備する。雌ねじ部材の一方の端部にはその縁端から一定距離だけ延びる切欠３５が設けられる。雄ねじ部材は一方の端部に雄ねじ部からその縁端に向かって徐々に半径が大きくなるように構成されたねじ頭部２１を有すると共に他方の端部にねじ回し部分２２を有する。ねじ頭部の断面の大きさは被締結部材Ａ、Ｂに設けられた貫通孔Ａ１、Ｂ１の断面の大きさよりも小さい。上記雄ねじ部材を雌ねじ部材内にねじ込むことにより切欠の設けられた雌ねじ部材の部分がねじ頭部に当接して放射状に広がるように構成される。【選択図】図１
2009074613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被締結部材をこれら被締結部材の一方の側から締結するための締結ファスナであって、内部に雌ねじ部を有する中空の雌ねじ部材と、該雌ねじ部材内にねじ込み可能な雄ねじ部材とを具備する締結ファスナにおいて、
上記雌ねじ部材の一方の端部にはその縁端から一定距離だけ延びる切欠が設けられ、上記雄ねじ部材は一方の端部に雄ねじ部からその縁端に向かって徐々に半径が大きくなるように構成されたねじ頭部を有すると共に他方の端部にねじ回し部分を有し、上記雄ねじ部材のねじ頭部の断面の大きさは被締結部材に設けられた当該締結ファスナ用の貫通孔の断面の大きさよりも小さく、上記雄ねじ部材を雌ねじ部材内にねじ込むことにより上記切欠の設けられた雌ねじ部材の部分が上記ねじ頭部に当接して該雌ねじ部材の径方向に広がるように構成されている、締結ファスナ。
【請求項２】
上記雌ねじ部材の上記ねじ頭部が設けられた端部とは別の端部に外径が上記貫通孔よりも大きい環状部材が設けられている、請求項１に記載の締結ファスナ。
【請求項３】
上記環状部材の被締結部材に当接する面に突起が設けられている、請求項２に記載の締結ファスナ。
【請求項４】
上記環状部材の外径はねじ回し用工具と係合可能な形状とされる、請求項２又は３に記載の締結ファスナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は締結ファスナに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、締結すべき二つの被締結部材を締結するためにはボルトとナット等の締結具が用いられる。ボルト及びナット等の締結具では、通常、互いに合わせられた被締結部材の両側からアクセス可能であることが必要である。すなわち、被締結部材の一方の側ではナットを保持し、他方の側ではボルトをねじ回しすることが必要である。これに対して、被締結部材の構造上、被締結部材の片側のみからしかアクセスすることができない場合もあり、このような場合には被締結部材の一方の側からのみアクセスして締結することができる締結ファスナが用いられる。
【０００３】
このような締結ファスナとしては、例えば内部に雌ねじ部を有する雌ねじ部材と、該雌ねじ部材内にねじ込み可能な雄ねじ部材とを具備するワンサイドボルトが知られている（特許文献１）。特許文献１に開示されたワンサイドボルトは、雌ねじ部材と雄ねじ部材とが互いに螺合された状態で被締結部材に形成された貫通孔内に挿入される。その後、雄ねじ部材がねじ回しされることによって雄ねじ部材の先端に設けられたコアピンが雌ねじ部材の一方の端部を軸線方向に圧縮し、これに伴ってこの雌ねじ部材の一方の端部領域が径方向外側に広がるように塑性変形する。斯かる塑性変形によって形成された環状部分と雌ねじ部材の他方の端部に設けられたナット部材との間で被締結部材が締結されることになる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４３３４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されたワンサイドボルトでは、上述したように塑性変形によって雌ねじ部材の一方の端部領域が径方向外側に拡大されることになるが、その拡大の程度には限度がある。このため、斯かる締結ファスナでは上記拡大により形成された環状部分のうち被締結部材と当接する面、すなわちこの環状部分の座面の径は小さいものとなる。このように座面の径が小さいと、締結ファスナが被締結部材に形成されている貫通孔から抜けてしまう場合がある。
【０００６】
また、上記締結ファスナでは、適切な大きさの環状部分を形成しようとすると、環状部分は雌ねじ部材の軸線方向において常に同じ位置に作成されることになる。従って、同じ締結ファスナにおいて、環状部分が形成される位置を被締結部材の厚さに応じて変更することはできない。このため、締結すべき被締結部材の厚さに応じて使用する締結ファスナを変更しなければならない場合がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、被締結部材の一方の側からのみアクセスして締結可能な締結ファスナであって、被締結部材から抜けることのないように広い座面を形成することができ且つ被締結部材の厚さに関して適用範囲の広い締結ファスナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明では、複数の被締結部材をこれら被締結部材の一方の側から締結するための締結ファスナであって、内部に雌ねじ部を有する中空の雌ねじ部材と、該雌ねじ部材内にねじ込み可能な雄ねじ部材とを具備する締結ファスナにおいて、上記雌ねじ部材の一方の端部にはその縁端から一定距離だけ延びる切欠が設けられ、上記雄ねじ部材は一方の端部に雄ねじ部からその縁端に向かって徐々に半径が大きくなるように構成されたねじ頭部を有すると共に他方の端部にねじ回し部分を有し、上記雄ねじ部材のねじ頭部の断面の大きさは被締結部材に設けられた当該締結ファスナ用の貫通孔の断面の大きさよりも小さく、上記雄ねじ部材を雌ねじ部材内にねじ込むことにより上記切欠の設けられた雌ねじ部材の部分が上記ねじ頭部に当接して該雌ねじ部材の径方向に広がるように構成されている。
第１の発明によれば、切欠の設けられた雌ねじ部材の部分（以下、「変形可能部分」と称す）は、雄ねじ部材を雌ねじ部材内にねじ込むことにより放射状に広がる。放射状に広がった変形可能部分の先端間の距離は雄ねじ部材を雌ねじ部材内にねじ込む程度に応じて変化する。雄ねじ部材を雌ねじ部材内に大きくねじ込めば変形可能部分の先端間の距離を大きくすることができ、よって被締結部材と当接する座面の径を大きくすることができる。
また、第１の発明によれば、雄ねじ部材を雌ねじ部材にねじ込む程度に応じて、雌ねじ部材の軸線方向において変形可能部分が広がり始める位置等を変更することができる。このため、厚い被締結部材に対しては雄ねじ部材をねじ込む程度が小さくてもこれら被締結部材を締結することが可能であり、逆に薄い被締結部材に対しては雄ねじ部材をねじ込む程度を大きくすることによってこれら被締結部材を締結することができる。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、上記雌ねじ部材の上記ねじ頭部が設けられた端部とは別の端部に外径が上記貫通孔よりも大きい環状部材が設けられている。
【００１０】
第３の発明では、第２の発明において、上記環状部材の被締結部材に当接する面に突起が設けられている。
【００１１】
第４の発明では、第２又は第３の発明において、上記環状部材の外径はねじ回し用工具と係合可能な形状とされる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被締結部材から抜けることのないように被締結部材と当接する座面の径を大きくすることができる締結ファスナが提供される。また、雄ねじ部材を雌ねじ部材にねじ込む程度に応じて雌ねじ部材の軸線方向において変形可能部分が広がり始める位置等を変更することができ、よって被締結部材の厚さに関して適用範囲の広い締結ファスナが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の締結ファスナの実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の締結ファスナの一つの実施形態の側面図である。
【００１４】
図１に示したように、締結ファスナ１は雄ねじ部材２と雌ねじ部材３との二つの部材を有する。雄ねじ部材２はその一方の端部に雄ねじ頭部２１を有すると共に、他方の端部に六角ねじ部分（ねじ回し部分）２２を具備する。これら雄ねじ頭部２１と六角ねじ部分２２との間には雄ねじ部２３が設けられる。雄ねじ頭部２１は、雄ねじ部２３から雄ねじ部材３の縁端に向かって徐々に半径が大きくなるように構成されている。すなわち、雄ねじ頭部２１は、雄ねじ部２３から雄ねじ部材２の端部に向かってテーパ状に広がるように構成されている。以下の説明では、このテーパ状の部分をテーパ部分２４と称す。
【００１５】
一方、雌ねじ部材３はその内部に雄ねじ部材２を受容可能な円筒孔３１が設けられており、その内面の一部には上記雄ねじ部材２の雄ねじ部２３と噛合可能な雌ねじ部３２が設けられる。また、雌ねじ部材３の一方の端部には、六角ねじ部（環状部材）３３が設けられており、この六角ねじ部３３の外径は雌ねじ部材３の筒状部分３４の外径よりも大きなものとされる。
【００１６】
また、六角ねじ部３３が設けられた雌ねじ部材３の端部とは反対側の端部には、筒状部材３４の縁端から六角ねじ部３３が設けられた端部に向かって雌ねじ部材３の軸線方向に延びる複数のスリット３５が設けられる。これらスリット３５により隣り合うスリット３５の間には変形可能部分３６が画成される。本実施形態の雌ねじ部材３では、筒状部分３４が設けられている側の六角ねじ部３３の表面（以下、「対向面」と称す）３８上には一つ又は複数の突起３７が設けられる。
【００１７】
本実施形態の雄ねじ部材２及び雌ねじ部材３は、金属材料又は樹脂材料で形成される。特に、これら部材２、３は、後述するように雄ねじ部材２を雌ねじ部材３内にねじ込んだときに変形可能部分３６が変形することができるような材料で形成される。
【００１８】
なお、本実施形態では、雄ねじ頭部２１とは反対側の雄ねじ部材２の端部に六角ねじ部分２２が設けられているが、斯かる部分は必ずしも六角状になっていなくてもよい。例えばプラス又はマイナスのねじ穴や六角穴が設けられる等、何らかの工具で雄ねじ部材２をねじ回しすることができるようになっていればよい。
【００１９】
同様に、本実施形態では、スリット３５が設けられた側とは反対側の雌ねじ部材３の端部に六角ねじ部３３が設けられているが、斯かる部分は必ずしも六角状になっていなくてもよい。例えばプラス又はマイナスのねじ穴や六角穴が設けられる等、何らかの工具で雌ねじ部材３をねじ回しすること或いは雌ねじ部材３が回転しないように保持することができるようになっていればよい。さらに、六角ねじ部３３の対向面上に突起３７が設けられている場合には、工具によって雄ねじ部材３を保持することができるようになっていなくてもよい。逆に、工具によって雄ねじ部材３を保持することができるようになっている場合には、対向面３８上の突起３７は設けられなくてもよい。
【００２０】
次に、図２を参照して、このように構成された締結ファスナ１の使用方法について説明する。図２は、被締結部材Ａ、Ｂを締結ファスナ１によって結合する際における締結ファスナ１による結合手順を示す図である。
【００２１】
まず、図２（ａ）に示したように、締結ファスナ１は、雄ねじ部材２を雌ねじ部材３内にある程度ねじ込んだ状態で被締結部材Ａ、Ｂ内に形成された貫通孔Ａ１、Ｂ１内に挿入される。このとき、雄ねじ部材２は、少なくとも六角ねじ部分２２によって雌ねじ部材３に対して雄ねじ部材２をねじ回しすることができる程度に、すなわち雄ねじ部材２の六角ねじ部分２２が雌ねじ部材３の端部から突出する程度に雌ねじ部材３内にねじ込まれている。
【００２２】
また、図２（ａ）から分かるように、雄ねじ部材２の雄ねじ頭部２１は被締結部材Ａ、Ｂに形成された貫通孔Ａ１、Ｂ１を貫通する必要があるため、雄ねじ部材２の雄ねじ頭部２１の外径Ｄ１は、貫通孔Ａ１、Ｂ１の内径Ｄ２よりも小さいものとされる。また、雌ねじ部材３の筒状部分３４が貫通孔Ａ１、Ｂ１内に挿入することができるように、筒状部分３４の外径Ｄ３も貫通孔Ａ１、Ｂ１の内径Ｄ２よりも小さいものとされる。一方、雌ねじ部材３の六角ねじ部３３の外径Ｄ４は、この六角ねじ部３３が貫通孔Ａ１、Ｂ１内に進入してしまうことのないように、貫通孔Ａ１、Ｂ１の内径Ｄ２よりも大きいものとされる。従って、締結ファスナ１を貫通孔Ａ１、Ｂ１内に挿入すると、六角ねじ部３３の対向面３８が、被締結部材Ｂの表面に当接することになる。
【００２３】
図２（ｂ）に示したように、雌ねじ部材３の六角ねじ部３３の対向面３８が被締結部材Ｂの表面に当接するまで締結ファスナ１が貫通孔Ａ１、Ｂ１内に挿入された後には、雄ねじ部材２の六角ねじ部分２２がスパナ等のねじ回し用工具により矢印Ｒ方向に回転せしめられる。このとき、雌ねじ部材３の六角ねじ部３３の対向面３８には突起３７が設けられているため、雄ねじ部材２を回転させても雌ねじ部材３は静止したままとなる。また、突起３７が設けられていない場合であっても、雌ねじ部材３の六角ねじ部３３をねじ回し用工具で回転しないように保持することで、雌ねじ部材３を静止したままとさせることができる。これにより、互いに螺合した雄ねじ部２３と雌ねじ部３２との作用によって、雄ねじ部材２は図２において雌ねじ部材３の軸線方向下方に移動せしめられる。
【００２４】
雄ねじ部材２が軸線方向下方に移動せしめられると、雄ねじ部材２のテーパ部分２４が雌ねじ部材３の変形可能部分３６の先端に接触する。その後、さらに雄ねじ部材２が軸線方向下方に移動せしめられると、雄ねじ部材２のテーパ部分２４により雌ねじ部材３の変形可能部分３６が雌ねじ部材３の径方向外側に向かって放射状に押し広げられ、やがて図２（ｃ）に示したように、押し広げられた変形可能部分３６が被締結部材Ａの表面上に当接する。これにより、被締結部材Ａ、Ｂは締結ファスナ１により互いに対して固定される。
【００２５】
このとき、変形可能部分３６は塑性変形しているため、この後雄ねじ部材２がゆるんだとしても、既に変形している変形可能部分３６が大きく元に戻ることはなく、被締結部材Ａ、Ｂ同士を結合した状態で保持することができる。
【００２６】
なお、上記説明から分かるように、スリット３５の軸線方向の長さは、変形可能部分３６が押し広げられたときに、その変形可能部分３６の先端間の径が少なくとも貫通孔Ａ１、Ｂ１の内径よりも大きくなるような長さ、すなわち変形した変形可能部分３６が被締結部材Ｂの上面又はこの上面と貫通孔Ｂ１の内面との間の縁部に当接して被締結部材Ａ、Ｂを結合した状態で保持することができるような長さとされる。
【００２７】
また、上記実施形態では、スリット３５を設けることによって変形可能部分３６を形成するようにしているが、スリット３５の代わりに例えば図３（ａ）、（ｂ）に示したような切欠３５’、３５’’を用いるようにしてもよい。すなわち、本発明では、雄ねじ部材２を雌ねじ部材３内にねじ込むことによって径方向外側に向かって広がる変形可能部分を形成することができれば、如何なる形状の切欠によって変形可能部分を形成するようにしてもよい。
【００２８】
なお、上記説明では、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４をねじ頭部２１、貫通孔Ａ１、Ｂ１、筒状部分３４、および六角ねじ部３３の外径又は内径としているが、斯かる説明はこれら構成要素の断面形状がほぼ円形である場合を想定している。したがって、これら構成要素の断面形状が円形でない場合には、ねじ頭部２１の外径Ｄ１が貫通孔Ａ１、Ｂ１の内径Ｄ２よりも小さいという説明は、ねじ頭部２１の断面が貫通孔Ａ１、Ｂ１の断面内に収まること、すなわちねじ頭部２１の断面の大きさが貫通孔Ａ１、Ｂ１の断面の大きさよりも小さいことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の締結ファスナの一つの実施形態の側面図である。
【図２】被締結部材を締結ファスナによって結合する際における締結ファスナによる結合手順を示す図である。
【図３】本発明の雌ねじ部材の別の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    締結ファスナ
２    雄ねじ部材
３    雌ねじ部材
２２    六角ねじ部分（ねじ回し部分）
２３    雄ねじ部
２４    テーパ部分
３２    雌ねじ部
３３    六角ねじ部分（環状部分）
３５    スリット（切欠）
３６    変形可能部分
Ａ、Ｂ    被締結部材
Ａ１、Ｂ１    貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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