(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２被締結品を第１被締結品に締結するボルトであって、先端部がねじ切りされておりこのねじ部後部に第２被締結品を第１被締結品に押圧するつばを有し、中央部より後端部まで軸方向に連続して半径方向にスリットを有し、後端部に半径外方向の突起を有したボルトと、前記第２被締結品と一体になっておりボルトが貫通する貫通口を有し、この貫通口の形状は山形の歯列となっているストッパ部と、前記スリットに嵌合しボルト中央部で下端部がピンで回動可能に支持され上端部がボルト半径外方向に回動するよう付勢され、前記ストッパ部の貫通口の歯列と歯み合うストッパレバーと、前記ボルト後端部と嵌合し前記突起と係合してボルトを回転するボルトヘッドであって、その横断面形状は、前記突起と係合する突起用溝と前記ストッパレバーと係合するストッパレバー用溝とを有し、前記突起用溝はボルトヘッドを締め付け状態から緩め方向に回転したときα度の遊びで突起に回転を伝達する形状であり、前記ストッパレバー用溝は締め付け状態から緩め方向にボルトヘッドをα度回転するときにストッパレバーをボルトの半径内方向に押圧しストッパレバーがボルトヘッド内径以下になるような傾斜を有するボルトヘッドと、を備えることを特徴とするボルト緩み止め装置。
【請求項２】
前記貫通口の山形の歯列は文字のレの形状を有し、ボルトが緩み方向に回るときストッパレバーがレ形の垂直部分に接触するようになっていることを特徴とする請求項１記載のボルト緩み止め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、宇宙などで使用できる操作の容易なボルト緩み止め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
宇宙空間において、宇宙ステーションの構成機器や部品などを取り外し、修理し、再取り付けする場合など、これらの機器や部品は、取り付け、取り外しを容易にし、これらの保護を兼ねたケースに入った状態で取り付け、使用され、取り外される。このような軌道上で交換できる構造を総称して軌道上装置交換機構（ＯＲＵ：Obital Replacement Unit ）と呼んでいる。
【０００３】
このような機器や部品の取り付けはボルトによって行われる場合が多く、ボルトには緩み止めの処理がなされる。宇宙においての作業はロボットなどに行わせることが多く、作業が簡単でかつ確実に行えることが必要である。
【０００４】
図５、図６は従来用いられたボルト緩み止め装置の一例を示す。第１被締結品１に第２被締結品２を重ね、つば４の付いたボルト３により第２被締結品２を第１被締結品１に締め付ける。ボルト３は先端部３ａがねじ切りされ、中央部３ｂから後端部３ｃにかけて軸方向にスリット３ｄが設けられている。図５のＹ−Ｙ断面は図３に示される。スリット３ｄがボルト３の半径方向に設けられている。ボルト３の後端部３ｃは六角形となっており、ソケット１５と嵌合しボルト３を回転できるようになっている。
【０００５】
第２被締結品２と一体となりボルト３の中央部後端側が貫通しているストッパ部５が設けられ、貫通口６の形状は図３で示すように山形の歯列７となっている。スリット３ｄに嵌合し、ボルト中央部３ｂで下端部がピン９で回動自在に結合され、上端部がボルト径外方向に回動するようにバネ１０で付勢され、ストッパ部５の貫通口６の歯列７と噛み合うストッパレバー８が設けられている。
【０００６】
かかる構成により、ボルト３を締め付けた状態では、図３に示すようにストッパレバー８が山形の歯列７と噛み合っているのでボルト３は緩まない。ボルト３の締め付けや緩めの場合は、図６に示すようにソケット１５をボルト３の後端部３ｃに挿入することにより、ストッパレバー８をボルト軸方向に回動することにより、歯列７とストッパレバー８との噛み合いを開放する。これにより締め付け、緩めができるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
緩み止めの開放を行うためには、ソケット１５をボルト３の後端部３ｃに挿入してバネ１０に抗してストッパレバー８をボルト軸方向に回動する必要があるが、このため、ソケット１５をバネ１０によって決まる力以上の力で押し付けなければならない。ソケット１５の押し付け力が小さい場合やソケット１５がストッパレバー８の出っ張りのためにボルト３の後端部３ｃに嵌合しないことがあり、緩み止めを開放できない可能性があった。
【０００８】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、締め付け方向または緩め方向に回すだけで確実に緩み止めを開放できるボルトの緩め止め装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、第２被締結品を第１被締結品に締結するボルトであって、先端部がねじ切りされておりこのねじ部後部に第２被締結品を第１被締結品に押圧するつばを有し、中央部より後端部まで軸方向に連続して半径方向にスリットを有し、後端部に半径外方向の突起を有したボルトと、前記第２被締結品と一体になっておりボルトが貫通する貫通口を有し、この貫通口の形状は山形の歯列となっているストッパ部と、前記スリットに嵌合しボルト中央部で下端部がピンで回動可能に支持され上端部がボルト半径外方向に回動するよう付勢され、前記ストッパ部の貫通口の歯列と歯み合うストッパレバーと、前記ボルト後端部と嵌合し前記突起と係合してボルトを回転するボルトヘッドであって、その横断面形状は、前記突起と係合する突起用溝と前記ストッパレバーと係合するストッパレバー用溝とを有し、前記突起用溝はボルトヘッドを締め付け状態から緩め方向に回転したときα度の遊びで突起に回転を伝達する形状であり、前記ストッパレバー用溝は締め付け状態から緩め方向にボルトヘッドをα度回転するときにストッパレバーをボルトの半径内方向に押圧しストッパレバーがボルトヘッド内径以下になるような傾斜を有するボルトヘッドと、を備える。
【００１０】
ボルトヘッドを回転すると突起用溝とボルトの突起が係合してボルトに回転が伝達され締め付け、緩めができる。締め付けが終わった状態ではストッパレバーがストッパの貫通口の山形の歯列と噛み合いボルトの緩みが防止される。締め付け方向にボルトヘッドを回転すると、山形の歯列の傾斜によりストッパレバーはボルトの半径内方向に押し戻され緩み止めは開放され締め付けを行うことができる。
【００１１】
ボルトヘッドを緩み方向に回転するとα度回転してから突起によりボルトに緩み方向への回転が伝わる。ボルトヘッドがα度回転するとストッパレバー溝の傾斜によりストッパレバーはボルトの半径内方向へ押しやられ、ストッパレバーがボルトヘッド内径以下になり緩み止めは開放される。このように緩み止めが開放された後ボルトに緩み方向の回転が伝わるのでスムーズに緩めることができる。以上により、ボルトヘッドを締め付け方向に回転すれば自動的に緩み止めが開放され締め付けができ、緩め方向に回転すれば自動的に緩めることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、前記貫通口の山形の歯列は文字のレの形状を有し、ボルトが緩み方向に回るときストッパレバーがレ形の垂直部分に接触するようになっている。
【００１３】
ボルトが緩み方向に回るときストッパレバーがレ形の垂直部分に接触するようになるので、ストッパレバーをボルト半径内方向へ押しやる力は発生しない。これにより緩みを確実に防止できる。また締め付け方向にボルトが回るときは、ストッパレバーはレ形の斜面でボルト半径内方向へ押圧されるが、レ形とするとこの傾斜が緩くなり容易に押圧されるので、緩み止めを確実に開放することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態を示す図であり、図２は図１のＸ−Ｘ断面図、図３は図１のＹ−Ｙ断面図である。
【００１５】
第２被締結品２を第１被締結品１にボルト３で締結する。ボルト先端部３ａはねじ切りされており第１被締結品１と螺合してねじ部の上端に設けられたつば４で第２被締結品２を締結する。ボルト中央部３ｂからボルト後端部３ｃにかけてボルト軸方向に連続してボルト半径方向にスリット３ｄが設けられている。ボルト３後端部３ｃには軸方向に所定長さ連続し半径外方向の突起３ｅがスリット３ｄに対してそれぞれ９０°づつ離れて２個設けられている。第２被締結品２と一体となっており、ボルト中央部３ｂの後端が貫通しているストッパ部５が設けられ、貫通口６は図３に示すように山形の歯列７となっている。
【００１６】
スリット３ｄに嵌合してストッパレバー８が設けられ、Ｌ形状の水平部中央をボルト３よりの張り出し部材１０ａにピン９でスリット３ｄ内を回動自在に支持されている。張り出し部材１０ａとつば４の間のボルト３にはバネ押さえ１０ｂが設けられ、Ｌ形状の水平部端部とをバネ１０で結び、ストッパレバー８がボルト３の半径外方向に回動するように付勢している。この付勢力により図３に示すようにストッパレバー８は貫通口６の山形の歯列７と噛み合う。
【００１７】
ボルト３の後端部３ｃと嵌合し、ボルト３の突起３ｅと係合してボルト３を回転するボルトヘッド１１が設けられ、その横断面形状を図２に示す。ボルトヘッド内周１１ａには、突起３ｅと係合する突起用溝１２が１８０°離れて２個設けられ、さらに突起用溝１２と９０°離れスリット３ｄと対応する位置に文字のレ形をしたストッパレバー８と係合するストッパレバー用溝１３が設けられている。
【００１８】
図２において、ボルトヘッド１１を矢印Ａの方向に回すとボルト３に締め付けトルクが加わり、矢印Ｂの方向に回すとボルト３を緩めるトルクが加わるものとする。図２は締め付け状態を示す。この状態から矢印Ｂの方向にα度回転すると、突起用溝１２に突起３ｅが当たり緩め方向のトルクをボルト３に伝達するような寸法に突起用溝１２はなっている。またストッパレバー用溝１３は図２の状態から矢印Ｂ方向にα度ボルトヘッド１１を回転すると溝勾配１３ａによりストッパレバー１３はボルト３の半径内方向へ押圧され、ボルトヘッド内径１１ａ以下にストッパレバー８を回動させ緩み止めを開放する形状となっている。これによりボルトヘッド１１をα度矢印Ｂ方向に回転して緩めトルクをボルト３に伝達開始するときには、ストッパレバー１１による緩め止めが開放され緩められるようになっている。
【００１９】
図２に示す締め付け状態では、ストッバレバー用溝１３のレ形の垂直部とストッパレバー８とはｔの間隙を設けている。これは図２の状態で矢印Ａの方向に回転しボルト３の締め付けを行うとき、間隙ｔがなくボルトヘッド１１がストッパレバー８に接触すると、この接触摩擦によりストッパレバー８がボルト半径内方向に回動せず、緩み止めの開放ができなくなるためである。なお締め付け時の緩め止めの開放は図３に示すようにボルト３が矢印Ａ方向に回転し山形の歯列７の勾配によりストッパレバー８がボルト３の半径内方向に押し出されることにより行われる。
【００２０】
ボルトヘッド１１の頂部は四角形または六角形となっており、図６で示したソケット１５を嵌合して回転する。ストッパ部５にはボルトヘッド１１の抜け止め用のボルトヘッド押さえ１４が設けられている。
【００２１】
次に動作について説明する。締め付けや緩めを行わない状態では、図３に示すようにストッパレバー８がバネ１０の付勢力により山形の歯列７と噛み合い、ボルト３の緩め止め機構を構成している。この状態から締め付けを行うため、ボルトヘッド１１を図２の矢印Ａの方向に回転すると突起３ｅと突起用溝１２が当たりボルト３が図３の矢印Ａの方向に回転する。この回転によりストッパレバー８は山形歯列７の傾斜によりボルト半径内方向へ押圧され緩み止めを開放する。しかしさらに回転すると再び次の谷にストッパレバー８が入るが、回転を続ければ再びストッパレバー８は引っ込み締め付けの支障とはならない。
【００２２】
次に緩める場合は、図２の状態でボルトヘッド１１を矢印Ｂの方向に回転する。α度回転するとストッパレバー用溝１３の溝勾配１３ａによりストッパレバー８がボルトヘッド内周１１ａ以下に押圧され、図３に示す山形歯列７とストッパレバー８との噛み合いがなくなり、緩み止め機構が開放される。この状態で突起用溝１２が突起３ｅに当たりボルト３に回転が伝達され緩めることができる。以上により緩め止めされた状態で、ボルトヘッド１１を締め付け方向に回せば、自動的に緩め止めが開放されボルト３の締め付けができ、緩め方向に回転すれば、自動的に緩め止めが開放されボルト３を緩めることができる。
【００２３】
図４はストッパ部の貫通口６の歯列７の形状を文字のレ形にした場合を示す。。締め付け方向は矢印Ａ方向、緩み方向は矢印Ｂ方向とする。ボルト３が緩み方向に回るときストッパレバー８がレ形の垂直部分に接触するようになるので、ストッパレバー８をボルト半径内方向へ押しやる力は発生しない。これにより緩みを確実に防止できる。また締め付け方向Ａにボルト３が回るときは、ストッパレバー８はレ形の斜面でボルト半径内方向へ押圧されるが、レ形とするとこの傾斜が緩くなり容易に押圧されるので、緩み止めを確実に開放することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、締め付け時にはストッパ部の山形歯列の勾配によりストッパレバーをボルト半径内方向に押圧して緩み止めを開放し、緩める場合にはボルトヘッドのストッパレバー用溝の勾配によりストッパレバーをボルト半径内方向に押圧して緩み止めを開放する。これにより、締め付け方向、緩め方向のいずれの方向にボルトヘッドを回転しても自動的に緩み止めを確実に開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【図２】  図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】  貫通口の歯列をレ形とした場合を示す図である。
【図５】従来のボルト緩め止め装置の図である。
【図６】  従来のボルト緩め止め装置の緩め止めを開放する状態を示す図である。
【符号の説明】
１  第１被締結品
２  第２被締結品
３  ボルト
３ａ  ボルト先端部
３ｂ  ボルト中央部
３ｃ  ボルト後端部
３ｄ  スリット
３ｅ  突起
４  つば
５  ストッパ部
６  貫通口
７  歯列
８  ストッパレバー
９  ピン
１０  バネ
１０ａ  張り出し部材
１０ｂ  バネ押さえ
１１  ボルトヘッド
１１ａ  ボルトヘッド内周
１２  突起用溝
１３  ストッパレバー用溝
１３ａ  溝勾配
１４  ボルトヘッド押さえ
１５  ソケット
【図１】
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【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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