特開 2022-152760 ナット脱落防止構造及びそのナット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022152760

(43)【公開日】2022-10-12

(54)【発明の名称】ナット脱落防止構造及びそのナット

(51)【国際特許分類】

   F16B 41/00 20060101AFI20221004BHJP

【ＦＩ】

F16B41/00 D

F16B41/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021055653

(22)【出願日】2021-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000237167

【氏名又は名称】富士フィルター工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(72)【発明者】

【氏名】後野 達哉

(57)【要約】

【課題】ナットの脱落防止を図る。
【解決手段】
第１の態様では、ナットが柱体の底面から延びる軸体の外周面に雄ねじを有して構成され、軸体の雄ねじを締結対象部材(15)の貫通孔(16)に形成された雌ねじに螺合させたとき、柱体が締結対象部材(15)に着座するまでに雄ねじと雌ねじとの螺合が解除されるようにする。第２の態様では、ナットが、貫通孔(16)に挿通された軸体の一端に柱体を配置し他端に対向柱体を配置して、柱体を含む第１ナットと対向柱体を含む第２ナットとに分割して構成され、第１及び第２ナットが螺着結合されるようにする。第３の態様では、ナットが、柱体の底面から延びる複数の弾性アームを有するとともに、弾性アームが貫通孔(16)の内周面と接触して弾性アームを内方に弾性変形させる突起部を有して構成され、柱体が締結対象部材(15)に着座するまでに突起部が貫通孔(16)を抜け出るようにする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱体、及び、該柱体の底面から延び、外周面に雄ねじを有する軸体を有して構成され、前記軸体から前記柱体に向けてボルトを挿入するための第１貫通孔を有し、前記第１貫通孔の内周面に前記ボルトが螺合する第１雌ねじを有するナットと、
前記軸体の挿通を許容し且つ前記柱体の挿通を遮断する大きさの第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔の内周面に前記雄ねじが螺合する第２雌ねじを有する締結対象部材と、
を備え、
前記ナットを前記締結対象部材に保持させるために前記第２貫通孔に螺合した前記軸体を螺着方向に回転させたときに、前記柱体が前記締結対象部材に着座するまでに前記第２雌ねじと前記雄ねじとの螺合が解除されるように、前記雄ねじの螺設位置が設定された、ナット脱落防止構造。

【請求項2】

一端に柱体の底面が接続され他端に対向柱体の底面が接続された軸体を有して構成され、前記対向柱体から前記軸体を経て前記柱体へ向けてボルトを挿入するための第１貫通孔を有し、前記第１貫通孔の内周面に前記ボルトが螺合する雌ねじを有するナットと、
前記軸体の挿通を許容し且つ前記柱体及び前記対向柱体の挿通を遮断する大きさの第２貫通孔を有し、前記第２貫通孔の貫通長さが前記柱体から前記対向柱体までの長さよりも短い締結対象部材と、
を備え、
前記ナットは前記柱体を全て含む第１ナットと前記対向柱体を全て含む第２ナットとに分割され、前記ナットを前記締結対象部材に保持させるために前記第１ナットと前記第２ナットとが螺着により結合される、ナット脱落防止構造。

【請求項3】

柱体を有して構成され、前記柱体の底面から上面へ向けてボルトを挿入するための第１貫通孔を有し、前記第１貫通孔の内周面に前記ボルトが螺合する雌ねじを有し、前記第１貫通孔の周囲の前記底面から前記第１貫通孔の貫通方向に延びる弾性変形可能な複数の弾性アームを有するナットと、
前記複数の弾性アームの挿通を許容し且つ前記柱体の挿通を遮断する大きさの第２貫通孔を有する締結対象部材と、
を備え、
前記複数の弾性アームは、前記ナットを前記締結対象部材に保持させるために前記第２貫通孔に挿通されるときに前記第２貫通孔の内周面と接触して前記弾性アームを内方に向けて弾性変形させる突起部を有し、前記突起部は、前記柱体が前記締結対象部材に着座するまでに前記第２貫通孔を抜け出るように形成された、ナット脱落防止構造。

【請求項4】

ケーシングと、
前記ケーシングの内部空間を上側の一次側空間と下側の二次側空間とに仕切る隔壁と、
前記一次側空間と前記二次側空間とを連通する連通路と、
前記一次側空間において前記連通路を囲んで前記隔壁に配置固定された受け部材と、
筒状に形成され、一端を前記受け部材で受けて前記一端の開口が前記連通路と接続されるフィルターユニットと、
を備えた濾過装置において、
前記締結対象部材は、前記フィルターユニットの他端開口を閉塞する押さえ部材であり、前記ボルトの基端部が、前記隔壁、前記受け部材又は前記ケーシングに固定され、前記ナットは、前記ボルトの先端部と螺合して回転することで、前記押さえ部材を介して前記フィルターユニットを前記受け部材に向けて押圧するように構成された、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載のナット脱落防止構造。

【請求項5】

前記ナットを前記押さえ部材に保持させてなるナット付押さえ部材は、前記連通路を通過しないように、前記連通路と干渉する形状又は大きさに決められた、請求項４に記載のナット脱落防止構造。

【請求項6】

請求項１～請求項５のいずれか１つに記載のナット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナット脱落防止構造及びそのナットに関する。

【背景技術】

【0002】

種々の装置においてナットとボルトとの螺合により締結対象部材の締結を行うことが知られている。この装置としては、例えば非特許文献１に記載されるように、上下に区画された２つの空間を有し、上方の一次側空間に流入した流体を筒状の濾材で外方から内方へ通過させて濾過し、濾材内方から下方の二次側空間へ濾過済み流体を流出させる濾過装置が知られている。かかる濾過装置では、濾材の下端を濾過装置に据え付けた受け部材で受けるとともに濾材の上端を押さえ部材で押さえ、押さえ部材を貫通して突出する据付ボルトに螺合したナットを螺着方向に回転させることで、受け部材と押さえ部材との間で濾材を固定している。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】“Vessels and Housings for Aviation Fuel Filtration”, p.12, [online], Velcon Filters, LLC, [令和3年3月24日検索], インターネット＜URL: https://promo.parker.com/parkerimages/promosite/Parker%20Velcon/UNITED%20STATES/Literature%20and%20Media/VEL2178-CAT-Aviation-Vessels-and-Housings.pdf＞ 英語

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、非特許文献１の濾過装置には、交換や洗浄の目的で濾材の脱着を高頻度に（例えば数時間に一度）行うものがあり、濾過装置が濾材を多数（例えば百本以上）有する場合には、その脱着作業が極めて煩雑となることが想定される。

【0005】

また、非特許文献１の濾過装置には、有害な油や化学薬品等を濾過の対象流体とするものがあるため、濾材の脱着作業時に作業者保護の観点から保護手袋等の安全保護具の着用が求められ、作業性が著しく低下することが想定される。

【0006】

これらの想定を前提として、非特許文献１の濾過装置において濾材の脱着作業を行った場合には、ナットや、これに付随する座金及びパッキンといった比較的小さな部品が、誤って濾過装置のケーシング内に落下し、二次側空間に紛れ込んでしまうことが予想される。作業者が、二次側空間に紛れ込んだナット等を認識していたとしても、隔壁や配管類を取り外して回収しなければならず、多数の濾材を高頻度に脱着する必要がある濾過装置では本来の濾過時間をさらに圧迫するおそれがある。また、作業者が、二次側空間に紛れ込んだナット等をそもそも認識していなければ、二次側空間に放置されたナット等が排出用ポートから濾過済み流体とともに排出されて、下流に設置された吸い込みポンプ等の機器の破損等を招くおそれがある。

【0007】

このように、種々の装置においてナットをボルトに螺合させて行う締結作業中にナット等が装置内に落下してしまうと、装置の運転に様々な影響を及ぼすおそれがある。

【0008】

そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、ナットの脱落防止を図るナット脱落防止構造及びそのナット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】

【0009】

本発明に係るナット脱落防止構造の第１の態様では、柱体、及び、この柱体の底面から延び、外周面に雄ねじを有する軸体を有して構成され、軸体から柱体に向けてボルトを挿入するための第１貫通孔を有し、第１貫通孔の内周面にボルトが螺合する第１雌ねじを有するナットと、軸体の挿通を許容し且つ柱体の挿通を遮断する大きさの第２貫通孔を有し、第２貫通孔の内周面に雄ねじが螺合する第２雌ねじを有する締結対象部材と、を備え、ナットを締結対象部材に保持させるために第２貫通孔に螺合した軸体を螺着方向に回転させたときに、柱体が締結対象部材に着座するまでに第２雌ねじと雄ねじとの螺合が解除されるように、雄ねじの螺設位置が設定されている。

【0010】

本発明に係るナット脱落防止構造の第２の態様では、一端に柱体の底面が接続され他端に対向柱体の底面が接続された軸体を有して構成され、対向柱体から軸体を経て柱体へ向けてボルトを挿入するための第１貫通孔を有し、第１貫通孔の内周面にボルトが螺合する雌ねじを有するナットと、軸体の挿通を許容し且つ柱体及び対向柱体の挿通を遮断する大きさの第２貫通孔を有し、第２貫通孔の貫通長さが柱体から対向柱体までの長さよりも短い締結対象部材と、を備え、ナットは柱体を全て含む第１ナットと対向柱体を全て含む第２ナットとに分割され、ナットを締結対象部材に保持させるために第１ナットと第２ナットとが螺着により結合される。

【0011】

本発明に係るナット脱落防止構造の第３の態様では、柱体を有して構成され、柱体の底面から上面へ向けてボルトを挿入するための第１貫通孔を有し、第１貫通孔の内周面にボルトが螺合する雌ねじを有し、第１貫通孔の周囲の底面から第１貫通孔の貫通方向に延びる弾性変形可能な複数の弾性アームを有するナットと、複数の弾性アームの挿通を許容し且つ柱体の挿通を遮断する大きさの第２貫通孔を有する締結対象部材と、を備え、複数の弾性アームは、ナットを締結対象部材に保持させるために第２貫通孔に挿通されるときに第２貫通孔の内周面と接触して弾性アームを内方に向けて弾性変形させる突起部を有し、突起部は、柱体が締結対象部材に着座するまでに第２貫通孔を抜け出るように形成されている。

【0012】

また、本発明に係るナットは、上記第１～第３の態様に係るナット脱落防止構造のそれぞれにおけるナットである。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係るナット脱落防止構造及びそのナットによれば、ナットの脱落防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態に係るナット脱落防止構造を適用した濾過装置の一例を示す模式断面図である。

【図2】同ナット脱落防止構造のナットを模式的に示し、（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）Ａ－Ａ線断面図である。

【図3】同ナット脱落防止構造の座金を示す模式断面図である。

【図4】同ナット脱落防止構造のパッキンを示す模式断面図である。

【図5】同ナット脱落防止構造の押さえ部材を示す模式断面図である。

【図6】同ナット脱落防止構造を説明する模式断面図である。

【図7】第２実施形態のナット脱落防止構造の第１ナットを模式的に示し、（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）Ｂ－Ｂ線断面図である。

【図8】同ナット脱落防止構造の第２ナットを模式的に示し、（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）Ｃ－Ｃ線断面図である。

【図9】同ナット脱落防止構造を説明する模式断面図である。

【図10】第３実施形態のナット脱落防止構造のナットを模式的に示し、（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）Ｄ－Ｄ線断面図である。

【図11】同ナット脱落防止構造のナットの装着過程を示す模式断面図である。

【図12】同ナット脱落防止構造を説明する模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。

【0016】

〔第１実施形態〕
図１～図７を参照して、第１実施形態に係るナット脱落防止構造について説明する。図１は、ナット脱落防止構造を適用した濾過装置の一例を模式的に示す。濾過装置１は、ケーシング２に、濾過の対象となる各種流体（以下、「対象流体」という）を濾過するフィルターユニット３を収容して構成される。対象流体としては、河川水、湖沼水若しくは海水、各種装置の冷却水若しくはプロセス液等の産業一般に用いられる液体、潤滑油若しくはディーゼル燃料油等の油、化学工場等で使用される各種原料気体、又は、船舶のバラスト水等がある。

【0017】

ケーシング２は、濾過装置の外殻をなす有底筒状体４ａの上端開口が蓋板４ｂで閉塞されて構成され、内部に密閉された空間が形成される。ケーシング２の内部は隔壁５によって上下２つの空間に仕切られ、上側の空間は一次側空間６として用いられ、下側の空間は二次側空間７として用いられる。一次側空間６には、これとケーシング２の外部とを有底筒状体４ａを貫いて連通する導入用ポート８を介して対象流体が導入される。この一次側空間６にフィルターユニット３が配置され、フィルターユニット３で対象流体を濾過して得られた濾過済み流体は、隔壁５を貫いて一次側空間６と二次側空間７とを連通する連通路９を介して、二次側空間７へ送られる。二次側空間７からは、これとケーシング２の外部とを有底筒状体４ａを貫いて連通する排出用ポート１０を介して濾過済み流体が排出される。

【0018】

フィルターユニット３は、上下方向に軸線が延びる円筒状のフィルターエレメント１１を有し、フィルターエレメント１１の径方向外方（一次側空間６）から径方向内方へ向けて対象流体が通過することで濾過が行われる。フィルターエレメント１１の軸線方向における両端部の開口には、それぞれ全周にわたって環状のガスケット１２，１３が取り付けられている。フィルターユニット３は、下端部開口に取り付けられたガスケット１２を受ける受け部材１４と、上端部に取り付けられたガスケット１３を押さえる押さえ部材１５と、の間に挟持される。

【0019】

受け部材１４は、隔壁５に固定され、ガスケット１２と当接してフィルターユニット３を下方から受ける受け面を有するとともに、この受け面の一部に連通路９と接続される開口を有する部材である。例えば、受け部材１４は、有底短円筒体にその下端底部を穿設して管状体を接続した略漏斗状に形成され、管状体の連通路９への圧入や溶接等によって、管状体の外周面が連通路９の内周面に全周にわたって密着しつつ隔壁５に常時固定されている。受け部材１４は、その有底短円筒体の上端開口からガスケット１２を受け、有底短円筒体の内底面及び内周面がガスケット１２と密接に当接する。これにより、フィルターエレメント１１の径方向内方と径方向外方（一次側空間６）との間でフィルターエレメント１１の下端開口を介した流体流通が遮断されるようになっている。

【0020】

押さえ部材１５は、ガスケット１３と当接してフィルターユニット３を上方から押さえる押さえ面を有するとともに、この押さえ面の一部に穿設された貫通孔１６を有する部材である。例えば、押さえ部材１５は、有底短円筒体を上下逆にした略逆椀状に形成され、その有底短円筒体の下端開口からガスケット１３を押さえ、有底短円筒体の内底面及び内周面がガスケット１３と密接に当接する。また、貫通孔１６は後述のナット等によって閉塞される。これにより、フィルターエレメント１１の径方向内方と径方向外方（一次側空間６）との間でフィルターエレメント１１の上端開口を介した流体流通が遮断されるようになっている。

【0021】

受け部材１４には、これにフィルターユニット３及び押さえ部材１５を締結するときに、その締結力に対する反力（張力）が伝達されるテンションボルト１７が、受け部材１４の管状体開口を閉塞しない支持部材１８を介して固定される。テンションボルト１７は、ガスケット１２を受け部材１４で受けた状態のフィルターエレメント１１の径方向内方を上方に向けて延び、ガスケット１３を押さえる押さえ部材１５を貫通する貫通孔１６を通って押さえ部材１５より上方へ突出する。テンションボルト１７の少なくとも先端部には、軸線周りに螺旋状の雄ねじが形成されている。なお、テンションボルト１７は、受け部材１４を介さずに、隔壁５に直接固定されてもよい。また、テンションボルト１７がフィルターエレメント１１の径方向外方で上下方向に延びる場合には、テンションボルト１７はケーシング２に直接固定されてもよい。

【0022】

押さえ部材１５の上方に突出したテンションボルト１７の雄ねじ部にはナット１９が螺合する。ナット１９をテンションボルト１７の雄ねじ部に螺合させて螺着方向に回転させると、押さえ部材１５を介してフィルターユニット３が受け部材１４へ向けて押圧されて、受け部材１４にフィルターユニット３及び押さえ部材１５が締結される。かかる締結は、フィルターエレメント１１の表面に顕著なたわみが発生しないように行われる。

【0023】

テンションボルト１７に螺合したナット１９の底面と押さえ部材１５との間には、平座金やばね座金等の環状の座金２０がテンションボルト１７を囲んで配置される。また、テンションボルト１７に螺合したナット１９の底面と押さえ部材１５との間には、ナット１９の底面と押さえ部材１５との間を介したフィルターエレメント１１の内外間の流体流通を遮断するための環状のパッキン２１が、テンションボルト１７を囲んで配置される。なお、テンションボルト１７の雄ねじ部とナット１９の雌ねじ部との間の隙間をシールテープ等のシール材で埋めてもよい。

【0024】

上記のように構成される濾過装置１には、交換や洗浄の目的でフィルターユニット３の脱着を高頻度に（例えば数時間に一度）行うものがあり、濾過装置１がフィルターユニット３を多数（例えば百本以上）有する場合には、その脱着作業が極めて煩雑となることが想定される。また、濾過装置１には有害な油や化学薬品等を対象流体とするものがあるため、作業者保護の観点から、フィルターユニット３の脱着作業時に保護手袋等の安全保護具の着用が作業者に求められ、作業性が著しく低下することが想定される。このような想定を前提としてフィルターユニット３の脱着作業を行った場合、特に、ナット１９、座金２０、パッキン２１（以下、「ナット１９等」という）といった比較的小さな部品が誤ってケーシング２の内部に落下し、連通路９を通って二次側空間７に紛れ込んでしまうことが予想される。作業者が、二次側空間７に紛れ込んだナット１９等を認識していたとしても、隔壁５や配管類を取り外して回収しなければならず、多数のフィルターユニット３を高頻度に脱着する必要がある濾過装置１では本来の濾過時間をさらに圧迫するおそれがある。また、作業者が、二次側空間７に紛れ込んだナット１９等をそもそも認識していなければ、二次側空間７に放置されたナット１９等が排出用ポート１０から濾過済み流体とともに排出されて、下流に設置された吸い込みポンプ等の機器の破損を招くおそれがある。このため、濾過装置１では、ナット１９等の脱落防止を図る脱落防止構造が採用され、フィルターユニット３の脱着作業時にはナット１９等を押さえ部材１５に保持するようにしている。

【0025】

次に、図２～図６を参照して、第１実施形態に係るナット脱落防止構造の具体的内容について説明する。図２はナット１９の構造を模式的に示し、図３は座金２０の構造を模式的に示し、図４はパッキン２１の構造を模式的に示し、図５は押さえ部材１５の構造を模式的に示し、図６はナット１９の脱落防止構造を模式的に示す。

【0026】

図２に示すように、ナット１９は、断面正六角形状の正六角柱体２２と、正六角柱体２２の底面２３から正六角柱体２２と軸線を共通にして外方へ延びる断面円形状の軸体２４と、で概略構成される。軸体２４は、軸線方向からみて全体が正六角柱体２２に含まれる断面を有している。正六角柱体２２と軸体２４とは一体成形されるか、あるいは、正六角柱体２２の底面２３に軸体２４が溶接等で接合されてもよい。軸体２４の外周面には、正六角柱体２２の底面２３より長さＬの位置から軸体２４の先端２５の方向へ、軸線周りに螺旋状の雄ねじ２６が形成されている。長さＬは、座金２０及びパッキン２１の各厚さと貫通孔１６の貫通長さとの合計値よりも大きい値である。雄ねじ２６の外径ｄ１は、軸体２４のうち長さＬの範囲における外径ｄ２よりも大きい値である。ナット１９において、軸体２４から正六角柱体２２に向けてテンションボルト１７を挿入するための断面円形状の貫通孔２７が、正六角柱体２２及び軸体２４をこれらと軸線を共通にして貫通形成されている。貫通孔２７の内周面には軸線周りに螺旋状の雌ねじが形成され、テンションボルト１７の雄ねじと螺合するようになっている。

【0027】

図３に示すように、環状の座金２０の内周面には、ナット１９の軸体２４における雄ねじ２６と螺合する雌ねじ２８が形成されている。座金２０の雌ねじ２８の内径ｄ３は、当然、軸体２４の雄ねじ２６の外径ｄ１より小さい値に設定されているが、さらに、軸体２４のうち長さＬの範囲における外径ｄ２よりも大きい値に設定されている。このような雌ねじ２８を有する座金２０は、その雌ねじ２８が軸体２４の雄ねじ２６に対して螺着方向に回転すると、軸体２４のうち長さＬの範囲にまで挿通される。また、座金２０は、軸体２４のうち長さＬの範囲にまで挿通されると、雄ねじ２６と雌ねじ２８とが干渉して軸体２４からの脱落が阻害される。したがって、座金２０は、軸体２４のうち長さＬの範囲において遊嵌状態でナット１９に保持される。

【0028】

図４に示すように、環状のパッキン２１の内径ｄ４は、軸体２４のうち長さＬの範囲における外径ｄ２より大きい値であり、かつ、ナット１９の軸体２４における雄ねじの外径ｄ１未満の値である。パッキン２１が軟質ゴム等の弾性材料で形成されている場合には、パッキン２１は、弾性変形することで、軸体２４の雄ねじ２６を越えて、軸体２４のうち長さＬの範囲にまで挿通される。また、パッキン２１は、軸体２４のうち長さＬの範囲にまで挿通されると、パッキン２１の内径縁部が雄ねじ２６と干渉して軸体２４からの脱落が阻害される。したがって、パッキン２１は、軸体２４のうち長さＬの範囲において遊嵌状態でナット１９に保持される。

【0029】

図示省略するが、パッキン２１が、テフロン（登録商標）等の樹脂や硬質ゴムといった変形が比較的困難な材質で形成されている場合には、座金２０のように、内周面２９に雄ねじ２６と螺合する雌ねじを形成してもよい。この雌ねじの内径ｄ４は、当然、軸体２４の雄ねじ２６の外径ｄ１より小さい値に設定されるが、さらに、軸体２４のうち長さＬの範囲における外径ｄ２よりも大きい値に設定される。このような雌ねじを有するパッキン２１でも、座金２０と同様に、軸体２４のうち長さＬの範囲において遊嵌状態でナット１９に保持される。

【0030】

図５に示すように押さえ部材１５に形成された貫通孔１６は、軸体２４の挿通を許容するが、正六角柱体２２の挿通を遮断する大きさを有している。貫通孔１６の内周面には、ナット１９の軸体２４における雄ねじ２６と螺合する雌ねじが形成されている。貫通孔１６の雌ねじの内径ｄ５は、当然、軸体２４の雄ねじ２６の外径ｄ１より小さい値に設定されているが、さらに、軸体２４のうち長さＬの範囲における外径ｄ２よりも大きい値に設定されている。

【0031】

図６に示すように、押さえ部材１５の貫通孔１６の雌ねじに対して、座金２０及びパッキン２１を保持したナット１９の軸体２４の雄ねじ２６が螺着する。雄ねじ２６をさらに螺着方向に回転させていくと、正六角柱体２２が座金２０に着座するまでに、貫通孔１６の雌ねじと軸体２４の雄ねじ２６との螺合が解除され、貫通孔１６には軸体２４が長さＬの範囲に至るまで挿通される。貫通孔１６に軸体２４が長さＬの範囲に至るまで挿通されると、貫通孔１６の雌ねじと軸体２４の雄ねじ２６との干渉により、押さえ部材１５からのナット１９の脱落が阻害されるので、ナット１９は遊転自在に押さえ部材１５に保持される。これにより、座金２０及びパッキン２１も押さえ部材１５に保持される。このようにナット１９等を押さえ部材１５に保持させてなるナット付押さえ部材は、連通路９を通過しないように、連通路９と干渉する形状又は大きさに設計されている。

【0032】

押さえ部材１５にナット１９等を保持させる作業は、フィルターユニット３の装着作業前の事前準備として、ナット１９等を落下しても問題にならない場所、特に、ケーシング２の内部にナット１９等を落下させるおそれがない場所で行われる。そして、フィルターユニット３の装着作業では、押さえ部材１５に保持されたナット１９の雌ねじをテンションボルト１７の雄ねじに螺合させて螺着方向に回転させることで、押さえ部材１５を下端開口からフィルターユニット３の上端部に嵌合させる。一方、フィルターユニット３の取り外し作業では、ナット１９の雌ねじをテンションボルト１７の雄ねじに対して螺脱方向に回転させることで、ナット１９等が保持された状態で押さえ部材１５がフィルターユニット３から離脱する。

【0033】

このようなナット脱落防止構造によれば、押さえ部材１５の貫通孔１６の雌ねじとこれに螺合するナット１９の雄ねじ２６との干渉により押さえ部材１５からのナット１９等の脱落防止を図ることができる。したがって、フィルターユニット３の脱着作業時に、ナット１９等を押さえ部材１５に保持しておくことが可能となるので、ナット１９等が誤ってケーシング２の内部に落下して、二次側空間７に紛れこむおそれは著しく減少する。

【0034】

また、フィルターユニット３の脱着作業は、上記のように、ナット１９等を押さえ部材１５に保持してなるナット付押さえ部材を用いて行うことができる。したがって、ナット付押さえ部材が誤ってケーシング２の内部に落下しても、連通路９との干渉により二次側空間７に紛れ込むおそれが著しく減少するばかりでなく、発見及び回収が容易となる。

【0035】

さらに、ナット付押さえ部材からナット１９等を取り外す場合には、貫通孔１６の雌ねじに対してナット１９の雄ねじ２６を螺脱方向に回転させるだけでよい。このため、押さえ部材１５に対するナットのカシメ止めや溶接・接着でナットの脱落防止を図る場合と比較すると、ナット１９の取り外し工数やナット１９自体の損傷が顕著に減少する。したがって、ナット１９等の再利用が容易となるばかりでなく、パッキン２１を交換する場合にはその交換も容易に行うことができる。

【0036】

〔第２実施形態〕
図７～図９を参照して、第２実施形態に係るナット脱落防止構造の具体的内容について説明する。なお、本実施形態に係るナット脱落防止構造は、濾過装置１において、ナット１９を第１ナット３０及び第２ナット３１に置き換えて適用されるものである。このため、第１ナット３０及び第２ナット３１並びにこれらに付随する構成を除き、濾過装置１と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略ないし簡略化する。

【0037】

図７は第１ナット３０の構造を模式的に示し、図８は第２ナット３１の構造を模式的に示し、図９は第１ナット３０の脱落防止構造を模式的に示す。

【0038】

図７に示すように、第１ナット３０は、正六角柱体３２を有して構成され、正六角柱体３２には、底面３３からこれと反対側の頂面３４に向けてテンションボルト１７を挿入するための断面円形状の貫通孔３５が、正六角柱体３２と軸線を共通にして貫通形成されている。第１ナット３０には、貫通孔３５の内周面のうち頂面３４側にテンションボルト１７と螺合する谷径ｄ８の上部雌ねじが形成され、貫通孔３５の内周面のうち底面３３側に上部雌ねじの谷径ｄ８よりも大きな内径ｄ９の下部雌ねじが底面３３から深さＬ１まで形成されている。

【0039】

図８に示すように、第２ナット３１は、押さえ部材１５からの第１ナット３０の脱落防止を図るための部品であり、概ね上記のナット１９を上下逆にした外形を有する。すなわち、第２ナット３１は、断面正六角形状の正六角柱体３６と、正六角柱体３６の底面３７から正六角柱体３６と軸線を共通にして長さＬ２まで外方へ延びる断面円形状かつ外径ｄ１０の軸体３８と、が一体に構成されてなる。軸体３８は、全体が軸線方向からみて正六角柱体３６に含まれる断面を有している。軸体３８の外周面には、軸体３８の先端３９から長さＬ１の位置まで、軸体３８の軸線周りに螺旋状かつ外径ｄ１１の雄ねじ４０が形成されている。この雄ねじ４０が、第１ナット３０において底面３３から深さＬ１まで形成された内径ｄ９の雌ねじと螺合し、これにより、正六角柱体３６は正六角柱体３２と対向する。上記の長さＬ２は、座金２０及びパッキン２１の各厚さと貫通孔１６の貫通長さとの合計値に長さＬ１を加算した値よりも大きい値である。第２ナット３１において、正六角柱体３６から軸体３８に向けてテンションボルト１７を挿入するための断面円形状の貫通孔４１が、正六角柱体３６及び軸体３８をこれらと軸線を共通にして貫通形成されている。貫通孔４１の内径ｄ１２は、第１ナット３０の上部雌ねじの谷径ｄ８よりも大きい値である。

【0040】

図示省略するが、環状の座金２０の内径ｄ３、環状のパッキン２１の内径ｄ４、及び、押さえ部材１５の貫通孔１６の内径ｄ５は、軸体３８のうち雄ねじ４０が形成されていない範囲の外径ｄ１０より大きく、かつ、雄ねじ４０の外径ｄ１１より大きい値である。ただし、押さえ部材１５の貫通孔１６の内径ｄ５は、軸体３８の挿通を許容するが、正六角柱体３２，３６の挿通を遮断する大きさに制限される。なお、押さえ部材１５の貫通孔１６の内周面、及び、座金２０の内周面には雌ねじを形成しなくてもよい（図９参照）。

【0041】

図９に示すように、押さえ部材１５の上面には、パッキン２１、座金２０、第１ナット３０（以下、「第１ナット３０等」という）がこの順番で重畳配置される。そして、第２ナット３１の軸体３８を、押さえ部材１５の貫通孔１６、パッキン２１、座金２０にこの順番で挿通させ、第１ナット３０の下部雌ねじに第２ナット３１の雄ねじ４０を螺着させる。第１ナット３０の下部雌ねじに第２ナット３１の雄ねじ４０が螺着すると、第１ナット３０の底面３３から第２ナット３１の底面３７までの長さは、座金２０及びパッキン２１の各厚さと貫通孔１６の貫通長さとの合計値よりも大きくなる。また、第１ナット３０の下部雌ねじに第２ナット３１の雄ねじ４０が螺着すると、第２ナット３１の正六角柱体３６の底面３７と貫通孔１６の開口縁部との干渉により、押さえ部材１５からの第１ナット３０の脱落が阻害される。このため、第１ナット３０は遊転自在に押さえ部材１５に保持されるとともに、座金２０及びパッキン２１も遊嵌状態で押さえ部材１５に保持される。このように第１ナット３０等を押さえ部材１５に保持させてなるナット付押さえ部材は、一次側空間６から連通路９を通過して二次側空間７へ落下しないように、連通路９と干渉する形状又は大きさに設計されている。

【0042】

このようなナット脱落防止構造によれば、押さえ部材１５の貫通孔１６の開口縁部と第１ナット３０に貫通孔１６を介して螺着された第２ナット３１の正六角柱体３６との干渉により第１ナット３０等の脱落防止を図ることができる。したがって、フィルターユニット３の脱着作業時に、第１ナット３０等を押さえ部材１５に保持しておくことが可能となるので、第１ナット３０等が誤ってケーシング２の内部に落下して、二次側空間７に紛れ込むおそれは著しく減少する。

【0043】

また、フィルターユニット３の脱着作業は、上記のように、第１ナット３０等を押さえ部材１５に保持してなるナット付押さえ部材を用いて行うことができる。したがって、ナット付押さえ部材が誤ってケーシング２の内部に落下しても、連通路９との干渉により二次側空間７に紛れ込むおそれが著しく減少するばかりでなく、発見及び回収が容易となる。

【0044】

さらに、ナット付押さえ部材から第１ナット３０等を取り外す場合には、第１ナット３０の下部雌ねじに対して第２ナット３１の雄ねじ４０を螺脱方向に回転させるだけでよい。このため、押さえ部材１５に対するナットのカシメ止めや溶接・接着でナットの脱落防止を図る場合と比較すると、第１ナット３０の取り外し工数や第１ナット３０自体の損傷が顕著に減少する。したがって、第１ナット３０等の再利用が容易となるばかりでなく、パッキン２１を交換する場合にはその交換も容易に行うことができる。

【0045】

〔第３実施形態〕
図１０～図１２を参照して、第３実施形態に係るナット脱落防止構造の具体的内容について説明する。なお、本実施形態に係るナット脱落防止構造は、濾過装置１において、ナット１９をナット４２に置き換えて適用されるものである。このため、ナット４２及びこれらに付随する構成を除き、濾過装置１と同様の構成については同一の符号を付して、その説明を省略ないし簡略化する。

【0046】

図１０はナット４２の構造を模式的に示し、図１１はナット４２の押さえ部材１５に対する装着過程を模式的に示し、図１２はナット４２の脱落防止構造を模式的に示す。

【0047】

図１０に示すように、ナット４２は、貫通孔１６への挿通が遮断される断大きさの正六角柱体４３を有して構成される。正六角柱体４３には、底面４４からこれと反対側の上面４５に向けてテンションボルト１７を挿入するための断面円形状の貫通孔４６が、正六角柱体４３と軸線を共通にして貫通形成されている。貫通孔４６の内周面には軸線周りに螺旋状の雌ねじが形成され、テンションボルト１７の雄ねじと螺合するようになっている。

【0048】

ナット４２では、正六角柱体４３の底面４４のうち、貫通孔４６の周囲、かつ、正六角柱体４３の軸線を中心とする直径ｄ１３の円内から、軸線方向で断面一様に外方へ延びる弾性アーム４７が複数（図中では６本）立設している。直径ｄ１３は、座金２０の内径ｄ３、パッキン２１の内径ｄ４、及び、押さえ部材１５の貫通孔１６の内径ｄ５より小さい値である。このように直径ｄ１３を設定していることで、複数の弾性アーム４７が、座金２０、パッキン２１及び貫通孔１６を挿通できるようにしている。弾性アーム４７は、その径方向の厚さが周方向の厚さよりも薄くなって、弾性変形により先端４８が主に径方向へ移動するようになっている。

【0049】

弾性アーム４７には、正六角柱体４３の底面４４より長さＬ３の位置から先端４８の方向において、径方向外面から径方向外方へ突出し、最大突出位置が正六角柱体２２の軸線を中心とする直径ｄ１４の円にまで至る突起部４９が形成されている。長さＬ３は、座金２０及びパッキン２１の各厚さと貫通孔１６の貫通長さとの合計値よりも大きい値である。直径ｄ１４は、座金２０の内径ｄ３、パッキン２１の内径ｄ４、及び、押さえ部材１５の貫通孔１６の内径ｄ５より大きい値である。なお、押さえ部材１５の貫通孔１６の内周面、及び、座金２０の内周面には雌ねじを形成しなくてもよい（図１１又は図１２参照）。また、突起部４９は、弾性アーム４７が、座金２０、パッキン２１及び押さえ部材１５の貫通孔１６に挿通されるときに、それぞれと干渉することを条件に、弾性アーム４７の全てに形成されなくてもよい。

【0050】

図１１に示すように、弾性アーム４７は、弾性変形によって先端４８が径方向内方に移動することで、突起部４９の最大突出位置が径方向内方へ後退し、座金２０、パッキン２１及び押さえ部材１５の貫通孔１６に挿通される。

【0051】

そして、図１２に示すように、正六角柱体４３が座金２０に着座したときには、弾性アーム４７の突起部４９が貫通孔１６を通過して押さえ部材１５の下方にまで抜け出ている。これは、正六角柱体４３の底面４４から突起部４９までの長さＬ３が、座金２０及びパッキン２１の各厚さと貫通孔１６の貫通長さとの合計値よりも大きいからである。また、正六角柱体４３が座金２０に着座したときには、突起部４９と貫通孔１６の開口縁部との干渉により、押さえ部材１５からのナット４２の脱落が阻害される。このため、ナット４２は遊転自在に押さえ部材１５に保持されるとともに、座金２０及びパッキン２１も遊嵌状態で押さえ部材１５に保持される。このように、ナット４２、座金２０及びパッキン２１（以下、「ナット４２等」という）を押さえ部材１５に保持させてなるナット付押さえ部材は、一次側空間６から連通路９を通過して二次側空間７へ落下しないように、連通路９と干渉する形状又は大きさに設計されている。

【0052】

このようなナット脱落防止構造によれば、押さえ部材１５の貫通孔１６の開口縁部と正六角柱体４３の底面に立設した複数の弾性アーム４７の突起部４９との干渉により、ナット４２等の脱落防止を図ることができる。したがって、フィルターユニット３の脱着作業時に、ナット４２等を押さえ部材１５に保持しておくことが可能となるので、ナット４２等が誤ってケーシング２の内部に落下して、二次側空間７に紛れ込むおそれは著しく減少する。

【0053】

また、フィルターユニット３の脱着作業は、上記のように、ナット４２等を押さえ部材１５に保持してなるナット付押さえ部材を用いて行うことができる。したがって、ナット付押さえ部材が誤ってケーシング２の内部に落下しても、連通路９との干渉により二次側空間７に紛れ込むおそれが著しく減少するばかりでなく、発見及び回収が容易となる。

【0054】

さらに、ナット付押さえ部材からナット４２等を取り外す場合には、弾性変形により弾性アーム４７の先端４８を径方向内方に移動させて、突起部４９が貫通孔１６の開口縁部と干渉しない状態にしてナット４２を引き抜けばよい。このため、押さえ部材１５に対するナットのカシメ止めや溶接・接着でナットの脱落防止を図る場合と比較すると、ナット４２の取り外し工数やナット４２自体の損傷が顕著に減少する。したがって、ナット４２等の再利用が容易となるばかりでなく、パッキン２１を交換する場合にはその交換も容易に行うことができる。

【0055】

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、以下のように種々の変形態様を採り得ることは自明である。

【0056】

ナット１９，４２、第１ナット３０、第２ナット３１において、正六角柱体２２，３２，３６，４３に代えて、貫通孔１６の貫通方向に直交する断面が、座金２０の内径ｄ３、パッキン２１の内径ｄ４、貫通孔１６の内径ｄ５でそれぞれ規定される円よりも大きい他の柱体を用いてもよい。他の柱体としては、スパナ等の工具と嵌合して回転トルクを加えることができる外側面形状、あるいは、マイナスドライバ等の工具が嵌合して回転トルクを加えることができる溝が形成された頂面を有していればよい。

【0057】

図６を参照すると、フィルターユニット３の取り外し作業において、ナット１９の雌ねじをテンションボルト１７の雄ねじに対して螺脱方向に回転させると、貫通孔１６の雌ねじとナット１９の雄ねじ２６とが再び螺合して、ナット１９が貫通孔１６から脱落するおそれがある。このため、ナット１９において貫通孔２７の雌ねじの巻き方向と雄ねじ２６の巻き方向とを互いに逆にし、これらの巻き方向に対応して、貫通孔１６の雌ねじの巻き方向とテンションボルト１７の雄ねじの巻き方向とを互いに逆にしてもよい。

【0058】

ナット１９，４２、第１ナット３０の脱落防止構造において、座金２０及びパッキン２１を省略してもよい。この場合、特にナット１９の脱落防止構造では、雄ねじ２６を螺着方向に回転させたときに、正六角柱体２２が押さえ部材１５に着座するまでに、貫通孔１６の雌ねじと軸体２４の雄ねじ２６との螺合が解除されるように、長さＬが決められる。

【0059】

第１ナット３０と第２ナット３１とが正六角柱体３２と軸体３８との螺合位置を境に分割可能であるが、第１ナット３０と第２ナット３１との分割位置は上記の螺合位置に限られない。例えば、第１ナット３０が正六角柱体３２と軸体３８の上部とを含み、第２ナット３１が正六角柱体３６と軸体３８の下部とを含む構成であれば、軸体３８の上部と軸体３８の下部との螺合位置を第１ナット３０と第２ナット３１の分割位置とすることができる。要するに、一端に正六角柱体３２の底面３３が接続され、他端に正六角柱体３６の底面３７が接続された軸体３８を有して構成されたナットにおいて、第１ナット３０が正六角柱体３２を全て含み、第２ナット３１が正六角柱体３６を全て含むように分割されていればよい。

【0060】

テンションボルト１７が螺合する雌ねじは、貫通孔２７の内周面のうちの一部、貫通孔３５，４１の内周面のうちの一部、貫通孔４６の内周面のうちの一部に形成されてもよい。

【0061】

環状の座金２０の内周面には、ナット１９の軸体２４における雄ねじ２６と螺合する雌ねじ２８が形成されなくてもよい。この場合の座金２０の内径ｄ３は、軸体２４の雄ねじ２６の外径ｄ１より大きい値に設定される。

【0062】

突起部４９は、弾性アーム４７が、座金２０、パッキン２１及び押さえ部材１５の貫通孔１６に挿通されるときに、それぞれと干渉して弾性アーム４７が内方に弾性変形することを条件に、弾性アーム４７の全てに形成されなくてもよい。

【0063】

上記第１～第３実施形態におけるナット脱落防止構造は、濾過装置１の押さえ部材１５を対象としたものに限らず、化学プラントや発電所等においてナットの脱落防止が重要となる様々な装置において適用可能である。

【0064】

また、上記の第１～第３実施形態で説明した各技術的思想及びこれから採り得る種々の変形態様は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合せて使用することができる。

【符号の説明】

【0065】

１…濾過装置、３…フィルターユニット、１４…受け部材、１５…押さえ部材、１６…貫通孔（押さえ部材）、１７…テンションボルト、１９，４２…ナット、２０…座金、２１…パッキン、２２，３２，３６，４３…正六角柱体、２４，３８…軸体、２６…雄ねじ（正六角柱体）、２７，３５，４１，４６…貫通孔（ナット）、２８…雌ねじ（座金）、３０…第１ナット、３１…第２ナット、４４…底面、４５…上面、４７…弾性アーム、４９…突起部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】