(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】P2024008383
(43)【公開日】2024-01-19
(54)【発明の名称】締結具
(51)【国際特許分類】
F16B 37/08 20060101AFI20240112BHJP
F16B 35/00 20060101ALI20240112BHJP
F16B 37/00 20060101ALI20240112BHJP
【ＦＩ】
F16B37/08 Z
F16B35/00 E
F16B35/00 Q
F16B37/00 G
F16B37/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022110215
(22)【出願日】2022-07-08
(71)【出願人】
【識別番号】592157076
【氏名又は名称】イワブチ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121496
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 重雄
(72)【発明者】
【氏名】岩島 正典
(57)【要約】
【課題】１回転未満の回転でも確実に締結(ロック)を完了して締結作業の作業負担を軽減することができると共に、締結が完了したことを容易かつ確実に確認する。
【解決手段】ピン部材１１とナット部材１２とを備え、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにピン部材１１のロック用軸部１１ｃを挿入して回転させた際、ロック用軸部１１ｃに設けた一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に対向しながら移動してナット部材１２の一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する直前ではロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に接触（摺接）して回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１側や突起１１ｃ１，１１ｃ１側が伸縮する等の弾性変形したり、あるいは削れたり凹む等の塑性変形してナット部材１２の一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合してロックする。
【選択図】図９
【解決手段】ピン部材１１とナット部材１２とを備え、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにピン部材１１のロック用軸部１１ｃを挿入して回転させた際、ロック用軸部１１ｃに設けた一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に対向しながら移動してナット部材１２の一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する直前ではロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に接触（摺接）して回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１側や突起１１ｃ１，１１ｃ１側が伸縮する等の弾性変形したり、あるいは削れたり凹む等の塑性変形してナット部材１２の一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合してロックする。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロック用軸部の外周面に所定の高さを有し、かつ、当該ロック用軸部の軸心方向に所定の長さを有する複数の突起が設けられたピン部材と、
前記ピン部材の前記ロック用軸部を通すロック用孔部を有するナット部材と、を備え、
前記ロック用孔部の内周面には、前記ロック用軸部の複数の突起がそれぞれ嵌る複数の突起嵌合用凹部が設けられ、
前記ロック用孔部における隣接する前記突起嵌合用凹部の中間点である隣接凹部中間点は、前記ロック用軸部の前記突起を当該隣接凹部中間点に対向させて前記ピン部材の前記ロック用軸部を前記ロック用孔部に通した際、前記ロック用軸部の複数の突起との間に間隙を有する内径である一方、
前記隣接凹部中間点から前記突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面として、前記ロック用軸部の複数の突起が当該ロック用孔部の内周面に接触した後、前記突起嵌合用凹部に嵌合するまで前記ピン部材または前記ナット部材の少なくとも一方の回転を許容する内径を有する回転許容内周面を有しており、
前記ナット部材のロック用孔部に前記ピン部材のロック用軸部を挿入して前記突起が前記回転許容内周面を介し前記突起嵌合用凹部に向けて回転させると、前記ピン部材の前記各突起は前記突起嵌合用凹部に嵌合する前に前記回転許容内周面に接触して前記各突起と前記ロック用孔部の少なくとも一方が変形して前記ナット部材の前記各突起嵌合用凹部に嵌合してロックされるように構成されていることを特徴とする締結具。
前記ピン部材の前記ロック用軸部を通すロック用孔部を有するナット部材と、を備え、
前記ロック用孔部の内周面には、前記ロック用軸部の複数の突起がそれぞれ嵌る複数の突起嵌合用凹部が設けられ、
前記ロック用孔部における隣接する前記突起嵌合用凹部の中間点である隣接凹部中間点は、前記ロック用軸部の前記突起を当該隣接凹部中間点に対向させて前記ピン部材の前記ロック用軸部を前記ロック用孔部に通した際、前記ロック用軸部の複数の突起との間に間隙を有する内径である一方、
前記隣接凹部中間点から前記突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面として、前記ロック用軸部の複数の突起が当該ロック用孔部の内周面に接触した後、前記突起嵌合用凹部に嵌合するまで前記ピン部材または前記ナット部材の少なくとも一方の回転を許容する内径を有する回転許容内周面を有しており、
前記ナット部材のロック用孔部に前記ピン部材のロック用軸部を挿入して前記突起が前記回転許容内周面を介し前記突起嵌合用凹部に向けて回転させると、前記ピン部材の前記各突起は前記突起嵌合用凹部に嵌合する前に前記回転許容内周面に接触して前記各突起と前記ロック用孔部の少なくとも一方が変形して前記ナット部材の前記各突起嵌合用凹部に嵌合してロックされるように構成されていることを特徴とする締結具。
【請求項2】
請求項１記載の締結具において、
前記ナット部材における前記複数の突起嵌合用凹部の前後で前記ロック用孔部の内周面の内径が異なっており、
前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、当該隣接凹部中間点から当該突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記回転許容内周面である一方、
前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が小さい方に近付くように回転させた際、前記隣接凹部中間点から前記突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記突起が前記突起嵌合用凹部に嵌合するまでの前記ピン部材または前記ナット部材の少なくとも一方の回転を禁止する内径を有する回転禁止内周面であり、
前記ナット部材のロック用孔部に前記ピン部材のロック用軸部を挿入して前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、前記ピン部材の前記各突起は前記回転許容内周面に対向しながら移動して、前記突起嵌合用凹部に嵌合する前に前記回転許容内周面に接触して前記各突起と前記回転許容内周面の少なくとも一方が変形することにより前記ナット部材の前記各突起嵌合用凹部に嵌合し、その後、前記各突起嵌合用凹部を超えて前記回転禁止内周面側に向かう回転は禁止され前記ピン部材と前記ナット部材とがロックされることを特徴とする締結具。
前記ナット部材における前記複数の突起嵌合用凹部の前後で前記ロック用孔部の内周面の内径が異なっており、
前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、当該隣接凹部中間点から当該突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記回転許容内周面である一方、
前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が小さい方に近付くように回転させた際、前記隣接凹部中間点から前記突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記突起が前記突起嵌合用凹部に嵌合するまでの前記ピン部材または前記ナット部材の少なくとも一方の回転を禁止する内径を有する回転禁止内周面であり、
前記ナット部材のロック用孔部に前記ピン部材のロック用軸部を挿入して前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、前記ピン部材の前記各突起は前記回転許容内周面に対向しながら移動して、前記突起嵌合用凹部に嵌合する前に前記回転許容内周面に接触して前記各突起と前記回転許容内周面の少なくとも一方が変形することにより前記ナット部材の前記各突起嵌合用凹部に嵌合し、その後、前記各突起嵌合用凹部を超えて前記回転禁止内周面側に向かう回転は禁止され前記ピン部材と前記ナット部材とがロックされることを特徴とする締結具。
【請求項3】
請求項１記載の締結具において、
前記ナット部材と前記ピン部材の強度が異なることを特徴とする締結具。
前記ナット部材と前記ピン部材の強度が異なることを特徴とする締結具。
【請求項4】
請求項１記載の締結具において、
前記ナット部材の外周面における前記隣接凹部中間点の近傍には、前記ロック用軸部を当該ロック用孔部に挿入する際、前記各突起の挿入位置を示すと共に、締結完了時にずれることで締結完了の位置の目安を示す目印が設けられていることを特徴とする締結具。
前記ナット部材の外周面における前記隣接凹部中間点の近傍には、前記ロック用軸部を当該ロック用孔部に挿入する際、前記各突起の挿入位置を示すと共に、締結完了時にずれることで締結完了の位置の目安を示す目印が設けられていることを特徴とする締結具。
【請求項5】
請求項１～請求項４のいずれか一の請求項に記載の締結具において、
前記ナット部材の軸方向には、前記ナット部材の長径より大きい直径を有する挿入ロック用孔部が設けられ、
前記ロック用孔部は、前記挿入ロック用孔部の内周面にロック用孔部形成凸部を突出させることにより形成されており、
前記ロック用孔部形成凸部は、前記挿入ロック用孔部の内周面に前記ロック用孔部の軸方向に対し螺旋状に傾斜して設けられていることを特徴とする締結具。
前記ナット部材の軸方向には、前記ナット部材の長径より大きい直径を有する挿入ロック用孔部が設けられ、
前記ロック用孔部は、前記挿入ロック用孔部の内周面にロック用孔部形成凸部を突出させることにより形成されており、
前記ロック用孔部形成凸部は、前記挿入ロック用孔部の内周面に前記ロック用孔部の軸方向に対し螺旋状に傾斜して設けられていることを特徴とする締結具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、少ない回転量で締結（ロック）することができると共に、締結完了時にクリック音やクリック感等によって締結完了を容易かつ確実に確認することができる締結具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、締結具として、ネジ山が形成されたボルトと、ネジ溝が形成されたナットが広く利用されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－２２１０６８号公報
【特許文献2】特開２０１６－１３００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述の特許文献１，２に記載の締結具では、通常、ネジ山が形成されたボルトの軸部をナットのボルト通し孔に螺合させた後、ナットまたはボルトを数回転させる必要があるため、締結が完了するまで時間を要し、手間がかかり、作業性が悪いという問題があった。
【0005】
また、ネジ山とネジ溝との螺合による締結であるため、熟練者でない作業員にとっては確実に締結が完了していることの確認が難しく、締結忘れが発生し易いという問題もあった。
【0006】
そこで、本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、１回転未満の回転でも確実に締結(ロック)を完了して締結作業の作業負担を軽減することができると共に、締結が完了したことを容易かつ確実に確認することができ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】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明に係る締結具は、ロック用軸部の外周面に所定の高さを有し、かつ、当該ロック用軸部の軸心方向に所定の長さを有する複数の突起が設けられたピン部材と、前記ピン部材の前記ロック用軸部を通すロック用孔部を有するナット部材と、を備え、前記ロック用孔部の内周面には、前記ロック用軸部の複数の突起がそれぞれ嵌る複数の突起嵌合用凹部が設けられ、前記ロック用孔部における隣接する前記突起嵌合用凹部の中間点である隣接凹部中間点は、前記ロック用軸部の前記突起を当該隣接凹部中間点に対向させて前記ピン部材の前記ロック用軸部を前記ロック用孔部に通した際、前記ロック用軸部の複数の突起との間に間隙を有する内径である一方、前記隣接凹部中間点から前記突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面として、前記ロック用軸部の複数の突起が当該ロック用孔部の内周面に接触した後、前記突起嵌合用凹部に嵌合するまで前記ピン部材または前記ナット部材の少なくとも一方の回転を許容する内径を有する回転許容内周面を有しており、前記ナット部材のロック用孔部に前記ピン部材のロック用軸部を挿入して前記突起が前記回転許容内周面を介し前記突起嵌合用凹部に向けて回転させると、前記ピン部材の前記各突起は前記突起嵌合用凹部に嵌合する前に前記回転許容内周面に接触して前記各突起と前記ロック用孔部の少なくとも一方が変形して前記ナット部材の前記各突起嵌合用凹部に嵌合してロックされるように構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材における前記複数の突起嵌合用凹部の前後で前記ロック用孔部の内周面の内径が異なっており、前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、当該隣接凹部中間点から当該突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記回転許容内周面である一方、前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が小さい方に近付くように回転させた際、当該隣接凹部中間点から当該突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記突起が前記突起嵌合用凹部に嵌合するまでの前記ピン部材または前記ナット部材の少なくとも一方の回転を禁止する内径を有する回転禁止内周面であり、前記ナット部材のロック用孔部に前記ピン部材のロック用軸部を挿入して前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、前記ピン部材の前記各突起は前記回転許容内周面に対向しながら移動して、前記突起嵌合用凹部に嵌合する前に前記回転許容内周面に接触して前記各突起と前記回転許容内周面の少なくとも一方が変形することにより前記ナット部材の前記各突起嵌合用凹部に嵌合し、その後、前記各突起嵌合用凹部を超えて前記回転禁止内周面側に向かう回転は禁止され前記ピン部材と前記ナット部材とがロックされることも特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材と前記ピン部材の強度が異なることも特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材の外周面における前記隣接凹部中間点の近傍には、前記ロック用軸部を当該ロック用孔部に挿入する際、前記各突起の挿入位置を示すと共に、締結完了時にずれることで締結完了の位置の目安を示す目印が設けられていることも特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材の軸方向には、前記ナット部材の長径より大きい直径を有する挿入ロック用孔部が設けられ、前記ロック用孔部は、前記挿入ロック用孔部の内周面にロック用孔部形成凸部を突出させることにより形成されており、前記ロック用孔部形成凸部は、前記挿入ロック用孔部の内周面に前記ロック用孔部の軸方向に対し螺旋状に傾斜して設けられていることも特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材における前記複数の突起嵌合用凹部の前後で前記ロック用孔部の内周面の内径が異なっており、前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、当該隣接凹部中間点から当該突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記回転許容内周面である一方、前記隣接凹部中間点に前記突起を対向させた状態で前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が小さい方に近付くように回転させた際、当該隣接凹部中間点から当該突起嵌合用凹部までの前記ロック用孔部の内周面は、前記突起が前記突起嵌合用凹部に嵌合するまでの前記ピン部材または前記ナット部材の少なくとも一方の回転を禁止する内径を有する回転禁止内周面であり、前記ナット部材のロック用孔部に前記ピン部材のロック用軸部を挿入して前記ピン部材の前記突起が前記ナット部材の前記突起嵌合用凹部の前後の内で内周面の内径が大きい方に近付くように回転させた際、前記ピン部材の前記各突起は前記回転許容内周面に対向しながら移動して、前記突起嵌合用凹部に嵌合する前に前記回転許容内周面に接触して前記各突起と前記回転許容内周面の少なくとも一方が変形することにより前記ナット部材の前記各突起嵌合用凹部に嵌合し、その後、前記各突起嵌合用凹部を超えて前記回転禁止内周面側に向かう回転は禁止され前記ピン部材と前記ナット部材とがロックされることも特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材と前記ピン部材の強度が異なることも特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材の外周面における前記隣接凹部中間点の近傍には、前記ロック用軸部を当該ロック用孔部に挿入する際、前記各突起の挿入位置を示すと共に、締結完了時にずれることで締結完了の位置の目安を示す目印が設けられていることも特徴とする。
また、本発明に係る締結具では、前記ナット部材の軸方向には、前記ナット部材の長径より大きい直径を有する挿入ロック用孔部が設けられ、前記ロック用孔部は、前記挿入ロック用孔部の内周面にロック用孔部形成凸部を突出させることにより形成されており、前記ロック用孔部形成凸部は、前記挿入ロック用孔部の内周面に前記ロック用孔部の軸方向に対し螺旋状に傾斜して設けられていることも特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る締結具によれば、ナット部材のロック用孔部にピン部材のロック用軸部を挿入してピン部材の突起がナット部材の回転許容内周面を介し突起嵌合用凹部に向かうようにピン部材やナット部材を回転させると、ピン部材の各突起は突起嵌合用凹部に嵌合する前に回転許容内周面に接触して各突起とロック用孔部の少なくとも一方が弾性変形や塑性変形してナット部材の各突起嵌合用凹部に嵌合してロックされる。
尚、ナット部材のロック用孔部やピン部材の突起が伸縮する等の弾性変形する場合は、ピン部材およびナット部材を合成樹脂等で成形した場合に起こり易く、それらが削れたり凹む等の塑性変形する場合は、ピン部材およびナット部材を合成樹脂等で成形した場合でも起こるが主に金属で成形した場合に起こり易い。
そのため、ピン部材とナット部材とがロックするまでの回転数はピン部材の各突起がナット部材の各突起嵌合用凹部に嵌合するまでの１回転未満になるので、締結作業の作業負担を軽減することができる。
また、ピン部材をナット部材に挿入して回転させてピン部材の各突起それぞれがナット部材の各突起嵌合用凹部に嵌合する際、クリック感やクリック音等も得られるため、作業者は締結作業時に手に伝わるクリック感等の感触やクリック音等から締結が完了したことを容易かつ確実に確認することができ、熟練者でなくても確実に締結作業を行うことができる。
尚、ナット部材のロック用孔部やピン部材の突起が伸縮する等の弾性変形する場合は、ピン部材およびナット部材を合成樹脂等で成形した場合に起こり易く、それらが削れたり凹む等の塑性変形する場合は、ピン部材およびナット部材を合成樹脂等で成形した場合でも起こるが主に金属で成形した場合に起こり易い。
そのため、ピン部材とナット部材とがロックするまでの回転数はピン部材の各突起がナット部材の各突起嵌合用凹部に嵌合するまでの１回転未満になるので、締結作業の作業負担を軽減することができる。
また、ピン部材をナット部材に挿入して回転させてピン部材の各突起それぞれがナット部材の各突起嵌合用凹部に嵌合する際、クリック感やクリック音等も得られるため、作業者は締結作業時に手に伝わるクリック感等の感触やクリック音等から締結が完了したことを容易かつ確実に確認することができ、熟練者でなくても確実に締結作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具の斜視図である。
【図2】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具を構成するピン部材の斜視図である。
【図3】(ａ)～(ｄ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具を構成するピン部材の平面図、正面図、側面図、底面図である。
【図4】本発明に係る実施形態１の締結具を構成するピン部材の拡大底面図である。
【図5】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具を構成するナット部材の斜視図である。
【図6】(ａ)～(ｃ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具を構成するナット部材の平面図、正面図、側面図である。
【図7】(ａ)～(ｃ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具を構成するナット部材の底面図、Ａ－Ａ線断面図、Ｂ－Ｂ線断面図である。
【図8】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具を構成するナット部材の拡大底面図、Ｃ部分の要部拡大図である。
【図9】本発明に係る実施形態１の締結具においてナット部材のロック用孔部にピン部材のロック用軸部を通した状態を示す断面図である。
【図10】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具においてナット部材のロック用孔部にピン部材のロック用軸部を通した後、ナット部材を図９に示す状態から時計回りに４５度回転させた状態を示す断面図、Ｄ部分の要部拡大断面図である。
【図11】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具においてナット部材のロック用孔部にピン部材のロック用軸部を通した後、ナット部材を図９に示す状態から時計回りに８５度回転させた状態を示す断面図、Ｅ部分の要部拡大断面図である。
【図12】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具においてナット部材のロック用孔部にピン部材のロック用軸部を通した後、ナット部材を図９に示す状態から時計回りに９０度回転させた状態を示す断面図、Ｆ部分の要部拡大断面図である。
【図13】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態１の締結具にけるピン部材の突起の別の形状の一例がナット部材の突起嵌合用凹部に嵌合する直前と、嵌合した状態を示す要部拡大図である。
【図14】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態２の締結具を構成するピン部材の特徴を示す平面図、ナット部材の特徴を示す平面図である。
【図15】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態２の締結具においてナット部材にピン部材を挿入した状態を示す平面図、ナット部材の突起嵌合用凹部にピン部材の突起が嵌合した状態を示す平面図である。
【図16】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態３の締結具を構成するピン部材の特徴を示す平面図、ナット部材の特徴を示す平面図である。
【図17】(ａ)，(ｂ)、それぞれ、本発明に係る実施形態３の締結具においてナット部材にピン部材を挿入した状態を示す平面図、ナット部材の突起嵌合用凹部にピン部材の突起が嵌合した状態を示す平面図である。
【図18】本発明に係る実施形態４の締結具を構成するナット部材の突起嵌合用凹部の特徴を示す参考断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る締結具の実施形態１～４について、図面を参照して説明する。なお、下記に説明する実施形態１～４はあくまで本発明の一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更可能である。
【0011】
実施形態１．
＜実施形態１の締結具１の構成＞
実施形態１の締結具１は、従来のボルトおよびナットの代わりに使用するもので、図１（ａ），（ｂ）に示すようにロック用軸部１１ｃを有するピン部材１１と、そのロック用軸部１１ｃを通すロック用孔部１２ｂを有するナット部材１２とから構成されており、合成樹脂や金属で形成されている。
＜実施形態１の締結具１の構成＞
実施形態１の締結具１は、従来のボルトおよびナットの代わりに使用するもので、図１（ａ），（ｂ）に示すようにロック用軸部１１ｃを有するピン部材１１と、そのロック用軸部１１ｃを通すロック用孔部１２ｂを有するナット部材１２とから構成されており、合成樹脂や金属で形成されている。
【0012】
（ピン部材１１）
ピン部材１１は、図２～図４に示すように頭部１１ａと、頭部１１ａの下面側に設けられた断面形状（切断面）が円形で半径ｒ１（図４参照。）の軸部本体１１ｂと、軸部本体１１ｂに連続して設けられ半径がｒ２（＜ｒ１）（図４参照。）のロック用軸部１１ｃを有する。
ピン部材１１は、図２～図４に示すように頭部１１ａと、頭部１１ａの下面側に設けられた断面形状（切断面）が円形で半径ｒ１（図４参照。）の軸部本体１１ｂと、軸部本体１１ｂに連続して設けられ半径がｒ２（＜ｒ１）（図４参照。）のロック用軸部１１ｃを有する。
【0013】
ロック用軸部１１ｃは、半径ｒ１の軸部本体１１ｂを金属であれば切削加工や鍛造等、樹脂であれば射出成形等によって設けられた部位で、ロック用軸部１１ｃの外周面には、当該ロック用軸部１１ｃの中心を通る直径との交点に所定の高さｈ（図４参照。）を有し、かつ、当該ロック用軸部１１ｃの軸心方向に所定の長さを有する一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を設けている。そのため、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１間の角度は、１８０度となる。
【0014】
尚、本発明に係る実施形態１の締結具１では、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１は、半径ｒ１の軸部本体１１ｂを金属であれば切削加工や鍛造等、樹脂であれば射出成形等によって設けて半径ｒ２のロック用軸部１１ｃを形成する際に残存させた部位としているため、図４に示すようにｒ１－ｒ２＝ｈの関係が成立している。
【0015】
（ナット部材１２）
ナット部材１２は、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃを挿入しピン部材１１またはナット部材１２を回転させることにより締結する部材で、図５～図７等に示すように締結時にピン部材１１の軸部本体１１ｂが収まる軸部本体用孔部１２ａと、その軸部本体用孔部１２ａに連続して設けられ、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃが収まるロック用孔部１２ｂと、ロック用軸部１１ｃがロック用孔部１２ｂに挿入して回転した際にロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が嵌って締結する一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃと、一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄ等で構成される。
ナット部材１２は、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃを挿入しピン部材１１またはナット部材１２を回転させることにより締結する部材で、図５～図７等に示すように締結時にピン部材１１の軸部本体１１ｂが収まる軸部本体用孔部１２ａと、その軸部本体用孔部１２ａに連続して設けられ、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃが収まるロック用孔部１２ｂと、ロック用軸部１１ｃがロック用孔部１２ｂに挿入して回転した際にロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が嵌って締結する一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃと、一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄ等で構成される。
【0016】
（軸部本体用孔部１２ａ）
軸部本体用孔部１２ａは、ピン部材１１の軸部本体１１ｂが挿入されて収まるため、軸部本体用孔部１２ａの内径Ｒ１（図７（ｂ），（ｃ）参照。）は、ピン部材１１の軸部本体１１ｂの半径ｒ１と同じか、わずかに大きい値でガタ付きが少ないように構成している。
軸部本体用孔部１２ａは、ピン部材１１の軸部本体１１ｂが挿入されて収まるため、軸部本体用孔部１２ａの内径Ｒ１（図７（ｂ），（ｃ）参照。）は、ピン部材１１の軸部本体１１ｂの半径ｒ１と同じか、わずかに大きい値でガタ付きが少ないように構成している。
【0017】
（ロック用孔部１２ｂ）
ロック用孔部１２ｂは、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃが挿入されて収まると共に、ピン部材１１またはナット部材１２の少なくとも一方を回転した際にロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合してロックしそれ以上回転しないように、後述する図８（ａ），（ｂ）に示すようにナット部材１２における一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃの前後でロック用孔部１２ｂの内周面の内径である短軸半径（短径の１／２）ＲＳ，ＲＳ’を変えている。
ロック用孔部１２ｂは、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃが挿入されて収まると共に、ピン部材１１またはナット部材１２の少なくとも一方を回転した際にロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合してロックしそれ以上回転しないように、後述する図８（ａ），（ｂ）に示すようにナット部材１２における一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃの前後でロック用孔部１２ｂの内周面の内径である短軸半径（短径の１／２）ＲＳ，ＲＳ’を変えている。
【0018】
つまり、ロック用孔部１２ｂは、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がそれぞれ突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合するまでロック用軸部１１ｃの回転を許容する短軸半径ＲＳ（図８（ａ）、（ｂ）参照）を有する回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１と、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がそれぞれ突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合するまでロック用軸部１１ｃの回転を禁止する短軸半径ＲＳ’（図８（ａ）、（ｂ）参照）を有する内径を有する回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２とを有し、ピン部材１１とナット部材１２とが回転して一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に対向して移動してきて突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌った後は、突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを超えて回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２側へ移動できず回転が止まるように構成している。
【0019】
より具体的には、図８（ａ）に示すようにナット部材１２の中心から９０度～１８０度および２７０度～３６０度までの回転許容内周面１２ｂ１は、短軸半径ＲＳおよび長軸半径（長径の１／２）ＲＬ（＞ＲＳ）を有する楕円形または湾曲形状とし、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がそれぞれ突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合するまでロック用軸部１１ｃの回転を許容する。つまり、図８（ａ）において回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１と回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２との境界である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３から突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃまでの反時計回りの回転および突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃから回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３への時計回りの回転を許容する。尚、回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３はロック用孔部１２ｂにおける一対の突起嵌合用凹部１２，１２ｃの中間点である隣接凹部中間点となる。
【0020】
これに対し、図８（ａ）に示すようにナット部材１２の中心から０度～９０度および１８０度～２７０度までの回転禁止内周面１２ｂ２は、短軸半径ＲＳ’（＜ＲＳ）および長軸半径（長径の１／２）ＲＬ（＞ＲＳ＞）ＲＳ’）を有する楕円形または湾曲形状とし、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がそれぞれ突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合および突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃの嵌合後に回転禁止内周面１２ｂ２へ移行する回転を禁止する。つまり、図８（ａ）において回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３から突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃまでの時計回りの回転で一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がそれぞれ突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合すること、および突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合した一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３への反時計回りの回転を禁止する。
【0021】
また、ロック用孔部１２ｂは、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃが挿入されて収まる必要があるため、ピン部材１１の突起１１ｃ１，１１ｃ１をナット部材１２のロック用孔部１２ｂにおける隣接凹部中間点である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３に対向させてピン部材１１のロック用軸部１１ｃをロック用孔部１２ｂに通した際、ロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１との間に間隙を有する必要がある。つまり、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃの直径２・ｒ２より大きい短径２・ＲＳおよび長径２・ＲＬ、２・ｒ２＜２・ＲＳ＜２・ＲＬ、つまりｒ２＜ＲＳ＜ＲＬの関係が必要である。
【0022】
さらに、ロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１にて回転した際にロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する必要があるため、ロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１の短径２・ＲＳ（図８（ａ），（ｂ）参照。）が一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１の先端部間の間隔２・ｒ１（＝２・（ｒ２＋ｈ））より小で、かつ、ロック用軸部１１ｃに一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が設けられていてもロック用孔部１２ｂに挿入可能な必要があるため、ロック用孔部１２ｂの長径２・ＲＬは一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１の先端部間の間隔２・ｒ１（＝２・（ｒ２＋ｈ））より大である必要がある。
【0023】
つまり、２・ＲＳ＜２・ｒ１（＝２・（ｒ２＋ｈ））＜２・ＲＬの関係、すなわちＲＳ＜ｒ１（＝２・（ｒ２＋ｈ））＜ＲＬの関係が必要である。尚、実施形態１では、図８（ａ）に示すように軸部本体用孔部１２ａの内径Ｒ１（図７（ｂ），（ｃ）参照。）とロック用孔部１２ｂ長軸半径（長径の１／２）ＲＬと同じかＲＬより僅かに大としている。
【0024】
また、ロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１にて回転して突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃそれぞれに嵌った一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が、突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃで止まり、突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを超えて回転禁止内周面１２ｂ２側に移行しないようにするため、ロック用孔部１２ｂの回転禁止内周面１２ｂ２の短軸半径ＲＳ’がロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１の短軸半径ＲＳよりも数ｍｍ程度等の所定の大きさだけ小、つまりＲＳ’＜ＲＳに形成している。
【0025】
ロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１の短軸半径ＲＳと回転禁止内周面１２ｂ２の短軸半径ＲＳ’との差は、回転時の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１と回転許容内周面１２ｂ１との摩擦等によって一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が削れてその高さｈが低くなっても突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃから回転禁止内周面１２ｂ２側への移行を阻止できる高さを確保する必要がある。
【0026】
（突起嵌合用凹部１２ｃ）
一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃは、それぞれ、ロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が嵌合するため、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１の高さｈだけ凹んで形成される。
一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃは、それぞれ、ロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が嵌合するため、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１の高さｈだけ凹んで形成される。
【0027】
（目印用凹部１２ｄ）
一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄは、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにピン部材１１のロック用軸部１１ｃが挿入し易くするため、この一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄにそれぞれロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を合わせるためのロック用孔部１２ｂの長径方向上に設けた目印の凹部で、ナット部材１２の外側面における隣接凹部中間点である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３近傍に設けている。尚、一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄは、凹部以外の目印であっても勿論良い。
一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄは、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにピン部材１１のロック用軸部１１ｃが挿入し易くするため、この一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄにそれぞれロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を合わせるためのロック用孔部１２ｂの長径方向上に設けた目印の凹部で、ナット部材１２の外側面における隣接凹部中間点である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３近傍に設けている。尚、一対の目印用凹部１２ｄ，１２ｄは、凹部以外の目印であっても勿論良い。
【0028】
＜実施形態１の締結具１の締結動作＞
次に、以上のように構成された実施形態１の締結具１の締結動作について説明する。
次に、以上のように構成された実施形態１の締結具１の締結動作について説明する。
【0029】
図９は、ロック用孔部１２ｂに、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃを挿入した状態を示している。
【0030】
ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにピン部材１１のロック用軸部１１ｃを挿入する場合は、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を目印用凹部１２ｄ,１２ｄ（図６（ａ）等参照。）に合わせ、図９に示すようにロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がロック用孔部１２ｂの長径２・ＲＬ部分近傍である一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃの中間点、つまり隣接凹部中間点である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３に一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれを対向するように挿入すると、ロック用孔部１２ｂ内周面に設けた一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに対し９０度前後の角度でロック用孔部１２ｂの内周面との間に隙間を確保した状態で無理なく挿入できる。
【0031】
尚、図９上、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面に設けた一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃは、それぞれ時計の０時と６時の位置にある。また、図９において、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１は、それぞれ時計の３時と９時の水平の位置にあり、それぞれ、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面における隣接凹部中間点である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３やナット部材１２外側面の目印用凹部１２ｄ,１２ｄ（図６（ａ）等参照。）にほぼ対向していることになる。
【0032】
【0033】
この場合、ナット部材１２側を時計回りに４５度回転させたため、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面に設けた一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃは、図９に示す時計の０時と６時の位置から４５度ずつ時計回りに回転したことになり、３時と９時の位置にあるピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１は、それぞれ、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面における一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃと隣接凹部中間点である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３とのほぼ中間点であってロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１にそれぞれ対向することになる。
【0034】
【0035】
この場合、ナット部材１２側を図９に示す時計の０時と６時の位置から時計回りに８５度回転させたため、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面に設けた一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃは、図９に示す時計の０時と６時の位置から８５度ずつ時計回りに回転したことになり、３時と９時の位置にあるピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１は、それぞれ、図１１（ａ），（ｂ）に示すようにナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面における一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌り込む直前の回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１にそれぞれ接触した状態になる。
【0036】
その際、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１は、図１１（ｂ）に示す２点鎖線ＤＬ１の位置がピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１によって接触して押圧されていない時の無負荷位置（設計位置）であるが、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１によって外側へ押出されることにより実線の位置まで変形する。
【0037】
【0038】
この場合、ナット部材１２側を図９に示す時計の０時と６時の位置から時計回りに９０度回転させたため、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面に設けた一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃは、図７に示す時計の０時と６時の位置から９０度ずつ時計回りに回転したことになり、３時と９時の位置にあるピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１は、それぞれ、図１２（ａ），（ｂ）に示すようにナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面における一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する。
【0039】
そして、一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がそれぞれ一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合すると、図１１（ｂ）に示す実線位置まで変形したナット部材１２側は、図１１（ｂ）に２点鎖線ＤＬ１で示す無負荷位置（設計位置）に戻るため、ピン部材１１の各突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれがナット部材１２の各突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合して回転が止まる際、クリック感やクリック音等が得られ、作業員は締結作業時に手に伝わるクリック感等の感触やクリック音等から締結が完了したことを容易かつ確実に確認することができる。
【0040】
そして、図１２（ａ），（ｂ）に示すようにピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がそれぞれナット部材１２のロック用孔部１２ｂ内周面における一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌った状態からさらに時計回りに回転させようとしても、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１は、ロック用孔部１２ｂの回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２に乗り上げようとするが、回転禁止内周面１２ｂ２の短軸半径ＲＳ’は、回転許容内周面１２ｂ１の短軸半径ＲＳよりも小としているため、ナット部材１２は回転することができず、回転がロックしてピン部材１１とナット部材１２の締結が完了する。
【0041】
＜本発明に係る実施形態１の締結具１のまとめ＞
以上説明したように、本発明に係る実施形態１の締結具１では、ピン部材１１またはナット部材１２を回転させた際、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１先端部はそれぞれ突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する前にロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に接触して各突起１１ｃ１，１１ｃ１と回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１の少なくとも一方が弾性変形や塑性変形して、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がナット部材１２の各突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合してロックする。
以上説明したように、本発明に係る実施形態１の締結具１では、ピン部材１１またはナット部材１２を回転させた際、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１先端部はそれぞれ突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する前にロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に接触して各突起１１ｃ１，１１ｃ１と回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１の少なくとも一方が弾性変形や塑性変形して、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がナット部材１２の各突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合してロックする。
【0042】
そのため、ピン部材１１とナット部材１２とがロックするまでの回転数はピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がナット部材１２の各突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合するまでの１回転未満になるので、締結作業の作業負担を軽減することができる。
【0043】
また、ピン部材１１をナット部材１２に挿入して回転させてピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれがナット部材１２の各突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する際、クリック感やクリック音等も得られるため、作業者は締結作業時に手に伝わるクリック感等の感触やクリック音等からロックできたことを容易かつ確実に確認することができ、熟練者でなくても確実に締結作業を行うことができる。
【0044】
尚、実施形態１の締結具１を金属製のロック用軸部１１ｃおよびナット部材１２で構成した場合、樹脂製のロック用軸部１１ｃおよびナット部材１２の場合よりも伸縮し難く、ロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する前に回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１等に接触して一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃや回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１が削れたり凹んだりしてロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに確実に嵌ってロックすることができる。
【0045】
また、本発明に係る実施形態１の締結具１では、ロック用孔部１２ｂは、ロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１、つまり図６（ａ）においてナット部材１２の中心から９０度～１８０度および２７０度～３６０度までの回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１は、短軸半径ＲＳおよび長軸半径（長径の１／２）ＲＬ（＞ＲＳ）を有する楕円形状ないしは湾曲形状とし、ロック用孔部１２ｂの回転禁止内周面１２ｂ２、つまり図６（ａ）においてナット部材１２の中心から０度～９０度および１８０度～２７０度までの回転禁止内周面１２ｂ２は、短軸半径ＲＳ’（＜ＲＳ）および長軸半径（長径の１／２）ＲＬ（＞ＲＳ）を有する楕円形状ないしは湾曲形状として、ナット部材１２における一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃの前後で内周面の内径を回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１の短軸半径ＲＳと回転禁止内周面１２ｂ２の短軸半径ＲＳ’とに変えることにより、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにピン部材１１のロック用軸部１１ｃを挿入してロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１先端部が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に対向しながら一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに向かうように回転させた際、ロック用軸部１１ｃに設けた一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に対向しながら移動してナット部材１２の一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合する直前ではロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がナット部材１２のロック用孔部１２ｂの回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に接触（摺接）して回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１側や突起１１ｃ１，１１ｃ１側が伸縮する等の弾性変形したり、あるいは削れたり凹む等の塑性変形してナット部材１２の一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合し、さらに突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを超えて回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１の方へ回転しようとしてもロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１が突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃと回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２との境界部に当たって突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを乗り越えることができず、回転禁止内周面１２ｂ側への回転が止まるように構成している。
【0046】
そのため、ロック用軸部１１ｃの一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１先端部が回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１に対向しながら移動してナット部材１２の一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合した後は、回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２によって回転を確実に止めることができるので、ピン部材１１とナット部材１２とを確実にロックすることが可能となり、締結作業の作業負担を軽減することができると共に、締結作業をさらに容易化することができ、作業性をさらに向上させることができる。
【0047】
また、本発明に係る実施形態１の締結具１では、ピン部材１１の複数の突起は、ロック用軸部１１ｃの中心を通る直線とロック用軸部１１ｃの外周面との交点に設けた一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１であり、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂに設ける複数の突起嵌合用凹部は、ロック用孔部１２ｂの中心を通る直線とロック用孔部１２ｂの内周面との交点に設けられた一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃとしている。
【0048】
そのため、ピン部材１１とナット部材１２とがロックするまでの回転数はピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１がナット部材１２の各突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合するまでの１回転未満の９０度になるので、締結作業の作業負担を大幅に軽減することができる。
【0049】
また、本発明に係る実施形態１の締結具１では、ロック用孔部１２ｂにおいて内径が最も広くなる隣接凹部中間点である回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３に一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１の位置を合わせてロック用孔部１２ｂにロック用軸部１１ｃを挿入するように構成しているが、ナット部材１２外周面における回転許容・禁止内周面境界１２ｂ３，１２ｂ３の近傍に一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれの挿入位置を示すと共に、締結完了時にずれることで締結完了の位置の目安を示す目印用凹部１２ｄ，１２ｄを設けている。
【0050】
そのため、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂへのピン部材１１のロック用軸部１１ｃの挿入作業が容易になると共に、締結完了時に突起１１ｃ１，１１ｃ１の位置と目印用凹部１２ｄ，１２ｄの位置とがずれることで締結が完了したことを目視で認識することができるので、この点でも締結作業の作業負担を軽減することができる。
【0051】
尚、上記実施形態１の説明では、ピン部材１１の一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１は、通常の二等辺三角形に近似する山形形状の断面で説明したが、本発明では、これに限らず、例えば、図１３（ａ），（ｂ）に示すような一方が絶壁のような直角三角形に近似する山形形状の断面でも勿論良い。尚、この場合、直角三角形に近似する突起１１ｃ１が嵌合するナット部材１２の突起嵌合用凹部１２ｃも、図１３（ａ），（ｂ）に示すよう同様に直角三角形に近似する溝（谷）形状の凹部となる。
【0052】
ただし、この場合、二等辺三角形に近似する山形形状の断面の場合よりも、突起１１ｃ１，１１ｃ１が突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃに嵌合した後、突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを超えて回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１の方へ回転し難くなるように、直角三角形の突起１１ｃは回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１側が傾斜面で、回転禁止内周面１２ｂ２側が絶壁のような垂直面の直角三角形に近似する山形形状の断面とする。
【0053】
実施形態２．
上記実施形態１の締結具１では、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃに１８０度の角度を開けて一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を設ける一方、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにも１８０度の角度を開けて一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれが嵌合する一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを設けて説明したが、実施形態２の締結具１’では、図１４（ａ）に示すようにピン部材１１’のロック用軸部１１ｃ’にはその中心に対し１２０度間隔で３つの突起１１ｃ１’を設ける一方、ナット部材１２’のロック用孔部１２ｂ’には、図１４（ｂ）に示すようにその中心に対し３つの突起１１ｃ１’それぞれが嵌る３つの突起嵌合用凹部１２ｃ’をそれぞれ設けている。
上記実施形態１の締結具１では、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃに１８０度の角度を開けて一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を設ける一方、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂにも１８０度の角度を開けて一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれが嵌合する一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを設けて説明したが、実施形態２の締結具１’では、図１４（ａ）に示すようにピン部材１１’のロック用軸部１１ｃ’にはその中心に対し１２０度間隔で３つの突起１１ｃ１’を設ける一方、ナット部材１２’のロック用孔部１２ｂ’には、図１４（ｂ）に示すようにその中心に対し３つの突起１１ｃ１’それぞれが嵌る３つの突起嵌合用凹部１２ｃ’をそれぞれ設けている。
【0054】
そのため、実施形態２の締結具１’の場合、図１５（ａ）に示すようにナット部材１２’のロック用孔部１２ｂ’にピン部材１１’のロック用軸部１１ｃ’を挿入し、その図１５（ａ）に示す状態から例えばナット部材１２’を６０度回転させることにより、図１５（ｂ）に示すようにピン部材１１’のロック用軸部１１ｃ’の３つの突起１１ｃ１’それぞれをナット部材１２’のロック用孔部１２ｂ’の３つの突起嵌合用凹部１２ｃ’に嵌合させてロックすることができる。
【0055】
実施形態３．
上記実施形態１の締結具１では、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃに一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を設ける一方、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂに一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれが嵌合する一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを設けて説明したが、実施形態３の締結具１”では、図１６（ａ）に示すようにピン部材１１”のロック用軸部１１ｃ”にはその中心に対し９０度間隔で４つの突起１１ｃ１”を設ける一方、ナット部材１２”のロック用孔部１２ｂ”には、図１６（ｂ）に示すようにその中心に対し４つの突起１１ｃ１”それぞれが嵌る４つの突起嵌合用凹部１２ｃ”をそれぞれ設けている。
上記実施形態１の締結具１では、ピン部材１１のロック用軸部１１ｃに一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１を設ける一方、ナット部材１２のロック用孔部１２ｂに一対の突起１１ｃ１，１１ｃ１それぞれが嵌合する一対の突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃを設けて説明したが、実施形態３の締結具１”では、図１６（ａ）に示すようにピン部材１１”のロック用軸部１１ｃ”にはその中心に対し９０度間隔で４つの突起１１ｃ１”を設ける一方、ナット部材１２”のロック用孔部１２ｂ”には、図１６（ｂ）に示すようにその中心に対し４つの突起１１ｃ１”それぞれが嵌る４つの突起嵌合用凹部１２ｃ”をそれぞれ設けている。
【0056】
そのため、実施形態３の締結具１”の場合、図１７（ａ）に示すようにナット部材１２”のロック用孔部１２ｂ”にピン部材１１”のロック用軸部１１ｃ”を挿入し、その図１７（ａ）に示す状態から例えばナット部材１２”を４５度回転させることにより、図１７（ｂ）に示すようにピン部材１１”のロック用軸部１１ｃ”の４つの突起１１ｃ１”それぞれをナット部材１２”のロック用孔部１２ｂ”の４つの突起嵌合用凹部１２ｃ”に嵌合させてロックすることができる。
【0057】
尚、上記実施形態１～３の締結具１，１’，１”では、それぞれ、突起１１ｃ１，１１ｃ１’，１１ｃ１”および突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”をそれぞれ１８０度毎に２つ、１２０度毎に３つ、９０度毎に４つ設けて説明したが、本発明では、これに限られるものではない。
【0058】
実施形態４．
実施形態１～３の締結具１，１’，１”では、図７（ｂ），（ｃ）等に示すように突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”を設けるロック用孔部１２ｂ，１２ｂ’，１２ｂ”は、ナット部材１２の軸心方向に対し直交するように設けて説明したが、実施形態４の締結具１”’では、ロック用孔部１２ｂ”’を、ナット部材１２”’の軸心方向に対し図１８に示すように螺旋状に傾斜させて設けるようにしても良い。
実施形態１～３の締結具１，１’，１”では、図７（ｂ），（ｃ）等に示すように突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”を設けるロック用孔部１２ｂ，１２ｂ’，１２ｂ”は、ナット部材１２の軸心方向に対し直交するように設けて説明したが、実施形態４の締結具１”’では、ロック用孔部１２ｂ”’を、ナット部材１２”’の軸心方向に対し図１８に示すように螺旋状に傾斜させて設けるようにしても良い。
【0059】
ロック用孔部１２ｂ”’を、ナット部材１２”’の軸心方向に対し螺旋状に傾斜して設けるようにすると、実施形態１～３の締結具１，１’，１”のピン部材１１，１１’，１１”のロック用軸部１１ｃ，１１ｃ’，１１ｃ”を実施形態４のナット部材１２”’のロック用孔部１２ｂ”’に挿入して締結のため回転させた際に、ナット部材１２”’の軸心方向に対し螺旋状に傾斜したロック用孔部１２ｂ”’によってピン部材１１，１１’，１１”またはナット部材１２”’がそれぞれの軸心方向に移動して、ナット部材１２”’がピン部材１１，１１’，１１”の頭部１１ａ，１１ａ’，１１ａ”に近付かせることができる。
【0060】
尚、その他の効果は、上記実施形態１～３の締結具１，１’，１”と同様の効果が得られる。
【0061】
また、上記実施形態１～４の締結具１，１’，１”，１”’では、本発明に係る締結具１，１’，１”，１”’の素材は、単に金属または合成樹脂で成形するものと説明し、ピン部材１１，１１’，１１”とナット部材１２，１２’，１２”，１２”’の強度については特に言及しななかったが、ピン部材１１，１１’，１１”とナット部材１２，１２’，１２”，１２”’の強度を変更すると、ピン部材１１，１１’，１１”の突起１１ｃ，１１ｃ’，１１ｃ”がナット部材１２，１２’，１２”，１２”’のロック用孔部１２ｂ，１２ｂ’，１２ｂ”，１２ｂ”’の回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１’，１２ｂ１”，１２ｂ１”’に接触（摺接）して回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１’，１２ｂ１”，１２ｂ１”’側や突起１１ｃ，１１ｃ’，１１ｃ”側が伸縮する等の弾性変形したり、あるいは削れたり凹む等の塑性変形し易くなり、締結具１，１’，１”，１”’による締結作業をさらに容易にすることができる。
【0062】
また、上記実施形態１～４の締結具１，１’，１”，１”’の説明では、ピン部材１１，１１’，１１”およびナット部材１２，１２’，１２”，１２”’は、シンプルなボルト形状またはナットで説明したが、本発明ではこれに限定されず、ピン部材１１，１１’，１１”および１２，１２’，１２”，１２”’の少なくとも一方にハンドル等を設けて構成するようにしても勿論良い。
【0063】
また、上記実施形態１～４の締結具１，１’，１”，１”’の説明では、突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”，１２ｃ”’の前後でロック用孔部１２ｂ，１２ｂ’，１２ｂ”，１２ｂ”’の内径を変えて、回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１’，１２ｂ１”と回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２’，１２ｂ２”とを設けて説明したが、本発明ではこれに限らず、突起嵌合用凹部１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”，１２ｃ”’の前後でロック用孔部１２ｂ，１２ｂ’，１２ｂ”，１２ｂ”’の内径を変えずに部１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”，１２ｃ”’の前後に回転許容内周面１２ｂ１，１２ｂ１’，１２ｂ１”を設け、回転禁止内周面１２ｂ２，１２ｂ２’，１２ｂ２”を省略するようにしても勿論良い。
【0064】
以上説明したように、本発明に係る実施形態１～４の締結具１，１’，１”，１”’は、１回転未満の回転でも確実に締結(ロック)を完了して締結作業の作業負担を軽減することができると共に、締結が完了したことを容易かつ確実に確認することができるため、本発明に係る締結具は、各種分野、例えば架線金物や航空宇宙用品部品、医療用部品、玩具など多岐の分野に亘り応用することができる有用な発明である。
【符号の説明】
【0065】
１，１’，１”，１”’ 締結具
１１，１１’，１１” ピン部材
１１ａ 頭部
１１ｂ，１１ｂ’，１１ｂ” 軸部本体
１１ｃ，１１ｃ’，１１ｃ” ロック用軸部
１１ｃ１，１１ｃ１’，１１ｃ１” 突起
１２，１２’，１２”，１２”’ ナット部材
１２ａ，１２ａ’，１２ａ”，１２ａ”’ 軸部本体用孔部
１２ｂ，１２ｂ’，１２ｂ”，１２ｂ”’ ロック用孔部
１２ｂ１，１２ｂ１’，１２ｂ１” 回転許容内周面
１２ｂ２，１２ｂ２’，１２ｂ２” 回転禁止内周面
１２ｂ３，１２ｂ３’，１２ｂ３” 回転許容・禁止内周面境界（隣接凹部中間点）
１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”，１２ｃ”’ 突起嵌合用凹部
１２ｄ，１２ｄ’，１２ｄ” 目印用凹部
１１，１１’，１１” ピン部材
１１ａ 頭部
１１ｂ，１１ｂ’，１１ｂ” 軸部本体
１１ｃ，１１ｃ’，１１ｃ” ロック用軸部
１１ｃ１，１１ｃ１’，１１ｃ１” 突起
１２，１２’，１２”，１２”’ ナット部材
１２ａ，１２ａ’，１２ａ”，１２ａ”’ 軸部本体用孔部
１２ｂ，１２ｂ’，１２ｂ”，１２ｂ”’ ロック用孔部
１２ｂ１，１２ｂ１’，１２ｂ１” 回転許容内周面
１２ｂ２，１２ｂ２’，１２ｂ２” 回転禁止内周面
１２ｂ３，１２ｂ３’，１２ｂ３” 回転許容・禁止内周面境界（隣接凹部中間点）
１２ｃ，１２ｃ’，１２ｃ”，１２ｃ”’ 突起嵌合用凹部
１２ｄ，１２ｄ’，１２ｄ” 目印用凹部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】