特許 7365699 締結方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-12

(45)【発行日】2023-10-20

(54)【発明の名称】締結方法

(51)【国際特許分類】

   F16B 23/00 20060101AFI20231013BHJP

   F16B 35/00 20060101ALI20231013BHJP

【ＦＩ】

F16B23/00 J

F16B35/00 T

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020022934

(22)【出願日】2020-02-14

(65)【公開番号】P2021127803

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-12-08

(73)【特許権者】

【識別番号】390038069

【氏名又は名称】株式会社青山製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001977

【氏名又は名称】弁理士法人クスノキ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 和興

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１０８９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１４４７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０５８３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０８８０１１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ２３／００

Ｆ１６Ｂ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸の両側に右ねじ部と左ねじ部が形成されたスタッドボルトを第１部材と第２部材に貫通させ、前記右ねじ部に右ねじ用ナット、前記左ねじ部に左ねじ用ナットをそれぞれ嵌めたうえで、スタッドボルトを回転させることにより、これらのナットを回転させることなく第１部材と第２部材を締結することを特徴とする締結方法。

【請求項2】

これらのナットの回転を規制しながらスタッドボルトを回転させることを特徴とする請求項１に記載の締結方法。

【請求項3】

スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の締結方法。

【請求項4】

一方のナットをテーパ状の座面を持つ皿ナットとし、この皿ナットの回転を規制しながら、スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることを特徴とする請求項１または２に記載の締結方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部材を傷付けることなく締結することができる締結方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製の部材や、アルミニウム、銅などの部材をボルト・ナット締結することは、例えば特許文献１に記載されているように従来から行われている。しかし通常のボルト・ナット締結は、第１部材と第２部材にボルトを貫通させたうえでボルト又はナットを回転させて締め付けるため、締結の最終段階でボルト又はナットの座面が部材の表面を傷つけるおそれがあった。この問題は部材が硬質金属である場合には無視できることが多いが、部材が繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの場合には無視できない問題となっていた。

【0003】

この問題を回避する方法の一つとして、図３、図４に示すように外周に平坦部を設けたワッシャ１を用い、例えばレンチ２を利用してワッシャ１の回転を止めながらボルト３を締め付ける方法がある。しかし特に図示のようなフランジ付きのボルト３を用いた場合には、締め付け側のワッシャ１には締め付けトルクの６～７割の大きいトルクが掛かるため、ワッシャ１の肉厚を厚くしなければならないという問題があった。

【0004】

また、特に航空機分野ではボルト締め付け側の頭部を部材表面より突出させないことが要求されることがあり、その場合には図５に示されるようなテーパ状の座面を持つ皿ボルト４を用いることが多い。しかし図５の場合には、図３に示したようにワッシャの回転を止めながらボルトを締め付ける方法を採用することができず、皿ボルト４のテーパ状の座面が回転することを避けられないので、部材を傷付けるおそれがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－１９９９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの部材を、傷付けることなく締結することができる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】

【0007】

上記の課題を解決するためになされた本発明の締結方法は、軸の両側に右ねじ部と左ねじ部が形成されたスタッドボルトを第1部材と第２部材に貫通させ、前記右ねじ部に右ねじ用ナット、前記左ねじ部に左ねじ用ナットをそれぞれ嵌めたうえで、スタッドボルトを回転させることにより、これらのナットを回転させることなく第1部材と第２部材を締結することを特徴とするものである。

【0008】

なお、これらのナットの回転をレンチや治具などで規制しながらスタッドボルトを回転させることができる。また、スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることができる。さらに、一方のナットをテーパ状の座面を持つ皿ナットとし、この皿ナットの回転を規制しながら、スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることもできる。

【発明の効果】

【0009】

本発明の締結方法によれば、軸の両側に右ねじ部と左ねじ部が形成されたスタッドボルトを回転させることにより、右ねじ用ナットと左ねじ用ナットを回転させることなく接近させ、第１部材と第２部材を締結することができる。このため部材が繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの金属よりも傷付きやすい材質である場合にも、傷付けることなく締結することができる。

【0010】

特に、少なくとも一方のナットをテーパ状の座面を持つ皿ナットとし、この皿ナットの回転を規制しながら、スタッドボルトをその頭部に形成された駆動部を用いて回転させることにより、スタッドボルトの頭部を部材の表面から突出させることなく、かつ皿ナットを回転させることなく、締結可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態を示す部分断面図である。

【図2】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。

【図3】先行技術を示す断面図である。

【図4】図３の平面図である。

【図5】他の先行技術を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を示す部分断面図である。図中、１０は第１部材、１１は第２部材である。これらの材質は特定されるものではないが、この実施形態では第1部材１０は鋼板であり、第２部材１１は繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）製の板材である。これらの部材にはボルト挿通孔１２、１３が形成されている。

【0013】

１４はボルト挿通孔１２、１３に挿通されたスタッドボルトである。このスタッドボルト１４は軸の両側に右ねじ部１５と左ねじ部１６を形成したものであり、これらの右ねじ部１５と左ねじ部１６のピッチは任意であるが、同一としておくことが好ましい。

【0014】

この実施形態では、スタッドボルト１４の少なくとも一方の頭部には、駆動部１７が形成されている。駆動部１７の構造は特に限定されるものではないが、この実施形態では六角形状とする。

【0015】

図１に示すように、右ねじ部１５には右ねじ用ナット１８を嵌め、左ねじ部１６には左ねじ用ナット１９を嵌める。この実施形態では、これらのナットはフランジ付きナットである。そしてスタッドボルト１４を駆動部１７を利用して上面から見て時計方向、（右方向）に回転させれば、右ねじ用ナット１８は締結部材１０に向かって移動し、左ねじ用ナット１９は被締結部材１１に向かって移動する。

【0016】

このときこれらのナットは回転させる必要はなく、締結の最終段階では第1部材１０、第２部材１１に接触するため座面の摩擦力によって回転しなくなる。しかし締結の初期段階ではこれらのナットがスタッドボルト１４と共廻りするおそれがあるため、図１に示すようにレンチ２０、２１や治具などでナットの回転を規制しながらスタッドボルト１４を回転させることが望ましい。

【0017】

上記したように、本発明の締結方法によれば、ナットを回転させることなく第1部材１０と第２部材１１とを締結することができるので、従来のようにナットの回転によって部材を傷付けることがない。このため部材が金属よりも傷つきやすい繊維強化プラスチックなどであっても、見栄えの良い締結が可能となる。

【0018】

図２は、本発明の第２の実施形態を示す断面図である。図中、１０は第1部材、１１は第２部材であるが、第２部材１１に形成されたボルト挿通孔１３の上部はテーパ状拡大部３０となっている。

【0019】

第２の実施形態で用いられるスタッドボルト１４も軸の両側に右ねじ部１５と左ねじ部１６を形成したものであるが、軸の頭部には、駆動部３１が形成されている。この駆動部３１は凹型であり、専用のドライバ３２を用いて回転させることができる。

【0020】

このスタッドボルト１４の右ねじ部１５には図１と同様の右ねじ用ナット１８が嵌められているが、左ねじ部１６には図示のように前記したテーパ状拡大部３０に対応するテーパ座面を持つ皿ナット３３が嵌められる。この皿ナット３３は左ねじ用であり、その天面には回り止め用凹部３４が形成されている。

【0021】

この回り止め用凹部３４の回り止め工具３５を挿入して回転を阻止した状態で、スタッドボルト１４を回転させれば、皿ナット３３は回転することなく第２部材１１に形成されたテーパ状拡大部３０内に移動し、第1部材１０と第２部材１１とを締結することができる。また、皿ナット３３の頭部を第2部材１１の表面から突出させることなく締結可能となるから、特に航空機分野での使用に適している。

【0022】

これらの実施形態では、スタッドボルト１４の右ねじ部１５を下側として用いたが、上下を反転させて用いることも元論可能である。ただしその場合には、スタッドボルト１４の回転方向を逆向きとして締結することとなる。

【0023】

これらの実施形態では、スタッドボルト１４に六角形状の駆動部１７、３１を形成したのであるが、スタッドボルト１４を回転させる部分はこれの形状に限定されるものではなく、非円形であれば、五角柱、四角柱、五角穴、四角穴などの任意の形状とすることができる。

【0024】

なお、スタッドボルト１４の回転はナットの回転をなくしたい表面側から行うことが好ましい。作業者がナットを見ながら、スタッドボルト１４を回転させることができるからである。

【0025】

以上に説明したように、本発明によれば、繊維強化プラスチック、アルミニウム、銅などの部材を、ナットの回転により傷付けることなく締結することができる利点がある。

【符号の説明】

【0026】

１ ワッシャ
２ レンチ
３ ボルト
４ 皿ボルト
１０ 第1部材
１１ 第2部材
１２ ボルト挿通孔
１３ ボルト挿通孔
１４ スタッドボルト
１５ 右ねじ部
１６ 左ねじ部
１７ 駆動部
１８ 右ねじ用ナット
１９ 左ねじ用ナット
２０ レンチ
２１ レンチ
３０ テーパ状拡大部
３１ 駆動部
３２ 専用のドライバ
３３ 皿ナット
３４ 回り止め用凹部
３５ 回り止め工具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】