(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】2023-12-18
(45)【発行日】2023-12-26
(54)【発明の名称】連結構造
(51)【国際特許分類】
F16B 5/02 20060101AFI20231219BHJP
F16B 5/07 20060101ALI20231219BHJP
【ＦＩ】
F16B5/02 A
F16B5/07 C
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2022504455
(86)(22)【出願日】2021-03-04
(86)【国際出願番号】 JP2021008415
(87)【国際公開番号】W WO2021177401
(87)【国際公開日】2021-09-10
【審査請求日】2022-11-21
(31)【優先権主張番号】P 2020038300
(32)【優先日】2020-03-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】390008235
【氏名又は名称】ファナック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100077665
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116676
【弁理士】
【氏名又は名称】宮寺 利幸
(74)【代理人】
【識別番号】100191134
【弁理士】
【氏名又は名称】千馬 隆之
(74)【代理人】
【識別番号】100136548
【弁理士】
【氏名又は名称】仲宗根 康晴
(74)【代理人】
【識別番号】100136641
【弁理士】
【氏名又は名称】坂井 志郎
(74)【代理人】
【識別番号】100180448
【弁理士】
【氏名又は名称】関口 亨祐
(72)【発明者】
【氏名】中川 裕也
【審査官】大谷 謙仁
(56)【参考文献】
【文献】実開平０６－０８４５２０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開平０２－０４４１０６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開昭５７－１５４６８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｂ ５／０２
Ｆ１６Ｂ ５／０７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
雌ネジが形成されたネジ穴が設けられた第１の部材と、前記第１の部材に重ねられる第２の部材とを、前記雌ネジに螺合する雄ネジが形成されたネジ部材を前記第２の部材側から挿入することで締結する連結構造であって、前記第１の部材に設けられ、前記ネジ部材を前記ネジ穴に案内する第１の貫通孔が形成された凸部を備え、
前記第２の部材には、前記凸部の幅よりも小さい幅を有し、前記ネジ部材を前記第１の貫通孔を介して前記ネジ穴に案内する第２の貫通孔と、前記凸部を収容する凹部と、が形成され、
前記第１の貫通孔の幅は前記ネジ穴の幅よりも大きい、連結構造。
【請求項2】
請求項１に記載の連結構造であって、前記凹部は、前記凹部の開口部から前記凹部の底部に向かって幅が狭まるテーパー形状を有する、連結構造。
【請求項3】
請求項１または２に記載の連結構造であって、前記凸部の上面は、幅方向で前記第１の貫通孔の中心から自己の外縁までの長さについて短手と長手とを有し、前記凹部は、前記凸部を収容した状態において前記幅方向で前記中心から自己の外縁までの長さについて前記長手未満の長さを有する、連結構造。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項に記載の連結構造であって、前記第１の貫通孔には、前記ネジ部材が挿入されたときに前記雄ネジに螺合するネジ溝が前記雌ネジと連続的に形成されている、連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、連結構造に関する。特に、雌ネジが形成されたネジ穴が設けられた第１の部材と、第１の部材に重ねられる第２の部材とを、雌ネジに螺合する雄ネジが形成されたネジ部材を第２の部材側から挿入することで締結する連結構造に関する。
【背景技術】
【0002】
工業製品の製造に関し、重ね合わせた２つの部材をネジ部材によって連結する構造がよく知られている。それは例えば、実開昭６１－０４９６１９号公報に開示されている。
【発明の概要】
【0003】
連結される２つの部材にはネジ部材を挿入するための挿入穴が設けられている。ここで、従来の連結構造、例えば実開昭６１－０４９６１９号公報に開示される従来の連結構造では、２つの部材が連結されるまでの間、２つの部材の各々を、互いの相対位置がずれないように固定しておく必要がある。
【0004】
本発明は以上を鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、ネジ部材により連結される２つの部材の相対位置のずれを容易に抑えることができ、作業性が良好である連結構造を提供することを目的とする。
【0005】
本発明の一つの態様は、雌ネジが形成されたネジ穴が設けられた第１の部材と、前記第１の部材に重ねられる第２の部材とを、前記雌ネジに螺合する雄ネジが形成されたネジ部材を前記第２の部材側から挿入することで締結する連結構造であって、前記第１の部材に設けられ、前記ネジ部材を前記ネジ穴に案内する第１の貫通孔が形成された凸部を備え、前記第２の部材には、前記凸部の幅よりも小さい幅を有し、前記ネジ部材を前記第１の貫通孔を介して前記ネジ穴に案内する第２の貫通孔と、前記凸部を収容する凹部と、が形成されている。
【0006】
本発明の態様によれば、ネジ部材により連結される２つの部材の相対位置のずれを容易に抑えることができ、作業性が良好である連結構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施の形態の連結構造を説明するための断面図である。
【図2】図２Ａは、第１の部材の第１の例の平面図である。図２Ｂは、第１の部材の第２の例の平面図である。図２Ｃは、第１の部材の第３の例の平面図である。図２Ｄは、第１の部材の第４の例の平面図である。図２Ｅは、第１の部材の第５の例の平面図である。
【図4】第２の貫通孔にネジ部材を挿入しているときの状態を例示する図である。
【図5】第１の貫通孔にネジ部材を挿入しているときの状態を例示する図である。
【図6】第１の部材と第２の部材とをネジ部材により連結した状態を例示する図である。
【図7】変形例１の連結構造を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の連結構造について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
【0009】
［実施の形態］
図１は、実施の形態の連結構造１０を説明するための断面図である。
図１は、実施の形態の連結構造１０を説明するための断面図である。
【0010】
連結構造１０は、雌ネジ１２が形成されたネジ穴１４が設けられた第１の部材１６と、第１の部材１６に重ねられる第２の部材１８とを、雌ネジ１２に螺合する雄ネジ２０が形成されたネジ部材２２を第２の部材１８側から挿入することで締結するための構造である。第１の部材１６および第２の部材１８の各々は、限定されないが、それは例えばショートバー等の板金部材である。
【0011】
連結構造１０は、ネジ穴１４を覆うように第１の部材１６に設けられる凸部２４を備える。凸部２４には、ネジ穴１４に連通する第１の貫通孔２６が形成されている。すなわち、本実施の形態の連結構造１０は、第１の部材１６に設けられ、ネジ部材２２をネジ穴１４に案内する第１の貫通孔２６が形成された凸部２４を備える。
【0012】
凸部２４は、本実施の形態では、第１の部材１６の厚みを部分的に厚くすることで形成される第１の部材１６の突起部（隆起部）である。なお、凸部２４の構成はこれに限定されない。例えば、凸部２４は、第１の部材１６に形成されたバーリングや打ち込みナットであってもよい。
【0013】
図２Ａは、第１の部材１６の第１の例の平面図である。図２Ｂは、第１の部材１６の第２の例の平面図である。図２Ｃは、第１の部材１６の第３の例の平面図である。図２Ｄは、第１の部材１６の第４の例の平面図である。図２Ｅは、第１の部材１６の第５の例の平面図である。
【0014】
凸部２４の上面２４ｕは、それは例えば図２Ａに例示されるように、上面２４ｕが平面視（幅方向）で円形状を有する。ただし、凸部２４の上面２４ｕの形状はこれに限定されない。上面２４ｕの形状は、例えば図２Ｂ～図２Ｅに例示されるように、第１の貫通孔２６の中心Ｃ２６から上面２４ｕの外縁までの平面視での長さについて、互いに異なる複数の長さを有するもの（非円形状）であってもよい。なお、図２Ｂには正六角形（多角形）状、図２Ｃには楕円状、図２Ｄには欠円状、そして図２Ｅには長穴状の上面２４ｕをそれぞれ例示している。図２Ｂ～図２Ｅには上面２４ｕが短手の長さＡと長手の長さＢとを有する場合を例示しているが、上面２４ｕは、中心Ｃ２６から上面２４ｕの外縁までの平面視での長さについて、互いに異なる３つ以上の長さを有してもよい。
【0015】
【0016】
本実施の形態では例として、凸部２４が正六角形状（図２Ｂ）を有していることとして説明する。
【0017】
図１に戻り、凸部２４に形成される第１の貫通孔２６は、ネジ穴１４の幅（径）Ｌ１４以上の幅（径）Ｌ２６を有する（Ｌ２６≧Ｌ１４）。幅Ｌ２６の大きさは、幅Ｌ１４の大きさにできるだけ近くされることが好ましい。幅Ｌ２６の大きさを幅Ｌ１４の大きさに近くすることで、第１の貫通孔２６によってネジ部材２２をより精度よくネジ穴１４に案内することが可能になる。
【0018】
本実施の形態では、幅Ｌ２６と幅Ｌ１４とは同一であり（Ｌ２６＝Ｌ１４）、第１の貫通孔２６には、ネジ部材２２が挿入されたときに雄ネジ２０に螺合するネジ溝２８が雌ネジ１２と連続的に形成されているものとする。なお、ネジ溝２８は、幅Ｌ２６が幅Ｌ１４よりも大きい場合には（Ｌ２６＞Ｌ１４）、連結構造１０の構成から省略されてよい。
【0019】
第２の部材１８には、第１の部材１６と第２の部材１８とを重ねた状態においてネジ部材２２を第１の貫通孔２６に案内する第２の貫通孔３０と、凸部２４を収容する凹部３２と、が形成されている。これらのうち、第２の貫通孔３０は、上面２４ｕの延在方向で凸部２４の最短の幅Ｌ２４よりも小さく、且つ第１の貫通孔２６の幅（径）Ｌ２６よりも大きな幅（径）Ｌ３０を有する（Ｌ２４＞Ｌ３０＞Ｌ２６）。
【0020】
幅Ｌ３０の大きさは、この範囲（Ｌ２４＞Ｌ３０＞Ｌ２６）内であれば、適宜設計変更されてよい。すなわち、幅Ｌ３０が大きいほど、ネジ部材２２を第２の貫通孔３０に挿入することが容易になるという点で作業性が良好になる。また、幅Ｌ３０が小さいほど、第２の部材１８によってネジ部材２２が第１の貫通孔２６まで精度よく案内されるようになるという点で作業性が良好になる。
【0021】
凹部３２は、本実施の形態では、第２の部材１８の厚みを部分的に薄くすることで形成される第２の部材１８の陥没部（窪み）である。凹部３２は凸部２４を収容し、好ましくは凸部２４と嵌合する。凸部２４の上面２４ｕが平面視で非円形状を有する場合、凹部３２も非円形状を有することが好ましい。その理由は後述する。本実施の形態では、凹部３２は平面視で正六角形状を有し、第２の貫通孔３０の中心から自己の外縁までの長さについて互いに異なる短手の長さＡ’と長手の長さＢ’とを有しているものとする（図３Ｂ）。
【0022】
第１の部材１６と第２の部材１８とを連結するネジ部材２２は、胴部２２ｔと、頭部２２ｈと、を有する。胴部２２ｔには、前述の雄ネジ２０が形成される。本実施の形態の頭部２２ｈは、第２の貫通孔３０の幅Ｌ３０よりも大きい幅Ｌ２２ｈを有することとする（Ｌ２２ｈ＞Ｌ３０）。これにより、ネジ部材２２を第２の貫通孔３０に挿入したときに、頭部２２ｈが第２の貫通孔３０内に入り込んでしまうことが防止される。ただし、幅Ｌ２２ｈが幅Ｌ３０よりも大きいことは、本実施の形態において必須の事項ではない。例えば、頭部２２ｈと第２の貫通孔３０との間に、幅Ｌ３０よりも大きい幅を有するワッシャーを設けてもよい。これにより、幅Ｌ２２ｈが幅Ｌ３０より小さい場合であっても、該ワッシャーにより、頭部２２ｈが第２の貫通孔３０内に入り込んでしまうことが防止される。
【0023】
図３Ａは、第１の部材１６と第２の部材１８とを重ね合わせた状態を例示する第１の図である。
【0024】
上記の第１の部材１６と第２の部材１８とをネジ部材２２によって連結する際は、まず、第１の部材１６と第２の部材１８とを、凸部２４の上面２４ｕと凹部３２の底部３２ｂとが対向するように重ね合わせる。これにより、凸部２４が凹部３２に収容されると同時に、第２の貫通孔３０とネジ穴１４との位置合わせが達成される。このとき、凸部２４と凹部３２とが互いに嵌合する場合には、第２の貫通孔３０とネジ穴１４との位置合わせがより好適に達成される。
【0025】
【0026】
本実施の形態では、長さＡ’が長さＢ未満であれば、凸部２４が凹部３２に収容された状態において、第１の部材１６が第２の部材１８に対して回転してしまうことを防止することができる。つまり、凸部２４と凹部３２とが相互に回転しようとするとき、凸部２４のうちの中心Ｃ２６から長手の長さＢで延在する部分の回転移動を、凹部３２のうちの中心Ｃ２６からの長さがＡ’である部分により阻止することができる（図３Ｂ）。凸部２４と凹部３２とが嵌合する場合には、上記の回転をより好適に阻止することができる。
【0027】
しかも、本実施の形態では、第１の部材１６の厚みを部分的に厚くすることで形成された凸部２４が、第２の部材１８の厚みを部分的に薄くすることで形成された凹部３２に収容される。この構成は、第１の部材１６と第２の部材１８とを重ねた後において凸部２４および凹部３２を目立ちにくくすることができ、連結構造１０の外観をコンパクトにすることができる。
【0028】
図４は、第２の貫通孔３０にネジ部材２２を挿入しているときの状態を例示する図である。
【0029】
第１の部材１６と第２の部材１８とを重ね合わせた後は、ネジ部材２２の胴部２２ｔを第２の貫通孔３０に挿入し、第２の貫通孔３０に沿って第１の貫通孔２６まで到達させる。このとき、第２の貫通孔３０の幅Ｌ３０が上面２４ｕの幅Ｌ２４未満であることにより（図１）、ネジ部材２２を第１の貫通孔２６に精度よく導くことが、幅Ｌ３０を幅Ｌ２４以上とする場合よりも容易に達成される。
【0030】
図５は、第１の貫通孔２６にネジ部材２２を挿入しているときの状態を例示する図である。
【0031】
ネジ部材２２が第１の貫通孔２６に到達した後は、そのままネジ部材２２を第１の貫通孔２６に挿入してネジ穴１４まで到達させる。このとき、ネジ部材２２の雄ネジ２０と第１の貫通孔２６のネジ溝２８とを螺合させることにより、ネジ部材２２をネジ穴１４に導くことが容易に達成される。
【0032】
図６は、第１の部材１６と第２の部材１８とをネジ部材２２により連結した状態を例示する図である。
【0033】
ネジ部材２２がネジ穴１４に到達した後は、雄ネジ２０と雌ネジ１２とを螺合させつつ、ネジ部材２２をネジ穴１４に挿入する。これにより、第１の部材１６と第２の部材１８とがネジ部材２２によって連結される。このとき、第１の貫通孔２６のネジ溝２８がネジ穴１４の雌ネジ１２と連続的に形成されているので、ネジ穴１４の雌ネジ１２とネジ部材２２の雄ネジ２０との螺合をスムーズに行うことができる。
【0034】
以上の通り、本実施の形態によれば、ネジ部材２２により連結される２つの部材（第１の部材１６および第２の部材１８）の相対位置のずれを容易に抑えることができ、作業性が良好である連結構造１０が提供される。
【0035】
［変形例］
以上、本発明の一例として実施の形態が説明された。上記実施の形態には、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、その様な変更または改良を加えた形態が本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、請求の範囲の記載から明らかである。
以上、本発明の一例として実施の形態が説明された。上記実施の形態には、多様な変更または改良を加えることが可能である。また、その様な変更または改良を加えた形態が本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、請求の範囲の記載から明らかである。
【0036】
【0037】
凹部３２は、凹部３２の開口部３２ｏから凹部３２の底部３２ｂに向かって幅が狭まるテーパー形状を有してもよい。このテーパー形状は、図７のように、凹部３２の側面３２ｓに形成される。この構成では、テーパー形状の側面３２ｓに凸部２４を沿わせることで、凸部２４を底部３２ｂの方へと容易に導くことができる。したがって、本変形例によれば、第１の部材１６と第２の部材１８とを連結する際の作業性がより良好になる。
【0038】
凹部３２のテーパー形状は、図７のように、底部３２ｂまで到達しないことが好ましい。すなわち、凹部３２の側面３２ｓは、上記のテーパー形状を有する第１の側面３２ｓ１と、第１の側面３２ｓ１よりも底部３２ｂ（開口部３２ｏとは反対）側にあって凸部２４の幅方向での相対移動を制限する第２の側面３２ｓ２と、を有することが好ましい。これにより、凸部２４が底部３２ｂに導かれた後においては、凸部２４の幅方向での移動が第２の側面３２ｓ２により制限されるので、第２の貫通孔３０とネジ穴１４との位置ずれのおそれが低減された状態を容易に維持することができる。
【0039】
［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。
【0040】
雌ネジ（１２）が形成されたネジ穴（１４）が設けられた第１の部材（１６）と、前記第１の部材（１６）に重ねられる第２の部材（１８）とを、前記雌ネジ（１２）に螺合する雄ネジ（２０）が形成されたネジ部材（２２）を前記第２の部材（１８）側から挿入することで締結する連結構造（１０）であって、前記第１の部材（１６）に設けられ、前記ネジ部材（２２）を前記ネジ穴（１４）に案内する第１の貫通孔（２６）が形成された凸部（２４）を備え、前記第２の部材（１８）には、前記凸部（２４）の幅（Ｌ２４）よりも小さい幅（Ｌ３０）を有し、前記ネジ部材（２２）を前記第１の貫通孔（２６）を介して前記ネジ穴（１４）に案内する第２の貫通孔（３０）と、前記凸部（２４）を収容する凹部（３２）と、が形成されている。
【0041】
これにより、ネジ部材（２２）により連結される２つの部材の相対位置のずれを容易に抑えることができ、作業性が良好である連結構造（１０）が提供される。
【0042】
前記凹部（３２）は、前記凹部（３２）の開口部（３２ｏ）から前記凹部（３２）の底部（３２ｂ）に向かって幅が狭まるテーパー形状を有してもよい。これにより、第１の部材（１６）と第２の部材（１８）とを連結する際の作業性が良好になる。
【0043】
前記凸部（２４）の上面（２４ｕ）は、幅方向で前記第１の貫通孔（２６）の中心（Ｃ２６）から自己の外縁までの長さについて短手（Ａ）と長手（Ｂ）とを有し、前記凹部（３２）は、前記凸部（２４）を収容した状態において前記幅方向で前記中心（Ｃ２６）から自己の外縁までの長さについて前記長手（Ｂ）未満の長さ（Ａ’）を有してもよい。これにより、第１の部材（１６）が第２の部材（１８）に対して回転してしまうことが防止される。
【0044】
前記第１の貫通孔（２６）には、前記ネジ部材（２２）が挿入されたときに前記雄ネジ（２０）に螺合するネジ溝（２８）が前記雌ネジ（１２）と連続的に形成されていてもよい。これにより、ネジ穴（１４）の雌ネジ（１２）とネジ部材（２２）の雄ネジ（２０）との螺合をスムーズに行うことができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】