JP3176207U - ねじ部材及びソケットレンチ - Google Patents

Abstract

【課題】盗難目的や悪戯による締結部材の取り外しや緩めを防止するねじ部材と、このねじ部材用のソケットレンチの提供を図る。
【解決手段】回転工具用の係合部の外周に、曲面１５と平面１４とを周方向に交互に形成する。曲面１５は、円弧状をなしており、平面１４に適合する正多角柱状の嵌合孔を備えたソケットレンチを嵌合させようとした際、曲面１５の存在によって、ソケットレンチが嵌合できない。曲面１５及び平面１４は、テーパ状部１７と平行部分１８とを有する。
【選択図】図１

Description

本考案は、ナット又はボルトのヘッドを構成する対回転工具用の係合部と、被締付物に対する座面とを有するねじ部材、並びに、このねじ部材に対して使用できるソケットレンチに関するものである。

構造物を構成する種々の部品同士を取り付けるための締結部材としてボルト・ナットが用いられる。その締結部材の締付工具係合部であるボルト頭部及びナットの形状の多くは、六角柱等の正多角柱を基本形状としており、スパナやレンチ等の汎用工具を用いて容易に取り付け又は取り外しが可能である。よって、悪戯に締結部材を取り外して部品を盗んだり、締結部材を緩めて放置する事件が発生している。従来より、悪戯による締結部材の取り外しや緩めを防止するための提案がなされてきた。

例えば、特許文献１では、ボルト頭部及びナットの形状を、平行な相対面のない角盤状、あるいは、ボルト頭部の形状を円盤状あるいは饅頭形とし、その中央に、内周壁が相対内側面を有しない多角形の溝を設けることによって通常のレンチやスパナでは容易に取り外すことができないボルト及びナットが提案されている。また、このボルト及びナットの取り付け、取り外しに使用するための専用治具が提案されている。

特許文献１に提案されている上記専用治具は、同じく特許文献１に提案されている上記ボルトまたはナットの取り付け、取り外しのための専用治具である。種々の部品同士を取り付けるためには、特許文献１に提案されているボルト及びナットのほか、六角ボルトや六角ナットに代表される一般のボルトやナットも締結部材として使用されるが、一般のボルトやナットの取り付けや取り外しには使用することができなかった。よって、種々の部品の取り付け及び取り外しの際には、取り付け、取り外しのための工具を複数用意する必要があった。

実用新案登録第３０６６７７３号公報

本考案は、盗難目的や悪戯による締結部材の取り外しや緩めを防止するとともに点検等の必要時に締結部材の取り付けや取り外しを行うことができるねじ部材を提供することを課題とする。さらに、単なるナットではなく、緩み止め機能を持たせることによって、通常のボルトに対して用いられた場合でも、ボルト側からの回転によって締結が外されてしうまことを防止することを目的とする。

また、盗難目的や悪戯による締結部材の取り外しや緩めを防止するとともに点検等の必要時に締結部材の取り付けや取り外しを行うことができる締付工具係合部を取り付けるためのソケットレンチを提供することを課題とする。

本考案は、ナット又はボルトのヘッドを構成する対回転工具用の係合部と、被締付物に対する座面とを有するねじ部材において、前記係合部の外周に、曲面と平面とを周方向に交互に形成したものであり、ねじ部材の中心軸と直交する断面において、前記平面は、前記曲面に隣接する両側辺から前記平面の中央へ向かうに従って、前記中心軸との距離が短くなる直線をなし、前記断面において、前記曲面は、前記中心軸との距離が、前記両側辺と前記中心軸との間の距離に等しい円弧をなしていることを特徴とするねじ部材を提供する。

前記曲面及び前記平面は、前記座面から前記中心軸の軸方向に遠ざかるに従って、前記中心軸までの距離が小さくなるテーパ状部を備えたものとして実施できる。

その際、前記曲面及び前記平面は、前記テーパ状部と前記座面との間に、前記中心軸までの距離が一定の平行部分を備えたものとすることもできる。この平行部分の軸方向長さは、前記テーパ状部の軸方向長さよりも短いものであり、特に、この平行部分の軸方向長さが２mm以上６mm未満が適当である。
また、前記係合部と前記座面との間にフランジを備え、前記フランジは前記係合部の外周よりも大きな外周を有するものとしても実施できる。

そして、前記ねじ部材が、めねじを有するナットであり、前記係合部の前記座面と反対側の端面に、前記めねじに螺合されるおねじの緩み止めをなすリング体が配置され、前記リング体は、前記中心軸と実質的に直交するように配置された薄板状の弾性体から構成され、前記リング体が径内方向に突出した弾性抵抗部を有し、前記弾性抵抗部が前記おねじに係合して変形することにより、前記緩み止めがなされるものとすることも望ましい。

また、本考案は、ねじ部材の係合部に嵌合する嵌合孔を備えたソケットレンチにおいて、前記嵌合孔の内周面は、平面と曲面とが周方向に交互に形成されたものであり、前記平面は、前記嵌合孔の軸方向からみたときに正多角形の一辺を構成するものであり、前記曲面は、前記嵌合孔の軸方向からみたときに前記正多角形の一辺から径外方向に凹んだものであり、前記曲面及び前記平面は、前記嵌合孔の開口端から前記嵌合孔の前記軸方向に遠ざかるに従って、前記嵌合孔の中心までの距離が小さくなるテーパ状部を備えているソケットレンチを提供する。

本考案のねじ部材は、前記係合部の外周に、曲面と平面とを周方向に交互に形成したものであり、ねじ部材の中心軸と直交する断面において、前記平面は、前記曲面に隣接する両側辺から前記平面の中央へ向かうに従って、前記中心軸との距離が短くなる直線をなし、前記断面において、前記曲面は、前記中心軸との距離が、前記両側辺と前記中心軸との間の距離に等しい円弧をなしているため、上記平面に適合する正多角柱状の嵌合孔を備えたソケットレンチを嵌合させようとした際、上記曲面の存在によって、上記ソケットレンチが嵌合することが困難である。或いは、嵌合できた場合にあっても、充分な回転力を伝えることができない。嵌合させて充分な回転力を伝えるには、前記曲面と前記平面とに対応する専用の工具を必要とする。これによって、専用工具を持たない盗人や悪戯者が、このねじ部材を簡単に回せないようにして、盗難や悪戯を防止する。

特に、前記曲面及び前記平面が、前記座面から前記中心軸の軸方向に遠ざかるに従って、前記中心軸までの距離が小さくなるテーパ状をなすものとすることによって、通常のスパナなどで無理やり回そうとしても、テーパ状の曲面及び平面によって、上方にスッポ抜けてしまうため、汎用品のボックスレンチのみならず、汎用品のスパナなどによってねじ部材を回すことを防止することができる。

また、前記係合部と前記座面との間にフランジを備え、前記フランジは前記係合部の外周よりも大きな外周を有するものとすることで、座面の面積を広くでき、締付力の大きなねじ部材を提供することができたものである。

さらに、前記ねじ部材が、めねじを有するナットであり、前記係合部の前記座面と反対側の端面に、前記めねじに螺合されるおねじの緩み止めをなすリング体が配置され、前記リング体は、前記中心軸と実質的に直交するように配置された薄板状の弾性体から構成され、前記リング体が径内方向に突出した弾性抵抗部を有し、前記弾性抵抗部が前記おねじに係合して変形することにより、前記緩み止めがなされるものとすることによって、振動などによるねじの緩みを防止できる。特に、このリング体の弾性抵抗部がおねじに係合して変形すると、おねじを緩み方向に回転させようとしても、おねじのねじ山に噛み合ってしまいて、容易に回転できない。無理に回しても、締付による軸力が無くなった状態（言い換えれば、ボルトとナットの座面間の間隔が被締結物の厚み以上となった状態）で、ボルトとナットは供回りして、被締結物に対して空回りする。そのため、ボルトとして、汎用品のボルトで盗難防止の手段を施していないものを用いた場合にあっても、ボルトがそれ以上回転しない。その結果、ナット側にのみ、本考案の構造を採用するだけで、悪戯や盗難の防止が可能なボルトとナットの締結構造が実現する。

また、本考案は、ソケットレンチについて、前記嵌合孔の前記曲面は、前記嵌合孔の開口端から前記嵌合孔の前記軸方向に遠ざかるに従って、前記嵌合孔の中心までの距離が小さくなるテーパ状をなしているものとすることによって、前記の曲面及び平面が、前記座面から前記中心軸の軸方向に遠ざかるに従って、前記中心軸までの距離が小さくなるテーパ状をなすねじ部材に対して使用できるソケットレンチを提供することができたものである。

本願考案に係るナットを示すもので、（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）正面図、（Ｄ）背面図である。 上記ナットを用いた締結構造の断面図である。 （Ａ）は本考案に係るソケットレンチの断面図であり、（Ｂ）は汎用のソケットレンチの断面図である。 本考案ナットに対して汎用のソケットレンチを用いた状態の説明図である。 本考案ナットに対して本考案のソケットレンチを用いた状態の説明図である。 本願考案に係る他の実施の形態の締付工具係合部であるナットを示すもので、（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）正面図、（Ｄ）背面図である。 以下、図面に基づき本願考案の実施の形態を説明する。

本願考案に係るねじ部材は、ねじ山と、被締付物に対する座面１９とを有する締結部材であるボルトやナットを含み、その係合部とは、ボルトの頭部やナットなどの締め付け工具に係合する部分を備えた箇所を指す。

図１のナット１１は、中央に雌ねじで形成されたねじ穴１２を有し、その外側面１３の複数の平面と複数の曲面とを備える。これらの平面（以下、平側面１４という）と（曲面、以下曲側面１５という）とは、交互に組み合わされて環状に形成されることで、外側面１３が構成されている。上記外側面１３を形成する上記平側面１４は、上記ナット１１の中心軸と直交する断面において、正多角形の一辺を構成する直線状をなしている。上記曲側面１５は、同断面において曲線状の曲面をなしている。

平側面１４は、同断面において、曲側面１５に隣接する左右辺から中央へ向かうに従って、前記中心軸との距離が短くなる直線をなす。曲側面１５は、前記中心軸との距離が、前記の左右辺と中心軸との間の距離に等しい円弧をなしている。従って、曲側面１５の部分は、平面視において、上記多角形の一辺から径外方向に膨出した膨出部１６となっている。本実施形態においては、上記平側面１４、１４、１４は、正六角形の一辺を構成する平面から形成され、上記曲側面１５、１５、１５は上記正六角形の外接円により規定される曲面から形成されている。よって、上記膨出部１６は、上記正六角形の一辺から径外方向に膨出した部分である。

また、本実施形態においては、上記平側面１４と上記曲側面１５とが交互に組み合わされて環状に形成されており、上記膨出部１６が上記ナット１１の外周部に交互に出現する。一方、図４（Ａ）に示すように、一般の六角ナット５１の外側面５３は、上記六角ナット５１が螺合されるボルトの軸方向から見たときに、正六角形の一辺を構成する６面の平面から構成されている。上記ナット１１と一般の六角ナット５１と比較すると、一般の六角ナット５１が有する６つの平側面５４のうち、隣り合わない３つの面が上記曲側面１５から形成されている点で異なっている。よって、上記ナット１１の外周を構成する３つの平側面１４は、それぞれ前記中心軸を挟んで相対する面が曲側面１５となる。

前記の曲側面１５及び平側面１４は、座面１９から中心軸の軸方向に遠ざかるに従って、前記中心軸までの距離が小さくなるテーパ状のテーパ状部１７を備えている。言い換えると、前記中心軸に沿う断面において、曲側面１５及び平側面１４は、座面１９から遠ざかるに従って中心軸に近づくように、中心軸に対して傾斜している。この傾斜は、その角度が一定な直線として実施されているが、漸次変化する曲線であってもよい。

但し、前記の曲側面１５及び平側面１４における最も座面１９に近い部分は、テーパ状ではなく、中心軸と平行な平行部分１８となっている。この平行部分１８の軸方向の長さは、テーパ状部１７よりも短く、２mm以上６mm未満程度が適当である。

上記ナット１１は、正多角柱の形状を基本とする一般のナットのほか、袋ナットや、ナットの座面１９と反対側の面に弾性体３４を取り付けることによってゆるみ止め機能をもたせたゆるみ止めナットとして実施できる。

この弾性体３４は、環状の薄板金属製リング体として実施することができる。このリング体は、周方向の一部に弾性抵抗部３５を有する。この弾性抵抗部３５は、リング体の内周から径内方向に突出しており、前記弾性抵抗部３５が前記おねじに係合して変形することにより、前記緩み止めがなされる。

図２に、本願考案に係るナット１１と、頭部２４を備えたボルト２１とを用いて被締結部品７１、７１を締結したボルト・ナットの締結構造の概略断面図を示す。上記ボルト２１に螺合されているナット１１は、上述の弾性体３４を有するゆるみ止め機能を有するものである。被締結部品７１、７１はボルトの頭部２４と、ナット１１の座面１９との間に挟まれた状態となり、ボルト２１とナット１１を締めつけることによって、ボルト・ナットの締結がなされる。

上記ボルト２１は、上記ナット１１のねじ穴１２と螺合する雄ねじ２３を備えた軸部２２と、軸部２２の端部に設けられるボルト頭部２４とを備える。なお、このボルト頭部２４の形状についても、上述したナット１１の外側面１３と同様の形状にすることもできる。

ボルト・ナットを回すために使用するソケットレンチは、ボルトやナットなどの取り付けや取り外しに使用する工具で、内部に締付工具係合部であるボルト頭部やナットを嵌め込むための嵌合孔を備えた円筒状のソケットを備えた工具である。このソケットの上部にラチェットハンドルやスピンナハンドルなどのハンドルを取り付けて使用することができる。

一般のソケットレンチ６１は、図３（Ｂ）に示すように、ボルト頭部やナットの形状が正六角柱の六角ボルトや六角ナットの取り付けや取り外しに使用するもので、上部にハンドル６６が取り付けられたソケット６５の内部には、一般の六角ボルトの頭部や六角ナット５１を嵌めこむための正六角柱の嵌合孔６２が備えられている。この嵌合孔６２の内面は、５つの平側面６３によって構成されている。

図４（Ａ）は一般の六角ナット５１に、正六角柱状の嵌合孔６２を備えた一般のソケットレンチ６１を被せ平面視した状態を示す説明図である。これに対して、図４（Ｂ）は、本願考案に係るナット１１に、正六角柱状の嵌合孔６２を備えた一般のソケットレンチ６１を被せ平面視した状態を示す説明図である。わかりやすくするために、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）には、ソケットレンチ６１として嵌合孔６２のみを点線にて記載している。
上述のとおり、一般のソケットレンチ６１の嵌合孔６２は、６つの平面状の外側面５３を有する一般の六角ナット５１に嵌合する（図４（Ａ））。

一方、図４（Ｂ）に示すように、一般のソケットレンチ６１を、本願考案に係るナット１１に被せて、その嵌合孔６２に嵌め込もうとしても、上記ナット１１の曲側面１５と、一般のソケットレンチ６１の平側面６３とが、上記ナット１１に備えられた膨出部１６の存在により適合できず、一般のソケットレンチ６１の正六角柱状の嵌合孔６２は、上記ナット１１に嵌合することができない。

また、上記ナット１１の外側面１３は、上述のとおり、３面の平側面１４と３面の曲側面１５とが交互に組み合わされて環状に形成されたことにより、上記ナット１１の外周を構成する６つの側面１４、１５、１４、１５、１４、１５は、それぞれ相対する平行な面を有していない。これに対して、ボルトやナットの取り付け、取り外しに使用するスパナは、ボルトやナットの相対する平行面を挟持してボルトやナットの取り付けや取り外しを行う。そのために、本願考案に係るナット１１の取り付けや取り外しには、汎用のスパナを使用することもできない。よって、盗難目的や悪戯による締結部材の取り外しや緩めを防止することができる。

さらに、この実施の形態にあっては、前述のように、テーパ状部１７を備える。そのため、汎用のソケットレンチやスパナなどの工具で無理矢理回転させようとしても、その力は上方（自由端方向）に逃げてしまって、工具がスッポ抜けてしまう。従って、より確実に悪戯による締結部材の取り外しや緩めを防止することができる。このテーパ状部１７の角度が大きい場合には、ナット１１の途中までは汎用のソケットレンチを嵌めることができるが、その状態でソケットレンチを回しても、上記のようにスッポ抜けて、その回転力を充分にはナットに伝達させることができない。

またさらに、上記のように、弾性抵抗部３５を有するリング体を用いることによって、盗難防止構造のない汎用のボルトと共に、本願考案のナット１１を用いても、有効な盗難防止構造が実現する。即ち、前述したように、弾性抵抗部３５がおねじに係合して変形すると、おねじを緩み方向に回転させようとしても、おねじのねじ山に噛み合ってしまいて、容易に回転できない。無理に回しても、締付による軸力が無くなった状態（言い換えれば、ボルトとナット１１の座面間の間隔が被締結物の厚み以上となった状態）で、ボルトとナット１１は供回りして、被締結物に対して空回りするため、ねじを外すことができない。

一方、本願考案に係るソケットレンチ４１を図３（Ａ）に示す。このソケットレンチ４１は、一般のソケットレンチ６１と比較して、そのソケット４５に備えられた嵌合孔４２の形状が異なる。図５は、本願考案に係るナット１１に、本願考案に係るソケットレンチ４１を被せ平面視した状態を示す説明図である。わかりやすくするために、ソケットレンチ４１として嵌合孔４２のみを点線にて記載している。

上記嵌合孔４２は、一般のソケットレンチ６１と同様、上記ソケット４５の内部に備えられた孔で、その側面は、複数の平側面４３と複数の曲側面４４とが組み合わされて環状に形成されている。この平側面４３は、上記ソケットレンチによって取り付けまたは取り外しされるボルト、またはナットが螺合されるボルトの軸方向、つまり、上記ソケット４５を底面視したときに正六角形の一辺を構成する。曲側面４４は、上記ソケット４５を底面視したときに上記正六角形の一辺から径外方向である上記正六角形の外接円にまで凹んでいる。

また、前記ナット１１のテーパ状部１７と平行部分１８に対応して、嵌合孔４２の奥から先端側に向けて漸次内径が大きくなるテーパ状部４６と、その先端に形成された一定の内径の平行部分４７とを備えている。

つまり、上記ソケットレンチ４１は、本願考案に係るナット１１の外側面１３に適合する嵌合孔４２を備えている。よって、上記ソケットレンチ４１の嵌合孔４２は、本願考案に係るボルト頭部２４やナット１１に嵌合することができる。よって、上記ソケットレンチ４１を上記ナット１１やそれと同じ頭部形状を有するボルトに対して使用することができ、その取り付けや取り外しを行なうことができる。

ここで、前述のように、ナット１１のテーパ状部１７とソケットレンチ４１のテーパ状部４６とは、その回転力が上方（自由端方向）に逃げてしまい、ソケットをナット１１に押しつけながら回転させる必要がある。

そのため、上記のナット１１の平行部分１８に対応する平行部分４７をソケットレンチ４１に設けることによって、この部分では回転力が逃げることがないようにしている。但し、この平行部分４７の軸方向長さを長くしすぎると、汎用のスパナでも無理矢理に係合させることができるおそれがある。そのために、この平行部分４７の軸方向長さは、約２mm以上６mm未満としている。この程度の長さであれば、この実施の形態に係るソケットレンチ４１であれば、平行部分１８、４７同士が係合して回転力が逃げることなくナット１１を回すことができると共に、汎用のスパナではうまく係合出来ずに、実質的にナット１１を回転させることができない。

図６は他の実施の形態を示すもので、この例では、テーパ状部を設けず、全てを平行部分１８とした点が、先の例と相違する。また、係合部となる外側面１３と座面１９との間にフランジ３１を備え、このフランジ３１を外側面１３の外周よりも大きな外周を有するものとすることで、座面の面積を増やして、その締結力を向上させたものである。
なお、テーパ状部１７を設けた先の例のナットにあっても、フランジを設けて実施することもできる。

１１ ナット
１２ 穴
１３ 外側面
１４ 平側面
１５ 曲側面
１６ 膨出部
１７ テーパ状部
１８ 平行部分
１９ 座面
２１ ボルト
２２ 軸部
２４ 頭部
２４ ボルト頭部
３１ フランジ
３４ 弾性体
３５ 弾性抵抗部
４１ ソケットレンチ
４２ 嵌合孔
４３ 平側面
４４ 曲側面
４５ ソケット
４６ テーパ状部
４７ 平行部分

Claims (7)

1. ナット又はボルトのヘッドを構成する対回転工具用の係合部と、被締付物に対する座面とを有するねじ部材において、
   前記係合部の外周に、曲面と平面とを周方向に交互に形成したものであり、
   ねじ部材の中心軸と直交する断面において、前記平面は、前記曲面に隣接する両側辺から前記平面の中央へ向かうに従って、前記中心軸との距離が短くなる直線をなし、
   前記断面において、前記曲面は、前記中心軸との距離が、前記両側辺と前記中心軸との間の距離に等しい円弧をなしていることを特徴とするねじ部材。
2. 前記曲面及び前記平面は、前記座面から前記中心軸の軸方向に遠ざかるに従って、前記中心軸までの距離が小さくなるテーパ状部を備えていることを特徴とする請求項１記載のねじ部材。
3. 前記曲面及び前記平面は、前記テーパ状部と前記座面との間に、前記中心軸までの距離が一定の平行部分を備え、前記平行部分の軸方向長さが前記テーパ状部の軸方向長さよりも短いことを特徴とする請求項２記載のねじ部材。
4. 前記平行部分の軸方向長さが２mm以上６mm未満であることを特徴とする請求項３記載のねじ部材。
5. 前記係合部と前記座面との間にフランジを備え、前記フランジは前記係合部の外周よりも大きな外周を有するものであることを特徴とする請求項１記載のねじ部材。
6. 前記ねじ部材が、めねじを有するナットであり、
   前記係合部の前記座面と反対側の端面に、前記めねじに螺合されるおねじの緩み止めをなすリング体が配置され、
   前記リング体は、前記中心軸と実質的に直交するように配置された薄板状の弾性体から構成され、
   前記リング体が径内方向に突出した弾性抵抗部を有し、前記弾性抵抗部が前記おねじに係合して変形することにより、前記緩み止めがなされることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のねじ部材。
7. ねじ部材の係合部に嵌合する嵌合孔を備えたソケットレンチにおいて、
   前記嵌合孔の内周面は、平面と曲面とが周方向に交互に形成されたものであり、
   前記平面は、前記嵌合孔の軸方向からみたときに正多角形の一辺を構成するものであり、
   前記曲面は、前記嵌合孔の軸方向からみたときに前記正多角形の一辺から径外方向に凹んだものであり、
   前記曲面及び前記平面は、前記嵌合孔の開口端から前記嵌合孔の前記軸方向に遠ざかるに従って、前記嵌合孔の中心までの距離が小さくなるテーパ状部を備えているものであり、
   請求項２又は３に記載の対回転工具用の係合部に嵌合することかできることを特徴とするソケットレンチ。

Images