JP2000170735A

JP2000170735A - ねじ締結構造及びその方法

Info

Publication number: JP2000170735A
Application number: JP10345144A
Authority: JP
Inventors: Takeji Shiokawa; 武次塩川; Tomochika Nakagawa; 智愼中川; Mitsukiyo Tani; 光清谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-20
Also published as: US6350094B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ボルト又はナットを用いて被締結部材を容易に
固定でき、そのボルト又はナットの緩みを防止できる締
結構造を提供する。【解決手段】本締結構造では、つめ挿入用溝１０５とね
じ貫通孔１０４が形成されたつば部つめ挿入用溝付きテ
ーパコマ１が、被締結部材に設けられたテーパコマ嵌合
用孔３に嵌合される。そして、溝挿入用つめ４０１と外
周つめ４１１が形成された外周つめ付き座金４の上記溝
挿入用つめ４０１が上記つめ挿入用溝１０５に挿入され
る。最後に、ボルト５の平行ローレット５１１が上記外
周つめ４１１と係合して、上記被締結部材に対する上記
ボルト５自身の緩み方向への回転が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ねじを用いて締結
する構造に関し、特にボルト又はナットの緩み止めに好
適な構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボルト又はナットの緩み止めの方法とし
て、ばね座金を用いたばね方式や粘着および接着方式が
一般的に使用されている。ここで、ばね方式とは、座金
を介してボルト及びナットにより被締結部材を締結する
方式であり、この座金を用いないボルト及びナットの締
結においては、熱と振動により部材が変形したり、ねじ
が緩むことにより部材とねじの間に隙間ができ、ねじの
効果を有しなくなるという欠点を生じる。それを避ける
ため、上記座金が利用されるのであるが、この座金を利
用しても、依然として振動や熱の影響によるねじ緩みの
欠点は拭い去れない。一方、粘着及び接着方式とは、接
着剤をねじ溝に染み込ませて、ボルト及びナットにより
被締結部材を締結する方式である。しかし、この方式に
おいては、１００℃以上の温度では、熱により接着剤が
溶けて緩み止めの効果を有さなくなる場合がある。ま
た、５０℃を超えると接着剤が軟化するので、振動等に
よりねじが緩むという欠点を生じる場合がある。

【０００３】従って、振動や熱を同時に受ける過酷な条
件下において被締結部材に締め付けられるボルト又はナ
ットは、図２０に示すように、被締結部材をボルト又は
ナットによって締結した後、ナットの側面からボルトご
と貫通する貫通孔をあけ、その貫通孔に割りピンやスプ
リングピンを通すという方法によってねじの緩み止めを
おこなっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、被締結部材が
アルミニウムやプラスチック等の軟質材等では、ボルト
やナットの締め付け力や振動等により、部材の締め付け
部が沈み込み緩みが発生しやすい。この場合は、定期的
に点検を必要とし、その都度割りピンやスプリングピン
を抜き、ナット又はボルトを締め直すと共に、再度ナッ
トの別な側面より上記貫通孔をあけ、割りピン等で緩み
止めを行う必要があった。

【０００５】このようにしてボルトへの上記貫通孔の数
が増えれば、必然的にボルトの強度が低下し、被締結部
材を締め付けるというボルト本来の目的を損なうため、
時にはボルトを交換する必要性が生じる。

【０００６】特にこの様な緩み止め作業は、被締結部材
の組み立て作業の過程において被締結部材の組み立て後
行うことが多いため、上記貫通孔あけによる機材への切
り粉の混入により機材において好ましくない場合が生じ
たり、上記貫通孔の存する位置によっては作業困難な場
合が生じたりもする。

【０００７】本発明の目的は、ボルト又はナットを用い
て被締結部材を容易に固定でき、そのボルト又はナット
の緩みを防止できる構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、以下のねじ緩み締結構造及び方法を提
供する。

【０００９】本発明は、ボルトをテーパコマ及び座金の
如き板状部材を介して被締結部材に締結する構造及び方
法において実現される。ここで、上記テーパコマは、被
締結部材に設けられた孔、例えばテーパコマ嵌合用孔に
嵌合するものであり、テーパ部と、第１の係合部、例え
ばつめ挿入用溝、外周つめ又は凹凸溝と、ボルト挿入用
の孔、例えば貫通孔として具現化される。そして、上記
板状部材は座金として機能し、第２の係合部と第３の係
合部を有する。上記第２の係合部は、例えば溝挿入用つ
め、係合用つめ又は外周つめとして具現化される。上記
第３の係合部は、例えば係合用つめ、外周つめ、内周つ
め又は溝挿入用つめとして具現化される。また、上記ボ
ルトは、好ましくは、上記第３の係合部と係合する第４
の係合部、例えば溝、凹凸溝、平行ローレット又はつめ
固定用溝として具現化される。かかる締結構造により、
上記被締結部材に対する上記ボルト自身の緩む方向への
回転を防止するものである。

【００１０】この場合、第１の部材と第２の部材を締結
するねじ締結方法は、まず、上記テーパコマを、上記第
１の部材に設けられた上記孔に嵌合させる。そして、上
記板状部材の上記第２の係合部は、上記テーパコマの上
記第１の係合部に係合されて、上記板状部材を上記テー
パコマの上に配置する。そして、上記ボルトを、上記板
状部材の穴に通して、上記テーパコマの貫通孔に挿入し
て、上記第２の部材に予め設けられていた雌ネジに上記
ボルトの雄ねじを締結するとともに、上記ボルトの第４
の係合部を上記第３の係合部に係合される。

【００１１】また、別の締結方法として、上記テーパコ
マを、上記第１の部材に設けられた上記孔に嵌合させる
一方、上記ボルトを、上記板状部材の穴に通して、上記
第４の係合部を上記第３の係合部に係合させるとともに
上記テーパコマの貫通孔に挿入する。そして、上記第２
の部材に予め設けられていた雌ネジに上記ボルトの雄ね
じを締結するとともに上記第２の係合部を、上記テーパ
コマの上記第１の係合部に係合させることにより実現さ
れる。

【００１２】上記ねじ締結構造において、好ましくは、
上記テーパコマは、突起部、例えばつば部を有する。そ
して、好ましくは、上記テーパ部は、外側表面が円錐台
形状である。また、上記突起部は、好ましくは、上記テ
ーパ部の拡大側の終端に上記テーパ部に対して突出して
形成される。上記第１の係合部は、上記突起部の上面部
に１つ又は複数箇所、例えば、上記テーパ部の中心軸に
対して対称な位置に2ヵ所形成されて、上記テーパ部の
拡大側に対して凹状である。また、上記テーパコマは、
好ましくは、上記突起部の外周にＶ形状の上記凹凸溝を
有するものである。

【００１３】また、上記ねじ締結構造において、好まし
くは、上記板状部材は、平板状かつ輪形状の座金部であ
る座金である。また、上記第２の係合部は、１つ又は複
数箇所、例えば、上記座金部の中心軸に対して対称な２
ヵ所に、上記座金部の外周側で上記一方の面から外側に
折り曲げられて形成される。さらに、上記第３の係合部
は、１つ又は複数箇所、例えば上記座金部の中心軸に対
して対称な２ヵ所に、上記座金部の外周縁から上記一方
の面とは反対の面から外側に折り曲げられて形成され
る。

【００１４】さらに、上記ねじ締結構造において、好ま
しくは、上記第４の係合部はＶ形状である。そして、好
ましくは、上記第４の係合部のＶ形状の開き角を２等分
する線と、上記ボルトの中心軸を通り上記ボルトを２等
分する線との交点における鋭角側の角度が、３０度〜４
５度である。かかる上記第４の係合部の形状により、よ
り強力な上記ボルトの緩みを防止する効果を奏するもの
である。

【００１５】また、本発明は、上記テーパコマと上記ボ
ルトを用いた締結構造においても実現可能である。この
場合、上記第１の係合部は、上記第４の係合部と係合す
る。かかる締結構造においても、上記被締結部材に対し
て上記ボルトが緩む方向への回転を防止することが可能
となる。

【００１６】また、本発明は、上記板状部材と上記ボル
トを用いた締結構造においても実現可能である。この場
合、上記第２の係合部は、上記被締結部材、例えば上記
被締結部材に設けられた孔又はつめ挿入用孔に係合す
る。かかる締結構造においても、上記被締結部材に対し
て上記ボルトが緩む方向への回転を防止することが可能
となる。

【００１７】また、本発明は、上記第１の部材にねじを
締結するねじ固定構造である。この場合、上記テーパコ
マの上記ボルト挿入用の孔には、雌ネジが形成されてい
る。このボルト挿入用の孔は、貫通している必要はな
い。かかる固定構造により、上記第１の部材に対して上
記ボルトを固定するとともに、上記ボルトが緩む方向へ
の回転を防止する。

【００１８】この場合、上記第１の部材にねじを締結す
るねじ固定方法は、上述のねじ締結構造において、上記
ボルトの雄ねじを、上記第２の部材に予め設けられた雌
ネジに締結する代わりに、上記ボルト挿入用の孔に設け
られた雌ネジに締結することで実現される。

【００１９】尚、本発明においては、ボルト又はナット
を用いて上記被締結部材を締結する上記ねじ締結構造に
おいて、上述の発明のように上記ボルト側に上記締結構
造を使用するだけでなく、上記ナット側に上記締結構造
を使用することによっても、上記ボルトと同様の好適な
ねじ緩み防止構造を形成する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００２１】（実施例１）上記目的を達成するために、
本実施例において用いた発明に用いるテーパコマは、図
１（ロ）に示すように、被締結部材に形成されたテーパ
コマ挿入用孔３に打ち込むつば部つめ挿入用溝付きテー
パコマ１である。図１（ニ）に示すボルトの頭に平行ロ
ーレットを有するボルト５と図１（ロ）に示す外周つめ
付き座金４および上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコ
マ１を用いた被締結部材の締結を図２に示す。ここにい
う被締結部材とは、１つ又は複数の被締結部材を重ね合
せて締結する場合も含む。この場合、上記多数の被締結
部材のうち、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ1
が打ち込まれる側の被締結部材が、第１の部材７であ
り、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ1が打ち込
まれる側の被締結部材から離れるほど部材番号が大きく
なるものとする。よって、例えば2つの被締結部材を締
結する場合には、第１の部材７、第２の部材８という２
つの被締結部材が存在し、上記つば部つめ挿入用溝付き
テーパコマ1を打ち込む側の被締結部材を第１の部材７
である。

【００２２】上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１
は、材質に関しての条件はないが、好ましくは、アルミ
ニウムやプラスチック等の軟質材を用いた被締結部材に
は、同質材又は同質材以上の硬い材料（例えばステンレ
ス鋼）が良い。なぜなら、被締結部材に比べてコマの方
が軟質材の場合は、軟質材である上記つば部つめ挿入用
溝付きテーパコマ1の方が、より硬質材である被締結部
材から力を受けることに加えて、その力を受ける上記つ
ば部つめ挿入用溝付きテーパコマ1の体積も、被締結部
材に対して小さいため、上記つば部つめ挿入用溝付きテ
ーパコマ1の方が塑性流動を起こしてしまい、被締結部
材のばね性がでない場合があるからである。ここで、ば
ね性とは、締まりばめによる被締結部材の弾性変形を利
用して、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１を嵌
合固定することをいう。更に木材等の極めて軟質なもの
には、プラスチック等も有効である。

【００２３】また、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパ
コマ１は硬質材に対して同程度の硬さを持つものであれ
ば良いため、一般構造用鋼材やステンレス等の硬質材を
用いた被締結部材の場合には、同質材で製作された上記
つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１であれば良い。ま
た、上記被締結部材より硬質な材料のものでも良いの
で、炭素鋼などの焼き入れ材を使うことで剛性を上げた
ものの使用が可能となる。よって、アルミ合金や銅素材
の被締結部材にたいしては、ステンレス鋼以外に、鉄鋼
（ＳＳ材、炭素鋼、軽合金鋼、調質材（HRC15〜25程度
に焼き入れ焼き戻ししたもの）等、また非鉄金属材りん
青銅や黄銅材が好適である。

【００２４】上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ
１、上記テーパコマ嵌合用孔３の形状の一例を図１
（ロ）に示す。上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ
１は、テーパ部１０１、つば部１０２、ねじ貫通孔１０
４及びつめ挿入用溝１０５を有する。上記テーパ部１０
１は、外側表面が円錐台形状である。上記つば部１０２
は、上記テーパ部１０１の拡大側の終端に上記テーパ部
１０１に対して突出して形成されており、上記テーパ部
１０１の軸方向に直交する円盤状である。また、上記ね
じ貫通孔１０４は、上記テーパ部１０１の外側表面の内
部に上記テーパ部１０１の軸方向に貫通して形成されて
おり、上記テーパ部１０１の中心軸と一致した軸を有し
ている。さらに、上記つめ挿入用溝１０５は、上記ボル
ト５のねじ緩みを防止するために上記つば部１０２に存
在し、上記テーパ部１０１の中心軸と直交する方向に上
記テーパ部１０１の中心軸に対して対称な位置に2ヵ所
形成されており、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコ
マ１を中心軸に対して真横から見た場合、上記テーパ部
１０１の拡大側に対して凹字状に形成されている。

【００２５】また、上記テーパコマ嵌合用孔３は、上記
つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１を嵌合させるべく
上記被締結部材に形成されている。上記テーパコマ嵌合
用孔３は、つば部嵌合用孔３０３とテーパ部嵌合用孔３
０１とを有する。つば部嵌合用孔３０３は、上記第１の
部材７の表面に形成されており、上記つば部つめ挿入用
溝付きテーパコマ１の上記つば部１０２を嵌合するべ
く、円柱状に形成されている。テーパ部嵌合用孔３０１
は、上記つば部嵌合用孔３０３方向に拡大開口して上記
つば部嵌合用孔３０３の孔底に連絡して形成されてお
り、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記テ
ーパ部１０１が嵌合される。ここで、上記つば部嵌合用
孔３０３と上記テーパ部嵌合用孔３０１との連絡部に存
在する上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記
つば部１０２の潜り込みを防止する働きをする段差部分
は、孔段部３０２である。

【００２６】また、図１（ハ）に示すように、上記つば
部嵌合用孔３０３が形成されず、上記テーパ部嵌合用孔
３０１のみを有する上記テーパコマ嵌合用孔3も適用可
能である。この場合、上記第１の部材７表面が上記孔段
部３０２とみなされる。

【００２７】上記テーパ部１０１は、嵌合される上記テ
ーパ部嵌合用孔３０１に対して、軽くしまリばめになる
寸法となっている。すなわち、上記テーパコマ嵌合用孔
３に上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１を落とし
込んだ状態では、上記つば部１０２は、上記孔段部３０
２から浮き上がる。ここで、上記つば部つめ挿入用溝付
きテーパコマ１を上記第１の部材７方向に打ち込むこと
により、上記つば部１０２が上記孔段部３０２に当たっ
て停止する。この状態で上記つば部つめ挿入用溝付きテ
ーパコマ１は摩擦抵抗により保持される。ここで、摩擦
抵抗とは、上記テーパ部１０１のテーパの値に依存して
変わり、上記第１の部材７の締め付け力により生じる、
上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の中心軸に沿
って挿入方向へ働く力のことである。

【００２８】上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１
は、上記第１の部材７が持っている上記ばね性の範囲で
上記第１の部材７の弾性変形を利用して打ち込んでい
る。つまり、上記締まりばめを取り入れ、上記第１の部
材７自体の上記ばね性により保持されている。従って、
上記ばね性の範囲を超えて、塑性変形をさせるほどテー
パの値を大きくしてしまってはいけない。なぜなら、塑
性変形が起こる程度の力が上記第１の部材７に局所的に
加わってしまい、上記ばね性が利用できなくなるからで
ある。そのため、上記ばね性を破壊しないよう、上記つ
ば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１には上記つば部１０
２が形成されている。

【００２９】実験においては、上記ボルト5にはＭ８の
雄ねじを用い、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ
１にはステンレス鋼を用いた。そして、第２の部材８に
は構造用鋼材（ＳＳ４１）、第１の部材７にはアルミニ
ウム合金を用いて締結を行った。上記第１の部材７と上
記テーパコマ１の両者のテーパの値は１／２０とし、上
記テーパ部１０１の締まりばめ代を０．０４〜０．１mm
の間で変化させた。その結果、いずれの場合も容易に打
ち込むことができ、強固な嵌合が行なえた。ここで、テ
ーパの値とは、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ
1の上記テーパ部１０１の投影図又は断面図における相
交わる2直線間の相対的な広がりの度合いをいう。

【００３０】上記テーパの値は、本発明の中でボルトや
ナットの固定強度の基礎となる重要なキーポイントであ
る。テーパコマが打ち込み易く、しかも撃ち込んだあと
信頼性良く保持されるためには、上記摩擦抵抗が、より
大きくならなくてはならない。打ち込み易さや打ち込み
後の上記第１の部材７の上記ばね性による保持のし易さ
を考慮すれば、硬質材に対して上記テーパの値として１
／２０は極めて好適な値である。また、一般的な材料に
対する上記テーパの値の適用可能な範囲としては１／５
０〜１／１０であれば一応適用が可能であった。さらに
木材等の軟質材においては、硬質材に打ち込むときに比
べて上記摩擦抵抗が小さくなる上記テーパの値である１
／７〜１／５が、より妥当となる。これは、木材が上記
ばね性の範囲が小さく、塑性変形し易いからであり、木
材の上記ばね性が発揮されるように考慮した値である。

【００３１】上記テーパの値が大きくなるに従い、上記
つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の打ち込みは困難
になる。これは、上記テーパの値が大きくなるに従い、
同じ力量での上記の移動量（潜り込み量）は、小さくな
るからである。

【００３２】しかし、このように上記つば部つめ挿入用
溝付きテーパコマ１の打ち込みが困難な場合には、無理
に打ち込まず、上記ボルト５による締め付けを強くして
いけば、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１は必
然的に嵌合される。これは、上記つば部１０２が上記第
１の部材７の上記孔段部３０２から浮き上がらなけれ
ば、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１が上記第
１の部材７に対して、上記つば部つめ挿入用溝付きテー
パコマ１の中心軸を基準とした微妙な回転をしてしまう
ということがないからである。従って、上記ボルト５の
締め付けを適度に強めることにより、上記つば部つめ挿
入用溝付きテーパコマ１は決して上記回転をすることは
ない。ここで、締め付けを適度に強めるとは、軟質材に
影響を与えない程度に締め付けることである。

【００３３】一方、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパ
コマ１を摩擦抵抗で保持するためには、上記テーパ部嵌
合用孔３０１に対する上記テーパ部１０１のしまりばめ
代を精度良く管理する必要がある。そのためには、上記
テーパ部１０１を精度良く加工することが重要となると
共に、上記テーパ部嵌合用孔３０１と上記つば部嵌合用
孔３０３とを同時加工することが重要となる。この理由
は、同時加工でないとすると、上記テーパ部嵌合用孔３
０１と上記つば部嵌合用孔３０３を別々に加工すること
となり、上記テーパ部嵌合用孔３０１又は上記つば嵌合
用孔３０３のいずれかの寸法が少しでもずれれば、精度
が変わってしまうことになるからである。

【００３４】この上記テーパコマ嵌合用孔３の加工に
は、図１（イ）に示すように、孔加工用工具２が使用さ
れる。すなわち、上記テーパ部嵌合用孔３０１と上記つ
ば部嵌合用孔３０３とを加工するための刃を一体で有す
るものである。

【００３５】図３に示すように、上記第１の部材７の上
記テーパ部嵌合用孔３０１を加工する孔加工用工具２の
精度合わせにおいては、まず基準となるゲージ６を製作
し、このゲージ６のテーパ部６０１に上記孔加工用工具
２のテーパ部加工刃２０１の精度を合わせる加工を行
い、次に上記ゲージ６の端面６０２に孔加工用工具２の
つば部用ざぐり刃２０２の精度を合わせる。このつば部
用ざぐり刃２０２は、上記第１の部材７の上記つば部嵌
合用孔３０３を加工するために用いられる。このつば部
用ざぐり刃２０２の精度合わせは、上記加工工具２の上
記つば部用ざぐり刃２０２を加工し追い込むことで上記
孔段部３０２の径の精度を調整する。また、上記孔加工
用工具２において上記テーパ部加工刃２０１の最大径と
なる上記つば部用ざぐり刃２０２との接点部分に存在す
るコーナ２０３においては、上記つば部つめ挿入用溝付
きテーパコマ１の挿入を完全な物にするためにＲをとる
必要がある。このＲは使用されるねじサイズに依存する
が、Ｒ０．２〜Ｒ０．５程度が必要となる。

【００３６】上記コーナ２０３のＲの目的は、上記孔加
工用工具２の上記コーナ２０３に接する上記孔段部３０
２にバリを発生させないためであり、打ち込まれた上記
つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記つば部１０
２が完全に密着出来るための空間を確保するための逃げ
加工である。

【００３７】詳しくは、上記締まりばめ代により、上記
つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記テーパ部１
０１と上記第１の部材７の上記テーパ部嵌合用孔３０１
にはそれぞれ作用・反作用の力が加わる。ここにおい
て、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記テ
ーパ部１０１と上記つば部１０２の接続部分と接する上
記孔段部３０２に力が集中し、こぶの如き上記バリが出
来てしまう。これを防止するため逃げ加工をする必要が
あり、上記コーナ２０３のＲはこの逃げ加工のための空
間を作り出す目的で形成されている。従って、上記コー
ナ２０３のＲと上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ
１のそれぞれの大きさは、この両要素のお互いの兼ね合
いにより決められるべきである。つまり、上記コーナ２
０３のＲは小さすぎてはいけない。なぜなら、上記空間
が小さくなり、逃げ加工の役割を果たさなくなってしま
うからである。また、上記コーナ２０３のＲが大きすぎ
ることもさけるべきである。ここで、上記つば部つめ挿
入用溝付きテーパコマ１は、上記ボルト５を内包して出
来るだけ小さい方がよい。なぜなら、上記つば部つめ挿
入用溝付きテーパコマ１が大きすぎても、材料的、装置
的に無意味であるとともに、上記ボルト５のために大き
な面積をとることは、材料・装置の縮小化に不利となる
からである。従って、上記つば部つめ挿入用溝付きテー
パコマ１は必要最小限の大きさが好ましい。同様に上記
つば部１０２もできる限り小さくした方がよいが、上記
つば部１０２の本来の目的である上記第１の部材７中に
潜り込まないという程度の大きさの面積を持つことが好
ましい。

【００３８】なお、図３（ロ）に示すように、上記孔加
工用工具２の先端には、上記テーパコマ嵌合用孔３用の
キリであるボルト通し孔用きり部２０４が形成されてい
る。

【００３９】また、上記加工工具２は、いわゆる総型カ
ッターとなっており、例えばボール盤に取り付けて加工
をしても、容易に精度の高い挿入孔を加工することが可
能である。さらに、剛性の高いマシニングセンターを用
いれば、より精度が向上することはいうまでもない。

【００４０】また、本実施例においては、上記ボルト５
の緩み防止を図るべく、図１（ロ）に示すように、外周
つめ付き座金４を用いる。この外周つめ付き座金４は、
座金部４０４と溝挿入用つめ４０１とを有する。上記座
金部４０４は、平板状であり、かつ輪状の形状をしてい
る。溝挿入用つめ４０１は、上記つば部つめ挿入用溝付
きテーパコマ１の上記つめ挿入用溝１０５と挿入して上
記ボルト５の緩みを防止すべく上記座金部４０４の外周
側から一方方向に折り込まれており、上記座金部４０４
の中心軸に対して対称な位置に２つ存在する。また、外
周つめ４１１は、上記座金部４０４の外周端における、
上記座金部４０４の中心軸に対して対称な位置に２ヵ所
形成されており、上記座金部４０４の外周から上記溝挿
入用つめ４０１と反対方向に折り返されることにより、
図１（ホ）に示すように、上記ボルト５の頭の部分に形
成された平行ローレット５１１に係合される。

【００４１】上述のように、打ち込まれた上記つば部つ
め挿入用溝付きテーパコマ１は上記第１の部材７と嵌合
し、一体となる。従って、上記つば部つめ挿入用溝付き
テーパコマ１の上記つめ挿入用溝１０５に上記外周つめ
付き座金４の上記溝挿入用つめ４０１が挿入されること
により、上記外周つめ付き座金４は上記つば部つめ挿入
用溝付きテーパコマ１の中心軸を基準とした回転が規制
されることとなる。

【００４２】図１（ホ）に示すように、上記ボルト５の
締結は、上記ボルト５を上記外周つめ付き座金４を通
し、上記第２の部材８に挿入された上記つば部つめ挿入
用溝付きテーパコマ１のねじ貫通孔１０４に通した後、
予め形成された第１の部材７の雌ねじに締め付ければ、
上記外周つめ付き座金４の外周つめ４１１が上記ボルト
５の上記平行ローレット５１０と係合される。これによ
り、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の中心軸
を基準として上記ボルト５の緩む方向への回転を防ぐ追
い歯機構が形成される。この場合、上記ボルト５を座金
に通してねじ穴に挿入し、上記ボルト５の頭を回転工具
で回転させ、それによるトルクを利用してボルトの雄ね
じを雌ねじに締結していくという従来のボルト締めと同
様な作業で締結できる。

【００４３】本実施例においては、一度上記ボルト５に
よる締結が行われてしまうと、上記つば部つめ挿入用溝
付きテーパコマ１が回転するか、上記外周つめ付き座金
４の破損がない限り逆回転が起こり得ないねじ締結構造
となっている。

【００４４】ここで、上記つば部つめ挿入用溝付きテー
パコマ１が回転するには、上記つば部つめ挿入用溝付き
テーパコマ１が浮くことが必要となる。しかし、上述の
ように、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１は、
上記テーパ部嵌合用孔３０１と上記テーパ部１０１との
しまりばめによる挿入と上記ボルト５による締め付け力
により強固に固定されており、上記摩擦抵抗が大きいた
め、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１が回転す
ることは考えられない。従って、事実上、上記外周つめ
付き座金４の上記外周つめ４１１を破壊しない限り上記
ボルト５の緩みは生じないこととなる。

【００４５】よって、将来、メンテナンス等のため上記
ボルト５の取り外しが必要と考えられる場合は、上記外
周つめ付き座金４の材質や肉厚またはつめ形状を考慮
し、上記ボルト５が緩まる方向に故意に回転させること
により、上記外周つめ４１１を破壊するものとする。こ
こで、故意に回転させるとは、力により緩めることであ
る。例えばトルクを利用して強引に緩めることにより、
上記外周つめ４１１を外すものである。

【００４６】上述のように上記ボルト５を強引に緩める
ことにより、上記ボルト５の締結用に予め雌ネジが設定
してある上記被締結部材への影響はない。なぜなら、上
記雌ネジ部分にかかるのは、ねじを緩める力であり、そ
のねじを緩める力が上記外周つめ付き座金４の上記外周
つめ４１１においては、上記外周つめ４１１を壊す力と
して働くにすぎないからである。

【００４７】また、上記ボルト５の取り外しを容易にす
るための方法としては、上記ボルト５の上記平行ローレ
ット５１１を浅い溝形状とするか、又は溝の形状を変え
ることにより、ある一定の力で上記外周つめ４１１が外
れる構造とする方法がある。どちらの方法においても、
故意に上記ボルト５を外さない限り、ねじの緩みが発生
しない構造となっている。

【００４８】なお、本発明の適用においては、Ｍ８の雄
ねじに限られるものではなく、すべてのねじに適用する
ことが可能である。この場合、図４に示すように、上記
つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の好適な寸法を記
せば次の通りである。

【００４９】ｄ0を雄ねじの外形（mm）として、上記つ
ば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記テーパ部１０
１の最大直径ｄ1（mm）、上記つば部１０２の外形ｄ２
（mm）、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上
記テーパ部１０１のテーパの値、上記つば部つめ挿入用
溝付きテーパコマ１の上記テーパ部の締まりばめ代Ｆ
（mm）の好適な範囲は、それぞれ、ｄ1＝（1.1〜2.0）×ｄ0 特に好適な値ｄ1＝（1.2〜1.5）×ｄ0 ｄ２＝ｄ0＋（0.5〜3.0）つば部厚さｔ＝0.5〜３mm テーパ部１０１のテーパの値＝１／50〜１／10 テーパ部の締まりばめ代Ｆ＝（0.1〜１％）×d１となる。

【００５０】上記のそれぞれの値は、軟質金属（アルミ
合金、銅等）を締結する場合である。素材がより軟質の
場合の好適な範囲としては、例えば非金属である木材や
プラスチック等は上記テーパの値を大きくし、１／30〜
１／５、また上記つば部１０２を１〜４（mm）と大きく
する方が結合したときに、素材中への潜り込みを防止で
きるため有利となる。

【００５１】また、本実施例における上記被締結部材、
例えば上記第１の部材７と上記第２の部材８を締結する
ねじ締結方法は、まず、上記つば部つめ挿入用溝付きテ
ーパコマ１を、上記第１の部材のテーパコマ嵌合用孔３
に嵌合させる。そして、上記外周つめ付き座金４の上記
溝挿入用つめ４０１を、上記つば部つめ挿入用溝付きテ
ーパコマ１のつめ挿入用溝１０５に挿入して、上記外周
つめ付き座金４を上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコ
マ１の上に配置する。そして、上記ボルト５を、上記外
周つめ付き座金４の輪内に通して、上記つば部つめ挿入
用溝付きテーパコマ１の上記ねじ貫通孔１０４に挿入し
て、上記第２の部材に予め設けられていた雌ネジに上記
ボルト５の雄ねじを締結して、上記ボルト５の平行ロー
レット５１１に上記外周つめ付き座金４の上記外周つめ
４１１を係合させるものである。

【００５２】また、本実施例は、第１の部材にねじを締
結固定する場合に適用するものでもある。この場合、上
記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記ねじ貫通
用孔１０４は、貫通していない孔でもよく、雌ネジを設
けている。この場合のねじ固定方法は、まず、上記つば
部つめ挿入用溝付きテーパコマ１を、上記第１の部材の
テーパコマ嵌合用孔３に嵌合させる。そして、上記外周
つめ付き座金４の上記溝挿入用つめ４０１を、上記つば
部つめ挿入用溝付きテーパコマ１のつめ挿入用溝１０５
に挿入して、上記外周つめ付き座金４を上記つば部つめ
挿入用溝付きテーパコマ１の上に配置する。そして、上
記ボルト５を、上記外周つめ付き座金４の輪内に通し
て、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の雌ネジ
付きの上記ねじ貫通孔１０４に挿入して、上記ボルト５
の雄ねじを締結して、上記ボルト５の平行ローレット５
１１に上記外周つめ付き座金４の上記外周つめ４１１を
係合させるものである。

【００５３】（実施例２）本実施例は、図５（イ）に示
すつば部つば部外周つめ付きテーパコマ１１と上記ボル
ト5を用いて締結する例である。この場合、実施例１と
の違いは、上記つば部１０２に代えて外周つめ付きつば
部１１２が形成された点と上記外周つめ付き座金4を必
要としない点の２点である。

【００５４】上記外周つめ付きつば部１１２は、上記つ
ば部１０２に外周つめ１１１が形成されたものである。
詳細には、外周つめ１１１は、上記つば部１０２の外周
端において、上記つば部１０２の中心軸に対して対称な
位置に２ヵ所形成されており、上記つば部１０２の外周
から上記テーパ部１０１の拡大する方向に折り返される
ことにより形成され、図５（ロ）に示すように、上記ボ
ルト５の頭の部分に形成された上記平行ローレットに係
合される。

【００５５】（実施例３）本実施例は、図６（ロ）
（ハ）に示すように、上記外周つめ付き座金４と上記ボ
ルト５を用いて締結する例である。実施例１との違い
は、上記テーパコマ嵌合用孔３に代えて図６（イ）に示
す上記第１の部材７にねじ挿入用孔４０８とつめ挿入用
孔４０９が形成されている点と、上記つば部つめ挿入用
溝付きテーパコマ１を必要としない点の２点である。

【００５６】上記ねじ挿入用孔４０８は、上記ボルト５
を上記第２の部材８に形成された雌ネジに締結させるべ
く形成された上記第１の部材７を貫通する孔である。ま
た、上記つめ挿入用孔４０９は、上記外周つめ付き座金
４の装着側の上記第１の部材７表面において、上記ねじ
挿入用孔４０８に連絡して、上記ねじ挿入用孔４０８の
中心軸に対して対称に２ヶ所存在する。上記つめ挿入用
孔４０９は、上記ねじ挿入用孔４０８側から、例えば、
エンドミルを用いて切削されるか、または上記第１の部
材７の成形段階で形成されている。そして、上記ボルト
５の緩みを防止するべく、上記外周つめ付き座金４の上
記溝挿入用つめ４０１が挿入される。

【００５７】（実施例４）本実施例は、図７（ハ）に示
すように、上記つば部つめ挿入溝付きテーパコマ１に内
周つめ付き座金４１を介し、ボルト首凹凸溝付きボルト
５１を用いて締結する例である。実施例１との違いは、
上記外周つめ付き座金４に代えて内周つめ付き座金４１
を用いる点と、上記ボルト５に代えて上記ボルト首凹凸
溝付きボルト５１を用いている点である。

【００５８】上記内周つめ付き座金４１は、図７（イ）
に示すように、溝挿入用つめ４０１、内周つめ４０２、
内周つめ捕獲部４０３及び座金部４０４を有する。上記
内周つめ４０２は、上記座金部４０４の輪内周部分にお
いて、上記座金部４０４の中心軸の周りの角を３等分す
る位置に、上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１が締まる
回転方向に沿って直方体の板が突出するように形成され
ている。そして、上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１の
緩みを防止すべく、上記座金部４０４と接合する部分で
ある内周つめ４０２の接合部分から離れていく先端部分
ほど上記座金部４０４の輪内周郭からずれていく形状を
している。また、内周つめ捕獲部４０３は、図８（ロ）
や図１０に示すように、上記座金部の輪内周部分におい
て、上記内周つめ４０２と上記座金部４０４との間に形
成された隙間である。この上記内周つめ捕獲部４０３
は、上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１を故意に緩める
ときに上記内周つめ４０２が欠陥を生じることがないよ
うに、弾性的に弾かれた上記内周つめ４０２を取り込む
機能を果たすものである。上記内周つめ捕獲部４０３の
形状は、上記内周つめ付き座金４１の軸方向から見る
と、例えば、半円形の隙間や、三角形の一辺が弧である
形状の隙間がある。

【００５９】上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１は、図
７（ロ）に示すように、凹凸溝５０１を有する。上記凹
凸溝５０１は、上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１の首
の部分の円周上に形成されたＶ形状の溝である。そし
て、図７（ハ）（ニ）に示すように、上記ボルト首凹凸
溝付きボルト５１を上記つめ付き座金４１に通し、上記
第１の部材７に挿入された上記つば部つめ挿入用溝付き
テーパコマ１のねじ貫通孔１０４に通した後、予め形成
された第２の部材８の雌ねじに締め付ければ、上記つめ
付き座金４１の内周つめ４０２と上記ボルト首凹凸溝付
きボルト５１の上記凹凸溝５０１とが係合され、上記つ
ば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の中心軸を基準とし
て上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１の緩む方向への回
転を防ぐ追い歯機構が形成される。

【００６０】上記追い歯機構を形成する上記凹凸溝５０
１の形状について、Ｖ形状の溝の角度や深さ、更に上記
内周つめ付き座金４１の中心軸からの上記凹凸溝５０１
の位置のずらし量による、係合の強度、溝数増減の関係
を調べた。

【００６１】例えば、図８（イ）に示すように、上記凹
凸溝５０１のＶ形状の開き角を９０度として、上記ボル
ト首凹凸溝付きボルト５１の中心軸と上記内周つめ付き
座金４１の中心軸を一致させるべく、上記ボルト首凹凸
溝付きボルト５１を上記内周つめ付き座金４１の上記ボ
ルト首凹凸溝付きボルト５１通し用輪内に挿入し、上記
内周つめ４０２を２本形成した上記内周つめ付き座金４
１と組み合わせた場合に、ねじが緩む方向に故意に回転
したところ、上記内周つめ付き座金４１の上記内周つめ
４０２のたわみと滑りにより上記ボルト首凹凸溝付きボ
ルト５１の上記凹凸溝５０１、および上記内周つめ付き
座金４１の上記内周つめ４０２とも損傷がなく外れた。
しかし、図８（ロ）に示すように、２本の上記内周つめ
４０２で係合させる場合、上記内周つめ付き座金４１の
輪内径と上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１径の間に微
少な隙間が存在するため、その隙間により上記ボルト首
凹凸溝付きボルト５１と上記内周つめ付き座金４１の係
合に位置ずれが起きやすいという欠点がある。また上記
凹凸溝５０１の溝深さを深くすることにより、上記内周
つめ４０２との係合の強度を上げることが出来るが、こ
の場合も、必然的に歯数が減り、位置ずれが起き易くな
るという欠点もある。従って、本実施例においては、上
記ボルト首凹凸溝付きボルト５１の中心軸と上記内周つ
め付き座金４１の中心軸を一致させるための最小の支点
である３本の内周つめ４０２を用いた。

【００６２】最終的に上記ボルト首凹凸溝付きボルト５
１と係合される上記内周つめ付き座金４１の３本の内周
つめ４０２を上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１の中心
軸周りの回転角に対して均等である１２０度ごとに取り
付けることにより、上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１
と上記内周つめ付き座金４１との中心軸のずれが解消で
きた。また上記凹凸溝５０１の深さも徐々に浅くし、本
数も最終的には、60本程度に増やし機能を確認したとこ
ろ、いずれもねじを締結する回転方向には回転するが、
ねじが緩む方向には回転しないという本来の追い歯機構
の目的を達成出来た。

【００６３】さらに、今後あらゆる条件下に対応出来る
利用を考え、図９に示すような上記凹凸溝５０１の構造
の検討をおこなった。上記凹凸溝５０１のＶ形状の開き
角を２等分する線を上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１
の中心軸を通り上記ボルト首凹凸溝付きボルト５１を２
等分する線からずらし、上記内周つめの力を上記凹凸溝
５０１の溝根元方向に向かせ、より係合の効果のよい追
い歯機構を達成すべく、上記凹凸溝５０１の溝のうち一
方の面を滑り易くし、更に片方の面を噛み易い位置を求
めたところ、図９（イ）に示すように、上記軸からのず
らしの角度が５〜６度の軸ずらしから係合の効果が顕著
に現れ始めた。そして、図９（ロ）に示すように、上記
軸ずらしが４０度前後でつめが変形して、図９（ハ）に
示すように、上記軸ずらしが４５度においては、かじり
現象が現れるほどの強力な係合の効果をもたらしたもの
もあった。

【００６４】上記内周つめ付き座金４１の上記内周つめ
４０２の先端部において、上記凹凸溝５０１と係合され
る側の角の角度を９０度にして、上記内周つめ４０２の
上記凹凸溝５０１との係合を確実にするためには、３０
度以上がより好ましい。

【００６５】上記内周つめ付き座金４１の形状概略を図
１０に示す。また、使用したばねの一例は、以下の通り
である。なお、単位はいずれもmmである。材質＝焼き入れ調質材、板厚t＝0.2mm、外形＝Φ１
４、内径＝Φ8.6 内周つめ＝３本（１２０度ピッチ）、溝挿入用つめ４
０１＝２本（１８０度対象）内周つめの突き出し量＝0.5、（ボルト首の外形＝Φ
8.5）上記内周つめ付き座金４１の上記内周つめ捕獲部４０３
を大きくとることにより、上記ボルト首凹凸溝付きボル
ト５１を緩める時の力が上記内周つめ４０２に必要以上
にかかったとき、上記内周つめ４０２が変形し上記内周
つめ捕獲部４０３に取り込まれて上記ボルト首凹凸溝付
きボルト５１の上記凹凸溝５０１から外れる。特に上記
内周つめ４０２のつめ巾４０４や長さ４０５を考慮する
ことにより、焼き入れ調質材を使用しなくとも上記内周
つめ４０２を傷つけずに、上記ボルト首凹凸溝付きボル
ト５１から上記凹凸溝５０１を外すことが出来る。

【００６６】上述の追い歯機構は、Ｍ６程度のねじより
ねじ径が大きくなるものに対しては製作し易くなり、ね
じ径が大きくなるのに合わせて上記凹凸溝５０１の数を
増やすことが出来る。しかし、Ｍ５以下の小ねじになる
に従い上記凹凸溝５０１の数の形成が難しくなる。ま
た、上記凹凸溝５０１の溝も浅く、上記内周つめ４０２
との係合の調整が必要となる。しかし、この課題も上記
内周つめ付き座金４１の板厚を０．１５ｍｍ以下にする
ことで解決でき、係合がよくなる。

【００６７】（実施例５）本実施例は、図１１（イ）に
示すように、上記内周つめ付き座金４１とと上記ボルト
首凹凸溝付きボルト５１を用いて締結する例である。実
施例３との違いは、上記外周つめ付き座金４に代えて上
記内周つめ付き座金4１を用いる点と、上記ボルト５に
代えて図１１（ロ）に示す上記ボルト首凹凸溝付きボル
ト５１を用いて締結する点である。

【００６８】また、上記内周つめ付き座金４１と上記ボ
ルト首凹凸溝付きボルト５１の間の係合は、実施例４と
同様である。。

【００６９】（実施例６）本実施例は、図１２（ロ）に
示すように、上記つば部つめ挿入溝付きテーパコマ１に
上記外周つめ付き座金４を介し、ボルト頭凹凸溝付きボ
ルト５３を用いて締結する例である。実施例１との違い
は、上記ボルト５に代えて図１２（イ）に示す上記ボル
ト頭凹凸溝付きボルト５３を用いる点である。

【００７０】上記ボルト頭凹凸溝付きボルト５３は、上
記ボルト５の頭の部分に凹凸溝５０２を有する。上記凹
凸溝５０２は、上記外周つめ付き座金４の上記外周つめ
４１１と係合させるべく、上記ボルト頭凹凸溝付きボル
ト５３の頭の部分に形成されたＶ形状の溝である。この
凹凸溝５０２は、上記ボルト頭凹凸溝付きボルト５３の
頭の部分のうち、首側半分に形成される。上記凹凸溝５
０２のＶ形状は実施例４と同様である。

【００７１】尚、本実施例は、凹凸溝が作り易いという
点から、Ｍ５以下の小ねじにも対応するべく製作された
ものである。上記ボルト５の頭に上記凹凸溝５０２が形
成されたほうが、上記ボルト５の首に上記凹凸溝５０１
が形成された場合に比べ、円周が長いことにより歯数を
充分とることが出来る。また、下記の実施例１１、１
２、１３、１４、１５に示すようにナットにも有効とな
る。

【００７２】（実施例７）本実施例は、図１３に示すよ
うに、上記つば部外周つめ付きテーパコマ１１と上記ボ
ルト頭凹凸溝付きボルト5３を用いて締結する例であ
る。実施例２との違いは、上記ボルト５に代えて上記ボ
ルト頭凹凸溝付きボルト5３を用いる点である。上記つ
ば部外周つめ付きテーパコマ１１と上記ボルト頭凹凸溝
付きボルト5３の締結方法は、実施例２と同様であり、
上記ボルト頭凹凸溝付きボルト５３の上記凹凸溝５０２
と上記つば部外周つめ付きテーパコマ１１の外周つめ１
１１との係合については、実施例６と同様である。

【００７３】（実施例８）本実施例は、図１４に示すよ
うに、上記外周つめ付き座金４と上記ボルト頭凹凸溝付
きボルト５３を用いて締結する例である。実施例３との
違いは、上記ボルト５に代えて上記ボルト頭凹凸溝付き
ボルト５３を用いる点である。上記ボルト頭凹凸溝付き
ボルト５３の上記凹凸溝５０２と上記外周つめ付き座金
４の外周つめ４１１との係合については、実施例６と同
様である。

【００７４】（実施例９）本実施例は、図１５（ハ）に
示すように、上記つば部凹凸溝付きテーパコマ１４に上
記外周つめ付き座金４を介し、上記ボルト５の頭の部分
に形成されたつめ固定用溝５１２を有するつめ固定用溝
付きボルト５４を用いて締結する例である。実施例１と
の違いは、上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１に
代えて図１５（イ）に示すつば部凹凸溝付きテーパコマ
１４を用いる点と、上記ボルト５に代えて図１５（ロ）
に示すつめ固定用溝付きボルト５４を用いる点である。

【００７５】上記つば部凹凸溝付きテーパコマ１４は、
上記つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ１の上記つば部
１０２において、つめ挿入用溝１０５の代わりにつば部
凹凸溝１０６が形成されている。上記つば部凹凸溝１０
６は、上記つめ固定用溝付きボルト５４の緩みを防止す
べく上記つば部１０２の外周に形成されたＶ形状の溝で
ある。

【００７６】また、上記つめ固定用溝付きボルト５４
は、上記ボルト５につめ固定用溝５１２が形成されてい
る。上記つめ固定用溝５１２は、上記外周つめ付き座金
４の上記溝挿入用つめ４０１と挿入して、上記つめ固定
用溝付きボルト５４自身の緩みを防止するべく上記ボル
ト５の頭の部分に形成されている。このつめ固定用溝５
１２は、上記つめ固定用溝付きボルト５４の頭の中心軸
に対して平行対称に形成されており、中心軸に直交する
面で上記つめ固定用溝付きボルトを切断すると、凹字状
の切り欠きとなっている。

【００７７】なお、本実施例は、上記ボルト５の頭に凹
凸溝５０１が形成される上述の実施例より、さらに円周
長さや歯数を得るものである。

【００７８】（実施例１１）本実施例は、図１６（ロ）
に示すように、上記つば部つめ挿入溝付きテーパコマ１
に外周つめ付き座金４を介し、凹凸溝付きナット６１を
用いて締結する例である。実施例６との違いは、上記ボ
ルト頭凹凸溝付きボルト５３に代えて図１６（イ）に示
す上記凹凸溝付きナット６１を用いて、上記第１の部材
７側から、上記第１の部材７と上記第２の部材８とを締
結する点である。

【００７９】上記凹凸溝付きナット６１は、ナットに凹
凸溝６０１を有する。上記凹凸溝６０１は、上記外周つ
め付き座金４の上記外周つめ４１１と係合させるべく、
上記凹凸溝付きナット６１の上記第１の部材７を締結す
る側の外周表面に形成されたＶ形状の溝である。

【００８０】この場合、上記第２の部材８側からは、上
記凹凸溝付きナット６１と対になって上記第１の部材７
と上記第２の部材８を締結するための、雄ねじを有する
部材（例えば、ボルト）が上記つば部つめ挿入用溝付き
テーパコマ１の上記ねじ貫通孔１０４を通じて上記第１
の部材７側に飛び出ている。

【００８１】（実施例１２）本実施例は、上記つば部外
周つめ付きテーパコマ１１と上記凹凸溝付きナット６１
を用いて締結する例である。実施例１１との違いは、上
記外周つめ付き座金４を介しないで、上記つば部外周つ
め付きテーパコマ１１を用いて締結する点である。

【００８２】また、上記つば部外周つめ付きテーパコマ
１１の上記外周つめ１１１と上記凹凸溝付きナット６１
の凹凸溝６０１との係合は、実施例７の上記つば部外周
つめ付きテーパコマ１１と上記ボルト頭凹凸溝付きボル
ト５３の間の関係と同様である。

【００８３】（実施例１３）本実施例は、図１７に示す
ように、上記外周つめ付き座金４と上記凹凸溝付きナッ
ト６１を用いて締結する例である。実施例８との違い
は、上記ボルト頭凹凸溝付きボルト５３に代えて上記凹
凸溝付きナット６１を用いて締結する点である。

【００８４】上記凹凸溝付きナット６１の上記凹凸溝６
０１と上記外周つめ付き座金４の外周つめ４１１との係
合については、実施例８の上記ボルト頭凹凸溝付きボル
ト５３と上記外周つめ付き座金４との間の関係と同様で
ある。

【００８５】（実施例１４）本実施例は、図１８（ロ）
に示すように、上記つば部凹凸溝付きテーパコマ１４に
上記外周つめ付き座金４を介し、上記つめ固定用溝付き
ナット６２を用いて締結する例である。実施例９との違
いは、上記つめ固定用溝付きボルト５４に代えて、図１
８（イ）に示す上記つめ固定用溝付きナット６２を用い
て締結を行なう点である。

【００８６】上記つめ固定用溝付きナット６２は、ナッ
トにつめ固定用溝６１２が形成されている。上記つめ固
定用溝６１２は、上記外周つめ付き座金４の上記溝挿入
用つめ４０１と挿入して、上記つめ固定用溝付きナット
６２自体の緩みを防止するべく、上記つめ固定用溝付き
ナット６２の中心軸に対して平行対称に形成されてお
り、上記つめ固定用溝付きボルト５４の上記つめ固定用
溝５１２と同様の形状である。

【００８７】（実施例１５）本実施例は、上記被締結部
材が薄板の場合に適用するに好適な例である。本実施例
は、図１９に示すように、上記被締結部材に上記ねじ挿
入用孔４０８と上記つめ挿入用孔４０９が形成されて、
上記ボルト頭凹凸溝付きボルト５３を上記外周つめ付き
座金４を介して第２の部材８のねじ挿入用孔４０８から
挿入し、上記凹凸溝付きナット６１を上記外周つめ付き
座金４を介して第１の部材７表面から上記ボルト頭凹凸
溝付きボルト５３の雄ねじと締結することによるねじ緩
み防止構造である。

【００８８】本実施例の構造は、上記外周つめ付き座金
４の上記溝挿入用つめ４０１を上記第２の部材８の上記
つめ挿入用孔４０９に嵌合させて、上記外周つめ付き座
金４の上記外周つめ４１１と上記ボルト頭凹凸溝付きボ
ルト５３の上記凹凸溝５０２を係合させることにより、
上記第２の部材８に対する上記ボルト頭凹凸溝付きボル
ト５３の回転を防止する。そして、上記外周つめ付き座
金４の上記溝挿入用つめ４０１を上記第１の部材７の上
記つめ挿入用孔４０９に嵌合させて、上記外周つめ付き
座金４の上記外周つめ４１１を上記凹凸溝付きナット６
１の上記凹凸溝６０１に係合させることにより、上記第
１の部材７に対する上記凹凸溝付きナット６１の回転を
防止する。

【００８９】また、本実施例のように薄板を締結させる
場合には、上記ねじ挿入用孔４０８と上記つめ挿入用孔
４０９は、上記被締結部材をプレス加工することにより
容易に形成することが出来る。

【００９０】

【発明の効果】本発明のねじ締結構造においては、被締
結部材中に打ち込んだテーパコマ、各種座金及びボルト
を用いて被締結部材の締結を行なうことにより、従来の
ボルト等による締結に比べて極めて顕著なねじ緩みを防
止する効果が得られる。

【００９１】また、つめ付き座金を介して雄ねじを締め
付けることにより、テーパコマが強固に嵌合されるた
め、被締結部材は一層強固に保持されることとなり、信
頼性の高いねじ緩み止めが可能となる。

【００９２】本発明は、内周つめ付き座金において３本
の内周つめが形成されることにより、ボルト首凹凸溝付
きボルトの中心軸と内周つめ付き座金の中心軸を一致さ
せることにより、より信頼性の高いねじ緩み防止が可能
となる。

【００９３】本発明は、凹凸溝のＶ形状の溝のうち一方
の面を滑り易くし、さらに凹凸溝のＶ形状の開き角を２
等分する線を前記ボルト又は前記ナットの中心軸を通り
前記ボルト又はナットを２等分する線から３０度〜４５
度ずらした形状を有し、顕著な係合の効果を生じさせる
ことにより、顕著なねじ緩み防止効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のねじ緩み防止構造に関連する製品図を
示す。

【図２】本発明のねじ緩み防止構造の組立図を示す。

【図３】ゲージによる孔加工用工具とテーパコマの関連
図を示す。

【図４】つば部つめ挿入用溝付きテーパコマの寸法図を
示す。

【図５】つば部外周つめ付きテーパコマとボルトを利用
したねじ緩み防止構造の組立図を示す。

【図６】外周つめ付き座金とボルトを利用したねじ緩み
防止構造の組立図を示す。

【図７】つば部つめ挿入用溝付きテーパコマと内周つめ
付き座金とボルト首凹凸溝付きボルトを利用したねじ緩
み防止構造の組立図を示す。

【図８】内周つめ付き座金の内周つめとボルト首凹凸溝
付きボルトの凹凸溝との係合の図を示す。

【図９】ボルト首凹凸溝付きボルトの凹凸溝の形状説明
図を示す。

【図１０】内周つめ付き座金の説明図を示す。

【図１１】内周つめ付き座金とボルト首凹凸溝付きボル
トを利用したねじ緩み防止構造の組立図を示す。

【図１２】つば部つめ挿入用溝付きテーパコマと外周つ
め付き座金とボルト頭凹凸溝付きボルトを利用したねじ
緩み防止構造の組立図を示す。

【図１３】つば部外周つめ付きテーパコマとボルト頭凹
凸溝付きボルトを利用したねじ緩み防止構造の組立図を
示す。

【図１４】外周つめ付き座金とボルト頭凹凸溝付きボル
トを利用したねじ緩み防止構造の組立図を示す。

【図１５】つば部凹凸溝付きテーパコマと外周つめ付き
座金とつめ固定用溝付きボルトを利用したねじ緩み防止
構造の組立図を示す。

【図１６】つば部つめ挿入用溝付きテーパコマと外周つ
め付き座金と凹凸溝付きナットを利用したねじ緩み防止
構造の組立図を示す。

【図１７】外周つめ付き座金と凹凸溝付きナットを利用
したねじ緩み防止構造の組立図を示す。

【図１８】つば部凹凸溝付きテーパコマと外周つめ付き
座金とつめ固定用溝付きナットを利用したねじ緩み防止
構造の組立図を示す。

【図１９】薄板部材に関するねじ緩み防止構造の組立図
を示す。

【図２０】従来のボルト緩み止め方式の図を示す。

【符号の説明】

１つば部つめ挿入用溝付きテーパコマ２孔加工用工具３テーパコマ挿入用孔４外周つめ付き座金５ボルト６１凹凸溝付きナット７第１の部材８第２の部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷光清神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所汎用コンピュータ事業部内Ｆターム(参考） 3J034 AA09 BA12 BA13 BC04 CA01 CA03 DA01 DA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被締結部材をボルトを用いて締結するねじ
締結構造において、前記被締結部材に開けられた孔に嵌
合するものであって、前記ボルトが緩む方向への回転を
防止すべく設けられた第１の係合部と、前記ボルト挿入
用の貫通孔とを有するテーパコマと、前記ボルトが貫通
する孔が設けられ、かつ、前記第１の係合部に係合する
第２の係合部と、前記第２の係合部が設けられた面側と
は反対の面に設けられた第３の係合部とを有する板状部
材と、前記被締結部材に対する自身の緩む方向への回転
を防止するために、前記第３の係合部と係合する第４の
係合部を有する前記ボルトとを有することを特徴とする
ねじ締結構造。
【請求項２】請求項１記載のねじ締結構造において、前
記テーパコマは、外側表面が円錐台形状であるテーパ部
と、前記テーパ部の拡大側の終端に前記テーパ部に対し
て突出して形成された突起部とを有することを特徴とす
るねじ締結構造。
【請求項３】請求項２記載のねじ締結構造において、前
記第１の係合部は、前記突起部の上面側に設けられた１
つ又は複数の溝であることを特徴とするねじ締結構造。
【請求項４】請求項３記載のねじ締結構造において、前
記第２の係合部は、前記第１の係合部に係合する凸部で
あり、前記第３の係合部は、前記第４の係合部と係合す
る凸部であり、前記第４の係合部は、前記ボルトの頭部
に形成された１つ又は複数の凹凸溝であることを特徴と
するねじ締結構造。
【請求項５】請求項２記載のねじ締結構造において、前
記第１の係合部は、前記突起部の外周縁に設けられた１
つ又は複数の溝であることを特徴とするねじ締結構造。
【請求項６】請求項２記載のねじ締結構造において、前
記第１の係合部は、前記突起部に存在し、前記テーパ部
に対して反対側に設けられた１つ又は複数の凸部である
ことを特徴とするねじ締結構造。
【請求項７】請求項１記載のねじ締結構造において、前
記第２の係合部は、前記第１の係合部に係合する凸部で
あることを特徴とするねじ締結構造。
【請求項８】請求項１記載のねじ締結構造において、前
記第３の係合部は、前記第４の係合部と係合する凸部で
あることを特徴とするねじ締結構造。
【請求項９】請求項１記載のねじ締結構造において、前
記第４の係合部は、１つ又は複数の凹凸溝であることを
特徴とするねじ締結構造。
【請求項１０】請求項９記載のねじ締結構造において、
前記第４の係合部は、前記ボルトの頭部に形成されてい
ることを特徴とするねじ締結構造。
【請求項１１】請求項９記載のねじ締結構造において、
前記第４の係合部は、前記ボルトの首部に形成されてい
ることを特徴とするねじ締結構造。
【請求項１２】請求項１記載のねじ締結構造において、
前記第４の係合部は、前記ボルトの頭部に形成されてい
る平行ローレットであることを特徴とするねじ締結構
造。
【請求項１３】請求項１記載のねじ締結構造において、
前記第４の係合部は、前記ボルトの頭部に形成された１
つ又は複数の溝であることを特徴とするねじ締結構造。
【請求項１４】請求項１３記載のねじ締結構造におい
て、前記溝は、前記ボルトの中心軸に対して対称平行に
形成されるものであって、前記ボルトの頭部の断面にお
いては凹状であることを特徴とするねじ締結構造であ
る。
【請求項１５】被締結部材をボルトを用いて締結するね
じ締結構造において、前記被締結部材に設けられた孔に
嵌合し、前記ボルトが緩む方向への回転を防止すべく設
けられた溝であるつめ挿入用溝と、前記ボルト挿入用の
貫通孔とを有するテーパコマと、自身の回転を防止すべ
く一方の面から突出して設けられ、前記つめ挿入用溝に
挿入される溝挿入用つめと、前記一方の面とは反対の面
から突出して設けられた係合用つめと、中央部に前記ボ
ルトが貫通する穴とを有する座金と、前記座金の穴を通
して前記テーパコマに挿入した際、前記係合用つめと係
合して、前記被締結部材に対する前記ボルト自身の緩む
方向への回転を防止する凹凸溝を有する前記ボルトとを
有することを特徴とするねじ締結構造。
【請求項１６】請求項１５記載のねじ締結構造におい
て、前記テーパコマは、外側表面が円錐台形状であるテ
ーパ部と、前記テーパ部の拡大側の終端に前記テーパ部
に対して突出して形成されたつば部と、前記つば部に、
前記テーパ部の中心軸に対して対称な位置に2ヵ所形成
され、前記テーパ部の拡大側に対して凹状の前記つめ挿
入用溝とを有することを特徴とするねじ締結構造。
【請求項１７】請求項１５記載のねじ締結構造におい
て、前記座金は、平板状かつ輪形状の座金部と、前記座
金部の中心軸に対して対称な２ヵ所に、前記座金部の外
周側で前記一方の面から外側に折り曲げられて形成され
た前記溝挿入用つめと、前記座金部の中心軸に対して対
称な２ヵ所に、前記座金部の外周縁から前記一方の面と
は反対の面から外側に折り曲げられて形成された前記係
合用つめとを有することを特徴とする前記ねじ締結構
造。
【請求項１８】請求項１７記載のねじ締結構造におい
て、前記テーパコマは、外側表面が円錐台形状であるテ
ーパ部と、前記テーパ部の拡大側の終端に前記テーパ部
に対して突出して形成されたつば部と、前記つば部に、
前記テーパ部の中心軸に対して対称な位置に2ヵ所形成
され、前記テーパ部の拡大側に対して凹状の前記つめ挿
入用溝とを有することを特徴とするねじ締結構造。
【請求項１９】請求項１５記載のねじ締結構造におい
て、前記凹凸溝は、Ｖ形状をなし、さらに前記凹凸溝の
Ｖ形状の開き角を２等分する線と、前記ボルトの中心軸
を通り前記ボルトを２等分する線との交点における鋭角
側の角度が、３０度〜４５度であることを特徴とするね
じ締結構造。
【請求項２０】被締結部材をボルトを用いて締結するね
じ締結構造において、所定の位置に溝の形成された前記
ボルトと、一方の面から突出して形成され、前記溝に挿
入されて、自身の回転を防止する溝挿入用つめと、前記
一方の面とは反対の面から突出して形成された係合用つ
めとを有する座金と、前記係合用つめと係合し、前記ボ
ルトが緩む方向への前記座金の回転を防止すべく設けら
れた凹凸溝を有するテーパコマとを有することを特徴と
するねじ締結構造。
【請求項２１】被締結部材をボルト又はナットを用いて
締結するねじ締結構造において、前記被締結部材に設け
られた孔に嵌合し、前記ナットが緩む方向への回転を防
止すべく設けられた溝と、前記ボルト挿入用の貫通孔と
を有するテーパコマと、自身の回転を防止すべく一方の
面から突出して設けられ、前記溝に挿入される溝挿入用
つめと、前記一方の面とは反対の面から突出して設けら
れた係合用つめとを有する座金と、前記ナットに形成さ
れ、前記座金を介して前記テーパコマに挿入した際、前
記係合用つめと係合して、前記被締結部材に対する前記
ナット自身の緩む方向への回転を防止する凹凸溝とを有
する前記ナットとを有することを特徴とするねじ締結構
造。
【請求項２２】被締結部材をボルトを用いて締結するね
じ締結構造において、前記被締結部材と係合する第２の
係合部と、前記第２の係合部と反対の面に設けられた第
３の係合部と、前記ボルトが貫通する穴とを有する板状
部材と、前記被締結部材に対する自身の緩む方向への回
転を防止するために、前記第３の係合部と係合する第４
の係合部を有する前記ボルトとを有することを特徴とす
るねじ締結構造。
【請求項２３】被締結部材をボルトを用いて締結するね
じ締結構造において、前記被締結部材に開けられた孔に
嵌合し、前記ボルトが緩む方向への回転を防止すべく設
けられた第１の係合部と、前記ボルト挿入用の貫通孔と
を有するテーパコマと、前記被締結部材に対する自身の
緩む方向への回転を防止するために、前記第１の係合部
と係合する第４の係合部を有する前記ボルトとを有する
ことを特徴とするねじ締結構造。
【請求項２４】請求項２３記載のねじ締結構造におい
て、前記テーパコマは、外側表面が円錐台形状であるテ
ーパ部と、前記テーパ部の拡大側の終端に前記テーパ部
に対して突出して形成された突起部とを有することを特
徴とするねじ締結構造。
【請求項２５】第１の部材に対するボルト自身の緩む方
向への回転を防止する第４の係合部が設けられた前記ボ
ルトを用いて、第１の部材と第２の部材を締結するねじ
締結方法において、前記ボルトが緩む方向への回転を防
止すべく設けられた第１の係合部と、ボルト挿入用の貫
通孔とが形成されたテーパコマを、前記第１の部材に設
けられた孔に嵌合させ、板状部材の一方の面から突出し
て形成された第２の係合部を、前記第１の係合部に係合
させて、前記板状部材を前記テーパコマの上に配置し、
前記ボルトを、前記板状部材に設けられた穴に通し、前
記テーパコマの貫通孔に挿入し、前記第２の部材に予め
設けられていた雌ネジに前記ボルトの雄ねじを締結し、
前記ボルトに形成された第４の係合部を、前記一方の面
とは反対の面から突出して設けられた第３の係合部に係
合させることを特徴とするねじ締結方法。
【請求項２６】部材にボルトを締結するねじ固定構造に
おいて、前記部材に開けられた孔に嵌合するものであっ
て、前記ボルトが緩む方向への回転を防止すべく設けら
れた第１の係合部と、前記ボルト挿入用の孔とを有する
テーパコマと、前記第１の係合部に係合する第２の係合
部と、前記第２の係合部が設けられた面とは反対の面に
設けられた第３の係合部と、前記ボルトが貫通する穴と
を有する板状部材と、前記部材に対する自身の緩む方向
への回転を防止するために、前記第３の係合部と係合す
る第４の係合部を有する前記ボルトとを有することを特
徴とするねじ固定構造。
【請求項２７】第１の部材に対するボルト自身の緩む方
向への回転を防止する第４の係合部が設けられた前記ボ
ルトを用いて、第１の部材にボルトを締結するねじ固定
方法において、前記ボルトが緩む方向への回転を防止す
べく設けられた第１の係合部と、ボルト挿入用の孔とが
形成されたテーパコマを、前記第１の部材に設けられた
孔に嵌合させ、板状部材の一方の面から突出して形成さ
れた第２の係合部を、前記第１の係合部に挿入して、前
記板状部材を前記テーパコマの上に配置し、前記ボルト
を、前記板状部材に設けられた穴に通し、前記テーパコ
マの孔に挿入し、前記ボルト挿入用の孔に予め設けられ
ていた雌ネジに前記ボルトの雄ねじを締結し、前記ボル
トに形成された第４の係合部を、前記一方の面とは反対
の面から突出して設けられた第３の係合部に係合させる
ことを特徴とするねじ固定方法。
【請求項２８】被締結部材をボルトを用いて締結するね
じ締結構造において、前記被締結部材に開けられた孔に
嵌合するものであり、前記ボルトが緩む方向への回転を
防止すべく設けられた第１の係合部と、前記ボルト挿入
用の貫通孔とを有するテーパコマと、前記第１の係合部
に係合する第２の係合部と、前記ボルトが貫通する穴
と、前記穴の内周部に設けられた第３の係合部とを有す
る板状部材と、前記被締結部材に対する自身の緩む方向
への回転を防止するために、前記第３の係合部と係合す
る第４の係合部を有する前記ボルトとを有することを特
徴とするねじ締結構造。
【請求項２９】請求項２８に記載のねじ締結構造におい
て、前記第３の係合部は、前記穴の内周部において、前
記板状部材の中心角を３等分する位置に形成されている
ことを特徴とするねじ締結構造。