JP2002221213A - ゆるみ防止止めネジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 止めネジによって締結される工業部品が止め
ネジの経時的なゆるみによって被締結部品が脱落する場
合があり、従来の止めネジの構造に起因することが否定
できず、これらの止めネジの経時的ゆるみを防止し、も
って機器による事故や危険を防止すること。 【解決手段】 止めネジ３の締結部材に作用する一端に
固定子を挿入する穴と、穴の軸方向に放射状に複数のス
リ割りを設けるとともに、該穴の口部に外開きのテーパ
ー部を設け、該穴と近似した差し渡しの胴部と、穴より
大きい差し渡しの頭部を有し、かつ該胴部と該当部とを
テーパーで連結した構造の固定子４を、該胴部側から該
穴に挿入して成る止めネジセットを、被締結部材の雌ネ
ジに差し入れ螺合し締め付けて被締結部品を締結するこ
とにより、ネジの軸方向の進入力を該テーパーによっ
て、円周方向の雄ネジと雌ネジとの直接的な喰い付きに
よる摩擦力に変換することによってゆるみ防止を解決す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は工業部品同志の締結
に用いる止めネジに関する。

【０００２】

【従来技術】従来、回転軸またはスライド軸の周りに部
品を締結する場合や、軸受けまたはスライドガイドの内
側に部品を締結するときには、被締結部品あるいは軸受
けまたはスライドガイドなどの外側部品にネジ穴を形成
し、該ネジ穴に止めネジを螺合して該ネジの作用点を回
転軸、スライド軸またはスライドなどの内側部品に押し
当て、止めネジの軸方向に弾性圧縮の力を発生させて部
品同志を締結していた。

【０００３】ところが、該弾性圧縮の力は変位量が少な
く機器の振動や回転によって締結構成部品間に弾性変形
が発生すると、該弾性変形に吸収され止めネジの締め付
け力は瞬断される。この締め付け力の瞬断を繰り返すこ
とが経時的に止めネジがゆるむ原因となっていた。

【０００４】止めネジがゆるんだ状態で機械を作動し続
けると、締結部品が外れ脱落する危険性を生ずる。これ
を回避するためは定期的に機械の保守を実施し、止めネ
ジを増し締めする必要があった。

【０００５】また、止めネジのゆるみを防止する目的で
止めネジを２個使用し、最初の止めネジをもう一つの止
めネジで締め付けるという対策が採られる場合がある
が、基本的に軸方向の弾性圧縮の力を利用することに変
わりはなく、時間的な差があってもゆるみを完全に防止
することは出来なかった。

【０００６】その他の方法として、止めネジを接着剤や
粘着剤などの有機材料を利用して固着し、ゆるみを止め
る方法などが対策として採られる場合があるが、有機材
料は耐熱的な面、耐油性的な面、または環境汚染などの
面で問題があり対策として十分なものとは言い難かっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記の如
く止めネジがゆるむことを機械的な方法によって半永久
的に防止することを課題とし、もってネジのゆるみに起
因する機械の故障や危険を防止する方法を提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】止めネジを外側部品の雌
ネジに螺合し、該止めネジの作用点を内側部品に締め付
け、止めネジに発生する軸方向の弾性圧縮の力を、止め
ネジを構成する部品上に形成した斜面の圧接を利用し、
該弾性圧縮の力の一部を止めネジの軸方向と直角のラジ
アル方向に変換し、雄ネジと雌ネジの喰い付きの力を発
生させ、振動や回転に起因する弾性変形が生じても締結
のための力を保持して止めネジのゆるみを防止しようす
るものである。

【０００９】そのため手段は、鉄または鉄の合金、ある
いは銅または銅の合金から成る止めネジにおいて、該止
めネジの一端にネジを回転させるための工具穴または工
具溝を形成し、締結部品に作用する他の一端にはネジと
同心方向に開口し、口部に外開きのテーパー部を有する
穴を形成し、かつ該穴の周りに放射状に複数のスリ割り
溝を設け、該穴の直径より大きい差し渡しの頭部および
該穴に近似した差し渡しの胴部とを有し、かつ該頭部と
該胴部とをテーパー部にて連結形成した金属から成る固
定子の該胴部を該穴に挿入して成ることを特徴とする。

【００１０】固定子を組み込んだ上記止めネジを外側部
品に設けた雌ネジに螺合して締め付け、該固定子の先端
が内側部品に付き当たると、該固定子のテーパー部と止
めネジの一端に設けた該固定子を挿入する穴（以下、固
定子穴という。）の口部に設けたテーパー部とが接触す
る、さらに止めネジを締め込むと、テーパー部分の斜接
移動により固定子穴のスリ割り溝部の側面部分が円周方
向に広がる。

【００１１】円周方向に広がった固定子穴のスリ割り溝
部の側面部分は雌ネジの内側に圧接する。

【００１２】固定子穴のスリ割り溝部の雄ネジを雌ネジ
の内側に圧接させると、雄ネジと雌ネジには円周方向の
摩擦力が発生する。

【００１３】従来、雌ネジと雄ネジとの間にはネジ同志
の螺合を可能にするため僅かな間隙（以下、クリアラン
スという。）が設けられている。このクリアランスがあ
るために雄ネジと雌ネジが喰い付くことなく螺合させる
ことが可能ではあるが、反面このクリアランスのため
に、雄ネジと雌ネジはラジアル方向での喰い付きがない
ので同時にネジのゆるみの原因にもなっている。

【００１４】それに対し本発明では上述の機構を有する
ので止めネジのスリ割り溝を有する部分を円周方向に広
げて、雄ネジの外面を雌ネジの内面に密着させ、雄ネジ
と雌ネジのクリアランスをなくし、かつネジの締め付け
力によって、雄ネジと雌ネジとが喰い付き強力な摩擦力
を発生させることができる。

【００１５】機器の回転や振動による締結構成部品間に
発生する弾性変形は、本発明による止めネジの固定子穴
の口部と固定子の首部とに設けた各々のテーパー部分の
斜接によって変位量を減じ、雄ネジと雌ネジの喰い付き
は保持される、また円周方向の雄ネジと雌ネジとの摩擦
はネジ面の全面接合のため強力な回転防止力を発揮し、
締め付け力の瞬断を防止するので止めネジのゆるみを強
力に防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下発明の実施の形態を図面に基
づいて実施例として説明する。図１では本発明による止
めネジ３を用いて、固定部品であるシャフト２に被固定
部品であるプーリー１を固定した実施例の半断面図を示
す。

【００１７】まずプーリー１にはシャフト２を挿入する
ための穴（以下、シャフト穴という。）およびプーリー
の外周から、シャフト穴に向かって、止めネジ３に対応
したネジ穴１１を形成する。

【００１８】また該シャフト２には止めネジ３に挿入し
た固定子４を圧接させるための平面部分２１を設ける。

【００１９】従来から一般に用いられているが、上記平
面部分２１は必ずしも平面である必要はなく、該固定子
４が圧接する部分のみシャフトの直径を他の部分より細
くする方法でも良く、これらの方法によって、固定子４
の圧接による永久変形で生ずるシャフト２のプーリー１
に対する喰い付きを防止することができる。

【００２０】図２には本発明による止めネジ３に固定子
４を組み込んだ状態の半断面図を示した。

【００２１】図３では本発明による止めネジ３の半断面
図を示し３１は固定子穴であり、３２は該穴の口部に設
けたテーパー部分であり、３３は該穴３１の周りに設け
たスリ割りの溝を示し、３４は工具穴を示す、また３５
は固定子穴３１の周りに設けたスリ割り溝３３を有する
側面部分部分でありネジ締め付けの際に外側に撓む部分
である。

【００２２】つぎに、本発明による止めネジ３の固定子
穴３１に固定子４を挿入しておき、固定子側から上記ネ
ジ穴１１に差し入れ六角レンチ、またはプラスドライバ
ーなどの止めネジを回転させるための工具穴３４、また
は工具溝（本実施例では六角穴を示す。）３４に合う工
具を用いて該止めネジを回転させ螺合する。

【００２３】本発明による止めネジ３に挿入する固定子
４は、以上の手順にて機器を組み立てるときに止めネジ
３に挿入して使用する他、予め止めネジ３と固定子４と
を各々形成した後に、固定子穴３１のスリ割り溝３３を
有する部分の弾性を利用して組み込んでおいて、止めネ
ジセットとして流通させ利用することもできる。

【００２４】図４は図３の右側面図であり、図５は同じ
く図３の左側面図である。図５に示す工具穴３４は本実
施例のごとく六角穴によるものの他回転工具に合わせて
十字穴やマイナス溝等を利用できることは既述の通りで
ある。

【００２５】図６では固定子４の実施例の一つであり４
１は固定子４の頭部を示し、４２は同じく固定子４の胴
部を示し４３は同じく固定子４のテーパー部を示す。

【００２６】固定子４を組み込んだ止めネジ３をプーリ
ー２に設けた雌ねじ１１に螺合し、さらに固定子４がシ
ャフト２の平面部２１に突き当たるまで回転させると、
止めネジのテーパー部分３２と固定子４のテーパー部分
４３は接触する。

【００２７】さらに止めネジ３を締め付けると、止めネ
ジ３のテーパー部分３２と固定子４のテーパー部分４３
とは斜接して斜面に沿ったズレを発生する。

【００２８】この斜面に沿ったズレによって止めネジ３
の固定子挿入穴３１の周りに、放射状に形成した複数の
スリ割り溝３３を有する部分３５は円周方向に広げられ
るのである。

【００２９】止めネジ３のスリ割り溝３３を有する部分
３５は、円周方向に広げられると雄ネジと雌ネジのクリ
アランスが減じ、さらに止めネジ３と締め付けると、雄
ネジと雌ネジは密着し、さらに止めネジ３を締め付ける
と、雄ネジと雌ネジは喰い付いて大きな摩擦力を発生し
て止めネジの回転を防止するのである。

【００３０】このようにして雄ネジと雌ネジの喰い付き
で発生する円周方向の摩擦を利用すると、従来のネジの
軸方向に発生する弾性圧縮の力を利用した方法とは異な
り、機械の振動や回転によって構成部品間に発生する弾
性変形による応力緩和の影響を減少し、止めネジのゆる
みを長期にわたって防止することができるのである。

【００３１】また止めネジ３に設けたテーパー部３２の
傾斜角度および固定子４に設けたテーパー部４３の傾斜
角度を任意に選択することで、雄ネジと雌ネジとの締め
付けの力と締結部品にかかる弾性圧縮の力との割合を任
意に変え、目的に合致した締結力を求めることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】現代社会に於いて止めネジは様々な機械
部品の締結要素として使用されているが、その締結力の
信頼性を確保するために前述のように止めネジを２個使
用する方法、または接着剤で固定する方法、あるいは定
期的に保守管理を実施してネジを増し締めする方法など
が採られているが、どの方法も一長一短で安全性の面で
も経済性の面でも環境保全の面でも充分なものとは言え
なかった。本発明による止めネジではネジの軸方向に発
生する弾性圧縮の力を、円周方向の雄ネジと雌ネジの直
接的な摩擦力に変換するという力学的な作用のみによっ
て、機器の回転や振動によるネジの締め付け力の瞬間的
な喪失を防止し、ゆるみや脱落を防止するので次のよう
な効果が期待できるのである。止めネジのゆるみ防止に
ついて信頼性が格段に上がる。ネジ固着材、接着剤また
は塗料などの化学製品が不要となり環境保全に寄与す
る。定期的な保守管理におけるネジの増し締め頻度を低
減することができる。もって、様々な部品の止めネジに
よる締結の信頼性を確保し、機器の故障、危険を防止す
ることに寄与することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による止めネジを用いて締結部品と被締
結部品を締結した実施例の半断面図を示す。

【図２】本発明による止めネジおよび固定子を組み合わ
せた状態の半断面図を示す。

【図３】本発明による止めネジの半断面図を示す。

【図４】図３に示す本発明による止めネジの右側面図を
示す。

【図５】図３に示す本発明による止めネジの左側面図を
示す。

【図６】本発明による固定子の実施例を示す。

【図７】本発明による固定子の頭部の差異による数種の
実施例を示す。

【図８】従来止めネジを用いて締結部品と被締結部品を
締結した実施例の半断面図を示す。

【図９】従来止めネジの実施例を示す。

【符号の説明】

１…被締結部品としてのプーリー ２…締結部品としてのシャフト ３…本発明による止めネジ ４…本発明による固定子 １１…プーリーに設けたネジ穴 ２１…シャフトに設けた平面部分 ３１…本発明の止めネジの一端に設けた固定子挿入穴 ３２…固定子挿入穴の口部に設けたテーパー部 ３３…固定子穴の中心軸に直角に放射状に設けた複数の
スリ割り部 ３４…工具穴または工具溝 ３５…固定子穴の周りに設けた複数のスリ割り溝を側面
とする部分 ４１…固定子の頭部 ４２…固定子の胴部 ４３…固定子のテーパー部 ４０１…頭部の形状を平先状にした固定子の実施例 ４０２…頭部の形状を棒先状にした固定子の実施例 ４０３…頭部の形状を丸先状にした固定子の実施例 ４０４…頭部の形状をくぼみ先状にした固定子の実施例 ４０５…頭部の形状をとがり先状にした固定子の実施例

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄または鉄の合金、あるいは銅または銅
   の合金から成る止めネジにおいて、該止めネジの一端に
   ネジを回転させるための工具穴または工具溝を形成し、
   締結部品に作用する他の一端には、ネジと同心方向に開
   口し、口部に外開きのテーパー部を有する穴を形成し、
   かつ該穴の周りに放射状に複数のスリ割り溝を設け、該
   穴の直径より大きい差し渡しの頭部および該穴に近似し
   た差し渡しの胴部とを有し、かつ該頭部と該胴部とをテ
   ーパー部にて連結形成した金属から成る固定子の該胴部
   を該穴に挿入して成るゆるみ防止止めネジ。