JP2003148438A - 締結具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 締結具の緩み止め効果を向上させることであ
る。 【解決手段】 ナット２に、被締結部材４と接する締結
面１０と締結面１０に対して傾斜する傾斜面１１とを有
する締結ナット部６と傾斜面１１において締結ナット部
６と一体に形成され、その径寸法が締結ナット部６より
小さく設定された緩み止めナット部７とを設ける。そし
て、締結の際には、緩み止めナット部７に締結ナット部
６の締結力より大きい締付け力を加えて緩み止めナット
部７を締結ナット部６から分離させ、締付け面１３が傾
斜面１１から受ける反力により緩み止めナット部７の傾
斜面１１側の端部１４を変形させる。したがって、ナッ
ト２のねじ孔８がボルト３の雄ねじ部３ｂに食い込むこ
とになり締結具１の緩み止め効果を向上することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被締結部材を締結す
る締結具に関し、特に、緩み止め効果を発揮するナット
に適用して有効なものである。

【０００２】

【従来の技術】被締結部材を締結するための締結具とし
ては、ボルトやナットが多く用いられている。このよう
なナットには雌ねじ部を有するねじ孔が設けられてお
り、また、ボルトにはこのねじ孔とねじ結合する雄ねじ
部が設けられている。そして、被締結部材の挿通穴に挿
通されたボルトにナットをねじ結合することにより、ボ
ルト頭部とナットとの間で複数の被締結部材を締結する
ようになっている。

【０００３】被締結部材を締結した状態のボルトやナッ
トに振動や衝撃が加わると、締結状態に緩みが生じるこ
とがある。これは、締め付けられた状態のボルトの雄ね
じ部とナットの雌ねじ部との接触面の背面側には隙間が
あるため、振動や衝撃などによってねじ山の接触面が浮
いて圧力が減り摩擦力が弱まるからである。摩擦力が弱
まったときにナットもしくはボルトが回るとすれば必ず
緩み方向に回り、次々に緩みがひどくなっていく。

【０００４】このような締結の緩みを防止するための手
段としては、従来から所謂ダブルナットによるものが知
られている。

【０００５】ダブルナットは、締結用ナットの外側に重
ねて別の緩み止めナットをボルトに締め付け、外側とな
る緩み止めナットのみを更に強く締め付けることにより
それぞれのナット間に締め付け力を生じさせて、これら
のナットが緩まないようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなダ
ブルナットによる緩み止め機能は、ナットとボルトを締
め付けることによる軸方向荷重のみで効果を生じるとい
う点では通常のナットとボルトとの結合と同様であり、
その度合いを増しただけである。そのため、継続的に振
動が加えられた場合や振動が大きい場合等には締結状態
の緩みを完全に防止することは困難であった。

【０００７】本発明の目的は、締結具の緩み止め効果を
向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の締結具は、ねじ
孔が設けられたナットと前記ナットに対して軸心を中心
とした相対回転によりねじ結合されるボルトとを有し、
被締結部材を締結する締結具であって、前記ナットに設
けられ、前記被締結部材と接する締結面と前記締結面に
対して傾斜する傾斜面とを有し、前記被締結部材に締付
けられる締結ナット部と、前記傾斜面において前記締結
ナット部と一体に設けられ、径寸法が前記締結ナット部
より小さく設定された緩み止めナット部とを有し、前記
締結ナット部の締結力より大きな締付け力を前記緩み止
めナット部に加えることにより、前記緩み止めナット部
が前記締結ナット部から分離して前記締結ナット部に締
付けられ、前記緩み止めナット部の前記傾斜面側の端部
が変形することを特徴とする。

【０００９】本発明の締結具は、前記締結ナット部と前
記緩み止めナット部との境界部に周方向に延びる溝部が
形成されていることを特徴とする。

【００１０】本発明の締結具は、前記締結面にスプリン
グワッシャが固定されていることを特徴とする。

【００１１】本発明にあっては、締結ナット部の傾斜部
において緩み止めナット部を一体に形成し、また、緩み
止めナット部の径寸法を締結ナット部より小さく設定し
たので、締結ナット部の締結力より大きな締付け力を緩
み止めナット部に加えて締結ナット部の傾斜面に緩み止
めナット部を締め付けたときに緩み止めナット部の傾斜
面側の端部が容易に変形し、ナットのねじ孔がボルトの
雄ねじ部に食い込んで締結具の緩み止め効果を向上させ
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施の形態である締結具
を示す斜視図であり、図２は図１に示す締結具の使用過
程（締め付け前）を示す断面図である。また、図３は図
１に示す締結具の使用過程（締め付けた状態）を示す断
面図である。

【００１４】図１〜図３に示す締結具１はナット２とボ
ルト３とで構成されており、２つの被締結部材４，５を
締結するために用いられている。

【００１５】ナット２は締結ナット部６と緩み止めナッ
ト部７とを有しており、その材質は樹脂となっている。
また、このナット２の軸心には、締結ナット部６と緩み
止めナット部７とを貫通するねじ孔８が設けられてい
る。

【００１６】締結ナット部６の外周にはその径方向断面
が略六角形状となるように６つの作用面９が形成されて
おり、これらの作用面９はそれぞれ対となる作用面同士
が平行となって図示しないスパナ等の工具が係合可能と
なっている。

【００１７】締結ナット部６の一方（図中下側）の端面
は軸心に対して垂直に形成された締結面１０となってお
り、この締結面１０にはねじ孔８の一方の開口端８ａが
位置するようになっている。そして、このナット２を被
締結部材４，５の締結に用いる際には、ナット２はこの
締結面１０において被締結部材４と接するようになって
いる。また、締結ナット部６の他方（図中上側）の端面
は締結面１０に対して角度αだけ傾斜して形成された傾
斜面１１となっている。

【００１８】緩み止めナット部７は傾斜面１１において
締結ナット部１０と一体に形成されており、つまり、締
結ナット部６と緩み止めナット部７とは傾斜面１１を介
して軸方向に隣接した状態で一体に形成されている。

【００１９】緩み止めナット部７の外周にはその径方向
断面が略六角形状となるように６つの作用面１２が形成
されており、これらの作用面１２はそれぞれ対となる作
用面同士が平行となって図示しないスパナ等の工具が係
合可能となっている。なお、本実施の形態においては、
締結ナット部６と緩み止めナット部７の径方向断面はそ
れぞれ略六角形状に形成されているが、これに限らず、
任意の工具と係合してこの工具から入力される回転トル
クを伝達できる形状であればいずれの形状としてもよ
い。

【００２０】この緩み止めナット部７の径寸法つまり対
となる作用面間の距離Ｄは締結ナット部６の径寸法つま
り締結ナット部６における作用面間の距離ｄより小さく
設定されている。つまり、緩み止めナット部７における
ねじ孔８と作用面１２との間の肉厚は、締結ナット部６
におけるねじ孔８と作用面９との間の肉厚より薄く形成
されている。このように、締結ナット部６に対して緩み
止めナット部７の径寸法を小さく設定したので、緩み止
めナット部７の径寸法を締結ナット部６と同等に形成し
た場合に比べてこのナット２の材料費や加工工数を低減
することができる。

【００２１】ボルト３は図示しない頭部とこの頭部から
突出して形成された軸部３ａとを有しており、軸部３ａ
の外周面にはナット２のねじ孔８とねじ結合可能に形成
された雄ねじ部３ｂが形成されている。したがって、ナ
ット２とボルト３とは軸心を中心とした相対回転により
互いにねじ結合することができるようになっている。

【００２２】次に、この締結具１の使用方法について説
明する。

【００２３】図２に示すように、被締結部材４，５に設
けられた挿通孔４ａ，５ａに挿通されたボルト３に対し
て締結面１０を被締結部材４に接するようにナット２を
ねじ結合させる。このとき、締結ナット部６と緩み止め
ナット部７とが一体に形成されているので、通常のダブ
ルナットのように１つの締結個所に対して２つのナット
を用いる必要がなく、締結作業の作業工数を低減するこ
とができる。

【００２４】そして、締結ナット部６の作用面９に係合
された図示しないスパナ等の工具により締結ナット部６
に締結力が加えられると、締結ナット部６が被締結部材
に締付けられて被締結部材４，５はナット２とボルト３
とによって締結されることになる。この状態では締結ナ
ット部６と緩み止めナット部７とは未だ一体であり、緩
み止めナット部７による緩み止め効果は生じていない。

【００２５】次に、緩み止めナット部７の作用面１２に
図示しないスパナ等の工具を係合して、緩み止めナット
部７にのみに締付け力を加える。そして、この締付け力
が締結ナット部６が被締結部材４，５を締結する締結力
より大きくなると、緩み止めナット部７は、締結ナット
部６と緩み止めナット部７との境界部が破断することに
より、締結ナット部６から分離し、締結ナット部６に対
して締付けられて所謂ダブルナットによる緩み止め効果
を生じることになる。

【００２６】このとき、緩み止めナット部７の傾斜面１
１側の端面には傾斜面１１とほぼ等しい傾斜角αで同一
方向に傾斜する締付け面１３が形成されることになる。
この締付け面１３の傾斜方向は緩み止めナット部７が分
離された直後は傾斜面１１の傾斜方向と一致している
が、緩み止めナット部７が回転することによりその傾斜
方向が傾斜面１１の傾斜方向と相違することになる。し
たがって、締付け面１３には傾斜面１１から緩み止めナ
ット部７を締結ナット部６に対して図中矢印で示す方向
に傾斜させる向きの反力が加えられることになる。

【００２７】一方、緩み止めナット部７はねじ孔８にお
いてボルト３とねじ結合されることにより軸方向の傾き
が制限されており、また、その径寸法が小さくつまりね
じ孔８と作用面１２との間の肉厚が薄く形成されてい
る。したがって、緩み止めナット部７の傾斜面１１側の
端部１４は締付け面１３が傾斜面１１から受ける反力に
より変形することになる。この変形により締付け面１３
の近傍に位置するねじ孔８はボルト３の雄ねじ部３ｂに
強く押し付けられることになり、ねじ孔８がボルト３の
雄ねじ部３ｂに食い込んで緩み止めの効果を発揮するこ
とになる。なお、この変形は締付け力の程度により、弾
性変形もしくは塑性変形となる。

【００２８】このように、締結ナット部６に対して緩み
止めナット部７の径寸法を小さく設定して、緩み止めナ
ット部７の傾斜面１１側の端部１４が傾斜面１１から受
ける反力により容易に変形するようにしたので、ナット
２のねじ孔８がボルト３の雄ねじ部３ｂに食い込んで締
結具１の緩み止め効果を向上させることができる。

【００２９】図４は図１に示す締結具の変形例を示す斜
視図であり、図５は図４に示す締結具の使用過程（締め
付け前）を示す断面図である。また、図６は図４に示す
締結具の使用過程（締め付けた状態）を示す断面図であ
り、図７は図４に示す締結具の使用後の状態を示す断面
図である。なお、図４〜図７においては前述した部材に
対応する部材には同一の符号が付されている。

【００３０】図４〜図７に示す締結具２１は基本的には
図１に示す締結具１と同様な構造であり、ナット２２の
構成のみが異なるため、以下においてはその相違点を重
点的に説明する。

【００３１】図４〜図７に示す締結具２１は被締結部材
としての木材２３を締結するために用いられている。

【００３２】ナット２２は図１に示すナット２と同様に
締結ナット部６と緩み止めナット部７とを有しており、
緩み止めナット部７の径寸法が締結ナット部６より小さ
く設定されている。また、このナット２２は鋼材により
形成されている。

【００３３】締結ナット部６と緩み止めナット部７とは
一体に形成されており、また、締結ナット部６と緩み止
めナット部７との境界部には周方向に延びる溝部２４が
形成されている。つまり、締結ナット部６と緩み止めナ
ット部７とは、締結ナット部６と緩み止めナット部７と
の間に形成される薄肉連結部２５を介して一体となって
いる。溝部２４は、緩み止めナット部７の締付け面２６
が締結ナット部６の締結面１０と平行となるように図中
左側における幅寸法が図中右側より大きく設定されてい
る。

【００３４】また、締結ナット部６の締結面１０にはス
プリングワッシャ２７が点溶接により固定されており、
締結ナット部６はこのスプリングワッシャ２７を介して
木材２３に締付けられるようになっている。

【００３５】次に、この締結具２１の使用方法について
説明する。

【００３６】図５に示すように、木材２３に設けられた
挿通孔２３ａに挿通されたボルト３に対してスプリング
ワッシャ２７が木材２３に接するようにナット２２をね
じ結合させ、締結ナット部６の作用面９に締結力を加え
て締結ナット部６を木材２３に締付ける。このとき、ス
プリングワッシャ２７はナット２２の締結力により縮ん
だ状態となって締結面１０と木材２３とに軸方向に向く
ばね力を加えている。

【００３７】そして、この状態から緩み止めナット部７
のみに締付け力を加えることにより、緩み止めナット部
７が締結ナット部６から分離して、図１に示す場合と同
様に、緩み止めナット部７の傾斜面１１側の端部２８が
変形して緩み止めの効果を発揮することになる。このと
き、傾斜面１１と締付け面２６との間には締付け力によ
り押しつぶされた薄肉連結部２５が介在しており、傾斜
面１１から締付け面２６に加えられる反力等はこの薄肉
連結部２５を介して行われることになる。

【００３８】一方、このような締結具２１においてナッ
ト２２の緩み方向の回転が規制されるのは、ナット２２
と木材２３との間に生じる摩擦力のみではなく、いわゆ
るダブルナットの効果によりナット２２がボルト３の軸
部３ａに固定された状態となっているからでもある。そ
のため、図７に示すように、木材２３が経年変化により
収縮した場合にはナット２２と木材２３との間に隙間Ｌ
が生じることになり、ナット２２とボルト３との緩み止
めが十分であっても木材２３の締結に緩みが生じること
になる。

【００３９】しかし、本発明のナット２２の締結面１０
にはスプリングワッシャ２７が設けられており、木材２
３が収縮した場合であっても、このスプリングワッシャ
２７がその隙間Ｌ内で締結面１０と木材２３との間にば
ね力を加えることになるため、締結の緩みを防止してナ
ット２２とボルト３との緩み止め効果を十分に発揮する
ことができる。

【００４０】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、前記実施の形態
においてはナット２，２２とねじ結合される部材として
ボルト３が用いられているが、これに限らず、ナット
２，２２とねじ結合される雄ねじ部を有するものであれ
ば他の部材としてもよい。

【００４１】また、ナット２，２２はそれぞれ樹脂もし
くは鋼材により形成されているが、これに限らず、適当
な締付け力で締結ナット部６と緩み止めナット部７とが
分離されるように形成できるものであれば、軟質のステ
ンレスや硬質ゴムなど他の材料を用いて形成するように
してもよい。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、締結ナット部に対して
緩み止めナット部の径寸法を小さく設定して、緩み止め
ナット部の傾斜面側の端部が傾斜面から受ける反力によ
り容易に変形するようにしたので、ナットのねじ孔がボ
ルトの雄ねじ部に食い込んで締結具の緩み止め効果を向
上させることができる。

【００４３】また、緩み止めナット部の径寸法を締結ナ
ット部より小さく設定するようにしたので、この締結具
の材料費や加工工数を低減することができる。

【００４４】さらに、締結ナット部と緩み止めナット部
とが一体に形成されているので、通常のダブルナットの
ように１つの締結個所に対して２つのナットを用いる必
要がないので、締結作業の作業工数を低減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施の形態である締結具を示
す斜視図である。

【図２】図１に示す締結具の使用過程（締め付け前）を
示す断面図である。

【図３】図１に示す締結具の使用過程（締め付けた状
態）を示す断面図である。

【図４】図１に示す締結具の変形例を示す斜視図であ
る。

【図５】図４に示す締結具の使用過程（締め付け前）を
示す断面図である。

【図６】図４に示す締結具の使用過程（締め付けた状
態）を示す断面図である。

【図７】図４に示す締結具の使用後の状態を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 締結具 ２ ナット ３ ボルト ３ａ 軸部 ３ｂ 雄ねじ部 ４，５ 被締結部材 ４ａ，５ａ 挿通孔 ６ 締結ナット部 ７ 緩み止めナット部 ８ ねじ孔 ８ａ 開口端 ９ 作用面 １０ 締結面 １１ 傾斜面 １２ 作用面 １３ 締付け面 １４ 端部 ２１ 締結具 ２２ ナット ２３ 木材 ２３ａ 挿通孔 ２４ 溝部 ２５ 薄肉連結部 ２６ 締付け面 ２７ スプリングワッシャ ２８ 端部 α 角度 Ｄ 距離 ｄ 距離 Ｌ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ孔が設けられたナットと前記ナット
   に対して軸心を中心とした相対回転によりねじ結合され
   るボルトとを有し、被締結部材を締結する締結具であっ
   て、 前記ナットに設けられ、前記被締結部材と接する締結面
   と前記締結面に対して傾斜する傾斜面とを有し、前記被
   締結部材に締付けられる締結ナット部と、 前記傾斜面において前記締結ナット部と一体に設けら
   れ、径寸法が前記締結ナット部より小さく設定された緩
   み止めナット部とを有し、 前記締結ナット部の締結力より大きな締付け力を前記緩
   み止めナット部に加えることにより、前記緩み止めナッ
   ト部が前記締結ナット部から分離して前記締結ナット部
   に締付けられ、前記緩み止めナット部の前記傾斜面側の
   端部が変形することを特徴とする締結具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の締結具において、前記締
   結ナット部と前記緩み止めナット部との境界部に周方向
   に延びる溝部が形成されていることを特徴とする締結
   具。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の締結具におい
   て、前記締結面にスプリングワッシャが固定されている
   ことを特徴とする締結具。