JP2005069347A - 戻り防止機能付緩み止め用締結構造及び当該締結構造用のナット及び座金 - Google Patents

Abstract

【課題】ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有する緩み止め用締結構造において、戻り防止機能を付与する。
【解決手段】ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造において、前記接触部に締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、建築構造物において使用されるナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有する緩み止め用締結構造及び当該締結構造用のナット及び座金、特に、戻り防止機能付緩み止め用締結構造及び当該締結構造用のナット及び座金に関する。

ナット及びボルトを用いた締結構造においては、従来からナット・ボルト締結後の緩み止めが大きな課題であった。この課題を解決するために、特開２００２−２０６５１５号公報には、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有する緩み止め用締結構造において、ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、ナットの凹部と座金の凸部とが嵌合する締結構造であって、座金が備える孔は座金の凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が座金の凸部の中心位置に対して偏芯している緩み止め用締結構造が開示されている。即ち、座金が備える孔は、座金の凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が座金の凸部の中心位置に対して偏芯しているので、締結時、座金の孔を構成する部分がボルトのネジ山部分に食い込むために、座金の孔を構成する部分が大きく歪み、この歪みの力により強力な緩み止め効果を得ることができる。
特開２００２−２０６５１５号公報

しかし、上記した従来の締結構造においては、締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が小さくなるため、締結後ナットの戻りが発生するという問題点があった。また、まず、ナットが緩み、次に、座金が緩むため、緩み止めのばらつきが発生するという問題点があった。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、締結後ナットの戻りが発生しにくい、いわゆる戻り防止機能を付与した緩み止め用締結構造及び当該締結構造用のナット及び座金を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造は、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造において、前記接触部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造を提供する。ここで、「ナットの対座金接触可能部」とはナットが締結により座金と物理的に接触することが可能な部分の意である。また、「座金の対ナット接触可能部」とは座金が締結によりナットと物理的に接触することが可能な部分の意である。また、「前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成」とは、前記ナットの対座金接触可能部の一部と前記座金の対ナット接触可能部の一部とが接触部を構成する場合も含む。

また、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用のナットにおいて、前記ナットの対座金接触可能部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなるナット側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナットを提供する。

また、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の対ナット接触可能部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金を提供する。

また、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの凹部と前記座金の凸部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造において、前記接触部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造が好ましい。また、「前記ナットの凹部と前記座金の凸部とが接触部を構成」には、前記ナットの凹部の一部と前記座金の凸部の一部とが接触部を構成する場合も含む。

また、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの凹部と前記座金の凸部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用のナットにおいて、前記ナットの凹部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなるナット側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナットが好ましい。

また、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの凹部と前記座金の凸部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の凹部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金が好ましい。

また、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の支持部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金が好ましい。

また、ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の孔を構成している部分は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金が好ましい。

また、前記回転抵抗部は略直角三角形の形状を有していることが好ましい。

また、前記ナット側回転抵抗部は略直角三角形の形状を有していることが好ましい。

また、前記座金側回転抵抗部は略直角三角形の形状を有しているが好ましい。

また、前記略直角三角形の斜面部は凹面になっている戻り防止機能付緩み止め用締結構造が好ましい。

また、前記略直角三角形の斜面部は凹面になっている戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナットが好ましい。
また、前記略直角三角形の斜面部は凹面になっている戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金が好ましい。

本発明に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造及び当該締結構造用のナット及び座金は、締結後の戻りの防止を可能にすることができる。

発明の実施の形態を実施例に基づき、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造の要部断面図で、（a）は締結完了前、（b）は締結完了後のものを示す。本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造は主にボルト４、ナット２及び座金３からなり、５及び６は被締結体である。ボルト４は軸４１と頂部４２とからなっている。また、ナット２の座金３側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部２１を有し、座金３のナット２側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部３１を有している。本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造１のポイントの１つは、締結時、回転によるナット２と座金３との接近により前記ナット２の対座金接触可能部２ａと前記座金３の対ナット接触可能部３ｂとが接触部７を構成して嵌合する緩み止め用締結構造において、前記接触部７は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部１００を有する点にある。

次に、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造１における接触部７における回転抵抗部１００の詳細を図２を参照しつつ詳細に説明する。図２は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造１の接触部７における接触前の回転抵抗部１００の要部拡大断面図である。２ａは、ナット２の凹部２１に位置する対座金接触可能部で、この対座金接触可能部２ａはナット側回転抵抗部２００を有している。このナット側回転抵抗部２００は断面略直角三角形の形状をしており、垂直部２０１及び斜面部２０２を有している。３bは、座金３の凸部３１の対ナット接触可能部で、この対ナット接触可能部３bは座金側回転抵抗部３００を有している。この座金側回転抵抗部３００は断面略直角三角形の形状をしており、垂直部３０１及び斜面部３０２を有している。

尚、ナット側回転抵抗部２００も座金側回転抵抗部３００もともに断面略直角三角形の形状をもつ回転抵抗部であるが、これらの断面略直角三角形の形状をもつ回転抵抗部の向きが反対向きになっている。即ち、ナット側回転抵抗部２００の斜面部２０２は図面上やや左側に向いているのに対し、座金側回転抵抗部３００の斜面部３０２は図面上やや右側に向いている点で大きく異なっている。このように、ナット側回転抵抗部２００の斜面部２０２の向きと座金側回転抵抗部３００の斜面部３０２の向きとが逆であるため、締結する際は、ナット２の凹部２１に位置する対座金接触可能部２ａは図面上左方向即ち矢印Ｂ方向に動き、対座金接触可能部２ａにおけるナット側回転抵抗部２００は、座金３の対ナット接触可能部３ｂにおける座金側回転抵抗部３００と接触しつつ即ちナット側回転抵抗部２００の斜面部２０２と座金側回転抵抗部３００の斜面部３０２とが滑りあいながら進むため比較的小さな力でナット２を回転させることができる。

これに対し、緩める際は、ナット２の凹部２１付近の対座金接触可能部２ａは図面上右方向即ち矢印Ａ方向に動くため、対座金接触可能部２ａにおけるナット側回転抵抗部２００の垂直部２０１と対ナット接触可能部３ｂにおける座金側回転抵抗部３００の垂直部３０１とが直接ぶつかりあうため極めて大きな力をかけなければ回転させることができない。この結果、締結する際は比較的小さな力でナット２を回転させることができるのに対し、緩める際は極めて大きな力でないとナット２を回転させることができない。即ち、上記回転抵抗部１００は締結する際の回転方向に順応し、その逆方向に対し制止力となって強固な戻り止めの作用をすることになる。

さらに、上記座金側回転抵抗部３００の詳細をその位置関係とともに図５及び図６を参照しつつ説明する。

図５において、（ａ）は本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金の要部斜視図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図を示す。図６は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金における座金側回転抵抗部３００を設ける位置を表すための模式図を示す。

図５（ａ）に示されるように、座金３の凸部３１から支持部３２にかけて座金側回転抵抗部３００が設けられている。即ち、対ナット接触可能部３ｂの１つである凸部３１から支持部３２に座金側回転抵抗部３００が特殊加工により設けられている。また、図５（ｂ）に示されるように、対ナット接触可能部３ｂに位置する座金側回転抵抗部３００は垂直部３０１及び斜面部３０２を有している。

図６は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金における座金側回転抵抗部３００を設ける位置を表すための模式図で、座金３の中心を中心点とする３つの同心円β_１β_２β_３ 及びその中心から放射状に伸びる１２本の放射線α_１α_２α_３α_４α_５α_６α_７α_８α_９α_１０α_１１α_１２が描かれている。円β_１は、概ね座金３の支持部３３の中央付近の半径を有し、円β_３は、座金３の最上部点３８付近の半径を有する。これら３つの同心円β_１β_２β_３ と１２本の放射線α_１α_２α_３α_４α_５α_６α_７α_８α_９α_１０α_１１α_１２との交点に各座金側回転抵抗部３００が設けられている。

尚、上記ナット側回転抵抗部２００及び座金側回転抵抗部３００は、圧造、切削及びプレス等の特殊加工により製造される。

次に、ナット２の全体構造を図３を参照しつつ詳細に説明する。図３は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナットで、（a）は平面図、（b）はA−A断面図、（c）は底面図を示す。図３（b）のA−A断面図に示されるように、ナット２の内側の上部にはボルトの軸に形成されたおねじ部と噛み合うめねじ部２６が形成されている。ナット２の内側の下部には軸対称かつ断面略台形状の凹部２１が形成されている。軸対称とはナット２の中心軸Ｔに関して対称の意である。

凹部２１は、主に傾斜部２２、この傾斜部２２と下面２８との交点に位置する下面交点部２５、上面部２３、この上面部２３と傾斜部２２との交点に位置する上面交点部２４とからなる。このように、ナット２の内側の下部には軸対称かつ断面略台形状の凹部２１が形成されているので、図３（c）の底面図においては上面交点部２４及び下面交点部２５は同心円となる。尚、２７はめねじ部２６の内径で図３（c）に示すように、上面交点部２４及び下面交点部２５と同様に同心円となる。

２ａは、ナット２の上記した対座金接触可能部で、この対座金接触可能部２ａに上述したナット側回転抵抗部２００が設けられている。

次に、このナット２の詳細な寸法関係について説明する。図３（c）の底面図におけるＶは本件実施例におけるナット２の外形が正六角形であるので、その正六角形の対辺間の距離（以下、「二面幅」ともいう）を示している。図３（b）におけるＤ，Ｄ’及びＤ’’は、各々、めねじ部２６の外径、上面交点部２４の直径及び下面交点部２５の直径を示す。Ｖ,Ｄ,Ｄ’及びＤ’’これら４つの寸法関係は次のようになっている。

Ｄ＜Ｄ’＜Ｄ’’＜＝Ｖ

即ち、めねじ部２６の外径：Ｄ、上面交点部２４の直径：Ｄ’，下面交点部２５の直径：Ｄ’’及び二面幅：Ｖの順に大きくなる。尚、下面交点部２５の直径：Ｄ’’と二面幅：Ｖとは等しくなりうる。

図３（b）のＨ，Ｓ及びＨ’は各々、ナットの高さ、めねじ部２６の高さ及び凹部２１の高さを表す。これら３つの寸法関係は次のようになっている。

Ｈ＝Ｓ＋Ｈ’

めねじ部２６の高さ：Ｓは、締め付けに必要なトルクの得られる長さを有する必要がある。その上で、概ね、Ｓ：Ｈ’＝２：１の寸法割合が好ましい。

ｘは、中心軸Ｔに対する傾斜部２２の傾き角度を示すもので、１０度前後が好ましい。

次に、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金３の構造を図４を参照しつつ詳細に説明する。図４は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金で、（a）は平面図、（b）はＢ−Ｂ断面図を示す。

本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金３は、凸部３１を設けている。凸部３１は、主に湾曲下部点３４、湾曲部３６及び孔３５からなり断面略台形状をしている。湾曲下部点３４は図４（a）の平面図に示されるように、凸部３１の中心位置を中心として対称形状即ち円を構成している。この凸部３１の中心位置は図示するＸ−Ｘ軸上のｉ点にあり、この図４（b）におけるＸ−Ｘ軸は前述した図３(c)におけるナット２の中心軸Ｔと共通である。尚、本件実施例では、凸部３１の下部に水平な支持部３２を有している。

凸部３１の上部に位置する孔３５の外径点３７は、図４（a）の平面図に示されるように、円を構成し、この円の中心位置即ち孔３５の中心位置は図示するＹ−Ｙ軸上のｊ点にある。このように、孔３５の中心位置ｊ点は図示するＹ−Ｙ軸上にあり、凸部３１の中心位置ｉ点は図示するＸ−Ｘ軸上にあり、孔３５の中心位置ｊ点と凸部３１の中心位置ｉ点とは偏芯している。即ち、孔３５の中心位置ｊ点と凸部３１の中心位置ｉ点とは異なっている。

次に、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金３の寸法関係を説明する。

図４（b）のＢ−Ｂ断面図におけるｄ，ｐ，ｐ’及びｐ’’は各々、孔３５の直径、支持部端３３が構成する円の直径、凸部３１中に湾曲部３６の最上部点３８が構成する円の直径及び湾曲下部点３４が構成する円の直径を示す。これら４つの値ｄ，ｐ，ｐ’及びｐ’’さらに前述した図３（b）におけるナット２のめねじ部２６の外径Ｄとの間には次の関係が成り立つ。

ｐ＞ｐ’’＞ｐ’＞ｄ＞Ｄ

即ち、支持部端３３が構成する円の直径：ｐ、湾曲下部点３４が構成する円の直径：ｐ’’、凸部３１中に湾曲部３６の最上部点３８が構成する円の直径：ｐ’、孔３５の直径：ｄ及びナット２のめねじ部２６の外径：Ｄの順で小さくなる。尚、本件実施例では、ｄ＝Ｄ＋αに設定されており、αはねじ山の高さを意味する。

また、本件第一実施例では、図４（b）における座金３の凸部３１中に湾曲部３６の最上部点３８が構成する円の直径：ｐ’、湾曲下部点３４が構成する円の直径：ｐ’’及び図３（b）におけるナット２の凹部２１の上面交点部２４の直径：Ｄ’、下面交点部２５の直径：Ｄ’’間には次の関係が成り立つ。

ｐ’＜＝Ｄ’＜Ｄ”＜＝ｐ”

これは、座金３の凸部３１中の湾曲部３６の最上部点３８が構成する円の直径：ｐ’はナット２の凹部２１の上面交点部２４の直径：Ｄ’以下の寸法であることを意味し、座金３の凸部３１中の湾曲部３６の湾曲下部点３４が構成する円の直径：ｐ’’はナット２の凹部２１の下面交点部２５の直径：Ｄ’’以上の寸法であることを意味する。この結果、本件第一実施例では、ナット２の凹部２１と座金３の凸部３１とが嵌合状態になったときは、ナット２の凹部２１の座面交点部２５が座金３の凸部３１の湾曲部３６周辺に圧力をかける状態になる。

次に、上記第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造１の作用を図１、図２、図３及び図４を参照しつつ説明する。

図１（a）に示すように、ボルト４の頂部４２の上に被締結体６，５及び本件発明に係る座金３の順で置いた状態で本件発明に係るナット２をねじ山に沿って回していく。まず、ナット２の凹部２１に位置する対座金接触可能部２ａが座金３の凸部３１の湾曲部付近の対ナット接触可能部３ｂに接触し接触部７を構成することになる。

凸部３１の中心位置ｉ点は、図示するＸ−Ｘ軸上のｉ点にあり、図４（b）におけるＸ−Ｘ軸は、図３(c)におけるナット２の中心軸Ｔと共通であるから、ナット２の凹部２１の対座金接触可能部２ａが座金３の凸部３１の湾曲部３６における対ナット接触可能部３ｂに接触し接触部７を構成し、図１（ｂ）に示されるように、座金３の凸部３１の湾曲部付近の対ナット接触可能部３ｂは、ナット２の凹部２１の対座金接触可能部２ａに接触しつつ回転していく形で座金３の凸部３１とナット２の凹部２１とが嵌合した状態となる。この際、上述した如く、上記接触部７を構成する対座金接触可能部２ａ及び対ナット接触可能部３ｂには各々、締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなるナット側回転抵抗部２００及び座金側回転抵抗部３００が設けられているため、締結する際の回転に必要なナット２にかける力は比較的小さくて済む。即ち、上述した如く、ナット側回転抵抗部２００の斜面部２０２と座金側回転抵抗部３００の斜面部３０２とが滑りあいながら回転していくため、締結する際の回転に必要なナット２にかける力は比較的小さくて済む。

これに対し、締結後においては、上記ナット側回転抵抗部２００及び座金側回転抵抗部３００の存在により、ナット側回転抵抗部２００の垂直部２０１と座金側回転抵抗部３００の垂直部３０１とがぶつかりあうために、強力な戻り止め効果が発生することになる。

また、本発明に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造１においては、締結する際即ちナット２の凹部２１の対座金接触可能部２ａが座金３の凸部３１の湾曲部３６における対ナット接触可能部３ｂに接触し接触部７を構成してからナット２を更に回転していく際、当該接触部７はナット２・座金３間における点接触から線接触さらには面接触へと当該接触部７の面積は歪みつつ拡大していくことになる。

さらに、この際、座金３の凸部３１に設けられた孔３５の中心位置ｊ点と凸部３１の中心位置ｉ点とは偏芯しているため、図１（ｂ）の図面上中央右側に示されるように、座金３の凸部３１に設けられた孔３５を構成している部分がボルト４の軸４１のねじ山に食い込む形になる。即ち、図１における（ａ）と（ｂ）とを比較すると、図１（ｂ）上、座金３の位置が概ねねじ山に相当する距離だけ左に移動し孔３５を構成している部分がボルト４の軸４１のねじ山に食い込むことになる。

この結果、ナット２の回転による軸方向即ち図面上縦方向の力に加え、座金３が横方向に動きボルト４のネジ山に食い込み、その反力として、ナット２・座金３間の接触部７には横方向の力が加わるため、強力な戻り止め効果を得ることができる。また、本実施例では、座金３が中心方向に向かって動くため、回転抵抗部２００，３００がねじりトルクにより変形したとしても、上記中心方向に向かう力により、上記回転抵抗部２００，３００の変形が元に戻る方向で働くため、締結後特に強力な戻り止めの機能が発揮できることになる。

この点に関する力の関係を図７及び図８を参照しつつ詳細に説明する。
図７は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金における締結する際にかかる力の方向を示す図で、（ａ）は座金３の要部断面図、（ｂ）は当該要部断面図に対応した座金における締結する際にかかる力の方向を表す模式図を示し、図８は、本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造における締結する際の力の方向を表す図で、当該締結構造の締結完了時の要部断面図を示す。

図７の矢印に示されるように、回転トルクの方向Ｒに加え、座金３の凸部に設けられた孔が偏芯しているため、座金３が中央方向に動く方向の力がかかるため、結果として回転トルクＲと中心方向の力との合力として斜め方向：Ｔのトルクが発生し、強力な戻り防止機能が付与される。即ち、図８に示されるように、ナット２の対座金接触可能部２ａと座金３の対ナット接触可能部３ｂにおける回転抵抗部２００及び３００が係合し締結が完了すると、従来の軸方向の力：Ｐに加え、中心方向の力：Ｑ、さらには、ナット２の対座金接触可能部２ａと座金３の対ナット接触可能部３ｂ間に働く作用・反作用の力：Ｓが複合的に働く結果、強力な戻り防止機能が付与される。

図９は、本発明の第二実施例に係る緩み止め用締結構造用の座金３で、（a）は平面図、（b）はＤ−Ｄ断面図を示す。第一実施例に係る緩み止め用締結構造用の座金３と異なるのは、凸部３１の湾曲部３６が湾曲せずに断面直線状になっている点及び支持部３２が水平でなく斜め方向になっている点である。このように、ナットや座金の種々の材質等により凸部の形状を変更することが可能である。第一実施例においては、支持部３２の形状が被締結体に対して水平であったので、座金が正確に水平移動可能になるという特有の効果が現れるのに対し、この第二実施例においては、支持部３２が水平でなく斜め方向になっているため、ナット２の締め付けトルクによりこの支持部３２のバネ作用が生じる。このバネ作用により座金３の孔３５の内側がボルト４の軸４１のねじ山に強く食い込むことにより、緩み止め効果が強く現れる。これにより、締結完了後においても、複合的な力の作用により、強力な戻り防止機能が付与される。

また、上記実施例においては、回転抵抗部をナット及び座金の両方に設けたがどちらか片側に設けても戻り止めの効果を得ることが出来る。

さらに、座金の被締結体との接触部や接触可能部に回転抵抗部を設けても戻り止めの効果を得ることが出来る。

また、座金に設けられた孔３５を構成する部分の付近に上述した回転抵抗部を設けても戻り止めの効果を得ることが出来る。

また、上記実施例においては、締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部の構造として略直角三角形の形状のものを採用したが、締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなりさえすれば、他の構造でもよい。

また、図１０に示されるように、回転抵抗部における直角三角形の斜面部の形状が凹面になっていても独特の戻り止めの効果を得ることが出来る。

ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造において、前記接触部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造等は、産業上有用である。

本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造の要部断面図で、（a）は締結完了前、（b）は締結完了後のものを示す。 本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造の接触部の要部拡大断面図を示す。 本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナットで、（a）は平面図、（b）はA−A断面図、（c）は底面図を示す。 本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金で、（a）は平面図、（b）はＢ−Ｂ断面図を示す。 （ａ）は本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金の要部斜視図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図を示す。 本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金における座金側回転抵抗部を設ける位置を表すための模式図を示す。 本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金における締結する際にかかる力の方向を示す図で、（ａ）は座金の要部断面図、（ｂ）は当該要部断面図に対応した座金における締結する際にかかる力の方向を表す模式図を示す。 本発明の第一実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造における締結する際の力の方向を表す図で、当該締結構造の締結完了時の要部断面図を示す。 本発明の第二実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金で、（a）は平面図、（b）はＤ−Ｄ断面図を示す。 本発明の第三実施例に係る戻り防止機能付緩み止め用締結構造の接触部の要部断面図を示す。

符号の説明

１ 戻り防止機能付緩み止め用締結構造
２ ナット
２ａ 対座金接触可能部
２１ 凹部
２２ 傾斜部
２３ 上面部
２４ 上面交点部
２５ 下面交点部
２６ めねじ部
２７ 内径
２８ 座面
３ 座金
３ｂ 対ナット接触可能部
３１ 凸部
３２ 支持部
３３ 支持部端
３４ 湾曲下部点
３５ 孔
３６ 湾曲部
３８ 最上部点
４ ボルト
４１ 軸
４２ 頂部
５ 被締結体
６ 被締結体

Claims (14)

1. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造において、前記接触部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造。
2. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用のナットにおいて、前記ナットの対座金接触可能部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなるナット側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナット。
3. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の対ナット接触可能部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金。
4. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの凹部と前記座金の凸部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造において、前記接触部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造。
5. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの凹部と前記座金の凸部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用のナットにおいて、前記ナットの凹部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなるナット側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナット。
6. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの凹部と前記座金の凸部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の凹部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金。
7. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の支持部は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金。
8. ナット、ボルト及び当該ボルトの軸が通る孔を備えた座金を有し、前記ナットの座金側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凹部を有し、前記座金のナット側かつ内側に軸対称かつ断面略台形状の凸部を有し、前記座金が備える孔は前記凸部の内側に位置し当該孔の中心位置が前記座金の凸部の中心位置に対して偏芯しており、締結時、回転によるナットと座金との接近により前記ナットの対座金接触可能部と前記座金の対ナット接触可能部とが接触部を構成して嵌合する緩み止め用締結構造用の座金において、前記座金の孔を構成している部分は締結する際の回転よりも緩める際の回転に必要な力が大きくなる座金側回転抵抗部を有することを特徴とする戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金。
9. 前記回転抵抗部は略直角三角形の形状を有していることを特徴とする請求項１又は４記載の戻り防止機能付緩み止め用締結構造。
10. 前記ナット側回転抵抗部は略直角三角形の形状を有していることを特徴とする請求項２又は５記載の戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナット。
11. 前記座金側回転抵抗部は略直角三角形の形状を有していることを特徴とする請求項３、６、７又は８記載の戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金。
12. 前記略直角三角形の斜面部は凹面になっていることを特徴とする請求項９記載の戻り防止機能付緩み止め用締結構造。
13. 前記略直角三角形の斜面部は凹面になっていることを特徴とする請求項１０記載の戻り防止機能付緩み止め用締結構造用のナット。
14. 前記略直角三角形の斜面部は凹面になっていることを特徴とする請求項１１記載の戻り防止機能付緩み止め用締結構造用の座金。
    

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