JP2005121154A - 弛み止めナット - Google Patents

Abstract

【課題】 工作機械や建設機械や輸送機械等の振動が多い箇所でボルトとの組み合わせに依り被締結物を固定する場合に用いられる弛み止めナットに於て、コストが余り掛からず、それでいて大きな弛み止め効果が得られる様にする。
【解決手段】 ナット本体２と傾斜座面３とスリット４とで構成し、とりわけナット本体２の下面に所定の角度θだけ傾斜された傾斜座面３を形成すると共に、ナット本体２の上面にナット本体２の略上半部を弾性変形可能に分割するスリット４を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば工作機械や建設機械や輸送機械等の振動が多い箇所でボルトとの組み合わせに依り被締結物を固定する場合に用いられる弛み止めナットの改良に関する。

従来、この種の弛み止めナットとしては、例えば次の様なものが知られている。
（１） ナットの下面を所定角度だけ傾斜させたもの（特許文献１〜４）。
（２） ナットの上面にはボルト孔を横切るスリットが設けられていると共に、下面にはスリットの位置が頂部となる様な逆Ｖ字状の座面を形成したもの（特許文献５〜６）。
（３） ナットの下面に弾性変形部と剛性部とを備えたフランジ部を設けたもの（特許文献７）。

実開昭５8−１５１７１０号公報 実用新案登録第２５１８７６４号公報 特開平１０−６８４０９号公報 特開２００２−１９５２３７号公報 登録実用新案第３０２３４６９号公報 登録実用新案第３０３９６４９号公報 特開２００３−２１１２７号公報

然しながら、前記（１）は、構造が簡単であるものの、ナットの部分的な弾性変形が期待できないので、弛み止め効果が芳しくなかった。
前記（２）及び（３）は、ナットの部分的な弾性変形が期待できるので、弛み止め効果が優れているものの、逆Ｖ字状の座面を形成したり、弾性変形部と剛性部とを備えたフランジ部を形成するのに非常に手間が掛かり、コストが高く付く難点があった。
つまり、何れのものも、一長一短があって、コストが余り掛からず、それでいて大きな弛み止め効果が得られるものがなかった。

本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、コストが余り掛からず、それでいて大きな弛み止め効果を発揮できる様にした弛み止めナットを提供するにある。

本発明の弛み止めナットは、基本的には、軸心には上下に貫通してボルトの雄螺子に螺合する雌螺子が形成されていると共に外周には廻り止め面が形成されたナット本体と、ナット本体の下面に形成されて所定の角度だけ傾斜された傾斜座面と、ナット本体の上面に形成されてナット本体の略上半部を弾性変形可能に分割するスリットと、から構成した事に特徴が存する。

弛み止めナットは、ボルトとの組み合わせに依り被締結物を固定する場合に使用され、ボルトに螺合されてスパナ等の工具にて回転される事に依り締め付けられる。
ナットが締め付けられると、傾斜座面の最下端が被締結物に接触されると共に、この接触部分を支点として、ナットがボルトとのバックラッシュ分だけ傾斜座面の最上端側が被締結物に近接すべく回動されて、同側のボルトの雄螺子とナットの雌螺子が強く接合される。
その後、傾斜座面の最下端を含むナットの略半分が更に同方向に回動されるべく弾性変形される。この時、ナットの略上半分には、スリットが設けられているので、前記の弾性変形が容易に行われる。
その結果、ナットの雌螺子とボルトの雄螺子との間の摩擦が増大する事になり、ナットが弛み難くなる。

スリットは、傾斜座面の傾斜方向に沿った直径方向の第一スリットと、これと直交する直径方向の第二スリットとを備えているのが好ましい。この様にすれば、とりわけ傾斜方向に直交する第二スリットを備えているので、傾斜座面の最下端を含むナット本体の略半分が傾斜座面の最上端を含むナット本体の略半分側に容易に弾性変形され、弛み止め効果がより一層向上される。

本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１） 傾斜座面とスリットを設けたので、コストが余り掛からず、それでいて大きな弛み止め効果を発揮する事ができる。
（２） 傾斜座面だけでなくスリットを設けたので、ナット本体の略上半分の弾性変形が容易に行われてボルトの変形を防止できる。
（３） 被締結物と傾斜座面との間に隙間があるため、これを目視する事に依り締め忘れを防止できる。
（４） スリットを設けたので、スプリング効果が起きて振動を吸収し、弛みの作用を軽減する。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第一例に係る弛み止めナットを示す側面図。図２は、図１の平面図。図３は、図１の底面図。図４は、図１の弛み止めナットを高速ねじ弛み試験機に装着した状態を示す一部を縦断した側面図。図５は、弛み止めナットを所定の締付トルクで締め付けた状態を示す図４と同様図である。

弛み止めナット１は、ナット本体２、傾斜座面３、スリット４とからその主要部が構成されて居り、ボルト２０との組み合わせに依り被締結物３０を固定する場合に使用される。

ナット本体２は、軸心には上下に貫通してボルト１０の雄螺子１１に螺合する雌螺子５が形成されていると共に外周には廻り止め面６が形成されたもので、この例では、呼びがＭ１２の六角ナットにしてある。

傾斜座面３は、ナット本体２の下面に形成されて所定の角度θだけ傾斜されたものである。角度θは、２〜５度が好ましく、この例では、略３度にしてある。角度θが２度未満の場合には、ボルト２０に作用される曲げ応力が小さくなり、弛み止め効果が充分に発揮する事ができない。角度θが５度を越えた場合には、ボルト２０に作用される曲げ応力が大きくなり過ぎてボルト２０が弾性復帰できなくなり、ボルト２０から弛み止めナット１を螺脱できなくなる。

スリット４は、ナット本体２の上面に形成されてナット本体２の略上半分を弾性変形可能に分割するもので、この例では、傾斜座面３の傾斜方向に沿った直径方向の第一スリット７と、これと直交する直径方向の第二スリット８とを備えている。つまり、スリット４は、等角度（９０度）毎に配された四つのものから成って居り、夫々二つのものが対になって直径方向に一直線状に配されて第一スリット７と第二スリット８を為していると共に、これらが直交して平面十字状を呈している。
スリット４の深さは、ナット本体２の高さの略半分以下にしてあり、この例では、４ｍｍにしてある。スリット４の幅は、ナット本体２の呼び径の略１／１２にしてあり、この例では、１ｍｍにしてある。

次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
弛み止めナット（以下単にナットという）１は、ボルト２０との組み合わせに依り被締結物３０を固定する場合に使用され、ボルト２０に螺合されてスパナ等の工具（図示せず）にて回転される事に依り締め付けられる。
ナット１が締め付けられると、図４に示す如く、傾斜座面３の最下端が被締結物３０に接触されると共に、この接触部分を支点として、ナット１がボルト２０とのバックラッシュ分だけ傾斜座面３の最上端側が被締結物３０に近接すべく回動（図4に於て時計方向に回動）され、同側のボルト２０の雄螺子２１とナット１の雌螺子５が強く接合される。

その後、図５に示す如く、傾斜座面３の最下端を含むナット１の略半分が更に同方向に回動されるべく弾性変形される。つまり、ナット１の略左半分が略右半分側に傾倒すべく弾性変形されて略左半分の傾斜座面３が被締結物３０の表面に略密着される。この時、ナット１の略上半分には、スリット４が設けられているので、前記の弾性変形が容易に行われる。
とりわけ、ナット１には、傾斜座面３の傾斜方向に直交する第二スリット８が設けられているので、これの上部が接近して幅が狭くなり、ナット１の略右半分に対する略左半分の弾性変形が容易に行われる。

その結果、ナット１の雌螺子５とボルト２０の雄螺子２１との間の摩擦が増大する事になり、ナット１が弛み難くなる。
ナット１とボルト２０間の摩擦力は、傾斜座面３の角度θと、スリット４の大きさ及び数等を変える事に依り変化させる事ができる。
ナット１を外す場合は、スパナ等の工具に依り締め付けとは逆の方向に回転させれば良いが、ナット１とボルト２０間の摩擦力が大きくなっているので、やや強い回転力が必要となる。この時、ボルト２０は、弾性復帰する事ができるので、ナット１の螺脱不能という事態を回避できる。

因みに、財団法人日本品質保証機構に於て、高速ねじ弛み試験機に依り五つの試料に就いて振動試験を行った結果、何れも１５分間緩まなかった。つまり、弛み止めナット１を、図５に示す如く、被締結物３０となる高速ねじ弛み試験機３１の加振台３２に振動バーレル３３とワッシャ３４を介してボルト２０に依り取り付けて試験を行った。振動条件は、振動数：１７８０ｒｐｍ、加振ストローク：１１ｍｍ、インパクトストローク：１９ｍｍ、振動方向：ボルト軸直角方向であった。この時、締め付けトルクが３９．２Ｎ・ｍの場合には、戻しトルクが４３．３Ｎ・ｍと４５．６Ｎ・ｍと４４．５Ｎ・ｍであり、締め付けトルクが４９．０Ｎ・ｍの場合には、戻しトルクが５６．３Ｎ・ｍと５２．６Ｎ・ｍであった。

次に、本発明の第二例を、図６に基づいて説明する。
第二例は、スリット４を等角度（６０度）毎に六つ設けた点、が第一例と異なり、その他は、第一例と同様である。
スリット４は、夫々二つが一対となってナット本体２の最大径を通る直径方向に配され、そのうちの一対は、傾斜座面３の傾斜方向に沿う直径方向に配されている。
この様なものは、ナット本体２が大きい場合に有効であり、スリット４の数が増えた事に依りナット本体２の略上半分の弾性変形を容易にする事ができる。

尚、スリット４は、先の例では、四つと六つであったが、これに限らず、例えばこれ以外の数でも良い。
スリット４は、先の例では、等角度毎に配していたが、これに限らず、不等角度毎に配しても良い。

本発明の第一例に係る弛み止めナットを示す側面図。 図１の平面図。 図１の底面図。 図１の弛み止めナットを高速ねじ弛み試験機に装着した状態を示す一部を縦断した側面図。 弛み止めナットを所定の締付トルクで締め付けた状態を示す図４と同様図。 本発明の第二例に係る弛み止めナットを示す平面図。

符号の説明

１…弛み止めナット、２…ナット本体、３…傾斜座面、４…スリット、５…雌螺子、６…廻り止め面、７…第一スリット、８…第二スリット、２０…ボルト、２１…雄螺子、３０…被締結物、３１…高速ねじ弛み試験機、３２…加振台、３３…振動バーレル、３４…ワッシャ、θ…角度。

Claims (2)

1. 軸心には上下に貫通してボルトの雄螺子に螺合する雌螺子が形成されていると共に外周には廻り止め面が形成されたナット本体と、ナット本体の下面に形成されて所定の角度だけ傾斜された傾斜座面と、ナット本体の上面に形成されてナット本体の略上半部を弾性変形可能に分割するスリットと、から構成した事を特徴とする弛み止めナット。
2. スリットは、傾斜座面の傾斜方向に沿った直径方向の第一スリットと、これと直交する直径方向の第二スリットとを備えている請求項1に記載の弛み止めナット。
   
   

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