JP2006307965A - 緩み止め座金とその座金を取付けた座金付き螺子類 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の緩み止めの山を備えた座金は成型が難しく、手間が掛かり、コスト高となっていた。
【解決手段】 本発明の緩み止め座金は、座金基板の表に突出する凸部と裏に突出する凹部とを座金基板の周方向に交互に形成して座金基板を波打ち状にし、凸部表面に螺子類の頭部の裏面に形成された頭部突起と噛み合う座金突起を形成し、凹部裏面に、締付け対象物へ食込み可能な食込み突起を突設した。また、前記食込み突起の根元の周囲の一部又は全体に窪みを形成した。前記緩み止め座金をその座金突起が螺子類の頭部突起と噛み合うようにボルト、ナット等の螺子類の頭部裏面側に取付けた。
【選択図】 図１

Description

本発明はボルト、ナット、鋲等の螺子類の緩みを防止できるようにした緩み止め座金と、その緩み止め座金を取り付けたボルト、ナット、鋲等の螺子類に関するものである。

緩み止め機構を有する螺子類は従来から各種あり、その主なものとして、次のようなものがある。

ボルト、ナット等の螺子類の頭部裏面に頭部突起を形成し、螺子類の頭部裏面に取付けられた座金の表面に座金突起を形成して、頭部突起と座金突起の噛み合いにより螺子類の緩みを防止し、また、座金裏面に周方向に間隔をあけて食込み突起を突設し、螺子類の締付けにより食込み突起が木製、金属製、樹脂製といった各種部材に食込んで、螺子類の締付けが緩まないようにしたものがある（特許文献１参照）。

座金裏面に形成した食込み突起の根元の周囲全体に窪みを形成して、螺子類の締付けにより食込み突起が木製、金属製、樹脂製といった連結部材に食込むと、その食込みより連結部材の上面に盛り上がる連結部材の肉がその窪みに入り込んで座金が緩まないようにしたものがある（特許文献２参照）。

特許第２５２７１３０号公報 特許第３４７４３４１号公報

前記従来技術の螺子類の緩み止め装置は座金突起と食込み突起が形成されているため、それらが無い場合よりははるかに緩み止め効果がある。しかし、座金突起と食込み突起が座金の表裏面（反対側）に突出しているため、座金突起の成形時に食込み突起が邪魔になり、食込み突起の成形時に座金突起が邪魔になるといったことがあり、食込み突起と座金突起の形成が難しかった。

本発明は座金突起と食込み突起が座金の表裏面（反対側）に突出していても成形が容易で、しかも、確実に緩み防止が可能な座金と、それを用いた座金付き螺子類を提供するものである。

本発明の緩み止め座金は螺子類の頭部の裏面側にセット又は取付け可能な座金において、座金基板にその表側に突出する凸部と裏面側に突出する凹部とを周方向に交互に形成して座金基板を周方向に波打ち状にし、座金基板の凸部表面に螺子類の頭部の裏面に形成された頭部突起と噛み合う座金突起が形成され、座金基板の凹部裏面に締付け対象物へ食込み可能な食込み突起が突出して形成されたものである。また、前記緩み止め座金の食込み突起の根元周囲の一部又は全周に窪みを形成した。

本発明の緩み止め座金付き螺子類は前記緩み止め座金を、その座金突起が螺子類の頭部突起と噛み合うように螺子類の頭部裏面側に取付けたものである。

本発明の緩み止め座金は、次のような効果がある。
（１）座金基板の凸部表面に螺子類の頭部裏面に形成された頭部突起と噛み合う座金突起が形成されているので、座金突起と頭部突起の噛み合いにより螺子類が緩まない。
（２）座金基板の表側に突出する凸部と、裏面側に突出する凹部とを周方向に交互に形成して座金基板を周方向に波打ち状にしたので座金基板自体にその表裏面方向への弾性（バネ性）がある。このバネ性のため、ボルトやナットを締め付けて座金を押しつけると座金基板が扁平になるように撓み（弾性変形し）、ボルトやナットによる締め付けが確実になる。また、座金に復元バネ力が生じてその座金突起とボルトやナットの頭部突起との噛み合いが確実になり、しかも、ボルトやナットに外部から加わる振動が座金基板自体のバネ性で吸収されるため、ボルトやナットが緩みにくくなる。
（３）座金基板の凹部裏面に締付け対象物へ食込み可能な食込み突起を突出して形成してあるため、ボルトやナットを締め付けて座金を押しつけると、食込み突起が締付け対象物に食込んで座金が緩みにくくなり、ボルトやナットの締め付けも緩まない。
（４）座金突起を凸部表面に、食込み突起を凹部裏面に形成したので、食込み突起の加圧成形時に座金突起が潰れるとか、逆に、座金突起の成形時に食込み突起が潰れるといったことがなく不良発生率が低減し、それら突起の成形が容易になり、コストが低減する。また、夫々の突起を同時に成形することもできるので、それらを別々に成形する場合よりも成形工程が半減しコストがより一層低減する。

本発明の座金は、緩み止め座金の食込み突起の根元周囲に窪みを形成したので、ボルトやナットを締め付けて食込み突起を木製、金属製、樹脂製といった各種部材に食込ませると、その食込みより部材表面に盛り上がる部材の肉がその窪みに入り込む。このため盛り上がった肉が邪魔にならず、ボルトやナットを食込み突起の根元まで確実に締付けることができる。また、座金が窪みに入り込んだ肉で固定されるため座金がより一層緩みにくくなり、ボルトやナットの締め付けも緩まない。

本発明の緩み止め座金付き螺子類は、前記緩み止め座金をボルト又はナットの頭部の裏面側に、座金突起が頭部突起と噛み合うように取付けたので次のような効果がある。
（１）座金を一々、螺子類の裏面にセットする必要が無いため締付けが容易である。
（２）螺子類を締付けるだけで座金表面の座金突起と螺子類の頭部裏面の頭部突起とが噛み合うため、締付けが容易であり、締付け後に螺子類が緩みにくい。

（緩み止め座金の実施形態１）
本発明の緩み止め座金の実施形態の一例を図１〜図６を示して詳細に説明する。図１、図２（ａ）〜（ｄ）に示す座金１は座金基板２の周方向に交互にその表側に突出する凸部２ａと裏面側に突出する凹部２ｂとを形成して座金基板２を周方向に波打ち状にしてある。図１では凸部２ａと凹部２ｂの幅がほぼ同じであるが、凸部２ａの幅を凹部２ｂの幅よりも広くするとか、その逆とすることもできる。図１では凸部２ａと凹部２ｂの連続部分１３が段差になっているが、連続部分１３は弧状に湾曲させて緩やかな高低にすることもでき、いずれの場合も座金基板２全体を周方向に波打ち状にしてある。また、凸部２ａと凹部２ｂの高さ（段差寸法）は任意に選択可能であり、少なくとも、波打ち状にすることによって、加圧時に座金基板２が表裏面方向へ撓む（バネ性が付与される）ようにする。このため、座金基板２には表裏面方向に撓み易い材質、肉厚等のものを使用するのが望ましい。

座金基板２の凸部２ａの表面６には数本の細長山形の座金突起７が周方向に放射状に形成されている。図２（ａ）（ｂ）に示す座金突起７は図２（ｄ）のように座金基板２の外周縁８の手前までしか成形してないが、外周縁８まで成形することもできる。夫々の座金突起７は図２（ａ）（ｃ）に示すように、締付け方向後方側（図２（ａ）の右側：時計方向）に傾斜の緩やかな締付け斜面１４が形成され、その反対の締付け方向先方側（図２（ａ）の左側：反と計方向）に傾斜の急な緩み止め斜面１５が形成された山形になっている。

座金突起７の形状は図６（ａ）（ｂ）に示すように、締付け斜面１４の傾斜を締付けに支障の無いように緩くし、緩み止め斜面１５を垂直にして、それと噛み合ったボルト、ナット等の螺子類が一切逆回転できない（一切緩まない）ようにすることもできる。図６（ａ）（ｂ）の違いは夫々の座金突起の頂部を鋭角にしたものと弧状（Ｒ）にしたものである。図６（ｃ）（ｄ）に示すものは、締付け斜面１４の傾斜を締付けに支障が無いように緩くし、緩み止め斜面１５を締付け斜面１４の傾斜よりは急勾配であるが垂直よりは緩い傾斜にして、それらと噛み合ったボルト、ナット等の螺子類が締付け易く、緩みにくくしたものである。図６（ｃ）（ｄ）の違いも夫々の座金突起の頂部を鋭角にしたものと弧状（Ｒ）にしたものである。夫々の座金突起７の長さ、本数は任意に選択することができ、形成位置は凸部２ａの上であればどの部分でもよい。

図２（ｂ）に示す食込み突起４は座金基板２の凹部２ｂの裏面３に形成されている。前記食込み突起４は各凹部２ｂに一つずつ形成してあるが、各凹部２ｂに二個以上形成することもできる。その数が多くなると締付け対象物９（図５）に食込みにくくなり、締付けに大きな力が必要になるので各凹部２ｂに形成する食込み突起４の数は数個にするのが望ましい。図示した食込み突起４は全ての凹部２ｂに形成してあるが任意の位置の凹部２ｂ、例えば、一つおきの凹部２ｂに形成するといったようにすることもできる。図示した食込み突起４は凹部２ｂの外周縁寄りに形成してあるが、その形成位置も任意に選択することができる。例えば、凹面２ｂの中央部とか中心部寄りにすることもできる。ステンレスのような硬質材料の場合は凹面２ｂの中央部や中心寄りでは成形しにくいので、図４（ａ）（ｂ）のように最外周縁寄りに形成して形成し易くするのが望ましい。

食込み突起４の形状は締付け対象物９へ食込み易い形状であれば図３（ａ）のような尖鋭な三角形、図３（ｂ）のような尖鋭な正四角錐（逆ピラミッド型）、図示していない多角錐形、多角柱形といった任意形状とすることができる。食込み突起４の傾斜角度は食込み易く、抜けにくい角度であれば任意の角度とすることができる。また、図３（ｃ）に示すように細長い山形の突起を中心部から外周縁に向けて形成することもできる。

食込み突起４の根元周囲には図２（ｂ）（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）のように窪み５を形成してある。図２（ｂ）（ｃ）に示す窪み５は食込み突起４の根元の全周に円形リング状に、図３（ａ）（ｂ）に示す窪み５は食込み突起４の根元全周に四角く形成されており、図３（ｃ）に示す窪み５は細長い山形の食込み突起４の両側根元にその長手方向に沿って溝状に形成されている。窪み５の形状は図示したものに限らず、六角リング状、八角リング状といった任意形状にすることもできる。また、窪み５は図４（ａ）（ｂ）に示すように外側が座金１の外周縁に開口するように形成することもできる。この他に、食込み突起４の根元の周囲の一部にだけ形成することもできる。いずれの場合も、窪み５は図５（ａ）〜（ｃ）に示す様に、食込み突起４を締付け対象物９に食込ませることにより生ずる肉の盛り上り部分（突起部分９ａ）が図５ｃのように入り込んで、螺子類を強く締付けてもその突起部分が邪魔にならず、食込み突起４がその根元まで十分に締付け対象物９に食込むようにするためのものである。

食込み突起４の成形方法は種々ある。例えば、座金基板２の凹部１の裏面３側に食込み突起４を押し込み可能な凹陥部を有する受型を宛がった状態で、座金基板２の凹部１の表面６側を下方に加圧して成型することができる。

（緩み止め座金付き螺子類の実施形態１）
本発明の緩み止め座金付き螺子類の実施形態の一例を図７〜図９に示す。図７に示す緩み止め座金付き螺子類はボルトの例であり、図１〜図６の緩み止め座金１をボルト１１の頭部１２の裏面側に取付けてある。

図７の座金付きボルトを形成するには、図８に示すように螺子を転造する前のボルト素材杆１７を、リング状の緩み止め座金１の中心の孔１０（図１参照）にスライド可能に挿通させた後、同ボルト素材杆１７の外周面に螺子山を転造し、この螺子山の外径を座金の内径より大きくすることにより緩み止め座金１がボルト素材杆１７から抜けない様にし、しかも、ボルト素材杆１７のうち根元部分１８に螺子山を切らないで、その根元部分１８で緩み止め座金１がその軸線方向にスライドできるようにしてある。この実施形態ではボルト１１の頭部１２の裏面周方向に放射状に山形の頭部突起２０が形成され、それと緩み止め座金１の座金突起７が噛み合うようにしてある。

（緩み止め座金付き螺子類の実施形態２）
本発明の緩み止め座金付き螺子類の他の実施例を図１０、図１１に示す。この緩み止め座金付き螺子類はナットの場合であり、図１〜６の緩み止め座金１をナット２１の裏面側に取付けたものである。このナット２１の頭部の裏面には周方向に放射状に山形の頭部突起２０が形成されており、その頭部突起２０と緩み止め座金１の凸部２ａの表面６側の座金突起７に噛み合うようにしてある。

図１０の座金付きナットを形成するには、図１１に示すようにナット２１の裏面側に突設してある嵌合筒２２をリング状の緩み止め座金１の中心の孔１０（図１参照）にスライド可能に挿通させた後、嵌合筒２２の先端部外径を広げて座金１から抜けないようにする。この実施形態ではナット２１の裏面周方向に放射状に山形の頭部突起２０が形成され、それと緩み止め座金１の座金突起７の凸部２ａの表面６に形成してある座金突起７と噛み合うようにしてある。

（緩み止め座金付き螺子類の他の実施形態）
本発明の緩み止め座金付き螺子類はボルトやナットに限らず、前記緩み止め座金１を鋲の裏面側に取付けたゴルフシューズ、サッカーシューズ等のスポーツ用各種シューズ用の緩み止め座金付き鋲とかとして使用することもできる。いずれの場合も、鋲の裏面に周方向に山形の頭部突起が形成され、その頭部突起が緩み止め座金１の凸部２ａの表面６側の座金突起７に噛み合うようにする。緩み止め座金付き鋲は靴底に座金１の裏面３の食込み突起４を食込ませて靴底に取付けられる。

（緩み止め座金付き螺子類の使用例）
図７の緩み止め座金付きボルトを用いて二枚の部材（締付け対象物９とそれと連結する連結材３０）を連結する場合の一例を図９に示す。図９では締付け対象物９の孔にボルト１１の螺子杆１１ａを差込み、螺子杆１１ａに下方から図１０の緩み止め座金付きナット（図示せず）を螺合させ、その緩み止め座金付きナットを締付けるかボルト１１を締付けるかすると、ボルト１１の緩み止め座金１の座金突起７とボルト１１の頭部突起２０とが噛み合って締付けが進み、ナット２１の緩み止め座金１の座金突起７とナット２１の頭部突起２０とが噛み合って締付けが進んで食込み突起４が図５（ｃ）に示すように締付け対象物９に食込む。この場合、食込み突起４の食込みにより締付け対象物９の表面が盛り上がって上方に突出しても、その突出部は食込み突起４の根元の周囲の窪み５内に入り込むため、食込み突起４がその根元までスムースに締付け対象物９に食込み、緩み止め座金１の裏面が締付け対象物９の表面に密に接触し、二枚の部材９、３０が確実に固定される。また、この締付けによって、波打ち状に形成されている座金１が押されて扁平状になるため座金１にばね反力が生じ、座金１の座金突起７とボルト１１の頭部突起２０との噛み合い、座金１の座金突起７とナット２１の頭部突起２０との噛み合いが強固になる。

前記のように、緩み止め座金１の食込み突起４が締付け対象物９に食込み、緩み止め座金１の座金突起７とボルト１１の頭部１２の頭部突起２０が噛み合った状態で、振動等により緩み止め座金１にそれが緩む方向の力（締付け時と逆回転の力）が加わっても、座金突起７の緩み止め斜面１５（図６）によりその逆回転が阻止されて座金１の緩みが防止される。加えて、座金１の前記の反力によって座金突起７とナット２１の頭部突起２０との噛み合いが強固になることからも、締付けが緩む方向への回転が阻止されて座金１の緩みが防止される。

本発明の螺子類の緩み止め座金は、ボルト、ナット、鋲に限られず、ビス等、他の任意の螺子類に取付けて、或はそれらと組み合わせて使用することもできる。本発明の緩み止め座金、緩み止め座金付き螺子類は、土木、建築、機械、電線架空鉄塔、エレベータ、農業機械、漁業機械等、螺子止めが必要なあらゆる産業分野で利用することが可能である。

本発明の緩み止め座金の実施形態の一例を示す斜視図。 （ａ）は本発明の緩み止め座金の他の例の側面図、（ｂ）は同緩み止め座金の底面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ−Ｘ断面図、（ｄ）は同緩み止め座金の平面図。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の緩み止め座金の食込み突起及び窪みの他の例を示す底面斜視説明図。 本発明の緩み止め座金の実施形態の他の例を示すものであり、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図。 本発明の緩み止め座金の食込み突起の食込み例を示すものであり、（ａ）は締付け対象物へねじ込む前の断面図、（ｂ）は締付け対象物へねじ込み中の断面図、（ｃ）は締付け対象物へねじ込んだ後の断面図。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の緩み止め座金における座金突起の異なる実施形態示す部分側面図。 本発明の緩み止め座金付き螺子類（座金付きボルト）の実施形態の一例を示す正面図。 図７に示す座金付きボルトの座金組立て前の説明図。 図７に示す座金付きボルトを使用して締付け対象物と連結材を連結する場合の説明図。 本発明の緩み止め座金付き螺子類（座金付きナット）の実施形態の一例を示す正面図。 図１０に示す座金付きナットの座金組立て前の正面図。

符号の説明

１ 座金
２ 座金基板
２ａ 凸部
２ｂ 凹部
３ 座金基板の裏面側
４ 食込み突起
５ 窪み
６ 座金基板の表面
７ 座金突起
８ 座金基板の外周縁
９ 締付け対象物
１０ 孔
１１ ボルト
１２ ボルトの頭部
１３ 連続部分
１４ 締付け斜面
１５ 緩み止め斜面
１７ ボルト素材杆
１８ 根元部分
２０ 頭部突起
２１ ナット
２１ ナットの頭部
２２ 嵌合筒
３０ 連結材

Claims (3)

1. 螺子類の頭部の裏面側にセット又は取付け可能な座金において、座金基板にその表側に突出する凸部と裏面側に突出する凹部とを周方向に交互に形成して座金基板を周方向に波打ち状にし、座金基板の凸部表面に螺子類の頭部の裏面に形成された頭部突起と噛み合う座金突起が形成され、座金基板の凹部裏面に締付け対象物へ食込み可能な食込み突起が突出して形成されたことを特徴とする緩み止め座金。
2. 請求項１記載の緩み止め座金において、食込み突起の根元周囲の一部又は全周に窪みが形成されたことを特徴とする緩み止め座金。
3. 請求項１又は請求項２記載の緩み止め座金が、その座金突起と螺子類の頭部突起とが噛み合うように螺子類の頭部裏面側に取付けられたことを特徴とする緩み止め座金付き螺子類。
   
   

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