JP2007040344A - 取り外し防止機能を有するナット、並びに、緩み止め特殊ダブルナット - Google Patents

Abstract

【課題】 的確な締め付けトルクでもってナットの締め付けを容易且つ確実に行うことができ、かつ、締付け後はいたずら等により容易に取り外すことのできないようにする。
【解決手段】 ネジ孔５が軸方向に貫通して軸中央部に形成されたナット本体７と、該ナット本体７の軸方向上部に設けられた回転工具係合部８と、ナット本体７と回転工具係合部８とを連結する連結部９とを備えて一体成形され、回転工具係合部８の軸中央部にネジ孔５の径よりも大きな径を有する空洞１１を形成し、回転工具係合部８に係合した回転工具により所定トルクを超える締め付けトルクで回転工具係合部８を締結したときに連結部９が破断して、これによりナット本体７から回転工具係合部８が分離されるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、取り外し防止機能を有するナット、並びに、緩み止め特殊ダブルナットに関する。

本願出願人は、従来より、下ナットの凸部と上ナットの凹部とを偏心嵌合させることにより確実な緩み止め効果を発揮する緩み止めダブルナット（登録商標「ハードロック」）を開発している。このハードロックナットは、特許文献１にも開示されているように、ネジ孔が貫通状に形成された下ナットと上ナットとからなり、下ナットには、ネジ孔の周りに軸方向外方にしたがって縮径するテーパー状の外周面を有する凸部が形成され、該凸部の外周面はネジ孔に対して微小量偏心されており、上ナットには、下ナットの凸部が嵌合する凹部が形成され、該凹部の内周面はネジ孔と同心状とされている。このように、凸部と凹部とが偏心されていることから、両ナットを締め付けた際には、ナットがそれぞれネジ孔軸心に対して径方向にずれ込み、ネジ軸に大きな径方向の応力が作用する。このくさび効果による径方向の大きな応力の作用により、極めて優れた緩み止め効果を発揮するものである。
特公平３−５２６号公報

上記ハードロックナットは、新幹線の所要箇所や、大型橋梁（例えば、明石海峡大橋）などにも大量採用されているところであるが、いたずら等によりロックナットとして機能する上ナットが緩むと本来の緩み止め機能が発揮されない。

また、ハードロックナットは、ロックナットとして機能する上ナットを適正なトルクで締め付けなければ、緩み止め効果が十分に発揮されないので、締め付け作業は、規定のトルクにセットしたトルクレンチにより、締付トルク値を確認して緩み止めの管理をしている。しかし、作業性の悪い場所では現場作業員がトルクレンチを使用することができない場合もある。

そこで、本発明は、トルクレンチを用いずとも、的確な締め付けトルクでもってナットの締め付けを容易且つ確実に行うことができ、かつ、締付け後はいたずら等により容易に取り外すことのできない取り外し防止機能を有するナット、並びに、緩み止め特殊ダブルナットを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。

即ち、本発明の取り外し防止機能を有するナットは、ネジ孔が軸方向に貫通して軸中央部に形成されたナット本体と、該ナット本体の軸方向上部に設けられた回転工具係合部と、前記ナット本体と回転工具係合部とを連結する連結部とを備えて一体成形され、前記回転工具係合部の軸中央部には前記ネジ孔の径よりも大きな径を有する空洞が形成され、前記連結部は、回転工具係合部に係合した回転工具により所定トルクを超える締め付けトルクで回転工具係合部を締結したときに破断して、これによりナット本体から回転工具係合部が分離されることを特徴とするものである。かかる本発明のナットによれば、連結部が破断するまで適宜の回転工具によってナットを締結することで、該ナットは所定の締付けトルクで締結されることになる。したがって、トルクレンチなどを用いずとも、予め設定された締付けトルクで締結することができ、締付けトルク管理が容易である。さらに、締結後は、回転工具係合部がナット本体から離脱するため、一般的な工具によっては容易にナットを緩めることができなくなり、いたずら防止に有用である。

なお、回転工具係合部の構造は適宜のものであってよく、例えば外周面形状は六角形を初めとする多角形形状であってもよく、また、円形であっても周方向の所定部位に棒レンチやその他の各種工具が係合する係合部が設けられ、回転操作可能であればよい。使用する回転工具は、スパナ、レンチ、ソケットレンチ等適宜のものであってよい。

上記本発明のナットにおいて、好ましくは、ナット本体外周面はテーパー面であってよい。これによれば、パイプレンチなどによっても容易にナット本体を緩めることができなくなる。

また、連結部は全周に亘る薄肉部であってよい。これによれば、製造時の寸法誤差による連結部の破断トルクのばらつきを抑えることができる。

また、連結部は、ナット本体に要求される規定締付トルクの１００〜２００％のトルクで破断するものであってよく、より好ましくは１００〜１５０％のトルクで破断するものであってよい。

また、本発明は、ネジ孔が形成された下ナットと上ナットとからなり、下ナットの上側面にはテーパー状の外周面を有する凸部が軸方向に突出して形成され、上ナットの下側面には前記凸部が嵌合する凹部が形成され、前記凸部は前記ネジ孔の軸心に対して偏心されている緩み止め特殊ダブルナットにおいて、前記上ナットは、上記の取り外し防止機能を有するナットであり、該上ナットのナット本体下部に前記凹部が設けられていることを特徴とするものである。これによれば、偏心凹凸嵌合作用を発揮する上ナットにより下ナットを堅くロックするものであるから、上ナットの締結完了後は下ナットを緩めることはできず、かつ、上ナットも回転工具係合部が除去されているため緩めることができないため、いたずら等により取り外されてしまうことを防止できる。

本発明によれば、トルクレンチを用いずとも、的確な締め付けトルクでもってナットの締め付けを容易且つ確実に行うことができ、かつ、締付け後はいたずら等により容易に取り外すことができないようになる。

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及び図２に示す本発明の一実施形態に係る緩み止め特殊ダブルナット１は、金属製の下ナット２と上ナット３とからなる。これら下ナット２と上ナット３の基本的構成はどのようなものでもよいが、図示実施例においては六角ナットとなされている。また、下ナット２及び上ナット３には、それぞれ軸中央部にネジ孔４，５を有している。

下ナット２には、ネジ孔４の周りに軸方向外方にしたがって縮径するテーパー状の外周面を有する凸部６が形成されており、ネジ孔４は該凸部６にわたって設けられている。この凸部６の外周面はネジ孔４に対して微小量偏心されている。図示実施例においては、円錐台形状の凸部６が、ネジ孔４に対して図面左側に偏心されている。

上ナット３は、図１及び図２にも示すように、ネジ孔５が軸方向に貫通して軸中央部に形成されたナット本体７と、該ナット本体７の軸方向上部に設けられた回転工具係合部８と、前記ナット本体７と回転工具係合部８とを連結する連結部９とを備えて一体成形されている。

ナット本体７の下部には、前記凸部６が嵌合する凹部１０が下面に開口するように形成されている。該凹部１０の外周面は前記凸部６に適合するテーパ状に形成されており、その軸心はネジ孔５の軸心と同心状である。凹部１０の径はネジ孔５の径よりも大きい。また、ナット本体７の外周面も上方に至るにしたがって縮径するテーパー面とされている。

前記回転工具係合部８の外周形状は六角形状とされ、市販の六角レンチやスパナ等の適宜の回転工具によって締結作業可能である。回転工具係合部８の軸中央部には前記ネジ孔５の径よりも大きな径を有する平面視円形状の空洞１１が形成されている。該空洞１１の径は、ナット本体外周面の上端部の径よりも若干小さくなされているとともに、空洞１１の下端部とナット本体外周面の上端部とは側面視において微少量オーバーラップしている。かかる構成により、ナット本体７と回転工具係合部８との間に、全周に亘る薄肉部により構成される連結部９が形成されている。

連結部９は、回転工具係合部８に係合した回転工具により所定トルクを超える締め付けトルクで回転工具係合部８を締結したときに破断して、これによりナット本体７から回転工具係合部８が分離されるようになっている。好ましくは、連結部９は、ナット本体７に要求される規定締付トルクの１００〜２００％、より好ましくは１００〜１５０％のトルクで破断するものとすることができる。

例えば、規定締付けトルクが９．８Ｎ・ｍの場合、連結部９の破断トルクは９．８〜１９．６Ｎ・ｍ、より好ましくは９．８〜１４．７Ｎ・ｍとすることができる。このような連結部９の肉厚は０．２０〜０．３０ｍｍとすることができ、原材料の特性に応じて適宜の連結部９の構成を採用できる。なお、製作誤差を考慮し、大量生産時にすべての製品が上記数値範囲条件を満たすように設計することが好ましい。

上記実施形態に係る緩み止めダブルナット１は、例えば、図１及び図２に示すように、ボルト１２のネジ軸１３に被締結体１４，１５を締結固定するために使用される。このダブルナット１の装着手順としては、一般的には、まず下ナット２を所定トルクでネジ軸１３に締め付けた後、上ナット３をネジ軸１３に締め付けていく。上ナット３の締付けトルクが所定トルクを超えると、前記連結部９が破断し、回転工具係合部８がナット本体７から分離する。かかる締結状態においては、上ナット３はテーパ状外周面を有するナット本体７のみが残存しているために容易に緩めることはできず、また下ナット２も上ナット３によりロックされているため容易に緩めることができない。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。

本発明の一実施形態に係る緩み止め特殊ダブルナットの締付け工程を示す縦断面図である。 同緩み止め特殊ダブルナットの締付け完了時の縦断面図である。 同緩み止め特殊ダブルナットの上ナット（取り外し防止機能を有するナット）の拡大縦断面図である。 同上ナットの四面図である。

Claims (5)

1. ネジ孔が軸方向に貫通して軸中央部に形成されたナット本体と、該ナット本体の軸方向上部に設けられた回転工具係合部と、前記ナット本体と回転工具係合部とを連結する連結部とを備えて一体成形され、前記回転工具係合部の軸中央部には前記ネジ孔の径よりも大きな径を有する空洞が形成され、前記連結部は、回転工具係合部に係合した回転工具により所定トルクを超える締め付けトルクで回転工具係合部を締結したときに破断して、これによりナット本体から回転工具係合部が分離されることを特徴とする取り外し防止機能を有するナット。
2. ナット本体外周面はテーパー面であることを特徴とする請求項１記載の取り外し防止機能を有するナット。
3. 連結部は全周に亘る薄肉部であることを特徴とする請求項１又は２記載の取り外し防止機能を有するナット。
4. 連結部は、ナット本体に要求される規定締付トルクの１００〜２００％のトルクで破断することを特徴とする請求項１，２又は３記載の取り外し防止機能を有するナット。
5. ネジ孔が形成された下ナットと上ナットとからなり、下ナットの上側面にはテーパー状の外周面を有する凸部が軸方向に突出して形成され、上ナットの下側面には前記凸部が嵌合する凹部が形成され、前記凸部は前記ネジ孔の軸心に対して偏心されている緩み止め特殊ダブルナットにおいて、
   前記上ナットは、請求項１〜４のいずれか１項に記載の取り外し防止機能を有するナットであり、該上ナットのナット本体下部に前記凹部が設けられていることを特徴とする緩み止め特殊ダブルナット。
   

Images