JP2009228833A - ネジ緩み止め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、部品点数を低減し低コスト化を図りつつ、迅速な作業によりネジの緩み止めを図ることができるネジの緩み止め構造を提供する。
【解決手段】ネジの緩み止め構造１では、雄ネジ部２ａを有するタイボルト２に緩み止め手段２ｃを設け、タイボルト２とシャフト３との相対回転により雄ネジ部２ａと雌ネジ部３ａとが螺合した状態で、回転する遠心力によって雄ネジ部２ａの端部側がシャフト３に設けられた雌ネジ部３ａに圧接するように変形するため、雄ネジ部２ａの端部側と雌ネジ部３ａとの間に互いを固定するように緊迫力を発生させることができる。これによって、タイボルト２及びシャフト３の他の別部材を設けることなく、ネジの緩み止めが実現されるため、部品点数が低減され低コスト化を図ることができると共に、螺合したタイボルト２がそのまま回転することによりネジの緩み止めが行われるため、作業の迅速化を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネジの緩み止め構造に関するものである。

従来、ネジの緩み止め構造として、くさび状の固定具を用いるものが知られている。例えば、以下の特許文献１に記載されたネジの緩み止め装置は、雌ネジ部を有する回転体と、雄ネジ部を有する円筒状の調整具と、回転体の内部で回転体の半径方向に移動可能に設けられたくさび状の固定具と、その内面が雌ネジ部の一部を構成して、調整具の雄ネジに面接触されると共にその外面が固定具を摺動可能にするように面接触する調整補助具とを備え、回転体の回転により生じる遠心力によって、くさび状の固定具が回転体外側に向けて移動され、これによって、調整補助具が調整具を圧迫するため、調整具の雄ネジ部と回転体の雌ネジ部とが押し付けられて、ネジの緩み止めが図られるとされている。
実開昭６２−１１７３１１号公報

しかしながら、上記ネジの緩み止め装置のように、固定具や調整補助具を設けると、部品数が増えて、ネジの締結構造が複雑化してしまう。また、ネジを締結する前に、固定具や調整補助具を配置する必要があるため、ネジの締結作業にかかる時間が増えてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、部品点数を低減し低コスト化を図りつつ、迅速な作業によりネジの緩み止めを図ることができるネジの緩み止め構造を提供することを目的とする。

本発明のネジの緩み止め構造は、雄ネジ部を有する雄ネジ部材と、雌ネジ部を有する雌ネジ部材と、雄ネジ部材に設けられ、雄ネジ部材と雌ネジ部材との相対回転により雄ネジ部と雌ネジ部とが螺合した状態で、この螺合した雄ネジ部材が回転する遠心力によって雄ネジ部の軸線方向の端部側を雌ネジ部に圧接するように変形させる緩み止め手段と、を備えることを特徴とする。

このネジの緩み止め構造によれば、緩み止め手段が設けられ、雄ネジ部材と雌ネジ部材との相対回転により雄ネジ部と雌ネジ部とが螺合した状態で、この螺合した雄ネジ部材が回転する遠心力によって雄ネジ部の端部側が雌ネジ部に圧接するように変形するため、雄ネジ部の端部側と雌ネジ部との間に互いを固定するように緊迫力を発生させることができる。これによって、雄ネジ部材及び雌ネジ部材の他の別部材を設けることなく、ネジの緩み止めが実現されるため、部品点数が低減され低コスト化を図ることができると共に、螺合した雄ネジ部材がそのまま回転することによりネジの緩み止めが行われるため、作業の迅速化を図ることができる。

また、緩み止め手段は、雄ネジ部の軸線方向の端部側から雄ネジ部材の回転軸線に沿って突出する突起部を有し、突起部は、雄ネジ部材と雌ネジ部材との相対回転により雄ネジ部と雌ネジ部とが螺合した状態で、この螺合した雄ネジ部材が回転する遠心力によって雌ネジ部側に倒れ込み変形することが好ましい。この場合、螺合した雄ネジ部材が回転する遠心力によって突起部が雌ネジ部側に倒れ込み変形することで、突起部が設けられた雄ネジ部の端部側が雌ネジ部により強く圧接されるため、効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

また、突起部の倒れ込み変形による前記雄ネジ部の端部側の変形によって雌ネジ部のネジ山が咬持されることが好ましい。このように、雌ネジ部のネジ山が雄ネジ部の端部側の変形により咬持されることによって、より効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

また、突起部の先端には、雄ネジ部材の半径方向外側に突出する突部が設けられていることが好ましい。このような構造によれば、突起部の先端の厚みが突起部の根元の厚みより厚くされるため、回転時に根元より強い遠心力を先端に発生させることができる。その結果、遠心力の差による曲げの作用が効果的に発生して、良好に突起部の雌ネジ部側への倒れ込み変形が行われるため、雄ネジ部の端部側が雌ネジ部により強く圧接されて、大きな緊迫力を発生させることができ、より効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

また、突部は、雄ネジ部材の回転軸線方向に雄ネジ部から離間するにつれて、徐々に雄ネジ部材の半径方向に突出する傾斜面を有する断面略三角形状であることが好ましい。この場合、突部では、雄ネジ部から離間するにつれて徐々に厚みが増すため、回転時に前述した傾斜面に従い雄ネジ部から離れた部位ほど強い遠心力が発生することになる。これによって、突起部では、根元部の曲げの作用がより効果的に発生して、良好に突起部の雌ネジ部側への倒れ込み変形が行われる。従って、より効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

また、緩み止め手段は、雄ネジ部材における雄ネジ部の端部側に対応する内側の位置に設けられた、回転軸線方向に凹む溝を有することが好ましい。このような溝を設けることにより、雄ネジ部の端部側が雌ネジ部側（半径方向外側）に変形しやすくなるため、効果的にネジの緩み止めが図られると共に、作業の迅速化を図ることができる。

本発明のネジの緩み止め構造によれば、部品点数を低減し低コスト化を図りつつ、迅速な作業によりネジの緩み止めを図ることができる。

以下、本発明に係るネジの緩み止め構造の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本発明は、回転体のネジの緩み止めを目的としたものである。回転体の雄ネジ部材と雌ネジ部材とは、螺合した状態で高速回転されると、回転時の遠心力によって雌ネジ部材が外径側に変形し、ネジの緩みが生じるおそれがある。本発明は、回転体の遠心力を利用してこのような緩みを防止するものである。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。図１に示すように、本実施形態に係るネジの緩み止め構造１は、例えば、車両の動力伝達機構を構成するシャフトにおけるタイボルトのネジ止めに用いられ、雄ネジ部２ａを有するタイボルト（雄ネジ部材）２と、雌ネジ部３ａを有するシャフト（雌ネジ部材）３とを備える構成とされている。

タイボルト２は、回転軸線Ｌに沿って延在するボルト本体部２ｂを有し、ボルト本体部２ｂにおいて雄ネジ部２ａを有している。そして、このタイボルト２の雄ネジ部２ａの軸線方向の端部には、ネジの緩み止め手段として機能する突起部２ｃが連設されている。

この突起部２ｃは、雄ネジ部２ａにおけるボルト先端と反対側の端部側（以下、雄ネジ部２ａの根元端部側と呼ぶ）から回転軸線Ｌに沿って突出すると共に、その根元が雄ネジ部２ａの根元端部側を構成するように設けられている。

シャフト３は、円筒状に構成され、回転軸線Ｌに沿って延在するシャフト本体３ｂを有し、このシャフト本体３ｂと雌ネジ部３ａとの間の軸線方向の一端側には、回転軸線Ｌ方向に凹む溝３ｃが設けられている。

このような第１の実施形態に係るネジの緩み止め構造１では、シャフト３とタイボルト２との相対回転（ここではシャフト３の回転によるがタイボルト２の回転でもよい）により雄ネジ部２ａと雌ネジ部３ａとが螺合した状態で高速回転されると、回転の遠心力によって矢印で示すように雄ネジ部材２ａの根元端部側が雌ネジ部３ａに圧接するように変形し、雄ネジ部２ａの根元端部側と雌ネジ部３ａとの間に互いを固定するように緊迫力を発生させることができる。具体的には、突起部２ｃが雌ネジ部３ａ側に倒れ込み変形され、突起部２ｃが設けられた雄ネジ部２ａの根元端部側が雌ネジ部３ａに強く圧接される。その結果、タイボルト２及びシャフト３の他に別部材を設けることなく、ネジの緩み止めが実現されるため、部品点数が低減され低コスト化を図ることができると共に、螺合したタイボルト２がそのまま回転することによりネジの緩み止めが行われるため、作業の迅速化を図ることができる。

さらに、このネジの緩み止め構造１では、突起部２ｃが雌ネジ部３ａ側に倒れ込み変形されることによって、突起部２ｃの根元が雌ネジ部３ａのネジ山を咬持する。従って、より効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

そして、このような構成のネジの緩み止め構造１にあっては、高速回転による遠心力によって雌ネジ部３ａとシャフト本体３ｂとの間に生じる応力が溝３ｃにより緩和されるため、雌ネジ部３ａがシャフト本体３ｂ側に変形することが抑制され、上記緩み止めの効果と相まってシャフト３の回転によりネジが緩むことはない。

（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。
この第２の実施形態のネジの緩み止め構造１１が第１の実施形態のネジの緩み止め構造１と違う点は、緩み止め手段として、突起部２ｃに代えて回転軸線方向Ｌに凹む溝２ｄを設けた点である。

具体的には、溝２ｄは、タイボルト２における雄ネジ部２ａの根元端部側に対応する内側の位置に設けられている。

このような第２の実施形態に係るネジの緩み止め構造１１では、シャフト３とタイボルト２との相対回転により雄ネジ部２ａと雌ネジ部３ａとが螺合した状態で高速回転されると、回転の遠心力によって溝２ｄの外側に位置する雄ネジ部２ａの根元端部側が雌ネジ部３ａ側に圧接されるように容易に変形するため、雄ネジ部２ａの根元端部側と雌ネジ部３ａとの間に緊迫力を発生させることができる。これによって、効果的にネジの緩み止めを図ることができると共に、螺合したタイボルト２がそのまま回転することによりネジの緩み止めが行われるため、作業の迅速化を図ることができる。

（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す要部拡大断面図である。この第３の実施形態のネジの緩み止め構造２１が第１の実施形態のネジの緩み止め構造１と違う点は、突起部２ｃの先端に突部２ｅを設けると共に、第２の実施形態と同様な溝２ｄを設けた点である。

突部２ｅは、突起部２ｃにおいてタイボルト２の半径方向外側に突出して、断面矩形状となるように設けられている。

このような第３の実施形態に係るネジの緩み止め構造２１では、突起部２ｃの先端の厚みが根元の厚みより厚くなるため、シャフト３と螺合したタイボルト２の回転時に、矢印で示すように根元より強い遠心力が突起部２ｃの先端に生じることになる。その結果、遠心力の差による曲げの作用が効果的に発生して、曲線状の矢印で示すように良好に突起部２ｃの雌ネジ部３ａ側への倒れ込み変形が行われるため、雄ネジ部２ａの根元端部側が雌ネジ部３ａにより強く圧接されて、大きな緊迫力を発生させることができ、より効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

さらに、ネジの緩み止め構造２１では、雄ネジ部２ａの根元端部側に対応する内側の位置に溝２ｄが設けられているため、雄ネジ部２ａの根元端部側が雌ネジ部３ａ側に変形しやすくなり、突部２ｅを含む突起部２ｃの変形による雄ネジ部２ａの根元端部側の雌ネジ部３ａ側への変形が効率よく行われるため、更に効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す要部拡大断面図である。この第４の実施形態のネジの緩み止め構造３１が第３の実施形態のネジの緩み止め構造２１と違う点は、断面矩形状の突部２ｅに代えて断面略三角形状の突部２ｆを設けた点である。

断面略三角形状の突部２ｆは、回転軸線Ｌ方向に雄ネジ部２ａから離間するにつれて、徐々にタイボルト２の半径方向に突出する傾斜面２ｇを有している。

このような第４の実施形態に係るネジの緩み止め構造３１では、突部２ｆの傾斜面２ｇに従い雄ネジ部２ａから離間するにつれて徐々に厚みが増すことになるため、シャフト３と螺合したタイボルト２の回転時に、傾斜面２ｇに従い雄ネジ部２ａから離れた部位ほど強い遠心力が発生することになる。その結果、突起部２ｃでは、その根元と先端の突部２ｆとの間だけではなく、突部２ｆの内部においても、矢印で示すように遠心力の強さに差が生じることになる。これによって、曲げの作用がより効果的に発生して、曲線状の矢印で示すように良好に突起部２ｃの雌ネジ部側への倒れ込み変形が行われるため、大きな緊迫力を発生させることができ、更に効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。この第５の実施形態のネジの緩み止め構造４１が第２の実施形態のネジの緩み止め構造１１と違う点は、雄ネジ部２ａの根元端部側に対応する内側の位置に設けられた溝２ｄに代えて、雄ネジ部２ａのボルト先端部寄りの端部側に対応する内側の位置に溝２ｈを設けた点である。

このような第５の実施形態に係るネジの緩み止め構造４１では、タイボルト２とシャフト３との相対回転により雄ネジ部２ａと雌ネジ部３ａとが螺合した状態で高速回転されると、回転の遠心力によって、溝２ｈの外側に位置する雄ネジ部２ａの端部側が雌ネジ部３ａ側に圧接されるように容易に変形するため、効果的にネジの緩み止めを図ることができると共に、螺合したタイボルト２がそのまま回転することによりネジの緩み止めが行われるため、作業の迅速化を図ることができる。このような第５の実施形態にあっては、第２の実施形態と比べて、溝を設けることが容易である。

（第６の実施形態）
図６は、本発明の第６の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。この第６の実施形態のネジの緩み止め構造５１が第４の実施形態のネジの緩み止め構造３１と違う点は、タイボルト２が矢印Ａの向きに引かれつつ、シャフト３に螺合される構造である点と、緩み止め手段として、雄ネジ部２ａにおけるボルト先端と反対側に突出する突起部２ｃに代えてボルト先端部から突出する突起部２ｊを設けた点である。

突起部２ｊは、雄ネジ部２ａにおいてネジ山の終端から回転軸線Ｌ方向に突出するように設けられている。

このような第６の実施形態に係るネジの緩み止め構造５１では、タイボルト２とシャフト３との相対回転により雄ネジ部２ａと雌ネジ部３ａとが螺合した状態で高速回転されると、回転の遠心力によって第４の実施形態と同様に突起部２ｊが雌ネジ部３ａ側に倒れ込み変形されて、突起部２ｊが設けられた雄ネジ部２ａの端部側が雌ネジ部３ａに圧接するように変形されるため、好適にネジの緩み止めを図ることができる。

また、このような第６の実施形態にあっては、雄ネジ部２ａのボルト先端側に対応する内側の位置に軸線方向に凹む溝２ｋが設けられているため、第４の実施形態と同様に雄ネジ部２ａの端部側が雌ネジ部３ａ側に変形しやすくなり、突起部２ｊの変形による雄ネジ部２ａの端部側の雌ネジ部３ａ側への変形が効率よく行われ、より効果的にネジの緩み止めを図ることができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第４の実施形態や第６の実施形態において、第５の実施形態における溝を採用してもよい。

第１の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。 第２の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。 第３の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す要部拡大断面図である。 第４の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す要部拡大断面図である。 第５の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。 第６の実施形態に係るネジの緩み止め構造を示す拡大断面図である。

符号の説明

１，１１，２１，３１，４１，５１…ネジの緩み止め構造、２…タイボルト（雄ネジ部材）、２ａ…雄ネジ部、２ｃ…突起部（緩み止め手段）、２ｄ，２ｈ，２ｋ…溝（緩み止め手段）、３…シャフト（雌ネジ部材）、３ａ…雌ネジ部、Ｌ…回転軸線。

Claims (6)

1. 雄ネジ部を有する雄ネジ部材と、
   雌ネジ部を有する雌ネジ部材と、
   前記雄ネジ部材に設けられ、前記雄ネジ部材と前記雌ネジ部材との相対回転により前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とが螺合した状態で、この螺合した雄ネジ部材が回転する遠心力によって前記雄ネジ部の軸線方向の端部側を前記雌ネジ部に圧接するように変形させる緩み止め手段と、を備えることを特徴とするネジ緩み止め構造。
2. 前記緩み止め手段は、前記雄ネジ部の軸線方向の前記端部側から前記雄ネジ部材の回転軸線に沿って突出する突起部を有し、
   前記突起部は、前記雄ネジ部材と前記雌ネジ部材との相対回転により前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とが螺合した状態で、この螺合した雄ネジ部材が回転する遠心力によって前記雌ネジ部側に倒れ込み変形することを特徴とする請求項１記載のネジ緩み止め構造。
3. 前記突起部の倒れ込み変形による前記雄ネジ部の端部側の変形によって前記雌ネジ部のネジ山が咬持されることを特徴とする請求項２記載のネジ緩み止め構造。
4. 前記突起部の先端には、前記雄ネジ部材の半径方向外側に突出する突部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載のネジ緩み止め構造。
5. 前記突部は、前記雄ネジ部材の回転軸線方向に前記雄ネジ部から離間するにつれて、徐々に前記雄ネジ部材の半径方向に突出する傾斜面を有する断面略三角形状であることを特徴とする請求項４記載のネジ緩み止め構造。
6. 前記緩み止め手段は、前記雄ネジ部材における前記雄ネジ部の端部側に対応する内側の位置に設けられた、前記回転軸線方向に凹む溝を有することを特徴とする請求項１記載のネジの緩み止め構造。