JP2011069418A - ボルトナット締結体 - Google Patents
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Abstract
【課題】十分な緩み防止を達成できるボルトナット締結体を提供する。
【解決手段】ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、六角ナットＮは、六角ボルトの雄ねじと螺合する雌ねじＮ３が形成され、雄ねじと螺合した状態において六角ボルトの頭部と対向する面に、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が形成され、かつ、軸方向に延び、かつ中心軸を基準として所定の角度範囲にわたって、かつ中心軸を基準として互いに対称な位置に、ねじ切除部Ｎ５が形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、六角ナットＮは、六角ボルトの雄ねじと螺合する雌ねじＮ３が形成され、雄ねじと螺合した状態において六角ボルトの頭部と対向する面に、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が形成され、かつ、軸方向に延び、かつ中心軸を基準として所定の角度範囲にわたって、かつ中心軸を基準として互いに対称な位置に、ねじ切除部Ｎ５が形成されている。
【選択図】図２
Description
本発明は、ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体に関する。
ボルトナット締結体は、構造が簡単であること、取り扱いが容易であること等に着目して、各種構造物の組み立て、各種機器の取り付け等に、産業分野に限定されることなく、あらゆる分野で広く用いられている。
ところで、ボルトナット締結体は、ナットのねじ山の中でボルトのねじ山が遊んでいる（あるいは、ボルトのねじ山の中でナットのねじ山が遊んでいる）ことに起因して、振動が加えられた場合に、緩んでしまうという大きな欠点を有している。
このような欠点を考慮して、緩みを抑制するために、１本のボルトに対して２個のナットを螺合する、いわゆるダブルナット方式が提案され、実際に採用されている。
しかし、ダブルナット方式を採用した場合には、２個のナットを順次締め付けた後に、一方のナットを固定したままの状態（回り止めしたままの状態）で、他方のナットを、一方のナットに向かって締め付ける作業が必要であり、締付作業が煩雑になってしまう。
また、ダブルナット方式を採用した場合であっても、緩みが皆無になるわけではないから、鉄道車両等で使用する場合には、定期的な点検が必要であり、維持管理費用が嵩んでしまう。
ところで、ボルトナット締結体は、ナットのねじ山の中でボルトのねじ山が遊んでいる（あるいは、ボルトのねじ山の中でナットのねじ山が遊んでいる）ことに起因して、振動が加えられた場合に、緩んでしまうという大きな欠点を有している。
このような欠点を考慮して、緩みを抑制するために、１本のボルトに対して２個のナットを螺合する、いわゆるダブルナット方式が提案され、実際に採用されている。
しかし、ダブルナット方式を採用した場合には、２個のナットを順次締め付けた後に、一方のナットを固定したままの状態（回り止めしたままの状態）で、他方のナットを、一方のナットに向かって締め付ける作業が必要であり、締付作業が煩雑になってしまう。
また、ダブルナット方式を採用した場合であっても、緩みが皆無になるわけではないから、鉄道車両等で使用する場合には、定期的な点検が必要であり、維持管理費用が嵩んでしまう。
このような点を考慮して、緩みを防止するためのナットの提案がなされている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
特許文献１には、両側から径方向に延びる切り込みを形成し、これより上側の部分が塑性変形して下側に折れ曲がっている構成の緩み止めナットが記載されている。
そして、この構成によって、下部が締結作用を有し、上部が緩み止め荷重を与え、しかも、これらの方向を逆にできる、と記載されている。
しかし、特許文献１に記載された緩み止めナットは、ナット本体の軸心を中心にして対称に雌ねじに届く切り込みを形成すること、及びこの切り込みの外側を小さくするように上部を下向きに押し下げることが必須であり、製造が著しく困難である。具体的には、限られた範囲のみに形成された切り込み部分のみをこのように変形させることは、その両側が変形を阻止するように機能することを考慮すれば、殆ど不可能である。
特許文献１には、両側から径方向に延びる切り込みを形成し、これより上側の部分が塑性変形して下側に折れ曲がっている構成の緩み止めナットが記載されている。
そして、この構成によって、下部が締結作用を有し、上部が緩み止め荷重を与え、しかも、これらの方向を逆にできる、と記載されている。
しかし、特許文献１に記載された緩み止めナットは、ナット本体の軸心を中心にして対称に雌ねじに届く切り込みを形成すること、及びこの切り込みの外側を小さくするように上部を下向きに押し下げることが必須であり、製造が著しく困難である。具体的には、限られた範囲のみに形成された切り込み部分のみをこのように変形させることは、その両側が変形を阻止するように機能することを考慮すれば、殆ど不可能である。
特許文献２には、内周に環状の凹所を設け、この部分のねじ山のピッチを他の部分のねじ山のピッチよりも小さくした構成の緩み止めナットが記載されている。
そして、この構成によって、ピッチが小さい部分が他の部分のピッチと等しくなるように変形し、変形による撓み力で摩擦抵抗を高め、緩み防止を達成できることが記載されている。
しかし、特許文献２に記載された緩み止めナットは、複雑な製造工程を経て初めて製造できるのであるから、コストアップを招いてしまう。また、製造工程の途中に、壁部を変形させる工程を含むのであるから、変形の程度のばらつきを生じてしまう可能性が高く、この結果、所期の性能を達成できなくなってしまう可能性がある。
そして、この構成によって、ピッチが小さい部分が他の部分のピッチと等しくなるように変形し、変形による撓み力で摩擦抵抗を高め、緩み防止を達成できることが記載されている。
しかし、特許文献２に記載された緩み止めナットは、複雑な製造工程を経て初めて製造できるのであるから、コストアップを招いてしまう。また、製造工程の途中に、壁部を変形させる工程を含むのであるから、変形の程度のばらつきを生じてしまう可能性が高く、この結果、所期の性能を達成できなくなってしまう可能性がある。
特許文献３には、凹窪付きナットと、凸部付きナットを有し、凹窪と凸部の中心を若干ずらせた構成の緩み防止ナットが記載されている。
そして、この構成によって、ボルトの軸心と直交する方向の力が働き、ボルトの雄ねじにせん断力を付与してナットのロッキング作用を高めることができることが記載されている。
しかし、特許文献３に記載された緩み防止ナットは、２個のナットが必要であり、しかも、一方に凹窪を、他方に凸部を、それぞれ形成し、かつ凹窪と凸部の中心を若干ずらせることが必要であるから、構成が複雑化し、コストアップを招いてしまう。また、凹窪と凸部の中心をずらせる程度によっては、十分な緩み防止を達成できなかったり、十分な締付ができなかったりしてしまう。
そして、この構成によって、ボルトの軸心と直交する方向の力が働き、ボルトの雄ねじにせん断力を付与してナットのロッキング作用を高めることができることが記載されている。
しかし、特許文献３に記載された緩み防止ナットは、２個のナットが必要であり、しかも、一方に凹窪を、他方に凸部を、それぞれ形成し、かつ凹窪と凸部の中心を若干ずらせることが必要であるから、構成が複雑化し、コストアップを招いてしまう。また、凹窪と凸部の中心をずらせる程度によっては、十分な緩み防止を達成できなかったり、十分な締付ができなかったりしてしまう。
特許文献４には、被締結部材と接する締結面を傾斜面とする下ナット部と、同寸法の上ナット部とを一体に形成し、下ナット部の締結力より大きい締付力を上ナット部に与えて下ナット部から分離させ、ダブルナットとするユルミ止めナットが記載されている。
そして、この構成によって、下ナットとボルトとのねじの噛み合い部分の隙間を埋めながら傾斜姿勢に強制された形で定着することによって緩み止め効果を向上させ、しかも、２つのナットを用いることを不要として締結作業の作業工数を低減できることが記載されている。
しかし、特許文献４に記載されたユルミ止めナットは、ボルトとナットのねじ部分の隙間、がたつきがねじ山の１／１０程度と少ないこと、及び一方のねじ山が他方のねじ山を乗り越えることはないことを考慮すれば、十分な緩み防止を達成できる程には噛み合わせを強めることができない。また、下ナット部の締結力より大きい締付力を上ナット部に与えて下ナット部から分離させ、ダブルナットとするのであるから、下ナット部とボルトの噛み合い面が離れてしまい、下ナット部のねじ山の中でボルトのねじ山が泳ぐ状態になる可能性があるので、十分な緩み防止を達成することができない。
そして、この構成によって、下ナットとボルトとのねじの噛み合い部分の隙間を埋めながら傾斜姿勢に強制された形で定着することによって緩み止め効果を向上させ、しかも、２つのナットを用いることを不要として締結作業の作業工数を低減できることが記載されている。
しかし、特許文献４に記載されたユルミ止めナットは、ボルトとナットのねじ部分の隙間、がたつきがねじ山の１／１０程度と少ないこと、及び一方のねじ山が他方のねじ山を乗り越えることはないことを考慮すれば、十分な緩み防止を達成できる程には噛み合わせを強めることができない。また、下ナット部の締結力より大きい締付力を上ナット部に与えて下ナット部から分離させ、ダブルナットとするのであるから、下ナット部とボルトの噛み合い面が離れてしまい、下ナット部のねじ山の中でボルトのねじ山が泳ぐ状態になる可能性があるので、十分な緩み防止を達成することができない。
本発明が解決しようとする課題は、以下の通りである。
○本発明が解決しようとする第１課題
十分な緩み防止を達成できるボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第２課題
ボルトとナットのねじ山の一方を他方に噛み込ませることができるボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第３課題
ボルトとナットのねじ山の一方を他方に噛み込み易くすることができるボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第４課題
構成が簡単で、製造が容易なボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第５課題
十分な緩み防止を達成でき、かつ、取り外しを確実に阻止できるボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第１課題
十分な緩み防止を達成できるボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第２課題
ボルトとナットのねじ山の一方を他方に噛み込ませることができるボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第３課題
ボルトとナットのねじ山の一方を他方に噛み込み易くすることができるボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第４課題
構成が簡単で、製造が容易なボルトナット締結体を提供することである。
○本発明が解決しようとする第５課題
十分な緩み防止を達成でき、かつ、取り外しを確実に阻止できるボルトナット締結体を提供することである。
課題を解決するための手段は、本願の[特許請求の範囲]の各請求項に記載の発明である。
特許請求の範囲、明細書、図面等の用語の解釈上の疑義を解消すべく、以下、用語の説明を行うこととする。
＜用語の説明＞
○ボルトとは、所定長さの棒状体の表面に雄ねじを形成してなるものである。そして、棒状体より大径の頭部を有するものであってもよいが、頭部を有することなく、棒状体が直接に所定の固定部位に溶接等によって一体化されたものであってもよい。また、頭部の外形は、四角形、五角形、六角形など、任意の多角形の形状とすることができる。
○ナットとは、ボルトの雄ねじと螺合する雌ねじを形成してなる筒状体である。そして、外形は、四角形、五角形、六角形など、任意の多角形の形状とすることができる。
○ボルトナット締結体とは、ボルトの雄ねじにナットの雌ねじを螺合して一体化してなるものである。
○被締結体とは、ボルトナット締結体によって一体化されるべき対象物であり、ボルトを挿通可能な穴が形成されたものである。
○締め付け時接触面とは、ボルト及び／又はナットの面のうち、締め付け時に被締結体と接触する面である。
○ねじ切除部とは、ねじ山が存在しない部分であり、一旦形成されたねじ山の一部を切除した部分であってもよいが、当初からねじ山を形成しなかった部分であってもよい。
○締め付け終期とは、円弧状凸曲面のうち、最も突出した部分、又は突起部が被締結体に接触した後であって、締め付け作業が完了するまでの期間をいう。
特許請求の範囲、明細書、図面等の用語の解釈上の疑義を解消すべく、以下、用語の説明を行うこととする。
＜用語の説明＞
○ボルトとは、所定長さの棒状体の表面に雄ねじを形成してなるものである。そして、棒状体より大径の頭部を有するものであってもよいが、頭部を有することなく、棒状体が直接に所定の固定部位に溶接等によって一体化されたものであってもよい。また、頭部の外形は、四角形、五角形、六角形など、任意の多角形の形状とすることができる。
○ナットとは、ボルトの雄ねじと螺合する雌ねじを形成してなる筒状体である。そして、外形は、四角形、五角形、六角形など、任意の多角形の形状とすることができる。
○ボルトナット締結体とは、ボルトの雄ねじにナットの雌ねじを螺合して一体化してなるものである。
○被締結体とは、ボルトナット締結体によって一体化されるべき対象物であり、ボルトを挿通可能な穴が形成されたものである。
○締め付け時接触面とは、ボルト及び／又はナットの面のうち、締め付け時に被締結体と接触する面である。
○ねじ切除部とは、ねじ山が存在しない部分であり、一旦形成されたねじ山の一部を切除した部分であってもよいが、当初からねじ山を形成しなかった部分であってもよい。
○締め付け終期とは、円弧状凸曲面のうち、最も突出した部分、又は突起部が被締結体に接触した後であって、締め付け作業が完了するまでの期間をいう。
○切欠部とは、六角ボルトの頭部、ナットの本来の六角形の形状から、平面又は曲面で切って切除した部分、又は六角ボルトの頭部、ナットの滑らかな縁（直線の縁も含む）に局部的にできた凹所（例えば、穴、切り傷など）をいう。
○第１切欠部とは、六角ボルトの頭部、ナットの本来の六角形の形状から、平面及び／又は曲面で切って切除した部分をいう。この第１切欠部としては、例えば、六角ボルトの頭部、ナットの角から第１の所定距離の点において六角ボルトの頭部の辺に略垂直な面で切欠かれた後に、緩やかな第１の曲面で切欠かれた切欠部が例示できる。
○第２切欠部とは、六角ボルトの頭部、ナットの本来の六角形の形状から、平面及び／又は曲面で切って切除した部分をいう。この第２切欠部としては、例えば、六角ボルトの頭部、ナットの角から第２の所定距離の点において六角ボルトの頭部の辺に略垂直な面で切欠かれた後に、緩やかな第２の曲面で切欠かれた切欠部、六角ボルトの頭部、ナットの角から所定距離範囲にわたって緩やかな曲面で切欠かれた切欠部が例示できる。
○突起部分とは、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた部分をいう。そして、この突起部分の根元部には、第２切欠部から鋭利な切欠部が設けられていることが好ましい。ただし、第２切欠部自体が鋭利な切欠部であってもよい。
○第１切欠部とは、六角ボルトの頭部、ナットの本来の六角形の形状から、平面及び／又は曲面で切って切除した部分をいう。この第１切欠部としては、例えば、六角ボルトの頭部、ナットの角から第１の所定距離の点において六角ボルトの頭部の辺に略垂直な面で切欠かれた後に、緩やかな第１の曲面で切欠かれた切欠部が例示できる。
○第２切欠部とは、六角ボルトの頭部、ナットの本来の六角形の形状から、平面及び／又は曲面で切って切除した部分をいう。この第２切欠部としては、例えば、六角ボルトの頭部、ナットの角から第２の所定距離の点において六角ボルトの頭部の辺に略垂直な面で切欠かれた後に、緩やかな第２の曲面で切欠かれた切欠部、六角ボルトの頭部、ナットの角から所定距離範囲にわたって緩やかな曲面で切欠かれた切欠部が例示できる。
○突起部分とは、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた部分をいう。そして、この突起部分の根元部には、第２切欠部から鋭利な切欠部が設けられていることが好ましい。ただし、第２切欠部自体が鋭利な切欠部であってもよい。
本発明者は、上記の従来技術が有する各種の問題点に鑑み、鋭意研究を重ねて、本発明を完成した。
本発明者が、本発明が解決しようとする課題の重要性に気付く契機となったのは、従来技術の欠点を生じる最大の原因が、ねじ山のかみ合わせを強めるだけではなく、ねじ山をかみ込ませる必要性に気付いていなかったことである。
本発明者は、ねじ山のかみ合わせを強めるだけではなく、ねじ山をかみ込ませることができるものはないかと種々検討・模索を重ねて、本発明を完成した。
課題を解決するための手段は、本願の特許請求の範囲の各請求項に記載の発明であり、その具体的な解決手段は、以下の通りである。
本発明者が、本発明が解決しようとする課題の重要性に気付く契機となったのは、従来技術の欠点を生じる最大の原因が、ねじ山のかみ合わせを強めるだけではなく、ねじ山をかみ込ませる必要性に気付いていなかったことである。
本発明者は、ねじ山のかみ合わせを強めるだけではなく、ねじ山をかみ込ませることができるものはないかと種々検討・模索を重ねて、本発明を完成した。
課題を解決するための手段は、本願の特許請求の範囲の各請求項に記載の発明であり、その具体的な解決手段は、以下の通りである。
○第１の発明（請求項１に記載の発明）
上記の課題を解決するための第１の発明（請求項１に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
上記の課題を解決するための第１の発明（請求項１に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
○第２の発明（請求項２に記載の発明）
上記の課題を解決するための第２の発明（請求項２に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
上記の課題を解決するための第２の発明（請求項２に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
○第３の発明（請求項３に記載の発明）
上記の課題を解決するための第３の発明（請求項３に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
上記の課題を解決するための第３の発明（請求項３に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
○第４の発明（請求項４に記載の発明）
上記の課題を解決するための第４の発明（請求項４に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
上記の課題を解決するための第４の発明（請求項４に記載の発明）は、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体である。
○第５の発明（請求項５に記載の発明）
上記の課題を解決するための第５の発明（請求項５に記載の発明）は、
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分には圧縮応力のみが作用するようにし、緩める時には、曲げによる引張応力が突起部分に作用するようにして、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のボルトナット締結体である。
上記の課題を解決するための第５の発明（請求項５に記載の発明）は、
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分には圧縮応力のみが作用するようにし、緩める時には、曲げによる引張応力が突起部分に作用するようにして、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のボルトナット締結体である。
○第６の発明（請求項６に記載の発明）
上記の課題を解決するための第６の発明（請求項６に記載の発明）は
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分に曲げによる引張応力が作用するようにして、所定の締付トルクを超えた場合に、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のボルトナット締結体である。
上記の課題を解決するための第６の発明（請求項６に記載の発明）は
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分に曲げによる引張応力が作用するようにして、所定の締付トルクを超えた場合に、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のボルトナット締結体である。
本発明に係るボルトナット締結体は、上記のような特徴的構成要件から構成され、特徴的構成要件に応じた、以下のような本願発明特有の効果を奏する。
また、上記のような特徴的構成要件から構成されたボルトナット締結体によれば、本願発明の課題を解決することができた。
○第１の発明の効果
第１の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
という特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第２課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
また、上記のような特徴的構成要件から構成されたボルトナット締結体によれば、本願発明の課題を解決することができた。
○第１の発明の効果
第１の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
という特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第２課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第２の発明の効果
第２の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
という特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第３課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
第２の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面に形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
という特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第３課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第３の発明の効果
第３の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
という特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第２課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
第３の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ及び／又はボルトの雄ねじに対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
という特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第２課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第４の発明の効果
第４の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止するという特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第３課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
第４の発明によれば、
ボルト及びナットを螺合することによって、被締結体を締結するボルトナット締結体において、
ボルト及び／又はナットの、締め付け時に被締結体と接触する締め付け時接触面を、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトの中心軸とナットの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットの雌ねじ又はボルトの雄ねじを、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止するという特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第１課題、第３課題、第４課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第５の発明の効果
第５の発明によれば、
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分には圧縮応力のみが作用するようにし、緩める時には、曲げによる引張応力が突起部分に作用するようにして、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損するという特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができ、かつ人為的に緩めて取り外すことを確実に阻止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
第５の発明によれば、
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分には圧縮応力のみが作用するようにし、緩める時には、曲げによる引張応力が突起部分に作用するようにして、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損するという特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができ、かつ人為的に緩めて取り外すことを確実に阻止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
○第６の発明の効果
第６の発明によれば、
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分に曲げによる引張応力が作用するようにして、所定の締付トルクを超えた場合に、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損するという特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができ、かつ人為的に緩めて取り外すことを確実に阻止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
第６の発明によれば、
ボルトが六角ボルトであり、ナットが六角ナットであり、六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットの各辺上に第１切欠部と、鋭利な切欠部を含む第２切欠部を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部と第２切欠部に挟まれた突起部分に曲げによる引張応力が作用するようにして、所定の締付トルクを超えた場合に、鋭利な切欠部から六角ボルトの頭部及び／又は六角ナットが破損するという特徴的な構成要件により、
緩みを効果的に防止することができ、かつ人為的に緩めて取り外すことを確実に阻止することができるボルトナット締結体を提供することができた。
すなわち、本発明が解決しようとする第５課題を達成することができ、当業者予測不可能な顕著な効果を奏することができた。
以下、添付図面を参照して、本発明のボルトナット締結体の実施の形態を詳細に説明する。
第１の発明のボルトナット締結体は、
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面Ｂ４，Ｎ４に形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３及び／又はボルトＢの雄ねじＢ３に対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部Ｎ５，Ｂ５を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部Ｎ５，Ｂ５が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
第１の発明のボルトナット締結体は、
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面Ｂ４，Ｎ４に形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３及び／又はボルトＢの雄ねじＢ３に対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部Ｎ５，Ｂ５を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部Ｎ５，Ｂ５が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
第２の発明のボルトナット締結体は、
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面Ｂ４，Ｎ４に形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面Ｂ４，Ｎ４に形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
第３の発明のボルトナット締結体は、
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３及び／又はボルトＢの雄ねじＢ３に対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部Ｎ５，Ｂ５を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部Ｎ５，Ｂ５が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３及び／又はボルトＢの雄ねじＢ３に対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部Ｎ５，Ｂ５を形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部Ｎ５，Ｂ５が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
第４の発明のボルトナット締結体は、
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
ボルトＢ及びナットＮを螺合することによって、被締結体ｈを締結するボルトナット締結体において、
ボルトＢ及び／又はナットＮの、締め付け時に被締結体ｈと接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルトＢの中心軸とナットＮの中心軸が相対的に傾斜し、かつナットＮの雌ねじＮ３又はボルトＢの雄ねじＢ３を、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴としている。
第５の発明のボルトナット締結体は、
ボルトＢが六角ボルトであり、ナットＮが六角ナットであり、六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮの各辺上に第１切欠部Ｂ１１と、鋭利な切欠部Ｂｓ３３を含む第２切欠部Ｂ２２を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３には圧縮応力のみが作用するようにし、緩める時には、曲げによる引張応力が突起部分Ｂ３３に作用するようにして、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮが破損することを特徴としている。
ボルトＢが六角ボルトであり、ナットＮが六角ナットであり、六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮの各辺上に第１切欠部Ｂ１１と、鋭利な切欠部Ｂｓ３３を含む第２切欠部Ｂ２２を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３には圧縮応力のみが作用するようにし、緩める時には、曲げによる引張応力が突起部分Ｂ３３に作用するようにして、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮが破損することを特徴としている。
第６の発明のボルトナット締結体は
ボルトＢが六角ボルトであり、ナットＮが六角ナットであり、六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮの各辺上に第１切欠部Ｂ１１と、鋭利な切欠部Ｂｓ３３を含む第２切欠部Ｂ２２を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３に曲げによる引張応力が作用するようにして、所定の締付トルクを超えた場合に、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮが破損することを特徴としている。
ボルトＢが六角ボルトであり、ナットＮが六角ナットであり、六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮの各辺上に第１切欠部Ｂ１１と、鋭利な切欠部Ｂｓ３３を含む第２切欠部Ｂ２２を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３に曲げによる引張応力が作用するようにして、所定の締付トルクを超えた場合に、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部Ｂ１及び／又は六角ナットＮが破損することを特徴としている。
[図１]は、本発明のボルトナット締結体の一実施形態を示す概略正面図である。
[図２]は、ナットの一実施形態を示す概略図であり、（Ａ）は概略平面図を、（Ｂ）は概略正面図を表している。
[図３]は、ボルトの一実施形態を示す概略平面図であり、（Ａ）は概略平面図を、（Ｂ）は概略正面図を表している。
[図４]は、ボルトナット締結体の他の実施形態を示す概略平面図である。
[図５]は、ボルトナット締結体のさらに他の実施形態を示す概略平面図である。
[図６]は、ナットのさらに他の実施形態を示す主要部拡大平面図である。
[図７]は、ボルトのさらに他の実施形態を示す主要部拡大平面図である。
[図２]は、ナットの一実施形態を示す概略図であり、（Ａ）は概略平面図を、（Ｂ）は概略正面図を表している。
[図３]は、ボルトの一実施形態を示す概略平面図であり、（Ａ）は概略平面図を、（Ｂ）は概略正面図を表している。
[図４]は、ボルトナット締結体の他の実施形態を示す概略平面図である。
[図５]は、ボルトナット締結体のさらに他の実施形態を示す概略平面図である。
[図６]は、ナットのさらに他の実施形態を示す主要部拡大平面図である。
[図７]は、ボルトのさらに他の実施形態を示す主要部拡大平面図である。
このボルトナット締結体は、図１に示すように、六角ボルトＢ及び六角ナットＮを有している。
六角ボルトＢは、六角形状の頭部Ｂ１と、雄ねじＢ３が形成された軸部Ｂ２とを有している。
六角ナットＮは、雄ねじＢ３と螺合する雌ねじＮ３が形成されている。そして、図２中（Ｂ）に示すように、雄ねじＢ３と螺合した状態において頭部Ｂ１と対向する面に、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が形成されている。さらに、図２中（Ａ）に示すように、軸方向に延び、かつ中心軸を基準として所定の角度範囲にわたって、かつ中心軸を基準として互いに対称な位置に、ねじ切除部Ｎ５が形成されている。
なお、六角ナットＮは、図１中に一点鎖線で示すように、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が形成された面と反対側の面を傾斜面に形成しておくことが好ましい。
また、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４の高さは、高くても、ねじ山の２つ分未満にしておけばよいが、ねじ山の１つ分未満、０．５山分程度であることが好ましい。
上記の構成のボルトナット締結体を用いて被締結体を締結する場合の作用は次の通りである。
被締結体ｈの穴を貫通するように六角ボルトＢを装着し、この状態において、六角ナットＮを六角ボルトＢに螺合し、螺進させることによって、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４を被締結体ｈに接触させる。
その後も六角ナットＮを回し続ければ、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が被締結体ｈに強く圧接されるので、六角ボルトＢの中心軸に対して、六角ナットＮの中心軸が傾斜することになり、しかも、六角ナットＮに形成されたねじ切除部Ｎ５の影響を受けるので、六角ナットＮの雌ねじＮ３が六角ボルトＢの雄ねじＢ３にかみ込む。
この結果、六角ナットＮの緩みを効果的に防止することができる。
そして、六角ナットＮが図１中に一点鎖線で示す構成を有する場合には、締め付け完了時点において、被締結体から離れた側の面を傾いていない状態にすることができる。
六角ボルトＢは、六角形状の頭部Ｂ１と、雄ねじＢ３が形成された軸部Ｂ２とを有している。
六角ナットＮは、雄ねじＢ３と螺合する雌ねじＮ３が形成されている。そして、図２中（Ｂ）に示すように、雄ねじＢ３と螺合した状態において頭部Ｂ１と対向する面に、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が形成されている。さらに、図２中（Ａ）に示すように、軸方向に延び、かつ中心軸を基準として所定の角度範囲にわたって、かつ中心軸を基準として互いに対称な位置に、ねじ切除部Ｎ５が形成されている。
なお、六角ナットＮは、図１中に一点鎖線で示すように、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が形成された面と反対側の面を傾斜面に形成しておくことが好ましい。
また、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４の高さは、高くても、ねじ山の２つ分未満にしておけばよいが、ねじ山の１つ分未満、０．５山分程度であることが好ましい。
上記の構成のボルトナット締結体を用いて被締結体を締結する場合の作用は次の通りである。
被締結体ｈの穴を貫通するように六角ボルトＢを装着し、この状態において、六角ナットＮを六角ボルトＢに螺合し、螺進させることによって、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４を被締結体ｈに接触させる。
その後も六角ナットＮを回し続ければ、偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が被締結体ｈに強く圧接されるので、六角ボルトＢの中心軸に対して、六角ナットＮの中心軸が傾斜することになり、しかも、六角ナットＮに形成されたねじ切除部Ｎ５の影響を受けるので、六角ナットＮの雌ねじＮ３が六角ボルトＢの雄ねじＢ３にかみ込む。
この結果、六角ナットＮの緩みを効果的に防止することができる。
そして、六角ナットＮが図１中に一点鎖線で示す構成を有する場合には、締め付け完了時点において、被締結体から離れた側の面を傾いていない状態にすることができる。
さらに説明する。
ねじ山の強度に比べ、スパナ等の締め付け具による締め付け力が大きいのであるから、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５が存在することと、及び偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が存在することから、比較的容易にかみこみを生じさせることができる。
ここで、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の割合を大きくすると、かみこみを生じやすくなり、割合を小さくすると、かみこみを生じにくくなる。一方で、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の割合を大きくすると、かみこみ力が小さくなり、割合を小さくすると、かみこみ力が大きくなる。
すなわち、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の割合の広い範囲でかみこみが生じるが、六角ナットＮの材質やサイズに応じて、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の適正な割合を実験的に求めることが好ましい。その一例として、ねじ切除部Ｎ５を４５°〜６０°の角度範囲とすることが例示できる。
ねじ山の強度に比べ、スパナ等の締め付け具による締め付け力が大きいのであるから、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５が存在することと、及び偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４が存在することから、比較的容易にかみこみを生じさせることができる。
ここで、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の割合を大きくすると、かみこみを生じやすくなり、割合を小さくすると、かみこみを生じにくくなる。一方で、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の割合を大きくすると、かみこみ力が小さくなり、割合を小さくすると、かみこみ力が大きくなる。
すなわち、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の割合の広い範囲でかみこみが生じるが、六角ナットＮの材質やサイズに応じて、雌ねじＮ３におけるねじ切除部Ｎ５の適正な割合を実験的に求めることが好ましい。その一例として、ねじ切除部Ｎ５を４５°〜６０°の角度範囲とすることが例示できる。
上記の実施形態においては、六角ナットＮにねじ切除部Ｎ５及び偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４を形成しているが、図３に示すように、六角ボルトＢにねじ切除部Ｂ５及び偏心した円弧状凸曲面部Ｂ４を形成することが可能である。
この場合にも、中心軸の傾斜、及びねじ切除部Ｂ５の影響によって、六角ボルトＢの雄ねじＢ３が六角ナットＮの雌ねじＮ３又は被締結体ｈ自体に形成された雌ねじＮ３にかみ込み、六角ボルトＢの緩みを効果的に防止することができる。
上記の偏心した円弧状凸曲面部Ｂ４、又は偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４に代えて、偏心した所定位置に設けた突起部を採用することが可能であり、同様の作用を達成することができる。
この場合にも、中心軸の傾斜、及びねじ切除部Ｂ５の影響によって、六角ボルトＢの雄ねじＢ３が六角ナットＮの雌ねじＮ３又は被締結体ｈ自体に形成された雌ねじＮ３にかみ込み、六角ボルトＢの緩みを効果的に防止することができる。
上記の偏心した円弧状凸曲面部Ｂ４、又は偏心した円弧状凸曲面部Ｎ４に代えて、偏心した所定位置に設けた突起部を採用することが可能であり、同様の作用を達成することができる。
図４は、ボルトナット締結体の他の実施形態を示す概略平面図である。
この実施形態における六角ナットＮが図２の六角ナットＮと異なる点は、ねじ切除部Ｎ５を形成する代わりに、楕円形の雌ネジＮ３を形成した点のみである。
この実施形態を採用した場合には、楕円形の雌ネジＮ３のうち、長径に対応する所定範囲が雄ねじＢ３と噛み合わないので、ねじ切除部Ｎ５と同様の機能を発揮することになる。
この結果、六角ナットＮの緩みを効果的に防止することができる。
図５は、ボルトナット締結体のさらに他の実施形態を示す概略平面図である。
この実施形態における六角ボルトＢが図３の六角ボルトＢと異なる点は、ねじ切除部Ｂ５を形成する代わりに、楕円形の雄ネジＢ３を形成した点のみである。
この実施形態を採用した場合には、楕円形の雄ねじＢ３のうち、短径に対応する所定範囲が雌ねじＮ３と噛み合わないので、ねじ切除部Ｂ５と同様の機能を発揮することになる。
この結果、六角ボルトＢの緩みを効果的に防止することができる。
この実施形態における六角ナットＮが図２の六角ナットＮと異なる点は、ねじ切除部Ｎ５を形成する代わりに、楕円形の雌ネジＮ３を形成した点のみである。
この実施形態を採用した場合には、楕円形の雌ネジＮ３のうち、長径に対応する所定範囲が雄ねじＢ３と噛み合わないので、ねじ切除部Ｎ５と同様の機能を発揮することになる。
この結果、六角ナットＮの緩みを効果的に防止することができる。
図５は、ボルトナット締結体のさらに他の実施形態を示す概略平面図である。
この実施形態における六角ボルトＢが図３の六角ボルトＢと異なる点は、ねじ切除部Ｂ５を形成する代わりに、楕円形の雄ネジＢ３を形成した点のみである。
この実施形態を採用した場合には、楕円形の雄ねじＢ３のうち、短径に対応する所定範囲が雌ねじＮ３と噛み合わないので、ねじ切除部Ｂ５と同様の機能を発揮することになる。
この結果、六角ボルトＢの緩みを効果的に防止することができる。
図６は、さらに他の実施形態の六角ボルトＢを示す主要部拡大平面図である。
この六角ボルトＢは、その頭部Ｂ１の角Ｂｐから所定距離だけ緩め方向（反時計回り方向）に離れた位置から辺に略垂直な平面Ｂｓ１１で切欠かれた後に、角Ｂｐから離れる方向に延びる緩やかな曲面Ｂｓ１２で切欠かれた第１切欠部Ｂ１１が形成されている。また、角Ｂｐから締め付け方向（時計回り方向）に緩やかな曲面Ｂｓ２２で切欠かれた第２切欠部Ｂ２２が形成されている。そして、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３の根元部に、第２切欠部Ｂ２２から鋭利な切欠部Ｂｓ３３が形成されている。なお、緩やかな曲面Ｂｓ１２及び鋭利な切欠部Ｂｓ３３は、六角ボルトＢの頭部に内接する円の円周に沿って形成し、また、円周に沿って破損するように、図６の細破線部分Ｂａ３３に浅い切欠きをつけることが好ましい。
上記の構成の六角ボルトＢを採用した場合には、ボックスレンチなどを用いて締め付ける際に、突起部分Ｂ３３に圧縮応力のみが作用するので、十分な締め付けを達成することができ、逆に、緩める際には、曲げによる引張応力が突起部分Ｂ３３に作用し、鋭利な切欠部Ｂｓ３３に応力が集中することになるので、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部が破損され、ボックスレンチなどを用いて六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。すなわち、いたずら等によって六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。
この結果、六角ボルトＢの緩み止め状態を保持し続けることができる。
図６と同様の構成を六角ナットに施すことが可能であり、頭部を有することなく、直接に所定の固定部位に一体化されたボルトに螺合させる場合に好適である。
この場合には、いたずら等によって六角ナットを緩めることを確実に阻止することができ、この結果、六角ナットの緩み止め状態を保持し続けることができる。
また、構造物の組み立て等のように、半永久的に取り外す必要がない用途には特に好適であり、溶接やリベットに順ずる締結構造、連結構造を実現できるので、安全面から実施されている定期的な点検作業を省略することができ、維持管理費の低減を達成することができる。
この六角ボルトＢは、その頭部Ｂ１の角Ｂｐから所定距離だけ緩め方向（反時計回り方向）に離れた位置から辺に略垂直な平面Ｂｓ１１で切欠かれた後に、角Ｂｐから離れる方向に延びる緩やかな曲面Ｂｓ１２で切欠かれた第１切欠部Ｂ１１が形成されている。また、角Ｂｐから締め付け方向（時計回り方向）に緩やかな曲面Ｂｓ２２で切欠かれた第２切欠部Ｂ２２が形成されている。そして、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３の根元部に、第２切欠部Ｂ２２から鋭利な切欠部Ｂｓ３３が形成されている。なお、緩やかな曲面Ｂｓ１２及び鋭利な切欠部Ｂｓ３３は、六角ボルトＢの頭部に内接する円の円周に沿って形成し、また、円周に沿って破損するように、図６の細破線部分Ｂａ３３に浅い切欠きをつけることが好ましい。
上記の構成の六角ボルトＢを採用した場合には、ボックスレンチなどを用いて締め付ける際に、突起部分Ｂ３３に圧縮応力のみが作用するので、十分な締め付けを達成することができ、逆に、緩める際には、曲げによる引張応力が突起部分Ｂ３３に作用し、鋭利な切欠部Ｂｓ３３に応力が集中することになるので、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部が破損され、ボックスレンチなどを用いて六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。すなわち、いたずら等によって六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。
この結果、六角ボルトＢの緩み止め状態を保持し続けることができる。
図６と同様の構成を六角ナットに施すことが可能であり、頭部を有することなく、直接に所定の固定部位に一体化されたボルトに螺合させる場合に好適である。
この場合には、いたずら等によって六角ナットを緩めることを確実に阻止することができ、この結果、六角ナットの緩み止め状態を保持し続けることができる。
また、構造物の組み立て等のように、半永久的に取り外す必要がない用途には特に好適であり、溶接やリベットに順ずる締結構造、連結構造を実現できるので、安全面から実施されている定期的な点検作業を省略することができ、維持管理費の低減を達成することができる。
図７は、さらに他の実施形態の六角ボルトＢを示す主要部拡大平面図である。
この六角ボルトＢは、角Ｂｐから所定距離だけ締め付け方向（時計回り方向）に離れた位置から辺に略垂直な平面Ｂｓ１１で切欠かれた後に、角Ｂｐから離れる方向に延びる緩やかな曲面Ｂｓ１２で切欠かれた第１切欠部Ｂ１１が形成されている。また、角Ｂｐから緩め方向（反時計回り方向）に緩やかな曲面Ｂｓ２２で切欠かれた第２切欠部Ｂ２２が形成されている。そして、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３の根元部に、第２切欠部Ｂ２２から鋭利な切欠部Ｂｓ３３が形成されている。なお、緩やかな曲面Ｂｓ１２及び鋭利な切欠部Ｂｓ３３は、六角ボルトＢの頭部に内接する円の円周に沿って形成し、また、円周に沿って破損するように、図７の細破線部分Ｂａ３３に浅い切欠きをつけることが好ましい。
上記の構成の六角ボルトＢを採用した場合には、ボックスレンチなどを用いて締め付ける際に、突起部分Ｂ３３に引張応力が作用するので、締め付け終期に、締め付けトルクを十分大きくすれば、鋭利な切欠部Ｂｓ３３に応力が集中することになるので、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部が破損され、ボックスレンチなどを用いて六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。すなわち、いたずら等によって六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。
この結果、六角ボルトＢの緩み止め状態を保持し続けることができる。
図７と同様の構成を六角ナットに施すことが可能であり、頭部を有することなく、直接に所定の固定部位に一体化されたボルトに螺合させる場合に好適である。
この場合には、いたずら等によって六角ナットを緩めることを確実に阻止することができ、この結果、六角ナットの緩み止め状態を保持し続けることができる。
また、構造物の組み立て等のように、半永久的に取り外す必要がない用途には特に好適であり、溶接やリベットに順ずる締結構造、連結構造を実現できるので、安全面から実施されている定期的な点検作業を省略することができ、維持管理費の低減を達成することができる。
この六角ボルトＢは、角Ｂｐから所定距離だけ締め付け方向（時計回り方向）に離れた位置から辺に略垂直な平面Ｂｓ１１で切欠かれた後に、角Ｂｐから離れる方向に延びる緩やかな曲面Ｂｓ１２で切欠かれた第１切欠部Ｂ１１が形成されている。また、角Ｂｐから緩め方向（反時計回り方向）に緩やかな曲面Ｂｓ２２で切欠かれた第２切欠部Ｂ２２が形成されている。そして、第１切欠部Ｂ１１と第２切欠部Ｂ２２に挟まれた突起部分Ｂ３３の根元部に、第２切欠部Ｂ２２から鋭利な切欠部Ｂｓ３３が形成されている。なお、緩やかな曲面Ｂｓ１２及び鋭利な切欠部Ｂｓ３３は、六角ボルトＢの頭部に内接する円の円周に沿って形成し、また、円周に沿って破損するように、図７の細破線部分Ｂａ３３に浅い切欠きをつけることが好ましい。
上記の構成の六角ボルトＢを採用した場合には、ボックスレンチなどを用いて締め付ける際に、突起部分Ｂ３３に引張応力が作用するので、締め付け終期に、締め付けトルクを十分大きくすれば、鋭利な切欠部Ｂｓ３３に応力が集中することになるので、鋭利な切欠部Ｂｓ３３から六角ボルトＢの頭部が破損され、ボックスレンチなどを用いて六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。すなわち、いたずら等によって六角ボルトＢを緩めることを確実に阻止することができる。
この結果、六角ボルトＢの緩み止め状態を保持し続けることができる。
図７と同様の構成を六角ナットに施すことが可能であり、頭部を有することなく、直接に所定の固定部位に一体化されたボルトに螺合させる場合に好適である。
この場合には、いたずら等によって六角ナットを緩めることを確実に阻止することができ、この結果、六角ナットの緩み止め状態を保持し続けることができる。
また、構造物の組み立て等のように、半永久的に取り外す必要がない用途には特に好適であり、溶接やリベットに順ずる締結構造、連結構造を実現できるので、安全面から実施されている定期的な点検作業を省略することができ、維持管理費の低減を達成することができる。
図６、図７の実施形態においては、緩やかな曲面で切欠かれた第２切欠部の他に鋭利な切欠部を突起部分の根元部に形成するようにしているが、第２切欠部自体を、緩やかな曲面で切欠かれた切欠部に代えて、鋭利な切欠部とすることが可能であり、この場合には、構成を簡単化することができ、しかも、図６、図７の実施形態と同様の作用を達成することができる。
Ｂ 六角ボルト
Ｂ１ 頭部
Ｂ２ 軸部
Ｂ３ 雄ねじ
Ｂ４ 偏心した円弧状凸曲面部
Ｂ５ ねじ切除部
Ｂｐ 角
Ｂ１１ 第１切欠部
Ｂｓ１１ 辺に略垂直な平面
Ｂｓ１２ 緩やかな曲面
Ｂ２２ 第２切欠部
Ｂｓ２２ 緩やかな曲面
Ｂ３３ 突起部分
Ｂｓ３３ 鋭利な切欠部
Ｎ 六角ナット
Ｎ３ 雌ねじ
Ｎ４ 偏心した円弧状凸曲面部
Ｎ５ ねじ切除部
ｈ 被締結体
Ｂ１ 頭部
Ｂ２ 軸部
Ｂ３ 雄ねじ
Ｂ４ 偏心した円弧状凸曲面部
Ｂ５ ねじ切除部
Ｂｐ 角
Ｂ１１ 第１切欠部
Ｂｓ１１ 辺に略垂直な平面
Ｂｓ１２ 緩やかな曲面
Ｂ２２ 第２切欠部
Ｂｓ２２ 緩やかな曲面
Ｂ３３ 突起部分
Ｂｓ３３ 鋭利な切欠部
Ｎ 六角ナット
Ｎ３ 雌ねじ
Ｎ４ 偏心した円弧状凸曲面部
Ｎ５ ねじ切除部
ｈ 被締結体
Claims (6)
- ボルト（Ｂ）及びナット（Ｎ）を螺合することによって、被締結体（ｈ）を締結するボルトナット締結体において、
ボルト（Ｂ）及び／又はナット（Ｎ）の、締め付け時に被締結体（ｈ）と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面（Ｂ４）（Ｎ４）に形成してあり、
ナット（Ｎ）の雌ねじ（Ｎ３）及び／又はボルト（Ｂ）の雄ねじ（Ｂ３）に対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部（Ｎ５）（Ｂ５）を形成してあり、
締め付け終期に、ボルト（Ｂ）の中心軸とナット（Ｎ）の中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部（Ｎ５）（Ｂ５）が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体。 - ボルト（Ｂ）及びナット（Ｎ）を螺合することによって、被締結体（ｈ）を締結するボルトナット締結体において、
ボルト（Ｂ）及び／又はナット（Ｎ）の、締め付け時に被締結体（ｈ）と接触する締め付け時接触面を、偏心した円弧状凸曲面（Ｂ４）（Ｎ４）に形成してあり、
ナット（Ｎ）の雌ねじ（Ｎ３）又はボルト（Ｂ）の雄ねじ（Ｂ３）を、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルト（Ｂ）の中心軸とナット（Ｎ）の中心軸が相対的に傾斜し、かつナット（Ｎ）の雌ねじ（Ｎ３）又はボルト（Ｂ）の雄ねじ（Ｂ３）を、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体。 - ボルト（Ｂ）及びナット（Ｎ）を螺合することによって、被締結体（ｈ）を締結するボルトナット締結体において、
ボルト（Ｂ）及び／又はナット（Ｎ）の、締め付け時に被締結体（ｈ）と接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナット（Ｎ）の雌ねじ（Ｎ３）及び／又はボルト（Ｂ）の雄ねじ（Ｂ３）に対して、軸方向に延びるように、かつ所定の角度範囲にわたってねじ切除部（Ｎ５）（Ｂ５）を形成してあり、
締め付け終期に、ボルト（Ｂ）の中心軸とナット（Ｎ）の中心軸が相対的に傾斜し、かつねじ切除部（Ｎ５）（Ｂ５）が存在することにより、ねじ同士をかみこませ、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体。 - ボルト（Ｂ）及びナット（Ｎ）を螺合することによって、被締結体（ｈ）を締結するボルトナット締結体において、
ボルト（Ｂ）及び／又はナット（Ｎ）の、締め付け時に被締結体（ｈ）と接触する締め付け時接触面の、偏心した所定位置に突起部を形成してあり、
ナット（Ｎ）の雌ねじ（Ｎ３）又はボルト（Ｂ）の雄ねじ（Ｂ３）を、楕円形状に形成してあり、
締め付け終期に、ボルト（Ｂ）の中心軸とナット（Ｎ）の中心軸が相対的に傾斜し、かつナット（Ｎ）の雌ねじ（Ｎ３）又はボルト（Ｂ）の雄ねじ（Ｂ３）を、楕円形状に形成してあることにより、ねじ同士をかみこませ易くし、このかみこみにより緩みを防止する
ことを特徴とするボルトナット締結体。 - ボルト（Ｂ）が六角ボルトであり、ナット（Ｎ）が六角ナットであり、六角ボルト（Ｂ）の頭部（Ｂ１）及び／又は六角ナット（Ｎ）の各辺上に第１切欠部（Ｂ１１）と、鋭利な切欠部（Ｂｓ３３）を含む第２切欠部（Ｂ２２）を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部（Ｂ１１）と第２切欠部（Ｂ２２）に挟まれた突起部分（Ｂ３３）には圧縮応力のみが作用するようにし、緩める時には、曲げによる引張応力が突起部分（Ｂ３３）に作用するようにして、鋭利な切欠部（Ｂｓ３３）から六角ボルト（Ｂ）の頭部（Ｂ１）及び／又は六角ナット（Ｎ）が破損することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のボルトナット締結体。
- ボルト（Ｂ）が六角ボルトであり、ナット（Ｎ）が六角ナットであり、六角ボルト（Ｂ）の頭部（Ｂ１）及び／又は六角ナット（Ｎ）の各辺上に第１切欠部（Ｂ１１）と、鋭利な切欠部（Ｂｓ３３を含む第２切欠部（Ｂ２２）を設けることにより、締め付け時には、第１切欠部（Ｂ１１）と第２切欠部（Ｂ２２）に挟まれた突起部分（Ｂ３３）に曲げによる引張応力が作用するようにして、所定の締付トルクを超えた場合に、鋭利な切欠部（Ｂｓ３３）から六角ボルト（Ｂ）の頭部（Ｂ１）及び／又は六角ナット（Ｎ）が破損することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のボルトナット締結体。
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