JP2012062984A - 低トルクナット - Google Patents

Abstract

【課題】小さなトルクで容易に大きな軸力を発生させて締結することができ、かつ、信頼性が高く、確実な緩み止めが実現可能である低トルクナットを提供する。
【解決手段】ボルトに取り付けられる低トルクナットであって、内周面にネジ孔が形成され、上面に所定形状の係合部が形成され、外周面から内径方向に向けて複数のネジ穴が穿設されたナット部材と、ナット部材の下部に回転自在に取り付けられ、底面に滑り止め面が形成され、外周面に等角度間隔で軸方向に沿ってスプライン溝が形成された環状のソーサー部材と、ナット部材とソーサー部材との軸方向における接触部に介在された複数の転動体と、スプライン溝に係合する係合溝、およびナット部材のネジ穴に螺合するネジの挿通孔を有する係止部材とを備え、係止部材は、ナット部材が締結された後に係合溝をスプライン溝に係合させた状態で、ネジによってナット部材のネジ穴に固定される。
【選択図】図４

Description

本発明は、各種機械装置や建築物、配管などの各部を連結固定する手段として用いられる低トルクナットに関する。

従来より、機械装置の部品や建築物の鉄骨などを連結するボルトにはナットが締付られ、これにより各部品間または部材間の連結を実現していた。しかしながら、これら各部に振動や衝撃が加わると、ボルトとナットの締結力が次第に低下してしまうことが当業者の間で懸念されていた。

そこで、このような締結したナットの緩みを防止するように改良したナットとして、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。

このナットは、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少量偏心されている。一方、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、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。特許文献１のナットでは、この上ナットおよび下ナットによるくさび効果によって、締結したナットの緩みを防止するようになっている。

特開平９−２８０２３９号公報

しかしながら、上述した特許文献１のナットは、ボルトに締付けた際にナットが緩むのを効果的に防止することを主目的としたものであり、ボルトに大きな軸力を発生させて締結固定することを目的としていない。そのため、大きな軸力による締結固定が要求される原子力発電所の一次系バルブ、電力タービン、給水ポンプ、コンプレッサー、建造物の支柱、大型建機、タワークレーンなどの連結部には、特許文献１のようなダブルナットを適用することができない。

一方で、通常のボルトとナットによる締結手段では、トルクレンチを用いてこれらの締緩を行う場合に、締付対象物の接触座面（主に連結部のフランジ面）に発生する摩擦抵抗は、発生トルクの約５０％にも達する。その結果、特にボルトが大径の場合には、この大きな摩擦抵抗によって、締付対象物は、接触座面の損傷を免れないという問題がある。さらに、回転するナットとボルトのネジ部との間で生じるネジ面摩擦抵抗は、潤滑状態が悪ければ最大４０％ものトルクが消耗されてしまい、その結果、軸力として有効に作用するトルクが、全発生トルクの僅か１０％程度になってしまうという課題があった。

このように、ボルトに軸力を発生させる方法の一つであるトルクレンチを用いた締緩作業では、締付トルクによりボルトおよびナットを回転させて、ボルトに軸力を発生させている。通常、ボルトの弾性領域内では、トルクと軸力とは正比例の関係にあり、トルクを増すにつれて発生する軸力も増大するが、その過程では必然的に摩擦抵抗が発生してしまう。この摩擦抵抗の一つは、先にも述べているように、ボルトとナットのネジ摺動部に生じるネジ面摩擦力であり、このネジ面摩擦力は、減摩浸透剤やモリブデンまたは銅粉末入りの潤滑剤を摺動部に塗布することによって低減することができる。しかしながら、ナット面と締付対象物の座面との間で生じる座面摩擦力は、従来のナットでは回避することができず、この座面摩擦力により軸力およびトルク効率が著しく低下してしまうことが懸念されていた。さらに、この座面摩擦力により、特に緩め時にネジ面間で摩擦熱が発生し、溶接現象が起きてナットが回らなくなってしまうという不具合も生じていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小さなトルクで容易に大きな軸力を発生させて締結することができ、かつ、信頼性が高く、確実な緩み止めが実現可能である低トルクナットを提供することにある。

本発明の上記目的は、締結対象物を連結するボルトのネジ溝に取り付けられる低トルクナットであって、内周面に前記ネジ溝に螺合するネジ孔が形成され、上面に締付工具と係合するための所定形状の係合部が形成されるとともに、外周面から内径方向に向けて複数の位置固定用ネジ穴が穿設されたナット部材と、前記ナット部材の下部に回転自在に取り付けられ、前記締付対象物と接触する底面に滑り止め面が形成されるとともに、外周面に等角度間隔で軸方向に沿って位置固定用のスプライン溝が形成された環状のソーサー部材と、前記ナット部材と前記ソーサー部材との軸方向における接触部に介在された複数の転動体と、前記スプライン溝に係合する係合溝、および前記ナット部材の前記位置固定用ネジ穴に螺合するネジが挿通されるネジ挿通孔を有する係止部材とを備え、前記係止部材が、前記ナット部材が締結された後に、前記係合溝を前記スプライン溝に係合させた状態で、前記ネジによって前記ナット部材の前記位置固定用ネジ穴に固定されることを特徴とする低トルクナットにより、達成される。

また、本発明の上記目的は、前記位置固定用ネジ穴が、前記ナット部材の外周面に沿って等角度間隔で少なくとも４箇所に穿設されていることにより、効果的に達成される。

一方で、本発明の上記目的は、締結対象物を連結するボルトのネジ溝に取り付けられる低トルクナットであって、内周面に前記ネジ溝に螺合するネジ孔が形成され、上面に締付工具と係合するための所定形状の係合部が形成され、外周面に前記ネジ溝とは逆方向の雄ネジ溝が形成されたナット部材と、前記ナット部材の下部に回転自在に取り付けられ、前記締付対象物と接触する底面に滑り止め面が形成されるとともに、外周面に等角度間隔で軸方向に沿って位置固定用のスプライン溝が形成された環状のソーサー部材と、前記ナット部材と前記ソーサー部材との軸方向における接触部に介在された複数の転動体と、内周面に前記雄ネジ溝に螺合する雌ネジ溝が形成された環状のナット側スリーブ部材と、内周面に前記スプライン溝に係合する係合溝が形成され、前記ソーサー部材と同一の高さおよび前記ナット側スリーブ部材と同一の外径を有する環状のソーサー側スリーブ部材とを備え、前記ナット部材が締結された後に、前記ソーサー側スリーブ部材が前記係合溝を前記スプライン溝に係合させた状態で前記ソーサー部材に装着され、かつ、前記ナット部材側スリーブ部材の前記雌ネジ溝が前記雄ネジ溝に螺合され、前記ナット部材側スリーブ部材の底面が前記ソーサー側スリーブ部材の上面に着座するまで締付けられることを特徴とする低トルクナットにより、達成される。

また、本発明の上記目的は、前記ナット部材の前記雄ネジ溝と前記ナット側スリーブ部材の前記雌ネジ溝とのネジ結合が、前記ボルトの前記ネジ溝と前記ネット部材の前記ネジ孔とのネジ結合とは逆方向になっていることにより、効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記ナット部材が、外表面から径方向に内周面の前記ネジ孔まで穿設された潤滑剤注入孔を備えていることにより、効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記ナット部材が、外表面から径方向に内周面の前記ネジ孔まで穿設された複数の潤滑剤注入孔を備え、かつ、前記複数の潤滑剤注入孔が、それぞれ前記内周面に対して互いに異なる角度に設定されていることにより、効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記転動体が、前記ソーサ部材の上面に周方向に沿って形成された凹溝内に配されていることにより、効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記転動体が、円錐台形状の複数のローラと、該複数のローラの各間隙に配された球状の複数の鋼球とからなることにより、効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記転動体が、円錐台形状の複数のローラであることにより、効果的に達成される。

さらに、本発明の上記目的は、前記転動体が、球状の複数の鋼球であることにより、効果的に達成される。

本発明に係る低トルクナットによれば、締付工具を介して回転トルクを付与されるナット部材が締付対象物に直接接触せずに、このナット部材に転動体を介して回転自在に取り付けられたソーサー部材が締付対象物の座面に接触するようになっている。これにより、締緩に必要なトルクを従来のものに比べて大幅に低減することができるので、小さなトルクで容易に大きな軸力を発生させて締結することが可能であり、かつ、締緩作業の迅速化および省力化を図ることができるので、安全面でも大きな改善を図ることができる。具体的に、本出願人が行った試算によれば、本発明に係る低トルクナットは、締付時に従来のトルク管理法に対して５倍以上の有効トルク値を得ることができる。したがって、本発明に係る低トルクナットは、ボルトに大きい軸力を発生させることができるので、高強度を有し、大きな軸力による高い締結力が要求される原子力発電所の一次系バルブ、電力タービン、給水ポンプ、コンプレッサーなどの結合部、あるいは移動・運搬の際に分割して現地で組み立てることが要求される大型建機、タワークレーン、建造物の支柱などの連結部に適用する場合に有用である。

また、本発明に係る低トルクナットでは、緩め時においても、ナット部材が締付対象物の座面と接触することなく回転できる構造になっているので、締付対象物の座面を損傷することなく迅速に作業を行うことができる。

さらに、本発明に係る低トルクナットによれば、締結後に回転しないように、係止部材をソーサー部材の外周面上に形成されたスプライン溝に係合させた状態でナット部材にネジ固定するようになっている。これにより、振動などに起因するナットの戻り回転（緩み回転）を防止することができるので、信頼性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る低トルクナットがボルトに締結された状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る低トルクナットを示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る低トルクナットを示す上面図である。 本発明の第１実施形態に係る低トルクナットを示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る低トルクナットを示す底面図である。 本発明の第１実施形態に係る係止部材を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係るナット部材の要部を示す断面図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例に係る低トルクナットの要部を示す断面図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例に係る低トルクナットの要部を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る低トルクナットを示す正面図である。 本発明の第２実施形態に係る低トルクナットを示す上面図である。 本発明の第２実施形態に係る低トルクナットを示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る低トルクナットを示す底面図である。 本発明の第２実施形態に係るナット側スリーブ部材を示す上面図である。 本発明の第２実施形態に係るソーサー側スリーブ部材を示す上面図である。

以下、本発明に係る低トルクナットの第１実施形態について、図面を参照にしながら説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る低トルクナットがボルトに締結された状態を示す側面図である。同図に示すように、本第１実施形態に係る低トルクナット１は、エンジン、モータ、建機のアーム部、パイプ、建造物の支柱などにおける各種結合部の連結固定手段として用いられるボルト２のネジ溝２ａに取り付けられるものである。ボルト２は、締付対象物３，４の各フランジ部３ａ，４ａにそれぞれ穿設されたボルト挿通孔５に挿通され、該ボルト挿通孔５を介してフランジ部３ａ，４ａを貫通したネジ部２ａに低トルクナット１が螺合されて締結されることにより、２つの締付対象物３，４を連結固定するようになっている。

図２は、本発明の第１実施形態に係る低トルクナットを示す正面図であり、図３は、その上面図である。また、図４（ａ）は、図３中のＸ−Ｘ線に沿った断面矢視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のVI−VI線に沿った断面矢視図である。さらに、図５は、本発明の第１実施形態に係る低トルクナットを示す底面図である。

図２ないし図４に示すように、低トルクナット１は、上面に締付工具（トルクレンチ等）と係合するための正六角形の係合部１１ａが形成された中空のナット部１１と、該ナット部材の下方円筒部１１ｂを囲繞するように回転自在に取り付けられた環状のソーサー部材１２とを備え、該ソーサー部材１２の上面とこれに対向するナット部材１１のフランジ部１１ｃとの間には複数の転動体１３ａ，１３ｂが周方向に沿って介在され、かつ、ナット部材１１とソーサー部材１２とは、複数の係止部材１４によって周方向に回転しないように固定されている。このナット部材１１、ソーサー部材１２、各転動体１３ａ，１３ｂおよび係止部材１４は、いずれも高強度ボルト２の締結に十分に対応できる強度を有した金属材料で構成されている。

ナット部材１１は、ボルト２のネジ溝（ネジ部）２ａに螺合するネジ孔１１ｄが内周面に形成され、外周面には、所定の角度間隔毎（本第１実施形態では９０°間隔毎）に内径に向けて位置固定用ネジ穴１１ｅが穿設されている。この位置固定用ネジ穴１１ｅの付近には、軸方向に沿って係止部材１４の形状に対応するキー溝１１ｆが形成されている。また、このナット部材１１の下方円筒部１１ｂの外周面には周方向に沿って溝１１ｇが形成されており、該溝１１ｇにソーサー部材１２内に嵌挿されたボールプランジャ１５が差し込まれることによって、ソーサー部材１２が下方円筒部１１ｂの周囲に回転自在に連結されている。

ソーサー部材１２は、上面に周方向に沿って上方開口で断面コ字状に形成された凹溝１２ａを有し、該凹溝１２ａ内に上述した複数の転動体１３ａ，１３ｂが介在されている。一方、低トルクナット１が締付対象物４のフランジ部４ａと接触する部分であるソーサー部材１２の底面１２ｂは、トルク発生時にフランジ部４ａの接触面上を回転移動しないように、クラッチ板の表面などに適用されるローレット加工によって形成された摩擦抵抗の大きい滑り止め面になっている。また、ソーサー部材１２の外周面には、等角度間隔で軸方向に沿って位置固定用のスプライン溝１２ｃが形成されている。このスプライン溝１２ｃは、後述する係止部材１４との結合の角度位相を細かく調節できるセレーションになっている。

ソーサー部材１２の凹溝１２ａ内の転動体は、底面が外径方向を向くように周方向に沿って配された円錐台形状の複数のローラ１３ａと、該複数のローラ１３ａの各間隙に配された球状の複数の鋼球１３ｂとから構成され、鋼球１３ｂの高さ方向の寸法は、ローラ１３ａの高さ方向の寸法よりも小さくなっている。したがって、トルク発生時にナット部材１１とソーサ部材１２の両部材に接触している転動体はローラ１３ａのみであり、鋼球１３ｂは、滑らかな回転を実現するための緩衝材として機能する。また、この転動体１３ａ，１３ｂと対向するナット部材１１のフランジ部１１ｃの表面は、ローラ１３ａとの接触に対応させて傘型に形成されている。

図６は、本発明の第１実施形態に係る係止部材を示す正面図である。同図に示しように、係止部材１４は、上部にナット部材１１の位置固定用ネジ穴１４に螺合するワッシャー付きのネジ１４ｃが挿通されるネジ挿通孔１４ａが穿設されるとともに、下部にソーサー部材１２のスプライン溝１２ｃ対応する係合溝１４ｂが形成されている。この係止部材１４は、ボルト２に対してナット部材１１が締結された後に、係合溝１４ｂをソーサー部材１２のスプライン溝１２ｃに係合させた状態でネジ挿通孔１４ａにネジ１４ｃを挿通され、該ネジ１４ｃが位置固定用ネジ穴１１ｅに締結されることによってナット部材１１に固定される。これにより、係止部材１４が回り止めとして機能し、ボルト２に締結されたナット部材１１およびソーサー部材１２がボルト２に対して回転しなくなる。

また、図３に示すように、ナット部材１１は、外表面から径方向に内周面のネジ孔１１ｄまで穿設された複数の潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備えている。図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃに沿ったナット部材の要部を示す断面図である。この３つの潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、それぞれ内周面（ネジ孔）１１ｄに対して互いに異なる角度に設定されている。具体的には、潤滑剤注入孔１６ａは、内周面１１ｄに対して垂直に設定され、潤滑剤注入孔１６ｂは、内周面１１ｄに対して垂直より上方に１５°傾けて設定され、かつ、潤滑剤注入孔１６ｃは、内周面１１ｄに対して垂直より上方に３０°傾けて設定されている。この潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、ボルト２に締め付けた経年後の低トルクナット１の緩め作業時において、ボルト２のネジ溝２ａとナット部材１１のネジ孔１１ｄとの接触面における摩擦が大きくなっている場合に、この摩擦を低減させるための潤滑剤（浸透液等）をネジ接触部に浸透させるための経路である。このような場合、従来は、ナットの頭部に浸透剤を吹きかけて、ネジ接触部における潤滑効果を図っていたが、本第１実施形態では、潤滑剤をネジ接触部に潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して確実に浸透させることができるので、従来よりも大幅にネジ接触部における潤滑効果の向上を図ることができる。また、本第１実施形態では、複数の潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃが内周面（ネジ孔）１１ｄに対して互いに異なる角度に設定されているので、潤滑剤をネジ接触部の軸方向において広範囲に行き渡らせることができる。

本第１実施形態に係る低トルクナット１の締付時には、まず、ボルト２のネジ溝２ａにナット部材１１のネジ孔１１ｄを螺合させ、その低トルクナット１が着座するまで、すなわちソーサー部材１２の底面１２ｂが締付対象物４のフランジ部４ａの表面に接触するまで手動で回し込む。次に、手動あるいは油圧トルクレンチ等を使用して所定のトルク、軸力、角度に至るまでナット部材１１を締め付ける。この締め付けの終了後、戻り回転を防止するために、係止部材１４を位置固定用ネジ穴１１ｅおよびキー溝１１ｆの少なくとも１箇所以上にネジ１４ｃを介して固定する。

一方、本第１実施形態に係る低トルクナット１の緩め時には、まず、係止部材１４を固定しているネジ１４ｃを緩めて戻り止めを解放する。続いて、手動あるいは油圧トルクレンチ等を使用してナット部材１１を緩める。この際、経年によりネジ溝２ａとネジ孔１１ｄとの接触面の摩擦が大きくなっている場合には、潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して潤滑剤を注入してからナット部材１１を緩める。

以上のように、本第１実施形態に係る低トルクナット１では、締付工具を介して回転トルクを付与されるナット部材１１が締付対象物４に直接接触せずに、このナット部材１１に転動体１３ａ，１３ｂを介して回転自在に取り付けられたソーサー部材１２がフランジ部４ａの座面に接触するようになっている。これにより、締緩に必要なトルクを従来のものに比べて大幅に低減することができるので、締緩作業の迅速化および省力化を図ることができ、安全面でも大きな改善を図ることができる。一方、緩め時においても、ナット部材１１がフランジ部４ａの座面と接触することなく回転できる構造になっているので、フランジ部４ａの座面を損傷することなく迅速に作業を行うことができる。

また、本第１実施形態に係る低トルクナット１では、ナット部材１１をボルト２に締結した後にこれが回転しないように、係止部材１４をソーサー部材１２の外周面上に形成されたスプライン溝１２ｃに係合させた状態でナット部材１１にネジ固定するようになっている。これにより、振動などに起因するナットの戻り回転（緩み回転）を防止することができるので、信頼性の向上を図ることができる。

さらに、本第１実施形態に係る低トルクナット１では、係止部材１４の固定部である位置固定用ネジ穴１１ｅおよびキー溝１１ｆが、ナット部材１１の周方向に９０°間隔で設けられているので、図１に示すような取付対象物４のフランジ部４ａに固定する場合であっても、係止部材１４を少なくとも２つはナット部材１１に固定することができる。すなわち、取付対象物４によってネジ固定を妨げられることのない位置固定用ネジ穴１１ｅおよびキー溝１１ｆを少なくとも２箇所は確保することができるので、安定した緩み止めを実現することができる。

図８は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る低トルクナットの要部を示す断面図であり、具体的に、図８（ａ）は、図３中のＸ−Ｘ線に沿った断面矢視図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）中のVIII−VIII線に沿った断面矢視図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号（番号）を付して、その説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、本第１実施形態の第１変形例に係る低トルクナット１Ａでは、ナット部材１１Ａの下方円筒部１１Ａｂの外周面には周方向に沿って形成された溝１１Ａｇに対向するソーサー部材１２Ａの内周面に、この溝１１Ａｇと同様の溝１２Ａｄが形成され、この溝１１Ａｇと溝１２Ａｄによって画定される空間内にＯリング１７が介在されている。したがって、ナット部材１１Ａとソーサー部材１２Ａは、このＯリング１７を介して回転自在に連結されている。

また、図８（ｂ）に示すように、本第１変形例に係る低トルクナット１Ａでは、ナット部材１１Ａとソーサー部材１２Ａとの軸方向における接触部となる転動体は、全て球状の鋼球１３ｂになっている。上述した第１実施形態では、転動体１３ａ，１３ｂと対向するナット部材１１のフランジ部１１ｃの表面がローラ１３ａとの接触に対応させて傘型に形成されていたが、本第１変形例では、転動体１３ｂと対向するナット部材１１Ａのフランジ部１１Ａｃの表面は水平面になっており、この水平面におけるソーサー部材１２Ａの凹溝１２Ａａと対向する部分に、この凹溝１２Ａａと同様の凹溝１１Ａｈが形成されている。転動体である鋼球１３ｂは、ナット部材１１Ａの凹溝１１Ａｈとソーサー部材１２Ａの凹溝１２Ａａとによって画定される環状の空間内に配されている。

このような構成からなる本第１実施形態の第１変形例に係る低トルクナット１Ａによれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図９は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る低トルクナットの要部を示す断面図であり、具体的に、図９（ａ）は、図３中のＸ−Ｘ線に沿った断面矢視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）中のIX−IX線に沿った断面矢視図である。なお、同図において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号（番号）を付して、その説明を省略する。

図９（ａ），（ｂ）に示すように、本第１実施形態の第１変形例に係る低トルクナット１Ｂでは、ナット部材１１Ｂとソーサー部材１２Ｂとの軸方向における接触部となる転動体は、全て円錐台形状の複数のローラ１３ａになっている。ソーサー部材１２Ｂａの上面には、周方向に沿って９０°角度間隔で形成された複数のポケット１２Ｂｅが形成され、この複数のポケット１２Ｂｅには、ローラ１３ａが４個ずつ収容されている。

このような構成からなる本第１実施形態の第２変形例に係る低トルクナット１Ｂによれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

以下、本発明に係る低トルクナットの第２実施形態について、図面を参照にしながら説明する。なお、本第２実施形態において、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号（番号）を付して、その説明を省略する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る低トルクナットを示す正面図であり、図１１は、その上面図である。また、図１２（ａ）は、図１１中のＸ−Ｘ線に沿った断面矢視図であり、図１２（ｂ）は、図１１（ａ）中のXII−XII線に沿った断面矢視図である。さらに、図１３は、本発明の第２実施形態に係る低トルクナットを示す底面図である。

図１０ないし図１３に示すように、本第２実施形態に係る低トルクナット１Ｃでは、上述した第１実施形態の係止部材１４の代わりに、ナット部材１１Ｃの外周面に装着される環状のナット側スリーブ部材１８、およびソーサー部材１２Ｃの外周面に装着される環状のソーサー側スリーブ部材１９が用いられている。ナット部材１１Ｃとソーサー部材１２Ｃの外径は同一に設定されている。また、ナット側スリーブ部材１８およびソーサー側スリーブ部材１９は、ナット部材１１Ｃおよびソーサー部材１２Ｃの外径と一致する内径を有し、互いの外径も同一に設定されている。さらに、ソーサー側スリーブ部材１９は、ソーサー部材１２Ｃと同一の高さに設定されている。このナット部材１１Ｃおよびソーサー部材１２Ｃは、いずれも大きな軸力を発生させる高強度ボルト２の締結に十分に対応できる強度を有した金属材料で構成されている。

図１４は、本発明の第２実施形態に係るナット側スリーブ部材を示す上面図であり、図１５は、本発明の第２実施形態に係るソーサー側スリーブ部材を示す上面図である。

ナット部材１１Ｃのフランジ部１１Ｃａの外周面には、内周面のネジ孔１１Ｃｄとは逆方向の雄ネジ溝１１Ｃｈが形成され、ナット側スリーブ部材１８の内周面には、この雄ネジ溝１１Ｃｈと螺合する雌ネジ溝１８ａが形成されている。すなわち、この雄ネジ溝１１Ｃｈと雌ネジ溝１８ａによるネジ結合は、ボルト２のネジ溝２ａとネジ孔１１Ｃｄによるネジ結合に対して、逆タップネジになっている。また、ナット側スリーブ部材１８の外周面には、該ナット側スリーブ部材１８を締緩する際に用いる工具を係合させるための係合部１８ｂが等角度間隔（ここでは９０°）毎に形成されている。一方、ソーサー側スリーブ部材１９の内周面には、ソーサー部材１２Ｃの外周面のスプライン溝１２Ｃｃに係合する係合溝１９ａが形成されている。

本第２実施形態に係る低トルクナット１Ｃの締付時には、まず、第１実施形態と同様、ボルト２のネジ溝２ａにナット部材１１のネジ孔１１ｄを螺合させて、ソーサー部材１２の底面１２ｂが締付対象物４のフランジ部４ａの表面に接触するまで手動で回し込み、手動あるいは油圧トルクレンチ等を使用して所定のトルク、軸力、角度に至るまでナット部材１１Ｃを締め付ける。その後、ソーサー側スリーブ部材１９の係合溝１９ａをソーサー部材１２Ｃのスプライン溝１２Ｃｃに係合させて、ソーサー側スリーブ部材１９をソーサー部材１２Ｃに装着するとともに、ナット部材側スリーブ部材１８の雌ネジ溝１８ａをナット部材１１Ｃの雄ネジ溝１１Ｃｈに螺合させ、ナット部材側スリーブ部材１８の底面がソーサー側スリーブ部材１９の上面に着座するまでナット部材側スリーブ部材１８を締付ける。

一方、本第２実施形態に係る低トルクナット１Ｃの緩め時には、まず、ナット部材側スリーブ部材１８を緩めてナット部材１１Ｃから取り外し、その後、ソーサー側スリーブ部材１９をソーサー部材１２Ｃから取り外す。続いて、手動あるいは油圧トルクレンチ等を使用してナット部材１１を緩める。この際、経年によりネジ溝２ａとネジ孔１１ｄとの接触面の摩擦が大きくなっている場合には、第１実施形態と同様、潤滑剤注入孔１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して潤滑剤を注入してからナット部材１１Ｃを緩める。

このような構成からなる本第２実施形態に係る低トルクナット１Ｃによれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができるのはもとより、ナット部材側スリーブ部材１８とソーサー側スリーブ部材１９によって、転動体１３ａ，１３ｂおよびナット部材１１Ｃとソーサー部材１２Ｃの接触座面における経年変化などに起因する歪の発生を防止することができ、軸力の低下を回避することができる。しがたって、タービン、給水ポンプ、コンプレッサなどの連結部に適用される重荷重ボルトに対しても、十分に対応することができる。また、ナット側スリーブ部材１８とナット部材１１Ｃのネジ結合が、ナット部材１１Ｃとボルト２のネジ結合とは逆方向になっているので、確実な緩み止めを実現することができる。

以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１・・・低トルクナット
２・・・ボルト
２ａ・・・ネジ溝
３，４・・・締付対象物
３ａ，４ａ・・・フランジ部
１１・・・ナット部材
１１ａ・・・係合部
１１ｄ・・・ネジ孔
１１ｅ・・・位置固定用ネジ穴
１１Ｃｈ・・・雄ネジ溝
１２・・・ソーサー部材
１２ａ・・・凹溝
１２ｂ・・・底面（滑り止め面）
１２ｃ・・・スプライン溝
１３・・・転動体
１３ａ・・・ローラ
１３ｂ・・・鋼球
１４・・・係止部材
１４ａ・・・ネジ挿通孔
１４ｂ・・・係合溝
１４ｃ・・・ネジ
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ・・・潤滑剤注入孔
１８・・・ナット側スリーブ部材
１８ａ・・・雌ネジ溝
１９・・・ソーサー側スリーブ部材
１９ａ・・・係合溝

Claims (10)

1. 締結対象物を連結するボルトのネジ溝に取り付けられる低トルクナットであって、
   内周面に前記ネジ溝に螺合するネジ孔が形成され、上面に締付工具と係合するための所定形状の係合部が形成されるとともに、外周面から内径方向に向けて複数の位置固定用ネジ穴が穿設されたナット部材と、
   前記ナット部材の下部に回転自在に取り付けられ、前記締付対象物と接触する底面に滑り止め面が形成されるとともに、外周面に等角度間隔で軸方向に沿って位置固定用のスプライン溝が形成された環状のソーサー部材と、
   前記ナット部材と前記ソーサー部材との軸方向における接触部に介在された複数の転動体と、
   前記スプライン溝に係合する係合溝、および前記ナット部材の前記位置固定用ネジ穴に螺合するネジが挿通されるネジ挿通孔を有する係止部材とを備え、
   前記係止部材は、前記ナット部材が締結された後に、前記係合溝を前記スプライン溝に係合させた状態で、前記ネジによって前記ナット部材の前記位置固定用ネジ穴に固定されることを特徴とする低トルクナット。
2. 前記位置固定用ネジ穴は、前記ナット部材の外周面に沿って等角度間隔で少なくとも４箇所に穿設されている請求項１に記載の低トルクナット。
3. 締結対象物を連結するボルトのネジ溝に取り付けられる低トルクナットであって、
   内周面に前記ネジ溝に螺合するネジ孔が形成され、上面に締付工具と係合するための所定形状の係合部が形成され、外周面に前記ネジ溝とは逆方向の雄ネジ溝が形成されたナット部材と、
   前記ナット部材の下部に回転自在に取り付けられ、前記締付対象物と接触する底面に滑り止め面が形成されるとともに、外周面に等角度間隔で軸方向に沿って位置固定用のスプライン溝が形成された環状のソーサー部材と、
   前記ナット部材と前記ソーサー部材との軸方向における接触部に介在された複数の転動体と、
   内周面に前記雄ネジ溝に螺合する雌ネジ溝が形成された環状のナット側スリーブ部材と、
   内周面に前記スプライン溝に係合する係合溝が形成され、前記ソーサー部材と同一の高さおよび前記ナット側スリーブ部材と同一の外径を有する環状のソーサー側スリーブ部材とを備え、
   前記ナット部材が締結された後に、前記ソーサー側スリーブ部材が前記係合溝を前記スプライン溝に係合させた状態で前記ソーサー部材に装着され、かつ、前記ナット部材側スリーブ部材の前記雌ネジ溝が前記雄ネジ溝に螺合され、前記ナット部材側スリーブ部材の底面が前記ソーサー側スリーブ部材の上面に着座するまで締付けられることを特徴とする低トルクナット。
4. 前記ナット部材の前記雄ネジ溝と前記ナット側スリーブ部材の前記雌ネジ溝とのネジ結合は、前記ボルトの前記ネジ溝と前記ネット部材の前記ネジ孔とのネジ結合とは逆方向になっている請求項３に記載の低トルクナット。
5. 前記ナット部材は、外表面から径方向に内周面の前記ネジ孔まで穿設された潤滑剤注入孔を備えている請求項１ないし４のいずれかに記載の低トルクナット。
6. 前記ナット部材は、外表面から径方向に内周面の前記ネジ孔まで穿設された複数の潤滑剤注入孔を備え、かつ、
   前記複数の潤滑剤注入孔は、それぞれ前記内周面に対して互いに異なる角度に設定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の低トルクナット。
7. 前記転動体は、前記ソーサ部材の上面に周方向に沿って形成された凹溝内に配されている請求項１ないし６のいずれかに記載の低トルクナット。
8. 前記転動体は、円錐台形状の複数のローラと、該複数のローラの各間隙に配された球状の複数の鋼球とからなる請求項１ないし７のいずれかに記載の低トルクナット。
9. 前記転動体は、円錐台形状の複数のローラである請求項１ないし７のいずれかに記載の低トルクナット。
10. 前記転動体は、球状の複数の鋼球である請求項１ないし７のいずれかに記載の低トルクナット。

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