JP2014055637A

JP2014055637A - ゆるみ止め座金

Info

Publication number: JP2014055637A
Application number: JP2012201057A
Authority: JP
Inventors: Koji Yokoi; 康二横井
Original assignee: SANCO INDUSTRY KK
Current assignee: SANCO INDUSTRY KK
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2014-03-27

Abstract

【課題】通常の平座金と同様に使用することで優れたゆるみ止め効果が得られ、しかも安価に量産することができるゆるみ止め座金を提供する。
【解決手段】中央にねじ軸挿通孔２を有し、締付け座面３に相対する他方の座面が、締付け座面３に対して一方向に傾斜している傾斜座面４に形成されているゆるみ止め座金１であって、傾斜座面４の締付け座面３に対する傾斜角度Ａが、２．０度ないし２．５度の範囲であることを特徴とするゆるみ止め座金。ねじ軸に対して優れたゆるみ止め効果が得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、締付け座面に相対する他方の座面が、前記締付け座面に対して一方向に傾斜している傾斜座面に形成されているゆるみ止め座金に関するものである。

上記のような傾斜座面を有するゆるみ止め座金については、古くから種々提案されている（例えば、特許文献１ないし３参照）。

しかし、この種のゆるみ止め座金は、ゆるみ止め効果について十分検討されなかったか、あるいは製造技術上の問題として量産が困難である等の理由によって、これまでほとんど実用化されていない。

本願発明者は、このような傾斜座面を有するゆるみ止め座金を実用化するため、種々の傾斜角度について比較試験を繰り返し、鋭意研究を重ねた結果、前記傾斜座面の傾斜角度を特定することによって、優れたゆるみ止め効果が得られ、しかも安価に量産が可能であるとの知見を得たものである。

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、通常の平座金と同様に使用することで優れたゆるみ止め効果が得られ、しかも安価に量産することができるゆるみ止め座金を提供することを目的（課題）としている。

上記課題を解決するために、本発明のゆるみ止め座金は、中央にねじ軸挿通孔を有し、締付け座面に相対する他方の座面が、前記締付け座面に対して一方向に傾斜している傾斜座面に形成されているゆるみ止め座金であって、前記傾斜座面の前記締付け座面に対する傾斜角度が、２．０度ないし２．５度の範囲であることを特徴とする。

前記傾斜座面の傾斜角度を２．０度ないし２．５度の範囲の構成としたのは、次のような理由による。

傾斜角度を２．０度以下にすると、十分なゆるみ止め効果が得られないことが、振動ゆるみ試験の結果、確認された。また、傾斜角度を２．５度以上にすると、ボルト等のねじ軸にナットと共に嵌め合わせ、ナットを締め付けた際に、前記傾斜座面によってねじ軸のねじ山に作用する横方向の応力が大きくなり、ねじ軸に損傷が生じて締付け作業に支障を来たし、所定の締結軸力を得ることが困難であった。

本発明に係るゆるみ止め座金は、上述したように、前記傾斜座面の前記傾斜角度を前記締付け座面に対して一方向に２．０度ないし２．５度の範囲としたことで、通常の平座金と同様にボルト等のねじ軸に嵌め合わせて使用し、前記ねじ軸にねじ嵌合したナットを締め付けたとき、前記傾斜座面の働きで、前記締付け座面に付与される締結軸力と共に、前記ねじ軸に対して軸線に直交する横方向の応力が発生し、優れたゆるみ止め効果が得られる。しかも、前記傾斜座面の前記傾斜角度を２．０度ないし２．５度の範囲とすることで、本発明のゆるみ止め座金は、安価に量産することができ、実用化を実現した。

本発明に係るゆるみ止め座金の平面図である。図１の２−２線に沿う断面図である。同上ゆるみ止め座金の使用例を示す要部縦断正面図である。従来の平座金の使用例を示す要部縦断正面図である。振動ゆるみ試験記録を示す図表である。

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は、本発明に係るゆるみ止め座金を示している。該ゆるみ止め座金１は、炭素鋼、ステンレス鋼等の金属素材を冷間圧造して製造され、中央にねじ挿通孔２を有し、締付け座面３に相対する他方の座面が、締付け座面３に対して一方向に傾斜している傾斜座面４に形成されている。傾斜座面４の締付け座面３に対する傾斜角度Ａは、２．０度ないし２．５度の範囲に設定されている。この傾斜角度Ａは、種々の傾斜角度に設定した座金について振動ゆるみ試験を実施した結果、有効なゆるみ止め効果が得られる範囲として確認されたものである。なお、傾斜角度Ａが２．０度以下の場合、十分なゆるみ止め効果が得られなかった。また、傾斜角度Ａが２．５度以上の場合には、座金１をナットと組み合わせてボルト等のねじ軸に嵌合し、前記ナットを締め付けた際、傾斜座面４によってねじ軸のねじ山に作用する横方向（軸線に直交する方向）の応力が大きくなり、前記ねじ軸に損傷が生じて締付け作業に支障を来たし、所定の締結軸力を得ることが困難であった。

図３は、本発明に係るゆるみ止め座金１の使用例を示しており、ボルト５のねじ軸６にゆるみ止め座金１のねじ挿通孔２を嵌め合わせ、ナット７をねじ軸６にねじ嵌合して締め付けて、被締結部材８，９を締結した状態である。ナット７を締め付けると、座金１を介してねじ軸６の軸方向に締結軸力Ｐ３が作用すると共に、傾斜座面４の働きによって、ねじ軸６に対して軸方向に離間し、かつ軸線に直交する横方向に互いに反対向きの応力Ｐ１，Ｐ２が作用し、該応力Ｐ１，Ｐ２と締結軸力Ｐ３との合成によって、高いゆるみ止め効果が得られる。

このようなゆるみ止め効果は、図４に示す従来の平座金１１を用いた使用例と比較すると、一目瞭然である。図４に示す従来の平座金１１を用いた締結状態においては、ナット７による締付け力の大半は、平座金１１を介してねじ軸６の軸方向へ締結軸力Ｐ３として作用し、本発明のゆるみ止め座金１のように、ねじ軸５に対して直交する横方向の応力Ｐ１，Ｐ２は、ほとんど作用しない。したがって、ゆるみ止め効果は期待できない。

図５は、本発明に係るゆるみ止め座金１と、平座金１１を含む在来の座金とのゆるみ止め効果を比較した振動ゆるみ試験記録を示しており、試験品名、試験方法及び試験結果は、次のとおりである。

試験品名：
在来の座金については、ＪＩＳ規格製品で、(1)平座金、(2)スプリングワッシャ、(3) 皿ばね座金を採用した。
本発明の係るゆるみ止め座金１については、(4)傾斜角度Ａが２．０度の座金、(5)傾斜角度Ａが２．５度の座金を採用した。
参考試料として、(6)傾斜角度Ａが１．５度の試験用座金を採用した。

試験方法：
各試験品を試験機に取り付け、下記の条件で振動試験を実施した。ゆるみの判定は、ナットが脱落したとき緩んだとする。１７分間緩まなかった時はもどしトルクを測定した。試験機：高速ねじゆるみ試験機（米国航空機規格ＮＡ３３５０）
振動条件：振動数：１７８０ｃｐｍ
加振ストローク：１１ｍｍ
インパクトストローク：１９ｍｍ
振動方向：ボルト軸直角方向

試験結果：
図５の試験記録から明らかなように、在来のＪＩＳ規格座金類(1)(2)(3)と、傾斜角度Ａが１．５度の試験用座金(6)については、いずれもゆるみ止め効果が認められなかった
。一方、本発明に係る傾斜角度Ａが２．０度の座金(4)と、傾斜角度Ａが２．５度の座金(5)は、優れたゆるみ止め効果を有していることが確認された。

１ゆるみ止め座金
２ねじ挿通孔
３締付け座面
４傾斜座面
５ボルト
６ねじ軸
７ナット
８，９被締結部材
Ａ傾斜角度
Ｐ１，Ｐ２応力
Ｐ３締結軸力
１１平座金

実公昭３７−２９３２２号公報実公昭４０−３１８４５号公報米国特許第３，２３６，２７７号明細書

Claims

中央にねじ軸挿通孔（２）を有し、締付け座面（３）に相対する他方の座面が、前記締付け座面（３）に対して一方向に傾斜している傾斜座面（４）に形成されているゆるみ止め座金（１）であって、
前記傾斜座面（４）の前記締付け座面（３）に対する傾斜角度（Ａ）が、２．０度ないし２．５度の範囲であることをを特徴とするゆるみ止め座金。