JP2014081062A - 緩み止め付きボルトとナット - Google Patents

Abstract

【課題】ボルトとナットは振動でゆるむ。ボルトと座金と補助金具で任意の位置にナットを固定する方法を提供する。
【解決手段】ボルト１のねじ山部分に回転軸と平行な面又は溝２を作り、ねじ山の断面と座金の内径を同じ形にした座金３でボルトが止まっているとき座金の回転を止める仕組みにする。次の補助金具６でナット９の六角面を補助金具の壁面７で回転を止め補助金具の爪８が座金の溝４にはまるようにし座金に固定するとナットは緩まなくなる。ナットが任意の位置で止まっても、補助金具の壁面７とナットの間にゆとり１０があり数度動くためにはめこむことができる。補助金具は、ねじを締めた後にねじの沿って上からかぶせるものである。
【選択図】図１

Description

この発明はボルトとナットに関するものである。

従来のボルトとナットは振動で緩みが生じるため、ワッシャーや座金の裏に溝をつけたり、二重ナット、ペイントロックなどで工夫して緩みを止めているがどうしても強い振動で緩みを生じ止めることができない。

発明が解決しようとする課題

ボルトとナットは機械の振動で長期使用すると、緩みが生じナットが外れたりするおそれがある。
そもそもボルトとナットは螺旋状の斜面をナットが滑り締め付ける構造である。これを止めるには摩擦を強くする方法か、ボルトの斜面に沿って杭を打ち止める方法である。摩擦で止める方法は強い振動や長期の振動で緩む。
ボルトとナットの２つを固定すれば緩みは止まる。しかしナットは回転し締め付けたとき任意の位置で止まる。これを固定しなければならない。

本案は、これの緩みを生じる欠点を除くために考案したものである。機械の振動で生じる緩みを摩擦以外の方法で止めるのである。
ナットはスパナやレンチを使い緩めたり、締めたるすることができる。逆に考えればスパナやレンチが止まっているときはボルトに対してナットは緩まない。
スパナやレンチと同じ働きをする器具を作りボルトに固定できればボルトとナットの間は固定でき回転できなくなり緩まない。
しかしナットを動かないように止めることは、ナットを自由に締めたり緩めたりすることと相反する課題である。
そこで本案は連続したナットのアナログ的動きを座金のデジタルの溝と補助金具の爪をとゆとりを利用してボルトに対して止めるものである。
順として、ボルトのねじ山を加工し、加工した座金を固定する。座金を加工し補助金具を爪で固定する。スパナ代わりの補助金具の壁面でナットを固定する。
ボルトにナットを締め付けた後の回転位置は任意である。締め付けた後で被せる補助金具の爪を座金の溝にはまる形にして固定する。位置が座金のデジタルの溝と溝の間で爪が止まったとき、ナットと補助金具をつなぐ壁面とのゆとりがこれをカバーする。ナットと補助金具の壁面にあるゆとりで少し補助金具が動かせ爪は座金の溝にはめ込み固定できるのである。
ナットのゆるみの量は溝の間隔とナットと補助金具の壁面ゆとりの量で、ナットの締め付け角度にして数度分はゆるむ。溝を多くすることでゆるむ量も抑えられる。
ナットが下方にある場合や振動が強い場合は補助金具の外れ防止の工夫が必要だが請求項目２のような工夫や補助金具の裏に薄い磁石を張るなどいろいろな方法が考えられる。

請求項目１に係る緩み止め付きボルトとナットはボルト（１）のねじ山の部分に回転軸と平行面か平行な溝（２）をつける。
座金（３）の内側にある穴（４）をボルトのねじ部分の断面と同じ形にし、座金をボルトに対し回転できなくする。
次にその座金の外側に溝（５）を作り補助金具（６）の爪（８）が差し込めるようにする。本案では、溝が両側に６０度分しか作ってないがナットの面は対称軸が３本あり最低限の６０度分にした。全体に溝をつけても同じ効果だかコストの面を考慮した。
締め付けると任意の位置で止まるナット（９）を固定するのに対応するため、補助金具には壁面（７）があり、ナットの６角面より径を少し大きく対角距離以内にしてゆとり（１０）を持たせる。回転角でいえば数度のゆとり（１０）でナットが任意の位置で止まっても、座金の溝に補助金具の爪が差し込めるのである。
これで、ボルト（１）と座金（３）が固定され、座金と補助金具（６）が固定され、補助金具とナット（９）が固定され動かなくなる。
ナットでボルトを締め付けた後からナットに補助金具を被せ補助金具の爪を座金の溝に合わせて固定するの形である。

請求項目２に係る緩み止め付きボルトとナットは、座金の溝（４）や補助金具の爪（８）に差し込むことで緩みを止めることができる。しかし、ナットが下向きの時や振動が大きいとき座金から助金具が外れる。そこで補助金具の爪（８）をねじの回転方向と逆に斜めに角度をつけるのはナットが少しゆるむことで、補助金具の爪（８）が座金の溝（４）に食い込み外れなくするものである。

請求項目３に係る緩み止め付きボルトとナットは、座金に爪（１１）をつけ、補助金具に溝（１２）を付けはめこむ形にしたものである。溝は補助金具の周囲全部に付けても、６０度分２カ所付けてもよい。小さなボルトやナットの座金は薄く、座金に爪を付けた方が効果的である。
また座金が小さいとき爪（１１）は力で曲がるので補助金具の溝（１２）にはめた後、座金の爪（１１）を押さえて曲げ補助金具を固定することができる。

請求項目４に係る緩み止め付きボルトとナットは、座金の周囲全体に爪車（１１）をつけ補助金具の爪（１４）で回転が止まる仕組みにし緩み止めを作ったものである。

請求項目５に係る緩み止め付きボルトとナットはボルト（１）のねじ山の部分に回転軸と平行面か溝（１５）を対称に２カ所作る。座金（３）の内側にある穴（５）をボルトのねじ部分の断面と同じ形にし、座金をボルトに対し回転できなくする。対称形にすることでよりボルトにかかる力の偏りがなくなる。

（ア）ボルト、座金、ナットは従来のものとほぼ同じ質量であり、補助金具は薄い鉄板の加工だけで、二重ナットでボルトを締めるより軽くできる。
（イ）ボルトの方からスパナで緩めようとしても補助金具を外さないかぎり緩まないので、いたずら防止につながる。
（ウ）ナットの緩み止めに摩擦を利用していないので、ナットの締め付け過ぎのダメージは少なりボルトの破損が少なくなる。
（エ）間違えて普通のボルトとナットと本案のボルトと混在しても使用可能である。
（オ）長期の振動で補助金具がナットにより強く押さえられ密着しても隙間からマイナスドライバー一つで外すことが出来る。
（カ）補助金具そのものは薄い鉄板１枚の加工のみで使い捨てが可能であり点検作業時に交換できる。

図１の本案のボルト（１）に回転軸と平行面か平行な溝（２）にあわせ座金（３）を差し込む。これで座金がボルトに対して回転が固定される。ナット（９）を回して材料を締め付ける。締め付けが終えたら図３の補助金具（６）を差し込み補助金具の爪（８）と座金の溝（４）合う位置を探し差し込む。爪が補助金具の溝の位置にないときはナット（９）ナットを固定する補助金具の壁面（７）との間にゆとり（１０）があるので数度動かすことで溝にはめることができる。図２はボルトに補助金具をはめた断面図である。

図１の本案のボルト（１）に図４の座金（３）を差し込む。これで座金がボルトに対して回転が固定される。ナット（９）を回して材料を締め付ける。ナットの締め付けが終えたら図４の補助金具（６）を差し込み補助金具の溝（１２）と座金の爪（１１）合う位置を探し差し込む。これで、ボルトとナットが固定できる。さらに、小さなボルトとナットの座金は小さく座金の爪を曲げれば振動でさらに外れにくくなる。

図１の本案のボルト（１）に図５の座金の周囲に爪車（１３）を作ったものをはめ込む。これで座金がボルトに対して回転が固定される。
ナット（９）を回して材料を締め付ける。締め付けが終えたら図５の補助金具をはめ込み補助金具の爪（４）と爪車と合わせた後、少し回転させればナットと補助金具、座金がしっかり固定される。

本案の実施例１のボルトとナットと座金、補助金具を連結したもの ボルト補助金具の正面断面図 座金と補助金具の斜視図 座金に爪と補助金具に溝の斜視図 座金の爪車と補助金具の爪 ボルトの正面の断面図

１、ボルト本体
２、ねじ山に沿って削った平行面か平行な溝
３、座金
４、座金の溝
５、座金の内側の穴
６、補助金具本体
７、壁面
８、爪
９、ナット
１０、ゆとり部分
１１、座金に付けた爪
１２、補助金具の溝
１３、爪車
１４、補助金具の爪車にかかる爪
１５、回転軸と平行な溝

Claims (5)

1. ボルト（１）のねじ山部分に回転軸と平行な面（２）を作り、ねじ山の断面と座金（３）の内径（５）を同じ形にする座金（３）と次にこれをつなぐ補助金（６）でナット（９）の六角面をゆとり（１０）のある壁面（７）で回転を止めさらに補助金具の爪（８）が座金の周囲につけたの溝（４）にはまるようにする緩み止め付きボルトとナット
2. 補助金具（６）の爪（８）をねじの回転方向と逆に斜めにつけ、座金の溝（７）はまるようにする緩み止め付きボルトとナット
3. 座金（３）の周囲に爪（１１）を作り補助金具（６）の周囲に溝（１２）をつけはまるようにする緩み止め付きボルトとナット
4. 座金の周囲に爪車（１１）をつけ補助金具の爪（１４）で回転が止まる仕組みにする緩み止め付きボルトとナット
5. ボルト（１）のねじ山部分に回転軸と平行面か溝（２）を対称形に２カ所作り、ねじ山の断面と座金（３）の内径（５）を同じ形にする緩み止め付きボルトとナット

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