JP2015508870A - ナット - Google Patents

Abstract

内ねじが設けられている、または内ねじを設けることのできるナットボディを備え、ナットボディが、多角形の外側輪郭を備えた多角形の部分を有し、多角形の外側輪郭が、エッジ領域と、エッジ領域の間に位置するキー面とを有し、キー面が、規格通りに延びるキー面平面内に延びている、ナットおよびナットを形成する方法を最適化して、できる限りわずかな重量においてできる限り最適な機械的性質を有するようにするために、ナットボディが、それぞれのキー面平面から始まって孔の方向にナットボディ内へ延びる複数の切り欠きを有することが、提案される。【選択図】図１

Description

本発明は、孔の領域に内ねじが設けられているまたは内ねじを設けることができる、ナットボディを備え、ナットボディが、多角形の外側輪郭を備えた多角形の部分を有し、多角形の外側輪郭が、複数のエッジ領域と、複数のキー面と、を有し、キー面が、エッジ領域の間に位置して、規格通りに延びるキー面平面内に延びている、ナットに関する。

この種のナットは、従来技術から知られた通常の多角ナットであって、キー面の位置と配列と方向とは、たとえば標準的な基準、たとえばDIN EN 1661, 1663, 1664, 1667, DIN EN ISO 4032-4036, DIN EN ISO 8673-8675, DIN EN ISO 7040-7042, DIN EN ISO 7719, DIN EN ISO 10511-10513およびDIN EN ISO 4759-1から得られる。

ナットは、初めから内ねじが設けられていてもよく、または孔のみが設けられていてもよく、セルフフォーミングねじまたはセルフタッピングねじの場合には、ねじ込む際に孔の中に内ねじが生じる。

この種のナットにおいては、できる限り好ましい使用上の機械的性質を備えつつ、重量を低減する必要がある。

従って本発明の課題は、一般的なタイプのナットを最適化して、できる限り小さい重量において、できる限り好ましい機械的性質を有するようにすることである。

本発明の課題は、冒頭で述べた種類のナットにおいて、ナットボディが、それぞれのキー面平面から孔の方向に、ナットボディ内へ延びる、複数の切り欠きを有していることによって解決される。

本発明に基づく解決の利点は、ナットボディ内へ延びる切り欠きによって、ナットボディの機械的性質をネガティブに損なうことなく、材料の節約とそれに伴う重量低減を達成できることである。

切り欠きの配置に関しては、上述では更に詳細な説明はなされていない。

すなわち、好ましい解決において、互いに対向配置されたキー面平面から、それぞれの切り欠きが、ナットボディ内へ延びている。

最も簡単な場合には、この構成は、２つの互いに対向するキー面平面であって、キー面平面から始まって切り欠きがナットボディ内へ延びている。

しかし、この構成は、更に多くのキー面平面であってもよく、これらのキー面平面から始まって切り欠きがナットボディ内へ延びている。

多角形の部分の各キー面平面から始まって切り欠きがナットボディ内へ延びていると、更に効果的に材料が低減される。

以上で説明した実施例では、ナットボディ内へ延びる切り欠きの延びに関しては、詳しい説明をしていない。

好ましい解決において、切り欠きは、それぞれのキー面平面から、内ねじを安定させるように取り巻くねじ受容部まで延びており、すなわち、切り欠きは、ねじ受容部までは延びているが、それを越えて延びてはいない。

ねじ受容部は、ナットボディの、周方向に閉じた領域であって、この領域が、内ねじを安定させるように取り囲み、内ねじ内へ螺合されたボルトまたはねじによって負荷がかかった場合に、内ねじが定められた量を越えて変形、特に拡幅せず、従って力および／またはトルクを吸収するために必要な形状または形状強度を失うことがないようにする。

この場合、ねじ受容部が内ねじの外径から始まって、内ねじの外径の少なくとも０．０５倍の、半径方向の最小厚みを有していると、特に有利である。

すなわち、半径方向の最小厚みは、ねじ受容部の、半径方向に最も薄い箇所において測定され、このねじ受容部は、特にナットボディの一体的な一部であり、各側に半径方向の最小厚みを有しているので、ねじ受容部の安定性が、半径方向の最小厚みによって決まる。

この場合、ねじ受容部の半径方向の最小厚みは、中心軸の方向に不変であることができる。

しかしまた、ねじ受容部の半径方向の最小厚みが、中心軸の方向に可変であることも、考えられる。

原理的に、本発明に基づく解決において、ナットボディが第１の端面と第２の端面の間に延び、各端面が、ナットによって固定するためにボディまたは部材に力を加えるのに適している、というように、ナットボディを形成することが考えられる。

しかし、本発明に係るナットを、ナットボディへの力の導入に関して最適化することができるようにするために、ナットボディを、圧力面を有する押圧側として形成された第１の端面と、押圧側とは反対側の第２の端面と、を有し、それらの間にナットボディが延びているようにすることが好ましい。

この解決は、ナットが最適化されて、ナットがナットボディまたは部材に力を加え、この力がナットボディによって吸収されると、押圧側の領域内で力が発生し、第２の端面においては直接的な力を受けない、という利点を有している。

この種のナットにおいては、たとえば、切り欠きは第２の端面まで延びている。というのは、第２の端面の領域内にはナットボディの力が作用しないので、第２の端面の領域内で発生する力は、最も小さいからである。

更に、ナットを、切り欠きが押圧側まで延びるように形成することが、可能であり、この場合、押圧側の形状を安定させるには、予想される負荷を吸収するのに十分大きい形状にしなければならない。

他の実施形態においては、切り欠きは、一方の端面から他方の端面へ向かって、ナットボディの延びの一部のみに延びているので、切り欠きは他方の端面に達しない。

他の好ましい解決においては、切り欠きは、押圧側に設けられた押圧基部まで延びており、従って押圧基部で終了しているので、ナットボディは押圧側の領域内で押圧基部によって付加的な安定性を得る。

或いは、更に、切り欠きは、押圧側に設けられた押圧フランジまで延び、押圧フランジは多角形の部分を越えて半径方向に延びている。

また、ねじ受容部の最小厚みに関しても、ナットボディの押圧側の存在は有利であり、押圧側の領域内のねじ受容部の半径方向の最小厚みが、少なくとも第２の端面の領域内におけるのと同じ大きさであると、有利である。

ねじ受容部の半径方向の最小厚みが、押圧側の領域内で、第２の端面の領域におけるよりも大きいと、更に効果的である。とういうのは、押圧側の領域内では、第２の端面の領域内におけるよりも、押圧側とねじとの間の力の相互作用によってねじ受容部の周囲の負荷がより高くなるので、それによって発生する負荷に関してナットボディを最適化することができるからである。

ねじ受容部が、第２の端面から押圧側へ延びていくにつれ、最小厚みが増大していくと、特に有利である。というのは、その結果、第２の端面から始まって増大していく、ねじ受容部の周囲の負荷を、押圧側と内ねじとの間の力の相互作用として、最適に考慮することができるからである。

キー面の設計に関しては、以上では詳細な検討をしてこなかった。

本願発明の好ましい解決においては、たとえば、各キー面平面内に、互いに対向するエッジ領域に隣接するキー面領域が設けられ、互いに対向するエッジ領域の間にそれぞれの切り欠きが位置している。

すなわち、それぞれの切り欠きが、少なくとも２つのキー面領域に分割し、これらキー面領域は、それぞれエッジ領域に隣接して延びて、切り欠きによって少なくとも部分的に互いに分離されており、分離されたキー面領域が、ともにキー面を形成する。

エッジ領域の間の横方向のキー面領域の最小の延びに関して（この場合、横方向はエッジ領域の間隔方向に対して平行に延びる）、内ねじの中心軸に対して垂直に延びる、多角形の部分を通る各横断面の平面内で、互いに近接している２つの各エッジ領域の間の横方向のキー面領域の延びの合計は、横方向におけるこれらエッジ領域の間の間隔の少なくとも１０％が好ましく、更に好ましくは少なくとも１５％、特に少なくとも２０％であることが好ましい。

すなわち、２つのキー面領域から形成されるキー面が、切り欠きが存在しない場合のキー面の延びに関して、横方向における延びの１０パーセントに減少されている。

原則的に、それぞれ個々のキー面領域の延びを異なるように選択することが考えられ、この場合、延びの合計は、エッジ領域の間隔の１０％である。

これは、たとえば、締め付け、または緩める場合のナットボディの負荷に対して、キー面領域を最適に適合させようとする場合が、考えられる。

たとえば、特にきつく締め付けて、通常、その後は、もはや緩めることのないナットボディにおいては、２つのキー面領域を異なるように選択し、たとえばナットボディをきつく締め付ける場合に強く負荷のかかるキー面領域を、あまり負荷のかからないキー面領域よりも、横方向に幅広く形成することが、考えられる。

簡単な実施形態においては、２つのキー面領域は横方向において近似的に同一の延びを有し、好ましくは横方向に同一の延びを有する。

切り欠き自体の形成に関しては、以上では、詳しい説明をしてこなかった。

切り欠きは、中心軸に対して平行および半径方向の延びに関して、任意の形状を有することができ、すなわち自由形状面を有することができる。

更に、ナットボディの切り欠きの各々は、形状および延びにおいて、他の切り欠きとは異なることができる。

しかしたとえば、それぞれナットボディの対向する側に配置された切り欠きは、同様に形成されている。

特に、切り欠きの横断面形状については、何も説明してこなかった。

すなわち、好ましい解決においては、切り欠きは、内ねじの中心軸に対してそれぞれ垂直に多角形の部分を通って延びる横断面の平面内で、同一の横断面形状を有している。

たとえば、それぞれの横断面の平面内で、切り欠きの横断面形状がＵ字状であることが、考えられる。

しかし、それぞれの横断面の平面内で、切り欠きの横断面形状が、円セグメント状の横断面形状または矩形またはＶ字状の横断面形状に似ることも、考えられる。

好ましい解決においては、切り欠きは、底領域と、それぞれのキー面平面に対して横方向に延びて底領域に連続する側壁領域と、によって定められる、横断面形状を有している。

この場合、たとえば、切り欠きが、凹状に湾曲されて、側壁領域を結合する底領域によって定められる、横断面形状を有するように形成されていることが、考えられる。

切り欠きの横断面形状のバリエーションに関しては、以上では、詳しい説明をしてこなかった。

すなわち、切り欠きは、中心軸に対して平行な方向の延びをもって一定または変化する横断面形状を有している。

特に、たとえば、内ねじの中心軸から底領域への距離が、中心軸の方向における切り欠きの延びにわたって実質的に一定であることが、考えられる。

或いは、中心軸の方向の延びを有する底領域が、中心軸から底領域への距離を変化させることも考えられる。

たとえば、切り欠きに、中心軸に対して斜めに延びる底領域が設けられており、この底領域が、たとえばそれぞれのキー面平面まで延びている。

本発明に係る解決の上述した特徴の代わりに、または、更に、冒頭で挙げた課題は、冒頭で挙げた種類のナットによって、本発明によれば、ロックナットとしてのナットを形成するための内ねじは、規格に相当する内ねじとして形成されるが、ナットボディの塑性変形によって、規格から外れるように形成されていることによっても、解決される。

本発明に係る解決の利点は、ナットボディの塑性変形のみによって、できる限りわずかな重量においてできる限り最適な機械的性質を有するナットを形成する可能性が生じることにある。というのは、ナットボディに、ロックナットに必要な締め付けトルクを得るために通常必要となる、付加的な部材が設けられていないからである。

従って、本発明に係るナットは、同様に、できる限り小さい重量において改良された、または最適化された、機械的性質を有している。

ロックナットとしての本発明に基づく機能のために必要な締め付けトルクは、特に、内ねじが、ナットボディの変形によって、規格から外れた、中心軸から半径方向への距離の変化を有し、および／または規格から外れた間隔またはねじ山を有しているので、ボルトまたはねじの螺合は、塑性変形されたナットボディを、再び規格寸法の方向へ弾性可塑的に変形させ、この変形が締め付けトルクを生じることによって、得られる。

もっとも簡単な場合においては、内ねじは、ナットボディの塑性変形に基づいて中心軸に関して非円形に形成されている。

他の好ましい解決においては、内ねじが、中心軸に関して等しい角度間隔で配置された、変形されたねじ領域を有し、中心軸からの角度間隔が、規格からは減少されており、すなわち角度間隔が、規格通りの形成における角度間隔よりも小さい。

最も簡単な場合には、この実施例は、対をなして互いに対向する、変形されたねじ領域であって、ねじ領域の、中心軸からの距離が、減少されている。

他の好ましい実施形態において、本発明に係るロックナットのために必要な、定められた締め付けトルクは、好ましくは、内ねじが、中心軸に関して２の数またはこれより多い数の対称性をもって配置された複数の変形されたねじ領域を有し、変形されたねじ領域の間の距離が、規格の距離から減少されることによって、得られる。

たとえば、互いに対をなして中心軸に関して対向する複数の変形されたねじ領域が設けられており、変形されたねじ領域の間の距離が、規格寸法に対して減少されており、または周面に均一に配置された３つ以上のねじ領域が設けられており、これらのねじ領域の距離が、規格寸法に対して減少されている。

本発明に係るナットの特に好ましい形成においては、ナットボディは、中心軸に関して互いに対向するエッジ領域への力の作用によって塑性変形されている。

上記とは異なり、他の解決においては、ナットボディは、中心軸に関して互いに対向する切り欠きの底領域および／または側壁領域への力の作用によって塑性変形されている。

この場合、力の作用が多角形の部分の上方の領域以内で行われると、特に好ましい。というのは、ナットボディは、好ましくは、上方の領域内では押圧側の領域内におけるよりも小さい力で塑性変形可能だからである。

更に他の解決においては、ナットボディは、第２の端面の外側エッジの領域内で力の作用によって塑性変形されている。

特に、ある解決においては、内ねじが、規格から外れた寸法を備えた、変形されたねじ領域を有しており、この場合、たとえばピッチが、規格ピッチに関して変化されており、すなわちねじ山の互いに対する間隔が、規格に基づく形成の場合よりも大きいか、または小さい。

また、他の好ましい解決においては、ナットボディは、中心軸に対して平行な方向の成分を持った、いずれかの端面への、特に第２の端面への、力の作用によって塑性変形されている。

第２の端面の外側エッジに力が作用する場合、または第２の端面に直接力が作用する場合においては、必要な締め付けトルクを得るために、好ましくは、第２の端面に直接つながるねじ山が、規格から外れるように塑性変形される。

変形力の作用の種類に関しては、以上では、詳しい説明をしてこなかった。

すなわち、好ましい解決においては、ナットボディは点状に作用する変形力によって塑性変形されている。

上記とは異なり、または上記に加えて、他の解決においては、ナットボディは線形に作用する変形力によって塑性変形されている。

或いは、または、更に、他の好ましい解決においては、ナットボディは、面状に作用する変形力によって塑性変形されている。

ナットボディの変形の範囲に関しては、以上では、詳細な説明をしてこなかった。

すなわち、好ましい解決において、ナットボディは優先的にグローバルに変形されている。

この場合、グローバルに変形される、という概念は、全体としてナットボディが、好ましくはナットボディの多角形の部分が、規格通りに形成された場合の形状に対して、規格から外れた形状を有するということである。

すなわち、ナットボディと、特にナットボディの多角形の部分が、全体として変形されている。

或いは、または、更に、ナットボディが優先的に局所的に変形されることも、可能である。

この場合、優先的に局所的な変形というのは、変形が局所的であり、従ってナットボディの、変形が作用する領域内でのみ作用し、従って、ナットボディ自体またはナットボディの多角形の部分の全体形状をはっきりと変化させるようには、作用しない。

ナットボディを形成する材料に関しては、本発明に係る解決の説明に関連して、以上では詳しい説明をしてこなかった。

上述した特徴の少なくとも１つを有するナットは、金属、たとえば鋼、セラミック、ガラス、ポリマー、複合材料、または「スマート材料」から形成することができる。

特に、以上で説明してきた実施例とバージョンの特徴の代わりに、または、これに加えて、冒頭で挙げた課題は、本発明によれば、ナットボディがベイナイトまたはフェライト−パーライト組織を有する鋼から形成されていることによっても、解決される。

この種の組織を有する鋼は、ナットにできる限り小さい重量においてできる限り最適な機械的性質を与えることを許し、特にこの種の組織は、この種のナットの特にコスト的に好ましい形成を許す。

すなわち、好ましい解決においては、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織は、０．２５重量％以上の炭素含有量を有している。

この種の炭素含有量は、最適な機械的性質を有するナットの組織のために好ましいことが明らかにされている。

この種のベイナイトまたはフェライト−パーライト組織の強度特性は、本発明によれば、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、ミクロ合金元素の析出によって増大した強度特性を有することによって、向上する。

この場合、この種のミクロ合金元素の割合は、極めて小さい。

すなわち、好ましい解決においては、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織は、少なくとも０．０５重量％のミクロ合金元素を有している。

特に好ましい解決においては、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織は、少なくとも０．１重量％のミクロ合金元素を有している。

これに関連して、以上では、この種のミクロ合金元素の詳しい説明はしてこなかった。

この種のミクロ合金元素は、たとえばＮｂ、Ｖａ、Ｔｉである。

他の好ましい解決においては、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織は、熱機械的な前処理によって向上する強度特性を有している。

これは、従来技術から知られた、熱機械的な前処理ステップである。

更に、好ましい解決においては、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織は、たとえばケイ素および／またはマンガンによる固溶体を有する。

更に、特にねじ受容部の領域内で、ナットボディの所望の形状の安定性は、後段に接続された熱間処理によって達成することが可能である。

しかし、ねじ受容部の所望の形状の安定性がベイナイトまたはフェライト−パーライト組織の冷間成形と高い転位密度の領域的な発生によって、後段に接続された熱間処理なしで達成可能であると、特に効果的である。というのは、この方法は、製造コストにおける著しい節約を可能にするからである。

ナットの好ましい実施形態において、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織は、組織変化の制御と変態によって、ねじ受容部内で、並目ねじについては１００から３７０ＨＶの範囲内の硬度、更に良好なのは１１０から３６０ＨＶの範囲内の硬度、そして細目ねじについては１７０から３７０ＨＶの範囲内の硬度、更に良好なのは１８０から３６０ＨＶの範囲内の硬度を有し、熱的な後処理が必要となることはない。

更に、冒頭で挙げた課題は、請求項４８から７０のいずれか１項に記載の方法によっても解決される。

他の特徴と利点は、幾つかの実施例についての以下の説明と図面表示の対象である。

本発明に係るナットの第１の実施例を示す斜視図である。 図１の矢印Ａの方向に見たナットの上面図である。 図２の線３−３に沿った断面図である。 本発明に係るナットの第２の実施例の、図１と同様の表示である。 本発明に係るナットの第２の実施例の、図２と同様の表示である。 本発明に係るナットの第２の実施例の、図３と同様の表示である。 本発明に係るナットの第３の実施例の、図１と同様の表示である。 本発明に係るナットの第３の実施例の、図２と同様の表示である。 本発明に係るナットの第３の実施例の、図３と同様の表示である。 本発明に係るナットの第４の実施例の、図１と同様の表示である。 本発明に係るナットの第４の実施例の、図２と同様の表示である。 本発明に係るナットの第４の実施例の、図３と同様の表示である。 本発明に係るナットの第５に実施例の、図１と同様の表示である。 本発明に係るナットの第５の実施例の、図２と同様の表示である。 本発明に係るナットの第５の実施例の、図３と同様の表示である。 本発明に係るナットの第６の実施例の、図１と同様の表示である。 本発明に係るナットの第６の実施例の、図２と同様の表示である。 本発明に係るナットの第６に実施例の、図３と同様の表示である。 本発明に係るナットの第７の実施例の、図１と同様の表示である。 本発明に係るナットの第７の実施例の、図２と同様の表示である。 本発明に係るナットの第７の実施例の、図３と同様の表示である。 本発明に係るナットの第８の実施例の、図１と同様の表示である。 本発明に係るナットの第８の実施例の、図２と同様の表示である。 本発明に係るナットの第８の実施例の、図３と同様の表示である。 ロックナットの第１のバージョンとして形成された、本発明に係るナットの第４の実施例の、図１１と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第１のバージョンの、図１２と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第２のバージョンの、図２５と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第２のバージョンの、図２６と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第３のバージョンの、図２５と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第３のバージョンの、図２６と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第４のバージョンの、図２５と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第４のバージョンの、図２６と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第５のバージョンの、図２５と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第５のバージョンの、図２６と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第６のバージョンの、図２５と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第６のバージョンの、図２６と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第７のバージョンの、図２５と同様の表示である。 本発明に係るロックナットの第７のバージョンの、図２６と同様の表示である。 添付１：本発明に係る析出硬化フェライト−パーライト組織を有する鋼の表である。 添付２：良好な冷間変態特性を有する、本発明に係る析出硬化フェライト−パーライト組織からなる鋼の、機械的性質と化学成分の表である。

全体を符号１０で示す本発明に係るナットの、図１から３に示す第１の実施例は、ナットボディ１２を備え、ナットボディが、中心軸１４に沿って第１の端面１６と第２の端面１８の間に延びている。

ナットボディ１２は、中心軸１４に対して平行に第１の端面１６から第２の端面１８へ延びるねじ孔２０によって貫通されており、ねじ孔は、ねじ山２４を備えた内ねじ２２を有し、このねじ山は、ねじ山２４の内側輪郭によって定められる中心孔直径ＤＫから、ねじ山２４の外側輪郭によって定められる公称直径または外径ＤＡまで、ナットボディ１２内へ延びており、ねじ山２４を取り囲むねじ受容部３０によって支持されており、ねじ受容部３０は、ナットボディ１２の一部である。

ナットボディ１２の円筒状かつ一体的な構成部分を表すねじ受容部３０は、中心軸１４の回りを一周する周方向３２に閉じている壁３４によってねじ山２４に、中心軸１４に対して半径方向および／または周方向に変位しないようにするために必要な安定性を与え、この場合、ねじ受容部３０の壁３４は、外径ＤＡから始まって中心軸１４に対して半径方向に厚みＤＧを有しており、この厚みは、対応する外ねじ３５をもってねじ山２４内へ螺合されたボルト３６によって負荷がかかった場合に、ねじ山２４を、ナット軸１４に対して半径方向および／または軸方向に移動しないように安定させるために、内ねじ２２の外径ＤＡの少なくとも０．０５倍に相当する。

ナットボディ１２は、第１の実施例において第１の端面１６から第２の端面１８へ延びる多角形の部分３８内に、多角形の外側輪郭４０を有しており、この多角形の外側輪郭はエッジ領域４２とエッジ領域４２の間に位置するキー面４４とによって定められており、この場合、中心軸１４に関して互いに対向するキー面４４は互いに対して平行に延びており、ナット１０のための一般的な規格、たとえばDIN EN 1661, 1663, 1664, 1667, DIN EN ISO 4032-4036, DIN EN ISO 8673-8675, DIN EN ISO 7040-7042, DIN EN ISO 7719, DIN EN ISO 10511-10513およびDIN EN ISO 4759-1によって定められる間隔で延びているので、外側輪郭４０はそれぞれ互いに対して平行に延びる、偶数のキー面４４を有し、この場合、エッジ領域４２はそれぞれ、周方向３２に相互に続いているキー面４４の間の移行部を表す。

図示されるナット１０において、多角形の外側輪郭４０は、Europa Lehrmittel出版の、「Tabellenbuch Metall」４４版、５９ページに基づく、規則的な六角形の横断面形状を有する六稜として示され、６つのエッジ領域４２と、相互に続いているエッジ領域４２の間のキー面平面４６内に位置している６つのキー面４４と、によって示されており、この場合、キー面平面４６が、それぞれ中心軸１４に対して平行に延び、それぞれ互いに対向するキー面平面４６が、互いに対向するキー面平面４６の間にある中心軸１４に対して、平行かつ互いに対して平行に延びるように、方向づけされている。

第１の実施例に基づく、本発明に係るナットボディ１２において、キー面４４は、相互に続いているエッジ領域４２の間のそれぞれのキー面平面４６内に位置する横方向４８において、キー面平面４６内でつながって一貫して延びているのではなく、キー面４４は、キー面平面４６内に位置するキー面領域５２と５４によって形成され、好ましくはキー面領域５２と５４は、それぞれ、エッジ領域４２の１つに隣接してそれぞれ他のエッジ領域４２の方向へ延びているが、互いに合流することはない。

一方、キー面領域５２と５４の間には、切り欠き６０が設けられており、切り欠き６０は、それぞれのキー面平面４６から始まって中心軸１４の方向にナットボディ１２内へ延び、この切り欠きは、キー面領域５２と５４とに隣接し、キー面領域５２と５４とに対して横方向に延びる側壁領域６２、６４と、側壁６２と６４を結合する底領域６６とを有しており、この底領域は、凹状に湾曲して形成されており、ねじ受容部３０に接触する距離までナットボディ１２内へ突出している。

好ましくはこの場合、底領域６６は、同様に凹状に湾曲された側壁領域６２と６４へ移行するように、凹状に形成されているので、切り欠き６０は、中心軸１４に対して垂直に延びる、図２内で中間平面に相当する横断面の平面ＱＥにおいて、Ｕ字状の横断面形状、好ましくは特に円セグメントに近似する横断面形状を有している。

本発明に係るナットボディ１２において、エッジ領域４２、キー面領域５２と５４および側壁領域６２と６４並びに底領域６６の一部は、ナットボディ１２の外側輪郭支持体７０によって支持され、この外側輪郭支持体も、同様に、ナットボディ１２の一体的な構成要素であって、従ってねじ受容部３０に一体的に形成されており、ねじ受容部３０から始まってそれぞれ中心軸１４に対して半径方向外側へ向かって延びて、この場合、上述した面を支持する。

キー面４４を形成するキー面領域５２と５４は、エッジ領域４２から始まって、中心軸１４に対してそれぞれ垂直に延びる横断面の平面ＱＥ、たとえば図２の図面平面において、幅Ｂ₅₂にわたって、横方向４８においては幅Ｂ₅₄にわたって延びており、キー面領域５２と５４との延びは、これらが隣接するエッジ領域４２の間隔ＡＫの、少なくとも１０％であるので、逆に切り欠き６０は、中心軸１４に対して垂直に延びる横断面ＱＥにおいて、相互に続いているエッジ領域４２の間隔ＡＫの最大で９０％となる、幅ＢＡを有している。

キー面領域５２と５４およびエッジ領域４２のみによって定められ、これらの領域内に規格通りに形成される外側輪郭４０は、第１の実施例において、ナットボディ１２の多角形の部分３８の領域内で、それぞれ中心軸１４に対して垂直に延びる横断面の平面ＱＥにおいて等しいので、内ねじ２２を有するナット１０をボルト上に螺合して、きつく締め付けることができるようにするために、この種の規格通りの多角形のために設けられている、それぞれキー幅ＳＷを有する通常の工具を、この多角形の部分３８に作用させることができる。

本発明に係るナット１０の、図１に示す実施例において、ナットボディ１２は多角形の部分３８を越えて延びておらず、すなわちナットボディ１２は多角形の部分３８のみによって形成されるので、たとえば端面１６が圧力面８４となり、この圧力面によって、螺合固定すべき部材または螺合固定すべきボディに力を加えることができる。

更に、ナットボディ１２の横断面形状は、多角形の部分３８全体において、中心軸１４に対して垂直に延びる各横断面の平面ＱＥ内で同一であるので、このナットボディは、第１の端面１６と第２の端面１８の間のナットボディ１２の延び全体にわたって同一の横断面形状を有している。

従って第１の実施例において、ナットボディ１２は全体として、内ねじ２２の構成にいたるまで、中心軸１４を中心とする６数の回転対称性を有するように、形成されている。

この場合、圧力面８４を有する押圧側８２によって部材に力が供給されると、ねじ受容部３０内で押圧側８２の近傍で周方向３２に作用する、ねじ受容部３０を拡幅するように作用する力が最大となり、押圧側８２からの距離が増大するにつれて減少するので、ねじ受容部３０は全体として、ねじ受容部３０の壁３４の半径方向の厚みＤＧが、押圧側８２に続いてナットボディ１２に負荷がかかった場合に作用する、力とモーメントの負荷集合を十分に吸収することができるように、寸法設計されている（図３）。

図４から６に示す、第２の実施例において、多角形の部分３８は同様に、第１の端面１６から第２の端面１８まで中心軸１４に沿ってナットボディ１２’全体にわたって延びているが、もちろん切り欠き６０’は第２の端面１８から第１の端面１６までではなく、ナットボディ１２’の一体的な構成要素を表す、押圧側８２’の領域内の押圧基部９０まで延びており、押圧基部は、相互に続いているエッジ領域４２の間で中心軸１４に対して半径方向にキー面平面４６まで延びているので、押圧基部９０の領域内にキー面領域５６が形成され、このキー面領域は、エッジ領域４２の間で横方向４８につながって延びている。

従って、第２の実施例において、切り欠き６０’は第２の端面１８から第１の端面１６の方向に押圧基部９０まで、従ってナットボディ１２’の延びの一部ＴＡにわたって中心軸１４の方向に延びており、終端壁９２で終了し、この終端壁は、中心軸１４に対して垂直に延びる横断面の平面ＱＥに対して平行に方向づけされており、押圧基部９０の、圧力面８４’に対向する上側を表す。

第２の実施例において押圧基部９０が押圧側８２’の領域内で半径方向に更に外側へ延びていることによって、第１の端面１６の領域内で、ねじ受容部３０の半径方向の厚みＤＧ１は、ねじ受容部３０の半径方向の厚みＤＧ２が切り欠き６０’の底領域６６’によって制限されている、第２の端面の領域内におけるよりも大きい。

従ってねじ受容部３０’は、押圧側８２’の領域内でより大きい半径方向の厚みＤＧ1を有し、これによって押圧側８２’の領域内の内ねじ２２に、半径方向および／または軸方向の拡幅に対する、より大きい安定性を与える。

従って押圧基部９０によって、押圧側８２’の領域内で、周方向３２における拡幅に対するねじ受容部３０の付加的な補強がおこなわれる。

更に、押圧基部９０によって外側輪郭支持体７０の相互に対する補強も行われるので、これによって全体としてナットボディ１２’は、より大きい負荷を吸収することができる。

図７から９に示す、第３の実施例において、同様に、第１の実施例の部分と同一の部分には、同一の参照符号が設けられているので、内容全体において前の実施例についての説明を参照することができる。

第２の実施例とは異なり、第３の実施例においては、押圧基部９０の領域内に更に、半径方向に多角形の部分３８を越えて張り出す押圧フランジ１００が設けられており、この押圧フランジは中心軸１４に関して円形の外側輪郭１０２を有しているので、ナットボディの押圧側８２”の領域内に増大された圧力面８４”が存在し、この圧力面は、この実施例において押圧フランジ１００の上方で中心軸１４に対して平行な方向に立ち上がる多角形の部分３８の横断面を越えて半径方向に張り出す。多角形の部分３８は、第２の実施例におけるのと同様に形成されている。というのは、切り欠き６０’が第２の実施例の場合と同様に、第２の端面１８から始まって第１の端面１６”の方向に押圧基部９０まで延びて、押圧基部９０の領域内で終端壁９２によって終了しているからである。

この場合、終端壁９２は、第２の実施例において説明されたのと同様に、中心軸１４に対して垂直に延びる横断面の平面ＱＥに対して平行に延びている。

図１０、１１および１２に示す、第４の実施例において、ナットボディ１２”’は、同一の参照符号が使用される限りにおいて、先行する実施例におけるのと同一に形成されているので、内容全体において同一の参照符号についての説明を参照することができる。

特に、ナットボディ１２”’は、第３の実施例に基づく押圧基部９０と押圧フランジ１００とを備えた、多角形の部分３８を備えている。

もちろん、第３の実施例とは異なり、切り欠き６０”’の終端壁９２”’は、横断面の平面ＱＥに対して平行ではなく、平面ＱＥに対して角度αで延びており、従って切り欠き６０”’の底領域６６”’からから始まって中心軸１４に関して半径方向の延びが増大するにつれて外側へ傾斜するので、終端壁９２”’は半径方向外側に押圧フランジ１００へ向かって下降する。

図１３から１５に示す、第５の実施例において、同様に、先行する実施例の部分と同一の部分には同一の参照符号が設けられているので、その説明に関しては内容全体において先行する実施例についての説明を参照することができる。

先行する実施例とは異なり、第５の実施例においては、切り欠き６０””の底領域６６””は、第２の端面１８の領域内で最大の深さ、すなわちキー面平面４６から最大の距離、を有するように形成されており、この距離は、第１の端面１６の方向に底領域６６””の延びが増大するにつれてだんだんと減少し、すなわち底領域６６””は全体として中心軸１４に対して鋭角で延びており、押圧基部９０に達した場合には、キー面平面４６にも達する。

この場合、第２の端面１８から第１の端面１６の方向における切り欠き６０””の延びは、たとえばナットボディ１２””の一部ＴＡに制限され、この延びは、第１の端面１６から第２の端面１８へのナットボディ１２””の延びの半分よりも小さい。

従ってこの実施例において、同様に、ねじ受容部３０””の壁３４””の半径方向の厚みＤＧは、第２の端面１８から第１の端面１６へのナットボディ１２の延びの約半分においてすでに、第２の端面１８におけるよりもずっと大きく、更に、第１の端面１６の領域内とこの領域内に存在する押圧フランジ１００の半径方向の厚みＤＧ１まで増大する。

図１６から１８に示す、第６の実施例においては、第５の実施例とは異なり、切り欠き６０””’の底領域６６””’は、まっすぐ延びるようには形成されておらず、第２の端面１８から第１の端面１６の方向にそれぞれのキー面平面４６へ達するまで、凹状に湾曲した形状で延びている。

その他において、第６の実施例は第５の実施例と同様に形成されているので、他の詳細に関しては内容全体において第５の実施例についての説明と先行する実施例も参照することができる。

図１９から２１に示す、第７の実施例においては、切り欠き６０”””は、上述で説明してきた実施例と関連して示されるように、ほぼＵ字状の横断面を有しておらず、近似的に矩形の横断面を有するように形成されており、この場合、側壁領域６２”””と６４”””は、まずキー面平面４６に対してほぼ垂直にナットボディ１２”””内へ延びて、その後わずかな丸みをもって底領域６６”””へ移行し、この底領域は、側壁領域６２”””と６４”””への面取りされた移行部まで横方向４８に、キー面平面４６に対してほぼ平行に側壁領域６２と６４の間に延びて、更に、第２の端面１８から始まって中心軸１４に対して平行な方向に延びるにつれて、中心軸１４に関して外側へ延びて、従って押圧フランジ１００へ向かって半径方向外側へ下降する。

従って底領域６６”””は、ナットボディの第２の端面１８から始まって第１の端面１６の方向に中心軸１４に対して鋭角α”””で第１の端面１６へ向かって下降するように半径方向外側へ向かって延びて、従って一部ＴＡにわたって延びた後にキー面平面４６へ達する。

その他において、第７の実施例においては、本発明に係るナット１０の他の部材は、先行する実施例と同一である限りにおいて、同一の参照符号を付しているので、内容全体において先行する実施例の説明を参照することができる。

図２２から２４に示す、第８の実施例において、切り欠き６０”””’は不均一に成形されているので、たとえば底領域６６”””’は、ナットボディ１２”””’の第２の端面１８から第１の端面１６の方向へ延びる方向においても、エッジ領域４２の間の横方向４８においても、部分的に不均一に波打っているので、底領域６６”””’と組み合わせて側壁領域６２”””’と６４”””’全体も各任意の不規則な形状を有することができ、この場合、それぞれのキー面平面４６からの底領域６６”””’の最大の距離が、ねじ受容部３０”””’の壁３４の半径方向の厚みＤＧを定める。

この場合、切り欠き６０”””’は、第２の端面１８から第１の端面１６の方向に押圧フランジ１００まで延びることができるが、場合によっては一部ＴＡにわたる延びのみを有することもできるので、それぞれの切り欠き６０”””’と押圧フランジ１００の間に更に押圧基部９０の形成が存在する。

先行するすべての実施例に関連して、本発明に係るナットを従来のナットとして、すなわち、内ねじ２２がボルト３６上にできるだけスムーズに螺合可能であって、特に螺合し、または取り外す際に締め付けトルクを持たず、従って紛失防止をもたないナットとして、形成する可能性がある。

しかし代替的に、本発明に係るナット１０と特に上述したすべての実施例に基づくナット１０をロックナット１０Ｓとして形成すること、すなわちナットを次のように、すなわちボルト３６上に内ねじ２２を螺合する際に締め付けトルクが生じて、締め付けトルクによってナットが支配する集合負荷に基づいて一度きつく締め付けられた状態から自動的に緩み得ることが阻止されるように、形成することも可能であって、この場合、締め付けトルクは、好ましくはそれぞれ適用目的に応じて予め定めることができるようにされる。

上述した第４の実施例を用いて、以下で一般に多角形のナットにおいて、しかし特に第１から第８の実施例に従って形成された多角形のナットにおいても、どのようにして簡単なやり方で、定められた締め付けトルクを予め定めることができるかについて、種々の代替的または付加的な本発明に基づく可能性が示される。

ナットボディ１２が多角形の部分３８を有する、本発明に係るナット１０Ｓの、図２５と２６に示す第１のバージョンにおいて、多角形の部分３８の変形は、点状の変形力ＤＫＰが、たとえば互いに対向するエッジ領域４２に、たとえば互いに対向する外側輪郭支持体７０の互いに対向する２つのみのエッジ領域４２に、作用することによって行われ、多角形の部分３８を変形させながら内ねじ２２の塑性変形が次のように、すなわちたとえば点状に作用する変形力を供給される外側輪郭支持体７０の領域内に位置する、中心軸１４に関して互いに対向するねじ領域ＧＢＤが、ねじ領域ＧＢＤの外部に位置するねじ領域ＧＢよりも、互いに対して小さい距離ＡＧＤを有するように、行われるので、第１のバージョンに基づくこのナット１０Ｓを螺合する場合に変形される、距離ＡＧＤが規格によって設定されたよりも小さいねじ領域ＧＢＤにおいて、外ねじ３５を有するボルト３６を内ねじ２２内へ螺合する場合に、多角形の部分３８の塑性変形によって内ねじ２２が再び螺合すべきボルト３６の寸法に拡幅されるので、グローバルな弾塑性変形形状の安定性を有する多角形の部分３８は、全体として優先的に弾塑性変形の形状変化を経験し、従って、次に、反力を発生させ、変形されたねじ領域ＧＢＤが、反力によって、螺合すべきボルト３６の外ねじ３５上を押し、従って所望の締め付けトルクを発生させる。

この実施例において、点状の変形力ＤＫＰによって発生される、多角形の部分３８の塑性変形は、優先的に多角形の部分３８のグローバルな変形を表すので、弾塑性変形の形状変化によって発生される、変形されたねじ部分ＧＢＤが螺合すべきボルト３６の外ねじ３５へ与える力は、同様に優先的に多角形の部分３８のグローバルな弾塑性変形の形状の安定性によって定められる。

エッジ領域４２への点状の変形力ＤＫＰの作用は、好ましくはエッジ領域４２の、第２の端面１８の近傍に位置する上方の領域１１２内で行われる。というのは、多角形の部分３８はこの領域１１２内では、押圧基部９０または押圧フランジ１００の領域内よりも大きい可塑的な変形可能性を有しているので、ボルト３６の外ねじ６８が最小の距離ＡＧＤをもって変形された領域を通って移動する距離がより小さくなるからである。

この場合、好ましくは、上方の領域１１２は、第２の端面１８から始まって、最大で、第２の端面１８から第１の端面１６または押圧側８２の方向への切り欠き６０”’の延びの半分まで、好ましくは第２の端面１８から第１の端面１６の方向における切り欠き６０”’の延びの３分の１まで、延びている。

本発明に係るロックナット１０Ｓの第１のバージョンにおいて、点状に作用する変形力ＤＫＰは、中心軸１４に対して半径方向かつ横方向、好ましくは中心軸１４に対して垂直に作用するように、方向付けされている。

しかし、点状に作用する変形力ＤＫＰを、第１の端面１６の方向の成分をもって作用させるか、または両方とも第２の端面１８の方向の成分をもって作用させる、可能性もある。

点状に作用する変形力ＤＫＰは、ナットボディ１２に点状の押圧箇所１１４を残し、押圧箇所において、この作用が認識できる。

図２７と２８に示す、本発明に基づいて形成されたロックナット１０Ｓ’の第２のバージョンにおいて、変形力の作用は、点状に作用する変形力ＤＫＰの形式ではなく、上方の領域１１２内のエッジ領域４２に線状に作用する変形力ＤＫＬの形式で行われ、この変形力も、第１のバージョンに関連して説明したやり方と同様に多角形の部分３８の変形をもたらし、この場合、線状に作用する変形力ＤＫＬによって、同様に実質的に、全体として多角形の部分３８の変形が行われる。

第１のバージョンにおけるのと同様に、線状に作用する変形力ＤＫＬは、中心軸１４に関して対をなして互いに対向するように作用する２つの変形力ＤＫＬであってもよく、または中心軸１４に関して好ましくはそれぞれ規則的な角度間隔で配置された、複数の作用する変形力ＤＫＬであってもよく、この場合、第１のバージョンの場合と近似的に同様の、多角形の部分３８の変形が発生し、この場合、変形力ＤＫＬはナットボディ１２に線形の押圧箇所１１６を残す。

第２のバージョンに従って線形に作用する変形力ＤＫＬを使用する場合でも、線形に作用する変形力ＤＫＬは、中心軸１４に対して横方向、たとえば中心軸１４に対して垂直に延びるように、方向付けされている。

しかしまた、線状に作用する変形力ＤＫＬを、両方とも第１の端面１６の方向の成分をもって、または両方とも第２の端面１８の方向の成分をもって作用させる、可能性もある。

図２９と３０に示す、本発明に係るロックナットの第３のバージョンにおいては、同様に、第４の実施例に基づくナットボディ１２が使用され、この場合においては作用は外側輪郭支持体７０の領域内ではなく、切り欠き６０”’の底領域６６”’の領域内で行われ、この場合、第３のバージョンにおいては、同様に、上方の領域１１２内で点状に作用する変形力ＤＫＰが使用され、この変形力は、優先的に、ねじ受容部３０の、点状の押圧箇所１１４に隣接する部分領域の変形をもたらし、従って変形されたねじ領域ＧＢＤ”を発生させ、この場合、変形はずっと強く局所化されている。というのは、外側輪郭支持体７０とは異なり、ねじ受容部３０がすでに、厚みがより小さいことに基づいて特に局所的な弾塑性変形を経験し、この変形が、同様に、内ねじ２２の局所的な弾塑性変形において、従って局所化された、変形されたねじ領域ＧＢＤ”をもたらすからである。

第３のバージョンに基づくこの種のロックナット１０Ｓ”をボルト３６の外ねじ３５上に螺合する場合に、変形されたねじ領域ＧＢＤ"に作用する、弾塑性変形によって発生される力は、まず、ねじ受容部３０の局所的な塑性変形が、ボルト３６をねじ込む際に、ねじ受容部３０の局所的な弾性可塑的な復帰変形によって、少なくとも部分的に復帰形成されることによって、発生される。

しかしこの場合、局所的な復帰成形に更に、多角形の部分３８の変形全体を重畳することができ、変形全体が、変形されたねじ領域ＧＢＤ”を再び互いに離れるように移動させて、もちろん所望の締め付けトルクを発生させながら、ボルト３６を内ねじ２２内へ螺合することができるようにすることを許す。

しかし、切り欠き６０”’の底領域６６”’への作用によって優先して局所的に発生される変形は、第１または第２のバージョンに関連して説明したように、エッジ領域４２への変形力ＤＫＰまたはＤＫＬの補足的な作用による多角形の部分３８の優先的にグローバルな変形とも付加的に組み合わされる。

第３のバージョンに従って点状に作用する変形力ＤＫＰは、好ましくは同様に、中心軸１４に対して横方向に、特に中心軸１４に対して垂直に、向けられている。

しかしまた、この点状に作用する変形力ＤＫＰに、第１の端面１６または第２の端面１８の方向の成分を与える可能性もある。

図３１と３２に示す、本発明に係るロックナット１０Ｓ”’の第４のバージョンにおいて、底領域６６内では点状の作用は行われず、線状に作用する変形力ＤＫＬが使用され、この変形力は、このバージョンにおいて、たとえば多角形の部分３８のすべての底領域６６内で有効であって、底領域６６の数に従って、中心軸１４を中心に多重に、たとえば、ねじ受容部３０の優先的に局所的な変形によって生じる、変形されたねじ領域ＧＢＤ”’_１からＧＢＤ”’_６、が発生されるので、中心軸１４の回りに配置された、これら６つの変形されたねじ領域ＧＢＤ”’_１からＧＢＤ”’_６が、ボルト３６上に内ねじ２２を螺合する際に発生させるべき内ねじの締め付けトルクを司る。

第４のバージョンにおいて設けられる、線形に作用する変形力ＤＫＬは、たとえば中心軸１４に対して横方向、好ましくは中心軸１４に対して垂直に、またはまた第１の端面１６または第２の端面１８の方向の成分をもって、延びており、線形の押圧箇所１１６を残す。

原則的に、線形に変形されたねじ領域ＧＢＤ”’_１からＧＢＤ”’_６の大きさと方向は、対をなして異なることができる。

図３３と３４に示す、本発明に係るロックナット１０Ｓ””の第５のバージョンにおけるように、点状に作用する変形力ＤＫＰまたは線状に作用する変形力ＤＫＬの代わりに、平面的に作用する力ＤＫＦも使用することができ、平面的に作用する力ＤＫＦは、第５のバージョンにおいて、切り欠き６０”’の底領域６６”’内で、面形状の押圧箇所１１８を発生させながら面形状で作用し、従って面形状の作用に応じてここでも優先的に局所的な、しかしより大きい面領域にわたって分配された、ねじ受容部３０の弾塑性変形と、平面状の作用に伴ってより大面積で形成された、変形されたねじ領域ＧＢＤ””を発生させる。

底領域６６”’内で面状に作用するこの種の変形力ＤＫＦも、対をなして互いに対向する底領域６６”’内で、または３つの個々の、または対をなして互いに対向する複数の底領域６６”’内で、有効であることもでき、または、エッジ領域４２内で作用する変形力が点状の変形力ＤＫＰであろうと、線状の変形力ＤＫＬであろうと、または、場合によっては、面状の変形力ＤＫＦであろうと、このエッジ領域４２内で作用する変形力と組み合わせることもできる。

第５のバージョンにおいて、面形状で作用する変形力ＤＫＦは、特に、中心軸１４に対して横方向に作用するように方向付けされているが、この場合、平面的に作用する変形力ＤＫＦは、両方とも、部分面の領域内の作用が、更に強化された塑性変形、特にねじ受容部３０に、優先的に局所的な塑性変形を発生させ、したがって、内ねじ２２の然るべく変形されるねじ領域ＧＢＤ””内に、優先的に局所的な塑性変形を発生させることができるようにするために、それぞれ第１の端面１６の方向または第２の端面１８の方向の成分を有することができる。

図３５と３６に示す、本発明に係るロックナット１０Ｓ””’の第６のバージョンにおいて、エッジ領域４２への作用は、上方の領域１１２内ではなく、たとえば線形に作用する変形力ＤＫＬを介して、第２の端面１８とたとえば２つの互いに対向するエッジ領域４２またはそれぞれ対をなして互いに対向する複数のエッジ領域４２との間の、第２の端面１８に隣接する上方の外側のエッジ１２２へ行われるので、それぞれ外側輪郭支持体７０に変形力ＤＫＬが作用し、従って第２の端面１８に直接続いて多角形の部分３８の優先的にグローバルな変形をもたらすので、特に、内ねじ２２の、第２の端面１８に直接つながるねじ山の領域内に変形されたねじ領域ＧＢＤ””’が生じる。

この場合、線形に作用する変形力ＤＫＬは、好ましくは、一方で中心軸１４の方向に、そして他方では第１の端面１６または押圧側８２の方向に作用するように、方向づけされている。

この実施例においても、中心軸１４に関して互いに隣接して対向する２つの変形力ＤＫＬのみが有効であってもよく、またはそれぞれ対をなして互いに対向する複数の変形力ＤＫＬが有効であってもよい。

図３７と３８に示す、本発明に係るロックナット１０Ｓ”””の第７のバージョンにおいて、中心軸１４に対して平行に方向付けされた軸方向の変形力ＤＫＡＬが、線形に、そして特に中心軸１４に対して半半径方向に、線形の押圧箇所１２０を発生させながら、ねじ受容部３０の領域内で第２の端面１８に作用し、内ねじ２２の、第２の端面１８につながる第１のねじ山２４の、中心軸１４の回りを一周する塑性変形をもたらし、その結果、内ねじは、たとえば全体として、中心孔直径ＤＫに関する狭窄化を経験し、中心軸１４の方向において規格から外れて変形されたねじ領域を有し、ねじの間隔は、規格ピッチに関して減少されている。ボルト３６を内ねじ２２内へ螺合する際のこの変形は、全体として、特に第２の端面１８の近傍において、多角形の部分３８の弾性可塑的な拡幅をもたらし、この場合、この弾性可塑的な拡幅が、再度、螺合されたボルト３６の外ねじ３５に対して第１のねじ山を押し付ける反力をもたらし、従って、この反力が、所望の締め付けトルクを与える。

一般的に、本発明に基づく第１から第７のバージョンにおいて、変形力ＤＫによって発生可能な、中心軸１４からのねじ領域の距離とねじ山の相互の進みに作用する、塑性変形を互いに組み合わせて、たとえば、多角形の部分３８の多重変形によって、ボルト上に内ねじを螺合したり取り外したりする際に、所望の締め付けトルクを発生させる可能性がある。

本発明に係るナット１０は、添付１に記載のベイナイトまたはフェライト−パーライトの基本構造を有する材料から形成される。両方の材料種類において、組織変化を所望に制御することによって、引張り強さと成形可能性の好ましい組合せが得られる。

ミクロ合金元素の添加と熱機械的前処理プロセスとによって、実際の変態プロセスの前の機械的性質が形成され、この機械的性質は、実際の変態（熱間成形プロセス中の鍛造熱からの冷却または冷間成形プロセス中の転位の増大）によって、所定の組織上の機械的性質へ移行するが、所定の組織上の機械的性質は、たとえば、従来の冷間成形品を使用する場合には、特別な熱処理プロセスによる実際の変態プロセスによって得られる。

このようなベイナイトまたはフェライト−パーライトの基本構造を有する材料から出発して、たとえば、初期材料の冷間成形または押し出し成形を行い、たとえばワイヤまたは棒状材料を、上述した実施例のいずれかおよび／または上述したバージョンのいずれかに記載の実施形態によって、少なくとも１つの成形段階で、または複数の成形段階で、ナットボディ１２の形状まで成形する。

上に挙げた材料のこの変態プロセスにおいて、転位の形成および／または転位密度の上昇によって、不均質な横断面形成に基づいて異なる厚みで材料の固化が行われ、この場合、特により薄い横断面を有する領域内では、厚い横断面を有する領域におけるよりも大きい変形が生じる。

特に、変態は、初期材料の剛性値に基づいて、初期材料に対して少なくとも５％の、更に良好には少なくとも１０％、あるは更に良好には少なくとも２０％の、剛性の増大をもたらす。

たとえば、切り欠き６０の領域内では、ナットボディ１２のねじ受容部３０の、より強い固化が行われ、これが、ボルト３６によって負荷がかかった場合に内ねじ２２を変形に対してより良好に安定させるのに寄与する。この場合、変態によって発生した、キー面４４から始まってねじ受容部３０へ向かって増大する転位密度勾配によって、変態プロセスに続く、可能な熱処理を省くことができる。というのは、ねじ受容部３０のような、構造上の機械的な要求がより高い領域内では、より高い転位密度とベイナイトまたはフェライト−パーライトの基本構造を有する材料との組合せによって、十分な硬度を得ることができるからである。

たとえば、ねじ受容部３０の硬度は、細目ねじについては１８０から３６０ＨＶの領域内にあり、並目ねじについては１１０から３６０ＨＶの領域内にある。

析出硬化フェライト−パーライト材料、または、良好な冷間変形性を有する、析出硬化フェライト−パーライト鋼の例として、たとえば材料２４ＭｎＳｉＶ５、または材料２７ＭｎＳｉＶ６ ４０が挙げられ、この場合、後者の材料は、添付２にリストアップされた機械的性質と添付２に挙げられた化学成分を有している。

この場合、強度は、Ｓｉ、Ｍｎによる固溶体および／またはＶａ、Ｎｂ、Ｔｉによる析出硬化によって得られる。

Claims (70)

1. 内ねじ（２２）が設けられた、または内ねじ（２２）を設けることのできる、ナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭が、エッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）と、を有し、前記キー面が、規格通りに延在するキー面平面（４６）内に延びている、ナットにおいて、
   ナットボディ（１２）が、それぞれのキー面平面（４６）から始まってねじ孔（２０）の方向にナットボディ（１２）内へ延びる複数の切り欠き（６０）を有している、
   ナット。
2. それぞれ互いに対向するキー面平面（４６）から始まって、切り欠き（６０）がナットボディ（１２）内へ延びている、請求項１に記載のナット。
3. 多角形の部分（３８）の各キー面平面（４６）から始まって、切り欠き（６０）がナットボディ（１２）内へ延びている、請求項１または２に記載のナット。
4. 切り欠き（６０）が、それぞれのキー面平面（４６）から、内ねじ（２２）を安定させるように取り巻くねじ受容部（３０）まで延びている、請求項１から３のいずれか１項に記載のナット。
5. ねじ受容部（３０）が、内ねじ（２２）の外径（ＤＡ）から始まって、内ねじ（２２）の外径（ＤＡ）の０．０５倍である、半径方向の最小厚み（ＤＧ）を有している、請求項４に記載のナット。
6. ナットボディ（１２）が、圧力面（８４）を備える押圧側（８２）として形成された第１の端面（１６）と、押圧側（８２）とは反対側の第２の端面（１８）と、を有している、請求項１から５のいずれか１項に記載のナット。
7. 切り欠き（６０）が、第２の端面（１８）まで延びている、請求項６に記載のナット。
8. 切り欠き（６０）が、押圧側（８２）まで延びている、請求項６または７に記載のナット。
9. 切り欠き（６０）が、一方の端面（１６）から他方の端面（１８）へ向かってナットボディ（１２）の延びの一部（ＴＡ）のみにわたって延びている、請求項６から８のいずれか１項に記載のナット。
10. 切り欠き（６０）が、押圧側（８２）に設けられた押圧基部（９０）まで延びている、請求項１から９のいずれか１項に記載のナット。
11. 切り欠き（６０）が、押圧側（８２）に設けられた押圧フランジ（１００）まで延びている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のナット。
12. ねじ受容部（３０）の半径方向の最小厚み（ＤＧ）が、押圧側（１６）の領域内では、少なくとも第２の端面（１８）の領域内における最小厚みと同じ大きさである、請求項１から１１のいずれか１項に記載のナット。
13. ねじ受容部（３０）の半径方向の最小厚み（ＤＧ）が、押圧側（１６）の領域内では、第２の端面（１８）の領域内における最小厚みよりも大きい、請求項１から１２のいずれか１項に記載のナット。
14. ねじ受容部（３０）が、第２の端面（１８）から押圧側（１６）への延びが増大するにつれて、増大する半径方向の最小厚み（ＤＧ）を有している、請求項１から１３のいずれか１項に記載のナット。
15. 各キー面平面（４６）内に、互いに対向するエッジ領域（４２）に隣接するキー面領域（５２、５４）が位置し、前記キー面領域の間にそれぞれの切り欠き（６０）が位置している、請求項１から１４のいずれか１項に記載のナット。
16. 内ねじ（２２）の中心軸（１４）に対して垂直に、多角形の部分（３８）を通って延びる各横断面の平面（ＱＥ）内で、互いに隣接する２つの各エッジ領域（４２）の間における横方向（４８）のキー面領域（５２、５４）の延びの合計が、横方向（４８）におけるこれらのエッジ領域（４２）の間隔（ＡＫ）の少なくとも１０％である、請求項１から１５のいずれか１項に記載のナット。
17. 切り欠き（６０）が、内ねじ（２２）の中心軸（１４）に対してそれぞれ垂直に多角形の部分（３８）を通って延びる横断面の平面（ＱＥ）内で、同一の横断面形状を有している、請求項１から１６のいずれか１項に記載のナット。
18. 切り欠き（６０）が、それぞれの横断面の平面（ＱＥ）内でＵ字状である、請求項１７に記載のナット。
19. 切り欠き（６０）が、底領域（６６）と、それぞれのキー面平面（４６）に対して横方向に延びて底領域（６６）に連続する側壁領域（６２、６４）と、によって定められる、横断面形状を有している、請求項１から１８のいずれか１項に記載のナット。
20. 切り欠き（６０）が、凹状に湾曲され、側壁領域（６２，６４）を接続する、底領域（６６）によって定められる、横断面形状を有している、請求項１９に記載のナット。
21. 切り欠き（６０）が、中心軸（１４）に対して平行な方向における延びを有する一定の、または、変化する横断面形状を有している、請求項１から２０のいずれか１項に記載のナット。
22. 内ねじ（２２）の中心軸（１４）からの底領域（６６）の距離が、中心軸（１４）の方向における切り欠き（６０）の延びにわたって一定である、請求項１から２１のいずれか１項に記載のナット。
23. 底領域（６６）が、中心軸（１４）の方向における延びにわたって、中心軸（１４）から変化する距離を有している、請求項１から２１のいずれか１項に記載のナット。
24. 中心軸（１４）に対して斜めに延びる底領域を有する切り欠き（６０）が、それぞれのキー面平面（４６）まで延びている、請求項２３に記載のナット。
25. 内ねじ（２２）が設けられた、または内ねじ（２２）を設けることのできる、ナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭が、エッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）と、を有し、前記キー面が、規格通りに延在するキー面平面（４６）内に延びている、ナットにおいて、
    内ねじ（２２）が、ロックナット（１０Ｓ）としてのナットを形成するために、規格寸法に相当する内ねじとして形成されているが、ナットボディ（１２）の塑性変形によって規格から外れるように形成されている、ナット、または請求項１から２４のいずれか１項に記載のナット。
26. 内ねじ（２２）が、ナットボディ（１２）の塑性変形に基づいて、中心軸（１４）からの距離（ＡＧＤ）の規格から外れたように変化する半径方向の距離、またはねじ山の規格から外れた間隔、を有している、請求項２５に記載のナット。
27. 内ねじ（２２）が、ナットボディ（１２）の塑性変形に基づいて、中心軸（１４）に関して非円形に形成されている、請求項２５または２６項に記載のナット。
28. 内ねじ（２２）が、中心軸（１４）に関して等しい角度間隔で配置された、変形されたねじ領域（ＧＢＤ）を有し、前記ねじ領域の中心軸（１４）からの距離（ＡＧＤ）が、規格の距離からは減少されている、請求項２５から２７のいずれか１項に記載のナット。
29. 内ねじ（２２）が、中心軸（１４）に関して２つの数の、またはより大きい数の対称性をもって配置された複数の変形されたねじ領域（ＧＢＤ）を有し、前記ねじ領域の間の距離（ＡＧＤ）が、規格の距離からは減少されている、請求項２５から２８のいずれか１項に記載のナット。
30. 内ねじ（２２）が設けられた、または内ねじ（２２）を設けることのできる、ナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭が、エッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）と、を有し、前記キー面が、規格通りに延在するキー面平面（４６）内に延びている、ナットにおいて、
    ナットボディ（１２）が、中心軸（１４）に関して互いに対向するエッジ領域（４２）への力の作用（ＤＫ）によって塑性変形されている、ナット、または請求項１から２９のいずれか１項に記載のナット。
31. 内ねじ（２２）が設けられた、または内ねじ（２２）を設けることのできる、ナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭が、エッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）と、を有し、前記キー面が、規格通りに延在するキー面平面（４６）内に延びている、ナットにおいて、
    ナットボディ（１２）が、中心軸（１４）に関して互いに対向する、切り欠き（６０）の底領域（６６）への力の作用（ＤＫ）によって塑性変形されている、ナット、または請求項１から３０のいずれか１項に記載のナット。
32. ナットボディが、多角形の部分（３８）の上方の領域（１１２）内で力の作用（ＤＫ）によって変形されている、請求項３１に記載のナット。
33. 内ねじ（２２）が設けられた、または内ねじ（２２）を設けることのできる、ナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭が、エッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）と、を有し、前記キー面が、規格通りに延在するキー面平面（４６）内に延びている、ナットにおいて、
    ナットボディ（１２）が、第２の端面（１８）の外側エッジの領域内で、力の作用（ＤＫ）によって塑性変形されている、ナット、または請求項１から３２のいずれか１項に記載のナット。
34. 内ねじ（２２）が設けられた、または内ねじ（２２）を設けることのできる、ナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭が、エッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）と、を有し、前記キー面が、規格通りに延在するキー面平面（４６）内に延びている、ナットにおいて、
    ナットボディ（１２）が、中心軸（１４）に対して平行な方向の成分を有する、第２の端面（１８）への力作業（ＤＫ）によって塑性変形されている、ナット、または請求項１から３３のいずれか１項に記載のナット。
35. ナットボディ（１２）が、点状に作用する変形力（ＤＫＰ）によって塑性変形されている、請求項３０から３４のいずれか１項に記載のナット。
36. ナットボディ（１２）が、線形に作用する変形力（ＤＫＬ）によって塑性変形されている、請求項３０から３５のいずれか１項に記載のナット。
37. ナットボディ（１２）が、面形状で作用する変形力（ＤＫＦ）によって塑性変形されている、請求項３０から３６のいずれか１項に記載のナット。
38. ナットボディ（１２）が、優先的にグローバルに変形されている、請求項３０から３７のいずれか１項に記載のナット。
39. ナットボディ（１２）が、優先的に局所的に変形されている、請求項３０から３８のいずれか１項に記載のナット。
40. 内ねじ（２２）が設けられた、または内ねじ（２２）を設けることのできる、ナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭が、エッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）と、を有し、前記キー面が、規格通りに延在するキー面平面（４６）内に延びている、ナットにおいて、
    ナットボディ（１２）が、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織を有する鋼から形成されている、ナット、または請求項１から３９のいずれか１項に記載のナット。
41. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、少なくとも０．２５重量％以上の炭素含有量を有している、請求項４０に記載のナット。
42. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、ミクロ合金元素の析出によって上昇した強度特性を有している、請求項４０または４１に記載のナット。
43. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、少なくとも０．０５重量％のミクロ合金元素を有している、請求項４２に記載のナット。
44. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、少なくとも０．１重量％のミクロ合金元素を有している、請求項４３に記載のナット。
45. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、熱機械的な前処理によって上昇した強度特性を有している、請求項４０から４４のいずれか１項に記載のナット。
46. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、ケイ素またはマンガンによる固溶体を有している、請求項４０から４５のいずれか１項に記載のナット。
47. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、組織変化の制御により、また、変態によって、熱的な後処理なしで、ねじ受容部（３０）内の並目ねじについて、１００から３７０ＨＶの、更に好ましくは１１０から３６０ＨＶの領域内の硬度を有し、細目ねじについては、１７０から３７０、更に好ましくは１８０から３６０ＨＶの硬度を有している、請求項４０から４６のいずれか１項に記載のナット。
48. 内ねじ（２２）が設けられている、または内ねじ（２２）を設けることのできるナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭がエッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）とを有し、前記キー面が規格通りに延びるキー面平面（４６）内に延びている、ナットを形成する方法において、
    ナットボディ（１２）に、それぞれのキー面平面（４６）から始まって孔（２０）の方向にナットボディ（１２）内へ延びる複数の切り欠き（６０）が設けられている、ナットを形成する方法。
49. 内ねじ（２２）が設けられている、または内ねじ（２２）を設けることのできるナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭がエッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）とを有し、前記キー面が規格通りに延びるキー面平面（４６）内に延びている、ナットを形成する方法において、
    内ねじ（２２）が、ロックナット（１０Ｓ）としてのナットを形成するために、規格寸法に相当する内ねじとして形成されるが、ナットボディ（１２）の塑性変形によって規格から外れて形成される、方法、または請求項４８に記載の方法。
50. 内ねじ（２２）が、ナットボディ（１２）の塑性変形に基づいて、規格から外れるように変化する、中心軸（１４）からの半径方向の距離（ＡＧＤ）、または規格から外れたねじ山の間隔、を有する、請求項４９に記載の方法。
51. 内ねじ（２２）が、ナットボディ（１２）の塑性変形に基づいて、中心軸（１４）に関して非円形に形成される、請求項４９または５０に記載の方法。
52. 内ねじ（２２）に、中心軸（１４）に関して等しい角度間隔で配置された、変形されたねじ領域（ＧＢＤ）が設けられ、前記中心軸（１４）からの前記距離（ＡＧＤ）が、規格の距離からは減少される、請求項４９から５１のいずれか１項に記載の方法。
53. 内ねじ（２２）に、中心軸（１４）に関して２つの数の、あるは複数の数の対称性をもって配置された、複数の変形されたねじ領域（ＧＢＤ）が設けられ、前記ねじ領域の距離（ＡＧＤ）が、規格の距離からは減少される、請求項４９から５２のいずれか１項に記載の方法。
54. 内ねじ（２２）が設けられている、または内ねじ（２２）を設けることのできるナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭がエッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）とを有し、前記キー面が規格通りに延びるキー面平面（４６）内に延びている、ナットを形成する方法において、
    ナットボディ（１２）が、中心軸（１４）に関して互いに対向するエッジ領域（４２）への力の作用（ＤＫ）によって塑性変形される、方法、または請求項４８から５３のいずれか１項に記載の方法。
55. 内ねじ（２２）が設けられている、または内ねじ（２２）を設けることのできるナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭がエッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）とを有し、前記キー面が規格通りに延びるキー面平面（４６）内に延びている、ナットを形成する方法において、
    ナットボディ（１２）が、中心軸（１４）に関して互いに対向する、切り欠き（６０）の底領域（６６）への力の作用（ＤＫ）によって塑性変形される、方法、または請求項４８から５４のいずれか１項に記載の方法。
56. ナットボディ（１２）が、多角形の部分（３８）の上方の領域（１１２）内で、力の作用（ＤＫ）によって変形される、請求項５５に記載の方法。
57. 内ねじ（２２）が設けられている、または内ねじ（２２）を設けることのできるナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭がエッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）とを有し、前記キー面が規格通りに延びるキー面平面（４６）内に延びている、ナットを形成する方法において、
    ナットボディ（１２）が、第２の端面（１８）の外側エッジの領域内で、力の作用（ＤＫ）によって変形される、方法、または請求項４８から５６のいずれか１項に記載の方法。
58. 内ねじ（２２）が設けられている、または内ねじ（２２）を設けることのできるナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭がエッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）とを有し、前記キー面が規格通りに延びるキー面平面（４６）内に延びている、ナットを形成する方法において、
    ナットボディ（１２）が、中心軸（１４）に対して平行な方向の成分を有する、第２の端面（１８）への力の作用（ＤＫ）によって塑性変形される、方法、または請求項４８から５７のいずれか１項に記載の方法。
59. ナットボディ（１２）が、点状に作用する変形力（ＤＫＰ）によって塑性変形される、請求項５４から５８のいずれか1項に記載の方法。
60. ナットボディ（１２）が、線形に作用する変形力（ＤＫＬ）によって塑性変形される、請求項５４から５９のいずれか１項に記載の方法。
61. ナットボディ（１２）が、面状に作用する変形力（ＤＫＦ）によって塑性変形される、請求項５４から６０のいずれか１項に記載の方法。
62. ナットボディ（１２）が、優先的にグローバルに変形される、請求項５４から６１のいずれか１項に記載の方法。
63. ナットボディ（１２）が、優先的に局所的に変形される、請求項５４から６２のいずれか１項に記載の方法。
64. 内ねじ（２２）が設けられている、または内ねじ（２２）を設けることのできるナットボディ（１２）を備え、前記ナットボディが、多角形の外側輪郭（４０）を備えた多角形の部分（３８）を有し、前記多角形の外側輪郭がエッジ領域（４２）と、エッジ領域（４２）の間に位置するキー面（４４）とを有し、前記キー面が規格通りに延びるキー面平面（４６）内に延びている、ナットを形成する方法において、
    ナットボディ（１２）が、ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織を有する鋼から形成される、方法、または請求項４８から６３のいずれか１項に記載の方法。
65. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、少なくとも０．２５重量％以上の炭素含有量を有している、請求項６４に記載の方法。
66. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、ミクロ合金元素の析出によって上昇した強度特性を有する、請求項６４または６５に記載の方法。
67. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、少なくとも０．０５重量％のミクロ合金元素を有する、請求項６６に記載の方法。
68. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、熱機械的な前処理によって上昇した強度特性を有している、請求項６４から６７のいずれか1項に記載の方法。
69. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、ケイ素またはマンガンによる固溶体を有する、請求項６４から６８のいずれか１項に記載の方法。
70. ベイナイトまたはフェライト−パーライト組織が、組織変化の制御により、また、変態によって、熱的な後処理なしで、ねじ受容部内の並目ねじについて、１００から３７０ＨＶの、更に好ましくは１１０から３６０ＨＶの領域内の硬度を有し、細目ねじについては、１７０から３７０、更に好ましくは１８０から３６０ＨＶの領域内の硬度を有している、請求項６４から６９のいずれか１項に記載の方法。

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