JP2019531447A - ナット緩み表示器 - Google Patents

Abstract

本発明は、回転要素が長手方向（Ｄ）周りの回転運動によってネジ込まれ、回転要素が長手方向に対して直角な面内に断面多角形部分を有し、この断面多角形部分が複数の平坦面（21、22、23、24、25、26）を規定する、ネジ−ナットシステムの回転要素（２）の緩みを表示する緩み表示器（１）に関し、この緩み表示器は回転要素上に装着される本体（３）と、半径方向に延び且つ上記本体に固定された回転要素の角度位置を示すためのマーキング要素（４）と、上記本体に固定された少なくとも一つのバネ（31、32、33、34、35、36）を有し、各バネは上記本体を上記多角形部分上に装着した時に回転要素の対応する平面に半径方向の押圧力を加える。

Description

本発明はナット緩み表示器（dispositif indicateur de desserrage d'ecrou）に関するものである。

ネジ／ナットシステムは部品の組み立て、特に工業および自動車の組み立てで一般的に使用されているが、種々の要因、特に持続的に加わる振動や温度変化、初期締付け不足等によって経時的に緩む（desserrage）可能性がある。

そうした緩みは工業プラントでは漏れ（リーク）につながる。

トラックのホイール用ナットの緩み表示具（indicateurs de desserrage）は既に市販されている。このタイプの従来公知のトラック用ホイール緩みインジケータの一つの例は［特許文献１］（英国特許第ＧＢ２２４２７２号公報）に示されている。

このデバイスはナットの周りに装着される中空環状体を備え、それに矢印部材の形をした目視マーカーが一体化されている。中空環状体の内壁にはナット端部に取り付けるための細い溝が形成されている。

このデバイスを工業環境下で過去に使用したことがあるが、ナットが腐食し、衝撃を受け、取り付け環境が狭く、相当高い温度（時として２００℃以上の温度になることもある）現場では十分なものではなかった。

現在市場に出ているナット緩み表示器は室温かつ良好な状態で、ナットの周りに余裕寸法があるナットでの使用を意図したものである。

［特許文献２］（米国特許第８１５２４２６号明細書）にはテーパー形状を有する内部壁がシリコーンで作られた別の装置が記載されている。この場合にはシリコーンがナットの端縁を把持するようになっているが、このデバイスを閉じ込められた狭い環境で高温に曝した場合、特に、デバイスを取り外して別のナットに設置した場合に、シリコーンが変形するというリスクがある。

従って、工業的現場ではナットの金属表面上にペイントで恒久的なマーキングをしている。しかし、このマーキングは時間の経過とともに消えてしまい、ナットから比較的遠い所からの観察者には目立たない。

英国特許第ＧＢ２２４２７２号公報 米国特許第８１５２４２６号明細書

従って、遠くから、特に３０ｃｍ以上の遠くから目視できる、工業環境下で使用可能な安定したナット緩み表示器（インジケータ）に対するニーズがある。

本発明は、回転要素を長手方向の周りで回転運動させることによってネジを締付け（または外し）、回転要素が長手方向に対して直角な面内に断面多角部分を有し、この断面多角部は複数の平坦な面を有する、ネジ／ナットシステムの回転要素の緩みを表示するイジケーターであって、
（１）回転要素上に装着される本体（corps）と、
（２）上記本体に固定された、回転要素の角度位置を表すための半径方向に延びた表示要素（element de marquage）と
を有する緩み表示器（緩みイジケーター）を提供する。

本発明では、上記本体に少なくとも一つのバネ（ressort）が固定されている。上記本体を断面多角形部分（la portion a section polygonale）上に装着したときに、各バネは回転要素の対応する平面上に放射方向の力を加える。

従来の回転要素のエッジと係合させる方法は、エッジによる規定が不十分で、エッジが損傷するため、工業環境下では信頼性に欠ける方法である。本発明の上記緩み表示器は、回転要素の平らな表面に当接する一つまたは複数のバネを有している。

従って、本発明の緩み表示器は工業環境下、特に石油精製設備で使用でき、機能を維持できる。本発明の緩み表示器は回転要素から簡単に取り外すことができ、それを再び回転要素に取り付けても全く危険はない。

上記のバネは単一でもよく、さらには平らな面の数より少ない数のバネにすることもできるが、平らな面の各々に少なくとも一つのバネを配置するのが好ましい。

本発明は、本発明の緩み表示器を取り付ける回転要素の形には制限がない。回転要素は平らな面を有し且つ断面が多角形であればよい。

回転要素は「ナット」とよばれる部材にすることができる。このナットでは、その内部に形成されたネジ切りされた開口部が外側にネジが切られたネジと螺合する。これは例えばネジの端部でもよい

ナットは六角形、正方形の孔無しナットでも貫通ナットでもよく、または、ベースが有っても無くてもよい（前者の場合には断面多角形部分はナットの高さの一部だけを占める）。

あるいは、回転要素を外側にネジが切られたロッドに固定し（例えば単一部品にし）、このロッド自体をボア中に挿入することもできる。

回転要素の平らな面は外周囲上にあっても、そうでなくてもよい。例えば、回転要素が外側にネジ切りされたロッドの端部にある場合には、６角形の閉じた中心開口を回転要素に形成することができる。従って、回転要素は中空な六角ネジにすることができる。この場合には、本発明の緩み表示器のネジは本体の外周囲に配置できる。この本体の寸法は中心孔を受けることができるだけの十分に小さな寸法にする。

本発明の緩み表示器の本体は回転要素を受けるための内側壁を有し、この内側壁上にバネを有するのが有利である。

本発明の緩み表示器のバネの形に関しては特に制限はない。例えば、本体が多角形状のリング要素から成り、それに波形バンドを固定したり、多角形状の本体に平らな内側壁を設け、この内側壁の一つに比較的堅いコイルバネを固定して、ナットが受けた時にナットに向かう放射状の力が加わるようにすることができる。

バネは板バネ（リーフスプリング）であるのが有利である。

各板バネは両側へ延び、その両端は本体に固定することができる。

各板バネは対応する平らな面の長さよりも少しだけ長くすることができる。

本体は、回転要素が受けた時に、その平らな面の少なくとも一つが対応するバネを圧縮し、それによって板バネがその面上に放射方向の力を加えるようにすることができる。

本発明では本体は特定の形状に限定されない。本体は例えば多角形または円形の少なくとも一つのリング要素で構成することができる。

円形のリング要素は、マーキング（矢印）要素を最初は本体から分離しておく場合に、マーキング要素の位置決めにより多くの自由度を提供できる。

板バネの両端部はリング要素の内部壁に固定され、回転要素の断面多角形部分を受ける多角形構造体を形成する。

マーキング要素は本体の内部および／または外部ヘ向かって放射方向に延ばすことができる。マーキング要素は例えば矢印、ロッド、その他の形にすることができる

従って、、経験の少ない人や無資格者でも、ナットからかなり離れた位置から比較的簡単かつ迅速にナットの締付け品質の判断ができる。

本発明の一つの実施例では、マーキング要素は本体と一体化される。そうした緩み表示器は比較的容易に製作できる。

あるいは、マーキング要素を本体に取り付けできるような緩み表示器にすることもできる。

特に、マーキング要素を本体上の複数の場所、例えば少なくとも２カ所、４カ所あるいはそれ以上の場所で本体と組み合わせることができる。

この場所の数は限定されないが、その数は２０以上、好ましくは５０以上、有利には６０以上である。そうすることによって、マーキング要素を所定の位置に正確に固定することができる。２つの場所の間のピッチは相対的に狭く、
数度の角度である。

本発明は使用する固定方法の種類によって限定されない。例えば、ゴムまたはシリコーンタイプの少なくとも一つの比較的柔らかい要素で把持することでマーキング要素の固定を行うことができる。

一つの実施例では、マーキング要素は本体上にクリップ可能なものである。

別の実施例では、本体とマーキング要素とが互いに噛み合う相補的手段を形成する。すなわち、所定ピッチを有する角度位置に従って放射方向の深さが変化する相補的手段、例えば、互いに噛み合う歯、舌、溝、鋲（スタッド）、対応する孔等にすることができる。

この相補的手段を例えはスタッド／孔システムにして、接線方向および放射方向の運動を阻止することができる。

あるいは、相補的手段を歯または舌を有するシステムにして接線方向の運動のみを阻止するようにする。

この場合には、本発明の緩み表示器がマーキング要素の相補的手段と対向した壁を有するか、相補的手段が互いに噛み合うことで上記の壁が保持されるように、本体の相補的手段を設計する、

あるいは、本体の相補的手段を本体の外側周部に配置し、この相補的手段を外側に向かって開口する。マーキング要素には互いに対向する２つの壁を規定し、最も内側の壁が緩み表示器の内側を向いた相補的手段を規定するようにし、上記の２つの壁を互いに離し、最も内側の壁が相補的手段を互いに噛み合いを維持するようにすることができる。

他の実施例では、本体は２つの同心リング、例えば円形環性リング要素で構成できる。

この同心な２つのリング要素の内部壁にマーキング要素の噛み合い手段と噛み合う噛み合い手段を規定することができる。マーキング要素の一部を２つのリング要素の間の隙間に挿入し、噛み合い手段の接戦方向運動を阻止する。

マーキング要素の上記噛み合い手段の数は少なくてよく、例えば１つまたは２つのスタッドまたは舌部にすることができる。

上記の緩み表示器は金属、プラスチック、例えば−２０℃〜２５０℃で安定なプラスチックで作ることができる。例えば、ポリプロピレンまたはＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）を選択することができる。

本発明の緩み表示器を金属で作ることによって５００℃または６００℃で使用でき、チタンで作った場合には１５００℃程度でも使用できる。

本発明の緩み表示器は特に３Ｄプリンタで作ることができる。

本発明の一つの実施例では、本体、例えば外側リング要素の外側部上に直線要素、例えばケーブル、ワイヤー、例えば金属ワイヤー等に固定するための手段が形成されている。

すなわち、本発明は複数の回転要素（各回転要素は縦方向の周りの回転運動で螺合され、または螺合を解除される）を締め付け位置に維持する組立体を提供する。この組立体は、例えば上記の２つの緩み表示器による接線方向の相対運動を防止するように回転要素上に取り付けられる少なくとも２つの保持デバイスを有し、この保持デバイスはそれを直線要素に固定する手段を有し、この直線要素は、表示器の１方に対応する回転要素の一つの緩み運動によって他方の回転要素が締付け方向へ回転運動するように、対応する各固定手段を介して２つの緩み表示器を固定できる。

従って、各回転要素は互いに固定され、緩みが制限される。

保持デバイスは上記のマーキング要素であってもよい。特に、従来公知のタイプのマーキング要素を使用することもできる。

本発明はさらに、上記の緩み表示装置および／または組立体の石油化学設備での使用にも関するものである。

本発明は、本発明の実施形態を示す添付図面を参照した以下の説明からより良く理解できよう。しかか、本発明が以下の実施例に限定されるものではない。

六角ナットに取り付けられた本発明の表示装置の一つの実施形態による例を示す図。 六角ナットに取り付けられた本発明の表示装置の別の実施形態による例を示す図。 六角ナットに取り付けられた本発明の表示装置のさらに別の実施形態による例を示す図。 六角ナットに取り付けられた本発明の表示装置のさらに他の実施形態による例の概念的断面図。 本発明の表示装置のさらに別の実施形態の概念的断面図。 ２個のナットを有する本発明の保持組立体の一つの実施形態の概念的な平面図。 図６の実施形態の保持組立体の概念的断面図。

各図での寸法比率は別の図では必ずしも同じではない。しかし、同一または類似の要素を示すために別の図の同じ参照番号のものを使用することができる。

［図１］を参照すると、この図には六角ナット２の緩み表示装置１が示されている。

ナット２は、図示していないネジ軸を受ける雌ネジ（図示せず）を有する貫通孔５を有している。この貫通孔５は長手方向軸線（Ｄ）に沿って延びている。ナット２を長手方向軸（Ｄ）の周りで回転することでナット２はネジ棒に螺合される。

本発明の表示装置１は本体３と、本体３に固定されたマーキング要素（ここでは矢印部材）４とを有している。

本体３はスペーサ３９を介して互いに固定された同心な２つの円形要素３７、３８を含む。

本体３は例えば３Ｄプリントによって例えば６つの板バネ（リーフスプリング）３１、３２、３３、３４、３５、３６と一緒に一体形成されている。

各板バネ３１、３２、３３、３４、３５、３６はその両端で円形要素３７の内壁に固定され、各板バネの端部は隣接する板バネの近傍に固定されている。

６つの板バネ３１、３２、３３、３４、３５、３６はナット部分の形状に対応したほぼ六角形の構造を形成している。

ナット２がこのほぼ六角形構造の内部に収容されると、各板バネ３１、３２、３３、３４、３５、３６が圧縮され、ナットの対応する平坦面２１、２２、２３、２４、２５、２６に向かう半径方向の力が加えられる。

従って、ナットの２つの面との間のエッジが劣化または損傷した場合でも、本発明の表示装置１はナット２の平坦面２１、２２、２３、２４、２５、２６と当接する。従って、表示装置１の固定品質は変化しない。

外側の円形要素３８には突起６と隣接する２つの突起の間の溝７とが形成されている。この突起６と溝７の半径方向の幅は数ミリメートルまたは１ミリメートルの１０分の１程度の比較的低い高さである。

矢印部材４は接線方向および長手方向に延びる固定部４１を有し、この固定部４１は上記手段６，７（突起６、溝７）と噛み合う相補的な手段を形成する（図１では見えない）。

内側の円形要素３７は、上記の固定部４１を円形要素３７、３８の間に強制的に挿入するのに十分な距離だけ外側の円形要素３８から離れているが、その距離は突起６を矢印部材４の溝中に挿入し、また、その逆に抜き出すのに十分なだけの小さな距離である。

矢印部材４を本体３に取り付ける時には、固定部４１を円形要素３７，３８の間に導入するだけでよい。

円形要素３７、３８は円形の形状をしており、しかも、矢印部材と噛み合う手段６、７（突起６、溝７）の寸法が小さいので、矢印部材４は数度オーダーの精度で正確に位置決めできる。

［図２］を参照すると、この図の表示装置はクラウン状の単一部材１３７で構成されている。このクラウン状部材１３７には互いに等間隔に離れて設けられた数十個の孔１０７が形成されている。

矢印部材１０４は［図１］のものと類似しているが、この場合には、固定部４１が複数のピン（図２では見えない）で置き換えられている。このピンは上記の孔１０７中に挿入できる様な位置および寸法を有している。

矢印部材１０４は１０本のピンを有することができる。

［図３］の実施形態では、表示要素２０４が本体２０３の内部で半径方向に延びている。

本体２０４は単一の円形クラウン部材からなる。

表示要素２０４は円形要素２３７の直径の長さだけ延びている。

表示要素２０４は２点２１４、２１５の間に延び、眼のような形状を有している。

円形要素２３７には複数、例えば約２５個の孔２０７が形成されている。各孔２０７は直径が１〜３ｍｍで、深さが例えば４〜５ｍｍである。

この表示要素２０４はその各々の先端２１４、２１５と一体な２つのラグ（図３では見えない）を有している。各ラグは上記の孔に挿入される。従って、表示要素２０４を選択された向きに配置できる。

［図４］を参照すると、この図の緩み表示装置３０１はネジ付きロッド３５２上に螺合されたナット３０２に取り付けられている。

この表示装置３０１は図では見えないバネ（リーフスプリング）と一体になっており、このバネはナット３０２の平坦面に向かって半径方向に力を加えている。

この表示装置３０１はさらに、円形のクラウン要素３３７に固定されたマーキング要素３０４も有している。このクラウン要素３３７はその内側壁３４８でエッジ３４７を規定している。

上記マーキング要素３０４はクラウン要素３３７にクリップ止めされるようになってきる。そのためにマーキング要素３０４には上記エッジ３４７の上端部を収容する凹部３４２と、上記エッジ３４７の下端部を収容する肩部３４３とが形成され、マーキング要素３０４は内側壁３４８に向かって押圧される。

［図４］では見えないが、表示装置３０１は長手方向軸線に対して非対称なマーキング部分３３０、例えば矢印形状の部材を有している。

［図５］の実施形態では、上記マーキング要素３０４が要素３３７にクリップ止めされるのと同様な方法で、マーキング要素４０４がクラウン要素４３７上にクリップ止めされるが、この実施例ではマーキング要素４０４がクラウン要素４３７の半径方向外側に延びたブームを有している。

［図６］および［図７］を参照すると、これらの図には２つの保持装置６０１、６０１'を有する表示装置組立体６００が示してある。この保持組立体６００は例えば板バネ６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３１'、６３２'、６３３'、６３４'、６３５'、６３６'を有する２つの表示装置６０１、６０１'である。

［図６］は極めて概念的な図であるが、板バネの大部分、好ましくは全ての板バネがナットの対応する平面に向かって半径方向に押圧されていることを示している。

各表示装置６００、６００'はクラウン要素６３７、６３７'を含み、このクラウン要素６３７、６３７'に各矢印部材６０４、６０４'がクリッ付止めされる。

クラウン要素６３７、６３７'の外側壁６４７、６４７'には金属ワイヤ７００を固定するための孔６４８、６４８'が形成されている。

この金属ワイヤ７００は、一方のナット６０３が矢印Ｆに沿った運動で緩んだ時に、他方のナット６０３'が矢印Ｆ'に沿って駆動されるように、換言すれば、弟２のナット６０３'が締め付けられるように、一定角度で固定されている。

この配置は２つのナットを互いに連結し、一方のナット反対方向運動によって他方のナットの運動を補償されるので、各ナットを締め付け位置に維持することができる。

Claims (10)

1. 回転要素（２）が長手方向（Ｄ）の周りの回転運動によってネジ込まれ、回転要素（２）が上記長手方向に対して直角な面内に断面が多角形部分を有し、この多角形部分が複数の平面（２１、２２、２３、２４、２５、２６）を規定している、ネジ−ナットシステムの回転要素（２）の緩みを表示する緩み表示器（１）であって、この緩み表示器（１）は、
   回転要素上に装着される本体（３）と、
   半径方向に延び且つ上記本体に固定された、上記回転要素の角度位置を示すためのマーキング要素（４）と、
   を有し、さらに、
   少なくとも一つのバネ（３１、３２、３３、３４、３５、３６）が上記本体に固定されており、上記本体を上記多角形部分の上に装着した時に、各バネが上記回転要素の対応する平面に対して半径方向の押圧力を加える、
   ことを特徴とする緩み表示器（１）。
2. 上記バネが板バネ（３１、３２、３３、３４、３５、３６、６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３１'、６３２'、６３３'、６３４'、６３５'、６３６'）で構成される請求項１に記載の緩み表示器（１；６０１、６０１'）。
3. 本体（３）が少なくとも一つの円形のクラウン要素（３７、３８；１３７；２３７；３３７；４３７；６３７、６３７'）を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の緩み表示器（１；６０１、６０１'）。
4. 複数の板バネ（３１、３２、３３、３４、３５、３６；６３１、６３２、６３３、６３４、６３５、６３６、６３１'、６３２'、６３３'、６３４'、６３５'、６３６'）の各両端部が上記クラウン要素（３７；１３７；２３７；３３７；４３７；６３７、６３７'）の内壁上に固定されて、回転要素（２、３０２、６０３、６０３）の断面多角形部分を受ける疑似多角形構造を形成している請求項２に従属する請求項３に記載の緩み表示器（１；６０１、６０１'）。
5. 上記円形のクラウン要素の少なくとも１つ（３８；１３７；２３７）と表示要素（４；１０４；２０４）とが互いに相補的な係合手段（６，７；１０７；２０７）を規定し、この係合手段は所定ピッチで角度位置に応じて変化する半径方向の深さを有する請求項３または４に記載の緩み表示器（１）。
6. 表示要素（３０４；４０４；６０４、６０４）が本体（３３７；４３７；６３７、６３７'）上にクリップ止めできる請求項１〜５のいずれか一項に記載の緩み表示器（１；６０１、６０１'）。
7. 本体とバネが金属の単一部材で形成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の緩み表示器（１；６０１、６０１'）。
8. 上記本体がケーブルまたはワイヤ状の部材に取付けるための手段を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の緩み表示器（１）。
9. 各々の回転要素が長手方向周りの回転運動によってネジ込まれる、ネジ−ナットシステムの複数の回転要素を締め付け位置に維持する組立体（６００）であって、
   各々のデバイスが接線方向の相対運動を防止するように回転要素（６０３、６０３）上に取り付けられる少なくとも２つ請求項８に記載の緩み表示器と、
   表示器の１方に対応する回転要素の一つの緩み運動によって表示器の他方に対応する回転要素の締付け方向への回転運動が起こるように、対応する各固定手段を介して２つの緩み表示器に固定される線状部材（７００）と、
   を有する組立体（６００）。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の緩み表示器（１、６０１、６０'）または請求項９に記載の組立体（６００）の石油化学プラントでの使用。

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