JP2020024027A - 緩み止め締結具 - Google Patents

Abstract

【課題】緩み防止機能に優れた緩み止め締結具を提供する。【解決手段】緩み止め締結具１は、大径雄ネジ部１２ａを備えた大径軸部１２、及び小径雄ネジ部１３ａを備えた小径軸部１３を有するボルト１０と、大径雄ネジ部１２ａと螺合可能な大径雌ネジ部２０ａを備えた第１ナット２０と、小径雄ネジ部１３ａと螺合可能であり、大径雌ネジ部２０ａよりも小さい内径の小径雌ネジ部３０ａを備えた第２ナット３０と、第１ナット２０の外周面に設けられた第１外周雄ネジ部２０ｂ、及び第２ナット３０の外周面に設けられた第２外周雄ネジ部３０ｂと螺合可能な雌ネジ部４１ａを備えた結合用ナット４０とを有し、第１外周雄ネジ部２０ｂ及び第２外周雄ネジ部３０ｂは大径雄ネジ部１２ａの螺旋方向と同一であり、第１ナット２０と第２ナット３０をボルト１０に締結したとき、結合用ナット４０は第１ナット２０及び第２ナット３０と螺合する。【選択図】 図１

Description

本発明は、緩み防止機能に優れた緩み止め締結具に関する。

複数の部材同士を連結固定する手段として、ボルト及びナットを備えた締結具が広く用いられている。しかし、従来の締結具は、長期間の使用により互いに緩みが生じ、事故の発生原因となる恐れがある。そのため、定期的に増締めを行う等のメンテナンスが必要になることが多い。

締結具の緩みの原因は、大きく分けて２種類あるとされている。１つは、いわゆる非回転緩みといわれるものである。非回転緩みは、ボルト及びナットの接触部分のへたりや微動摩耗等に起因して発生する。ボルトやナットの加工の際に発生した微小な凹凸部や形状誤差がある場合に、締め付け後の外力の影響によって局部的な塑性変形が進行して凹凸部が平坦化することによって生じる。非回転緩みは、ナットが戻り回転しないにもかかわらず発生する。もう１つは回転緩みといわれるものである。回転緩みは、振動や衝撃的外力が加わることにより、ナットが戻り回転することにより発生する。

前者の非回転緩みについては、ボルトやナットの加工精度を向上させる、或いは耐摩耗性の高い材料を用いる等といった対策を施すことで、比較的容易に防止することができる。

一方、後者の回転緩みに対しては、例えば特許文献１に開示の発明のように、緩み防止用部材、即ちボルトやナットとは別に係止部材を用いることにより、ナットの戻り回転を防止する方法がある。しかし、ボルトとナットの締結構造が複雑となり、その結果、ボルトやナットの耐久性を低下させる等の問題がある。

また、例えば特許文献２に開示の発明のように、ボルトに螺合可能な一対のナットを互いに螺合結合し、その結合用ねじとボルトに対するねじ込み用のねじとの螺旋方向を互いに逆向きとしたダブルナットの方法もある。

特開２０１３−１２２２８９号公報 実開昭６０−１５０３１５号公報

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、緩み防止機能に優れた緩み止め締結具を提供することにある。

本発明に係る緩み止め締結具は、前記の課題を解決する為に、ボルト頭部、前記ボルト頭部の上方に設けられ、螺旋状のネジ山を有する大径雄ネジ部を備えた大径軸部、及び前記大径軸部上に設けられ、螺旋状のネジ山を有する小径雄ネジ部を備えた小径軸部を有するボルトと、前記大径雄ネジ部と螺合可能なネジ山を有する大径雌ネジ部を備えた第１ナットと、前記小径雄ネジ部と螺合可能なネジ山を有し、前記大径雌ネジ部の内径よりも小さい内径を有する小径雌ネジ部を備えた第２ナットと、前記第１ナットの外周面に設けられた第１外周雄ネジ部、及び前記第２ナットの外周面に設けられた第２外周雄ネジ部と螺合可能なネジ山を有する雌ネジ部を備えた結合用ナットとを有し、前記大径軸部の外径は前記小径軸部の外径よりも大きく、かつ、前記大径雄ネジ部の螺旋方向が前記小径雄ネジ部の螺旋方向に対し逆向きであり、前記第１外周雄ネジ部は、前記第１ナットの軸方向に於ける一方の端部から任意の距離だけ延在して設けられ、かつ、前記大径雄ネジ部の螺旋方向と同一方向の螺旋状のネジ山を有し、前記第２外周雄ネジ部は、前記第２ナットの軸方向に於ける一方の端部から任意の距離だけ延在して設けられ、かつ、前記大径雄ネジ部の螺旋方向と同一方向の螺旋状のネジ山を有しており、前記第１ナットの大径雌ネジ部を前記大径雄ネジ部に螺合させて、当該第１ナットを前記ボルトに締結すると共に、前記第２ナットの小径雌ネジ部を前記小径雄ネジ部に螺合させて、当該第２ナットを前記ボルトに締結した場合に、前記第１外周雄ネジ部と前記第２外周雄ネジ部がネジ山を連続して形成し、前記結合用ナットは、前記第１外周雄ネジ部及び第２外周雄ネジ部と同時に螺合するものであることを特徴とする。

前記の構成によれば、ボルトの大径軸部は、その外径が小径軸部の外径よりも大きく、第１ナットの大径雌ネジ部との螺合が可能な大径雄ネジ部を備えている。そのため、ボルトは第１ナットと締結することができる。また、ボルトの小径軸部は、第２ナットの小径雌ネジ部との螺合が可能な小径雄ネジ部を備えている。そのため、ボルトは第２ナットとも締結することができる。この様に、ボルトに第１ナット及び第２ナットの２つのナットを締結させる構造とすることにより、ボルト軸線方向の軸力（ボルト軸力）を高軸力化することができる。その結果、ボルト座面と被締結部材との当接面や、被締結部材と第１ナットとの当接面に於いて強固な摩擦接合を可能にし、これらの当接面に於ける滑りに起因した緩みを防止することができる。

また、大径雄ネジ部の螺旋方向は小径雄ネジ部の螺旋方向に対し逆向きであり、ボルトが第１ナットと第２ナットに対して締め付け回転する方向が相互に逆方向となっている。従って、例えば、第１ナットが大径軸部の回転軸回りに締結を緩める方向に戻り回転しようとしても、第２ナットがボルトの大径軸部上に設けられた小径軸部に螺合しており、かつ、回転軸に対する第２ナットの締め付け方向が第１ナットと逆方向であるため、第１ナットが締結を緩める方向に戻り回転するのを防止する。これにより、第１ナットの緩みを防止することができる。

また、例えば、振動や外力が加わることにより、第１ナットに、締め付け回転方向とは逆方向の慣性トルクがかかっても、第１ナットが戻り回転するのを第２ナットが抑制することができる。さらに、前記構成の緩み止め締結具に於ける締め付けトルクは、ボルト座面に於ける摩擦力、ネジ面に於ける摩擦力の他に、第１ナットと第２ナットの当接面に於ける摩擦力も寄与する。

さらに前記の構成に於いては、第１ナット及び第２ナットの外周面に、それぞれ第１外周雄ネジ部と第２外周雄ネジ部が設けられている。第１外周雄ネジ部と第２外周雄ネジ部の螺旋方向は、同一である。従って、第１ナットと第２ナットをボルトに締結したとき、第１外周雄ネジ部と第２外周雄ネジ部は、連続したネジ山を形成する。ここで、前記構成は、第１外周雄ネジ部及び第２外周雄ネジ部の双方に、同時に螺合可能な雌ネジ部を設けた結合用ナットをさらに備えている。そのため、第１ナットと第２ナットがボルトに締結した状態で、第１ナットと第２ナットの両方に結合用ナットを締結させることができる。これにより、例えば、第２ナットに振動や外力等が加わることで、締め付け回転方向とは逆方向の慣性トルクがかかっても、第２ナットが戻り回転するのを結合用ナットが抑制する。その結果、従来の緩み止め締結具と比較して、一層優れた緩み止め効果を得ることができる。

前記の構成に於いて、前記第１ナットの軸方向に於ける他方の端部には、前記第１外周雄ネジ部に前記雌ネジ部が螺合する結合用ナットを回転止めするための第１回転止め部が設けられ、前記第２ナットの軸方向に於ける他方の端部には、前記第２外周雄ネジ部に前記雌ネジ部が螺合する結合用ナットを回転止めするための第２回転止め部が設けられていることが好ましい。

これにより、例えば、第２ナットの第２回転止め部が結合用ナットの回転を止めることで、当該結合用ナットが第２ナット側から脱落するのを防止することができる。

また前記の構成に於いて、前記結合用ナットの軸方向に於ける高さは、前記第１ナットに於ける第１外周雄ネジ部の長さより大きく、かつ、前記第２ナットに於ける第２外周雄ネジ部の長さと同等、又はそれより小さいことが好ましい。

前記第１外周雄ネジ部の長さとは、第１回転止め部が設けられている場合は、第１ナットの軸方向に於ける一方の端部から第１回転止め部が設けられている位置までの距離を意味する。また、前記第２外周雄ネジ部の長さとは、第２回転止め部が設けられている場合は、第２ナットの軸方向に於ける一方の端部から第２回転止め部が設けられている位置までの距離を意味する。結合用ナットの軸方向に於ける高さを、第１ナットの第１外周雄ネジ部の長さより大きくすることにより、第１回転止め部が、結合用ナットを、第１ナットの軸方向に於ける他方の端部側に必要以上に回転移動するのを防止する。これにより、結合用ナットは、第１ナットと第２ナットの両方に同時に締結した状態を維持することができる。

また、結合用ナットの高さを、第２ナットの第２外周雄ネジ部の長さと同等、又はそれより小さくすることにより、第２ナットをボルトに締結させる際に、結合用ナットを第２ナット側に螺合させておき、かつ、結合用ナットが第２ナットに於ける第２外周雄ネジ部側の端面から突出しない様に収容させておくことができる。これにより、第２ナットをボルトに締結させる際に、結合用ナットが第１ナットに当接するのを防止する。その結果、第２ナットが第１ナットに当接した状態でボルトに締結するのを可能にする。

本発明の緩み止め締結具は、ボルトに、締め付け回転の方向が相互に逆方向となる第１ナットと第２ナットを用いて被締結部材を締結させる。また、ボルトに締結させた第１ナットと第２ナットに対しては、これらに結合用ナットを同時に締結させることで、第１ナット及び第２ナットの緩み止め効果をさらに向上させる。即ち、本発明であると、従来の緩み止め締結具と比較して、優れた緩み止め効果を発揮する緩み止め締結具を提供することができる。

本発明の実施の一形態に係る緩み止め締結具を用いて被締結部材を締結する様子を表す断面図である。 本実施の形態の緩み止め締結具に於けるボルトを表す側面図である。 図３（ａ）は緩み止め締結具に於ける第１ナットの断面形状を表す断面模式図であり、図３（ｂ）は第１ナットの平面図であり、図３（ｃ）は第１ナットの底面図である。 図４（ａ）は緩み止め締結具に於ける第２ナットの断面形状を表す断面模式図であり、図４（ｂ）は第２ナットの平面図であり、図４（ｃ）は第２ナットの底面図である。 図５（ａ）は本実施の形態の緩み止め締結具に於ける結合用ナットの断面形状を表す断面模式図であり、図５（ｂ）は結合用ナットの平面図である。 ボルトに締結させる前の第２ボルトに、結合用ナットが螺合している様子を表す断面模式図である。

本実施の形態に係る緩み止め締結具について、図１に基づき以下に説明する。図１は、本実施の形態の緩み止め締結具を用いて被締結部材を締結する様子を表す断面図である。

本実施の形態の緩み止め締結具１は、図１に示すように、ボルト１０、第１ナット２０、第２ナット３０、及び結合用ナット４０を少なくとも備える。緩み止め締結具１は、同図に示すように、ボルト１０と、第１ナット２０及び第２ナット３０とを螺合させ、さらに第１ナット２０及び第２ナット３０と結合用ナット４０とを螺合させることにより、強固な緩み止め効果を発揮するものであり、これにより被締結部材５１、５２を良好に締結させることができる。緩み止め締結具１は、さらに座金（図示しない）を備えていてもよい。この場合、座金としては特に限定されず、例えば、円形平板状の基台部の中心に、ボルト１０が貫通可能なボルト貫通孔を有するものが挙げられる。

次に、本実施の形態のボルト１０について、図２に基づき説明する。図２は、前記緩み止め締結具に於けるボルトを表す側面図である。

同図に示すように、ボルト１０は、ボルト頭部１１と、ボルト頭部１１の上方に設けられた大径軸部１２と、大径軸部１２上に設けられた小径軸部１３とを備える半ネジの六角ボルトである。また、ボルト頭部１１と大径軸部１２との間には、螺旋状のネジ山を備えない連続部１４が設けられている。ボルト頭部１１は平面視に於いて略六角形状となっており、大径軸部１２よりも大径となっている。尚、本発明に於いては、ボルト頭部１１と大径軸部１２との間に連続部１４が設けられていない全ネジの態様であってもよい。

大径軸部１２の外周面には、螺旋状のネジ山を有する大径雄ネジ部１２ａが設けられており、小径軸部１３の外周面には、螺旋状のネジ山を有する小径雄ネジ部１３ａが設けられている。大径軸部１２の谷部の径Ｄ１は、小径軸部１３の谷部の径ｄ１よりも大きくなっている。また、大径軸部の外径（呼び径）Ｄ２は、小径軸部１３の外径（呼び径）ｄ２よりも大きくなっている。

また、大径雄ネジ部１２ａに於いて、ボルト頭部１１から見て時計回り（右回り）が、大径軸部１２の回転軸回りに締結を締める方向に締め付け回転となる。一方、小径軸部１３に於いて、ボルト頭部１１から見て反時計回り（左回り）が、小径軸部１３の回転軸回りに締結を締める方向に締め付け回転となる。即ち、大径雄ネジ部１２ａと小径雄ネジ部１３ａの螺旋方向は、相互に逆向きとなっている。但し、本発明は、大径雄ネジ部１２ａと小径雄ネジ部１３ａの螺旋方向が相互に逆向きとなっていれば足りる。従って、大径雄ネジ部１２ａの螺旋方向がボルト頭部１１から見て反時計回り（左回り）であり、小径雄ネジ部１３ａの螺旋方向がボルト頭部１１から見て時計回り（右回り）であってもよい。

大径雄ネジ部１２ａのネジ山の角度、即ち、ボルト１０の軸線を含む断面に於いて隣り合う二つのフランクがなす角度は、第１ナット２０に於ける大径雌ネジ部（詳細については後述する。）のネジ山との当接を可能にし、かつ、接触面積が小さくなり過ぎて螺合が困難にならない程度であれば特に限定されず、適宜設定することができる。尚、「フランク」とは、ネジ山の頂と谷底とを連絡する面を意味する。

また、小径雄ネジ部１３ａのネジ山の角度、即ち、ボルト１０の軸線を含む断面に於いて隣り合う二つのフランクがなす角度についても、大径雄ネジ部１２ａの場合と同様、第２ナット３０に於ける小径雌ネジ部（詳細については後述する。）のネジ山との当接を可能にし、かつ、接触面積が小さくなり過ぎて螺合が困難にならない程度であれば特に限定されず、適宜設定することができる。

大径雄ネジ部１２ａ及び小径雄ネジ部１３ａに於いて、隣接するネジ山の間のピッチはそれぞれ特に限定されず、適宜設定することができる。尚、「ピッチ」とは、ボルト１０の軸線を含む断面に於いて、相互に隣り合うネジ山の相対応する２点を軸線に平行に測った距離を意味する。

大径雄ネジ部１２ａ及び小径雄ネジ部１３ａに於けるネジ山の高さはそれぞれ特に限定されず、適宜設定することができる。また、大径雄ネジ部１２ａ及び小径雄ネジ部１３ａに於けるネジ山のひっかかり高さについても特に限定されない。尚、ネジ山の高さとは、ボルト１０の軸線を含んだ断面に於いて、ネジ山の頂を連ねる直線と谷底を連ねる直線との間を軸線に直角に測った距離を意味する。また、谷底とはネジ溝の両側のフランクを連絡する面を意味する。また、ひっかかり高さとは、例えば、互いに同心に嵌り合う大径雄ネジ部１２ａと後述する大径雌ネジ部の軸線を含んだ断面に於いて、大径雄ネジ部１２ａのネジ山の頂を連ねる直線と大径雌ネジ部のネジ山の頂を連ねる直線との間を軸線に直角に測った距離を意味する。

また、大径軸部１２及び小径軸部１３の長さ（ボルト１０の軸線方向に平行な方向）は特に限定されず、適宜設定することができる。また、大径軸部１２と小径軸部１３の長さの比は、本実施の形態に於いては略同一であるが、本発明はこれに限定されない。何れか一方が他方より長くてもよい。

連続部１４は円柱状であり、その直径は大径軸部１２の谷部の径Ｄ１と同径である。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、連続部１４の直径は、少なくとも大径軸部１２の外径Ｄ２以下の値であればよい。

次に、本実施の形態に係る第１ナット２０及び第２ナット３０について、それぞれ図３及び図４に基づき、以下に説明する。図３（ａ）は緩み止め締結具１に於ける第１ナット２０の断面形状を表す断面模式図であり、図３（ｂ）は第１ナット２０の平面図であり、図３（ｃ）は第１ナットの底面図である。また、図４（ａ）は緩み止め締結具１に於ける第２ナット３０の断面形状を表す断面模式図であり、図４（ｂ）は第２ナット３０の平面図であり、図４（ｃ）は第２ナットの底面図である。

第１ナット２０の中央部には、図３（ａ）に示すように、第１ネジ孔２１が設けられている。第１ネジ孔２１の内周面には大径雌ネジ部２０ａが設けられており、この大径雌ネジ部２０ａには大径雄ネジ部１２ａとの螺合が可能な様に、螺旋状にネジ山が設けられている（図３（ａ）参照）。

大径雌ネジ部２０ａに於けるネジ山間のピッチは特に限定されず、大径雄ネジ部１２ａに於けるネジ山間のピッチの寸法に応じて適宜設定される。また、大径雌ネジ部２０ａに於けるネジ山の高さについても特に限定されず、大径雄ネジ部１２ａのネジ山の高さの寸法に応じて適宜設定される。

第１ネジ孔２１に於ける内径Ｄ３及び谷部の径Ｄ４は特に限定されないが、大径軸部１２の谷部の径Ｄ１及び外径Ｄ２の寸法に応じて適宜設定される。

また、第１ナット２０の外周面には、第１ナット２０の軸方向（ボルト１０の軸線方向に平行な方向）に於ける一方の端部から所定の距離だけ延在する様に、第１外周雄ネジ部２０ｂが設けられている。この第１外周雄ネジ部２０ｂには、結合用ナット４０の雌ネジ部（詳細については後述する。）との螺合が可能な様に、螺旋状にネジ山が設けられている。第１外周雄ネジ部２０ｂの螺旋方向は、大径雄ネジ部１２ａの螺旋方向と同一である。

第１外周雄ネジ部２０ｂのネジ山の角度、即ち、ボルト１０の軸線を含む断面に於いて隣り合う二つのフランクがなす角度は、結合用ナット４０に於ける雌ネジ部のネジ山との当接を可能にし、かつ、接触面積が小さくなり過ぎて螺合が困難にならない程度であれば特に限定されず、適宜設定することができる。

第１外周雄ネジ部２０ｂに於けるネジ山間のピッチは特に限定されず、結合用ナット４０の雌ネジ部に於けるネジ山間のピッチの寸法に応じて適宜設定される。また、第１外周雄ネジ部２０ｂに於けるネジ山の高さについても特に限定されず、雌ネジ部のネジ山の高さの寸法に応じて適宜設定される。

第１ナット２０の軸方向に於ける他方の端部には、第１外周雄ネジ部２０ｂに雌ネジ部が螺合した結合用ナット４０を回転止めするための第１回転止め部２２が設けられている。第１回転止め部２２は、図３（ｂ）及び３（ｃ）に示すように、平面視に於いて略六角形状となっている。第１回転止め部２２の対辺寸法は、第１外周雄ネジ部２０ｂの外径（呼び径）Ｄ６よりも大きくなっている。尚、第１回転止め部２２の平面視に於ける形状は略六角形状の場合に限定されるものではなく、工具の装着が可能な種々の形状を適用することができる。

第２ナット３０の中央部には、図４（ａ）に示すように、第２ネジ孔３１が設けられている。第２ネジ孔３１の内周面には小径雌ネジ部３０ａが設けられており、この小径雌ネジ部３０ａには小径雄ネジ部１３ａとの螺合が可能な様に、螺旋状にネジ山が設けられている（図４（ａ）参照）。

小径雌ネジ部３０ａに於けるネジ山間のピッチは特に限定されず、小径雄ネジ部１３ａに於けるネジ山間のピッチの寸法に応じて適宜設定される。また、小径雌ネジ部３０ａに於けるネジ山の高さについても特に限定されず、小径雄ネジ部１３ａのネジ山の高さの寸法に応じて適宜設定される。

第２ネジ孔３１に於ける内径ｄ３及び谷部の径ｄ４は特に限定されないが、小径軸部１３の谷部の径ｄ１及び外径ｄ２の寸法に応じて適宜設定される。

また、第２ナット３０の外周面には、第２ナット３０の軸方向（ボルト１０の軸線方向に平行な方向）に於ける一方の端部から所定の距離だけ延在する様に、第２外周雄ネジ部３０ｂが設けられている。この第２外周雄ネジ部３０ｂには、結合用ナット４０の雌ネジ部との螺合が可能な様に、螺旋状にネジ山が設けられている。第２外周雄ネジ部３０ｂの螺旋方向は、大径雄ネジ部１２ａの螺旋方向と同一である。

第２外周雄ネジ部３０ｂのネジ山の角度、即ち、ボルト１０の軸線を含む断面に於いて隣り合う二つのフランクがなす角度は、結合用ナット４０に於ける雌ネジ部のネジ山との当接を可能にし、かつ、接触面積が小さくなり過ぎて螺合が困難にならない程度であれば特に限定されず、適宜設定することができる。

第２外周雄ネジ部３０ｂに於けるネジ山間のピッチは、結合用ナット４０の雌ネジ部に於けるネジ山間のピッチの寸法に応じて設定される。そのため、本実施の形態に於いて、第２外周雄ネジ部３０ｂのネジ山間のピッチは、第１外周雄ネジ部２０ｂのネジ山間のピッチと同一となっている。また、第２外周雄ネジ部３０ｂに於けるネジ山の高さについても、雌ネジ部のネジ山の高さの寸法に応じて設定されるため、第１外周雄ネジ部２０ｂのネジ山の高さと同一となっている。

さらに、第２外周雄ネジ部３０ｂの外径（呼び径）ｄ６は第１外周雄ネジ部２０ｂの外径（呼び径）Ｄ６と略同一となっている。これにより、第１ナット２０と第２ナット３０をボルト１０に締結したとき、第２外周雄ネジ部３０ｂのネジ山が、第１外周雄ネジ部２０ｂのネジ山と連続する様に形成される。その結果、第１ナット２０の第１外周雄ネジ部２０ｂ及び第２ナット３０の第２外周雄ネジ部３０ｂと、結合用ナット４０の雌ネジ部とを同時に螺合させることができ、結合用ナット４０は第１ナット２０及び第２ナット３０に対し優れた緩み止め効果を発揮することができる。

第２ナット３０の軸方向に於ける他方の端部には、第２外周雄ネジ部３０ｂに雌ネジ部が螺合した結合用ナット４０を回転止めするための第２回転止め部３２が設けられている。第２回転止め部３２は、図４（ｂ）及び４（ｃ）に示すように、平面視に於いて略六角形状となっている。第２回転止め部３２の対辺寸法は、第２外周雄ネジ部３０ｂの外径（呼び径）ｄ６よりも大きくなっている。尚、第２回転止め部３２の平面視に於ける形状は略六角形状の場合に限定されるものではなく、工具の装着が可能な種々の形状を適用することができる。

次に、本実施の形態に係る結合用ナット４０について、図５及び図６に基づき、以下に説明する。図５（ａ）は結合用ナット４０の断面形状を表す断面模式図であり、図５（ｂ）は結合用ナット４０の平面図である。図６は、ボルト１０に締結させる前の第２ボルト２０に、結合用ナット４０が螺合している様子を表す断面模式図である。

結合用ナット４０の中央部には、図５（ａ）に示すように、挿着孔４１が設けられている。挿着孔４１の内周面には雌ネジ部４１ａが設けられており、この雌ネジ部４１ａには第１外周雄ネジ部２０ｂ及び第２外周雄ネジ部３０ｂとの螺合が可能な様に、螺旋状にネジ山が設けられている（図５（ａ）参照）。

雌ネジ部４１ａに於けるネジ山間のピッチは特に限定されず、第１外周雄ネジ部２０ｂ及び第２外周雄ネジ部３０ｂに於けるネジ山間のピッチの寸法に応じて適宜設定される。また、雌ネジ部４１ａに於けるネジ山の高さについても特に限定されず、第１外周雄ネジ部２０ｂ及び第２外周雄ネジ部３０ｂのネジ山の高さの寸法に応じて適宜設定される。

挿着孔４１に於ける内径Ｄ７及び谷部の径Ｄ８は特に限定されないが、第１外周雄ネジ部２０ｂの谷部の径Ｄ５及び外径Ｄ６と、第２外周雄ネジ部３０ｂの谷部の径ｄ５及び外径ｄ６との寸法に応じて適宜設定される。

結合用ナット４０の平面視に於ける形状は、図５（ｂ）に示すように、略六角形状となっている。但し、本発明はこの態様に限定されるものではなく、工具の装着が可能な種々の形状を適用することができる。

結合用ナット４０の軸方向に於ける高さＨは、第２外周雄ネジ部３０ｂの長さｌと同等、又はそれより小さいことが好ましい。ここで、第２外周雄ネジ部３０ｂの長さｌとは、第２ナット３０の軸方向に於ける一方の端部から第２回転止め部３２までの距離を表す（図４（ａ）及び図５（ａ）参照）。結合用ナット４０の高さＨを第２外周雄ネジ部３０ｂの長さｌと同等又はそれより小さくすることにより、図６に示すように、結合用ナット４０を第２ナット３０の端部から突出させることなく螺合させて収容することが可能になる。これにより、第１ナット２０がすでに螺合されているボルト１０に、第２ナット３０を螺合させる際、結合用ナット４０が第１ナット２０に当接するのを防止する。これにより、第２ナット３０は、第１ナット２０に当接した状態で、ボルト１０に螺合させることができる。

また、結合用ナット４０の高さＨは、第１外周雄ネジ部２０ｂの長さＬよりも大きいことが好ましい。ここで、第１外周雄ネジ部２０ｂの長さＬとは、第１ナット２０の軸方向に於ける一方の端部から第１回転止め部２２までの距離を表す（図３（ａ）及び図５（ａ）参照）。結合用ナット４０の高さＨを第１外周雄ネジ部２０ｂの長さＬよりも大きくすることにより、結合用ナット４０が第１ナット２０にのみ螺合し、第２ナット３０に螺合しない状態になるのを防止することができる。

次に、本実施の形態の緩み止め締結具１に於ける締結構造について、以下に説明する。
先ず、被締結部材５１の挿通穴５１ａ及び被締結部材５２の挿通穴５２ａに対し、ボルト１０を順次挿通させる。ボルト１０の大径軸部１２を挿通穴５１ａ及び挿通穴５２ａに挿通させる際は、大径軸部１２を時計回りに回転させながら行う。続いて、挿通穴５２ａから突出した大径軸部１２に第１ナット２０を締結させる。具体的には、大径軸部１２の大径雄ネジ部１２ａに第１ナット２０の大径雌ネジ部２０ａを螺合させ、第１ナット２０を締め付け回転方向に回転させる。これにより、ボルト１０と第１ナット２０との間に被締結部材５１及び５２を締め付け固定する。

次に、図６に示すような状態に結合用ナット４０を螺合させた第２ナット３０を、ボルト１０の小径軸部１３に締結させる。具体的には、小径軸部１３の小径雄ネジ部１３ａに第２ナット３０の小径雌ネジ部３０ａを螺合させ、第２ナット３０を締め付け回転方向に回転させる。このとき、大径雄ネジ部１２ａと小径雄ネジ部１３ａの螺旋方向は相互に逆方向であるため、第２ナット３０の締め付け回転方向は第１ナット２０の締め付け回転方向とは逆方向となる。

第２ナット３０をボルト１０の小径軸部１３に締結させた後、結合用ナット４０を、第１ナット２０と同じ締め付け回転方向に回転させる。結合用ナット４０の回転は、結合用ナット４０が第１回転止め部２２に当接したところで止まる。このとき、結合用ナット４０の高さＨは、第１ナット２０の第１外周雄ネジ部２０ｂの長さＬよりも小さいため、結合用ナット４０の締め付け回転方向への回転は、第１ナット２０と第２ナット３０の両方に同時に螺合した状態で止まる。

以上の様に、本実施の形態の緩み止め締結具１を用いた締結構造であると、２つのナット（即ち、第１ナット２０及び第２ナット３０）を用いてボルト１０と締結させるので、第１ナット２０に於いては大径軸部１２に引張力を作用させ、第２ナット３０に於いては小径軸部１３に引張力を作用させる。その結果、ボルト軸線方向の軸力（ボルト軸力）を高軸力化することができる。これにより、ボルト座面１５と被締結部材５１との当接面や、被締結部材５２と第１ナット２０との当接面に於いて強固な摩擦接合を可能にし、これらの当接面に於ける滑りに起因した緩みを防止することができる。

また、大径雄ネジ部１２ａの螺旋方向は小径雄ネジ部１３ａの螺旋方向に対し逆向きであり、ボルト１０が第１ナット２０と第２ナット３０に対して締め付け回転する方向が相互に逆方向となっている。従って、例えば、第１ナット２０が大径軸部１２の回転軸回りに締結を緩める方向に戻り回転しようとしても、第２ナット３０がボルトの大径軸部１２上に設けられた小径軸部１３に螺合しており、かつ、回転軸に対する第２ナット３０の締め付け方向が第１ナット２０と逆方向であるため、第１ナット２０が締結を緩める方向に戻り回転するのを防止する。これにより、第１ナット２０の緩みを防止することができる。

また、例えば、振動や外力が加わることにより、第１ナット２０に締め付け回転方向とは逆方向に慣性トルクがかかっても、第１ナット２０が戻り回転するのを第２ナット３０が抑制することができる。さらに、緩み止め締結具１に於ける締め付けトルクは、ボルト座面１５に於ける摩擦力、ネジ面に於ける摩擦力の他に、第１ナット２０と第２ナット３０の当接面に於ける摩擦力も寄与する。そのため、従来の緩み止め締結具と比較して、一層優れた緩み止め効果が得られる。

さらに、第１ナット２０と第２ナット３０は、結合用ナット４０により同時に螺合されている。そして、結合用ナット４０の雌ネジ部４１ａのネジ山の螺旋方向はボルト１０の大径雄ネジ部１２ａのネジ山の螺旋方向と同一方向であり、小径雄ネジ部１３ａのネジ山の螺旋方向と逆方向である。そのため、第２ナット３０が小径軸部１３の回転軸回りに締結を緩める方向に戻り回転しようとしても、結合用ナット４０が第１ナット２０及び第２ナット３０に同時に螺合しており、かつ、回転軸に対する結合用ナット４０の締め付け方向が第２ナット３０と逆方向であるため、第２ナット３０が締結を緩める方向に戻り回転するのを防止する。これにより、第２ナット３０の緩みも防止することができる。

また、例えば、振動や外力が加わることにより、第２ナット３０に締め付け回転方向とは逆方向に慣性トルクがかかっても、第２ナット３０が戻り回転するのを結合用ナット４０が抑制することができる。そのため、従来の緩み止め締結具と比較して、一層優れた緩み止め効果が得られる。

尚、「ボルト座面」とは、ボルト頭部１１と被締結部材５１との当接（係合）面を意味し、ボルト頭部１１と被締結部材５１との間に、例えば平座金やバネ座金等の座金が配置される場合には、座金と被締結部材との当接（係合）面も含む。また、「ネジ面」とは、例えば、大径軸部１２の外周面に設けられた大径雄ネジ部１２ａと、大径雄ネジ部１２ａに螺合する第１ナット２０の大径雌ネジ部２０ａとが螺合（係合）する面を意味する。

１ 緩み止め締結具
１０ ボルト
１１ ボルト頭部
１２ 大径軸部
１２ａ 大径雄ネジ部
１３ 小径軸部
１３ａ 小径雄ネジ部
１４ 連続部
１５ ボルト座面
２０ 第１ナット
２０ａ 大径雌ネジ部
２０ｂ 第１外周雄ネジ部
２１ 第１ネジ孔
２２ 第１回転止め部
３０ 第２ナット
３０ａ 小径雌ネジ部
３０ｂ 第２外周雄ネジ部
３１ 第２ネジ孔
３２ 第２回転止め部
４０ 結合用ナット
４１ 装着孔
４１ａ 雌ネジ部
５１ 被締結部材
５１ａ 挿通穴
５２ 被締結部材
５２ａ 挿通穴
Ｄ１ 大径軸部の谷部の径
Ｄ２ 大径軸部の外径
Ｄ３ 第１ネジ孔の内径
Ｄ４ 第１ネジ孔の谷部の径
Ｄ５ 第１外周雄ネジ部の谷部の径
Ｄ６ 第１外周雄ネジ部の外径
Ｄ７ 装着孔の内径
Ｄ８ 装着孔の谷部の径
ｄ１ 小径軸部の谷部の径
ｄ２ 小径軸部の外径
ｄ３ 第２ネジ孔の内径
ｄ４ 第２ネジ孔の谷部の径
ｄ５ 第２外周雄ネジ部の谷部の径
ｄ６ 第２外周雄ネジ部の外径
Ｈ 結合用ナットの軸方向に於ける高さ
Ｌ 第１外周雄ネジ部の長さ
ｌ 第２外周雄ネジ部の長さ

Claims (3)

1. ボルト頭部、前記ボルト頭部の上方に設けられ、螺旋状のネジ山を有する大径雄ネジ部を備えた大径軸部、及び前記大径軸部上に設けられ、螺旋状のネジ山を有する小径雄ネジ部を備えた小径軸部を有するボルトと、
   前記大径雄ネジ部と螺合可能なネジ山を有する大径雌ネジ部を備えた第１ナットと、
   前記小径雄ネジ部と螺合可能なネジ山を有し、前記大径雌ネジ部の内径よりも小さい内径を有する小径雌ネジ部を備えた第２ナットと、
   前記第１ナットの外周面に設けられた第１外周雄ネジ部、及び前記第２ナットの外周面に設けられた第２外周雄ネジ部と螺合可能なネジ山を有する雌ネジ部を備えた結合用ナットとを有し、
   前記大径軸部の外径は前記小径軸部の外径よりも大きく、かつ、前記大径雄ネジ部の螺旋方向が前記小径雄ネジ部の螺旋方向に対し逆向きであり、
   前記第１外周雄ネジ部は、前記第１ナットの軸方向に於ける一方の端部から任意の距離だけ延在して設けられ、かつ、前記大径雄ネジ部の螺旋方向と同一方向の螺旋状のネジ山を有し、
   前記第２外周雄ネジ部は、前記第２ナットの軸方向に於ける一方の端部から任意の距離だけ延在して設けられ、かつ、前記大径雄ネジ部の螺旋方向と同一方向の螺旋状のネジ山を有しており、
   前記第１ナットの大径雌ネジ部を前記大径雄ネジ部に螺合させて、当該第１ナットを前記ボルトに締結すると共に、前記第２ナットの小径雌ネジ部を前記小径雄ネジ部に螺合させて、当該第２ナットを前記ボルトに締結した場合に、前記第１外周雄ネジ部と前記第２外周雄ネジ部がネジ山を連続して形成し、
   前記結合用ナットは、前記第１外周雄ネジ部及び第２外周雄ネジ部と同時に螺合するものである緩み止め締結具。
2. 前記第１ナットの軸方向に於ける他方の端部には、前記第１外周雄ネジ部に前記雌ネジ部が螺合する結合用ナットを回転止めするための第１回転止め部が設けられ、
   前記第２ナットの軸方向に於ける他方の端部には、前記第２外周雄ネジ部に前記雌ネジ部が螺合する結合用ナットを回転止めするための第２回転止め部が設けられている請求項１に記載の緩み止め締結具。
3. 前記結合用ナットの軸方向に於ける高さは、前記第１ナットに於ける第１外周雄ネジ部の長さより大きく、かつ、前記第２ナットに於ける第２外周雄ネジ部の長さと同等、又はそれより小さい請求項１又は２に記載の緩み止め締結具。

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