JP2020133890A

JP2020133890A - スプリングワッシャ一体型ボルトナット

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Publication number: JP2020133890A
Application number: JP2019038017A
Authority: JP
Inventors: 孝一松永; Koichi Matsunaga
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: WO2020166462A1; JP6653492B1

Abstract

【課題】締め込み位置で緩み止めを実現できるボルトおよびナットの構造を提供する。【解決手段】頭部とねじ軸とを有するボルトと、前記ねじ軸が挿通可能であり、前記頭部が挿通不能であるスプリングワッシャとを備え、前記頭部と前記スプリングワッシャとが、係合可能である締結部材、並びに、ナットと、前記ナットが螺合するねじ軸が挿通可能であり、前記ナットが挿通不能であるスプリングワッシャとを備え、前記ナットと前記スプリングワッシャとが、係合可能である締結部材により緩み止めを実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、ボルトとナットおよびスプリングワッシャを含むボルトナットに関する。

ボルトとナットおよびワッシャを含むボルトナットは、雌雄のねじ部の螺旋斜面による締め付けと、摩擦による緩み止めとによって、その締結が達成されているが、振動等により緩みが生じると、ボルトからナットが外れるおそれがある。そのため、ボルトおよびナットの緩み止めの構造が種々提案されている。下記特許文献１に開示された緩み止めは、スプリングワッシャの切り欠き端部が、ナットの所定間隔で複数個形成された係止凹部に係止する緩み止め構造である。スプリングワッシャがナットの係止凹部に係止することで、ナットのボルトに対する回動が規制され、ボルトとナットの緩みが防止される。

特開２０１２−１０２７８３

特許文献１に開示された緩み止めは、スプリングワッシャの切り欠き端部が、ナットの所定間隔で複数個形成された係止凹部に係止することで、ナットのボルトに対する回動が規制され、ボルトとナットの緩みが防止される。本発明の目的は、締め込み位置でボルトおよびナットの緩み止めを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明の一形態は、締結部材であって、頭部１１とねじ軸１２とを有するボルト１と、前記ねじ軸１２が挿通可能であり、前記頭部１１が挿通不能であるスプリングワッシャ２と、を備えている。そして、前記頭部１１と前記スプリングワッシャ２とが、係合可能であるか、または固着されている。

本発明の別の一形態は、締結部材であって、ナット３と、前記ナット３が螺合するねじ軸１２が挿通可能であり、前記ナット３が挿通不能であるスプリングワッシャ２と、を備えている。そして、前記ナット３と前記スプリングワッシャ２とが、係合可能であるか、または固着されている。

本発明による締結部材を用いて、部材を締結すると、ボルト１とスプリングワッシャ２、またはナット３とスプリングワッシャ２とが、互いに係合するか、または固着されているので、ボルト１とスプリングワッシャ２との間、又はナット３とスプリングワッシャ２との間の回動が規制され、互いに締結されるボルト１とナット３の間の緩みが阻止される。

本発明のスプリングワッシャ一体型ボルトナットの全体構成の側面図である。本発明のスプリングワッシャ一体型ボルトナットのボルトとスプリングワッシャの部分構成の斜視図である。本発明のスプリングワッシャ一体型ボルトナットのスプリングワッシャとナットの部分構成の斜視図である。はめ込み係合部を備えたボルトの斜視図である。はめ込み係合部を備えたボルトの側面図である。はめ込み係合部を備えたボルトのねじ軸側からの平面図である。はめ込み係合部を備えたスプリングワッシャの斜視図である。はめ込み係合部を備えたスプリングワッシャの下方からの平面図である。はめ込み係合部を備えたナットの斜視図である。挿し込み係合部を備えたスプリングワッシャの下方からの平面図である。挿し込み係合部を備えたナットの斜視図である。埋め込み係合穴を備えたスプリングワッシャの下方からの斜視図である。埋め込み係合棒の斜視図である。埋め込み係合穴を備えたナットの斜視図である。複数の係止切り込み溝を備えた平ワッシャの斜視図である。スプリングワッシャ固着ボルトの側面図である。スプリングワッシャ固着ナットの側面図である。本発明のスプリングワッシャとナット以外に別のナットを螺合した斜視図である。

本発明のスプリングワッシャ一体型ボルトナットは、ボルト１のねじ軸１２の雄ねじ部１２１にナット３のボルト挿通部３１の雌ねじ部３１１を螺合し締め付けると生じるスプリングワッシャ２の反発力と、ボルト１の係合部１１１とスプリングワッシャ２の係合部２２およびナット３の係合部３２とスプリングワッシャ２の係合部２２に働くラチェット効果を利用する。以下、本発明の概略と、本発明の構成を図１〜図１８に基づいて説明する。

図１は、本発明のスプリングワッシャ一体型ボルトナットの全体構成の側面図である。ボルト１とスプリングワッシャ２と平ワッシャ４および平ワッシャ４とスプリングワッシャ２とナット３を用いた、被締結部材８の被締結部材Ａ８１と被締結部材Ｂ８２の締結時の側面図である。ボルト１の頭部１１のねじ軸側に備えた係合部１１１のはめ込み係合部１１１１に、スプリングワッシャ２の係合部２２のはめ込み係合部２２１が係合し、さらにスプリングワッシャ２のもう一端が、平ワッシャ４の係合部４２に複数備えた係止切り込み溝４２１の一箇所の係止切り込み溝４２１に係合する。また、ナット３に備えた係合部３２のはめ込み係合部３２１に、スプリングワッシャ２のはめ込み係合部２２１が係合し、さらにスプリングワッシャ２のもう一端が、平ワッシャ４の複数備えた係止切り込み溝４２１の一箇所の係止切り込み溝４２１に係合する。被締結部材８の被締結部材Ａ８１と被締結部材Ｂ８２のねじ軸挿通穴８３を挿通した、ボルト１のねじ軸１２の雄ねじ部１２１に、ナット３のボルト挿通部３１の雌ねじ部３１１を締め付けると、被締結部材Ａ８１と被締結部材Ｂ８２が締め付けられると共に、係合されたボルト１とスプリングワッシャ２と平ワッシャ４、および係合された平ワッシャ４とスプリングワッシャ２とナット３には、スプリングワッシャ２が締め付けられることにより発生したスプリングワッシャ２の反発力と、ボルト１のはめ込み係合部１１１１とスプリングワッシャ２のはめ込み係合部２２１、およびナット３のはめ込み係合部３２１とスプリングワッシャ２のはめ込み係合部２２１にラチェット効果が働き、ボルト１とナット３の緩みが阻止される。また、平ワッシャ４と接するスプリングワッシャ２の先端は、平ワッシャ４の複数備える係止切り込み溝４２１の一箇所の係止切り込み溝４２１と係合し、スプリングワッシャ２の反締め付け方向の動きを規制する。

図２は、本発明のスプリングワッシャ一体型ボルトナットのボルト１とスプリングワッシャ２の部分構成の斜視図である。ボルト１の頭部１１のねじ軸側に備えた係合部１１１のはめ込み係合部１１１１に、スプリングワッシャ２の係合部２２のはめ込み係合部２２１を係合する。ボルト１のはめ込み係合部１１１１とスプリングワッシャ２のはめ込み係合部２２１が係合されていることで、ボルト１とスプリングワッシャ２が一体となって作動し、締め付けがどの位置で止まっても、ボルト１とスプリングワッシャ２の間に作用するラチェット効果により、緩みが阻止される。

図３は、本発明のスプリングワッシャ一体型ボルトナットのスプリングワッシャ２とナット３の部分構成の斜視図である。ナット３の係合部３２のはめ込み係合部３２１にスプリングワッシャ２の係合部２２のはめ込み係合部２２１を係合したナット３は、ボルト１に螺合すると、スプリングワッシャ２と一体となってボルト１を回動する。スプリングワッシャ２のはめ込み係合部２２１とナット３のはめ込み係合部３２１が係合されていることで、スプリングワッシャ２とナット３が一体となって作動し、締め付けがどの位置で止まっても、スプリングワッシャ２とナット３の間に作用するラチェット効果により、緩みが阻止される。

ボルト１とスプリングワッシャ２とナット３の係合形態には、はめ込み係合形態、挿し込み係合形態、仲介部材を介する埋め込み係合形態などがあり、それぞれの形態について説明する。図４から図９は、はめ込み係合形態について記載する。

図４は、はめ込み係合部１１１１を備えたボルト１の斜視図である。ボルト１は、頭部１１のねじ軸側の一箇所に、スプリングワッシャ２の一端に備えた係合部２２のはめ込み係合部２２１を係合する、係合部１１１のはめ込み係合部１１１１を備える。ボルト１のはめ込み係合部１１１１は、凹状のくぼみで、ボルト１のはめ込み係合部１１１１の深さは、スプリングワッシャ２の係合部２２のはめ込み係合部２２１を確保できる深さを備え、ボルト１のはめ込み係合部１１１１の幅は、ボルト１の外周からねじ軸までの幅で備える。ボルト１のねじ軸１２は、ボルト１の頭部１１に対し直角の角度を有し、ボルト１のねじ軸１２の長さは、被締結部材Ａ８１と被締結部材Ｂ８２と、被締結部材８を挟み螺合する平ワッシャ４とスプリングワッシャ２とナット３など螺合する部材の合計の厚みよりも長いものとする。

図５は、はめ込み係合部１１１１を備えたボルト１の側面図である。

図６は、はめ込み係合部１１１１を備えたボルト１のねじ軸側からの平面図である。

図７は、はめ込み係合部２２１を備えたスプリングワッシャ２の斜視図である。スプリングワッシャ２の係合部２２のはめ込み係合部２２１は、スプリングワッシャ２の一端に、外向きに備えた凸状の出っ張りでスプリングワッシャ２の幅で備え、ボルト１の頭部１１の係合部１１１のはめ込み係合部１１１１およびナット３の係合部３２のはめ込み係合部３２１に係合する。

図８は、はめ込み係合部２２１を備えたスプリングワッシャ２の下方からの平面図である。スプリングワッシャ２の係合部２２のはめ込み係合部２２１は、スプリングワッシャ２の一端にスプリングワッシャ２の幅で備える。

図９は、はめ込み係合部３２１を備えたナット３の斜視図である。ナット３のボルト挿通部３１の雌ねじ部３１１は、ボルト１のねじ軸１２の雄ねじ部１２１に螺合する。ナット３はスプリングワッシャ２と接する座面の一箇所に、スプリングワッシャ２の一端に外向きに備えた凸状の出っ張りの係合部２２のはめ込み係合部２２１を係合する、係合部３２のはめ込み係合部３２１を備える。ナット３のはめ込み係合部３２１の深さは、スプリングワッシャ２のはめ込み係合部２２１を確保できる深さを備え、ナット３のはめ込み係合部３２１の幅は、ナット３の外周から内周までの幅で備える。ナット３のボルト挿通部３１の雌ねじ部３１１の角度、ピッチ、内径、谷径は、ボルト１のねじ軸１２の雄ねじ部１２１の角度、ピッチ、谷径、外径に適合するものとする。

図１０と図１１は、挿し込み係合形態について記載する。

図１０は、ボルトおよびナットと係合する挿し込み係合部２２２を備えるスプリングワッシャ２の下方からの平面図である。スプリングワッシャ２に備える係合部２２の挿し込み係合部２２２は、スプリングワッシャ２の一端の内周にくさび状の柱状突起を垂直外向きに備え、ボルト１の頭部１１の係合部１１１の挿し込み係合部１１１２およびナット３の係合部３２の挿し込み係合部３２２に係合する。

図１１は、スプリングワッシャと係合する挿し込み係合部３２２を備えるナット３の斜視図である。ナット３は、係合部３２のスプリングワッシャ２と接する座面内側の一箇所に、スプリングワッシャ２の一端の内周にくさび状の柱状突起を垂直外向きに備えた挿し込み係合部２２２を係合する、挿し込み係合部３２２を備える。ナット３の挿し込み係合部３２２の深さは、スプリングワッシャ２の挿し込み係合部２２２を確保できる深さを備える。

図１２から図１４は、仲介部材を介する埋め込み係合形態について記載する。

図１２は、仲介部材となる埋め込み係合棒７を介し、ナット３と係合する埋め込み係合穴２２３を備えたスプリングワッシャ２の斜視図である。スプリングワッシャ２の係合部２２の埋め込み係合穴２２３は、スプリングワッシャ２を貫通しない。スプリングワッシャ２の埋め込み係合穴２２３は、ナット３に備えた係合部３２の埋め込み係合穴３２３と対になって、埋め込み係合棒７を収め係合する穴として機能する。

図１３は、ナット３に備えた埋め込み係合穴３２３とスプリングワッシャ２に備えた埋め込み係合穴２２３を係合する、埋め込み係合棒７の斜視図である。埋め込み係合棒７の太さは、ナット３の係合部３２に備えた埋め込み係合穴３２３とスプリングワッシャ２の係合部２２に備えた埋め込み係合穴２２３にちょうど収まる太さとし、埋め込み係合棒７の長さは、ナット３に備えた埋め込み係合穴３２３とスプリングワッシャ２に備えた埋め込み係合穴２２３の長さの和とする。

図１４は、埋め込み係合棒７と係合する埋め込み係合穴３２３を備えたナット３の斜視図である。ナット３の係合部３２の埋め込み係合穴３２３は、ナット３を貫通しない。ナット３の埋め込み係合穴３２３は、スプリングワッシャ２の係合部２２の埋め込み係合穴２２３と対になって、埋め込み係合棒７を収め係合する穴として機能する。

図１５は、スプリングワッシャと係合可能な複数の係止切り込み溝４２１を備えた平ワッシャ４の斜視図である。平ワッシャ４の係合部４２に複数備える係止切り込み溝４２１は、スプリングワッシャ２の緩み方向に対して緩やかな角度の傾斜を備え、スプリングワッシャ２の一端の角が引っかかって止まる切り込み溝を備える。平ワッシャ４に備える複数の係止切り込み溝４２１は、スプリングワッシャ２と係合し、緩み方向の回動を規制する。

図１６は、ボルトにスプリングワッシャを固着したスプリングワッシャ固着ボルト５の側面図である。スプリングワッシャ固着ボルト５は、ボルトとスプリングワッシャを固着し一体化した部材である。スプリングワッシャ固着ボルト５は、ボルト１にスプリングワッシャ２を係合した場合に得られる効果と同等の効果を有する。

図１７は、ナットにスプリングワッシャを固着したスプリングワッシャ固着ナット６の側面図である。スプリングワッシャ固着ナット６は、ナットとスプリングワッシャを固着し一体化した部材である。スプリングワッシャ固着ナット６は、ナット３にスプリングワッシャ２を係合した場合に得られる効果と同等の効果を有する。

図１８は、係合したスプリングワッシャ２とナット３以外に、別のナットをボルト１の頭部に近いねじ軸１２に螺合した斜視図である。スプリングワッシャ２と係合したナット３の締め付けのみでは、緩みに対する不安が払拭できない場合、ボルト１と通常のナットで被締結部材Ａ８１と被締結部材Ｂ８２を螺合した後に、スプリングワッシャ２と係合したナット３により締め付ける。

符合の説明

１ボルト
１１頭部
１１１係合部
１１１１はめ込み係合部
１１１２挿し込み係合部
１１１３埋め込み係合穴
１２ねじ軸
１２１雄ねじ部
２スプリングワッシャ
２１座金部
２２係合部
２２１はめ込み係合部
２２２挿し込み係合部
２２３埋め込み係合穴
３ナット
３１ボルト挿通部
３１１雌ねじ部
３２係合部
３２１はめ込み係合部
３２２挿し込み係合部
３２３埋め込み係合穴
４平ワッシャ
４１座金部
４２係合部
４２１係止切り込み溝
５スプリングワッシャ固着ボルト
６スプリングワッシャ固着ナット
７埋め込み係合棒
８被結合部材
８１被締結部材Ａ
８２被締結部材Ｂ
８３ねじ軸挿通穴

Claims

頭部（１１）とねじ軸（１２）とを有するボルト（１）と、前記ねじ軸（１２）が挿通可能であり、前記頭部（１１）が挿通不能であるスプリングワッシャ（２）とを備え、前記頭部（１１）と前記スプリングワッシャ（２）とが係合可能である締結部材。
ナット（３）と、前記ナット（３）が螺合するねじ軸（１２）が挿通可能であり、前記ナット（３）が挿通不能であるスプリングワッシャ（２）とを備え、前記ナット（３）と前記スプリングワッシャ（２）とが係合可能である締結部材。
頭部（１１）とねじ軸（１２）とを有するボルト（１）と、前記ねじ軸（１２）が挿通可能であり、前記頭部（１１）が挿通不能であるスプリングワッシャ（２）とを備え、前記頭部（１１）と前記スプリングワッシャ（２）とが固着されている締結部材。
ナット（３）と、前記ナット（３）が螺合するねじ軸（１２）が挿通可能であり、前記ナット（３）が挿通不能であるスプリングワッシャ（２）とを備え、前記ナット（３）と前記スプリングワッシャ（２）とが固着されている締結部材。
前記スプリングワッシャ（２）と係合可能であり、前記ねじ軸（１２）が挿通可能であり、前記頭部（１１）が挿通不能である平ワッシャ（４）をさらに備える、請求項１又は３に記載の締結部材。
前記スプリングワッシャ（２）と係合可能であり、前記ねじ軸（１２）が挿通可能であり、前記ナット（３）が挿通不能である平ワッシャ（４）をさらに備える、請求項２又は４に記載の締結部材。
前記ナット（３）に螺合する前記ねじ軸（１２）を有するボルト（１）と、前記ボルト（１）に螺合する別のナット（３）とをさらに備える、請求項２、４、又は６のいずれか一項に記載の締結部材。