JP2020143781A - ロックワッシャ、締結構造及びその締結構造の締結を解除する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明に係る締結構造の実施の形態1を示す断面図、図2は同平面図である。
図1及び図2に示すように、ロックワッシャ1は、取付対象物2をナット4を用いて被取付部材(図示せず)に固定する場合に、取付対象物2とナット4との間に設けられるものである。つまり、取付対象物2を取り付けるためのボルト3のねじ棒3aを被取付部材(図示せず)の取付穴および取付対象物2の貫通穴2aに貫通させて先端部分を貫通穴2aから突出させ、前記先端部分にナット4を適用して取付対象物2を前記被取付部材に固定する際に、ナット4と取付対象物2との間に、ロックワッシャ1が設けられる。
る面となる第2面11bには、円周方向に沿って3つの斜面11ba,11ba,11baが、ナット4の締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように(厚さが薄くなるように)形成されている。
らである。
材11の凸部11cの間に円周方向においてずれ(位相のずれ)が生じている。
そこで、緩めるために、上側のワッシャ部材11の外周部分にスパナ15の係合部15aが係合した状態のままで、つまり図5の状態のままで、スパナ15で上側のワッシャ部材11を一旦(隙間分だけ)締め付け方向に回転する。この回す力は、斜面11baを滑る方向になるので、当初のナット4を締めつけた力より小さい。隙間分だけ回すと、ずれていた上側のワッシャ部材11が、締結当初の元の位置へ戻ることになる(図6参照)。
す力は、当初にナット4を回して締め付けた時に要した力よりも、小さな力で済むことになる。なぜなら、ワッシャ部材11の方が外形(例えば、十二角形部)がナット4よりもサイズが大きく、回転トルクが小さくなるからである。
面部21Bbで力を受け、めり込まないからである。
前記実施の形態1においては、ナット4(あるいはボルト)を締め付けるときに使用するスパナ(工具)と、ロックワッシャ1(ワッシャ部材11)に係合して緩める時に使用するスパナのサイズが異なるので、2種類のスパナが必要になる。そこで、次のように構成することで、1種類のスパナがあればよくなり、一層使い易くすることが可能である。
市販の標準的な六角ナットの下側に、2つのワッシャ部材として同一形状のワッシャ32を重ねて用いると、図17(a)に示すようになるが、この場合には、2つのワッシャ32,32の斜面32Aa,32Aaは、互いに位相が合っているが、六角ナット4とは合っていないことが起こるので、そのときには、スパナ35をワッシャ32,32に嵌めることができず、締付け直後から緩めることができなくなる。
図18に示すように、床材101の間にベアリング102を入れ、床材101が互いにずれ動く最も過酷な振動条件とした。締め付け時に、「連れ周り」現象が起きやすくするために、ボルト103の頭部を回して締め付けた。床材101はS35C、ボルト103・ナット104はSCM435である。
この条件で、M16のナットで締結した緩み試験についての試験結果を図20に示す。
緩み止め効果があるという一般市販品(ギザワッシャ、斜面2枚ワッシャ、ツインナット、板バネナット)では、3100回以下の振動で緩んでしまうのに対し、同試験条件下の連続振動で、本発明例ワッシャは70万回以上でも緩まないことが立証された。一般市販品との間には大きな差異があることが確認された。
2 取付対象物
2a 貫通穴
3 ボルト
3a ねじ棒
4 ナット
11 ワッシャ部材
11a 第1面
11b 第2面
11ba 斜面
11c 凸部(緩め用係合部)
15 スパナ
15a 係合部
15aa 係合穴
15b 把持部
21 ワッシャ部材
21A 凸部
21B 第1面
21Ba 傾斜凹部
21Bb 平面部
21C 第2面
21Ca 斜面
21D 谷部
31 ナット
31A 被係合部
31Aa 斜面
31B ナット本体
31Ba 角部
32 ワッシャ
32A 係合部
32Aa 斜面
32B ワッシャ本体
32Ba 凸部
35 スパナ
Claims (15)
- ボルト又はナットを用いて取付対象物を被取付部材に固定する場合に前記ボルトの頭部又は前記ナットと前記取付対象物との間に設けられるロックワッシャであって、
同一形状で上下に重ね合わせた状態で使用される、2つのワッシャ部材を備え、
前記各ワッシャ部材は、前記ボルト又はナットを用いて前記取付対象物を前記被取付部材に固定した状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出する部分があり、前記上下に重ね合わせた状態で上面又は下面となる第1面と、前記上下に重ね合わせた状態で互いに接触する面となる第2面とを有し、
前記第1面は、前記ボルト又はナットが締まる方向に回るときは抵抗が少なく、緩む側に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように複数の凹部が形成されており、
前記第2面は、下側に配置された状態では、円周方向に沿って複数の斜面が、前記ボルト又はナットの締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成されており、
前記突出する部分は、前記ボルト又はナットを緩める際に、前記2つのワッシャ部材が重ね合わせた状態で回転させるための緩め用係合部であり、
前記2つのワッシャ部材の緩め用係合部は、前記第2面同士が隙間なく噛み合うように上下に重ね合わせた状態で、円周方向において外形の凹凸形状が正しく一致するように形成されている、
ことを特徴とするロックワッシャ。 - 前記緩め用係合部は、半径方向外方に突出する複数の凸部で、円周方向に間隔をあけてスプライン状に設けられている、請求項1に記載のロックワッシャ。
- 前記緩め用係合部は、半径方向外方に突出する複数の、三角山形状の凸部で、円周方向に繰り返し連続して設けられている、請求項1に記載のロックワッシャ。
- 前記第1面は、隣り合う前記凹部の間に平面部が配置されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロックワッシャ。
- 前記ボルトの頭部又はナットは6個の角部を持つものであり、前記ワッシャは12個の凸部を持つものであり、
前記ボルトの頭部又は前記ナットと前記取付対象物との間に設けられた状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ワッシャ部材の凸部は、周方向において一つ置きに前記ボルトの頭部又はナットの角部が覆い、周方向において一つ置きに前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出するようになっており、
前記ボルトの頭部又は前記ナットの、平行となる平面部の間の平行幅が、前記ワッシャ部材の、平行となる前記凸部の側面の間の平行幅と同じである、請求項3記載のロックワッシャ。 - 前記ワッシャ部材の第2面は、12個の斜面を有し、
前記各斜面は、同一形状で、周方向に沿って繰り返し形成されている、請求項5記載のロックワッシャ。 - 前記ワッシャ部材の第2面の斜面は、滑らかに形成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のロックワッシャ。
- 前記2つのワッシャ部材は、前記第2面の斜面同士が、乾燥しにくい粘着剤で接合され、一体化されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載のロックワッシャ。
- ボルトのねじ棒を被取付部材の取付穴に貫通させて先端部分を突出させ、前記先端部分にワッシャを介してナットを適用して前記取付対象物を前記被取付部材に固定する締結構造であって、
前記ワッシャが、請求項1〜8のいずれか1項に記載のロックワッシャである、
ことを特徴とする締結構造。 - ボルトのねじ棒を、ワッシャを介して取付対象物に貫通させて前記取付対象物を被取付部材に固定する締結構造であって、
前記ワッシャが、請求項1〜8のいずれか1項に記載のロックワッシャである、
ことを特徴とする締結構造。 - 請求項9又は10に記載の締結構造の締結を解除する方法であって、
前記緩め用係合部に係脱可能に係合する係合穴部を有する工具を用い、
前記工具の係合穴部を、上側のワッシャ部材の緩め用係合部に係合させて、前記上側のワッシャ部材を締め付け方向に回転することにより、前記上下2つのワッシャ部材の緩め用係合部の位置を一致させて、前記工具を下側のワッシャ部材の緩め用係合部に係合させ、
前記工具にて、少なくとも前記下側のワッシャ部材を緩め方向に回転することを特徴とする締結構造の締結を解除する方法。 - 固定する場合に、前記ボルトの頭部又はナットと上下2つのワッシャ部材の3体に前記工具の係合穴部を同時に嵌め込み、一体として締め付ける、請求項11記載の締結構造の締結を解除する方法。
- ボルト又はナットを用いて取付対象物を被取付部材に固定する場合に前記ボルトの頭部又は前記ナットと前記取付対象物との間にワッシャが設けられる締結構造であって、
前記ボルトの頭部又はナットは、前記ワッシャ側に被係合部を有する本体部を備える一方、前記ワッシャは、前記ボルトの頭部又は前記ナット側に前記被係合部に係合する係合部を有するワッシャ本体を備え、前記被係合部と前記係合部とは、それぞれ、取付状態で互いに接触する同一形状の接触面を有し、
前記ワッシャは、前記ボルト又はナットを用いて前記取付対象物を前記被取付部材に固定した状態で、前記ボルト又はナットの上側から見て、前記ボルトの頭部又はナットの外周面より半径方向外方に突出する部分があり、
前記ワッシャの取付対象物側の面は、前記ボルト又はナットが締まる方向に回るときは抵抗が少なく、緩む側に回るときには摩擦抵抗が大きくなるように複数の凹部が形成されており、
前記ワッシャの接触面は、周方向に沿って複数の斜面が繰り返し形成され、前記各斜面が前記ボルト又はナットの締め付け方向に向かって徐々に高さが低くなるように形成されており、
前記突出する部分は、前記ボルト又はナットを緩める際に、前記ボルト又はナットを回転させるための緩め用係合部であり、
前記突出する部分は、前記被係合面と係合面とが隙間なく噛み合うように上下に重ね合わせた状態で、周方向において、前記ボルトの頭部またはナットの平面部の中央位置に対応する位置になるように形成されている、ことを特徴とする締結構造。 - 前記被係合部と係合部との接触面は、12個の斜面を有し、
前記被係合部の接触面における各斜面は、同一形状で、周方向に沿って繰り返し形成され、
前記係合部の接触面における斜面は、前記被係合部の接触面における各斜面に対応して周方向に沿って繰り返し形成されている、請求項13記載の締結構造。 - 請求項13または14に記載の締結構造の締結を解除する方法であって、
前記緩め用係合部に係脱可能に係合する係合穴部を有する工具を用い、
前記工具の係合穴部を、上側の前記ナット又はボルトの頭部に係合させて、前記ナット又はボルトを締め付け方向に回転することにより、前記被係合部と前記係合部の接触面を一致させ、
前記工具を前記ナット又はボルトの頭部に加えて前記ワッシャの緩め用係合部に係合させ、
前記工具にて、前記ナット又はボルトの頭部と前記ワッシャとを緩め方向に一緒に回転することを特徴とする締結構造の締結を解除する方法。
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