JP2022127871A

JP2022127871A - スリットナットの製造方法

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Publication number: JP2022127871A
Application number: JP2021026092A
Authority: JP
Inventors: 嘉彦芋田; Yoshihiko Imoda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2041-02-22
Also published as: JP7296645B2

Abstract

【課題】ダブルナットによるナットのゆるみ止め効果を最大限に発揮する極小のスリットを有するスリットナットを簡易な方法で作成する製造方法を提供する。【解決手段】第１及び第２のナット素材１、２は同径の下穴１ｂ、２ｂを有しており、当接部の端面１ａに下穴１ｂを共有する円筒状の凸部１ｃを具備し、当接部の端面２ａに、第１のナット素材１の凸部１ｃが嵌合する円周状の凹部２ｃであって、嵌合時に凸部１ｃの先端面１ｄが凹部２ｃの底面２ｄに当接する凹部２ｃを具備し、第１及び第２のナット素材１、２は当接部１ａ、２ａにおいて凸部１ｃおよび凹部２ｃを嵌合させ第１及び第２のナット素材１、２の各端面１ａ、２ａを当接させた状態で圧造により連続したねじ３を形成する。下穴１ｂ、２ｂには予めスリットナット１００のねじ完成時の谷径Ｄ未満の寸法Ｄ’までねじを作成しておき、最終的に圧造により第１及び第２のナット素材１、２に連続したねじ３を製造する。【選択図】図２

Description

本発明はスリットナットの製造方法に関する。

ボルト、ナットにより部材を締結する際のナットのゆるみ止め対策として多くの方式が提案されている。
その一つの方法としてダブルナットによる方式がある。これはナットを２つ重ねてボルトに締め込んだ後、ナット同士の当接面においていわゆるかしめ操作（下ナットを固定状にして上ナットを締め付ける）を行うことによりナットとボルトの間のゆるみを防止しようとする方式である。

従来からこの方式によるナットのゆるみ止めは行われており、それなりに効果は発揮されている。しかしながら、この方式でゆるみ止めを施していてもゆるみが発生してしまうことはある。その原因としてダブルナット構造の上下２つのナットをかしめた摩擦力よりも振動等による戻し回転力が勝るためにゆるみが生じるためである。ダブルナット構造で上部ナットの回転緩みを防止する構造は今も開発されていない。

特許文献１には、ダブルナットによるゆるみ止めの技術について記載されている。

特許第６８０５４６６号公報

しかしながら、特許文献１のダブルナットでは製造に精密な寸法管理が必要であり、また、特許文献１はナット中心を偏心させた構造であり、締結後ボルト・ナットそれぞれの片面に大きな応力が発生する。ゆるみ止めのメカニズムは本発明とは大きく異なっている。
本発明は、圧造によりねじ部が一体化したスリットナットとすることで、かしめ操作により第１・第２ナットのスリット部においてねじ山ピッチが変化する。その結果として、両ナットとボルトとの間に大きな摩擦力を生じさせるというダブルナットの効果を有するとともに、かしめ操作を行ってもなおねじ部が分離することなく連結していることにより振動等による戻し回転力で緩むことのないスリットナットを製造する方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、第１のナット素材と第２のナット素材の各端面を当接させて圧造により第１及び第２のナット素材に連続したねじを製造する方法であって、第１及び第２のナット素材は同径の下穴を有しており、第１のナット素材は当接部の端面に下穴を共有する円筒状の凸部を具備し、第２のナット素材は当接部の端面に、第１のナット素材の凸部が嵌合する円周状の凹部であって、嵌合時に凸部の先端面が凹部の底面に当接する凹部を具備し、第１及び第２のナット素材は当接部において凸部および凹部を嵌合させ第１及び第２のナット素材の各端面を当接させた状態で圧造により連続したねじを形成することを特徴とする。
請求項２の発明は、さらに、第１及び第２のナット素材の同径の下穴に、予めスリットナットのねじ完成時の谷径未満の寸法までねじを作成しておき、最終的に圧造により第１及び第２のナット素材に連続したねじを製造することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の製造方法で製造されたスリットナットである。

本発明は極小のスリットを有し、かつねじ部が連結していることにより、ダブルナットによるナットのゆるみ止め機能に加えて振動等による戻し回転力によってゆるむことのないスリットナットを圧造による簡易な製造方法で提供することを可能とする。
また、この製造方法により製造された本発明のスリットナットは、第１ナットのみの締め付け操作によりこのゆるみ止め効果を発揮することを可能とする。

本実施形態のスリットナットの製造方法の手順を示す模式図である。本実施形態のスリットナットの断面図である。本実施形態のスリットナットによるゆるみ止め機能の説明図である。

以下に、本発明の第１の実施形態について図を用いて説明する。まず、本実施形態の手順について説明する。

図１、図２に示すように、第１のナット素材１と第２のナット素材２の各端面１ａ、２ａを当接させて圧造により第１及び第２のナット素材１、２に連続したねじ３を製造する方法であって、第１及び第２のナット素材１、２は同径の下穴１ｂ、２ｂを有しており、第１のナット素材１は当接部の端面１ａに下穴１ｂを共有する円筒状の凸部１ｃを具備し、第２のナット素材２は当接部の端面２ａに、第１のナット素材１の凸部１ｃが嵌合する円周状の凹部２ｃであって、嵌合時に凸部１ｃの先端面１ｄが凹部２ｃの底面２ｄに当接する凹部２ｃを具備し、第１及び第２のナット素材１、２は当接部１ａ、２ａにおいて凸部１ｃおよび凹部２ｃを嵌合させ第１及び第２のナット素材１、２の各端面１ａ、２ａを当接させた状態で圧造により連続したねじ３を形成する。
本実施形態では、さらに、第１及び第２のナット素材１、２の同径の下穴１ｂ、２ｂに、予めスリットナット１００のねじ完成時の谷径Ｄ未満の寸法Ｄ’までねじを作成しておき、最終的に圧造により第１及び第２のナット素材１、２に連続したねじ３を製造する。

次に、本実施形態の更に具体的な手順の一例について説明する。
図１（ａ）～（ｆ）に示すように、第１及び第２のナット素材１、２の各端面１ａ、２ａを当接させて隙間なく組み合わせ、圧造ねじタップ４を回転させながら圧入することによりねじ山を作成し、ねじ山完成後圧造ねじタップ４を逆回転させて抜き取る。
本実施形態では図１（ａ）の前段階として、第１及び第２のナット素材１、２を図１（ｂ）の様に組み合わせて、各下穴１ｃ、２ｃに完成時のねじ山の谷径の例えば９５％の谷径まで切削により下ねじを作成しておく。これは、圧造によるねじ山造成の負荷を軽減するためであり、大型（例えばＭ２０以上）のスリットナットの作成時に適用される。

本実施形態の製造方法により製造されたスリットナット１００は図２に示すように、第１及び第２のナット素材が当接面１ａ、２ａにおいて極めて小さなスリットを有しているといえる。
第１及び第２のナット素材１、２は連続したねじ３が圧造されたことにより、当接面１ａ、２ａでねじ部が連続して一体化された状態となり、力を加えて分割されない限り一体物のスリットナット１００となっている。
しかしながら、ねじ部の外側の図３のＰ部、Ｑ部においては、当接面１０ａでスリットナット１００は第１のナット１０と第２のナット２０とに分離したままで極小のスリットを有している状態であり、これにより後述のように第１のナット１０のみを第２のナット２０に対して回転させることが可能となる。

このスリットナット１００にゆるみ止めの効果を発揮させるためには以下の手法を用いる。
すなわち、図３に示すように、まず、締め付けるべき部材３０、４０に対し、一体化したスリットナット１００を、部材３０、４０の貫通穴６０で貫通させたボルト５０に、スリットナット１００の下面２０ａが部材３０の上面３０ａに当接し、軽く固定されるまでねじ込む。
次に、スリットナット１００の上部を構成している第１のナット１０のみを、レンチ等により締め付け回転させる。すると、スリットナット下部を構成している第２のナット２０は下面２０ａと、被締結体３０の上面３０ａの摩擦抵抗等により回転が止まる。さらにその状態で締め付けると、スリットナット１００の第１のナット１０と第２のナット２０の間にはお互いの当接面１０ａにおいてねじ山ピッチに差が生じ、いわゆるかしめ状態になり緩み止め効果を発揮する。

上述のように、いわゆるダブルナットでのゆるみ防止機能と同様のメカニズムにより、スリットナット１００は上部の第１のナット１０と下部の第２のナット２０との当接面１０ａ（極小のスリット部）においてわずかにねじ３０が変形してかしめられ、第１のナット１０、第２のナット２０のゆるみ止めが実現する。この両ナットのかしめによるゆるみ止めは、両ナットに連続したねじが切られており、ナットのねじ山の谷部（Ｑ部）で相当な力で破断させられた場合でも、あるいは破断に近い状態に塑性変形した場合でも、ゆるみの原因となる回転ゆるみを防止する、という究極の好条件を有したものであり、さらに、ナットのねじ山の山部（Ｐ部）においてはボルト５０のねじ山と変形、密着して極めて良好なゆるみ止め効果を発揮する。

本実施形態のスリットナットは例えばＭ２０以上の大型のナットに対しての製造方法である。本実施形態のスリットナットの製造方法を小型のナットに適用する場合は、上述したねじの圧造の前段階において、各ナット素材の下穴に予めスリットナットのねじ完成時の谷径未満の寸法までねじを作成しておく必要はなく、直接下穴に対して圧造によるねじの製造を行うことができる。小型のナットでは圧造における
製造時の負荷がそれほどないと考えられるからである。

１第１のナット素材
１ａ端面
１ｂ下穴
１ｃ凸部
１ｄ先端面
２第２のナット素材
２ａ端面
２ｂ下穴
２ｃ凹部
２ｄ底面
３ねじ
４圧造ねじタップ
１０第１のナット
１０ａ当接面
２０第２のナット
２０ａ下面
３０、４０被締結材料
５０ボルト
６０貫通穴
１００スリットナット
Ｄ谷径寸法
Ｄ’ 谷径未満の寸法
Ｐナットのねじの山部
Ｑナットのねじの谷部

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、第１のナット素材と第２のナット素材の各端面を当接させて圧造により第１及び第２のナット素材に連続したねじを製造する方法であって、第１及び第２のナット素材は同径の下穴を有しており、第１のナット素材は当接部の端面に下穴を共有する円筒状の凸部を具備し、第２のナット素材は当接部の端面に、第１のナット素材の凸部が嵌合する円周状の凹部であって、嵌合時に凸部の先端面が凹部の底面に当接する凹部を具備し、第１及び第２のナット素材は当接部において凸部および凹部を嵌合させ第１及び第２のナット素材の各端面を当接させた状態で圧造により連続したねじを形成することを特徴とする。
請求項２の発明は、さらに、第１及び第２のナット素材の同径の下穴に、予めスリットナットのねじ完成時の谷径未満の寸法までねじを作成しておき、最終的に圧造により第１及び第２のナット素材に連続したねじを製造することを特徴とする。

Claims

第１のナット素材と第２のナット素材の各端面を当接させて圧造により上記第１及び第２のナット素材に連続したねじを製造する方法であって、
上記第１及び第２のナット素材は同径の下穴を有しており、
上記第１のナット素材は上記当接部の端面に上記下穴を共有する円筒状の凸部を具備し、
上記第２のナット素材は上記当接部の端面に、上記第１のナット素材の上記凸部が嵌合する円周状の凹部であって、嵌合時に上記凸部の先端面が上記凹部の底面に当接する凹部を具備し、
上記第１及び第２のナット素材は上記当接部において上記凸部および凹部を嵌合させ上記第１及び第２のナット素材の各端面を当接させた状態で圧造により連続したねじを形成する、
ことを特徴とするスリットナットの製造方法。
上記第１及び第２のナット素材の同径の下穴に、予め上記スリットナットのねじ完成時の谷径未満の寸法までねじを作成しておき、最終的に圧造により上記第１及び第２のナット素材に連続したねじを製造することを特徴とする、請求項１に記載のスリットナットの製造方法。
上記請求項１または２に記載の製造方法で製造されたスリットナット。