JP2847283B2

JP2847283B2 - 緩み止めばね座金とその製造方法

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Publication number: JP2847283B2
Application number: JP7102918A
Authority: JP
Inventors: 利明森本
Original assignee: NITSUSAN NEJI KK
Current assignee: NITSUSAN NEJI KK
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: KR100210285B1; TW277093B; JPH08261224A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業界で数多く使用さ
れているボルトに、緩み止めとして組み込むばね座金
［ＪＩＳＢ１２５１］の改良と製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ばね座金は、以前より相当量使用されて
いるにも拘らず、その形状は、殆ど従来の形状を踏襲し
ているのが実状である。

【０００３】ばね座金自体の製造方法の改良としては、
特公昭５６−３８９１がある。本発明の目的と同様に、
ばね座金の形状の改良を試みたものとして、実開昭５６
−１５８１９の第６図のものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ボルトの座面にギザを
設けて緩み止めとする技術は公知であり、又、バネ座金
にギザを設ける事は、前述の実開昭５６−１５８１９に
記載されている。

【０００５】しかし、上記考案は、ばね座金の上下幅面
全体にギザを設けている為、技術上致命的な欠陥があ
る。すなわち、実際のボルトに取り付けて使用する場
合、ばね座金の開口部は段差がなくなり、ボルト及び被
締め付け面に密着し平面となる。

【０００６】この場合、ばね座金の外周側には大きな引
張力が働くので、外周面まで到達しているギザ部が切欠
きとなり、大きな応力集中が働き、割れが発生してとて
も使用に耐えない。

【０００７】又、ＪＩＳ１２５１に規定するねじり試験
を行うと、やはり、割れてしまうのである。

【０００８】ばね座金に緩み止めのＶ溝を多数設け、緩
み止めとすると共に、使用時にも割れが発生せず、又Ｊ
ＩＳに規定するねじり試験にも適合する強度的に優れた
ばね座金を得る事を目的としており、さらに簡単な装置
で自動的、連続的に緩み止めＶ溝を刻設する製造方法を
提供する事を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ばね座金の上下幅面に緩
み止め用のＶ溝を多数設けるのであるが、ばね座金の幅
面の外周側に、所定量Ｖ溝を設けない形状とする。

【００１０】ＪＩＳＢ１２５１には、ボルト首下の丸
みとの干渉を避けるため、内径側の角部に、面取り叉は
丸みを設けていて、その寸法も規定してあるが、本発明
でも、上下幅面の外径側に、上記面取り叉は丸みよりも
やや大きな寸法の、Ｖ溝を設けない部分を残しておく。
その大きさは、幅面の約１／５〜１／４である。１／５
〜１／４としたのは、幅面に設けたＶ溝が、外周側の面
取り又は丸み部に到達するのを避けるためであり、Ｖ溝
を設けない部分があることにより、使用時に圧縮されて
上下面の外周部に引張力が作用してもＶ溝が切欠き部と
ならないため、応力集中を考慮する必要がなく、割れが
発生する危険がない。

【００１１】Ｖ溝の深さはあまり深くする必要はなく、
上下幅面の摩擦係数がある程度大きくなれば良く、又、
ＪＩＳに規定するねじり試験に適合すればよい。

【００１２】ばね座金の幅面の内周側は、使用時ばね座
金が圧縮されると圧縮力が働くので、Ｖ溝が到達してい
ても、割れる恐れはないが、幅面の内周側にもやはり幅
の１／５〜１／４程度のＶ溝を設けない形状とするとよ
りよい。

【００１３】ばね座金上下幅面外周側に、幅面の約１／
５〜１／４程度Ｖ溝を刻設しない部分を設け、それ以外
の面に、ボルトの緩みに抵抗する方向に螺旋状にＶ溝を
設ける事により、表面の摩擦係数を大きくし、又、鱗状
の模様をつけ摩擦係数を大きくする事もできる。

【００１４】鱗状としたのは、螺旋状のものと製造方法
が類似しており、同一の作用効果を奏するためである。

【００１５】同様に、製造方法が類似であるので、上述
の螺旋状、鱗状の代わりに、Ｖ溝を細かく刻設した形状
として摩擦係数を大きくする事が簡単にでき、ばね座金
上下表面の摩擦係数を大きくする事ができる。

【００１６】ばね座金上下幅面の外周側だけに所定量Ｖ
溝を刻設しなくてもよいし、内外周双方に所定量Ｖ溝を
刻設しなくてもよい。

【００１７】ボルトにばね座金を組み込んで締め付けた
際、ばね座金上下幅面にＶ溝を刻設してあると、Ｖ溝に
接触する相手部材が、塑性変形を起こし、Ｖ溝内にわず
かに膨らんで摩擦係数を大きくする。この事は、Ｖ溝に
接触する相手部材に、ハッキリと跡（圧痕）が付く事か
らも明らかである。特に、被締め付け部材が鋳物、アル
ミ等の軟質材には著効がある。

【００１８】ばね座金を製造する際、通常異形圧延装置
を使用するが、異形圧延ユニットの後に、本発明のばね
座金にＶ溝を刻設する圧刻ユニットを配置する。すなわ
ち、連続伸線された丸線材を、異形圧延後、圧刻ユニッ
トに取り付けたローレット付き圧刻ローラーにより異形
圧延材にＶ溝を刻設する。

【００１９】圧刻ユニットに最大４個の圧刻ローラーと
最大４個のガイドローラーを取り付けその間に異形圧延
材を挿通し、異形圧延材を案内押圧すると共に、それぞ
れのローラーには調節ネジを具備している。

【００２０】圧刻ローラー側の調節ネジでは、異形圧延
材に圧力を加え、刻設するＶ溝深さを調節可能としてあ
る。

【００２１】異形圧延材は、両面共テーパーになってい
るので、その角度に適合できるよう圧刻ローラーは、圧
刻ローラーホルダーを介して、傾斜してフレームに取り
付けている。

【００２２】異形圧延材上下幅面に刻設される複数のＶ
溝の各種直線は、刻設ローラーに付けてあるローレット
の角度、ローレットの刻み目の数により自由自在に変更
選択できる。

【００２３】上述のように異形圧延材に直線状のＶ溝を
刻設した後、次工程で捲取ると、ばね座金上下幅面にＶ
溝付き各種模様を形成する事ができ、緩み止めばね座金
を製造する事ができる。

【００２４】

【作用】ばね座金上下幅面にＶ溝を刻設したものをボル
トに組み込んで締め付けると、Ｖ溝に接触するボルト座
面、被締め付け材等相手部材がボルトの軸力により塑性
変形を起こしＶ溝内にわずかに膨らんで摩擦係数を大き
くする。この事は、Ｖ溝に接触する相手部材に、ハッキ
リと跡（圧痕）が付く事からも明らかである。

【００２５】

【実施例】現在のばね座金の製造方法は、特公昭５６−
３８９１第１表に示されているように、材料を（１）パ
テンチング、（２）連続伸線、（３）異形圧延、（４）
捲取り、（５）切断、（６）ブルーイング（２５０〜３
５０°Ｃ）という工程が採用されている。ここで、ブル
ーイングとは、上記低温度で加熱する事をいう。

【００２６】図１は通常の異形圧延装置であり、図２は
通常の異形圧延装置の途中であって、本発明である緩み
止めばね座金のＶ溝を刻設する圧刻ユニット７を取り付
けたものである。

【００２７】圧刻ユニットには、最大４個のガイドロー
ラー１５と最大４個のローレット付き圧刻ローラー１１
が取り付けられており（各々２個のローラーは図４の紙
面の垂直方向奥側にあり、図示していない）、ローレッ
ト付き圧刻ローラーは、４個のＴ溝付き圧刻ローラーホ
ルダー１２に軸（図外）、軸穴１６により回動自在に支
持れており、圧刻ローラーホルダーに、Ｔ字突起を有す
る圧力調節ネジ９（下側２個は図外）にて略上下方向移
動可能にフレームに保持されている。フレームには圧力
調節ネジを締め込むメネジ（図外）が最大４個設けられ
ている。

【００２８】すなわち、圧刻ローラーを４個設けてある
ので、圧力調節ネジも４個設けてあり、又、４個のガイ
ドローラーも圧刻ローラーと全く同様にガイドローラー
ホルダーに、回動自在に支持されており、ガイドローラ
ーホルダーにはＴ溝が設けられ、Ｔ溝突起を有する調節
ネジ（いずれも図示していない）にて水平方向移動可能
に保持されている。調節ネジは４個あるが、右側２個は
図示していない。フレームには調節ネジを締め込むメネ
ジ（図外）が最大４個設けられているのも圧刻ロラーの
場合と全く同様である。

【００２９】一例として記すと、ばね座金サイズで３〜
１２ｍｍのものは、異形圧延材を片面それぞれ４度のテ
ーパとして製造しているので、圧刻ローラーホルダー、
圧刻ローラー、圧力調節ネジも、それぞれ４度傾斜させ
てある。

【００３０】これは捲取る際、すなわち製品形状とする
際、異形圧延材の厚肉部が製品の薄肉部に、異形圧延材
の薄肉部が製品の厚肉部となるため、異形圧延材の両面
に、それぞれテーパをつけて製造するものである。

【００３１】ガイドローラーには、圧刻ローラーのよう
に４度の傾斜を設ける必要はなく、水平方向に案内押圧
できればよい。

【００３２】図４の圧刻ユニットの正面２個の圧刻ロー
ラーと２個のガイドローラーを使って異形圧延材にＶ溝
を刻設する場合を説明する。他の各々２個は取り外す。

【００３３】図９に示すように、異形圧延材の進行方向
に向かって、３０度傾斜したＶ溝を刻設する。裏面側
は、その逆となる。異形圧延材は、両面共テーパとなっ
た直線状であるが、これを次工程で捲取ると、異形圧延
材の厚肉部が製品の薄肉部、すなわち外径側に、異径圧
延材の薄肉が製品の厚肉部、すなわち内径側になるた
め、異形圧延材の幅の中央を中心として外周側は大きな
引張力が作用して伸ばされ、内周側には圧縮力が働く。
つまり、捲取ると異形圧延材の幅の中央を中心として、
製品の形状となると外形側と内径側で周長が異なる状態
となる。この為、異形圧延材に刻設したＶ溝は、緩やか
な螺旋状となり、右ネジに取付た場合、緩みに抗する螺
旋Ｖ溝となるのである。図８、（ａ）（ｃ）参照。

【００３４】本発明であるばね座金の外周部に所定貴Ｖ
溝を設けないようにするには、圧刻ユニットのガイドロ
ーラー１５の位置を、調節ネジ１０で移動調節し、異形
圧延材の厚肉部側に所定量Ｖ溝を刻設しなければよい。

【００３５】又、ばね座金の外周部、内周部両側に所定
量Ｖ溝を設けないようにするには、異形圧延材の厚肉
部、薄肉部に所定量Ｖ溝を設けない幅を有するローレッ
トを用い、異形圧延材の幅面の中央部に圧刻ローラーを
転がせればよい。

【００３６】圧刻ユニットの４個の圧刻ローラーと４個
のガイドローラーを使ってＶ溝を形成する場合を説明す
る。

【００３７】図４の圧刻ユニットにおいて、２個の上側
圧刻ローラーを、異形圧延材の進行方向に対し交互に３
０度傾け（図１２）、異形圧延材を送ると、図１２のよ
うな複数のＶ溝が異形圧延材上面に刻設され、２個の下
側圧刻ローラーも同様にすると、複数のＶ溝が異形圧延
材下面に刻設される。３０度というのは、一例である。

【００３８】これを、前述の螺旋状Ｖ溝付きばね座金の
場合と同様に捲取ると、摩擦係数の大きい鱗状のＶ溝を
刻設したばね座金を造る事ができる。図１０参照。

【００３９】ボルトの緩みに抗する方向に螺旋状にＶ溝
を刻設するのは前述の通りであるが、ローレットの刻み
目を細かくすれば、図１３（ａ）のような細かな螺旋状
のＶ溝を刻設できるし、前述の鱗状のＶ溝を刻設した場
合も、ローレットの刻み目を細かくすれば、図１３
（ｂ）のような非常に多くのＶ溝を、ばね座金上下面に
形成でき、摩擦係数が大きくなって緩み止め防止効果が
大となる。従って、圧刻ローラーのローレットの刻み形
状を変更する事により、ばね座金上下面に自由自在な形
状のＶ溝を造る事ができる。

【００４０】ガイドローラー２個と圧刻ローラー１個、
もう１個の圧刻ローラーの代わりに支持ローラーを使う
と、ばね座金の片側面にだけ、緩みに抗する螺旋状のＶ
溝を刻設する事ができる。又、図４において、ガイドロ
ーラー４個と上側の圧刻ローラー２個、下側に支持ロー
ラー２個を使うと、ばね座金の片側面にだけ鱗状のＶ溝
を複数刻設する事ができる。支持ローラーは、ローレッ
トなしの円盤とする。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４２】ばね座金上下幅面にＶ溝を刻設したもの
を、ボルトに組み込んで締め付けるとＶ溝に接触するボ
ルト座面、被締め付け材など相手部材がボルトの軸力に
より、塑性変形を起こしＶ溝内にわずかに膨らんで摩擦
係数を大きくするので、緩み止め効果が大きい。

【００４３】焼入れ焼き戻し等の熱処理を施さないボル
トには、上下幅面にＶ溝を刻設したものが大きな効果が
あり、熱処理を施したボルトにも勿論効果があるが、被
締め付け材に鋳物、アルミ等の比較的軟質材には著効が
ある。又、ばね座金自体にもばね作用及び開口段差部切
口の相手部材への食い込みによる緩み止め効果がある訳
であるから、上下面の片側のみＶ溝を刻設したばね座金
をボルトに組付けても効果がある。

【００４４】異形圧延の際の厚肉部が、捲取りにより製
品外周薄肉部となるが、捲取り時、相当高い引張力が働
いても、外周部に、幅約１／５〜１／４Ｖ溝を設けない
事としたので、捲取り時切欠きによる応力集中がなく割
れが発生する危険がない。

【００４５】所定量Ｖ溝を刻設しない部分を外周部に設
けたので、ＪＩＳに規定するねじり試験にも適合し、
又、製品として使用する際、圧縮力により開口段差部が
とじる時、外周部に引張力が働くが、Ｖ溝がないので切
欠きによる応力集中で、割れが発生する恐れがない。

【００４６】ばね座金の幅面の内周側は、ばね座金が圧
縮されると、圧縮力が働くので、Ｖ溝が到達していて
も、割れる恐れはないが、幅面の内周側にもやはり所定
量、Ｖ溝を設けない形状としたほうが、よりよい。

【００４７】通常の異形圧延装置そのものは何等変更せ
ず、圧刻ユニットを異形圧延ユニットとドラムの間に配
置する事により、簡易に異形圧延材の上下両面、又は、
片面に、Ｖ溝を各種の直線状に刻設する事ができ、これ
を捲取る事により、ばね座金上下幅面に各種Ｖ溝を刻設
する事ができる。

【００４８】又、圧刻ユニットには、調節ネジ付きガイ
ドローラーと圧力調節ネジ付き圧刻ローラーを設け、ロ
ーレット付き圧刻ローラーを異形圧延材の傾斜角度に応
じて傾斜させ、直線状のローレット自体の傾斜角度、刻
み数を変更できる装置とする事により、ばね座金両面、
叉は、片面に緩み止め用各種Ｖ溝を刻設したばね座金を
簡単に造る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常の異形圧延装置である。

【図２】異形圧延装置の途中に、圧刻ユニットを設置し
た概略図である。

【図３】通常のばね座金の製造工程の一部である。

【図３】（ａ）連続伸線

【図３】（ｂ）異形圧延

【図３】（ｃ）捲取り

【図３】（ｄ）切断

【図４】圧刻ユニットの概略図である。

【図５】圧刻ローラー側分解斜視図である。

【図６】ＪＩＳＢ１２５１に規定するばね座金の概略
図である。

【図６】（ａ）正面図

【図６】（ｂ）側面図

【図６】（ｃ）断面ＡＡ拡大図

【図７】ＪＩＳＢ１２５１に規定するねじり試験の図
である。自由高さを増す方向にねじって、ねじり角度が
９０度未満で破損してはならない旨規定する。

【図７】（ａ）取り付け状態

【図７】（ｂ）９０度ねじった状態

【図８】ボルト座面、被締め付け材との接触面に、緩み
に抗する向きにＶ溝を刻設したばね座金。

【図８】（ａ）斜視図

【図８】（ｂ）側面図

【図８】（ｃ）矢視Ａ方向より見た図（裏面図）

【図９】異形圧延材に、Ｖ溝を刻設した概略図である。

【図１０】鱗状のＶ溝を刻設したばね座金である。

【図１０】（ａ）斜視図

【図１０】（ｂ）側面図

【図１０】（ｃ）裏面図

【図１１】Ｖ溝を示す異形圧延材断面図である。

【図１２】ばね座金に、鱗状Ｖ溝を形成するためのＶ溝
を刻設した概略図である。

【図１３】（ａ）図８（ａ）のＶ溝を細かく刻設して、
摩擦係数を大きくした平面図である。内径側にもＶ溝な
し部を設けた例を示す。

【図１３】（ｂ）図１０（ａ）のＶ溝を細かく刻設し
て、摩擦係数を大きくした平面図である。内径側にもＶ
溝なし部を設けた例を示す。

【符号の説明】

１コイル２矯正ローラー３異形圧延ユニット４ドラム５丸線材６巻き取り７圧刻ユニット８フレーム９圧力調節ネジ１０調節ネジ１１圧刻ローラー１２圧刻ローラーホルダー１３Ｔ溝１４Ｔ字突起付きネジ１５ガイドローラー１６軸穴１７異形圧延材

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】４個のガイドローラーと４個のローレッ
ト付き圧刻ローラーを各ホルダーに回動自在に支持し、
各ホルダーをフレームに固定し、各ホルダーの位置は、
調節ネジにより移動自在とし、この２種類の各ローラー
の間に異形圧延材を挿入し、各ローラーで押圧案内する
と共に、異形圧延材の傾斜に合致させるよう圧刻ローラ
ーホルダーを傾斜させ、加圧用調節ネジで圧力を加えＶ
溝深さを調節し、異形圧延材上下幅面の外径端より内径
側に、又は外径端より内径側及び内径端より外径側に、
所定量Ｖ溝なし部を設け、残りの平面部に、ローレット
により直線状のＶ溝を複数刻設し、捲取りにより、上下
幅面に複数の緩み止めＶ溝を刻設したばね座金とする事
を特徴とするばね座金の製造方法。
【請求項２】ガイドローラーとローレット付き圧刻ロ
ーラーが各々２個ずつである請求項１記載の緩み止めば
ね座金の製造方法。
【請求項３】１個のローレット付き圧刻ローラーと１
個の支持ローラー及び２個のガイドローラーにより、異
形圧延材片面のみに、所定量Ｖ溝なし部を設ける請求項
１記載の緩み止めばね座金の製造方法。
【請求項４】上側２個の又は下側２個のローレット付
き圧刻ローラーと各圧刻ローラーに支持ローラーを対設
し、４個のガイドローラーにより、異形圧延材片面のみ
に、所定量Ｖ溝なし部を設ける請求項１記載の緩み止め
ばね座金の製造方法。