JP3104596U - ロックナット - Google Patents

Abstract

【課題】締結用ナットとロックナットとの締め付け合う力を向上させることができるロックナットを提供する。
【解決手段】ボルト６に締め付けられた締結用ナット７の緩みを防止するためのロックナット１は、内部にねじ孔４が形成されかつ一方の座面３のねじ孔４の周縁に溝３０が形成されたナット２と、ナット２の溝３０に形成されかつナット２と同じ材質の複数の突起５とを備える。突起５は、ナット２の座面３と溝３０との境界線からナット２の中心方向に向けられたねじ孔４と反対側の外側面と、ナット２のねじ孔４の内面の延長となるようにされたねじ孔４側の内側面３２とを有する。溝３０の深さは、ロックナット１をボルト６に締め付けた際に複数の突起５が潰されても締結用ナット７のナット２側の座面８とナット２の座面３との間に入り込まない深さに設定されている。
【選択図】 図１

Description

この考案は、各種の機械装置や建築物の鉄骨等を固定する手段として汎用されているボルトナットに関するものであり、一層詳細には、ボルトに締結したナットの緩みを防止するためにこの締結用ナットに重ねて締め付ける外側のロックナットに関するものである。

従来より、種々の機械装置に部品を締結するボルトとナットまたは建築物等の鉄骨を固定する際に使用するボルトとナットは、被締結物の振動などによって次第に緩んでくることが知られている。
このようなナットの緩みを防止する手段として、例えば、座金の一部を切断して弾性力を付与した「ばね座金」、締付面にエンボス加工を施した「歯付き座金」、ボルトのねじ部およびナットの半径方向に開設した通孔に挿着した割りピンなどの「ピン部材」、さらには締結用ナットに重ねて外側に緩み止め用のナットを締め付け、ナット同士の締付け作用を利用した「ダブルナット」などが広範に採用されている。

しかるに、上述記した「ばね座金」は、締結した直後は緩み止め効果があるものの長期間使用していると、ばね座金の弾性が低下して緩み止め効果が低下するため、重い鉄骨等の締結には不向きであるという問題を有していた。同様に「歯付き座金」も小さな機械装置類または被締結部品が金属に比較して柔らかい木製品のような材質には緩み止め効果を期待できるが、大きな金属製の機械装置類には緩み止め効果を期待できないという問題があった。
一方、「ピン部材」は、ボルトのねじ部およびナットの半径方向に開設した通孔の軸芯が一致しないとピンを挿着できないだけでなく、軸芯を一致させてを締結すると、却って締め付けが緩くなりこともあるという問題を有していた。
さらに、「ダブルナット」も、１ヵ所の締め付けに際して２つのナットを締付ける必要があるだけでなく外側ナットを更に締め付ける作業が加わるため、大量のナット締めを必要とする建築物等では工事が遅延する原因になり易く、また、外側ナットの締結を個々に確認する作業も煩雑であるなどの問題もあった。

このような事情から、締結用ナットをロックナットで締め付けることにより、締結用ナットの緩みを防止する技術が提案されている。
例えば、実開昭５５−１１０８２０号公報には「ナット本体の締め付けがわ端面におけるねじ穴の近傍周辺から外方に向かって突出する突起を一体に形成するとともに、この突起を少なくとも前記ナット本体より軟質の弾性部材で形成した」ロックナットが開示されている。しかしながら、このロックナットはナット本体の締め付けがわ端面に単に突起を設けただけであるため、締結ナットをロックナットで締め付けると、締結ナットの端面とロックナットの締め付けがわ端面との間隙部に突起が入り込んで、締結ナットの端面とロックナットの締め付けがわ端面との間に隙間ができた状態となり、その結果、締結ナットとロックナットとの締め付け合う力が弱くなるという問題がある。

そこで、本考案者等は、「ナットのねじ孔周縁の座面に複数の突起を形成し、被締結部材となるボルトに既に締め付けてある締結用ナットに対してこのナットを複数の突起側を向けて締め付け、両ナットの座面間で変形する突起を両ナットのねじ孔とボルトのねじ部との螺合部に巻き込んで、両ナットの緩みを防止することができるよう」に構成して、ナットをボルトに締め付ける際の突起の変形および突起が潰れてボルトのねじ部への巻き込みによる摩擦力の上昇により緩み止め効果を高めたロックナットを開発し、特許出願を行った（特開平１０−６１６４５号）。
しかしながら、この先願に係るロックナットも、締結用ナットをロックナットで締め付けると、座面に設けた突起が締結用ナットの座面とロックナットの座面との間隙部に入り込んで締結用ナットの座面とロックナットの座面との間に隙間が生じ、締結用ナットとロックナットとの締め付け合う力を充分に保持できなくなるという改良すべき点が見つかった。

本考案は、上述の記問題に鑑みて創案されたものであり、締結用ナットとロックナットとの締め付け合う力を充分保持することのできるロックナットを提供することにある。

本考案に係るロックナットは、ボルト（６）に締め付けられた締結用ナット（７）の緩みを防止するためのロックナット（１）であって、内部にねじ孔（４）が形成されかつ一方の座面（３）の前記ねじ孔（４）の周縁に溝（３０）が形成されたナット（２）と、該ナット（２）の前記溝（３０）に形成されかつ前記ナット（２）と同じ材質の複数の突起（５）とを備え、前記突起（５）が、前記ナット（２）の前記座面（３）と前記溝（３０）との境界線から前記ナット（２）の中心方向に向けられた前記ねじ孔（４）と反対側の外側面（３１）と、前記ナット（２）の前記ねじ孔（４）の内面の延長となるようにされた前記ねじ孔（４）側の内側面（３２）とを有し、前記溝（３０）の深さが、前記ロックナット（１）を前記ボルト（６）に締め付けた際に前記複数の突起（５）が潰されても前記締結用ナット（７）の前記ナット（２）側の座面（８）と前記ナット（２）の前記座面（３）との間に入り込まない深さに設定されていることを特徴とする。

この場合、突起（５）の先端に、ナット（２）の中心方向に指向する爪（１１）を設けたり、突起（５）の内側面（３２）に形成されかつボルト（６）のねじ部と螺合するねじ山（１２）を形成することもできる。
また、ナット（２）の突起（５）側に締結用ナット（７）を連結してもよく、この突起（５）を先端ほど幅の狭い山形の形状に設定することもでき、さらには、突起（５）の高さをナット（２）の長さの３０％以上に設定するのが好適である。

本考案に係るロックナットによれば、以下のような効果を奏するものである。
（１）ナットの座面に形成された溝に複数個の突起を形成することにより、ロックナットを締結用ナットの座面に突起を向けて締め付けると、潰れた突起がボルトのねじ部とナットのねじ孔の締結部分に巻き込んだ状態で締め付けられるとともに、ナットの座面と締結用ナットの座面との間に潰れた突起が入り込まないため、緩み止め効果を格段と高めることができる。
（２）複数の突起をナットと同じ材質で形成することにより、製造工程を簡単にすることができる。
（３）突起の先端にナットの中心方向を向く爪を形成することにより、ナットのねじ孔とボルトのねじ部との締結間の摩擦力を更に向上させて、緩み止め効果を更に高めることができる。
（４）突起の内側面にボルトのねじ部と螺合するねじ山を形成することにより、突起を潰れ易くするとともに突起の一部がボルトのねじ部に巻き込まれ易くして、ロックナットの確実な緩み止め作用をもたらすことができる。
（５）ロックナットに締結用ナットを予め連結したものにあっては、ロックナットが締結用ナットから分離し、かつナットの座面同士が密着していれば、それが緩み止め作業（２度締め作業）が完了していることを知らしめるため、ダブルナットの２度締めの締め忘れを容易に確認することができる。
（６）突起の高さをナットの長さの３０％以上とすることにより、ロックナットの緩み止め作用を向上させることができる。

次に、本考案に係るロックナットの実施の形態について添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図６は、本考案の第１の実施の形態によるロックナットを示すものである。本実施の形態によるロックナット１は、所謂「めねじ」としての所定のリード角およびピッチ間隔を有する例えば六角ナット等のナット２の座面３のねじ孔４の周縁に溝３０を形成するとともにこの溝３０に３個の突起５を等間隔に形成したものである。なお、突起５はナット２と同じ材質のものである。

突起５は先端ほど幅の狭い山形の形状のものであるが、ねじ孔４と反対側の外側面３１は、図２〜図４に示すように、ナット２の座面３と溝３０との境界線からナット２の中心方向に向けられており、また、ねじ孔４側の内側面３２はナット２のねじ孔４の内面の延長となるようにされている。
被締結材Ｍに挿通されかつ締結用ナット７が締め付けられたボルト６にロックナット１を締め付けていくと、ロックナット１に形成された突起５は締結用ナット７の座面８とナット２に形成された溝３０とによって潰される。このとき、突起５の内側面３２は上述したようにナット２のねじ孔４の内面の延長となるようにされておりボルト６のねじ部９との接触面積が大きいため、潰れた突起５の一部はボルト６のねじ部９に巻き込まれるように締め付けられる。その結果、突起５は、ボルト６のねじ部９とロックナット１のねじ孔４との摩擦力に影響を与えることができる。

ここで、これらの突起５は、小さすぎると、ボルト６に締め付けた際にボルト６のねじ部９に巻き込まれないため緩み止めとしての作用を果たさず、逆に、大きすぎると、上述した従来のロックナットで問題となったように、内側の締結用ナット７との間に大きな隙間を形成してダブルナットとしての機能を果たさなくなる。
そこで、本実施の形態によるロックナット１では、ボルト６に締め付けた際にボルト６のねじ部９に巻き込まれて緩み止めとしての作用を果たすように、突起５の高さをナット２の約３０％に設定して大きくするとともに、内側の締結用ナット７との間に大きな隙間を形成してダブルナットとしての機能を果たさなくなることを防止するために、ナット２の座面３のねじ孔４の周縁に溝３０を形成しかつこの溝３０に突起５を形成して、突起５が潰されても溝３０に入り込んで締結用ナット７の座面８とナット２の座面３との間に入り込まないようにしている。すなわち、溝３０の深さは、３個の突起５が潰されても締結用ナット７の座面８とナット２の座面３との間に入り込まない深さに設定されている。

なお、本実施の形態では突起５の数を３個としたが、突起５の数はナットの大きさや形状によって適宜決定してよい。例えば、大きいナットでは突起５の数は４個または５個でもよく、逆に、小さいナットでは突起５の数は２個であってもよい。但し、これらの突起５は、２度締めによって潰された後、この潰れた突起５の一部がボルト６のねじ部９に巻き込まれるように締め付けられて、ボルト６のねじ部９とロックナット１のねじ孔４および締結用ナット７のねじ孔１０の摩擦力に影響を与えるものでなければならない。
これらの突起５は、ナット２および締結用ナット７の中心軸を中心点とする点対称または中心点から等間隔に配置することが望ましい。

図５は、本実施の形態によるロックナット１をボルト６に締め付けていく状態を示すものである。先ず、機械装置または建築物の鉄骨材等の被締結材Ｍの固定しようとする部分に挿通したボルト６に対して、本来の締結用ナット７を締め付ける。次に、突起５が締結用ナット７の座面８に向くようにしてロックナット１をボルト６に対して締め付けていき（図５（ａ）参照）、ロックナット１の突起５の先端が締結用ナット７の座面８に接するまで締め付ける（図５（ｂ）参照）。そしてロックナット１を更に締め付けると、この締付け力によって突起５が潰され、ロックナット１を締結用ナット７へ近づけることができるようになる（図５（ｃ）参照）。
このとき、潰された突起５は、図６に示すように、ナット２の座面３に形成された溝３０に潰れた状態で入り込み、ナット２の座面３と締付用ナット７の座面８との間には入り込まないため、ナット２の座面３と締付用ナット７の座面８とを接触させることができ、締結用ナット７とロックナット１との締め付け合う力を格段に向上させることができる。また、潰された突起５の一部はボルト６のねじ部９に巻き込まれることにより、摩擦力の向上に寄与して緩み止め効果を高めることができる。

なお、この実施の形態では、突起５をナット１の片方の座面３のみに形成したものを説明した。しかし、これらの突起５は、ナット２の両座面３に形成してもよい。ナット２の両座面３に突起５を形成してあると、ボルト６への締め付けに際してナット２の表裏面の確認をする必要がなくなり、取り付け作業性を向上させることができる。

（第２の実施の形態）
図７は、本考案の第２の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。本実施の形態によるロックナット１は、突起５の先端にナット２の中心方向に向く爪１１を形成した点で、第１の実施の形態によるロックナット１と異なる。
本実施の形態によるロックナット１では、第１の実施の形態によるロックナット１と同様に、ロックナット１をボルト６に締め付けていくと、突起５は締付用ナット７の座面８により潰されて溝３０に入り込むとともに、その一部はボルト６のねじ部９に巻き込まれる。このとき、突起５の先端に爪１１が形成されていると、爪１１は、締付用ナット７の座面８により容易に潰されてボルト６のねじ部９に確実に巻き込まれる。その結果、突起５の先端に形成された爪１１は、ナット２のねじ孔４とボルト６のねじ部９との締結間の摩擦力の更なる向上に寄与して、緩み止め効果を更に高めることができる。

（第３の実施の形態）
図８は、本考案の第３の実施の形態によるロックナットを示すものである。本実施の形態によるロックナット１は、突起５にボルト６のねじ部９に螺合するねじ山１２を形成した点で、上述した第２の実施の形態によるロックナット１と異なる。
本実施の形態によるロックナット１では、突起５に、ボルト６のねじ部９に螺合するねじ山１２を形成しているため、突起５が容易に潰れるとともに、突起５の一部がボルト６のねじ部９に巻き込まれ易くなる。その結果、ねじ山１２が形成された突起５は、ロックナット１の確実な緩み止め作用をもたらすという効果を奏するものである。
なお、前述の第１の実施の形態によるロックナット１の突起５にボルト６のねじ部９に螺合するねじ山１２を形成してもよい。

（第４の実施の形態）
図９は、本考案の第４の実施の形態によるロックナットを示すものである。本実施の形態によるロックナット１は、突起５の先端に締結用ナット７を予め取り付けた点で、第１の実施態様によるロックナット１と異なる。
本実施の形態によるロックナット１では、締結用ナット７を突起５の先端にスポット溶接または接着剤を用いて取り付けることにより、ロックナット１と締結用ナット７とを連結している。ここでは、予め２個のナット２，７の座面３，８のねじ孔４，１０近傍にスポット溶接または接着剤を用いてロックナット１とナット２とを連結している。
締結用ナット７と連結されたロックナット１は、ボルト６に締め付けることによって、１回の締め付け作業で２個のナット２，７を同時に締め付けることができる。次に、外側のロックナット１のみを更に締め付けると、突起５と締結用ナット７の座面８との溶接部分または接着剤が破断されて、ロックナット１のみを更に締め付けることができる。このとき分離したロックナット１は、各突起５が潰されて内側の締結用ナット７の座面８に締め付けられる。突起６もボルト６のねじ部９側へ同時に締め付けられ、ナット２，７のねじ孔４，１０とボルト６のねじ部９の締結間の摩擦力の向上に寄与して緩み止め効果を高める機能を有し、かつ締め付け作業を迅速に行うことができるものである。

本実施の形態によるロックナット１では、２個の並列したナット２，７を各種の機械装置または建築物の鉄骨等の被締結材Ｍに挿通したボルト６に同時に締め付けることができるようにするために、各ナット２，７のねじ孔４，１０のリード角およびピッチ間隔により突起５を形成した状態でもボルト６に締め付けることができるように、ロックナット１と締結用ナット７とは連結されている。即ち、ロックナット１と締結用ナット７とを連結してもナット２，７のねじ孔４，１０のリード角およびピッチ間隔が同じとなるように、突起５の高さが設定されている。
なお、前述した第２および第３の実施の形態によるロックナット１においても、突起５の先端に締結用ナット７を予め取り付けてもよい。

なお、各実施の形態によるロックナット１では、並列する六角ナット２，７の形状および厚みを同大同形状の六角ナットを用いて説明した。しかし、ダブルナットとして外側のロックナット１を強固に締め付けることができ、緩み止め作用を有するものであればよいので、両方のナット２，７の形状は同大同形状に限定されることはない。例えば、ロックナット１は薄いものであっても緩み止め効果を奏することは勿論であり、種々の組み合わせがある。

また、各実施の形態では、ロックナットとして六角ナットを例示して説明したが、締結用ナット７に締め付けてダブルナットとして機能するものであれば、ロックナットは六角ナットに限定されるものではなく、四角ナット、八角ナット、その他のいずれの形状であってもよく、さらには、被締結物との間にワッシャを介挿しても良いことは勿論である。
さらにまた、各実施の形態においてはロックナットの素材を特定していないが、各種の金属材料のほか、電子機器などで採用されているナイロン、ポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂材料を素材として形成することもできることは言うまでもなく、本考案の精神を逸脱しない範囲内において種々の改変をなし得ることは勿論である。

本考案の第１の実施の形態によるロックナットを示す斜視図である。 本考案の第１の実施の形態によるロックナットを示す側断面図である。 本考案の第１の実施の形態によるロックナットを示す底面図である。 本考案の第１の実施の形態によるロックナットの要部を示す拡大側断面図である。 本考案の第１の実施の形態によるロックナットをボルトに締め付ける状態を示す正面図であって、（ａ）は締結用ナットを既に締め付けてあるボルトに対してロックナットを締め付ける前の状態を示し、（ｂ）は締結用ナットの座面にロックナットの突起が接するまで締め付けた後の状態を示し、（ｃ）はロックナットを突起が潰れるまで締め付け、座面同士が接するように締め付けた状態を示す正面図である。 本考案の第１の実施の形態によるロックナットにおけるボルトのねじ部とナットのねじ孔との締結状態を示す要部拡大断面図である。 突起に爪を形成した本考案の第２の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。 突起の先端にねじ山を形成した本考案の第３の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。 突起の先端に内側の締結用ナットを予め取り付けた本考案の第４の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。

符号の説明

１ ロックナット
２ ナット
３ 座面
４ ねじ孔
５ 突起
６ ボルト
７ 締結用ナット
８ 座面
９ ねじ部
１０ ねじ孔
１１ 爪
１２ ねじ山
３０ 溝
Ｍ 被締結材

Claims (6)

1. ボルト（６）に締め付けられた締結用ナット（７）の緩みを防止するためのロックナット（１）であって、内部にねじ孔（４）が形成され、かつ、一方の座面（３）の前記ねじ孔（４）の周縁に溝（３０）が形成されたナット（２）と、該ナット（２）の前記溝（３０）に形成され、かつ、前記ナット（２）と同じ材質の複数の突起（５）とを備え、前記突起（５）が、前記ナット（２）の前記座面（３）と前記溝（３０）との境界線から前記ナット（２）の中心方向に向けられた前記ねじ孔（４）と反対側の外側面（３１）と、前記ナット（２）の前記ねじ孔（４）の内面の延長となるようにされた前記ねじ孔（４）側の内側面（３２）とを有し、前記溝（３０）の深さが、前記ロックナット（１）を前記ボルト（６）に締め付けた際に前記複数の突起（５）が潰されても前記締結用ナット（７）の前記ナット（２）側の座面（８）と前記ナット（２）の前記座面（３）との間に入り込まない深さに設定されていることを特徴とする、ロックナット。
2. 突起（５）が、ナット（２）の中心方向に向けて形成された爪（１１）を先端に有することを特徴とする請求項１に記載のロックナット。
3. 突起（５）が、内側面（３２）に形成されかつボルト（６）のねじ部と螺合するねじ山（１２）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のロックナット。
4. ナット（２）の突起（５）側に締結用ナット（７）が連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のロックナット。
5. 突起（５）の高さがナット（２）の長さの３０％以上であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のロックナット。
6. 突起（５）が、先端ほど幅の狭い山形の形状を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のロックナット。

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