JP3113151U - 弛み止め締結部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク表面を傷つけることなく、確実に締結の動作を行うことができ、且つ座金とナットとの間において効率良く弛み止めの効果を達成する弛み止め締結部材を提供する。
【解決手段】座金３と、ボルト４と、ナット５を含み、該座金は平坦面を具え、該平坦面に少なくとも１以上のＶ字状溝３３を輻射状に配列して形成する。
【選択図】図３

Description

この考案は、締結部材に関し、特に座金、ボルト、及びナットとによってなり、弛み止め機能を有する締結部材に関する。

図１Ａ、１Ｂ及び図２Ａ、図２Ｂに従来の弛み止めボルトを開示する。図面によれば従来の弛み止めボルトはボルト１１、座金１２、ナット１３とによってなる。該座金１２は両面にそれぞれ単一方向の第１楔状歯１２１と、突起線１２２を少なくとも１以上形成する。該第１楔状歯１２１は第１上面１２１１と第１斜面１２１２とによって構成される。ナット１３には該第１楔状歯１２１に対応する第２楔状歯１３１を形成する。該第２楔状歯１３１は第２上面１３１１と第２斜面１３１２とを具える。

上述する構造により、ナット１３を回転させて締結する場合、第１楔状歯１２１の第１上面１２１１と、第２楔状歯１３１の第２上面１３１１とが当接し、同期してワーク２１に対して相対的な回転運動を行う。ナット１３を締めるにつれて、座金１２のワーク２１表面に与える圧力も増加し、ナット１３が更に回転することができなくなった状態において突起線１２２がワーク２１内に圧入される。ナット１３をはずそうとする場合、第１斜面１２１２と第２斜面１３１２とが干渉し合い、互いに圧迫しているとともに、突起線１２２がワーク２１内に圧入しているため、ナットを回転させることが難しくなる。従ってナットを締めることは容易であるが、はずすことは難しくなり、弛み止めの効果を達成することができる。

但し、上述する従来の両弛み止めボルトの構造は、次に掲げる欠点を有する。
１．
図１Ａに開示する従来の弛み止めボルトは座金１２とナット１３に形成した第１楔状歯１２１と第２楔状歯１３１のそれぞれの斜面１２１２、１３１２が、実際には軸心に向かってやや下方に傾斜しているため、座金１２とナット１３のそれぞれの傾斜面１２１２、１３１２との間に、外周縁部が当接し、中心側に隙間Ｈが形成されるという現象が発生する（図１Ｂ参照）。すなわち、座金１２とナット１３が外周縁部のみ接触した状態である。このような状態において、ナット１３を外そうとすれば、両斜面が干渉しあって摩擦現象が発生するが接触面積が狭いため、面積単位の作用の力が大きくなり座金１２、もしくはナット１３が容易に変形し、相対的に回転して弛み止めの効果に影響を与える。
２．
図２Ａに開示する従来の弛み止めボルトの構造は、座金１２、ナット１３に形成した第１楔状歯１２１、第２楔状歯１３１の斜面１２１２、１３１２が、実際にはやや円弧状に凸出した面が螺旋状の高度差を形成する。このため、座金１２とナット１３の斜面１２１２、１３１２との間にカットポイントＺが存在して接触した状態になる（図２Ｂ参照）。即ち、座金１２とナット１３とを締める場合、円弧状の面のみが点、もしくは線として接触することになる。このような状態において、ナット１３を外そうとすれば、両者が互いに干渉し合うが、接触面積が狭いため、面積単位の作用の力が大きくなり同様に座金１２、もしくはナット１３の変形が容易に発生し、相対的に回転して弛み止めの効果に影響を与える。
３．
上述する２種類の弛み止めボルトについて、仮にワーク２１の硬度が座金１２より低いと、ワーク２１は突起線１２２の面積単位の大きな圧力に耐えることができなくなり、突起線１２２によって傷を受けることになる。よって、ボルトで締結する過程において、ワーク２１の表面に傷跡がつき、圧入の効果に大きな影響を与えると共に、ナットを外す場合、斜面同士の互いに干渉する力が突起線１２２とワーク２１表面の間に発生する摩擦応力より大きくなる。このため、ナット１３と座金１２とを容易に取り外すことができるようになり、弛み止めの効果が大幅に低減する。また、状況によってはワークの表面に傷が付いたり、表面が磨耗したりすることが許容されない場合もある。よって座金に突起線を形成することはワーク表面に傷を付け易くなる。よって、好ましい設計とは言えない。
４．
逆に、ワーク２１の硬度が座金１２よりも高い場合、突起線１２２はワーク表面に破壊性の変形を形成することが難しくなり、このため、ボルトで締結する過程において突起線１２２はワークとの間における横方向の摩擦力に耐えることができなくなり、構造の崩れを招き、座金１２がワーク２１に圧入することによって得られる弛み止めの効果を達成することができなくなる。即ち、ナット１３を外そうとする場合、容易に外れてしまい、弛み止めの効果に大きな影響を与える。従って、座金の突起線はワークの表面が硬い場合容易に崩れるため、好ましい設計とは言えない。

この考案は、ワーク表面を傷つけることなく、確実に締結の動作を行うことができ、且つ座金とナットとの間において効率良く弛み止めの効果を達成する弛み止め締結部材を提供することを課題とする。

そこで本考案者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、座金と、ボルトと、ナットを含んでなり、該座金は平坦面を具え、該平坦面に少なくとも１以上のＶ字状溝を輻射状に配列して形成する弛み止め締結部材の構造とよって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づき本考案を完成させた。
以下、この考案について具体的に説明する。

請求項１に記載する弛み止め締結部材は、座金と、ボルトと、ナットを含んでなる弛み止め締結部材であって、
該座金は平坦面を具え、該平坦面に少なくとも１以上のＶ字状溝を輻射状に配列して形成する。

請求項２に記載する弛み止め締結部材は、請求項１におけるＶ字状溝が斜面と垂直壁とによって構成され、該斜面を形成する方向がボルトを締める方向に沿って形成される。

請求項３に記載する弛み止め締結部材は、請求項１におけるＶ字状溝が等間隔で配列される。

請求項４に記載する弛み止め締結部材は、請求項１におけるＶ字状溝が非等間隔で配列される。

本考案の弛み止め締結部材は、ワーク表面を傷つけることなく、確実に締結の動作を行うことができ、且つ座金とナットとの間において効率良く弛み止めの効果を達成することができるため、好ましい締結部材の弛み止めの効果が得られるとともに、作為的にボルトを抜き取る行為を防ぐという利点がある。

この考案は弛み止め締結部材を提供するものであって、座金と、ボルトと、ナットを含んでなり、該座金は平坦面を具え、該平坦面に少なくとも１以上のＶ字状溝を輻射状に配列して形成することによって、ワーク表面を傷つけることなく、確実に締結の動作を行うとともに、弛み止めの効果を達成するという目的を、実現した。
係る構成の弛み止め締結部材について、その構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。

図３にこの考案による緩み止め構造を具える締結部材を開示する。図面によれば、座金３と、ボルト４と、ナット５によって締結部材を構成する。

座金３は平たく形成し、中央に貫通孔３１を穿設する。その形状は、ナット５より大きい円形に形成するか、もしくはナット５の形状と同様の六角形を呈する。即ち、図面に開示する円形座金３とするか、もしくは六角形座金３’である。円形座金３は外周に少なくとも１以上の切り欠き部３４を形成する。また、円形座金３は、一方の座面に少なくとも１以上の単一方向の第１楔状歯３２を形成し、他方の座面は平坦な面とし、少なくとも１以上のＶ字状溝３３を等間隔、もしくは非等間隔で輻射状に形成する。該単一方向の楔状歯３２は、傾斜面３２１と垂直面３２２とによって構成される。該傾斜面３２１は同一円心の角度において、外周と内周の高さを等しくする。また、該Ｖ字状溝３３は斜面３３１と垂直壁３３２とによって構成され、かつ斜面３３１は回転方向の締まる方向に向かって傾斜するように形成する。

ボルト４はヘッド４１と軸４２を具える。ヘッド４１は六角形か、円柱か、もしくは半球形状であってもよい。また、ヘッド４１の底面には座金３の第１楔状歯３２に対応する第２楔状歯４３を形成する。該第２楔状歯４３は、傾斜面４３１と垂直面４３２とを具え、該傾斜面４３１は同一円心の角度において、外周と内周の高さを等しくする。

ナット５は、座金３と同様に対応する第３楔状歯５１を形成してなり、該第３楔状歯５１は、傾斜面５１１と垂直面５１２とを具え、該傾斜面５１１は同一円心の角度において、外周と内周の高さを等しくする。

上述する締結部材について、ボルト４を座金３’とワーク４に挿通させ、さらに座金３に挿通させてナット５を螺合させ、締結を行う。係る締結の動作は、初期の段階において、ナット５は第３楔状歯の上面５１２が座金３の第１楔状歯３２の上面３２２に噛合して全体的に回転する。座金３のワーク６に接触する座面は尖った凸状物が形成されない平坦な面であり、かつ座金３に形成したＶ字状溝３３の斜面３３１の方向が締結する方向と同一の方向であるため、座金３を容易に締めることができ、かつ凸出した構造による干渉がないため、ワーク６の表面を傷つけることがない。また、座金３とワーク６との接触が平面対平面の安定した接触となるため、両者の構造の安定性を大幅に高め、従来の技術に見られるように突起線が崩れたり、ワークの表面を傷つけたりする好ましくない現象が発生しない。

逆に、ナット５が逆方向に回転させるような力が発生した場合、ナット５は座金３を動かすことができないため、座金３とナット５の傾斜面３２１と５１１の部分に、相対的な滑動を発生させる作用が発生する。係る滑動を発生させる作用は、座金においては異なる両方向に力を分ける作用となる（図４参照）。一つは斜面の間の摩擦応力であって、他の１つは座金３とワーク６の表面との間の圧応力である。また、両傾斜面３２１、５１１が接触した状態は外周、内周ともに密接に接触し、全面的な接触を形成する。よって、回転して異なる角度になっても最大の接触面積を維持することができる。従って、ナット５の逆方向の回転角度の増加に伴い、両傾斜面の間の摩擦応力も大きくなり、ナット５を弛めようとする力に対する抵抗力となる。

また、両傾斜面の間に広い接触面積が形成されるため、第１楔状歯３１と第３楔状歯５１が受ける面積単位の圧力が小さくなり、大きな圧力の圧迫によって構造が変化する可能性を排除することができる。更に座金３とワーク６表面との間の接触面積が広いため、ナット５を回転させる場合、大きな摩擦抵抗力が発生する。特にワーク表面に作用する圧応力はナットを外そうとするかなりの力が作用すると同時に発生する。

また、V字状溝３３はワーク６表面に微小な凸状の押し圧模様６１（図５参照）を形成する。該押し圧模様６１はＶ字状溝３３の垂直壁３３２の支点となり、ナット３とワーク６とが滑動することを防ぐ抵抗力を増大させる作用を有する。

以上をまとめると、ナット５を弛めて外そうとする場合、傾斜面、及びワーク表面の摩擦抵抗を受ける。特に第1楔状歯３１と第３楔状歯５１を変形させる要素が低減し、更に押し圧模様６１との接触によりナット５を単独で回転させて外すことが極めて難しくなる。よって、この考案における座金３とナット５の外形は、互いに異なる形状に設計し、ボルトを作為的に剥き取ろうとする行為を効果を提供することができる。特殊な工具で座金３とナット５の両者を同時に外すように力を加えないかぎり、ナットについてのみ力を加えても弛めることができない。また、この考案における座金の両面の構造はそれぞれナット、ボルト、及びワークと変面的に接触する。よってボルト、ナット、座金などの部材を締結、または弛めても変形することなく本来の形状を維持することができる。よって、締結部材を重複して使用することができる。

図６に他の実施形態を開示する。図面によればボルトのヘッド４１は六角形を呈し、ボルト４を貫通させない使用状況においてボルト４、座金３、ワーク６の順に他の主体に締結する。従って特殊な工具でヘッドと座金に対して同時に力を加えることによって、締結部材を弛めることが可能になる。このため弛み止め、もしくは作為的にボルトを剥き取ろうとする行為を防ぐことができる。

以上はこの考案の好ましい実施例であって、この考案の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この考案の精神の下においてなされ、この考案に対して均等の効果を有するものは、いずれも本考案の請求の範囲に属するものとする。

従来の弛み止めボルトを示した斜視図である。 図１Ｂにおける楔状歯の接触の状態を示した説明図である。 従来の他の弛み止めボルトの外観を示した説明図である。 図２Ａに開示するナットと座金の傾斜面の関係を示した説明図である。 この考案による弛み止め締結部材の斜視図である。 この考案における座金に係る力の作用を示した説明図である。 この考案におけるＶ字状溝とワーク表面に形成される押し圧模様との関係を示した説明図である。 他の実施形態による弛み止め締結部材の斜視図である。

符号の説明

１１ ボルト
１２ 座金
１２１ 第１楔状歯
１２２ 突起線
１２１１ 第１上面
１２１２ 第１斜面
１３ ナット
１３１ 第２楔状歯
１３１１ 第２上面
１３１２ 第２斜面
２１ ワーク
３ 座金
３’ 座金
３１ 貫通孔
３２ 第１楔状歯
３２１ 傾斜面
３２２ 垂直面
３３ Ｖ字状溝
３３１ 斜面
３３２ 垂直壁
３４ 切り欠き部
４ ボルト
４１ ヘッド
４２ 軸
４３ 第２楔状歯
４３１ 傾斜面
４３２ 垂直面
５ ナット
５１ 第３楔状歯
５１１ 傾斜面
５１２ 垂直面
６ ワーク
６１ 押し圧模様

Claims (4)

1. 座金と、ボルトと、ナットを含んでなる弛み止め締結部材であって、
   該座金は平坦面を具え、該平坦面に少なくとも１以上のＶ字状溝を輻射状に配列して形成することを特徴とする弛み止め締結部材。
2. 前記Ｖ字状溝が斜面と垂直壁とによって構成され、該斜面を形成する方向がボルトを締める方向に沿って形成されることを特徴とする請求項１に記載の弛み止め締結部材。
3. 前記Ｖ字状溝が等間隔で配列されることを特徴とする請求項１に記載の弛み止め締結部材。
4. 前記Ｖ字状溝が非等間隔で配列されることを特徴とする請求項１に記載の弛み止め締結部材。

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