JP3165929U - 弛み止めボルト - Google Patents

Abstract

【課題】繰返し振動が作用しても弛むことがなく、強固に部材等を締め付け固定することができると共に、製造が極めて容易な、弛み止めボルトを提供する。【解決手段】六角横断面形状をなすナット本体部１０１とテーパー状に形成された筒状のスカート部１０２とからなり、スカート部１０２の外面の下部端面がナット本体部１０１の軸線と平行となっていると共に、スカート部１０２の内面が円錐状にくり抜かれているナット１と、該ナット１のナット本体部１０１に形成されている内周ネジ部に螺合する径のネジを有するスタッドボルト２であって、ナット本体部１０１の内周ネジ部に丁度螺合する部分の直下に、螺合のストッパーとなる突状部２０１を設けたスタッドボルト２とからなり、ナット１をスタッドボルト２に螺合し緊結し、ナット１の頭部とスタッドボルト２の頭部とから形成されるリング状空隙を溶接してなる。【選択図】図２

Description

本考案は、弛み止めボルトに関し、詳しくは部材等を締め付け固定するに際し、繰返し振動が作用しても弛むことがなく、強固に部材等を締め付け固定することができると共に、製造が極めて容易な、弛み止めボルトに関する。

部材等を締め付け固定するに際し、ボルトやナットが広く用いられている。
しかしながら、締め付け固定した部分に繰返し振動が作用すると、ボルトやナットが弛むという問題があった。

このため、従来から様々な工夫がなされてきた。
例えば、ヘッド部とテーパ部とを備え、テーパ部の内面が円錐曲面に形成され、テーパ部の外面が凹面状の曲面に形成されていることを特徴とする締結部材が提案されている（特許文献１）。

この締結部材によれば、きわめて強固に被締結体を締め付けて固定することができ、テーパ部の作用によって、振動および衝撃を吸収して好適な弛み止め作用を備えたものが得られる。

しかしながら、この締結部材のような形状の場合、通常、切削加工によって製造されており、製造が容易でなく、コスト的に高いものとなってしまうという問題があった。
さらに、この締結部材の場合、鉄系材料を用いて焼き入れ処理すると、テーパ部の先端部分に割れ（亀裂）が発生するという問題もあった。

特許第３８６０２００号

本考案は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、繰返し振動が作用しても弛むことがなく、強固に部材等を締め付け固定することができると共に、製造が極めて容易な、弛み止めボルトを提供することにある。
さらに、本考案は、鉄系材料を用いて焼き入れ焼き戻し処理（調質）することで、テーパー状のスカート部の先端部分に割れ（亀裂）が発生するおそれのない、弛み止めボルトを提供することを目的とするものである。

即ち、請求項１に係る本考案は、
六角横断面形状をなすナット本体部と、
前記ナット本体部に連設され、前記ナット本体部からその半径方向外方へ遠去かるように、かつ、凹面を描いてテーパー状に形成された筒状のスカート部と、からなり、
前記スカート部の外面の下部端面が前記ナット本体部の軸線と平行となっていると共に、
前記スカート部の内面が円錐状にくり抜かれているナットと、；
前記ナットのナット本体部に形成されている内周ネジ部に螺合する径のネジを有するスタッドボルトであって、前記ナット本体部の内周ネジ部に丁度螺合する部分の直下に、螺合のストッパーとなる突状部を設けたスタッドボルトと、；からなり、
前記ナットを前記スタッドボルトに螺合し緊結し、
前記ナットの頭部と前記スタッドボルトの頭部とから形成されるリング状空隙を溶接してなる弛み止めボルトを提供するものである。
請求項２に係る本考案は、前記突状部が、スタッドボルトをナットのナット本体部に形成されている内周ネジ部に螺合させたときに、螺合のストッパーとなりうるだけの直径を上部に持ち、かつ、前記突状部の軸線方向の長さが、ナットのスカート部の軸線方向の長さと等しいものである、請求項１記載の弛み止めボルトを提供するものである。

本考案によれば、繰返し振動が作用しても弛むことがなく、強固に部材等を締め付け固定することができる。
しかも、本考案の弛み止めボルトは、高度な技量が要求される切削加工などによることなく、溶接により製造することができ、製造が容易である。
また、本考案の弛み止めボルトは、鉄系材料を用いて焼き入れ処理したとしても、テーパー状のスカート部の先端部分に割れ（亀裂）が発生するおそれがない。

本考案の弛み止めボルトの一態様を示す正面図である。 本考案の弛み止めボルトの一態様を示す断面説明図である。 図２の分解状態を示す説明図である。 本考案の弛み止めボルトの一態様を示す平面図である。 本考案の弛み止めボルトにおけるナットの一態様を示す平面図である。 本考案の弛み止めボルトにおけるスタッドボルトの一態様を示す平面図である。 本考案の弛み止めボルトについて、弛み試験方法で用いたナットのサイズを示す説明図である。 弛み試験方法の実施状況を示す説明図である。

本考案は、弛み止めボルトに関し、
六角横断面形状をなすナット本体部と、
前記ナット本体部に連設され、前記ナット本体部からその半径方向外方へ遠去かるように、かつ、凹面を描いてテーパー状に形成された筒状のスカート部と、からなり、
前記スカート部の外面の下部端面が前記ナット本体部の軸線と平行となっていると共に、
前記スカート部の内面が円錐状にくり抜かれているナットと、；
前記ナットのナット本体部に形成されている内周ネジ部に螺合する径のネジを有するスタッドボルトであって、前記ナット本体部の内周ネジ部に丁度螺合する部分の直下に、螺合のストッパーとなる突状部を設けたスタッドボルトと、；からなり、
前記ナットを前記スタッドボルトに螺合し緊結し、
前記ナットの頭部と前記スタッドボルトの頭部とから形成されるリング状隙間を溶接してなるものである。

以下、本考案を図面により詳細に説明する。
図１は、本考案の弛み止めボルトの一態様を示す正面図であり、図２は、本考案の弛み止めボルトの一態様を示す断面説明図である。図３は、図２の分解状態を示す説明図である。図４は、本考案の弛み止めボルトの一態様を示す平面図である。図５は、本考案の弛み止めボルトにおけるナットの一態様を示す平面図である。図６は、本考案の弛み止めボルトにおけるスタッドボルトの一態様を示す平面図である。

本考案の弛み止めボルトは、基本的には、特定の形状をしたナット１と、これに螺合するスタッドボルト２とからなっているものであって、ナット１をスタッドボルト２に螺合し緊結し、ナット１の頭部とスタッドボルト２の頭部とから形成される頭部のリング状空隙３を溶接し、固着してなるものである。

ナット１は、六角横断面形状をなすナット本体部１０１と、スカート部１０２と、からなっている。
ここでナット本体部１０１は、通常の六角横断面形状をなすものである。
スカート部１０２は、このナット本体部１０１に連設され、ナット本体部１０１からその半径方向外方へ遠去かるように形成された、略スカートの如き形状を有する筒状のものである。
しかも、このスカート部１０２は、凹面を描いてテーパー状に（つまり相対する面が対称的に傾斜して、斜面状となるように）形成されている。
つまり、スカート部１０２の外面Ａは、僅かな凹面を描いてテーパー状に形成されている。スカート部１０２の外面Ａをこのように形成することにより、この部分に弾性を与え、部材等を締め付け固定するに際し、充分な締め付け力をもって固定することができると共に、締め付け後は弛みのない状態とすることができる。

但し、スカート部１０２の外面の下部端面Ｂは、ナット本体部１０１の軸線Ｘ−Ｘ方向と平行となっている。これにより、本考案の弛み止めボルトについて、鉄系材料を用いて焼き入れ処理しても、テーパー状のスカート部１０２の先端部分に割れ（亀裂）が発生することがない。
スカート部１０２の内面Ｃは、円錐状に、断面で見ると図２や図３に示すように、直線状にくり抜かれており、ここに後述するスタッドボルトが挿入されることになる。
このようなナット１は、ナットフォーマーにより製造することができる。

一方、スタッドボルト２は、軸部全般にわたりネジ加工を施したボルト、いわゆる全ネジボルトである。
このスタッドボルト２は、ナット１のナット本体部１０１に形成されている内周ネジ部１０３に螺合する径のネジ部２０４を有している。
本考案で用いるスタッドボルト２は、ナット本体部１０１の内周ネジ部１０３に丁度（ぴったりと）螺合する部分の直下に、ボルトの軸線方向に対して垂直方向に向かって、螺合のストッパーとなる突状部２０１を設けたものである。
この突状部２０１は、スタッドボルト２を正面からみたときに、例えばナット１のスカート部１０２の内面のくり抜かれた形状に相当する形状（略台形状）にしてもよいし、或いは図３などに示すように、台形の斜線部分を直線状にした長方形状のもの（平面図でいうと図６に示すようにドーナツ状）としてもよい。
スタッドボルト２を正面からみたときに、スタッドボルト２において、頭部２０２から突状部２０１までの長さ（高さ）が、前記ナット１のナット本体部１０１に形成されている内周ネジ部１０３の長さとほぼ等しくされている。換言すると、ナット１のスカート部１０２の高さ（軸線方向の長さ）と、スタッドボルト２の突状部２０１の高さ（軸線方向の長さ）が、ほぼ等しくされている。但し、ナット１とスタッドボルト２を螺合させたときにナット１のスカート部１０２が短くなる方向に撓むことを考慮して、スタッドボルト２において、頭部２０２から突状部２０１までの長さ（高さ）が、前記ナット１のナット本体部１０１に形成されている内周ネジ部１０３の長さより、ほんの僅かだけ（サイズにもよるが１〜２ｍｍ程度）短くされている。また、この突状部２０１の上部２０３の直径は、スタッドボルト２を、ナット１のナット本体部１０１に形成されている内周ネジ部１０３に螺合させたときに、螺合のストッパーとなりうるだけの直径を持ったものである。
従って、スタッドボルト２を、ナット１のナット本体部１０１に形成されている内周ネジ部１０３に螺合させたときに、隙間なく両者のネジ部が噛み合って、ナット本体部１０１の内周ネジ部１０３に丁度（ぴったりと）螺合し、突状部２０１によって停止（ストップ）させられようになっている。

以上の如きナット１とスタッドボルト２を用い、ナット１をスタッドボルト２に螺合し緊結する（図２参照）。
しかし、螺合し緊結しただけでは、振動が繰返し作用した場合、弛んでしまうおそれがある。
そこで本考案の弛み止めボルトは、ナット１をスタッドボルト２に螺合し緊結したものについて、図４に示すような、ナット１の頭部とスタッドボルト２の頭部とから形成される、頭部のリング状空隙３（図２のように断面でみると、頭部に形成される略Ｖ字部分）を溶接し、固着してなるものである。

なお、ナット１のナット本体部１０１に形成されている内周ネジ部１０３の寸法は、必要に応じて適宜の寸法に設定することができる。例えば、小さいものは３ｍｍから、大きなものは３６ｍｍ程度となるが、これに限定されるものではない。

以下、図７に示す如きサイズのナット１と、これに見合うサイズのスタッドボルト２とからなる、本考案の弛み止めボルトについて、図８に示す方法に準じて、高速ねじ弛み試験機を用いた弛み試験を行った。結果を表１に示す。なお、この試験において、１７分間緩まなかったときに、弛み止めボルト・ナットとして合格となる。

［弛み試験方法］
供試ボルト（本考案の弛み止めボルト；Ｍ１６×８０−４．８）を、これに見合う大きさのナット（供試ナット）と共に試験機に取り付け、次の条件で試験を実施した。１７分間弛まなかったときは、もどしトルクを測定した。

・試験機：高速ねじ弛み試験機
・振動条件：振動数：１７８０ｒｐｍ
加振台ストローク：１１ｍｍ
インパクトストローク：１９ｍｍ
振動方向：ボルト軸直角方向

・弛みの判定：供試ボルト、供試ナット及びワッシャー（座金）の合マークがずれ、ワッシャーが手で回せるようになったときを「弛んだ」と判定した。

表１の結果によれば、本考案の弛み止めボルトは、１７分間の試験中にも弛むことがなかったことが分かる。

このようにしてなる本考案の弛み止めボルトは、各種部材等の締め付け固定に有効に用いることができる。

１：ナット
１０１：ナット本体部
１０２：スカート部
１０３：ナット本体部１０１の内周ネジ部
２：スタッドボルト
２０１：突状部
２０２：スタッドボルトの頭部
２０３：突状部２０１の上部
２０４：スタッドボルトのネジ部
３：空隙
Ａ：スカート部１０２の外面
Ｂ：スカート部１０２の外面の下部端面
Ｃ：スカート部１０２の内面

Claims (2)

1. 六角横断面形状をなすナット本体部と、
   前記ナット本体部に連設され、前記ナット本体部からその半径方向外方へ遠去かるように、かつ、凹面を描いてテーパー状に形成された筒状のスカート部と、からなり、
   前記スカート部の外面の下部端面が前記ナット本体部の軸線と平行となっていると共に、
   前記スカート部の内面が円錐状にくり抜かれているナットと、；
   前記ナットのナット本体部に形成されている内周ネジ部に螺合する径のネジを有するスタッドボルトであって、前記ナット本体部の内周ネジ部に丁度螺合する部分の直下に、螺合のストッパーとなる突状部を設けたスタッドボルトと、；からなり、
   前記ナットを前記スタッドボルトに螺合し緊結し、
   前記ナットの頭部と前記スタッドボルトの頭部とから形成されるリング状空隙を溶接してなる弛み止めボルト。
2. 前記突状部が、スタッドボルトをナットのナット本体部に形成されている内周ネジ部に螺合させたときに、螺合のストッパーとなりうるだけの直径を上部に持ち、かつ、前記突状部の軸線方向の長さが、ナットのスカート部の軸線方向の長さと等しいものである、請求項１記載の弛み止めボルト。

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