JP3182560U - 多重緩み止めナット - Google Patents

Abstract

【課題】ナットの上面側と下面側の両方に緩み止め手段を設けて、両手段の相乗効果により確実強固に長期間にわたって緩み発生を防止する多重緩み止めナットを提供する。
【解決手段】中心部にねじ孔が形成されたナット本体１の上端環状カシメ部１１内に、ねじ孔１ａと同心で水平状にリング状弾性板をカシメ固定する一方、ナット本体１の下面側に、ねじ孔１ａに連通するボルト挿通孔１０ａをもった所定高さの袴部１０を一体に突出形成する。締付時、ナット本体１の上面側にてリング状弾性板における内周端をボルトのねじ山の間に入り込ませると共にこの内周端を変形させながらボルトのねじ山を強圧して、ナットの緩み止めを行うと同時に、上記袴部１０座面の圧力分布が座面の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布するようにした。
【選択図】図５

Description

本考案は、多重緩み止めナットに関するものである。

従来、緩み止めナットとしては、たとえば中心部に軸方向に貫通するねじ孔が形成されたナット本体の上端面に環状カシメ部が設けられ、そのカシメ部の内部にねじ孔と同心で水平に扁平板状の弾性ワッシャーがカシメ固定される一方、弾性ワッシャーの内周面に、半径方向内方で面一状に突出する複数の凸状係合片と切欠凹部とが等間隔で交互に形成されると共に、各凸状係合片の内周面がねじ孔の内径とほぼ同径の円弧状に形成され、かつ、各凹状切欠部の内周面がねじ孔の谷径よりもやや大径の円弧状に形成された構成のものが知られている。

そして、この緩み止めナットのボルトへの螺入時、上記弾性ワッシャーの凸状係合片をボルトのねじ山の間に入り込ませると共に凸状係合片を変形させながらボルトのねじ山を強圧し、これにより自然回動を防止する摩擦トルクを発生させてナットの緩み止めを図るようにしたものである。

ところで、ねじの緩みを防ぐ力を大きくするには、上記弾性ワッシャーの弾性力を大きくすればよく、具体的には、凸状係合片を含む扁平板状の弾性ワッシャーの厚みを大きくすればよい。しかし、単純な一枚の扁平板状となっている弾性ワッシャーの構造上、弾性ワッシャーの厚みを大きくしすぎるとボルトのねじ山の間に凸状係合片が入りづらくなったり、ボルトのねじ山を傷付けたりすることになる欠点がある。そのため、弾性ワッシャーの厚みを薄くすると長期間にわたって使用したとき、振動や何らかの外力によりナットの緩み発生が生じるといった問題があった。

また、別の緩み止めナットとしては、ナットの座面側に、ねじ孔の谷径と同一内径のボルト挿通孔を設けた袴部を一体に突出形成して、締め付け時、上記袴部によって袴座面の座面圧力分布が座面の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布するようにして、振動などによるナットのもどり回転が生じないようにしたものも知られている。
しかし、この袴部を備えた緩み止めナットにあっても、やはり長期間にわたって使用したとき振動や外力などの影響により緩みが発生してしまう問題を有していた。

そこで、本考案は、ナットの上面側と下面側との両方に緩み止め手段を設けることにより、両手段の組み合わせによる相乗効果によって一層確実でかつより長期間にわたって緩み発生を防止できる多重緩み止めナットの提供を課題とする。

本願の請求項１記載の考案は、中心部に軸方向に貫通するねじ孔が形成されたナット本体の上端面に環状カシメ部が設けられ、そのカシメ部の内部にねじ孔と同心で水平状に緩み止め用のリング状弾性板がカシメ固定される一方、ナット本体の下面側に、ねじ孔に連通するボルト挿通孔をもった所定高さの袴部が一体に突出形成されて、締め付け時、ナット本体の上面側においてリング状弾性板における内周端をボルトのねじ山の間に入り込ませると共にこの内周端を変形させながらボルトのねじ山に強圧して、ナット本体の緩み止めを行わせると同時に、上記袴部座面の圧力分布が座面の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布するようにしたことを特徴とする。

本願の請求項２記載の考案は、請求項１記載の構成におけるリング状弾性板の内周面側に、半径方向内方に突出しかつその突出端がねじ孔の内径とほぼ同径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凸状係合片と、内面がねじ孔の谷径よりも大径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凹状切欠部とが交互に形成されている一方、第１〜第３凸状係合片のうち、第１凸状係合片はリング状弾性板と面一状に設けられると共に、第２凸状係合片は第１凸状係合片に対しねじのリード角に合わせて軸方向外方に膨出するように設けられ、第３凸状係合片は第２凸状係合片に対しねじのリード角に合わせてさらに軸方向外方に膨出するように設けられていることを特徴とする。

本考案の請求項１記載の多重緩み止めナットによれば、ナット本体の上面側に緩み止め用のリング状弾性板がカシメ固定され、また、ナット本体の下面側に、ねじ孔に連通するボルト挿通孔をもった所定高さの袴部が一体に突出形成されているので、締め付け時、ナット本体の上端側においてリング状弾性板における内方端をボルトのねじ山の間に入り込ませると共にこの内方端を変形させながらボルトのねじ山に強圧させてナット本体の緩み止めを行わせる一方、これと同時に、ナット本体の下部に一体に設けた上記袴部の座面圧力分布がその座面の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布するようにして、ナット本体における上端側と座面側との二箇所で振動や外力などによる緩み止めが行える。このように、ナット本体における上面側と下面側との二箇所に緩み止め手段を備えることによる相乗効果により、従来に較べて一層確実かつ強固に緩み止めを行うことができ、長期間にわたって確実に緩み発生を防止することができる。

また、本考案の請求項２記載の多重緩み止めナットによれば、リング状弾性板の構造として、その内周面に半径方向内方に突出しかつその突出端がねじ孔の内径とほぼ同径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凸状係合片と、内面がねじ孔の谷径よりも大径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凹状切欠部とが交互に形成される一方、第１〜第３凸状係合片のうち、第１凸状係合片はリング状弾性板と面一状に設けられると共に、第２凸状係合片は第１凸状係合片に対しねじのリード角に合わせて軸方向外方に膨出するように設けられ、第３凸状係合片は第２凸状係合片に対しねじのリード角に合わせてさらに軸方向外方に膨出するように設けられて、これら第１〜第３凸状係合片が全体としてねじのリード角に合わせた立体形状に形成されているから、多重緩み止めナットのボルトへの螺入時、リング状弾性板の第１〜第３凸状係合片がボルトのねじ山の間にそれぞれ容易かつスムーズに入り込むことができると共に、３個の第１〜第３凸状係合片のうち、２個の凸状係合片に摩擦トルクが均等に発生し、安定した緩み止め機能を発揮することができる。しかも、ねじのリード角に合わせた立体形状の第１〜第３凸状係合片を有するリング状弾性板を採用することで、ボルトのねじ山に局部的に大きな応力がかかってねじ山を損傷させるといったことがなくなる。その結果、多重緩み止めナットをボルトから取り外した後に、これら多重緩み止めナット及びボルトを再び使用することが可能となり、再使用を行うことができる。

本考案に係る多重緩み止めナットの一部切欠正面図である。 同ナットの平面図である。 リング状弾性板の平面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 使用状態を示す一部切欠正面図である。 別のリング状弾性板の平面図である。 同６のＢ−Ｂ断面図である。 同リング状弾性板を有する多重緩み止めナットの一部切欠正面図である。

以下本考案に係る多重緩み止めナットを図に基づいて説明する。

図１〜図５は、本考案に係る多重緩み止めナットを示し、この多重緩み止めナットＮは、中心部に軸方向に貫通するねじ孔１ａが形成され、下部に袴部１０を有するナット本体１と、このナット本体１の上面にカシメ止めされたリング状弾性板２とを備える。

ナット本体１の上端面には、ねじ孔１ａと同心でかつねじ孔１ａの谷径よりも大径の環状カシメ部１１が設けられており、また、ナット本体１の下面側には、ねじ孔１ａの谷径とほぼ同一内径でねじ孔１ａのほぼ２ピッチ分の高さのボルト挿通孔１０ａを有する袴部１０が一体に突出形成されて、締め付け時、袴部１０座面の圧力分布が座面１０の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布するようになっている。なお、ナット本体１の形状としては図２のように平面視六角形とするほか、たとえば四角形や八角形などの多角形或いは円筒形であってもよい。また、袴部１０の形状としても円筒形状とするほか、ナット本体の外径と同様に多角形としてもよい。さらに、袴部１０のボルト挿通孔１０ａの径や、袴部１０の高さとしても、ねじ孔１ａの谷径や、ねじ孔１ａの２ピッチ分の高さにかならずしも限定されるものではなく、締め付け時、袴部１０座面の圧力分布が座面１０の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布する径や高さであればよい。

リング状弾性板２は、図３及び図４に示すように金属製弾性板からなり、その内周面に、半径方向内方に突出しかつその突出端がねじ孔１ａの内径とほぼ同径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凸状係合片２１〜２３と、内面がねじ孔１ａの谷径よりも大径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凹状切欠部２４〜２６とが交互に形成されている。

そして、このリング状弾性板２は、環状カシメ部１１の内部に、３個の第１〜第３凸状係合片２１〜２３の内周端がねじ孔１ａと同心状となるよう水平にカシメ固定されている。

具体的には、リング状弾性板２をナット本体１の上面にカシメ固定する際、予めナット本体１の上端面に、ねじ孔１ａと同心にざぐり穴（図示せず）を形成し、このざぐり穴の底面にリング状弾性板２をねじ孔１ａと同心で水平に位置決め載置した後、ざぐり穴の周壁を内側にカシメて環状カシメ部１１を形成することによりリング状弾性板２をざぐり穴の底面にカシメ固定している。

次に、この多重緩み止めナットの使用状態について説明する。

使用に際しては、図５に示すように、通常どおり緩め止めナットＮをボルト３に螺入して、被締付物４を締め付ける。そして、締め付けが完了したとき、ナット本体１の上面に設けたリング状弾性板２における第１〜第３凸状係合片２１〜２３の内方端をボルト３のねじ山３ａの間に入り込ませると共にその内方端をやや上方に変形させながらボルトのねじ山３ａに強圧させて、ナット本体１の緩み止め作用を機能させる一方、これと同時に、ナット本体１の下部に一体に設けた上記袴部１０の座面圧力分布がその座面の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布するようにして、緩め止めナットＮにおける上面側と座面側との二箇所で振動や外力などによる緩み止めを行うのである。

つまり、ナット本体１の下部に上記袴部１０を一体に設けた状態で被締付物４の締め付けを行うと、ナット本体１の内周においては、座面から袴部１０の高さだけ離れた位置により上面側部分に応力が加わることになり、しかも、ねじ山自体に傾斜があるため、そのねじ山表面に加わる応力は軸線に対して外方に向かうことになり、袴部１０の座面における内径側の応力は小さくなって、座面応力は外周側へ集中する。従って、上記座面圧力分布の外周側への集中化及び軸対称化によって、座面と被締付物４との接触部における摩擦モーメントの有効な増大を図ることができ、また、座面圧力の対称分布化が得られ、締め付け圧力の均一化をもたらし、さらに、袴部１０が回転能力を吸収する役割も果たすことになり、ナット本体１のもどり回転防止効果が得られる。その上、袴部１０は、締め付けに際してその部分の圧縮縮みが得られると共に、ボルト３には袴部１０高さに相当する軸部長さに相当する軸部長さに対応した伸び分が得られるので、合わせて締め代の増加が得られ、ナット本体１の回転のない緩み原因に対する緩み防止効果も奏し、また、袴部１０の形成によりナット１上面側のねじ孔１ａ部分も荷重分担の割合を増し、その役割を合理的に果たすようになる。

以上のように、緩め止めナットＮにおける上面側と座面側との二箇所に設けた緩み止め手段による相乗効果により、従来に較べてより一層確実かつ強固に緩み止め効果を発揮することができ、長期間にわたって確実に緩み発生を防止することができる。

また、図６〜図８はリング状弾性板２の別の実施例を示すもので、このリング状弾性板２Ａは同様に金属製弾性板からなり、その内周面に、半径方向内方に突出しかつその突出端がねじ孔１ａの内径とほぼ同径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａと、内面がねじ孔１ａの谷径よりも大径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凹状切欠部２４ａ〜２６ａとが交互に形成されている。そして、第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａのうち、第１凸状係合片２１ａはリング状弾性板２と面一状に設けられると共に、第２凸状係合片２２ａは第１凸状係合片２１ａ（リング状弾性板２）に対し前述したボルト３のねじのリード角に合わせて軸方向外方に膨出するように設けられ、第３凸状係合片２３ａは第２凸状係合片２２ａに対し前述したボルト３のねじのリード角に合わせてさらに軸方向外方に膨出するように設けられたものである。

図６〜図８に示すものでは、第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａと第１〜第３凹状切欠部２４ａ〜２６ａとを交互に設けるに際し、第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａの各中心角をほぼ９０°とし、第１〜第３凹状切欠部２４ａ〜２６ａの各中心角をほぼ３０°とした間隔で交互に形成されている。さらに、各凸状係合片２１ａ〜２３ａの内面はねじ孔１ａの内径とほぼ同径の円弧状に形成され、また、各切欠凹部２２…２２の内面はねじ孔１ａの谷径よりも大径の円弧状に形成されている。

このように形成したリング状弾性板２Ａによれば、第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａが前述したボルト３のねじ山３ａの間に容易かつスムーズに入り込むことができると共に、３個の第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａのうち、摩擦トルクが２個の凸状係合片に均等に発生し、安定した緩み止め機能を発揮することができる。

しかも、ねじのリード角に合わせた立体形状の第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａを有するリング状弾性板２を採用することで、前述したボルト３のねじ山３ａに局部的に大きな応力がかかってねじ山３ａを損傷させるといったことがほとんどなくなり、その結果、多重緩み止めナットＮを前述したボルト３から取り外した後に、これら多重緩み止めナットＮ及びボルト３を再び使用することが可能となり、再使用を行うことができる。

さらに、第１〜第３凸状係合片２１ａ〜２３ａの平面視における各中心角をほぼ９０°とし、第１〜第３凹状切欠部２４ａ〜２６ａの平面視における各中心角をほぼ３０°としているので、つまり、第１〜第３凸状係合片２１〜２３の幅を第１〜第３凹状切欠部２４〜２６の幅よりも積極的に大きく設定しているので、第１〜第３凸状係合片と第１〜第３凹状切欠部とを等間隔で交互に配置する場合に比べて第１〜第３凸状係合片とボルトとの係合面積を増やすことができ、その結果、緩み止め効果をより確実に発揮させることができる。

Ｎ 多重緩み止めナット
１ ナット本体
１ａ ねじ孔
１０ 袴部
１１ 環状カシメ部
２ リング状弾性板
２１ａ 凸状係合片
２２ａ 凸状係合片
２３ａ 凸状係合片
２４ａ 凹状切欠部
２５ａ 凹状切欠部
２６ａ 凹状切欠部

Claims (2)

1. 中心部に軸方向に貫通するねじ孔が形成されたナット本体の上端面に環状カシメ部が設けられ、そのカシメ部の内部にねじ孔と同心で水平状に緩み止め用のリング状弾性板がカシメ固定される一方、ナット本体の下面側に、ねじ孔に連通するボルト挿通孔をもった所定高さの袴部が一体に突出形成されて、締め付け時、ナット本体の上面側においてリング状弾性板における内周端をボルトのねじ山の間に入り込ませると共にこの内周端を変形させながらボルトのねじ山に強圧して、ナット本体の緩み止めを行わせると同時に、上記袴部座面の圧力分布が座面の外周部に集中しほぼ軸対称的に分布するようにしたことを特徴とする多重緩み止めナット。
2. リング状弾性板の内周面側に、半径方向内方に突出しかつその突出端がねじ孔の内径とほぼ同径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凸状係合片と、内面がねじ孔の谷径よりも大径の円弧状に形成された３個の第１〜第３凹状切欠部とが交互に形成されている一方、第１〜第３凸状係合片のうち、第１凸状係合片はリング状弾性板と面一状に設けられると共に、第２凸状係合片は第１凸状係合片に対しねじのリード角に合わせて軸方向外方に膨出するように設けられ、第３凸状係合片は第２凸状係合片に対しねじのリード角に合わせてさらに軸方向外方に膨出するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の多重緩み止めナット。

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