JP3217336U - 緩み止め部材を備えたダブルナット - Google Patents

Abstract

【課題】緩み止め部材を備えたダブルナットを提供する。
【解決手段】緩み止め部材を備えたダブルナットは、相互締結しようとする締結対象物に形成された締結孔に突出して挿入されたボルト２０の突出された領域の下部に締結される下部ナット１１０と、突出された領域の上部に締結される上部ナット１２０からなるダブルナット部と、下部ナットと上部ナットとの間に配置され、下部ナットと上部ナットが相互遠ざかる方向に弾性を加える緩み止め部材２００を有する。下部ナットの上面と上部ナットの下面にそれぞれ互いに対称されるように円周方向に次第に凹んで形成される案内溝１２２と案内溝の両端境界面を形成する係止溝１２１を形成して緩み止め部材の両端を支持することによって、上部ナットが下部ナットに近づく方向にのみ回転できるように構成される。
【選択図】図１

Description

本考案は、締結されたナットとボルトの結合状態が緩まないように設計されたダブルナットに関するものであって、さらに詳しくは対向する二つのナットの間に緩み止め部材を備えることで、持続的な振動が加えられてもナットがロック状態を堅固に保持できるようにする、緩み止め部材を備えたダブルナット｛ＤＯＵＢＬＥ ＮＵＴ ＨＡＶＩＮＧ ＡＮＴＩ−ＬＯＯＳＩＮＧ ＰＡＲＴ｝に関するものである。

機械装置、橋脚、鉄塔、船舶、自動車、航空機などの被固定物において、二つ以上の部材を互いに結合させるために用いられるボルトとナットは、機構、機械などの多様な装置類を堅固に結合させるための手段として使用されている。

ボルトとナットは互いにねじ締結して二つの部材を結合させるが、ボルトとナットが締結された状態で締結部位に外部から持続的な振動や衝撃などが加えられると、ボルトとナットが締結の反対方向に徐々に解除される現象が発生したりもする。

例えば、鉄図車両の走行のために備えられるレールなどに使われるボルト・ナットの場合、鉄図車両の走行時に発生する振動と衝撃によって、ボルト・ナットの緩み現象が発生する。

そして、ボルト・ナットの結合状態が緩くなったことによって、レールの遊びが発生することになるが、ややもすると大型事故につながる恐れがある。

このようなボルトとナットの緩み現象は、前記例示したこと以外の様々な現場や装置で発生されて深刻な安全事故を発生させている。

特に、ボルトとナットの締結部位に持続的に強い衝撃や振動が転嫁される産業現場では、ボルトの緩み現象によってもたらされる安全問題を解決するための方案の設定が切実な実情である。

韓国登録特許第１０−１１６３６６８号（名称：ボルトとナットの緩み止め用丸棒連結具；出願日：２０１２年１月１０日） 韓国実用新案出願第２０−１９９６−００６３７１９号（名称：ナット緩み止めボルト；出願日：１９９６年１２月３０日）

本考案は、前記のような従来技術の問題点を解消するために開発されたものであって、持続的に強い振動や衝撃が加えられても締結が行われた状態ではナットとボルトが緩まずに締結状態を保持するように構成されるダブルナットの提供をその目的とする。

本考案の他の目的は、複雑な機械的な構成や別途の部材を置いていなくても単純な構造を適用することによって、ボルトとナットの緩みを容易に遮断するダブルナットの提供にある。

本考案のまた他の目的は、既成のボルトを追加加工して製造できるように設計されて製造時の加工性を容易にし、大型特殊ボルトにも適用して多様な産業分野に使用できるダブルナットの提供にある。

本考案は、前記のような問題を解決するために案出されたものであって、相互締結しようとする締結対象物に形成された締結孔に突出して挿入されたボルトの突出された領域の下部に締結される下部ナットと、突出された領域の上部に締結される上部ナットからなるダブルナット部と、前記下部ナットと前記上部ナットとの間に配置され、前記下部ナットと前記上部ナットが相互遠ざかる方向に弾性を加えることで、前記下部ナットと前記上部ナットの位置を固定させた後、上部ナットをボルトの１ピッチを超えないようにネジ山の逆方向に回転させてロック機能が作動され、前記ボルトの突出された領域に締結された状態を拘束させる緩み止め部材とを、含む。

この時、前記緩み止め部材は、前記ボルトの外面に沿って前記下部ナットと前記上部ナットとの間に挿入され、一端が前記下部ナットの上面と締結されて下部ナットを拘束させ、他端が前記上部ナットの下面と締結されて上部ナットを拘束させて圧縮された状態で設けられる弾性コイルスプリングで構成される方が効果的である。

前記弾性コイルスプリングの一端及び他端の端部は、終端にいくほど幅が狭くなる尖端部が形成されており、それぞれ締結される前記下部ナットの上面及び前記上部ナットの下面には係止溝が凹んで形成される。前記弾性コイルスプリングの一端及び他端はそれぞれ前記係止溝に係止されるように設けられる。

前記弾性コイルスプリングの一端及び他端と、それぞれ締結される前記下部ナットの上面及び前記上部ナットの下面には、前記弾性コイルスプリングの円周方向に沿って凹んで形成される螺旋形状の案内溝が備えられ、前記係止溝は螺旋形状の前記案内溝の両端が相互接触される境界領域に形成される方が効果的である。

前記案内溝の一端は前記係止溝の下段に、前記案内溝の他端は前記係止溝の上段にそれぞれ連結される。

好ましくは、前記ボルトの外面に形成されたネジ山の進行方向と前記弾性コイルスプリングの回転方向は互いに反対であり、前記係止溝は前記下部ナットの上面及び前記上部ナットの下面に直交する平面形状であるかもしれないが、弾性コイルスプリングの進行方向に凹んだ形状がさらに効果的に拘束することができる。

前記ボルトの外面に形成された山のピッチは、前記弾性コイルスプリングを形成するコイルのピッチより小さく形成された方が効果的である。

このような本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットは、ナットの緩み方向を物理的に拘束して持続的な振動が加えられても、ナットがロック状態を堅固に保持できるようにすることで、ボルトとナットを用いて締結した構造物の安定的な状態を持続的に図ることができる効果がある。

そして、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットは、加工が容易であるため大型の特殊ボルトにも適用が可能で、産業用の大型にも適用が可能な効果がある。

また、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットは、簡単な構造を適用して製造の際、加工性を高め、単価を下げることができるようにすることで、製品の競争力を高めることができる効果がある。

本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットの上部ナットの下面構造を示した斜視図である。 本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットの下部ナットの上面構造を示した斜視図である。 本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットを分解して示した分解斜視図である。 本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットが組み立てられた構造を示した縦断面図である。 本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットが板状構造物に締結された構造を示した側面図である。 本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットが支持柱の下面に締結された構造を示した斜視図である。 本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットをインパクト用ドライバーを用いて解除する動作を示した作動図である。

以下では、本考案の好ましい実施例及び添付する図面を参照して本考案を詳しく説明するが、図面の同一参照符号は同一構成要素を指すことを前提として説明する。

考案の詳細な説明又は実用新案登録請求の範囲において、ある一つの構成要素が他の構成要素を「含む」とする時、これは特に反対される記載がない限り、当該構成要素だけで構成されたものと限って解釈せずに、他の構成要素をさらに含むことができると理解しなければならない。

図１は、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットの上部ナットの下面構造を示した斜視図であり、図２は、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットの下部ナットの上面構造を示した斜視図であり、図３は、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットを分解して示した分解斜視図であり、図４は、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットが組み立てられた構造を示した縦断面図であり、図５は、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットが板状構造物に締結された構造を示した側面図であり、図６は、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットが支持柱の下面に締結された構造を示した斜視図であり、図７は、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットをインパクト用ドライバーを用いて解除する動作を示した作動図である。

このように提示した添付図を参考にして、本考案を説明すると次の通りである。

これらの図面に示すように、本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットは、相互締結しようとする締結対象物１０に形成された締結孔に突出して挿入されたボルト２０の突出された領域の下部に締結される下部ナット１１０と、突出された領域の上部に締結される上部ナット１２０からなるダブルナット１００と、前記下部ナット１１０と前記上部ナット１２０との間に配置され、前記下部ナット１１０と前記上部ナット１２０が相互遠ざかる方向に弾性を加えることで、前記下部ナット１１０と前記上部ナット１２０が前記ボルトの突出された領域に締結された後、その状態を拘束させる緩み止め部材２００を含めて構成されている。

ボルト２０は、外面にネジ山が形成されたバー状のボディと、前記ボディの直径より大きな直径を有するように形成されたヘッドで構成されて締結対象物１０に形成された締結孔に前記ヘッドが係止されるようになり、前記ボディは前記締結孔を通過して外部に一定長が突出した形で設けられる部材である。

下部ナット１１０は、外部に突出されたボルト２０ボディの下側に締結され、締結対象物の外面を加圧することで、締結対象物が締結された状態を保持できるようにしており、その外面は多角形状で形成され、モンキースパナやレンチのような道具を用いて回転させることによって、ボルト２０のボディに堅固に締結されるようにする。

下部ナット１１０の上面には、係止溝１１１が備えられ、弾性コイルスプリング２１０の一端が係止溝１１１に係止されるようにすることで、ボルト２０ボディの外面に備えられた弾性コイルスプリング２１０の自由回転を拘束できるようにする。

そして、下部ナット１１０の上面には弾性コイルスプリング２１０の周方向に沿って凹んで形成される螺旋形状の案内溝１１２が備えられることで、弾性コイルスプリング２１０の一端が係止溝１１１に係止されるように初期接触時に案内溝１１２に沿って下部ナット１１０の上面と接触された状態で回転できるようにする方が効果的である。

この時、前記係止溝１１１は、前記案内溝１１２の両端が相互接触される境界領域に形成される。前記案内溝１１２の一端は前記係止溝１１１の下段に、前記案内溝１１２の他端は前記係止溝１１１の上段にそれぞれ連結される。

つまり、案内溝１１２は、下部ナット１１０の上面から次第に螺旋状に凹んで前記係止溝１１１の下段まで繋がる形状を有する。

下部ナット１１０の係止溝１１１は、前記下部ナット１１０の上面に直交する平面形状であるかもしれないが、前記弾性コイルスプリング２１０の進行方向に凹んだ形状が更に効果的である。

上部ナット１２０は、下部ナット１１０の上側に下部ナット１１０と一定間隔に離隔される位置の外部に突出されたボルト２０ボディに締結される部材であって、下部ナット１１０と同様にその外面は多角形状で形成され、モンキースパナやレンチのような道具を用いて回転させることができるようにする。

このような上部ナット１２０の下面には係止溝１２１が形成されて、弾性コイルスプリング２１０の他端が係止溝１２１に係止されるようにすることで、ボルト２０ボディの外面に備えられた弾性コイルスプリング２１０の自由回転を拘束できるようにする。

そして、上部ナット１２０の下面には、弾性コイルスプリング２１０の円周方向に沿って凹んで形成される螺旋形状の案内溝１２２が備えられることで、弾性コイルスプリング２１０の一端が係止溝１２１に係止されるように初期接触時に案内溝１２２に沿って、上部ナット１２０の下面と接触された状態で回転できるようにする方が効果的である。

この時、前記係止溝１２１は、前記案内溝１２２の両端が相互接触される境界領域に形成される。前記案内溝１２２の一端は前記係止溝１２１の下段に、前記案内溝１２２の他端は前記係止溝１２１の上段にそれぞれ連結される。

つまり、案内溝１２２は、上部ナット１２０の下面から次第に螺旋状に凹んで前記係止溝１２１の上段まで繋がる形状を有する。

上部ナット１２０の係止溝１２１は、前記上部ナット１２０の下面に直交する平面形状であるかもしれないが、前記弾性コイルスプリング２１０の進行方向に凹んだ形状が更に効果的である。

一方、前記緩み止め部材２００は、下部ナット１１０と上部ナット１２０との間のボルト２０の外面に挿入され、一端が下部ナット１１０の上面と接触され、他端が上部ナット１２０の下面と接触されて圧縮された状態で設けられる弾性コイルスプリング２１０で構成される。

このような弾性コイルスプリング２１０の一端と他端は、それぞれ下部ナット１１０の上面に形成された係止溝１１１と上部ナット１２０の下面に形成された係止溝１２１に係止されるようにすることで、自由回転が拘束されるようにする。

好ましくは、前記弾性コイルスプリング２１０の一端と他端には、終端にいくほど次第に幅が狭くなって外面が勾配形成された尖端部が備えられる。例えば、弾性コイルスプリング２１０の一端と他端は、上下でそれぞれ斜め方向に切開され、上下の切開面が直線上に互いに合う形状を有することができる。

この場合、下部ナット１１０の上面に形成された係止溝１１１と上部ナット１２０の下面に形成された係止溝１２１は、前記弾性コイルスプリング２１０の一端と他端形状に対応して側方に凹んだ形状を有する方が好ましい。

好ましくは、前記ボルト２０の外面に形成されたネジ山の進行方向と前記弾性コイルスプリング２１０の回転方向は互いに反対であり、前記下部ナット１１０の係止溝１１１と前記上部ナット１２０の係止溝１２１は互いに対向する。

従って、上部ナット１２０を回転させて、弾性コイルスプリング２１０を圧縮する時には、弾性コイルスプリング２１０の他端は、上部ナット１２０の係止溝１２１に係止されずに上部ナット１２０の下面に形成された案内溝１２２に沿ってスライディングされる。

弾性コイルスプリング２１０の他端は、案内溝１２２によって自由に流動せず一定の位置を保持する。

これによって、上部ナット１２０を回転させることによって、下部ナット１１０と十分近い距離で離隔されるようにすることができる。

しかし、上部ナット１２０を反対に回転させると、弾性コイルスプリング２１０はその一端が下部ナット１１０の係止溝１１１に係止された状態で、他端がすぐ上部ナット１２０の係止溝１２１に係止されるようになって、図４に示すような状態になる。

弾性コイルスプリング２１０は図４に示すように、ほとんどの区間で一定の厚さを保持しつつ、両終端部が次第にテーパされた形状であり得る。既成のスプリングの両終端を所定の角度で斜めに切削することでこのような形状を得ることができ、このようにすることで、上部ナット１２０及び下部ナット１１０との密着面積を広くすることができる。

一方、係止溝１１１は、図４に示すように、「＞」形状で内側に向けて凹んだ構造である。スプリングの終端部位が係止溝１１１の内側面に沿って滑り込んで容易に係止することができるようにするためである。

一方、図４に示すような状態で弾性コイルスプリング２１０の弾性によって、上部ナット１２０はこれ以上緩まずにその状態を保持することになる。

しかし、弾性コイルスプリング２１０が十分圧縮されていない状態では、上部ナット１２０を弾性コイルスプリング２１０を圧縮する方向に回転させることが可能であるため、下部ナット１１０との離隔距離を更に近くする方が好ましい。

弾性コイルスプリング２１０を形成するコイルの螺旋方向は、ボルト２０の外面に形成されたネジ山の方向と相互反対方向に形成されるようにする方が効果的であるが、これは上部ナット１２０を回転させて、弾性コイルスプリング２１０を圧縮する時には、係止溝１２１が自然に弾性コイルスプリング２１０の端部を乗り越えていけるようにして円滑な圧縮が可能にし、上部ナット１２０のみボルト２０から緩めるために上部ナット１２０を回転させる場合には、弾性コイルスプリング２１０の端部が係止溝１２１に係止されるようにして回転を防止できるようにするためである。

そして、ボルト２０の外面に形成されたネジ山のピッチは、弾性コイルスプリング２１０を形成するコイルのピッチより小さく形成される方が好ましい。

これは、下部ナット１１０と上部ナット１２０との間のボルト２０外面に弾性コイルスプリング２１０が圧縮されて締結された状態で、上部ナット１２０が緩み方向に外力が作用して一定角度上部ナット１２０が回転しようとする場合に、ボルト２０の外面に形成されたネジ山のピッチが弾性コイルスプリング２１０のコイルが形成するピッチより小さいため、一定角度の回転だけでは弾性コイルスプリング２１０の他端が係止溝１２１に係止した状態が解除されないので、ナットの緩みを防止できるようにするためである。

図６に示すように、締結対象物を締結構造物にボルト２０と下部ナット１１０、上部ナット１２０及び弾性コイルスプリング２１０を用いて締結した後に、ボルト２０の突出された領域と、下部ナット１１０、上部ナット１２０及び弾性コイルスプリング２１０の外面には、これらを外部と遮蔽させることができるようにキャップ部材３００が締結されるようにする。

上述のような構成を有する本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットは、弾性コイルスプリング２１０の弾性加圧の原理ではなくボルト２０の外面に形成されたネジ山の逆方向に弾性コイルスプリング２１０が設けられ、弾性コイルスプリング２１０の一端と他端がそれぞれ下部ナット１１０上面の係止溝１１１と上部ナット１２０下面の係止溝１２１に係止されるようにして、上部ナット１２０が緩み方向にしようとする場合に弾性反発力を加えることで、ナットの緩み止めができるようになる。

このような本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットは、締結部位に持続的に衝撃と振動が加えられる全ての構造物や産業現場（例えば、鉄道レール）に適用されることができ、ボルト２０の外面に形成されたネジ山と反対方向にコイルが巻き取りされた弾性コイルスプリング２１０の両端にナットを締結して、弾性コイルスプリング２１０の両端が係止されるようにすることで、振動を伴う橋脚または橋梁に設けられた構造物の締結に利用できる。

本考案による緩み止め部材を備えたダブルナットを緩めるためには、下部ナット１１０と上部ナット１２０が離隔された状態で上部ナット１２０をネジ山方向に回転させて下部ナット１１０と横断面が一致するようにした後に、下部ナット１１０と上部ナット１２０が同時にインパクト用ドライバーの溝に収容されるようにした後に、下部ナット１１０と上部ナット１２０を同時に回転させなければならない。

この場合には、下部ナット１１０と上部ナット１２０が同時に回転するので、下部ナット１１０と上部ナット１２０との間に配置された弾性コイルスプリング２１０の圧力変化がなく、弾性コイルスプリング２１０も下部ナット１１０及び上部ナット１２０と共に回転させることによって解除が可能である。

反対に、図７に示すようなインパクト用ドライバーを用いて下部ナット１１０と上部ナット１２０を同時に緩めないと、外部から持続的に衝撃や振動が加えられるとしても下部ナット１１０の係止溝１１１と上部ナット１２０の係止溝１２１に一端と他端がそれぞれ係止された弾性コイルスプリング２１０によって、下部ナット１１０と上部ナット１２０は、ボルト２０を基準にした回転角度を変え難い。

たとえ一時的に上部ナット１２０を緩む方向に回転させても弾性コイルスプリング２１０の弾性力によって直ぐ元の位置に戻ることになる。

以上、いくつかの実施例を通じて本考案の技術的思想を説明した。

本考案の属する技術分野における通常の知識を有する者が、本考案の記載事項から前記調べてみた実施例を多様に変形したり、変更できることは自明である。また、たとえ明示的に図示したり、説明しなかったとしても本考案の属する技術分野における通常の知識を有する者が、本考案の記載事項から本考案による技術的思想を含む様々な形の変形ができることは自明であり、これは依然として本考案の権利範囲に属する。添付する図面を参照して説明された前記の実施例は、本考案を説明するための目的で記述されたものであり、本考案の権利範囲はこれらの実施例に限られない。

本考案は、固定対象物を固定させる建築、土木及び機械組立技術分野に適用されることができる。

１０ 締結対象物
２０ ボルト
１００ ダブルナット
１１０ 下部ナット
１１１、１２１ 係止溝
１１２、１２２ 案内溝
１２０ 上部ナット
２００ 緩み止め部材
２１０ 弾性コイルスプリング
３００ キャップ部材

Claims (5)

1. 相互締結しようとする締結対象物１０に形成された締結孔に突出して挿入されたボルト２０の突出された領域の下部に締結される下部ナット１１０と、突出された領域の上部に締結される上部ナット１２０からなるダブルナット１００と、
   前記下部ナット１１０と、前記上部ナット１２０との間に配置され、前記下部ナット１１０と前記上部ナット１２０が相互に遠ざかる方向に弾性を加える緩み止め部材２００を備え、
   前記下部ナット１１０の上面には係止溝１１１が形成され、前記上部ナット１２０の下面には係止溝１２１が形成され、
   前記緩み止め部材２００の一端は、前記下部ナット１１０の係止溝１１１に係止され、前記緩み止め部材２００の他端は、前記上部ナット１２０を一側方向に回転する時前記係止溝１２１に係止され、前記上部ナット１２０を反対方向に回転する時前記係止溝１２１に係止されないように構成され、
   前記下部ナット１１０の係止溝１１１に至る案内溝１１２の進行方向と、前記上部ナット１２０の係止溝１２１に至る案内溝１２２の進行方向が互いに反対であり、
   前記緩み止め部材２００の延在線上の進行方向と前記案内溝１１２の進行方向及び前記案内溝１２２の進行方向が一致することを特徴とする、
   緩み止め部材を備えたダブルナット。
2. 前記下部ナット１１０の上面には、円周方向に沿って次第に凹んで形成される螺旋形状の案内溝１１２が備えられ、前記案内溝１１２の両端が相互接触される境界領域に係止溝１１１が形成され、前記係止溝１１１の上、下段が前記案内溝１１２の両端にそれぞれ連結され、前記上部ナット１２０の下面には、円周方向に沿って次第に凹んで形成される螺旋形状の案内溝１２２が備えられ、前記案内溝１２２の両端が相互接触される境界領域に係止溝１２１が形成され、前記係止溝１２１の上、下段が前記案内溝１２２の両端にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項１に記載の緩み止め部材を備えたダブルナット。
3. 前記緩み止め部材２００は、弾性コイルスプリング２１０であり、一端及び他端の端部に終端にいくほど幅が狭くなる尖端部が形成されることを特徴とする請求項２に記載の緩み止め部材を備えたダブルナット。
4. 前記ボルト２０の外面に形成されたネジ山の方向と前記弾性コイルスプリング２１０を形成するコイルの螺旋方向は、相互反対方向に形成されることを特徴とする請求項３に記載の緩み止め部材を備えたダブルナット。
5. 前記下部ナット１１０の係止溝１１１と前記上部ナット１２０の係止溝１２１は、相互対称される形状を有し、それぞれ前記弾性コイルスプリング２１０の進行方向に凹んだ形状を有することを特徴とする請求項３に記載の緩み止め部材を備えたダブルナット。

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