JP4198724B2

JP4198724B2 - Screw locking structure

Info

Publication number: JP4198724B2
Application number: JP2006158029A
Authority: JP
Inventors: 奈津之▲じょう▼ 石川
Original assignee: 奈津之▲じょう▼ 石川
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: JP2007327535A

Description

本発明は、ねじの緩み止め構造に関し、特に締結作業のみで緩み止めを達成し得る、ねじの緩み止め構造に関する。 The present invention relates to a screw locking structure, and more particularly to a screw locking structure capable of achieving locking only by a fastening operation.

従来、２つ以上の部材を締結する場合に、ボルトおよびナットによるねじ締結がよく利用されているが、このねじの緩みをいかに防止するかは積年の課題であり、様々なねじの緩み止め構造が提案されている。 Conventionally, when two or more members are fastened, screw fastening with bolts and nuts is often used, but how to prevent this screw from loosening is a long-standing problem, and various screw locking prevention A structure has been proposed.

例えば、（１）溝付ナットと割りピンを使用する方法、（２）舌付座金を使用する方法、（３）ロックワイヤを使用する方法、（４）二重ナットを使用する方法、（５）ねじロック剤を使用する方法、等が公知であり、また、（６）おねじ部とめねじ部との間に周り止めピンを挿入する方法（例えば、特許文献１参照）等も新たに提案されている。
特開２０００−２２０６２４号公報 For example, (1) a method using a grooved nut and a split pin, (2) a method using a tongue washer, (3) a method using a lock wire, (4) a method using a double nut, (5 ) A method of using a screw lock agent is known, and (6) A method of inserting a rotation-preventing pin between a male screw portion and a female screw portion (for example, see Patent Document 1) is also newly proposed. Has been.
JP 2000-220624 A

しかしながら、上記に示すような従来のねじの緩み止め構造においては、締結作業の他に緩み止め作業を行う必要があり、作業性が悪化するといった問題があった。さらに、（１）、（３）、（４）、（５）および（６）では部品点数の増加によるコストの高騰といった問題があり、（１）および（６）ではピンを穴に挿入するために両者の位置を一致させる必要があるため、両者の位置関係によっては十分な締結力が得られないといった問題があった。 However, in the conventional screw locking structure as described above, it is necessary to perform a locking work in addition to the fastening work, and there is a problem that workability deteriorates. Furthermore, in (1), (3), (4), (5) and (6), there is a problem that the cost increases due to an increase in the number of parts. In (1) and (6), the pin is inserted into the hole. Therefore, there is a problem that a sufficient fastening force cannot be obtained depending on the positional relationship between the two.

本発明は、斯かる実情に鑑み、締結作業のみで信頼性の高い緩み止め効果が得られるだけでなく、割りピン等の追加の部品を必要としないねじの緩み止め構造を提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention is intended to provide a screw locking structure that not only provides a reliable locking effect only by fastening work but also does not require an additional part such as a split pin. It is.

本発明はねじの緩み止め構造に係るものであり、以下の手段により達成される。 The present invention relates to a screw locking structure and is achieved by the following means.

（１）本発明は、おねじ部が設けられた軸部を有し、前記軸部の外周面に凹部を形成したボルトと、前記おねじ部と螺合するめねじ部および塑性変形が可能な塑性変形部を有するナットと、前記ボルトと前記ナットの締結に伴って、前記ナットの前記塑性変形部を前記ボルトの前記凹部に導く導入部を有する座金と、を有して構成されることを特徴とするねじの緩み止め構造である。 (1) The present invention has a shaft portion provided with a male screw portion, a bolt having a recess formed on the outer peripheral surface of the shaft portion, a female screw portion screwed into the male screw portion, and plastic deformation is possible. A nut having a plastic deformation portion, and a washer having an introduction portion that guides the plastic deformation portion of the nut to the concave portion of the bolt when the bolt and the nut are fastened. This is a screw locking structure that is characterized.

（２）本発明はまた、前記塑性変形部は、前記ナットの座面に突設され、先端に向けて外径が縮小する形状を有する円筒体であり、前記凹部は、前記軸部の円周方向の全周にわたって形成した帯状の溝部であり、前記導入部は、前記円筒体と対向する位置に形成され、前記円筒体に向けて内径が拡大するテーパ穴であることを特徴とする、上記（１）に記載のねじの緩み止め構造である。 (2) In the present invention, the plastic deformation portion is a cylindrical body that protrudes from the seat surface of the nut and has a shape whose outer diameter decreases toward the tip, and the concave portion is a circle of the shaft portion. It is a belt-like groove formed over the entire circumference in the circumferential direction, and the introduction portion is a tapered hole formed at a position facing the cylindrical body and having an inner diameter expanding toward the cylindrical body. The screw locking structure according to (1) above.

（３）本発明はまた、前記ナットの座面に突設された前記円筒体は、円周方向において複数に分割されていることを特徴とする、上記（２）に記載のねじの緩み止め構造である。 (3) The present invention is also characterized in that the cylindrical body projecting from the seating surface of the nut is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and the loosening prevention of the screw according to (2) above Structure.

本発明の請求項１〜３記載のねじの緩み止め構造によれば、締結作業のみで信頼性の高い緩み止め効果が得られる上に、割りピン等の追加の部品も必要としないという優れた効果を奏し得る。 According to the screw locking structure according to claims 1 to 3 of the present invention, it is possible to obtain a reliable locking effect only by fastening work, and an additional part such as a split pin is not required. Can have an effect.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明の実施例に係るねじの緩み止め構造１００の構成について説明する。 First, the structure of the screw locking structure 100 according to the embodiment of the present invention will be described.

図１は本実施例に係るねじの緩み止め構造１００の構成を示す略示断面図であり、図２（ａ）および（ｂ）は本実施例に係るナット１２０の略示正面図および略示底面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a screw locking structure 100 according to the present embodiment, and FIGS. 2A and 2B are a schematic front view and a schematic view of a nut 120 according to the present embodiment. It is a bottom view.

図１に示されるように、本発明に係るねじの緩み止め構造１００は、ボルト１１０と、ナット１２０と、テーパ付座金（本発明に係る座金）１３０と、平座金１４０と、から構成され、被締結材１５０，１５１を締結する。 As shown in FIG. 1, the screw locking structure 100 according to the present invention includes a bolt 110, a nut 120, a tapered washer (washer according to the present invention) 130, and a plain washer 140. Fastened materials 150 and 151 are fastened.

なお、本図においては、ボルト１１０とナット１２０は締結前の状態である。 In the drawing, the bolt 110 and the nut 120 are in a state before being fastened.

ボルト１１０は、六角柱状の頭部１１０Ａおよび円柱状の軸部１１０Ｂからなり、軸部１１０Ｂは、外周面におねじ部１１１が設けられていると共に、帯状の溝部１１２を有している。この溝部１１２は、軸部１１０Ｂの基端から先端方向に、被締結材１５０，１５１の厚みｈ１，ｈ２、およびテーパ付座金１３０の厚みｈ３だけ離れた位置の近傍において、軸部１１０Ｂの円周方向に、略円弧状の断面形状で全周にわたって形成されている。 The bolt 110 includes a hexagonal columnar head portion 110A and a columnar shaft portion 110B. The shaft portion 110B has a threaded portion 111 on the outer peripheral surface and a belt-shaped groove portion 112. This groove portion 112 is located in the vicinity of a position separated from the proximal end of the shaft portion 110B by the thicknesses h1 and h2 of the fastened materials 150 and 151 and the thickness h3 of the tapered washer 130 in the vicinity of the shaft portion 110B. In the direction, it is formed over the entire circumference with a substantially arc-shaped cross-sectional shape.

図２（ａ）および（ｂ）に示されるように、ナット１２０は、六角柱状の形状を有し、中央に形成された穴１２０Ｂの内周面にボルト１１０のおねじ部１１１と螺合するめねじ部１２１が設けられていると共に、塑性変形可能な円筒体１２２が、座面１２０Ａからテーパ付座金１３０に向けて一体的に突設されている。この円筒体１２２は、先端に向けて外径が縮小する第１テーパ部１２２Ａおよび第２テーパ部１２２Ｂを有し、また、スリット１２２Ｃによって円周方向に複数に分割されている。 As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the nut 120 has a hexagonal columnar shape, and is screwed into the internal threaded surface 111 of the bolt 110 with the inner peripheral surface of the hole 120B formed in the center. A threaded portion 121 is provided, and a plastically deformable cylindrical body 122 projects integrally from the seating surface 120 </ b> A toward the tapered washer 130. The cylindrical body 122 has a first tapered portion 122A and a second tapered portion 122B whose outer diameter decreases toward the tip, and is divided into a plurality of portions in the circumferential direction by slits 122C.

図１に戻って、テーパ付座金１３０は、円盤状の形状を有し、中央に形成された、ボルト１１０の軸部１１０Ｂが貫通する穴１３１と、ナット１２０と対向する側において穴１３１と同軸的に形成され、ナット１２０に向けて内径が拡大するテーパ穴１３２と、を有している。 Returning to FIG. 1, the tapered washer 130 has a disk shape, and is formed in the center, and is coaxial with the hole 131 on the side facing the nut 120 and the hole 131 through which the shaft part 110 </ b> B of the bolt 110 passes. And has a tapered hole 132 whose inner diameter increases toward the nut 120.

なお、本実施例では、このテーパ穴１３２および円筒体１２２の第１テーパ部１２２Ａは、両者が接触した後スムーズに滑り動くように、それぞれ同一の勾配を有しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、材質や接触部分の潤滑状況等によっては、異なる勾配または形状を採用してもよい。 In the present embodiment, the tapered hole 132 and the first tapered portion 122A of the cylindrical body 122 have the same slope so that they can slide smoothly after contacting each other. However, the gradient or shape may be different depending on the material, the lubrication condition of the contact portion, and the like.

次に、本実施例に係るねじの緩み止め構造１００の作用について説明する。 Next, the operation of the screw locking structure 100 according to this embodiment will be described.

図３（ａ）および（ｂ）は、ねじの緩み止め構造１００の作用を示す略示断面図である。 3A and 3B are schematic cross-sectional views showing the operation of the screw locking structure 100. FIG.

同図（ａ）に示されるように、締結作業においてナット１２０をボルト１１０に締め付けていくと、まず、円筒体１２２の第１テーパ部１２２Ａが、テーパ付座金１３０のテーパ穴１３２に接触する。 As shown in FIG. 5A, when the nut 120 is tightened to the bolt 110 in the fastening operation, first, the first tapered portion 122A of the cylindrical body 122 contacts the tapered hole 132 of the tapered washer 130.

さらにナット１２０を締め付けていくと、第１テーパ部１２２Ａがテーパ穴１３２の斜面に沿って滑り動くと共に、円筒体１２２全体が径方向内側に向かって張り出すように塑性変形していき、第２テーパ部１２２Ｂがテーパ穴１３２に接触する頃には、円筒体１２２の先端がボルト１１０の溝部１１２の底に接触すると共に押しつぶされることとなる。このため、円筒体１２２は、ナット１２０の締め付けと共に、ボルト１１０の溝部１１２を充満するように塑性変形していく。 When the nut 120 is further tightened, the first taper portion 122A slides along the inclined surface of the taper hole 132, and the entire cylindrical body 122 is plastically deformed so as to protrude radially inward. When the tapered portion 122B comes into contact with the tapered hole 132, the tip of the cylindrical body 122 comes into contact with the bottom of the groove portion 112 of the bolt 110 and is crushed. For this reason, the cylindrical body 122 is plastically deformed so as to fill the groove 112 of the bolt 110 as the nut 120 is tightened.

そして、締結が完了するときには、同図（ｂ）に示されるように、円筒体１２２全体が塑性変形によりボルト１１０の溝部１１２およびテーパ穴１３２に完全に充満し、これにより、塑性変形した円筒体１２２はボルト１１０の溝部１１２に確実に係止されることとなる。 When the fastening is completed, as shown in FIG. 4B, the entire cylindrical body 122 is completely filled in the groove portion 112 and the tapered hole 132 of the bolt 110 by plastic deformation, and thereby the plastically deformed cylindrical body. 122 is securely locked to the groove 112 of the bolt 110.

このように、ナット１２０の塑性変形した円筒体１２２がボルト１１０の溝部１１２に係止されることにより、ナット１２０の軸方向の動きが制限されるため、ナット１２０が、螺合したおねじ部１１１に沿って回転するのを防止することができる。すなわち、ボルト１１０およびナット１２０の締結が緩むのを防止することができる。 As described above, since the cylindrical body 122 of the nut 120 that is plastically deformed is locked to the groove 112 of the bolt 110, the axial movement of the nut 120 is limited. Rotation along 111 can be prevented. That is, it is possible to prevent the bolt 110 and the nut 120 from being loosened.

本実施例では円筒体１２２をスリット１２２Ｃにより円周方向に８分割しているため、少ない力で容易に、円筒体１２２を内側に向けて塑性変形させることが可能となっている。このため、締結力に過大な力を要するといったことはない。 In this embodiment, since the cylindrical body 122 is divided into eight in the circumferential direction by the slits 122C, it is possible to easily plastically deform the cylindrical body 122 inward with a small force. For this reason, an excessive force is not required for the fastening force.

なお、円筒体１２２の分割数は８に限定されるものではなく、材質や大きさ、形状等によって、最適な分割数を採用すればよく、条件によっては全く分割しなくてもよい。 Note that the number of divisions of the cylindrical body 122 is not limited to eight, and an optimum number of divisions may be employed depending on the material, size, shape, and the like, and may not be divided at all depending on conditions.

以上説明したように、本実施例に係るねじの緩み止め構造１００によれば、おねじ部１１１が設けられた軸部１１０Ｂを有し、軸部１１０Ｂの外周面に凹部（本実施例では溝部）１１２を形成したボルト１１０と、おねじ部１１１と螺合するめねじ部１２１および塑性変形が可能な塑性変形部（本実施例では円筒体）１２２を有するナット１２０と、ボルト１１０とナット１２０の締結に伴って、ナット１２０の塑性変形部１２２をボルト１１０の凹部１１２に導く導入部（本実施例ではテーパ穴）１３２を有する座金（本実施例ではテーパ付座金）１３０と、を有して構成されることにより、締結作業のみで信頼性の高い緩み止め効果が得られる上に、割りピン等の追加の部品も必要としないという優れた効果を奏し得る。 As described above, according to the screw locking structure 100 according to the present embodiment, the shaft portion 110B provided with the male thread portion 111 is provided, and the concave portion (groove portion in the present embodiment) is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 110B. ) 112, a nut 120 having a female threaded portion 121 screwed to the male threaded portion 111 and a plastically deformable portion (cylindrical body in this embodiment) 122 capable of plastic deformation, a bolt 110 and a nut 120. And a washer (tapered washer in this embodiment) 130 having an introduction portion (tapered hole in this embodiment) 132 that guides the plastic deformation portion 122 of the nut 120 to the recess 112 of the bolt 110 along with the fastening. By being configured, a reliable loosening prevention effect can be obtained only by a fastening operation, and an excellent effect of not requiring an additional part such as a split pin can be obtained.

また、塑性変形部１２２は、ナット１２０の座面１２０Ａに突設され、先端に向けて外径が縮小する形状を有する円筒体１２２であり、凹部１１２は、軸部１１０Ｂの円周方向の全周にわたって形成した帯状の溝部１１２であり、導入部１３２は、円筒体１２２と対向する位置に形成され、円筒体１２２に向けて内径が拡大するテーパ穴１３２であるため、円筒体１２２がテーパ穴１３２によりスムーズに溝部１１２へ導かれると共に溝部１１２に充満されることにより、塑性変形した円筒体１２２が溝部１１２に確実に係止されるため、締結作業のみでありながら、より効率的に信頼性の高い緩み止め効果を得ることができる。 The plastic deformation portion 122 is a cylindrical body 122 that protrudes from the seating surface 120A of the nut 120 and has a shape whose outer diameter decreases toward the tip, and the recess 112 includes all of the shaft portion 110B in the circumferential direction. It is a belt-like groove portion 112 formed over the circumference, and the introduction portion 132 is a tapered hole 132 that is formed at a position facing the cylindrical body 122 and whose inner diameter increases toward the cylindrical body 122. Since the cylindrical body 122 that has been plastically deformed is reliably locked to the groove portion 112 by being smoothly guided to the groove portion 112 and filled with the groove portion 112 by 132, it is more efficient and reliable while performing only the fastening operation. High anti-loosening effect can be obtained.

さらに、ナット１２０の座面１２０Ａに突設された円筒体１２２は、円周方向において複数に分割されているため、少ない力で円筒体１２２を塑性変形させることが可能となり、ナット１２０の締め付けに要する力が過大になることを防止できるため、作業性が悪化することなく、信頼性の高い緩み止め効果が得られる。 Further, since the cylindrical body 122 protruding from the seat surface 120A of the nut 120 is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, the cylindrical body 122 can be plastically deformed with a small force. Since the required force can be prevented from becoming excessive, a highly reliable anti-loosening effect can be obtained without deteriorating workability.

なお、本発明に係るねじの緩み止め構造は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the screw locking structure according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、溝部１１２、円筒体１２２およびテーパ穴１３２は、本実施例に示す形状に限定されるものではなく、ボルト１１０やナット１２０のサイズや材質、これらに作用する力の大きさ等に応じて、種々の形状を採用することができる。 For example, the groove portion 112, the cylindrical body 122, and the tapered hole 132 are not limited to the shapes shown in the present embodiment, but depending on the size and material of the bolt 110 and the nut 120, the magnitude of the force acting on them, and the like. Various shapes can be employed.

また、本実施例において、円筒体１２２はナット１２０と一体的に形成されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、塑性変形し易い材質の円筒体１２２を塑性変形しにくい材質のナット１２０に溶接等により接合する構造としてもよい。 In this embodiment, the cylindrical body 122 is formed integrally with the nut 120. However, the present invention is not limited to this. For example, the cylindrical body 122 that is easily plastically deformed is difficult to be plastically deformed. It is good also as a structure joined to the nut 120 of material by welding etc.

また、本実施例において、ボルト１１０は軸部１１０Ｂの全長においておねじ部１１１を有しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、溝部１１２より先端側の、ナット１２０のめねじ部１２１と螺合する部分のみにおねじ部１１１を有する構造としてもよい。 In this embodiment, the bolt 110 has the male threaded portion 111 in the entire length of the shaft portion 110B. However, the present invention is not limited to this, and for example, the nut 120 on the tip side of the groove portion 112 is used. It is good also as a structure which has the thread part 111 only in the part screwed with the female thread part 121. FIG.

本発明のねじの緩み止め構造は、産業上広く利用されているねじ締結の分野で特に利用することができる。 The screw locking structure of the present invention can be used particularly in the field of screw fastening widely used in the industry.

本発明の実施例に係るねじの緩み止め構造の構成を示す略示断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the locking structure of the screw which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るナットの略示正面図（ａ）および略示底面図（ｂ）である。It is the schematic front view (a) and schematic bottom view (b) of the nut which concern on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るねじの緩み止め構造の作用を示す略示断面図（ａ）および（ｂ）である。It is a schematic sectional drawing (a) and (b) which shows the effect | action of the screw locking structure which concerns on the Example of this invention.

Explanation of symbols

１００・・・ねじの緩み止め構造
１１０・・・ボルト
１１０Ｂ・・・軸部
１１１・・・おねじ部
１１２・・・溝部
１２０・・・ナット
１２０Ａ・・・座面
１２１・・・めねじ部
１２２・・・円筒体
１３０・・・テーパ付座金
１３２・・・テーパ穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Screw loosening prevention structure 110 ... Bolt 110B ... Shaft part 111 ... Male thread part 112 ... Groove part 120 ... Nut 120A ... Seat surface 121 ... Female thread part 122 ... Cylinder 130 ... Tapered washer 132 ... Tapered hole

Claims

A bolt having a shaft portion provided with a male screw portion and having a recess formed on the outer peripheral surface of the shaft portion;
A nut having a female thread part that is screwed with the male thread part and a plastic deformation part capable of plastic deformation;
And a washer having an introduction portion for guiding the plastic deformation portion of the nut to the concave portion of the bolt as the bolt and the nut are fastened.
The plastic deformation portion includes a second taper portion whose outer diameter is reduced toward the tip, and an outer diameter that is continuously formed on the second taper portion and is reduced toward the tip at a larger taper angle than the second taper portion. It is characterized by comprising the 1st taper part ,
Screw locking structure.

The plastic deformation portion is filled with the concave portion of the bolt and the introduction portion of the washer when the bolt and the nut are fastened .
The screw locking structure according to claim 1.

The plastic deformation portion is a cylindrical body that protrudes from the seat surface of the nut and has a shape whose outer diameter decreases toward the tip.
The concave portion is a belt-like groove portion formed over the entire circumference in the circumferential direction of the shaft portion,
The introduction part is a tapered hole that is formed at a position facing the cylindrical body and whose inner diameter increases toward the cylindrical body,
The cylindrical body is filled with the groove portion of the bolt and the tapered hole of the washer when the bolt and the nut are fastened .
The screw locking structure according to claim 2 .