JP5066747B1 - Locking nut - Google Patents
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Abstract
【課題】
生産性に優れ、かつ、強力な緩み止め効果を奏し得る緩み止めナットを提供する。
【解決手段】
上記課題は、第1締結回転部2Aと締結部材締結面2Bと第1締結回転部2Aに雌ネジ2Dと押圧受面2Cを備えた第1ナット2と、 第2締結回転部3Aと第2対向面3Bとこの第2対向面3Bに設けた径小の円筒状の厚みと長さを有する薄肉筒体部3Cと、その先端を押圧面3C−2として薄肉筒体部3Cには雌ネジ3D−1、3D−2を備えた第1ナット2とからなり、第1ナット2で、被締結部材を締付けた後に、第2ナット3の薄肉筒部3Cを第1ナット2の押圧受面2C側に圧接させてその薄肉筒体部3Cを圧縮変形させることで、前記第2締結回転部に対し前記薄肉円筒部がねじり圧縮されて前記薄肉円筒部が変形して雌ネジ3D−2のネジ山と雄ネジ体の雄ネジ部のネジ山がそれぞれ異なって圧接させる構成とすることによって、達成できる。
【選択図】図2【Task】
Provided is a locking nut which is excellent in productivity and can exert a strong locking effect.
[Solution]
The above-described problems include the first fastening rotation part 2A, the fastening member fastening surface 2B, the first fastening rotation part 2A, the first nut 2 provided with the female screw 2D and the pressure receiving surface 2C, the second fastening rotation part 3A, and the second A thin cylindrical portion 3C having a small diameter cylindrical thickness and length provided on the opposing surface 3B and the second opposing surface 3B, and a tip of the thin cylindrical portion 3C-2 as a pressing surface 3C-2. The first nut 2 provided with 3D-1 and 3D-2. After the fastened member is tightened with the first nut 2, the thin-walled cylindrical portion 3C of the second nut 3 is pressed against the pressure receiving surface of the first nut 2. The thin cylindrical portion 3C is compressed and deformed by being pressed against the 2C side, whereby the thin cylindrical portion is torsionally compressed with respect to the second fastening rotating portion, and the thin cylindrical portion is deformed, so that the female screw 3D-2 is deformed. The screw thread and the male thread part of the male screw body are different from each other. Can be achieved.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、振動や衝撃が加えられる構造物に使用するのに好適な緩み止めナットに関するものである。 The present invention relates to a locking nut suitable for use in a structure to which vibration or impact is applied.
従来の緩み止めナットとしては、第1ナットと第2ナットとからなり、前記第1ナットには、ネジ孔の周りにテ−パー状の外周面を有する凸部が形成され、前記凸部の外周面をネジ孔に対して微少量偏心させ、かつ、前記第2ナットには、第1ナットの凸部が嵌合する凹部がネジ孔周りをテ−パー状にして形成され、前記凹部の内周面を前記ネジ孔と同心状とするテ−パー状に形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 A conventional locking nut includes a first nut and a second nut, and the first nut is provided with a convex portion having a taper-shaped outer peripheral surface around a screw hole. The second nut is formed with a concave portion into which the convex portion of the first nut is fitted with a taper around the screw hole. There is known a taper whose inner peripheral surface is concentric with the screw hole (for example, see Patent Document 1).
さらに、従来の緩み止めナットとしては、下部ナットのボルトの入る周辺に傾斜凹部を設け、かつ、上部ナットのボルトの入る周辺に凸部を設けて、この凸部を傾斜凹部にねじ込むようにしたものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。 Furthermore, as a conventional locking nut, an inclined recess is provided around the bolt of the lower nut, and a protrusion is provided around the bolt of the upper nut, and the protrusion is screwed into the inclined recess. The thing is known (for example, refer patent document 2).
さらに、従来の緩み止めナットとしては、本締め用ナットとロック用ナットの共回りを防止しながら両ナットを締合わせるために、ロック用ナットの締付け方向の先端に環状突部を軸方向端面の面積よりも小さく形成して両ナットの座面を突き合わせることで締付けるようにしたものが知られている(例えば、特許文献3参照。)。 Furthermore, as a conventional locking nut, in order to tighten both nuts while preventing co-rotation of the final tightening nut and the locking nut, an annular protrusion is provided at the end of the locking nut in the tightening direction. There is known one that is formed smaller than the area and is tightened by abutting the bearing surfaces of both nuts (see, for example, Patent Document 3).
さらに、従来の緩み止めナットとしては、上部1と下部2との間に形成された凹部3とから構成された緩み止めナットであって、その緩み止めナットを、ボルトに嵌めて締めた後、さらに、上部1を約10度〜15度回転させることで、凹部3が伸びてネジ山を変形させることにより緩みを止めるようにしたネジ山の変形緩み止めナットとなっており、このネジ山の変形緩み止めナットは上部1と下部2の二つのネジ部が働いて、ナットの緩みを止めるようにしたものが知られている(例えば、特許文献4参照。)。 Furthermore, as a conventional locking nut, a locking nut composed of a
さらに、従来の緩み止めナットとしては、ナットの後方端側に、設定された締付トルクで剪断により破断し、その破断後にはロックナットとして併用される定トルクを得るための溝部を、設けたものが知られている(例えば、特許文献5参照。)。 Furthermore, as a conventional locking nut, a groove for obtaining a constant torque used as a lock nut is provided on the rear end side of the nut by shearing with a set tightening torque and, after the breaking, is provided. The thing is known (for example, refer patent document 5).
さらに、従来の緩み止めナットとしては、本願の発明者が発明したもので、締付座面形成部と締付回転部との間に形成された薄肉部と締付座面形成部の内部にネジ無し部を設けてネジの緩み止めの効果を向上させるようにしたものが知られている(例えば、特許文献6参照。)。 Further, as a conventional locking nut, the inventor of the present application has invented a thin-walled portion formed between the tightening seat surface forming portion and the tightening rotating portion and the inside of the tightening seat surface forming portion. A device in which a screwless portion is provided to improve the effect of screw loosening prevention is known (see, for example, Patent Document 6).
上記特許文献1に記載の緩み止めナットでは、第1ナットの凸部の外周面をネジ孔に対して微少量偏心させる必要があり、製作性が悪いという問題があった。また、上記特許文献1に記載の緩み止めナットでは、偏心による二つの部品の組合せであるので、実用に際しては偏心を作りだすための製造が精度を要すために手間がかかり、かつ、二つの部品の組合せによる経時変化等の問題が生じ易く、品質管理も大変になるという問題もあった。 The locking nut described in
さらに、上記特許文献1に記載の緩み止めナットでは、第1ナットのネジ孔の周りに微少量偏心させたテ−パー状の外周面を有する凸部に、第2ナットのネジ孔と同心状のテ−パー状の凹部を雄ネジ体の雄ネジに螺合して挿入とすると、第2ナットの凹部が拡大変形して雌ネジ孔が拡張変形して第2ナットが緩み易くなるという問題があった。 Furthermore, in the locking nut disclosed in
上記特許文献2に記載された緩み止めナットでは、下部ナットのボルトの入る周辺に設けた傾斜凹部に、上部ナットのボルトの入る周辺に設けた凸部をねじり入れて、下部ナットの上面の全体が上部ナットの下面の全体を押圧する構成であるので、下部ナットの傾斜凹部を上部ナットの凸部で圧接する力が、下部ナットの上面の全体と上部ナットの下面の全体が押圧することで制限されて小さくなるために、充分なナットの緩み止め効果が得られないという問題があった。 In the locking nut described in
上記特許文献3に記載された緩み止めナットは、本締め用ナットとロック用ナットが共回りして緩むのを防止するために、本締め用ナットの座面にロック用ナットの先端部が当る面積を小さくすることで、本締め用ナットにロック用ナットが強く当たるようにしたものであって、ロック用ナットの締め付け方向の先端に設けた環状座面の面積を、本締め用ナットの軸方向端面の面積よりも小さく形成したにすぎず、充分なナットの緩み止め効果が得られないという問題があった。 In the locking nut described in
上記特許文献4に記載された緩み止めナットでは、上部1と下部2との間に凹部3を設け、この凹部3の作用による緩み止め効果を得るようにしたものであるが、このようにすると上部1と凹部3との間、また、下部2と凹部3との間が一体であって、上部1と下部2を締付けてその凹部3がボルトに圧接する効果は認められるが、上部1と凹部3と下部2が一体であると互いに厚みが異なる接続部が盛り上がるように干渉して、ボルトに対して雌ネジが緩む方向に働き、緩み止めとなる効果が少なくなる(本願の発明者が試作試験して確認している)ので、充分な緩み止めとなる効果が得られないという問題があった。 In the locking nut described in
上記特許文献5に記載された緩み止めナットは、薄肉部が破断して圧縮することによって、薄肉部の締付けが完了していることを確認する(薄肉部を薄くすることで、薄肉部を破断させることにより、一定の締付トルクを得る)ようにしたものであって、薄肉部の破断した部分が雄ネジに突きささり緩み止めになることは認められるが、破壊してしまうほど薄肉部が薄いので、薄肉部の破断した部分が雄ネジに突きささる前に、締付けると浮き上がってしまうため、緩み止め効果は殆んど得られないものであるという問題があった。 The locking nut described in
特許文献6に記載された緩み止めナットは、本願発明者が発明したものであって、緩み止めナットとして働く部分が一つになっていて、緩み止めとなるのは一つのナットの緩み止め作用に基づいているので充分に向上したナットの緩み止め効果を得ることができないという問題があった。 The locking nut described in
本発明の目的は、上記従来の緩み止めナットの問題点に鑑み、振動や衝撃が加わる構造物に使用しても強力な緩み止め効果を奏し得てナットの緩み止めとなる構造が簡単で製作性に優れた緩み止めナットを提供するにある。 The purpose of the present invention is to manufacture a simple structure that can provide a strong locking effect even when used in structures subject to vibration or impact, in view of the problems of the conventional locking nuts described above. The object is to provide a locking nut excellent in properties.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、雄ネジ体の外周に形成された雄ネジ部に螺合させる第1ナットと、この第1ナットに隣接した状態で前記雄ネジ体の雄ネジ部に螺合される第2ナットとからなり、
前記第1ナットを、外周に工具を嵌合させることを可能にした第1締結回転部と、この第1締結回転部の外端面に形成された部材締結面と、前記第1締結回転部の内端面側に形成された前記第2ナットに対向する第1対向面と、前記第1締結回転部内の中央に設けられて前記雄ネジ体が螺合する雌ネジを備える構成とし、
かつ、前記第2ナットを、外周に工具を嵌合させることを可能にした第2締結回転部と、この第2締結回転部の内端面側に形成された前記第1ナットに対向する第2対向面と、この第2対向面の中央に設けられて前記第2締結回転部より径小の薄肉円筒部と、この薄肉円筒部及び前記第2締結回転部内の中央に連続して設けられて前記雄ネジ体の雄ネジ部が螺合する雌ネジとを備える構成とし、
しかも、前記第2ナットの薄肉円筒部の先端を押圧面とし、かつ、前記第1ナットの第1対向面に前記薄肉円筒部が入る凹部を形成し、この凹部の内底を、前記薄肉円筒部の押圧面が圧接する押圧受面とすると共に、
さらに、前記第1ナットの部材締結面で、被締結部材を締付けた後、前記第2ナットの薄肉円筒部の先端の押圧面を、前記第1ナットの押圧受面に圧接させて前記第2ナットの薄肉円筒部は、破損することなくねじり圧縮変形させることにより、前記薄肉円筒部内に形成された雌ネジのネジ山とネジ山の間とが弾性変形して、前記雄ネジ体の雄ネジ部のネジ山を挟むように圧接させた薄肉円筒部と前記第2締結回転部による前記第2ナットのみで緩み止め作用を有して、前記第2ナットの薄肉円筒部の押圧面を前記第1ナットの凹部の押圧受面に圧接して、前記第1ナットと前記第2ナットの締付締結作業が完了した際に、
前記第1ナットの第1対向面と前記第2ナットの第2対向面との間及び前記凹部の内周壁と前記薄肉円筒との間及びその連成部に隙間が生じる構成としたことを特徴とするものである。なお、本発明の記載中において雄ネジ体とは、ボルトなどのように軸体(シャフト)の外周に雄ネジを形成したものをいう。また、薄肉円筒部とは、円筒状の厚みと長さを有するものをいう。In order to achieve the above object, the invention of
A first fastening rotating part that allows the tool to be fitted to the outer periphery of the first nut; a member fastening surface formed on an outer end surface of the first fastening rotating part; and A first opposing surface that faces the second nut formed on the inner end surface side, and a female screw that is provided in the center of the first fastening rotation part and that is screwed with the male screw body;
And the 2nd fastening rotation part which made it possible to make a tool fit the outer periphery of the 2nd nut, and the 2nd opposite to the 1st nut formed in the inner end face side of this 2nd fastening rotation part The opposing surface, the thin cylindrical portion provided in the center of the second opposing surface and having a diameter smaller than that of the second fastening rotating portion, and the central portion in the thin cylindrical portion and the second fastening rotating portion are provided continuously. A male screw part of the male screw body and a female screw to be screwed,
Moreover, a recess is formed in which the tip of the thin cylindrical portion of the second nut is a pressing surface, and the thin cylindrical portion enters the first opposing surface of the first nut, and the inner bottom of the concave portion is used as the thin cylinder. And a pressing receiving surface that presses the pressing surface of the part,
Further, after the member to be fastened is fastened by the member fastening surface of the first nut, the pressing surface at the tip of the thin cylindrical portion of the second nut is brought into pressure contact with the pressing receiving surface of the first nut, and the second nut The thin cylindrical portion of the nut is torsionally compressed and deformed without breakage, so that the thread of the female screw formed in the thin cylindrical portion is elastically deformed and the male screw of the male screw body. has an action stop loosening only the second nut and the thin cylindrical portion by the second fastening rotating portion is pressed against so as to sandwich the screw thread parts, said pressing surface of the thin cylindrical portion of the second nut first 1 pressed against the pressing receiving surface of the recess of the nut, when tightening the tightening operation of the first nut and the second nut is completed,
A gap is formed between the first opposing surface of the first nut and the second opposing surface of the second nut, between the inner peripheral wall of the recess and the thin-walled cylinder, and in the coupling portion. It is what. In the description of the present invention, the male screw body refers to a male screw formed on the outer periphery of a shaft body (shaft) such as a bolt. Moreover, a thin-walled cylindrical part means what has cylindrical thickness and length.
さらに、請求項2の発明は、前記薄肉円筒部の長さを前記薄肉円筒部の雌ネジのネジピッチの150%〜700%の範囲以内に設定すると共に、薄肉円筒部の厚みを前記薄肉円筒部の雌ネジの呼び径の、鉄類系では7%〜25%の範囲以内に、ステンレス類系では5%〜20%の範囲以内に設定してなることを特徴とするものである。 Furthermore, the invention of
本発明の請求項1、2の両発明によると、次の(1)〜(4)の効果が得られる。 According to the first and second aspects of the present invention, the following effects (1) to (4) can be obtained.
(1)薄肉円筒部3Cの押圧面が凹部内底の押圧受面に圧接した時、凹部の内周壁2E−1と薄肉円筒部との間に隙間が生じる構成とすることで、薄肉円筒部の押圧面を押圧受面に圧接させても、薄肉円筒部の押圧面が凹部の内周壁に当たらないため、凹部の内周壁が外周方向に薄肉円筒部によって押されることがないので、第1ナットの雌ネジ孔が拡張変形して第1ナット2が弛み易くなることを防止し得る。(1) When the pressing surface of the thin
(2)しかも、薄肉円筒部の押圧面が凹部内底の押圧受面に圧接した時、前記第1ナットの第1対向面と前記第2ナットの第2対向面との間及び前記凹部の内周壁と前記薄肉円筒部との間に隙間が生じる構成とすることにより、薄肉円筒部先端の押圧面と凹部の内底の押圧受面とが圧接しても、第1ナットの第1対向面と第2ナットの第2対向面が接触せず、かつ、凹部の内周壁と薄肉円筒部が接触しないため、第1ナットと第2ナットとの接触面積が少なくなると共に、薄肉円筒部は弾性力を有してねじり圧縮変形していることによって、第1ナットが振動や衝撃を受けて第1ナットが緩もうとすると、第2ナットの薄肉円筒部の雌ネジが雄ネジ体の雄ネジ部に螺合して弾性力を有している部分のねじり圧縮変形している雌ネジが雄ネジ部を圧接するように働くため、第1ナットから第2ナットに振動や衝撃が伝わる間に振動や衝撃が消去される。そのために、第1ナットから第2ナットに振動や衝撃が伝達しにくくなるので、第2ナットは緩み難くなっている。(2) Moreover, when the pressing surface of the thin cylindrical portion is in pressure contact with the pressing receiving surface of the inner bottom of the recess, the space between the first opposing surface of the first nut and the second opposing surface of the second nut and of the concave portion By adopting a structure in which a gap is generated between the inner peripheral wall and the thin cylindrical portion, even if the pressing surface at the tip of the thin cylindrical portion and the pressing receiving surface of the inner bottom of the recess are pressed against each other, the first opposing of the first nut Since the surface and the second opposing surface of the second nut are not in contact, and the inner peripheral wall of the recess and the thin cylindrical portion are not in contact, the contact area between the first nut and the second nut is reduced, and the thin cylindrical portion is When the first nut is subjected to vibration or shock due to its elastic force and torsional compression deformation, when the first nut tries to loosen, the female thread of the thin cylindrical portion of the second nut is the male thread of the male screw body. The male screw part is the female screw part that is torsionally compressed and deformed in the part that has elastic force by screwing into the screw part. To work so as to press, vibration and impact are erased while the first nut vibration or impact is transmitted to the second nut. For this reason, vibration and impact are hardly transmitted from the first nut to the second nut, and therefore the second nut is difficult to loosen.
(3)その上、第1ナットの凹部内底の押圧受面に第2ナットの薄肉円筒部先端の押圧面を圧接させてその薄肉円筒部をねじれながら圧縮変形させることにより、薄肉円筒部の雌ネジのネジ山が弾性変形して雌ネジのネジ山が雄ネジ体の雄ネジ部のネジ山を挟むように強く圧接することによって発生する緩み止め効果と、第2ナットの第2締結回転部の雌ネジと第2ナットの薄肉円筒部の雌ネジが、雄ネジ体の雄ネジに異なって圧接することによって発生する緩み止め効果と、第1ナットと第2ナットとの間で発生する二重ナットの緩み止め効果とによる相乗効果によって、強力な緩み止め防止効果を奏し得る。(3) Moreover, the thin cylindrical portion is compressed by deforming the thin cylindrical portion while twisting the thin cylindrical portion by pressing the pressing surface of the thin cylindrical portion of the second nut against the pressing receiving surface of the inner bottom of the concave portion of the first nut. The loosening prevention effect that occurs when the thread of the female screw is elastically deformed and the female screw thread presses strongly so as to sandwich the thread of the male screw part of the male screw body, and the second fastening rotation of the second nut The looseness-preventing effect that occurs when the female screw of the part and the female screw of the thin-walled cylindrical part of the second nut are pressed against the male screw of the male screw body, and is generated between the first nut and the second nut. A strong anti-loosening effect can be obtained by a synergistic effect of the double nut and the anti-loosening effect.
(4)さらに、第1ナット2は、市販品ナットの材料の一側面を切削若しくは型加工することにより凹部2Eを設けることで、かつ、第2ナット3は、市販品ナットの材料の外周の一部が径小となるように切削若しくは型加工することにより薄肉円筒部3Cを設けることで、それぞれを簡単に製作することができ、製作性が優れていると共に、品質管理も容易となって生産性を向上させることができる。(4) Further, the
また、本発明の請求項2の発明によると、前記薄肉円筒部の長さを前記薄肉円筒部の雌ネジのネジピッチの150%〜700%の範囲以内にすると共に、薄肉円筒部の厚みを前記薄肉円筒部の雌ネジの呼び径の、鉄類系では7%〜25%の範囲以内に、ステンレス類系では5%〜20%の範囲以内にしたので、薄肉円筒部は、圧縮して雄ネジ体の雄ネジ部に圧接しても破損することなく、かつ、雄ネジ部から雌ネジが浮き上がってしまうことで、雄ネジ部を雌ネジで挟むように接触する部分が少なくなるのを阻止して、雄ネジ部に対して雌ネジの動きを阻止する働きを奏し得ると共に、雄ネジ体を破断させることのない緩み止めナットが得られる。 According to the invention of
以下、本発明の実施形態例を、図1〜図14に基づき、具体的に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be specifically described with reference to FIGS.
図1〜図8に示す本発明の一実施形態例の緩み止めナット1は、図1に示すように、雄ネジ体Wの外周に形成された雄ネジ部W1に螺合される第1ナット2と、この第1ナット2に組み合わせて設けた状態で雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に螺合される第2ナット3とから形成されている。 A locking
第1ナット2は、図1〜図2及び図6〜図7に示すように、外周にスパナなどの工具を嵌合させることを可能にした第1締結回転部2Aと、この第1締結回転部2Aの外端面に形成された部材締結面2Bと、第1締結回転部2Aの内端面側に形成されて後述する第2ナット3の第2対向面3Bに対向する第1対向面2C−2と、この第1対向面2C−2の中央に設けられて後述する第2ナット3の薄肉円筒部3Cが入るところの凹部2Eと、第1締結回転部2A内の中央に設けられて雄ネジ体Wの外周に形成された雄ネジ部W1に螺合する雌ネジ2Dを備え、凹部2Eの内底を押圧受面2Cとする構成としてある。そして、凹部2Eの内周壁2E−1の外周部分は、凹部2Eに入った薄肉円筒部3Cを保護する保護部2Fとしている。しかも、第1締結回転部2Aの外周は、図7に示すように、六角形状としてある。また、凹部2Eは、図1と図2と図6からわかるように、その凹部2Eの内周壁2E−1を凹部2Eの押圧受面2Cに向かうに従って径小とすることで、その内周壁2E−1を傾斜面とした円錐台状としてある。 As shown in FIGS. 1 to 2 and FIGS. 6 to 7, the
第2ナット3は、図1〜図2及び図4〜図5に示すように、外周にスパナなどの工具を嵌合させることを可能にした第2締結回転部3Aと、この第2締結回転部3Aの内端面側に形成されて第1ナット2の第1対向面2C−2と対向する第2対向面3Bと、この第2対向面3Bの中央に設けられて第2締結回転部3Aより径小の薄肉円筒部3Cと、この薄肉円筒部3C及び第2締結回転部3A内の中央に連続して設けられて雄ネジ体Wの外周に形成された雄ネジ部W1に螺合する雌ネジ3D−1、3D−2を少なくとも備え、薄肉円筒部3Cの先端を、第1ナット2の凹部2Eの内底に形成した押圧受面2Cに圧接する押圧面3C−2とする構成としてある。しかも、第2締結回転部3Aの外周は、図5に示すように、六角形状としてある。なお、第2締結回転部3A内の中央に設けられるネジ孔部分を雌ネジ3D−1と表示し、かつ、後述する厚みH及び長さLを有する薄肉円筒部3C内の中央に設けられるネジ孔部分を雌ネジ3D−2と表示することとする。 As shown in FIGS. 1 to 2 and FIGS. 4 to 5, the
第1ナット本体2の第1対向面2C−2に設けた凹部2E内に、第2ナット3の薄肉円筒部3Cを入れて第2ナット3の第2締結回転部3Aを第1ナット2に向かって締付けた際に、その薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2が凹部2Eの押圧受面2Cに圧接可能となるように、薄肉円筒部3Cと凹部2Eの大きさが設定される。また、第1ナット2及び第2ナット3は、市販品M8ナットの材料などを加工することにより製作される。すなわち、第1ナット2は、市販品M8ナットの材料の一側面を切削又は型加工することで凹部2Eを設けることにより、かつ、第2ナット3は、市販品M8ナットの材料の外周の一部が径小となるように切削又は型加工することで薄肉円筒部3Cを設けることより、それぞれを簡単に製作できて製作性が優れていると共に、品質管理も容易となって生産性を向上させることができる。 The thin
本発明の一実施形態例の緩み止めナット1では、図2に示すように、雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に螺合させた第1ナット2の部材締結面2Bにより被締結部材Y、Zを締付けた後に、第1ナット2に突き合せた状態で雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に螺合させた第2ナット3の薄肉円筒部3Cを、第1ナット2の第1対向面2C−2側に移動させることで、第1ナット2の凹部2Eの押圧受面2Cに第2ナット3の薄肉円筒部3Cの先端の押圧面3C−2を圧接させてその薄肉円筒部3Cをねじり圧縮変形させることで、薄肉円筒部3C内に形成された雌ネジ3D−2のネジ山とネジ山との間が弾性変形しながら雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山を挟むように圧接させるようになる。このときの薄肉円筒部3Cは、圧縮して雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に圧接しても破損しない形状の厚みH及び長さLにしてある。 In the locking
本発明の一実施形態例の緩み止めナット1では、図1及び図2に示すように、第1ナット2の凹部2Eの内周壁2E−1を、第1対向面2C−2から凹部2Eの押圧受面2Cに向かうに従って内径が縮小するようにした傾斜面とすると共に、第2ナット3の薄肉円筒部3Cは、図4と図5からわかるように、薄肉円筒部3Cの外周面3C−1を薄肉円筒部3C内の中央に設けた雌ネジ3D−2の中心軸線と水平となる円筒状とし、しかも、第2ナット3の薄肉円筒部3Cの外径Dは、第1ナット2の凹部2E内の押圧受面2Cに圧接させてもその薄肉円筒部3Cが破損することがないように設定されている。 In the locking
また、薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2が凹部2Eの押圧受面2Cに圧接した時に押圧面3C−2の周囲には、その押圧面3C−2が、第1ナット2の凹部2Eの内周壁2E−1に当って雌ネジ孔の拡張変形するのを防止するために、薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2と凹部2Eの内周壁2E−1との間には隙間が生じるように設定してある。なお、第1ナット2の凹部2Eの設定に当っては、第1ナット2と第2ナット3との締付締結作業が完了した際に、第1ナット2の第1対向面2C−2と第2ナット3の第2対向面3Bとの間にも隙間が必要である。 Further, when the
本発明の試作品の実験結果によれば、薄肉円筒部3Cの先端の押圧面3C−2が、凹部2Eの押圧受面2Cを押圧する力によって、第1ナット2の雌ネジ2Dのネジ孔が拡張変形したり、その周辺に張力が加わって雌ネジ2Dのネジ孔の部分が変化したりして、緩み止めナットの緩み止め効果が悪くなることがわかった。そこで、本発明の一実施形態例の緩み止めナット1では、第1ナット2の凹部2Eは、図1〜図2と図6〜図7からわかるように、その凹部2Eの内周壁2E−1を凹部2Eの押圧受面2Cに向かうに従って径小とすることで、その内周壁2E−1を傾斜面とした円錐台状とすることにより、薄肉円筒部3Cの先端の押圧面3C−2が、凹部2Eの押圧受面2Cを押圧する力によって、第1ナット2の雌ネジ2Dが拡張変形したりするのを防止する強度を増すように補強している。また、凹部2Eの内周壁2E−1の外周部分に該当する保護部2Fは、第1ナット2の雌ネジ2Dが拡張変形したりするのを防止する強度を増すように補強する役目をすると共に、凹部2Eに入った薄肉円筒部3Cを外部から障害物が当らないように保護する役目もするものである。 According to the experimental result of the prototype of the present invention, the screw hole of the female screw 2D of the
第2ナット3は、第2締結回転部3Aの第2対向面の中央に、長さLを雌ネジ3D−2のネジピッチの150%〜700%の範囲以内に設定してなる薄肉円筒部3Cを、雌ネジ3D−2の中心軸線と平行に設けることによって、第2締結回転部3Aを締付けると、薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2は第1ナット2の押圧受面2Cに当り薄肉円筒部3Cはねじり圧縮されて薄肉円筒部3Cの長さLが短くなるように変形することで、薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2は雄ネジ部W1のネジ山を挟むように変形して雌ネジ3D−2と雄ネジ部W1は圧接されて雄ネジ部W1から雌ネジ3D−2の動きが阻止されて薄肉円筒部3C内でのネジの緩み止め効果が発生される。 The
さらに、この薄肉円筒部3Cをねじり圧縮することで薄肉円筒部3C内では雌ネジ3D−2は雄ネジ部W1を挟むように圧接して弾性変形するが、第2締結回転部3A内では雌ネジ3D−1のネジ山は雄ネジ部W1を挟むようには圧接変形しないことによって、第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3C内とでは雄ネジ部W1に対して雌ネジ3D−1と雌ネジ3D−2が圧接したときの働きが異なってくる。したがって、第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとで雌ネジ3D−1、3D−2と雄ネジ部W1の圧接の仕方が異なる作用が生じるものであり、第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとでは一般にいう普通の緩み止め仕掛けを有しない二つのナットを用いた、一般のナットによる二重ナットと同じようなナットの緩み止め効果が発生する。 Further, by torsionally compressing the thin
上述したように、第2締結回転部3Aの雌ネジ3D−1と薄肉円筒部3Cの3D−2とで、雄ネジ部W1への圧接の仕方が異なる作用が生じることによって、第3図のように本発明の一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3のみで被締結部材Y、Zを締結した状態であっても、一つのナットに締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cを設けると、後述する図12の特性線S3のように、締付トルクに対して戻しトルクが同じくなるようなナットの緩み止め効果を生じることを、本願発明者が見出した。このことにより、本発明の一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3のみでも、後述する従来例の特性線P2よりも優れたナットの緩み止め効果が得られることを確認できた。 As described above, when the
さらに、第2ナット3のみの第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとで発生するネジ部の緩み止め効果の実験結果によれば、締付トルクに対し戻しトルクは、図12に示す特性線S3のように、締付トルクに対する戻しトルクは同値を示しており、第2ナット3のみでは、標準締付トルクが13Nmの時点で戻しトルクが13.0Nmとなる。それに対して、緩み止め防止策なしの場合(緩み止め防止策なしとはナットに緩み止めとなる仕掛けを設けないナットの場合をいう。)の締付トルクに対する戻しトルクの特性は、図12の特性線Rのようになり、標準締付トルクが13Nmの時点で戻しトルクが10.1Nmとなる。したがって、第2ナット3のみ場合でも、緩み止め防止策なしの場合よりも、戻しトルクが28.7%も上回り、第2ナット3のみでの緩み止め効果が向上していることが明らかである。 Furthermore, according to the experimental result of the effect of preventing the loosening of the screw part generated by the second
したがって、第1ナット2に第2ナット3を組み合わせて被締結部材X、Yを締付けた状態で振動や衝撃を与えると、始めは第1ナット2が緩み始めるので、本発明の一実施形態例の緩み止めナット1では、第2ナット3の薄肉円筒部3Cのねじり圧縮部分を第1ナット2の押圧受面2Cで押すように働くので、薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2が雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に強く圧接するように働き、第2ナット3は緩まなくなる。そのために、第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3C内との間に生じるネジ部の緩み止めの効果が向上するので、第2ナット3の緩み止め効果が発揮されるものである。それゆえに、本発明は、第1ナット2に第2ナット3を組み合わせも、第2ナット3によるナットの緩み止め効果と振動や衝撃に耐える効果が得られると同時に、第1ナット2と第2ナット3の接触面積が小さいので、この部分は振動や衝撃を消去する作用も発生するため、第1ナット2から第2ナット3は緩まない効果が得られるものである。 Therefore, when the
上述のように、本発明の一実施形態例の緩み止めナット1では、第1ナット2と第2ナット3との間でも発生するところの普通に一般に言う二重ナットの緩み止め効果と、第2ナット3の第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとで発生するナットの緩み止め効果によって、きわめて有効な緩み止めナットとなる相乗効果を発揮する緩み止めナットが得られる。なお、ここで、二重ナットとは、従来一般に工事現場等で昔から使用している緩み止め仕掛けを有しない普通のナットを二個用いて緩み止めとして使用しているものをいう。この二重ナットでは、始めに第1のナットを締付けた後に、次に第2のナットを締付けることで、その二つのナットは雄ネジ体の雄ネジに対して第1のナットと第2のナットが押し合って、雄ネジ体の雄ネジのネジ山に雌ネジのネジ山が噛合った部分が圧接して接触することにより、ナットの緩み止め効果が発生する。このナットの緩み止め効果のことを、本願明細書では、二重ナットによる緩み止め効果と称することとする。 As described above, in the locking
本発明の一実施形態例の緩み止めナット1における第2ナット3の薄肉円筒部3Cの厚みH及び長さLは、次のような第一から第六の点を考慮して、決められる。 The thickness H and the length L of the thin
すなわち、第一に、薄肉円筒部3Cの厚みHが薄すぎると、薄肉円筒部3Cが破損したり、薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2が雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に圧接する力が弱くなったりするので、薄肉円筒部3Cによる緩み止めの働きが小さくなる。 That is, first, if the thickness H of the thin
第二に、薄肉円筒部3Cの厚みHが薄くても薄肉円筒部3Cが破損しない厚みHであれば、薄肉円筒部3Cが雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に噛合っているので、薄肉円筒部3Cの圧縮度を増せば薄肉円筒部3Cが破損することなく雄ネジ体Wの軸が破断するようになる。 Second, if the thin
第三に、薄肉円筒部3Cの厚みHが厚すぎると、薄肉円筒部3Cが圧縮しても変形しなくなるので、雄ネジ部W1に対して薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2が挟むように圧接しなくなり、薄肉円筒部3Cのみでの緩み止め効果が得られないが、薄肉円筒部3Cの厚みHは、薄肉円筒部3Cを圧縮して雄ネジ部W1を雌ネジ3D−2が挟むように変形するものであれば、薄肉円筒部3Cの厚みHは厚ければ厚いほど、緩み止めナットの緩み止め効果は向上する。 Third, if the thickness H of the thin
第四に、薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2の長さLが短すぎると、雄ネジ部W1を雌ネジ3D−2で挟むように接触する部分が少なくなり、雄ネジ部W1に対して雌ネジ3D−2の動きを阻止する働きが少なくなるので、薄肉円筒部3Cの長さを、最小では、雌ネジ3D−2のネジピッチの150%の長さがなければ、薄肉円筒部3Cでのネジの緩み止め効果が発揮されない。 Fourth, if the length L of the
第五に、雄ネジ部W1を雌ネジ3D−2で挟むように接触する部分の長さが長すぎると、雄ネジ部W1から雌ネジ3D−2が浮き上がってしまうため、雌ネジ3D−2が雄ネジ部W1を挟むように圧接する部分が少なくなるので、雄ネジ部W1に対して雌ネジ3D−2の動きを阻止する働きが少なくなるため、薄肉円筒部3Cの長さLを、最大では、雌ネジ3D−2のネジピッチの700%に設定する必要がある。 Fifth, if the length of the contact portion so that the male screw portion W1 is sandwiched by the
第六に、薄肉円筒部3Cの厚みHは、材質によって異なり、鉄類系では、薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2の呼び径の7%〜25%の範囲以内で、ステンレス類系では薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2の呼び径の5%〜20%の範囲以内で、それぞれ設定するとよい。 Sixth, the thickness H of the thin
さらに、本発明の一実施形態例の緩み止めナット1を構成する第1ナット2と第2ナット3の具体的寸法関係は、図8に示すようになっている。すなわち、第1ナット2は、第1締結回転体部2Aの対面外形寸法(外形寸法)を12.8mmに、第1ナット2の凹部2Eの入口径を11.0φに、第1ナット2の凹部2Eの内底の押圧受面2Cの径を10.7φに、第1ナット2の凹部2Eの入口(第1対向面2C−2)から第1ナット2の凹部2Eの押圧受面2Cまでの深さを2.8mmに、第1ナット2の凹部2Eの押圧受面2Cから部材締結面2Bまでの横幅寸法を3.8mmに、第1ナット2全体の横幅寸法を6.6mmに、内周壁2E−1の傾斜角度Rを約5度となるように、それぞれ、設定してある。 Furthermore, the concrete dimensional relationship between the
さらに、第2ナット3は、図8に示すように、第2締結回転部3Aの対面外形寸法(外形寸法)を12.8mmに、薄肉円筒部3Cの外径寸法Dを10.5φに、薄肉円筒体部3Cの長さLを3.5mmに、第2締結回転部3Aの横幅寸法を3.6mmに、第2ナット3全体の横幅寸法を7.1mmに、薄肉円筒部3Cの厚みHを1.25mmに、それぞれ設定してある。第2ナット本体3の雌ネジ3D−1、3D−2及び第1ナット2の雌ネジ2Dの径は、M8ネジ径と同じ径としてある。第2ナット3の雌ネジ3D−1、3D−2及び第1ナット2の雌ネジ2Dの雌ネジのピッチは、1.25mmとしてある。また、第2ナット3の薄肉円筒体部3Cの厚みH及び長さLは、第1ナット2の凹部2Eの押圧受面2Cに、第2ナット3の薄肉筒部3Cが圧接することによって、その薄肉円筒部3Cが圧縮変形しても、その薄肉円筒部3Cが破損することがないように設定されている。しかも、この第1ナット2と第2ナット3の締付締結作業完了後において、押圧面3C−2が押圧受面2Cに押圧後は、第2対向面3Bと第1対向面2C−2との間には、隙間が生じるように設定してある。 Further, as shown in FIG. 8, the
さらに、第2ナット3の薄肉円筒部3Cの厚みH及び長さLは、上述した第一から第六の点を考慮して、第2ナット3の材質に応じて、薄肉円筒体部3Cの厚みHを、第2締結回転部3Aの雌ネジ3D−1の呼び径の5%〜25%の範囲以内で、かつ、薄肉円筒部3Cの長さLを、第2締結回転部3Aの雌ネジ3D−1のネジピッチの150%〜700%の範囲以内で適宜設定するようにしている。 Further, the thickness H and the length L of the thin
上記構成の一実施形態例の緩み止めナット1によれば、第1ナット2の第1締結回転部2Aを工具等で回転させることで被締結部材Y、Zを締付けた後、第2ナット3の第2締結回転部3Aを工具等で回転させることで第2ナット3の薄肉円筒体部3Cを第1ナット2の凹部2E内に第2ナット3の薄肉円筒部3Cを入れると、図2に示すように、第1ナット2の凹部2Eの押圧受面2Cに第2ナット3の薄肉円筒部3Cが圧接することで、その薄肉円筒部3Cがねじれながら圧縮変形することにより、雌ネジ3D−2のネジ山とネジ山との間とが弾性変形して雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山を挟むように強く圧接させられる。 According to the
そして、上記構成の一実施形態例の緩み止めナット1では、第1ナット2の凹部2Eの押圧受面2Cに薄肉円筒部3Cの先端の押圧面3C−2が圧接して第2ナット3の薄肉円筒部3Cがねじれ圧縮変形して薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2のネジ山とネジ山との間が弾性変形して雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山を挟むように圧接することによる緩み防止効果と、第2ナット3の第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとの作用による、すなわち、第2締結回転部3Aの雌ネジ3D−1と薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2とで、雄ネジ部W1への圧接の仕方が異なることによる緩み防止効果と、第1ナット2と第2ナット3との間での二重ナットの緩み止め効果とによる相乗効果が生じているので、後述の図12の特性線S1、S2に示すような、強力な緩み防止効果を生じさせることができる。 In the locking
さらに、上記構成の一実施形態例の緩み止めナット1では、第1ナット2の凹部2E内で圧縮変形した第2ナット3の薄肉円筒部3Cは変形して弾性力を有していることと、第1ナット2の凹部2Eと第2ナット3の薄肉円筒部3Cが別体であることと、第2ナット3の薄肉円筒部3Cと第1ナット2の押圧受面2Cとの接触面が少ないことが、相俟って、第1ナット2から第2ナット3への、雄ネジ体Wや被締結部材Y、Zに加えられた振動や衝撃の伝達がしにくくなっている。 Furthermore, in the locking
なお、上記構成の一実施形態例の緩み止めナット1では、薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2のネジ山が雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山を挟むように噛合ってもその噛合った部分の雌ネジ3D−2のネジ山と雄ネジ部W1との隙間が小さいために、雌ネジ3D−2のネジ山と雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山が圧接しても雌ネジ3D−2の部分は弾性変形するので、薄肉円筒部3Cの部分は弾性力を有することと、図2示すように、第1ナット2と第2ナット3とが、薄肉円筒部3Cの先端の押圧面3C−2と凹部2Eの押圧受面2Cが接触するだけであるために、第1ナット2と第2ナット3との接触面積が小さいことにより、第1ナット2から第2ナット3に振動や衝撃が伝達しにくく、第2ナット3は緩み難くなっている。また、第1ナット2が緩む時は、雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山を、薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2で圧縮するように働くので、第1ナット2は緩まなくなって、振動や衝撃を伝達しにくくなって振動や衝撃を消去する作用も生じるものである。 In addition, in the locking
さらに、上記構成の一実施形態例の緩み止めナット1では、第1ナット2側に凹部2Eを、かつ、第2ナット3側に薄肉円筒部3Cを形成するのみであって、上述した従来例のように、第1ナットの凸部の外周面をネジ孔に対して微少量偏心させなくともよいので、生産性や製作性に優れている。しかも、第2ナット3の薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2を、第1ナット2の押圧受面2Cに圧接させることで、薄肉円筒部3Cを圧縮変形させることにより、薄肉円筒部3C内に形成された雌ネジ3D−2のネジ山が雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山を挟むように圧接させるため、第2ナット3の薄肉円筒部3Cと第2締結回転部3Aとの間で、二重ナットのような緩み止め効果が生じると共に、第2ナット3の薄肉円筒部3Cが弾性を有しているので、その薄肉円筒部3Cがスプリングワッシャの作用を奏し得るという利点を備えた緩み止めナット1が得られる。 Further, in the locking
上記構成の一実施形態例の緩み止めナット1によれば、生産性に優れ、しかも、第1ナット2の押圧受面2Cに第2ナット3である薄肉円筒部3Cの先端の押圧面3C−2を押圧させてその薄肉円筒部3Cをねじれ圧縮変形させた際、第1ナット2の押圧受面2Cに薄肉円筒部3Cが圧接して雌ネジ3D−2のネジ山が雄ネジ体Wの雄ネジ部W1のネジ山を挟むように強く圧接させられることによる緩み止め効果と、第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとで雄ネジ部W1への圧接の仕方が異なることによる緩み止め効果と、第1ナット2と第2ナット3とによる二重ナットの緩み止め効果とによる相乗効果により、図12の特性線S1、S2に示すように、強力な緩み止め効果を奏し得る緩み止めナットが得られる。 According to the locking
次に、図12及び図13に基づき、本発明の上記構成の一実施形態例を示す緩み止めナット1と図14に示す従来例の緩み止めナットに関する締付トルクと戻しトルクの測定結果と測定方法を説明する。なお、従来例の緩み止めナットとは、図14に示すように、第1ナットと第2ナットとからなり、前記第1ナットには、ネジ孔の周りにテ−パー状の外周面を有する凸部が形成され、前記凸部の外周面をネジ孔に対して微少量偏心させ、かつ、前記第2ナットには、第1ナットの凸部が嵌合する凹部がネジ孔周りをテ−パー状にして形成され、前記凹部の内周面を前記ネジ孔と同心状とするテ−パー状に形成したものをいう。 Next, based on FIGS. 12 and 13, measurement results and measurement of tightening torque and return torque for the locking
図12は、上記一実施形態例を示す緩み止めナット1と上述した従来例の緩み止めナットにつき、標準締付トルク(規定値)に対する戻しトルクを測定した結果を示した図であって、横軸を締付トルク(Nm)とし、かつ、縦軸を戻しトルク(Nm)としてある。 FIG. 12 is a diagram showing the results of measuring the return torque with respect to the standard tightening torque (specified value) for the locking
図12において、特性線S1は、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第1ナット2及び第2ナット3で被締結部材を締付けた状態にした後、第1ナット2にのみ工具を掛けてその第1ナット2を回転させることにより得られる締付トルク及び戻しトルクの測定値を示している。 In FIG. 12, the characteristic line S <b> 1 indicates that the
図12において、特性線S2は、図2に示すように、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第1ナット2及び第2ナット3で被締結部材Y、Zを締付けた状態にした後、第2ナット3にのみに工具を掛けてその第2ナット3を回転させることにより得られる締付トルク及び戻しトルクの測定値を示している。図12において、特性線S3は、図3に示すように、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3のみで被締結部材Y、Zを締付けた状態にした後、第2ナット3にのみ工具を掛けてその第2ナット3を回転させることにより得られる締付トルク及び戻しトルクの測定値を示している。 In FIG. 12, the characteristic line S2 is shown in FIG. 2 after the fastened members Y and Z are tightened with the
図12において、特性線P1は、上述した従来例の緩み止めナットの第1ナット及び第2ナットで被締結部材Yを締付けた状態にした後、第1ナットにのみ工具を掛けてその第1ナットを回転させることにより得られる締付トルク及び戻しトルクの測定値を示している。 In FIG. 12, the characteristic line P <b> 1 is a first curve obtained by applying a tool only to the first nut after the fastened member Y is tightened with the first nut and the second nut of the above-described conventional locking nut. The measured values of tightening torque and return torque obtained by rotating the nut are shown.
図12において、特性線P2は、上述した従来例の緩み止めナットの第1ナット及び第2ナットで被締結部材Yを締付けた状態にした後、第2ナットにのみ工具を掛けてその第2ナットを回転させることにより得られる締付トルク及び戻しトルクの測定値を示している。 In FIG. 12, the characteristic line P2 is obtained by applying the second nut to the second nut after tightening the fastened member Y with the first nut and the second nut of the above-described conventional locking nut. The measured values of tightening torque and return torque obtained by rotating the nut are shown.
図12において、特性線Qは、締付トルクと戻しトルクが同じくなる仮想トルク線(一点鎖線)を示し、かつ、特性線Rは、緩み止め防止策なしの場合の締付トルクに対する戻しトルクの特性を示している。 In FIG. 12, a characteristic line Q indicates a virtual torque line (one-dot chain line) in which the tightening torque and the return torque are the same, and a characteristic line R indicates the return torque with respect to the tightening torque when there is no anti-loosening prevention measure. The characteristics are shown.
従来、実用的な振動や衝撃力を長時間与えて緩み止めナットの緩みを確かめることが、実際上は、時間や経費がかさんでしまい困難なために、緩み止めナットの緩み具合を読み取る簡易的試験として、締付トルクに対し戻しトルクがどれほど有するかによって判断することが一般に行われている。 Conventionally, it is difficult to check the loosening of the locking nut by applying a practical vibration or impact force for a long time, but in practice it is difficult because it is time consuming and expensive. As a general test, a judgment is generally made based on how much the return torque has with respect to the tightening torque.
そこで、上記構成の一実施形態例を示す緩み止めナット1と上述した従来例の緩み止めナットに係る締付トルク及び戻しトルクの測定方法は、図13に示すところの測定方法で行うようにした。その測定方法は、図13に示すように、始めに、万力4でボルト(雄ネジ体)5を動かないように固定した上に被締結部材Yを乗せる。さらに、その被締結部材Yの上からワッシャ6を介して供試品であるM8二重ナット7をボルト(雄ネジ体)5に嵌める。さらに、そのM8二重ナット7の締付回転部にトルクレンチ8を取り付ける。その後、そのトルクレンチ8を右回転して規定値までトルクを加えた時の、そのトルクを締付トルクとして測り、かつ、逆に、そのトルクレンチ8を左回転して動き始めた時のトルクを戻しトルクとして測ることによって、締付トルク及び戻しトルクの測定を行うようにした。 Therefore, the measuring method of the tightening torque and the return torque related to the locking
そして、図13に示すところの測定方法において、トルクレンチを右回転してM8二重ナットに加えるトルクの規定値を、標準締付トルクとしてある。標準締付トルクした理由は、ネジ(従来のナット)の呼び径の大きさによって、標準締付トルクが異なり、例えば、M6で5Nm、M8で13Nm、M10で25Nmなどのように標準締付トルクが規定されるので、従来、ナットは、全て少なくとも、標準締付トルクの規定値までは締付けるようにしているからである。 In the measurement method shown in FIG. 13, the specified value of the torque applied to the M8 double nut by rotating the torque wrench clockwise is used as the standard tightening torque. The reason for the standard tightening torque is that the standard tightening torque varies depending on the nominal diameter of the screw (conventional nut). For example, M6 is 5 Nm, M8 is 13 Nm, M10 is 25 Nm, etc. This is because all nuts are conventionally tightened to at least the standard tightening torque value.
図13において、供試品であるM8二重ナット7に変えて、上記構成の一実施形態例を示す緩み止めナット1を設置し、あるいは、上述した従来例の緩み止めナットを設置することによって、締付トルク及び戻しトルクの測定を行うようにすることで、図12の測定結果が得られた。 In FIG. 13, in place of the M8 double nut 7 as a test sample, the locking
図12の特性線S1からわかるように、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第1ナット2にのみ工具(締付工具)を掛けてその第1ナット2を回転させることにより得られる戻しトルクは、標準締付トルク13Nmの時点で、約22.3Nmである。それに対して、上述した従来例の緩み止めナットの第1ナットにのみ工具を掛けてその第1ナットを回転させることにより得られる戻しトルクは、図12の特性線P1からわかるように、標準締付トルク13Nmの時点で、約17.3Nmである。 As can be seen from the characteristic line S1 in FIG. 12, a return obtained by applying a tool (clamping tool) only to the
したがって、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第1ナット2と第2ナット3を締付トルクの規定値まで締付けた状態から第1ナット2にのみ工具を掛けてその第1ナット2を回転させることにより得られる戻しトルクは、上述した従来例の緩み止めナットの第1ナットと第2ナットを締付トルクの規定値まで締付けた状態から第1ナットにのみ工具を掛けてその第1ナットを回転させることにより得られる戻しトルクに比べて、28.9%以上も上回ることがわかる。 Accordingly, a tool is applied only to the
さらに、図12の特性線S2からわかるように、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3にのみ工具を掛けてその第2ナット3を回転させることにより得られる戻しトルクは、標準締付トルク13Nmの時点で、約14.3Nmである。それに対して、上述した従来例の緩み止めナットの第2ナットにのみ工具を掛けてその第2ナットを回転させることにより得られる戻しトルクは、図12の特性線P2からわかるように、標準締付トルク13Nmの時点で、約12.0Nmである。 Further, as can be seen from the characteristic line S2 in FIG. 12, the return torque obtained by applying a tool only to the
したがって、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3にのみ工具を掛けてその第2ナット3を回転させることにより得られる戻しトルクは、上述した従来例の緩み止めナットの第2ナットにのみ工具を掛けてその第2ナットを回転させることにより得られる戻しトルクに比べて、19.1%以上も上回ることがわかる。 Therefore, the return torque obtained by applying a tool to only the
このことからいえることは、実際に緩み止めナットを使用して振動や衝撃等で緩み始めるのは、後から締付け取付けた第2ナット3から緩み始めるので、この第2ナット3が緩み難いことが振動や衝撃に耐えられることで実用上において重要である。 From this, it can be said that the fact that the loosening nut is actually used to start loosening due to vibration or impact starts to loosen from the
さらに、上記一実施形態例の緩み止めナット1では、図12に示すように、特性線S1及び特性線S2は、締付トルクと戻しトルクが同じくなる仮想トルク線を示す特性線Qよりも上方に位置しており、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第1ナット2にのみ工具を掛けてその第1ナット2を回転させる場合でも、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3にのみ工具を掛けてその第2ナット3を回転させる場合でも、大きな戻りトルクが得られることがわかる。 Furthermore, in the locking
さらに、図3に示すように、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3のみで被締結部材Y、Zを締付けた状態の場合の締付トルク及び戻しトルクは、図12の特性線S3に示すようになり、上記従来例の緩み止めナットの第1ナット及び第2ナットで被締結部材を締付けた状態にした後、第2ナットのみに工具をかけてその第2ナットを回転させることにより得られる締付トルクに対する戻しトルクの大きさは、図12の特性線P2よりも、遥かに上回っているので、上記一実施形態例の緩み止めナット1の第2ナット3のみで被締結部材Y、Zを締付けた場合であっても、緩み止めとなる効果が大きいことがわかる。 Further, as shown in FIG. 3, the tightening torque and the return torque in the state where the fastened members Y and Z are tightened only by the
その点、図12に示すように、上述した従来例の緩み止めナットの第2ナットにのみ工具を掛けて、その第2ナットを回転させることにより得られる締付トルクに対する戻しトルクの大きさを示す特性線P2は、締付トルクと戻しトルクが同じくなる図3の第2ナット3のみの実施形態例にして測定した特性線S3と同じ仮想トルク線を示す特性線Qよりも下方に位置しており、上述した従来例の緩み止めナットでは、上記一実施形態例の緩み止めナット1のような大きな戻しトルクが得られないことがわかる。 In this regard, as shown in FIG. 12, the magnitude of the return torque with respect to the tightening torque obtained by applying the tool only to the second nut of the above-described conventional locking nut and rotating the second nut is set as follows. The characteristic line P2 shown is located below the characteristic line Q showing the same virtual torque line as the characteristic line S3 measured in the embodiment example of the
以上のように、本発明の上記一実施形態例の緩み止めナット1によれば、上述した従来例の緩み止めナットよりも優れたナットの緩み止めを防止する効果が得られると共に、市販品のナットの材料からも切削加工や型加工によって簡単に製作することができて、品質管理も容易となり、かつ、生産性が向上する。なお、上記一実施形態例の緩み止めナット1によれば、圧縮変形した薄肉筒体部3Cの外周が第1ナット2の凹部2Eによって覆われた状態になるので、第2ナット3の締結完了時は薄肉筒体部3Cを外部の障害物から保護することができるものである。 As described above, according to the locking
さらに、上述した従来例の二つからなる緩み止めナット(図14参照)は、第1ナットのテ−パー状の外周面を有する微少量偏心させた凸部に、第2ナットの凹部の内周面をネジ孔と同心状に設けたテ−パー状の凹部をねじり入れると、第2ナットのネジ孔周りが拡張変形するので第2ナットが緩み易くなる。これによって、雄ネジ体の雄ネジ部に雌ネジが嵌っての隙間が大きくなってガタツキが大きくなり雄ネジ体の雄ネジ部に雌ネジが圧接する働きが小さくなることによって、ナットの緩み止めとなる効果が少なくなるように推測される。 Further, the two conventional locking nuts (refer to FIG. 14) of the above-described conventional example have a slightly eccentric eccentric convex portion having a taper-like outer peripheral surface of the first nut, and an inner portion of the concave portion of the second nut. When a taper-shaped recess having a peripheral surface concentric with the screw hole is screwed in, the second nut is easily loosened because the periphery of the screw hole of the second nut is expanded and deformed. As a result, the clearance between the male screw part of the male screw body and the female screw fitting increases, and the backlash increases, and the action of the female screw press-contacting the male screw part of the male screw body decreases, thereby preventing the nut from loosening. It is presumed that the effect becomes less.
その点、本発明の上記一実施形態例の緩み止めナット1では、薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2が凹部2E内底の押圧受面2Cに圧接した時、図2に示すように、第1ナット2の第1対向面2C−2と第2ナット3の第2対向面3Bとの間及び凹部2Eの内周壁2E−1と薄肉円筒部3Cの外周面3C−1との間及びその連成部に隙間が生じているので、薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2を凹部2E内底の押圧受面2Cに圧接させても、凹部2Eの内周壁2E−1が外周方向に薄肉円筒部3Cによって押されることがないため、第1ナット2の雌ネジ孔が拡張変形して第1ナット2が弛み易くなることがない。In that regard, in the locking
しかも、本発明の上記一実施形態例の緩み止めナット1では、薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2が凹部2E内底の押圧受面2Cに圧接した時、図2に示すように、第1ナット2の第1対向面2C−2と第2ナット3の第2対向面3Bとの間及び凹部2Eの内周壁2E−1と薄肉円筒部3Cの外周面3C−1との間及びその連成部に隙間が生じる構成とすることで、薄肉円筒部3C先端の押圧面3C−2と凹部2Eの内底の押圧受面2Cとが圧接しても、図2に示すように、第1ナット2の第1対向面2C−2と第2ナット3の第2対向面3Bが接触せず、かつ、凹部2Eの内周壁2E−1と薄肉円筒部3C及びその連成部が接触しないため、第1ナット2と第2ナット3との接触面積が少ないと共に、薄肉円筒部3Cは弾性力を有してねじり圧縮変形しているので、第1ナット2が振動や衝撃を受けて第1ナット2が緩もうとすると、第2ナット3の薄肉円筒部3Cの雌ネジ3D−2が雄ネジ体Wの雄ネジ部W1に螺合して弾性力を有している部分のねじり圧縮変形している雌ネジ3D−2が雄ネジ部W1を圧接するように働くため、第1ナット2から第2ナット3に振動や衝撃が伝わる間に振動や衝撃が消去される。そのために、第1ナット2から第2ナット3に振動や衝撃が伝達しにくくなるので、第2ナット3は緩み難くなっている。Moreover, in the locking
次に、図9により、本発明の他実施形態例その1の緩み止めナット1Xを説明する。図9において、図1から図3と同一符号は同一内容を表している。この発明が上記一実施形態例の緩み止めナット1と異なるのは第1ナット2Xの凹部2Eの内周壁2E−1から押圧受面2Cに至る部分の内周壁2E−1を直進面として図9に示すように、第1ナット2Xの第1対向面2C−2に設けた凹部2Eの内側壁2E−1を、傾斜面とすることなく、第1締結回転部2A内の中央に設けた雌ネジ2Dの中心軸線と平行となるようにしたものである。これにより、薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2が押圧受面2Cに圧接した状態では、図9に示すように、薄肉円筒部3Cが、凹部2Eの内周壁2E−1の外周部分に該当する円筒状の保護部2Fで覆われるようになる。このようにすれば、第1ナット2Xの雌ネジ2Dの拡張変形を阻止するためにその雌ネジ2Dのネジ孔周辺を補強する役目と、薄肉円筒部3Cに外部からの障害物が当らないように保護する役目が果たされる。 Next, referring to FIG. 9, a locking nut 1X of the first embodiment of the present invention will be described. 9, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 represent the same contents. The present invention differs from the loosening
さらに、図10及び図11により、本発明の他実施形態例その2の緩み止めナット20を示す。図10及び図11において、図1から図3と同一符号は同一内容を表している。本発明の他実施形態例その2の緩み止めナット20と上記一実施形態例の緩み止めナット1とは、第2ナット3の薄肉円筒体部3Cと第1ナット2の第1対向面に設けた凹部2Eの形状を異にするのみで、他は全く同一である。 Furthermore, FIG.10 and FIG.11 shows the locking
すなわち、本発明の他実施形態例その2の緩み止めナット20は、図10及び図11に示すように、第1ナット21と第2ナット22とからなり、その第2ナット22の薄肉円筒体部3Cの先端外周部に、その薄肉円筒部3Cの先端面の破損を防止するためのリング状の補強部23を設け、しかも、図11に示すように、第1ナット21の第1対向面2C−2に設けた凹部2Eの内側壁2E−1を、傾斜面とすることなく、第1締結回転部2A内の中央に設けた雌ネジ2Dの中心軸線と平行となるようにしたものである。それに対して、上記一実施形態例の緩み止めナット1は、図1及び図2に示すように、第1ナット2と第2ナット3とからなり、第2ナット3の薄肉円筒部3Cの先端外周部にリング状の補強部23を設けず、しかも、第1ナット2の第1対向面2C−2に設けた凹部2Eの形状が円錐台状となるようにその凹部2Eの内側壁2E−1を傾斜面としている。 That is, the loosening
本発明の他実施形態例その2の緩み止めナット20によれば、図11に示すように、第2ナット22の薄肉円筒部3Cの押圧面3C−2が、第1ナット21の凹部2Eの押圧受面2Cに、強く圧接するようになり、しかも、薄肉円筒部3Cが第1ナット21の凹部2Eの押圧受面2Cに強く圧接することで、その薄肉円筒部3Cの外周面3C−1が圧縮変形しても、その押圧面3C−2から薄肉円筒部3Cが破損するのを補強部23によって阻止されるようにしてある。 According to the locking
上記本発明の各実施形態例では、第1ナット2、2X、21の凹部2Eの押圧受面2Cから部材締結面2Bまでの厚みは、第1ナット2、2X、21を締付けたときに第1ナット2、2X、21の締付け保持機能が有効に働く厚みとしている。 In each embodiment of the present invention described above, the thickness from the
さらに、上記本発明の各実施形態例では、第1ナット2、2X、21の外形状及び第2ナット3、3X、22の外形状を、六角形状としているが、締付工具が使用できる形状であればよく、丸形状でもよい。 Further, in each of the above-described embodiments of the present invention, the outer shape of the
さらに、上記本発明の各実施形態例では、第2ナット3、3X、22の薄肉円筒部3Cは弾性を有しているので一度使用した緩み止めナットを繰り返し使用しても性能が低下しないので何回でも使用できることを確かめているものである。 Further, in each of the above embodiments of the present invention, since the thin
さらに、上記本発明の各実施形態例において、本発明が成り立つ一つの要因は次の通りでもある。すなわち、一般に工事現場等で昔から使用している従来の緩み止め仕掛けを有しない普通のナットを二個使用して、始めに一つの第1のナットを締付けた後に、もう一つの第2のナットを締付けることによって、その二つのナットは雄ネジ体の雄ネジに対して第1のナットと第2のナットが押し合って雄ネジ体の雄ネジのネジ山に雌ネジのネジ山が噛合った部分が圧接して接触することからナットの緩み止めとなる作用が発生するからである。 Furthermore, in the above-described embodiments of the present invention, one factor that the present invention is achieved is as follows. That is, generally, two conventional nuts that have not been used in the past at construction sites or the like and have no conventional locking mechanism are used, and after first tightening one first nut, another second nut is used. By tightening the nut, the first nut and the second nut are pressed against the male thread of the male threaded body, and the thread of the female thread meshes with the thread of the male thread of the male threaded body. This is because the portion that comes into pressure contact comes into contact with the nut, so that an action to prevent the nut from loosening occurs.
そして、図14の従来例の構造では、その前記ナットの緩み止めとなる作用と共に、軸の径方向に偏心を有することで偏心部を軸の径方向に強く圧接させることによって前記ナットの緩み止めとなる作用よりも緩み止めとなる作用を増している効果はあるが、後から締付ける凹みを有する第2ナットは、第1ナットの凸部に嵌ると第2ナットのネジ孔が拡張変形する方向に力が働き、第2ナットのネジ孔が拡張変形するために、第2ナットのみでは、著しく、締付トルクに対する戻しトルクの特性が低下する欠点を有するものである。 In the structure of the conventional example of FIG. 14, the nut is prevented from loosening by having an eccentricity in the radial direction of the shaft by having an eccentricity in the radial direction of the shaft. The second nut having a recess to be tightened later has an effect of increasing the locking action of the second nut, and the screw hole of the second nut expands and deforms when fitted into the convex portion of the first nut. Since the force acts on the second nut and the screw hole of the second nut expands and deforms, the second nut alone has a drawback that the characteristics of the return torque with respect to the tightening torque are significantly reduced.
その点、上記本発明の各実施形態例では、昔から使用している従来の一般の普通の二つのナットの組合せによる二重ナットの作用と同じであるところの、第1ナット2、2X、21と第2ナット3、3X、22による緩み止め作用と、さらに、第2ナット3、3X、22のみによる図3に示す実施形態の第2ナット3、3X、22のみの特性によって、図12で示すように、締付トルクに対する戻しトルクは特性線S3のように向上することによって、上述した従来例(図14参照)の特性線P2(図12参照)よりも、優れた特性を得ることが可能となったものである。 In that respect, in each of the above-described embodiments of the present invention, the
さらに、上記本発明の各実施形態例では、第2ナットに薄肉円筒部3Cを設けることで、第2ナットは第2締結回転部3Aに対し薄肉円筒部3Cがねじり圧縮されて薄肉円筒部3Cが変形して、第2ナットの雌ネジのネジ山と雄ネジ体のネジ山がそれぞれ異なって圧接して生じる第2ナットの内部の緩み止め効果を有することによって、第2ナット3、3X、22の第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとの間で雌ネジ3D−1、3D−2のネジ山と雄ネジ体Wの雄ネジW1との間にナットの緩み止めとなる作用が生じるものである。 Further, in each of the above embodiments of the present invention, by providing the
さらに、上記本発明の各実施形態例の緩み止めナット1、1X、20は、第1ナット2、2X、21と第2ナット3、3X、22による二重ナットの緩み止め効果と、第2ナット3、3X、22の内部の第2締結回転部3Aと薄肉円筒部3Cとの間で発生する緩み止め効果による、この二つの緩み止めとなる相乗効果が働くことによって、緩み止めナットの緩み止めとなる効果を向上させることができるものである。 Furthermore, the locking
さらに、上記本発明の各実施形態例において、第1ナット2、2X、21及び第2ナット3、3X、22の材質及び形状を限定することなく、材質及び形状を適宜選定することで、緩み止め効果をさらに一層向上させることが可能である。 Furthermore, in each of the above-described embodiments of the present invention, the material and shape of the
1 本発明の一実施形態例の緩み止めナット
1X 本発明の他実施形態例その1を示す緩み止めナット
2 第1ナット
2X 本発明の他実施形態例その1の第1ナット
2A 第1締結回転部
2B 部材締結面
2C 押圧受面
2C−2 第1対向面
2D 雌ネジ
2E 凹部
2E−1 内周壁
2F 保護部
3 第2ナット
3X 本発明の他実施形態例その1の第2ナット
3A 第2締結回転部
3B 第2対向面
3C 薄肉円筒部
3C−1 外周面
3C−2 押圧面
3D−1、3D−2 雌ネジ
20 本発明の他実施形態例その2を示す緩み止めナット
21 本発明の他実施形態例その2の第1ナット
22 本発明の他実施形態例その2の第2ナット
23 補強部
D 外径
H 薄肉円筒部の厚み
L 薄肉円筒部の長さ
Y、Z 被締結部材
W 雄ネジ体
W1 雄ネジ部DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1ナットを、外周に工具を嵌合させることを可能にした第1締結回転部と、この第1締結回転部の外端面に形成された部材締結面と、前記第1締結回転部の内端面側に形成された前記第2ナットに対向する第1対向面と、前記第1締結回転部内の中央に設けられて前記雄ネジ体が螺合する雌ネジを備える構成とし、
かつ、前記第2ナットを、外周に工具を嵌合させることを可能にした第2締結回転部と、この第2締結回転部の内端面側に形成された前記第1ナットに対向する第2対向面と、この第2対向面の中央に設けられて前記第2締結回転部より径小の薄肉円筒部と、この薄肉円筒部及び前記第2締結回転部内の中央に連続して設けられて前記雄ネジ体の雄ネジ部が螺合する雌ネジとを備える構成とし、
しかも、前記第2ナットの薄肉円筒部の先端を押圧面とし、かつ、前記第1ナットの第1対向面に前記薄肉円筒部が入る凹部を形成し、この凹部の内底を、前記薄肉円筒部の押圧面が圧接する押圧受面とすると共に、
さらに、前記第1ナットの部材締結面で、被締結部材を締付けた後、前記第2ナットの薄肉円筒部の先端の押圧面を、前記第1ナットの押圧受面に圧接させて前記第2ナットの薄肉円筒部は、破損することなくねじり圧縮変形させることにより、前記薄肉円筒部内に形成された雌ネジのネジ山とネジ山の間とが弾性変形して、前記雄ネジ体の雄ネジ部のネジ山を挟むように圧接させた薄肉円筒部と前記第2締結回転部による前記第2ナットのみで緩み止め作用を有して、前記第2ナットの薄肉円筒部の押圧面を前記第1ナットの凹部の押圧受面に圧接して、前記第1ナットと前記第2ナットの締付締結作業が完了した際に、前記第1ナットの第1対向面と前記第2ナットの第2対向面との間及び前記凹部の内周壁と前記薄肉円筒との間及びその連成部に隙間が生じるように構成したことを特徴とする緩み止めナット。A first nut screwed into a male screw part formed on the outer periphery of the male screw body, and a second nut screwed into the male screw part of the male screw body in a state adjacent to the first nut;
A first fastening rotating part that allows the tool to be fitted to the outer periphery of the first nut; a member fastening surface formed on an outer end surface of the first fastening rotating part; and A first opposing surface that faces the second nut formed on the inner end surface side, and a female screw that is provided in the center of the first fastening rotation part and that is screwed with the male screw body;
And the 2nd fastening rotation part which made it possible to make a tool fit the outer periphery of the 2nd nut, and the 2nd opposite to the 1st nut formed in the inner end face side of this 2nd fastening rotation part The opposing surface, the thin cylindrical portion provided in the center of the second opposing surface and having a diameter smaller than that of the second fastening rotating portion, and the central portion in the thin cylindrical portion and the second fastening rotating portion are provided continuously. A male screw part of the male screw body and a female screw to be screwed,
Moreover, a recess is formed in which the tip of the thin cylindrical portion of the second nut is a pressing surface, and the thin cylindrical portion enters the first opposing surface of the first nut, and the inner bottom of the concave portion is used as the thin cylinder. And a pressing receiving surface that presses the pressing surface of the part,
Further, after the member to be fastened is fastened by the member fastening surface of the first nut, the pressing surface at the tip of the thin cylindrical portion of the second nut is brought into pressure contact with the pressing receiving surface of the first nut, and the second nut The thin cylindrical portion of the nut is torsionally compressed and deformed without breakage, so that the thread of the female screw formed in the thin cylindrical portion is elastically deformed and the male screw of the male screw body. has an action stop loosening only the second nut and the thin cylindrical portion by the second fastening rotating portion is pressed against so as to sandwich the screw thread parts, said pressing surface of the thin cylindrical portion of the second nut first 1 pressed against the pressing receiving surface of the recess of the nut, when tightening the tightening operation of the first nut and the second nut is completed, the second first opposing face of the first nut and the second nut and between its and between the inner peripheral wall of the recess between the opposed surface and the thin cylinder Locking nut, characterized by being configured so that a gap is generated in RenNarubu.
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