JP5505955B2

JP5505955B2 - ナットの緩み止め機構

Info

Publication number: JP5505955B2
Application number: JP2009189625A
Authority: JP
Inventors: 和史菅田
Original assignee: ダイワ株式会社
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-08-19
Also published as: JP2011043168A

Description

この発明は、ナットの緩みを効果的に防止することができるナットの緩み止め機構に関する。

たとえば油圧シリンダにおいて、ピストンをピストンロッドに固定するためのナットは、使用中に不用意な緩みを生じることを防止するために、ナットの緩み止め機構が採用されている（たとえば特許文献１）。

従来のナットの緩み止め機構は、ナットの雌ねじの周囲の半周をナットの軸心に向けて切り込むスリットと、このスリットの一方の先端に向けてナットの軸方向に切り込む別のスリットとを形成し、これらのスリットによって区画されるナットの半周相当の片持ち片を縮径方向に弾性変形させるビスを設けて構成されている。すなわち、ビスを締め付けると、片持ち片が縮径方向に弾性変形してナットの雌ねじを実質的に縮径させることにより、ナットを緩み止めすることができる。なお、片持ち片には、ビスの頭部を着座させる平面部分が追加加工され、軸方向のスリットを介して片持ち片に対面するナットの他方の半周部分には、ビスをねじ込むねじ穴が追加加工されている。

特開２００８−２６４７号公報

かかる従来技術によるときは、ナットは、雌ねじの周囲に切り込むスリットと、軸方向のスリットとを形成した上、これらのスリットによる片持ち片に対してビス用の平面部分を追加加工しなければならないため、加工工数が多く、加工コストが過大になりがちであるという問題があった。また、片持ち片を弾性変形させてナットの雌ねじを部分的に縮径させることにより、軸部材の雄ねじとの摩擦抵抗に依存してナットを緩み止めするので、緩み止め効果が不十分なことが少なくないという問題もあった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、ナットの軸心から偏心させて形成するねじ穴にビスをねじ込むことによって、ビス用のねじ穴以外の追加加工が実質的に不要である上、ナットの緩みを効果的に防止することができるナットの緩み止め機構を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１の発明の構成は、ナットの外周からナットの両端面に平行に形成するねじ穴と、ねじ穴にねじ込むビスとを備えてなり、ねじ穴は、ナットの締付方向と反対側にナットの軸心からナットの雌ねじの半径以内の偏心量の位置に偏心させ、ナットの軸心からの偏心量Ｌ、軸部材の雄ねじの外径Ｄ、ビスの外径ｄとして、ｄ／２≦Ｌ≦Ｄ／２に設定し、軸部材の雄ねじにナットを螺合してビスをねじ穴にねじ込むと、ビスの先端が雄ねじに到達してナットの締付トルクを発生することをその要旨とする。

請求項２の発明の構成は、ナットの外周からナットの両端面に平行に形成するねじ穴と、ねじ穴にねじ込むビスとを備えてなり、ねじ穴は、ナットの締付方向と反対側にナットの軸心からナットの雌ねじの半径以内の偏心量の位置に偏心させ、ナットの軸心からの偏心量Ｌ、ナットの雌ねじの直径Ｄ1 、ねじ穴の直径ｄ1 として、ｄ1 ／２≦Ｌ≦Ｄ1 ／２に設定し、軸部材の雄ねじにナットを螺合してビスをねじ穴にねじ込むと、ビスの先端が雄ねじに到達してナットの締付トルクを発生することをその要旨とする。

また、軸部材は、ナットを螺合した後、ねじ穴の底面に相当する雄ねじの部分をビスの先端の形状に合わせて穴加工してもよく、ナットを螺合するに先き立って、ねじ穴の位置に相当する雄ねじの部分を全周に亘ってリング状に切削してもよい。

かかる発明の構成によるときは、ナットに形成するビス用のねじ穴は、ナットの軸心からナットの締付方向と反対側に偏心している。そこで、ナットを軸部材の雄ねじに螺合してビスをねじ穴にねじ込んで前進させると、ビスの先端が雄ねじの表面に到達し、ナットを締付方向に駆動する締付トルクを発生してナットを積極的に緩み止めすることができる。すなわち、ナットは、ビス用のねじ穴を追加加工するだけで済む上、軸部材の雄ねじとの摩擦抵抗に依存して緩み止めするのでなく、ビスによる締付トルクを利用することにより、必要十分な緩み止め効果を簡単に実現することができる。なお、ビスは、ねじ穴に埋め込む頭なしの止めねじ形式とすることにより、ナットから突出する部分がなく、全体体裁を最少に抑えることができる上、ビスと軸部材との間に介在物がないため、使用雰囲気に格別な制約を生じることもない。

ねじ穴の偏心量Ｌ、軸部材の雄ねじの外径Ｄ、ねじ穴にねじ込むビスの外径ｄとして、ｄ／２≦Ｌ≦Ｄ／２に設定すれば、ねじ穴にねじ込むビスの先端を軸部材の雄ねじの表面に確実に到達させ、ナットの締付トルクを発生させることができる。なお、ねじ穴の偏心量Ｌは、ナットの雌ねじの直径Ｄ1 、ねじ穴の直径ｄ1 として、ｄ1 ／２≦Ｌ≦Ｄ1 ／２に設定しても、実質的に同等の効果を得ることができる。ただし、ナットの雌ねじの直径Ｄ1 とは、雌ねじの谷の径をいい、ねじ穴の直径ｄ1 とは、ねじ穴に形成する雌ねじの谷の径をいう。

軸部材は、ナットを螺合した後、ねじ穴の底面に相当する雄ねじの部分を穴加工することにより、ねじ穴にねじ込むビスの先端を安定に着座させ、ナットの締付トルクを確実に発生させることができる。なお、穴加工は、ビスの先端がとがり先である場合にドリル加工とし、ビスの先端が平先、棒先、半棒先などである場合にエンドミル加工とすることにより、ビスの先端の形状に合わせることができる。

また、軸部材は、ナットを螺合するに先き立って、ねじ穴の位置に相当する雄ねじの部分をリング状に切削することにより、ねじ穴にねじ込むビスの先端が当っても雄ねじのねじ山のつぶれが少なく、ナットの取り外しに際して生じる障害を最少に抑えることができる。なお、雄ねじは、ねじ山の高さの１／４〜４／４を切削することが好ましく、リング状の切削部分の幅は、ナットの厚さより小さく、ビスの先端部を収納可能な最小幅とすることが好ましい。

全体構成説明図ナットの構成説明図他の実施の形態を示す要部構成説明図（１）他の実施の形態を示す要部構成説明図（２）別の実施の形態を示す要部構成説明図図５（Ａ）の要部拡大模式図

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。

ナットの緩み止め機構は、ナット１０に形成するねじ穴１１と、ねじ穴１１にねじ込むビス２１とを備えてなる（図１、図２）。ただし、図１（Ａ）は、全体縦断面図、図１（Ｂ）は、同図（Ａ）のＸ1 矢視相当図、図１（Ｃ）は、同図（Ｂ）のＸ2 矢視相当図である。また、図２（Ａ）は、ナット１０の正面図、図２（Ｂ）は、同図（Ａ）のＸ3 矢視相当図である。

ナット１０は、雌ねじ１２を有する。ねじ穴１１は、ナット１０の外周からナット１０の両端面１３、１３に平行に形成されている。また、ねじ穴１１は、ナット１０の軸心Ｃからナット１０の締付方向（図２（Ａ）の矢印Ｋ方向）と反対側に偏心させて形成されている。ただし、ねじ穴１１の偏心量Ｌは、雌ねじ１２の半径Ｒ1 ＝Ｄ1 ／２以下に設定されている。

ナット１０は、軸部材３０の軸端部の雄ねじ３１に螺合することにより（図１（Ａ））、軸部材３０の段部３２との間に任意の固定物Ｈを固定することができる。そこで、ナット１０を雄ねじ３１に螺合し、ねじ穴１１にビス２１をねじ込んで前進させると、ビス２１の先端が軸部材３０の雄ねじ３１の表面に到達し、ナット１０を締付方向（図１（Ｂ）の矢印Ｋ方向）に駆動する締付トルクを発生し、ナット１０を有効に緩み止めすることができる。ねじ穴１１は、ナット１０の軸心Ｃからナット１０の締付方向と反対側に偏心して形成されているからである。

なお、ビス２１は、ねじ穴１１内において、たとえば接着剤を介し、それ自体を緩み止めしてもよい。また、ビス２１は、図１に図示する棒先の六角穴付き止めねじに代えて、他の任意の形式に変更してもよい。たとえば、ビス２１は、先端の形状を平先、半棒先、とがり先などに代えてもよく、ナット１０の外部に頭部を露出させるボルト形式とし、その場合の頭の形状も任意に変更可能である。

また、ねじ穴１１の偏心量Ｌは、雌ねじ１２の直径Ｄ1 、ねじ穴１１の直径ｄ1 として（図２）、ｄ1 ／２≦Ｌ≦Ｄ1 ／２に設定してもよく、雄ねじ３１の外径Ｄ、ビス２１の外径ｄとして（図１）、ｄ／２≦Ｌ≦Ｄ／２に設定してもよい。いずれの場合であっても、ビス２１の先端を雄ねじ３１の表面に確実に到達させてナット１０の締付トルクを発生させることができる。

なお、雌ねじ１２、雄ねじ３１が左ねじであって、ナット１０の締付方向が図１（Ｂ）、図２（Ａ）の各矢印Ｋ方向と反対方向であるときは、図１（Ｂ）、（Ｃ）、図２（Ａ）、（Ｂ）において、ねじ穴１１を軸心Ｃの右側に形成するものとする。また、ねじ穴１１は、ナット１０の厚さｔ方向の中間に形成するに代えて、厚さｔ方向の片側に寄せて形成してもよい。そのときのナット１０は、ねじ穴１１が固定物Ｈから離れるようにして軸部材３０の雄ねじ３１に螺合させることが好ましい。

他の実施の形態

ナット１０を螺合する軸部材３０は、ナット１０を螺合した後、ねじ穴１１にビス２１をねじ込む前に、ねじ穴１１の底面に相当する雄ねじ３１を部分的に穴加工することができる（図３、図４）。ただし、図３（Ａ）、図４（Ａ）は、それぞれ図２（Ａ）、図１（Ｂ）相当図であり、図３（Ｂ）、図４（Ｂ）は、それぞれ図２（Ｂ）、図１（Ｃ）相当図である。

軸部材３０は、雄ねじ３１にナット１０を螺合して十分に締め付けた後、ねじ穴１１にたとえばエンドミルを挿入し（図３（Ａ）の矢印Ｙ方向）、雄ねじ３１の表面に穴加工して浅い穴３３を形成する。なお、このとき、軸部材３０は、図３（Ａ）に図示する穴３３内のハッチング部分が切除されて穴加工される。そこで、ねじ穴１１にビス２１をねじ込むと（図４（Ａ）、（Ｂ））、ビス２１の棒先の先端は、穴３３の平面状の底部に安定に着座してナット１０の締付トルクを発生することができる。

なお、ねじ穴１１の底面に相当する雄ねじ３１の部分の穴加工は、ビス２１が棒先、半棒先、平先である場合は、エンドミル加工により平面状の底部の穴３３に形成し、ビス２１がとがり先である場合は、ドリル加工により断面Ｖ字状の底部の穴３３に形成し、穴３３の底部の形状をビス２１の先端の形状に合わせることができる。また、穴３３の径、深さは、それぞれビス２１の先端部を収納して安定に着座可能である限り、それぞれ必要最小に設定すればよく、エンドミルやドリルによりねじ穴１１内のねじ山を不用意に切削しないようにするものとする。

ナット１０を螺合する軸部材３０は、ナット１０を螺合するに先き立って、ねじ穴１１の位置に相当する雄ねじ３１の部分をリング状に切削して浅い溝３４を形成することができる（図５、図６）。ただし、図５（Ａ）は、図１（Ａ）相当の要部模式図、図５（Ｂ）は、同図（Ａ）のＸ4 矢視相当図である。

溝３４は、雄ねじ３１のねじ山の高さｈの１／４〜４／４を切削することにより、雄ねじ３１の全周に亘って連続している。溝３４の幅ｗは、ナット１０の厚さｔに対してｗ＜ｔであり、ビス２１の先端部を収納可能である。ナット１０のねじ穴１１にビス２１をねじ込むと、ビス２１は、溝３４内において雄ねじ３１に到達し、雄ねじ３１を過大につぶすことなく、ナット１０の締付トルクを発生することができる。

この発明は、油圧シリンダのピストンを固定するピストンロッド用のナットを始め、任意の用途のナットの緩み止めとして広く好適に適用することができる。

Ｃ…軸心
１０…ナット
１１…ねじ穴
１２…雌ねじ
１３…端面
２１…ビス
３０…軸部材
３１…雄ねじ

特許出願人ダイワ株式会社
代理人弁理士松田忠秋

Claims

ナットの外周からナットの両端面に平行に形成するねじ穴と、該ねじ穴にねじ込むビスとを備えてなり、前記ねじ穴は、ナットの締付方向と反対側にナットの軸心からナットの雌ねじの半径以内の偏心量の位置に偏心させ、ナットの軸心からの偏心量Ｌ、軸部材の雄ねじの外径Ｄ、前記ビスの外径ｄとして、ｄ／２≦Ｌ≦Ｄ／２に設定し、軸部材の雄ねじにナットを螺合して前記ビスを前記ねじ穴にねじ込むと、前記ビスの先端が雄ねじに到達してナットの締付トルクを発生することを特徴とするナットの緩み止め機構。
ナットの外周からナットの両端面に平行に形成するねじ穴と、該ねじ穴にねじ込むビスとを備えてなり、前記ねじ穴は、ナットの締付方向と反対側にナットの軸心からナットの雌ねじの半径以内の偏心量の位置に偏心させ、ナットの軸心からの偏心量Ｌ、ナットの雌ねじの直径Ｄ1 、前記ねじ穴の直径ｄ1 として、ｄ1 ／２≦Ｌ≦Ｄ1 ／２に設定し、軸部材の雄ねじにナットを螺合して前記ビスを前記ねじ穴にねじ込むと、前記ビスの先端が雄ねじに到達してナットの締付トルクを発生することを特徴とするナットの緩み止め機構。
軸部材は、ナットを螺合した後、前記ねじ穴の底面に相当する雄ねじの部分を前記ビスの先端の形状に合わせて穴加工することを特徴とする請求項１または請求項２記載のナットの緩み止め機構。
軸部材は、ナットを螺合するに先き立って、前記ねじ穴の位置に相当する雄ねじの部分を全周に亘ってリング状に切削することを特徴とする請求項１または請求項２記載のナットの緩み止め機構。