JP5646786B1 - 過締め・緩み防止ナット - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡単な構造でダブルナットの緩み防止機能を具えるとともにナットの締め過ぎ防止機能をも具え、かつ、繰り返し使用が可能な過締め・緩み防止ナットを提供する。【解決手段】金属製薄板の鍔がドーナッツ状に取り囲む鍔付きナットと、該鍔付きナットの表面、裏面および外周縁を被覆する円板状の円形ゴム板と、からなり、前記円形ゴム板の中心部には前記鍔付きナットの螺入孔と略同径の貫通孔が連通し、前記鍔付きナットの裏面は平坦であって前記鍔付きナットの螺入孔回りの表面は前記円形ゴム板の表面よりも僅かに低いレベルとなるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、ダブルナットによる緩み防止機能と締め過ぎ防止機能を兼ね備えたナットに関する。

従来から様々な建築構造物や機械装置の部品を固着するための部材としてボルトとナットが使用されてきたが、その建築構造物や機械装置の振動によって次第に緩んでくることがある。そこで、このようなナットの緩みを防止する方法としては上ナットと下ナットを２つ重ねて使用するダブルナットやスプリングワッシャーを利用したものが知られている。

ダブルナットを利用した技術やスプリングワッシャーを利用した技術としてとしては例えば、特開平１０−２３１９号公報、特開平１０−６１６４５号公報、そして特開２００３−３０１８３０号公報に開示の技術がある。

特開平１０−２３１９号公報に開示の技術は、「スプリングワッシャーの止着強度も劣らず、係止片部の加工が容易となるスプリングワッシャー付座金を提供すること」を課題としていて、その解決手段として「スプリングワッシャーの内径に略等しい挿孔を設けた座板表面上に、この挿孔とスプリングワッシャーの中心孔とが連通するようにスプリングワッシャーを載置固定したスプリングワッシャー付座金において、挿孔に連設状態にして、且つ挿孔に対し外方へ突出状態に連設開口する有底の連設孔を座板の挿孔の外周部に複数設け、この連設孔の挿孔に対する外方突出側となる先端部の位置が、座板表面上のスプリングワッシャーの外周位置若しくはこの外周位置よりやや外側に位置するように各連設孔の有底部を座板表面側へ座板面垂直方向に立ち上げ係止片部を立設形成し、この係止片部を内側のスプリングワッシャーへ当接させる」構成としたものである。
また、特開平１０−６１６４５号公報に関示の技術は、「ダブルナットをボルトに締め付ける際にこれらの突起の変形及び突起が潰れてボルトのねじ部への巻き込みによる摩擦力の上昇で緩み止め効果を高める」ことを課題としていて、その解決手段として「ナットのねじ孔周縁の座面に複数の突起を形成して成り、被締結部材となるボルトに既に締め付けてある締結用ナットに対して、前記ナットをその突起側を向けて締め付け、両ナットの座面間で変形する突起を該ナットのねじ孔とボルトのねじ部との螺合部に巻き込んで、両ナットの緩みを防止することができるように構成したものである」。
そして、特開２００３−３０１８３０号公報に関示の技術は、「簡単な構造及び使用方法でありながら、ナットの雌ネジ部を塑性変形させて、ナット自身に緩み止め機能を持たせることで、確実な緩み防止効果が得られるようにしたロック用リングの提供」を課題としていて、その解決手段として「被締結部材に貫通させたボルトの雄ネジ部に本締め用ナットを螺合させた単ナット締結構造において、前記被締結部材と本締め用ナットの間に介在させて、本締め用ナットの緩み止めを行うためのロック用リングであって、本締め用ナットの材質の硬度よりも高い硬度の材質で形成され、片面に、本締め用ナットのネジ穴周縁部分に先端部を押し当てて、本締め用ナットの雌ネジ部を塑性変形させるための押圧用突起が形成されている」構成としたものである。
特開平１０−２３１９号公報 特開平１０−６１６４５号公報 特開２００３−３０１８３０号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術は、「スプリングワッシャー付座金」の形状自体が複雑であり、製造コストが上昇して手軽に使用できるものではない。また、特許文献２に開示の技術は、ボルトの突起が潰れてボルトのねじ部への巻き込みによる摩擦力の上昇で緩み止め効果を生じたとしても突起が潰れるのでボルトの再使用はできないし、特許文献３に開示の技術は、本締め用ナットのネジ穴周縁部分にロック用リング先端部を押し当てて、本締め用ナットの雌ネジ部を塑性変形させることから、本締め用ナットの再使用はできない。さらに、特許文献２および特許文献３は高いトルクで締め付けするのに適したものであるから、例えば、スレート、インシュレーションボードあるいは木材などのような、高いトルクで締め付けられないような材料を締着させるのに使用することはできない。

そこで、本願発明は、比較的簡単な構造でナットの締め過ぎ防止機能を具えるとともにダブルナットの緩み防止機能をも具え、かつ、繰り返し使用が可能な過締め防止用および緩み防止用ナットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願請求項１に係る過締め・緩み防止ナットは、過締め防止および緩み防止を目的とするダブルナットの下ナットとして使用されるナットであって、金属製薄板の鍔がドーナッツ状に取り囲む鍔付きナットと、該鍔付きナットの表面、裏面および外周縁を被覆する円板状の円形ゴム板と、からなり、前記円形ゴム板の中心部には前記鍔付きナットの螺入孔と略同径の貫通孔が連通している、ことを特徴としている。なお、本明細書において、「表面」とは、ボルトに螺入する上ナットに接する面をいい、「裏面」とは、「表面」と反対側の面をいう。
また、本願請求項２に係る過締め・緩み防止ナットは、請求項１に記載の過締め・緩み防止ナットであって、前記鍔付きナットの裏面は平坦である、ことを特徴としている。
そして、本願請求項３に係る過締め・緩み防止ナットは、請求項１または請求項２に記載の過締め・緩み防止ナットであって、前記鍔付きナットの螺入孔に螺刻されたねじ山は連続して、あるいは不連続に形成されている、ことを特徴としている。
さらに、本願請求項４に係る過締め・緩み防止ナットは、請求項１または請求項２に記載の過締め・緩み防止ナットであって、前記円形ゴム板の表面は突起が浮き彫りとなっている、ことを特徴としている。
また、本願請求項５に係る過締め・緩み防止ナットは、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の過締め・緩み防止ナットであって、前記鍔付きナットは少なくとも１箇所が切欠されている切欠部を有し、該切欠部には前記円形ゴム板の合成ゴムが充填されている、ことを特徴としている。

上記構成により本願発明は以下の効果を奏する。
（１）本願発明に係る過締め・緩み防止ナットは、鍔付きナットと、この鍔付きナットを被覆する円形ゴム板のみから構成されているので、その構造は比較的簡単である一方で、鍔付きナットの中心部はナット状となっているので、この上から上ナットを螺入して締め付ければ、ダブルナット効果が得られて緩み防止となる。また、鍔付きナットが円形ゴム板で被覆されているので、締め付けたときに、円形ゴム板が緩衝材となるとともに被締め付け材との摩擦で螺入回転が止まるので、過度な締め付けを防止することができる。
（２）鍔付きナットの裏面が平坦であると、鍔付きナットの上から上ナットを締め付ければその締め付け力は鍔付きナットの裏面全体で受け止めるので、鍔付きナットの裏面を被覆する円形ゴム板に万遍なく締め付け力が作用してその応力が均一化する。
（３）ナット状となっている鍔付きナットの表面が円形ゴム板の表面よりも僅かに低いレベルとなっているため、座金付きの上ナットを螺入して締め付けると座金が円形ゴム板に接触し円形ゴム板の摩擦で共廻りして螺入されるので、螺入中に所定の締め付け力が発揮される前にロックが掛かることなく、所定の位置での締め付け作業が行われるとともに、緩衝材として機能が一段と向上する。
（４）円形ゴム板の表面を突起状の模様とした場合は、裏面よりも表面の方が摩擦抵抗は低くなる。そのため、被締め付け材に円形ゴム板の裏面が接触した後の上ナットの締め付け作業では、摩擦抵抗で円形ゴム板の裏面の摺動回転が止まった後も円形ゴム板の表面に対して上ナットが摺動回転するので、締め付け作業の締め付け力が有効に鍔付きナットの螺入孔に作用してダブルナット効果が十分に発揮されるとともに、円形ゴム板の裏面の押圧力が過大になることはない。
（５）鍔付きナットが合成ゴムで充填された切欠部を有する場合には、鍔付きナットおよび円形ゴム板が一体として回動するので、互いに空回りすることがなく鍔付きナットに作用する力が過締め・緩み防止ナット全体に有効に及ぶ。

図１は、実施例に係る過締め・緩み防止ナットの全体図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＩ−Ｉ矢視断面図である。 図２は、実施例に係る過締め・緩み防止ナットを木造建築物の土台を固定する部分に使用した例を示す土台、基礎の断面図である。

本発明を実施するための形態に係る実施例について、図１および図２を参照して説明する。なお、図１および図２において、符号１は実施例に係る過締め・緩み防止ナット、符号１０は鍔付きナット、符号１１は金属製薄板の鍔、符号１１１は切欠部、符号１３はナット部、符号１５は螺入孔、符号２０は円形ゴム板、符号２１は突起、符号２３は貫通孔、符号３１は座金付きナット、符号３３はアンカーボルト、符号３５は土台、符号３７はボルト挿入孔、符号４１は基礎、符号４３は減震装置、である。

まず、実施例に係る過締め・緩み防止ナット１について、図１を参照して説明する。
過締め・緩み防止ナット１は、外観は中心部に孔が空いた円盤状を呈していて、中心部に位置するナット部１３の回りをドーナッツ状に取り囲む金属製薄板の鍔１１からなる鍔付きナット１０と、金属製薄板の鍔１１の表面、裏面および外周縁を被覆する合成ゴム製の円形ゴム板２０と、から構成されている。

金属製薄板の鍔１１の裏面およびナット部１３の裏面は段差が無いように平坦になっていて一体成形されている。そして、金属製薄板の鍔１１の一部は中央が凹んだ略円弧状に切り欠きされた切欠部１１１が形成されている。なお、切欠部１１１の平面的な形状は円弧状でなく直線的であっても良く、さらには孔をくり抜いた状態であっても構わないが、切欠部１１１には円形ゴム板２０と同一材の合成ゴムで充填されている必要がある。実施例では、金属製薄板の鍔１１の直径は３６ｍｍφ、厚さは２ｍｍとなっていて、ナット１３の厚さは４ｍｍで螺入孔１５は１２ｍｍφ、すなわち、１２ｍｍφのボルトが螺入されるようになっている。なお、螺入孔１５の内周面に螺刻されたねじ山は連続した凸条となっていても、あるいは不連続の凸条であっても良い。

円形ゴム板２０は鍔付きナット１１の表面、裏面および外周縁を被覆する合成ゴム製であって、その中心には螺入孔１５と略同径の貫通孔２３が貫設され、円形ゴム板２０の表面には複数の半球状の突起２１が凸設されている。実施例では、円形ゴム板２０の直径は４５ｍｍφ、厚さは６ｍｍとなっていて、ナット部１３の表面は円形ゴム板２０の表面よりも１ｍｍ程凹んだ状態になっている。また、突起２１は、概ね１ｍｍφ×高さ０．３ｍｍとなっている。

ここで、図２を参照しながら過締め・緩み防止ナット１の使用例を説明する。
図２では、土台と基礎との間に３枚重ねた円板からなる減震装置を介挿させた例を示していて、コンクリート製の基礎４１にはアンカーボルト３３が埋入されていて、基礎４１の表面からアンカーボルト３３が突出している。

（１）複数の減震装置４３をその中心部に開けられた図示外の挿入孔にアンカーボルト３３を挿入するようにして取り付けて行く。
（２）減震装置４３の取り付けが終了したら、減震装置４３の上から木製の土台３５を取り付ける。土台３５には予めアンカーボルト３３の位置に合わせてボルト挿入孔３７が土台３５の上下を貫通するように穿設されている。そして、土台３５の取り付けは、ボルト挿入孔３７にアンカーボルト３３を挿入するようにして行われる。
（３）土台３５に突出しているアンカーボルト３３に過締め・緩み防止ナット１を螺入し、さらにその上から座金付きナット３１を螺入する。この際、過締め・緩み防止ナット１は手回しで土台３５に接触するまで螺入する。
（４）座金付きナット３１を電動ドリル等で締め付ける。最初、過締め・緩み防止ナット１は座金付きナット３１とともに共回りしながら土台３５の表面を押圧するが、トルク値がある程度を超えると、過締め・緩み防止ナット１の裏面と土台３５の表面との間で所定の摩擦力が発生して座金付きナット３１との共回りが止まり、突起２１の影響で摩擦抵抗が低い過締め・緩み防止ナット１の表面を座金付きナット３１が摺動して回転する。そして、円形ゴム板２０が圧縮されて所定のトルク値が座金付きナット３１に伝わることで、座金付きナット３１の締め付け作業が完了する。

上述した手順により、基礎４１と土台３５はアンカーボルト３３を介して締着されるが、アンカーボルト３３に過度な締め付け力が作用しないため、減震装置４３にも過度の圧縮力が発生せず、かつ、過締め・緩み防止ナット１の鍔付きナット１０と座金付きナット３１とのダブルナット効果により座金付きナット３１は緩むことがなくロックが掛かる状態となるので、減震装置４３の効果を十分に発揮させることができる。

このように、過締め・緩み防止ナット１は、振動を伴う建築構造物や機械装置などのような場所で、高いトルク値で締め付けることができない減震装置や減衰装置、さらにはスレート、インシュレーション材、木材などの締着部品として活用することができる。

１ 実施例に係る過締め・緩み防止ナット
１０ 鍔付きナット
１１ 金属製薄板の鍔
１１１ 切欠部
１３ ナット部
１５ 螺入孔
２０ 円形ゴム板
２１ 突起
２３ 貫通孔

Claims (5)

1. 過締め防止および緩み防止を目的とするダブルナットの下ナットとして使用されるナットであって、金属製薄板の鍔がドーナッツ状に取り囲む鍔付きナットと、該鍔付きナットの表面、裏面および外周縁を被覆する円板状の円形ゴム板と、からなり、
   前記円形ゴム板の中心部には前記鍔付きナットの螺入孔と略同径の貫通孔が連通している、ことを特徴とする過締め・緩み防止ナット。
2. 前記鍔付きナットの裏面は平坦である、ことを特徴とする請求項１に記載の過締め・緩み防止ナット。
3. 前記鍔付きナットの螺入孔に螺刻されたねじ山は連続して、あるいは不連続に形成されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過締め・緩み防止ナット。
4. 前記円形ゴム板の表面は突起が浮き彫りとなっている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過締め・緩み防止ナット。
5. 前記鍔付きナットは少なくとも１箇所が切欠されている切欠部を有し、該切欠部には前記円形ゴム板の合成ゴムが充填されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の過締め・緩み防止ナット。

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