JP5734495B1 - 締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ワッシャがボルトの雄ねじ部のねじ山に噛み合って緩み止め効果を得るとともにそのねじ山への傷がつき難い締結構造を提供する。【解決手段】この締結構造１は、被締結体５と、ボルト２と、軸対称でかつ断面視略台形状の凹部を有するナット３と、ナット３の凹部３２に嵌合するよう軸対称でかつ側面視略台形状の突出部４２を有するワッシャ４と、を備えており、ワッシャ４においてボルト挿通孔４３の中心軸が突出部４２の中心軸から第１の向きＤＩに偏心しており、ワッシャ４は、ボルト挿通孔４３の周縁を形成する第１ワッシャ部材４ａと、ナット３の凹部３２が接触する第２ワッシャ部材４ｂと、を有してなり、第１ワッシャ部材４ａは、第２ワッシャ部材４ｂよりも硬度が低く、第１の向きＤＩと反対の向きの部分において、ねじれが生じて雄ねじ部２１のねじ山と噛み合っている。【選択図】図４

Description

本発明は、機械類や構造物などを構成する部材（被締結体）をボルトとナットとワッシャを用いて締結してなる締結構造に関する。

従来より、被締結体を締結するボルトとナットは、締結後にボルトとナットが緩むのを防止するために様々な工夫がなされてきた。本願発明者の一人も、特許文献１などで、特有形状のワッシャ（座金）と特有形状のナットを用いた締結構造を提案している。

図１７に示す締結構造１０１は、特許文献１に記載されたのと基本的に同様な締結構造である。被締結体１０５は、締結用挿通孔１０５ａを有する。ボルト１０２は、雄ねじ部１２１を有する。ナット１０３は、雌ねじ部１３１の一方の開口部（図１７において下方）周辺に軸対称でかつ断面視略台形状の凹部１３２が形成されている。ワッシャ１０４は、基部１４１と、この基部１４１の中央部から突出した突出部１４２と、を有している。突出部１４２は、軸対称でかつ側面視略台形状となっており、その中央部には、突出部１４２の中心軸から偏心しているボルト挿通孔１４３が形成されている。

この締結構造１０１の組立方法は、先ず、ボルト１０２の雄ねじ部１２１を、被締結体１０５の締結用挿通孔１０５ａ及びワッシャ１０４のボルト挿通孔１４３に挿通し、ナット１０３の雌ねじ部１３１に螺合させる。そして、ボルト１０２に対してナット１０３を回して行くことにより、ナット１０３の凹部１３２をワッシャ１０４の突出部１４２に接触させて嵌合させるとともに、ワッシャ１０４のボルト挿通孔１４３の内周縁１４３ａの一部をボルト１０２の雄ねじ部１２１のねじ山に接触させる（図１７の中央右側参照）。そして、締め込むと、ワッシャ１０４のボルト挿通孔１４３の内周縁１４３ａの一部がボルト１０２の雄ねじ部１２１のねじ山に噛み合う。その結果、ワッシャ１０４はボルト１０２に強力に結合して緩み止め効果を得ることができる。なお、図１７において符号１０６で示すのは、他の被締結体もしくは基礎である。

特開２００２−２０６５１５号公報

ところで、一つの締結構造で用いたボルトは、再利用される場合も少なくない。例えば、ボルト１０２が基礎１０６に埋め込まれたアンカーボルトで、それに取り付けた機械類を取り換える場合などでは、古い締結構造を分解し、ボルト１０２をそのままにして新しい締結構造が構築される。このように再利用される場合には、締め込みなどでボルト１０２に付いた傷は少ない方が望ましい。

しかし、図１７に示した締結構造１０１のような場合には、ボルト１０２の雄ねじ部１２１のねじ山にはワッシャ１０４が噛み合うので、ねじ山に傷が付き易い。

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワッシャがボルトの雄ねじ部のねじ山に噛み合って緩み止め効果を得るとともにそのねじ山への傷がつき難い締結構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の締結構造は、締結用挿通孔を有する被締結体と、雄ねじ部を有するボルトと、軸対称でかつ断面視略台形状の凹部又は凸部を有し、該凹部又は凸部に雌ねじ部の一方の開口部が形成されたナットと、前記ナットの凹部又は凸部に嵌合するよう軸対称でかつ側面視略台形状の突出部又は窪み部を有し、該突出部又は窪み部に前記ボルトの雄ねじ部が挿通するボルト挿通孔の一方の開口部が形成されたワッシャと、を備えており、前記ナットにおいて前記凹部又は凸部の中心軸が前記雌ねじ部の中心軸から第１の向きに偏心、或いは、前記ワッシャにおいて前記ボルト挿通孔の中心軸が前記突出部又は窪み部の中心軸から第１の向きに偏心しており、前記ワッシャは、前記ボルト挿通孔の周縁を形成する第１ワッシャ部材と、前記ナットの凹部又は凸部が接触する第２ワッシャ部材と、を有してなり、前記ボルトの雄ねじ部は、前記被締結体の前記締結用挿通孔及び前記ワッシャの前記ボルト挿通孔に挿通して前記ナットの前記雌ねじ部に螺合しており、前記ワッシャの前記第１ワッシャ部材は、前記第２ワッシャ部材よりも硬度が低く、前記第１の向きと反対の向きの部分において、ねじれが生じて前記ボルトの雄ねじ部のねじ山と噛み合っていることを特徴とする。

請求項２に記載の締結構造は、請求項１に記載の締結構造において、前記第１ワッシャ部材は、樹脂材料からなり、その全部が前記第２ワッシャ部材よりも内側に有ることを特徴とする。

本発明の締結構造によれば、ワッシャがボルトの雄ねじ部のねじ山に噛み合って緩み止め効果を得るとともにボルトへの傷がつき難くなる。

本発明の第１の実施形態に係る締結構造に用いるナットを示すもので、（ａ）は側面視断面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の第１の実施形態に係る締結構造に用いるワッシャを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面視断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る締結構造においてボルトにナットを螺合した状態を示す側面視断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る締結構造においてナットを締め込んだ状態を示す側面視断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る締結構造に用いるナットを示すもので、（ａ）は側面視断面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の第２の実施形態に係る締結構造に用いるワッシャを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面視断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る締結構造においてボルトにナットを螺合した状態を示す側面視断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る締結構造においてナットを締め込んだ状態を示す側面視断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る締結構造に用いるナットを示すもので、（ａ）は側面視断面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の第３の実施形態に係る締結構造に用いるワッシャを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面視断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る締結構造においてボルトにナットを螺合した状態を示す側面視断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る締結構造においてナットを締め込んだ状態を示す側面視断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る締結構造に用いるナットを示すもので、（ａ）は側面視断面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の第４の実施形態に係る締結構造に用いるワッシャを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面視断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る締結構造においてボルトにナットを螺合した状態を示す側面視断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る締結構造においてナットを締め込んだ状態を示す側面視断面図である。 従来の締結構造においてナットを締め込んだ状態を示す側面視断面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の第１の実施形態に係る締結構造１は、ボルト２とナット３とワッシャ（座金）４とを用いた締結構造である。ボルト２は、雄ねじ部２１を有するものであり、通常のものでよい。

ナット３は、図１に示すように、雌ねじ部３１の一方（図１（ａ）において下方）の開口部周辺に軸対称でかつ断面視略台形状の凹部３２が形成されている。凹部３２の中心軸は、雌ねじ部３１の中心軸Ｎに一致している。なお、ナット３は、角柱状（例えば正六角形の角柱）である。

凹部３２は、側面３２ａと底面３２ｂからなっている。側面３２ａは、軸方向（中心軸Ｎの方向）に対し傾斜角θで傾斜しており、底面３２ｂは、軸方向に対しほぼ直交している。側面３２ａの傾斜角θは、例えば約１７〜１８度とすることができる。

ワッシャ４は、図２に示すように、基部４１と、この基部４１の中央部から突出した突出部４２と、を有している。突出部４２は、ナット３の凹部３２に嵌合するよう軸対称（中心軸Ｗに対して軸対称）でかつ側面視略台形状になっている。

突出部４２は、詳細には、その表面が、側面４２ａと頂面４２ｂからなっている。この側面４２ａと頂面４２ｂの境目は、角部４２ｃとなっている。突出部４２は、ナット３がワッシャ４に重なり合ったときに、ナット３の凹部３２の側面３２ａに突出部４２の角部４２ｃが接触できるような平面視における寸法となっている

突出部４２の側面４２ａは、軸方向（中心軸Ｗの方向）に対し傾斜角φで傾斜しており、頂面４２ｂは、軸方向に対しほぼ直交している。側面４２ａの傾斜角φは、ナット３の凹部３２の側面３２ａの傾斜角θよりも小さくなっている。それにより、後述するように突出部４２がナット３の凹部３２に嵌り込んで行くときには、角部４２ｃがナット３の凹部３２の側面３２ａに接触しながら嵌り込んで行く。側面４２ａの傾斜角φは、例えば約１５度とすることができる。

ワッシャ４は、ボルト２の雄ねじ部２１が挿通するボルト挿通孔４３を有している。ボルト挿通孔４３の一方の開口部は、突出部４２（詳細にはその頂面４２ｂ）に形成されている。

ボルト挿通孔４３の中心軸Ｗｈは、突出部４２の中心軸Ｗから第１の向きＤＩに偏心している。すなわち、図２（ａ）に示すように、平面視において、ボルト挿通孔４３の周縁４３ａが描く円の中心に位置する中心軸Ｗｈは、突出部４２の側面４２ａと頂面４２ｂの境目の角部４２ｃが描く円の中心に位置する中心軸Ｗから第１の向きＤＩにずれている。

ワッシャ４は、第１ワッシャ部材４ａとそれを外囲する第２ワッシャ部材４ｂを有して構成されている。第１ワッシャ部材４ａと第２ワッシャ部材４ｂは接着剤などで接着されている。

第１ワッシャ部材４ａは、ボルト挿通孔４３の上述した周縁４３ａを形成している。第１ワッシャ部材４ａは、第２ワッシャ部材４ｂよりも硬度が低く、例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネートなど又はそれらに繊維等の補強材を加えた樹脂材料、或いはアルミニウム、銅など又はそれらの合金などの比較的硬度が低い金属材料を用いることができる。

ここで、第１ワッシャ部材４ａに樹脂材料を用いる場合は、第１ワッシャ部材４ａの全部は、第２ワッシャ部材４ｂよりも内側（半径方向に内側（中心軸Ｗｈに近い側））に有るのが好ましい。こうすると、後述するような締結構造１が日光が当たる場所にあったとしても、第１ワッシャ部材４ａ全部をナット３、第２ワッシャ部材４ｂ、被締結体５で隠蔽して日光が当たらないようにすることができる。その結果、第１ワッシャ部材４ａの耐候性をより高めることができる。

第２ワッシャ部材４ｂは、ナット３の凹部３２が接触する。すなわち、第２ワッシャ部材４ｂに、突出部４２の角部４２ｃの近傍とその外側が成形されている。第２ワッシャ部材４ｂは、鉄又はその合金（例えば、ステンレス鋼）などの硬度が高い金属材料を用いることができる。

なお、上述したようにボルト挿通孔４３の中心軸Ｗｈを突出部４２の中心軸Ｗから第１の向きＤＩに偏心させるには、頂面４２ｂにおいて、図２に示すように第１ワッシャ部材４ａ及び第２ワッシャ部材４ｂの形状を調整することによって行うことができる。また、後述するように締結の際に第１ワッシャ部材４ａの一部分が雄ねじ部２１のねじ山の間に食い込み易くするためには、第２ワッシャ部材４ｂの厚みは、小さい（例えば、ボルト２の雄ねじ部２１のねじ山のピッチよりも小さい）のが好ましい。

締結構造１は、このようなボルト２とナット３とワッシャ４とを用いて、以下のように組み立てる。先ず、被締結体５の締結用挿通孔５ａにボルト２の雄ねじ部２１を挿通させる（図３参照）。そして、締結用挿通孔５ａから突出したボルト２の雄ねじ部２１をワッシャ４のボルト挿通孔４３に挿通させるとともに、ワッシャ４の基部４１を被締結体５に接触させて載置する。そして、図３に示すように、ボルト２の雄ねじ部２１にナット３の雌ねじ部３１を螺合させ、ボルト２に対してナット３を回して行く。なお、図３（及び後述する図４）において符号６で示すのは、他の被締結体もしくは基礎である。

ナット３を回して行くに従い、ワッシャ４の突出部４２は、ナット３の凹部３２に徐々に入り込んで行き、やがて、その角部４２ｃがナット３の凹部３２の側面３２ａに接触する。

更にナット３を回して締め付けて行くと、ワッシャ４の突出部４２がナット３の凹部３２に嵌合した状態になる。そして、前述のようにワッシャ４のボルト挿通孔４３の中心軸Ｗｈは突出部４２の中心軸Ｗから偏心しているため、図４に示すように、ワッシャ４の第１ワッシャ部材４ａは、第１の向きＤＩと反対の向きの部分ＡＩにおいて、第２ワッシャ部材４ｂに押されて雄ねじ部２１のねじ山の間（谷部）に食い込み、ねじれが生じて雄ねじ部２１のねじ山と噛み合うようになる。これにより、ワッシャ４はボルト２に強力に結合する。

このようにして、ボルト２、ナット３、ワッシャ４が互いに強力に結合して緩み止め効果を得ることができる。ワッシャ４の第１ワッシャ部材４ａは、硬度が低く変形し易いので、ボルト２の雄ねじ部２１のねじ山と噛み合い易く、それとともに、ねじ山への傷がつき難い。なお、図４で示した状態から更に強く締め付けてナット３をボルト２に対して傾斜させることにより、ナット３をボルト２に更に強力に結合させることも可能である。この場合、ワッシャ４の第１ワッシャ部材４ａは更に有効である。

次に、本発明の第２の実施形態に係る締結構造１’について、図５〜図８に基づいて説明する。この締結構造１’は、ボルト２とナット３’とワッシャ（座金）４’とを用いた締結構造である。ボルト２は、上述した締結構造１のボルト２と同様のものである。なお、ナット３’とワッシャ４’においては、上述した締結構造１のナット３とワッシャ４における各部分に対応する部分は、同じ符号を付けている。

ナット３’は、図５に示すように、上述したナット３の場合と同様な形状の雌ねじ部３１と凹部３２を有している。ナット３の場合と異なるのは、凹部３２の中心軸Ｎｔは、雌ねじ部３１の中心軸Ｎから第１の向きＤＩに偏心している点である。すなわち、図５（ｂ）に示すように、底面視において、凹部３２の側面３２ａと底面３２ｂの境目３２ｃが描く円の中心に位置する中心軸Ｎｔは、雌ねじ部３１の中心軸Ｎから第１の向きＤＩにずれている。なお、雌ねじ部３１と凹部３２についてのその他の点は、上述したナット３の場合と同様であるので説明は省略する。

ワッシャ４’は、図６に示すように、上述したワッシャ４の場合と同様な形状の基部４１と突出部４２とボルト挿通孔４３を有している。ワッシャ４の場合と異なるのは、ボルト挿通孔４３は、その中心軸が突出部４２の中心軸Ｗに一致している点、すなわち、突出部４２の中心軸Ｗから偏心していない点である。なお、基部４１と突出部４２とボルト挿通孔４３についてその他の点は、上述したワッシャ４の場合と同様であるので説明は省略する。

締結構造１’は、図７及び図８に示すように、上述した締結構造１と同様にして組み立てる。但し、この締結構造１’では、ナット３’の凹部３２の中心軸Ｎｔが雌ねじ部３１の中心軸Ｎから偏心しているために、図８に示すように、ワッシャ４’の第１ワッシャ部材４ａは、第１の向きＤＩと反対の向きの部分ＡＩにおいて、第２ワッシャ部材４ｂに押されて雄ねじ部２１のねじ山の間（谷部）に食い込み、ねじれが生じて雄ねじ部２１のねじ山と噛み合うようになる。そして、締結構造１の場合と同様に、ボルト２、ナット３’、ワッシャ４’が互いに強力に結合して緩み止め効果を得ることができ、それとともに、ボルト２の雄ねじ部２１のねじ山への傷がつき難くなる。また、締結構造１’は、偏心をナット３’において行っており、ナットは一般にワッシャ（座金）よりも硬度が高いので、一定の偏心量のものを精度よく加工し易くなる利点も有る。

次に、本発明の第３の実施形態に係る締結構造１Ａについて、図９〜図１２に基づいて説明する。この締結構造１Ａは、ボルト２とナット３Ａとワッシャ（座金）４Ａとを用いた締結構造である。ボルト２は、上述した締結構造１のボルト２と同様のものである。

ナット３Ａは、図９に示すように、雌ねじ部３１Ａの一方（図９（ａ）において下方）の開口部周辺に軸対称でかつ断面視略台形状の凸部３２Ａが形成されている。凸部３２Ａの中心軸は、雌ねじ部３１Ａの中心軸Ｎに一致している。なお、ナット３Ａは、角柱状（例えば正六角形の角柱）である。

凸部３２Ａは、側面３２Ａａと頂面３２Ａｂからなっている。この側面３２Ａａと頂面３２Ａｂの境目は、角部３２Ａｃとなっている。側面３２Ａａは、軸方向（中心軸Ｎの方向）に対し傾斜角θで傾斜しており、頂面３２Ａｂは、軸方向に対しほぼ直交している。側面３２Ａａの傾斜角θは、例えば約１５度とすることができる。

ワッシャ４Ａは、図１０に示すように、基部４１Ａと、この基部４１Ａの中央部に形成された窪み部４２Ａと、を有している。窪み部４２Ａは、ナット３の凸部３２Ａに嵌合するよう軸対称（中心軸Ｗに対して軸対称）でかつ側面視略台形状になっている。

窪み部４２Ａは、側面４２Ａａと底面４２Ａｂからなっている。窪み部４２Ａは、ナット３Ａがワッシャ４Ａに重なり合ったときに、窪み部４２Ａの側面４２Ａａにナット３Ａの角部３２Ａｃが接触できるような平面視における寸法となっている

窪み部４２Ａの側面４２Ａａは、軸方向（中心軸Ｗの方向）に対し傾斜角φで傾斜しており、底面４２Ａｂは、軸方向に対しほぼ直交している。側面４２Ａａの傾斜角φは、ナット３Ａの凸部３２Ａの側面３２Ａａの傾斜角θよりも大きくなっている。それにより、後述するように窪み部４２Ａにナット３の凸部３２Ａが嵌り込んで行くときには、窪み部４２Ａの側面４２Ａａにナット３Ａの角部３２Ａｃが接触しながら嵌り込んで行く。側面４２Ａａの傾斜角φは、例えば約１７〜１８度とすることができる。

ワッシャ４Ａは、ボルト２の雄ねじ部２１が挿通するボルト挿通孔４３Ａを有している。ボルト挿通孔４３Ａの一方の開口部は、窪み部４２Ａ（詳細にはその底面４２Ａｂ）に形成されている。

ボルト挿通孔４３Ａの中心軸Ｗｈは、窪み部４２Ａの中心軸Ｗから第１の向きＤＩに偏心している。すなわち、図１０（ａ）に示すように、平面視において、ボルト挿通孔４３Ａの周縁４３Ａａが描く円の中心に位置する中心軸Ｗｈは、窪み部４２Ａの側面４２Ａａと頂面４２Ａｂの境目４２Ａｃが描く円の中心に位置する中心軸Ｗから第１の向きＤＩにずれている。

ワッシャ４Ａは、第１ワッシャ部材４Ａａと第２ワッシャ部材４Ａｂを有して構成されている。第１ワッシャ部材４Ａａと第２ワッシャ部材４Ａｂは接着剤などで接着されている。

第１ワッシャ部材４Ａａは、ボルト挿通孔４３Ａの上述した周縁４３Ａａを形成している。第１ワッシャ部材４Ａａは、第２ワッシャ部材４Ａｂよりも硬度が低く、例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリカーボネートなど又はそれらに繊維等の補強材を加えた樹脂材料、或いはアルミニウム、銅など又はそれらの合金などの比較的硬度が低い金属材料を用いることができる。

ここで、第１ワッシャ部材４Ａａに樹脂材料を用いる場合は、第１ワッシャ部材４Ａａの全部は、第２ワッシャ部材４Ａｂよりも内側（半径方向に内側（中心軸Ｗｈに近い側））に有るのが好ましい。こうすると、後述するような締結構造１Ａが日光が当たる場所にあったとしても、第１ワッシャ部材４Ａａ全部をナット３Ａ、第２ワッシャ部材４Ａｂ、被締結体５で隠蔽して日光が当たらないようにすることができる。その結果、第１ワッシャ部材４Ａａの耐候性をより高めることができる

第２ワッシャ部材４Ａｂは、ナット３Ａの凸部３２Ａが接触する。すなわち、第２ワッシャ部材４Ａｂに、窪み部４２Ａの側面４２Ａａが成形されている。第２ワッシャ部材４Ａｂは、鉄又はその合金（例えば、ステンレス鋼）などの硬度が高い金属材料を用いることができる

なお、上述したようにボルト挿通孔４３Ａの中心軸Ｗｈを窪み部４２Ａの中心軸Ｗから第１の向きＤＩに偏心させるには、底面４２Ａｂにおいて、第１ワッシャ部材４Ａａ及び第２ワッシャ部材４Ａｂの形状を調整することによって行うことができる。また、後述するように締結の際に第１ワッシャ部材４Ａａの一部分が雄ねじ部２１のねじ山の間に食い込み易くするためには、第２ワッシャ部材４Ａｂの一部分４Ａｂｂを内側（半径方向に内側）に突出させるのが好ましく、また、その一部分４Ａｂｂの厚みは、小さい（例えば、ボルト２の雄ねじ部２１のねじ山のピッチよりも小さい）のが好ましい。内側に突出させた第２ワッシャ部材４Ａｂの一部分４Ａｂｂの軸方向の位置は、一方（図１０において上方）の開口部近傍であってもよいし、他方（図において下方）の開口部近傍などであってもよい。

締結構造１Ａは、このようなボルト２とナット３Ａとワッシャ４Ａとを用いて、以下のように組み立てる。先ず、被締結体５の締結用挿通孔５ａにボルト２の雄ねじ部２１を挿通させる（図１１参照）。そして、締結用挿通孔５ａから突出したボルト２の雄ねじ部２１をワッシャ４Ａのボルト挿通孔４３Ａに挿通させるとともに、ワッシャ４Ａの基部４１Ａを被締結体５に接触させて載置する。そして、図１１に示すように、ボルト２の雄ねじ部２１にナット３Ａの雌ねじ部３１Ａを螺合させ、ボルト２に対してナット３Ａを回して行く。なお、図１１（及び後述する図１２）において符号６で示すのは、他の被締結体もしくは基礎である。

ナット３Ａを回して行くに従い、ナット３の凸部３２Ａがワッシャ４Ａの窪み部４２Ａに徐々に入り込んで行き、やがて、その角部３２Ａｃがワッシャ４Ａの窪み部４２Ａの側面４２Ａａに接触する。

更にナット３Ａを回して締め付けて行くと、ナット３Ａの凸部３２Ａがワッシャ４Ａの窪み部４２Ａに嵌合した状態になる。そして、前述のようにワッシャ４Ａのボルト挿通孔４３Ａの中心軸Ｗｈは窪み部４２Ａの中心軸Ｗから偏心しているため、図１２に示すように、ワッシャ４Ａの第１ワッシャ部材４Ａａは、第１の向きＤＩと反対の向きの部分ＡＩにおいて、第２ワッシャ部材４Ａｂに押されて雄ねじ部２１のねじ山の間（谷部）に食い込み、ねじれが生じて雄ねじ部２１のねじ山と噛み合うようになる。これにより、ワッシャ４Ａはボルト２に強力に結合する。

このようにして、ボルト２、ナット３Ａ、ワッシャ４Ａが互いに強力に結合して緩み止め効果を得ることができる。ワッシャ４Ａの第１ワッシャ部材４Ａａは、硬度が低く変形し易いので、ボルト２の雄ねじ部２１のねじ山と噛み合い易く、それとともに、ねじ山への傷がつき難い。なお、図１２で示した状態から更に強く締め付けてナット３Ａをボルト２に対して傾斜させることにより、ナット３Ａをボルト２に更に強力に結合させることも可能である。この場合、ワッシャ４Ａの第１ワッシャ部材４Ａａは更に有効である。また、締結構造１Ａは、ナット３Ａの凸部３２Ａにも雌ねじ部３１Ａを形成するので、必要とする雌ねじ部３１Ａの長さ（軸方向の長さ）を確保し易い。

次に、本発明の第４の実施形態に係る締結構造１Ａ’について、図１３〜図１６に基づいて説明する。この締結構造１Ａ’は、ボルト２とナット３Ａ’とワッシャ（座金）４Ａ’とを用いた締結構造である。ボルト２は、上述した締結構造１Ａのボルト２と同様のものである。なお、ナット３Ａ’とワッシャ４Ａ’においては、上述した締結構造１Ａのナット３Ａとワッシャ４Ａにおける各部分に対応する部分は、同じ符号を付けている。

ナット３Ａ’は、図１３に示すように、上述したナット３Ａの場合と同様な形状の雌ねじ部３１Ａと凸部３２Ａを有している。ナット３Ａの場合と異なるのは、凸部３２Ａの中心軸Ｎｔが雌ねじ部３１の中心軸Ｎから第１の向きＤＩに偏心している点である。すなわち、図１３（ｂ）に示すように、底面視において、凸部３２Ａの側面３２Ａａと底面３２Ａｂの境目３２Ａｃが描く円の中心に位置する中心軸Ｎｔは、雌ねじ部３１Ａの中心軸Ｎから第１の向きＤＩにずれている。なお、雌ねじ部３１Ａと凸部３２Ａについてのその他の点は、上述したナット３Ａの場合と同様であるので説明は省略する。

ワッシャ４Ａ’は、図１４に示すように、上述したワッシャ４Ａの場合と同様な形状の基部４１Ａと窪み部４２Ａとボルト挿通孔４３Ａを有している。ワッシャ４Ａの場合と異なるのは、ボルト挿通孔４３Ａは、その中心軸が窪み部４２Ａの中心軸Ｗに一致している点、すなわち、窪み部４２Ａの中心軸Ｗから偏心していない点である。なお、基部４１Ａと窪み部４２Ａとボルト挿通孔４３Ａについてその他の点は、上述したワッシャ４Ａの場合と同様であるので説明は省略する。

締結構造１Ａ’は、図１５及び図１６に示すように、上述した締結構造１Ａと同様にして組み立てる。但し、この締結構造１Ａ’では、ナット３Ａ’の凸部３２Ａの中心軸Ｎｔが雌ねじ部３１Ａの中心軸Ｎから偏心しているために、図１６に示すように、ワッシャ４Ａ’の第１ワッシャ部材４Ａａは、第１の向きＤＩと反対の向きの部分ＡＩにおいて、第２ワッシャ部材４Ａｂに押されて雄ねじ部２１のねじ山の間（谷部）に食い込み、ねじれが生じて雄ねじ部２１のねじ山と噛み合うようになる。そして、締結構造１Ａの場合と同様に、ボルト２、ナット３Ａ’、ワッシャ４Ａ’が互いに強力に結合して緩み止め効果を得ることができ、それとともに、ボルト２の雄ねじ部２１のねじ山への傷がつき難くなる。また、締結構造１Ａ’は、偏心をナット３Ａ’において行っており、ナットは一般にワッシャ（座金）よりも硬度が高いので、一定の偏心量のものを精度よく加工し易くなる利点も有る。

以上、本発明の実施形態に係る締結構造について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、実施形態に記載したボルトとナットとワッシャの大きさや細かな形状などは、それらが用いられる環境や被締結体に合わせて任意に変更可能である。

１、１’、１Ａ、１Ａ’ 締結構造
２ ボルト
２１ ボルトの雄ねじ部
３、３’、３Ａ、３Ａ’ ナット
３１、３１Ａ ナットの雌ねじ部
３２ ナットの凹部
３２Ａ ナットの凸部
４、４’、４Ａ、４Ａ’ ワッシャ
４２ ワッシャの突出部
４２Ａ ワッシャの窪み部
４３、４３Ａ ワッシャのボルト挿通孔
４ａ、４Ａａ 第１ワッシャ部材
４ｂ、４Ａｂ 第２ワッシャ部材
５ 被締結体
５ａ 被締結体の締結用挿通孔
ＤＩ 第１の向き
Ｎ ナットの雌ねじ部の中心軸
Ｎｔ ナットの凹部の中心軸
Ｗ ワッシャの突出部の中心軸
Ｗｈ ワッシャのボルト挿通孔の中心軸

Claims (2)

1. 締結用挿通孔を有する被締結体と、
   雄ねじ部を有するボルトと、
   軸対称でかつ断面視略台形状の凹部又は凸部を有し、該凹部又は凸部に雌ねじ部の一方の開口部が形成されたナットと、
   前記ナットの凹部又は凸部に嵌合するよう軸対称でかつ側面視略台形状の突出部又は窪み部を有し、該突出部又は窪み部に前記ボルトの雄ねじ部が挿通するボルト挿通孔の一方の開口部が形成されたワッシャと、
   を備えており、
   前記ナットにおいて前記凹部又は凸部の中心軸が前記雌ねじ部の中心軸から第１の向きに偏心、或いは、前記ワッシャにおいて前記ボルト挿通孔の中心軸が前記突出部又は窪み部の中心軸から第１の向きに偏心しており、
   前記ワッシャは、前記ボルト挿通孔の周縁を形成する第１ワッシャ部材と、前記ナットの凹部又は凸部が接触する第２ワッシャ部材と、を有してなり、
   前記ボルトの雄ねじ部は、前記被締結体の前記締結用挿通孔及び前記ワッシャの前記ボルト挿通孔に挿通して前記ナットの前記雌ねじ部に螺合しており、
   前記ワッシャの前記第１ワッシャ部材は、前記第２ワッシャ部材よりも硬度が低く、前記第１の向きと反対の向きの部分において、ねじれが生じて前記ボルトの雄ねじ部のねじ山と噛み合っていることを特徴とする締結構造。
2. 請求項１に記載の締結構造において、
   前記第１ワッシャ部材は、樹脂材料からなり、その全部が前記第２ワッシャ部材よりも内側に有ることを特徴とする締結構造。

Images