JP6427010B2

JP6427010B2 - 緩み止め特殊ダブルナット

Info

Publication number: JP6427010B2
Application number: JP2015006377A
Authority: JP
Inventors: 克彦若林
Original assignee: HARDLOCK INDUSTRY CO., LTD.
Current assignee: HARDLOCK INDUSTRY CO., LTD.
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2035-01-16
Also published as: JP2016133136A

Description

本発明は、緩み止め機能を有する特殊ダブルナットに関する。

本願出願人は、従来より、高い緩み止め機能を発揮する緩み止め特殊ダブルナットの開発を行っており、例えば下記の特許文献１に開示している。

このハードロックナット（登録商標）は、図５にも示すように、ボルトのネジ軸１が螺合するネジ孔２１，３１を有する下ナット２及び上ナット３からなり、下ナット２の上面には上方に突出する凸部２２が設けられ、上ナット３の下面には下ナット２の凸部２２が嵌合する凹部３２が設けられている。これら凸部２２の外周面及び凹部３２の内周面はテーパー状に形成されている。また、凸部２２はネジ孔２１に対して僅かに偏心されており、この凸部２２と上ナット３の凹部３２との偏心嵌合によって、上下ナット２，３が偏心方向に沿って互いに水平方向に押し合うように構成され、より具体的には下ナット２には偏心方向とは逆方向（図示左方向）の水平力が作用し、上ナット３には偏心方向（図示右方向）の水平力が作用し、これら水平力により大きな緩み止め作用が生じるようになっている。

なお、ネジ孔２１，３１はそれぞれ凸部２２外周面又は凹部３２内周面より径方向内側にあり、凸部２２がネジ孔２１に対して偏心しているため、凸部２２の肉厚は周方向に不均一となっており、凸部２２のネジ孔２１に対する偏心方向（図示右方向）に向かうにつれて凸部２２の肉厚は徐々に厚くなり、偏心方向とは逆側の周方向一部（図示左側部位）で凸部２２は最も薄肉となっている。

特公平３−５２６号公報

上記従来のハードロックナットの偏心凸部２２を有する下ナット２を製造する方法としては、偏心凸部２２を圧造により下ナット本体（六角ナット部）とともに一体成形する方法や、偏心凸部２２を切削により形成する方法が知られている。しかし、圧造により偏心凸部２２を一体成形する方法では、凸部２２が周方向に沿って肉厚が偏った形状であるために、圧造時に凸部２２を構成する金属材料を偏心方向に偏って流動させる必要がある一方、六角ナット部は周方向に均一に金属材料を流動させることが好ましいという矛盾する課題を内在していた。また、切削により凸部２２を形成する方法の場合、圧造後に切削工程が必要となり、製造工程数の増加による製造コスト増を招くという問題があった。

また、凸部２２と凹部３２との偏心嵌合により、周方向一部において凸部２２外周面と凹部３２内周面とが強く圧接されることとなるが、上ナット３を所定位置まで締め付ける際に凸部２２外周面と凹部３２内周面との圧接部位に大きな摩擦熱が発生し、この摩擦熱によってナットを構成する金属材料が溶融して上ナット３と下ナット２とが溶着してしまうことがあった。

本発明は、上記問題点を解消するためにハードロックナットの新規な改良を提案するものである。

本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。

すなわち、本発明の緩み止め特殊ダブルナットは、ネジ孔を有する下ナットと、ネジ孔を有する上ナットと、これら上下ナットの間に配置される中間リングとを備え、上下ナットのいずれか一方には中間リングが外嵌する外周面を有する凸部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、他方には中間リングが内嵌する内周面を有する凹部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、前記中間リングの外周面と内周面とが互いに偏心されていることを特徴とするものである。かかる本発明によれば、下ナット及び上ナットに偏肉部位を設ける必要がなく、圧造により高い寸法精度で容易に上下ナットを製造できる。また、周方向に沿って肉厚が変化する中間リングには六角ナット部を設ける必要がないため、かかる中間リングも圧造によって高い寸法精度で容易に製造できる。そして、中間リングの外周面と内周面とを互いに偏心させて、上下ナットの凸部と凹部との間に嵌合させることによって、従来のハードロックナットと同等の偏心嵌合による大きな緩み止め作用を生じさせることができる。

上記本発明の緩み止め特殊ダブルナットにおいて、前記中間リングは、前記凸部及び凹部に対してそれらの軸心回りに相対回転自在にそれぞれ嵌合するものであってよい。これによれば、中間リングを上下ナットとは異材質（例えば、銅、黄銅、６，６−ナイロンなど）とすることができ、接触する部材同士が異なる材質であることにより熱溶着の発生を防止できるとともに、中間リングの外周面側においても内周面側においても上下ナットに対して相対回転することが可能であるため、下ナットに対して上ナットを締め付けるときに生じる摩擦熱を中間リングの内外に分散させることができ、これにより偏心嵌合による圧接部位が溶着してしまうことを低減できる。

また、前記凸部の外周面は先端側に至るにしたがって徐々に縮径するテーパー面となされ、中間リングの外周面は、凸部外周面よりも大きなテーパー角を有するテーパー面となされていてよい。これによれば、中間リングを凸部に円滑に嵌合させることができるとともに、中間リングを凸部に円滑に嵌合させるためのテーパー角よりも中間リングの外周面のテーパー角を大きくすることによって、中間リングの外周面と凹部との大きな偏心嵌合力を生じさせることができる。さらに、凸部外周面と中間リング内周面のテーパー角が小さいことにより、偏心嵌合時に大きな軸力と水平方向の押し付け力とが作用していても、凸部に対して中間リングが相対回転し易く、摩擦熱を効果的に分散できる。

また、前記凹部の内周面は先端側に至るにしたがって徐々に拡径するテーパー面となされ、中間リングの内周面は、凹部内周面よりも大きなテーパー角を有するテーパー面となされていてもよい。

本発明によれば、ハードロックナットの製造の効率化を図ることにより製品コストを低減するとともに、締結時の摩擦熱発生部位を分散させることにより摩擦熱による溶着が生じることを低減できる。

本発明の一実施形態に係る緩み止め特殊ダブルナットを示す半断面分解正面図である。同緩み止め特殊ダブルナットの締結状態の断面図である。同緩み止め特殊ダブルナットの分解斜視図である。本発明の別の実施形態に係る緩み止め特殊ダブルナットを示す半断面分解正面図である。従来のハードロックナットの断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３に示す本発明の一実施形態に係る緩み止め特殊ダブルナットは、軸中央部を貫通するネジ孔２１を有する下ナット２と、軸中央部を貫通するネジ孔３１を有する上ナット３と、これら上下ナット２，３の間に配置される中間リング４とにより構成されている。上下ナット２，３は好ましくはステンレス鋼や鉄鋼からなり、中間リング４は好ましくは上下ナット２，３とは異なる材質、例えば銅、黄銅、ナイロンなどからなる。

下ナット２は、六角ナット状のナットボディの上面に上方に突出する円筒状支持凸部２３が一体形成された構造を有し、ネジ孔２１は凸部２３の軸中央部に設けられていて、凸部２３の円筒状外周面はネジ孔２１に対して同心状に配置されている。

中間リング４は、凸部２３の外周面に適合する形状の円筒状内周面を有し、下ナット２の凸部２３に上方から相対回転自在に外嵌される。かかる中間リング４の凸部２３への装着が円滑に行われるように、凸部２３の外周面は上端側（先端側）に至るにしたがって徐々に縮径するテーパー面とするのが好ましい。

中間リング４の円筒状外周面は、その内周面に対して僅かに偏心した状態で形成されており、したがって中間リング４は周方向に沿って径方向の肉厚が徐々に変化する。また、中間リング４の外周面は、上端側（先端側）に至るにしたがって徐々に縮径するテーパー面とされており、この外周面のテーパー角は、凸部外周面及び中間リング内周面のテーパー角よりも大きい。

上ナット３は、六角ナット状のナットボディの下面に凹部３２を設けた構造であって、凹部３２の内周面は中間リング４の外周面に適合するテーパー面とされ、凹部３２の径はネジ孔３１の径よりも大きい。中間リング４は上記凹部３２に下方から相対回転自在に内嵌する。また、凹部３２の内周面はネジ孔３１と同心状に設けられており、偏肉中間リング４が凹部３２に偏心嵌合することによって、くさび効果による大きな緩み止め作用が生じる。

一方、上ナット３の締結時に中間リング４の外周面と凹部内周面の圧接部分に巨大な摩擦力が生じたとき、中間リング４が下ナット２に対して相対回転することによって大きな摩擦熱が圧接部分に集中して生じることを防止でき、熱溶着により固着してしまうことを回避できる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、凸部を上ナットに設け、凹部を下ナットに設けることも可能である。また、図４に示すように、中間リング４の内周面のテーパー角を外周面のテーパー角よりも大きくすることも可能である。

Claims

ネジ孔を有する下ナットと、ネジ孔を有する上ナットと、これら上下ナットの間に配置される中間リングとを備え、上下ナットのいずれか一方には中間リングが外嵌する外周面を有する凸部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、他方には中間リングが内嵌する内周面を有する凹部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、前記中間リングの外周面と内周面とが互いに偏心されている緩み止め特殊ダブルナットにおいて、
前記中間リングは、前記凸部及び凹部に対してそれらの軸心回りに相対回転自在にそれぞれ嵌合することを特徴とする緩み止め特殊ダブルナット。
請求項１に記載の緩み止め特殊ダブルナットにおいて、前記凸部の外周面は先端側に至るにしたがって徐々に縮径するテーパー面となされ、中間リングの外周面は、凸部外周面よりも大きなテーパー角を有するテーパー面となされていることを特徴とする緩み止め特殊ダブルナット。
請求項１に記載の緩み止め特殊ダブルナットにおいて、前記凹部の内周面は先端側に至るにしたがって徐々に拡径するテーパー面となされ、中間リングの内周面は、凹部内周面よりも大きなテーパー角を有するテーパー面となされていることを特徴とする緩み止め特殊ダブルナット。
ネジ孔を有する下ナットと、ネジ孔を有する上ナットと、これら上下ナットの間に配置される中間リングとを備え、上下ナットのいずれか一方には中間リングが外嵌する外周面を有する凸部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、他方には中間リングが内嵌する内周面を有する凹部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、前記中間リングの外周面と内周面とが互いに偏心されている緩み止め特殊ダブルナットにおいて、
前記凸部の外周面は先端側に至るにしたがって徐々に縮径するテーパー面となされ、中間リングの外周面は、凸部外周面よりも大きなテーパー角を有するテーパー面となされていることを特徴とする緩み止め特殊ダブルナット。
ネジ孔を有する下ナットと、ネジ孔を有する上ナットと、これら上下ナットの間に配置される中間リングとを備え、上下ナットのいずれか一方には中間リングが外嵌する外周面を有する凸部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、他方には中間リングが内嵌する内周面を有する凹部が前記ネジ孔と同心状に設けられ、前記中間リングの外周面と内周面とが互いに偏心されている緩み止め特殊ダブルナットにおいて、
前記凹部の内周面は先端側に至るにしたがって徐々に拡径するテーパー面となされ、中間リングの内周面は、凹部内周面よりも大きなテーパー角を有するテーパー面となされていることを特徴とする緩み止め特殊ダブルナット。
請求項１〜５のいずれかに記載の緩み止め特殊ダブルナットにおいて、
熱溶着の発生を防止するべく前記中間リングを前記上下ナットとは異材質とされていることを特徴とする緩み止め特殊ダブルナット。