JP7480964B2 - ナットの緩み止めキャップ - Google Patents

Description

本発明は、ボルトに締結されるナットの緩み止めキャップに関する。

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ナットであるハードロックナット（「ハードロック」は本願出願人の商標）の開発を行っており、例えば後述の特許文献１～４に開示している。

このハードロックナットは、ねじ軸に螺合するねじ孔を有する下ナットと、ねじ軸に螺合するねじ孔を有する上ナットとから構成される。

下ナット及び上ナットのいずれか一方のナットには、他方のナットに向かって軸方向に突出する円錐台形状の凸部が設けられる。凸部は、先端側に至るにしたがって徐々に小径となる所定のテーパー角を有するテーパー状外周面を有する。上記ねじ孔は凸部を軸方向に沿って貫通している。

他方のナットは、凸部が嵌合する凹部を有する。凹部は、凸部の外周面のテーパー角に適合するテーパー角、好ましくは同じテーパー角を有するテーパー状内周面を有する。他方のナットのねじ孔は凹部の底面に開口している。

ハードロックナットは、凸部と凹部とを偏心嵌合させることによって、恰もねじ軸外周とナットのねじ孔内周との間にクサビを打ち込んだような応力状態を生じさせ、かかるクサビ作用により強力な緩み止め効果を発揮させている。

凸部と凹部との偏心嵌合は、凸部を有するナットのねじ孔に対して凸部の外周面を偏心させて形成するか、或いは、凹部を有するナットのねじ孔に対して凹部の内周面を偏心させて形成することによって実現される。凸部の外周面を偏心させる場合は、凹部の内周面と、凹部を有するナットのねじ孔とを、同心状とする。一方、凹部の内周面を偏心させる場合は、凸部の外周面と、凸部を有するナットのねじ孔とを同心状とする。

ハードロックナットでは、ねじ軸に螺合された上下ナットの凸部と凹部とが偏心嵌合した状態で、上下ナットのそれぞれに前記偏心方向に沿う押圧力が生じるように凸部の外周面と凹部の内周面とが周方向一部において干渉する。

特許第６７６２５９１号公報 特開２０１６－１２５６２２号公報 特開２０１６－１３３１３６号公報 特開２００２－１９５２３６号公報

ハードロックナットは優れた緩み止め作用を発揮するものであるが、上ナットと下ナットの２つのナットの締結作業が必要であるため、より簡易迅速にナットの緩み止めを行える装置がユーザーから望まれている。

本発明は、簡易迅速にナットの緩み止めを行ない得るナットの緩み止めキャップを提供することを目的とする。

本発明のナットの緩み止めキャップは、ボルトに締結されるナットに装着することによって前記ナットの緩み止めを行なうものである。緩み止めキャップは、前記ナットの外周に外嵌される第１筒部と、前記ナットの端部から軸方向に突出する前記ボルトの端部の外周に外嵌される第２筒部とを一体に備え、前記第１筒部は、周方向一部において前記ナットの外周と前記第１筒部の内周とが干渉して前記ナットに軸方向に直交する押圧力（以下、「横方向の押圧力」ともいう。）が生じるように前記第２筒部に対して偏心している。

好ましくは、前記第２筒部の端部には蓋部が一体的に設けられている。これにより第２筒部の剛性が向上し、ナットに生じる横方向の押圧力を増大できる。

好ましくは、前記第２筒部の内周には、前記ボルトの雄ねじに軸方向に係合する係合凸部が設けられている。これによれば、緩み止めキャップが不慮に脱落してしまうことを防止できるとともに、第２筒部の剛性を一層向上させて、ナットに生じる横方向の押圧力を増大できる。

好ましくは、前記第２筒部は、前記ボルトの端部に対して軸方向に移動させると前記係合凸部が前記雄ねじを乗り越えるよう前記第２筒部全体が弾性変形可能な材質によって構成されている。これによれば、係合凸部を設けつつ、ナット及びボルト端部に対して緩み止めキャップを迅速に装着することができる。

一態様において、前記係合凸部は、前記第２筒部の内周に沿って延びるリング状である。係合凸部は第２筒部の内周全周にわたって連続するリング状であってもよいし、周方向一部又は複数箇所で途切れたリング状であってもよい。

一態様において、前記係合凸部は、前記雄ねじの螺旋形状に沿って延びる螺旋状である。この場合、緩み止めキャップをボルト端部に対してねじ込んでいくことによってナットに装着してもよいし、緩み止めキャップをボルト端部及びナットに対して軸方向に押し込むことによってナットに装着してもよい。

本発明によれば、簡易迅速にナットの緩み止めを行なうことができる。

本発明の第１実施形態に係る緩み止めキャップを取り付けた状態の縦断面図である。 第１実施形態に係る緩み止めキャップの取付作業時の縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る緩み止めキャップを取り付けた状態の縦断面図である。 第２実施形態に係る緩み止めキャップの取付作業時の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る緩み止めキャップを示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は底面図である。

図１及び図２には、本発明の一実施形態に係るナットの緩み止めキャップ１が示されている。この緩み止めキャップ１は、ボルト２に締結されるナット３に装着することによってナット３の緩み止めを行なうものである。

緩み止めキャップ１は、ナット３の外周に外嵌される第１筒部１１と、ナット３の端部から軸方向に突出するボルト２の端部の外周に外嵌される第２筒部１２と、第２筒部１２の先端部を閉塞する蓋部１３とを一体に備えている。第１筒部１１の底部は開口している。第１筒部１１と第２筒部１２とは、図示実施例においてはフランジ部を介して一体的に接続されている。

緩み止めキャップ１は、鉄やアルミニウム等の金属材料によって成形されていてもよいし、プラスチック材料やゴムによって成形されていてもよく、緩み止め性能、耐久性及び取扱い性等の要求される性能に応じて適宜の材料によって成形することができる。

第１筒部１１は、ナット３の外接円（六角ナットの場合、六角形の頂部を通る円）に沿う内周面形状を有する円筒状であってもよく、ナット３の外周面形状に沿う内周面形状を有する筒状（六角ナットの場合は六角筒状）であってもよい。

第２筒部１２は、ボルト２の雄ねじのねじ山頂部の径よりも僅かに大きな径の内周面を有する円筒状であってよい。

蓋部１３は、ナット３を外部環境から保護する観点からは第２筒部１２の端部を完全に閉塞することが好ましいが、外部環境からの保護が必要ではない場合にはメッシュ構造や十字構造等、開口を有する構造であってもよい。

第１筒部１１は、周方向一部においてナット３の外周と第１筒部１１の内周とが干渉してナットに横方向の押圧力が生じるように第２筒部１２に対して偏心している。図において、Ｏ１はボルト２の軸心を示しており、Ｏ２は第１筒部１１の軸心を示しており、Ｏ３は第２筒部１２の軸心を示している。なお、図１においては、第２筒部１２の軸心はボルト軸心Ｏ１と重複しているため図示省略している。同様に、図２においては、第１筒部１１の軸心はボルト軸心Ｏ１と重複しているため図示省略している。

ボルト２に締結されたナット３に緩み止めキャップ１を装着するには、図２に示すように、ボルト２の軸方向一方側からボルト２及びナット３に対してキャップ１を軸方向に押し込んでいき、図１に示すようにキャップ１の装着が完了すると、周方向一部において第１筒部１１の内周がナット２の外周に干渉して、ナット２に横方向の押圧力が作用する。この横方向の押圧力によってナット２の緩み止めを行なうことができる。

なお、ナット３を規定トルクで締結する前（すなわち、締結完了する前）にキャップ１をナット３に外篏すれば、大きな座面圧がナット３に作用していないため、キャップ１の外嵌により生じる横方向の押圧力によってナット３をボルト２に対して僅かに偏心させることができる。かかる偏心状態でナット３を規定トルクで締結することで、ボルトに対して僅かに偏心した状態でナットを締結でき、かかるナットに横方向の押圧力と座面力とが同時に作用し、これによりより大きな緩み止め作用が生じることが期待できる。

図３及び図４は本発明の第２実施形態に係る緩み止めキャップ１を示しており、上記第１実施形態と同様の構成については同符号を付して詳細説明を省略し、異なる構成及び作用効果について説明する。

第２実施形態に係る緩み止めキャップ１においては、第２筒部１２の内周に、ボルト２の雄ねじに軸方向に係合する係合凸部１４が設けられている。係合凸部１４の具体的構造は適宜のものであってよいが、例えば、ボルト２の雄ねじに螺合する雌ねじによって構成することができる。キャップ１をナット３に装着した状態で係合凸部１４がボルトの雄ねじに軸方向に係合するため、キャップ１が不慮に脱落してしまうことを防止できる。

キャップ１を変形性の小さい材質、例えば金属材料によって成形する場合、雌ねじからなる係合凸部１４をボルト端部にねじ込んでいくことによってキャップ１をナット３に装着することができる。この場合、第１筒部１１は、その内部にナット３を収容した状態でナット３に対して相対回転することが可能な円筒状に構成しておくことが好ましい。

キャップ１を弾性変形可能な比較的柔らかい材質、例えばゴム材料や弾性プラスチック材料によって成形する場合、キャップ１をボルト２の端部に対して軸方向に移動させると係合凸部１４が雄ねじを乗り越えるよう第２筒部１２全体が弾性変形可能に構成することができる。これによれば、係合凸部１４を設けつつ、ナット及びボルト端部に対して緩み止めキャップを迅速に装着することができる。

係合凸部１４は、図５に示すように、第２筒部１２の内周に沿って周方向に延びるリング状に構成されていてもよい。この場合、係合凸部１４は、軸方向に複数設けておくことが好ましい。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更することができる。例えば、係合凸部１４は、第２筒部１２の内周に設けられた微小凹凸の凸部によって構成することもできる。

１ 緩み止めキャップ
１１ 第１筒部
１２ 第２筒部
１３ 蓋部
１４ 係合凸部

Claims (5)

1. ボルトに締結されるナットに装着することによって前記ナットの緩み止めを行なうナットの緩み止めキャップであって、
   前記ナットの外接円に沿う内周面形状を有する円筒状若しくは前記ナットの外周面形状に沿う内周面形状を有する筒状であって前記ナットの外周に外嵌される第１筒部と、前記ナットの端部から軸方向に突出する前記ボルトの端部の外周に外嵌される第２筒部とを一体に備え、前記第１筒部は、周方向一部において前記ナットの外周と前記第１筒部の内周とが干渉して前記ナットに軸方向に直交する押圧力が生じるように前記第２筒部に対して偏心している、ナットの緩み止めキャップ。
2. 請求項１に記載のナットの緩み止めキャップにおいて、前記第２筒部の端部には蓋部が一体的に設けられている、ナットの緩み止めキャップ。
3. 請求項１又は２に記載のナットの緩み止めキャップにおいて、前記第２筒部の内周には、前記ボルトの雄ねじに軸方向に係合する係合凸部が設けられている、ナットの緩み止めキャップ。
4. 請求項３に記載のナットの緩み止めキャップにおいて、前記第２筒部は、前記ボルトの端部に対して軸方向に移動させると前記係合凸部が前記雄ねじを乗り越えるよう前記第２筒部全体が弾性変形可能な材質によって構成されている、ナットの緩み止めキャップ。
5. ボルトに締結されるナットに装着することによって前記ナットの緩み止めを行なうナットの緩み止めキャップであって、
   前記ナットの外周に外嵌される第１筒部と、前記ナットの端部から軸方向に突出する前記ボルトの端部の外周に外嵌される第２筒部とを一体に備え、前記第１筒部は、周方向一部において前記ナットの外周と前記第１筒部の内周とが干渉して前記ナットに軸方向に直交する押圧力が生じるように前記第２筒部に対して偏心しており、
   前記第２筒部の内周には、前記ボルトの雄ねじに軸方向に係合する係合凸部が設けられており、
   前記第２筒部は、前記ボルトの端部に対して軸方向に移動させると前記係合凸部が前記雄ねじを乗り越えるよう前記第２筒部全体が弾性変形可能な材質によって構成されているいる、ナットの緩み止めキャップ。

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