JP7538545B2

JP7538545B2 - ナット構造体

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Publication number: JP7538545B2
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Inventors: 政晴堀内
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Publication date: 2024-08-22
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Also published as: JP2023103739A

Description

本発明は、ナット構造体に関し、さらに詳しくは、連結された第１ナット及び第２ナットを備えるナット構造体、並びに連結されたワッシャー及びナットを備えるナット構造体に関する。

従来のナット構造体として、ボルトに螺合可能なネジ孔が形成された第１ナットと、ボルトに螺合可能なネジ孔が形成された第２ナットと、を備え、第１ナットには、ネジ孔を囲む筒状で且つ先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部が設けられており、第２ナットには、凸部が嵌合するように先端に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部が設けられており、凸部がネジ孔の軸心に対して偏心しているものが一般に知られている（例えば、特許文献１を参照）。このナット構造体によると、ボルトに対して第１ナット及び第２ナットを締め付ける際に、凹部に対して偏心した凸部が嵌合することで、軸直角方向に強力なロック力が発生して優れたゆるみ止め効果が発揮される。

また、他の従来のナット構造体として、ボルトが挿通可能な挿通孔が形成されたワッシャーと、ボルトに螺合可能なネジ孔が形成されたナットと、を備え、ワッシャーには、挿通孔を囲む筒状で且つ先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部が設けられており、ナットには、凸部が嵌合するように先端に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部が設けられており、凸部が挿通孔の軸心に対して偏心しているものが知られている（例えば、特許文献２を参照）。このナット構造体によると、ボルトに対してワッシャーを挿通してナットを締め付ける際に、凹部に対して偏心した凸部が嵌合することで、軸直角方向に強力なロック力が発生して優れたゆるみ止め効果が発揮される。

特開昭６１－２４４９１２号公報実開昭５７－１８４３０８号公報実開平０６－００６７３０号公報実開平０１－１６５３１８号公報

しかし、従来のナット構造体では、第１ナットと第２ナットあるいはワッシャーとナットが別々に取り扱われるため、ボルトに対する取付性や保管性等が低い。
ここで、第１ナットと第２ナットを連結する技術が一般に知られている（例えば、特許文献３、４を参照）。
しかしながら、上記の連結の技術を、凸部及び凹部のうちの一方がネジ孔の軸心に対して偏心したナット構造体に単純に適用しても、第１ナットと第２ナットの連結状態において各ネジ孔の軸心が偏心してしまう。この偏心の程度によっては、ボルトに対してナット構造体を螺合することが困難となる。
また、上記の連結の技術を、凸部及び凹部のうちの一方が挿通孔又はネジ孔の軸心に対して偏心したナット構造体に単純に適用しても、ワッシャーとナットの連結状態において挿通孔とネジ孔の軸心が偏心してしまう。この偏心の程度によっては、ボルトに対してナット構造体を螺合することが困難となる。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、第１ナットと第２ナットあるいはワッシャーとナットを一体物して取り扱うことができ、ボルトに対して円滑に螺合できるとともに、ボルトに対する締付時に優れたゆるみ止め効果を発揮することができるナット構造体を提供することを目的とする。

本発明は、以下の通りである。
１．ボルトに螺合可能な第１ネジ孔が形成された第１ナットと、前記ボルトに螺合可能な第２ネジ孔が形成された第２ナットと、を備え、前記第１ナットには、前記第１ネジ孔を囲む筒状で且つ外周面が先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部が設けられており、前記第２ナットには、前記凸部が嵌合可能なように内周面が先端に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部が設けられており、前記凸部及び前記凹部のうちの一方が前記ネジ孔の軸心に対して偏心しているナット構造体であって、
前記凸部及び前記凹部のうちの一方の先端側には、ストレート部が設けられており、他方の先端側には、前記ストレート部に係止可能なように内側又は外側に向かって突出する突起が円周方向に沿って複数設けられており、
前記ストレート部に対する複数の前記突起の係止により、前記第１ネジ孔の軸心と前記第２ネジ孔の軸心が一致した状態で前記第１ナットと前記第２ナットとが連結されていることを特徴とするナット構造体。
２．複数の前記突起は、前記第１ネジ孔の軸心に対して偏心した前記凸部又は前記第２ネジ孔の軸心に対して偏心した前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記第１ネジ孔又は前記第２ネジ孔の軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている上記１．に記載のナット構造体。
３．複数の前記突起は、前記第１ネジ孔の軸心と一致する軸心を有する前記凸部又は前記第２ネジ孔の軸心と一致する軸心を有する前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記第１ネジ孔又は前記第２ネジ孔の軸心に対して偏心した軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている上記１．に記載のナット構造体。
４．前記突起は、前記凸部又は前記凹部の軸方向の端面に窪み部を設けることで形成されている上記１．乃至３．のいずれか一項に記載のナット構造体。
５．ボルトが挿通可能な挿通孔が形成されたワッシャーと、前記ボルトに螺合可能なネジ孔が形成されたナットと、を備え、前記ワッシャーには、前記挿通孔を囲む筒状で且つ先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部が設けられており、前記ナットには、前記凸部が嵌合可能なように先端に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部が設けられており、前記凸部及び前記凹部のうちの一方が前記挿通孔又は前記ネジ孔の軸心に対して偏心しているナット構造体であって、
前記凸部及び前記凹部のうちの一方の先端側には、ストレート部が設けられており、他方の先端側には、前記ストレート部に係止可能なように内側又は外側に向かって突出する突起が円周方向に沿って複数設けられており、
前記ストレート部に対する複数の前記突起の係止により、軸方向からみて前記挿通孔が前記ネジ孔を囲む状態で前記ワッシャーと前記ナットとが連結されていることを特徴とするナット構造体。
６．複数の前記突起は、前記挿通孔の軸心に対して偏心した前記凸部又は前記ネジ孔の軸心に対して偏心した前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記挿通孔又は前記ネジ孔の軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている上記５．に記載のナット構造体。
７．複数の前記突起は、前記挿通孔の軸心と一致する軸心を有する前記凸部又は前記ネジ孔の軸心と一致する軸心を有する前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記挿通孔又は前記ネジ孔の軸心に対して偏心した軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている上記５．に記載のナット構造体。
８．前記突起は、前記凸部又は前記凹部の軸方向の端面に窪み部を設けることで形成されている上記５．乃至７．のいずれか一項に記載のナット構造体。

本発明のナット構造体によると、第１ナットと第２ナットあるいはワッシャーとナットを一体物して取り扱うことができ、ボルトに対して円滑に螺合できるとともに、ボルトに対する締付時に優れたゆるみ止め効果を発揮することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施形態１に係るナット構造体の縦断面図である。ナット構造体の分解斜視図である。実施形態１に係る第１ナットを説明するための説明図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）はｂ矢視図を示す。実施形態１に係る第２ナットを説明するための説明図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）はｂ矢視図を示す。ナット構造体の作用説明図である。ナット構造体の製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）は第１ナット中間体取得工程を示し、（ｂ）は第２ナット中間体取得工程を示し、（ｃ）は連結工程を示し、（ｄ）はネジ加工工程を示す。実施形態１の変形例１～３に係るナット構造体を説明するための説明図であり、（ａ）は変形例１に係るナット構造体を示し、（ｂ）は変形例２に係るナット構造体を示し、（ｃ）は変形例３に係るナット構造体を示す。実施形態２に係るナット構造体の縦断面図である。ナット構造体の分解斜視図である。実施形態２に係るワッシャーを説明するための説明図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）はｂ矢視図を示す。実施形態２に係るナットを説明するための説明図であり、（ａ）は縦断面図を示し、（ｂ）はｂ矢視図を示す。ナット構造体の作用説明図である。ナット構造体の製造方法を説明するための説明図であり、（ａ）はワッシャー取得工程を示し、（ｂ）はナット中間体取得工程を示し、（ｃ）はナット取得工程を示し、（ｄ）は連結工程を示す。実施形態２の変形例１～３に係るナット構造体を説明するための説明図であり、（ａ）は変形例１に係るナット構造体を示し、（ｂ）は変形例２に係るナット構造体を示し、（ｃ）は変形例３に係るナット構造体を示す。

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

以下、図面を用いて実施形態により本発明を具体的に説明する。

＜実施形態１＞
本実施形態１に係るネット構造体Ａは、図１及び図２に示すように、ボルト９（図５参照）に螺合可能な第１ネジ孔１ａが形成された第１ナット１と、ボルト９に螺合可能な第２ネジ孔２ａが形成された第２ナット２と、を備えている。
なお、ボルト９は、被締付部材８を貫通するネジ部９ａと、ネジ部９ａに螺合されるナット構造体Ａとの間で被締付部材８を挟持する頭部９ｂと、を備えている。

第１ナット１には、図３に示すように、第１ネジ孔１ａを囲む筒状で且つ外周面が先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部３が設けられている。この凸部３の先端面は円環状に形成されている。また、凸部３は、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１に対して所定間隔（例えば、約０．３ｍｍ）で偏心した軸心Ｃ３を有している。また、凸部３の外周面は、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１に対して所定角度（例えば、約７度）で傾斜している。さらに、凸部３の軸方向長さＬ１は約３ｍｍとされている。

第２ナット２には、図４に示すように、凸部３が嵌合可能なように内周面が先端（開口端）に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部４が設けられている。この凹部４の底面は円形に形成されている。また、凹部４は、第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２と一致する軸心Ｃ４を有している。また、凹部４の外周面は、第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２に対して所定角度（例えば、約７度）で傾斜している。さらに、凹部４の軸方向長さＬ２は約３ｍｍとされている。

第１ナット１は、図２に示すように、図示しない回転工具（例えば、各種のレンチ、スパナ等）が係合する正多角形（具体的に正六角形）の外周部１ｂを有している。この外周部１ｂは、その軸心が第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１と一致いている。また、第１ネジ孔１ａは、ボルト９のネジ部９ａのピッチと一致するピッチを有している。また、第２ナット２は、図示しない回転工具（例えば、各種のレンチ、スパナ等）が係合する正多角形（具体的に正六角形）の外周部２ｂを有している。この外周部２ｂは、その軸心が第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２と一致している。さらに、第２ネジ孔２ａは、ボルト９のネジ部９ａのピッチと一致するピッチを有している。
なお、第１ナット１の外周部１ｂと第２ナット２の外周部２ｂは略同じ大きさの形状に形成されている。

凹部４の先端側（開口端側）には、図４に示すように、軸心方向にストレート状に延びるストレート部１１が設けられている。このストレート部１１の内周面は、凹部４の軸方向からみて真円をなしている。また、ストレート部１１の軸方向長さＬ３は約１ｍｍとされている。さらに、ストレート部１１の深さＦは約０．１ｍｍとされている。
なお、ストレート部１１の軸方向の長さＬ３としては、例えば、０．５～３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ以下）を採用できる。また、ストレート部１１の深さＦとしては、０．０５～２ｍｍ（好ましくは１ｍｍ以下）を採用できる。

凸部３の先端側には、図３に示すように、ストレート部１１に係止可能なように外側に向かって突出する突起１２が円周方向に沿って所定のピッチ間隔（具体的に等ピッチ間隔）で複数（図中３つ）設けられている。これら各突起１２は、凸部３の軸方向端面に窪み部１３（具体的に楔状の傷部１３）を設けることで形成されている（図１参照）。また、各突起１２は、ストレート部１１に係止する部分がＲ状に形成されている。これにより、突起１２がストレート部１１から凹部４のテーパ面に円滑に変位できる。また、各突起１２は、その突出端が第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１を中心とする円周１４上に位置するように突出量を調整して設けられている。そして、ストレート部１１に対する複数の突起１２の係止により、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１と第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２が一致した状態で第１ナット１と第２ナット２とが連結されている（図１参照）。

突起１２の軸方向長さＬ４は約１ｍｍとされている。また、突起１２の横幅Ｗは約１ｍｍとされている。
なお、突起１２の軸方向の長さＬ４としては、例えば、０．５～３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ以下）を採用できる。また、突起１２の横幅Ｗとしては、例えば、０．５～３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ以下）を採用できる。

次に、上記構成のナット構造体Ａの製造方法について説明する。本製法は、第１ナット中間体取得工程、第２ナット中間体取得工程、連結工程及びネジ加工工程を備えている。

第１ナット中間体取得工程は、冷間鍛造により、第１ネジ孔１ａとなる予定の第１中心孔２１ａと凸部３とを有する第１ナット中間体２１を得る工程である（図６（ａ）参照）。この第１ナット中間体取得工程では、例えば、冷間鍛造後に突起１２を形成してもよいが、生産性等の観点から、冷間鍛造により突起１２を形成することが好ましい。

第２ナット中間体取得工程は、冷間鍛造により、第２ネジ孔２ａとなる予定の第２中心孔２２ａと凹部４とを有する第２ナット中間体２２を得る工程である（図６（ｂ）参照）。この第２ナット中間体取得工程では、例えば、冷間鍛造後にストレート部１１を形成してもよいが、生産性等の観点から、冷間鍛造によりストレート部１１を形成することが好ましい。

連結工程は、ストレート部１１に対する複数の突起１２の係止によって、第１中心孔２１ａの軸心Ｃ１と第２中心孔２２ａの軸心Ｃ２が一致した状態で第１ナット中間体２１と第２ナット中間体２２とを連結（一体化）する工程である（図６（ｃ）参照）。この連結工程は、専用機等により自動で行われてもよいし、人手により行われてもよい。
なお、連結工程では、位置合わせ用のマーキングを必ずしも必要とせず各中間体を連結できる。これに対して、凸部３及び凹部４が各ネジ孔１ａ、２ａに対して偏心したナット構造体では、各中間体２１、２２にマーキングを設け、各中間体２１、２２を連結する際に位置合わせする必要がある。

ネジ加工工程は、連結された第１ナット中間体２１及び第２ナット中間体２２の各中心孔２１ａ、２２ａを各ネジ孔１ａ、２ａに加工する工程である。このネジ加工工程では、連結された第１ナット中間体２１及び第２ナット中間体２２をホルダ（図示省略）に保持した状態で、タッピング装置（図示省略）により、第１中心孔２１ａを第１ネジ孔１ａに加工するとともに、第２中心孔２２ａを第２ネジ孔２ａに加工する。これら各ナット中間体２１、２２のホルダへの保持は、専用機等により自動で行われてもよいし、人手により行われてもよい。さらに、第１ネジ孔１ａ及び第２ネジ孔２ａの形成順序は特に問わない。

次に、上記構成のナット構造体Ａの作用効果について説明する。ボルト９に対してナット構造体Ａを締め付ける際に、図５に示すように、凹部４に対して偏心した凸部３が嵌合することで、各ネジ孔１ａ、２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が所定間隔（例えば、約０．３ｍｍ）で偏心する。これにより、軸直角方向に強力なロック力が発生して優れたゆるみ止め効果が発揮される。
なお、凹部４に対して凸部３が嵌合する際には、突起１２が押圧されて凸部３の一部となる。

以上より、本実施形態１のナット構造体Ａによると、凹部４の先端側には、ストレート部１１が設けられており、凸部３の先端側には、ストレート部１１に係止可能なように外側に向かって突出する突起１２が円周方向に沿って複数設けられており、ストレート部１１に対する複数の突起１２の係止により、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１と第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２が一致した状態で第１ナット１と第２ナット２とが連結されている。これにより、第１ナット１と第２ナット２を一体物して取り扱うことができ、ボルト９に対して円滑に螺合できるとともに、ボルト９に対する締付時に優れたゆるみ止め効果を発揮することができる。
特に、ストレート部１１に複数の突起１２を係止させるようにしたので、各ナット１、２を強固に連結することができる。これに対して、テーパ状の凹部４の内周面に複数の突起１２を係止させる形態では、突起１２を係止し難く且つ外れ易い。

また、本実施形態１では、複数の突起１２は、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した凸部３に設けられているとともに、その各突出端が第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１を中心とする円周１４上に位置するように設けられている。これにより、各ネジ孔１ａ、２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が一致した状態で各ナット１、２を容易に連結することができる。

さらに、本実施形態１では、突起１２は、凸部３の軸方向の端面に窪み部１３を設けることで形成されている。これにより、突起１２を容易に形成することができる。

さらに、本実施形態１に係るナット構造体Ａの製造方法によると、冷間鍛造により、第１ネジ孔１ａとなる予定の第１中心孔２１ａと凸部３とを有する第１ナット中間体２１を得る第１ナット中間体取得工程と、冷間鍛造により、第２ネジ孔２ａとなる予定の第２中心孔２２ａと凹部４とを有する第２ナット中間体２２を得る第２ナット中間体取得工程と、ストレート部１１に対する複数の突起１２の係止によって、第１中心孔２１ａの軸心Ｃ１と第２中心孔２２ａの軸心Ｃ２が一致した状態で第１ナット中間体２１と第２ナット中間体２２とを連結する連結工程と、連結された第１ナット中間体２１及び第２ナット中間体２２の各中心孔２１ａ、２２ａを各ネジ孔１ａ、２ａに加工するネジ加工工程と、を備える。これにより、ナット構造体Ａを好適に得ることができる。

次に、上記実施形態１に係るナット構造体Ａの変形例１～３について説明する。なお、本変形例１～３では、実施形態１と略同じ構成には同符号を付けて詳説を省略する。

＜変形例１＞
本変形例１に係るナット構造体Ｂは、図７（ａ）に示すように、第１ナット１と第２ナット２とを備えている。第１ナット１には、凸部３が設けられている。この凸部３は、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した軸心Ｃ３を有している。第２ナット２には、凹部４が設けられている。この凹部４は、第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２と一致する軸心Ｃ４を有している。

凸部３の先端側には、軸心方向にストレート状に延びるストレート部１１が設けられている。また、凹部４の先端側（開口端側）には、ストレート部１１に係止可能なように内側に向かって突出する突起１２が円周方向に沿って複数設けられている。これら各突起１２は、凹部４の軸方向端面に窪み部１３（具体的に楔状の傷部１３）を設けることで形成されている。また、各突起１２は、その突出端が第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ３（凸部３の軸心Ｃ３）を中心とする円周上に位置するように突出量を調整して設けられている。

本変形例１のナット構造体Ｂによると、実施形態１のナット構造体Ａと略同様の作用効果を奏するとともに、複数の突起１２は、第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２と一致する軸心Ｃ４を有する凹部４に設けられているとともに、その各突出端が第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ３を中心とする円周上に位置するように設けられているので、各ネジ孔１ａ、１ｂの軸心Ｃ１、Ｃ２が一致した状態で各ナット１、２を容易に連結することができる。

＜変形例２＞
本変形例２に係るナット構造体Ｃは、図７（ｂ）に示すように、第１ナット１と第２ナット２とを備えている。第１ナット１には、凸部３が設けられている。この凸部３は、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１と一致する軸心Ｃ３を有している。第２ナット２には、凹部４が設けられている。この凹部４は、第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ４を有している。

凹部４の先端側（開口端側）には、軸心方向にストレート状に延びるストレート部１１が設けられている。また、凸部３の先端側には、ストレート部１１に係止可能なように外側に向かって突出する突起１２が円周方向に沿って複数設けられている。これら各突起１２は、凸部３の軸方向端面に窪み部１３（具体的に楔状の傷部１３）を設けることで形成されている。また、各突起１２は、その突出端が第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した軸心Ｃ４（凹部４の軸心Ｃ４）を中心とする円周上に位置するように突出量を調整して設けられている。

本変形例２のナット構造体Ｃによると、実施形態１のナット構造体Ａと略同様の作用効果を奏するとともに、複数の突起１２は、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１と一致する軸心Ｃ３を有する凸部３に設けられているとともに、その各突出端が第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した軸心Ｃ４を中心とする円周上に位置するように設けられているので、各ネジ孔１ａ、２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が一致した状態で各ナット１、２を容易に連結することができる。

＜変形例３＞
本変形例３に係るナット構造体Ｄは、図７（ｃ）に示すように、第１ナット１と第２ナット２とを備えている。第１ナット１には、凸部３が設けられている。この凸部３は、第１ネジ孔１ａの軸心Ｃ１と一致する軸心Ｃ３を有している。第２ナット２には、凹部４が設けられている。この凹部４は、第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ４を有している。

凸部３の先端側には、軸心方向にストレート状に延びるストレート部１１が設けられている。また、凹部４の先端側（開口端側）には、ストレート部１１に係止可能なように内側に向かって突出する突起１２が円周方向に沿って複数設けられている。これら各突起１２は、凹部４の軸方向端面に窪み部１３（具体的に楔状の傷部１３）を設けることで形成されている。また、各突起１２は、その突出端が第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２を中心とする円周上に位置するように突出量を調整して設けられている。

本変形例３のナット構造体Ｄによると、実施形態１のナット構造体Ａと略同様の作用効果を奏するとともに、複数の突起１２は、第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した凹部４に設けられているとともに、その各突出端が第２ネジ孔２ａの軸心Ｃ２を中心とする円周上に位置するように設けられているので、各ネジ孔１ａ、２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が一致した状態で各ナット１、２を容易に連結することができる。

＜実施形態２＞
本実施形態２に係るネット構造体Ｅは、図８及び図９に示すように、ボルト３９（図１２参照）が挿通可能な挿通孔３１ａが形成されたワッシャー３１と、ボルト３９に螺合可能なネジ孔３２ａが形成されたナット３２と、を備えている。この挿通孔３１ａの内径は、ネジ孔３２ａを構成するネジ山の谷の径以上の値に設定されている。
なお、ボルト３９は、被締付部材３８を貫通するネジ部３９ａと、ネジ部３９ａに螺合されるナット構造体Ｅとの間で被締付部材３８を挟持する頭部３９ｂと、を備えている。

ワッシャー３１には、図１０に示すように、挿通孔３１ａを囲む筒状で且つ外周面が先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部３３が設けられている。この凸部３３の先端面は円環状に形成されている。また、凸部３３は、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１に対して所定間隔（例えば、約０．３ｍｍ）で偏心した軸心Ｃ３を有している。また、凸部３３の外周面は、挿通孔３１ａの軸心Ｃ３に対して所定角度（例えば、約７度）で傾斜している。さらに、凸部３３の軸方向長さＬ１は約３ｍｍとされている。

ナット３２には、図１１に示すように、凸部３３が嵌合可能なように内周面が先端（開口端）に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部３４が設けられている。この凹部３４の底面は円形に形成されている。また、凹部３４は、ネジ孔３２ａの軸心Ｃ２と一致する軸心Ｃ４を有している。また、凹部３４の外周面は、ネジ孔３２ａの軸心Ｃ２に対して所定角度（例えば、約７度）で傾斜している。さらに、凹部３４の軸方向長さＬ２は約３ｍｍとされている。

ワッシャー３１は、図９に示すように、ナット３２の軸方向の端面が当接するフランジ３１ｂを有している。また、ナット３２は、図示しない回転工具（例えば、各種のレンチ、スパナ等）が係合する正多角形（具体的に正六角形）の外周部３２ｂを有している。この外周部３２ｂは、その軸心がネジ孔３２ａの軸心と一致している。さらに、ネジ孔３２ａは、ボルト３９のネジ部３９ａのピッチと一致するピッチを有している。

凹部３４の先端側（開口端側）には、図１１に示すように、軸心方向にストレート状に延びるストレート部４１が設けられている。このストレート部４１の内周面は、凹部３４の軸方向からみて真円をなしている。また、ストレート部４１の軸方向長さＬ３は約１ｍｍとされている。さらに、ストレート部４１の深さＦは約０．１ｍｍとされている。
なお、ストレート部４１の軸方向の長さＬ３としては、例えば、０．５～３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ以下）を採用できる。また、ストレート部４１の深さＦとしては、０．０５～２ｍｍ（好ましくは１ｍｍ以下）を採用できる。

凸部３３の先端側には、図１０に示すように、ストレート部４１に係止可能なように外側に向かって突出する突起４２が円周方向に沿って所定のピッチ間隔（具体的に等ピッチ間隔）で複数（図中３つ）設けられている（図１０参照）。これら各突起４２は、凸部３３の軸方向端面に窪み部４３（具体的に楔状の傷部４３）を設けることで形成されている（図８参照）。また、各突起４２は、ストレート部４１に係止する部分がＲ状に形成されている。これにより、突起４２がストレート部４１から凹部３４のテーパ面に円滑に変位できる。また、各突起４２は、その突出端が挿通孔３１ａの軸心Ｃ１を中心とする円周４４上に位置するように突出量を調整して設けられている。そして、ストレート部４１に対する複数の突起４２の係止により、軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを構成するネジ山を囲む状態（具体的に、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１とネジ孔３２ａの軸心Ｃ２が一致した状態）でワッシャー３１とナット３２とが連結されている（図１参照）。
なお、上記「軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを囲む状態」とは、軸方向からみて挿通孔３１ａの内周がネジ孔３２ａを構成するネジ山に重ならず外側に位置する状態を意図する。

突起４２の軸方向長さＬ４は約１ｍｍとされている。また、突起４２の横幅Ｗは約１ｍｍとされている。
なお、突起４２の軸方向の長さＬ４としては、例えば、０．５～３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ以下）を採用できる。また、突起４２の横幅Ｗとしては、例えば、０．５～３ｍｍ（好ましくは２ｍｍ以下）を採用できる。

次に、上記構成のナット構造体Ｅの製造方法について説明する。本製法は、ワッシャー取得工程、ナット中間体取得工程、ナット取得工程及び連結工程を備えている。

ワッシャー取得工程は、冷間鍛造によりワッシャー３１を得る工程である（図１３（ａ）参照）。このワッシャー取得工程では、例えば、冷間鍛造後に突起４２を形成してもよいが、生産性等の観点から、冷間鍛造により突起４２を形成することが好ましい。

ナット中間体取得工程は、冷間鍛造により、ネジ孔３２ａとなる予定の中心孔５１ａと凹部３４とを有するナット中間体５１を得る工程である（図１３（ｂ）参照）。このナット中間体取得工程では、例えば、冷間鍛造後にストレート部４１を形成してもよいが、生産性等の観点から、冷間鍛造によりストレート部４１を形成することが好ましい。

ナット取得工程は、中心孔５１ａをネジ孔３２ａに加工してナット３２を得る工程である（図１３（ｃ）参照）。このナット取得工程では、ナット中間体５１をホルダ（図示省略）に保持した状態で、タッピング装置（図示省略）により、中心孔５１ａをネジ孔３２ａに加工してナット３２が得られる。このナット中間体５１のホルダへの保持は、専用機等により自動で行われてもよいし、人手により行われてもよい。

連結工程は、ストレート部４１に対する複数の突起４２の係止によって、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１とネジ孔３２ａの軸心Ｃ２が一致した状態でワッシャー３１とナット３２を連結（一体化）する工程である（図１３（ｄ）参照）。この連結工程では、位置合わせ用のマーキングを必ずしも必要とせずワッシャー３１とナット３２を連結できる。さらに、連結工程は、専用機等により自動で行われてもよいし、人手により行われてもよい。

次に、上記構成のナット構造体Ｅの作用効果について説明する。ボルト３９に対してナット構造体Ｅを締め付ける際に、図１２に示すように、凹部３４に対して偏心した凸部３３が嵌合することで、挿通孔３１ａとネジ孔３２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が所定間隔（例えば、約０．３ｍｍ）で偏心する。これにより、軸直角方向に強力なロック力が発生して優れたゆるみ止め効果が発揮される。
なお、凹部３４に対して凸部３３が嵌合する際には、窪み部４３が消滅又は減少して突起４２が凸部３３の一部となる。

以上より、本実施形態２のナット構造体Ｅによると、凹部３４の先端側には、ストレート部４１が設けられており、凸部３３の先端側には、ストレート部４１に係止可能なように外側に向かって突出する突起４２が円周方向に沿って複数設けられており、ストレート部４１に対する複数の突起４２の係止により、軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを囲む状態でワッシャー３１とナット３２とが連結されている。これにより、ワッシャー３１とナット３２を一体物して取り扱うことができ、ボルト３９に対して円滑に螺合できるとともに、ボルト３９に対する締付時に優れたゆるみ止め効果を発揮することができる。
特に、ストレート部４１に複数の突起４２を係止させるようにしたので、ワッシャー３１とナット３２を強固に連結することができる。これに対して、テーパ状の凹部３４の内周面に複数の突起４２を係止させる形態では、突起４２を係止し難く且つ外れ易い。

また、本実施形態２では、複数の突起４２は、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した凸部３３に設けられているとともに、その各突出端が挿通孔３１ａの軸心Ｃ１を中心とする円周４４上に位置するように設けられている。これにより、軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを囲む状態でワッシャー３１とナット３２を容易に連結することができる。

さらに、本実施形態２では、突起４２は、凸部３３の軸方向の端面に窪み部４３を設けることで形成されている。これにより、突起４２を容易に形成することができる。

さらに、本実施形態２に係るナット構造体Ｅの製造方法によると、冷間鍛造によりワッシャー３１を得るワッシャー取得工程と、冷間鍛造により、ネジ孔３２ａとなる予定の中心孔５１ａと凹部３４とを有するナット中間体５１を得るナット中間体取得工程と、中心孔５１ａをネジ孔３２ａに加工してナット３２を得るナット取得工程と、ストレート部４１に対する複数の突起４２の係止によって、挿通孔３１ａとネジ孔３２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が一致した状態でナット３１とワッシャー３２とを連結する連結工程と、を備える。これにより、ナット構造体Ｅを好適に得ることができる。

次に、上記実施形態２に係るナット構造体Ｅの変形例１～３について説明する。なお、本変形例１～３では、実施形態２と略同じ構成には同符号を付けて詳説を省略する。

＜変形例１＞
本変形例１に係るナット構造体Ｆは、図１４（ａ）に示すように、ワッシャー３１とナット３２とを備えている。ワッシャー３１には、凸部３３が設けられている。この凸部３３は、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した軸心Ｃ３を有している。ナット３２には、凹部３４が設けられている。この凹部３４は、ネジ孔３２ａの軸心Ｃ２と一致した軸心Ｃ４を有している。

凸部３３の先端側には、軸心方向にストレート状に延びるストレート部４１が設けられている。また、凹部３４の先端側（開口端側）には、ストレート部４１に係止可能なように内側に向かって突出する突起４２が円周方向に沿って複数設けられている。これら各突起４２は、凹部３４の軸方向端面に窪み部４３（具体的に楔状の傷部４３）を設けることで形成されている。また、各突起４２は、その突出端がネジ孔３２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ３（凸部３３の軸心Ｃ３）を中心とする円周上に位置するように突出量を調整して設けられている。

本変形例１のナット構造体Ｆによると、実施形態２のナット構造体Ｅと略同様の作用効果を奏するとともに、複数の突起４２は、ネジ孔３２ａの軸心Ｃ２と一致する軸心Ｃ４を有する凹部３４に設けられているとともに、その各突出端がネジ孔３２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ３を中心とする円周上に位置するように設けられているので、軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを囲む状態でワッシャー３１とナット３２を容易に連結することができる。

＜変形例２＞
本変形例２に係るナット構造体Ｇは、図１４（ｂ）に示すように、ワッシャー３１とナット３２とを備えている。ワッシャー３１には、凸部３３が設けられている。この凸部３３は、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１と一致する軸心Ｃ３を有している。ナット３２には、凹部３４が設けられている。この凹部３４は、ネジ孔３２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ４を有している。

凹部３４の先端側（開口端側）には、軸心方向にストレート状に延びるストレート部４１が設けられている。また、凸部３３の先端側には、ストレート部４１に係止可能なように外側に向かって突出する突起４２が円周方向に沿って複数設けられている。これら各突起４２は、凸部３３の軸方向端面に窪み部４３（具体的に楔状の傷部４３）を設けることで形成されている。また、各突起４２は、その突出端が挿通孔３１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した軸心Ｃ４（凹部３４の軸心Ｃ４）を中心とする円周上に位置するように突出量を調整して設けられている。

本変形例２のナット構造体Ｇによると、実施形態１のナット構造体Ｅと略同様の作用効果を奏するとともに、複数の突起４２は、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１と一致する軸心Ｃ３を有する凸部３３に設けられているとともに、その各突出端が挿通孔３１ａの軸心Ｃ１に対して偏心した軸心Ｃ４を中心とする円周上に位置するように設けられているので、軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを囲む状態でワッシャー３１とナット３２を容易に連結することができる。

＜変形例３＞
本変形例３に係るナット構造体Ｈは、図１４（ｃ）に示すように、ワッシャー３１とナット３２とを備えている。ワッシャー３１には、凸部３３が設けられている。この凸部３３は、挿通孔３１ａの軸心Ｃ１と一致する軸心Ｃ３を有している。ナット３２には、凹部３４が設けられている。この凹部３４は、ネジ孔３２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した軸心Ｃ４を有している。

凸部３３の先端側には、軸心方向にストレート状に延びるストレート部４１が設けられている。また、凹部３４の先端側（開口端側）には、ストレート部４１に係止可能なように内側に向かって突出する突起４２が円周方向に沿って複数設けられている。これら各突起４２は、凹部３４の軸方向端面に窪み部４３（具体的に楔状の傷部４３）を設けることで形成されている。また、各突起４２は、その突出端がネジ孔３２ａの軸心Ｃ２を中心とする円周上に位置するように突出量を調整して設けられている。

本変形例３のナット構造体Ｈによると、実施形態１のナット構造体Ｅと略同様の作用効果を奏するとともに、複数の突起４２は、ネジ孔３２ａの軸心Ｃ２に対して偏心した凹部３４に設けられているとともに、その各突出端がネジ孔３２ａの軸心を中心とする円周上に位置するように設けられているので、軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを囲む状態でワッシャー３１とナット３２を容易に連結することができる。

尚、本発明においては、上記実施形態１、２に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。すなわち、上記実施形態１、２では、凸部３、３３又は凹部４、３４の軸方向の端面に窪み部１３、４３を設けることで形成される突起１２、４２を例示したが、これに限定されず、例えば、凸部３、３３の外周面又は凹部４、３４の内周面に窪み部１３、４３を設けることで形成される突起１２、４２としてもよい。

また、上記実施形態１、２では、３つの突起４２を備えるナット構造体Ａ～Ｈを例示したが、これに限定されず、例えば、２つ又は４つ以上の突起１２、４２を備えるナット構造体Ａ～Ｈとしてもよい。なお、突起１２、４２の加工性等の観点から、３～６個の突起１２、４２を設けることが好ましい。

さらに、上記実施形態２では、挿通孔３１ａとネジ孔３２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が一致した状態でワッシャー３１とナット３２が連結されたナット構造体Ｅ～Ｈを例示したが、これに限定されず、例えば、軸方向からみて挿通孔３１ａがネジ孔３２ａを囲む状態である限り、挿通孔３１ａとネジ孔３２ａの軸心Ｃ１、Ｃ２が多少偏心した状態でワッシャー３１とナット３２が連結されたナット構造体Ｅ～Ｈとしてもよい。

さらに、上記実施形態１、２では、凸部３、３３又は凹部４、３４の先端側のテーパ面に対して段差状に接続されるストレート部１１、４１を例示したが、これに限定されず、例えば、凸部３、３３又は凹部４、３４の先端側のテーパ面に対して段差なく接続されるストレート部１１、４１としてもよい。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

本発明は、ボルトに締結されるナット構造体に関する技術として広く利用される。

Ａ～Ｈ；ナット構造体、１；第１ナット、１ａ；第１ネジ孔、２；第２ナット、２ａ；第２ネジ孔、３；凸部、４；凹部、９；ボルト、１１；ストレート部、１２；突起、１３；窪み部、３１；ワッシャー、３１ａ；挿通孔、３２；ナット、３２ａ；ネジ孔、３３；凸部、３４；凹部、３９；ボルト、４１；ストレート部、４２；突起、４３；窪み部、Ｃ１；第１ネジ孔又は挿通孔の軸心、Ｃ２；第２ネジ孔又はネジ孔の軸心。

Claims

ボルトに螺合可能な第１ネジ孔が形成された第１ナットと、前記ボルトに螺合可能な第２ネジ孔が形成された第２ナットと、を備え、前記第１ナットには、前記第１ネジ孔を囲む筒状で且つ外周面が先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部が設けられており、前記第２ナットには、前記凸部が嵌合可能なように内周面が先端に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部が設けられており、前記凸部及び前記凹部のうちの一方が前記第１ネジ孔又は前記第２ネジ孔の軸心に対して偏心しているナット構造体であって、
前記凸部及び前記凹部のうちの一方の先端側には、ストレート部が設けられており、他方の先端側には、前記ストレート部に係止可能なように内側又は外側に向かって突出する突起が円周方向に沿って複数設けられており、
前記ストレート部に対する複数の前記突起の係止により、前記第１ネジ孔の軸心と前記第２ネジ孔の軸心が一致した状態で前記第１ナットと前記第２ナットとが連結されていることを特徴とするナット構造体。
複数の前記突起は、前記第１ネジ孔の軸心に対して偏心した前記凸部又は前記第２ネジ孔の軸心に対して偏心した前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記第１ネジ孔又は前記第２ネジ孔の軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている請求項１に記載のナット構造体。
複数の前記突起は、前記第１ネジ孔の軸心と一致する軸心を有する前記凸部又は前記第２ネジ孔の軸心と一致する軸心を有する前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記第１ネジ孔又は前記第２ネジ孔の軸心に対して偏心した軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている請求項１に記載のナット構造体。
前記突起は、前記凸部又は前記凹部の軸方向の端面に窪み部を設けることで形成されている請求項１乃至３のいずれか一項に記載のナット構造体。
ボルトが挿通可能な挿通孔が形成されたワッシャーと、前記ボルトに螺合可能なネジ孔が形成されたナットと、を備え、前記ワッシャーには、前記挿通孔を囲む筒状で且つ先端に向かって縮径するテーパ状に形成された凸部が設けられており、前記ナットには、前記凸部が嵌合可能なように先端に向かって拡径するテーパ状に形成された凹部が設けられており、前記凸部及び前記凹部のうちの一方が前記挿通孔又は前記ネジ孔の軸心に対して偏心しているナット構造体であって、
前記凸部及び前記凹部のうちの一方の先端側には、ストレート部が設けられており、他方の先端側には、前記ストレート部に係止可能なように内側又は外側に向かって突出する突起が円周方向に沿って複数設けられており、
前記ストレート部に対する複数の前記突起の係止により、軸方向からみて前記挿通孔が前記ネジ孔を囲む状態で前記ワッシャーと前記ナットとが連結されていることを特徴とするナット構造体。
複数の前記突起は、前記挿通孔の軸心に対して偏心した前記凸部又は前記ネジ孔の軸心に対して偏心した前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記挿通孔又は前記ネジ孔の軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている請求項５に記載のナット構造体。
複数の前記突起は、前記挿通孔の軸心と一致する軸心を有する前記凸部又は前記ネジ孔の軸心と一致する軸心を有する前記凹部に設けられているとともに、その各突出端が前記挿通孔又は前記ネジ孔の軸心に対して偏心した軸心を中心とする円周上に位置するように設けられている請求項５に記載のナット構造体。
前記突起は、前記凸部又は前記凹部の軸方向の端面に窪み部を設けることで形成されている請求項５乃至７のいずれか一項に記載のナット構造体。