JPH0276919A - Tightening method by preventing bolt and nut from being loosened - Google Patents
Tightening method by preventing bolt and nut from being loosenedInfo
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- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ボルト・ナットによる締結において、締結後
の振動等の外力によるナツトの弛みを防止してなるボル
ト・ナットによる締結方法並びに前記締結方法に使用す
るナツト及びワッシャーに関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fastening method using bolts and nuts that prevents loosening of the nuts due to external forces such as vibrations after fastening, and the fastening method. This invention relates to nuts and washers used in the method.
ボルト・ナットによる締結における最大の欠点は、取付
け、締結後に弛むことであり、これを防止するために各
種の弛み止めナンドが考案されている。例えば実公昭3
1−1634号、同じく実公昭31−1635号及び実
公昭36−32513号には第10図に示す如く円錐形
脚部aを有する凸ナツトbの一側全長にわたり切り割り
部Cを設けるか、又は、前記凸ナツトbを軸線方向に沿
って截断してなる数個の各別の分割片の截断面間を接着
剤で形成し、この凸ナツトbを前記脚部aを挿入するよ
うにした円錐形凹部dを有する凹ナッl−eに対設して
ボルトfに螺合するようになした二重ナツトであり、前
記凸ナツトbの円錐形脚部aが凹ナツトeの円錐形凹部
d内に侵入するに従い凸ナッI−bの全体が縮小してそ
の内面に刻設されたねじがボルト[のねじ中に食い込む
ことにより両者を緊密に結合するようになしたものがあ
る。又、意匠登録第246707号に示されるナンドは
第11図の如くナンドhの頂面に多方の割り込みiをい
れてリフレクション部jを形成してなり、この部分を軸
方向へ圧縮して鋼材の発条性を利用し、ボルトがねじ込
まれると前記リフレクション部jに圧力を発生しこれを
締め付けることによりゆるみ止め効果を発生ずるもので
ある。The biggest drawback of fastening with bolts and nuts is that they loosen after they are installed and fastened, and various types of locking pads have been devised to prevent this. For example, Jikosho 3
No. 1-1634, as well as Utility Model Publication No. 31-1635 and Utility Model Publication No. 36-32513, as shown in FIG. , the convex nut b is cut along the axial direction, and the cut surfaces of several separate pieces are formed with adhesive, and the convex nut b is a cone into which the leg part a is inserted. It is a double nut which is arranged opposite to a concave nut l-e having a shaped concave part d and is screwed onto a bolt f, and the conical leg part a of the convex nut b is connected to the conical concave part d of the concave nut e. There is one in which the entire convex nut I-b shrinks as it penetrates into the bolt, and the thread carved on its inner surface bites into the thread of the bolt, thereby tightly connecting the two. Also, the Nando shown in Design Registration No. 246707 is made by inserting many incisions i into the top surface of the Nando h to form a reflection part j, as shown in Fig. 11, and compressing this part in the axial direction to form a steel material. When the bolt is screwed in, it generates pressure in the reflection part j and tightens it, thereby producing a loosening effect.
〔発明が解決しようとする課題]
しかし、前記した第10図の如き二重ナンドにおいては
、締結の際に二個のナラt−b、eを必要とするためコ
スト高となるとともに取付けに手間がかかるという問題
がある。又、第11図の如くリフレクション部jを設け
たものにおいては、使用するナラ1−は一つですむが、
ボルト螺合時に前記リフレクション部jによる抵抗が大
きく手でねじ込むことが困難であり、仮止め等の場合に
もねし込みの最初からスパナ等の工具を用い、ボルトを
固定した状態で更にナツトを工具にて螺合する必要があ
り、作業性の悪いものであった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the double nand as shown in FIG. There is a problem that it takes In addition, in the case where a reflection part j is provided as shown in Fig. 11, only one nara 1- is used, but
When screwing the bolt, the resistance due to the reflection part j is large and it is difficult to screw in by hand. Even when temporarily tightening, it is necessary to use a tool such as a wrench from the beginning and tighten the nut further after the bolt is fixed. It was necessary to screw them together using a tool, which resulted in poor workability.
ところで、ねじの弛みには、■非回転の弛み、即ちナツ
トのもどり回転によらない、座面等の凹凸のへたり等に
よって生ずる弛み。■回転のための弛み、即ち振動等に
よる外力のためにナツトが回転することによる弛みとが
ある。前者の場合には一定のところで弛みの進行が止ま
ったり、又は増し締めを行ったりことで防止することが
できるが、後者の振動等による弛みの場合にはこの防止
が困難で、他の部品を必要としたり、又は接着してしま
うかする、といった手間のかかる方法でしか弛みを防止
できない。前記第10図及び第11図のものはこのよう
な弛みを防止しようとするものである。この振動等によ
るナツトの弛みの要因の大きなものは座面圧力の不均一
性である。即ち、ナツトに加えられるあらゆる振動は最
終的には、座面の水平滑り運動になるが、この時座面が
均一な圧力分布でないとその最大圧力の部分に集中的に
摩擦抵抗が生ずる。ところが、ナツトは中央にボルトを
貫通させるためドーナツ状の座面を有し、その一部が強
く加圧されればその反対側における圧力は小さくなり、
座面における圧力分布は不均一なものとなる。ボルトと
ナツトを締結した後これを弛めようとして働く力は、振
動や熱膨張等によって上下左右、あらゆる方向から加え
られる力のうち、ナツトを回転させようとする方向の力
のみであり、厳密には被締結物の表面とナツトの座面と
の間に発生する水平運動のみと考えられる。By the way, loosening of screws includes (1) Non-rotational slack, that is, slack that is not caused by the return rotation of the nut but is caused by the settling of unevenness of the seat surface, etc. (2) There is slack due to rotation, that is, slack due to rotation of the nut due to external force such as vibration. In the former case, this can be prevented by stopping the loosening at a certain point or by retightening it, but in the latter case, where the loosening is due to vibration, it is difficult to prevent this and other parts may need to be tightened. The only way to prevent loosening is to use a labor-intensive method such as attaching or gluing. The devices shown in FIGS. 10 and 11 are intended to prevent such loosening. A major factor in the loosening of the nut due to vibrations, etc. is the non-uniformity of the seat pressure. That is, any vibrations applied to the nut will eventually result in horizontal sliding motion of the seat surface, but if the pressure distribution on the seat surface is not uniform at this time, frictional resistance will be concentrated in the area of maximum pressure. However, a nut has a donut-shaped seating surface in the center to allow the bolt to pass through, and if one part of the nut is strongly pressurized, the pressure on the opposite side will be small.
The pressure distribution on the seat surface becomes non-uniform. After the bolt and nut are fastened, the force acting to loosen them is the force applied from all directions, up and down, left and right, due to vibrations, thermal expansion, etc., and is only the force in the direction that tries to rotate the nut. In this case, only horizontal movement occurs between the surface of the fastened object and the seat surface of the nut.
この場合のナツト座面は被締結物の表面に圧接された状
態でその表面上を前後に摺動する。そしてこの時、座面
の圧力分布に前記のような不均一があると例えば、前後
に対して左側の一部に、より大きな圧力がかかっている
場合、この部分の摩擦抵抗は右側部分より大きいため、
座面が前方に押し出されたときには、ねじが右ねしであ
れば締まる方向へ回転しようとし、又後方へ戻されたと
きには弛む方向へ回転される。ところが、ねじは本質的
に締まる方向への動きに対する抵抗が弛む方向への動き
に対する抵抗より大きいため、座面が前後に等距離動か
されたとしても弛む方向への回転の方が大きく、結果的
にねじは弛んでしまうことになる。本来ねじは締付けに
よって雄ねじ山と雌ねじ山とが圧接され、両者の間に生
ずる摩擦力がねじの弛む方向の力に抵抗して弛まない構
造となっているはずである。ところが、締付は面のへた
り、陥没、かじり、あれ、又は板の波うち、そり、ぼり
等による被締結板間の隙間の発生、塗装の際の液だれ、
塗膜の不均一なはがれ、更には夾雑物の隙間への達人等
により、座面にかかる締付トルクの応力はボルトのねじ
面及びナツトの座面に偏ってかかるので、前記の如くナ
ツト座面の圧力分布の不均一、即ち摩擦抵抗の不均一を
生じ、ナツトの弛み回転が生ずる。又、このような締付
は時の諸条件の不都合以外に、ナツトの座面ば本来、座
面の圧力分布を均一にするためには軸に対して直角でな
ければならないが、ボルト・ナットによる締結は螺旋ね
しによっているため、本質的に左右不均衡であり、又設
計上やむを得ずやや角度を持ったねし穴を設けたり、そ
うでなくとも工作精度によってねし穴が傾いたりするこ
とがあり、ナツト座面の圧力分布は不均一になりやすく
、これがナツトの弛みの原因となっている。In this case, the nut seating surface slides back and forth on the surface of the object to be fastened while being in pressure contact with the surface. At this time, if there is an uneven pressure distribution on the seat surface as described above, for example, if greater pressure is applied to a part of the left side of the front and back, the frictional resistance of this part will be greater than that of the right part. For,
When the seat is pushed forward, if the screw is right-handed, it will try to rotate in the tightening direction, and when it is pushed back, it will rotate in the loosening direction. However, because a screw inherently has greater resistance to movement in the direction of tightening than resistance to movement in the direction of loosening, even if the seat is moved an equal distance back and forth, the rotation in the direction of loosening is greater, resulting in The screws will eventually loosen. Normally, when a screw is tightened, the male thread and the female thread are pressed against each other, and the frictional force generated between the two resists the force in the loosening direction of the screw, so that the screw does not loosen. However, tightening can cause problems such as sagging, sinking, galling, or cracks between the plates to be fastened due to waving, warping, or curling of the plates, dripping during painting, etc.
Due to uneven peeling of the paint film and foreign substances entering the gaps, the stress of the tightening torque applied to the bearing surface is unevenly applied to the threaded surface of the bolt and the bearing surface of the nut. Non-uniform pressure distribution on the surface, ie non-uniform frictional resistance, causes the nut to loosen and rotate. In addition to the disadvantages of tightening in this manner, the bearing surface of the nut must be perpendicular to the shaft in order to even out the pressure distribution on the bearing surface, but bolts and nuts Since the fastening method uses a spiral thread, there is essentially no left-right imbalance, and the threaded hole may be unavoidably provided at a slight angle due to the design, or the threaded hole may be tilted due to the precision of the workmanship. However, the pressure distribution on the nut seating surface tends to be uneven, which causes the nut to loosen.
本発明はボルト・ナットによる締結におけるナツトの弛
みに関し、前記のような従来の締結方法における問題点
、及びナツトが本来的に有する弛みの大きな原因である
ナツト座面の圧力分布の不均一性に鑑み、締結時の手間
を省き、又コスト高となることなく締結後の弛みを確実
に防止するようになしたボルト・ナットによる締結方法
を提供せんとするものである。The present invention relates to the loosening of nuts when fastening bolts and nuts, and solves the problems with the conventional fastening methods as described above, as well as the non-uniformity of the pressure distribution on the nut seating surface, which is a major cause of the loosening inherent in nuts. In view of this, it is an object of the present invention to provide a fastening method using bolts and nuts that can save labor during fastening and reliably prevent loosening after fastening without increasing costs.
本発明に係るボルト・ナットによる締結方法は上記目的
を達成するために、座面に外周面を球面状に形成してな
る環状凸部を有し一側に切り割り部を設けるか又は少な
くとも前記環状凸部を含む位置に少なくとも2つの縦方
向の切り溝を設けてなる凸ナツトと、前記凸ナツトの環
状凸部を受け入れる傾斜状凹部を有するワッシャーを用
いるか、又は被締結物のボルト穴の開口縁に傾斜状凹部
を設け、前記凸ナツトの環状凸部をワッシャーの傾斜状
凹部又は被締結物のボルト穴開口縁の傾斜状凹部と対設
させてボルトを螺合することにより、凸ナツトをすぼま
り可能としてなることを特徴とするものである。更に、
前記のようなボルト・ナットによる締結による締付はト
ルク、即ち軸力と弛み止め効果を一層確実に発生させる
ためには、前記ワッシャー又はボルト穴の開口縁におけ
る傾斜状凹部の傾斜面のボルト軸線に対する角度が該凹
部の下方にゆくに従って小さくなるようにすることが好
ましい。In order to achieve the above object, the fastening method using bolts and nuts according to the present invention has an annular convex portion formed on the seat surface with a spherical outer circumferential surface and a cut portion on one side, or at least the annular convex portion is provided on one side. A convex nut having at least two longitudinal grooves at a position including the convex portion and a washer having an inclined concave portion that receives the annular convex portion of the convex nut, or an opening in a bolt hole of the object to be fastened. A convex nut is formed by providing a slanted concave portion on the edge, and by screwing the bolt with the annular convex portion of the convex nut facing the slanted concave portion of the washer or the slanted concave portion of the bolt hole opening edge of the object to be fastened. It is characterized by being able to narrow down. Furthermore,
In order to more reliably generate torque, that is, axial force, and a loosening effect when tightening with bolts and nuts as described above, it is necessary to adjust the bolt axis line of the inclined surface of the inclined recess at the opening edge of the washer or bolt hole. It is preferable that the angle with respect to the recess becomes smaller toward the bottom of the recess.
本発明に係るボルト・ナットによる締結方法は上記の如
く構成してなり、凸ナツトへボルトを螺合して締めつけ
てゆくと、凸ナツトの環状凸部とワッシャー又は被締結
物のボルト穴開口縁に設けた凹部との嵌合が深くなるに
従って凸ナツトがすぼまり、ボルトを締めつけることに
よりボルトとナツトと間の弛み回転を防止するとともに
、前記凸ナツトの環状凸部はその外周面を球面状に形成
してなるので、例えば従来のボルト・ナットによる締結
の場合には第8図(イ)の如くナツト1°のねし穴15
がボルト軸に対して斜めに設けられている場合、又は第
8図(ロ)の如くボルト3の軸線が被締結物4に対して
傾斜しているような場合には、ナツト1°とワッシャー
2°又は被締結物4の表面とが完全に接触せず圧力分布
に不均一が生じ、振動等の外力により簡単に弛んでしま
うが、本発明においては第7図の如く、ナツト1のねじ
穴15が斜めの場合(第8図(イ))又はボルト3の軸
線が傾斜している場合(第8図(ロ))のような場合に
も凸ナツト1の環状凸部13がその外周面の全周にわた
って均一にワッシャー2の傾斜状凹部21の傾斜面と接
触することにより座面の圧力分布の不均一を生ずること
なく、振動等の外力を受けた場合にナツト座面の圧力分
布の不均一によりナツトが回転して弛むことをより確実
に防止しうるのである。The fastening method using bolts and nuts according to the present invention is configured as described above, and as the bolt is screwed into the convex nut and tightened, the annular convex part of the convex nut and the washer or the bolt hole opening edge of the object to be fastened are connected. The convex nut becomes narrower as it fits deeper into the recess provided in the convex nut, and by tightening the bolt, loosen rotation between the bolt and nut is prevented, and the annular convex portion of the convex nut has a spherical outer peripheral surface. For example, in the case of conventional bolt and nut fastening, the nut has a 1° tapped hole 15 as shown in Figure 8 (a).
If the bolt 3 is provided obliquely to the bolt axis, or if the axis of the bolt 3 is inclined to the fastened object 4 as shown in Fig. 8 (b), the nut 1° and washer 2° or the surface of the object to be fastened 4 does not make complete contact, resulting in uneven pressure distribution and easily loosening due to external forces such as vibrations. However, in the present invention, as shown in FIG. Even when the hole 15 is oblique (Fig. 8 (a)) or the axis of the bolt 3 is inclined (Fig. 8 (b)), the annular convex portion 13 of the convex nut 1 By uniformly contacting the inclined surface of the inclined recess 21 of the washer 2 over the entire circumference of the surface, there is no uneven pressure distribution on the seat surface, and the pressure distribution on the nut seat surface is improved even when external forces such as vibrations are applied. Due to the non-uniformity of the nut, rotation and loosening of the nut can be more reliably prevented.
更に、ボルト・ナットによる締結においては、締結によ
る軸力(ボルト軸方向への締付はトルク)が充分に発生
する必要があり、この軸力が充分に発生する前にナツト
がすぼまってボルトに対して回転不能となってしまうと
軸力の発生は不充分となる。そこで、ワッシャー2又は
被締結物4のボルト穴開口部に設ける傾斜状凹部21の
傾斜面を第9′図の如く球面状に形成して該凹部21の
下方にゆくに従ってボルト軸線に対する角度が小さくな
るように、即ち立ち上がるように形成することにより、
第9図(イ)の如く、螺合の当初においてナツト1の環
状凸部13とワッシャー2の凹部21ととの嵌合が浅い
ときにはナツト1の座面がワッシャー2の凹部21の傾
斜面との接触部分から受ける力Fのうち、垂直方向の分
力、即ち軸力を発生する力f1のほうが水平方向の分力
、即ちナツト1をすぼめてボルトを締めつける力r2よ
りも大きく、又、ナツト1の凸部13がワッシャー2の
凹部7内への進入して両者の嵌合が深くなるに従って第
8図(ロ)の如く水平方向、即ちナツト1がすぼまりボ
ルトを締めつける方向への作用力f2が大きくなるよう
にすることにより、螺合の当初においては軸力の増大が
大きく、締結により軸力を充分に発生させた後、更に締
付けることによってナツトのすぼまりによるボルトの締
付は力が増大するように設定することにより、充分な軸
力の発生前にナツトによりボルトが締めつけられて両者
間の回転が不能となり軸力の発生が不充分となることを
防止しうるのである。Furthermore, when tightening bolts and nuts, it is necessary to generate sufficient axial force (torque for tightening in the axial direction of the bolt), and the nut may shrink before this axial force is generated. If the bolt cannot rotate relative to the bolt, the generation of axial force will be insufficient. Therefore, the inclined surface of the inclined recess 21 provided at the bolt hole opening of the washer 2 or the object to be fastened 4 is formed into a spherical shape as shown in FIG. By forming it so that it stands up,
As shown in FIG. 9(A), when the engagement between the annular protrusion 13 of the nut 1 and the recess 21 of the washer 2 is shallow at the beginning of screwing, the seat surface of the nut 1 is aligned with the inclined surface of the recess 21 of the washer 2. Of the force F received from the contact portion of As the convex portion 13 of the washer 1 enters the concave portion 7 of the washer 2 and the engagement between the two becomes deeper, the nut 1 becomes smaller and acts in the horizontal direction as shown in FIG. 8 (b), tightening the bolt. By increasing the force f2, the increase in axial force is large at the beginning of screwing, and after sufficient axial force is generated by fastening, by further tightening, the bolt tightens due to the tightening of the nut. By setting the force to increase, it is possible to prevent the bolt from being tightened by the nut before sufficient axial force is generated, making rotation between the two impossible and resulting in insufficient axial force generation. .
以下、添付図面で実施例を説明する。 Examples will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明に係るボルト・ナットによる締結方法に
使用するナツト1の一実施例を示すものであり、ナツト
lの一側を裁断して切り割り部11を形成し、更に該切
り割り部11に相対する側の内面に縦方向の切り込み溝
12を形成してすぼまり可能としている。又、ナツト1
の下面には、外面を球面状に形成してなる環状凸部13
を設けて凸ナツトとして形成してなる。前記凸ナツト1
を用いて締結を行うには第2図の如く、厚みを比較的大
とし、又、幅が比較的小さなリング状とし、ボルト貫通
口22の上部開口縁に前記凸ナツト1の環状凸部13を
受け入れ可能な傾斜状凹部21を形成してなるワッシャ
ー2を用いるものである。そして、前記凸ナツト1の環
状凸部13とワッシャー2の傾斜状凹部21を対設させ
てボルト3を螺合することにより、凸ナツト1とボルト
3との螺合により凸ナツト1の環状凸部13とワッシャ
ー2の傾斜状凹部21との嵌合が深まるにしたがって凸
ナツト1の切り割り部11が縮幅して凸ナツト1が全体
にすぼまり、ボルト3を締めつけることにより締結後の
弛みが防止される。更には、上記ボルト・ナットによる
締結においては、凸ナツトlの環状凸部13の外面を球
面状に形成してなることから、該環状凸部13とワッシ
ャー2の傾斜状凹部21とがその全周にわたって均一に
接触して圧力分布の不均一を生ずることがなく、振動等
の外力による弛みを確実に防止しうるのである。FIG. 1 shows an embodiment of a nut 1 used in the fastening method using bolts and nuts according to the present invention, in which one side of the nut l is cut to form a cut portion 11, and the cut portion 11 is A vertical cut groove 12 is formed on the inner surface of the opposite side to enable narrowing. Also, Natsu 1
An annular convex portion 13 having a spherical outer surface is provided on the lower surface of the
is formed as a convex nut. Said convex nut 1
In order to perform fastening using a bolt, as shown in FIG. This uses a washer 2 formed with an inclined recess 21 capable of receiving. Then, by disposing the annular convex portion 13 of the convex nut 1 and the inclined concave portion 21 of the washer 2 and screwing the bolt 3 together, the annular convex portion of the convex nut 1 is screwed together. As the fitting between the portion 13 and the inclined recess 21 of the washer 2 deepens, the width of the cut portion 11 of the convex nut 1 decreases, and the convex nut 1 becomes narrower as a whole. is prevented. Furthermore, in the above-mentioned fastening using bolts and nuts, since the outer surface of the annular convex portion 13 of the convex nut l is formed into a spherical shape, the annular convex portion 13 and the inclined concave portion 21 of the washer 2 are completely connected to each other. Uniform contact over the circumference prevents uneven pressure distribution, and loosening due to external forces such as vibrations can be reliably prevented.
尚、前記の場合において、前記凸ナツト1の環状凸部1
3とワッシャー2の傾斜状凹部21との接触角度、即ち
ワッシャー2の傾斜状凹部21の傾斜角度はボルト軸に
対して25〜30゛程度が好ましいが、この接触角度の
傾斜がボルト軸に対して大きくなるにしたがってナツト
座面に対する圧力は大きくなり締結により発生する軸力
は増大し、接触角度がボルト軸に対して傾斜が小さくな
るとナツトがすぼまりボルトを挟みつける力が大きく弛
み止め効果は大となるものであり、用途に応じて適宜接
触角度、即ちワッシャー2の傾斜状凹部21の傾斜角度
を設定すればよい。例えば、被締結物が木又はアルミニ
ウム等のように比較的軟質な材料の場合にはこの接触角
度、即ち傾斜状凹部21のボルト軸に対する傾斜角度を
比較的小さく設定することにより、締結による過剰な軸
力発生により被締結物の破損を防止するとともにナツト
1によるボルト3の締付けを強固なものとして効果的に
弛み止めを行うことが可能となる。In the above case, the annular convex portion 1 of the convex nut 1
3 and the inclined recess 21 of the washer 2, that is, the angle of inclination of the inclined recess 21 of the washer 2 is preferably about 25 to 30 degrees with respect to the bolt axis. As the contact angle increases, the pressure on the nut seating surface increases and the axial force generated by fastening increases, and as the contact angle becomes less inclined with respect to the bolt axis, the nut becomes smaller and the force that clamps the bolt increases, making it more effective at preventing loosening. is large, and the contact angle, that is, the inclination angle of the inclined recess 21 of the washer 2 may be set as appropriate depending on the application. For example, if the object to be fastened is made of a relatively soft material such as wood or aluminum, the contact angle, that is, the angle of inclination of the inclined recess 21 with respect to the bolt axis, may be set to be relatively small to prevent excessive fastening. The generation of axial force prevents damage to the object to be fastened, and also makes it possible to firmly tighten the bolt 3 with the nut 1 and effectively prevent loosening.
又、前記切り割り部11はボルト締結時において少し間
隙が残る程度の幅に設定しておくことが好ましい。Further, it is preferable that the width of the cut portion 11 is set to such a degree that a slight gap remains when the bolt is fastened.
又、前記ワッシャー2の傾斜状凹部21を第3図の如く
凸球面状に形成し、該凹部21の下方へゆくにしたがっ
てボルト軸に対する傾斜角度が小さくになるように設定
することにより、ボルト螺合の当初において充分に被締
結物を締結するための軸力を発生させた後、球面状に形
成してなる凸ナツト1の環状凸部13が凹部21と深く
嵌合するにしたがってボルト軸芯方向へすぼまる作用力
が増大して凸ナツト1がボルト3を締付けるようにする
ことにより、充分な軸力が発生する前に凸ナツト1がす
ぼまってボルト3を締付け、回転不能となり軸力不足と
なることを防止しうるのである。Further, the inclined recess 21 of the washer 2 is formed into a convex spherical shape as shown in FIG. 3, and the angle of inclination with respect to the bolt axis becomes smaller as the recess 21 goes downward. After generating sufficient axial force to fasten the objects to be fastened at the beginning of the connection, as the annular convex part 13 of the convex nut 1 formed in a spherical shape is deeply fitted into the concave part 21, the bolt axis By causing the convex nut 1 to tighten the bolt 3 by increasing the acting force of constriction in the direction, the convex nut 1 decreases and tightens the bolt 3 before sufficient axial force is generated, making it impossible to rotate. This can prevent insufficient axial force.
更に本発明においては、前記ワッシャー2を用いるかわ
りに、第4図に示した如く被締結物4のボルト穴41の
開口縁に前記ワッシャー2と同様に凸ナツト1の環状凸
部13を受け入れ可能な傾斜状凹部42を設けることで
同様に弛みを防止してなるボルト・ナットによる締結を
可能とするものである。Furthermore, in the present invention, instead of using the washer 2, as shown in FIG. By providing the inclined recess 42, it is possible to fasten bolts and nuts while preventing loosening.
第5図及び第6図に示したものは、本発明において用い
られる凸ナツト1の他の実施例を示すものであり、ナツ
ト1に切り割り部を形成するかわりに該ナツト1の環状
凸部13を含む2箇所又はそれ以上の位置に縦方向の切
り溝14を形成してなり、ボルトを螺合して環状凸部1
3がワッシャー2又は被締結物4に設けた傾斜状凹部と
嵌合することにより凸ナツト1がすぼまりボルトを締付
は可能としてなるものである。このように凸ナツト1は
上記各実施例のものに限定されるものではなく、その下
面に設けた環状凸部13がワッシャー又は被締結物の傾
斜状凹部に嵌合することにより、該凸ナツト1がすぼま
り可能な形状とすればよい。この場合、切り溝14を多
数設けるにしたがってナツトlはすぼまりやすくなり、
被締結物の材質、その他の諸条件によりこの切り溝の数
を適宜設定すればよい。例えば、被締結物が木又はアル
ミニウムのような比較的軟質な材料である場合には、前
記切り溝14の数を多めに設定することにより、軸力が
過剰に発生して被締結物が破損することを防止してナツ
ト1によりボルト3を確実に締付けて弛み止め効果を生
ずるようにしたり、又、被締結物が鋼板等で比較的硬質
で丈夫な物の場合には切り溝14の数を少なくし軸力の
増大を図ることも可能である。5 and 6 show other embodiments of the convex nut 1 used in the present invention, in which an annular convex portion 13 of the nut 1 is formed instead of forming a cut portion in the nut 1. Vertical grooves 14 are formed at two or more positions including
3 fits into an inclined recess provided in the washer 2 or the object to be fastened 4, the convex nut 1 becomes smaller and the bolt can be tightened. In this way, the convex nut 1 is not limited to those of the above embodiments, and the convex nut 1 can be formed by fitting the annular convex portion 13 provided on the lower surface into the inclined concave portion of the washer or the object to be fastened. 1 may be made into a shape that can narrow down. In this case, the more grooves 14 are provided, the easier the nut l will become narrower.
The number of grooves may be appropriately set depending on the material of the object to be fastened and other various conditions. For example, if the object to be fastened is made of a relatively soft material such as wood or aluminum, by setting a large number of grooves 14, excessive axial force will be generated and the object to be fastened will be damaged. In order to prevent this, the bolt 3 is securely tightened with the nut 1 to produce a loosening effect, and when the object to be fastened is relatively hard and durable such as a steel plate, the number of grooves 14 is It is also possible to increase the axial force by decreasing the axial force.
実験
上述した本発明に係るボルト・ナットによる締結方法を
用いた場合の軸力(トルク)試験及び振動試験を行った
結果を別表1及び別表2に示す。Experiments The results of axial force (torque) tests and vibration tests using the above-mentioned fastening method using bolts and nuts according to the present invention are shown in Attached Tables 1 and 2.
以上の如く、本発明によれば、ワッシャーとナツト、又
はワッシャーを用いることなしに1個のナンドをボルト
へ常法どおりに軽く螺合し、最後の締結トルクによりナ
ツトの環状凸部とワッシャー又は被締結物に設けた傾斜
状凹部とを安定した角度で嵌合することにより、ナツト
のネジ穴やボルト軸が傾いていたり、または被締結物の
表面に凹凸があったりする場合においても、ナツト座面
に圧力分布の不均一を生ずることなく締結可能であり、
そのうえ締結時においてはナツトにてボルトを締めつけ
可能としているので、振動等の外力による弛みを防止し
て確実な締結状態を維持しうるちのである。又、弛め戻
しに際してはナツトが弾性変形により復元し、軽く取り
外して再使用も可能である。As described above, according to the present invention, one NAND is lightly screwed onto a bolt in the usual manner without using a washer and a nut, or a washer, and the final tightening torque is used to connect the annular protrusion of the nut and the washer or By fitting the inclined recess provided in the object to be fastened at a stable angle, the nut can be tightened even when the screw hole or bolt shaft of the nut is tilted or the surface of the object to be fastened is uneven. It can be fastened without causing uneven pressure distribution on the seat surface,
Furthermore, since the bolt can be tightened with a nut during fastening, it is possible to prevent loosening due to external forces such as vibrations and maintain a secure fastened state. In addition, when loosening the nut, the nut returns to its original state due to elastic deformation, and can be easily removed and reused.
よって、本発明によればボルト・ナットによる締結にお
いて、シングルナツトにより従来の二重ナツトのような
締結作業の手間及びコスト高を省いて二重ナツトと同等
或いはそれ以上の弛み止め効果を達成しうるちのである
。Therefore, according to the present invention, when fastening with bolts and nuts, the single nut eliminates the trouble and high cost of the fastening work required with conventional double nuts, and achieves a loosening prevention effect equal to or greater than that of double nuts. It's Uruchino.
第1図は本発明に係るボルト・ナットによる締結方法に
用いるナツトの一実施例を示すものであり、(イ)はそ
の正面図、(ロ)は底面図、(ハ)は前記底面図におけ
るA−A線縦断面図、第2図〜第4図は本発明に係るボ
ルト・ナットによる締結方法の各種実施例を示す縦断面
説明図、第5図はナツトの他の実施例を示すものであり
、(イ)はその正面図、(ロ)は底面図、(ハ)は前記
底面図におけるB−B線縦断面図、第6図はナツトの更
に他の実施例を示すものであり、(イ)はその正面図、
(ロ)は底面図、(ハ)は前記正面図におけるC−C線
平断面図、第7図は本発明におけるボルト・ナットの締
結状態の説明図、第8図は従来方法におけるボルト・ナ
ットの締結状態の説明図、第9図(イ)、(ロ)はワッ
シャーの傾斜状凹部とナツトの環状凸部との嵌合状態の
変化による軸力及びボルト締付は力の発生状態を示す説
明図、第10図及び第11図は従来の弛み止めナツトを
示すものである。
l:凸ナツト、11:切り割り部、13:環状凸部、1
4:切り溝、2:ワッシャー、21:傾斜状凹部、3:
ボルト、4:被締結物、42:傾斜状凹部。
別表2 振動試験
注)ナツト: M12X1.75
ボルト :SCM3、ねじ精度2級のもの試験方法:供
試体を表に示したトルク値で締付けた後、下に示す振動
条件で試験を実施した。
試験機 :NS式高速ねし弛み試験機
振動条件: 振 動 数 :30H2加振台ス
トローク :11M
インパクトストローク:19m
振 動 方 向 :垂直方向
第7図
第8図
第6図 第5図
第10図
第11図
第9図
(イ)
(ロ)FIG. 1 shows an embodiment of a nut used in the bolt-nut fastening method according to the present invention, in which (A) is a front view, (B) is a bottom view, and (C) is a view in the bottom view. A longitudinal sectional view taken along the line A-A, FIGS. 2 to 4 are explanatory longitudinal sectional views showing various embodiments of the fastening method using bolts and nuts according to the present invention, and FIG. 5 shows another embodiment of the nut. , (A) is a front view thereof, (B) is a bottom view, (C) is a vertical sectional view taken along the line B-B in the bottom view, and FIG. 6 shows still another embodiment of the nut. , (a) is its front view,
(B) is a bottom view, (C) is a cross-sectional view taken along line C-C in the front view, FIG. 7 is an explanatory diagram of the fastened state of bolts and nuts in the present invention, and FIG. 8 is a bolt and nut in the conventional method. Figures 9 (a) and 9 (b) illustrate the state in which axial force and bolt tightening force are generated due to changes in the fitted state between the washer's inclined recess and the nut's annular protrusion. The explanatory drawings, FIGS. 10 and 11, show a conventional locking nut. l: Convex nut, 11: Cut portion, 13: Annular convex portion, 1
4: Cut groove, 2: Washer, 21: Slanted recess, 3:
Bolt, 4: Object to be fastened, 42: Inclined recess. Attached Table 2 Vibration Test Note) Nut: M12X1.75 Bolt: SCM3, thread accuracy grade 2 Test method: After tightening the specimen to the torque value shown in the table, the test was conducted under the vibration conditions shown below. Testing machine: NS type high speed screw slack tester Vibration conditions: Vibration frequency: 30H2 vibration table Stroke: 11M Impact stroke: 19m Vibration direction: Vertical Figure 7 Figure 8 Figure 6 Figure 5 Figure 10 Figure 11 Figure 9 (a) (b)
Claims (1)
し一側に切り割り部を設けるか又は少なくとも前記環状
凸部を含む位置に少なくとも2つの縦方向の切り溝を設
けてなる凸ナットと、前記凸ナットの環状凸部を受け入
れる傾斜状凹部を有するワッシャーを用いるか、又は被
締結物のボルト穴の開口縁に傾斜状凹部を設け、前記凸
ナットの環状凸部をワッシャーの傾斜状凹部又は被締結
物のボルト穴開口縁の傾斜状凹部と対設させてボルトを
螺合することにより、凸ナットをすぼまり可能としてな
ることを特徴とする弛みを防止してなるボルト・ナット
による締結方法。 2)ワッシャー又はボルト穴の開口縁における傾斜状凹
部としてその傾斜面のボルト軸線に対する角度が凹部の
下方にゆくに従って小さくなるように設定してなる特許
請求の範囲第1項記載の弛みを防止してなるボルト・ナ
ットによる締結方法。 3)座面に外周面を球面状に形成してなる環状凸部を有
し一側に切り割り部を設けるか、又は少なくとも環状凸
部を含む位置に少なくとも2つの縦方向の切り溝を設け
てなるナット。 4)ボルト挿通口の開口縁に傾斜状の凹部を形成し、且
つ下方にゆくに従ってボルト軸線に対する前記傾斜面の
傾斜角度が小さくなるように設定してなることを特徴と
するワッシャー。[Scope of Claims] 1) The seat surface has an annular convex portion having a spherical outer peripheral surface, and a cut portion is provided on one side, or at least two vertically extending portions are provided at a position including the annular convex portion. A convex nut having a kerf and a washer having an slanted recess for receiving the annular convex portion of the convex nut, or a slanted recess is provided at the opening edge of the bolt hole of the object to be fastened, and the convex nut The convex nut can be narrowed by disposing the annular convex portion of the nut in opposition to the inclined concave portion of the washer or the inclined concave portion of the bolt hole opening edge of the object to be fastened, and then screwing the bolt together. A fastening method using bolts and nuts that prevent loosening. 2) A method for preventing loosening as set forth in claim 1, wherein the inclined recess is formed at the opening edge of the washer or the bolt hole, and the angle of the inclined surface with respect to the bolt axis decreases as it goes downwards of the recess. Fastening method using bolts and nuts. 3) The seat surface has an annular protrusion formed by forming the outer peripheral surface into a spherical shape, and a cut part is provided on one side, or at least two longitudinal grooves are provided at a position that includes the annular protrusion. A nut. 4) A washer characterized in that an inclined recess is formed at the opening edge of the bolt insertion opening, and the angle of inclination of the inclined surface with respect to the bolt axis decreases as it goes downward.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7225889A JPH0276919A (en) | 1988-03-25 | 1989-03-25 | Tightening method by preventing bolt and nut from being loosened |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7268688 | 1988-03-25 | ||
JP63-72686 | 1988-03-25 | ||
JP63-83792 | 1988-04-04 | ||
JP7225889A JPH0276919A (en) | 1988-03-25 | 1989-03-25 | Tightening method by preventing bolt and nut from being loosened |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0276919A true JPH0276919A (en) | 1990-03-16 |
Family
ID=26413400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7225889A Pending JPH0276919A (en) | 1988-03-25 | 1989-03-25 | Tightening method by preventing bolt and nut from being loosened |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0276919A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003056541A (en) * | 2001-08-20 | 2003-02-26 | Fukushima:Kk | Nut and washer |
JP2009162259A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Kirin Brewery Co Ltd | Seal insertion tool |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4819857B1 (en) * | 1968-04-19 | 1973-06-16 |
-
1989
- 1989-03-25 JP JP7225889A patent/JPH0276919A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4819857B1 (en) * | 1968-04-19 | 1973-06-16 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003056541A (en) * | 2001-08-20 | 2003-02-26 | Fukushima:Kk | Nut and washer |
JP2009162259A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Kirin Brewery Co Ltd | Seal insertion tool |
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