JPH03189411A - 変形可能なねじ孔を備えたロックナット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、変形可能な楕円形のねじ孔を備えた種類のロ
ックナツト、特に、最大の再使用性を備えた高度の可撓
性を提供するロックナツトに関するものである。

添付の図面の第１図および第２図かられかるように、従
来のこの種類のロックナツトは、一般に、剛性の本体と
、この剛性の本体の一端から一体的に突出している変形
可能部とを有している。ねじ孔が、これらの両部を通っ
て軸方向に延びている。

変形可能部は、通常、弧状の周囲部を備えて均一の半径
厚みを有しているが、六角形の剛性本体部の単なる延長
部にすぎない六角形の周囲を備えている変形可能部を有
しているロックナツトもある。

この種類の従来のロックナツトの製造にあたっては、変
形可能部の対向部がねじ孔内に半径方向内方に変形され
、ねじ孔が楕円の断面を有するようになる。楕円の長軸
と短軸は、相互にほぼ直角に交わっている。ロックナツ
トをボルトにねしつけると、変形可能部が変形してほぼ
円形の断面を持つようになり、ナツトが所定位置に摩擦
固定される。

その後、ロックナツトをボルトからはずすと、変形可能
部は、最初の楕円形状に戻りにくいことが多い、これは
、特に楕円の長軸部に過度の応力または塑性変形が加え
られているからである。従来は、楕円を過度に変形させ
てボルトにねじ付けることにより、楕円を正しい寸法に
していた。そして、変形可能部が塑性にではなく弾性に
変形することが期待されていた。しかし、この期待は外
れることが多く、はんの２〜３回の使用によって、固定
トルクが容認できないレベルまで減じることが多かった
。そうなれば、そのロックナツトを捨てて新しいロック
ナツトと取り替えるより仕方がない、その上、ねじピッ
チ直径の最大許容限界にあうように製造されているボル
トにロックナツトをねじ止めて、そのあとそれを外し、
今度は最小限許容限界に合うように製造されている類似
のボルトにロックナツトをねじっけると、固定トルクが
小さくなりすぎることが多い。

従って、従来のロックナツトよりも多い回数繰り返し使
用することができ、摩擦固定トルクがあまり減少しない
、楕円形状のねじ孔を備えているロックナツトが必要と
されている。本発明は、この要求を満たすものである。

本発明は、固定トルクを過度に減じることなく、複数の
雄（おす）止め其とともに相当多くの回数を繰り返し使
用することができる、変形可能な楕円形状のねじ孔を備
えている改良されたロックナツトに係わるものである。

このロックナツトは、弧状の外面を備えている変形可能
部を軸方向の一端に備えて、ねじ孔が軸方向に貫通して
いる本体を有している。変形可能部の少なくとも一部分
で、ねじ孔が、長軸と短軸とが相互にほぼ直角に交差し
ているほぼ楕円形の断面を有している０本発明では、変
形可能部の半径方向厚みが長軸との整合部で最小であり
、短軸との整合部で最大である。

従って、ロックナツトを所定の均一直径のボルトにねし
つけると、変形可能部が機械的に最初のほぼ円形の形状
に戻り、ナツトを所定位置に摩擦固定する。変形可能部
が楕円の長軸に整合している部分で最小の半径方向厚み
をもつように形成することにより、曲げ応力がこの部分
で最小になり、ロックナツトの連続的再使用に悪影響を
与える可能性のある塑性変形を排除する。変形可能部の
少なくとも一部分で、ねじ孔は、長軸と短軸とが相互に
ほぼ垂直に交差しているほぼ楕円形の断面を有している
。本発明では、変形可能部の半径方向厚みが長軸との整
合部で最小であり、短軸との整合部で最大である。従っ
てロックナツトを所定の均一直径のボルトにねしつける
と、変形可能部が機械的に最初のほぼ円形の形状に戻り
、ナツトを所定位置に摩擦固定する。変形可能部が楕円
の直軸に整合している部分で最小の半径方向厚みを持つ
ように形成することにより、曲げ応力がこの部分で最小
になり、ロックナツトの連続的再使用に悪影響を与える
可能性のある塑性変形を排除することができる。また、
変形可能部をこのように構成することにより、ボルトの
ねじピッチ直径の全許容範囲にわたってさらに均一な固
定摩擦をもたらすことができる。

本発明の実施例では、変形可能部が、ほぼ均一な半径方
向厚みと均一な軸方向長さとを備えている内側部と、ほ
ぼ均一な半径方向厚みと円周位置に応じて変化する軸方
向長さとを備えている一体的外側部とを有している。外
側部の軸方向長さは楕円の短軸との整合部で最大になり
、長軸との整合部で最小になる。かくして、変形可能部
の外側部の最大長さは内側部の最大長さと同じで、最小
長さがゼロであることが好ましい。なお、内側部と外側
部は、ほぼ同じ半径方向厚みを有していても良い。

本発明の他の特徴および利点は、本発明の原理を例示し
ている添付の図面に示されている好適な実施例に関する
以下の記述から明らかになろう。

図面、特に第３〜６図を参照すると、ケージ１２内にゆ
るく支承されている浮遊ロックナツト１１が図示されて
いる。このロックナツト１１は、剛性部１３と、これと
一体の変形可能部１５とを有していて、これらの両部を
軸方向に通って、ねじ孔１７が延びている。変形可能部
１５は弓形（円弧状）の周囲を備えており、一方、剛性
部１３は、前記のプレートナツトを含む、従来のどんな
形状でも良い、ロックナツトが最初に製造される時には
、ねじ孔はその全長にわたってほぼ円形であり、変形可
能部１５の外周は、このねじ孔と同心状の、ほぼ円形の
弧形状を成している。変形可能部１５は、その後、両側
を半径方向内方に手で押しつぶすことにより変形される
。かくして、変形可能部１５内のねじ孔部が、ほぼ楕円
形状に変形される。楕円の短軸１９は押しつぶす方向と
整合しており、一方、長軸２１はその方向と直角を成す
、ねじ孔の周囲の長さは、変形可能部１５の変形後にも
ほぼ同じなので、楕円の長軸は、円形孔の直径よりも大
きい。

使用にあたっては、ロックナツトの剛性部１３内を延び
ているねじ孔１７の直径と合致する所定の直径を有して
いるねじの雄止め具、又はボルト（図示せず）に、ロッ
クナツト１１をねじつける。

ボルトの先端ねじが変形可能部１５に達するまで、ロッ
クナツト１１は、自由にボルトにねじつけられる。ねじ
込みを続けると、変形可能部１５はほぼその最初の円形
にもどり、その結果化じるその間の摩擦により、ナツト
が所定位置にロックされる。

噛み合っているねじ間の摩擦を圧倒するに充分なトルク
を加えることによってロックナツト１１がその後ボルト
から解放されると、変形可能部１５が、最初の楕円形状
に戻゛る。従来は、この型のロックナツトは、その変形
可能部が完全にその最初の形状に戻るようには形成され
ていなかった。

その原因は、従来のロックナツトの変形可能部のある部
分、即ち楕円の長軸に整合している部分が、ロックナツ
トがボルトにねじ止めされている時に、塑性の変形を受
けるからである。この長軸部分が比較的小さい半径を持
つように変形されるので、応力がこの長軸部分に集中す
る。従って、ロックナツトを同じ又は異なるボルトに再
使用すると、摩擦固定の程度が減じられる。

本発明では、第３図から第６図のロックナツト１１で、
変形可能部１５の長軸２１と整合している部分に応力が
集中することが相当域じらている。

特に変形可能部の１５のこの部分の半径方向厚さが、短
軸１９と整合している部分に比較して小さくなるように
形成されている。こうして、長軸部分への応力の集中が
減少され、短軸部分の弾性たわみの度合いが大きくなる
。従って、ナツトを今までに比べてずつと多い回数続け
て再使用可能であり、ねじ山が相当に摩耗したボルトを
含む、ピッチ直径の大きいボルトに充分にねじ止めする
ことができるのである。

さらに、第３図から第５図を参照すると、変形可能部１
５が、均一の半径方向厚さと均一な軸方向長さとを備え
ている内側部２３と、均一な半径方向厚さと、最小ゼロ
から最大内側部２３と同じ長さまで変化する軸方向長さ
を備えている一体外側部２５とを有していることがわか
る。最小長さから最大長さまでの推移は漸進的なものな
ので、各変化により、外側部の軸方向に、細い、弧状の
ヘリ（ｈｅｄｇｅ）　２７が形成されている。内側部と
外側部との半径方向の厚みは、ほぼ同じである。

ロックナツト１１の変形可能部１５のこの構成により、
摩擦固定と再使用性が特に改良される。

特に、内側部２３と外側部２５との半径方向の総合厚み
によりナツトの摩擦固定力が増大し、一方、内側部の半
径厚みにより、ナツトの再使用性が増大する。

次に、第６図はロックナツト１１の断面図であり、図面
の左方部が短軸断面を、右方部が長軸断面あを示してい
る。実線はナツトに応力が加えられていない状態を示し
ていて、変形部１５は楕円断面を備えており、一方、点
線は、ボルトにねしつけられた時の、ナツトに応力が加
えられた状態を示している。

第７図、及び第８図は、本発明によるさらに２つのロッ
クナツト１１’　　　１１”の実施例を示している。各
実施例は、変形可能部１５’、１５”とが一体の内側部
と外側部２３’　、２５’又は２３”　２５゛を有して
いて、その外側部が楕円の短軸部にのみ位置していると
いう点で第３図から第６図の実施例に類似している。第
７図の実施例は、第３図の実施例のヘリ２７の凹状の曲
線に比較して、凸状の曲線を備えている。第８図の実施
例では、外側部が、全軸長に沿って一定の量をもって延
びている平行の側壁２７゛′を備えている。

第９図は、本発明のロックナツトの第４の実施例を示し
ている。この実施例では、ロックナツト３１の変形可能
部３３が、楕円の短軸３５に整合している最大厚みから
、長軸３７における最小厚みまで連続的に変化している
半径方向厚みを有している。ねじ付き孔の半径が最小で
ある、変形可能部の短軸部で半径方向厚さが減少してい
ることにより、塑性変形や再使用性の減少を引き起こす
機械的応力が相当に減じられる。さらに、所望の摩擦固
定と再使用性とを得るために、短軸部の半径方向厚さと
長軸部の厚さとの比較を容易に適切に設定することがで
きる。

前記のことから、本発明は、一端に断面がほぼ楕円形の
変形可能部を備えている種類の、改良されたロックナツ
トを提供することが理解されよう。

変形可能部は、楕円の短軸部に最大の半径方向厚みを備
えていて、この厚みが、ボルトにねじ付けられ°た時に
原型の程度の摩擦固定を与え、さらに、短軸部に備えら
れている最小の半径方向厚みによって、ロックナツトの
再使用性に悪影響を与える応ツバ及び塑性変形とが減じ
られる６ なお、図示された実施例によってのみ本発明の詳細な説
明したが、本発明を逸脱することなくさまざまな変形を
加えることができることは言うまでもない。従って、本
発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一端から突出している楕円形状の変形可能部
を備えている従来のロックナツトの側面図である。 第２図は、第１図の矢印２−２の方向から見た第１図の
ロックナツトの断面図であり、変形可能部がその全周に
わたってほぼ均一な半径方向厚みを有していることを示
している。 第３図は、全周に沿って不均一な半径方向厚みを備えた
楕円形状の変形可能部を一端に有する本発明のロックナ
ツトの第１の実施例の斜視図である。 第４図は、第３図のロックナツトの正面図である。 第５図は、第４図の断面図である。 第６図は、第５図の矢印６−６に沿った、第３図から第
５図のロックナツトの断面図であり、半分はロックナツ
トの短軸部を、他の半分は長細部を示している。 第７図は、本発明のロックナツトの第２の実施例の正面
図である。 第８図は、本発明のロックナツトの第３の実施例の正面
図である。 第９図は第５図に類似の断面図であるが、本発明のロッ
クナツトの第４の実施例の断面図である。 １ ５ ７ ９ ３ ・ロックナツト ・変形可能部 ・ねじ孔 ・短軸　　２１・・・長軸 ・内側部　２５・・・外側部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸方向に延びるねじ孔を備えた本体を有して、前
   記本体がその軸方向一端に弧状の外側面を備えた変形可
   能部を有し、 前記ねじ孔が前記変形可能部の少なくとも一部分でほぼ
   楕円形の断面を有していて、その長軸と短軸とが相互に
   ほぼ直交しており、 前記ねじ孔と弧状の外側面との間の変形可能部の半径方
   向厚さが、長軸と整合している部分で最小であり、短軸
   と整合している部分で最大であり、ロックナットが所定
   の均一直径を有するボルトにねじ付けらた時に、前記変
   形可能部が機械的に変形されて、ねじ孔の断面がほぼ円
   形に変わり、ロックナットを所定位置に摩擦固定するこ
   とを特徴とする、 ロックナット。
2. （２）前記変形可能部が、ほぼ均一の半径方向厚みとほ
   ぼ均一の軸方向とを備えている内側部と、前記内側部と
   一体であり、ほぼ均一な半径方向厚みと、円周方向に変
   じる軸方向長さを備えている外側部とを有していること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のロックナッ
   ト。
3. （３）前記本体の変形可能部の外側部の軸方向長さが、
   長軸と整合している最小部から短軸と整合している最大
   部まで連続的に変化しており、 前記外側部の端部にヘリが形成されていることを特徴と
   する、特許請求の範囲第２項に記載のロックナット。
4. （４）前記本体の変形可能部の外側部の軸方向長さが長
   軸と整合している部分でほぼゼロであり、短軸と整合し
   ている部分で、変形可能部の内側部の均一な軸方向長さ
   とほぼ同じであることを特徴とする、特許請求の範囲の
   第３項に記載のロックナット。
5. （５）前記の変形可能部の外側部の軸方向の長さが、短
   軸から各方向に、約４０度の円周長さわたつて、前記変
   形可能部の内側部の均一な軸方向長さとほぼ同じである
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記載のロッ
   クナット。
6. （６）前記本体の変形可能部の内側部と外側部の半径方
   向厚みが相互にほぼ等しいことを特徴とする、特許請求
   の範囲第２項に記載のロックナット。
7. （７）前記変形可能部の半径方向厚みが、長軸と整合し
   ている部分の最小厚さから短軸と整合している部分の最
   大厚さまで、連続的に変化していることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項に記載のロックナット。
8. （８）前記本体がさらに実質的に剛性の部分を有してい
   て、 前記変形可能部が前記剛性部分と一体であり、その一端
   から突出していることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項に記載のロックナット。
9. （９）剛性部及びこれと一体の変形可能部とを備えてい
   て、ねじ孔が前記両部を通つて延びている本体を有して
   いて、 前記ねじ孔が前記剛性部ではほぼ円形の断面を、前記変
   形可能部の少なくとも一部分では、長軸と短軸とが相互
   にほぼ直交しているほぼ楕円形の断面を有していて、 前記変形可能部が、ほぼ均一な半径方向厚みとほぼ均一
   な軸方向長さとを備えている内側部と、前記内側部と一
   体であり、ほぼ均一な半径方向厚さと、楕円形のねじ付
   き孔の長軸と整合している最小長さから短軸と整合して
   いる最大長さまで連続的に変化している軸方向長さとを
   備えていて、端部にヘリが形成されている外側部とを有
   しており、 ロックナットが所定の均一直径を備えたボルトにねじ付
   けられたときに、前記変形可能部が機械的に変形されて
   、ねじ孔の断面がほぼ円形に変わり、ロックナットを所
   定位置に摩擦固定することを特徴とする、 ロックナット。