JPH05187428A

JPH05187428A - 弛み防止ナット、及びナットと被締結部材との締付け構造

Info

Publication number: JPH05187428A
Application number: JP4213912A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Suzuki; 安雄鈴木
Original assignee: Suzuki Rashi Seisakusho KK
Current assignee: Suzuki Rashi Seisakusho KK
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1992-08-11
Publication date: 1993-07-27
Also published as: US5320466A

Abstract

(57)【要約】【目的】大きな振動を受ける場所に使用しても弛むこ
とのないナットと被締結部材との締付け構造を提供する
ことを目的としている。【構成】ナット１に座面２から筒状に突出して内周面
に雌ねじが刻設された雌ねじ延長部３を突設すると共
に、雄ねじ側の被締結部材５には前記雌ねじ延長部が嵌
入する締付け穴７を形成し、該締付け穴の内面７ａと前
記雌ねじ延長部の外面３ａとの間に勾配差αを設ける。
ナットを雄ねじに締付けて行くと、この勾配差によって
雌ねじ延長部は内側へ押圧されて変形し、雌ねじ延長部
に形成された雌ねじが雄ねじに圧着する。こうして締付
けた後に、ナットに加えた締付け力を取り去っても、雌
ねじは雄ねじに圧着した変形状態を維持し、これにより
弛みを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ナットに関し、特に弛
みを防止できるナットと締付け部材との締付け構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ナットを被締結部材に設けられた雄ねじ
に螺合して締付け固定することは、各種機械の組み立て
等に広く利用されているが、この場合における雌雄のね
じの螺合は、雌雄のねじ間に隙間ができ易く、意外に軽
い力で逆転し、弛み易いものである。

【０００３】そこで、従来から弛み防止のための種々の
提案がなされてきた。たとえば、ナットと被締結部材と
の間にスプリングワッシャを挿入する方法や、ナットを
締付けた後、外側からナットに力を加えて変形させる方
法、又は、雄ねじとナットの双方を貫通する孔を穿けて
割りピン等を挿通する方法等々がある。

【０００４】しかし、例えば、自動車のギヤボックスに
おけるギヤ止めに使用されるナット等のように、絶えず
大きな振動を受ける場所にあっては、スプリングワッシ
ャでは十分に弛みを防止できず、ナットを変形させる方
法では、バラツキが大きく品質の安定性に欠ける。又、
貫通孔を穿ける方法では、ナットの孔と雄ねじの孔を合
わせる必要があるため締付け力が不足し易く、さらに、
貫通孔の形成により雄ねじ部材の強度が低下してしま
う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事実
に鑑みてなされたもので、大きな振動を受ける場所に使
用しても弛むことのないナットと被締結部材との締付け
構造を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、ナットと被締結部材との締付け構造にお
いて、ナットに座面から筒状に突出して内周面に雌ねじ
が刻設された雌ねじ延長部を突設すると共に、雄ねじ側
の被締結部材には前記雌ねじ延長部が嵌入する締付け穴
を形成し、該締付け穴の内面と前記雌ねじ延長部の外面
との間に勾配差を設け、ナットを雄ねじに締め付けたと
き前記勾配差によって雌ねじ延長部が内側に変形して雄
ねじに圧着して弛みを防止する構成を特徴としている。

【０００７】上記の構成において、ナットと被締結部材
との間に、ナットの締付けにより変位する皿ばねと、該
皿ばねの孔に遊嵌し皿ばねの板厚より厚いスペーサとを
設けた構成としてもよい。

【０００８】

【作用】ナットを雄ねじに締付けて行くと、雌ねじ延長
部が被締結部材に達し、ここに形成された締付け穴に進
入し始める。雌ねじ延長部の外面と締付け穴の内面との
間には勾配差が設けられており、ナットの締付けに伴っ
て雌ねじ延長部が締付け穴内に進行して行くと、この勾
配差によって雌ねじ延長部は内側へ押圧されて変形し、
雌ねじ延長部に形成された雌ねじが雄ねじに圧着する。
こうして締付けた後に、ナットに加えた締付け力を取り
去っても、雌ねじは雄ねじに圧着した変形状態を維持
し、これにより弛みを防止できる。

【０００９】皿ばねとスペーサとを使用する場合、ナッ
トを締付けると皿ばねがたわみ、スペーサの先端面が被
締結部材に当接した状態で締付けが完了する。スペーサ
の厚さは皿ばねの板厚より厚いので、締付けが完了した
状態でも、皿ばねは平らにならず、若干の深さが残留す
ることになる。したがって、皿ばねは強いばね力を発揮
し、ねじの弛みを防止する。

【００１０】

【実施例】以下に図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１(a) ，(b) は本発明のナットを示す図である。
この図に示すように、本発明のナット１には、その座面
２からねじ軸と平行に突出する筒状の雌ねじ延長部３が
形成されている。延長部３の外面３ａは若干先端が細く
なるようなテーパになっており、内面３ｂには、ナット
の雌ねじが延長されている。また、この筒状の延長部３
には、延長部を半径方向に貫通する分割溝４が複数箇所
に形成され、延長部３を適当な数に分割している。

【００１１】図２(a) ，(b) は、本発明のナット１と被
締結部材５との締付け構造を示す図である。被締結部材
５と雄ねじ６とは一体的な結合をしており、被締結部材
５には、締付け穴７が穿けられ、その内面７ａには、入
口が広く奥に行くほど徐々に狭くなるような若干のテー
パがつけられている。そして、この内面７ａのテーパと
延長部３の外面３ａに形成されるテーパとの間には、図
のαで示す若干の勾配差ができるようにしている。ま
た、座面２の延長部３と接する部分には、環状に凹部２
ａを形成しているが、これによって、座面２と被締結部
材５との面接触が確保できる。

【００１２】ナット１を雄ねじ６に螺合し、締付け始め
ると、やがて、図２(a) に示すように、延長部３の先端
が締付け穴７内に進入する。延長部の外面３ａと締付け
穴７の内面７ａとの間に勾配差αがあるので、図２(a)
の状態からさらにナット１を締付けていくと、延長部３
の先端は、締付け穴７の内面７ａに押圧され、図２(b)
に示すように内側に変形して雌ねじが雄ねじに圧接す
る。この状態になれば、ナットに加えた締付け力を取り
去っても、延長部３の変形は維持され、雌ねじが雄ねじ
に圧着しているので、摩擦力によって弛み方向のトルク
に対応でき、ナットは容易に弛むことはない。

【００１３】前述した分割溝４があれば、延長部３は上
記の変形をし易いが、ナットを適当な素材で作る等の手
段をとれば、分割溝４がなくても延長部３のこの変形が
可能となる。同様に、分割溝４の数も特定の数に限定さ
れるものではない。また、延長部３の外面３ａと締付け
穴７の内面７ａとの間には、若干の勾配差があればよ
く、いずれか一方のテーパが無くても本発明の目的は達
成できる。しかし、双方にテーパを付ける構成とすれ
ば、両面の接触面積が増加し、弛み防止の能力が増加す
る。

【００１４】図３は、本発明の他の実施例を示すもので
ある。この実施例は、被締結部材５に締付け穴を穿けら
れないような場合に有効なものである。つまり、ナット
１と被締結部材５との間にワッシャ８を入れ、このワッ
シャ８にテーパの付いた締付け穴７を形成する。ワッシ
ャ８と被締結部材５とは別々に分かれてはいるが、延長
部３が変形して雄ねじ６に圧接する摩擦力が十分な大き
さに達するので、確実に弛みを防止することができる。

【００１５】さらに、図示を省略するが、従来からのス
プリングワッシャを使用すれば、さらに弛みに対する抵
抗力が増加する。なお、スプリングワッシャが厚過ぎる
場合には、ウェーブワッシャを使用することにより同様
の効果を得ることができる。

【００１６】スプリングワッシャやウェーブワッシャ等
の代わりに、皿ばねを使用すると、大きなばね力を得ら
れて都合がよいのであるが、その場合一つの問題があ
る。皿ばねにおけるたわみと荷重との関係は、３次関数
的であり、皿ばねに荷重を加えて皿ばねが平らになるま
で撓ませると、荷重が却って低下して弛み防止の機能が
低下してしまう。

【００１７】図４(a) ，(b) の実施例は、この問題の解
決を図ったものである。この実施例では、ワッシャ８と
被締結部材５との間に無負荷時の深さがｈの皿ばね９を
入れ、さらに座面２からスペーサ１０を一体的に突設し
ている。このスペーサ１０の厚さｔ２は、皿ばね９の板
厚ｔ１より厚くなっている。

【００１８】上記の構成において、ナット１を締付けて
いくと、図４(b) に示すように、スペーサ１０が被締結
部材５に圧接した状態で締付けが完了する。前述したよ
うにｔ２＞ｔ１の関係があるので、皿ばね９は平らにな
るまで変形することはできず、必ずｈ′＝ｔ２−ｔ１の
深さが残留することになる。

【００１９】皿ばねのたわみδは無負荷時の深さｈと負
荷時の深さｈ′の差で表せるから、δ＝ｈのとき皿ばね
が平らになり、前述したように、この状態では荷重が低
下して弛み防止機能を十分に発揮できない。一方、δ＝
0.７〜0.８ｈ付近に荷重が最も大きくなることが知られ
ている。したがって、本発明では、スペーサ１０の厚さ
ｔ２を調整して皿ばねの残留深さｈ′＝0.２〜0.３ｈに
なるように設定し、ナット１を締付けたとき皿ばね９が
最大のばね力を発揮できるようにしている。

【００２０】なお、この実施例において、スペーサ１０
はワッシャ８と一体的に形成しているが、別々に形成す
ることもできる。

【００２１】図５(a) ，(b) は、ワッシャ８を用いない
場合における皿ばねの使用例を示す。この実施例では、
スペーサ１０をナット１と一体的に形成しているが、作
用、効果は図４に示す実施例と同様である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ナ
ットに、座面から筒状に突出して内周面に雌ねじが刻設
された雌ねじ延長部を形成し、雄ねじ側の被締結部材に
は前記雌ねじ延長部が嵌入する締付け穴を形成し、該締
付け穴の内面と前記雌ねじ延長部の外面との間に勾配差
を設け、ナットを雄ねじに締め付けたとき前記勾配差に
よって雌ねじ延長部が内側に変形して雄ねじに圧着して
弛みを防止する構成としたので、簡単な構成で、非常に
弛みにくいナットを得ることができる。また、皿ばねと
スペーサを使用する構成とすれば、さらに一段と弛みの
発生しにくいナットと被締結部材の締付けを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の弛み防止ナットの図で、(a) は正面
図、(b) は(a) の側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図で、(a) は締付けを開始し
た状態を示す図、(b) は締付け完了後の状態を示す図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例の図である。

【図４】ナットとワッシャとの間に皿ばねとスペーサと
を設けた実施例の図で、(a) は締付け前の状態を示す半
断面図、(b) は締付け完了後の状態を示す半断面図であ
る。

【図５】ナットと被締結部材との間に皿ばねとスペーサ
とを設けた実施例の図で、(a)は締付けを開始した状態
を示す要部断面図、(b) は締付け完了後の状態を示す要
部断面図である。

【符号の説明】

１ナット２座面３雌ねじ延長部３ａ雌ねじ延長部の外面４分割溝５被締結部材６雄ねじ７締付け穴７ａ締付け穴内面８ワッシャ９皿ばね１０スペーサ α 勾配差

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ナット（１）に、座面（２）から筒状に
突出して内周面に雌ねじが刻設された雌ねじ延長部
（３）を形成したことを特徴とする弛み防止ナット。
【請求項２】前記雌ねじ延長部（３）に、半径方向の
分割溝（４）を１つ以上形成したことを特徴とする請求
項１記載の弛み防止ナット。
【請求項３】ナット（１）と被締結部材（５）との締
付け構造において、ナットに座面（２）から筒状に突出
して内周面に雌ねじが刻設された雌ねじ延長部（３）を
突設すると共に、雄ねじ側の被締結部材（５）には前記
雌ねじ延長部（３）が嵌入する締付け穴（７）を形成
し、該締付け穴の内面（７ａ）と前記雌ねじ延長部の外
面（３ａ）との間に勾配差（α）を設け、ナットを雄ね
じに締め付けたとき前記勾配差によって雌ねじ延長部
（３）が内側に変形して雄ねじに圧着して弛みを防止す
ることを特徴とするナットと被締結部材との締付け構
造。
【請求項４】ナット（１）と被締結部材（５）との間
に、ナットの締付けにより変位する皿ばね（９）と、該
皿ばねの孔に遊嵌し皿ばねの板厚より厚いスペーサ（１
０）とを設けたことを特徴とする請求項３記載のナット
と被締結部材との締付け構造。
【請求項５】前記スペーサ（１０）がナット（１）と
一体に形成されていることを特徴とする請求項４記載の
ナットと被締結部材との締付け構造。
【請求項６】前記雌ねじ延長部（３）に、１以上の半
径方向の分割溝（４）を形成したことを特徴とする請求
項３から５のいずれかに記載のナットと被締結部材との
締付け構造。
【請求項７】前記ナット（１）と被締結部材（５）と
の間にワッシャ（８）を入れ、該ワッシャに前記締付け
穴（７）を形成したことを特徴とする請求項３から６の
いずれかに記載のナットと被締結部材との締付け構造。
【請求項８】前記皿ばね（９）が前記ワッシャ（８）
と被締結部材（５）との間に嵌装され、前記スペーサ
（１０）がワッシャ（８）と一体的に形成されているこ
とを特徴とする請求項７記載のナットと被締結部材との
締付け構造。