JPH06501092A - 緩み防止可能なねじ要素 - 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】 緩み防止可能なねじ要素 ナツト等のようなねじ要素に関しては、軸方向の力及び場合によっては生じる振 動の下での締め付けられたねじ結合体の緩みを防止するための多様な形体が知ら れている。最も簡単な実施例は軸方向の面にギザギザ状に区画されているロック ナツトであり、ギザギザの間の谷はねじの横方向孔と一致され、割りビンがそこ に横方向に差し込まれる。この場合、ねじに横方向孔を設ける必要性が欠点であ り、特に、緩みの防止がねじ要素の所定の回転位置でのみ可能であり、すなわち ギザギザの間の谷のまさに１がねじの横方向孔と一致する場合に可能であるとい う事情も欠点である。ねじ結合体の緩みを防止する他の方法はばね座金を設置す ることである。該ばね座金の一方のエツジがナツトの下側に食い込み、他方のエ ツジが対向の工作物に食い込み、ばね座金はエツジの方向付けによってナツトの 緩みを防止する。締め付けると、ばね座金のエツジが係合する面は損傷を受ける 。固定されたねじ結合体の所望の取外しは、ばね座金の作用に抗してかつばね座 金の係合面のより大きな破壊の下でのみ可能である。結局は、いわゆるロックナ ツトの形体でねじ要素があり、該ねじ要素の接触面はやすりの刻み目状の半径方 向のエツジを有し、該エツジは、ばね座金の場合と同様に、対向面に食い込んで いる。当然ながら、欠点もばね座金の場合と同様の欠点であり、形成された刻み 目は疲労破壊の出発点となることがある（雑誌「コンストウルクツィオーンΦウ ント・エレクトロ−ニックＪ　（１９９１年）４号、１９９１年２月２０日、４ 頁：ＥＰ−Ｂ１２９０９６７）　。

本発明の課題は、ねじに特別な形体を有する必要がなく、固定過程によって接触 面が損傷を受けない緩み防止可能なねじ要素を製造することである。

上記課題は本発明に基づき、請求項１のねじ要素によって解決される。

ねじ要素は、通常、所望の締付がねじ結合体において得られるまで締め付けられ る。次に、締付リングは螺旋状面に沿ってねじられる。これによって、当然なが ら相応に肉薄に構成されているブシュ状の延長部は半径方向に圧縮され、延長部 の雌ねじがねじに固定されるので、ねじにおける緩みを防止する摩擦力による締 付が達成される。締付を引き起こすためには、ねじ要素の本体と締付リングとの 互いの比較的わずかなねじれだけが必要である。

実際の締付結合体はこうした工程に係わらない。何故ならば、一方ではねじにお ける所望の軸方向の力を得るため及びねじ要素の緩みを防止するためのねじ要素 を動作させる機能が完全に分離されているからである。接触面が固定要素によっ て損傷を受けることなく、かつ固定手段を動作させるか又は活動させるための追 加モーメントが印加される必要なしに、。

ねじ要素が締め付けられる。更に、雌ねじを備えたブシュ状の延長部を半径方向 に圧縮することによって、ねじ又は該ねじの接触面（丁ｒａｇａｎｊｅｉｌ）の 係合が増大するので、締付結合体の軸方向の力が同一であるときは、局所的な表 面圧力は減少される。

半径方向の締付を得るために螺旋状面を用いることは英国特許第２９３１２２号 より公知である。該公報には２つの重畳して設けられたリングが記載され、該リ ングの一方の円筒状の内周面がシャフトに嵌っており、他方のリングの円筒状の 外周面は外側の部材の対応の孔に接触している。２つのリングの互いに向かい合 った円周面はシャフトの軸線に垂直な横断面において螺旋状である。外側の部材 をシャフトの方にねじると、摩擦比によって２つの螺旋状のリングも自らの螺旋 状面で互いにねじれ、それによってシャフトにおける外側の部材の締付が実現す る。

ねじ要素は、その最も簡単な実施例では、本体、ブシュ状の延長部及び締付リン グと共に、ロックナツトの基本形を形成し、該ロックナツトは、請求項２によれ ば、本体の外周面に、回転工具が係合するための形体をもって形成され、例えば 、円周にフックスパナを係合させるための縦方向溝又は半径方向孔を有し、又は 通常では六角に形成されている。

請求項３によれば、締付リングも対応の形体を有することができる。

ねじ要素の本体及び締付リングはかくして２つの回転工具を同時に係合させつつ 、有効に、高い回転モーメントをもってねじられて、ねじに締付作用を発生する 。

ねじ要素の本体及び締付リングを互いにねじるときに、ブシュ状の延長部をただ 圧縮するために印加された回転モーメントの余りに多くを、ねじにおける遊びの 克服のために費消しないようにするには、請求項４に基づく縦方向スリットが好 ましく、該縦方向スリットは、円周方向の安定性従って固定装置の保持力を著し く低下させることなしに、半径方向におけるブシュ状の延長部の変形を著しく増 大させる。

図には、本発明の１実施例が示されている。

図１はねじ要素の、軸線を通る縦断面図であり、図２は図１の線＋１−１＋に沿 う断面図である。

図１及び２で全体として符号１００が付されたねじ要素はロックナツトであり、 該ロックナツトは図１に一点鎖線で示されかつ軸線２を有するねじ又はスクリュ ースピンドル１に螺着されている。ねじ要素１００は厚い円板４の形体をなす本 体３を有し、円板４の厚みは図示の実施例では直径の約３分の１である。円板４ の外周面５は円筒状であり、円周に均等に周設された４つの縦方向溝６を有し、 ねじ要素１００を回転させるためのフックスパナは縦方向溝６に係合することが できる。

円板４の、図１で右側にある平坦側に、本体３は横断面が円形の隆起部７を有し 、該隆起部７は軸線２に対し垂直な外側の境界面８を具備しており、該境界面８ はねじ要素１００の接触面を形成する。ねじ要素１００の接触面は、ねじ１を緊 張させねばならない相手である部材に形成された対向面と接触する。

円板４は雌ねじ９を具備し、該雌ねじ９はねじ１の対応の雄ねじに螺着可能であ る。

ねじ９は軸線２に対し共軸のブシュ状の延長部１０と連通しており、該延長部１ ０は、円板４の、隆起部７に離間した平坦側に具備されている。従って、ねじ９ は本体３及び延長部１０の全長に亘ってねじ１に載っている。ねじのピッチは、 本体３の厚さに関連して、本体３の中で複数のねじ山のみが収容能力を備えるサ イズになっている。

軸方向のブシュ状の延長部１０は、軸線２を通る面に沿って、円周に配設された 箇所に、半径方向に貫通する縦方向スリット１１を有し、該縦方向スリット１１ によって延長部１０を半径方向に容易に圧縮することができる。

こうした半径方向の圧縮は締付リング２０によってなされ、該締付リング２０は 軸方向の延長部の外周面に回転自在に設置され、スリットが入っておらず、延長 部と比較して大きな横断面を有する。何故ならば、締付リング２０が半径方向力 軸方向の延長部１０は、締付リング２０を越えて、本体３から離隔した側に突出 しており、その外側では、止め輪１３を収容する円周溝１２を有し、緊張されて いない状態では緩い締付リングは、止め輪１３によって、延長部１０に固定され るので、本体３と着脱不能に結合されている。

締付リング２０の外周面１５も本実施例では円筒状であり、円周に周設された箇 所で縦方向溝１６を有する。締付リング２０を本体３の方にねじるために、ロッ クスパナは縦方向溝１６に係合することができる。

延長部１０及び締付リング２０によって形成される締付装置を図２に基づいて詳 述する。断面図には、軸線２に中心点を有する想定された円筒面１４が一点鎖線 で示されている。

ブシュ状の延長部１０の外周面１７は軸線２に対し共軸の螺旋状面１８によって 形成され、該螺旋状面１８の母線は軸線２に対して平行である。締付リング２０ の内周面２７は、外側から螺旋状面１８に接触している同一の螺旋状面２８によ って形成されている。２つの螺旋状面１８．２８は、図２の横断面の２つの最初 の四分円では、想定された円筒面１４の外側に位置し、「６時」の位置で円筒面 １４と交わり、２つの後の四分円では、円筒面１４の内側に位置している。螺旋 状面１８の局所的な半径は、図２の最大半径の箇所１９から時計回りに角度に比 例してほぼ３６０’に亘って減少し、最小半径の箇所２１で移行面２２に沿って 再度最大半径に戻る。

締付リング２０の内周面２７はこれに応じた構成になっている。すなわち、半径 は最大半径の箇所１９′から時計回りに角度に比例して最小半径の箇所２１′ま で減少し、続いて、内周面２７は狭い角度範囲にある移行面２２′で最大半径の 箇所１９′に戻る。円周方向における螺旋状面１８．２８のピッチの値は、該ピ ッチが戻止め領域にあり、締付リングが１度緊締されると、外側からの回転モー メントなしには捩じり戻されないように選択されている。ねじ１の直径が５０ｍ ｍのときに半径の差が２關であれば、弛緩のうちに約２＝１５０のピッチのくさ び状態（Ｋｅｉｌ）が生じ、これは１°以下であり、鋼と鋼の場合での戻止めの 限界角は約７″である。本例では螺旋状面１８．２８は戻止め領域に広範にあり 、これは、同時に、締付リング２０に印加された回転モーメントを図２では、ま だ完全に緊張されていない状態にある締付装置１０．２０が示されている。完全 に緊張されていない状態では、移行面２２．２２’は互いに円周方向に一層隣接 している。緊張の機能を示することかできるのは、ブシュ状の延長部１０の、螺 旋状面１８の最大半径を有する箇所１９を観察することによってである。図２の 締付リング２０を固く締めるときに前記箇所を時計回りに動かせば、該箇所は、 螺旋状面２８の、益々狭くなる半径を有する箇所に接触していく。

これによって、箇所１９は半径方向内側に押される。同様のことは箇所１９と２ １舵手′との間で自由である区域を除いて円周の他のすべての箇所に該当する。

軸方向の延長部１０はかくして均等に半径方向に圧縮され、摩擦力によってねじ １へ緊締される。これによって、ねじ要素１００は最早ねじることができず、１ 度達成された回転位置を維持する。

箇所１９と２１の半径の差は、ねじ１の直径が３０乃至５０Ｉであるときに、既 述の例と同様に、約２ｍｍである。締付リング２０をブシュ状の延長部１０の方 に時間口りに３６゜ねじることによって、０．２＋ｓｍという半径方向公差を埋 めることができる。これは大抵の場合に十分である。考慮される締付回転行程（ Ａｎｘｕｇｓ−Ｄｒｅｈｈｕｅｂｅ）は決して４５°を越える必要はない。締付 リング２０が軸方向の延長部１０の方にしかるべくねじられるときは、移行面２ ２′　は、はぼ、図２に一点鎖線で示された位置２２′にあるだろう。

操作中には、境界面８が対向面に接触するまで本体３をねじることによって、ロ ックナツトを形成するねじ要素を締め付けることができる。そのとき、ねじ１に 引張応力を生起させる回転モーメントは、例えば、溝６に係合するフックスパナ によって、本体３に印加される。このように締めるとき、ねじ要素１００を固定 するためには、追加のモーメントを決して印加する必要はない。すなわち、円周 ５に印加されるすべての回転モーメントはねじ１の緊張に役立つのである。

緊張を得るときは、締付リング２０の溝１６に係合する類似の工具によって締付 リング２０をねじる。これによって、記述した方法で、ブシュ状の延長部１０が 半径方向に圧縮され、摩擦力によってねじ１へ緊張される。必要な場合には、他 の回転工具によって本体３に対し締め付けを行っても、ねじ１で得られた緊張を 変えることなく保持がなされる。

ねじ要素１００の固定は該要素内でなされるが、境界面８用の接合部を形成する 構成要素又はねじ１への係合もなされず、及び固定はこの対向面の材料に依存し ない。

ねじ９の必要とされる長さはブシュ状の延長部１０によって拡大され、軸方向の 延長部１０の領域での半径方向の圧縮によって、ねじ山の保合も改善される。

本体３は図示の実施例と異なってただのナツトである必要はなく、他の機能を果 たす部材であってもよい。実施例では只１個の延長部１０は一側に締付リング２ ０を具備しているが、両側での実施及び−側に２個又はそれ以上の締付リング補 正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成５年９月６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．緩み防止可能なねじ要素（１００）であって、円板状の本体（３）と、 貫通し、該本体（３）に形成され、この本体（３）に収容能力を備えるねじ山を 有する雌ねじ（９）と、該雌ねじ（９）に対し同心であり、前記本体（３）の少 なくとも一側に具備され、前記雌ねじ（９）が連通しているブシユ状の延長部（ １０）と、 該ブシュ状の延長部（１０）の外周面（１７）で前記雌ねじ（９）の軸線（２） に対し共軸に設けられ、前記軸線（２）に対し平行な母線により形成され、戻止 め領域にあるピッチを円周方向に有する螺旋状面（１８）と、該螺旋状面（１８ ）に設けられ、回転自在であり、円周方向に一体的な少なくとも１個の締付リン グ（２０）であって、該締付リング（２０）の内周面（２７）は、前記延長部（ １０）の前記螺旋状面（１８）に対応しかつ該螺旋状面（１８）に接触している 螺旋状面（２８）であることにより、前記締付リング（２０）を回転させると、 前記延長部（１０）は半径方向に圧縮され、前記ねじ要素は前記雌ねじ（９）に 螺入された雄ねじ部分（１）に締め付けられてなる締付リング（２０）とを有す るねじ要素。 ２．前記ねじ要素（１００）は前記本体（３）の前記外周面（５）に形成されか つ回転工具が係合するための形体（６）を有するナットとして形成されているこ と、を特徴とする請求項１に記載のねじ要素。 ３．前記締付リング（２０）は回転工具が係合するための形体（１６）を外周面 （１５）に有すること、を特徴とする請求項１又は２に記載のねじ要素。 ４．前記本体（３）は、前記ブシユ状の延長部（１０）の長手方向領域で、前記 軸線（２）を通る面に沿って縦方向にスリットが入っていること、を特徴とする 請求項１乃至３のいずれか１に記載のねじ要素。