JPH088333Y2 - ボルトナット締付け具 - Google Patents
ボルトナット締付け具Info
- Publication number
- JPH088333Y2 JPH088333Y2 JP5564891U JP5564891U JPH088333Y2 JP H088333 Y2 JPH088333 Y2 JP H088333Y2 JP 5564891 U JP5564891 U JP 5564891U JP 5564891 U JP5564891 U JP 5564891U JP H088333 Y2 JPH088333 Y2 JP H088333Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nut
- bolt
- screw
- thread groove
- thread
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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- Bolts, Nuts, And Washers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、ファインセラミックス
を素材とするボルトナット型の締付け具に関する。
を素材とするボルトナット型の締付け具に関する。
【０００２】
【従来の技術及び考案が解決しようとする問題点】ボル
トナット型締付け具の素材としては、破壊靭性の大きい
金属が用いられるのが一般的である。しかし金属は耐熱
性や耐蝕性で劣り、製鉄関係をはじめとする高温環境
や、対薬品耐蝕性が要求される化学プラント関係では使
用が制約される。そこで近時、耐熱性、耐蝕性に優れた
ファインセラミックスを素材としてボルトナットを製造
する試みがなされている。しかし、ファインセラミック
スは破壊靭性が小さく、特にボルト締付け時に発生する
引張り応力により容易に破壊するため、高強度の締付け
具としては実用化が困難であった。本考案は上記のよう
な事情に鑑みてなされたものであり、ファインセラミッ
クスを素材とし、かつ実用的なボルトナツト型締付け具
を提供することを目的としている。
トナット型締付け具の素材としては、破壊靭性の大きい
金属が用いられるのが一般的である。しかし金属は耐熱
性や耐蝕性で劣り、製鉄関係をはじめとする高温環境
や、対薬品耐蝕性が要求される化学プラント関係では使
用が制約される。そこで近時、耐熱性、耐蝕性に優れた
ファインセラミックスを素材としてボルトナットを製造
する試みがなされている。しかし、ファインセラミック
スは破壊靭性が小さく、特にボルト締付け時に発生する
引張り応力により容易に破壊するため、高強度の締付け
具としては実用化が困難であった。本考案は上記のよう
な事情に鑑みてなされたものであり、ファインセラミッ
クスを素材とし、かつ実用的なボルトナツト型締付け具
を提供することを目的としている。
【０００３】
【問題点を解決するための手段】本考案者らは、ねじを
締付ける時の締付トルクと締付力との関係式から、ねじ
のリード角が大きいと締付力、従って、引張り応力が小
さくなることに着目し、セラミック製ボルトの胴部に形
成するねじ溝のリード角を金属製ボルトのものよりも大
きくすると共に、締付力の低下によるナットのゆるみを
防止するため、二重ナット機構を採用し、以って本考案
の目的を達成せんとするものである。すなわち本考案
は、胴部に左回りねじ溝と右回りねじ溝とを同じピッチ
で形成したセラミック製のボルトと、該ボルトの左回り
ねじ溝に螺合可能な左回りねじ山を形成したセラミック
製の第１ナットと、上記ボルトの右回りねじ溝に螺合可
能な右回りねじ山を形成したセラミック製の第２ナット
とから成り、上記両ねじ溝のリード角が３°〜３５°に
され、該両ねじ溝及び上記両ねじ山の横断面が半月状を
成していることを特徴としている。
締付ける時の締付トルクと締付力との関係式から、ねじ
のリード角が大きいと締付力、従って、引張り応力が小
さくなることに着目し、セラミック製ボルトの胴部に形
成するねじ溝のリード角を金属製ボルトのものよりも大
きくすると共に、締付力の低下によるナットのゆるみを
防止するため、二重ナット機構を採用し、以って本考案
の目的を達成せんとするものである。すなわち本考案
は、胴部に左回りねじ溝と右回りねじ溝とを同じピッチ
で形成したセラミック製のボルトと、該ボルトの左回り
ねじ溝に螺合可能な左回りねじ山を形成したセラミック
製の第１ナットと、上記ボルトの右回りねじ溝に螺合可
能な右回りねじ山を形成したセラミック製の第２ナット
とから成り、上記両ねじ溝のリード角が３°〜３５°に
され、該両ねじ溝及び上記両ねじ山の横断面が半月状を
成していることを特徴としている。
【０００４】
【構成】以下、本考案の一実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本考案の要部切欠き正面図、図２は
第１ナットの縦断面図、図３は第２ナットの縦断面図で
ある。図において、１はセラミック製ボルトであり、２
は該ボルト１の６角頭部を示す。該ボルト１の胴部に
は、下端側から見て、左回り方向のねじ溝３と、これに
交差する右回り方向のねじ溝４とが同じピッチで形成さ
れている。５は、セラミツクスを素材とする締付け用の
第１ナットであり、該ナット５には、上記ボルト１の左
回りねじ溝３に螺合可能な左回りねじ山６が形成されて
いる。また７は、セラミックスを素材とするゆるみ止め
用の第２ナットであり、該ナット７には、上記ボルト１
の右回りねじ溝４に螺合可能な右回りねじ山８が形成さ
れている。上記ボルト１のねじ溝３，４のリード角（ね
じ山のつる巻線と、その上の１点を通るねじの軸に直角
な平面とがなす角度）（β）は、３°〜３５°以下の値
にされている。その下限値は、金属製ねじの一般的なリ
ード角が、ＪＩＳ規格により定められたねじのピッチ及
び径から計算して３°未満であることに鑑みて設定され
たものである。またその上限値は、ねずみ鋳鉄の中実丸
棒を捩じり破壊させた時の破面をリード角で表した値が
３５°±1.５°となることに鑑みて設定されたものであ
る(「材料試験方法」、１９７６年、養賢堂、ｐ.６０〜
６１）。なお、上記ボルト１、第１ナット５及び第２ナ
ット７のねじ溝３，４及びねじ山６，８は、その横断面
が半月状にされている。
に説明する。図１は本考案の要部切欠き正面図、図２は
第１ナットの縦断面図、図３は第２ナットの縦断面図で
ある。図において、１はセラミック製ボルトであり、２
は該ボルト１の６角頭部を示す。該ボルト１の胴部に
は、下端側から見て、左回り方向のねじ溝３と、これに
交差する右回り方向のねじ溝４とが同じピッチで形成さ
れている。５は、セラミツクスを素材とする締付け用の
第１ナットであり、該ナット５には、上記ボルト１の左
回りねじ溝３に螺合可能な左回りねじ山６が形成されて
いる。また７は、セラミックスを素材とするゆるみ止め
用の第２ナットであり、該ナット７には、上記ボルト１
の右回りねじ溝４に螺合可能な右回りねじ山８が形成さ
れている。上記ボルト１のねじ溝３，４のリード角（ね
じ山のつる巻線と、その上の１点を通るねじの軸に直角
な平面とがなす角度）（β）は、３°〜３５°以下の値
にされている。その下限値は、金属製ねじの一般的なリ
ード角が、ＪＩＳ規格により定められたねじのピッチ及
び径から計算して３°未満であることに鑑みて設定され
たものである。またその上限値は、ねずみ鋳鉄の中実丸
棒を捩じり破壊させた時の破面をリード角で表した値が
３５°±1.５°となることに鑑みて設定されたものであ
る(「材料試験方法」、１９７６年、養賢堂、ｐ.６０〜
６１）。なお、上記ボルト１、第１ナット５及び第２ナ
ット７のねじ溝３，４及びねじ山６，８は、その横断面
が半月状にされている。
【０００５】
【作用】上記のように構成されたボルト１及び第１ナッ
ト５により被締付け部材９，１１を締付けると共に、第
１ナット５の下面に接して第２ナット７を螺合する。こ
の締付け時、ボルト１の締付けトルクＴfと締付力Ｆと
の関係は、下記の等式で表される。 Tf=1/2[d2tan(ρ+β)+dwμw］・・・・・（Ａ） ここで、 ｄ2：ねじの有効径 β：リード角 ρ：ねじ面における換算摩擦係数 μw：ボルト頭部座面またはナット座面と被締付け部材
との接触面の摩擦係数 ｄw：ボルト頭部座面またはナット座面の平均直径 （「ねじ締付機構設計のポイント」、１９７５．６．２
５、日本規格協会、p．２５７）。 上記式（Ａ）から、 F=2Tf/[d2tan(ρ+β）+ｄwμw］・・・・・（Ｂ） 該式(Ｂ)において、Tf、d2、dwμw が一定とすると、リ
ード角(β)が大きくなれば締付力Ｆが小さくなる。その
結果、ボルト１の引張り応力が小さくなり、ボルト１の
被破壊性が小さくなる。
ト５により被締付け部材９，１１を締付けると共に、第
１ナット５の下面に接して第２ナット７を螺合する。こ
の締付け時、ボルト１の締付けトルクＴfと締付力Ｆと
の関係は、下記の等式で表される。 Tf=1/2[d2tan(ρ+β)+dwμw］・・・・・（Ａ） ここで、 ｄ2：ねじの有効径 β：リード角 ρ：ねじ面における換算摩擦係数 μw：ボルト頭部座面またはナット座面と被締付け部材
との接触面の摩擦係数 ｄw：ボルト頭部座面またはナット座面の平均直径 （「ねじ締付機構設計のポイント」、１９７５．６．２
５、日本規格協会、p．２５７）。 上記式（Ａ）から、 F=2Tf/[d2tan(ρ+β）+ｄwμw］・・・・・（Ｂ） 該式(Ｂ)において、Tf、d2、dwμw が一定とすると、リ
ード角(β)が大きくなれば締付力Ｆが小さくなる。その
結果、ボルト１の引張り応力が小さくなり、ボルト１の
被破壊性が小さくなる。
【０００６】一方、ボルト１を締付けた状態では、該ボ
ルト１をゆるませるのに必要なゆるめトルクＴlと締付
力Ｆとの関係は、下記の等式で表される（同上文献、同
頁） 。Tl=F[d2tan(ρ-β）＋ｄwμw］×1/2・・・・・
（Ｃ） 該式（Ｃ）において、ｄ2、ｄwμw が一定とすると、締
付力Ｆが小さくなれば、ゆるめトルクＴlが小さくな
り、ボルト１がゆるみやすくなる。すなわち、第１ナッ
ト５が、下端側から見て時計方向にまわり出そうとす
る。しかし、第１ナット５と第２ナット７とは相接触し
ており、かつ互いに同一方向に回る運動を行うため、第
２ナット７はますます第１ナット５の方に近寄ろうとす
る力を発揮し、その結果、第１ナット５のゆるみが阻止
される。また、上記ボルト１のねじ溝３，４の横断面、
上記第１ナット５及び第２ナット７のねじ山６，８の横
断面はそれぞれ半月状にされており、接触面積が大き
い。従って摩擦係数ρが大きく、上記式（Ｃ）における
ゆるめトルクTlが大きくなって、第1ナット5がゆるみに
くくなっている。更に、半月状にすることにより、接触
の力の作用が分散されることになり、応力が集中せず、
信頼性の高いねじ構造になる。
ルト１をゆるませるのに必要なゆるめトルクＴlと締付
力Ｆとの関係は、下記の等式で表される（同上文献、同
頁） 。Tl=F[d2tan(ρ-β）＋ｄwμw］×1/2・・・・・
（Ｃ） 該式（Ｃ）において、ｄ2、ｄwμw が一定とすると、締
付力Ｆが小さくなれば、ゆるめトルクＴlが小さくな
り、ボルト１がゆるみやすくなる。すなわち、第１ナッ
ト５が、下端側から見て時計方向にまわり出そうとす
る。しかし、第１ナット５と第２ナット７とは相接触し
ており、かつ互いに同一方向に回る運動を行うため、第
２ナット７はますます第１ナット５の方に近寄ろうとす
る力を発揮し、その結果、第１ナット５のゆるみが阻止
される。また、上記ボルト１のねじ溝３，４の横断面、
上記第１ナット５及び第２ナット７のねじ山６，８の横
断面はそれぞれ半月状にされており、接触面積が大き
い。従って摩擦係数ρが大きく、上記式（Ｃ）における
ゆるめトルクTlが大きくなって、第1ナット5がゆるみに
くくなっている。更に、半月状にすることにより、接触
の力の作用が分散されることになり、応力が集中せず、
信頼性の高いねじ構造になる。
【０００７】
【考案の効果】上記の説明から明らかなように、本考案
のセラミックボルトは、ねじ溝のリード角が金属ボルト
のそれよりも大きくされているため、締付け時の締付力
が小さく、従って引張り応力が小さいから、従来のセラ
ミックボルトよりも破壊しにくい。また本考案では、ね
じ面における摩擦係数が大きくされていると共に、二重
ナット機構を採用しているため、ボルトがゆるむことが
ない。従って本考案は、耐熱、耐蝕性が要求される環境
で使用する締付け具として実用に耐えうるものである。
なお実施例では、ボルト側にねじ溝が、ナット側にねじ
山がそれぞれ形成されているが、その反対でもよい。ま
た第１ナット５と第２ナット７の螺合順を逆にしてもよ
い。
のセラミックボルトは、ねじ溝のリード角が金属ボルト
のそれよりも大きくされているため、締付け時の締付力
が小さく、従って引張り応力が小さいから、従来のセラ
ミックボルトよりも破壊しにくい。また本考案では、ね
じ面における摩擦係数が大きくされていると共に、二重
ナット機構を採用しているため、ボルトがゆるむことが
ない。従って本考案は、耐熱、耐蝕性が要求される環境
で使用する締付け具として実用に耐えうるものである。
なお実施例では、ボルト側にねじ溝が、ナット側にねじ
山がそれぞれ形成されているが、その反対でもよい。ま
た第１ナット５と第２ナット７の螺合順を逆にしてもよ
い。
【図１】本考案の要部切欠き正面図である。
【図２】本考案における第１ナットの縦断面図である。
【図３】本考案における第２ナットの縦断面図である。
１ ボルト ３ 左回りねじ溝 ４ 右回りねじ溝 ５ 第１ナット ６ 左回りねじ山 ７ 第２ナット ８ 右回りねじ山 β リード角
Claims (1)
- 【請求項１】 胴部に左回りねじ溝３と右回りねじ溝４
とを同じピッチで形成したセラミック製のボルト１と、
該ボルト１の左回りねじ溝３に螺合可能な左回りねじ山
６を形成したセラミック製の第１ナット５と、上記ボル
ト１の右回りねじ溝４に螺合可能な右回りねじ山８を形
成したセラミック製の第２ナット７とから成り、上記両
ねじ溝３、４のリード角βが３°〜３５°にされ、該両
ねじ溝３、４及び上記両ねじ山６、８の横断面が半月状
を成していることを特徴とするボルトナット締付け具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5564891U JPH088333Y2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | ボルトナット締付け具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5564891U JPH088333Y2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | ボルトナット締付け具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051010U JPH051010U (ja) | 1993-01-08 |
| JPH088333Y2 true JPH088333Y2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=13004648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5564891U Expired - Fee Related JPH088333Y2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | ボルトナット締付け具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088333Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3790733B2 (ja) * | 2002-10-03 | 2006-06-28 | 等 前島 | 二構成部材間の締結装置およびその締結方法 |
| WO2009104767A1 (ja) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Michiwaki Hiroshi | 両ねじ体及び雌ねじ体 |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP5564891U patent/JPH088333Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051010U (ja) | 1993-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |