JPH09137818A - ナット及びそれを用いた締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナットの緩みを防止し、部材の確実な締結が
可能な締結装置を提供する。 【構成】 底面(2)から上面に貫通するボルト孔が螺設
されている。この上面にはボルト孔を横切るように上部
スリット(3)が設けられている。底面(2)は逆Ｖ字状に形
成されていて、周縁部からボルト孔に近づくにつれて次
第に底面から上面までの高さが減少するように形成され
ている。逆Ｖ字状底面の頂部(2a)から上面に向かって底
部スリット(2b)が設けられている。上部スリット(3)の
位置は底部スリット(2b)に対応する箇所であって、上部
スリット(3)と底部スリット(2b)の方向が略一致するよ
うに形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はナット及びナットを用い
た締結装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】ナットはボルトと共に板材の
固定等に用いられている。ナットをボルト等へ螺着し、
スパナ等の締め付け具で締め込むことによって行われて
いる。しかし、締結部に振動等が加わると締め付けてい
るナットが締付時と逆方向に回転し、締め付けが緩んだ
り、ボルトから外れたりすることがある。このような状
態となると、機器，装置の円滑な運転，使用に支障が生
じたり、装置，建造物等の強度が低下したりするので好
ましくない。

【０００３】従来このような不都合を防止するために、
１つのボルトに対してナットを２つを連続して締め付け
る、先に螺着した第１のナットを、後から螺着する第２
のナットで押圧して緩みを防止する、所謂「ダブルナッ
ト」方式を採用することがあった。しかし、この方式で
は倍の量のナットが必要となり、部品点数，組立工数が
増えてしまうという問題点があった。そこで、部品点数
が少なく、少ない工数で取付作業をすることができ、し
かもナットの緩みにくい締結装置を提供することが課題
となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のナット(1)は、
底面(2)から上面に貫通するボルト孔が螺設されてお
り、前記上面にはボルト孔を横切るように上部スリット
(3)が設けられており、底面(2)は逆Ｖ字状に形成されて
いて、周縁部からボルト孔に近づくにつれて次第に底面
から上面までの高さが減少するように形成されており、
逆Ｖ字状底面の頂部(2a)から上面に向かって底部スリッ
ト(2b)が設けられており、前記上部スリット(3)の位置
は前記底部スリット(2b)に対応する箇所であって、上部
スリット(3)と底部スリット(2b)の方向が略一致するよ
うに形成されていることを特徴とするナット。

【０００５】更に、上記のナットにおいて、上部スリッ
ト(3)が形成されている上面側にボルト孔の周囲を囲繞
するようにボルト孔の孔径よりその内径が大な樹脂製の
リング(10)が固着されていることを特徴とする。

【０００６】本発明の締結装置は、上記のナット(1)と
ボルト(5)よりなるものであり、ボルト(5)のネジ部(5a)
の表面に微小な凹凸が形成されていることを特徴とす
る。

【０００７】又、上記のナット(1)とボルト(5)よりなる
ものであり、ボルト(5)のネジ山の頂角の角度（α）が
ナットのネジ谷の頂角の角度（β）より大きいこと、又
はナットのネジ山の頂角の角度（β’）がボルトのネジ
谷の頂角の角度（α’）よりも大きいことを特徴とす
る。

【０００８】又、上記のナット(1)と、ナット締め付け
完了時にナット(1)側部と当接する襟部(14a)を有した襟
付き座金(14)を備えたことを特徴とする。

【０００９】

【実施の態様】以下、本発明を好適な実施例を用いて説
明する。 ［実施例１］図１〜３は実施例のナットを示した図であ
り、図１は斜視図、図２は正面図、図３は正面中央縦断
面図である。

【００１０】ナット(1)の底面(2)の基本形状は逆Ｖ字状
となっている。本実施例では底面傾斜面の水平面に対す
る角度θは８°とした。そして、その逆Ｖ字状の頂部(2
a)に上向きに底部スリット（底部溝部）(2b)が設けられ
ている。また、ナット(1)の上面において、底部スリッ
トに対応する箇所にはボルト孔を横切るように上部スリ
ット（上部溝部）(3)が設けられており、上部スリット
(3)と底部スリットの方向は略一致している。

【００１１】上部スリット(3)の上面からの切り込み深
さ(A)は３ｍｍであり、底部スリットの逆Ｖ字状の頂部
からの上方向への切り込み深さ(B)も３ｍｍである。ま
た、上部スリット(3)の最下部と底部スリットの最上部
との間の厚みは４ｍｍとした。

【００１２】このナット(1)をボルト(5)に装着し、スパ
ナ等の締め付け具でナット(1)を回転させて締め付けて
行く。

【００１３】締め付けて行くとナット(1)の底面(2)の端
部が、締結対象物(6)と接触する。更に締め付けて行く
とナット(1)は締結対象物(6)側に（図中下方）移動する
ので、相対的にナット(1)の底面の締結対象物接触部は
反対側（図中上方）に向かって力が加わり、底面(2a)の
形状は次第に逆Ｖ字状から面一に近い形状となってい
く。

【００１４】図４は締結が完了した状態を示した図であ
る。同図に示すように、ほぼ底部スリット(2b)を除く底
面(2)全体が締結対象物(6)に密着し、ナット(1)上面の
上部スリット(3)の上部は両側が接近し幅が狭くなる。
この状態ではナット(1)上面は上部スリット(3)を頂部と
するＶ字状に近い形となっている。

【００１５】ナット(1)のネジ部(4)はナット上面に近づ
くほど内側に移動し、ボルト(5)のネジ部(5a)に側方か
ら挟み込むように食い込む。この結果、ナット(1)のネ
ジ部(4)とボルト(5)のネジ部(5a)との間の摩擦が増大す
ることになり、ナット(1)は緩みにくくなる。

【００１６】本発明において底部スリット(2b)を設けて
いる理由を図１１を用いて説明する。図１１の（Ａ）の
ように底部スリットがない場合、ナットを締め付けてい
ったときに、逆Ｖ字状の頂部の直上が支点となり、底面
(2)の締付対象物(6)と接点が力点となる。この支点と力
点との間の距離を「Ｌ_R1」とする。又、支点から作用点
であるナット上面までの距離を「Ｌ_S1」とする。一方、
図１１の（Ｂ）のように本発明のように底部スリット(2
b)を設けると、支点は底部スリット(2b)の直上となる。
この場合の支点と力点との間の距離を「Ｌ_R2」とする。
又、支点から作用点であるナット上面までの距離を「Ｌ
_S2」とする。

【００１７】上記２つの場合を比べると Ｌ_R1 ＜ Ｌ_R2 、 Ｌ_R2 ＞ Ｌ_S2 となる。
「テコの原理」より、支点と力点との距離が長いほど、
そして、支点と作用点との距離が短いほど、作用点に効
率よく大きな力を及ぼすことができる。よって、同じ力
でナットを締め付けるとすると、底部スリットを有する
（Ｂ）の方が、底部スリットのない（Ａ）よりも、ナッ
ト上面を強く締め付ける（つまり、ナット(1)のネジ部
(4)でボルトネジ部(5a)をより強く挟み込む）ことがで
きる。この場合、底部スリット(2b)を深くするほど支点
が上がり、支点と力点との間の距離「Ｌ_R2」が長くなる
ためボルトネジ部(5a)をより強く挟み込むことができ
る。（仮に同じように締め付けるのであれば底部スリッ
トを有する（Ｂ）の方がより少ない力で締め付けること
ができる。） よって、本発明では締め付け力を強くするために、底部
スリット(2b)を設けている。

【００１８】ナット(1)の緩みにくさは、ナットネジ部
(4)のボルトネジ部(5a)への食い込み量により変化する
ため、ナット底面(2)の水平面に対する角度を変えるこ
とによって変化させることができる。尚、この角度θと
しては３°〜１２°程度が好適であった。

【００１９】ナット(1)を外す必要があるときは、通常
の場合と同様にスパナ等でナット(1)を締付時とは逆の
方向に回転させればよいが、ナット(1)とボルト(5)のネ
ジ部間の摩擦が大きくなっているので、ナット(1)を回
転させるのに従来のものに比べてやや強い力が必要とな
る。

【００２０】［実施例２］本実施例は、実施例１と基本
構成は同じであるが、ボルト(5)とナット(1)の間の摩擦
を更に大きくすることを目的としている。図５はボルト
(5)とナット(1)の接合部の拡大断面図であり、図に示し
たようにボルト(5)のネジ部(5a)の表面に細かな凹凸が
設けられている。ナット(1)を締め付け、ナットネジ部
(4)がボルトネジ部(5a)に食い込んだ際に、ボルトネジ
部(5a)表面の凹凸がナットネジ部(4)に食い込み摩擦係
数が増大するため、実施例１の場合よりも更に緩みにく
くなる。

【００２１】［実施例３］本実施例も、実施例１と基本
構成は同じであるが、ボルト(5)とナット(1)の間の摩擦
を更に大きくすることを目的としている。図６はボルト
とナットの接合部の拡大断面図であり、図に示したよう
にボルトネジ部(5a)のネジ山の角度αが、ナットネジ部
(4)のネジ谷の角度βよりも大きくなっている。したが
って、ナット(1)を締め付けた際にボルトネジ部(5a)の
ネジ山がナットネジ部(4)のネジ谷にクサビのように食
い込むため、締め付け時の摩擦が大きくなり、実施例１
の場合よりも更に緩みにくくなる。同様に、ナットネジ
部(4)のネジ山の角度β’をボルトネジ部(5a)のネジ谷
の角度α’よりも大きくしても上記のようなクサビ効果
が得られる。

【００２２】［実施例４］図７は実施例４の斜視図であ
り、図８は側面中央縦断面図である。基本構成は実施例
１と同様であるが、本実施例では上部スリット(3)が形
成されているナット上面の内側に樹脂（本実施例ではナ
イロン）製のリング(10)がボルト孔の周囲を囲繞するよ
うに固着されている。ナット(1)を締め込んだ際にはナ
ット(1)の変形によりリング(10)がボルトネジ部(5a)に
食い込むことになるが、金属同士の食い込みではないの
で、強く食い込ませてもネジ山を痛めにくい。なお、本
実施例ではナット(1)装着時に挿入が容易となるように
リング(10)の内径はボルト孔の孔径より若干大きくして
いる。また、リング(10)として着色リング（白以外の色
の樹脂で成型されたリング、特に濃い色が好ましい）を
用いれば、締め付け変形により樹脂が白化することを利
用して締め付けを確認することもできる。

【００２３】［実施例５］実施例１〜４のナットの底面
の基本形状としての「逆Ｖ字状」は、上記各実施例のよ
うに底面の切欠部分の断面形が三角形であり、頂部(2a)
が尖った（角張った）もののみに限られず、頂部(2a')
に丸みを有していてもよい。本実施例では図９に示すよ
うに、底面(2)形状が頂部(2a')にやや丸みを持たせた
「逆Ｖ字状」としている。本実施例の場合でも上記の実
施例と同様の作用，効果が得られる。

【００２４】［実施例６］上記の実施例１〜５は六角ナ
ットに本発明を適用した例であったが、本実施例は図１
０に示すよう四角ナット(11)に適用したものである。(1
2)は逆Ｖ字状の底面，(13)は上部スリットであり、作用
は上記の各実施例の場合と同様である。

【００２５】［実施例７］先述のように、本発明のナッ
トは締め付けていくと、ほぼ底部スリット(2b)を除く底
面(2)全体が締結対象物(6)に密着し締結が完了する（図
４参照）が、その後もさらに強い力で締め続けると、今
度は底部スリット(2b)が開いていこうとする。すると底
部スリット(2b)の上端部付近に応力が集中し、その部分
に亀裂等の損傷を生じるおそれがある。そこで、本実施
例ではこれを防止し、本発明の締結装置の強度を高める
ことを目的としている。図１２は本実施例において締結
が完了した状態を示した断面図であり、図１３は締結前
の状態を示した斜視図である。襟付座金(14)は周囲に襟
部(14a)を有した座金である。ナット(1)（本実施例では
一例として「実施例１」のナットを使用した）を底部ス
リット(2b)を除く底面(2)全体が締結対象物(6)に密着す
るまで締め付けた時点でナットの側部と襟付座金(14)の
襟部(14a)の内側が当接するようにしている。したがっ
て、それ以上締め付けようとしても襟部(14a)がナット
(1)底面が更に広がっていくのを防止するために、底部
スリット(2b)に必要以上の応力がかからず、ナット(1)
の破損を防止できる。

【００２６】尚、上記の各実施例においては底部スリッ
ト(2b) の断面形は縦に長い台形としているが、長方形
や三角形の断面形を採用してもよい。

【００２７】また、実施例ではネジ山，ネジ谷の断面が
台形である、いわゆる「台形ネジ」に発明を適用した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、ネジ山，
ネジ谷の断面が四角い「角ネジ」や、ネジ山，ネジ谷の
断面が連続する円弧よりなる「丸ネジ」（「ダルマネ
ジ」）等の他の断面形を有するネジに適用することもで
きる。特に、丸ネジは螺着しやすい反面緩みやすいとい
う特徴があるので、本発明の適用は効果的である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によりナット
の緩みを防止し、部材の確実な締結が可能な締結装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のナットの斜視図。

【図２】実施例１のナットの正面図。

【図３】実施例１のナットの正面中央縦断面図。

【図４】実施例１のナットを締め込んだ状態を示す断面
図。

【図５】実施例２のボルトとナットの接合部の拡大断面
図。

【図６】実施例３のボルトとナットの接合部の拡大断面
図。

【図７】実施例４のナットの斜視図。

【図８】実施例４のナットの側面中央縦断面図。

【図９】実施例５のナットの正面図。

【図１０】実施例６のナットの斜視図。

【図１１】底部スリットの役割を説明するための図。

【図１２】実施例７の締め込んだ状態を示す断面図。

【図１３】実施例７の締結前の状態を示した斜視図。

【符号の説明】

(1) ナット (2) 底面 (2a) 底面の頂部 (2b) 底部スリット (3) 上部スリット (4) ナットのネジ部 (5) ボルト (6) 締結対象物

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底面から上面に貫通するボルト孔が螺設
   されており、前記上面にはボルト孔を横切るように上部
   スリットが設けられており、 底面は逆Ｖ字状に形成されていて、周縁部からボルト孔
   に近づくにつれて次第に底面から上面までの高さが減少
   するように形成されており、 逆Ｖ字状底面の頂部から上面に向かって底部スリットが
   設けられており、 前記上部スリットの位置は前記底部スリットに対応する
   箇所であって、上部スリットと底部スリットの方向が略
   一致するように形成されていることを特徴とするナッ
   ト。
2. 【請求項２】 上部スリットが形成されている上面側に
   ボルト孔の周囲を囲繞するようにボルト孔の孔径よりそ
   の内径が大な樹脂製のリングが固着されていることを特
   徴とする請求項１記載のナット。
3. 【請求項３】 ネジ部の表面に微小な凹凸が形成された
   ボルトと、請求項１又は請求項２記載の記載のナットよ
   りなる締結装置。
4. 【請求項４】 ボルトと、請求項１又は請求項２記載の
   記載のナットからなる締結装置であって、ボルトのネジ
   山の頂角の角度が、ナットのネジ谷の頂角の角度より大
   きいこと、又はナットのネジ山の頂角の角度がボルトの
   ネジ谷の頂角の角度よりも大きいことを特徴とする締結
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２記載の記載のナッ
   トと、ナット締め付け完了時にナット側部と当接する襟
   部を有した襟付き座金を備えたことを特徴とする締結装
   置。