JPH09317736A - 締付トルク表示器付ねじ及び締付トルク表示器付ナット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ねじ及びナット自身に締付トルク表示機能を持
たせた、ねじ及びナットを提供することを目的とする。 【解決手段】相手側のねじ孔に螺合するねじ部とねじを
回す頭部が形成されたねじにおいて、ねじの頭部端面か
ら突設され、ねじが形成された締付軸と、締付軸の上端
面に形成された締付トルクを示す第１目印と、締付軸に
螺合するねじ孔が形成され、ねじ孔の外周部に締付トル
クを示す第２目印が表示された締付ナットと、締付軸に
挿通されたねじの頭部端面と締付ナットに接触する弾性
部材からなり、弾性部材を締付軸に挿通し締付ナットを
ねじ込んで弾性部材を圧縮させ、弾性部材の圧縮反力に
よる摩擦力により、ねじを相手側のねじ孔にねじ込ませ
るようにしたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、締付けトルクの表
示機能を備えたねじ及びナットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からねじの締結力を管理する方法に
締付けトルクを用いた管理方法が一般的に用いられてい
る。ねじを所定のトルクで締付ける方法としては、トル
ク計測器付締付工具（以下トルクレンチという）を用い
て所定のトルクに合わせて締付ける方法や、あるいは締
付けトルクを設定可能な機能を持った締付工具（締付工
具に設定値以上のトルクが掛かるとビットがスリップす
る機構になっている。）を用いて、予め所定のトルクに
設定しておき締付ける方法がある。

【０００３】また、その他に、ねじ又はナットに回転角
度の目盛が表示されたものが有り、該目盛はねじ部のピ
ッチ又はリードとの関係でねじ締付け時の目安となるも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のトルク
レンチを用いてねじを締付ける方法では、締付け後に締
付トルクを確認するには再度トルクレンチ等を用いて確
認する以外になく、また、トルク設定締付工具を用いて
ねじを締付ける場合には、締付トルクを直接測定しなが
ら締付ける訳ではないので、ねじが所定のトルクで締付
けられているかどうかを確認することは容易ではない。
上述のいずれのねじ締付方法でも締付トルクの管理に問
題がある。

【０００５】また、ねじの締結力の目安となる目盛りが
表示されたねじ及びナットは、ねじの回転角度を表示し
たものであり、締付トルクをねじの回転角度で管理しよ
うとするものである。従って、ねじの締結力が直接締付
トルクで管理されていないので、所定のトルクで締付け
られているかどうかという問題がある。そこで、本発明
は上述の問題を解決するもので、ねじ及びナット自身に
締付トルク表示機能を持たせた、ねじ及びナットを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するもので、相手側のねじ孔に螺合するねじ部と該
ねじを回す頭部が形成されたねじにおいて、前記ねじの
頭部端面から突設され、ねじが形成された締付軸と、前
記締付軸の上端面に形成された締付トルクを示す第１目
印と、前記締付軸に螺合するねじ孔が形成され、該ねじ
孔の外周部に締付トルクを示す第２目印が表示された締
付ナットと、前記締付軸に挿通された前記ねじの頭部端
面と前記締付ナットに接触する弾性部材からなり、前記
弾性部材を前記締付軸に挿通し前記締付ナットをねじ込
んで該弾性部材を圧縮させ、該弾性部材の圧縮反力によ
る摩擦力により、前記ねじを相手側のねじ孔にねじ込ま
せるようにしたことを特徴とするものである。

【０００７】また、前記第１目印が表示された目盛板を
前記締付軸の端面に所望する回転方向の位置に固定でき
るようにしたことを特徴とするものである。また、相手
側のねじに螺合するねじ孔が形成されたナットにおい
て、前記ナットの外周に形成された雄ねじ部と、前記ナ
ットの上端面に形成された締付トルクを示す第３目印
と、前記ナットの下端部に設けられた前記雄ねじ部の径
より大きいフランジと、前記雄ねじ部に螺合するねじ孔
が形成され、該ねじ孔の外周部に締付トルクを示す第４
目印が表示された締付ナットと、前記雄ねじ部に挿通さ
れ前記フランジと前記締付ナットに接触する弾性部材か
らなり、前記弾性部材を前記雄ねじ部に挿通し前記締付
ナットをねじ込んで該弾性部材を圧縮させ、該弾性部材
の圧縮反力による摩擦力により、前記ナットを相手側の
ねじにねじ込ませるようにしたことを特徴とするもので
ある。

【０００８】また、前記第４目印が表示された目盛板を
前記ナットの端面に所望する回転方向の位置に固定でき
るようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】

【実施例】本発明の第１実施例を図１を用いて説明す
る。図１は本発明の第１実施例の目盛付ねじの構造を示
す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図であ
る。１０は締付トルク目盛付ねじ（以下目盛付ねじとい
う）で、締結する時のトルクが表示されるようになって
いる。目盛付ねじ１０は、ねじ本体１１、締付ナット２
０、トルク目盛板２５および皿ばね３０等により構成さ
れている。

【００１０】ねじ本体１１は、相手側ねじに螺合する本
体ねじ部１２、その頭部に六角形状をした工具掛部１４
および工具掛部１４より先端部方向（図示上部方向）に
かけて頭部ねじ部１３が形成されている。締付ナット２
０は、ねじ本体１１を相手側ねじにねじ込むときの工具
掛部であり、六角ナット形状をしており、ねじ本体１１
の頭部ねじ部１３に螺合するねじ孔２１と、外周部には
六角形状をした工具掛部が形成されている。また上面部
２３にはトルク目盛板２５が没入する座ぐり穴２４と、
トルク目盛板２５の０点（始点）を合わせるための原点
マーク２２が表示されている。

【００１１】トルク目盛板２５は、円板状の薄板で外周
部に締付トルクの目盛が表示されている。尚、締付トル
クの目盛は、計算あるいは実験により、ねじ本体１１の
締付トルクと回転角度との関係を求めてトルクが目盛ら
れている。皿ばね３０は、円板の中央部にねじ本体１１
の頭部ねじ部１３が挿通する孔３１が形成されており全
体が皿状に形成されている。皿ばね３０は、圧縮される
時のばね力により締付ナット２０の締付トルクを変化さ
せるもので、皿ばね３０を圧縮していくと締付トルクが
増大し頭部ねじ部１３の軸力が増大し本体ねじ部１２が
ねじ込まれる。そして、所定の締付トルクに達すと本体
ねじ部１２も頭部ねじ部１３の締付トルクと同じトルク
で締付けられ、頭部ねじ部１３の軸力と同じ軸力で締結
される。

【００１２】次に、目盛付ねじの組立を説明する。ねじ
本体１１の頭部ねじ部１３に皿ばね３０の皿方向を上向
きにして挿入し、もう１枚を皿方向を下向きにして２枚
の皿ばね３０の皿が対向するようにして挿入する。次
に、頭部ねじ部１３に締付ナット２０を螺合させ締付ナ
ット２０の端面２６が皿ばね３０に当接するまでねじ込
んでいく。そして、この時点で締付ナット２０上面部２
３に表示された原点マーク２２に、トルク目盛板２５の
０点（始点）を合わせ、ねじ本体１１の頭頂部１５に接
着剤または両面接着テープ等により固定する。尚、トル
ク目盛板２５の固定方法としては、その他にトルク目盛
板２５に孔を明け、ねじ本体１１の頭頂部１５に該孔に
対応する位置にねじ穴を明けねじにより固定してもよ
い。

【００１３】次に、目盛付ねじの締付け動作について説
明する。ねじ本体１１の本体ねじ部１２を相手側のねじ
に螺合させ、ねじ本体１１の締付ナット２０に工具を掛
けねじ込んでいくと、締付ナット２０の端面２６が皿ば
ね３０に当接する。締付ナット２０を、さらにねじ込ん
でいくと皿ばね３０が圧縮され頭部ねじ部１３の軸力が
大きくなり締付ナット２０の締付トルクが大きくなる。
そして、締付ナット２０の締付トルクが本体ねじ部１２
の締付トルクより大きくなると本体ねじ部１２が相手側
のねじにねじ込まれていく。そして、締付ナット２０の
原点マーク２２が、ねじ本体１１の頭頂部１５に固定さ
れたトルク目盛板２５の、所定の締付トルク目盛に合致
するまで締め込んでいくと、ねじ本体１１は相手側のね
じ孔に所定の締付トルクで締付けられる。尚、ねじ本体
１１を相手側のねじから外すには、工具掛部１４に工具
を掛け、ねじ込み方向と逆方向に回して外す。

【００１４】以上説明したように本実施例によれば、ね
じ自身にトルク目盛が表示されているので、普通の締付
工具を用いて指定された締付トルクでねじ締めすること
ができる。また、締付けた時のトルクが、ねじの頭部に
表示された状態で継続的に残るので、締付けた後でも締
付けトルクを確認することができる。従って、締付トル
クの管理が容易になる。尚、本実施例では皿ばねを用い
たが、その他のばね例えば、ばね定数の大きな輪ばねや
波形ばね等を用いても同じ効果を得ることができる。

【００１５】次に、本発明の第２実施例を図２を用いて
説明する。図２は本発明の第２実施例の目盛付ねじの構
造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図
である。尚、第２実施例は第１実施例の一部を変更した
もので、その他については第１実施例と略同じであるの
で、第１実施例との相違点を主に説明し、同じ構成につ
いては同じ符号を付し説明を省略する。

【００１６】ねじ本体１１は、相手側ねじに螺合する本
体ねじ部１２、その頭部に六角形状をした工具掛部１４
および工具掛部１４より先端部方向（図示上部方向）に
かけて頭部ねじ部１３が形成されており、頭頂部１５に
はトルク目盛板４０を取付けるためのねじ穴１６が形成
されている。トルク目盛板４０は、円板状の板で外周部
近くにはねじ本体１１の頭頂部１５のねじ穴１６に取付
けるための円弧状の長孔４１が形成されており、長孔４
１の略中央部と対向する外周部に表示マーク４２が表示
されている。

【００１７】次に、目盛付ねじの締付け動作について説
明する。ねじ本体１１の本体ねじ部１２を相手側のねじ
に螺合させ、ねじ本体１１の締付ナット２０にトルクレ
ンチを掛けねじ込んでいくと、締付ナット２０の端面２
６が皿ばね３０に当接する。締付ナット２０を、さらに
ねじ込んでいくと皿ばね３０が圧縮され頭部ねじ部１３
の軸力が大きくなり締付ナット２０の締付トルクが大き
くなる。そして、締付ナット２０の締付トルクが本体ね
じ部１２の締付トルクより大きくなると本体ねじ部１２
が相手側のねじにねじ込まれていく。そして、所定の締
付トルクまで締付ける。この時点で締付ナット２０の原
点マーク２２とトルク目盛板４０の表示マーク４２を合
わせ、ねじ本体１１の頭頂部１５のねじ穴１６にねじ４
３により締付け固定する。尚、ねじ本体１１を相手側の
ねじから外すには、工具掛部１４に工具を掛け、ねじ込
み方向と逆方向に回して外す。

【００１８】以上説明したように本実施例においても、
第１実施例と同じように目盛付ねじを締付けた時のトル
クが、ねじの頭部に表示された状態で継続的に残るの
で、締付けた後でも締付トルクの変化の有無を確認する
ことができる。従って、締付トルクの管理が容易にな
る。その他に、ねじ本体１１を取り外し再度締付ける場
合には普通の締付工具を用いて、締付ナット２０の原点
マーク２２とトルク目盛板４０の表示マーク４２を合わ
せるだけで最初の締付トルクと同じトルクで締付けるこ
とができる。

【００１９】次に、本発明の第３実施例を図３を用いて
説明する。図３は本発明の第３実施例の目盛付ナットの
構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面
図である。５０は締付トルク目盛付ナット（以下目盛付
ナットという）で、締結する時のトルクが表示されるよ
うになっている。目盛付ナット５０は、ナット本体５
１、締付ナット６０、トルク目盛板７０及び皿ばね８０
等により構成されている。

【００２０】ナット本体５１は、相手側ねじに螺合する
ねじ孔５２、外周部は六角形状をした工具掛部５３およ
び工具掛部５３より先端部方向（図示上部方向）にかけ
てねじ部５４が形成されている。締付ナット６０は、ナ
ット本体５１のねじ部５４に螺合するねじ孔６１と、外
周部には六角形状をした工具掛部が形成されている。締
付ナット６０は、ナット本体５１を相手側ねじにねじ込
むときの工具掛部であり、六角ナット形状をしておりナ
ット本体５１のねじ部５４に螺合するねじ孔６１と六角
形状をした工具掛部が形成されている。また上面部６２
にはトルク目盛板７０が没入する座ぐり穴６４と、トル
ク目盛板７０の０点（始点）を合わせるための原点マー
ク６３が表示されている。

【００２１】トルク目盛板７０は、円板状の薄板で中心
部にナット本体５１のねじ孔５２よりやや大きめの孔７
１と、外周部には締付トルクの目盛が表示されている。
尚、締付トルクの目盛は計算あるいは実験により、ナッ
ト本体５１の締付トルクと回転角度との関係を求めてト
ルクが目盛られている。皿ばね８０は、円板の中央部に
ナット本体１１のねじ部５４が挿通する孔８１が形成さ
れており全体が皿状に形成されている。圧縮される時の
ばね力により締付ナット６０の締付トルクを変化させる
もので、皿ばね８０を圧縮していくと締付トルクが増大
しねじ部５４の軸力が増大する。そして、所定の締付ト
ルクに達すとナット本体５１のねじ孔５２もねじ部５４
の締付トルクと同じトルクで締付けられ、ねじ部５４の
軸力と同じ軸力で締結される。

【００２２】次に、目盛付ナットの組立を説明する。ナ
ット本体５１のねじ部５４に皿ばね８０の皿方向を上向
きにして挿入し、もう１枚を皿方向を下向きにして２枚
の皿ばね８０の皿が対向するようにして挿入する。次
に、ねじ部５４に締付ナット６０を螺合させ締付ナット
６０の端面６５が皿ばね８０に当接するまでねじ込んで
いく。そして、締付ナット６０の端面６５が皿ばね８０
に当接した時点で締付ナット６０上面部６２に表示され
た原点マーク６３に、トルク目盛板８０の０点（始点）
を合わせ、ナット本体５１の頭頂部５５に接着剤または
両面接着テープ等により固定する。尚、トルク目盛板８
０を固定する方法には、その外にトルク目盛板８０に孔
を明け、ナット本体５１の頭頂部５５に該孔に対応する
位置にねじ穴を明けねじにより固定してもよい。

【００２３】次に、目盛付ナットの締付け動作について
説明する。ナット本体５１のねじ孔５２を相手側のねじ
に螺合させ、ナット本体５１の締付ナット６０に締付工
具を掛けねじ込んでいくと、締付ナット６０の端面６５
が皿ばね８０に当接する。締付ナット６０を、さらにね
じ込んでいくと皿ばね８０が圧縮されねじ部５４の軸力
が大きくなり、締付ナット６０の締付トルクが大きくな
る。そして、締付ナット６０の締付トルクがナット本体
５１のねじ孔５２の締付トルクより大きくなるとナット
本体５１のねじ孔５２が相手側のねじにねじ込まれてい
く。そして、締付ナット６０の原点マーク６３が、ナッ
ト本体５１の頭頂部５５に固定されたトルク目盛板８０
の、所定の締付トルク目盛に合致するまでねじ込んでい
くと、ナット本体５１は相手側のねじに所定の締付トル
クで締付けられる。尚、ナット本体５１を相手側のねじ
から外すには、工具掛部５３に工具を掛け、ねじ込み方
向と逆方向に回して外す。

【００２４】以上説明したように本実施例によれば、ナ
ット自身にトルク目盛が表示されているので、普通の締
付工具を用いて指定された締付トルクでナット締めする
ことができる。また、締付けた時のトルクが、ナットの
頭部に表示された状態で継続的に残るので、締付けた後
でも締付けトルクを確認することができる。従って、締
付トルクの管理が容易になる。尚、本実施例では皿ばね
８０を用いたが、その他のばね例えば、ばね定数の大き
な輪ばねや波形ばね等を用いても同じ効果を得ることが
できる。

【００２５】次に、本発明の第４実施例を図４を用いて
説明する。図４は本発明の第４実施例の目盛付ナットの
構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面
図である。尚、第４実施例は第３実施例の一部を変更し
たもので、その他については第３実施例と略同じである
ので、第３実施例との相違点を主に説明し、同じ構成に
ついては同じ符号を付し説明を省略する。

【００２６】ナット本体５１は、相手側ねじに螺合する
ねじ孔５２、外周部は六角形状をした工具掛部５３およ
び工具掛部５３より先端部方向（図示上部方向）にかけ
てねじ部５４が形成されており、頭頂部５５にはトルク
目盛板９０を取付けるためのねじ穴５６が形成されてい
る。トルク目盛板９０は、円板状の薄板で中心部にナッ
ト本体５１のねじ孔５２よりやや大きめの孔９１と、外
周部近くにはナット本体５１の頭頂部５５のねじ穴５６
に取付けるための円弧状の長孔９３が形成されており、
長孔９３の略中央部と対向する外周部に表示マーク９４
が表示されている。

【００２７】次に、目盛付ナットの締付け動作について
説明する。ナット本体５１のねじ孔５２を相手側のねじ
に螺合させ、ナット本体５１の締付ナット６０にトルク
レンチを掛けねじ込んでいくと、締付ナット６０の端面
６５が皿ばね８０に当接する。締付ナット６０を、さら
にねじ込んでいくと皿ばね８０が圧縮され、ねじ部５４
の軸力が大きくなり締付ナット６０の締付トルクが増大
する。そして、締付ナット６０の締付トルクがナット本
体５１のねじ孔５２の締付トルクより大きくなると、ナ
ット本体５１のねじ孔５２が相手側のねじにねじ込まれ
ていく。そして、ナット本体５１が所定の締付トルクで
締付けられる。この時点で締付ナット６０の原点マーク
６３とトルク目盛板９０の表示マーク９４を合わせ、ナ
ット本体５１の頭頂部５５のねじ穴５６にねじ９５によ
り締付け固定する。尚、ナット本体５１を相手側のねじ
から外すには、工具掛部５３に工具を掛け、ねじ込み方
向と逆方向に回して外す。

【００２８】以上説明したように本実施例においても、
第３実施例と同じように目盛付ナット５０を締付けた時
のトルクが、ナットの頭部に表示された状態で継続的に
残るので、締付けた後でも締付トルクの変化等の有無を
確認することができる。従って、締付トルクの管理が容
易になる。その他に、目盛付ナット５０を取り外し再度
締付ける場合には、普通の締付工具を用いて締付ナット
６０の原点マーク６３とトルク目盛板９０の表示マーク
９４が合致するまで締め込めば、最初の締付トルクと同
じトルクで締付けることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ルクレンチ等の締付け工具を使用せずに普通の締付工具
を用いて、指定された締付トルクでねじを締めつけるこ
とができるので締付トルクの管理が容易になる。また、
締付けた時のトルクが、ねじ又はナット自身に表示され
た状態で継続的に残るので、締付けた後でも締付けトル
クを確認または再現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の目盛付ねじの構造を示す
図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。

【図２】本発明の第２実施例の目盛付ねじの構造を示す
図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。

【図３】本発明の第３実施例の目盛付ナットの構造を示
す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図であ
る。

【図４】本発明の第４実施例の目盛付ナットの構造を示
す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図であ
る。

【符号の説明】

１０・・・・・目盛付ねじ １１・・・・・ねじ本体 １２・・・・・本体ねじ部 １３・・・・・頭部ねじ部 １４、５３・・工具掛部 １５、５５・・頭頂部 １６・・・・・ねじ穴 ２０、６０・・締付ナット ２１、５２、６１・・ねじ孔 ２２、６３・・原点マーク ２３、６２・・上面部 ２４、６４・・座ぐり穴 ２５、４０、７０、９０・・トルク目盛板 ２６、６５・・端面 ３０、８０・・皿ばね ３１、７１、８１、９１・・孔 ４１、９３・・長孔 ４２・・・・・表示マーク ４３、９５・・ねじ ５０・・・・・目盛付ナット ５１・・・・・ナット本体 ５４・・・・・ねじ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相手側のねじ孔に螺合するねじ部と該ね
   じを回す頭部が形成されたねじにおいて、 前記ねじの頭部端面から突設され、ねじが形成された締
   付軸と、 前記締付軸の上端面に形成された締付トルクを示す第１
   目印と、 前記締付軸に螺合するねじ孔が形成され、該ねじ孔の外
   周部に締付トルクを示す第２目印が表示された締付ナッ
   トと、 前記締付軸に挿通された前記ねじの頭部端面と前記締付
   ナットに接触する弾性部材からなり、 前記弾性部材を前記締付軸に挿通し前記締付ナットをね
   じ込んで該弾性部材を圧縮させ、該弾性部材の圧縮反力
   による摩擦力により、前記ねじを相手側のねじ孔にねじ
   込ませるようにしたことを特徴とする締付トルク表示器
   付ねじ。
2. 【請求項２】 前記第１目印が表示された目盛板を前記
   締付軸の端面に所望する回転方向の位置に固定できるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の締付トルク表
   示器付ねじ。
3. 【請求項３】 相手側のねじに螺合するねじ孔が形成さ
   れたナットにおいて、 前記ナットの外周に形成された雄ねじ部と、 前記ナットの上端面に形成された締付トルクを示す第３
   目印と、 前記ナットの下端部に設けられた前記雄ねじ部の径より
   大きいフランジと、 前記雄ねじ部に螺合するねじ孔が形成され、該ねじ孔の
   外周部に締付トルクを示す第４目印が表示された締付ナ
   ットと、 前記雄ねじ部に挿通され前記フランジと前記締付ナット
   に接触する弾性部材からなり、 前記弾性部材を前記雄ねじ部に挿通し前記締付ナットを
   ねじ込んで該弾性部材を圧縮させ、該弾性部材の圧縮反
   力による摩擦力により、前記ナットを相手側のねじにね
   じ込ませるようにしたことを特徴とする締付トルク表示
   器付ナット。
4. 【請求項４】 前記第４目印が表示された目盛板を前記
   ナットの端面に所望する回転方向の位置に固定できるよ
   うにしたことを特徴とする請求項３記載の締付トルク表
   示器付ナット。