JPS5928770B2 - ロツクナツト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 一般のトルク形式のロックナツトは、平担な回転可能な
形成ホイールを用いてロックナツトの相対向する側面を
圧縮することによってこれまで作製されている。

このような圧縮がなされるときに標準の円形ねじ回旋（
ｔｈｒｅａｄ ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）は半径方向に
押圧され止めねじ回旋が形成される。

この方式でロックナツトを形成するための装置は米国特
許第２，４６４，７２８号に開示されている。

この方式で作製されるロックナツトはその作動において
ははゾ満足できるけれども、ある環境において止めねじ
回旋の軸方向の範囲の正確な制御を行うことが更に望ま
しいことがある。

止めねじ回旋の軸方向の範囲を制御することは米国特許
第３，３５４，９２６号に開示されている方式で変形さ
れる内ねじを有する特殊なカラーを用いてナツトを形成
することによってこれまでなされていた。

しかしながら、前記特許に開示されている方式でロック
ナツトを形成することは経済的な理由及びその他の理由
によって完全には満足できなかった。

この発明は、中心ねじ孔を有する改良したロックナツト
を提供する。

一連の刻み目（ｉｎｄｅｎｔａ−ｔｉｏｎ ）群がナツ
トボデーの一端部に隣接して非円形状の止めねじ回旋を
形成すべくナツトボデーの相対向する平担な側面に形成
される。

これらの止めねじ回旋は縮小されたピッチを有する。

ナツトボデーの反対端部に隣接するねじ回旋は円形形状
を有し、標準の螺合ねじと非干渉的な係合を行うように
設けられる。

改良したロックナツトは、一対の回転するホイール上の
外歯の歯先面間に限定された咬持部（ｎｉｐ）を介して
ナツトを動かすことによって製造される。

ナツトが咬持部を移動するときにナツトボデーの相対向
する平担な両側面は、一連の離間した刻み１群を形成す
るようにホイール上の外歯によって離間した位置に圧刻
される。

これらの刻み目はナツトを歪曲し、非円形状の止めねじ
回旋を形成する。

刻み目を形成する際に比較的小さい金属容量が変移され
るので止めねじ回旋の軸方向の範囲（区域）を正確に制
御することができる。

更に、一対の回転するホイールの表面上の歯の形状の角
度的（傾斜した）な配列は、ナツトねじの直線的なピッ
チを縮小させ、非円形状の止めねじ回旋の普通のトルク
特性を高めさせる。

従って、この発明の目的は、所望の軸方向の範囲に止め
ねじ回旋を正確に形成すべく相対向する両側面に多数の
刻め目を有する新規なかつ改良したロックナツトを提供
することである。

この発明の前記の及びその他の目的、特徴は添付図面を
参照する以下の記述を考慮すれば更に明瞭になるであろ
う。

この発明のロックナツト１０は平担な側面１４゜１６．
１Ｂ、２０，２２及び２４を有する六角形ボデー１２を
持つ（第１及び２図参照）。

ロックナツトボデー１２は中心ねじ孔２８を持つ。

円形の標準ねじ回旋３２（第３図参照）は、外側にねじ
を有する部材とロックナツトとの初期の保合を容易にす
るために、ロックナツト１０の底面に隣接する孔２８の
一部分に形成される。

非円形でかつ縮小されたピッチを有する止めねじ回旋３
８はロックナツト１０の上面に隣接して形成される。

この非円形の止めねじ回旋３Ｂは概して楕円形状（第２
図）を有し、かつねじ回旋３２のピッチより小さいピッ
チを持つ。

この発明のロックナツトの製造方法について説明すると
、止めねじ回旋３８は、ナツトボデー１２の相対向する
両側面１６及び２２を圧刻することによって、予かしめ
定められた軸方向の範囲（区域）に正確に形成される。

止めねじ回旋３８は外側に歯を有する一対の圧刻ホイー
ル４２と４４との間の咬持部を通過することにより形成
される。

ナツト１０が咬持部を通過する時に、圧刻ホイール（１
ｎｄｅｎｔｊ ｉｎｇ ｗｈｅｅｌ）４２の円周上に環
状に配列された外歯５０（第５及び６図参照）は第７図
に図示するようにナツトボデー１２の平担な側面１６と
係合する。

更に圧刻ホイール４４上の環状に配列された歯はナツト
ボデー１２の反対側面２２と係合する。

圧刻ホイール４２上の歯５０は歯先面５４を有し、この
歯先面５４は側面１′６の上方部分を横切って一連の直
線状の刻み１群５６（第１図参照）を形成すべくナツト
ボデー１２の金属を可塑的に変移させる。

刻み１群５６が形成されるとき、上方の多くのねじ回旋
は半径方向内方にかつ下方に可塑的に変形され、その結
果止めねじ回旋３８が形成される。

圧延ホイール４２上の歯５０のみが第５乃至第７図に図
示されているけれども、圧刻、Ｍ−／し４４が圧刻ホイ
ール４２と同じ構造を有しかつ同じ形状の歯を有するこ
とは理解されよう。

圧刻ホイール４４上の歯は、ナツトが２個のホイール間
の咬持部を通過するときに、ナツトボデーは第二の一連
の刻み１群６０を形成するためにナツトボデー１２の反
対側面２２に係合する。

２個の圧刻ホイール４２と４４によるナツトボデー１２
の両側面の内方への変形によって、概して楕円形状の歯
先部６２を有する止めねじ回旋３８が形成される。

楕円形状の歯先部６２の長軸６４（第２図参照）は２個
面１６と２２にそして一連の直線状の刻み１群５６と６
０に平行に延び、楕円形状止めねじ回旋３８の短軸６６
は２個面１６と２２に垂直に延びる（第２図参照）。

止めねじ回旋３８の楕円形状歯先部６２は、標準のねじ
回旋３２の円形状歯先部６８間の距離よりも小さい歯先
部間の距離を持ち、この止めねじ回旋３８の縮小された
ピッチは螺合する標準の外ねじ回旋と止めねじ回旋との
フランク間の接触干渉を増大させる。

２個の圧刻ホイール４２と４４上の外歯はナツトボデー
１２内に形成された刻み目の深さよりも大きい歯だけを
持つ。

それ故に一連の刻み１群５６と６０の刻み目は圧刻ホイ
ール４２上の外歯の歯先面５４及びフランク面７０と７
２によってのみ形成され（第７図参照）、歯５０の歯底
７６はナツトボデー１２の側面１６から常に離間してい
る（第７及び９図参照）。

ナツトボデーを圧刻歯５０の歯先面とフランクのみを用
いて変形させることによって、圧刻ホイール４２と４４
により変移される金属容量は最小にされる。

止めねじ回旋３８の半径方向及び軸方向の所望の変形を
得る間に変移される金属容量を最小にすることによって
、止めねじ回旋の軸方向の範囲は正確に制御することが
できる。

圧刻歯５０は、刻み目を形成しかつ止めねじ回旋を変形
させるのに必要な力を充分に伝達しつる広さを有する歯
先面の幅８０（第７図）を持つ。

ナツトが２個の圧刻ホイール４２と４４間の咬持部に入
るとき、圧刻ホイール上の歯は２個の側面１６と２２の
先端部に係合する。

圧刻ホイール４２が反時計方向に回転し、一方圧刻ホイ
ール４４が時計方向に回転する（第４図）ので、圧刻ホ
イール上の外歯は咬持部を介して前方にナツトを移動さ
せる。

圧刻ホイール４２上の歯５０の一つがナツトと係合する
とき、歯先面５４は平担な側面１６に対して押圧される
。

ナツトが２個の圧刻ホイール４２と４４間の収斂する咬
持部に入り続けるとき、極端な高圧力が刻み目８４の形
成を始めるべく歯５０の歯先面５４によってナツトボデ
ーに附与される。

刻み目８４が形成されるときに変移される金属は角度８
８のために標準のねじ回旋の多くの巻数を内方かつ下方
に偏向させる。

標準のねじ回旋の内方への偏向は、止めねじ回旋３８を
第２図の楕円形状に変形させる。

標準ねじ回旋の下方への偏向は、止めねじ回旋３８に、
標準ねじ回旋３２のピッチより小さいピッチ、即ち隣接
する歯先部６２間の軸方向の距離、を与える。

もちろん、内方に偏向される巻数は刻み目８４の縦方向
の範囲によって決定される（第５図参照）。

ナツトが圧刻ホイール４２と４４間の咬持部を介して移
動し続けるとき、圧刻ホイール４２上の付加的な歯５０
はナツトの側面１６と順次係合し、一連の刻み１群が形
成される。

ホイール４２の歯５０により形成された各刻み目は側面
１６の平担部分によって次の隣接する刻み目から離間し
ている。

刻み目間の間隔は、側面１６の平面で測定される刻み目
８４の幅よりも小さい幅を持つ。

この発明の特殊な好ましい実施例において、歯５０はね
じ回旋３２のピッチよりも大きいピッチを持ち、歯５０
はピッチ円の深さを越してナツトボデー１２内に押圧さ
れた。

この刻み目間に間隔を持つ刻み目は、ナツトが咬持部を
通過するときに変移される金属量を最小にする性向を有
し、それ故にねじ回旋が偏向される軸方向の範囲を正確
に制御することができる。

ナツトが圧刻ホイール４２と４４間の咬持部の分離部分
を通過するとき、圧刻ホイール４２上の歯５０はナツト
の側面１６に形成された刻み目８４から離れる。

歯５０のフランク角度は、ナツトが咬持部から離れると
きに刻み目８４の側面と歯先面の隅部との間の干渉を防
止するのに充分な大きさになすべきことは注目されるで
あろう。

圧刻ホイール４２上の歯５０の歯先面５４はホイール４
２の回転軸に平行な垂直軸に対して鋭角に延びる（第８
図に符号８８で図示する）。

それ故に歯５０の歯先面５４は、ホイール４２が回転す
るときに截頭円錐面に沿って移動する。

歯５０の傾斜した歯先面５４？とよって、ナツトボデー
１２の上端部のねじの軸方向下方への変形は標準ねじ回
旋３２のピッチよりも小さいピッチを持つ止めねじ回旋
３８を形成させる。

この発明のロックナツトの好ましい実施例においては、
鋭角８８は、楕円形の係止断面を付随的に作成すると共
にピッチを縮小する必要のあるナトボデーのすべりを容
易にすべく約１０°に設けられた。

この角度８８は、刻み目８４の内表面１１０と歯５０の
歯先面５４との間の自己係止状態が起きることを防止す
るのに充分な大きさである。

それ故に、ナツトボデー１２の表面上の一点における金
属は歯５０によって内方にかつ下方に変移され、その結
果金属の流れが生じねじ回旋３８を長円化しかつ縮小す
る。

歯先面５４は前記の特殊な好ましい角度と異なった角度
で配置しうろことが理解されるであろう。

歯５０の歯先面５４の上方かつ半径方向外方への傾斜に
よって、歯先面５４がナツト１２の側面１６と係合する
ときに歯先面５４はナツトを水平支持表面９２に抗して
下方に押圧する。

圧刻ホイール４２上の歯５０のみの構造が例示されてい
るけれども圧刻ホイール４４上の歯も同様に圧刻ホイー
ル４２上の歯５０と同様な構造と同様な方位を有する。

それ故に、ナツト１２が圧刻ホイール間の咬持部を通過
するときナツトは２個の圧刻ホイール４２と４４上の歯
により支持表面９２に抗して下方に堅固に押圧される。

一連の刻み１群５６の刻み目８４は、平担な側面１６の
上方部分に比較的接近して配置される（第１図参照）。

それ故に、刻み目５６はナツトボデー１２の平担な側面
から頂上部分（ｃｒｏｗｎ）９６に延びる。

これは第１図に明瞭に図示されており、刻み目５６の開
孔した外方又は上方端部９８は、はゾ球状表面の一部分
を形成する頂上部９６と側面１４及び１８との交差線で
ある弓状線１０２及び１０４の上方に配置される。

該み目８４が頂上部分９６に延びるときに当然刻み目の
深さは減小する傾向がある（第１０図参照）。

しかしながら、刻み目８４の深さが縮小する割合は、歯
５０が鋭角８８で内方に傾斜している事実により小さく
なる（第８図参照）。

歯５０の歯底７６も同様に角度８８で内方に傾斜する。

しかし歯たけは歯５０の歯底Ｔ６がナツトボデー１２と
係合しないような大きさである（第９図参照）。

それ故に圧刻ホイール４２により変移される全ての金属
は歯５０の影響を受けて移動する。

もし歯５０が比較的浅いものであるならば、歯底７６が
ナツトボデーと係合するであろう。

この結果ねじ回旋３８の所望の変形及び係止トルク特性
を得るために金属の比較的大きな容量の変形が生じるで
あろう。

比較的大きな容量の金属がこのように変移されるときは
、止めねじ回旋３Ｂの軸方向の範囲を制御することが困
難である。

一連の刻み１群の各刻み目８４の軸方向の範囲は、ナツ
トの側面内の刻み目の位置に応じて変化する（第１図参
照）けれども、全ての刻み目の基礎的な構造は同じであ
る。

これは圧刻ホイール４２の歯５０が全て同じ構造を有す
るからである。

各刻み目８４は傾斜した底面１１２から内方かつ上方に
延びる平担な内表面１１０を持つ（第１及び１０図）。

この内表面１１０は歯５０の歯先面５４により形成され
、圧刻ホイール５０の歯先面５４の傾斜角度８８に等し
い角度で孔２８の中心軸の方に内方に傾斜する（第８図
参照）。

各刻み目８４は平担な内表面１１０と交差する傾斜した
側壁１１４及び１１６を持つ。

側壁１１４と内表面１１０との交差線１１８は、刻み目
がナツトボデー１２の頂上部９６内へ通じるまで上方に
直線的に延びる。

交差線１１８はその後に側面１１４の深さがナツトの頂
上部分で減小するときに内方に湾曲する。

側面１１６は当然内表面１１０との交差線１２０を有し
、これは内表面１１０と側面１１４との交差線１１８の
構造と同じである。

側面１１４及び１１６は内表面１１０に対して鋭角に延
びる。

２つの側面１１４及び１１６間のこの角度的な関係はそ
れらが圧刻歯５０のフランク７０及び７２により形成さ
れることに基づく（第７図参照）。

内表面１１０に対する側面１１４の傾斜角度は圧刻ホイ
ールの歯５０のフランク角度に等しい。

歯５０は内方かつ下方に傾斜した端面１２４を□ もっ
て形成される（第８図参照）。

この傾斜した端面１２４は刻み目８４の傾斜した底表面
１１２を形成する（第１０図参照）。

傾斜した端面１２４は、ナツトボデー１２が２個の圧刻
ホイール４２及び４４間の咬持部を通過するとき水平支
持表面９２に抗して堅固に押圧する性向を有する。

各刻み目８４は、歯５０がナツトボデー１２の中心から
半径方向に相異なる距離で弓状に湾曲した頂上表面９６
に沿って動くことによって、軸方向に相異なる長さを有
するけれども、各刻み目８４の底表面１１２はナツトの
底面に平行に延びる直線に沿ってナツトボデー１２の平
担な側面１６と交差する（第１図参照）。

これは圧刻・歯５０の各々の傾斜した端面が水平支持表
面９２から均等に離間しており、ナツトが咬持部を通過
するときに垂直軸の回りを回転することによる。

刻み目８４の底表面１１２はナツトボデー１２の底面か
ら同じ距離に配列されているので、各刻み目８４はナツ
トボデー１２を孔２８に沿った軸方向に同じ範囲まで変
形させる性向を有しており、止めねじ回旋３８の軸方向
の範囲の制御を容易に行うことができる。

前記の説明にかんがみて、ロックナツト１０の止めねじ
回旋３８の範囲の正確な制御はロックナツト１０の相対
向する側面１６及び２２上に一連の刻み自群５６及び６
０を形成することによって達成されることが明瞭であろ
う。

２つの一連の刻み自群５６及び６０は、ナツトが２個の
ホイール間の咬持部を通過するときに圧刻ホイール４２
と４４によって同時に形成される。

圧刻ホイール４２上の歯５０のみが第５及び６図に例示
されているけれども、圧刻ホイール４４は圧刻ホイール
４２と同様な形状と構造を有し、かつ一連の刻み自群６
０内の各刻み目は一連の刻み自群５６内の各刻み目と同
様な構造を有することは理解されるであろう。

゛

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のロックナツトの拡大斜視図であり、
第２図は第１図の線２−２の方向から見□た縮小寸法で
示す平面図であり、非円形状の止めねじ回旋とロックナ
ツトの両側面に形成された刻み目との間の関係を図示し
ている。 第３図は第２図の線３−３に沿って切った拡大断面図で
あり、円形の標準ねじ回旋に対する非円の止めねじ回旋
の軸方向の範囲とナツトボデーの上方部分のねじの縮小
されたピッチとを図示している。 第４図は、本発明のロックナツトを製造するための方法
において、一対の回転ホイールを用いてナツトボデーの
相対向する両側面を圧刻することによって非円形の止め
ねじ回旋を形成する工程を図示する概略図であり、第５
図は第４図の線５−５の方向から見た正面図であり、本
発明のロックナツトを製造するために使用される、一つ
の圧刻ホイール上に形成された歯の構造を図示し、第６
図は第５図の線６−６の方向から見た拡大断面図であり
、第４図の外歯を有する圧刻ホイールの構造を更に詳細
に図示している。 第７図は刻み目が圧刻ホイールによってナツトボデーに
形成される際のナツトボデーと圧刻ホイール上の外歯と
の関係を図示する部分的な拡大断面図であり、第８図は
第７図の線７−７の方向から見た断面であり、圧刻ホイ
ールの外歯の歯先面と刻み目との関係を図示している。 第９図は第７図の線９−９に沿って見た断面図であり、
ナツトボデーに刻み目を形成する間の圧刻ホイール上の
外歯の歯底とナツトボデーの平担な側面との関係を図示
している。 第１０図は刻み目一つの拡大断面図である。 符号の説明、１０・・・・・・ロックナツト、１２・・
・・・・ナツトボデー、１４，１６，１８，２０，２２
゜２４・・・・・・側面、２８・・・・・・中心ねじ孔
、３２・・・・・・ねじ回旋、３８・・・・・・止めね
じ回旋、５６，６０・・・・・・刻み自群、６２・・・
・・・楕円形状歯先部、６８・・・・・・円形歯先部、
７０．７２・・・・・フランク、８４・・・・・・刻み
目、８８・・・・・・角度、９６・・・・・・頂上部分
、１１０・・・・・・内表面、１１２・・・・・・底表
面、１１４，１１６・・・・・・側壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互に交差する複数の側面、該複数の側面にまたがっ
   て広がる弧状のクラウン部を有する一端面、および該一
   端面に対向し、前記複数の側面間に広がる底端面を備え
   た金属製のナツトボデーよりなり； 前記ナツトボデーは、協同する標準雄ねじ回旋と干渉す
   るように、前記ナツトボテ゛−のクラウン端部付近に非
   円形ねじ回旋を有し、該協同する標準雄ねじ回旋と自由
   に係合するように、前記ナツトボデーの底端面付近に円
   形ねじ回旋を有するねじ付き中心開口を備え； 該非円形ねじ回旋は、前記雄ねじ部材上の標準ねじ回旋
   のピッチより小さいピッチを有し；前記円形ねじ回旋は
   、前記雄ねじ上の標準ねじ回旋のピッチにほぼ等しいピ
   ッチを有し；複数のたて方向に延びる刻み目の列が、該
   ナツトボデーの対向する１対の側平面上にそれぞれ前記
   ナツトボデーを塑性的に変形させることにより設けられ
   、前記非円形ねじ回旋はこの変形によって形成され； 該刻み目の列の各々は、前記ナツトボデーの協同する側
   千図の一縁部から、前記ねじ付き中心開口の中心軸線に
   対して平行に延びる一連の刻み目の各中心軸線と共に該
   ナツトボデーの協同する側平面の対向する側の縁部に向
   って延びており；該刻み目の各々は、前記ナツトボデー
   を構成する金属を塑性的に変形させることによって形成
   されており、かつ前記クラウン部と底端部との間の位置
   でナツトボデーの協同する側平面から内方へと拡がる端
   面と、該端面から前記ナツトボデーの前記クラウン端部
   との交差線へと拡がる内表面部を有し； 該内表面部の各々は、ねじ付き開口の中心軸線に向って
   内方に傾斜しており、前記刻み目の各々の前記端表面付
   近の第１の深さは、該端表面から離隔した位置での第２
   の深さより犬であるように、前記ナツトボデーの金属を
   塑性的に変形させて形成されており、前記ナツトボデー
   の前記クラウン端部付近の刻み目の幅は前記端表面付近
   の刻み目の幅より犬であり、前記非円形雄ねじ回旋のピ
   ッチは縮小されており； 一連の刻み目の各刻み目は前記ナツトボデーの協同する
   側平面の一部によって隣接する刻み目から遮断されてお
   り； 前記ナツトボデーの側平面の端部付近よりも前記ナツト
   ボデーの側平面の中心部付近の金属により大きな変形を
   与えるべく、一連の刻み目のうちの少くとも１つの前記
   中心の刻み目は、該ナツトボデーの一端部付近にある刻
   み目の一つの内表面部より長い内表面部を有しているこ
   とを特徴とする、雄ねじ部材の標準ねじ回旋と係合させ
   るための雄ねじ付きロックナイト。