JPS647243B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS647243B2
JPS647243B2 JP55024171A JP2417180A JPS647243B2 JP S647243 B2 JPS647243 B2 JP S647243B2 JP 55024171 A JP55024171 A JP 55024171A JP 2417180 A JP2417180 A JP 2417180A JP S647243 B2 JPS647243 B2 JP S647243B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
threaded
conical
radial distance
tightening
clamping
Prior art date
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Expired
Application number
JP55024171A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS55119212A (en
Inventor
Shii Matsukumarei Jon
Jii Kuderuko Aasaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AARU BII ANDO DABURYU CORP
Original Assignee
AARU BII ANDO DABURYU CORP
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AARU BII ANDO DABURYU CORP filed Critical AARU BII ANDO DABURYU CORP
Publication of JPS55119212A publication Critical patent/JPS55119212A/ja
Publication of JPS647243B2 publication Critical patent/JPS647243B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/284Locking by means of elastic deformation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的にはプリベーリングトルク型
締結部材、更に具体的には、新規且つ改良された
3つの葉状体を備えたプリベーリングトルク型止
めナツト並びに当該ナツトの新規且つ改良された
製造方法に関わる。
本発明に関連する、一般的なプリベーリングト
ルク型止めナツトには、対偶関係にあるねじ付締
結部材と螺合するねじ付通路に沿つて複数の締付
部が形成されている。この種のナツトは締結部材
と螺合した場合、摩擦力を生じるから不意に緩む
ことがない。
高品質のプリベーリングトルク型止めナツト
は、対偶の締結部材に対して結合並びに分解を繰
返し行えるもので、而もこの摩擦締付特性を余り
損失しないものでなければならない。この種のナ
ツトの試験を行う際は、対偶のねじ付締結部材と
の結合、分解を繰返し行うと共に“オン”トルク
と“オフ”トルクの双方を測定する。該ナツトに
必要な性能規格は、最初の“オン”トルクが余り
大き過ぎないことと、“オフ”トルクが、当該ナ
ツトを一定の回数、例えば5回乃至15回に亘つて
結合、分解した後でも、所定値以下にならないこ
とである。
本発明と関連のあるタイプの従来のプリベーリ
ングトルク型止めナツトでは、大抵の場合、締付
部に大きな圧力が生じてねじ部の摩耗または永久
変形を発生させ、その結果、“オフ”トルクの降
下が続き、ついにはナツトの繰返し結合、分解に
より許容不可能なレベルにまで達してしまう。
ジヨンソンに付与された米国特許第3340921号
及び第3496582号にはプリベーリング型ナツト構
造並びに製造方法が開示されている。つまり、ね
じ付穴の一端を卵形または長円形形状に変形して
2つの対向状締付部を形成し、この両締付部を対
偶の締結部材に圧着させるようにしてある。この
タイプのナツトは、組合せ体の変形によつて局部
的に高い圧力が発生しないように、また永久変形
及び摩耗を最少限に抑えられるように構成されて
いる。マイフアースに与えられた米国特許第
3412772号に記載のナツトもこれと類似のもので
ある。
上記のジヨンソン特許の一般概念を錐体形ナツ
トに正しく適用すると、優れたプリベーリングト
ルク特性が得られる。しかし、困難な例も幾つか
ある。例えば、低形状ナツトのように、仕様によ
つてナツトの高さが限定されている場合や、フラ
ンジ・ナツトの場合がそうである。このような場
合には、円錐部を優れたプリベーリングトルク特
性を得るのに必要な高さにすると、六角形ねじり
部の高さが所要の規格より低くなつてしまう。そ
の原因の一部は、ねじり部の角部の高さまたは長
さが、卵形または長円形の錐体締付構造を形成し
た場合、一定ではなく、該ねじり角部の短い方が
所要のねじり高さ規格に合わなくなる、という事
実にある。更に、当該ナツトでは、錐体部は締付
部の中心から離隔されたナツト角部の近傍の方が
剛性が高くなる。その結果、局部的に高圧領域が
発生して、ねじ部の摩耗並びに締付トルクの損失
の原因となる。その上、2対向状締結部を備えた
上記構造では、場合によつて、比較的高い錐体を
形成して締付部の撓性特性に対する六角形ねじり
部の効果を減少させてやらなければならないこと
もある。
プリベーリングトルク型六角形ナツトに3つの
対称式に構成した締付部を具備させるのもまた公
知のものである。この種の止めナツトの例は、ス
キツドモア特許、即ち第2923339号、及びジヨン
ソン特許、即ち第3456704号に記載されている。
既述の特許は総て参考文献として本明細書中に組
み込んである。
本発明に於いては、新規且つ改良された3つの
葉状体を備えたプリベーリングトルク型止めナツ
トを提供する。即ち、本ナツトには、各々が圧着
を達成する3つの個別の締付部を有する錐体状端
部を具備させて、比較的多数回の結合、分解作業
に亘り維持できる締付トルクを発生させるように
してある。本ナツトでは広域の摩擦結合が得ら
れ、その係合力が比較的小さく且つ均一であり、
而も所要の摩擦トルク値が得られる。その結果、
摩耗及び永久変形を最少限に抑えることができ
る。
本発明によれば、ナツトは、従来に比べて、よ
り正確に且つ変形度がより緩やかな状態で製造す
ることができる。なぜなら、加工素材の成形作業
に於いて材料をそれ程動かす必要がないからであ
る。また、3締付部を形成するのに採用されるか
しめ作業も従来の装置、例えば既出のジヨンソン
特許第3340921号及び第3496582号のものほど厳密
に行う必要がない。更に、圧着の軸方向深さはよ
り浅くてよく、特定のナツトの場合、ねじの自由
回転長さを、既出のジヨンソン2特許の一般概念
に基づいて製造されるナツトに比べて、より長く
できるようになつている。望ましくは、葉状体は
六角形ねじり部の平坦面と位置合わせしてあるの
がよい。このような位置では、ねじり部の角部同
士は高さが同じであり、従つて、比較的低形状の
ナツトまたは比較的低いフランジ・ナツトの場合
でも、所要の最小ねじり部高さを得ることができ
る。その上、3葉状体構成は対偶の締結部材との
心合せをより正確に行え、従つてより均一な摩擦
トルクを発生させることができる。これは、上記
対偶の締結部材を形成するのにしばしば使用され
るねじ転造作業の結果として該対偶の締結部材が
幾分卵形に近くなる場合であつても当てはまる。
その上更に、3葉状体構造の採用によつて錐体高
さをより均一なものとすることができると共に、
特定のナツトでは、締付部の偏位特性をより優れ
たものとすることができ、而もねじり部高さの損
失を余り大きくしないで済むようになつている。
図示の望ましい実施例ではプリベーリングトル
ク型止めナツトが、3つの周囲上に離間された締
付部を具備しており、この3締付部の形状は、概
ね均一の、比較的低い圧力を広範囲に亘つて印加
し、たとえ当該ナツトを多数回結合、分解した場
合でも、摩擦トルクを維持できるようになつてい
る。各締付部の周囲長さが比較的短いため、また
2つの対向状締付部を有するタイプのナツトに比
べて、六角形ねじり部に対する対称度がより高い
ため、各締付部の偏位特性は六角形ねじり部の非
円形形状によつて余りひどく影響されることはな
く、また錐体が特定の高さである場合、より優れ
た偏位特性を得ることができる。更に、この3つ
の締付部を錐体の周囲に間隔をあけて配置してあ
るため、締付部が2つしかない卵形または長円形
のタイプのものに一般的に必要とされる量より少
ない量だけ各締付部に沿つて偏位しても所要の摩
擦接触領域を形成することができる。本発明のナ
ツトでは、錐体を従来程高くしなくても所望の性
能を得ることができる。
本発明の上述の諸特徴及びその他の特徴に関し
ては、以下の明細書及び図面中により完全に記載
してある。
第1図乃至第4図には、把持用即ち締付用部分
をねじり部の平坦面と整列させてある望ましい実
施例を示してある。図面によつては、後述のよう
に例証用の寸法を図示してあるものもある。かし
め作業前は、素材9は第1図及び第2図のような
形状となつている。この状態では、ねじり部は6
つの平坦面10乃至15を有する正六角形であ
る。素材9の錐体部16には、夫々平坦面10,
12及び14と心合せされた3つの葉状体17,
18及び19が設けられている。望ましくは、各
葉状体は、ナツトの中心軸21から半径方向にず
れた偏心軸を有する正円錐体の一部であるのがよ
い。葉状体17の錐軸は22に、葉状体18の錐
軸は23に、そして葉状体19の錐軸は24にあ
る。類似の3つの接線部26,27及び28で葉
状体17,18,19は連結している。
かしめ作業に先立つて、素材の穴をタツプ立て
して、山及び谷が均一な直径を有し且つ半径の均
一な2つの円筒体に沿つて伸長している普通のね
じ部を形成する。山を含む円筒は31で示してあ
り、素材の端部には面取り部、即ち円錐部の平坦
な端面33及び円34に沿つて交差し、また荷重
表面と34aで交差する複数のさら穴32が設け
られている。通常は、該面取り部は、円34の直
径がナツトねじ部の外径または谷径と概ね等しい
かまたはそれより大きくなるように形成する。素
材錐体の傾斜度は均一であるのが望ましく、図示
の実施例では約40゜である。しかし、後述のよう
に、その他の角度、例えば30゜などの角度を使用
することも可能である。
隣接する平坦面10乃至15は、第2図に最も
明瞭に示してあるように、必ずしも同じではな
い。葉状体と心合せされた平坦面10,12及び
14は、接線部に隣接する平坦面11,13及び
15よりも高い。平坦面10,12及び14は概
ね互いに同じであり、また平坦面11,13及び
15は概ね互いに同じである、ということは当然
理解できるところである。
第2図に最も明らかなように、平坦面12の上
縁36は平坦面13の上縁37より高い。これ
は、葉状体18と平坦面12との間の半径方向距
離が接線部27と平坦面13との間の半径方向距
離より短いからである。但し、各角部38の高さ
は同じである。その結果、角部38にはその他の
角部より短いものは一切ないと共に、特定のナツ
ト及び錐体高さに対してはねじり角部高さの損失
を最小限に抑えることができる。つまり、ナツト
を、低形状に而も通常指定される所要ねじり高さ
構造に製造することができるようになつた。
ナツトの仕上げ工程は、葉状体材料を半径方向
内向きに移動させることである。これは第2図の
仮想線で示したかしめ工具41で行うのがよい。
該工具は、端壁43に伸長している正円錐体の一
部である円錐状側壁を有する凹部を備えている。
凹部円錐部の高さを選択して、端壁43の直径を
完成ナツトの完成時端面より小さくし、これによ
つて端壁43が、かしめ作業中、ナツト素材の端
面33と接触しないようにする。同様に、円錐状
凹部の開放端をナツトの最大直径より大きいよう
に選択する。このような構造では、かしめ工具
を、第2図に示すように、垂直方向下方に移動し
てナツト素材に接触させた場合、ナツト素材は凹
部の円錐状の側壁42によつてのみ把持されるこ
とになる。
円錐状の側壁42の錐角は葉状体の錐角と等し
いかまたは少し小さくしてもよいが、望ましくは
少し大きくなるように選択するのがよい。例え
ば、葉状体の錐角が40゜である図示の実施例では、
かしめ工具の錐角は約45゜とするのがよい。かし
め工具の錐角は、図示の例では、約43゜乃至50゜で
ある。その結果、工具41を素材に衝合させた場
合、初期接触は上方端面33に隣接する葉状体1
7乃至19の外縁部上で行われ、工具を素材に当
てたまま押下げると、葉状体17乃至19は半径
方向内向きに押圧され、側壁42と葉状体との間
の締付けが次第に増して行く。かしめ作業後は、
ナツトの錐角は工具の錐角と概ね同じになる。
かしめ工具41の働きは、第3図から最もよく
解るように、葉状体を半径方向内向きに偏位させ
ることである。仮想線17,18及び19はかし
め作業以前の葉状体の最端部を示し、実線17乃
至19はかしめ作業後の位置を示す。同様に、平
坦面10,12及び14の上縁36は、第4図に
示すように、36から36aへと下方に移動され
る。かしめ作業によつて円筒31の上円及び円3
4の部分は、各々の葉状体部に沿つて内方に第3
図の仮想線位置と実線位置との間で移動する。例
えば、仮想線31aはかしめ作業以前における円
筒31の葉状体17に沿う位置を表わし、実線3
1bはかしめ作業後の同一円の位置を表わす。同
様の状態は他の2つの葉状体18及び19につい
ても存在する。つまり、葉状体18に於けるかし
め作業後位置は実線31cで示され、葉状体19
に於けるそれは実線31dで示されている。
かしめ作業中、接線部26,27及び28は半
径方向外向きに少しずれ、即ち仮想線26a,2
7a及び28aで示される初期位置から実線26
b,27b及び28bの位置に移動する。接線部
近傍の円筒31の部分もまた外方に少し移動し、
即ち仮想線で示してある初期位置と実線で示した
かしめ後の位置との間の間隔分だけ移動する。
かしめ作業によつて、3つの同一締付部が形成
される。第1の締付部46は概ね端部47から端
部48まで伸長していて、平坦面10の中心点と
向い合う中心点の半径方向距離が最小で、両端部
47及び48に向うにつれて半径方向距離が徐々
に増大している。第2の締付部51は概ね端部4
8から葉状体18内の点52まで延在し、最小半
径方向距離は平坦面12の中心点に向い合う位置
にある。第3の類似の締付部56は概ね端部47
から葉状体19内の端部52までである。ここで
もまた、最小半径方向距離は平坦面14の中心点
と向い合う位置に存在する。
これら3つの締付部46,51及び56には、
対偶のねじ付締結部材のねじ部の半径より少し小
さい半径方向距離を有するねじ部が具備されてい
るから、該締結部材を完成状態のナツトに螺入さ
せると該締結部材の周囲に対称式に配置された3
つの位置で干渉効果を生じ、これによつてナツト
錐体部はその初期位置から移動してナツトと締結
部材間に締付摩擦を発生させる。
締付部の端部47,48及び52間におけるね
じ部の半径方向距離は、かしめ作業中、少し増大
するのが普通である。かしめ作業前のナツトに始
めに形成されるねじ部は対偶の締結部材のねじ部
より大きくて通常のねじ隙間を生じるようになつ
ているから、端部47,48及び52におけるね
じ部の半径方向距離は対偶の締結部材のねじ部に
比べて少なくとも通常ねじ隙間と等しい量だけ大
きい。
第4図では、図の左側に締付部56に切られた
ねじ部の断面図を、右側にかしめ作業中内方に変
形されることのない部位48で切られたねじ部の
断面図を示してある。61の個別、即ち第4図の
右側のねじ山は、概ね線31で示されている原円
筒の一部上に位置する。接線部26に沿つた半径
方向外向きの変位量は微少であるので、第4図に
は示していない。しかし、左側即ち締付部56の
ねじ部は、その上部が原円筒31の対応の部分か
ら変位している。即ち、ねじ山は、図中64で示
すように、ナツト上端部において原円筒31から
半径方向内向きにずれている。締付部46,51
及び56のねじ部の最大半径方向変位部はナツト
の上部または錐端部であつて、ここから変位量は
漸減し、ナツト下半部のねじ部を変位しなくて済
むように、少なくともナツトの中央部近傍までに
元のねじ半径に戻してある。その結果、対偶のね
じ付締結部材はナツト内に自由に螺入でき、ナツ
ト内に相当の距離進入するまで螺入させることが
できると共に、該ねじ付締結部材がナツト上部即
ち錐体部に接近した場合にしか干渉を生じさせな
いようにすることができる。
本発明のプリベーリングトルク型止めナツトを
対偶の部材に3つの締付部間に干渉を生じる点ま
で螺入させた場合、この結合状態を持続すること
によつて、これら3つの締付部は無圧力状態から
変形して、ついには対偶のねじ付部材の弯曲と概
ね同じ弯曲を有する円形形状に近くなる。各締付
部の半径方向距離はその中心点で最小となるか
ら、最大半径方向変位は締付部の中心点で発生
し、その半径方向変位量は締付部の中心点から端
部に向うにつれて減少して行く。
締付部と対偶のねじ付締結部材間の摩擦接触に
よつて発生される締付トルクは、この両者間の摩
擦係数と接触表面間の全圧力との関数である。こ
の全圧力が小領域に加わる場合は、過剰圧力が発
生して、両者を永久変形させてしまうと共に、ナ
ツトとボルトの双方のねじ部をひどく摩擦したり
あるいはひどい擦傷をつけることになる。このよ
うな状態のいずれが発生しても、ナツト及び対偶
のねじ付締結部材は結合、分解が繰返されるもの
であるから、締付トルクの損失を生じることにな
る。このような締付トルク損失をなくすため、プ
リベーリングトルク型ナツトの構造を、所要圧力
が広範な領域に亘つて加わるように構成して、局
部圧力を十分に低く抑えてあり、その結果、永久
変形、あるいは材料摩耗や擦傷を防止できるよう
にしてある。上記の図示構造を使用すると、性能
向上を達成することができる。なぜなら、締付部
の変形は、締付部と対偶のねじ付締結部材間に広
範な接触領域を形成し、且つ係合圧が該接触領域
に対して比較的均一に分布するような状態で発生
するからである。その結果、所要締付トルクを得
るのに必要な所要全圧力が、極端な局部圧を伴う
ことなく得られるようになつた。
ナツトの錐体は、ナツト錐端の周囲に対称式に
位置付けられ、その非圧力印加状態から対偶のね
じ付締結部材との係合によつて変位または偏位す
る、構造上類似な3つの梁部を備えた複合弯曲状
片持ち梁であると見倣すことができる。梁部の最
大変位の発生部位はその中心点であり、各梁部の
変位量は該中心点を起点として両方向に向つて減
少して行く。梁を、梁部の外周長さの大部分に対
して比較的均一な荷重が加わるように偏位させる
場合には、望ましくは、該梁の中心部が最大剛性
即ち偏位に対する最大抵抗を有し、且つこの剛性
即ち耐偏位性が、対偶のねじとの締付係合領域の
概ね全体に亘つて、その中心部からの離隔距離が
増すにつれて漸減するようになつているのがよ
い。
図示の構造では、最大剛性は3つの締付梁部の
中心にあり、その剛性は該中心を起点として隣接
角部から概ね半径方向内向きの部位に向かうにつ
れて漸減して行くようになつている。この構造で
は、剛性は該部位を越えると増大する傾向がある
が、このような剛性の逆転はそれ程厳しいもので
はないから、余りひどい局部圧力帯を形成するこ
とはない。事実、たとえこのような逆転剛性が生
じても、梁部の両端部における剛性は中心部の剛
性より大幅に低い。更に、実際上、現実の締付係
合領域は各角部を著しく越えることはなく、従つ
てこのような剛性の逆転は、たとえナツトを対偶
のねじ付部材に対して繰返し結合、分解を行つた
場合でも、締付摩擦の損失に対して貢献すること
はない。しかし、各種の比率関係を構成するに際
しては、望ましくは、ねじ周囲部の少なくとも約
50%の全周囲長さを有する3つの締付係合帯(領
域)を構成すると共に、当該締付係合帯上の剛性
逆転は、該全周囲長さが50%を越えない限り、発
生しないようにするのがよい。
第1a図、1b図及び1c図はかしめ作業前の
葉状体17の中心を通つて切られた断面図であ
り、これ等は第1a図の0゜位置における錐体16
の高さが最小のものであるか、あるいは、第1b
図の30゜位置に図示の並びに第1c図の接線部を
通る60゜位置に図示の錐体の高さより大幅に小さ
いものであることを示している。結果として、端
面33の幅は第1a図の部分において最大とな
り、第1b図の部分ではこれより低減し、第1c
図の部分ではより一層低減している。
以上の説明から解るように、かしめ後の錐体の
高さは、全締付部に亘つて、かしめ前のそれに比
べて増大しているが(第4図の仮想線19と実線
19間の差の形で示してあるように)、厚さ対錐
体高の関係は不変である。つまり、締付部の最大
剛性はその中心部にあり、該剛性は、締付係合帯
全体に亘つて、該中心部から遠ざかるにつれて漸
減して行く。これは、構造が複雑で単純弯曲片持
ち梁と見倣すことができない場合でもあてはま
る。梁構造の複雑な性質は相当程度まで創出でき
る。なぜなら、かしめ後に概ね円形となる錐体
は、該錐体が六角形ねじり部にまで伸長するとい
う事実に対応して変化する高さを有しているから
である。
更に、図示の構造では、比較的低い錐体高さの
ナツトの場合でも所望の剛性配分を得ることがで
きると共に、角部38から半径方向内方の錐体部
の剛性を締付部の中心部の剛性より低いものにす
ることができる。換言すれば、図示の構造を使用
した場合、既述のタイプと幾分類似の従来の装置
で発生するような大きな剛性逆転は、締付係合帯
内では発生しないし、従つて錐体高さの低い従来
の装置のように局部高圧領域を生じることもな
い。
当然理解できることだが、錐体の締付帯上の剛
性配分に対する六角形ねじり部の効果は、錐体の
高さが増すにつれて減少する。従つて、ナツト仕
様の許容範囲内であれば、プリベーリングトルク
特性にとつては、錐角は小さければ小さい程また
錐体高さは高ければ高い程望ましい。これに対
し、図示の並びに本明細書中に記載した構造で
は、錐体高さが低い場合でも好結果が得られる。
その上、本発明のプリベーリングトルク型ナツト
を、かしめ前の葉状体が平坦面と整列状態にある
ように構成すると、均一な角部高さがねじり部を
完全に包囲する状態で存在することになり、従つ
て角部38は各々止めナツトのその他の角部38
と同じ高さを有する。錐体高さが比較的低い場合
でも適正な締付特性を得ることができ、且つねじ
り部の角部の高さが均一であるため、本発明で
は、低形状の場合、あるいはフランジ・ナツトな
どのように、高さを余り大きくしないで所望の締
付特性を有する必要のあるものの場合でも、適正
に作動するプリベーリングトルク型止めナツトを
形成することができる。更に、3葉状体形構造と
したため、たとえ対偶のねじ付部材が球形から少
しずれた形状であつたり、またその製造に当り使
用するねじ転造作業の結果多少卵形または長円形
になつた場合でも、本ナツトは余分な応力即ち圧
力を生じることなく満足できる性能を発揮するこ
とができるようになつている。
満足すべき状態に製造され且つ本発明に基づい
て試験された、半インチのプリベーリングトルク
型止めナツトを構成するのに使用するナツト素材
の各寸法は図中に示してある。該ナツト素材は、
第3図に最も明らかなように、かしめ作業によつ
て変形を生じさせた。このかしめ作業中、葉状体
の中心は、各々の外方上縁が約0.026in(0.6604mm)
半径方向内方に変形した。締付部の中心は約
0.012in(0.3048mm)内方に変形した。接線部にお
ける錐体頂部の内外両部は半径方向外向きに約
0.002in(0.0508mm)変形した。葉状体外縁の半径
方向変形量(変位量)と締付部の半径方向変位量
間の差、即ち0.026in(0.6604mm)と0.012in(0.3048
mm)との差が生じるのは、ナツト素材に対してか
しめ工具が軸方向に変位することによつて材料が
軸方向及び周囲方向に変位するためであると考え
られる。錐角が上記の角度より大きくない場合に
は、かしめ作業の結果材料が軸方向に余分に変位
することはない。このようなナツトでは締付部を
構成するためのねじ部の変位はナツト上部に限定
され、その結果構成されたナツトはナツト高さの
半分を越える距離に亘つて対偶のねじ付締結部材
上で回転自在であつた。更に、該ナツトでは、錐
体の最大高さがねじ部外径の約4分の1より小さ
い場合でも、優れた性能を得ることができた。
上記の図示ナツトのサイズを決めるに際して
は、本発明の締付締結部材が極端な設計形状の場
合でも満足すべき機能を発揮するか否かを決定で
きるよう、葉状体の一部の偏心度を比較的大きい
ものにした。このナツトは、上部即ち錐端ねじ部
に沿つてねじの全周囲長の約55%に亘り対偶の部
材と係合することができた。これは、偏心度がは
るかに小さい、ジヨンソン特許即ち第3340920号
に記載のタイプの締付部を2つ備えた止めナツト
と比較した場合、極めて有利である。
当然のことであるが、本明細書の記載内容は1
つの範例を示したものであつて、本記載内容に含
まれる技術内容の正当な範囲を逸脱しないで、多
種多様の変更例が可能である。即ち細部事項の付
加、修正、または削除が可能である。従つて、本
発明は本明細書の具体的な細部に限定されるもの
ではなく、付属の請求の範囲によつてのみ限定さ
れるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のプリベーリングトルク型止
めナツト用のねじ付加工素材の円錐端の平面図で
あつて、かしめ作業前の状態を示している。第1
a図、1b図及び1c図は、それぞれ第1図の線
1a−1a,1b−1b及び1c−1cに沿つて
切られた部分縦断面図であつて、図示の都合上そ
のねじ部を省いた状態で示してある。第2図は第
1図の止めナツト素材の側面図であつて、仮想線
は止めナツトの製造を完了させるのに使用するか
しめ工具を表わしている。第3図は第1図と類似
の平面図であるが、かしめ作業後の最終プリベー
リングトルク型止めナツトを示すと共にかしめ作
業で生じる変位の量をも示している。第4図は概
ね第3図の線4−4に沿つて切られた横断面図で
ある。 9……素材、10,11,12,13,14,
15……平坦面、16……錐体部、17,18,
19……葉状体、21……中心軸、22,23,
24……錐軸、26,27,28……接線部、3
1……円筒、33……端面、34……円、38…
…角部、41……かしめ工具、42……かしめ工
具の側壁、46,51,56……締付部、47,
48,52……締付部の端部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一端に荷重面を、他端に概ね円錐形の錐体部
    を、この両者間に六角形部を有し、また前記荷重
    面を通つて一端で開口し、前記錐体部を通つて他
    端で開口する、中心軸に沿つて延びる中心ねじ付
    通路をも有する本体を含み、前記六角形部が前記
    中心軸と平行に平坦面と角部とを提供し、ナツト
    を回転させるためのレンチを受容する、プリベー
    リングトルク型六角形止めナツトであつて、 前記錐体部16の端部が、概ね円形の周囲と、
    前記ねじ付通路の周りに概ね対称的に配置された
    半径方向距離が減少された3つの類似のねじ付締
    付部46,51,56と、を有することと、 各締付部が最小半径距離の中心を有し、他の締
    付部の端部に隣接する締付部の端部47,48,
    52の最大半径方向距離へ半径方向距離を漸増さ
    せるように延び、前記締付部に変化する厚さを提
    供することと、 前記最小半径方向距離が対偶のねじ付締結部材
    の半径よりも小さく、前記最大半径方向距離が前
    記対偶のねじ付締結部材の半径よりも大きいこと
    と、 前記締付部の係合部分が、前記ナツトが前記対
    偶のねじ付締結部材に螺合されて3つの摩擦締付
    領域を提供した時、概ね円形形状に半径方向に偏
    位させることと、 前記錐体部が、前記締付部の夫々の前記中心で
    半径方向の偏位に抵抗する最大の剛性を提供する
    と共にその端部でより低い剛性を提供し、従つて
    前記円形形状への前記締付部の偏位が、係合ねじ
    の過剰な摩耗若しくは前記錐体部の材料の永久変
    形を伴なうことなく締付トルクを提供するのに充
    分均一に、前記各領域に沿つて係合圧を生じさせ
    ることと、 前記ナツトが、均一な半径のねじ付通路と、3
    つの周囲方向に離間された葉状体17,18,1
    9を提供する錐体部と、を有する初期素材からな
    ることと、 前記葉状体の夫々が、各葉状体の方向において
    前記素材の中心軸21から離間された軸22,2
    3,24を備える概ね正円錐形の部分をなす形状
    を有することと、 前記素材が、締付領域近傍の前記錐体部の終端
    が概ね円形形状をなすまで上記葉状体が内方に変
    形され、前記締付部46,51,56が形成され
    るように、素材と衝合する概ね正円錐形の側壁4
    2を提供する凹部を有する工具41でかしめられ
    ることと、を特徴とするプリベーリングトルク型
    六角形止めナツト。 2 前記葉状体17,18,19が、前記六角形
    部の平坦面10,12,14に対して整列する特
    許請求の範囲第1項に記載の止めナツト。 3 前記角部38の高さが同じであると共に、前
    記ねじ付通路が前記通路の全長の半分以上に亘り
    前記対偶の締結部材を回転自在とする特許請求の
    範囲第2項に記載の止めナツト。 4 前記葉状体17,18,19が、初期状態で
    は前記素材係合側壁42の錐角より大きくない錐
    角を有する特許請求の範囲第3項に記載の止めナ
    ツト。 5 前記素材係合側壁42の錐角が、約43゜乃至
    55゜の範囲内である特許請求の範囲第4項に記載
    の止めナツト。 6 前記最小半径方向距離の中心の夫々が、前記
    平坦面10,12,14の関連する1つと整列
    し、前記錐体部が、中心から締付係合領域を通し
    て連続的に減少する剛性を提供する特許請求の範
    囲第1項に記載の止めナツト。 7 前記錐体部の最大高さが、前記ねじ付通路の
    ねじの谷径の約4分の1より大きくない特許請求
    の範囲第6項に記載の止めナツト。 8 前記平坦面10,12,14が前記角部間に
    延びる概ね平坦な表面を有し、前記錐体部が概ね
    切頭円錐状外側表面を有し、前記六角形部及び錐
    体部が、両部間の接合部で前記切頭円錐表面を形
    成するように、前記平坦な表面と隣接する特許請
    求の範囲第1項に記載の止めナツト。 9 一端に荷重面を、他端に錐体部を、この両者
    間に平坦部及び角部を提供する六角形ねじり部を
    備え、且つ中心軸を有する管形素材を形成するこ
    とを含むプリベーリングトルク型六角形止めナツ
    トの製造方法であつて、 前記錐体部16に周囲部に位置付けられた3つ
    の葉状体17,18,19を具備させ、各葉状体
    を概ね、前記素材の中心軸21に対し平行で且つ
    偏心した軸22,23,24を有する正円錐体の
    一部としたことと、 前記3葉状体を夫々接線部26,27,28で
    連結すると共に各葉状体を前記ねじり部の平坦部
    と整列させることと、 前記素材をねじ切りして均一径のねじ部を形成
    することと、 前記錐体部に、前記葉状体を少なくともその端
    部に沿つて変形して締付領域近傍で概ね円形形状
    を形成させると共に上記ねじ部の一部を上記葉状
    体内で半径方向内方に変位させて対偶のねじ付締
    結部材に圧着する3つの締付部46,51,56
    を形成させるように操作できる、素材と衝合する
    側壁を備えた工具41でかしめ作業を施すこと
    と、 前記各締付部に、前記ねじ付通路の周りに概ね
    対称的に位置付けた減少半径方向距離を具備させ
    たことと、 各締付部に最小半径方向距離中心を具備させる
    と共に、各締付部を他の締付部の端部に隣接する
    締付部端部47,48,52の最大半径方向距離
    へ半径方向距離を漸増させるように延在させ、前
    記各締付部に変化する厚さを提供したことと、 前記最小半径方向距離を対偶のねじ付締結部材
    の半径よりも小さくしてこれと締り嵌めを提供す
    るようにし、また前記最大半径方向距離を対偶の
    ねじ付締結部材の半径よりも大きくしたことと、 前記締付部の係合部分を、前記ナツトが前記対
    偶のねじ付締結部材に螺合されて3つの摩擦締付
    領域を提供した時、概ね円形形状に半径方向に偏
    位されるようにしたことと、 前記錐体部を、前記締付け部の夫々前記中心で
    半径方向の偏位に抵抗する最大の剛性を提供する
    と共にその端部でより低い剛性を提供し、従つて
    前記円形形状への前記締付部の偏位が、係合ねじ
    の過剰な摩耗若しくは前記錐体部の材料の永久変
    形を伴うことなく締付トルクを提供するのに充分
    均一に、前記各領域に沿つて係合圧を生じさせる
    ことと、 からなるプリベーリングトルク型六角形止めナツ
    トの製造方法。 10 前記工具41に素材と衝合する正円錐形の
    一部をなす側壁42を具備させた特許請求の範囲
    第9項に記載の止めナツトの製造方法。
JP2417180A 1979-03-05 1980-02-29 Distinguished torque type lock nut and its manufacture Granted JPS55119212A (en)

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