WO2004083656A1

WO2004083656A1 - 中間挿入ナット

Info

Publication number: WO2004083656A1
Application number: PCT/JP2004/003897
Authority: WO
Inventors: Atsushi Ota
Original assignee: Atsushi Ota
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2004-09-30

Abstract

被固定材に当接する面を傾斜させることにより、ねじ山に食いつく力を出させて安定性を高め、同時にプレス加工により薄い材料で作ったナットの強度を実用化レベルに高めた。

Description

明細書中間挿入ナツト技術分野

この発明は、中間取り付け式又はポルトの先端から挿入し螺入を必要とせず取り付け面に到達するナツトに関するものである。背景技術

斜めに傾けた状態にてポルトの先端から挿入し螺入を必要とせず取り付け面に到達する早締めナットなるもの（図 1 ) が発明されていた（昭和 1 5年広告第一三四四号（特許第 1 3 7 0 5 1号））。このナットは取り付け面に達した後斜めに傾けた状態から部材に対して平行になるように傾けながらボルトに螺合させるしかしこのナツ卜は、螺合途中又は絞め付け後取り付け部材又はボルトに横方向の力が働くと、稀に外れてしまうことがある。その他このナットは、一般のナットを三つ分継ぎ足した高ナツトのねじ山の内側を削った形状をしており、実施にあたり高価なものとなっており、実用化は困難であった。

上述螺合途中又は絞め付け後、取り付け部材又はボルトに横方向の力が働くと, 稀に外れてしまうことがあるという不安定な欠点を改善する為に、ポルト怪よりわずかに大きい開孔部を持ちナツトの内溝に嵌合するワッシャーのような部品を別途装着するスライドナット（図 2 ) なるものが発明された（特許公開 2 0 0 0 — 9 1 2 4号広報）。しかしこのナットは、二つの部品を使用する為高価で、更に一般のナツトを二つ継ぎ足した高ナツトのねじ山の内側を斜めに削った形状をしており、実施にあたり高価なものとなっており、実用化は困難であった。ナツトフォ一マ一での製作が可能であれば本体は、安価になるが、ワッシャー状部品が原価を押し上げてしまう。二つの部品を使用する為作業が煩雑であり、部品の管理にも難があった。

ポルトの端部以外から挿入装着が可能な、 1部品式中間挿入形ナット（図 3、図 4 ) なるものは、外観からもわかるように、一般のナットと同等の圧縮変形に対する強度を持ち、一般のナットの半分のねじ山を上下一対持つことにより、一般のナツトと同数のねじ山を持ち、一般のナツトと同等の性能を出すように設計されている。明細書及び図面に従い試作品の実施を試みた結果、やはり上述螺合途中又は絞め付け後、取り付け部材又はポルトに横方向の力が働くと、稀に外れるという欠点が出た。又、ナットとしてはかなり大きく重いものになっており、更に高価である。ポルトに対して垂直な挿入路を持つ中間挿入形ナット（図 3 )

(特許公開 2 0 0 2 - 2 7 1 9 4 3号広報（図 4 4、図 4 5、図 4 6 ) ) においては、プレスでの安価な製作が可能にみえるが、ねじ山数を確保しナットと同等の強度を確保する為には最低限ナツトと同じ厚みを必要とし、結果プレスでの加ェも難しかった。明細書において、更に強度を増したのが図 4のナットであると記述してあるように、ナットと同じ厚みをもってしても形状的に見て、強度が足りないとみなされており、更に材料及びメツキも高価となり、実用化はできなかつた。

上述早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトは、ボルト軸に対し垂直又は斜めの姿勢から挿入し、固定時に部材と平行になつて密着し外れないようになつている。しかしこの場合、部材固定面が部材と水平な為、締め付け時にポルトに対して垂直な力しか働かない。その為締め付け時の部材固定面の摩擦の不均等や姿勢の不安定の影響を受けた場合容易に外れる。固定後も取り付け部材が横ずれした場合外れることがある。そこで、螺合途中又は絞め付け後も確実に状態を保持する構造の早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトを提供する。発明の開示

螺合途中又は絞め付け後も確実に状態を保持する構造の早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトを提供する為の解決手段を以下に述べる。固定状態にてポルトに当接する縁部（1 ) に、ポルトに螺合可能な溝（2 ) 又は突起を設けた、開孔部（3 ) 又は略 U字状欠切部（4 ) を持つ、被固定材と接する面（5 ) と、固定状態にて被固定材から見て、上述被固定材と接する面（5 ) より遠い位置で且つ上述ポルトとの当接部から見てボルトを軸に 1 8 0度程度ずれた位置にて, 部分的にボルトに当接（6 ) 又は螺合（7 ) する縁部（8 ) を持つ部分から成るナツ卜（図 1、図 5、図 3、図 4) において、

上述被固定材と接する面（5) を傾斜させ（9) 又は段差を設け（1 0) 又は突起（1 1) 等を設ける等により、仮固定状態（12) のとき、垂直なポルトに対して水平な位置関係をとつた被固定材（1 3) から見て、ポルトを軸とした位置関係でいった場合、上述被固定材と接する面（5) においてのポルトに螺合可能な溝（2) 又は突起を設けた側が遠く（14) なっていることを手段とした

(図 6) 。尚、傾斜（9) 又は段差を設けるほか、折り返し（ 1 5) を付けてもよい。図 6の展開図が図 7である。ポルトに螺合可能な溝（2) と遠い位置で 1 80度ずれた位置にてポルトに螺合（7) する部分の位置関係が、ポルトが螺合した状態のとき、ボルトのセン夕一 (1 6) からみて、ずれている (1 7) ことにより、傾斜を作りだしている。螺合途中において、傾斜等により、ポルトを軸とした位置関係でいった場合ポルトに螺合可能な溝（2) 又は突起を設けた側の反対側が先に被固定材（1 3) と接する。このときナツ卜を平行にしょうとする力がかかり（1 8) 、ボルトと螺合する部分においてボルトに押し付ける力が加わる（1 9) 。

次に、螺合途中特に仮固定時において確実に状態を保持する構造の早締めナツト及び 1部品式中間揷入形ナツトを提供する為の解決手段を以下に述べる。固定状態にてポルトと当接する縁部とポルト挿入路との間に、ボルトの径よりも狭くなるような凹凸を設け (20) 、又はボルトの径ょりも狭くなるように面や縁部の一部に切れ込みを入れ（2 1) 曲げ加工を施し（22) 、又はパネ構造の部品をポルトの径よりも狭くなるように配したものを手段とした。バ一リング加工等により、開孔部（3) 又は略 U字状欠切部（4) を起こした形状（23) にして、その緣部に切れ込みを入れ (2 1) 曲げ加工を施す (22) ことも考えられる。いずれも、開孔部（3) 又は略 U字状欠切部（4) のポルト揷入路からポルト (24) を入れ込み、そのときポルトにより、曲げ広げた部分 (22) が狭まり (図 1 1) 、螺合可能な溝（2) にボルトが螺合したとき、曲げ広げた部分（2 2) が元に戻り（図 12) 、抜け止めの用を成す。早締めナット及び 1部品式中間挿入形ナットの安定条件として、ポルトを軸とした位置関係でいった場合、上述被固定材と接する面（5) においてのボルトと当接する緣部側（1) が遠く (14) なっていることが必要であるが、仮固定時及び螺合途中においては、不安定になりやすい。そこで抜け止め機能を持たせるに至つた。

プレスでの安価な製造が可能な早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトを提供する為の解決手段を以下に述べる。言い換えれば、一般のナットの厚みより薄い鋼鈑を略コ字又は略 Lの字又は略 M等に折り曲げて造った面を上述の二面とした場合に、ナットとして機能する工夫を試みた。

従来の早締めナット及び 1部品式中間挿入形ナットは、頑丈であるが、締め付けトルクを増していった場合最終的に、ポルトの螺刻の形状が三角形の山形をしている為その三角形のテーパーに乗り上げるようにしてポルトの方が曲がってしまう。しかしそのとき、そのナットには被固定材方向に押し潰す力（25) は働かないと考えた。中身がぎっしり詰まったナットを造る必要はなく、途中が空洞であってもかまわないということであり、略コの字形にすることによりプレス加工を可能にする手段とした。プレス加工が容易な 5ミリ程度の鋼鈑で平行式 1部品式中間挿入形ナット（図 3) を製作して、締め付けを行った。今度はわずかなトルクをかけただけで、ポルトの三角形のテ一パーに乗り上げるようにして、ナットが変形して外れた。このことが、プレスでの安価な製造が不可能な所以である。そこで、プレス加工が容易な厚みの鋼鈑を、略 L字又は略コの字又は略 M等に折り曲げて造った面を上述の二面とした、早締めナツ卜及び 1部品式中間挿入形ナットにおいて、被固定材と接する面 (5) を傾斜させ (9) 又は段差を設け

(1 0) 又は突起 (1 1) 等を設ける等により、仮固定状態（1 2) のとき、垂直なポルトに対して水平な位置関係をとつた被固定材（1 3) から見て、ボルトを軸とした位置関係でいった場合上述被固定材と接する面（5) においてのボルトに螺合可能な溝（2) 又は突起を設けた側が遠く（14) なっていることを二つ目の手段とした（図 6) 。以上の手段を講じた早締めナット及び 1部品式中間挿入形ナットは、締め付けていくと、ポルトに螺合可能な溝（2) が押されて

(26) 広がり、ねじれる（27) 。しかし、被固定材との離れ（14) が残つていれば、外れない。被固定材との離れ（14) が無くなるまで締め付けることができる。締め付けトルクをさほどかけることはできないが、変形によるばね効果により、戻しトルクと戻しストロークが蓄えられるので、締め付けトルクをさほどかけなくてよいと言える。図面の簡単な説明

図 1は先行技術の早締めナツト。

図 2は、先行技術のガイドリング付き早締めナット。

図 3は、先行技術の中間挿入形ナット。

図 4は、先行技術の中間揷入形ナット。

図 5は、先行技術の早締めナットの取り付け完了断面図。

図 6は、中心をずらして傾斜させた中間挿入形ナツトの仮固定状態を示す断面図。

図 7は、中心をずらして傾斜させた中間挿入形ナツトの展開図。

図 8は、中間挿入形ナットの被固定材と接する面に一部傾斜を付け、又は一部折り返した様子を示す斜視図。

図 9は、中間揷入形ナットの被固定材と接する面に一部段差を設け、又は一部突起を設けた様子を示す斜視図。

図 1 0は、中心をずらして傾斜させた中間挿入形ナットの仮固定状態から締め込み作業を行った場合に加わる力の方向を示す断面図。

図 1 1は、中間挿入形ナットに外れ防止機能を付ける加工の説明図。

図 1 2は、中間挿入形ナツ卜に外れ防止機能を付ける加工の説明図。

図 1 3は、外れ防止機能を付けた中間挿入形ナットをボルトに装着しようとする様子。

図 1 4は、外れ防止機能を付けた中間挿入形ナツトをボルトに装着し、外れ止めが効いている様子。

図 1 5は、中間挿入形ナットに凸部を設けて、外れ防止機能とした斜視図。図 1 6は、薄い材料で、中心をずらして傾斜させた中間揷入形ナットを作り、締め込みを完了させたときの変形した状態を示す上面図と断面図。

図 1 7は、中間挿入形ナットの定義に含まれる形状の一例として示す L字形のナツトの斜視図。

図 1 8は、中間揷入形ナットの定義に含まれる形状の一例として示す箱形のナッ卜の斜視図。

図 1 9は、早締めナットの定義に含まれる形状の一例として示す箱形のナットの斜視図。

図 20は、早締めナツトの定義に含まれる形状の一例として示すナツトの展開図。

図 2 1は、早締めナツトの定義に含まれる形状の一例として示す L字形のナツ卜の斜視図。

図 22は、早締めナツトの定義に含まれる形状の一例として示す L字形のナツトの上面図と断面図。

図 23は、取り付け面を内側に曲げ、傾斜させ、湾曲させた中間揷入形ナットの展開図。

図 24は、取り付け面を内側に曲げ、傾斜させ、湾曲させた中間挿入形ナットの斜視図である。発明を実施するための最良の形態

固定状態にてポルトと当接する縁部（1) に、ボルトに螺合可能な溝（2) 又は突起を設けた、開孔部（3) 又は略 U字状欠切部（4) を持つ、被固定材と接する面（5) と、

固定状態にて被固定材から見て上述被固定材と接する面（5) より遠い位置で且つ上述ボルトとの当接部から見てポルトを軸に 180度程度ずれた位置にて、部分的にボルトに当接 (6) 又は螺合 (7) する縁部 (8) を持つ部分から成るナットとは、従来の早締めナット（図 1、図 5) 及び 1部品式中間挿入形ナット (図 3、図 4) の他、図 17のような形状も含む。これは上述部分的にボルトに当接（6) する縁部（8) を持つ部分（28) を有する。図 1 8又は図 1 9のような形状も考えられる。図 20に示す鋼鈑を折り曲げた形状も考えられる。図 2 1のように L字形をしたものも考えられる。基本的に、開孔部（3) は、早締めナツトでいうところのポルトを螺入させることなく被固定材に到達する為の挿入路となる。略 U字状欠切部（4) は 1部品式中間挿入形ナットのボルト揷入路となる。しかし例えばコの字形の 1部品式中間挿入形ナットの連結部分（2 9) が短くポルトが入らない形状であれば略 U字状欠切部（4) があっても早締めナツ卜である。

実施にあたり、それらの形状の早締めナツト及ぴ 1部品式中間挿入形ナツトにおいて、被固定材と接する面（5) を傾斜させ（9) 又は段差を設け（1 0) 又は突起（1 1) 等を設ける等により、仮固定状態（1 2) のとき、垂直なポルトに対して水平な位置関係をとつた被固定材（1 3) から見て、ポルトを軸とした位置関係でいった場合、上述被固定材と接する面（5) においてのボルトに螺合可能な溝（2) 又は突起を設けた側が遠く（14) なるように施した。その他、ポルトに螺合可能な溝（2) と遠い位置で 1 80度ずれた位置にてポルトに螺合 (7) する部分の位置関係が、ポルトが螺合した状態のとき、ポルトのセンタ一 (1 6) からみて、ずれている (1 7) ことにより、傾斜を作りだすことも考えられる。

次に、特に螺合途中において確実に状態を保持する構造の早締めナツ 1、及び 1 部品式中間揷入形ナツトを提供する為に固定状態にてボルトと当接する縁部とボル卜挿入路との間に、ポルトの径よりも狭くなるような凸部を設け (20) 、又はボルトの径よりも狭くなるように面や縁部の一部に切れ込みを入れ (2 1) 曲げ加工を施し (22) 、又はパネ構造の部品をポルトの径よりも狭くなるように配したものを手段とした。バ一リング加工等により、開孔部 (3) 又は略 U字状欠切部 (4) を起こした形状 (23) にして、その縁部に切れ込みを入れ (2 1) 曲げ加工を施す (22) ことも考えられる。いずれも、開孔部 (3) 又は略 U字状欠切部 (4) のボルト挿入路からボルト (24) を入れ込み、そのとさボルトにより、曲げ広げた部分 (22) が狭まり（図 1 1) 、螺合可能な溝 (2) にボルトが螺合したとき、曲げ広げた部分 (22) が元に戻り（図 12) 、抜け止めの用を成す。その他上述パネ構造の部品を別途ポルトの径ょりも狭くなるように配したものも考えられる。

プレスでの安価な製造が可能な早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトを提供する為の具体的な実施について以下に述べる。プレス加工が容易な厚みの鋼鈑を、略 L字又は略コの字又は略 M等に折り曲げて造った面を上述の二面とした、早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトにおいて、被固定材と接する面 (5) を傾斜させ（9) 又は段差を設け（1 0) 又は突起（1 1) 等を設ける等により、仮固定状態（12) のとき、垂直なポルトに対して水平な位置関係をとつた被固定材（1 3) から見て、ポルトを軸とした位置関係でいった場合、上述被固定材と接する面（5) においてのポルトに螺合可能な溝（2) 又は突起を設けた側が遠く（14) なるようにした（図 6) 。被固定材と接する面（5) を傾斜させた、早締めナット及び 1部品式中間揷入形ナットは、締め付けていくと、ポルトに螺合可能な溝（2) が押されて（2 6) 広がり、ねじれる（27) 。被固定材との離れ（14) が無くなるまで締め付ければ堅牢に固定が成される。締め付けトルクをさほどかけることはできないが、ナツトの変形によるばね効果により、戻しトルクと戻しストロークが蓄えられるので、締め付けトルクをさほどかけなくてよい。図 7の形状で、 Ml 0のポルトに螺合するものを、厚さ 3， 2 mmの鋼飯で製作した場合でも、 Ml 0のナットを締め付ける場合一般的に使われる 1 50 mmのスパナを用いて力一杯締め付けても外れない程度の強度は有する。

もっと安価に提供する試みとして. 螺合可能な溝 (2) 部分において, 螺刻を省略できるようにしたものが図 23に示すものである。早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナットの、被固定材と接する面 (5) を、芯をずらすことにより

(1 7) 傾斜させ更にかまぼこ形に曲げ（3 0) 更に内側に曲げることにより、ボルトのねじ山に沿う形で縁部が密着するものである。その縁部をポルトのねじ山の谷部に合う形状にすれば、一山だけではあるが、螺合する。

一般のナツトの雌ねじは、螺合がスムーズにいくように、ポルトに対してルーズであるが、本件のポルトに螺合可能な溝 (2) 部分においては、もっとポルトに密着する形状がよい。又はもっとルーズにして、例えば M 1 0と 3分兼用で使用できるものも考えられる。

被固定材と接する面（5) においては、一般のナット同じ六角形でもよい。四角形の場合は、一般のナットと同じスパナが使えるように、例えば M l 0や 3分用のナツ卜であれば、辺の長さが 1 7 mm弱であることが望ましい。

尚、製作にあたりナットの材質は問わず、鉄でもステンレスでもよい。又、従来の早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトの被固定材と接する面に傾斜をつけたものを製造する場合は、製造方法もプレス以外に、線材を用いてフォーマ一で製作することも考えられる。鉄、アルミ、プラスチックを用いて铸型により造ることも考えられる。

ポルトに螺合可能な溝（2 ) については、プレスでの製作時にプレスにより行うことも可能である。その他、薄い鋼鈑で製作する場合は、折り曲げ加工やパーリング加工により、ポルトに螺合可能な溝（2 ) 部分の面積を増すことが望ましい。更に、面部分や曲がり部分においては、補強する為の凹凸を設けてもよい。縁部においては、曲げ加工を施してもよい。

図面はほとんど 1部品式中間挿入形ナツトの形状を用いて説明しているが、ポルトの挿入路（4 ) を閉じた形状にすれば、早締めナットになる。

また、図 1 7、図 2 1以外の図面においては、ボルトに当接する部分にねじ山を持っているが、一対の当接部分の両方にねじ山を持つのが望ましいいが、製造コスト等を考えた場合ニケ所ある当接部の内一ヶ所だけにねじ山を持つものも考えらし ₀

以上詳細に説明してきたように、この発明の実施の形態によれば、早締めナツト及び 1部品式中間挿入形ナツトを、薄い材料でもってプレス製作できる為安価に提供できる。又、薄い鋼鈑での製作が可能な為、抜け止めの細工がプレス時についでに行えるので、安価に、安全性を高められる。更に、薄い材料の為、締め付けたとき、ナットが全体的にねじれ、変形によりトルクを蓄え、その結果、普通のナツトが 3度程度緩めただけで締め付けトルクが無くなるのに対し、この場合 1 8 0度程度緩めてもトルクが残っており、緩み止めナツトとしての機能も持つことになつた。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係る中間挿入ナットは、ナットを螺入する端部が存在しないボルトの中間部にナツトを装着する必要がある場合全てに利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 固定時に被固定材と接する面部において、一部分だけポルトに当接又は螺合する縁を含む開孔部又は略 U字状欠切部を持ち、

被固定材から見て上述被固定材と接する面部より遠い位置で且つ上述ポルトとの当接部又は螺合部から見てボルトを軸に 1 8 0度程度ずれた位置にて、部分的にポルトに当接又は螺合する縁部を持つ部分から成るナツトにおいて、

仮固定状態のとき、垂直なポルトに対して水平な位置関係をとつた被固定材から見て、上述被固定材と接する面部を傾斜させ又は段差を設け又は突起等を設ける等により、ボルトを軸とした位置関係でいった場合、その面部においてのポルトに当接又は螺合する縁側が遠くなつていることを特徴としたもの。

2 . 固定時に被固定材と接する面部において、一部分だけポルトに当接又は螺合する緣を含む開孔部又は略 U字状欠切部を持ち、

被固定材から見て上述被固定材と接する面部より遠い位置で且つ上述ボルトとの当接部又は螺合部から見てポルトを軸に 1 8 0度程度ずれた位置にて、部分的にポルトに当接又は螺合する縁部を持つ部分から成るナツトにおいて、

固定状態にてボルトに当接する緣部とポルト挿入路との間に、ボルトの径ょりも狭くなるような凹凸を設け、又はボル卜の径ょりも狭くなるように面や縁部の一部に切れ込みを入れ曲げ加工を施し、又はパネ構造の部品をポルトの径ょりも狭くなるように配したもの。

3 . 請求項 1又は請求項 2記載の中間挿入ナットにおいて、略コの字形又は略 L 字形をしていることを特徴としたもの、又はプレスで製作可能な厚みの鋼鈑から成るもの。要約書被固定材に当接する面を傾斜させることにより、ねじ山に食いつく力を出させて安定性を高め、同時にプレス加工により薄い材料で作ったナツトの強度を実用化レベルに高めた。