WO2009096031A1 - 締結具 - Google Patents

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WO2009096031A1
WO2009096031A1 PCT/JP2008/051579 JP2008051579W WO2009096031A1 WO 2009096031 A1 WO2009096031 A1 WO 2009096031A1 JP 2008051579 W JP2008051579 W JP 2008051579W WO 2009096031 A1 WO2009096031 A1 WO 2009096031A1
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nut
washer
fastener
tightening
groove
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PCT/JP2008/051579
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English (en)
French (fr)
Inventor
Katsuo Ito
Original Assignee
Koyokizai Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/24—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking 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
    • F16B39/34—Locking by deformable inserts or like parts

Definitions

  • the present invention relates to a fastener comprising a combination of a washer and a nut, and more particularly to a fastener that suppresses rotation of the nut in the return direction.
  • a washer described in JP-A-49-105063 has a protruding portion protruding in the axial direction and a concave surface formed on the back side of the protruding portion, and a microcapsule layer is attached to the concave surface. Yes. Then, when a nut or the like is tightened with a predetermined axial force, the protruding portion is deformed to pressurize and break the microcapsule layer, thereby releasing the liquid dye inside (Patent Document 1).
  • the screw tightening display body described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-274225 is composed of a cone-shaped disc spring washer and a display portion filled in the conical space of the disc spring washer. Then, the disc spring washer is flattened by being interposed between the screw and the tightened body, and the display portion is projected from the outside so as to be visible (Patent Document 2).
  • the washer described in the above-mentioned Patent Document 1 merely makes it possible to visually recognize the tightening axial force of the fastener. For this reason, the device which intends the detent stop of a fastener is not given to the nut side. Therefore, even if the fastener is tightened using the washer, there is a problem that it is easily loosened by vibration or the like.
  • the screw tightening display body described in the above-mentioned Patent Document 2 is said to exhibit a loosening prevention effect because the protruding portion adheres to the screw shaft and hardens when the screw is tightened.
  • loosening of the screw usually occurs on the nut side, but in Patent Document 2, only the screw shaft (bolt side) is fixed. Even if the rotation of the bolt in the return direction can be prevented, the rotation of the nut in the return direction cannot be prevented. Consequently, the tightening force (axial force) cannot be reinforced and the loosening prevention effect is achieved. Cannot be obtained.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a fastener that effectively prevents loosening by preventing rotation of the nut in the return direction.
  • a feature of the fastener according to the present invention is a fastener comprising a combination of a washer and a nut.
  • the washer includes an accommodation recess formed around a hole, and an extrusion projection protruding from the back surface of the accommodation recess.
  • a deforming member housed in the housing recess, and the nut moves the deforming member pushed out by the push-out protrusion around the threaded portion when tightened through the washer. This is because the forced movement groove to be formed is formed on the seating surface.
  • the “screw portion” means either one or both of a screw shaft and a screw hole.
  • the forcible movement groove of the nut is preferably formed from the vicinity of the outer edge of the seat surface to the threaded portion, and is inclined so that the groove depth becomes deeper in the direction of the threaded portion.
  • the forcible movement groove of the nut includes a resistance-reducing inclined surface inclined rearward in the tightening direction of the nut and a rearward direction in contact with the deformable member that is raised rearward in the return direction of the nut. It is preferable to have a detent wall surface that prevents the rotation of.
  • the resistance-decreasing inclined surface widens the screw portion side more widely than the outer edge side, and the detent wall surface is substantially along a normal direction with respect to the curved surface of the screw portion. It is preferable that it is formed and stands substantially perpendicular to the seating surface.
  • a protruding groove for visually confirming the completion of tightening is formed continuously on the washer in the outward direction of the housing recess.
  • the present invention it is possible to prevent the rotation of the nut in the return direction and effectively enhance the loosening prevention effect, and it is possible to have a configuration in which the completion of tightening by the fastener can be visually confirmed.
  • the fastener 1A according to the first embodiment includes a combination of a washer 2A shown in FIGS. 1 to 3 and a nut 3 shown in FIGS.
  • the washer 2 ⁇ / b> A mainly includes an accommodation recess 21 formed around the hole 25, and an extrusion projection 22 protruding from the back surface of the accommodation recess 21.
  • the deformable member 23 accommodated in the accommodating recess 21 and the protruding groove 24 for protruding the deformable member 23 are provided.
  • each component will be described.
  • the accommodating recess 21 is for accommodating the deformable member 23, and is formed in a concave shape around a hole 25 through which a screw shaft such as a bolt is inserted, as shown in FIGS.
  • the housing recess 21 is formed in a ring shape with the peripheral edge of the hole 25 as the inner periphery, and is recessed in the axial direction at a predetermined depth from the upper surface of the washer 2A. ing.
  • the shape of the housing recess 21 is not limited to the above, and may not be a ring shape as long as it is formed at the periphery of the hole 25.
  • the extrusion convex part 22 is for extruding the deformation member 23 from the accommodation recessed part 21, and is protruded from the back surface of the accommodation recessed part 21 as shown in FIG.
  • the extrusion convex portion 22 protrudes in the axial direction with substantially the same shape as the housing concave portion 21 from just the back surface of the housing concave portion 21. For this reason, when a pressing force in the shearing direction is applied between the upper surface of the washer 2 ⁇ / b> A and the bottom surface of the extrusion projection 22, the extrusion projection 22 protrudes into the accommodation recess 21.
  • the tightening torque of the fastener 1A is mainly assumed as a proof stress when the extruded convex portion 22 protrudes into the accommodating concave portion 21 and is crushed and the washer 2A is deformed into a so-called flat washer shape. .
  • the tightening torque of the fastener 1 ⁇ / b> A can be set as appropriate by adjusting the protruding amount of the protruding protrusion 22.
  • the tightening torque may be slightly affected by the pushing resistance of the deformable member 23.
  • the shape of the extrusion convex part 22 is not restricted to the said shape, What is necessary is just the shape which protrudes in the back surface of the accommodation recessed part 21, and can protrude to the accommodation recessed part 21 side.
  • the deformable member 23 is made of silicon resin or the like and has a property that it can be deformed by receiving a predetermined pressing force.
  • the deformable member 23 is formed in a ring shape that is substantially the same as the housing recess 21, and is loaded in the housing recess 21. Further, as will be described later, the deformable member 23 exhibits a sufficient detent function, so that the thickness of the deformable member 23 protrudes from the upper surface of the washer 2A in a state where the deformable member 23 is fitted in the housing recess 21 as shown in FIG. Is formed.
  • the deformable member 23 colored with a conspicuous color such as orange is used in order to improve the visibility by the operator.
  • the deformable member 23 is preferably an elastic material such as silicon resin from the viewpoint of ease of deformation and detent effect, but is not limited to this, as long as it can be deformed by receiving a predetermined pressing force.
  • a plastic material may be used, and a material having high heat resistance, cold resistance, flame resistance, and the like is more preferable from the practical viewpoint.
  • the deformable member 23 is simply loaded in the housing recess 21. However, the deformable member 23 may be adhesively fixed in the housing recess 21 in order to prevent the deformable member 23 from falling off or being displaced.
  • the protruding groove 24 is for visually observing the completion of the tightening of the nut 3 and is continuously formed in the outward direction of the housing recess 21.
  • five protruding grooves 24 are radially extended from the outer peripheral edge of the accommodating recess 21 at equal angular intervals.
  • each protruding groove 24 is formed in a tapered shape that tapers in the distal direction in plan view.
  • channel 24 is formed in the taper shape which spreads in the upper surface direction of the washer 2A, as shown in FIG.2 (b).
  • the length from the center of the washer 2A to the tip of each protruding groove 24 is longer than the half length between the two surface widths of the nut 3 to be used. This is to visually recognize the state where the deformable member 23 protrudes.
  • the number and shape of the protruding grooves 24 are not limited to the above as long as they allow the deformable member 23 to protrude from the outer edge of the nut 3, and need not be formed in the radial direction. Further, if the function of visually confirming the completion of tightening by the nut 3 is unnecessary, the protruding groove 24 need not be formed.
  • FIG. 4 and 5 are a perspective view and a bottom view showing the nut 3 of the first embodiment
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG.
  • the nut 3 is configured in substantially the same shape as a normal hex nut, and has a screw hole 31 that is a screw portion at a substantially central portion. Further, a forced movement groove 32 for forcibly moving the deformation member 23 from the vicinity of the outer edge of the seat surface 35 to the screw hole 31 is formed.
  • each forced movement groove 32 is inclined so that the groove depth becomes deeper toward the screw hole 31 as shown in FIGS. 4 and 6. For this reason, when it clamps via the washer 2A of this 1st Embodiment mentioned above, the deformation member 23 extruded by the extrusion convex part 22 is forcedly moved around the screw hole 31.
  • each forcible movement groove 32 is erected on the resistance-reducing inclined surface 33 that is inclined rearward in the tightening direction of the nut 3 and on the rearward direction in the return direction of the nut 3. And a detent wall surface 34.
  • the resistance reducing inclined surface 33 is formed so that the screw hole 31 side is wider than the outer edge side. For this reason, resistance with the deformation member 23 collected around the screw hole 31 is reduced. Further, as shown in FIG. 5, the detent wall surface 34 is set in a substantially normal direction with respect to the curved surface of the screw hole 31 and is set in an axial direction substantially perpendicular to the seat surface 35. . For this reason, even if a rotational force in the return direction is applied to the nut 3, the detent wall surface 34 abuts against the deformable member 23 to suppress the rotation.
  • the nut 3 is formed as a right-hand thread.
  • the present invention is not limited to this. If the resistance-reducing slope 33 is tilted in the opposite direction, the left-hand thread nut 3 is also formed. Can be applied.
  • channel 32 is not restricted above,
  • the inclined surface 33 for resistance reduction is inclined by the angle which can reduce resistance with the deformation member 23 in the fastening direction of the nut 3. Just do it.
  • the detent wall surface 34 does not have to be substantially vertical as long as it is raised at an angle that can contact the deformation member 23 and suppress rotation in the return direction behind the nut 3.
  • the number of forced moving grooves 32 equal to the number of corners of the nut 3 is formed in order to manufacture the nut 3 by forging. That is, for example, four rectangular nuts and eight octagonal nuts are formed, but at least one forced movement groove 32 may be formed.
  • the nut 3 is screwed onto the screw shaft 4 so that the seat surface 35 of the nut 3 faces the upper surface of the washer 2A.
  • the nut 3 substantially shields the deformation member 23, while the protruding groove 24 is exposed to the outside. For this reason, the operator can recognize that the nut 3 is not tightened only by visually recognizing that the protruding groove 24 is empty, and can prevent forgetting to tighten.
  • the nut 3 is tightened with a tightening tool such as a spanner and the nut 3 is screwed in the direction of the washer 2A.
  • a tightening tool such as a spanner
  • the nut 3 is screwed in the direction of the washer 2A.
  • the seat surface 35 of the nut 3 presses the deformable member 23 downward and gradually compresses it.
  • the deforming member 23 is deformed by the compressive force and is moved to the screw portion side by the forced movement groove 32, and the excess volume portion protrudes toward the outer edge of the washer 2A. A part is filled in the protruding groove 24.
  • a seat surface resistance is generated between the seat surface 35 of the nut 3 and the deformable member 23, but the resistance to the deformable member 23 is reduced by the resistance reducing inclined surface 33.
  • the forcible movement groove 32 forcibly moves around the screw portion while receiving the deformable member 23 pushed out by the extruding convex portion 22.
  • the deformation member 23 is filled in the clearance gap between the screw shaft 4 and the screw hole 31, and the clearance gap between the screw shaft 4 and the washer hole 25, and locks three parts integrally. Therefore, the rotation of the nut 3 in the return direction is more effectively suppressed.
  • the inclined surface 33 for reducing the resistance of the forced movement groove 32 is configured with an appropriate inclination, the resistance against the deformation member 23 is collected while collecting the deformation members 23 around the screw holes 31. It fulfills the function of reducing. Therefore, the bearing surface resistance during tightening is reduced. Further, since the detent wall surface 34 abuts against the deformable member 23 pushed into the forced movement groove 32, it resists the rotation of the nut 3 in the return direction, and exhibits a more effective detent effect.
  • the following effects can be obtained. 1.
  • the washer 2 ⁇ / b> A, and the screw shaft 4 together it is possible to prevent the nut 3 from rotating in the return direction and effectively enhance the loosening prevention effect.
  • a force for deforming the washer 2A is required, but the seating surface resistance of the nut 3 is reduced, so that tightening is easy.
  • Completion of tightening by the fastener 1A can be confirmed by visual observation, which can be used to prevent forgetting to tighten. 4). It is also possible to appropriately set the tightening torque of the fastener 1A.
  • the feature of the fastener 1B of the second embodiment is that the nut 3 has a detent effect by a simpler configuration. That is, the protruding groove 24 is not separately formed in the washer 2B. On the other hand, a device is added so that the completion of tightening by the nut 3 can be confirmed visually as much as possible.
  • the washer 2 ⁇ / b> B of the second embodiment has a volume sufficient to fill the threaded portion with the deformable member 23, but a protruding groove 24 is formed at the periphery of the housing recess 21. Not formed.
  • the deformable member 23 housed in the housing recess 21 is formed so as to be visible when the tightening is completed.
  • the maximum diameters of the accommodation recess 21 and the deformable member 23 are formed to be larger than the length of the opposing two-side width of the nut 3 to be used.
  • the maximum diameters of the housing recess 21 and the deformable member 23 are smaller than the diagonal length of the nut 3 in order to ensure the function of scraping the deformable member 23 by the corner portion of the nut 3 described above. Is formed.
  • the deformation member 23 is sequentially moved in the direction of the screw portion while being deformed by the forced movement groove 32 of the nut 3 as shown in FIG.
  • the excessive deformation member 23 is extended in the outer edge direction of the washer 2B.
  • the extra deformable member 23 remains outside the nut 3, so that the operator can visually confirm that the tightening of the nut 3 has not been completed. Forgetting is prevented.
  • the feature of the fastener 1C of the third embodiment is that the receiving recess 21 of the washer 2C is divided into a plurality around the hole 25, and the receiving recess 21 also has the function of the protruding groove 24. There is also a point.
  • the accommodating recesses 21 are divided at equal angular intervals along the periphery of the hole 25, and five are formed radially.
  • Each receiving recess 21 is formed in a tapered shape that tapers to the outer edge of the washer 2C, and communicates to the outer edge. For this reason, the washer 2C has a substantially star-shaped appearance in a plan view as shown in FIG.
  • Each accommodation recess 21 is inclined so as to be deeper from the outer edge of the washer 2 ⁇ / b> C to the hole 25.
  • the deformable member 23 is formed in a substantially trapezoidal shape in plan view and is accommodated on the inner edge side of each accommodating recess 21.
  • Each deformable member 23 is formed in such a length that the end portion on the outer edge side is not visible from the outer edge of the nut 3 in a state of being accommodated in the accommodating recess 21. For this reason, the space
  • the washer 2 ⁇ / b> C has an accommodation recess 21 and an extrusion protrusion 22 formed by cutting and pressing.
  • the gap portion plays the role of the protruding groove 24, and it is recognized that the tightening of the nut 3 has not been completed only by visually confirming that the deformable member 23 does not protrude into the protruding groove 24, and tightening it. Forgetting is prevented.
  • the housing recess 21 and the protruding groove 24 can be integrated to enhance the design of the washer 2C.
  • fastener 1A, 1B, 1C which concerns on this invention is not limited to each embodiment mentioned above, It can change suitably.
  • the fasteners 1A, 1B, and 1C according to the present invention are configured by a combination of washers 2A, 2B, and 2C and a nut 3.
  • the present invention is not limited to this, and the washers 2A, 2B, and 2C are bolts. It may be applied to tightening. In this case, what is necessary is just to form the above-mentioned forced movement groove
  • a conspicuous color silicone resin is employed to improve the visibility of the deformable member 23.
  • the present invention is not limited to this, and a microcapsule in which a colorant is encapsulated with a wall film is used.
  • a deformable member 23 containing a capsule may be used.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line 2-2 in a state where the deformable member is accommodated
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line 2-2 when the deformable member is not accommodated.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 of FIG.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view taken along line 9-9 in a state in which the deformable member is accommodated
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line 9-9 in a state where the deformable member is not accommodated. It is a bottom view of FIG.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view taken along line 13-13 in FIG. 12, and FIG. It is a bottom view of FIG. It is the top view and sectional drawing which show the state after the (a) fastening by the fastener of 3rd Embodiment, and the (b) fastening.

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Abstract

【課題】　ナットの戻り方向の回転を防止して効果的に緩み止め効果を高めることができ、また、締結具による締め付けの完了を視認できる構成を兼備させることができる締結具を提供する。 【解決手段】　ワッシャー２Ａとナット３との組合せからなる締結具１Ａであって、ワッシャー３は、穴２５の周りに形成された収容凹部２１と、この収容凹部２１の裏面に突出された押出凸部２２と、収容凹部２１内に収容された変形部材２３とを有しており、ナット３は、ワッシャー３を介して締め付けたときに押出凸部２２によって押し出される変形部材２３をネジ部の周りに移動させる強制移動溝３２を座面３５に形成している。

Description

締結具
　本発明は、ワッシャーとナットとの組合せからなる締結具に関し、特に、ナットの戻り方向の回転を抑制する締結具に関するものである。
　従来、締結具の締め付け状態を目視により確認するための技術が提案されている。例えば、特開昭４９－１０５０６３号公報に記載の座金は、軸方向に突出した突出部と、この突出部の裏側に形成された凹面とを有し、この凹面にマイクロカプセル層が付着されている。そして、所定の軸力でナット等を締め付けたとき、突出部が変形してマイクロカプセル層を加圧破壊し、内部の液体色素を放出させるようになっている（特許文献１）。
　また、特開平１０－２７４２２５号公報に記載のねじ締付表示体は、コーン状の皿ばね座金と、皿ばね座金の円錐状空所に充填される表示部とから構成されている。そして、螺具と被締付体との間に介在して締め付けることにより、前記皿ばね座金が扁平化し前記表示部を外部から目視可能にはみ出させるようになっている（特許文献２）。
特開昭４９－１０５０６３号公報 特開平１０－２７４２２５号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載された座金は、単に、締結具の締付軸力を視認可能にするものに過ぎない。このため、ナット側には締結具の戻り止めを企図する工夫は何ら施されていない。したがって、当該座金を用いて締結具を締め付けても、振動等によって簡単に緩んでしまうという問題がある。
　一方、上記特許文献２に記載されたねじ締付表示体は、螺具を締め付けたとき、はみ出し部がネジ軸に付着して硬化するため、緩み止め効果を発揮するとされている。しかしながら、螺具の緩みは、通常、ナット側で発生するところ、上記特許文献２では、ネジ軸（ボルト側）を固定するだけである。これでは、ボルトの戻り方向の回転を防止できたとしても、ナットの戻り方向の回転を防止することができないため、結局、締付力（軸力）を補強することができず、緩み止め効果が得られない。
　本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、ナットの戻り方向の回転を防止して効果的に緩み止めを行う締結具を提供することを目的としている。
　本発明に係る締結具の特徴は、ワッシャーとナットとの組合せからなる締結具であって、前記ワッシャーは、穴の周りに形成された収容凹部と、この収容凹部の裏面に突出された押出凸部と、前記収容凹部内に収容された変形部材とを有しており、前記ナットは、前記ワッシャーを介して締め付けたときに前記押出凸部によって押し出される前記変形部材をネジ部の周りに移動させる強制移動溝を座面に形成している点にある。なお、本発明において、「ネジ部」とは、ネジ軸またはネジ穴のいずれか一方あるいは双方を意味するものとする。
　また、本発明において、前記ナットの強制移動溝は、座面の外縁近傍からネジ部にかけて形成されており、溝深さが前記ネジ部方向に深くなるように傾斜されていることが好ましい。
　さらに、本発明において、前記ナットの強制移動溝は、前記ナットの締め付け方向後方に傾斜された抵抗低減用傾斜面と、前記ナットの戻り方向後方に立てられて前記変形部材に当接して戻り方向の回転を防止する戻り止め用壁面とを有することが好ましい。
　また、本発明において、前記抵抗低減用傾斜面は、外縁側よりもネジ部側を広く拡開させており、前記戻り止め用壁面は、ネジ部の曲面に対して略法線方向に沿って形成され、かつ座面に対して略垂直に立てられていることが好ましい。
　さらに、本発明において、前記ワッシャーには、締め付け完了を目視するためのはみ出し溝が前記収容凹部の外方向に連続的に形成されていることが好ましい。
　本発明によれば、ナットの戻り方向の回転を防止して効果的に緩み止め効果を高めることができ、また、締結具による締め付けの完了を視認できる構成を兼備させられる。
　以下、本発明に係る締結具の第１実施形態について図面を用いて説明する。本第１実施形態の締結具１Ａは、図１から図３に示すワッシャー２Ａと、図４から図６に示すナット３との組合せから構成されている。
　図１から図３に示すように、本第１実施形態のワッシャー２Ａは、主として、穴２５の周りに形成された収容凹部２１と、この収容凹部２１の裏面に突出された押出凸部２２と、収容凹部２１内に収容された変形部材２３と、この変形部材２３をはみ出させるはみ出し溝２４とを有している。以下、各構成部について説明する。
　収容凹部２１は、変形部材２３を収容するためのものであり、図１および図２に示すように、ボルト等のネジ軸を挿通させる穴２５の周りに凹状に形成されている。本第１実施形態において、収容凹部２１は、図１に示すように、穴２５の周縁を内周とするリング状に形成され、ワッシャー２Ａの上面から所定の深さで軸線方向に凹設されている。なお、収容凹部２１の形状は、上記に限られるものではなく、穴２５の周縁に形成されていればリング状でなくてもよい。
　押出凸部２２は、変形部材２３を収容凹部２１から押し出すためのものであり、図２に示すように、収容凹部２１の裏面に突出されている。本第１実施形態において、押出凸部２２は、図３に示すように、収容凹部２１のちょうど裏面から収容凹部２１と略同一形状で軸線方向に突出されている。このため、ワッシャー２Ａの上面と押出凸部２２の底面との間に剪断方向の押圧力が付与されると、押出凸部２２が収容凹部２１内にせり出すようになっている。
　また、本実施形態において、締結具１Ａの締付トルクは、主として、押出凸部２２が収容凹部２１内にせり出して潰れ、ワッシャー２Ａがいわゆる平ワッシャー状に変形される際の耐力として想定される。このため、押出凸部２２の突出量を調節することで、締結具１Ａの締付トルクを適宜設定可能である。なお、締付トルクには、変形部材２３の押し出し抵抗による影響も若干考えられる。また、押出凸部２２の形状は、上記形状に限られるものではなく、収容凹部２１の裏面に突出されていて収容凹部２１側にせり出しうる形状であればよい。
　変形部材２３は、シリコン樹脂等から構成されており、所定の押圧力を受けて変形しうる性質を有している。本第１実施形態において、変形部材２３は、図１に示すように、収容凹部２１と略同一のリング状に形成されており、収容凹部２１に装填されている。また、後述するように、変形部材２３は、充分な戻り止め機能を発揮するため、図２（ａ）に示すように、収容凹部２１に嵌入された状態でワッシャー２Ａの上面から突出する厚さに形成されている。
　なお、本第１実施形態では、作業者による視認性を高めるため、オレンジ色等の目立つ色で着色された変形部材２３を使用している。また、変形部材２３は、変形のし易さや戻り止め効果の点からシリコン樹脂等の弾性材料が好ましいが、これに限られるものではなく、所定の押圧力を受けて変形しうるものであれば塑性材料でもよく、耐熱性、耐寒性、耐燃性等の高い材料であれば実用面からより好ましい。また、本第１実施形態では、変形部材２３を単に収容凹部２１内に装填しているが、変形部材２３の脱落や位置ズレを防止するため、収容凹部２１内に接着固定してもよい。
　はみ出し溝２４は、ナット３の締め付け完了を目視するためのものであり、収容凹部２１の外方向に連続的に形成されている。本第１実施形態では、図１に示すように、はみ出し溝２４は、収容凹部２１の外周縁から等角度間隔で放射状に５本延出されている。各はみ出し溝２４は、図１に示すように、平面視において先端方向に先細りのテーパ状に形成されている。また、各はみ出し溝２４は、図２（ｂ）に示すように、ワッシャー２Ａの上面方向に拡開するテーパ状に形成されている。
　また、本第１実施形態では、ワッシャー２Ａの中心から各はみ出し溝２４の先端までの長さが、使用するナット３の二面幅間の半分の長さよりも長くなるように形成されている。変形部材２３がはみ出した状態を視認するためである。なお、はみ出し溝２４の数や形状は、変形部材２３をナット３の外縁からはみ出させるものであれば、上記に限られるものではなく、放射方向に形成されている必要もない。また、ナット３による締め付けの完了を視認する機能が不要であれば、はみ出し溝２４を形成する必要はない。
　つぎに、本第１実施形態のナット３について説明する。図４および図５は、本第１実施形態のナット３を示す斜視図および底面図であり、図６は、図５の６－６線断面図である。
　図４に示すように、本第１実施形態のナット３は、通常の六角ナットと略同一形状に構成されており、略中央部にネジ部であるネジ穴３１を有している。また、座面３５の外縁近傍からネジ穴３１にかけて変形部材２３を強制的に移動させるための強制移動溝３２が形成されている。
　本第１実施形態において、強制移動溝３２は、図４および図５に示すように、ネジ穴３１の周縁からナット３の各角部にかけて６つ形成されている。そして、各強制移動溝３２は、図４および図６に示すように、その溝深さがネジ穴３１方向に向かって深くなるように傾斜されている。このため、上述した本第１実施形態のワッシャー２Ａを介して締め付けたとき、押出凸部２２によって押し出された変形部材２３をネジ穴３１の周りに強制的に移動させられる。
　また、本第１実施形態において、各強制移動溝３２は、図５に示すように、ナット３の締め付け方向後方に傾斜された抵抗低減用傾斜面３３と、ナット３の戻り方向後方に立てられた戻り止め用壁面３４とを有している。
　抵抗低減用傾斜面３３は、外縁側よりもネジ穴３１側が広く拡開するように形成されている。このため、ネジ穴３１の周りに集められた変形部材２３との抵抗が低減するようになっている。また、戻り止め用壁面３４は、図５に示すように、ネジ穴３１の曲面に対して略法線方向に沿っており、かつ座面３５に対して略垂直な軸線方向に立てられている。このため、ナット３に戻り方向の回転力が付与されても、戻り止め用壁面３４が変形部材２３に当接し、その回転を抑制するようになっている。
　なお、本第１実施形態において、ナット３は右ネジに形成されているが、これに限られるものではなく、抵抗低減用傾斜面３３を逆方向に傾斜させれば左ネジのナット３にも適用することができる。
　また、強制移動溝３２の形状は、上記に限られるものではなく、例えば抵抗低減用傾斜面３３は、ナット３の締め付け方向後方において、変形部材２３との抵抗を低減しうる角度で傾斜されていればよい。一方、戻り止め用壁面３４は、ナット３の戻り方向後方において、変形部材２３に当接し戻り方向の回転を抑制しうる角度で立てられていれば略垂直でなくてもよい。
　さらに、本第１実施形態では、圧造加工によってナット３を製造する必要上、ナット３の角数と同数の強制移動溝３２を形成している。つまり、例えば四角形ナットであれば４つ、八角形ナットであれば８つを形成しているが、少なくとも１本の強制移動溝３２が形成されていればよい。
　つぎに、以上のような構成を備えた本第１実施形態の締結具１Ａによる作用について、図７を参照しつつ説明する。
　本第１実施形態のワッシャー２Ａを介在させ、被締結物Ｘに挿通されたネジ軸４に本第１実施形態のナット３を締結する場合について説明する。まず、図７（ａ）に示すように、押出凸部２２を被締結物Ｘに当接させてワッシャー２Ａをネジ軸４に挿通する。これにより、収容凹部２１に収容された変形部材２３が、ワッシャー２Ａの上面側に露出された状態で設置される。
　つづいて、ワッシャー２Ａの上面に対し、ナット３の座面３５を向かい合わせるようにしてナット３をネジ軸４に螺合させる。これにより、図７（ａ）に示すように、ナット３が変形部材２３をほぼ遮蔽する一方、はみ出し溝２４は外側に露出した状態になる。このため、作業者は、はみ出し溝２４が空であることを視認するだけで、ナット３が締め付けられていないことを認識し、締め忘れを防止できる。
　つぎに、スパナ等の締付工具によりナット３を締め付けてナット３をワッシャー２Ａ方向に螺進させる。これにより、ナット３の座面３５が変形部材２３を下方に押圧し、徐々に圧縮する。この圧縮力によって、図７（ｂ）に示すように、変形部材２３が変形し、強制移動溝３２によってネジ部側に移動されるとともに、余分な容積部分はワッシャー２Ａの外縁方向にはみ出て、一部ははみ出し溝２４内に充填される。また、ナット３を締め付ける際には、ナット３の座面３５と変形部材２３との間に座面抵抗が発生するが、抵抗低減用傾斜面３３によって変形部材２３との抵抗が低減される。
　つづいて、ナット３をさらに締め付けると、ワッシャー２Ａの上面にかかる押圧力と、押出凸部２２にかかる被締結物Ｘからの反作用力により、軸線方向の剪断力が発生する。このため、予め設定した所定の締付トルクに達したとき、ワッシャー２Ａが降伏し周縁部が下方へ押し下げられる。これにより、押出凸部２２が収容凹部２１側にせり出し、当該収容凹部２１から変形部材２３を押し出す。なお、ナット３とワッシャー２Ａとの接触面積は、変形部材２３を除くと外周縁部分に限られるため、摩擦抵抗が小さく抑えられており、小さなトルクで締め付けられるようになっている。
　一方、ナット３側では、強制移動溝３２が、押出凸部２２によって押し出された変形部材２３を受け入れつつ、さらにネジ部の周りに強制的に移動させる。これにより、図７（ｃ）に示すように、変形部材２３が、ネジ軸４とネジ穴３１の隙間や、ネジ軸４とワッシャー穴２５の隙間に充填され、三者を一体的にロックするため、ナット３の戻り方向の回転をより効果的に抑制する。
　このとき、本第１実施形態では、強制移動溝３２の抵抗低減用傾斜面３３が適度な傾斜をもって構成されているため、ネジ穴３１の周りに変形部材２３を集めながら変形部材２３との抵抗を低減する機能を果たす。よって、締め付け時の座面抵抗が低減される。また、戻り止め用壁面３４が、強制移動溝３２内に押し出された変形部材２３に当接するため、ナット３の戻り方向の回転に対し抵抗し、より一層効果的な戻り止め効果を発揮する。
　つづいて、締め付けが完了したときには、ナット３の各角部が外縁からはみ出した余分な変形部材２３をある程度削り取ることが可能である。これにより、ワッシャー２Ａの上面では、図７（ｃ）に示すように、はみ出し溝２４内に変形部材２３が視認可能に残留する。このため、作業者は、はみ出し溝２４に変形部材２３が充填されているかどうか、あるいははみ出している変形部材２３の状態を確認することで、ナット３の締め付けが完了していることを視認することができ、締め忘れが防止される。
　以上のような本第１実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
１．ナット３とワッシャー２Ａとネジ軸４の三者を一体的にロックすることで、ナット３の戻り方向の回転を防止して効果的に緩み止め効果を高めることができる。
２．締め付けの際にはワッシャー２Ａを変形させる力が必要であるが、ナット３の座面抵抗が低減されているので締め付けが簡単である。
３．締結具１Ａによる締め付けの完了を目視によって確認することができ、締め忘れ防止に役立てることができる。
４．締結具１Ａの締付トルクを適宜設定することも可能である。
　つぎに、本発明に係る締結具の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の構成のうち、上述した第１実施形態の構成と同等または相当する構成については同一の符号を付し、再度の説明を省略する。
　本第２実施形態の締結具１Ｂの特徴は、より簡単な構成によってナット３の戻り止め効果を奏するようにした点にある。すなわち、ワッシャー２Ｂにはみ出し溝２４が別途、形成されていない。一方、ナット３による締め付けの完了が可能な限り目視にて確認しやすいように工夫が加えられている。
　本第２実施形態のワッシャー２Ｂは、図８から図１０に示すように、変形部材２３をネジ部に充填させるのに充分な容積を備えているが、収容凹部２１の周縁にはみ出し溝２４が形成されていない。ただし、収容凹部２１に収容された変形部材２３が、締め付け完了時に視認できるように形成されている。具体的には、収容凹部２１および変形部材２３の最大径が、使用するナット３の対向する二面幅の長さよりも大径に形成されている。
　また、本第２実施形態では、上述したナット３の角部による変形部材２３の削り取り機能を確保するため、収容凹部２１および変形部材２３の最大径が、ナット３の対角長さよりも小径に形成されている。
　つぎに、以上のような構成を備えた本第２実施形態の締結具１Ｂによる作用について、図９を参照しつつ説明する。
　本第２実施形態のワッシャー２Ｂを介在させ、被締結物Ｘに挿通されたネジ軸４に上述した第１実施形態のナット３を締結する場合について説明する。まず、第１実施形態と同様、ワッシャー２Ｂをネジ軸４に挿通させた後、そのネジ軸４にナット３を螺合させる。この状態では、図１１（ａ）に示すように、ナット３とワッシャー２Ｂとの間に隙間が形成されるため、作業者は、締め付けが完了していないことを容易に視認する。
　つづいて、第１実施形態と同様、ナット３を締め付けると、図１１（ｂ）に示すように、順次、ナット３の強制移動溝３２によって変形部材２３を変形させながらネジ部方向に移動させる。一方、余分な変形部材２３はワッシャー２Ｂの外縁方向に延出される。ただし、締め付けが完了しない限り、当該余分な変形部材２３がナット３の外側にはみ出した状態で残っているので、作業者はナット３の締め付けが完了していないことを視認することができ、締め忘れが防止される。
　締め付けが完了すると、第１実施形態と同様、ナット３の各角部を使って外縁からはみ出している余分な変形部材２３が削り取られる。このとき、本第２実施形態では、図１１（ｃ）に示すように、収容凹部２１の外周縁がナット３の外縁から視認でき、収容凹部２１内における変形部材２３の状態を確認することで、作業者はナット３の締め付けが完了しているか否かを確認することができる。
　以上のような本第２実施形態によれば、より簡単な構成で、上述した第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
　つぎに、本発明に係る締結具の第３実施形態について説明する。なお、本第３実施形態の構成のうち、上述した第１および第２実施形態の構成と同等または相当する構成については同一の符号を付し、再度の説明を省略する。
　本第３実施形態の締結具１Ｃの特徴は、ワッシャー２Ｃの収容凹部２１を穴２５の周りに複数個に分けて構成した点にあり、また、収容凹部２１にはみ出し溝２４の機能を兼備させた点にもある。
　本第３実施形態では、図１２から図１４に示すように、収容凹部２１が穴２５の周縁に沿って等角度間隔に分断され、放射状に５本形成されている。各収容凹部２１は、ワッシャー２Ｃの外縁にかけて先細りのテーパ状に形成されており、その外縁まで連通されている。このため、ワッシャー２Ｃは、図１２に示すように、平面視において略星形形状の外観を呈する。また、各収容凹部２１は、ワッシャー２Ｃの外縁から穴２５にかけて深くなるように傾斜されている。
　また、本第３実施形態おいて、変形部材２３は、図１２に示すように、平面視で略台形形状に形成され、各収容凹部２１の内縁側に収容されている。各変形部材２３は、収容凹部２１に収容された状態で、外縁側の端部がナット３の外縁から視認できない長さに形成されている。このため、収容凹部２１のうち変形部材２３が収容されない外縁側の空隙部分が、はみ出し溝２４として機能するようになっている。なお、ワッシャー２Ｃは切り押し加工によって収容凹部２１と押出凸部２２が形成されている。
　つぎに、以上のような構成を備えた本第３実施形態の締結具１Ｃによる作用について、図１５を参照しつつ説明する。
　本第３実施形態のワッシャー２Ｃを介在させ、被締結物Ｘに挿通されたネジ軸４に上述した第１実施形態のナット３を締結する場合について説明する。まず、第１実施形態と同様、変形部材２３が上面に露出するようにワッシャー２Ｃをネジ軸４に挿通させた後、ナット３を螺合させる。これにより、図１５（ａ）に示すように、ナット３が変形部材２３を遮蔽し、収容凹部２１の外縁側の空隙部分だけが視認しうる状態となる。このため、当該空隙部分が、はみ出し溝２４の役割を果たし、当該はみ出し溝２４に変形部材２３がはみ出していないことを視認するだけで、ナット３の締め付けが完了していないことを認識し、締め忘れが防止される。
　つづいて、ナット３を締め付けると、第１実施形態と同様、図１５（ｂ）に示すように、押出凸部２２に押し出された変形部材２３が、強制移動溝３２によって変形されつつネジ軸４の周りに移動される。そして、締め付けが完了すると、本第３実施形態では、余分な変形部材２３が、収容凹部２１およびはみ出し溝２４に沿ってワッシャー２Ｃの外縁方向に延出される。このため、作業者は、はみ出し溝２４に変形部材２３がはみ出していること視認するだけで、ナット３の締め付けが完了していることを確認でき、締め忘れが防止される。
　以上のような本第３実施形態によれば、上述した第１実施形態の作用効果に加えて、収容凹部２１とはみ出し溝２４とを一体化させワッシャー２Ｃの意匠性を高めることができる。
　なお、本発明に係る締結具１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
　例えば、本発明に係る締結具１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、ワッシャー２Ａ，２Ｂ，２Ｃとナット３との組合せから構成しているが、これに限られるものではなく、ワッシャー２Ａ，２Ｂ，２Ｃをボルトの締め付けに適用してもよい。この場合、ボルト頭部の座面に、上述した強制移動溝３２をネジ軸４の周りに形成すればよい。
　また、上述した各実施形態では、変形部材２３の視認性を向上させるため、目立つ色のシリコン樹脂を採用しているが、これに限られるものではなく、有色剤を壁膜でカプセル化したマイクロカプセルを含有する変形部材２３を使用してもよい。これにより、ナット３を締め付けると、マイクロカプセルが破壊されて有色剤が浸み出し、作業者に視認させられる。
　また、強制移動溝３２を形成していないナット３を使用した場合、変形部材２３を効果的に移動できないおそれがあるが、これを排除するものではなく、本発明に係るワッシャー２Ａ，２Ｂ，２Ｃと組み合わせることで戻り止め効果を高められるものであれば適用可能である。
本発明に係る締結具を構成するワッシャーの第１実施形態を示す平面図である。 図１における（ａ）変形部材を収容した状態での２－２線断面図、および（ｂ）変形部材を収容していない状態での２－２線断面図である。 図１の底面図である。 本発明に係る締結具を構成するナットの第１実施形態を示す斜視図である。 本第１実施形態のナットを示す底面図である。 図５の６－６線断面図である。 第１実施形態の締結具による（ａ）締め付け前、（ｂ）締め付け途中および（ｃ）締め付け後の状態を示す平面図および断面図である。 本発明に係る締結具を構成するワッシャーの第２実施形態を示す平面図である。 図８における（ａ）変形部材を収容した状態での９－９線断面図、および（ｂ）変形部材を収容していない状態での９－９線断面図である。 図８の底面図である。 第２実施形態の締結具による（ａ）締め付け前、（ｂ）締め付け途中および（ｃ）締め付け後の状態を示す平面図および断面図である。 本発明に係る締結具を構成するワッシャーの第３実施形態を示す平面図である。 図１２における（ａ）１３－１３線断面図、および（ｂ）右側面図である。 図１２の底面図である。 第３実施形態の締結具による（ａ）締め付け前、および（ｂ）締め付け後の状態を示す平面図および断面図である。
符号の説明
　１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　締結具
　２Ａ，２Ｂ，２Ｃ　ワッシャー
　３　ナット
　４　ネジ軸（ネジ部）
　２１　収容凹部
　２２　押出凸部
　２３　変形部材
　２４　はみ出し溝
　２５　穴
　３１　ネジ穴（ネジ部）
　３２　強制移動溝
　３３　抵抗低減用傾斜面
　３４　戻り止め用壁面
　３５　座面
　Ｘ　被締結物

Claims (5)

  1. 　ワッシャーとナットとの組合せからなる締結具であって、
    　前記ワッシャーは、穴の周りに形成された収容凹部と、この収容凹部の裏面に突出された押出凸部と、前記収容凹部内に収容された変形部材とを有しており、
    　前記ナットは、前記ワッシャーを介して締め付けたときに前記押出凸部によって押し出される前記変形部材をネジ部の周りに移動させる強制移動溝を座面に形成していることを特徴とする締結具。
  2. 　請求項１において、前記ナットの強制移動溝は、座面の外縁近傍からネジ部にかけて形成されており、溝深さが前記ネジ部方向に深くなるように傾斜されていることを特徴とする締結具。
  3. 　請求項１または請求項２において、前記ナットの強制移動溝は、前記ナットの締め付け方向後方に傾斜された抵抗低減用傾斜面と、前記ナットの戻り方向後方に立てられて前記変形部材に当接して戻り方向の回転を防止する戻り止め用壁面とを有することを特徴とする締結具。
  4. 　請求項３において、前記抵抗低減用傾斜面は、外縁側よりもネジ部側を広く拡開させており、前記戻り止め用壁面は、ネジ部の曲面に対して略法線方向に沿って形成され、かつ座面に対して略垂直に立てられていることを特徴とする締結具。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれかにおいて、前記ワッシャーには、締め付け完了を目視するためのはみ出し溝が前記収容凹部の外方向に連続的に形成されていることを特徴とする締結具。
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