WO2018221501A1 - ナットおよび締結方法 - Google Patents

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    • F16B39/286Locking by means of elastic deformation caused by saw cuts

Definitions

  • the present invention relates to a nut and a fastening method.
  • it relates to a locking nut and a fastening method using the nut.
  • Bolts and nuts are frequently used in various parts of transportation devices such as automobiles, airplanes, and trains, various industrial machines and devices, power transmission devices such as conveyance pipelines and electric power.
  • Bolts and nuts are highly important as mechanical elements used for fastening various fastening parts.
  • the nuts that are screwed onto the male screws of the bolts are loosened, and as a result, the screw tightening force and fastening force are reduced.
  • bolt may remove
  • FIG. 1 and 2 show a fastening structure 1000 including a hard lock nut 103.
  • FIG. 1 is an exploded view before the hard lock nut 103 is fastened.
  • FIG. 2 is a diagram in which a fastening structure 1000 is constructed by the hard lock nut 103 and the bolt 102.
  • the hard lock nut 103 is a set of an upper nut portion 104 and a lower nut portion 105, and this is used for the bolt 102.
  • the bolt 102 is a single thread with a screw outer diameter D and a pitch P.
  • the thread shape is a shape in which the thread crests 110 are continuously connected by the arc-shaped concave surface 112 including the valley bottom 111.
  • the screw groove 113 has a helical winding angle ⁇ .
  • the upper nut portion 104 is provided with a tapered hole-like fitting portion 114 having an opening at the lower surface and a small diameter upward, and an axial center 115 of which is aligned with the screw hole core 106.
  • a truncated cone-shaped fitting portion 117 having the same shape as the tapered hole-shaped fitting portion 114 is provided on the upper surface side so as to protrude upward.
  • the shaft center 118 of the truncated cone-shaped fitting portion 117 is eccentric (a) from the screw hole center 116 within a range that can be inserted into the tapered hole-shaped fitting portion 114 even when the upper nut portion 104 is tightened. Are arranged.
  • the valley bottom 119 is provided along the screw thread top part 110 of the bolt 102.
  • a female screw portion is constructed by forming a screw thread 121 by continuously connecting the valley bottoms 119 with an arcuate convex surface 120.
  • Patent Document 4 As a locking nut other than a hard lock nut, there is also proposed a configuration in which a slit is formed in a part of the nut (Patent Document 4).
  • the nut disclosed in Patent Document 4 is a lock nut having a small number of parts, a simple structure, easy attachment, and a high locking effect.
  • FIG. 4 and 5 disclose the structure of the lock nut 3000 disclosed in Patent Document 4.
  • FIG. 4 shows a lock nut 3000 used with a conventional nut 3100.
  • FIG. 5 shows a fastening state of the fastened members 308 and 309 by screwing a combination of nuts 3100 and 3000 to the bolt 307.
  • a screw hole 1304 is formed in the normal nut 3100, and similarly, the same screw hole 1304 is formed in the lock nut 3000.
  • the lock nut 3000 has a first slit 1301 and a second slit 1302. Further, the first slit 1301 and the second slit 1302 are formed so as to cross the screw hole 1304 and are arranged so as to partially overlap in the axial direction.
  • the gap between the slits 1301 and 1302 is elastically reduced in the axial direction. As a result, due to the deformation of the gap, a strong double nut structure is not loosened. Further, since the lock nut 3000 is made of one member, it is easy to handle and can be fastened to the bolt 1307 quickly.
  • FIG. 6 shows a nut 4000 in which one slit portion 1405 is formed in the nut main body portion 1402.
  • FIG. 7 shows a nut 4100 in which two nuts 1405 are formed in the nut main body 1402.
  • a female screw part 1403 is formed from the upper surface 1402a side of the nut main body 1402 toward the seating surface 1402b side.
  • a chamfered portion 1450 is formed on the upper surface 1402 a of the nut body 1402.
  • a flat portion 1404 has a predetermined length formed on the inner peripheral wall of the nut main body 1402, and a cutout is formed in the flat portion 1404 from the outer peripheral wall 1402 c side of the nut main body 1402 toward the axial core side of the nut main body 1402.
  • a slit portion 1405 is formed. Note that the nut 4100 shown in FIG. 7 has basically the same configuration, but the plane portion 404 is provided on the upper surface side and the seat surface side, and the slit portion 405 is formed in the plane portion 1404.
  • a locking nut can be formed only by forming the slit portion 1405 in the plane portion 1404. Therefore, the structure is simple and excellent in productivity, and the fastened member can be fastened without reducing the fastening force by an external force such as vibration by simply screwing one locking nut onto a male screw such as a bolt. As a result, it is excellent in usability and convenience.
  • the inventor of the present application has found the following problems when examining existing nuts (especially, locking nuts).
  • the hard lock nut 103 has a special structure capable of performing eccentric fitting, so that the manufacturing cost (or purchase cost) is compared with a normal nut. ) Is expensive. Not all fastening structures can use expensive nuts, and in fact, nuts that can be fastened firmly and loosely while being simple and inexpensive are often required.
  • the hard lock nut 103 uses the upper nut portion 104 and the lower nut portion 105 having a special structure, there is a case where it is desired to firmly tighten with only one nut in the work process.
  • the work of combination is added, and each special nut (104, 105) is stored neatly, and the same number of each is prepared in pairs. It is necessary to keep the management work in the field. That is, if only one locking nut is required, it is convenient to prepare only that and use it alone. Therefore, in the case of the hard lock nut 103, the installation work becomes troublesome and time is required. It also costs work.
  • the inventor of the present application also examined a nut with a slit, but found that the existing nut with a slit was satisfied where the slit was inserted, and no further improvement was included. It is important not to loosen the nut, but it is also important that it is easy to tighten, which requires a new twist.
  • the inventor of the present application suddenly found a technique that can solve the above-mentioned problems, and arrived at the present invention.
  • This invention is made
  • the main objective is to provide a novel loosening prevention nut.
  • a nut according to the present invention includes a nut main body portion in which a screw hole is formed, an annular member formed on an upper surface side of the nut main body portion, and an outer frame member formed on an outer edge side of the annular member. Yes.
  • the annular member has a second end that is in contact with the upper surface of the nut main body, and a first end located on the opposite side of the second end. The upper surface of the first end is located above the upper surface of the second end.
  • a first gap is formed between the first end and the top surface of the nut body.
  • a side surface of the annular member is disposed between the inner wall of the outer frame member via a second gap.
  • the upper surface of the first end portion of the annular member is located above the upper surface of the outer frame member.
  • the inner wall of the outer frame member is inclined in a taper shape upward.
  • the nut body includes a side surface that defines a polygonal nut.
  • the annular member has an annular shape in which an opening corresponding to the screw hole is formed.
  • a third gap is formed between the end surface of the first end portion and the end surface of the second end portion of the annular member.
  • the inner wall of the outer frame member is inclined so that the second gap increases from the upper surface of the nut main body toward the upper surface side of the outer frame member.
  • the first end portion of the annular member when the nut is fastened, is in contact with the upper surface of the nut main body, and the side surface of the annular member is the outer frame. Contact the inner wall of the member.
  • the upper surface of the annular member including the first end and the second end is the same height as the upper surface of the outer frame member.
  • the end surface of the first end portion and the end surface of the second end portion of the annular member are in contact with each other.
  • the nut body includes a side surface that defines a polygonal nut.
  • the outer surface of the outer frame member is formed to be connected in the same plane as the side surface of the nut main body.
  • the nut main body, the annular member, and the outer frame member are made of a metal material.
  • the nut main body, the annular member, and the outer frame member are integrally molded.
  • the upper surface of the nut main body and the upper surface of the outer frame member are surfaces along a horizontal direction perpendicular to the vertical direction.
  • the annular member has a structure that extends spirally upward from the second end portion.
  • a screw groove corresponding to the screw hole of the nut main body is formed in the inner opening inner wall of the annular member.
  • a nut according to the present invention includes a nut main body portion in which a screw hole is formed, an annular member formed on an upper surface side of the nut main body portion, and an outer frame member formed on an outer edge side of the annular member. Yes.
  • the annular member has a second end that is in contact with the upper surface of the nut main body, and a first end located on the opposite side of the second end. The upper surface of the first end is located above the upper surface of the second end.
  • a first gap is formed between the first end and the top surface of the nut body.
  • a part of the upper surface of the outer frame member is an extended portion extending to the center side. The extension part is a part that suppresses the upper surface of the annular member.
  • the inner wall of the outer frame member is inclined in a tapered shape upward.
  • the pair nut according to the present invention is a pair nut including a first nut and a second nut.
  • the first nut includes a nut body portion in which a screw hole is formed, an upper surface of the nut body portion, a side surface defining the upper surface, and a lower surface opposite to the upper surface of the nut body portion.
  • the central axis of the screw hole in the first nut coincides with the central axis of the bolt corresponding to the pair nut.
  • a lower surface opening wider than the diameter of the screw hole is formed on the lower surface of the first nut.
  • the central axis of the lower surface opening extends obliquely from the central axis of the bolt corresponding to the pair nut.
  • the second nut includes a nut body portion in which a screw hole is formed, an upper surface of the nut body portion, a side surface defining the upper surface, and a lower surface opposite to the upper surface of the nut body portion.
  • An upper surface protrusion corresponding to the lower surface opening of the first nut is formed on the upper surface of the second nut.
  • a central axis of the screw hole formed in the upper surface protrusion and the nut main body coincides with the central axis of the bolt corresponding to the pair nut.
  • the lower surface opening of the first nut has a lower surface inclined surface cut by a part of a side surface of a cone.
  • the outer surface of the upper surface protrusion of the second nut is an inclined surface.
  • the lower surface of the first nut when the upper surface protrusion of the second nut is inserted into the lower surface opening of the first nut, the lower surface of the first nut, the upper surface of the second nut, There is a gap between them.
  • the first nut and the second nut are fastened to the bolt, the lower surface of the first nut and the upper surface of the second nut are in contact with each other.
  • a plurality of radially extending grooves are formed on the lower inclined surface of the first nut.
  • a plurality of protrusions are formed on the outer surface of the upper surface protrusion of the second nut.
  • the side surface of the first nut and the side surface of the second nut are covered with a shrink film and fixed together.
  • the side surface of the first nut and the side surface of the second nut are side surfaces that define a polygonal nut.
  • the side surface of the first nut and the side surface of the second nut are aligned with respect to a vertical direction.
  • the shrink film is torn and the lower surface of the first nut and the upper surface of the second nut are in contact with each other.
  • the upper surface and the lower surface of the first nut are surfaces parallel to each other.
  • the upper surface and the lower surface of the second nut are surfaces parallel to each other.
  • the nut according to the present invention includes a nut main body portion in which a screw hole is formed, an upper surface of the nut main body portion, a side surface defining the upper surface, and a lower surface opposite to the upper surface of the nut main body portion. .
  • a central axis of the screw hole in the nut main body coincides with a central axis of a bolt corresponding to the nut.
  • a lower surface opening wider than the diameter of the screw hole is formed on the lower surface of the nut main body. The lower surface opening is formed so that the angle of the inclined surface of the lower surface opening is different.
  • a nut according to an embodiment of the present invention includes a nut main body portion in which a screw hole is formed, an upper surface of the nut main body portion, and a side surface that defines the upper surface.
  • a slit is formed on a side surface of the nut body. The upper surface of the nut main body is inclined so that the notch opening side of the slit becomes higher.
  • the side surface of the nut main body extends along the vertical direction.
  • the upper surface and the slit extend obliquely at the same angle with respect to a horizontal direction perpendicular to the vertical direction.
  • the side surface of the nut main body extends along the vertical direction.
  • the upper surface extends obliquely with respect to a horizontal direction perpendicular to the vertical direction, and the slit extends in the horizontal direction.
  • the lower surface opposite to the upper surface of the nut body portion is inclined so that the notch opening side of the slit is higher.
  • the inclined upper surface is deformed so as to extend in a horizontal direction perpendicular to the vertical direction.
  • the nut main body portion including the inclined upper surface and the side surface on which the slit is formed is integrally formed of the same metal material.
  • the fastening structure according to the present invention includes the pair nut, a bolt corresponding to the screw hole of the pair nut, and a member to be fastened by the pair nut and the bolt.
  • a fastening structure includes the nut, a bolt corresponding to the screw hole of the nut, and a member to be fastened by the nut and the bolt.
  • a screw hole corresponding to the bolt is formed in the fastened member.
  • the bolt according to the present invention includes a bolt shaft portion at least partially formed with a screw thread, and a bolt head portion formed at one end of the bolt shaft portion.
  • a bolt root opening is formed on the bolt shaft side of the bolt head.
  • a washer is inserted in the bolt root opening.
  • the washer has a first end, a second end, and an extension between the first end and the second end. When the bolt is not fastened, the second end of the washer is in contact with the bottom surface of the bolt root opening, and the first end of the washer is in contact with the bottom surface of the bolt root opening.
  • the washer is accommodated in the bolt root opening with a gap in between.
  • an outer frame member that defines the bolt root opening is formed outside the bolt root opening that houses the washer.
  • the inner wall of the outer frame member is inclined in a taper shape upward.
  • the upper surface of the first end portion of the washer in a state where the bolt is not fastened, is located above the upper surface of the outer frame member, and the second of the washer The upper surface of the end is located below the upper surface of the outer frame member.
  • the upper surface of the first end of the washer is flush with the upper surface of the outer frame member, and the second end of the washer There is a gap between the upper surface of the member and the member to be fastened.
  • an outer frame member that defines the bolt root opening is formed outside the bolt root opening that houses the washer.
  • a part of the upper surface of the outer frame member is an extended portion extending toward the bolt root opening.
  • the extension part is a part for suppressing the upper surface of the washer.
  • a gap exists between the washer and the bottom surface of the bolt root opening.
  • the bolt head has at least one portion selected from the group consisting of a polygonal nut shape, a driver groove and a wrench opening.
  • the first end of the washer is fixed so as to adhere to the bottom surface of the bolt root opening.
  • a fastening method is a fastening method for fastening a member to be fastened, and temporarily fixing the member to be fastened together with the pair nut by a step of preparing the pair nut and a bolt corresponding to the screw hole of the pair nut. And a step of performing screwing on the temporarily fixed member to be fastened.
  • a fastening method is a fastening method of fastening a member to be fastened, and temporarily fixing the member to be fastened together with the nut by a step of preparing the nut and a bolt corresponding to the screw hole of the nut. And a step of performing screwing on the temporarily fixed member to be fastened.
  • the fixing method according to the present invention is a fixing method using a fastening member, and the fastening member includes an annular member having a first end and a second end, and an end surface of the first end; A third gap is formed between the end surface of the second end portion, and the annular member is spiral so that the upper surface of the first end portion is located above the upper surface of the second end portion.
  • an outer frame member having an inclined surface close to a side surface of the annular member is included together with the annular member.
  • the fixing method according to the present invention includes a step of preparing the fastening member, and a step of pushing in the first end portion by bringing the first end portion of the annular member in the fastening member into contact with a member to be fastened. Along with the pushing step, the step of pressing the side surface of the annular member against the inclined surface, and the upper surface of the annular member including the first end portion and the second end portion are in contact with the fastened member And a step of causing.
  • a thread groove is formed in the inner opening inner wall of the annular member, and in the contacting step, the upper surface of the annular member is flush with the end surface of the first end portion. And the end surface of the second end portion are in contact with each other.
  • an upper surface of the first end portion of the annular member is located on the same plane as an upper surface of the outer frame member, and the first member of the annular member is There is a gap between the upper surface of the end portion and the upper surface of the second end portion.
  • the fastening member is the nut.
  • the annular member is a washer
  • the fastening member is the bolt
  • a nut according to an embodiment of the present invention includes a nut main body portion in which a screw hole is formed, an annular member formed on an upper surface side of the nut main body portion, and an outer frame member formed on an outer edge side of the annular member. It has.
  • the annular member has a second end that is in contact with the upper surface of the nut main body, and a first end located on the opposite side of the second end. The upper surface of the first end is located above the upper surface of the second end.
  • a first gap is formed between the first end and the top surface of the nut body.
  • a side surface of the second end portion of the annular member is substantially in contact with an inner wall of the outer frame member.
  • the outer frame member may be a member different from the nut main body.
  • the screw hole extends from the vertical direction (the axial direction of the bolt), but the central axis of the opening (taper opening) located around the screw hole is It is formed so as to extend from the vertical direction.
  • an opening cut out by a part of a conical shape is formed.
  • the nut (female nut) is used in combination with a nut having a protrusion (male nut).
  • the screw hole extends from the vertical direction (the axial direction of the bolt), but the opening (taper opening) located around the screw hole has an inclined surface. Are formed to have different angles.
  • the nut (female nut) is used in combination with a nut having a protrusion (male nut).
  • the pair nut according to the embodiment of the present invention includes a first nut and a second nut,
  • the side surfaces of the first nut and the second nut are covered with a resin film (for example, an annular film or a shrink film), and the first nut and the second nut are fixed integrally.
  • the side surface of the first nut and the side surface of the second nut are side surfaces that define a polygonal nut, and the side surfaces are aligned along the vertical direction.
  • the nut according to the present invention includes an annular member formed on the upper surface side of the nut main body portion in which the screw hole is formed, and an outer frame member formed on the outer edge side of the annular member.
  • a first gap is formed between the one end and the top surface of the nut body, and a second gap is formed between the side surface of the annular member and the inner wall of the outer frame member.
  • the upper surface of the first end portion of the annular member is located above the upper surface of the outer frame member, and the inner wall of the outer frame member is inclined so that the second gap becomes larger upward. (Or taper shape).
  • the first end portion of the annular member comes into contact first (in the case of a double nut, it comes into contact with another nut), and this first end portion is pushed into the first end. 1
  • the annular member is deformed in a direction in which the first gap is eliminated, thereby eliminating a gap (backlash) formed in a screwed portion between the female screw portion and the male screw portion.
  • the female screw part (nut) and the male screw part (bolt) can be brought into close contact with each other, and a strong frictional force can be obtained between the female screw part (nut) and the male screw part (bolt).
  • a strong frictional force can be obtained between the female screw part (nut) and the male screw part (bolt).
  • the annular member is deformed in the direction of spreading outward, but the deformation can be stopped at the inner wall of the outer frame member so that the force does not escape.
  • the inner wall of the outer frame member has a tapered shape (since it is inclined so that the second gap increases toward the upper side), the inner wall has a force that deforms the annular member outward.
  • the annular member can protect the foreign material and external force which affect a fastening part, it has contributed also to protecting the fastening force of a fastening structure. As a result, it is possible to realize a nut that is easy to tighten while preventing loosening.
  • the central axis of the screw hole in the first nut and the second nut coincides with the central axis of the bolt, and a lower surface opening is formed on the lower surface of the first nut.
  • the central axis extends obliquely from the central axis of the bolt, and an upper surface protrusion is formed on the upper surface of the second nut. Therefore, when the upper surface protrusion of the second nut is inserted into the lower surface opening of the first nut and the first nut and the second nut are fastened, the central axis of the lower surface opening of the first nut extends with an inclination.
  • the upper surface of the upper surface protrusion of the second nut does not uniformly contact the lower surface opening of the first nut, but contacts the lower surface opening of the first nut non-uniformly (one side has priority). . Therefore, since the second nut is initially slightly inclined and mixed into the lower surface opening of the first nut, it is formed at the threaded portion between the female screw portion (nut) and the male screw portion (bolt). The gap (backlash) is eliminated, and the female screw portion (nut) and the male screw portion (bolt) can be brought into close contact with each other.
  • the center axes of the screw holes in the first nut and the second nut are coincident (coincident with the center axis of the bolt), the center axes of the screw holes of the first nut and the second nut are not coincident with each other. Compared to the above, it becomes easier to manufacture the first nut and the second nut.
  • the central axes of the screw holes in the first nut and the second nut coincide (coincide with the central axis of the bolt), the two nuts (pair nuts) of the first nut and the second nut are operated once ( Rotation) is convenient because it can be put in the bolt.
  • FIG. It is an exploded view which shows the structure of the conventional hard lock nut 103.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the structure of the fastening structure 1000 containing the conventional hard lock nut 103.
  • FIG. It is a perspective view which shows the improved product of the lower nut part 105 in the conventional hard lock nut.
  • FIG. It is a perspective view which shows the fastening state of the to-be-fastened members 308 and 309 which screwed together the combination of nut 3100 * 3000 with the volt
  • FIG. It is a perspective view which shows the nut 4000 in which one slit part 1405 was formed.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a nut 200.
  • FIG. It is a figure which shows a mode that the nut 200 and the volt
  • FIG. It is sectional drawing explaining a mode that it fastens with the nut 200.
  • FIG. It is an expanded sectional view for demonstrating a mode that the nut 200 is fastened.
  • (A) to (d) are process diagrams for explaining the fastening operation of the annular member 41.
  • FIG. 6 is a perspective view showing configurations of a nut 400 and a nut 500. It is a perspective view which shows the structure of the pair nut 600 with which the nut 400 and the nut 500 were combined.
  • 4 is a rear perspective view showing the configuration of a nut 400.
  • FIG. 4 is a side view showing the configuration of a nut 400.
  • FIG. 5 is a bottom view (bottom view) showing the configuration of the nut 400.
  • FIG. 4 is a plan view (top view) showing the configuration of a nut 400.
  • FIG. It is a bottom view (bottom view) showing the configuration of a modified example of the nut 400.
  • 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a groove portion 36.
  • FIG. FIG. 5 is an exploded view (cross-sectional view) showing how a pair nut 600 is fastened to a bolt 80.
  • 4 is a cross-sectional view showing a structure of a fastening structure 601 fastened by a pair nut 600 and a bolt 80.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the structure of the volt
  • FIG. It is a perspective view which shows the structure of the bolt head 82 of the volt
  • FIG. 8 is a cross-sectional view (a front view or a side view) showing the configuration of the nut 200 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view for explaining the structure of the nut 200 of the first embodiment. 17 and 18, which will be described later, an upward arrow 99 is shown in the vertical direction, and the upward direction is referred to as "up” or “upper surface” for convenience. Since the “up” direction is for convenience, the surface named “upper surface” may be turned sideways or faced downward depending on the orientation of the nut 200.
  • the nut 200 includes a nut main body portion 10 in which the screw holes 30 are formed, and an annular member 41 formed on the upper surface side of the nut main body portion 10.
  • An outer frame member 45 is formed on the outer edge side of the annular member 41.
  • the nut 200 of this embodiment is a polygonal nut, and in the illustrated example, a nut.
  • the nut 200 includes a nut main body 10 in which a screw hole 30 is formed, and an upper surface 11 and a side surface 15 of the nut main body 10.
  • a screw thread 31 is formed on the inner surface of the screw hole 30, and a screw groove is formed between adjacent screw threads 31.
  • the upper surface 11 of the nut main body 10 is defined by the side surface 15. In other words, the upper surface of the region surrounded by the side surface 15 is the upper surface.
  • the annular member 41 has a second end portion 42b that is in contact with the upper surface 11 of the nut body portion 10, and a first end portion 42a that is located on the opposite side of the second end portion 42b. And the upper surface of the 1st end part 42a is located above the upper surface of the 2nd end part 42b. A gap 40 is formed between the first end 42 a and the upper surface 11 of the nut body 10.
  • the annular member 41 has an annular shape in which an opening corresponding to the screw hole 30 is formed.
  • a gap 48 is formed between the end surface 42t1 of the first end portion 42a and the end surface (42t2) of the second end portion 42b in the annular member (annular member) 41. That is, a part of the annular member 41 of the present embodiment is cut (substantially circular arc shape), and the first end portion 42a and the second end portion 42b are separated from each other.
  • a ring extension 42 c is located between the first end 42 a and the second end 42 b of the annular member 41.
  • the annular member 41 has a structure that extends spirally upward from the second end portion 42b.
  • a thread groove corresponding to the threaded hole 30 of the nut body 10 is formed on the inner wall of the central opening of the annular member 41. It is also possible to adopt a configuration in which the thread groove is not formed on the inner wall of the central opening of the annular member 41.
  • the second end portion 42b is integrated with the upper surface 11 of the nut body portion 10, but the upper surface of the nut body portion 10 is welded (or other joining means) to the second end portion 42b. 11 can also be joined. Further, the second end portion 42 b is in contact with the upper surface 11 of the nut body portion 10, but there is a gap 40 between the other portions (42 c and 42 a) and the upper surface 11.
  • the side surface 41 s of the annular member 41 is disposed between the inner wall 47 of the outer frame member 45 via the second gap 49.
  • the inner wall 47 of the outer frame member 45 is an inclined surface (or a wall portion including the inclined surface) that is inclined upward in a tapered shape. Specifically, the inner wall 47 is inclined so that the second gap 49 increases from the upper surface 11 of the nut body 10 toward the upper surface 46 of the outer frame member 45 (that is, in a tapered shape). ) Note that a part of the side surface 41 s (a region that is in contact with the upper surface 11) is in contact with the inner wall 47, and the other part of the side surface 41 s is separated from the inner wall 47, thereby forming a gap 49. Also good.
  • the inclination angle (taper angle) of the inner wall 47 is an angle formed by the horizontal line L2 and the inclined surface 47 (an angle based on the acute angle side), for example, about 45 ° ⁇ 25 ° (for example, 70 °, 60 °, 45 °).
  • specific numerical values may be appropriately selected according to the application and characteristics required for the nut 200.
  • the taper angle can be defined by the angle formed by the horizontal line L4 and the inclined surface 47 (an angle based on the obtuse angle side).
  • the upper surface of the first end portion 42 a of the annular member 41 is located above the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the upper surface 11 of the nut main body 10 is a surface along a horizontal direction perpendicular to the vertical direction (99). That is, in the configuration of the present embodiment, the upper surface 11 is not inclined but is a horizontal surface.
  • the upper surface 46 of the outer frame member 45 is also a surface (horizontal plane) along a horizontal direction perpendicular to the vertical direction. In addition, although demonstrated as a horizontal surface, you may give processes, such as a chamfering process.
  • the first end 42 a of the annular member 41 is connected to the upper surface 11 of the nut body 10. Contact. That is, the gap 40 disappears, and the first end 42 a (in addition, the second end 42 b and the ring extension 42 c) of the annular member 41 contacts the upper surface 11 of the nut body 10. Further, the side surface (outer surface) 41 s of the annular member 41 is in contact with the inner wall 47 of the outer frame member 45. Furthermore, the upper surface of the annular member 41 including the first end portion 42 a and the second end portion 42 b is the same height as the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the upper surface 46 of the outer frame member 45 is a surface that contacts a member to be fastened (a plate-shaped member or a nut).
  • a member to be fastened a plate-shaped member or a nut.
  • the end surface 42t1 of the first end 42a of the annular member 41 and the end surface 42t2 of the second end 42b come into contact with each other. That is, the first end portion 42a and the second end portion 42b of the annular member 41 are caught, and the gap 48 is eliminated.
  • the nut 200 of this embodiment is made of a metal material. That is, the nut main body 10, the annular member 41, and the outer frame member 45 are made of a metal material. However, the nut 200 can be made of a material other than a metal material (for example, a resin material). In addition, the nut body 10, the annular member 41, and the outer frame member 45 are integrally molded. That is, the nut main body 10, the annular member 41, and the outer frame member 45 are configured by being continuously connected with the same material.
  • the nut 200 may be constructed by combining some members by welding (or bonding or the like (for example, adhesion by an adhesive or adhesion by an adhesive)) instead of integral molding.
  • the annular member 41 and the nut main body 10 can be brought into contact with each other by gravity.
  • the annular member 41 and the nut main body 10 are configured as separate members, and the second end 42b of the annular member 41 is brought into contact with the upper surface 11 of the nut main body 10 by gravity. Also good.
  • the second end portion 42b of the annular member 41 is attached to the upper surface 11 of the nut body 10 (for example, adhesion by an adhesive, adhesion by an adhesive, adhesion by liquid viscosity, coupling by magnetic force, etc.), it is upside down. (Or horizontally or diagonally), it can be prevented from falling or shifting, which is convenient for handling.
  • integral molding there is an advantage that the strength can be increased, and a process such as welding can be omitted.
  • the dimension “ ⁇ 1” is a diameter based on the lower end of the inclined surface 47
  • the dimension “ ⁇ 2” is a diameter based on the upper end of the inclined surface 47. Since the inner wall (inclined surface) 47 is tapered, a relationship of ⁇ 1 ⁇ 2 is established.
  • the height “T1” is the distance from the lower surface (bottom surface) 13 to the upper surface 11, and the height “T2” is the distance from the lower surface (bottom surface) 13 to the upper surface 46.
  • “T3” is the thickness of the annular member 41.
  • the dimension “e” represents the distance of the gap 48 between the first end 42 a and the second end 42 b of the annular member 41.
  • the dimension “f” represents the distance between the upper surface of the first end portion 42 a and the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the lines “L1” and “L2” are horizontal lines along the upper surface 11 and the bottom surface 13 of the nut body 10, respectively, and the line “L3” is a horizontal line along the upper surface 46 of the outer frame member 45. It is.
  • the dimension “G” represents the diameter of the annular member (annular member) 41.
  • the dimension “G” represents the width of the annular member.
  • the dimension “I” is a diameter on the outer surface 45 s of the outer frame member 45. As shown in FIG.
  • the wall portion (or upper surface 46) of the outer frame member 45 has a circular shape (annular shape) corresponding to the annular member (annular member) 41.
  • the dimension “J” is the width of the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • FIG. 10 shows a configuration in which the nut 200 of the present embodiment is arranged on the bolt shaft portion (screw shaft portion) 85 of the bolt 80.
  • the screw shaft portion 85 is inserted into an opening 63 formed in the surface 61 a of the first member 61 that is the member to be fastened 69.
  • a screw hole 65 is formed in the bottom surface of the opening 63.
  • the first member 61 can also be formed with a screw hole 65 without the opening 63 and the screw shaft 85 can be inserted into the screw hole 65.
  • a normal nut (a typical nut (for example, the normal nut 3100 shown in FIG. 5)) and the nut 200 of this embodiment are configured as a double nut (see FIG. 5). It can be combined with the configuration as shown.
  • a member other than a nut such as a washer may be interposed.
  • the upper surfaces (annular members 41) of the nut 200 of the present embodiment are brought into contact with each other and fastened, compared with a double nut structure of normal nuts (3100) (or a combination of the normal nut 3100 and the nut 200).
  • a double nut structure having a very strong fastening force.
  • the top surface 11 side (fastening surface side) of the nut 200 is crushed during fastening, and the structure is difficult to remove by reverse rotation. Become.
  • the upper surfaces (annular members 41) of the nut 200 are brought into contact with each other and fastened, the nut 200 is more strongly meshed and is difficult to be removed. It is extremely difficult.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which the fastened members 61 and 62 are fastened by the screw shaft portion 85 and the nut 200.
  • FIG. 12 is an enlarged view of the nut 200 shown in FIG.
  • the fastened members 61 and 62 are laminated (contact surface 66), and screw holes 65 and 67 passing through both members (here, plate-like members) 61 and 62 are formed. Is provided.
  • a screw shaft portion 85 is inserted into the screw holes 65 and 67.
  • the nut 200 is set on the inserted screw shaft portion 85, and the nut 200 is rotated so that the nut 200 advances in the direction of the arrow 50 (downward on the paper surface).
  • the inner wall 47 of the outer frame member 45 has an inclined surface (tapered shape), the vertical force 51 (upward in the drawing) applied to the annular member 41 is easily converted to the force indicated by the arrow 53.
  • the gap 48 between the first end portion 42a and the second end portion 42b is filled by the force of the arrow 53, the annular member 41 becomes flat and integral (annular), and the gap 40 disappears, so that 81 can be fastened with the nut 200 (annular member 41) firmly engaged.
  • the nut 200 can be tightened more firmly than a normal nut, but even after the tightening, the presence of the gap (second gap) 49 can absorb vibrations from the outside. 200 is difficult to loosen.
  • the outer frame member 45 securely protects the fastening portion (41 and the like), it is difficult to loosen in that respect.
  • FIGS. 13A to 13D are process diagrams for explaining the operation of how the annular member 41 is fastened. These drawings are also diagrams for explaining the manufacturing process of the fastening structure.
  • the annular member 41 is set so that the first end portion 42a protrudes downward.
  • An inner wall 47 (particularly, an inclined surface) is disposed around the annular member 41.
  • the surface 41u (the upper surface in FIG. 8 and the lower surface in this figure) of the annular member 41 faces downward.
  • the first end 42a protruding downward is first pushed (arrow 51), and the first end 42a is pushed toward the upper surface 11 side. Accordingly, the gap 40 decreases.
  • the gap 48 (e) between the first end 42a and the second end 42b is filled, and the integrated annular member 41 strengthens the thread 81 more firmly. Grab and tighten. In this way, a strong fastening is obtained. Therefore, according to the nut 200 of the present embodiment, it is possible to realize a nut that is easy to tighten while preventing loosening.
  • the upper surface 41u of the first end portion 42a of the annular member 41 in addition to the upper surface 41u of the first end portion 42a of the annular member 41, the upper surface 41u of the second end portion 42b and the upper surface u of the extension portion 42c are It comes to be located in the same plane as the upper surface 46 of the outer frame member 45, and the contact area can be increased (maximum).
  • Such a configuration may be adopted, but when fastened, the upper surface 41u of the first end portion 42a is positioned in the same plane as the upper surface 46 of the outer frame member 45, and the upper surface of the second end portion 42b.
  • the nut 200 includes an annular member 41 formed on the upper surface (11) side of the nut main body 10 in which the screw hole 30 is formed, and an outer member formed on the outer edge side of the annular member 41. It is comprised from the frame member 45.
  • FIG. And the 1st clearance gap 40 is formed between the 1st end part 42a of the annular member 41, and the upper surface 11 of the nut main-body part 10, Between the side surface 41s of the annular member 41, and the inner wall 47 of the outer frame member 45, it is.
  • a second gap 49 is formed.
  • the upper surface 41 u of the first end portion 42 a of the annular member 41 is located above the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the inner wall 47 of the outer frame member 45 has a tapered shape (in other words, it is inclined so that the second gap 49 becomes larger upward).
  • the first end 42a of the annular member 41 first contacts the fastened member (61) (in the case of a double nut, it contacts other nuts). ), The first end portion 42a is pushed in to eliminate the first gap 40 (arrow 51), and the play on the male screw / female screw (or screw thread / screw valley) is canceled, and the screw thread of the screw shaft 85 is removed. 81 can be firmly bitten and gripped (can be locked). Specifically, since the annular member 41 is inclined as in the configuration of the present embodiment, the protruding first end portion 42a of the annular member 411 is first contacted with the contact surface (fastened member).
  • the first gap (slit) 40 is crushed and deformed, so that the structure is easy to tighten.
  • the first gap (slit) 40 is crushed, and the inclined annular member 41 is parallel (horizontal) to the contact surface, so apply force firmly to the contact surface. Becomes easier.
  • the upper surface 41u of the annular member 41 is deformed (mainly deformed in the vertical direction) in a direction in which the first gap (slit) 40 is eliminated, so that the threaded portion between the female screw portion and the male screw portion
  • the internal thread part (nut) and the male thread part (bolt) can be brought into close contact with each other by eliminating the gap (backlash) formed in the inner part. Strong friction between the female thread part (nut) and the male thread part (bolt) As a result, it is possible to reliably prevent the nut from loosening from the male screw such as a bolt due to vibration or the like and the screwing force from being lowered.
  • the annular member 41 is deformed in the direction of spreading outward, but the deformation can be stopped at the inner wall of the outer frame member so that the force does not escape.
  • the inner wall 47 of the outer frame member 45 has a tapered shape (because it is inclined so that the second gap 49 becomes larger upward), the force that deforms the annular member 41 outward ( Further, it is possible to perform the fastening firmly while adjusting the longitudinal force 51) well, that is, using the reaction force 53 so that the fastening force does not escape.
  • the outer frame member 45 can protect foreign matters and external forces that affect the fastening portions (41, 81), the fastening force of the fastening structure can be more reliably protected.
  • the second gap 49 is formed between the side surface 41s of the annular member 41 and the inner wall 47 of the outer frame member 45, even if vibration occurs in the fastening portion (41, 81), the gap 49 Absorbs the influence of the vibration, so that the fastening force of the fastening structure can be more reliably protected in this respect as well.
  • a lock nut (a nut for preventing loosening) is constructed with a simple structure in which a slit is formed in the nut body 10, the slit 20 is inserted in the nut body 10, so that in terms of strength, there is no slit. It falls compared with a nut (for example, normal nut 90).
  • the nut body 10 is not provided with the slit 20, and the gap 40 is provided on the upper surface (11) side of the nut body 10, and the annular member 41 using the gap 40 is used.
  • Can build lock nuts Since the nut body portion 10 does not have the slit 20, the nut 200 of this embodiment is excellent in terms of strength. Even when the same strength is achieved, the nut 200 of the present embodiment can use a relatively inexpensive material / manufacturing method as compared to a nut with a slit, which is advantageous in terms of cost. It is.
  • the nut 200 of the present embodiment can be modified to the form shown in FIGS. 14 and 15 are a cross-sectional view and a perspective view, respectively, showing a modified example of the nut 200 of the present embodiment.
  • the outer frame member 45 has a polygonal nut shape (here, a hexagonal nut) in the same manner as the nut body 10.
  • the outer side surface 45 s of the outer frame member 45 constitutes the same surface as the side surface 15 of the nut body 10.
  • a tool for a hexagon nut such as a wrench
  • an instrument having a prevailing standard such as a wrench
  • the strength of the outer frame member 45 can be improved as compared with the nut 200 shown in FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing the nut 400 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of a nut 400 (female nut) according to the present embodiment and a nut 500 (male nut) combined with the nut 400.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a configuration of a pair nut 600 in which the nut 400 and the nut 500 are combined.
  • 19A to 19D show configurations of a bottom side perspective view, a side view, a bottom view (bottom view), and a plan view (top view) of the nut 400, respectively.
  • the structure (features) of the nut 400 will be described with reference to FIG. 16 while explaining the method for manufacturing the nut 400 according to the present embodiment. Note that in FIG. 16, the ratio of dimensions is not strict, giving priority to easy understanding.
  • the screw hole 405 is inclined with respect to the central axis C2 of the bolt used (vertical direction 99 in FIG. 17A) (angle ⁇ 10 between the axis C2 and the axis C1).
  • An opening (tapered opening) 409 having an inclined surface (tapered surface) extending from the outer edge is formed.
  • a screw hole 405 having a screw thread 406 is formed in a rod member (here, a hexagonal column for constituting a hexagonal nut) 401.
  • an opening 407 having a conical shape (409) at one end of the rod member 401 in which the screw hole 405 is formed (here, an end surface serving as a bottom surface of the nut 400) is formed.
  • an inclined surface (tapered surface) 409 corresponding to a part of the side surface of the cone is formed on the outer edge near the exit of the screw hole 405 on the bottom surface of the nut (400), and an opening (tapered) surrounded by the inclined surface 409 is formed. Opening) 407 is made.
  • the central axis C1 is inclined at an inclination angle ⁇ 10.
  • the inclination angle ⁇ 10 is, for example, about 4 ° to 15 ° (in a preferred example, 7 ° or 7 ° ⁇ 3 °, etc.), but is not limited thereto, and the inclination angle ⁇ 10 is a nut to be manufactured. Appropriate ones can be selected in accordance with 400 characteristics (required numerical values depending on the intended use and fastening state required for use).
  • the angle ⁇ 20 of the tapered opening 409 is, for example, 20 ° to 40 °, and preferably 30 ° (or, for example, 30 ° ⁇ 10 °).
  • the angle ⁇ 20 is not limited to these exemplified angles, and a suitable one is appropriately selected according to the characteristics of the nut 400 to be manufactured (required numerical values depending on the usage and fastening state required for use). be able to.
  • the cross-sectional shape of the inclined surface 409 is a linear shape, but it may be a curved line.
  • the tapered opening 407 cut in the conical shape (409) may include not only those having a straight section but also those having a substantially conical shape having such a curved shape.
  • the diameter W1 of the rod member (in the case of a hexagonal column, the diameter of its circumscribed circle) is, for example, 15 mm.
  • the diameter W1 is preferably a diameter of a nut that is typically used, and is not limited to 15 mm, and may be any other one (may be based on an inch).
  • the opening depth D1 (shallow side: the depth from the end surface to the line reaching the outer edge of the screw hole 405) is 2 to 6 mm (for example, 2.0 to 2.5 mm, 3.5 mm, 4.9 mm, etc.), and the opening depth D2 (deep side) is 5 mm to 12 mm (for example, 2.5 mm, 6.8 mm, 10.25 mm).
  • the diameter (diameter) ⁇ 10 of the taper opening 409 is 8 mm to 12 mm (for example, 9 mm, 9.4 mm, 10.5 mm, etc.).
  • the height D3 of the nut (400) exceeds the line S1 (reference line of depth D2) where the screw thread 406 disappears due to the taper opening 409 to the line S2 extending to the area where the screw thread 406 exists. Of length. It should be noted that the thread 406 is present even when the line S1 (reference line of depth D2) is cut.
  • the height D3 of the nut (400) may be appropriately selected depending on the conditions, but in one example, it is 4 mm to 15 mm (in the preferred example, 7 mm or 7 mm ⁇ 2 mm). Further, in the case of the nut 400 where W1 is not 15 mm, the design number may be calculated according to the ratio (proportional) of each number with reference to the above-described numerical values.
  • the notch forming angle of the taper opening 407 is ⁇ 20 (for example, 30 °), but is shallow because the axis C1 of the taper opening 407 is shifted from the center axis C2 of the screw hole (bolt).
  • the angle of the inclined surface 409a on the side (D1) is an obtuse angle (an angle closer to the horizontal) than the angle of the inclined surface 409b on the deep side (D2).
  • the angle of the inclined surface 409b on the deep side (D2) is closer to the vertical (90 °) side than the angle of the inclined surface 409a on the shallow side (D1). Is (more standing angle).
  • the angle of the inclined surface 409b on the deep side (D2) with respect to the screw hole axis C (or the inner surface of the screw hole) is about 10 °
  • the screw hole axis C (or the inner surface of the screw hole) is about 20 °.
  • the angles of the two (inclined surfaces 409a and 409b) are not symmetrical, and the angles are different.
  • the nut 400 of the fifth embodiment is obtained. After the cutting, if a tapered opening 407 is newly formed on the end face of the same rod member 401 and then cut along the next line S2, another nut 400 is produced. Thereafter, the nut 400 can be manufactured (mass produced) by repeating the same process.
  • FIG. 17 shows a nut 400 (female nut) and a nut 500 (male nut) used as a pair with the nut 400.
  • a pair nut 600 is obtained.
  • a tapered opening 407 is formed on the bottom surface 13 of the nut 400.
  • the nut 500 includes a protrusion 72 corresponding to the tapered opening 407 of the nut 400. By inserting the protrusion 72 of the nut 500 into the tapered opening 407 of the nut 400, it can be used as the pair nut 600. The details will be described below.
  • the pair nut 600 of the present embodiment includes a nut 400 (first nut, female nut, upper nut) 400 and a nut 500 (second nut, male nut, lower nut).
  • the nut 400 can be manufactured as shown in FIG.
  • the nut 400 includes the nut body 10 in which the screw hole 30 (corresponding to “screw hole 405” in FIG. 16) is formed.
  • the nut body 10 includes an upper surface 11 of the nut body, a side surface 15 that defines the upper surface 11 (a side surface located beside the upper surface 11), and a lower surface 13 opposite to the upper surface 11.
  • the central axis (“C” in FIG. 16) of the screw hole 30 (405) of the nut 400 coincides with the central axis (C) of the bolt (80) corresponding to the pair nut 600.
  • the central axis (C) of the screw hole 30 (and bolt) coincides with the vertical direction 99.
  • the side surface 15 of the nut 400 also extends along the vertical direction 99.
  • the upper surface 11 and the lower surface 13 of the nut 400 extend along a horizontal direction perpendicular to the vertical direction 99.
  • the lower surface 13 of the nut 400 has a lower surface opening wider than the diameter of the screw hole 30 (tapered opening that increases the diameter of the hole of the screw hole 30). 407 is formed. No thread 31 is formed in the tapered opening 407.
  • the central axis (“C2” in FIG. 34) of the lower surface opening 407 is inclined from the vertical direction 99 (or the central axis C of the screw hole 30 and the bolt 80) (see “ ⁇ 10” in FIG. 16). .
  • the lower surface opening (tapered opening) 407 is formed on the lower surface 13 in a form shifted to the left as viewed from the paper surface.
  • a narrow portion 16 a (left side) and a wide portion 16 b (right side) are formed by the lower surface opening 407. Further, an outer edge boundary line 39 of the lower surface opening 407 is formed on the lower surface 13 of the nut 400, and an inclined surface (tapered surface) 38 is located on the inner side thereof. Further, a screw hole contour (boundary line) 37 of the lower end face of the screw hole 30 is located at the bottom of the inclined surface (tapered surface) 38.
  • the lower surface opening 407 of the nut 400 has the lower surface inclined surface 38 having a shape cut out by a part of the side surface of the cone as shown in FIG.
  • the inclined surface 38 is not limited to the shape cut out by the side surface of the cone in a geometric sense, and may be an inclined surface having another tapered shape. However, since the nut 400 is often processed (deleted) by a rotary machine tool, the lower inclined surface 38 is preferably a part of the side surface of the rotating body.
  • FIG. 19A the side surface of the nut 400 shown in FIG. 19A is as shown in FIG. 19B.
  • a bottom view (bottom view) of the nut 400 shown in FIG. 19A is as shown in FIG. 19C
  • a plan view (top view) of the nut 400 is as shown in FIG. 19D.
  • the nut 500 (male nut) shown in FIG. 17 is composed of a nut main body 10 in which a screw hole 30 is formed.
  • the nut main body 10 of the nut 500 has an upper surface 73 of the nut main body 10, a side surface 15 that defines the upper surface 73 (a side surface located beside the upper surface 73), and a lower surface 75 opposite to the upper surface 73.
  • An upper surface protrusion 72 corresponding to the lower surface opening 407 of the nut 400 is formed on the upper surface 73 of the nut 500.
  • the fact that the upper surface protrusion 72 corresponds to the lower surface opening 407 of the nut 400 does not mean that the upper surface protrusion 72 having the same shape as the lower surface opening 407 is formed.
  • the screw hole 30 of the nut main body 10 is also formed in the upper surface protrusion 72.
  • the upper surface protrusion 72 and the screw hole 30 formed in the nut main body 10 are common, and the screw hole 30 of the nut main body 10 extends to the upper surface 71 of the upper surface protrusion 72 and passes therethrough.
  • the upper surface protrusion part 72 and the nut main-body part 10 of the nut 500 are integrally formed.
  • the central axis of the screw hole 30 formed in the upper surface protrusion 72 and the nut main body 10 coincides with the central axis (C) of the bolt (80) corresponding to the pair nut 600.
  • the central axis (C) is along the vertical direction (99).
  • the diameter of the screw hole 30 is the same for the nut 500 and the nut 400 (for example, 8 mm), the center axis (C2) of the screw hole 30 is also common, and both are in the vertical direction ( 99).
  • the outer surface of the upper surface protrusion 72 of the nut 500 may be a vertical surface (or a vertical surface extending along the vertical direction 99) extending at a right angle from the upper surface 73 of the nut main body 10, but in this embodiment.
  • the outer surface of the upper surface protrusion 72 is an inclined surface (tapered surface).
  • the height of the upper surface protrusion 72 of the nut 500 (the distance along the vertical direction 99 between the upper surface 73 and the upper surface 71) is suitably appropriate depending on the shape (depth, etc.) of the lower surface opening 407 of the nut 400 to be combined. You can choose one.
  • the illustrated upper projection 72 has a truncated cone shape when viewed three-dimensionally. In the configuration of the present embodiment, the height of the upper surface protrusion 72 is, for example, 2 mm to 8 mm (preferably 3 mm to 5 mm). Further, the upper surface 71 of the upper surface protrusion 72 has an annular shape and the outer diameter thereof is, for example, 9 mm to 10 mm, but a suitable one can be selected as appropriate.
  • a gap 610 is formed between the nut 400 and the nut 500, as shown in FIG. Specifically, when the upper surface protrusion 72 of the nut 500 is only inserted and brought into contact with the lower surface opening 407 of the nut 400, there is a gap between the lower surface 13 of the nut 400 and the upper surface 73 of the nut 500.
  • a gap 610 exists. In the configuration of the present embodiment, the gap 610 is, for example, about 0.5 mm to 3 mm (preferably 1 to 2 mm).
  • a film (here, a resin film) 650 is formed around the side surface 15 of the nut 400 and the side surface 15 of the nut 500. It is fixed.
  • the resin film 650 of this embodiment is a shrink film, and is a film that can shrink an annular resin film (including a film formed by bonding end faces into an annular shape) with heat.
  • the shrink film 650 is made of a resin material that shrinks by heat, and is made of, for example, vinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyolefin (PO), or the like. Yes.
  • the resin film (shrink film) 650 is formed so as to cover the entire circumference of the side surface 15 of the nut 400 and the side surface 15 of the nut 500 and close the gap 610. Specifically, after the annular shrink film 650 that is slightly larger than the diameters of the nuts 400 and 500 is placed on the side surface 15 including the gap 610, the shrink film 650 is contracted in that state, whereby the shrink film 650 is The nuts 400 and 500 can be fixed in close contact with the side surface 15.
  • the shrink film 605 may be formed so as to cover the entire surface of the side surface 15, or a part of the side surface 15 (here, the upper portion of the nut 400, the lower portion of the nut 500, as in the example shown in FIG. 36).
  • the shrink film 605 may be formed on the side surface 15. Further, the shrink film 605 covers the entire surface of the side surface 15 so that a part of the shrink film 605 covers the outer peripheral region of the upper surface 11 of the nut 400 (and / or the outer peripheral region of the lower surface 75 of the nut 500). May be formed,
  • the nut 400 and the nut 500 are the same polygonal nut (here, a hexagonal nut), and the side surfaces 15 of both (400, 500) are aligned along the vertical direction 99. Yes.
  • the nut 400 and the nut 500 have the same screw hole shaft (C2), that is, the pair nut 600 has a common shaft (C2), and thus the nut 400 fixed by the shrink film 650.
  • the nut 500 (pair nut 600) can be put in the axis
  • the nut 400 and the nut 500 can be inserted into the bolt shaft at a time even if they are not inserted into the bolt shaft (without passing twice). This can greatly improve the work efficiency (2 times increase because it becomes 1 time), which is very convenient.
  • the resin film (shrink film) 650 covers the side surfaces 15 of the nuts 400 and 500, there is an advantage that the side surface 15 can be protected by the resin film 650. Further, since the resin film 650 also closes the gap 610, foreign matter (including dirt, ink, etc.) can be mixed into the gap 610, which is also convenient. In addition, when the pair nut 600 is firmly fastened, the nuts 400 and 500 are brought into close contact with each other, and the resin film (shrink film) 650 is only torn and removed, so that subsequent processing is also convenient. Furthermore, if the resin film 650 is not torn, it is also evidence that the resin film 650 is not firmly fastened, and has technical value from the viewpoint of checking the fastening state.
  • the shrink film 650 is thin and can be torn off. However, a cut line (dotted line) may be formed so as to be easily removed.
  • contracted with heat is used as the resin film 650, while the effect itself of the fastening of the pair nut 600 is acquired without the resin film 650, it is the effect (protection) mentioned above. Etc.) can also be obtained by wrapping not a shrink film but a resin film that does not shrink by heat.
  • the shrink film 650 is preferably used.
  • the method of fixing the two nuts with the shrink film 650 is not limited to the nuts 400 and 500 of the present embodiment, but other nuts (for example, a combination of two (or a plurality) of nuts having a typical shape or a special shape). ) Or two typical nuts (eg, a combination of two (or two) nuts (3100) as shown in FIG. 5 or a combination of two (or two) nuts (3100 and / or 3000) ) Is also possible. Except for the surface protection function of the pair nut, it is preferable that the shafts of the screw holes are common in the two nuts in terms of being able to be inserted into the bolt by one operation.
  • FIG. 20A shows the configuration of the bottom surface (lower surface) of a modified example of the nut 400.
  • the groove portion 36 is formed on the lower surface inclined surface (tapered inclined surface) 38.
  • a plurality of groove portions 36 are formed on the surface of the lower inclined surface 38 so as to extend radially.
  • the groove portion 36 is provided with a step (for example, 1 mm or less) on the surface of the lower inclined surface 38.
  • FIG. 38B schematically shows a cross-sectional configuration of the groove 36.
  • the groove portion 36 is formed so as not to be resistant in the direction in which the nut 400 is tightened (forward direction of the fastening direction) but to be resistant in the direction in which the nut 400 is opened (direction opposite to the fastening direction).
  • the groove part 36 shown in FIG. 20B has a sawtooth (or triangular wave) cross-sectional shape, and the groove part 36 has an apex 36a and a recess 36b.
  • FIG. 21 is an exploded view of the nuts 400 and 500, and the center axis C of the screw hole 30 of the nut 400, the center axis C of the screw hole 30 of the nut 500, and the center of the screw shaft portion 85 of the bolt 80.
  • a state in which the axes C coincide with each other is shown.
  • the central axis C coincides with the vertical direction 99.
  • the screw hole 30 of the pair nut 600 (nuts 400, 500) corresponds to the screw outer diameter D and the pitch P (and the winding angle ⁇ ) of the screw shaft portion 85 of the bolt 80.
  • the nuts 400 and 500 are stacked to form a pair nut 600, and as shown in FIG. 22, when the fastened members 61 and 62 are fastened by the screw shaft portion 85 and the pair nut 600, a fastening structure is obtained. A body 601 is produced. As shown in FIG. 22, when the nuts 400 and 500 are securely fastened to the fastened member 61 (62), the upper surface protrusion 72 of the nut 500 is inclined to the inclined surface 38 of the lower surface opening 407 of the nut 400. To touch.
  • the inclination angle of the inclined surface 38 of the nut 400 is different between the thin portion 16a side and the wide portion 16b side (that is, the right side inclination angle and the left side inclination angle of the inclined surface 38 are different), they contact with each other.
  • the upper surface protrusion 72 to be displaced is displaced obliquely. Further, when strongly tightened in this state, the upper surface protrusion 72 enters the back of the lower surface opening 407 of the nut 400 and the nut 400 is strongly pressed toward the fastened member 61 (62).
  • a horizontal force (arrow 690) is applied, and the fastening force is improved by the force (690).
  • the nut 400 and the nut 500 are integrated by the tip (projection) 72 of the nut 500 deeply biting into the back surface of the nut 400.
  • the strength of the pair nut 600 according to this embodiment is higher than that obtained by combining two typical nuts (one having a flat top surface and a bottom surface).
  • the lower surface 75 of the nut 500 and the lower surface 13 of the nut 400 are parallel (perpendicular to the vertical direction 99), and therefore, in the fastening state shown in FIG.
  • the lower surface 75 of the nut 500 and the lower surface 13 of the nut 400 are parallel to each other, and the fastened members 61 and 62 can be firmly fixed.
  • the pair nut 600 of the present embodiment has the following advantages.
  • the screw hole shafts (C) of the nuts 400 and 500 are common at one time.
  • the bolt 80 can be put into the bolt 80. Furthermore, if it is the pair nut 600 of the structure integrated by the shrink film 650 shown in FIG. 18, it will be further easy to handle, and two nuts (400, 500) can be easily used as one nut 600 at a time.
  • the bolt 80 can be inserted while being rotated. Even with this alone, the pair nut 600 of the present embodiment is twice as efficient as the hard lock nut 103.
  • the nut 400 and the nut 500 apply a force (action) that causes the screw shaft portion 85 to bend as indicated by an arrow 690, so that the nut 400 and / or the bending due to the bending of the screw shaft portion 85 (slightly). The effect that the nut 500 is difficult to come off from the screw shaft portion 85 is also obtained.
  • the shaft center 118 of the truncated cone-shaped fitting portion 117 in the lower nut portion 105 is shifted, so that the truncated cone shape is thinner than the nut main body portion.
  • the thickness of one side of the fitting portion 117 (side shifted by the displacement a) is further reduced.
  • the thin portion is used to give a wedge effect and is distorted. Therefore, stress is concentrated on the thin portion, and the thin portion is easily damaged.
  • the pair nut 600 of the present embodiment does not have such a thin portion, and therefore has an advantage that it is less likely to be damaged than the hard lock nut 103. More specifically, as shown in FIG.
  • the thickness of the upper surface 71 of the protrusion 72 of the nut 500 is constant and there is no thin portion. Further, since the pair nut 600 is inclined to the bolt shaft 85, stress concentration is less likely to occur compared to the hard lock nut 103 where stress is easily concentrated in a thin portion, and therefore the probability of breakage can be reduced.
  • the central axis C (C2) of the screw hole 30 in the first nut (female nut) 400 and the second nut (male nut) 500 is the central axis (C) of the bolt.
  • a lower surface opening 407 is formed on the lower surface 13 of the first nut 400.
  • a central axis C1 of the lower surface opening 407 extends with an inclination ( ⁇ 10) from the central axis C of the bolt, and an upper surface protrusion 72 is formed on the upper surface 73 of the second nut 500.
  • the upper surface protrusion 72 of the second nut 500 is inserted into the lower surface opening 407 of the first nut 400 and the first nut 400 and the second nut 500 are fastened, the lower surface opening 407 of the first nut 400 is secured. Since the central axis C1 of the second nut 500 extends with an inclination ( ⁇ 10), the upper surface 71 of the upper surface protrusion 72 of the second nut 500 does not uniformly contact the lower surface opening 407 of the first nut 400, but is uneven. To the lower surface opening 407 (prior to one side).
  • the first nut 400 and the second nut 500 can be easily manufactured as compared with the case where the central axes C of the 500 screw holes do not coincide with each other (the nuts 104 and 105 shown in FIG. 1). That is, since the hard lock nut 103 (104, 105) shown in FIG. 1 has a special structure capable of performing eccentric fitting, the manufacturing cost (or purchase cost) is lower than that of a normal nut. Although there is a problem that the cost is high, the pair nut 600 (400, 500) of the present embodiment has an advantage that the manufacturing cost (or purchase cost) is low.
  • the center axis C of the screw hole 30 in the pair nut 600 (the first nut 400 and the second nut 500) of the present embodiment coincides (coincides with the center axis C of the bolt), the first nut 400 and the second nut It is convenient because two nuts of the two nuts 500 can be overlapped and put into the bolt 80 by one operation (rotation). Since the hard lock nut 103 (104, 105) shown in FIG. 1 has a special structure capable of performing eccentric fitting, the central axes of the screw holes do not coincide with each other. Since it is necessary to put the nuts (104, 105) into the bolts by different operations (rotations), the labor is doubled. Compared with such a hard lock nut 103 (104, 105), in the case of the pair nut 600 (400, 500) of this embodiment, the mounting efficiency to the bolt 80 can be significantly increased (twice or more). .
  • FIG. 23 schematically shows a root portion of the bolt shaft portion 85 in the bolt 700 of the present embodiment.
  • the root portion of the bolt shaft portion 85 is shown in a front view, and the lower portion of the bolt head portion 82 (the portion including the side surface 15 and the boundary 17) is also shown in the front view.
  • the outer frame member 45 positioned at the periphery of the base portion of the bolt shaft portion 85 is made easy to understand the entire features of the sixth embodiment without hatching showing a cross-sectional view.
  • the bolt 700 includes a bolt shaft portion 85 having a thread 81 formed at least in part and a bolt head portion 82 formed at one end of the bolt shaft portion 85.
  • a screw thread non-forming portion 88 in which no screw thread is formed is provided between the screw thread 81 forming portion and the bolt head portion 82 in the bolt shaft portion 85.
  • a bolt root opening 89 is formed on the bolt shaft portion 85 side of the bolt head portion 82.
  • a washer 41 is inserted into the bolt root opening 89.
  • the central opening of the substantially annular washer 41 is inserted into the bolt shaft 85, and the main body portions (42 a, 42 b, 42 c) of the washer 41 are accommodated in the bolt root opening 89.
  • the washer 41 of this embodiment has a first end 42a, a second end 42b, and an extension 42c between the first end 42a and the second end 42b.
  • the washer 41 shown has a spiral shape and has a spring function.
  • the first end portion 42a is at a higher position than the second end portion 42b. There is a gap between the first end 42a and the second end 42b.
  • the second end portion 42b of the washer 41 is in contact with the bottom surface 87 of the bolt root opening 89 when the bolt 700 is not fastened.
  • the first end portion 42 a of the washer 41 is in a state where there is a gap 40 between the bottom surface 87 of the bolt root opening 89. In such a state, the washer 41 is accommodated in the bolt root opening 89.
  • An outer frame member 45 that defines the bolt root opening 89 is formed outside the bolt root opening 89 that houses the washer 41.
  • the inner wall 47 of the outer frame member 45 is inclined in a tapered shape upward.
  • a part (side surface) of the extension 42 c of the washer 41 may contact the inner wall 47 of the outer frame member 45.
  • the upper surface 41 u of the first end portion 42 a of the washer 41 is located above the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the upper surface 41 u of the second end portion 42 a of the washer 41 is located below the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the bolt 700 according to the sixth embodiment basically operates like the mechanism described in FIGS. 12 and 13 and has an excellent fastening force.
  • the outer frame member 45 and the annular member (annular member) 41 in the nut 200 of the embodiment correspond to the outer frame member 45 and the washer 41 of the bolt 700 of the present embodiment. Since the same description is duplicated, it will be omitted for easy understanding of the contents.
  • FIG. 23 is a bolt 80 for fastening the fastened members 61 and 62 in the configuration shown in FIG. 22 when the bolt 700 having the configuration shown in FIG.
  • the structure (bolt root opening 89, washer 41, outer frame member 45) shown in FIG. 23 is formed near the root of the bolt shaft 85 in the bolt head 82 of the bolt 80 shown in FIG.
  • the outer frame member 45 is configured to protrude from the outer side (side surface 15) of the bolt head 82, but may be configured to be the same surface as the outer side (side surface 15) of the bolt head 82.
  • the bolt root opening 89 may be formed in the central region (root region) of the bolt head 82 shown in FIG. 22 and the washer 41 may be accommodated therein.
  • the upper surface 41u of the first end 42a of the washer 41 is flush with the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the upper surface 41 u of the second end portion 42 b and the upper surface u of the extension portion 42 c together with the upper surface 41 u of the first end portion 42 a in the washer 41 are positioned in the same plane as the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the second end portion is arranged such that the upper surface 41u of the first end portion 42a is flush with the upper surface 46 of the outer frame member 45.
  • the upper surface 41u of 42b is not flush with the upper surface 46 of the outer frame member 45, but between the surface of the fastened member 62 (and the upper surface 46 of the outer frame member 45) and the upper surface 41u of the second end portion 42b.
  • the gap 40 may remain.
  • the structure of the washer 41 and the gap 40 can absorb the impact (stress from the outside), and the absorption causes the bolt 700 to be absorbed. Can be prevented from loosening.
  • the structure (positional relationship) between the upper surface 41u of the washer 41 and the upper surface 46 of the outer frame member 45 is set so as to have such a structure.
  • the feature of this structure can also be adopted in the configuration of the above-described embodiment (FIG. 12, FIG. 13 and the like).
  • the upper surface 46 of the outer frame member 45 and the upper surface 41u of all the parts of the washer 41 may be configured to be on the same plane. In that case, an advantage that the joining area is widened (maximum) and the fastening force is improved can be obtained.
  • the washer 41 can be disposed on the bottom surface 87 of the bolt root opening 89 by the force of gravity.
  • a part of the washer 41 (particularly, the second end portion 42 b and its periphery) is attached to the bottom surface 87 of the bolt root opening 89.
  • a method of attaching to the bottom surface 87 of the bolt root opening 89 a method of adhering with an adhesive, a method of adhering with an adhesive, a method of attaching with a magnet, etc. can be raised. And a method of integrally forming the washer 41 and the bottom surface 87.
  • FIG. 24A mainly shows the structure of the bolt head 82 (particularly, the bolt root opening 89, the washer 41, and the outer frame member 45) of the bolt 700 shown in FIG.
  • a tool for example, a hammer
  • an extension part (projection part) 46 e is formed on the upper surface 46 of the outer frame member 45, and the extension part (projection part) 46 e can suppress the washer 41. More specifically, when the upper surface 46 of the outer frame member 45 is hit, a part of the upper surface 46 extends (inward) toward the bolt root opening 89, which becomes an extended portion (projection) 46e. In this structure, since the extension part 46e can suppress the upper surface 41u of the washer 41, even if the bolt 700 is turned upside down, the washer 41 does not come out, which is convenient. That is, in the structure shown in FIG. 24B, the washer 41 can be successfully used without attaching the washer 41 to the bottom surface 87 of the bolt root opening 89 by welding (or adhesion).
  • the wall surface (inner wall) 47 of the bolt root opening 89 is an inclined surface, but it may be a vertical surface.
  • the fastening force can be increased by using the reaction force of the washer 41 pressing the inclined surface 47.
  • the structure (operation, manufacturing method) of FIGS. 24A and 24B can be applied not only to the bolt 700 but also to a nut (particularly, the nut 200).
  • the structure shown in FIG. 42B can be applied.
  • the thread groove is not formed on the inner opening inner wall of the washer 23, but a thread groove formed on the inner opening inner wall of the washer 41 may be used.
  • FIG. 25A is a perspective view for explaining the bolt head 82 of the bolt 700A of the present embodiment.
  • the bolt 700A shown in FIG. 25A includes a bolt head 82 having a polygonal head (hexagonal head, hexagonal nut shape) shape 82a.
  • the bolt head 82 is held by the jaw portion 98a of the spanner 98, and the bolt 700A can be fastened.
  • the washer 41 and the outer frame member 45 described above are formed on the bolt head portion 85 side of the bolt head portion 82.
  • a screw groove 83a (here, a plus hole, but a minus hole may be used) is formed in the bolt head 82 of the bolt 700A.
  • FIG. 25B is a perspective view for explaining the bolt head 82 of the bolt 700B of the present embodiment.
  • the bolt head 82 of the bolt 700B is formed with a wrench hole 83b (here, a hexagonal wrench opening, but may be another wrench opening).
  • the bolt head 82 of the bolt 700B may be circular (without a hexagon head), but may be in the form of a polygonal head (82a) as shown in FIG. 25A.
  • the nut according to the embodiment of the present invention (such as 200) has been described in the form of a hexagonal nut, but the characteristics of the present invention are applied to nuts of other forms (for example, a square nut and a pentagonal nut). It is also possible to do.
  • the nut when it is desired to provide elasticity like a spring in the nut main body portion 10 with the slit (in other words, when the slit 20 is crushed and difficult to restore), the nut Since it may be preferable to perform compression processing on the main body 10, such processing may be performed. As described above, chamfering may be performed on a predetermined portion of the nut main body 10 or, for example, a structure that reinforces strength (or a structure that reduces material and reduces weight) may be added. .
  • the nut (such as 200) and / or the bolt 700 according to the embodiment of the present invention can be used for various applications.
  • various piping pipes or fasteners for structural bodies
  • thermal power plants or nuclear power plants such as thermal power plants or nuclear power plants, rails and overhead lines, paper and iron making machinery, Chemical plants, elevators / escalators, railway vehicles / railways, tunnel structures, steel towers, civil engineering machinery, highway structures (soundproof walls, signs, etc.), compressors / pumps, machine tools, automated warehouses / transport equipment, ships /
  • Fastening structures (or structures) in which nuts 200 and bolts 700 and the like are used in these applications are also products according to the present invention.

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Abstract

【課題】緩み防止とともに締めやすいナットを提供する。 【解決手段】本発明のナット600は、ネジ孔30が形成されたナット本体部10と、ナット本体部10の上面側に形成された環状部材41と、環状部材41の外縁側に形成された外枠部材45とから構成されている。環状部材41は、ナット本体部10の上面11に接触している第2端部42bと、第2端部42bとは反対側に位置する第1端部42aとを有している。第1端部42aの上面は、第2端部42bの上面よりも上方に位置している。第1端部42aとナット本体部10の上面11との間には、第1隙間40が形成されている。環状部材41の側面は、外枠部材45の内壁47と間に第2隙間49を介して配置されている。環状部材41の第1端部42aの上面は、外枠部材45の上面46よりも上方に位置している。外枠部材45の内壁47は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している。

Description

ナットおよび締結方法
 本発明は、ナットおよび締結方法に関する。特に、緩み止めナット、および、当該ナットを用いた締結方法に関する。
 なお、本出願は2017年5月29日に出願された日本国特許出願2017-105427号、および、2018年2月9日に出願された日本国特許出願2018-022577号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
 従来から、自動車や航空機、電車などの輸送装置、各種の産業機械・機器、搬送パイプラインや電力等の送電装置などにおける各種部分には、ボルト・ナットが高い頻度で使用されている。そして、ボルト・ナットは各種の締結部分の締結に用いられる機械要素として高い重要度を締めている。しかしながら、ボルト・ナットで締結される被締結部材やボルト等にかかる振動などの外力によって、ボルトの雄ネジにネジ締めしたナットが緩み、その結果、ネジ締め力や締結力が低下してしまうことがある。また、ボルトにネジ締めされているナットが外れて、被締結部材の締結部が外れたりすることもある。そのようなことがあることから、被締結部材の締結部における安全の向上のために、被締結部材やボルト等にかかる振動などの外力によって、ナットがボルトから緩むことを防止するナットやボルトが望まれている(例えば、特許文献1など)。
 近年では、ナットがボルトから緩むのを防止するために、種々のナットやボルトが開発されている。特に、ナットの緩みを防止するナット(緩み止めナット)として、いくつかのものが提案されている。有名なナットとしては、ハードロックナット(登録商標(以下、省略))が挙げられる(例えば、特許文献2、3)。特許文献2に開示されたハードロックナットを図1および図2に示す。
 図1及び図2は、ハードロックナット103を含む締結構造1000を示している。図1は、ハードロックナット103を締結する前の分解図である。そして、図2は、ハードロックナット103とボルト102とによって締結構造1000を構築した図である。
 ハードロックナット103は、上ナット部104と下ナット部105とを一組としたものであり、これがボルト102に対して用いられる。ボルト102は、ねじ外径D、ピッチPの一条ネジである。ネジ山形状は、ネジ山頂部110同士の間を、谷底111を含めて円弧状の凹面112で連続させた形状となっている。そして、ネジみぞ113は、つる巻角θを有している。
 上ナット部104においては、その下面部を開口し上方に向けて小径となるテーパ穴状嵌合部114が、その軸心115はネジ穴心106と一致させて設けられている。一方、下ナット部105においては、その上面側にテーパ穴状嵌合部114と同形の円錐台状嵌合部117が上方に突出するように設けられている。そして、この円錐台状嵌合部117の軸心118は、上ナット部104を締め付け時にせり合ってもテーパ穴状嵌合部114に挿入可能な範囲だけネジ穴心116から偏心(a)して配置されている。
 そして、上ナット部104および下ナット部105では、谷底119が、ボルト102のネジ山頂部110に沿うように設けられている。この谷底119同士の間を円弧状凸面120で連続させてネジ山121を形成することによって雌ネジ部が構築されている。
 このハードロックナット103においては、軸心118がネジ穴心116から偏心(a)しているため、下ナット部105の締付け後に上ナット部104を締め付けることにより、テーパ穴状嵌合部114が円錐台状嵌合部117に嵌合する時にクサビ作用が発生する。その結果、剪断方向の内部応力を保留したまま強力に固定され、今までにないようなナットの緩み止め効果を得ることができる。
 そして、最近では、ハードロックナットの改良品として、座面が不安定な場合においても緩みの発生しないようにするために、図3に示すように、下ナット部105において、径方向外方に延びる突起部125が設けたものも提案されている(特許文献3)。図1から図3(特許文献2、3)に示したハードロックナット103では、上ナット部104と下ナット部105との組み合わせを用いて、偏心嵌合にて締結することで強固な締結構造体を構築することができる。
 ハードロックナット以外のゆるみ止めナットとして、ナットの一部にスリットを入れる形態のものも提案されている(特許文献4)。特許文献4に開示されたナットは、部品点数が少なく構造が簡単で取り付け易く、ロック効果が高いロックナットである。
 図4及び図5は、特許文献4に開示されたロックナット3000の構造を開示している。図4は、通常のナット3100とともに使用されるロックナット3000を示している。図5は、ナット3100・3000の組み合わせをボルト307に螺着して、被締結部材308と309との締結状態を示している。
 図4に示すように、通常ナット3100にはネジ孔1304が形成されており、同様に、ロックナット3000にも同じネジ孔1304が形成されている。ロックナット3000には、第1スリット1301および第2スリット1302が形成されている。また、第1スリット1301および第2スリット1302は、ネジ孔1304を横断するように形成され、かつ、軸線方向に部分的に重なるように配置されている。ロックナット3000では、ナットに圧縮力が加わったとき、両スリット1301・1302の隙間が軸線方向に弾性的に縮小する。その結果、隙間の変形により、強固なダブルナット構造となって緩むことがない。また、ロックナット3000は一つの部材からなるので、取り扱いやすく、迅速にボルト1307に締結することができる。
 また、特許文献1のような緩み止めナットも提案されている。特許文献1に開示されたナットを図6および図7に示す。図6は、ナット本体部1402にスリット部1405が1つ形成されたナット4000を示している。また、図7は、ナット本体部1402にスリット部1405が2つ形成されたナット4100を示している。
 図6に示したナット4000では、ナット本体1402の上面1402a側から座面1402b側に向けて雌ネジ部1403が形成されている。ナット本体1402の上面1402aには、面取り部1450が形成されている。また、ナット本体1402の内周壁には平面部1404が所定長さ形成されており、平面部1404には、ナット本体1402の外周壁1402c側からナット本体1402の軸芯側へ向けて切り欠き形成されたスリット部1405が形成されている。なお、図7に示したナット4100でも、基本的に同じ構成であるが、平面部404が上面側と座面側に設けられていて、その平面部1404にスリット部405が形成されている。
 特許文献1に開示されたナット4000及び4100では、平面部1404にスリット部1405を形成するだけで、緩み止めナットを形成することができる。したがって、構造が簡単で生産性に優れるとともに、緩み止めナット1つをボルト等の雄ネジに螺着するだけで、振動等の外力で締結力が低下することなく被締結部材を締結することができ、その結果、使用性や利便性に優れている。
特開2001-271820号公報 特開平9-280239号公報 特開2016-145607号公報 特開2011-33047号公報
 本願発明者が、既存のナット(特に、緩み止めナット)を検討していると次のような問題に気付いた。
 まず、図1などに示したハードロックナットの場合、ハードロックナット103は、偏心嵌合を実行できる特殊な構造を有しているので、通常のナットと比較して、製造コスト(または購入コスト)が高いという問題がある。すべての締結構造に高価なナットを使用できるわけでなく、実際には、簡単な構造で安価なナットでありながらも、しっかりと緩まずに締結できるナットが求められることが多い。
 また、ハードロックナット103では、特殊な構造の上ナット部104と下ナット部105とを用いるが、作業工程においては、1つのナットだけで強固な締結を所望する場合もある。2つのナット(上ナット部104と下ナット部105)の場合、組み合わせの作業が追加されるとともに、それぞれの特殊ナット(104、105)をきっちりと保管し、ペアの形でそれぞれ同数個を揃えておく必要があり、現場においてはその管理作業が繁雑になることがある。すなわち、1つの緩め止めナットで済むのであれば、それだけを準備しておき、それだけを使用すればよいので便利であり、それゆえに、ハードロックナット103の場合、取り付けの手間が煩雑になり時間も作業コストもかかる。
 また、本願発明者は、スリットが入ったナットについても検討したが、既存のスリット入りナットは、スリットを入れるところで満足しており、それ以上の更なる改善が含まれていないことに気付いた。ナットは緩まないことも重要であるが、締めやすいことも重要であり、それには新たな工夫が必要である。
 本願発明者は、ふとした時に、上述の問題を解決できる手法を見つけて本発明に至った。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、新規の緩み防止ナットを提供することにある。
 本発明に係るナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の上面側に形成された環状部材と、前記環状部材の外縁側に形成された外枠部材とを備えている。前記環状部材は、前記ナット本体部の上面に接触している第2端部と、前記第2端部とは反対側に位置する第1端部とを有している。前記第1端部の上面は、前記第2端部の上面よりも上方に位置している。前記第1端部と前記ナット本体部の上面との間には、第1隙間が形成されている。前記環状部材の側面は、前記外枠部材の内壁と間に第2隙間を介して配置されている。前記環状部材の第1端部の上面は、前記外枠部材の上面よりも上方に位置している。前記外枠部材の前記内壁は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部は、多角形ナットを規定する側面を備えている。前記環状部材は、前記ネジ孔に対応した開口部が形成された円環形状を有している。前記環状部材における前記第1端部の端面と、前記第2端部の端面との間には、第3隙間が形成されている。前記外枠部材の前記内壁は、前記ナット本体部の上面から前記外枠部材の上面の側の方に向かって前記第2隙間が大きくなるように傾斜している。
 ある好適な実施形態では、前記ナットが締結されたときにおいて、前記環状部材における前記第1端部は、前記ナット本体部の前記上面と接触し、そして、前記環状部材の側面は、前記外枠部材の前記内壁に接触する。
 ある好適な実施形態では、前記ナットが締結されたときにおいて、前記第1端部及び前記第2端部を含む前記環状部材の上面は、前記外枠部材の上面と同じ高さになる。
 ある好適な実施形態では、前記ナットが締結されたときにおいて、前記環状部材における前記第1端部の端面と、前記第2端部の端面とは互いに接触する。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部は、多角形ナットを規定する側面を備えている。前記外枠部材の外側面は、前記ナット本体部の前記側面と同一平面で繋がって形成されている。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部、前記環状部材、および、前記外枠部材は、金属材料から構成されている。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部、前記環状部材、および、前記外枠部材は一体的に成型されている。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部の前記上面、および、前記外枠部材の前記上面は、鉛直方向に対して直角の水平方向に沿った面である。前記環状部材は、前記第2端部から螺旋状に上方に延びる構造を有している。
 ある好適な実施形態では、前記環状部材の中央開口内壁において、前記ナット本体部の前記ネジ孔に対応したネジ溝が形成されている。
 本発明に係るナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の上面側に形成された環状部材と、前記環状部材の外縁側に形成された外枠部材とを備えている。前記環状部材は、前記ナット本体部の上面に接触している第2端部と、前記第2端部とは反対側に位置する第1端部とを有している。前記第1端部の上面は、前記第2端部の上面よりも上方に位置している。前記第1端部と前記ナット本体部の上面との間には、第1隙間が形成されている。前記外枠部材の上面の一部は、中心側に延びた延長部位となっている。前記延長部位は、前記環状部材の上面を抑える部位である。
 ある好適な実施形態において、前記外枠部材の内壁は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している。ボルトが締結されたときにおいて、前記環状部材と、前記ナット本体部の上面との間に隙間が存在している。
 本発明に係るペアナットは、第1ナットと第2ナットとを含むペアナットである。前記第1ナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の上面と、前記上面を規定する側面と、前記ナット本体部の上面の反対側の下面とを備えている。前記第1ナットにおける前記ネジ孔の中心軸は、前記ペアナットに対応するボルトの中心軸と一致している。前記第1ナットにおける前記下面には、前記ネジ孔の径よりも広い下面開口部が形成されている。前記下面開口部の中心軸は、前記ペアナットに対応するボルトの中心軸から傾斜して延びている。前記第2ナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の上面と、前記上面を規定する側面と、前記ナット本体部の上面の反対側の下面とを備えている。前記第2ナットにおける前記上面には、前記第1ナットにおける前記下面開口部に対応した上面突起部が形成されている。前記上面突起部および前記ナット本体部に形成された前記ネジ孔の中心軸は、前記ペアナットに対応する前記ボルトの前記中心軸と一致している。
 ある好適な実施形態において、前記第1ナットの前記下面開口部は、円錐の側面の一部によって切り取られた形状の下面傾斜面を有している。前記第2ナットの前記上面突起部の外側面は、傾斜面となっている。
 ある好適な実施形態では、前記第1ナットの前記下面開口部に対して前記第2ナットの前記上面突起部を挿入したときには、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面との間には隙間がある。そして、前記第1ナットおよび前記第2ナットを前記ボルトに締結したときには、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面とは互いに接触する。
 ある好適な実施形態において、前記第1ナットの前記下面傾斜面には、放射状に延びる複数の溝部が形成されている。
 ある好適な実施形態において、前記第2ナットの前記上面突起部の外側面には、複数の凸部が形成されている。
 ある好適な実施形態では、前記第1ナットの前記下面開口部に対して前記第2ナットの前記上面突起部を挿入した状態において、前記第1ナットの前記側面および前記第2ナットの前記側面は、シュリンクフィルムによって覆われて、前記第1ナットおよび前記第2ナットは一体に固定されている。
 ある好適な実施形態において、前記第1ナットの前記側面および前記第2ナットの前記側面は、多角形ナットを規定する側面である。
 ある好適な実施形態では、前記ペアナットにおいて、前記第1ナットの前記側面および前記第2ナットの前記側面は、鉛直方向を基準にして揃って配置されている。前記ペアナットが前記ボルトに締結される前においては、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面との間には隙間がある。前記ペアナットが前記ボルトに締結された後においては、前記シュリンクフィルムは破れて、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面とは互いに接触する。
 ある好適な実施形態において、前記第1ナットの前記上面および前記下面は、互いに平行な面である。前記第2ナットの前記上面および前記下面は、互いに平行な面である。
 本発明に係るナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の上面と、前記上面を規定する側面と、前記ナット本体部の上面の反対側の下面とを備えている。前記ナット本体部における前記ネジ孔の中心軸は、前記ナットに対応するボルトの中心軸と一致している。前記ナット本体部における前記下面には、前記ネジ孔の径よりも広い下面開口部が形成されている。前記下面開口部の傾斜面の角度が異なるように、前記下面開口部は形成されている。
 本発明の実施形態に係るナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の上面と、前記上面を規定する側面とを備えている。前記ナット本体部の側面には、スリットが形成されている。前記ナット本体部の上面は、前記スリットの切欠口の側が高くなるように傾斜している。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部の側面は、鉛直方向に沿って延びておいる。前記鉛直方向に対して直角の水平方向を基準にして、前記上面および前記スリットは同じ角度で斜めに延びている。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部の側面は、鉛直方向に沿って延びている。前記鉛直方向に対して直角の水平方向を基準にして、前記上面は斜めに延び、かつ、前記スリットは前記水平方向に延びている。
 ある好適な実施形態において、前記ナット本体部の上面の反対側の下面は、前記スリットの切欠口の側が高くなるように傾斜している。
 ある好適な実施形態では、前記ナットが締結されたときにおいて、前記傾斜した前記上面は、鉛直方向に対して直角の水平方向に延びるように変形した状態になっている。
 ある好適な実施形態において、前記傾斜した上面、前記スリットが形成された側面を含む前記ナット本体部は、同一の金属材料から一体的に構成されている。
 本発明に係る締結構造体は、上記ペアナットと、前記ペアナットの前記ネジ孔に対応したボルトと、前記ペアナットおよび前記ボルトによって締結される被締結部材とを備えている。
 本発明に係る締結構造体は、上記ナットと、前記ナットの前記ネジ孔に対応したボルトと、前記ナットおよびボルトによって締結される被締結部材とを備えている。前記被締結部材には、前記ボルトに対応したネジ孔が形成されている。
 本発明に係るボルトは、少なくとも一部にネジ山が形成されたボルト軸部と、前記ボルト軸部の一端に形成されたボルト頭部とを備えている。前記ボルト頭部のうちの前記ボルト軸部の側には、ボルト根本開口部が形成されている。前記ボルト根本開口部には、ワッシャーが挿入されている。前記ワッシャーは、第1端部と、第2端部と、第1端部と第2端部との間の延長部とを有している。前記ボルトが締結されていない状態において、前記ワッシャーの第2端部が前記ボルト根本開口部の底面に接触した状態で、かつ、前記ワッシャーの第1端部が前記ボルト根本開口部の底面との間に隙間がある状態で、前記ワッシャーは前記ボルト根本開口部内に収納されている。
 ある好適な実施形態において、前記ワッシャーを収容した前記ボルト根本開口部の外側には、前記ボルト根本開口部を規定する外枠部材が形成されている。前記外枠部材の内壁は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している。
 ある好適な実施形態では、前記ボルトが締結されていない状態において、前記ワッシャーの第1端部の上面は、前記外枠部材の上面よりも上方に位置しており、かつ、前記ワッシャーの第2端部の上面は、前記外枠部材の上面よりも下方に位置している。
 ある好適な実施形態では、前記ボルトが締結されたときにおいて、前記ワッシャーにおける前記第1端部の上面は、前記外枠部材の上面と同一平面に位置し、かつ、前記ワッシャーの第2端部の上面と、被締結部材との間には、隙間がある。
 ある好適な実施形態において、前記ワッシャーを収容した前記ボルト根本開口部の外側には、前記ボルト根本開口部を規定する外枠部材が形成されている。前記ボルトが締結されていない状態において、前記外枠部材の上面の一部は、前記ボルト根本開口部の側に延びた延長部位となっている。前記延長部位は、前記ワッシャーの上面を抑える部位である。
 ある好適な実施形態では、前記ボルトが締結されたときにおいて、前記ワッシャーと、前記ボルト根本開口部の底面との間に隙間が存在している。
 ある好適な実施形態において、前記ボルト頭部は、多角形ナット形状、ドライバー溝およびレンチ開口部からなる群から選択された部位を少なくとも一つ有している。前記ワッシャーの第1端部は、前記ボルト根本開口部の前記底面に付着するようにして固定されている。
 本発明に係る締結方法は、被締結部材を締結する締結方法であり、上記ペアナットを用意する工程と、前記ペアナットの前記ネジ孔に対応したボルトによって、前記ペアナットとともに、被締結部材を仮固定する工程と、前記仮固定した前記被締結部材に対して螺着を実行する工程とを含む。
 本発明に係る締結方法は、被締結部材を締結する締結方法であり、上記ナットを用意する工程と、前記ナットの前記ネジ孔に対応したボルトによって、前記ナットとともに、被締結部材を仮固定する工程と、前記仮固定した前記被締結部材に対して螺着を実行する工程とを含む。
 本発明に係る固定方法は、締結部材を用いた固定方法であり、前記締結部材は、第1端部と第2端部とを有する円環部材を含み、前記第1端部の端面と、第2端部の端面との間には第3隙間が形成されており、前記円環部材は、前記第1端部の上面が前記第2端部の上面よりも上方に位置するように螺旋状に延びており、前記締結部材においては、前記円環部材の側面に近接する傾斜面を備えた外枠部材が、前記円環部材とともに含まれている。本発明に係る固定方法は、前記締結部材を用意する工程と、前記締結部材における前記円環部材の前記第1端部を被締結部材に接触させることにより、前記第1端部を押し込む工程と、前記押し込む工程に伴って、前記円環部材の側面を前記傾斜面に押し付ける工程と、前記第1端部および前記第2端部を含む前記円環部材の上面を、前記被締結部材に接触させる工程とを含む。
 ある好適な実施形態において、前記円環部材の中央開口内壁にはネジ溝が形成されており、前記接触させる工程において、前記円環部材の上面は同一平面になり、前記第1端部の端面と、第2端部の端面とは互いに接触する。
 ある好適な実施形態では、前記接触させる工程において、前記円環部材における前記第1端部の上面は、前記外枠部材の上面と同一平面に位置し、かつ、前記円環部材における前記第1端部の上面と前記第2端部の上面と間には、隙間がある。
 ある好適な実施形態において、前記締結部材は、上記ナットである。
 ある好適な実施形態において、前記円環部材はワッシャーであり、そして、前記締結部材は上記ボルトである。
 本発明の実施形態に係るナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部と、前記ナット本体部の上面側に形成された環状部材と、前記環状部材の外縁側に形成された外枠部材とを備えている。前記環状部材は、前記ナット本体部の上面に接触している第2端部と、前記第2端部と反対側に位置する第1端部とを有している。前記第1端部の上面は、前記第2端部の上面よりも上方に位置している。前記第1端部と前記ナット本体部の上面との間には、第1隙間が形成されている。
 ある実施形態において、前記環状部材の前記第2端部の側面は、前記外枠部材の内壁に実質的に接触している。また、前記外枠部材は、前記ナット本体部とは別の部材であってもよい。
 本発明の実施形態に係るナット(雌ナット)では、ネジ孔は鉛直方向(ボルトの軸方向)から延びているが、そのネジ孔の周囲に位置する開口部(テーパー開口部)の中心軸は当該鉛直方向からずれて延びるように形成されている。ネジ孔の周囲には、円錐形の一部で切り取られた開口部が形成されている。そのナット(雌ナット)は、突起部を有するナット(雄ナット)と組み合わされて使用される。
 本発明の実施形態に係るナット(雌ナット)では、ネジ孔は鉛直方向(ボルトの軸方向)から延びているが、そのネジ孔の周囲に位置する開口部(テーパー開口部)は、傾斜面の角度が異なるように形成されている。そのナット(雌ナット)は、突起部を有するナット(雄ナット)と組み合わされて使用される。
 本発明の実施形態に係るペアナットは、第1ナットおよび第2ナットを含んでおり、
第1ナット側面および第2ナットの側面は、樹脂フィルム(例えば、環状フィルム、または、シュリンクフィルム)によって覆われて、第1ナットおよび第2ナットは一体に固定されている。ある実施形態において、第1ナットの側面および第2ナットの側面は、多角形ナットを規定する側面であり、それらの側面は、鉛直方向に沿って揃っている。
 本発明に係るナットは、ネジ孔が形成されたナット本体部の上面側に形成された環状部材と、環状部材の外縁側に形成された外枠部材とから構成されており、環状部材の第1端部とナット本体部の上面との間には第1隙間が形成され、環状部材の側面と外枠部材の内壁と間には第2隙間が形成されている。また、環状部材の第1端部の上面は、外枠部材の上面よりも上方に位置し、そして、外枠部材の内壁は、上方に向かって第2隙間が大きくなるように傾斜している(または、テーパ形状になっている)。したがって、本発明のナットをボルトで締結する場合、まず、環状部材の第1端部が先に接触し(ダブルナットの場合は他のナットに接触)、この第1端部が押し込まれて第1隙間がなくなり、ボルトのネジ山にしっかり噛むことができる。さらに具体的に説明すると、締結の際に、第1隙間がなくなる方向に環状部材が変形することで、雌ネジ部と雄ネジ部との螺合部分に形成される隙間(バックラッシ)を無くして、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とを密着させることができ、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とで強い摩擦力を得ることができ、その結果、振動等によってナットがボルト等の雄ネジから緩み螺着力が低下することを確実に防止することができる。また、第1端部が押し込まれた後は環状部材は外側に広がる方向に変形するが、その変形を外枠部材の内壁でとめて力が逃げないようにすることができる。加えて、この内壁は、外枠部材の内壁は、テーパ形状になっているので(上方に向かって第2隙間が大きくなるように傾斜しているので)、環状部材が外側に変形する力を上手く利用しながら、しっかりと締結することができる。また、環状部材が締結部に影響を与える異物や外力を保護することができるので、締結構造体の締結力を保護することにも貢献している。その結果、緩み防止とともに締めやすいナットを実現することができる。
 本発明のペアナットでは、第1ナットおよび第2ナットにおけるネジ孔の中心軸は、ボルトの中心軸と一致しており、第1ナットにおける下面には下面開口部が形成され、当該下面開口部の中心軸はボルトの中心軸から傾斜して延びており、そして、第2ナットにおける上面には上面突起部が形成されている。したがって、第2ナットの上面突起部を第1ナットの下面開口部に挿入して第1ナットおよび第2ナットを締結したときに、第1ナットの下面開口部の中心軸が傾斜して延びていることから、第2ナットの上面突起部の上面は均等に第1ナットの下面開口部に接触するのではなく、不均一に(片側が優先して)第1ナットの下面開口部に接触する。それゆえに、第2ナットは最初は僅かに斜めになった状態で、第1ナットの下面開口部に入り混むので、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)との螺合部分に形成される隙間(バックラッシ)を無くして、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とを密着させることができる。その結果、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とで強い摩擦力を得ることができ、振動等によってナットがボルト等の雄ネジから緩み螺着力が低下することを確実に防止することができる。
 さらに、第1ナットおよび第2ナットにおけるネジ孔の中心軸は一致(ボルトの中心軸と一致)しているので、第1ナットおよび第2ナットのネジ穴の中心軸が互いに一致していないものと比較すると、第1ナットおよび第2ナットを製造することが容易となる。加えて、第1ナットおよび第2ナットにおけるネジ孔の中心軸は一致(ボルトの中心軸と一致)しているので、第1ナットおよび第2ナットの2つのナット(ペアナット)を一度の動作(回転)でボルトに入れることができるので便利である。すなわち、第1ナットおよび第2ナットのネジ穴の中心軸が互いに一致していないものでは、第1ナットと第2ナットとをそれぞれ別の動作(回転)でボルトに入れる必要があるので、手間が2倍になるが、それに比較して、本発明のペアナットの場合、ボルトへの取付効率を大幅に上げることができる。
従来のハードロックナット103の構成を示す分解図である。 従来のハードロックナット103を含む締結構造1000の構成を示す断面図である。 従来のハードロックナットにおける下ナット部105の改良品を示す斜視図である。 通常のナット3100と従来のロックナット3000の構成を示す斜視図である。 ナット3100・3000の組み合わせをボルト1307で螺着した被締結部材308と309との締結状態を示す斜視図である。 スリット部1405が1つ形成されたナット4000を示す斜視図である。 スリット部1405が2つ形成されたナット4100を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るナット200の構成を説明する断面図(正面図または側面図)である。 ナット200の構成を示す斜視図である。 ナット200とボルト80とを被締結部材61に挿入する様子を示す図である。 ナット200によって締結をする様子を説明する断面図である。 ナット200による締結をする様子を説明するための拡大断面図である。 (a)から(d)は、環状部材41の締結動作を説明するための工程図である。 ナット200の改変例の構成を説明する断面図(正面図または側面図)である。 ナット200の改変例の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るナット400の製造方法を説明する工程断面図である。 ナット400およびナット500の構成を示す斜視図である。 ナット400およびナット500が組み合わされたペアナット600の構成を示す斜視図である。 ナット400の構成を示す背面側の斜視図である。 ナット400の構成を示す側面図である。 ナット400の構成を示す底面図(下面図)である。 ナット400の構成を示す平面図(上面図)である。 ナット400の改変例の構成を示す底面図(下面図)である。 溝部36の構成を模式的に示す断面図である。 ペアナット600をボルト80に締結する様子を示す分解図(断面図)である。 ペアナット600およびボルト80によって締結した締結構造体601の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るボルト700の構成を説明するための図である。 ボルト700の改変例の構成を説明するための図である。 ボルト700の改変例の構成を説明するための図である。 ボルト700Aのボルト頭部82の構成を示す斜視図である。 ボルト700Bのボルト頭部82の構成を示す斜視図である。
 以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は、必ずしも実際の寸法関係を正確に反映していない場合があるが、基本的に反映させるようにしている。
 また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事項は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書及び図面によって開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。加えて、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
(実施形態1)
 図8は、本発明の実施形態1に係るナット200の構成を示した断面図(正面図、または、側面図)である。また、図9は、本実施形態1のナット200の構造を説明するための斜視図である。なお、後述する図17及び図18において示すように鉛直方向の上向きの矢印99を示し、当該上向きの方を、便宜上、「上」または「上面」などを称する。「上」の方向は便宜上であるので、ナット200の向きによっては、「上面」と名付けた面が、横を向いたり、下に向いたりすることがある点について付言しておく。
 本実施形態のナット200は、ネジ孔30が形成されたナット本体部10と、ナット本体部10の上面側に形成された環状部材41とから構成されている。そして、環状部材41の外縁側には、外枠部材45が形成されている。
 本実施形態のナット200は、多角形ナットであり、図示した例では六角ナットである。ナット200は、ネジ孔30が形成されたナット本体部10と、ナット本体部10の上面11と側面15から構成されている。ネジ孔30の内面には、ネジ山31が形成されており、隣接するネジ山31の間がネジ溝となる。ナット本体部10の側面15は、六角ナットの場合6面あり、1つの側面15の間には境界線17が存在する。ナット本体部10の上面11は、側面15で規定されており、言い換えると、側面15で囲まれた領域における上方に位置する面が上面である。
 環状部材41は、ナット本体部10の上面11に接触している第2端部42bと、第2端部42bとは反対側に位置する第1端部42aとを有している。そして、第1端部42aの上面は、第2端部42bの上面よりも上方に位置している。また、第1端部42aと、ナット本体部10の上面11との間には、隙間40が形成されている。
 本実施形態の構成では、環状部材41は、ネジ孔30に対応した開口部が形成された円環形状を有している。環状部材(円環部材)41における第1端部42aの端面42t1と、第2端部42bの端面(42t2)との間には、隙間48が形成されている。すなわち、本実施形態の環状部材41の一部は切れており(ほぼ円形の円弧形状)、第1端部42aと第2端部42bとは離間している。また、環状部材41の第1端部42aと第2端部42bと間には環延長部42cが位置している。そして、環状部材41は、第2端部42bから螺旋状に上方に延びる構造を有している。また、環状部材41の中央開口内壁においては、ナット本体部10のネジ孔30に対応したネジ溝が形成されている。なお、環状部材41の中央開口内壁にネジ溝が形成されていない構成も採用することが可能である。
 本実施形態では、第2端部42bは、ナット本体部10の上面11と一体の構成になっているが、第2端部42bを溶接(または他の接合手段)によってナット本体部10の上面11に接合することも可能である。また、第2端部42bは、ナット本体部10の上面11と接触しているが、それ以外の部位(42c、42a)は、当該上面11との間に隙間40が存在している。
 また、環状部材41の側面41sは、外枠部材45の内壁47と間に第2隙間49を介して配置されている。また、外枠部材45の内壁47は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している傾斜面(または、傾斜面を含んでいる壁部)である。具体的には、内壁47は、ナット本体部10の上面11から外枠部材45上面46の側の方に向かって、第2隙間49が大きくなるように傾斜している(すなわち、テーパ形状になっている)。なお、側面41sの一部(上面11に接するくらいの領域)は、内壁47に接触しており、側面41sの他の部分が、内壁47から離間していて、それで隙間49が形成されていてもよい。内壁47の傾斜角度(テーパ角度)は、水平線L2と傾斜面47とのなす角度(鋭角側基準での角度)で、例えば45°±25°程度(一例で、70°、60°、45°など)であるが、具体的な数値は、ナット200に求められている用途・特性にあわせて適宜好適なものを採用すればよい。なお、水平線L4と傾斜面47とのなす角度(鈍角側基準での角度)によってテーパ角度を規定することも可能である。
 さらに、環状部材41の第1端部42aの上面は、外枠部材45の上面46よりも上方に位置している。本実施形態の構成では、ナット本体部10の上面11は、鉛直方向(99)に対して直角の水平方向に沿った面である。すなわち、本実施形態の構成においては、上面11は傾斜しておらず、水平な面である。加えて、外枠部材45の上面46も、鉛直方向に対して直角の水平方向に沿った面(水平面)である。なお、水平面と説明したが、面取り加工などの処理を施しても構わない。
 本実施形態のナット200の締結動作の内容については後述するが、簡単に説明すると、ナット200が締結されたときにおいて、環状部材41の第1端部42aは、ナット本体部10の上面11と接触する。すなわち、隙間40がなくなって、環状部材41の第1端部42a(加えて、第2端部42b及び環延長部42c)は、ナット本体部10の上面11に接触する。また、環状部材41の側面(外側面)41sは、外枠部材45の内壁47に接触する。さらに、第1端部42a及び第2端部42bを含む環状部材41の上面は、外枠部材45の上面46と同じ高さになる。この外枠部材45の上面46も、環状部材41の上面と同様に、被締結部材(板状部材、または、ナット)に接触する面である。加えて、ナット200が締結された状態になると、環状部材41の第1端部42aの端面42t1と、第2端部42bの端面42t2とは互いに接触する。すなわち、環状部材41の第1端部42aと第2端部42bとが引っ付いて、隙間48はなくなる。
 本実施形態のナット200は、金属材料から構成されている。すなわち、ナット本体部10、環状部材41、および、外枠部材45は、金属材料から構成されている。ただし、ナット200を、金属材料以外の材料(例えば、樹脂材料など)から構成することも可能である。加えて、ナット本体部10、環状部材41、および、外枠部材45は一体的に成型されている。すなわち、ナット本体部10、環状部材41、および、外枠部材45は同一の材料で連続して繋がって構成されている。なお、ナット200を一体成型でなく、一部の部材を溶接(または接着など(例えば、接着剤による接着、又は、粘着剤による粘着))で組み合わせて構築することも可能である。また、重力によって、環状部材41とナット本体部10とを接触させることも可能である。具体的には、環状部材41とナット本体部10とを別部材で構成した上で、環状部材41の第2端部42bを、重力によって、ナット本体部10の上面11に接触させるようにしてもよい。ただし、環状部材41の第2端部42bをナット本体部10の上面11に付着させると(例えば、接着剤による接着、粘着剤による粘着、液体の粘性による付着、磁力による結合など)、逆さまに(または、横や斜めに)しても落ちたりズレたりすることがないようにすることができて、取り扱いに便利である。また、一体成型の場合は、その方が強度を高くすることができるメリットがあるとともに、溶接加工などのプロセスを省略することができる。
 本実施形態のナット200の具体的な寸法・構造・材料などは、使用条件・用途、求められる特性、コストなどに応じて適宜好適なものを選択することができる。図8において、寸法「φ1」は、傾斜面47の下端を基準にした直径であり、そして、寸法「φ2」は、傾斜面47の上端を基準にした直径である。内壁(傾斜面)47はテーパ形状になっているので、φ1<φ2の関係となっている。高さ「T1」は、下面(底面)13から上面11までの距離であり、そして、高さ「T2」は、下面(底面)13から上面46までの距離である。また、「T3」は、環状部材41の厚さである。寸法「e」は、環状部材41の第1端部42aと第2端部42bとの間の隙間48の距離を表している。そして、寸法「f」は、第1端部42aの上面と、外枠部材45の上面46との間の距離を表している。なお、線「L1」及び「L2」は、それぞれ、ナット本体部10の上面11及び底面13に沿った水平線であり、そして、線「L3」は、外枠部材45の上面46に沿った水平線である。図9においては、寸法「G」は、環状部材(円環部材)41の直径を表している。寸法「G」は、環状部材の幅を表している。また、寸法「I」は、外枠部材45の外側面45sにおける直径である。図9に示すように、外枠部材45の壁部(または上面46)は、環状部材(円環部材)41に対応した円形(円環形状)をしている。また、寸法「J」は、外枠部材45の上面46の幅である。これらの数字については、適宜好適なものを設計・採用することができる。
 図10は、本実施形態のナット200を、ボルト80のボルト軸部(ネジ軸部)85に配置した構成を示している。このネジ軸部85は、被締結部材69である第1部材61の表面61aに形成された開口部63に挿入される。開口部63の底面にはネジ孔65が形成されている。なお、第1部材61は開口部63なしでネジ孔65を形成して、そのネジ孔65にネジ軸部85を挿入することも可能である。
 図10に示したネジ軸部85では、通常のナット(典型的なナット(例えば、図5に示した通常ナット3100))と、本実施形態のナット200とをダブルナットの構成(図5に示したような構成)で結合することができる。また、ナット200とともに、ワッシャーなどのナット以外の部材を介在させることも可能である。また、本実施形態のナット200の上面(環状部材41)同士を互いに接触させて締結させると、通常ナット(3100)同士(または、通常ナット3100とナット200の組み合わせ)のダブルナット構造と比較して、非常に強固に締結力を持ったダブルナット構造を構築することができる。本実施形態のナット200を用いた締結構造(特に、ダブルナット構造)の場合、締結時に、ナット200の上面11側(締結面側)がつぶれて、逆回しにして取り外しが非常に難しい構造になる。加えて、ナット200の上面(環状部材41)同士を接触させて締結させた場合には、さらに強く噛み合って外れにくい構造になり、逆回しにして取り外そうとしても外すこと(緩めること)が極めて困難である。
 次に、図11及び図12を参照しながら、本実施形態のナット200の締結動作について説明する。図11は、被締結部材61及び62を、ネジ軸部85とナット200とで締結する様子を示す断面図である。また、図12は、図11に示したナット200の拡大図である。
 図12に示すように、被締結部材61および62は積層されており(接触面66)、両部材(ここでは、板状部材)61・62には、両者を貫通するネジ孔65及び67が設けられている。そのネジ孔65・67にネジ軸部85が挿入されている。その挿入されたネジ軸部85にナット200はセットされており、矢印50方向(紙面の下方向)にナット200が進行するようにナット200を回転させていく。
 ナット200を矢印50の方向に進行させていくと、図12に示すように、最初に、ナット200の第1端部42aが接触する。そして、第1端部42aの部分が矢印51の方向に押され、隙間40が潰されて減っていく。すると、螺旋状の形態だった環状部材41はだんだん平坦な形状になっていき、環状部材41の全体を押す力(矢印51)が強くなっていく。環状部材41が押されると、押し付ける力51によって環状部材41は外縁方向に広がるが、外枠部材45の内壁47によって環状部材41は押し戻される(矢印53)。特に、外枠部材45の内壁47が傾斜面(テーパ形状)になっているので、環状部材41に加わる上下方向の力51(図面では上方向)が矢印53の力に変換されやすい。この矢印53の力で、第1端部42aと第2端部42bとの間の隙間48が埋まり、環状部材41は平坦かつ一体(円環形)となり、また隙間40が消えることによって、ネジ山81をナット200(環状部材41)がしっかり噛んで締結することができる。そして、ナット200は、通常ナットと比較して、強固に締結することができるが、締結後も、隙間(第2隙間)49の存在によって外部からの振動を吸収することができ、それによってナット200が緩みに難くなっている。加えて、外枠部材45が締結部分(41など)をしっかり保護するので、その点でも緩み難くなっている。
 以上の締結動作について、図13を参照しながらさらに説明する。図13(a)から(d)は、環状部材41がどのようにして締結していくかの動作を説明するための工程図である。これらの図面は、締結構造体の製造工程を説明する図面でもある。
 まず、図13(a)に示すように、第1端部42aが下に出っ張るようにして環状部材41をセットする。環状部材41の周囲には、内壁47(特に、傾斜面)を配置しておく。ここでは、環状部材41の表面41u(図8では上面、この図では下面)を下向きにしている。
 次に、図13(b)に示すように、下方に出っ張っている第1端部42aが最初に押されて(矢印51)、第1端部42aが上面11側に押し込まれて行くのにしたがって隙間40が減っていく。
 続いて、図13(c)に示すように、第1端部42aが上面11に接触すると、環状部材41の全体が押され(矢印52)、環状部材41の側面41sが外側に広がる。そして、その側面41sが内壁47に当った反動(反作用の力)で、矢印53の力が発生する。
 その後、図13(d)に示すように、第1端部42aと第2端部42bとの間の隙間48(e)が埋まり、一体となった環状部材41は、ネジ山81をより強固に掴んで締結する。このようにして、強固な締結が得られる。したがって、本実施形態のナット200によれば、緩み防止とともに締めやすいナットを実現することができる。
 なお、図13(a)から(d)に示した説明の例では、環状部材41における第1端部42aの上面41uとともに、第2端部42bの上面41uおよび延長部42cの上面uも、外枠部材45の上面46と同一平面に位置するようになり、接触面積を大きく(最大に)することができる。そのような構成にしてもよいが、締結されたときにおいて、第1端部42aの上面41uが、外枠部材45の上面46と同一平面に位置するようにして、第2端部42bの上面41uは外枠部材45の上面46と同一平面とならずに、被締結部材の表面(および、外枠部材45の上面46)と第2端部42bの上面41uとの間に、隙間40が残ったままにしてもよい。このように隙間40が残るようにすると、ボルト(200)に衝撃が加わった時に、環状部材41および隙間40の構造体がその衝撃(外部からの応力)を吸収することができ、その吸収により、ボルト(200)が緩むことを防止することができる。
 本実施形態の構成によれば、ナット200は、ネジ孔30が形成されたナット本体部10の上面(11)側に形成された環状部材41と、環状部材41の外縁側に形成された外枠部材45とから構成されている。そして、環状部材41の第1端部42aとナット本体部10の上面11との間には第1隙間40が形成され、環状部材41の側面41sと外枠部材45の内壁47と間には第2隙間49が形成されている。また、環状部材41の第1端部42aの上面41uは、外枠部材45の上面46よりも上方に位置している。そして、外枠部材45の内壁47はテーパ形状になっている(言い換えると、上方に向かって第2隙間49が大きくなるように傾斜している)。
 したがって、本実施形態のナット200を用いて締結する場合、まず、環状部材41の第1端部42aが先に被締結部材(61)に接触し(ダブルナットの場合は他のナットに接触し)、この第1端部42aが押し込まれて第1隙間40がなくなり(矢印51)、雄ネジ・雌ネジ(あるいは、ネジ山・ネジ谷)における遊びを打ち消して、ネジ軸部85のネジ山81をしっかり噛んで掴むことができる(ロックすることができる)。具体的には、本実施形態の構成のように環状部材41が傾斜していることにより、環状部材411のうちの出っ張っている第1端部42aが、まず最初に、接触面(被締結部材61、他のナットなど)に接触して、そして第1隙間(スリット)40がつぶれることで変形するので、締めやすい構造となっている。特に、締め付けの際には第1隙間(スリット)40がつぶれて、傾斜していた環状部材41が接触面に対して平行(水平)になるので、接触面に対してしっかりと力を加えることが容易になる。また、締結の際に、第1隙間(スリット)40がなくなる方向に環状部材41の上面41uが変形(主に上下方向に変形)することで、雌ネジ部と雄ネジ部との螺合部分に形成される隙間(バックラッシ)を無くして、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とを密着させることができ、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とで強い摩擦力を得ることができ、その結果、振動等によってナットがボルト等の雄ネジから緩み螺着力が低下することを確実に防止することができる。
 また、第1端部42bが押し込まれた後は環状部材41は外側に広がる方向に変形するが、その変形を外枠部材の内壁でとめて力が逃げないようにすることができる。加えて、外枠部材45の内壁47は、テーパ形状になっているので(上方に向かって第2隙間49が大きくなるように傾斜しているので)、環状部材41が外側に変形する力(および縦方向の力51)を上手く調整しながら、すなわち反作用の力53を使って、締め付ける力が逃げないようにしてしっかりと締結することができる。
 さらに、外枠部材45が締結部(41・81)に影響を与える異物や外力を保護することができるので、締結構造体の締結力をより確実に保護することができる。加えて、環状部材41の側面41sと外枠部材45の内壁47と間には第2隙間49が形成されていることから、締結部(41・81)に振動が生じても、この隙間49がその振動の影響を吸収してくれるので、この点でも締結構造体の締結力をより確実に保護することができる。
 なお、ナット本体部10にスリットが入っているような簡単な構造でロックナット(緩み止め防止ナット)を構築した場合、ナット本体部10にスリット20を入れるので、強度という面では、スリットなしのナット(例えば、通常ナット90)と比べて落ちてしまう。一方、本実施形態のナット200では、ナット本体部10にはスリット20を入れずに、ナット本体部10の上面(11)側に隙間40を設けて、その隙間40を利用した環状部材41により、ロックナットを構築することができる。ナット本体部10にはスリット20がないことから、本実施形態のナット200は、強度の面でも優れている。また、同様の強度を達成する場合でも、本実施形態のナット200は、スリットありのナットと比較して、比較的安価な材料・製造方法を利用することができるので、コスト的な面でも有利である。
 本実施形態のナット200は、図14及び図15に示すような形態に改変することもできる。図14及び図15は、それぞれ、本実施形態のナット200の改変例を示す断面図および斜視図である。
 図14及び図15に示したナット200では、外枠部材45は、ナット本体部10と同様に多角形ナット(ここでは、六角ナット)の形状を有している。言い換えると、外枠部材45の外側面45sは、ナット本体部10の側面15と同一面を構成している。このような改変例にすると、六角ナット用の器具(レンチなど)を比較的自由に用いることができて便利である。すなわち、普及している規格の器具(レンチなど)を、ナット本体部10の側面15だけでなく、外枠部材45の外側面45sの部位も含めて使うことができるので、便利である。また、図8に示したナット200と比較して、外枠部材45の強度を向上させることもできる。
(実施形態2)
 図16は、本発明の実施形態2に係るナット400の製造方法を説明するための断面図である。図17は、本実施形態に係るナット400(雌ナット)と、そのナット400に組み合わされるナット500(雄ナット)との構成を示す斜視図である。図18は、ナット400とナット500とを組み合わせたペアナット600の構成を示す斜視図である。また、図19Aから図19Dは、それぞれ、ナット400の底面側斜視図、側面図、底面図(下面図)、および、平面図(上面図)の構成を示している。
 まず、図16を参照しながら、本実施形態に係るナット400の製造方法を説明しながら、ナット400の構造(特徴)について説明する。なお、図16は、説明のわかりやすさを優先して、寸法の比率は厳密なものではない。
 本実施形態のナット400では、使用されるボルトの中心軸C2(図17Aでいうと鉛直方向99)を基準にして傾斜した形態で(軸C2と軸C1の間の角度θ10)、ネジ孔405の外縁から延びた傾斜面(テーパー面)を有する開口部(テーパー開口部)409が形成されている。
 図16に示した例では、ロッド部材(ここで、六角ナットを構成するための六角柱)401に、ネジ山406を有するネジ孔405が形成されている。そして、ネジ孔405が形成されたロッド部材401の一端(ここでは、ナット400の底面となる端面)の円錐形状(409)の開口部407を形成する。すると、ナット(400)の底面におけるネジ孔405の出口付近の外縁に、円錐の側面の一部に対応する傾斜面(テーパー面)409が形成され、その傾斜面409によって囲まれる開口部(テーパー開口部)407ができる。なお、ロッド部材401にテーパ開口部407を形成した後に、ネジ孔405を形成するような加工をしても構わない。
 本実施形態の構成例では、ネジ孔30(ロッド部材401)の中心軸C2(後述するが、鉛直方向99に沿った軸)を基準にして、テーパ開口部407を形成するための円錐形状の中心軸C1は、傾斜角度θ10の角度で傾いている。傾斜角度θ10は、例えば、4°から15°程度(好適な一例では、7°、または、7°±3°など)であるが、それらに限定されず、傾斜角度θ10は、製造されるナット400の特性(使用用途や使用に求められる締結の状態による要求数値など)にあわせて適宜好適なものを選択することができる。また、テーパ開口部409の角度θ20は、例えば20°~40°、好適例で30°(または、例えば、30°±10°)である。なお、この角度θ20も、それらの例示角度に限定されずに、製造されるナット400の特性(使用用途や使用に求められる締結の状態による要求数値など)にあわせて適宜好適なものを選択することができる。なお、図示した例では、傾斜面409の断面形状は直線状の形状をしているが、それを曲線にしてもよい。また、円錐形状(409)で切断されたテーパ開口部407は、断面が直線のものだけでなく、そのような曲線形状の略円錐の形状のものも含めてもよい。
 ロッド部材の径W1(六角柱の場合は、その外接円の直径)は、例えば、15mmである。径W1は、典型的に使用されているナットの径を採用することが好ましく、15mmに限定されるものではなく、他のものでも勿論構わない(インチ基準のものでもよい)。一例として、θ20が30°でW1が15mmのときの開口深さD1(浅い側:端面からネジ孔405の外縁に達するラインまでの深さ)は、2mm~6mm(一例として、2.0~2.5mm、3.5mm、4.9mmなど)であり、開口深さD2(深い側)は、5mm~12mm(一例として、2.5mm、6.8mm、10.25mm)である。また、テーパ開口部409の径(直径)φ10は、8mm~12mm(一例として、9mm、9.4mm、10.5mmなど)である。ナット(400)の高さD3は、テーパ開口部409によってネジ山406が消えてしまうラインS1(深さD2の基準ライン)を越えて、ネジ山406が存在する領域までの延びたラインS2までの長さにする。なお、ラインS1(深さD2の基準ライン)の箇所で切っても、ネジ山406は存在している点を付言しておく。ナット(400)の高さD3は、条件によって適宜好適なものを採用したらよいが、一例では、4mm~15mm(好適例では、7mm、または7mm±2mm)である。また、W1が15mmでないナット400の場合は上述した数値を参考にして、各数字の割合(比例)に応じて設計数字を算出してもよい。
 また、テーパ開口部407の切り欠き形成角度は、θ20(例えば、30°)であるが、テーパ開口部407の軸C1が、ネジ孔(ボルト)の中心軸C2からずれていることから、浅い側(D1の方)の傾斜面409aの角度は、深い側(D2の方)の傾斜面409bの角度よりも、より鈍角になっている(より水平に近い角度)。逆にいうと、深い側(D2の方)の傾斜面409bの角度は、浅い側(D1の方)の傾斜面409aの角度と比べて、より垂直(90°)の方に近いものとなっている(より立った角度)。例えば、ネジ孔軸C(または、ネジ孔の内面)を基準にした深い側(D2の方)の傾斜面409bの角度が約10°のとき、ネジ孔軸C(または、ネジ孔の内面)を基準にした浅い側(D1の方)の傾斜面409aの角度は約20°である。このように両者(傾斜面409a、409b)の角度は対称ではなく、角度が異なるものとなっている。
 そして、ロッド部材401のラインS2を基準にして、ロッド部材401を切断すれば、本実施形態5のナット400が得られる。切断後は、同じロッド部材401の端面に、新たにテーパ開口部407を形成して、次いで、次のラインS2で切断すれば、別のナット400が作製される。以後、同じことを繰り返して、ナット400を製造(量産)することができる。
 図17は、ナット400(雌ナット)と、そのナット400とペアで使用されるナット500(雄ナット)とを表している。ナット400(雌ナット)とナット500(雄ナット)とを組み合わせると、ペアナット600になる。図17において、ナット400の底面13にテーパ開口部407が形成されている。そして、ナット500は、ナット400のテーパ開口部407に対応した突起部72を備えている。ナット500の突起部72を、ナット400のテーパ開口部407に挿入することによって、ペアナット600として使用することができる。以下、さらに詳述する。
 本実施形態のペアナット600は、ナット400(第1ナット、雌ナット、上部ナット)400とナット500(第2ナット、雄ナット、下部ナット)とを含んでいる。ナット400は、図16に示すにして作製することが可能である。
 本実施形態のナット400は、ネジ孔30(図16では「ネジ孔405」に対応)が形成されたナット本体部10から構成されている。ナット本体部10は、ナット本体部の上面11と、上面11を規定する側面15(上面11の横に位置する側面)と、上面11の反対側の下面13とを有している。
 本実施形態の構成において、ナット400のネジ孔30(405)の中心軸(図16の「C」)は、ペアナット600に対応するボルト(80)の中心軸(C)と一致している。図示した例では、ネジ孔30(及びボルト)の中心軸(C)は、鉛直方向99に一致している。なお、ナット400の側面15も、鉛直方向99に沿って延びている。また、図示した例では、ナット400の上面11および下面13は、鉛直方向99に対して直角の水平方向に沿って延びている。
 また、下面(背面)を上側にした図19Aに示すように、ナット400の下面13には、ネジ孔30の径よりも広い下面開口部(ネジ孔30の穴の径を広げるテーパ開口部)407が形成されている。テーパ開口部407にはネジ山31は形成されていない。下面開口部407の中心軸(図34中の「C2」)は、鉛直方向99(または、ネジ孔30・ボルト80の中心軸C)から傾斜している(図16中の「θ10」参照)。図19Aに示した例では、下面開口部(テーパー開口部)407は、紙面からみて左側にずれた形態で、下面13に形成されている。それゆえに、ナット400の下面13において、下面開口部407によって狭部位16a(左側)と、広部位16b(右側)が形成されている。また、ナット400の下面13には、下面開口部407の外縁境界線39が形成されており、その内側には、傾斜面(テーパー面)38が位置している。さらに、傾斜面(テーパー面)38の底には、ネジ孔30の下部端面のネジ孔輪郭(境界線)37が位置している。なお、本実施形態の構成において、ナット400の下面開口部407は、図16に示したように、円錐の側面の一部によって切り取られた形状の下面傾斜面38を有しているが、下面傾斜面38は、幾何学的な意味での円錐の側面で切り取られた形状に限らず、他のテーパ形状の傾斜面であってもよい。ただし、ナット400の製造においては回転工作機で加工(削除)することが多いので、下面傾斜面38は、回転体の側面の一部であることが好ましい。
 また、図19Aに示したナット400の側面は、図19Bに示す通りである。また、図19Aに示したナット400の底面図(下面図)は、図19Cに示す通りであり、そして、ナット400の平面図(上面図)は、図19Dに示す通りである。
 さらに、図17に示したナット500(雄ナット)は、ネジ孔30が形成されたナット本体部10から構成されている。ナット500のナット本体部10は、ナット本体部10の上面73と、上面73を規定する側面15(上面73の横に位置する側面)と、上面73の反対側の下面75とを有している。ナット500の上面73には、ナット400の下面開口部407に対応した上面突起部72が形成されている。なお、上面突起部72が、ナット400の下面開口部407に対応しているとは、下面開口部407と同じ形状の上面突起部72が形成されているという意味でなく、締結した際に、上面突起部72が下面開口部407に入り込んで、上面突起部72と下面開口部407とが密着した状態になれる形状のことを意味している。また、ナット本体部10のネジ孔30は、上面突起部72にも形成されている。上面突起部72およびナット本体部10に形成されたネジ孔30は共通のものであり、ナット本体部10のネジ孔30が、上面突起部72の上面71まで延びて貫通している。そして、本実施形態の構成では、ナット500の上面突起部72およびナット本体部10は一体的に形成されているものである。
 また、上面突起部72およびナット本体部10に形成されたネジ孔30の中心軸は、ペアナット600に対応するボルト(80)の中心軸(C)と一致している。ここでは、中心軸(C)は、鉛直方向(99)に沿ったものになっている。そして、本実施形態の構成では、ネジ孔30の径は、ナット500およびナット400も同じ(例えば、8mm)であり、ネジ孔30の中心軸(C2)も共通しており、共に鉛直方向(99)に沿ったものである。
 ナット500の上面突起部72の外側面は、ナット本体部10の上面73から直角に延びた垂直面(または、鉛直方向99に沿って延びた垂直面)であってもよいが、本実施形態の構成では、上面突起部72の外側面は、傾斜面(テーパー面)となっている。上面突起部72の外側面に少し傾斜(例えば、鉛直方向99を基準にして、3°~20°、または、10°±5°)をつけることにより、ナット500の上面突起部72を、ナット400の下面開口部(テーパー開口部)407に挿入しやすくすることができる。ナット500の上面突起部72の高さ(上面73と上面71との間の鉛直方向99に沿った距離)は、組み合わされるナット400の下面開口部407の形状(深さ等)によって適宜好適なものを選択することができる。図示した上面突起部72は、立体的に見たら、円錐台状をしている。また、本実施形態の構成において、上面突起部72の高さは、例えば、2mm~8mm(好適には、3mm~5mm)である。また、上面突起部72の上面71は、円環形状をしており、その外径は例えば9mm~10mmであるが、適宜好適なものを選択することが可能である。
 ナット400の下面開口部407に、ナット500の上面突起部72を接触させると、図18に示すような状態になる。本実施形態のペアナット600(ナット400、500)をボルト(80)に締結する前においては、図18に示すように、ナット400とナット500の間には隙間610が形成されている。具体的には、ナット400の下面開口部407に対してナット500の上面突起部72を挿入して接触させただけのときには、ナット400の下面13と、ナット500の上面73との間には隙間610が存在する。本実施形態の構成において、隙間610は、例えば、0.5mm~3mm程度(好適には、1~2mm)である。
 そして、ペアナット600(ナット400および500)をボルト(80)に通して、ボルトにしっかりと締結したときには(すなわち、ナット400および500を互いに密着するように締結させた場合)、ナット400の下面13と、ナット500の上面73とは互いに接触する。具体的には、ペアナット600をボルトに締結すると、ナット500の上面突起部72は、ナット400の下面開口部407の奥までしっかり入りこんで、ナット400及び500の両者は互いに強固に固定され、そして、隙間610は無くなる(0mmになる)。
 また、図18に示したペアナット600の構成においては、ナット400の側面15およびナット500の側面15の周囲に、フィルム(ここでは、樹脂フィルム)650が形成されており、ナット400およびナット500を固定している。本実施形態の樹脂フィルム650は、シュリンクフィルムであり、環状の樹脂フィルム(端面を接着して環状にしたフィルムも含む)を熱で収縮させることができるフィルムである。シュリンクフィルム650は、熱で収縮する樹脂材料から構成されており、例えば、塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリオレフィン(PO)などから構成されている。
 本実施形態の構成では、樹脂フィルム(シュリンクフィルム)650は、ナット400の側面15およびナット500の側面15の全周を覆って、隙間610を塞ぐように形成されている。具体的には、ナット400及び500の径よりも少し大きい環状のシュリンクフィルム650を、隙間610を含む側面15に被せた後、その状態で、シュリンクフィルム650を収縮させることで、シュリンクフィルム650は側面15に密着して、ナット400及び500を固定させることができる。シュリンクフィルム605は、側面15の全面を覆うように形成してもよいし、図36に示した例のように、側面15の一部(ここでは、ナット400の上方部位、ナット500の下方部位)を露出させるようにして、側面15にシュリンクフィルム605を形成してもよい。また、シュリンクフィルム605の一部がナット400の上面11の外周領域(および/または、ナット500の下面75の外周領域)を覆うような形態で、シュリンクフィルム605を側面15の全面を覆うように形成してもよいし、
 本実施形態の構成では、ナット400およびナット500は、同一の多角形ナット(ここでは、六角ナット)であり、そして、両者(400・500)の各側面15を鉛直方向99に沿って揃えている。ナット400およびナット500は、同一のネジ孔の軸(C2)を有しており、すなわち、ペアナット600は、共通した軸(C2)を持っているので、このシュリンクフィルム650で固定されたナット400およびナット500(ペアナット600)は、この状態で、ボルトの軸に入れることができる。すなわち、ナット400とナット500とをそれぞれボルトの軸に入れなくても(2回通さなくても)、1回でボルトの軸に入れることができる。これは、作業効率を大幅に向上させることができ(2回が1回になるので、2倍の効率アップ)、非常に便利である。
 また、樹脂フィルム(シュリンクフィルム)650は、ナット400および500の側面15を覆うので、当該側面15を樹脂フィルム650で保護することができる利点もある。また、樹脂フィルム650は隙間610も塞いでいるので、隙間610に異物(汚れ、インクなども含む)が混入することができ、その点も便利である。加えて、ペアナット600をしっかりと締結した際には、ナット400および500が互いに密着して、それとともに、樹脂フィルム(シュリンクフィルム)650は破れて取れるだけなので、その後処理も便利である。さらには、樹脂フィルム650が破れてなければ、しっかりと締結されていないという証拠にもなり、締結状態の点検の観点からも技術的価値がある。なお、ペアナット600を締結すれば、シュリンクフィルム650は薄いので破れて取れしまうが、取れやすいように切れ目(点線)を入れておいても構わない。また、本実施形態では、樹脂フィルム650として、熱で収縮するシュリンクフィルムを用いているが、ペアナット600の締結の効果自体は、樹脂フィルム650なしでも得られるものであるとともに、上述した効果(保護など)は、シュリンクフィルムでなく、熱で収縮しない樹脂フィルムを巻き付けることでも得ることができる。なお、樹脂フィルム650を用いずに接着剤などで、ナット400および500の積層配置(図18示した配置)を構築することも可能であるが、ペアナット600の製造および/または締結の技術的・経済的なことを考慮すると、シュリンクフィルム650を用いることが好ましい。加えて、2つのナットをシュリンクフィルム650で固定する手法は、本実施形態のナット400及び500に限らず、他のナット(例えば、典型形状又は特殊形状のナットの2つ(又は複数)の組み合わせ)、または、典型的な2つのナット(例えば、図5に示したナット(3100)の複数(2つ)の組み合わせ、または、複数(又は2つ)のナット(3100及び/又は3000)の組み合わせ)に適用することも可能である。ペアナットの表面保護機能を除いて、1回の動作でボルトに入れることができる点からいうと、当該2つのナットにおいてはネジ孔の軸が共通していることが好ましい。
 また、本実施形態のナット400は、図20Aに示すように改変することが可能である。図20Aは、ナット400の改変例の底面(下面)の構成を示している。図20Aに示したナット400では、下面傾斜面(テーパー傾斜面)38において、溝部36が形成されている。本実施形態の構成において、溝部36は、下面傾斜面38の表面において、放射状に延びるように複数本形成されている。溝部36は、下面傾斜面38の表面に段差(例えば、1mm以下)を設けるものである。図38Bは、溝部36の断面構成を模式的に示している。当該溝部36は、ナット400を締める方向(締結方向の順方向)には抵抗にならずに、ナット400をあける方向(締結方向とは逆方向)には抵抗になるように作用するように形成されている。図20Bに示した溝部36は、ノコギリ波(または、三角波)の断面形状を有しており、溝部36は、頂点36aと凹部36bとを有している。本実施形態のペアナット600において、図38Aに示したナット400(雌ナット)を使用すると、さらに締結力を向上させることができる。具体的には、図17に示したナット500(雄ナット)における上面突起部72の側面に凸部を形成したものを使用し、ナット500の当該凸部と、ナット400(雌ナット)の溝部36とが合わさるようにして用いる。このようにすると、締結力が解除される力を溝部36で止めることができ、ペアナット600の締結が解除されてしまうことを抑制することができる。
 次に、図21および図22を参照しながら、本実施形態のペアナット600(ナット400、500)をボルト80に締結する様子を説明する。図21は、ナット400および500を分解して示すものであり、ナット400のネジ孔30の中心軸C、ナット500のネジ孔30の中心軸C、および、ボルト80のネジ軸部85の中心軸Cが一致している様子を示している。この例において、中心軸Cは鉛直方向99と一致している。また、ペアナット600(ナット400、500)のネジ孔30は、ボルト80のネジ軸部85のねじ外径D、ピッチP(および、つる巻角θ)に対応したものになっている。
 図22に示すように、ナット400および500を積層してペアナット600にするとともに、図22に示すように、被締結部材61及び62を、ネジ軸部85とペアナット600とで締結すると、締結構造体601が作製される。図22で表しているように、ナット400および500を、被締結部材61(62)に対してしっかりと締結すると、ナット500の上面突起部72は、ナット400の下面開口部407の傾斜面38に接触する。ここで、ナット400の傾斜面38の傾斜角度は、薄い部位16a側と広い部位16b側とで異なるので(すなわち、傾斜面38の右側の傾斜角度、左側の傾斜角度が異なるので)、それに接触する上面突起部72は斜めに変位する。さらに、その状態で強く締結すると、上面突起部72は、ナット400の下面開口部407の奥まで入るとともに、ナット400は、被締結部材61(62)の方に強く押し付けられるので、ペアナット600に水平方向の力(矢印690)が加わり、その力(690)によって締結力が向上する。したがって、雌ネジ部と雄ネジ部との螺合部分に形成される隙間(バックラッシ)をなくすることができ、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とを密着させることができる。それゆえに、雌ネジ部(ナット)と雄ネジ部(ボルト)とで強い摩擦力を得ることができ、その結果、振動等によってナットがボルト等の雄ネジから緩み螺着力が低下することを確実に防止することができる。
 また、図22に示すように、ナット500の先端(突起部)72が、ナット400の裏面に深く食い込むことで、ナット400およびナット500は一体化する。それに、典型的なナット(上面、下面が平行で、平面なもの)を2つ組み合わせたものよりも、本実施形態のペアナット600は強度が増している。また、本実施形態の構成では、ナット500の下面75およびナット400の下面13はそれぞれ平行(鉛直方向99に対して直角)であるので、図22に示した締結状態では、被締結部材61の表面(平面、水平面)に対応して、ナット500の下面75およびナット400の下面13はそれぞれ平行な状態になり、しっかりと被締結部材61・62を固定することができる。なお、図22に示した締結状態から、スパナによって、ナット400およびナット500をそれぞれ外すことが可能である。
 さらに、図1及び図2に示したハードロックナット103と比較すると、本実施形態のペアナット600は次のような利点がある。まず、図1に示したハードロックナット103では、上ナット部104のネジ孔軸と下ナット部105のネジ孔軸がずれているので(偏心(a)参照)、上ナット部104及び下ナット部105を一緒に、一度にボルト102に入れることができず、下ナット部105で一度、上ナット部104でもう一度、ボルト102に回して入れる必要があり、これが手間である。本実施形態のペアナット600であれば、一度で、ナット400および500のネジ孔軸(C)が共通しているので、
をボルト80に入れることができる。さらには、図18に示したシュリンクフィルム650で一体化した構成のペアナット600であれば、さらに取り扱いが容易であり、簡単に一度に2つのナット(400、500)を、一つのナット600として、ボルト80に回転しながら挿入配置することができる。これだけでも、本実施形態のペアナット600は、ハードロックナット103よりも2倍も取付の効率が良い。加えて、ナット400およびナット500は、ネジ軸部85を矢印690の曲げるような力(作用)を加えるので、ネジ軸部85の(僅かに)曲がることで、その曲がりによってナット400及び/又はナット500がネジ軸部85から抜けにくいという効果も得られる。一方で、ハードロックナット103はクサビ止めの力(作用)によって固定されているが、ネジ軸部を曲げるようには働かないので、上ナット部104がネジ軸部から外れてしまうと、下ナット部105の固定力は大幅に低下してしまうという欠点もある。
 また、図1及び図2に示したハードロックナット103では、下ナット部105における円錐台状嵌合部117の軸心118をずらしているので、ナット本体部よりも厚さが薄い円錐台状嵌合部117の一方側(変位aだけズラされた側)の厚さがさらに薄くなる。そして、ハードロックナット103では、この薄い箇所を利用してクサビ作用を持たせてひずませているので、当該薄い箇所に応力が集中して、当該薄い箇所が破損しやすい。一方、本実施形態のペアナット600では、そのような薄い箇所はないので、ハードロックナット103と比較して、破損しにくいという利点がある。さらに説明すると、図17に示すように、ナット500の突起部72の上面71の厚さは一定であり、薄い箇所がない。また、ペアナット600をボルト軸85に傾けるので、薄い箇所に応力が集中しやすいハードロックナット103と比較して、応力集中が発生しにくく、それゆえに、破損確率を低下させることができる。
 上述したように、本実施形態のペアナット600では、第1ナット(雌ナット)400および第2ナット(雄ナット)500におけるネジ孔30の中心軸C(C2)は、ボルトの中心軸(C)と一致しており、第1ナット400における下面13には下面開口部407が形成されている。当該下面開口部407の中心軸C1はボルトの中心軸Cから傾斜(θ10)して延びており、そして、第2ナット500における上面73には上面突起部72が形成されている。したがって、第2ナット500の上面突起部72を、第1ナット400の下面開口部407に挿入して第1ナット400および第2ナット500を締結したときに、第1ナット400の下面開口部407の中心軸C1が傾斜(θ10)して延びていることから、第2ナット500の上面突起部72の上面71は均等に第1ナット400の下面開口部407に接触するのではなく、不均一に(片側が優先して)下面開口部407に接触する。それゆえに、第2ナット500は最初は僅かに斜めになった状態で、第1ナット400の下面開口部407に入り混むので、横成分の力(矢印609)が発生して、雌ネジ部(ナット400,500)と雄ネジ部(ボルト80)との螺合部分に形成される隙間(バックラッシ)を無くして、雌ネジ部(ナット400,500)と雄ネジ部(ボルト80)とを密着させることができる。その結果、雌ネジ部(ナット400,500)と雄ネジ部(ボルト80)とで強い摩擦力を得ることができ、振動等によってナット(600)がボルト80等の雄ネジから緩み螺着力が低下することを確実に防止することができる。
 さらに、上述したように、第1ナット400および第2ナット500におけるネジ孔30の中心軸C(C2)は一致(ボルトの中心軸Cと一致)しているので、第1ナットおよび第2ナット500のネジ孔の中心軸Cが互いに一致していないもの(図1に示したナット104、105)と比較すると、第1ナット400および第2ナット500を製造することが容易となる。すなわち、図1に示したハードロックナット103(104、105)は、偏心嵌合を実行できる特殊な構造を有しているので、通常のナットと比較して、製造コスト(または購入コスト)が高いという問題があるが、本実施形態のペアナット600(400、500)は、製造コスト(または購入コスト)が安いという利点がある。
 加えて、本実施形態のペアナット600(第1ナット400および第2ナット500)におけるネジ孔30の中心軸Cは一致(ボルトの中心軸Cと一致)しているので、第1ナット400および第2ナット500の2つのナットを重ねて、一度の動作(回転)でボルト80に入れることができるので便利である。図1に示したハードロックナット103(104、105)は、偏心嵌合を実行できる特殊な構造であるので、互いのネジ孔の中心軸が互いに一致していないので、第1ナットと第2ナット(104、105)とをそれぞれ別の動作(回転)でボルトに入れる必要があるので、手間が2倍になる。そのようなハードロックナット103(104、105)と比較すると、本実施形態のペアナット600(400、500)の場合、ボルト80への取付効率を大幅に(2倍またはそれ以上)上げることができる。
(実施形態3)
 次に、図23を参照しながら、本発明の実施形態3に係るボルト700について説明する。図23は、本実施形態のボルト700におけるボルト軸部85の根本部分を模式的に示している。図23では、理解しやすいように、ボルト軸部85の根本部分は正面図で示し、ボルト頭部82の下の方(側面15および境界17を含む部位)も正面図で示しているが、ボルト軸部85の根本部分の周縁に位置する外枠部材45には、断面図を示す斜線をつけずに、本実施形態6の特徴の全体がわかりやすいようにしている。
 本実施形態のボルト700は、少なくとも一部にネジ山81が形成されたボルト軸部85と、ボルト軸部85の一端に形成されたボルト頭部82とから構成されている。本実施形態の構成では、ボルト軸部85においてネジ山81の形成部とボルト頭部82との間に、ネジ山が形成されていないネジ山非形成部88が設けられている。
 本実施形態の構成においては、ボルト頭部82のうちのボルト軸部85の側には、ボルト根本開口部89が形成されている。そして、ボルト根本開口部89には、ワッシャー41が挿入されている。具体的には、略環状のワッシャー41の中央開口部が、ボルト軸部85に挿入されており、ワッシャー41の本体部(42a、42b、42c)がボルト根本開口部89に収納されている。
 本実施形態のワッシャー41は、第1端部42aと、第2端部42bと、第1端部42aと第2端部42bとの間の延長部42cとを有している。図示したワッシャー41は、一巻きの螺旋状の形状を有しており、スプリング機能を有している。そして、第1端部42aの方が、第2端部42bよりも高い位置にある。また、第1端部42aと第2端部42bとの間には隙間がある。
 本実施形態の構成では、ボルト700が締結されていない状態においては、ワッシャー41の第2端部42bは、ボルト根本開口部89の底面87に接触した状態となっている。そして、ワッシャー41の第1端部42aは、ボルト根本開口部89の底面87との間に隙間40がある状態となっている。そのような状態で、ワッシャー41は、ボルト根本開口部89内に収納されている。
 ワッシャー41を収容したボルト根本開口部89の外側には、ボルト根本開口部89を規定する外枠部材45が形成されている。外枠部材45の内壁47は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している。なお、ワッシャー41の延長部42cの一部(側面)が、外枠部材45の内壁47に接触してもよい。
 また、ボルト700が締結されていない状態において、ワッシャー41の第1端部42aの上面41uは、外枠部材45の上面46よりも上方に位置している。そして、ワッシャー41の第2端部42aの上面41uは、外枠部材45の上面46よりも下方に位置している。
 本実施形態6に係るボルト700は、基本的に、図12および図13で説明した機構のように動作して、優れた締結力を有する。具体的には、上記実施形態のナット200における外枠部材45および環状部材(円環部材)41が、本実施形態のボルト700の外枠部材45およびワッシャー41に相当する。同様の説明は重複になるので、内容のわかりやすくするために省略する。
 図23に示した構成のボルト700を締結した状態は、図22に示した構成における被締結部材61、62を締結するボルト80のようになる。図22に示したボルト80のボルト頭部82におけるボルト軸部85の根本の付近に、図23に示した構造(ボルト根本開口部89、ワッシャー41、外枠部材45)が形成されている。図23では、外枠部材45は、ボルト頭部82の外側(側面15)よりはみ出るように構成したが、ボルト頭部82の外側(側面15)と同じ面になるような構成にしてもよい。言い換えると、図22に示したボルト頭部82の中心領域(根本領域)に、ボルト根本開口部89を形成して、そこにワッシャー41を収納するようにしてもよい。
 上述の実施形態における図12および図13での説明に基づくと、ボルト700が締結されたときにおいて、ワッシャー41における第1端部42aの上面41uは、外枠部材45の上面46と同一平面に位置するようになる。加えて、ワッシャー41における第1端部42aの上面41uとともに、第2端部42bの上面41uおよび延長部42cの上面uも、外枠部材45の上面46と同一平面に位置するようになる。そのような構成にしてもよいが、ボルト700が締結されたときにおいて、第1端部42aの上面41uが、外枠部材45の上面46と同一平面に位置するようにして、第2端部42bの上面41uは外枠部材45の上面46と同一平面とならずに、被締結部材62の表面(および、外枠部材45の上面46)と第2端部42bの上面41uとの間に、隙間40が残ったままにしてもよい。このように隙間40が残るようにすると、ボルト700に衝撃が加わった時に、ワッシャー41および隙間40の構造体がその衝撃(外部からの応力)を吸収することができ、その吸収により、ボルト700が緩むことを防止することができる。図23は、そのような構造になるように、ワッシャー41の上面41uと、外枠部材45の上面46との構造(位置関係)を設定している。上述の実施形態の構成(図12、図13など)でも説明したが、上述の実施形態の構成(図12、図13など)においても、この構造の特徴を採用することが可能である。なお、外枠部材45の上面46とワッシャー41の全ての部位の上面41uが同一平面になるような構成にしても勿論よい。その場合は、接合面積が広くなって(最大になって)、締結力が向上するという利点が得られる。
 図23(および図22)に示した構成においては、重力の力によって、ボルト根本開口部89の底面87にワッシャー41を配置することが可能である。ただし、ボルト700は、逆さ向きや横向きに使用される場合もあるので、ワッシャー41の一部(特に、第2端部42bおよびその周辺)は、ボルト根本開口部89の底面87に付着させるような構成にしておくことが好ましい。ボルト根本開口部89の底面87に付着させる手法としては、接着剤で接着する方法、粘着剤で粘着する方法、磁石などで付ける方法などが上げられるが、それ以外にも、例えば、溶接によって付着する方法、ワッシャー41と底面87を一体的に形成する手法などが挙げられる。
 また、図24Aおよび図24Bに示すように、本実施形態のボルト700を改変してもよい。図24Aは、図23に示したボルト700のボルト頭部82(特に、ボルト根本開口部89、ワッシャー41、外枠部材45)の構造を主に示している。ここで、外枠部材45の上面46に対して、外力701を加えると(具体的には、器具(例えば、ハンマー)でその部分を叩くと)、図24Bに示すようなボルト700になる。
 図24Bで示した構造では、外枠部材45の上面46に延長部位(突起部)46eが形成されて、その延長部位(突起部)46eがワッシャー41を抑えることができる。さらに説明すると、外枠部材45の上面46を叩くと、ボルト根本開口部89の方に(内側に)上面46の一部が延びて、それが延長部位(突起部)46eになる。この構造では、延長部位46eがワッシャー41の上面41uを抑えることができるので、ボルト700を逆さまにしても、ワッシャー41が抜けることがなく、それゆえに便利である。すなわち、図24Bに示した構造では、ワッシャー41を溶接(または接着など)でボルト根本開口部89の底面87に付着させなくても、ワッシャー41をうまく使用することができる。
 また、図24Bに示した構造によれば、ボルト700をしっかり締めたときも、ワッシャー41と、ボルト根本開口部89の底面87との間に隙間40が残っているので、それがクッションの役割を果たして、締結持続力の向上につながる。図24Aおよび図24Bでは、ボルト根本開口部89の壁面(内壁)47を傾斜面にしているが、垂直面にしても構わない。ただし、壁面(内壁)47を傾斜面にした方が、ワッシャー41が傾斜面47を押した反力を利用して締結力を高めることができる。加えて、図24Aおよび図24Bの構造(作用、製造方法)は、ボルト700だけでなく、ナット(特に、ナット200)にも適用することができる。同様に、図13(a)から(d)に示した動作において、図42Bの構造のものを適用することができる。本実施形態の構成においては、ワッシャー23の中央開口内壁においては、ネジ溝は形成されていないが、ワッシャー41の中央開口内壁にネジ溝が形成されたものを使用してもよい。
 図25Aは、本実施形態のボルト700Aのボルト頭部82を説明するための斜視図である。図25Aに示したボルト700Aでは、多角形ヘッド(六角ヘッド、六角ナット形状)の形状82aを有するボルト頭部82を備えている。そのボルト頭部82は、スパナ98のアゴ部98aで保持されて、ボルト700Aは、締結されることができる。ボルト頭部82のボルト軸部85側には、上述したワッシャー41および外枠部材45などが形成されている。また、ボルト700Aのボルト頭部82には、ドライバー溝83a(ここでは、プラス穴であるが、マイナス穴でもよい)が形成されている。
 図25Bは、本実施形態のボルト700Bのボルト頭部82を説明するための斜視図である。ボルト700Bのボルト頭部82には、レンチ穴83b(ここでは、六角レンチ開口部であるが、他のレンチ開口部でもよい)が形成されている。図示したように、ボルト700Bのボルト頭部82は円形(六角ヘッドなく)でもよいが、図25Aに示すように多角形ヘッド(82a)の形態でも構わない。
 以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、本発明の実施形態に係るナット(200など)では、六角ナットの形態のもので説明したが、他の形態のナット(例えば、四角形ナット、五角形ナット)に対して本発明の特徴を適用することも可能である。さらに、順ネジ構造のナットだけでなく、逆ネジ構造のナット(200など)を構築することも可能である。順ネジ構造の場合、図14においては紙面右側に第1端部42aが位置するようにすることが好ましい。逆に、逆ネジ構造の場合は反対になる。また、上述の実施形態の番号(実施形態1、2、3など)は便宜上のものであり、各実施形態の特徴は、矛盾しない限り適宜相互に適用可能である点を付言しておく。具体的には、図17及び図18に示したペアナット600の構造において、ナット本体部10の上面11(または下面13)を傾斜させる構成、および/または、スリット20の構成を採用することを禁止するものではない。ただし、実際の適用においては、適宜好適なもの(寸法、構造)を設計して採用することが好ましい。
 また、本発明の実施形態に係るナットの改変例において、スリット入りのナット本体部10においてバネのような弾性を出したい場合(言い換えると、スリット20がつぶれてしまって復元しにくい場合)、ナット本体部10に圧縮処理を施しておく方が好ましい場合があるので、そのような処理を施してもよい。上述したように、ナット本体部10の所定の箇所に面取りを行ってもよいし、例えば強度を補強するような構造(または、材料の削減・軽量化を実施する構造)を追加してもよい。
 また、本発明の実施形態に係るナット(200など)および/またはボルト700は、各種用途に使用することができる。具体的には、橋梁、バス・トラック・乗用車のエンジンやトランスミッションまわり、火力発電所又は原子力発電所などの各種配管どめ(または構造体の締結具)、レール・架線まわり、製紙・製鉄機械、化学プラント、エレベータ・エスカレータ、鉄道車両・線路、トンネル内構造物、鉄塔、土木建設機械、高速道路構造物(防音壁、標識その他)、コンプレッサー・ポンプ、工作機械、自動倉庫・搬送機器、船舶・航空機のエンジンまわりなどが挙げられる。これらの用途においてナット200等、ボルト700等が使用された締結構造体(または、構造体)もまた本発明に係る製品である。
 本発明によれば、新規の緩み防止ナット(特に、緩み防止とともに締めやすいナット)を提供することができる。
10   ナット本体部
11   ナット本体部の上面
13   ナット本体部の下面(底面)
15   ナット本体部の側面
30   ネジ孔
35   上面のネジ孔輪郭
36   溝部
36a 頂点
36b 凹部
37   下面のネジ孔輪郭
38   下面傾斜面(テーパー傾斜面)
39   テーパ傾斜面の外縁境界線
40   隙間
41   環状部材(ワッシャー)
41s 環状部材の側面
41u 環状部材の表面(上面)
42a 第1端部
42b 第2端部
42c 延長部(環延長部)
45   外枠部材
45s 外枠部材の外側面
46   外枠部材の上面
46e 上面の延長部位
47   外枠部材の内壁(傾斜面)
48   隙間(e)
49   隙間(第2隙間)
60   ペアナット
61・62    被締結部材
63   開口部
65・67    ネジ孔
66   接触面
69   被締結部材
70   締結構造体
72   突起部(上面突起部)
73   ナット本体部の上面
75   ナット本体部の下面
80   ボルト
81   ネジ山
82   ボルト頭部
83a ドライバー溝
83b レンチ穴
85   ネジ軸部(ボルト軸部)
87   ボルト頭部の底面
88   ネジ山非形成部
89   ボルト根本開口部
90   ナット
91   接触面
98   スパナ
98a アゴ部
99   鉛直方向
102 ボルト
103 ハードロックナット
104 上ナット部
105 下ナット部
106 ネジ穴心
110 ネジ山頂部
111 谷底
112 凹面
114 テーパ穴状嵌合部
115 軸心
116 ネジ穴心
117 円錐台状嵌合部
118 軸心
119 谷底
120 円弧状凸面
121 ネジ山
125 突起部
200 ナット
400 ナット
401 ロッド部材
405 ネジ孔
406 ネジ山
407 下面開口部
500 ナット
600 ペアナット
601 締結構造体
605 シュリンクフィルム
610 隙間
650 樹脂フィルム(シュリンクフィルム)
700 ボルト
1000 締結構造
3000、3100   ナット
4000、4100   ナット
5000、5100   ナット

Claims (17)

  1.  ネジ孔が形成されたナット本体部と、
     前記ナット本体部の上面側に形成された環状部材と、
     前記環状部材の外縁側に形成された外枠部材と
     を備え、
     前記環状部材は、前記ナット本体部の上面に接触している第2端部と、前記第2端部とは反対側に位置する第1端部とを有しており、
     前記第1端部の上面は、前記第2端部の上面よりも上方に位置しており、
     前記第1端部と前記ナット本体部の上面との間には、第1隙間が形成されており、
     前記環状部材の側面は、前記外枠部材の内壁と間に第2隙間を介して配置されており、
     前記環状部材の第1端部の上面は、前記外枠部材の上面よりも上方に位置しており、
     前記外枠部材の前記内壁は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している、ナット。
  2.  前記ナット本体部は、多角形ナットを規定する側面を備えており、
     前記環状部材は、前記ネジ孔に対応した開口部が形成された円環形状を有しており、
     前記環状部材における前記第1端部の端面と、前記第2端部の端面との間には、第3隙間が形成されており、
     前記外枠部材の前記内壁は、前記ナット本体部の上面から前記外枠部材の上面の側の方に向かって前記第2隙間が大きくなるように傾斜している、請求項1に記載のナット。
  3.  前記ナットが締結されたときにおいて、前記環状部材における前記第1端部は、前記ナット本体部の前記上面と接触し、そして、前記環状部材の側面は、前記外枠部材の前記内壁に接触する、請求項1または2に記載のナット。
  4.  前記ナット本体部、前記環状部材、および、前記外枠部材は一体的に成型されている、請求項1から3の何れか一つに記載のナット。
  5.  第1ナットと第2ナットとを含むペアナットであって、
     前記第1ナットは、
           ネジ孔が形成されたナット本体部と、
           前記ナット本体部の上面と、
           前記上面を規定する側面と、
           前記ナット本体部の上面の反対側の下面と
     を備え、
     前記第1ナットにおける前記ネジ孔の中心軸は、前記ペアナットに対応するボルトの中心軸と一致しており、
     前記第1ナットにおける前記下面には、前記ネジ孔の径よりも広い下面開口部が形成されており、
     前記下面開口部の中心軸は、前記ペアナットに対応するボルトの中心軸から傾斜して延びており、
     前記第2ナットは、
           ネジ孔が形成されたナット本体部と、
           前記ナット本体部の上面と、
           前記上面を規定する側面と、
           前記ナット本体部の上面の反対側の下面と
     を備え、
     前記第2ナットにおける前記上面には、前記第1ナットにおける前記下面開口部に対応した上面突起部が形成されており、
     前記上面突起部および前記ナット本体部に形成された前記ネジ孔の中心軸は、前記ペアナットに対応する前記ボルトの前記中心軸と一致している、ペアナット。
  6.  前記第1ナットの前記下面開口部は、円錐の側面の一部によって切り取られた形状の下面傾斜面を有しており、
     前記第2ナットの前記上面突起部の外側面は、傾斜面となっており、
     前記第1ナットの前記下面開口部に対して前記第2ナットの前記上面突起部を挿入したときには、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面との間には隙間があり、
     前記第1ナットおよび前記第2ナットを前記ボルトに締結したときには、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面とは互いに接触する、請求項5に記載のペアナット。
  7.  前記第1ナットの前記下面開口部に対して前記第2ナットの前記上面突起部を挿入した状態において、前記第1ナットの前記側面および前記第2ナットの前記側面は、シュリンクフィルムによって覆われて、前記第1ナットおよび前記第2ナットは一体に固定されている、請求項5または6に記載のペアナット。
  8.  前記ペアナットにおいて、前記第1ナットの前記側面および前記第2ナットの前記側面は、鉛直方向を基準にして揃って配置されており、
     前記ペアナットが前記ボルトに締結される前においては、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面との間には隙間があり、
     前記ペアナットが前記ボルトに締結された後においては、前記シュリンクフィルムは破れて、前記第1ナットの前記下面と、前記第2ナットの前記上面とは互いに接触する、請求項7に記載のペアナット。
  9.  ネジ孔が形成されたナット本体部と、
     前記ナット本体部の上面と、
     前記上面を規定する側面と、
     前記ナット本体部の上面の反対側の下面と
     を備えたナットであって、
     前記ナット本体部における前記ネジ孔の中心軸は、前記ナットに対応するボルトの中心軸と一致しており、
     前記ナット本体部における前記下面には、前記ネジ孔の径よりも広い下面開口部が形成されており、
     前記下面開口部の傾斜面の角度が異なるように、前記下面開口部は形成されている、ナット。
  10.  請求項1から4、9の何れか一つに記載のナットと、
     前記ナットの前記ネジ孔に対応したボルトと、
     前記ナットおよび前記ボルトによって締結される被締結部材と
     を備えた締結構造体。
  11.  少なくとも一部にネジ山が形成されたボルト軸部と、
     前記ボルト軸部の一端に形成されたボルト頭部と
     を備えたボルトであって、
     前記ボルト頭部のうちの前記ボルト軸部の側には、ボルト根本開口部が形成されており、
     前記ボルト根本開口部には、ワッシャーが挿入されており、
     前記ワッシャーは、第1端部と、第2端部と、第1端部と第2端部との間の延長部とを有しており、
     前記ボルトが締結されていない状態において、前記ワッシャーの第2端部が前記ボルト根本開口部の底面に接触した状態で、かつ、前記ワッシャーの第1端部が前記ボルト根本開口部の底面との間に隙間がある状態で、前記ワッシャーは前記ボルト根本開口部内に収納されている、ボルト。
  12.  前記ワッシャーを収容した前記ボルト根本開口部の外側には、前記ボルト根本開口部を規定する外枠部材が形成されており、
     前記外枠部材の内壁は、上向きに向かってテーパ状に傾斜している、請求項11に記載のボルト。
  13.  前記ワッシャーを収容した前記ボルト根本開口部の外側には、前記ボルト根本開口部を規定する外枠部材が形成されており、
     前記ボルトが締結されていない状態において、前記外枠部材の上面の一部は、前記ボルト根本開口部の側に延びた延長部位となっており、
     前記延長部位は、前記ワッシャーの上面を抑える部位である、請求項11に記載のボルト。
  14.  前記ボルトが締結されたときにおいて、前記ワッシャーと、前記ボルト根本開口部の底面との間に隙間が存在している、請求項13に記載のボルト。
  15.  締結部材を用いた固定方法であって、
     前記締結部材は、第1端部と第2端部とを有する円環部材を含み、
     前記第1端部の端面と、第2端部の端面との間には第3隙間が形成されており、
     前記円環部材は、前記第1端部の上面が前記第2端部の上面よりも上方に位置するように螺旋状に延びており、
     前記締結部材においては、前記円環部材の側面に近接する傾斜面を備えた外枠部材が、前記円環部材とともに含まれており、
     前記締結部材を用意する工程と、
     前記締結部材における前記円環部材の前記第1端部を被締結部材に接触させることにより、前記第1端部を押し込む工程と、
     前記押し込む工程に伴って、前記円環部材の側面を前記傾斜面に押し付ける工程と、
     前記第1端部および前記第2端部を含む前記円環部材の上面を、前記被締結部材に接触させる工程と
     を含む、固定方法。
  16.  前記円環部材の中央開口内壁にはネジ溝が形成されており、
     前記接触させる工程において、前記円環部材の上面は同一平面になり、
     前記第1端部の端面と、第2端部の端面とは互いに接触する、請求項15に記載の固定方法。
  17.  前記接触させる工程において、前記円環部材における前記第1端部の上面は、前記外枠部材の上面と同一平面に位置し、かつ、
     前記円環部材における前記第1端部の上面と前記第2端部の上面と間には、隙間がある、請求項15に記載の固定方法。
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