WO2019198649A1 - 座金 - Google Patents

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WO2019198649A1
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screw
washer
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deformed
plate shape
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山下敏文
前原正和
Original Assignee
合同会社Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/02—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with special provisions for engaging surfaces which are not perpendicular to a bolt axis or do not surround the bolt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/24—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/24—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object
    • F16B39/26—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object with spring washers fastened to the nut or bolt-head

Definitions

  • This invention relates to a washer that prevents the tightened screw from loosening due to the use environment or use condition.
  • a washer has been used to prevent loosening when tightening a screw.
  • a flat washer when the surface is fastened to the object to be fastened with only the screw, the surface pressure due to the area of the screw seating surface is reduced.
  • the screw seating surface concentrates on the surface and tends to sink and easily cause screw loosening.By using a flat washer with a larger area than the screw seating surface, the surface pressure received by the object to be fastened is reduced. It is possible to prevent a certain degree of loosening of the screw due to the dispersion of the object to be fastened.
  • Patent Document 1 discloses a technique related to a plain washer having an inclination in the thickness direction, and this technique is configured such that the axial force direction of the screw is determined by the inclination of the washer by fastening the screw. It is intended to improve the frictional force between the male screw and the female screw hole or nut by obliquely shifting.
  • Patent Document 2 discloses a technique related to a washer that is formed in a dome shape and has a saw-like protrusion formed on a part of a lower bottom surface. Friction force between male screw, female screw hole and nut by shifting the vertical elastic force diagonally by tilting the washer while serving as an anchor to the fastened part by the saw-like projection It is going to improve.
  • JP 2014-055637 A Japanese Utility Model Publication No. 48-051960
  • the flat washer according to Patent Document 1 is excellent in that it can improve the frictional force between the fastened male screw and the female screw hole or nut while having a simple structure. As long as it does not exist, the frictional force in the vertical direction cannot be generated, so that it is still insufficient from the viewpoint of preventing screw loosening.
  • the washer according to Patent Document 2 is superior to the plain washer according to Patent Document 1 in that the elastic force is exhibited by making the shape a dome shape, and the direction of the elastic force can be changed by the saw-like protrusion.
  • the dome-like appearance is maintained when the screw is fastened, an allowable range that can follow the loosening of the screw is extremely limited although an elastic force is generated by slight deformation.
  • maintaining the dome shape even when the screw is fastened means that only the circular peripheral edge forming the bottom surface of the washer is in contact with the surface of the fastened object, and the surface pressure is not dispersed and the fastened object receives high. Due to the surface pressure, the object to be fastened is liable to be depressed or damaged, which causes a loosening of the screw.
  • the saw-shaped protrusion damages the surface of the object to be fastened, and further, a step is formed between the saw-shaped protrusion and the other peripheral edge forming the lower bottom surface of the washer, so that it comes into contact with the surface of the object to be fastened.
  • the area is further narrowed, and the effect of elastic force in an oblique direction obtained by inclining the washer cannot be sufficiently exhibited.
  • the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and while maintaining the advantages of a plain washer and a spring washer with a simple structure, friction between a male screw and a female screw hole or nut is achieved.
  • the purpose of this invention is to provide a washer that improves the force and realizes measures for loosening of screws at a high level.
  • the present invention provides the following.
  • the main body portion includes a dome-shaped main body portion, and a screw insertion hole is formed in the main body portion, and the main body portion is deformed into a substantially flat plate shape by a vertical pressing force. It is an object of the present invention to provide a washer characterized in that it is formed of a flexible spring material and is formed so as to form a single plate that is inclined in one direction when deformed into a plate shape.
  • the screw insertion hole has an inner diameter that is reduced in diameter from the upper side to the lower side in the plate thickness direction, and when deformed into a plate shape, the screw insertion hole has substantially the same inner diameter from the upper side to the lower side in the plate thickness direction.
  • the surrounding side surface of the said main-body part is formed substantially perpendicularly from the upper direction to the downward direction in the plate
  • the invention according to claim 4 provides the washer according to claim 3, wherein the lower bottom corner of the peripheral side surface is chamfered over the entire periphery.
  • the washer according to claim 4 is provided, wherein the peripheral side surface is decorated.
  • the main body portion is formed of a dome-like main body portion, and the main body portion is provided with a screw insertion hole, and the main body portion is deformed into a substantially flat plate shape by a vertical pressing force.
  • the object to be fastened is an advantage of a plain washer despite its simple structure, because it is formed of a flexible spring material, and when it is deformed into a plate shape, it forms a single plate that is slanted in one direction.
  • the surface pressure received by the screw is distributed to prevent the object from being depressed, and the screw, which is an advantage of the spring washer, is tightened to prevent the screw from loosening by increasing the vertical frictional force of the screw.
  • the screw which is an advantage of the spring washer
  • the structure is simple, it can be manufactured at a low cost, and furthermore, it can be used repeatedly because it is easily restored from a plate shape to the original dome shape by using a spring material.
  • the screw insertion hole has an inner diameter that is reduced from the upper side to the lower side in the plate thickness direction, and when deformed into a plate shape, the screw insertion hole has substantially the same inner diameter from the upper side to the lower side in the plate thickness direction. Since the inner diameter reduced when the male screw is inserted from above the main body part toward the screw insertion hole guides the male screw, the insertion work is easy, especially when a large number of screws are fastened. The workability is greatly improved.
  • the peripheral side surface of the main body is formed substantially vertically from the upper side to the lower side in the plate thickness direction, and when deformed into a plate shape, the outer side surface expands outward from the upper side to the lower side in the plate thickness direction.
  • the area where the back surface of the washer comes into contact with the object to be fastened is increased, and the surface pressure received by the object to be fastened by fastening the screw can be further dispersed to prevent the fastened object from sinking.
  • peripheral side surface is decorated, for example, if coloring is performed over the entire surface and the entire periphery, the peripheral side surface is colored from above the screw if the screw is firmly fastened. If the screw is loose, the coloration of the peripheral side surface cannot be visually recognized. Therefore, it is possible to more easily and reliably check the looseness of the screw regardless of the location of the fastened screw.
  • FIG. 2A is a plan view of the washer according to the present embodiment
  • FIG. 2B is a bottom view
  • 3A is a front perspective view of the washer according to the present embodiment
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2A
  • FIG. 3C is a left-side perspective view
  • FIG. 3D is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3E is a right side perspective view
  • FIG. 3F is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 2A.
  • FIG. 4A is a partial cross-sectional view showing a state before fastening in which the washer according to the present embodiment is arranged between the bolt and the fastening portion
  • FIG. 4B is a partial cross-sectional view showing the state after fastening
  • FIG. 5A is a partial cross-sectional view showing a state before fastening in which a washer according to the present embodiment is disposed between a nut and a fastening portion
  • FIG. 5B is a partial cross-sectional view showing a state after fastening.
  • the gist of the washer according to the present invention consists of a dome-like main body portion, and a screw insertion hole is formed in the main body portion, and the main body portion can be deformed into a substantially flat plate shape by a vertical pressing force. It is formed by a simple spring material, and is formed so as to incline to one side when deformed into a plate shape. In other words, while maintaining the advantages of plain washers and spring washers with a simple structure, the washers improve the frictional force between male threads, female thread holes and nuts, and realize high-order measures for screw loosening. Is intended to provide.
  • the screw targeted by the present invention is a general term for a product in which a spiral protrusion (male screw) is formed on the outer surface of a columnar shape or a conical shape, and in this embodiment, a hexagon having a screw head as a screw. It is described as a bolt (hereinafter referred to as a bolt), and a nut is a general term for a product in which a spiral protrusion (female screw) is formed on an inner surface such as a columnar shape or a conical shape.
  • a hexagonal nut hereinafter referred to as a nut having a female screw on the inner surface of the through hole will be described.
  • the direction of the dome-shaped washer will be described with the convex direction upward, and the dome-shaped washer will be described in principle unless otherwise described as plate-shaped.
  • the washer 1 includes a dome-shaped main body 1a, and a screw insertion hole 2 is formed in the main body 1a.
  • the main body 1a is formed of a spring material that can be deformed into a substantially flat plate shape by pressing force in the vertical direction, and is formed so as to incline to one side when deformed into a plate shape.
  • the washer 1 when the washer 1 according to the present embodiment is used, as shown in FIG. 4A, when the fastened object H is fastened to the target member W in which the female screw n is screwed by the bolt BL, the male screw b1 of the bolt BL.
  • the washer 1 has a bolt head b2 and a fastened object H, as shown in FIG. 4B. And can be made into a substantially flat inclined plate shape.
  • the washer 1 that is inclined and formed into a plate shape has an urging force that moves the bolt head b2 obliquely upward by an elastic force that attempts to return to a dome shape as a spring material, as shown in FIG. 4B.
  • the washer 1 according to the embodiment of the present invention can be used between the nut N and the fastened object H as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the female screw n included in the nut N is provided.
  • Stress concentration points F3 and F4 are generated between the male screw b1 and the frictional force is increased, and similarly, the bolt BL can be prevented from loosening.
  • SK-85 material which is spring steel, is used as the material of the main body 1a constituting the washer 1 of the present embodiment.
  • a spring material such as SUS254SMO, SUS303, SUS304L, and SUS316L is not particularly limited to this embodiment.
  • the washer 1 having an external appearance according to the present embodiment is formed in a donut shape in a plan view in which a screw insertion hole 2 is formed in the vertical direction in the center, and is shown in FIG. 3C.
  • the diameter D is formed to be approximately 19 mm.
  • the convex surface from one outermost end X in the radial direction to the other outermost end Y is formed as a smooth curved surface on the surface of the main body 1a, and the main body 1a is present at the location of the screw insertion hole 2. If the locus (broken line portion) S is assumed, the virtual arc length from one outermost end X to the other outermost end Y is formed to be approximately 20 mm, and the back surface side of the main body 1a Also on the concave surface, a smooth curved surface having a curvature approximating to the surface side is formed.
  • diameter D and virtual arc length of the main body 1a described above are not limited to the present embodiment.
  • the external appearance is formed at an angle ⁇ 1 that is slightly inclined from the left to the right, and in the plan view of FIG. 2A shown in FIG. 3B.
  • the thickness of the main body 1a is formed so as to be gradually reduced from the left to the right.
  • the thickness t1 on the left end side is set to be the thickness t1.
  • the thickness t2 is set to about 1.5 mm, and the thickness t2 on the right end side is set to about 1.0 mm.
  • the thickness is not limited to this embodiment.
  • This change in the plate thickness appears as an inclination when the dome-shaped main body 1a becomes a substantially flat plate shape (see FIG. 4B), and in this embodiment, the inclination angle ⁇ 2 becomes substantially equal when it becomes a plate shape.
  • the inclination angle ⁇ 2 is not limited to this embodiment.
  • an angle ⁇ 1 that is inclined from the left to the right as described above is not formed. They are horizontal and are formed in the left and right direction.
  • the washer 1 according to the present embodiment is formed so that the outer appearance is inclined from the left where the plate thickness is thick to the right where the plate thickness is thin as described above (FIG. 3A), but is limited to this embodiment. It can be formed so as not to be inclined.
  • the screw insertion hole 2 has an inner diameter reduced in diameter from the upper side to the lower side in the plate thickness direction, and the main washer 1 is changed from a dome shape to a plate shape as shown in FIG. 4B. When deformed, they are formed to have substantially the same inner diameter from the top to the bottom in the thickness direction.
  • the upper inner diameter ⁇ 1 of the screw insertion hole 2 in the dome shape is approximately 10.9 mm, and the lower inner diameter ⁇ 2 is approximately 10.2 mm.
  • these dimensions are not limited to those of the present embodiment.
  • peripheral side surface 3 of the main body 1a is formed substantially vertically from the top to the bottom in the plate thickness direction as shown in FIGS. 3A, 4A, etc.
  • the main washer 1 has a dome shape as shown in FIG. 4B. When deformed into a plate shape, it is formed so as to expand outward from the top to the bottom in the thickness direction.
  • the lower bottom corner 4 of the peripheral side surface 3 is chamfered over the entire periphery. Specifically, chamfering of R 0.3 mm is performed over the entire circumference, but the chamfer dimension is not limited to this embodiment, and the presence or absence of chamfering is not limited to this embodiment, It can also be formed so as not to be chamfered.
  • the peripheral side surface 3 can also be decorated, for example, colored over the entire surface or the entire periphery of the peripheral side surface 3 shown in FIG. It can be done.
  • the washer according to the present embodiment is configured as described above, and includes the main body portion 1a having a dome-like appearance.
  • the main body portion 1a is provided with the screw insertion hole 2, and the main body portion 1a is vertically It is formed of a spring material that can be deformed into a substantially flat plate shape by pressing force in the direction, and is formed so as to incline to one side when deformed into a plate shape.
  • the surface pressure received by a fastened object is distributed to prevent the fastened object from sinking, and the screw BL is tightened with the screw BL, which is an advantage of the spring washer, to increase the vertical frictional force of the screw BL. While exhibiting the effect of preventing the loosening of the BL, the axial force direction of the screw BL can be shifted obliquely, so that the measures for the loosening of the screw BL can be realized at a high level.
  • the structure is simple, it can be manufactured at a low cost, and furthermore, it can be used repeatedly because it is easily restored from a plate shape to the original dome shape by using a spring material.
  • the screw insertion hole 2 has an inner diameter reduced in diameter from the upper side to the lower side in the plate thickness direction, and when deformed into a plate shape, the screw insertion hole 2 is formed so as to have substantially the same inner diameter from the upper side to the lower side in the plate thickness direction.
  • the reduced inner diameter guides the male screw b1, so that the insertion operation is easy, especially when a large number of screws BL are fastened. Workability is greatly improved.
  • peripheral side surface 3 of the main body 1a is formed substantially vertically from the upper side to the lower side in the plate thickness direction, and is formed so as to expand outward from the upper side to the lower side in the plate thickness direction when deformed into a plate shape.
  • the area where the back surface of the main body 1a comes into contact with the object to be fastened is increased, and the surface pressure received by the fastened object H due to the fastening of the screw BL can be further dispersed to prevent the fastened object H from sinking.
  • the peripheral side surface 3 can be visually recognized from above the screw BL, and the screw BL can be loosened. In this case, since the peripheral side surface 3 cannot be visually recognized, the looseness check of the screw BL can be easily and surely performed regardless of the location of the fastened screw BL.
  • the lower bottom corner 4 of the peripheral side surface 3 is chamfered over the entire circumference, when the screw BL is fastened, the surface of the fastened object H can be prevented from being damaged when changing from a dome shape to a plate shape. Can do.
  • the coloring of the peripheral side surface 3 can be visually recognized from above the screw BL if the screw BL is firmly fastened. Since the coloring of the peripheral side surface 3 cannot be visually recognized if the BL is loose, the looseness check of the screw BL can be performed more easily and reliably regardless of the location of the fastened screw BL.

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Abstract

シンプルな構造でありながら平座金とバネ座金の利点を維持しつつ、雌ネジ孔やナットとの間の摩擦力を向上させてネジの緩み対策を高次元で実現しようとする座金を提供する。　本発明に係る座金１は、外観視ドーム状の本体部１ａからなり、前記本体部１ａには、ネジ挿通孔２を穿設し、前記本体部１ａは、上下方向の押圧力により略偏平な板状に変形自在なバネ材により形成し、しかも、板状に変形した際に一方に傾斜するよう形成した、ことを特徴とする。

Description

座金
　この発明は、締結されたネジが使用環境や使用状態等により緩みが生じることを防止する座金に関する。
　従来、座金はネジの締結において緩みを防止するものとして使用され、例えば、平座金であれば、ネジのみで被締結物に締結するとネジの座面の面積に起因した面圧が被締結物の表面に集中しネジの座面が食い込んで陥没しやすくなりネジの緩みを誘発しやすくなるところ、ネジの座面よりも大きな面積を有する平座金を用いることで、被締結物が受ける面圧が分散され被締結物の陥没に起因したネジの緩みを一定程度防止することができる。
　また、バネ座金であれば、締結されたネジが緩んで回転する前にバネ座金の鉛直方向の弾性力によって回転を防止しようとするものであり、換言すると被締結物とネジとの間の摩擦力を増加させてネジの緩みを防止するものである。
　しかしながら、上述した２種類の一般的な座金では、温度や湿度の変化が激しい過酷な環境下であったり、常に振動を受けるような使用状態等の場合には、どうしてもネジの緩みが生じてしまうことから定期的な点検が必須となっている。
　このような状況において、例えば、特許文献１では、厚み方向に傾斜を有する平座金に係る技術が開示されており、本技術は、ネジを締結することでネジの軸力方向を座金の傾斜により斜めにずらし、雄ネジと、雌ネジ孔やナットとの間の摩擦力を向上させようとするものである。
　また、例えば、特許文献２では、ドーム状に形成し下底面の一部に鋸状突起を形成した座金に係る技術が開示されており、本技術は、ドーム状とすることで鉛直方向の弾性力を備え、鋸状突起により被締結部へのアンカーの役割果たすと共に座金が傾斜することで当該鉛直方向の弾性力を斜めにずらし、雄ネジと、雌ネジ孔やナットとの間の摩擦力を向上させようとするものである。
特開２０１４－０５５６３７号公報 実全昭４８－０５１９６０号公報
　しかしながら、特許文献１に係る平座金は、シンプルな構造でありながら締結した雄ネジと、雌ネジ孔やナットとの間の摩擦力を向上させることができる点では優れているが、弾性力を有さない以上、鉛直方向の摩擦力を生起させることはできないため、ネジの緩み防止の観点からは依然として不十分である。
　また、特許文献２に係る座金は、形状をドーム状とすることで弾性力が発揮され、鋸状突起により弾性力の方向を変えられる点で、特許文献１に係る平座金よりも優れているが、本技術ではネジの締結時にドーム状の外観を維持するものであるため、若干の変形により弾性力は生じるもののネジの緩みに追従できる許容範囲は極めて限定的である。
　また、ネジの締結時でもドーム形状が維持されることは、座金の下底面をなす円形の周縁部のみが被締結物の表面と接することとなり、面圧は分散されず被締結物が受ける高い面圧により被締結物には陥没や損傷が生じやすくなり、これは、ネジの緩みの要因となってしまう。
　更に、鋸状突起は、被締結物の表面に損傷を与え、しかも、鋸状突起と座金の下底面をなす他の周縁部との間には段差が生じることから被締結物の表面と接する面積は更に狭くなり、座金を傾斜させることで得られる斜め方向への弾性力の効果を十分に発揮させることができない。
　本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、シンプルな構造でありながら平座金とバネ座金の利点を維持しつつ、雄ネジと、雌ネジ孔やナットとの間の摩擦力を向上させてネジの緩み対策を高次元で実現しようとする座金を提供することにある。
　以上のような目的を達成するために、本発明は以下のようなものを提供する。
　請求項１に係る発明では、外観視ドーム状の本体部からなり、前記本体部には、ネジ挿通孔を穿設し、前記本体部は、上下方向の押圧力により略偏平な板状に変形自在なバネ材により形成し、しかも、板状に変形した際に全体が一方に傾斜する１枚の板となるよう形成した、ことを特徴とする座金を提供せんとする。
　請求項２に係る発明では、前記ネジ挿通孔は、板厚方向で上方から下方にかけて縮径した内径とし、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて略同一の内径となるよう形成したことを特徴とする請求項１に記載の座金を提供せんとする。
　請求項３に係る発明では、前記本体部の周側面は、板厚方向で上方から下方にかけて略鉛直に形成し、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて外側に拡開するよう形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の座金を提供せんとする。
　請求項４に係る発明では、前記周側面の下底角部を全周に渡り面取りしたことを特徴とする請求項３に記載の座金を提供せんとする。
　請求項５に係る発明では、前記周側面に装飾を施したことを特徴とする請求項４に記載の座金を提供せんとする。
　請求項１記載の発明によれば、外観視ドーム状の本体部からなり、本体部には、ネジ挿通孔を穿設し、本体部は、上下方向の押圧力により略偏平な板状に変形自在なバネ材により形成し、しかも、板状に変形した際に全体が一方に傾斜する１枚の板となるよう形成したことより、シンプルな構造でありながら平座金の利点である被締結物が受ける面圧を分散して被締結物の陥没を防止することや、バネ座金の利点であるネジを締結することでネジの鉛直方向の摩擦力を増加させることでネジの緩みを防止するという効果を発揮しつつ、更に、ネジの軸力方向を斜めにずらすことができるため、ネジの緩み対策を高次元で実現することができる。
　また、構造がシンプルであることから安価に製造することができ、更に、バネ材の使用により板状から元のドーム状に容易に復帰するため繰り返しの使用が可能である。
　請求項２記載の発明によれば、ネジ挿通孔は、板厚方向で上方から下方にかけて縮径した内径とし、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて略同一の内径となるよう形成したことより、本体部の上方からネジ挿通孔に向けて雄ネジを挿通する際に縮径した内径が雄ネジを案内するため挿通作業が楽であり、特に多数のネジを締結する際には作業性が大幅に向上する。
　請求項３記載の発明によれば、本体部の周側面は、板厚方向で上方から下方にかけて略鉛直に形成し、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて外側に拡開するよう形成したことより、座金の裏面が被締結物と接触する面積が増加し、ネジの締結により被締結物が受ける面圧をより分散させ被締結物の陥没防止を図ることができる。
　また、締結されたネジの緩みをネジの上方からしか確認できない状況下において、ネジがしっかりと締結されていればネジの上方から周側面を視認でき、ネジが緩んでいれば周側面を視認できないため、締結されたネジの箇所に関わらずネジの緩み点検を容易に確実に行うことが出来る。
　請求項４記載の発明によれば、周側面の下底角部を全周に渡り面取りしたことより、ネジの締結時にドーム状から板状に変化する際、被締結物表面への傷の発生を防止することができる。
　請求項５記載の発明によれば、周側面に装飾を施したことより、例えば、全面・全周に渡り着色を施せば、ネジがしっかりと締結されていればネジの上方から周側面の着色を視認でき、ネジが緩んでいれば周側面の着色を視認できないため、締結されたネジの箇所に関わらずネジの緩み点検を更に容易に確実に行うことが出来る。
　また、周側面の一部に目視可能な着色や溝、ドット等を施せば、上述したネジの緩み点検だけでなく、ネジの緩みによる座金の回転を判断するためのマーカーとして機能させることが可能となる。
本実施形態に係る座金の斜視図である。 図２Ａは本実施形態に係る座金の平面図で、図２Ｂは底面図である。 図３Ａは本実施形態に係る座金の正面透視図で、図３Ｂは図２ＡのＡ－Ａ線断面図で、図３Ｃは左側面透視図で、図３Ｄは図２ＡのＢ－Ｂ線断面図で、図３Ｅは右側面透視図で、図３Ｆは図２ＡのＣ－Ｃ線断面図である。 図４Ａは本実施形態に係る座金をボルトと被締結部との間に配置した締結前の状態を示す部分断面図で、図４Ｂは締結後の状態を示す部分断面図である。 図５Ａは本実施形態に係る座金をナットと被締結部との間に配置した締結前の状態を示す部分断面図で、図５Ｂは締結後の状態を示す部分断面図である。
　本発明に係る座金の要旨は、外観視ドーム状の本体部からなり、本体部には、ネジ挿通孔を穿設し、本体部は、上下方向の押圧力により略偏平な板状に変形自在なバネ材により形成し、しかも、板状に変形した際に一方に傾斜するよう形成した、ことを特徴とする。すなわち、シンプルな構造でありながら平座金とバネ座金の利点を維持しつつ、雄ネジと、雌ネジ孔やナットとの間の摩擦力を向上させてネジの緩み対策を高次元で実現する座金の提供を図ろうとするものである。
　ここで本発明が対象とするネジとは、円柱状や円錐状等の外面に螺旋状の突起（雄ネジ）を形成した物の総称であって、本実施形態ではネジとしてネジ頭を有する六角ボルト（以下、ボルトとする。）として説明し、また、ナットとは、円柱状や円錐状等の内面に螺旋状の突起（雌ネジ）を形成した物の総称であって、本実施形態ではナットとして貫通孔の内面に雌ネジを有する六角ナット（以下、ナットとする。）として説明する。
　また、本実実施形態では、ドーム状の座金の向きは凸方向を上方として説明を行い、また、特に板状と記載しない限り、原則としてドーム状態の座金について説明を行う。
　以下、本発明に係る座金の実施形態について図面を参照しながら説明する。また、本説明中において左右同一又は左右対称の構造や部品については、原則として同一の符号を付し、左右何れか一方のみを説明して、他方については説明を適宜省略する。
　本発明の実施形態に係る座金１は、図１、図４Ａ、図４Ｂに示すように、外観視ドーム状の本体部１ａからなり、本体部１ａには、ネジ挿通孔２を穿設し、本体部１ａは、上下方向の押圧力により略偏平な板状に変形自在なバネ材により形成し、しかも、板状に変形した際に一方に傾斜するよう形成している。
　すなわち、本実施形態に係る座金１を用いれば、図４Ａに示すように、ボルトＢＬにより雌ネジｎが螺刻された対象部材Ｗに被締結物Ｈを締結する際、ボルトＢＬの雄ネジｂ１に座金１を下方が凹状となるようにして挿通し、被締結物Ｈを介して対象部材Ｗに締結することで、図４Ｂに示すように、座金１は、ボルト頭ｂ２と被締結物Ｈとの間で押圧され略偏平な傾斜した板状とさせることができる。
　そして、傾斜して板状となった座金１は、バネ材としてドーム状に復帰しようとする弾性力によりボルト頭ｂ２を斜め上方に移動させようとする付勢力が働き、図４Ｂに示すように、雄ネジｂ１と、雄ネジｂ１が螺入した対象部材Ｗの雌ネジｎとの間、特に、付勢力により右斜め上方に移動しようとする雄ネジｂ１に最も負荷がかかる箇所として、雌ネジｎにおける右上の応力集中ポイントＦ１と左下の応力集中ポイントＦ２の摩擦力が増大するため、付勢力が継続する限りボルトＢＬの緩みを防止することができる。
　なお、本発明の実施形態に係る座金１は、図５Ａ、図５Ｂに示すように、ナットＮと被締結物Ｈとの間に使用することもでき、この場合、ナットＮが備える雌ネジｎの内部において雄ネジｂ１との間で応力集中ポイントＦ３，Ｆ４が生じ摩擦力が増大し、同様にボルトＢＬの緩みを防止することができる。
　以下、各部の具体的な構成について詳述する。
　本実施形態の座金１を構成する本体部１ａの材質は、スプリング鋼であるＳＫ－８５材を使用している。しかし、例えば、ＳＵＳ２５４ＳＭＯやＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４Ｌ、及びＳＵＳ３１６Ｌ等、バネ材であれば特に本実施形態に限定されるものではない。
　本実施形態に係る外観視ドーム状の座金１は、図２Ａ、図２Ｂに示すように、中央部において鉛直方向にネジ挿通孔２を穿設した平面視ドーナツ状に形成し、図３Ｃに示すように、直径Ｄは略１９ｍｍに形成している。
　また、本体部１ａの表面において径方向の一方の最外端Ｘから他方の最外端Ｙまでの凸面は滑らかな湾曲面として形成しており、ネジ挿通孔２の箇所に本体部１ａが存在すると仮定した場合の軌跡（破線部）Ｓを加えると、一方の最外端Ｘから他方の最外端Ｙまでの仮想弧長は略２０ｍｍとなるよう形成し、また、本体部１ａの裏面側の凹面においても表面側に近似した曲率の滑らかな湾曲面を形成している。
　なお、上述の本体部１ａの直径Ｄや仮想弧長については、本実施形態に限定されるものではない。
　また、図３Ａに示す正面透視図からも明らかなように、外観において左方から右方にかけて若干だけ傾斜するような角度θ１で形成しており、また、図３Ｂに示す図２Ａの平面図におけるＡ－Ａ線断面図からも明らかなように、本体部１ａの板厚は左方から右方にかけて緩やかに薄くなるよう形成しており、本実施形態では左方端部側の板厚ｔ１を略１．５ｍｍとし、右方端部側の板厚ｔ２を略１．０ｍｍとして形成しているが、板厚については本実施形態に限定されるものではない。
　この板厚の変化は、ドーム状の本体部１ａが略偏平な板状となった際（図４Ｂ参照）に傾斜として現出し、本実施形態では板状となった際に傾斜角度θ２が略１．５°となるよう形成しているが、傾斜角度θ２は本実施形態に限定されるものではない。
　また、図３Ｃに示す左側面透視図と、図３Ｅに示す右側面透視図の外観においては、上述（図３Ａ）のような左方から右方にかけ傾斜するような角度θ１は形成しておらず水平であり左右方向において対象に形成している。
　なお、本実施形態に係る座金１では、上述（図３Ａ）のように板厚が厚い左方から板厚が薄い右方にかけての外観が傾斜するよう形成しているが、本実施形態に限定されるものではなく、傾斜しないように形成することもできる。
　また、図３Ａ、図４Ａ等に示すように、ネジ挿通孔２は、板厚方向で上方から下方にかけて縮径した内径とし、図４Ｂに示すように、本座金１がドーム状から板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて略同一の内径となるよう形成している。
　なお、本実施形態では、図３Ａに示すように、ドーム状の際のネジ挿通孔２の上方の内径φ１を略１０．９ｍｍ、とし、下方の内径φ２を略１０．２ｍｍとして形成し、板状に変形した際の内径が略１０．８ｍｍとなるよう形成しているが、これら寸法は本実施形態に限定さるものではない。
　また、本体部１ａの周側面３は、図３Ａ、図４Ａ等に示すように、板厚方向で上方から下方にかけて略鉛直に形成し、図４Ｂに示すように、本座金１がドーム状から板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて外側に拡開するよう形成している。
　また、本実施形態に係る座金１では、図３Ａ、図３Ｄ、図３Ｆ等に示すように、周側面３の下底角部４を全周に渡り面取りしている。具体的には、全周に渡りＲ０．３ｍｍの面取りを施しているが、面取り寸法については本実施形態に限定されず、また、面取りの有無についても本実施形態に限定されるものではなく、面取りを施さないように形成することもできる。
　また、周側面３には装飾を施すこともでき、例えば、図４Ｂに示す周側面３の全面・全周に渡り着色を施したり、一部に目視可能な着色や溝、ドット等を形成したり等、することができる。
　以上、説明したように本実施形態に係る座金は構成しており、外観視ドーム状の本体部１ａからなり、本体部１ａには、ネジ挿通孔２を穿設し、本体部１ａは、上下方向の押圧力により略偏平な板状に変形自在なバネ材により形成し、しかも、板状に変形した際に一方に傾斜するよう形成したことより、シンプルな構造でありながら平座金の利点である被締結物が受ける面圧を分散して被締結物の陥没を防止することや、バネ座金の利点であるネジＢＬを締結することでネジＢＬの鉛直方向の摩擦力を増加させることでネジＢＬの緩みを防止するという効果を発揮しつつ、更に、ネジＢＬの軸力方向を斜めにずらすことができるため、ネジＢＬの緩み対策を高次元で実現することができる。
　また、構造がシンプルであることから安価に製造することができ、更に、バネ材の使用により板状から元のドーム状に容易に復帰するため繰り返しの使用が可能である。
　また、ネジ挿通孔２は、板厚方向で上方から下方にかけて縮径した内径とし、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて略同一の内径となるよう形成したことより、本体部１ａの上方からネジ挿通孔２に向けて雄ネジｂ１を挿通する際に縮径した内径が雄ネジｂ１を案内するため挿通作業が楽であり、特に多数のネジＢＬを締結する際には作業性が大幅に向上する。
　また、本体部１ａの周側面３は、板厚方向で上方から下方にかけて略鉛直に形成し、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて外側に拡開するよう形成したことより、本体部１ａの裏面が被締結物と接触する面積が増加し、ネジＢＬの締結により被締結物Ｈが受ける面圧をより分散させ被締結物Ｈの陥没防止を図ることが出来る。
　また、締結されたネジＢＬの緩みをネジＢＬの上方からしか確認できない状況下において、ネジＢＬがしっかりと締結されていればネジＢＬの上方から周側面３を視認でき、ネジＢＬが緩んでいれば周側面３を視認できないため、締結されたネジＢＬの箇所に関わらずネジＢＬの緩み点検を容易に確実に行うことが出来る。
　また、周側面３の下底角部４を全周に渡り面取りしたことより、ネジＢＬの締結時にドーム状から板状に変化する際、被締結物Ｈ表面への傷の発生を防止することができる。
　更に、周側面３に装飾を施すことで、例えば、全面・全周に渡り着色を施せば、ネジＢＬがしっかりと締結されていればネジＢＬの上方から周側面３の着色を視認でき、ネジＢＬが緩んでいれば周側面３の着色を視認できないため、締結されたネジＢＬの箇所に関わらずネジＢＬの緩み点検を更に容易に確実に行うことが出来る。
　しかも、周側面３の一部に目視可能な着色や溝、ドット等を施せば、上述したネジＢＬの緩み点検だけでなく、ネジＢＬの緩みによる座金１の回転を判断するためのマーカーとして機能させることが可能となる。
　以上、本発明の本実施形態に係る座金の好ましい実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形・変更が可能である。
　φ１　上方の内径
　φ２　下方の内径
　　１　座金
　１ａ　本体部
　　２　ネジ挿通孔
　　３　周側面
　　４　下底角部
　　３　連結基部

Claims (5)

  1. 　外観視ドーム状の本体部からなり、
    　前記本体部には、ネジ挿通孔を穿設し、
    　前記本体部は、上下方向の押圧力により略偏平な板状に変形自在なバネ材により形成し、しかも、板状に変形した際に全体が一方に傾斜する１枚の板となるよう形成した、
    　ことを特徴とする座金。
  2. 　前記ネジ挿通孔は、板厚方向で上方から下方にかけて縮径した内径とし、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて略同一の内径となるよう形成したことを特徴とする請求項１に記載の座金。
  3. 　前記本体部の周側面は、板厚方向で上方から下方にかけて略鉛直に形成し、板状に変形した際に板厚方向で上方から下方にかけて外側に拡開するよう形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の座金。
  4. 　前記周側面の下底角部を全周に渡り面取りしたことを特徴とする請求項３に記載の座金。
  5. 　前記周側面に装飾を施したことを特徴とする請求項４に記載の座金。
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