WO2021106228A1

WO2021106228A1 - 緩み止めナット

Info

Publication number: WO2021106228A1
Application number: PCT/JP2019/046927
Authority: WO
Inventors: 康雅正司
Original assignee: 合同会社Ｙｓコーポレーション
Priority date: 2019-11-30
Filing date: 2019-11-30
Publication date: 2021-06-03
Also published as: WO2021106409A1; CN115023557B; CN115023557A; JP7171980B2; JPWO2021106409A1

Abstract

下ナットの円錐凸部を縮径させ、ナットの緩みの原因となる雄ねじと雌ねじ間の隙間を埋めることにより緩まないようにした緩み止めナットを提供する。　上方に円錐状に延出し、軸線方向に沿った複数のスリット５が形成された円錐凸部３を備えた下ナット１と、ネジ孔１１より径大で下端まで穿設された凹部１２を備えた上ナット１０とからなり、円錐凸部３の外側表面７及び凹部１２の周壁１３は平滑に形成され、螺条が形成されていないこと、及び凹部１２の内径１４は、円錐凸部下端１５の最大外径よりも小さく形成され、円錐凸部３が凹部１２に挿嵌された際、凹部１２の下端面が円錐凸部３の下端及び下ナット回転操作用把持部２の上面に接触しないように形成されていて、凹部下端部１５が円錐凸部３の一部を押圧し、円錐凸部３が縮径してボルト２１の雄ねじ２３と円錐凸部３の雌ねじ８との隙間２２を埋める。

Description

緩み止めナット

　本発明は、２つのナットから構成される緩み止めナットに関する。

　従来より、２つのナットを組み合わせて使用する緩み止めナットが知られている。特に、特許文献１では、親ナット（２）に設けられたスリット（７）を有するテーパ状の雄ねじ端部（５）にねじ孔（８）を備えた子ナット（３）を螺合することにより、雄ねじ端部（５）を縮径させてボルトに締結されたナットの緩みを防止する緩み止めナットが開示されている。

特開平７－２５９８３２

　しかしながら、上記特許文献１の発明においては、雄ねじ端部（５）をテーパ状にした場合、その表面に雄ねじやそれに螺合する子ナット（３）に雌ねじを設ける必要があるが、製造に手間がかかり、コストがかかってしまう。また、雄ねじ端部（５）に子ナット（３）を螺合させ締結した場合、雄ねじ端部（５）が縮径することによって子ナット（３）の増進が妨げられ、雄ねじ端部（５）とボルトとの密着の度合いが不十分である。さらに、親ナット（２）と子ナット（３）との螺合が前提となるため、雄ねじ端部（５）のテーパと子ナット（３）のねじ孔（８）のテーパの傾斜度合いが同じである場合、雄ねじ端部（５）のボルトに対する押圧力が全体に分散されるため、ボルトに対する雄ねじ端部（５）の押圧力は弱く、雄ねじ端部（５）のねじ孔（６）の雌ねじとボルトの雄ねじとの隙間を埋めることが不十分となる一方で、雄ねじ端部（５）のテーパの角度及び子ナット（３）のねじ孔（８）の傾斜角度が異なる場合には、雄ねじ端部（５）の先端のみが縮径することになり、やはり雄ねじ端部（５）のねじ孔（６）の雌ねじとボルトの雄ねじとの隙間を埋めることが不十分となる。

　また、従前の緩み止めナットの多くが、ナットが緩まないことを最優先しているが故に、ボルトに適切な張力を与えるという機能が失われている。

　本発明は上記課題を解決するものであって、ボルトに対して適切な張力を与える一方で、図８にあるようなボルトの雄ねじとナットの雌ねじの隙間を最大限埋めることができるよう下ナットの円錐凸部を縮径させ、ナットの緩みの原因となる雄ねじと雌ねじ間の隙間から生じる雄ねじと雌ねじとの相対的な動きを防止し、ボルトに締結されたナットが緩まないようにした緩み止めナットを提供するものである。

　上記目的を達成するため、本発明に係る緩み止めナットの第１の特徴は、回転操作用把持部の上方に円錐状に延出し、軸線方向に沿った複数のスリットが形成された円錐凸部を備えた下ナットと、ネジ孔及び当該ネジ孔の下方で連通し、当該ネジ孔より径大で下端まで穿設された凹部を備えた上ナットとからなり、前記円錐凸部の外側表面及び前記凹部の周壁は平滑に形成され、螺条が形成されていないこと、及び前記凹部の内径は、前記円錐凸部下端の最大外径よりも小さく形成され、前記円錐凸部が前記凹部に挿嵌された際、前記凹部の下端面が前記円錐凸部の下端及び前記下ナット回転操作用把持部の上面に接触しないように形成されていて、前記凹部の下端部が前記円錐凸部の一部を押圧し、前記円錐凸部が縮径してボルトの雄ねじと前記円錐凸部のネジ孔の雌ねじとの隙間を埋めること、にある。

　また、本発明に係る緩み止めナットの第２の特徴は、前記第１の特徴における前記円錐凸部が前記凹部に挿嵌された際、前記円錐凸部の上端面が前記凹部の上端面に接触しないように前記円錐凸部又は前記凹部の軸線方向長さが形成されていること、にある。

　さらに、本発明に係る緩み止めナットの第３の特徴は、前記第１又は２の特徴における前記凹部の径が、前記円錐凸部の軸線方向略中央部の外径と略同一に形成されていて、前記円錐凸部が前記凹部に挿嵌された際、前記凹部の下端部により前記円錐凸部の前記略中央部が押圧されて縮径し、前記ボルトの雄ねじと前記円錐凸部の前記略中央部内側の雌ねじとの隙間を埋めること、にある。

　さらにまた、本発明に係る緩み止めナットの第４の特徴は、前記第１から３までのいずれかの特徴における前記凹部の周壁が、縦断面並行に形成されていること、にある。

　また、本発明に係る緩み止めナットの第５の特徴は、前記第１から４までのいずれかの特徴における前記凹部の周壁が、前記円錐凸部のテーパ角度よりも鋭角な縦断面テーパ状に形成されていること、にある。

　さらに、本発明に係る緩み止めナットの第６の特徴は、前記第１から５までのいずれかの特徴における前記凹部の周壁が、下方を径小として上端面に向かって径大化されるテーパ状に形成されていること、にある。

　本発明によれば、下ナットの円錐凸部が広範囲で縮径し、ボルトの雄ねじとナットの雌ねじの隙間を効果的に埋められ、ボルトの雄ねじとナット雌ねじとの相対運動が抑止される、製作が容易で製造コストも安価な緩み止めナットを得ることができる。

　また、本発明によれば、ボルトに張力を与えつつ、ねじ締結体の緩みが防止されるため、締め直しなどの作業が不要となり、多くの費用と手間を削減することができるとともに、車輪や車軸の脱落等の人命に関わるような事故も減少させることができる。

本願発明に係る緩み止めナットの使用状態を示す縦断面図である。下ナットの上面図である。下ナットの正面図である。実施例１の上ナットの縦断面図である。実施例１の緩み止めナットの使用状態を示す縦断面図である。実施例２の上ナットの縦断面図である。本発明に係る緩み止めナットによりナットとボルトとの隙間が狭まる様子を示した説明図である。ナットがボルトに締結されているときの通常の隙間の状態を説明するナットの縦断面図である。

　以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して詳細に説明する。

　図１から図５は、実施例１を示したものである。図中１は下ナット、１０は上ナット、２０は被締結体、２１はボルトである。本発明に係る緩み止めナットは、下ナット１と上ナット１０とから構成させる。

　下ナット１は、図２及び図３に示すように、回転操作用把持部２と、把持部２の上部から上方に円錐状に延出する円錐凸部３とから構成される。把持部２は、下ナット１を回転させるための部位で、スパナやレンチ等の工具との係合を可能にするため、六角形状に形成されている。円錐凸部３は下方を径大として頂部に向かって径小化されるテーパ状に形成されていて、頂部４を開放端として軸線方向に複数のスリット５を有している。図示の例では、スリット５は４つ設けられているが、その数は下ナット１の大きさや材質等により任意に設定される。

　下ナット１のネジ孔６は、把持部２から円錐凸部３まで同径で形成されていて、ボルト２１と締結する。円錐凸部３の外側表面７は平滑で、螺条は形成されておらず、上ナット１０とは螺合しないようになっている。

　次に、上ナット１０は、下ナット１の回転操作用把持部２と同形の六角形状であり、外径も略同一である。図４に示すように、上ナット１０には、ボルト２１を締結するためのネジ孔１１と、ネジ孔１１の下方で連通し、ネジ穴１１より径大で周壁１３が縦断面並行に下端まで穿設された凹部１２を備えている。凹部１２の周壁１３は平滑で、螺条は形成されていない。

　凹部１２の径１４は、円錐凸部３下端の外径よりも小さく、かつ円錐凸部３の頂部４の外径よりも大きく形成されていて、円錐凸部３が凹部１２に挿嵌するようになっている。

　図１及び図５に示すように、円錐凸部３が凹部１２に挿嵌された際、凹部１２の下端１５は円錐凸部３の下端及び／または把持部２の上面に接触しないよう、円錐凸部３と凹部１２の長さや径が形成されている。例えば、円錐凸部３の頂部４が凹部１２の上端面１６に接触しないように円錐凸部３又は凹部１２の軸線方向長さを形成したり、凹部１２の径１４を形成する。

　図７は、凹部１２の下端１５が下ナット１の円錐凸部３に接触していない状態を鎖線で示し、前記下端１５が大きな矢印方向（下方）に移動して、前記円錐凸部３が小さな矢印方向（ボルト２１方向）に曲がった状態を実線で示したものである。下ナット１をまず被締結体２０に所定のトルクで締め付け、ボルト２１に所定の張力を与え、上ナット１０を適切なトルクで締め付けると（図１参照）、下ナット１の円錐凸部３の一部が上ナット１０の凹部下端１５に接触して押圧されてボルト２１側へ曲げられ、円錐凸部３が縮径してねじの面に存在する隙間２２を埋める。このときにボルト２１の雄ねじ面２３と下ナット１の雌ねじ面８では、ボルト２１の半径方向の相対的な動きが拘束される。この半径方向の相対的な動きがねじの緩みを発生させるので、それが拘束されることによりナットが緩まなくなる。

　凹部下端１５は、図１及び図５にあるように円錐凸部３の軸線方向略中央部で円錐凸部３と当接し、押圧することが望ましい。これにより、隙間２２が広範囲に渡って埋められるため、ナットの緩み止め効果が最適となる。この場合、凹部１２の径１４は、円錐凸部３の軸線方向略中央部の外径と略同一である。

　本発明の実施例２は、図６にあるように、凹部１２の周壁１７がテーパ状に形成されたものであり、その他の点は実施例１と同じである。図示の例では、下方を径大として上端面１８に向かって径小化されるテーパ状で、円錐凸部３のテーパ角度よりも鋭角な傾斜で形成されている。なお、図示していないが、下方を径小として上端面１８に向かって径大化されるテーパ状としてもよい。

　以上、本発明の実施例につき図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載した構成の範囲内において様々な態様で実施することができる。

　本発明に係るナットは全てのナットに代替することができるが、特に安全性が重視される高速鉄道や航空機、橋梁等などの分野での活用が期待される。

　１　　　　　下ナット
　２　　　　　操作用回転把持部
　３　　　　　円錐凸部
　５　　　　　スリット
１０　　　　　上ナット
１２　　　　　凹部
１３、１７　　周壁
１５　　　　　凹部下端
２１　　　　　ボルト

Claims

　回転操作用把持部の上方に円錐状に延出し、軸線方向に沿った複数のスリットが形成された円錐凸部を備えた下ナットと、ネジ孔及び当該ネジ孔の下方で連通し、当該ネジ孔より径大で下端まで穿設された凹部を備えた上ナットとからなり、
　前記円錐凸部の外側表面及び前記凹部の周壁は平滑に形成され、螺条が形成されていないこと、
　及び前記凹部の内径は、前記円錐凸部下端の最大外径よりも小さく形成され、前記円錐凸部が前記凹部に挿嵌された際、前記凹部の下端面が前記円錐凸部の下端及び前記下ナット回転操作用把持部の上面に接触しないように形成されていて、前記凹部の下端部が前記円錐凸部の一部を押圧し、前記円錐凸部が縮径してボルトの雄ねじと前記円錐凸部のネジ孔の雌ねじとの隙間を埋めること、
　を特徴とする緩み止めナット。
　前記円錐凸部が前記凹部に挿嵌された際、前記円錐凸部の上端面が前記凹部の上端面に接触しないように前記円錐凸部又は前記凹部の軸線方向長さが形成されていること、
　を特徴とする請求項１に記載の緩み止めナット。
　前記凹部の径は、前記円錐凸部の軸線方向略中央部の外径と略同一に形成されていて、前記円錐凸部が前記凹部に挿嵌された際、前記凹部の下端部により前記円錐凸部の前記略中央部が押圧されて縮径し、前記ボルトの雄ねじと前記円錐凸部の前記略中央部内側の雌ねじとの隙間を埋めること、
　を特徴とする請求項１又は２に記載の緩み止めナット。
　前記凹部の周壁は、縦断面並行に形成されていること、
　を特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の緩み止めナット。
　前記凹部の周壁は、前記円錐凸部のテーパ角度よりも鋭角な縦断面テーパ状に形成されていること、
　を特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の緩み止めナット。
　前記凹部の周壁は、下方を径小として上端面に向かって径大化されるテーパ状に形成されていること、
　を特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の緩み止めナット。