WO2021124636A1

WO2021124636A1 - 緩み止め装置

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Publication number: WO2021124636A1
Application number: PCT/JP2020/036847
Authority: WO
Inventors: 克彦若林
Original assignee: ハードロック工業株式会社
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-06-24
Also published as: CL2022001665A1; TWI748680B; JP6762591B1; CA3165301C; US20230020266A1; KR20220114070A; AU2020409196A1; JP2021099114A; CA3165301A1; JP2021099156A; ZA202206828B; PE20221436A1; EP4080071A4; CN114867947A; TW202126920A; BR112022012012A2; EP4080071A1; MX2022007612A

Abstract

本発明は、ナット１０の凸部１２とナット２０の凹部２２との偏心嵌合によって緩み止め効果を発揮する緩み止め装置において、締結状態におけるナット１０に対するナット２０の傾き量を抑制することを目的とする。　ねじ軸Ｓに螺合されたナット１０の凸部１２とねじ軸Ｓに螺合されたナット２０の凹部２２とが偏心嵌合した状態で、凸部１２のテーパー状外周面部分１２ａが周方向一部において凹部２２のテーパー状内周面部分２２ａに干渉するが、凸部１２の先端外周面部分１２ｂと凹部２２の底部側内周面部分２２ｂとの間に全周にわたって隙間が形成されるように、凸部１２の外周面及び凹部２２の内周面を構成する。

Description

緩み止め装置

　本発明は、緩み止め特殊ダブルナットやセットスクリュー等として好適に実施し得る緩み止め装置に関する。

　本願出願人は、従来より、高い緩み止め機能を発揮する緩み止めナットであるハードロックナット（「ハードロック」は本願出願人の商標）や、ハードロックセットスクリュー（商標「ＨＬＳ」）の開発を行っており、例えば後述の特許文献１～４に開示している。

　このハードロックナットは、図９に示されるように、ねじ軸Ｓに螺合するねじ孔１１１を有する第１のナット１１０（第１のねじ部材）と、ねじ軸Ｓに螺合するねじ孔１２１を有する第２のナット１２０（第２のねじ部材）とから構成される。

　ナット１１０は、ナット１２０に向かって軸方向に突出する円錐台形状の凸部１１２を有する。凸部１１２は、先端側に至るにしたがって徐々に小径となる所定のテーパー角を有するテーパー状外周面１１２ａを有する。ナット１１０のねじ孔１１１は凸部１１２を軸方向に沿って貫通している。

　ナット１２０は、凸部１１２が嵌合する凹部１２２を有する。凹部１２２は、凸部１１２の外周面のテーパー角に適合するテーパー角、好ましくは同じテーパー角を有するテーパー状内周面１２２ａを有する。ナット１２０のねじ孔１２１は凹部１２２の底面に開口している。

　ハードロックナットは、ナット１１０の凸部１１２とナット１２０の凹部１２２とを偏心嵌合させることによって、恰もねじ軸Ｓとナット１１０，１２０との間にクサビを打ち込んだような応力状態を生じさせ、かかるクサビ作用により強力な緩み止め効果を発揮させている。

　凸部１１２と凹部１２２との偏心嵌合は、ナット１１０の凸部１１２の外周面をねじ孔１１１に対して偏心させて形成するか、或いは、ナット１２０の凹部１２２の内周面をねじ孔１２１に対して偏心させて形成することによって実現される。図７に示すように凸部１１２の外周面をねじ孔１１１に対して偏心させた場合は、凹部１２２の内周面とねじ孔１２１とを同心状とする。一方、凹部１２２の内周面をねじ孔１２１に対して偏心させた場合（図示せず）は、凸部１１２の外周面とねじ孔１１１とを同心状とする。

　ハードロックナットでは、ねじ軸Ｓに螺合されたナット１１０の凸部１１２とナット１２０の凹部１２２とが偏心嵌合した状態で、ナット１１０，１２０に前記偏心方向に沿う押圧力が生じるように凸部１１２の外周面と凹部１２２の内周面とが周方向一部において干渉する。さらに、凸部１１２の凹部１２２に対する嵌合深さが大きい程、上記の偏心方向に沿う押圧力が大きくなる。

　また、特許文献５には、ハードロックナットの緩み止め原理を応用した枢着装置を開示している。この枢着装置では、係合凹部に対するボス部の嵌合深さが変化しても、第１及び第２のナットに生じる軸心直交方向の押圧力が一定となるように、ボス部の外周面及び係合凹部の内周面が共に直円筒状に構成されている。また、特許文献６及び７は、緩み止め機能を有するセットスクリュー（商品名「ハードロックセットスクリュー」、略称「ＨＬＳ」）を開示している。このＨＬＳは、ハードロックナットの凹凸偏心嵌合構造をセットスクリューに応用したものである。

特開２０１６－１２５６２２号公報特開２０１６－１３３１３６号公報特開２００２－１９５２３６号公報特開昭６１－２４４９１２号公報特開２０１７－２１９１１７号公報特開２００１－５０２９２号公報特開２００６－２８１４９３号公報

　従来のハードロックナットやＨＬＳは、凸部１１２と凹部１２２との偏心嵌合によって強力なクサビ作用を生じさせるように、図７に示すように、凸部１１２と凹部１２２との嵌合状態で凸部１１２のテーパー状外周面と凹部１２２のテーパー状内周面とが周方向一部において僅かに干渉するよう設計されている。

　したがって、上記特許文献１及び特許文献５においても既に言及しているように、凸部１１２を有する下ナット１１０をねじ軸Ｓに締結した後、凹部１２２を有する上ナット１２０を締結していくと、実際の締結状態においては図９に示すように上ナット１２０がねじ軸Ｓ及び下ナット１１０に対して傾いた状態となる。

　このように上ナット１２０が傾いた状態で凸部１１２と凹部１２２とが嵌合すると、凸部１１２の外周面と凹部１２２の内周面との接触圧が凸部１１２の先端部近傍に集中してしまい、上記クサビ作用を生じさせるための軸方向に直交する方向の力を下ナット１１０の軸方向の広い範囲に分散させて作用させることが困難となる。

　また、傾いた状態で締結された上ナット１２０においても、ねじ孔１２１の雌ねじとねじ軸Ｓの雄ねじとの接触状態が軸方向位置によって不均一となり、クサビ作用を生じさせるための軸方向に直交する方向の力を上ナット１２０の軸方向の広い範囲に均一に分散させて作用しなくなる。

　従来のハードロックナットでも、緩み止め効果は十分に発揮されるが、上ナット１２０が傾いた状態で締結完了となるため、下ナット１１０と上ナット１２０との間に大きな隙間が生じてしまう。このような大きな隙間は、施工管理上好ましいものではない。

　本発明は、締結状態における第１及び第２のねじ部材間の傾きを抑制することを目的とする。

　本発明の緩み止め装置は、被取付部材に螺合するねじを有する第１のねじ部材と、前記被取付部材に螺合するねじを有する第２のねじ部材とを備える。

　第１のねじ部材は、第２のねじ部材に向かって軸方向に突出する凸部を有する。該凸部は、所定のテーパー角を有するテーパー状外周面部分を含む外周面を有する。第１のねじ部材がナットにより構成される場合、前記ねじ孔は前記凸部を軸方向に沿って貫通していてよい。

　第２のねじ部材は、前記凸部が嵌合する凹部を有する。該凹部は、所定のテーパー角を有するテーパー状内周面部分を含む内周面を有する。第２のねじ部材がナットにより構成される場合、前記ねじ孔は前記凹部の底面に開口していてよい。

　本発明の緩み止め装置では、（１）前記凸部のテーパー状外周面部分が第１のねじ部材のねじに対して偏心され且つ前記凹部のテーパー状内周面部分が第２のねじ部材のねじに対して同心状であるか、若しくは、（２）前記凹部のテーパー状内周面部分が第２のねじ部材のねじに対して偏心され且つ前記凸部のテーパー状外周面部分が第１のねじ部材のねじに対して同心状であってよい。

　本発明の緩み止め装置は、前記被取付部材に螺合された第１のねじ部材の前記凸部と前記被取付部材に螺合された第２のねじ部材の前記凹部とが偏心嵌合した状態で、第１及び第２のねじ部材に前記偏心方向に沿う押圧力が生じるように周方向一部において前記テーパー状外周面と前記テーパー状内周面とが干渉するとともに、前記凸部の前記凹部に対する嵌合深さが大きい程前記押圧力が大きくなるように構成されている。

　第１のねじ部材の前記凸部の外周面は、前記テーパー状外周面部分よりも前記凸部の先端側に設けられた先端外周面部分をさらに含んでいてよい。

　第２のねじ部材の前記凹部の内周面は、前記テーパー状内周面部分よりも前記凹部の底部側に設けられた底部側内周面部分をさらに含んでいてよい。なお、本明細書において、「凹部の底部側」とは、凹部の深さ方向の奥側を意味する。

　本発明の緩み止め装置は、前記被取付部材に螺合された第１のねじ部材の前記凸部と前記被取付部材に螺合された第２のねじ部材の前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凸部のテーパー状外周面部分が周方向一部において前記凹部のテーパー状内周面部分に干渉するが、前記凸部の先端外周面部分と前記凹部の底部側内周面部分との間に全周にわたって隙間が形成されるように、前記凸部の外周面及び前記凹部の内周面が構成されていてよい。すなわち、前記被取付部材に螺合された第１のねじ部材の前記凸部と前記被取付部材に螺合された第２のねじ部材の前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凸部のテーパー状外周面部分は、前記凹部の底部側内周面部分に挿入される。

　前記凸部の外周面は、前記テーパー状外周面部分及び前記先端外周面部分を含む軸方向の領域全体に亘って所定のテーパー角を有するテーパー面であってよい。前記凹部のテーパー状内周面部分は前記凸部の外周面と同じテーパー角を有し、前記凹部の底部側内周面部分は前記凸部の外周面よりも小さなテーパー角を有していてよい。前記凸部と前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凹部のテーパー状内周面部分は周方向一部において前記凸部のテーパー状外周面部分に干渉し、前記凹部の底部側内周面部分は前記凹部の底部側に至るにしたがって前記凸部の先端外周面部分から徐々に径方向に離反するよう構成されていてよい。

　前記凹部の底部側内周面部分は、テーパー角が０°の直円筒面であってよい。

　一態様において、前記被取付部材は雄ねじが外周に設けられたねじ軸からなり、第１及び第２のねじ部材はそれぞれ前記ねじ軸に螺号するナットからなり、第１及び第２のねじ部材の前記ねじは雌ねじから構成されていてよい。

　別の態様において、前記被取付部材は雌ねじが内周設けられたねじ穴を有し、第１及び第２のねじ部材はそれぞれ前記ねじ穴に螺合するスクリューからなり、第１及び第２のねじ部材の前記ねじは雄ねじから構成されていてよい。

　本発明によれば、第２のねじ部材に対する第１のねじ部材の傾きを抑制できる。これにより、凸部と凹部との偏心嵌合時の応力集中を緩和して、第１及び第２のねじ部材に対して偏心方向に沿う径方向の押圧力を効率的に生じさせることができ、緩み止め効果をさらに増大させることができる。

図１は、第１実施例に係る緩み止め装置の断面図である。図２は、第１実施例に係る緩み止め装置の上ナットの４面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線断面拡大図である。図４は、第１実施例に係る緩み止め装置の上ナットの斜視図である。図５は、他の開示に係る緩み止め装置の断面図である。図６は、他の開示に係る緩み止め装置の下ナットの斜視図である。図７は、第２実施例に係る緩み止め装置の断面図である。図８は、図７の拡大断面図である。図９は、従来の緩み止めナットの設計断面図である。図１０は、従来の緩み止めナットの実際の締結状態の断面図である。

　本発明の一実施形態に係る緩み止め装置は、ねじ軸に螺合するねじ孔を有する第１のナットと、前記ねじ軸に螺合するねじ孔を有する第２のナットを備え、第１のナットは、第２のナットに向かって軸方向に突出する凸部を有し、該凸部は、所定のテーパー角を有するテーパー状外周面部分を含む外周面を有し、第１のナットの前記ねじ孔は前記凸部を軸方向に沿って貫通しており、第２のナットは、前記凸部が嵌合する凹部を有し、該凹部は、所定のテーパー角を有するテーパー状内周面部分を含む内周面を有し、第２のナットの前記ねじ孔は前記凹部の底面に開口している。

　なお、第１及び第２のナットは、いずれか一方を最初にねじ軸に締結される下ナットとして機能させ、他方を２番目にねじ軸に締結される上ナットとして機能させることができる。

　本発明の一態様において、前記凸部のテーパー状外周面部分が第１のナットのねじ孔に対して偏心されており、前記凹部のテーパー状内周面部分が第２のナットのねじ孔に対して同心状である。

　本発明の別の態様において、前記凹部のテーパー状内周面部分が第２のナットのねじ孔に対して偏心されており、前記凸部のテーパー状外周面部分が第１のナットのねじ孔に対して同心状である。

　上記いずれの態様においても、緩み止め装置は、前記ねじ軸に螺合された第１ナットの前記凸部と前記ねじ軸に螺合された第２ナットの前記凹部とが偏心嵌合した状態で、第１及び第２のナットに前記偏心方向に沿う押圧力が生じるように周方向一部において前記テーパー状外周面と前記テーパー状内周面とが干渉するとともに、前記凸部の前記凹部に対する嵌合深さが大きい程前記押圧力が大きくなるように構成することができる。

　第１のナットの前記凸部の外周面は、前記テーパー状外周面部分よりも前記凸部の先端側に設けられた先端外周面部分をさらに含む。第２のナットの前記凹部の内周面は、前記テーパー状内周面部分よりも前記凹部の底部側に設けられた底部側内周面部分をさらに含む。そして、前記ねじ軸に螺合された第１ナットの前記凸部と前記ねじ軸に螺合された第２ナットの前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凸部のテーパー状外周面部分が周方向一部において前記凹部のテーパー状内周面部分に干渉するが、前記凸部の先端外周面部分と前記凹部の底部側内周面部分との間に全周にわたって隙間が形成されるように、前記凸部の外周面及び前記凹部の内周面を構成することができる。

　本発明の一態様において、前記凸部の外周面は、前記テーパー状外周面部分及び前記先端外周面部分を含む軸方向の領域全体に亘って所定のテーパー角を有するテーパー面であってよい。前記凹部のテーパー状内周面部分は前記凸部の外周面と同じテーパー角を有していてよい。前記凹部の底部側内周面部分は前記凸部の外周面よりも小さなテーパー角を有していてよい。これにより、前記凸部と前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凹部のテーパー状内周面部分は周方向一部において前記凸部のテーパー状外周面部分に干渉し、前記凹部の底部側内周面部分は前記凹部の底部側に至るにしたがって前記凸部の先端外周面部分から徐々に径方向に離反する。前記凹部の底部側内周面部分は、テーパー角が０°の直円筒面であってよい。また、凹部の底部側内周面部分は、底部側に至るにしたがって徐々に大径となる逆テーパー状に形成されていてもよい。

　かかる構成によれば、凸部を有する第１のナットは従来のハードロックナットの凸ナットと同様の構成のものを採用できる。一方、凹部を有する第２のナットは、底部側内周面部分の追加加工のみで簡単に製造できる。

　本発明とは異なる他の構成において、前記凹部の内周面は、前記テーパー状内周面部分及び前記底部側内周面部分を含む軸方向の領域全体に亘って所定のテーパー角を有するテーパー面であってよい。前記凸部のテーパー状外周面部分は前記凹部の内周面と同じテーパー角を有していてよい。前記凸部の先端外周面部分は前記凹部の内周面よりも大きなテーパー角を有していてよい。これにより、前記凸部と前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凸部のテーパー状外周面部分は周方向一部において前記凹部のテーパー状内周面部分に干渉し、前記凸部の先端外周面部分は前記凸部の先端側に至るにしたがって前記凹部の底部側内周面部分から徐々に径方向に離反する。前記凸部の先端外周面部分は、テーパー状外周面部分に対して偏心されていてよい。

　かかる構成によれば、凹部を有する第２ナットは従来のハードロックナットの凹ナットと同様の構成のものを採用できる。一方、凸部を有する第１ナットは、先端外周面部分の追加加工のみで簡単に製造できる。

　本発明の一態様において、前記凸部のテーパー状外周面部分及び前記凹部のテーパー状内周面部分は同じテーパー角を有し、前記凸部の先端外周面部分は前記凹部の底部側内周面部分よりも大きなテーパー角を有していてよい。これにより、前記凸部と前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凹部のテーパー状内周面部分は周方向一部において前記凸部のテーパー状外周面部分に干渉し、前記凹部の底部側内周面部分は前記凹部の底部側に至るにしたがって前記凸部の先端外周面部分から徐々に径方向に離反する。かかる構成において、前記凹部の底部側内周面部分は、テーパー角が０°の直円筒面であってよい。また、凹部の底部側内周面部分は、底部側に至るにしたがって徐々に大径となる逆テーパー状に形成されていてもよい。また、前記凸部の先端外周面部分は、テーパー状外周面部分に対して偏心されていてよい。

　前記凸部のテーパー状外周面部分は、前記凹部のテーパー状内周面部分と実質的に同じ軸長を有していてよい。

　以下、本発明の緩み止め装置の実施例について、図面に基づいて説明する。

（第１実施例）

　図１は本発明の第１実施例に係る緩み止め装置１を示している。この緩み止め装置１は、ねじ軸Ｓに螺合するねじ孔１１を有する下ナット１０と、ねじ軸Ｓに螺合するねじ孔２１を有する上ナット２０とから構成される。

　下ナット１０は、上ナット２０に向かって軸方向に突出する円錐台形状の凸部１２を有する。凸部１２は、ナット本体１３の上面から突設されている。ナット本体１３は、典型的には六角ナットの形態であるが、適宜の外周面形状を有することができる。

　凸部１２の外周面は、先端側に至るにしたがって徐々に小径となる所定のテーパー角を有するテーパー状外周面部分１２ａと、外周面部分１２ａよりも凸部１２の先端側に連続形成された先端外周面部分１２ｂとを含む。本実施例では、外周面部分１２ａ及び外周面部分１２ｂのそれぞれのテーパー角が同じである。すなわち、外周面部分１２ａ，１２ｂを含む凸部１２の外周面全体が単一のテーパー面により構成されている。これにより、凸部１２のテーパー状外周面部分１２ａ及び凹部２２のテーパー状内周面部分２２ａが同じテーパー角を有し、凸部１２の先端外周面部分１２ｂは凹部２２の底部側内周面部分２２ｂよりも大きなテーパー角を有する構造が実現されている。

　凸部１２のテーパー状外周面部分１２ａのテーパー角は、好ましくは１０°以上３０°以下であり、より好ましくは１５°以上２５°以下であり、さらに好ましくは１８°以上２２°以下である。

　下ナット１０のねじ孔１１は、ナット本体１３及び凸部１２に亘って設けられている。すなわち、ねじ孔１１は、凸部１２及びナット本体１３を軸方向に沿って貫通している。また、ねじ孔１１は、凸部１２の先端外周面部分１２ｂよりも径方向内側に設けられている。

　ねじ孔１１の雌ねじとねじ軸Ｓの雄ねじとの間には、所定量の遊びを設けることができる。これにより、ナット１０をねじ軸Ｓに締結すると、雄ねじ及び雌ねじの荷重側フランク同士が圧接され、遊び側フランク間に微小隙間が形成される。なお、雄ねじと雌ねじとの間に遊びが設けられていなくてもよく、この場合は何らかの焼き付き防止策を講じる必要があるが、緩みにくいねじ締結構造が得られる。

　図示例では、下ナット１０のテーパー状外周面部分１２ａは、下ナット１０のねじ孔１１に対して微少量ａだけ偏心されている。すなわち、テーパー状外周面部分１２ａの軸心Ｏ１は、ねじ孔１１の軸心Ｏ２と平行であり、軸心Ｏ１と軸心Ｏ２との間の距離がａである。

　上ナット２０は、凸部１２が嵌合する凹部２２を有する。凹部２２は、凸部１２の突出高さと同程度、若しくは、凸部１２の突出高さよりも所定量大きい深さを有する。なお、上ナット２０は、典型的には六角ナットの形態であるが、適宜の外周面形状を有することができる。また、好ましくは上ナット２０の下端外周部に、上記特許文献３に開示されるようにフランジ状当接部を設けることができる。

　凹部２２の内周面は、凸部１２の外周面のテーパー角に適合するテーパー角、好ましくは同じテーパー角を有するテーパー状内周面部分２２ａと、この内周面部分２２ａよりも凹部２２の底部側に設けられた底部側内周面部分２２ｂとを含む。図示例では、底部側内周面部分２２ｂは直円筒面により構成されているが、凸部１２の外周面のテーパー角よりも小さいテーパー角を有するテーパー面により構成されていてもよいし、凹部２２の底部側に至るにしたがって徐々に大径となる、言い換えれば負のテーパー角を有する逆テーパー面により構成されていてもよい。

　上ナット２０のねじ孔２１は凹部２２の底面に開口している。すなわち、ねじ孔２１は、上ナット２０の外側面のうち最も小径の部位よりも径方向内方に位置する。

　本実施例の緩み止め装置は、下ナット１０の凸部１２と上ナット２０の凹部２２とが偏心嵌合することによって、恰もねじ軸Ｓとナット１０，２０のそれぞれとの間にクサビを打ち込んだような応力状態を生じさせ、かかるクサビ作用により強力な緩み止め効果を発揮する。

　図示例では、凸部１２と凹部２２との偏心嵌合を実現するために、下ナット１０の凸部１２のテーパー状外周面部分１２ａをねじ孔１１に対して偏心させているとともに、凹部２２のテーパー状内周面部分２２ａとねじ孔２１とを同心状に設けている。これにより、ねじ軸Ｓに螺合された下ナット１０の凸部１２と上ナット２０の凹部２２とが偏心嵌合した状態で、上下ナット１０，２０に前記偏心方向に沿う反撥力が生じるように凸部１２の外周面と凹部２２の内周面とが周方向一部において干渉する。なお、凸部１２のテーパー状外周面部分１２ａの最大径部位は、凹部２２のテーパー状内周面部分２２ａの最大径部位と実質的に同じ径を有しており、これにより凸部１２の凹部２２に対する嵌合深さが大きくなる程、上記の偏心方向に沿う反撥力が大きくなるようにしている。

　図１に示す上下ナット１０，２０の締結状態は、先ず下ナット１０をねじ軸Ｓに対して所定の締結トルクで締結した後、上ナット２０をねじ軸Ｓに対して所定の締結トルクで締結することによって得られる。この場合、下ナット１０のねじ孔１１がねじ軸Ｓに対して同心状となるように下ナット１０が締結され、これによりねじ軸Ｓに軸力が生じるとともに、下ナット１０の座面に大きな摩擦力が生じる。従って、上ナット２０を締結したときの凸部１２と凹部２２との偏心嵌合によって下ナット１０に図示右方向に向く押圧力が作用しても、下ナット１０はねじ軸Ｓに対して水平方向に位置ずれせず、下ナット１０のねじ孔１１がねじ軸Ｓに対して同心状に位置付けられた状態が維持される。

　一方、上ナット２０は、ねじ孔２１の雌ねじとねじ軸Ｓの雄ねじとの間の遊びの分だけねじ軸Ｓに対して微小移動可能である。したがって、凸部１２と凹部２２との偏心嵌合によって、図１に示すように、周方向一部（図示右側の螺合部分）ではねじ孔２１の雌ねじとねじ軸Ｓの雄ねじの荷重側フランク同士及び遊び側フランク同士が圧接する一方、この圧接部位に対して直径方向反対側（図示左側の螺合部分）ではねじ孔２１の雌ねじがねじ軸Ｓの雄ねじから浮いた状態、若しくは、荷重側フランクのみが軽く接触した状態となる。

　さらに、凸部１２の先端部は凹部２２の内周面に接触しないため、上ナット２０を締結したときの上ナット２０の傾き量が抑えられ、締結完了時においても、上ナット２０の軸心Ｏ３が下ナット１０の軸心Ｏ２と略平行な状態となる。これにより、上下ナット１０，２０の締結完了状態において、下ナット１０のナット本体１３の上面と上ナット２０の底面との間の隙間が小さくなるとともに、凸部１２が凹部２２にほぼ完全に嵌合するため、凸部１２のテーパー状外周面部分１２ａと凹部２２のテーパー状内周面部分２２ａとが周方向一部（図１において左側の接触部位）の圧接部位において面接触状態又は線接触状態となり、凸部１２に生じる偏心方向に沿う径方向の押圧力が、凸部１２の軸方向に分散する。また、締結状態で、上記圧接部位に対して直径方向反対側部位におけるテーパー状外周面部分１２ａとテーパー状内周面部分２２ａとの間の隙間を狭小化、好ましくは接触させることができ、より安定した緩み止め効果を発揮させることができる。

（他の開示）

　図５及び図６に示す緩み止め装置１”では、凸部１２の外周面構造、並びに、凹部２２の内周面構造が第１実施例の緩み止め装置１と異なる。すなわち、凸部１２の先端外周面部分１２ｂは、テーパー状外周面部分１２ａよりも大きなテーパー角を有しているとともに、テーパー状外周面部分１２ａに対して偏心されているが、ねじ孔１１に対して同心状に設けられている。

　また、凹部２２のテーパー状内周面部分２２ａ及び底部側内周面部分２２ｂのそれぞれのテーパー角が同じである。すなわち、内周面部分２２ａ，２２ｂを含む凹部２２の内周面全体が単一のテーパー面により構成されている。これにより、凸部１２のテーパー状外周面部分１２ａ及び凹部２２のテーパー状内周面部分２２ａが同じテーパー角を有し、凸部１２の先端外周面部分１２ｂは凹部２２の底部側内周面部分２２ｂよりも大きなテーパー角を有する構造が実現されている。

　その他の構成については第１実施例の緩み止め装置１と同様であり、作用効果も同様である。

（第２実施例）

　図７及び図８は本発明の第２実施例に係る緩み止め装置１’を示している。この緩み止め装置１’は、ねじ穴Ｈを有する被取付部材Ａの前記ねじ穴Ｈに螺合する第１のスクリュー１０’と、前記ねじ穴Ｈに螺合する第２のスクリュー２０’とから構成される。例えば、管状の被取付部材Ａ内に挿通された管状乃至棒状の部材Ｂを被取付部材Ａに対して固定するためのセットスクリューとして緩み止め装置１’を利用できる。被取付部材Ａは、径方向に貫通するねじ穴Ｈを有し、第２のスクリュー２０’を部材Ｂに対して締結固定した後、第２のスクリュー２０’に対して第１のスクリュー１０’を締結することによって、強力な緩み止め作用を生じさせることができる。

　第１のスクリュー１０’は、第２のスクリュー２０に向かって軸方向に突出する円錐台形状の凸部１２’を有する。凸部１２’は、スクリュー本体１３’の先端面から突設されている。スクリュー本体１３’は、外周に雄ねじが設けられたねじ軸の形態である。スクリュー本体１３’の外側端面には、六角レンチ等の工具を係合可能な工具係合穴１４’を設けておくことが好ましい。

　凸部１２’の外周面は、先端側に至るにしたがって徐々に小径となる所定のテーパー角を有するテーパー状外周面部分１２ａ’と、外周面部分１２ａ’よりも凸部１２’の先端側に連続形成された先端外周面部分１２ｂ’とを含む。本実施例では、外周面部分１２ａ’及び外周面部分１２ｂ’のそれぞれのテーパー角が同じである。すなわち、外周面部分１２ａ’，１２ｂ’を含む凸部１２’の外周面全体が単一のテーパー面により構成されている。これにより、凸部１２’のテーパー状外周面部分１２ａ’及び凹部２２’のテーパー状内周面部分２２ａ’が同じテーパー角を有し、凸部１２’の先端外周面部分１２ｂ’は凹部２２’の底部側内周面部分２２ｂ’よりも大きなテーパー角を有する構造が実現されている。

　凸部１２’のテーパー状外周面部分１２ａ’のテーパー角は、好ましくは１０°以上３０°以下であり、より好ましくは１５°以上２５°以下であり、さらに好ましくは１８°以上２２°以下である。

　第１のスクリュー１０’の凸部１２’は、スクリュー本体１３’の外周の雄ねじよりも軸方向先端側に突出している。また、雄ねじの直径は、凸部１２’の最大径部位の直径よりも大きい。

　ねじ穴Ｈの雌ねじと第１のスクリュー１０’の雄ねじとの間には、所定量の遊びを設けることができる。これにより、スクリュー１０’をねじ穴Ｈに締結すると、雄ねじ及び雌ねじの荷重側フランク同士が圧接され、遊び側フランク間に微小隙間が形成される。なお、雄ねじと雌ねじとの間に遊びが設けられていなくてもよく、この場合は何らかの焼き付き防止策を講じる必要があるが、緩みにくいねじ締結構造が得られる。

　図示例では、スクリュー１０’のテーパー状外周面部分１２ａ’は、スクリュー１０’の雄ねじ１１’に対して微少量だけ偏心されている。

　第２のスクリュー２０’は、凸部１２’が嵌合する凹部２２’を有する。凹部２２’は、凸部１２’の突出高さと同程度、若しくは、凸部１２’の突出高さよりも所定量大きい深さを有する。なお、スクリュー２０’は、外周に雄ねじが設けられたねじ軸の形態であってよい。

　凹部２２’の内周面は、凸部１２’の外周面のテーパー角に適合するテーパー角、好ましくは同じテーパー角を有するテーパー状内周面部分２２ａ’と、この内周面部分２２ａ’よりも凹部２２’の底部側に設けられた底部側内周面部分２２ｂ’とを含む。図示例では、底部側内周面部分２２ｂ’は直円筒面により構成されているが、凸部１２’の外周面のテーパー角よりも小さいテーパー角を有するテーパー面により構成されていてもよいし、凹部２２’の底部側に至るにしたがって徐々に大径となる、言い換えれば負のテーパー角を有する逆テーパー面により構成されていてもよい。

　テーパー状内周面部分２２ａ及び底部側内周面部分２２ｂからなる凹部２２よりもさらに底部側（奥側）には、六角レンチ等の回転工具を係合可能な工具係合穴２４’を設けておくことが好ましい。なお、工具係合穴２４’の内周面はテーパー面ではなく、工具係合穴２４’は工具の形状に合致する非円形の穴である。この穴２４’は、底部側内周面部分２２ａの径方向内側で凹部２２の底面に開口形成されている。

　スクリュー２０’の雄ねじ２１’はスクリュー２０’の軸方向全長にわたって設けられている。すなわち、雄ねじ２１’の径方向内方に凹部２２’が位置する。

　本実施例の緩み止め装置は、スクリュー１０’の凸部１２’とスクリュー２０’の凹部２２’とが偏心嵌合することによって、恰もねじ穴Ｈとスクリュー１０’，２０’のそれぞれとの間にクサビを打ち込んだような応力状態を生じさせ、かかるクサビ作用により強力な緩み止め効果を発揮する。

　図示例では、凸部１２’と凹部２２’との偏心嵌合を実現するために、凸部１２’のテーパー状外周面部分１２ａ’を雄ねじ１１’に対して偏心させているとともに、凹部２２’のテーパー状内周面部分２２ａ’と雄ねじ２１’とを同心状に設けている。これにより、ねじ穴Ｈに螺着されたスクリュー１０’の凸部１２’とスクリュー２０’の凹部２２とが偏心嵌合した状態で、両スクリュー１０’，２０’に前記偏心方向に沿う反撥力が生じるように凸部１２’の外周面と凹部２２’の内周面とが周方向一部において干渉する。なお、凸部１２’のテーパー状外周面部分１２ａ’の最大径部位は、凹部２２’のテーパー状内周面部分２２ａ’の最大径部位と実質的に同じ径を有しており、これにより凸部１２’の凹部２２’に対する嵌合深さが大きくなる程、上記の偏心方向に沿う反撥力が大きくなるようにしている。

　なお、スクリュー１０’，２０’を締結したときの応力状態やねじの荷重側フランク及び遊び側フランクの接触状態は、上記第１実施例と同様である。

　本発明は上記実施例構造に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で適宜設計変更できる。例えば、第１及び第２実施例構造において、凹部の底部側内周面部分を全周にわたって形成したが、凸部と凹部とが偏心嵌合により圧接される周方向部位にのみテーパー状内周面部分よりも小さいテーパー角を有する底部側内周面部分を設けることもできる。

　１　緩み止め装置
　１０　第１のナット（第１のねじ部材）
　１１　ねじ（雌ねじ）
　１２　凸部
　１２ａ　テーパー状外周面部分
　１２ｂ　先端外周面部分
　２０　第２のナット（第２のねじ部材）
　２１　ねじ（雌ねじ）
　２２　凹部
　２２ａ　テーパー状内周面部分
　２２ｂ　底部側内周面部分
　１’　緩み止め装置
　１０’　第１のスクリュー（第１のねじ部材）
　１１’　ねじ（雄ねじ）
　１２’　凸部
　１２ａ’　テーパー状外周面部分
　１２ｂ’　先端外周面部分
　２０’　第２のスクリュー（第２のねじ部材）
　２１’　ねじ（雄ねじ）
　２２’　凹部
　２２ａ’　テーパー状内周面部分
　２２ｂ’　底部側内周面部分

Claims

　被取付部材に螺合するねじを有する第１のねじ部材と、前記被取付部材に螺合するねじを有する第２のねじ部材とを備え、
　第１のねじ部材は、第２のねじ部材に向かって軸方向に突出する凸部を有し、該凸部は、所定のテーパー角を有するテーパー状外周面部分を含む外周面を有し、
　第２のねじ部材は、前記凸部が嵌合する凹部を有し、該凹部は、所定のテーパー角を有するテーパー状内周面部分を含む内周面を有し、
　前記凸部のテーパー状外周面部分が第１のねじ部材のねじに対して偏心され且つ前記凹部のテーパー状内周面部分が第２のねじ部材のねじに対して同心状であるか、若しくは、前記凹部のテーパー状内周面部分が第２のねじ部材のねじに対して偏心され且つ前記凸部のテーパー状外周面部分が第１のねじ部材のねじに対して同心状であり、
　前記被取付部材に螺合された第１のねじ部材の前記凸部と前記被取付部材に螺合された第２のねじ部材の前記凹部とが偏心嵌合した状態で、第１及び第２のねじ部材に前記偏心方向に沿う押圧力が生じるように周方向一部において前記テーパー状外周面と前記テーパー状内周面とが干渉するとともに、前記凸部の前記凹部に対する嵌合深さが大きい程前記押圧力が大きくなるように構成された緩み止め装置において、
　第１のねじ部材の前記凸部の外周面は、前記テーパー状外周面部分よりも前記凸部の先端側に設けられた先端外周面部分をさらに含み、
　第２のねじ部材の前記凹部の内周面は、前記テーパー状内周面部分よりも前記凹部の底部側に設けられた底部側内周面部分をさらに含み、
　前記被取付部材に螺合された第１のねじ部材の前記凸部と前記被取付部材に螺合された第２のねじ部材の前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凸部のテーパー状外周面部分が周方向一部において前記凹部のテーパー状内周面部分に干渉するが、前記凸部の先端外周面部分と前記凹部の底部側内周面部分との間に全周にわたって隙間が形成されるように、前記凸部の外周面及び前記凹部の内周面が構成されており、
　前記凸部の外周面は、前記テーパー状外周面部分及び前記先端外周面部分を含む軸方向の領域全体に亘って所定のテーパー角を有するテーパー面であり、
　前記凹部のテーパー状内周面部分は前記凸部の外周面と同じテーパー角を有し、前記凹部の底部側内周面部分は前記凸部の外周面よりも小さなテーパー角を有し、
　前記凸部と前記凹部とが偏心嵌合した状態で、前記凹部のテーパー状内周面部分は周方向一部において前記凸部のテーパー状外周面部分に干渉し、前記凹部の底部側内周面部分は前記凹部の底部側に至るにしたがって前記凸部の先端外周面部分から徐々に径方向に離反するよう構成されている、
　緩み止め装置。
　請求項１に記載の緩み止め装置において、
　前記凹部の底部側内周面部分は、テーパー角が０°の直円筒面である、緩み止め装置。
　請求項１又は２に記載の緩み止め装置において、
　前記被取付部材はねじ軸からなり、第１及び第２のねじ部材はそれぞれ前記ねじ軸に螺号するナットからなり、第１及び第２のねじ部材の前記ねじは雌ねじからなる、緩み止め装置。
　請求項１又は２に記載の緩み止め装置において、
　前記被取付部材はねじ穴を有し、第１及び第２のねじ部材はそれぞれ前記ねじ穴に螺合するスクリューからなり、第１及び第２のねじ部材の前記ねじは雄ねじからなる、緩み止め装置。