WO2021210057A1 - 戻り止めナット - Google Patents

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伊藤　勝夫
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イイファス株式会社
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    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
    • F16B39/20—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of steel wire or the like
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    • 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
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    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/38—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt with a second part of the screw-thread which may be resiliently mounted

Definitions

  • the present invention relates to a detent nut in which a coil spring for detent is attached to the upper end surface of the nut.
  • a detent nut has been proposed to prevent loosening due to vibration, etc. by attaching a detent coil spring to the nut.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-52767 describes a rotary detent spring formed spirally with a wire rod having a wire diameter slightly smaller than the thread pitch of the nut and having an inner diameter slightly smaller than the effective diameter of the nut.
  • a rotation detent nut that exerts a rotation detent function by being installed on the end face of the nut has been proposed (Patent Document 1).
  • the present invention has been made to solve such a problem, and is a detent nut that can exhibit a high detent function while having a simple configuration and can smoothly perform installation work and removal work. Is intended to provide.
  • the non-return nut according to the present invention exhibits a high non-return function in spite of its simple structure, and a coil spring is attached to the upper end surface of the nut in order to solve the problem of smooth installation and removal work.
  • the coil spring is a return-preventing nut, and the coil spring is formed in a spiral shape having an inner diameter slightly smaller than the effective diameter of the nut and a pitch smaller than the female screw pitch of the nut by a wire rod slightly thinner than the female screw pitch of the nut.
  • the base end portion and the tip end portion of the coil portion are projected outward from the corners of the nut in the radial direction from the positions opposite to each other with respect to the coil portion.
  • the end portion is fixed to the upper end surface of the nut so that the coil portion is continuous with the female screw.
  • the coil spring is configured such that the upper end portion of the coil portion is the base end portion.
  • the lower end portion of the portion may be configured as the tip portion.
  • the lower end of the base end portion is bent outward in the radial direction and is above the nut. It may be inserted into a mounting hole provided on the end face and fixed by a press protrusion protruding from the inner peripheral surface of the mounting hole.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows one Embodiment of the detent nut which concerns on this invention. It is (a) plan view, (b) front view, and (c) AA line sectional view which shows the detent nut of this embodiment.
  • A A diagram showing a state in which the detent nut of the present embodiment is fitted into a socket wrench, (b) a diagram showing a state in which the detent nut is tightened with a socket wrench, and (c) a diagram showing a state in which the socket wrench is removed and the detent nut is used. It is a figure which shows the state which the fastening is completed.
  • the detent nut 1 of the present embodiment includes a nut 2 and a coil spring 3 attached to the upper end surface of the nut 2.
  • a nut 2 As shown in FIGS. 1 and 2, the detent nut 1 of the present embodiment includes a nut 2 and a coil spring 3 attached to the upper end surface of the nut 2.
  • a coil spring 3 attached to the upper end surface of the nut 2.
  • the nut 2 is a general nut 2 having a female screw 21, and a hexagon nut 2 is used in this embodiment. Further, as shown in FIG. 2C, a mounting hole 22 for fixing the coil spring 3 is formed on the upper end surface of the nut 2 in the vicinity of one corner.
  • the nut 2 is not limited to the hexagon nut 2, and can be applied to polygonal nuts such as square, octagon, and twelve, and a wide variety of other nuts.
  • the coil spring 3 imparts a detent function to the nut 2.
  • the coil spring 3 has a spiral coil portion 31, and the upper end portion of the coil portion 31 is configured as a base end portion 32. , The lower end of the coil portion 31 is configured as the tip portion 33.
  • the coil portion 31 Since the coil portion 31 exhibits a high detent function, it is formed in a spiral shape having an inner diameter slightly smaller than the effective diameter of the nut 2 and a pitch smaller than the female screw pitch of the nut 2 by a wire rod slightly thinner than the female screw pitch of the nut 2. ing. Further, in the present embodiment, the coil portion 31 is formed in a clockwise downward spiral shape from the upper end portion to the lower end portion, similarly to the female screw 21 of the nut 2. When the nut 2 is a left-hand thread, the coil portion 31 is formed in a counterclockwise downward spiral shape from the upper end portion to the lower end portion.
  • the base end portion 32 and the tip end portion 33 apply a pressing force in the diameter-expanding direction to the coil portion 31.
  • the base end portion 32 and the tip end portion 33 are radially outwardly outward from the positions opposite to each other with respect to the coil portion 31 outside the corner portion of the nut 2. It is protruding.
  • the base end portion 32 is curved in a semicircular shape, and the end portion extends downward.
  • the tip portion 33 is curved in a semicircular shape, and the end portion thereof is opened upward.
  • the base end portion 32 is fixed to the upper end surface of the nut 2 so that the coil portion 31 is continuous with the female screw 21.
  • the lower end of the base end portion 32 is bent outward in the radial direction and is inserted into the mounting hole 22 provided on the upper end surface of the nut 2, and the inner circumference of the mounting hole 22 is inserted. It is fixed by a press protrusion 23 protruding from the surface.
  • the press protrusion 23 is formed by inserting the base end portion 32 of the coil spring 3 and then pressing the side surface of the corner portion provided with the mounting hole 22 to plastically deform the inner peripheral surface side. ..
  • the method of fixing the coil spring 3 is not limited to the above method, and may be appropriately selected.
  • the tip end portion 32 of the base end portion 32 is not in contact with the upper end surface of the nut 2 in the state before fastening, and the tip end portion 33 is in the state after fastening. It is fixed at a height position so as to abut on the upper end surface of the nut 2.
  • the detent nut 1 When fastening the detent nut 1 of the present embodiment, the detent nut 1 is fitted into the socket wrench 10 as shown in FIG. 3 (a). As a result, each of the base end portion 32 and the tip end portion 33 protruding outward from the corner portion of the nut 2 is pressed inward in the radial direction by the inner wall surface of the socket wrench 10 to expand the diameter of the coil portion 31. Further, since the base end portion 32 and the tip end portion 33 are projected from the positions opposite to each other with respect to the coil portion 31, the diameter of the coil portion 31 is uniformly expanded over the entire circumference.
  • the upper end portion of the coil portion 31 is configured as the base end portion 32, and the lower end portion of the coil portion 31 is configured as the tip end portion 33. Therefore, the coil spring 3 can be compactly configured in the height direction while exhibiting a desired function. Further, the base end portion 32 and the tip end portion 33 exert a restoring force in the radial direction as a reaction to the pressing force received from the socket wrench 10 in the radial direction. Therefore, the detent nut 1 is firmly gripped in the socket wrench 10 to prevent it from falling.
  • each of the base end portion 32 and the tip end portion 33 pressed inward in the radial direction returns to the outward direction in the radial direction due to the restoring force of the coil portion 31, so that the coil portion 31 is reduced in diameter. Further, since the base end portion 32 and the tip end portion 33 provided at the positions opposite to each other with respect to the coil portion 31 are opened, the diameter of the coil portion 31 is evenly reduced over the entire circumference.
  • the coil portion 31 is formed by a wire rod slightly thinner than the female screw pitch of the nut 2 so that the inner diameter is slightly smaller than the effective diameter of the nut 2 and the pitch is smaller than the female screw pitch of the nut 2. Therefore, as shown in FIG. 3C, the coil portion 31 presses both side surfaces of the screw thread without a gap over the entire circumference, and a contraction force is always generated in both the axial direction and the radial direction. Due to this contraction force, a return torque larger than the tightening torque is generated. As a result, the rotation of the coil spring 3 with respect to the male screw 11 is prevented, so that the rotation of the nut 2 fixed to the coil spring 3 is also prevented, and a high detent function is exhibited. Further, in the present embodiment, the tip portion 33 abuts on the upper end surface of the nut 2 and presses it downward after fastening, so that the detent action is further improved.
  • the socket wrench 10 is fitted into the detent nut 1.
  • each of the base end portion 32 and the tip end portion 33 is pressed inward in the radial direction as in the case of fastening, and the diameter of the coil portion 31 is expanded.
  • the expanded coil portion 31 forms a gap between the coil portion 31 and the thread of the male screw 11, and eliminates the above-mentioned axial and radial contraction forces. Therefore, the work of removing the detent nut 1 is smoothly performed.
  • the detent nut 1 According to the detent nut 1 as described above, the following effects are obtained. 1. 1. Although it has a simple structure, it has a high detent function and can be installed and removed smoothly. 2. The coil spring 3 in the detent nut 1 can be made compact in the height direction. 3. 3. The coil spring 3 can be easily and firmly fixed to the nut 2. 4. Since it is only necessary to fix the coil spring 3 to the nut 2, it is possible to easily mass-produce a highly accurate detent nut 1 by using a wide variety of nuts 2. 5. It can be used repeatedly for installation and removal work.
  • the detent nut 1 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the socket wrench 10 is used for the work of attaching and removing the detent nut 1.
  • the present invention is not limited to this, and a spanner, a box wrench, or the like may be used as long as the nut 2 can be rotated while pressing the base end portion 32 and the tip end portion 33.

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Abstract

【課題】　簡単な構成でありながら高い戻り止め機能を発揮するとともに、取り付け作業や取り外し作業をスムーズに行うことができる戻り止めナットを提供する。 【解決手段】　ナット２の上端面にコイルスプリング３を取り付けた戻り止めナット１であって、コイルスプリング３は、ナット２のピッチより僅かに細い線材によって、ナット２の有効径より僅かに小さい内径かつナット２より小ピッチの螺旋状に形成されるコイル部３１を有し、コイル部３１の基端部３２と先端部３３とは、コイル部３１に関して正反対の各位置から径方向外方に向けてナット２の角部よりも外側に突出され、基端部３２はコイル部３１が雌ネジ２１と連続するように固定されている。

Description

戻り止めナット
　本発明は、ナットの上端面に戻り止め用のコイルスプリングを取り付けた戻り止めナットに関するものである。
　従来、ナットに戻り止め用のコイルスプリングを取り付けることにより、振動等による緩みを防止するための戻り止めナットが提案されている。
　例えば、特開２０１１－５２７６７号公報には、ナットのネジ山ピッチよりも僅かに細い線径の線材によってナットの有効径よりも僅かに小さい内径を有する螺旋状に形成された回転戻り止めスプリングをナットの端面に設置することにより、回転戻り止めの機能を発揮する回転戻り止めナットが提案されている（特許文献１）。
特開２０１１－５２７６７号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の回転戻り止めナットにおいては、回転戻り止めスプリングの一端に設けられた突出端部を押動することによってのみ、回転戻り止めスプリングの螺旋部を拡径するようになっている。このため、突出端部の押動量だけでは、回転戻り止めスプリングの螺旋部を十分に拡径させることができず、取り付け作業や取り外し作業がスムーズに行えないという課題がある。
　本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、簡単な構成でありながら高い戻り止め機能を発揮するとともに、取り付け作業や取り外し作業をスムーズに行うことができる戻り止めナットを提供することを目的としている。
　本発明に係る戻り止めナットは、簡単な構成でありながら高い戻り止め機能を発揮するとともに、取り付け作業や取り外し作業をスムーズに行うという課題を解決するために、ナットの上端面にコイルスプリングを取り付けた戻り止めナットであって、前記コイルスプリングは、前記ナットの雌ネジピッチより僅かに細い線材によって、前記ナットの有効径より僅かに小さい内径かつ前記ナットの雌ネジピッチより小ピッチの螺旋状に形成されるコイル部を有し、前記コイル部の基端部と先端部とは、前記コイル部に関して正反対の各位置から径方向外方に向けて前記ナットの角部よりも外側に突出され、前記基端部は前記コイル部が前記雌ネジと連続するように前記ナットの上端面に固定されている。
　また、本発明の一態様として、戻り止めナット全体をコンパクト化するという課題を解決するために、前記コイルスプリングは、前記コイル部の上方側の端部が前記基端部として構成され、前記コイル部の下方側の端部が前記先端部として構成されていてもよい。
　さらに、本発明の一態様として、コイルスプリングを簡単かつ強固に固定するという課題を解決するために、前記基端部の下端は径方向外方に向けて屈曲されているとともに、前記ナットの上端面に設けられた取付孔に挿入されており、前記取付孔の内周面から突出されたプレス突起によって固定されていてもよい。
　本発明によれば、簡単な構成でありながら高い戻り止め機能を発揮するとともに、取り付け作業や取り外し作業をスムーズに行うことができる。
本発明に係る戻り止めナットの一実施形態を示す斜視図である。 本実施形態の戻り止めナットを示す（ａ）平面図、（ｂ）正面図、および（ｃ）Ａ－Ａ線断面図である。 （ａ）本実施形態の戻り止めナットをソケットレンチに嵌め入れる状態を示す図、（ｂ）ソケットレンチで戻り止めナットを締め付ける状態を示す図、および（ｃ）ソケットレンチを取り外して戻り止めナットの締結が完了した状態を示す図である。
　以下、本発明に係る戻り止めナットの一実施形態について図面を用いて説明する。
　本実施形態の戻り止めナット１は、図１および図２に示すように、ナット２と、このナット２の上端面に取り付けられたコイルスプリング３とから構成されている。以下、各構成について詳細に説明する。
　ナット２は、雌ネジ２１を有する一般的なナット２であり、本実施形態では六角ナット２が用いられている。また、ナット２の上端面には、図２（ｃ）に示すように、一つの角部近傍にコイルスプリング３を固定するための取付孔２２が形成されている。なお、ナット２は、六角ナット２に限定されるものではなく、四角、八角、十二角等の多角ナットやその他の多種多様なナットに適用可能である。
　コイルスプリング３は、ナット２に戻り止め機能を付与するものである。本実施形態において、コイルスプリング３は、図１および図２に示すように、螺旋状のコイル部３１を有しており、このコイル部３１の上方側の端部が基端部３２として構成され、コイル部３１の下方側の端部が先端部３３として構成されている。
　コイル部３１は高い戻り止め機能を発揮するため、ナット２の雌ネジピッチより僅かに細い線材によって、ナット２の有効径より僅かに小さい内径かつナット２の雌ネジピッチより小ピッチの螺旋状に形成されている。また、本実施形態において、コイル部３１は、ナット２の雌ネジ２１と同様、上端部から下端部にかけて時計回りの下降螺旋状に形成されている。なお、ナット２が左ネジの場合、コイル部３１は上端部から下端部にかけて反時計回りの下降螺旋状に形成される。
　基端部３２および先端部３３は、コイル部３１に拡径方向の押圧力を付与するものである。本実施形態において、基端部３２および先端部３３は、図１および図２に示すように、コイル部３１に関して正反対の各位置から径方向外方に向けてナット２の角部よりも外側に突出されている。具体的には、基端部３２は半円形状に湾曲されてその端部が下方に延出されている。また、先端部３３は半円形状に湾曲されてその端部が上方に向けて開放されている。
　また、基端部３２は、図２（ｃ）に示すように、コイル部３１が雌ネジ２１と連続するようにナット２の上端面に固定されている。具体的には、基端部３２の下端が径方向外方に向けて屈曲されているとともに、ナット２の上端面に設けられた取付孔２２に挿入されており、その取付孔２２の内周面から突出されたプレス突起２３によって固定されている。これにより、コイルスプリング３が簡単かつ強固にナット２に固定される。なお、プレス突起２３は、コイルスプリング３の基端部３２が挿入された後に、取付孔２２が設けられた角部の側面にプレス加工し、内周面側に塑性変形させることにより形成される。また、コイルスプリング３の固定方法は上記方法に限定されるものではなく、適宜選択してよい。
　また、本実施形態において、基端部３２は、図３に示すように、締結前の状態では先端部３３がナット２の上端面に当接しておらず、締結後の状態では先端部３３がナット２の上端面に当接するような高さ位置で固定されている。
　つぎに、本実施形態の戻り止めナット１の作用について図面を用いて説明する。
　本実施形態の戻り止めナット１を締結する場合、図３（ａ）に示すように、戻り止めナット１をソケットレンチ１０に嵌め入れる。これにより、ナット２の角部よりも外側に突出された基端部３２と先端部３３のそれぞれが、ソケットレンチ１０の内壁面によって径方向内方へ押圧されてコイル部３１を拡径する。また、基端部３２と先端部３３は、コイル部３１に関して正反対の各位置から突出されているため、コイル部３１を全周に渡って均等に拡径する。
　なお、本実施形態では、コイル部３１の上方側の端部が基端部３２として構成され、コイル部３１の下方側の端部が先端部３３として構成されている。このため、コイルスプリング３は所望の機能を発揮しつつ高さ方向にコンパクトに構成することができる。また、基端部３２および先端部３３は、ソケットレンチ１０から受ける径方向内方の押圧力に対する反作用として、径方向外方に復元力を発揮する。このため、戻り止めナット１がソケットレンチ１０内に強固に把持され、落下が防止される。
　つぎに、図３（ｂ）に示すように、ソケットレンチ１０に嵌め入れた戻り止めナット１の雌ネジ２１をボルト等の雄ネジ１１に螺合させ、締め付け方向に回転させる。このとき、コイル部３１は拡径された状態を維持するため、雄ネジ１１のネジ山との間に隙間を形成する。また、コイル部３１は雌ネジ２１と連続するように配置されているため、雌ネジ２１と同様に雄ネジ１１と螺合する。このため、戻り止めナット１の取り付け作業がスムーズに行われる。
　戻り止めナット１を所定の締結位置に締め付けた後、図３（ｃ）に示すように、ソケットレンチ１０を取り外す。これにより、径方向内方に押圧されていた基端部３２と先端部３３のそれぞれが、コイル部３１の復元力によって径方向外方に戻るため、コイル部３１が縮径する。また、コイル部３１に関して正反対の各位置に設けられた基端部３２と先端部３３が開放されるため、コイル部３１が全周に渡って均等に縮径する。
　このとき、コイル部３１がナット２の雌ネジピッチより僅かに細い線材によって、ナット２の有効径より僅かに小さい内径かつナット２の雌ネジピッチより小ピッチに形成されている。このため、図３（ｃ）に示すように、コイル部３１が全周に渡ってネジ山の両側面を隙間無く押圧し、軸線方向および径方向の双方に緊縮力を常に発生させる。この緊縮力により、締め付けトルクよりも大きな戻しトルクが発生する。これにより、雄ネジ１１に対するコイルスプリング３の回転が防止されるため、このコイルスプリング３に固定されたナット２の回転も防止され、高い戻り止め機能を発揮する。また、本実施形態では、締結後に先端部３３がナット２の上端面に当接して下方に押さえ付けるため、戻り止め作用がより向上する。
　一方、本実施形態の戻り止めナット１を取り外す場合、戻り止めナット１にソケットレンチ１０を嵌め入れる。これにより、締結時と同様、基端部３２と先端部３３のそれぞれが径方向内方へ押圧され、コイル部３１を拡径する。また、拡径されたコイル部３１は、雄ネジ１１のネジ山との間に隙間を形成し、上述した軸線方向および径方向の緊縮力を消滅させる。このため、戻り止めナット１の取り外し作業がスムーズに行われる。
　以上のような本発明に係る戻り止めナット１によれば、以下のような効果を奏する。
１．簡単な構成でありながら高い戻り止め機能を発揮するとともに、取り付け作業や取り外し作業をスムーズに行うことができる。
２．戻り止めナット１におけるコイルスプリング３を高さ方向にコンパクト化することができる。
３．ナット２に対してコイルスプリング３を簡単かつ強固に固定することができる。
４．ナット２にコイルスプリング３を固定するだけでよいため、多種多様なナット２を用いて高精度な戻り止めナット１を簡単に量産することができる。
５．取り付け作業や取り外し作業に反復して使用することができる。
　なお、本発明に係る戻り止めナット１は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
　例えば、上述した本実施形態では、戻り止めナット１の取り付け作業や取り外し作業にソケットレンチ１０を使用している。しかしながら、これに限定されるものではなく、基端部３２および先端部３３を押圧しながらナット２を回転させられるものであれば、スパナやメガネレンチ等でもよい。
　１　戻り止めナット
　２　ナット
　３　コイルスプリング
　１０　ソケットレンチ
　１１　雄ネジ
　２１　雌ネジ
　２２　取付孔
　２３　プレス突起
　３１　コイル部
　３２　基端部
　３３　先端部

Claims (3)

  1. 　ナットの上端面にコイルスプリングを取り付けた戻り止めナットであって、
    　前記コイルスプリングは、前記ナットの雌ネジピッチより僅かに細い線材によって、前記ナットの有効径より僅かに小さい内径かつ前記ナットの雌ネジピッチより小ピッチの螺旋状に形成されるコイル部を有し、
    　前記コイル部の基端部と先端部とは、前記コイル部に関して正反対の各位置から径方向外方に向けて前記ナットの角部よりも外側に突出され、前記基端部は前記コイル部が前記雌ネジと連続するように前記ナットの上端面に固定されている、戻り止めナット。
  2. 　前記コイルスプリングは、前記コイル部の上方側の端部が前記基端部として構成され、前記コイル部の下方側の端部が前記先端部として構成されている、請求項１に記載の戻り止めナット。
  3. 　前記基端部の下端は径方向外方に向けて屈曲されているとともに、前記ナットの上端面に設けられた取付孔に挿入されており、前記取付孔の内周面から突出されたプレス突起によって固定されている、請求項１または請求項２に記載の戻り止めナット。
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