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Patent Searching and Data


Title:
LOOSENING PREVENTIVE NUT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/152963
Kind Code:
A1
Abstract:
[PROBLEMS] A loosening preventive nut that can reliably and firmly prevent loosening between a bolt and a nut and has a structure suitable for mass production. [MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] The loosening preventive nut has the nut threaded and secured to the bolt and also has a washer placed between the nut and the bolt. The washer has a tubular insertion section into which the bolt is inserted, and the washer is divided by a slit axially extending from one end to the other end of the washer. The outer peripheral surface of the washer is formed in a truncated cone shape. To tighten the nut, the nut and the washer are made to be in contact with each other through the truncated cone-shaped tapered surface. Then, the nut is tightened through its contact with the truncated cone-shaped tapered surface, which reduces the diameter of the washer at the slit to secure the nut. This causes the inner peripheral surface of the washer to be in pressing contact with the bolt, preventing loosening of the nut. A screw thread in the direction opposite the direction of the screw thread of the bolt is formed on the tubular inner surface of the washer.

Inventors:
FUTAGAWA NOBUHIKO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/060298
Publication Date:
December 18, 2008
Filing Date:
June 04, 2008
Export Citation:
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Assignee:
FUTAGAWA NOBUHIKO (JP)
International Classes:
F16B39/36; F16B39/286; F16B43/00
Domestic Patent References:
WO2005080807A12005-09-01
Foreign References:
JPS52132968U1977-10-08
JP2007040347A2007-02-15
JPH06300029A1994-10-25
JPS51113561U1976-09-14
JPS4616674Y11971-06-10
JP2004505218A2004-02-19
Attorney, Agent or Firm:
TAKEUCHI, Hiroshi (1 Kojimachi 4-Chom, Chiyoda-kuTokyo 83, JP)
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Claims:
 ボルトに螺合して締結されるナットと、このナットと該ボルトとの間に介在されるワッシャとを備え、ワッシャは前記ボルトが挿入される筒状の挿入部を有し、且、軸方向に一端から他端まで伸びる1本のスリットにより分断されており、ワッシャの外周面は台頭円錐形に形成され、ナットとワッシャとを台頭円錐形のテーパー面を介して当接させ、締結時に台頭円錐形のテーパー面との当接によるナットの締め付けによって、ワッシャをスリットにおいて縮径させ、ワッシャ内周面をボルトに圧着させて、ナットのゆるみ止めを果たすようにしたことを特徴とするゆるみ止めナット。
 ナットは、ボルトの雄ネジに螺合する雌ネジを形成した雌ネジ部と、この雌ネジ部に連続する筒状部とを有し、ワッシャは、ボルトの軸心に対して直角方向に延びるフランジ部と、このフランジ部からボルト軸方向に筒状に立ち上がる筒状部とを有し、筒状部の外周面はフランジ部を基部として先端に向かって径が漸減する台頭円錐形のテーパー面に形成され、ナットの筒状部の内径はワッシャのテーパー面の最大外径よりも小さく形成され、ワッシャは一端から他端まで延びるスリットにより分断され、ボルトにワッシャを挿通し、ナットの筒状部をワッシャの筒状部に挿入しつつボルトに螺合し、ワッシャのテーパ面とナットの筒状部との当接により、ワッシャを縮径してワッシャの筒状部内面をボルトに圧着して締結するようにしたことを特徴とする請求項1記載のゆるみ止めナット。
 フランジ部と筒状部のテーパー面との間に、フランジ部からボルト軸方向に平行に立ち上がった非テーパー状の基端部を有し、ナット締め付け時に非テーパー状の基端部に、ナットの筒状部が当接、係入するようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載のゆるみ止めナット。
 ワッシャの筒状部内径が、円形断面であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のゆるみ止めナット。
 ワッシャの筒状部内径が、非円形断面であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のゆるみ止めナット。
 ワッシャの筒状部を、フランジ部を介して軸方向対称に形成したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のゆるみ止めナット。
 ワッシャの筒状部内面に、前記ボルトと逆方向のネジを形成したことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のゆるみ止めナット。
 ワッシャの筒状部内面に、前記ボルトのネジピッチと異なるピッチの正方向のネジを形成したことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のゆるみ止めナット。
 ワッシャの筒状部内面に、軸方向に並行な縦溝を形成したことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のゆるみ止めナット。 
Description:
ゆるみ止めナット

 この発明は、ボルトに螺合して物体を締 するナットに関し、より詳細には、ネジの るみを防止し得るようにしたゆるみ止めナ トに関する。

 従来、雄ネジを有するボルトと、該ボル に螺合する雌ネジを有するナットで、物体 締め付けて固定する固定手段は公知であり 多様な用途、分野において広く利用されて る。ボルトとナットは、雄ネジと雌ネジの 合により締め付けが行なわれるが、ボルト ナットに付加される振動、回転、衝撃等に って、締め付けがゆるんで来るおそれがあ た。ネジのゆるみは、物体の固定状態を不 定にし、ときとして重大な事故を招来する それがある。そこで、ネジのゆるみを防止 るために従来種々の方法、構造が提案され きている。

  ネジは、締め付け部からの応力により ボルトとナットが互いに軸方向反対方向に 位させられてネジ溝が消失し、雄ネジと雌 ジのネジ山が軸方向において当接して締付 の保持と固定状態の維持が図れるようにな ている。ネジのゆるみ止めは、通常、雄ネ と雌ネジの軸方向へのもどりを防止する手 、例えばロックナット、バネ座金などによ 、ネジのもどりを防止している。しかしな ら、かかる従来のロックナットやバネ座金 如きネジのもどり防止手段では、雄ネジと ネジは軸方向に片寄せられてネジ山を密着 せた状態を、もどり防止手段で維持するよ にしたにすぎず、密着側と反対の側では、 ネジと雌ネジの間隔は大きくなっており、 ジ溝が消失しているわけではないため、衝 や振動を受けて密着した状態が容易に解消 れるおそれがあり、ネジのゆるみを十分に 防止することが出来なかった。

 そこで、ナットの一部を変形させてボル に当接させることにより、ネジ溝を消失さ てネジのもどりを防止するようにしたもの 、特許文献1及び特許文献2に開示されてい 。特許文献1に開示されている技術は、止め ットと締付けナットのダブルナットからな 、止めナットに外周面をテーパー面とした 付筒体を一体に連結し、該締付筒体に複数 スリットを入れて、締付けナットでテーパ 面を押圧して締付筒体を変形させるように たものであり、特許文献2に開示されている 技術は、ナットの座面間で変形する突起をナ ットに一体に形成し、該突起をナットとボル トのネジ溝にクサビ状に嵌入して変形させ、 ナットのゆるみを防止するようにしたもので ある。

 しかしながら、このようなナットの一部を 形させる構造では、締付筒体や突起の基部 ナットに一体となっているため、変形させ とき先端部分が傾斜して小さな面積で雄ネ と雌ネジが接触しているにすぎず、十分な るみ止め効果を期待することが出来ないと う問題があった。また、変形した締付筒体 突起による固定を解除することが極めて困 で、特別な治具を必要とするという問題が った。さらに、固定が長期に亘る場合には の解除が不可能となるおそれがあった。特 、突起の形成は、鍛造方法のような大量生 方式での製造が困難であり、大量生産物品 あるナットの製造には適していない構造で った。

実開昭55-115422号公報

特開平10-61645号公報

 この発明は、ボルトとナットとのゆるみ めをより確実且強固に達成することが出来 しかも大量生産に適した構造のゆるみ止め ットを提供せんとするものである。

  本発明は、ボルトに螺合して締結され ナットと、このナットと該ボルトとの間に 在されるワッシャとを備え、ワッシャは前 ボルトを挿入する筒状の挿入部を有し、且 軸方向に一端から他端まで伸びるスリット 形成されており、ナットとワッシャとを台 円錐形の斜面を介して当接させ、締結時に 頭円錐形のテーパー面との当接によるナッ の締め付けによって、ワッシャを縮径させ ワッシャをボルトに圧着させて、ナットの るみ止めを果たすようにしたことを特徴と るゆるみ止めナットである。

 ナットは、ボルトの雄ネジに螺合する雌 ジを形成した雌ネジ部と、この雌ネジ部に 続する筒状部とを有し、ワッシャは、ボル の軸心に対して直角方向に延びるフランジ と、このフランジ部からボルト軸方向に筒 に立ち上がる筒状部とを有し、筒状部の外 面はフランジ部を基部として先端に向かっ 径が漸減する台頭円錐形のテーパー面に形 され、ナットの筒状部の内径はワッシャの ーパー面の最大外径よりも小さく形成され ワッシャには一端から他端まで延びるスリ トが形成され、ボルトにワッシャを挿通し ナットの筒状部をワッシャの筒状部に挿入 つつボルトに螺合し、ワッシャのテーパ面 ナットの筒状部との当接により、ワッシャ 縮径してワッシャの筒状部内面をボルトに 着して締結するようにしたことを特徴とし いる。

 フランジ部と筒状部のテーパー面との間 、フランジ部からボルト軸方向に平行に立 上がった非テーパー状の基端部を有し、ナ ト締め付け時に非テーパー状の基端部に、 ットの筒状部を当接、係入させて、該非テ パー状の基端部内にナットが当接している り、ナットのゆるみが生じないようにして 緩み止めの安全度を向上させることが出来 。ワッシャの筒状部内径は、円形断面若し は三角形、四角形、五角形、六角形等の非 形断面のいずれであっても良い。更に、台 円錐形の筒状部は、フランジ部を介して軸 向対称に形成しても良い。この場合には、 方の筒状部に夫々ナットの筒状部が係合し ワッシャを縮径させる。又、ワッシャの筒 部内面に、前記ボルトと逆方向のネジ、又 ボルトのネジピッチと異なるピッチの正方 のネジ、若しくは軸方向に並行な縦溝を形 し、ワッシャの回転を抑止するようにした とを特徴とする。

 本発明のゆるみ止めナットによれば、実 例1に示すように、米国航空機規格に準じた 振動試験において、17分間以上の耐振性を示 という格別の結果を得ることが可能であっ 、確実にゆるみを防止出来、強固な締結状 を長期間にわたって保持することが出来る いう効果がある。

  当該発明のゆるみ止めナットは、構造 単純であり、製造コストを十分安価に抑え ことが可能であって、大量生産にも適する いう効果がある。

 この発明の好ましい実施の形態を以下に 面を参照しながら詳細に説明する。図1は、 本実施態様のゆるみ止めナット(1)を、ボルト (2)に締結し、被締結体(3)を固定した状態を示 す断面図である。図2は、図1に示すゆるみ止 ナット(1)の構成を示す部分断面斜視図であ 、図3は図1に示すゆるみ止めナット(1)にお るワッシャ(5)の構成を示す部分断面斜視図 ある。図4Aは、ナット(1)の締め付けによるワ ッシャ(5)の変形の様子を模式的に示す模式図 であり、図4Bは図4Aの部分拡大図である。図5 、ワッシャ(5)の一変形例を示す部分断面斜 図であり、図6は図5に示すワッシャ(5)の締 状態を模式的に示す図である。図7は、ワッ ャ(5)の他の変形例を示す一部断面斜視図で り、図8は図7に示すワッシャ(5)の締結状態 模式的に示す図である。

  図1に示すように、本実施態様のゆるみ めナットは、ボルト(2)に螺合して締結され ナット(1)と、このナット(1)と該ボルト(2)と 間に介在するワッシャ(5)とを備え、前記ナ ト(1)の締結時において、該ナット(1)の螺合 よる締め付けによって前記ワッシャ(5)が縮 し、該ワッシャ(5)と前記ボルト(2)とが強固 当接することによってゆるみ止め効果がも らされる。

 本実施態様のナット(1)は、図2に示すよう に、前記ボルト(2)の雄ネジ(2b)に螺合する雌 ジ(1a)を形成した雌ネジ部(1b)と、この雌ネジ (1a)に連続する円筒状の筒状部(1c)とを有する このナット(1)の外形は、略正六角柱である 勿論これに限らず、従来公知のナット外形 採用することが出来る。

 本実施態様のワッシャ(5)は、図3に示すよ うに、ボルトの軸方向と直交する方向に延び る平坦な円板状のフランジ部(5a)と、このフ ンジ部(5a)からボルト軸方向に沿って筒状に ち上がった筒状部(5b)とを有し、筒状部(5b) 外周面がフランジ部(5a)から外方に向かって まる台頭円錐形のテーパー面に形成されて る。該筒状部(5b)は、その頂部(5c)の最大外 はナット(1)の筒状部(1c)の内径よりも小さく ワッシャ(5)の筒状部(5b)の最大外径はナット (1)の筒状部(1c)の内径よりも大径に形成され ナットによりワッシャをテーパー面のくさ 効果により、縮径することが出来る。縮径 ために、ワッシャ(5)には、該ワッシャ(5)の 端から他端まで連続して切り込まれたスリ ト(5e)が形成される。フランジ部(5a)から立ち 上がったテーパー状の外周面を有するワッシ ャ(5)の筒状部(5b)は、好ましくはフランジ部(5 a)との間に、ボルトの軸方向に対して平行に 干立ち上がった非テーパー状、すなわち筒 の基端部(5f)を有し、ナット(1)締め付け時に 、この基端部(5f)にナット(1)の筒状部(1c)の内 面が当接、係入して、より確かな緩み止め 図られるようになっている。

 本発明のゆるみ止めナット(1)は、従来公 の一般的なボルト(2)に対して螺合して締結 ることが可能であるが、本実施態様におけ ボルト(2)は、略六角柱の頭部(2a)(埋め込み ルトのような場合には、必ずしも頭部を必 としない)と、雄ねじが形成されたボルト本 (2b)を有する。被締結体(3)は、ボルト本体(2b )が挿通する貫通孔(3a)を有する(図1参照)。

 本実施態様のゆるみ止めナット(1)を前記 ルト(2)に締結する際には、該ボルト(2)の頭 (2a)とフランジ部(5a)との間に被締結体(3)を んでワッシャ(5)を挿通し、その後、ナット(1 )の筒状部(1c)をワッシャ(5)の筒状部(5b)に挿入 しつつボルト(2)に螺合する。ナット(1)の螺進 により、ワッシャ(5)のテーパ状の筒状部(5b) 、ナット(1)の筒状部(1c)が係合して、テーパ 面に沿ったくさび効果により、図4に示すよ うにワッシャ(5)が変形しつつ縮径し、該ワッ シャ(5)の筒状部(5b)の内周面が局部的にボル 本体(2b)に圧着し締結される。このワッシャ( 5)の縮径の様子を模式的に示したのが図4A及 図4Bである。図4A及び図4Bに二点鎖線で示す うに、ワッシャ(5)は、略卵形に変形しつつ 径し、内径が狭小に変形した部分が局部的 ボルトに圧着する。

 また、ワッシャ(5)の筒状部(5b)の内部形状 は、必ずしも円形でなければならないという ものではなく、例えば、図5に示すように、 ッシャ(50)の筒状部(50b)の形状は、断面三角 、若しくは図7に示すような断面五角形等の 円形断面とすることが出来る。図5Aの断面 角形の場合、図6Aに示すように、スリット(50 e)が狭まり、三角形の三辺が三角形の中心に かって収縮して、ボルト(2)に三方向から圧 するようになる。尚、この三角形断面を採 する場合、縮径時における狭部(50f)の折曲 強度を向上させるため、図5B、図6Bに示すよ に、その端部形状を円弧状に形成するのが ましい。

 また、図7に示す断面五角形の場合、図8 示すように、スリット(51e)が狭まり、五角形 の五辺が該五角形の中心に向かって収縮して 、ボルト(2)に五方向から締め付けるよう圧着 する。これら図5或いは図7に示す形状は単な 例示であり、三角形、五角形に限られるも ではなく、所望の非円形断面形状とするこ が出来る。例えば、図9,10に示すような四角 形、若しくは図11,12に示す六角形或いはその の多角形状、楕円形状とすることが出来る すなわち、図9,10においては、ワッシャ(52) 筒状部(52b)の内周面が四角形に形成され、図 11,12においては、ワッシャ(53)の筒状部(53b)の 周面が六角形に形成されている。その他の は、前述した構造と実質的に同じである。

 図13~15は、更に他の変形を示し、ワッシ (500)に、フランジ部(500a)を介して軸方向対称 に筒状部(500b)(500b)を形成し、該二つの筒状部 (500b)に夫々ナット(1)を挿着し、筒状部の縮径 を行い、より強固にボルト(2)に筒状部内周面 を圧着するようにしたものである。スリット (500e)は、上部の筒状部からフランジ部を越え て下部の筒状部まで連続して形成され、スリ ットにより、ワッシャは軸方向に分断された 状態になる。その他の点は、前記図1~12に示 ものと実質的に同じである。

 図16~18はワッシャの変形例を示し、筒状 内面に回り止め用の加工を施したものであ 。図16に示すものは、円筒部内面にボルト(2) の雄ネジ(2b)と逆方向の逆ネジ(61)を形成した のである。この逆ネジ(61)の存在によりナッ ト(1)による締結によって縮径した際に、ボル ト(2)の雄ネジ(2b)に逆ネジ(61)が局部的に噛み み、ワッシャの回転が抑止され、振動等に るナットの滑落を防止できる。尚、形成す 逆ネジ(61)は、雄ネジ(2b)とはネジピッチに 係なく両者が合致することは無い為、雄ネ (2b)と同じピッチで形成しても、異なるピッ で形成しても良く、所望のピッチを採用す ことができる。

 図17に示すものは他の変形例を示し、円 部内面に円筒部内面にボルト(2)の雄ネジ(2b) 同方向で、且、雄ネジ(2b)と異なるネジピッ チの正ネジ(62)を形成したものである。例え 、ボルトの雄ネジが1.75mmピッチの右ネジで る時、1.5mmピッチの右ネジで形成する。これ により両ネジが合致することはなく、ワッシ ャの縮径時、雄ネジ(2b)と正ネジ(62)は局部的 噛み合い、回転を抑止することができる。 、正ネジ(62)のネジピッチはこれに限られる ものではなく、2mm、1.8mm等、ボルトの雄ネジ ピッチと異なるものであればよい。

 図18に示すものは更に他の変形例を示し 円筒部内面に断面台形の縦溝(63)を形成した のである。ナット(1)の締結によって縮径し 際、ボルト(2)の雄ネジ(2b)に縦溝(63)が直行 るように喰い込み、ワッシャの回転が強固 抑止される。尚、前述の逆ネジ(61)、正ネジ( 62)を形成したものと同様に、円筒部の内径は ボルトの外径よりも若干大きく設計されてい るため、縦溝(63)の存在にかかわらず、ボル への挿着に支障はない。尚、内面形状は前 台形に限られるものではなく、矩形、波形 の形状であってもよい。

 前述の溝のないワッシャを含め、全ての ッシャの円筒部の内径は、ボルトの外径に べ若干大きく設計されている。すなわち、 ルトの直径が11.8mmとしたとき、円筒部の内 は12mmとし、0.2mmのクリアランスを確保して る。これにより、逆ネジ(61)、正ネジ(62)及 縦溝(63)の存在にかかわらず、ボルトの雄ネ (2b)に引っかかるような支障はなく、簡単に 挿着することが出来るようになっている。

本実施態様のゆるみ止めナットを、ボ トに締結し、被締結体に固定した状態を示 断面図 図1に示すゆるみ止めナットにおけるナ ットの構成を示す部分断面斜視図 図1に示すゆるみ止めナットにおけるワ ッシャの構成を示す部分断面斜視図 ナットの締め付けによるワッシャの変 形の様子を模式的に示すワッシャの一端面を 平面視した模式図 図4Aの部分拡大図 ワッシャの一変形例を示す一部を断面 た斜視図 図5に示すワッシャの締結状態を模式的 に示す図 ワッシャの他の変形例を示す一部を断 した斜視図 図7に示すワッシャの締結状態を模式的 に示す図 ワッシャの更に他の変形を示す一部を 面した斜視図 図9に示すワッシャの締結状態を模式 に示す図 ワッシャの更に他の変形を示す一部を 断面した斜視図 図11に示すワッシャの締結状態を模式 に示す図 更に他の変形にかかるワッシャをナッ トと組み合わせて、ボルトに締結し、被締結 体を固定した状態を示す断面図 図13のナットの一部を断面した斜視図 図13のワッシャの一部を断面した斜視 ワッシャの円筒部内面に逆ネジを形成 した例を示す図 同、正ネジを形成した例を示す図 同、縦溝を形成した例を示す図

符号の説明

 1  ゆるみ止めナット
   1a  雌ネジ
    1b  雌ネジ部
    1c  筒状部
 2  ボルト
   2a  頭部
    2b  雄ネジ
    2c  雄ネジ部
  2d  ボルト本体
    2e  円柱部
 3  被締結体
    3a  貫通孔
 5  ワッシャ
  5a  フランジ部
    5b  筒状部
    5c  頂部
    5d  下端部
    5e  スリット
    5f  基端部
  50  ワッシャ
  50a  フランジ部
    50b  筒状部
  50c 頂部
  50d  下端部
  50e  スリット
    50f  狭部
  51  ワッシャ
  51a  フランジ部
    51b  筒状部
  51c 頂部
  51d  下端部
  51e  スリット
 52 ワッシャ
  52a  フランジ部
    52b  筒状部
  52c 頂部
  52d  下端部
  52e  スリット
 53 ワッシャ
  53a  フランジ部
    53b  筒状部
  53c 頂部
  53d  下端部
  53e  スリット
 500 ワッシャ
  500a フランジ部
  500b 筒状部
  500e スリット
  61 逆ネジ
 62  正ネジ
  63  縦溝