JP3147424U - 複合ナット - Google Patents

Abstract

【課題】外ナットと内ナットからなる複合ナットについて、簡単な構造で緩み止め効果を向上させる。
【解決手段】複合ナット１について、内ナット２０の外周テーパ面２１を軸方向に均一径とする。また内ナット２０の回り止めは、外ナット１０の内ナット嵌合孔１１から突出する回り止め部１３を分断部２３にはめこんでおこなう。内ナット１０の肉厚が周方向にほぼ均一になるため、ボルトＢへナット１をねじ込み、その内ナット２０が外ナット１０に引き込まれて縮径する際に、縮径の度合いが周方向でほぼ均等になる。その結果、内ナット２０全周がほぼ隙間なくボルトＢを抱きこんで、高い緩み止め効果が得られる。外ナット１０の内ナット嵌合孔１１、内ナット２０の外周テーパ面２１は構造が簡単であるため、複合ナット１は工作機械等による加工が容易である。外ナット１０と内ナット２０の摩擦が小さいため、ボルトＢへのねじ込みがスムーズにおこなわれる。
【選択図】図１

Description

この考案はナットに関する。
より詳しくは、ボルトと締結した際のゆるみが抑制されたナットに関する。

ナットとボルトを締結する場合には、ナットの雌ねじ径（ねじ孔径）とボルトの雄ねじ径（ねじ軸径）の寸法公差によって、ナットとボルトの間に隙間が生じうる。
このような隙間が存在すると、振動等によりナットとボルトの締結状態が緩みやすくなる。
そのため、隙間を可能な限りなくして、この緩みを抑制する種々の試みがなされている。

たとえば特許文献１には、図３のように、外ナット１０と、内ナット２０とからなる複合ナット２が開示されている。
外ナット１０は、レンチなどの工具により回転させることが可能となっており、内ナット２０は、外ナット１０に回り止め状態にはめ込まれ、収容されている。

この複合ナット２においては、外ナット１０には、軸方向に貫通する内ナット嵌合孔１１が形成されており、この内ナット嵌合孔１１は、前記ボルトＢの入口側から出口側に向けて拡径している。
さらに、この内ナット嵌合孔１１は右回りに拡径し、その右回りの周回方向の始端と終端との間には、段差が形成されて段部１４となっている。

また、外ナット１０の内ナット嵌合孔１１にはめ込まれる内ナット２０は、その外周テーパ面２１が前記内ナット嵌合孔１１の周面に対応して、ボルトＢの入口側から出口側に向けて軸方向に拡径している。
さらに、内ナット２０の中心には、ボルトＢをねじ合わせるための、軸方向への貫通ねじ孔２２が形成されている。
ここで内ナット２０は周方向においては右回りに拡径しており、その外周テーパ面２１の右回り周回方向の始端と終端との間は、段差が形成されて段部２４となっている。
そして、内ナット２０を外ナット１０の内ナット嵌合孔１１にはめ込んだ状態で、内外ナット１０、２０の段部１４、２４同士が係合することで、内ナット２０は外ナット１０に対して右回りに回り止めされている。
また、内ナット２０は、周方向の中途１箇所において貫通ねじ孔２２と外周テーパ面２１間が径方向に連通し、この箇所が分断部２３を形成している。

いま、この複合ナット２とボルトＢとをねじ合わせると、そのねじ合わせが進行するにしたがって、内ナット２０はボルトＢ側へと引き寄せられる。
そのため、外ナット１０の内ナット嵌合孔１１に対するはまり込みの度合いが大きくなり、それにともない、内ナット２０はその分断部２３が縮むことで全体的に縮径することになる。
これにより内ナット２０の中心を通る貫通ねじ孔２２もまた縮径するため、内ナット２０がボルトＢの外周を抱き込むかたちになる。
したがって、上記した寸法公差にともなう隙間が一定程度吸収され、緩み止め効果が発揮される。
実公昭３２−３２１７号公報

しかし、特許文献１の複合ナット２では、内ナット２０の外径が右回りに拡径することで、その肉厚が周方向で不均一になっている。
このように肉厚が不均一であるため、ねじ込み時の縮径の度合いが、肉厚の大きい部分は小さく、肉厚の小さい部分は大きくなって、全体として不均等となる。
したがって、肉厚の大きい部分においては、貫通ねじ孔２２とボルトＢとの間には、比較的大きな隙間が残されることになる（図４参照）。
すなわち、縮径の度合いが小さな部分においては、内ナット２０がボルトＢを抱き込む力が弱く、緩み止め効果が不十分になる。

また、外ナット１０の内ナット嵌合孔１１、および内ナット２０の外周テーパ面２１が、上述のように段部１４、２４が形成されることで周方向に不均一かつ複雑な形状になっているため、これらの加工が難しい。
さらに、段部１４、２４同士の係合にともなう摩擦により、複合ナット２とボルトＢを締め付ける際のトルクが大きくなり、ねじ込みがスムーズにおこなわれない。

そこでこの考案は、複合ナットについて、簡単な構造で緩み止め効果を向上させることを課題とする。

上記課題を解決するため、考案にかかる複合ナットについて、内ナットの外周テーパ面、外ナットの内ナット嵌合孔の段部をなくして、内ナットの外周テーパ面をその周方向に均一径にしたのである。
そして、内ナットの回り止めは、外ナットの内ナット嵌合孔から内向きに突出する回り止め部を内ナットの分断部に差し込むことでおこなうことにしたのである。

詳細には、外ナットと、この外ナットに収容される内ナットと、からなる複合ナットについて、前記外ナットが、ボルトの入口側から出口側に向けて軸方向に拡径し、かつ周方向に均一径のテーパ形の内ナット嵌合孔と、この内ナット嵌合孔から内向きに突出する回り止め部と、を有し、前記内ナットが、ボルトの入口側から出口側に向けて軸方向に拡径し、かつ周方向に均一径の外周テーパ面と、ボルトがねじ合わされる軸方向の貫通ねじ孔と、前記外周テーパ面と貫通ねじ孔間を連通し、前記回り止め部がはめ込まれる分断部と、を有する構成を採用したのである。

この構成により、内ナットの肉厚が周方向に均一となるため、ねじ込み時の縮径の度合いが周方向でほぼ均等になる。
したがって、内ナットの全周がほぼ隙間なくボルトを抱きこむことになり、特許文献１の場合と比較して緩み止め効果が向上している。

また、外ナットの内ナット嵌合孔は周方向に均一径であり、内ナットの外周テーパ面も周方向に均一径であって、それぞれ段差が形成されていないため、構造が簡単で工作機械等による加工が容易である。

さらに、外ナットと内ナットとは、外ナットの回り止め部が内ナットの分断部にはめ込まれることで回り止めされているため、特許文献１のように段部同士が係合する場合にくらべて摩擦が小さく、ボルトにねじ合わせる際のトルクを低減してスムーズなねじ合わせが可能である。

前記回り止め部を、前記外ナットの軸方向に沿って埋設され、その一部が前記内ナット嵌合孔から内向きに突出するパイプ体とすると、構造が簡単で加工が容易である。

さらに前記外ナットについて、内ナット嵌合孔のボルトの入口側に、前記内ナットのストッパを連設すると、内ナットが一定程度外ナットに引き込まれた際には、このストッパに当たってそれ以上引き込まれなくなるため、縮径の度合いが一定以下に規制される。
そのため、ボルトとナットの締め付けが過大となるのが防止され、良好な緩み止め効果が得られる。
また、ストッパを内ナット嵌合孔に連設するだけであるから加工が容易である。

上記構成の採用により、ボルトねじ込み時に内ナットは周方向に均等に縮径してボルトの全周をほぼ隙間なく抱き込むことになり、簡単な構造で緩み止め効果が向上する。

以下、図面を参照しつつ、この考案の実施形態について説明する。

図１および図２のように、実施形態の複合ナット１は、外ナット１０と、この外ナット１０に回り止め状態にはめ込まれ、収容される内ナット２０とからなる。
そして、この複合ナット１は、外ナット１０をレンチ等の工具で回転させることで、内ナット２０を一体に回転させてボルトＢとねじ合わせられ、部材同士を固定する場合などに使用される。

詳細には、外ナット１０は、その外周面が六角柱型をなしてレンチと係合可能になっている。
また、その中心には軸方向に貫通する内ナット嵌合孔１１を有しており、この内ナット嵌合孔１１に内ナット２０がはめ込まれている。
この内ナット嵌合孔１１は、ボルトＢの入口側（差し込み側）から出口側（抜け出し側）に向けて軸方向に拡径し、周方向にはほぼ均一径をなすテーパ形をなしている。

そして、内ナット嵌合孔１１のボルト入口側には、周方向の全周に延びる内フランジ形のストッパ１２が連設されている。
また、内ナット嵌合孔１１には、内向きに突出しかつ軸方向に延びる回り止め部１３が形成されている。
この回り止め部１３は、ボルトＢの入口側から出口側に向けて幅が広がり、かつボルトＢの入口側から出口側に向けて内ナット嵌合孔１１からの突出量が大きくなる楔形をなしている。

この回り止め部１３は、外ナット１０に、その中心軸と平行に延び、かつ内ナット嵌合孔１１に連通する均一径の貫通小孔を穿ち、この貫通小孔にパイプ体を差し込んで固定することで形成されている。
貫通小孔に差し込まれたパイプ体の一部は、内ナット嵌合孔１１の周面から径方向に突出することで回り止め部１３をなす。
内ナット嵌合孔１１がテーパ形であるため、貫通小孔との連通部分はボルトＢの入口から出口側に向けて次第に幅が広くなり、これによって回り止め部１３は上記のような楔形となる。

一方、内ナット２０は、内ナット嵌合孔１１にはめ込まれた状態で、その周面とほぼ接した状態に対向する外周テーパ面２１を有する。
外周テーパ面２１は、ボルトＢの入口側から出口側に向けて軸方向に拡径し、かつ周方向には均一径をなすテーパ形である。
外周テーパ面２１の傾斜角度は、前記内ナット嵌合孔１１の傾斜角度とほぼ同一であり、その径は内ナット嵌合孔１１の孔径とほぼ等しい。
そして、内ナット２０の中心には、軸方向に貫通してボルトＢがねじ合わせ可能な均一径の貫通ねじ孔２２が形成されている。
また、内ナット２０は、周方向の1箇所で、貫通ねじ孔２２と外周テーパ面２１間とが連通することで分断され、この箇所が分断部２３を構成している。
この分断部２３には、外ナット１０の回り止め部１３がはめ込まれている。

実施形態の複合ナット１は以上の構成であり、次にその作用について説明する。

図２のように複合ナット１をボルトＢとねじ合わせる際には、そのねじ合わせが進行すると、内ナット２０は外ナット１０に対して回り止めされているため、外ナット１０の内ナット嵌合孔１１と内ナット２０の外周テーパ面２１の傾斜にしたがって、内ナット２０がボルトＢ（の頭部）側へと引き寄せられることになる。

この引き寄せ作用にしたがって、内ナット２０の外ナット１０へのはまり込みの度合いが大きくなる。
その際に、外ナット１０の内ナット嵌合孔１１は、ボルトＢ入側に向けて縮径しているため、内ナット２０は外周から外ナット１０に次第に締め付けられてその分断部２３が狭まり、全体的に縮径する。
なお、分断部２３に差し込まれる楔形の回り止め部１３は、上述のようにボルトＢの入口側に向けて幅が狭くなっているため、内ナット２０の外ナット１０へのはまり込みの度合いが大きくなって分断部２３が狭まっていく際に障害となることはない。

この縮径により貫通ねじ孔２２の孔径も小さくなるため、貫通ねじ孔２２とボルトＢとの隙間が小さくなる。
この際に、内ナット２０の肉厚はその周方向においてほぼ均一になっているため、周方向にほぼ均等に縮径することになる。
したがって、図２（ｂ）のように内ナット２０はボルトＢのほぼ全周を隙間なく抱き込むことになり、従来と比較して非常に高い緩み止め効果が得られる。
また、分断部２３に回り止め部１３をはめ込むことで回り止めしているため、従来のように外ナット１０の内ナット嵌合孔１１、内ナット２０の外周テーパ面２１にそれぞれ段部を形成してこれらを係合することで回り止めするよりもねじ込み時の摩擦が小さく、スムーズなねじ込みが可能である。

なお、内ナット２０は一定程度外ナット１０にはまり込むと、ストッパ１２に当たってそれ以上ボルトＢ側に引き寄せられない。
そのため、内ナット２０が過剰に縮径してボルトへの締め付けが過大となることが防止されている。

ここで、外ナット１０の内ナット嵌合孔１１や内ナット２０の外周テーパ面２１は上記のように構造が簡単であるため、この複合ナット１は加工が容易であり、製造コストを低廉に抑えることが可能である。

ここで、回り止め部１３、ストッパ１２の構造は実施形態に限定されない。
たとえば回り止め部１３を半球形凸部に構成してもよいし、ストッパ１２を周方向に断続的に構成してもよい。
また、構造簡略化のためにストッパ１２を省略してもよい。
外ナット１０の外周面はレンチと係合できればよく、六角形に限定されない。
さらに、図では複合ナット１をボルトＢとねじ合わせた状態で、その内ナット２０の一部が外ナット１０からはみ出ているが、ねじ合わせ状態で内ナット２０の全部が外ナット１０内に収容されてもよい。

実施形態の複合ナットの分解斜視図 （ａ）は実施形態の複合ナットをボルトとねじ合わせた状態の縦断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図 従来の複合ナットの分解斜視図 従来の複合ナットをボルトとねじ合わせた状態の拡大縦断面図

符号の説明

１ 実施形態の複合ナット
２ 従来の複合ナット
１０ 外ナット
１１ 内ナット嵌合孔
１２ ストッパ
１３ 回り止め部
１４ 段部
２０ 内ナット
２１ 外周テーパ面
２２ 貫通ねじ孔
２３ 分断部
２４ 段部
Ｂ ボルト

Claims (3)

1. 外ナット１０と、
   この外ナット１０に収容される内ナット２０と、からなり、
   前記外ナット１０が、
   ボルトの入口側から出口側に向けて軸方向に拡径し、かつ周方向に均一径のテーパ形の内ナット嵌合孔１１と、
   この内ナット嵌合孔１１から内向きに突出する回り止め部１３と、を有し、
   前記内ナット２０が、
   ボルトの入口側から出口側に向けて軸方向に拡径し、かつ周方向に均一径の外周テーパ面２１と、
   ボルトがねじ合わされる軸方向の貫通ねじ孔２２と、
   前記外周テーパ面２１と貫通ねじ孔２２間を連通し、前記回り止め部１３がはめ込まれる分断部２３と、を有する複合ナット。
2. 前記回り止め部１３が、前記外ナット１０の軸方向に沿って埋設され、その一部が前記内ナット嵌合孔１１から内向きに突出するパイプ体からなる請求項１に記載の複合ナット。
3. 前記外ナット１０が、前記内ナット嵌合孔１１のボルトＢの入口側に、前記内ナット２０のストッパ１２を有する請求項１または２に記載の複合ナット。

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