JPH01176808A - ロック性のナット及びボルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ねじの最大の欠点は取り付は後に緩むことであり、これ
を防止するために古来より各種の方法が考案されてきた
が、その各れもが一長一短であり完全なものがないのが
現状である。

ところでねじの緩みには、（１）非回転の緩み二座面な
どの凹凸のへたり等によって生じるナツトのもどり回転
によらない緩み。（２）回転の為の緩み：振動等による
外力の為にナツトが回転することによる緩み、とがある
。

（１）に対するものは一定の所で進行が止まったり、増
し締めを行うことで防止することが出来るが、（２）の
場合はこの防止が困難で、他の部品を必要としたり、接
着してしまったりして、手数の掛かる方法を取っている
が完全なものは今だににない。− そこで、ねじは本来緩むものとして、その対策を考えて
来たが、この反対の考えで、ねじが基本的に緩まないも
のとして作られるにはその緩み原因の大きなものの一つ
として座面圧力の均一化に注目する必要がある。

ナツトに加えられるあらゆる振動は、最終的には座面の
水平すべり運動になって来るが、この時座面が均一な圧
力分布でないと、その最大圧力の部分に集中的に摩擦抵
抗が生じる訳である。ところが、ナツトは、中央にボル
トを貫通させる必要から、ドーナツ的な形の座面を持っ
ているから、必ず、一部に強く加圧されればその対象側
は加圧が少なくなり、左右が不均一になるのは当然であ
る。そこで、振動は座面を水平的に動かすのであるから
、その振動は座面左右に移動させる。ところが、ナツト
は、締めの方向（＋）と、緩めの方向（−）の回転があ
るので、（＋）方向の動きには抵抗が大きく、（−）方
向の動きには抵抗が小さいから、振動はナツトを緩み方
向に回動しようとすることになる。

本来ねじは締付けによって雄ねじ山と雌ねじ山が圧着さ
れ、その間に生じる摩擦力がねじの緩む方向の力に抵抗
するので、正しく作られたねじが、正しく使われれば、
緩むものではない。

しかしながら、（イ）締付面のへたり、陥没（ロ）かじ
り、あれ。（ハ）板の波打ち、そり、はりなどによる被
締付板の間の隙間。

（ニ）塗装の際の塗料のだれ、塗膜の不均一のはがれ。

（ホ）挟雑物の隙間への速入。

等があった場合、座面にかかる締付トルクの応力は、ボ
ルトのねじ面及びナツトの座面に偏ってかかるので、座
面の平均的な左右の摩擦抵抗即ち、ナツトを回動させよ
うとする力にアンバランスを生じ、ナツトの緩み回転に
つながるものである。

又、ナツトの座面は本来、軸に対して直角でなければな
らないのであるが、工作精度によってやや傾きを持って
いることがあり、上記の締付条件の不都合の場合に加え
て緩み発生の大きな原因となっている。

ところで、一般にねじの緩み止めの方法として弾性のワ
ッシャーを多用しているが、これはショックをねじに伝
えない為の利用であり、左右平均的な圧力を是正する力
はなく、又、つばつきナツトも、座面を外方に広げるこ
とによる緩み回転止めの効果より以上のことは期待出来
ない。

本発明はこの様なナツトの緩みの重大原因である座面圧
力の均一化の為の新しい提案であり、これによってナツ
トのロック機能を完全にしようとするものである。

これを図面について説明すると、第一図は本発明の原理
を模型的に表したもので、ナツト（２）の座面の円周の
中央部に溝（５）を同心的に刻設し、この溝（５）の外
周の座面（３）より、内周の座面（４）をやや低くして
被締付体（７）に締付時には接触しないようにしである
。更にナツト（２）の上辺にねじの切欠部（６）を設は
ボルト（１）に掛からないようにしである。

本発明はこの様な構造であるので、ナツト（２）が適正
な締付けで被締付体（７）に加圧される時、座面（３）
のみに圧力が掛かることになり、この座面の反力は斜め
上方に立ち上がり、ナツト（２）上部で反転して中部よ
り下部のねじ部に到達することになる。この時、ナツト
（２）の外辺は圧縮ひずみを、内辺には引き延ばしひず
みを生じることになる。座面の内周の座面（４）は振動
や衝撃等によって過度の加圧が座面（３）にかかった時
のみ被締付体（７）に接触し、ナツト（２）に永久ひず
みを残さないように作用する。このようにこのナツト（
２）は従来のものに比してねじ本来の持つ弾力は圧縮と
伸びとの往復に作用するので倍加したことになり、その
上ねじの内側はねじ本体と独立してひずむことが出来る
ので、ボルト（１）と螺合した際の軸とのひずみを吸収
して、その角度を適正にすることか出来、従って座面や
ねじ部にかかる力の左右バランスを補正することが出来
る。ナツト（２）の上辺のねじの切欠部（６）はこのボ
ルトをぶら下げる様な働きを高めることが出来、ナツト
の弾性を強めることになる。第二図は上記の作用を更に
強める為に考えられたもので、このナツトは外周に更に
一段のリング状の溝（８）を刻設してあり、中央の座面
（１１）は外周の座面（３）より低く、内周の座面（４
）は座面（１１）より低く作られている。これは鋼等の
弾性の高いもので作るべきで、その性能は大きいもので
ある。

第三図はナツト上面に下面同様の溝（９）を設けたもの
で、第四図はナツト上部の外側周辺にリング状の溝（１
０）を設けである。この様にすると図面の横断点線に示
す場所に容易にひずみが作られるから本発明の作用を強
めることが出来る。

第五図は第四図のものの上辺に、外側から圧縮ひずみ部
（１２）を作ってプリベイリング・トルク・ナツトの持
つ作用を付加したものであり、この発明の作用を強化す
るものである。

本発明はこの様な非常に単純な構造であるから大小にか
かわらず安価に製造出来、使用ミスを起こさず、ねじ山
を傷めることなく繰り返し何回でも使用出来る強力なロ
ックナツトであり、締付は対象を選ばず、多少の被締付
物に凹凸、傾斜等の難があっても均一な荷重を座面及び
各ねじ山に与えることが出来、その単純性は自動組立機
の締付けに適し、スプリングワッシャーやダブルナツト
等の他の部品を余分に使用せずとも独自の弾性の為、部
品間の相対運動、ベタリ、振動、熱変化によるねじの暖
み等に耐えて回り止め効果を失わない。

更にこの発明はナツトのみでなく、ボルト、小ねじにも
応用出来、この思想をボルト、ねじの頭部に転用するだ
けで大きな回り止め効果を持った製品を作ることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第一図は本発明の
原理を示す断面図、第二図、第三図、第四図、第五図は
本発明の応用例を示す断面図である。 １：ボルト　　　　　　　　２：ナット３：外周の座面
　　　　　４：内周の座面５：溝　　　　　　　　　６
：ねじの切欠部７：被締付体　　　　　　８：外周の溝
９：上面の溝　　　　　１０：外側周辺の溝Ｉｌ：中央
の座面　　　　１２：圧縮ひずみ部図面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 座面の円周の中央部に同心性の溝をリング状に刻設し、
   その内側の座面を外側の座面より低くして、被締付物に
   接しないようにしたことを特徴とするロック性のナット
   及びボルト。