JPH0132370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フランジを有するねじつき締付具に
関する。

本発明の重要な特徴は、可撓性部分と剛直な部
分とを互い違いに設けたフランジを持つねじ切り
締付具を提供することである。この種の締付具
は、ねじ式接合部内部で弾性を保持する望ましい
ばね特性を提供することができる。このような締
付具によつて、重要な長所を持つ係止持性を得る
ことができる。

ねじ式接合具に弾性を付与することが望ましい
ということは広く認められている。可撓性がない
場合には、部品の凹凸がなくなつてしまつたり或
いは摩耗したり、熱膨張又はガスケツトその他の
材料が押しつぶされてしまつたりすることによ
り、接合部にゆるみが生じる可能性がある。生じ
たゆるみを補償し接合部の締付け負荷又はボルト
の緊張力を保持するために、例えば円錐形のワツ
シヤーやベルビル・ワツシヤー（bellville
washer）又は螺線ばねワツシヤーのようなばね
特性を持つワツシヤーを用いるのがこれまでの常
法であつた。別個にワツシヤーを用いることに伴
なう不便、価格の問題及び組立時の過誤といつた
種々の理由から、ワツシヤーと永久的に組み合わ
せた締付具又はばね特性を付与する一体構造の締
付具の提案されている。

本発明の第一の特徴は、ねじつき接合部に可撓
性又は弾性を導入する一体構造を持つ型の締付具
の改良に関する。本発明の重要な特徴は、締付具
を締めつけると、ばね特性又は可撓性若しくは弾
力性を与えることにより、ねじつけられた接合部
の緊張度を保持する締付具を提供し、かなりの締
付負荷を印加できる特性を犠性にすることなく可
撓性を付与できる締付具を提供し、かなりのばね
力を付与した締付具を提供することである。

公知の型の係止締付具は、締付具本体部分の当
接面内に係止歯例を有する。当接面は、例えばナ
ツト、ボルト又はねじのような締付具の本体部分
又は頭部に形成されたフランジ上に画成されてい
る。ねじつき接合部を締めつけると、歯が作用片
即ち接合部にある構造部材等の表面に係合して係
止機能を発揮する。この型の係止締付具は良好に
作動する場合もあり、単位量以上の比率の「オ
フ・トルク」（off torque）及び「オン・トルク」
（on torque）を発現する場合もある。作用トル
クとも呼ばれるオン・トルクは締付具を締めつけ
るためにねじ込み接合部内で締付具に加わるトル
クであり、解除トルクとも呼ばれるオフ・トルク
はねじ込み接合部を解除し若しくはゆるめるに必
要なトルクである。

オフ・トルク対オン・トルク比、惹いては係止
締付具の有効性に影響を与える多くの因子があ
り、ボルトの長さ又は接合部の掴み長さ、接合部
の材料の硬度特に係止歯と係合している作用片の
硬度等の因子が影響を及ぼす。公知の係止締付具
の場合には、接合部のボルトの長さ又は太さが減
少し接合部に硬質の材料が使用されていると、オ
フ・トルク対オン・トルク比が小さくなる。例え
ば、ボルトの長さがボルト直径の１倍乃至２倍程
度であり硬質の材料が使用されているときには、
オン・トルクに対するオフ・トルクの比は１に近
い。このことは、上記のような悪条件下において
は、係止締付具の作動特性は歯を持たない従来法
による締付具よりも極めて僅かしか優れていない
ことを意味する。

ボルト長が短い接合部の場合に起こる難点は、
接合部に比較的弾性がないことに起因する。接合
部が長い部分、例えば接合部の長さが直径の４倍
又は５倍である場合には、接合部を締めつけてボ
ルトに緊張力を与えて締付け負荷を与えると、ボ
ルトが弾性的に細長く伸びる。これより小さくは
あるが、作用片を含む接合部の締めつけられた部
分には弾性圧縮も存在する。従つて、締付具をゆ
るめ方向に回転させる初期回転時には、係止歯は
作用片に弾性押圧されている。この弾性押圧効果
はボルト長さが短い接合部の場合にはロスが大き
く、特に作用片が硬質である場合には所望する係
止効果が得られない。

締めつけられた接合部に生じるもう一つの問題
は、振動その他の繰返し負荷に起因する。この種
の負荷によつて、係止歯が次第に作用片に埋め込
まれる可能性があり、その結果、ボルトによつて
印加されている締付け負荷が低下する。同様に、
「クリープ」（creep）として知られている現象に
よつて静止接合部でも歯の埋込みが起こる可能性
がある。締付け負荷又はボルトの緊縮力が極端に
低下すると、係止歯が働かなくなつて接合部がゆ
るむことになる。更に、締付け負荷が接合部に印
加される最大実効負荷以下に低下すると、締付け
装置にかかる可変負荷によつて疲労と破損に導か
れることもある。

係止締付具にはフランジが広く使用されている
けれども、このようなフランジは機能的には剛性
であり、負荷支持面積を増して接合部における好
ましくないストレスの集中を避ける役割を果たす
ものである。弾性フランジを持つ締付具も知られ
てはいるけれども、締付具にかなりの締付け負荷
を与える必要があるから、公知の歯つき係止締付
け具に弾性フランジを使用することによつて上記
の諸問題を克服することはできない。フランジに
充分な弾性を付与して、比較的ボルト長さが長い
接合部におけるボルトの伸び率に等しい歯の変形
を可能にする程度の弾力性を与えると、フランジ
の剛性が必要な締付け負荷を印加するには不充分
になつてしまう。逆に、所望の締付け負荷を生じ
るに充分な剛性のフランジにした場合には、充分
な弾性が得られない。

本発明の第二の特徴は、係止歯を持つ型の係止
締付具の改良に関する。本発明の重要な目的は、
比較的ボルト長が短い接合部及び硬質材料を使用
した場合においても良好な係止特性と高いオフ・
トルク対オン・トルク比を発揮する改良された係
止締付具を提供し、締めつけによる係止歯の弾性
変形の発現と同時に充分な締付け負荷が得られる
係止締付具を提供し、係止歯の作用片への埋込み
に起因する締付け装置の疲労又は接合部の緩みを
回避できる係止締付具を提供し、歯の埋込みによ
つて締付け負荷の損失がもたらされない係止締付
具を提供し、過去において同種の締付具で経験さ
れた問題及び欠点を克服した改良された係止締付
け具を提供することである。

要約すれば、本発明の目的及び長所は、ねじ込
み接合部で使用するねじつき締付具であつて、レ
ンチにより回転可能な構造を持つ本体部分と加工
片係合端部とを有する締付具を提供することによ
つて実現される。締付具の作用片係合端部にはフ
ランジが形成されている。このフランジは、締付
具の作用片係合端部から放射状に外側に延びてい
る弾力性で複数のフランジ区画を有する。本体部
分と共働する補強部材によつて、可撓性の区画の
半径方向内側境界部分及び横方向境界部分が実質
的に剛直になる。

本発明の一実施例においては、可撓性で弾力性
のある各フランジ区画は、本体部分の作用片係合
端部から半径方向外側に向かつて彎曲して延びて
いる。弾性で可撓性のフランジ区画の中間に設け
られた補強部材によつて、可撓性で弾力性のある
フランジ区画の半径方向内側境界部分及び横方向
境界部分が実質的に剛直になる。

本発明の第二の実施例においては、ねじ込み接
合部のために係止締付け部が設けられており、締
付具は本体部分と、本体部分の端部に一体形成さ
れ作用片と係合自在の支持面は画成するフランジ
とを有する。フランジは本体部分を越えて半径方
向外側に延び、複数の係止歯が支持面から軸方向
に突出していて、締付具を締めつけると作用片と
係止係合する。歯は、フランジの複数の第一円周
方向離間区画に配設されている。第一離間区画の
中間にあるフランジの第二区画は、締付具の本体
部分及びフランジの該第二区画内の補強との組み
合わせによる支持又は張り構造によつて実質的に
剛直になる。締付具を締めつけて係止歯が作用片
と係合すると、第一区画は軸方向に弾性変形して
作用片から遠ざかる方向に偏位する。その結果、
比較的剛直な第一区画はねじ込み接合部にかなり
の締付け負荷を印加することができるとともに、
比較的柔軟な第二区画によつて、歯に弾性負荷が
与えられ効果的で信頼性のある係止作用がもたら
される。更に、作用片への歯の食い込みによつ
て、締付具によつて与えられている全締付け負荷
が減少することもない。

添付の図面に示す本発明の実施例を参照すれ
ば、本発明をより良く理解することができる。

図面を参照して説明すると、第１図乃至第６図
には、参照符号１０で示す本発明の基本思想に従
う構造の一体の金属製締付具を図示してある。こ
の締付具１０はナツトであるけれども、本発明の
基本思想を例えばボルトやねじのような頭部のあ
る締付具にも応用できることは容易に理解できる
ところであると考える。

一般的には、ナツト１０は六角形フランジのナ
ツトであり、コーナー１２Ａと、ナツト１０を含
むねじ込み接合部を締めつけるためにレンチと係
合する平面１２Ｂとを持つ六角形の本体部分１２
を有する。ナツトの一端部には、フランジ構造体
１４が設けられていて、軸方向支持面１６があ
る。ナツトを貫通する中央開口部１８が設けら
れ、共働する締付具に設けられる補完ねじと歯み
合う雌ねじ構造部２０がある。

本発明によれば、締付具１０は、ねじ込み接合
部に生じた緩み又は緊張力の損失を補償して、熱
膨張、収縮及びガスケツトの陥没等によつて生じ
る緩みがあつても締付け負荷及びボルトの緊張力
を保持するばね特性を付与する構造を持つてい
る。更に、小型で安価に製造した構造によつて、
かなりのばね力が得られる。

より詳細には、第２図に最もわかり易く示すよ
うに、締付具１０の作用片係合端部に画成した支
持面１６は、複数の柔軟で弾力性のある部分即ち
可撓性区画２２を有する。使用時にフランジが機
能的に剛直である標準的な六角形フランジの厚さ
の大きいフランジ断面と比較すると比較的薄い断
面を持つ締付具１０のフランジ構造１４を形成す
ることによつて、区画２２が柔軟になる。比較的
薄いフランジの使用の結果、柔軟で弾力性のある
支持面区域２２は、ねじ込み接合部にかかる負荷
の下で軸方向に弾性変形することが可能になる。

可撓性区画２２に加えて、支持面１６は、ねじ
つき開口部１８を取り囲み可撓性区画２２の半径
方向内側に横たわる中央区画２４を有する。中央
区画２４は、第２図中に破線で示すように締付具
１０の六角形の本体部分と一致しているために、
充分に剛直である。

支持面１６の可撓性区画２２の中間には、多数
のスポーク状の比較的剛直な区画２６がある。区
画２６を機能的に剛直にするために、締付具には
本体部分１２と組み合わせられ区画２６と一致す
る支持構造即ち補強構造が設けられている。第１
図乃至第４図に示す実施例の場合には、半径方向
外側に延び締付具１０の本体部分１２からフラン
ジ構造１４に向かつて横方向に傾斜しているガセ
ツト（gusset）又は支柱状の方づえ（ブレース；
brace）の形の多数の支持構造２８が配設されて
いる。ガセツト２８は区画２６の方づえ又は補強
体として働くから、ねじ込み接合部に締付け負荷
が与えられたときでもガセツトは軸方向に大きく
変形することはできない。

図示した配置の場合、六つの剛性の支持面区画
２６と一致した六つのガセツト２８が設けられて
おり、六面の支持面区域は六角形の本体部分１２
のコーナー部分１２Ａと一致している。このよう
な形状にすると、可撓性区画は平面部１２Ｂから
延び可撓性区画２２部分のフランジ１４の半径方
向長さを最小にすることができる。

支持面１６の可撓性区画２２とこれと組み合わ
さつたフランジ１４の部分とが一体になつてばね
として作用しねじ込み接合部内部の緊張力を保持
させるために、可撓性区画２２の区域内のフラン
ジ１４を作用片係合方向に彎曲させる。剛直な中
央区画２４及びスポーク状区画２６は締付具１０
の軸に直角な共通面内にあるから、可撓性区画２
２は軸方向に変位して波立つた又は凹凸のある形
状をなすフランジ１４の周縁部を形成している。

第３図乃至第４図に、本発明の締付具１０を有
するねじ込み接合部を参照符号３０で示す。締付
具１０に加えて、接合部３０は、ボルト３２の形
の共働締付具を有し、このボルト３２は構造部材
３６と回転しないよう係合している頭部３４を有
し、構造部材３６には他の部材即ち作用片３８が
接合されている。

第３図には、締付具１０を最終的に強く締めつ
ける以前の緩やかな締めつけ即ち指先で締めた状
態の接合部３０を図示してある。この状態におい
ては、支持面１６の可撓性区画２２は作用片３８
と接触しているが、剛性の支持面区画２４及び２
６は作用片から一定距離軸方向に離間している。

第４図に示すねじ込み接合部３０は、かたく締
めつけた状態にある。締付具１０を作用片３８に
締めつけると、剛直な支持面区画２４及び２６が
作用片３８に近づき、可撓性区画２２がばねのよ
うに弾性変形してねじ込み接合部にかなりの締付
け負荷を印加する。その結果、部品の摩耗、振
動、熱収縮、圧縮の固定等の諸因子にもかかわり
なく接合部に緊張力が保持される。

締付具１０は、小型で製造し易い形状であるに
もかかわらず、大きなばね力を印加できる。可撓
性の各区画２２は、半径方向内側縁部で、締付具
の本体部１２と一致する比較的剛直な中央区画２
４によつて結合されている。可撓性の各区画２２
の両側部は、剛直なスポーク状の区画２６に結合
されている。各可撓性区画２２が支持面の剛性部
分に取り囲まれているので、各区画２２は比較的
強力なばねを形成する。

第５図及び第６図には、符号４２で示す一体の
金属製締付具であつて本発明の変形実施例を構成
する締付具を含む以外の点では、第３図及び第４
図に示す接合部３０と同様のねじ込み接合部４０
が図示されている。第３図及び第４図を参照して
説明した部材と同様の接合部４０の各部材には同
一の参照符号を用いる。図示した締付具４２はナ
ツトであるけれども、本発明の原理を頭部のある
締付具、例えばボルト又はねじに応用することも
できることは容易に理解できよう。

一般に、ナツト４２は六角形のナツトであり、
部分的に六角形の本体部分４４を有し、レンチと
係合してナツト４２を含むねじ込み接合部を締め
つけるに適した部分的に平らな面によつて画成さ
れるコーナー部分４４Ａがある。ナツトの一端部
には、コーナー４４Ａと一致するほぼ円形の周縁
部を持つフランジ構造４６が設けられている。締
付具４２のフランジつき端部は、軸方向向きの支
持面４８を有する。

本発明によれば、締付具４２は、ねじ込み接合
部内に生じた緩み又は緊張力の損失を補償して、
熱膨張及び熱収縮やガスケツトの固定等によつて
生じる緩みにもかかわらず締付け負荷及びボルト
の緊張を保持するばね特性を付与する構造を有す
る。更に、小型で安価に製造できる構造によつ
て、かなりのばね力を得ることができる。

より詳細に言えば、支持面４８は複数の可撓性
で弾力性を持つ部分又は区画５０を有する。区画
５０は、フランジ４６の周縁部を取り囲むコーナ
ー部分４４Ａの中間に位置している。締付具４２
のフランジ構造４６にねじ込み接合部で与えられ
る負荷の下で軸方向に弾性変形できる比較的断面
厚さの薄い部分を形成することにより、区画５０
に可撓性が与えられる。

区画５０のたわむ能力は、フランジ４６の面積
及び区画５０の面積を増すために本体部分４４の
平面部内に形成された凹部５２によつて増強され
ている。フランジの直径が本体部分のコーナーか
らコーナーに至る長さよりもそれほど大きくない
場合には、凹部５２の採用が望ましい。凹部５２
はコーナー４４Ａに隣接する平面部を乱さないで
そのままにして残してあるから、従来レンチによ
つて締付具４２を締めつけることができる。

可撓性区画５０に加えて、支持面４８は、ねじ
切り開口部１８を取り囲み可撓性区画５０の半径
方向内側に位置する中央区画を有する。この中央
区画は、締付具４２の本体部分４４と一致してい
るから、充分な剛直性がある。第５図及び第６図
には図示しなかつた剛直な中央区画は、第２図に
示した区画２４と同様の区画であるが、それより
も幾分か小さい。

支持面４８の可撓性区画５０の中間には、多数
のスポーク状の比較的剛直な区画５４がある。区
画５４は本体部分４４のコーナー部分４４Ａと一
致しているため、機能的には剛性である。第５図
及び第６図に示す実施例の場合、コーナー部分４
４Ａは区画５４を支え補強する方づえ構造又は支
持構造として作用するから、ねじ込み接合部に締
付け負荷が加えられてきたときでも軸方向に大き
く変形することはできない。

支持面４８の可撓性区画５０及びフランジ４６
の組み合わせられた部分が一体となつてばねとし
て作用してねじ込み接合部内の緊張力を保持する
ことができるよう、可撓性区画５０の区域内のフ
ランジ４６を軸方向に作用片係合方向に向けて彎
曲させてある。剛直な中央区画及びスポーク状の
区画５４は締付具４２の軸に直角な共通面内にあ
るから、可撓性区画５０は軸方向に変位して、フ
ランジ４６の周縁部を波形の凹凸形状にしてい
る。

第６図に示す接合部４０は、締付具４２を最終
的にかたく締めつける前の緩く締めた状態即ち指
で締めた状態である。この状態では、支持面の可
撓性区画５０は作用片３８と接触し、スポーク状
の区画５４を含む剛直な支持面は作用片から幾分
か離れている。

締付具１０が作用片３８に締めつけると、剛直
な支持面区域が作用片３８に近づき、ばねのよう
に弾性変形してねじ込み接合部にかなりの締付け
負荷を印加する。その結果、部品の摩耗、振動、
熱収縮、圧縮の固定等の諸因子にかかわらず、ね
じ込み接合部内の緊張力が保持される。

締付具４２は、小型で製造し易い形状であるに
も拘らず、大きなばね力を印可できる。各可撓性
区画５０の半径方向内側縁部は、締付具の本体部
分４４と一致する比較的剛直な中央区域と結合さ
れている。各可撓性区画５０の両側部は、剛直な
スポーク状区域５４と係合されている。各可撓性
区画５０が部分的に支持面の剛直部分によつて取
り囲まれているから、各区画５０は比較的弾力な
ばねを形成する。

図面の第７図乃至第１３図に、参照符号６０で
示す本発明のもう一つの実施例である係止締付具
を示す。この締付具６０はナツトの形であるけれ
ども、本発明の基本的思想を例えばボルトやねじ
のような頭部のある締付具に応用できることは容
易に理解できよう。

一般に、ナツト６０は、レンチと係合してナツ
ト６０を含むねじ込み接合部を締めつけるに適し
た六角形の本体部分６２を持つ六角形フランジの
ナツトである。ナツトの一端部には、軸方向向き
の支持面６６を画成するフランジ構造６４が設け
られている。中央軸方向開口部６８がナツトを貫
通して延びていて、共働する締付具の補完ねじと
噛み合う雌ねじ構造７０が設けられている。

支持面６６には複数の係止歯７２が形成されて
いて係止作用を及ぼす。各歯は、締付具の軸に直
角な面に対して比較的小さな角度、例えば約10度
程度、の角度をなす傾斜歯側面７６によつて一側
面に形成された峰７４（第１２図参照）を有す
る。各歯の他方側面は、締付具の軸と平行である
か或いは平行に近い急峻な面７８によつて形成さ
れている。傾斜部７６によつて締付具は締付け方
向に回転することができ、急峻な面７８が締付具
の緩み方向への回転に抵抗する。

本発明によれば、フランジ構造６４には弾性に
よつて軸方向に変形できる第一区画８０と、弾性
区画８０と交互に配設された第二の剛直なフラン
ジ区画８２とが設けられている。係止歯７２は弾
性区画８０のみに設けられている。詳細について
は後述するように、このような配置によつて、締
付具６０はねじ込み接合部にかなりの締付け負荷
を与えることができ、ボルト長さが短い場合にお
いても効果的な係止作用が与えられ、歯の埋込み
による締付負荷の損失又は締付具の緩みを避ける
ことができる。

より詳細には、締付具６０のフランジ構造６４
の断面厚さを比較的薄くすることにより、フラン
ジ区画８０に可撓性が与えられる。一例を挙げる
と、呼び径0.8cm（5/16インチ）の標準六角形ナ
ツトの場合、周縁部におけるフランジの断面厚さ
を約1.0mm（0.04インチ）とし、フランジの最大
厚さを2.5mm（0.105インチ）程度にする。これに
対して、本発明による係止締付具６０の場合、図
面に示す0.8cm（5/16インチ）の寸法のものの周
縁フランジ厚さは約0.63mm（0.025インチ）であ
り最大フランジ厚さは0.89mm（0.035インチ）で
ある。このように比較的薄いフランジを使用する
結果、ねじ込み接合部に負荷が印加されると、弾
性フランジ区画８０が弾性変形可能になる。これ
は、通常の使用時にフランジが剛直である標準六
角形フランジのナツトに比較して著しく異なる。

フランジ区画８２を機能的に剛直にするため
に、本体部分６２と組み合わせられ区画８２と一
致する支持構造即ち補強構造を締付具に設ける。
図示した本発明実施例の場合には、半径方向外側
に延び締付具６０の本体部分６２からフランジ構
造６４に向けて軸方向に傾斜しているガセツト又
は支柱状の方づえの形の多数の方づえ又は支持構
造８４が締付具６０に設けられている。ガセツト
８４は剛直なフランジ区画８２を支持し又は補強
して、ねじ込み接合部に締付け負荷が印加された
ときでも軸方向に大きく変形できない。図示した
配置の場合、６個所の剛直なフランジ区画８２に
一致して六つのガセツト８４が設けられ、これら
のガセツトは六角形の本体部分６２のコーナー部
分と一致している。この形状によつて、可撓性区
画８０の内部のフランジの半径方向長さが最大に
なつて最大のたわみを得られるという利点があ
る。

第９図に最もわかり易く示すように、本発明に
よれば、係止歯７２は弾性フランジ区画８０のみ
に配設され、剛直なフランジ区域８２には係止歯
は設けられていない。更に、係止歯７２は、支持
面６６の周縁部に隣接して、フランジ構造６４の
半径方向外側部分に配設されている。

第１０図乃至第１３図には、本発明による締付
具６０を含むねじ込み接合部を参照符号９０で示
してある。締付具６０に加えて、接合部９０は、
構造部材９４と回転不能に係合している頭部９８
を持つ角とり頭部正方形ネツク・ボルト９２の形
の共働締付具を有し、構造部材９４には他の部材
即ち作用片９６が接合されている。

第９図、第１０図、第１２図及び第１３図は、
締付具６０を最終的に締めつける前の緩やかに締
めた即ち指先で締めた状態の接合部９０を示す図
である。第１１図に示す接合部９０は、ナツト６
０を締付け方向に回転させることにより、かたく
締めつけられている。かたく締めつけられた状態
では、ボルトの頭部９８とナツト６０の中間のボ
ルトには、圧縮負荷として締付け負荷又は予備負
荷と呼ばれる緊張力が部材９４と作用片９６とに
印加される。

図示した接合部９０は、接合部のボルト長さ即
ちボルト９２の頭部９８から締付具６０の支持面
６６に至る軸方向距離が比較的短くボルトの軸直
径の１倍付近であるという係止締付具のためには
極めて不利な場合である。ボルトの長さが短いか
ら、接合部９０をかたく締めつけてもボルトの伸
びは最小であり、接合部に固有の可弾性は僅かで
ある。

本発明によれば、締付具６０自体の構造によつ
て、作用片９６に係合する際における係止歯７２
の係止作用を適宜に発揮させる弾力性のある可撓
性が与えられる。より詳細には、第１１図に示す
ように、接合部９０を締めつけると、歯７２が作
用片９６と係合して弾力性のある区画８０が軸方
向に変形して作用片９６から遠ざかる。その結
果、完全に予備負荷がかかつた状態下で歯７２が
作用片９６と係合する軸方向の力を制御すること
ができ、この力は弾力性のあるフランジ区画８０
の弾性即ち実効ばね定数の関数になる。

歯７２が作用片と係合したときには区画８０は
弾性変形可能であるが、区画８２は充分に剛直で
あるから大きな変形は不可能である。従つて、接
合部９０の内部において区画８２にかなりの締付
け負荷を与えることができる。第１１図に示し、
第１２図及び第１３図に破線で示すように、カセ
ツト８４によつて補強されている区画８２の支持
面６６の底面は作用片９６と同一高さの面で係合
している。これは図面の第１１図に最もわかり易
く示されているが、剛性区画８２は作用片９６と
しつかりと係合し、弾性区画８０は作用片９６か
ら上方に変形ないし彎曲しており、歯７２の峰７
４は作用片９６と接触して堅固に保持されてい
る。

接合部が締めつけられた後には、締付具６０に
よつて与えられる締付け負荷は、剛性区画８２
と、弾性区画８０と共働する歯７２とに分配され
る。従つて、締付け負荷の一部分は直接に剛性区
画８２に印加され、全締付け負荷の残部は作用片
９６に係合する歯７２に印加される。

時間の経過に伴つて、歯が更に作用片に埋め込
まれるのが、歯つき締付具を有するねじ込み接合
部の通例である。本発明の締付具９０の長所は、
このような歯の埋込みによつて接合部の締付け負
荷が減少しないことである。歯７２が更に作用片
９６に埋め込まれるにつれて、歯７２によつて加
わる締付け負荷の一部分は弾性フランジ区画８０
の変形度の減少に伴なつて減少する。然し乍ら、
全締付け負荷は実質的に同一に保たれ、剛直な区
画８２によつて与えられる全締付け負荷部分が等
しい量だけ増大する。

歯７２の作用片９６への埋込みによつて全締付
け負荷がそれほど大きく減少することがないか
ら、振動や繰返し負荷等によつて締付具６０が緩
くなる傾向はあらわれない。更に、初期締付け負
荷又は予備負荷が接合部９０にかかる実際の負荷
よりも大きいので、接合部における締付具の疲労
が避けられる。

締付具６０を緩め方向に回転させることにより
ねじつき接合部を緩めたときに、締付具６０の極
めて重要な利点が発揮される。締付具６０を緩め
方向に回転させる初期回転時には、弾性フランジ
区画８０のばね状特性によつて係止歯７２は常に
作用片に向つて弾性押圧されている。従つて、係
止歯７２は、ボルト長さが長くボルトの伸びがか
なり大きにことによつて特徴づけられる接合部内
の既知の係止締付具で得られると等しい抗回転係
止作用を発揮する。ボルト長さが短く作用片材料
が歯７２よりも実質的に柔いものではない場合で
も、峰７４及び急峻な面７８が作用片９６に押し
つけられて作用片に食い込み又は噛み合つて締付
具１０の初期緩め回転時を通じてかなりの大きさ
のオフ・トルクが得られる。

図示した本発明実施例の場合、各弾性フランジ
区画８０には三つの係止歯７２が設けられてい
る。締付具の寸法、締付具の使用目的、作用片材
料の硬度等を含む因子に応じて、歯の数を増やし
てもよく減らすこともできる。図示した配置にお
ける如く、各弾性区画８０に多数の歯を設けた場
合には、各歯にかかる軸方向歯負荷がより等しく
分布するように相対歯高を定めるのが望ましい。

図示した配置の場合には、各群の三つの歯７２
は全体の形状は同じであるが、中央の歯の歯高
（即ち、締めつけていない状態における支持面６
６から歯の峰７４までの軸方向距離）は二つの横
方向外側の歯の歯高よりも僅かに高い。従つて、
第１２図に破線で示すように締付具６０を作用片
９６に締めつけて弾性フランジ区画８０をたわま
せ又は彎曲させたときには、三つの歯７２の峰７
４は作用片９６と実質的に同一平面になる。

加えて、本発明の好ましい実施例の場合、締付
具６０を締めつけると、歯の峰７４の端部が作用
片９６と同一高さになつて各歯７２は最終的には
不均一な高さになる。第１３図に示すように、締
付具が締めつけられていない状態では、歯高はフ
ランジ６４の周縁部で最大であり、歯の半径方向
内側にゆくに従つて減少して内側端部で最小にな
る。第１３図に破線で示すように締付具６０を締
めつけると、可撓性のフランジ区画８０の変形に
伴なつて歯７２が傾き又は立つて来て、歯の峰７
４が作用片の面とほぼ一致する。

本発明の基本的思想は、例えば頭つきボルト及
びねじのような図示したナツト以外の締付具に応
用できる。従つて、本明細書中で使用した「本体
部分」なる語句は、ナツトの本体部分のみでなく
例えば軸胴つき締付具の頭部のような均等物を含
むものである。更に、外側及び内側にレンチと係
合する形状部分を有する種々の頭部につき本体部
分又はナツト本体部分に本発明による係止構造を
配設することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である締付具の斜
視図である。第２図は、第１図に示した締付具の
底面図である。第３図は、係止締付具を含むねじ
込み接合部の一部分を横断面図で示す側面図であ
り、係止締付具はかたく締めつける前の緩い締付
け即ち指で締めつけた状態を示してある。第４図
は、締付具をかたく締めつけた状態のねじ込み接
合部の側面図である。第５図は、本発明の別の実
施例である締付具を含むねじ込み接合部の上面図
である。第６図は、第５図のねじ込み接合部の側
面図であり、第５図に示した締付具はかたく締め
つけられる前の緩い締めつけ即ち指で締めつけら
れた状態にある。第７図は本発明の第二実施例で
ある係止締付具の斜視図である。第８図は、第７
図の係止締付具の他の角度から見た斜視図であ
る。第９図は、係止締付具を含むねじ込み接合部
の上面図である。第１０図は、第９図のねじ込み
接合部の一部分を断面で示す側面図であり、係止
締付具がかたく締めつけられる前の緩い締付け即
ち指で締めつけられている状態を示す図である。
第１１図は、係止締付具がかたく締めつけられた
状態のねじ込み接合部の側面図である。第１２
図、第９図の１２−１２線に沿つて切断し拡大し
た部分断面図であり、図中緩やかに締めた状態を
実線で、かたく締めた状態を破線で示してある。
第１３図は、第１２図の１３−１３線に沿つて切
断した部分断面図である。 １０……締付具、１２……本体部分、１４……
フランジ構造、１６……支持面、１８……中央開
口部、２０……雌ねじ、２２……可撓性区画、２
４……中央区画。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 作用片を有するねじ込み接合部で使用する締
   付具であつて、作用片係合端部を持つ本体部分
   と、本体部分の中心軸に対して対称な円筒形区域
   内に位置しているねじ構造部と、本体部分の作用
   片係合端部に配設されている本体部分と一体構造
   のフランジとから成り、前記フランジは本体部分
   から半径方向外側に延びて本体部分の作用片係合
   端部に隣接する作用片係合面を形成しており、前
   記フランジが複数の軸方向に弾力性を持つ可撓性
   のフランジ区画と可撓性のフランジ区画と交互に
   設けられた複数の剛性フランジ区画とを有し、前
   記可撓性区画は締付具を締めつけたときに軸方向
   に撓むことを特徴とする締付具。 ２ 本体部分及びフランジと一体構造であり前記
   の剛性フランジ区画を剛直にする補強構造部を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の締付具。 ３ 前記本体部分がほぼ六角形であり、前記補強
   部材が前記本体部分のコーナー部分と一致し、前
   記の弾力性で可撓性のフランジ区画が前記本体部
   分の平面部と一致していることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載の締付具。 ４ 前記フランジがほぼ円形であり、前記フラン
   ジの周縁部が前記コーナー部分から半径方向外側
   に離間していることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項に記載の締付具。 ５ 前記補強部材が前記本体部分と前記フランジ
   の中間に延びる方づえ構造部であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項に記載の締付具。 ６ 前記方づえ構造部が半径方向外側に延び前記
   本体部分と前記フランジの中間で軸方向に傾斜し
   ているガセツトからなることを特徴とする特許請
   求の範囲第５項に記載の締付具。 ７ 前記フランジがほぼ円形であり、前記フラン
   ジの周縁部が前記コーナー部分とほぼ一致してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   の締付具。 ８ 前記平面部内に前記の可撓性フランジ区画の
   上にかかる凹部があり、前記コーナー部分と前記
   平面部の切欠されていない部分とによつて前記補
   強部材が構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項に記載の締付具。 ９ 前記剛性フランジ区画が締付具の軸に実質的
   に垂直な平面内にあり、前記可撓性フランジが前
   記平面から軸方向外側に延びていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の締付具。 １０ 前記作用片係合面から軸方向に延びる係止
   突起を有し、前記係止突起が前記の可撓性フラン
   ジ区画に制約されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の締付具。 １１ 前記係止突起が歯を形成していることを特
   徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の締付
   具。 １２ 各歯が急な傾斜の歯の両側の接合部によつ
   て画定される線をなす峰を有し、前記の線が実質
   的に半径方向の一線分であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１１項に記載の締付具。 １３ 前記の可撓性の各フランジ区画に複数の歯
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項に記載の締付具。 １４ 前記の歯の高さが一様でないことを特徴と
   する特許請求の範囲第１３項に記載の締付具。 １５ 前記の各可撓性フランジ区画の中央部にあ
   る歯の高さが隣接する歯の高さよりも高いことを
   特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の締付
   具。 １６ 半径方向外側端部の歯の高さが最高であ
   り、半径方向内側端部の歯の高さが最も低いこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の締
   付具。