JPH09329120A - ロッキングナット - Google Patents

ロッキングナット

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JPH09329120A
JPH09329120A JP9050633A JP5063397A JPH09329120A JP H09329120 A JPH09329120 A JP H09329120A JP 9050633 A JP9050633 A JP 9050633A JP 5063397 A JP5063397 A JP 5063397A JP H09329120 A JPH09329120 A JP H09329120A
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JP
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area
nut
locking
thread
groove
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JP9050633A
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William E Harbottle
イー ハーボトル ウィリアム
Mark A Joki
エイ ジョキ マーク
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Timken Co
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Timken Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転に対して締め付けられる螺刻上の位置を
予測可能な単一のロッキングナットを提供する。 【解決手段】 その本体は外面から外側に開く外側及び
ボア内に開く他の内側の２つの溝を有し、これらの溝は
本体を挟持区域とロッキング区域と容易に曲がる薄い介
在ウェブとに分割する。外側溝は裏面の最も近くに存在
し、他方で内側溝は前面の最も近くにある。その外側で
本体は前面に延在する平坦部分を有する。典型的に本体
は平坦部分とボアとを有する鍛造品からなる。機械加工
の本質的に全てが単一の設定でなされる。機械のネジは
ロッキング区域とウェブとを通過し、挟持区域内にねじ
込まれ、下降するときにナットにより係合される螺刻上
にナットの螺刻を押しつぶすようロッキング区域を挟持
区域にわたり駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は機械部品を固定する
ためのナットに関し、より詳細には回転に対して固定さ
れる一方でその軸方向位置でかなりの精度を維持するロ
ッキングナット及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロッキングナットは機械部品をスピンド
ル及び軸、又は筐体に固定する種々の構成のものが存在
する。ロッキングナットのより重要な用途の一つはスピ
ンドル上の軸受けを保持することにあり、特に大きなト
ラックの駆動及び操縦軸の端でスピンドル上の軸受けを
保持することである。これらの駆動軸の一つで典型的な
スピンドルはハブを通して突出し、それに対して車輪が
固定される。２つの単一の列のテーパころ軸受けは対向
して設けられ、ハブがスピンドル上で最小の摩擦で回転
し得るようスピンドルとハブとの間に介在する。軸受け
のインナレース又はコーンはスピンドルの周囲に適合
し、一方でアウタレース又はカップはハブ内に適合す
る。その端でスピンドルはナットが通過する螺刻を有
し、ナットが進むそれに対する位置は軸受けに対する設
定を決定する。ほとんどの自動車の軸受けはゼロ末端遊
び（エンドプレイ）として知られる条件に近く設定さ
れ、それはごく僅かの末端遊び又はごく僅かのプレロー
ドのいずれかであり、後者はより好ましい。過剰の末端
遊びは安定を損ね、ハブと車輪はぐらつき、過剰なシー
ルの摩耗を生ずる。更にまた過剰な末端遊びは軸受けの
それぞれの負荷領域を幾つかのころに集中し、これは軸
受けの寿命を短縮する。他方で過剰なプレロードは軸受
けにより大きな力をかけ、軸受けの早期の故障を引き起
こす。
【０００３】種々のナットはスピンドル上で軸受けを保
持するために存在し、最も一般的なものの一つはジャム
ナットである。基本的に２つのナットがスピンドルにわ
たりねじ込まれる。一つが軸受けに到来すると、他方で
もう一つが最初のものに対して下降（ｔｕｒｎ ｄｏｗ
ｎ）し、実際には最初のものを押しつぶす。最初のナッ
トは軸受けを所望の設定にし、その設定が達成されると
きにそのナットがスピンドル上の螺刻の内向き側面、即
ち軸受けに向かって存在する側面に対して存在する。第
二のナットが第一のナットに対してしっかりと下降する
ときに第二のナットはスピンドルに沿って第一のナット
を−第一のナットの螺刻をスピンドルの螺刻の外向き側
面に対してもたらすのに充分なほど若干遠くに押す。こ
れは軸受けの設定を変え、この変化に対する補正は螺刻
を公差に近く機械加工できない故に実際難しい。故に第
二のナットがそれに対して下降するときに第一のナット
が進む距離は確実に予測することは不可能であり、これ
はダイアル表示器で測定できない末端遊びの領域にジャ
ムナットを用いることを制限する。ジャムナットにプレ
ロードを負荷することは軸受けを過負荷にする危険を生
ずる。
【０００４】単一のロッキングナットが存在し、それら
のあるものは軸受けの設定を変化させない。しかしほと
んどの単一のナットは実質的な機械作業を必要とし、製
造コストが高い。更にまたそれらは螺刻回旋が非常に少
ないことを要求し、従って小型であることが重要なとこ
ろのある応用に対して長すぎるものである。例えばＳＰ
ＩＥＴＨという商標で市販されており、ＭＳＲ，ＭＳ
Ａ，ＭＳＷのモデルである一つの単一ナットは螺刻を有
するナットを提供し、それが螺刻されたスピンドルをロ
ックアップし得るような構成を提供するよう単一鍛造品
又は環状又は棒状の材料から機械加工される。しかし機
械加工は素材が回転に対して各端から一回ずつチャック
に二度把持されることが必要である。これはナットを製
造するのに必要な時間と機械加工用具を増やし、結果と
してナットは非常に高価になる。実際その価格はその用
途を機械加工工具のような精密機械加工に主に限定す
る。更にまたそれは非常に長く、故に多くのトラックの
スピンドルの端に存在するよりもより長い軸螺刻の実質
的な長さを要求する。
【０００５】このナットが自動車に応用されるのはまれ
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は回転に
対して締め付けられる螺刻上の位置を予測可能な単一の
ロッキングナットを提供することにある。本発明のナッ
トがそれから得られる素材上の回転動作の全てはナット
がチャックにより単一の位置で把持される間になされ
る。本発明のナットは非常に小さく、故に比較的少ない
螺刻回旋を占有するだけである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は外側螺刻と係
合し：軸に沿って延在する貫通ボアを有する本体と、ボ
アの表面に沿って延在する内側螺刻とからなるナットで
あって、本体は一端で裏面を有し、それは軸に関して所
定の角度に機械加工され、反対側の端で前端を有し、そ
れはまた軸に対して角度を付けて配置され、本体はまた
軸から離れた外側に存在する外側面を有し、更にボア内
に開口する内側溝と外側面の外に開口する外側溝とを有
し、溝により本体は裏面と外側溝との間に配置される挟
持区域と前面と内側溝との間に配置されるロッキング区
域と２つの溝の間に配置されるウェブとに分割され、螺
刻は内側溝の両側に配置され、挟持区域により占有され
た側でより大きな長さを有し、ウェブはロッキング区域
が挟持区域に向かって軸方向に動き、内側螺刻のピッチ
を破壊することを可能にするために屈曲するよう形成さ
れ；ロッキング区域とウェブを通過し、挟持区域にねじ
込まれるネジはロッキング区域を挟持区域に向かって押
すために内側螺刻のピッチを破壊し、ナットを固定し、
それが外側螺刻と係合するときにその外側螺刻に関する
回転に対向するナットにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】図中、本発明の一部分なし、同じ
数字及び文字は同様な部品を示す。図１を参照するにロ
ッキングナットＮは駆動軸Ａの端にねじ込まれ、駆動軸
Ａ上に配置された軸受けＢ１，Ｂ２を保持する。対向し
て設けられ、ハブＨを支持する軸受けＢ１，Ｂ２はハブ
Ｈが軸Ｘに関して駆動軸Ａに対して回転を可能にする
が、駆動軸に沿って軸方向へのシフトは可能にはしな
い。更にまたナットＮ−又はより正確には軸方向位置で
それは−２つの軸受けＢ１，Ｂ２に対する設定を決定
し、端の遊び又はプレロードの一つである。ナットＮは
かなり小型で、本質的に単一の構造である。
【０００９】駆動軸Ａはその端でスピンドル２と更に内
側にそれから突出する肩４を有する（図１）。スピンド
ル２の最末端は外側螺刻６を設けられ、これはナットＮ
により係合される。ハブＨは駆動軸Ａのスピンドル２の
周囲に適合し、ボア８を含み、これはその端の外に開
き、ボア８の内側端で肩１０を含む。軸受けＢ１，Ｂ２
のそれぞれはころ要素の単一の列と軸Ｘに関して傾斜さ
れ、又は斜めのレースウェイとを有する。結果として各
軸受けＢ１，Ｂ２は一方で軸方向付加と同様に駆動軸Ａ
とハブＨとの間で半径方向付加を伝搬する。軸受けＢ
１，Ｂ２は対向して配置される故に、ハブＨは駆動軸Ａ
上で半径方向と軸方向の両方を制限するが、無論軸Ｘに
関しては自由に回転する。
【００１０】好ましくは各軸受けＢ１，Ｂ２は一列のテ
ーパころ軸受けである。その場合にはそれぞれはインナ
レース又はコーン１２と、コーン１２を取り囲むアウタ
レース又はカップ１４と、コーン１２とカップ１４との
間の単一の列に配列されるころ１６の形をとるテーパこ
ろ要素とを含む（図１）。実際にはころ１６はこれらの
レース上のテーパレースウェイに沿ってコーン１２とカ
ップ１４とに接触し、その幾何形状はレースウェイ及び
ころのテーパ側方面がコーンを形成するよう包絡線が軸
Ｘに沿った共通の点で概略頂点を有するようにされる。
各軸受けＢ１，Ｂ２のコーン１２とカップ１４は軸Ｘに
関して直角に仕切られた裏面を有し、これらの裏面を介
してスラスト付加が軸受けＢ１，Ｂ２を通して伝搬され
る。内向き軸受けＢ１のコーン１２は肩４に対してその
裏面でスピンドル２の周囲に適合する。内向き軸受けＢ
１のカップ１４はそのボア８の端で肩１０に対するその
裏面でハブＨの内向きボア８内に適合する。外向き軸受
けＢ２のカップ１４はそのボア８の端で肩１０に対する
その裏面でハブＨの外向きボア８内に適合する。外向き
軸受けＢ２は肩４から離れて存在し、概略螺刻６に向か
うその裏面で螺刻６に隣接するスピンドル２を取り囲
む。全体の配置は外向き軸受けＢ２に対するコーン１２
の裏面で肩又は止めを実際に形成するよう螺刻６に係合
し、それにわたり前進するナットＮにより所定の位置に
維持される。
【００１１】勿論ナットＮが外側螺刻６にわたり前進す
る位置は軸受けＢ１，Ｂ２に対する設定を決める。それ
は軸受けＢ１，Ｂ２がプレロードとして知られるように
仕事の負荷のない場合にさえ実際に負荷される位置に前
進する。他方でナットＮは遊びとして知られている半径
方向及び軸方向クリアランスが軸受けＢ１，Ｂ２に存在
する位置に進む。いったんナットＮが所望の位置に前進
した場合にそれが軸受けＢ１，Ｂ２をプレロードに配置
し、又は端の遊びを放置するかどうかでナットＮはそれ
自体でそれが螺刻６上で押しつぶされ、回転するのが極
度に困難であるように変形される。実際に変形はナット
をスピンドル２上に固定する。しかし変形はナットＮの
その端の軸方向位置を変化せず、それは外向き軸受けＢ
２の裏面に向かって現れる。結果としてナットＮは軸受
けＢ１，Ｂ２をプレロードがあったとしてもかなりの精
度で設置されることを可能にする。
【００１２】最初の観察ではロッキングナットＮはＳＰ
ＩＥＴＨと言う商標で市販されている型の従来のロッキ
ングナットＭ（図２）と非常に異なるようには見えない
が、差が存在し、その相違は重要である。従来のナット
Ｍは好ましくは鉄の鍛造から形成され、それが本質的に
単一であるがそれは２つの主要な区域を有する−挟持区
域２０とロッキング区域２２であり、それらの両方は共
通の螺刻２６を含むボア２４を囲む。挟持区域２０は駆
動軸ＡとハブＨと外向き軸受けＢ２のコーンとの場合に
配置される部分に対する裏面２８の外に延在する。挟持
区域２０に対向する端はボア２４内に内側に開いた半径
方向溝３０に沿って存在する。ロッキング区域２２は前
面３２と外向きに開いている他の半径方向溝３４との間
に延在する。２つの溝３０と３４は相互に非常に近接
し、薄いウェブ３６により分離され、これは内側溝３０
を外側に越えて挟持区域２０と接続され、外側溝３４を
内側に越えてロッキング区域２２と接続される。ウェブ
３６は充分柔軟なほど薄く、結果として軸方向力に追従
するときにロッキング区域２２は挟持区域２０に向かっ
て動く。
【００１３】その力は幾つかの機械ネジ３８から得ら
れ、それはロッキング区域２２及びウェブ３６を通過
し、挟持区域２０にねじ込まれる。ナットＮはネジ３８
により加えられる力の下で変形し、ロッキング区域２２
での螺刻２６は挟持区域２０で螺刻２６に向かって動
く。ナットＭがスピンドル２上にある場合にはロッキン
グ区域２２の螺刻２６はナットＭを駆動軸Ａでの回転に
対して効果的に固定するためにスピンドル２上の螺刻６
の内向き側面から外向き側面へ動く。要約するとナット
Ｎの螺刻２６はスピンドル２の螺刻６上で押しつぶされ
る。
【００１４】挟持区域２０は長さ及び直径の両方でロッ
キング区域２２より大きい。挟持区域２０の外側に沿っ
て、ナットＭは平坦部分４０を有し、これはナットＭが
レンチで把持され、回転されることを可能にする。従来
のナットＭは典型的に環状の鍛造品として始まり、それ
は平坦部分４０を含むナットＭに対する一般的な構成を
有するが、ナットＭがスピンドル２上の螺刻６のような
外側螺刻にわたりロックアップを可能にする構成を付与
するよう機械加工されなければならない。第一に鍛造品
はチャック内に挟持区域２０で機械工具のチャックに固
定される。しかしながら平坦部分４０のほとんどの部分
は露出されている。チャックが回転すると切削工具は平
坦部分とあう点を削り取り、斯くして回転の軸Ｘに中心
を有する基準面が形成される。他の切削工具はロッキン
グ区域２２で外側溝３４を切削する一方で、なお他がロ
ッキング区域の露出された端に向かい合う。
【００１５】これらの機械加工動作の完了で鍛造品はチ
ャックから除去され、反転され、それによりロッキング
区域２２はチャック内にあり、チャックは平坦部分４０
があう点を除去することにより供される機械加工された
基準面に沿って鍛造品を把持する。鍛造品を再び回転し
て、ボア２４は回転の軸に沿って鍛造品内に機械加工さ
れ、内側溝３０が切削され、螺刻２６が切削され、裏面
２８が軸Ｘに垂直に機械加工される。これにより機械ネ
ジ３８を受ける孔をドリル及びタップすることを除き鍛
造品を従来技術のナットＭに変える操作が完了する。実
際に機械加工行程は逆転可能であるが、そうしたとして
も鍛造品は二回チャックに適合させなければならない。
またナットＭは棒状又は管状の原料からも得られ、鍛造
品である必要はない。
【００１６】従来技術のナットＭを製造する機械加工は
素材の両端からの切削とチャックの両端での関連する把
持を必要とし、従来技術のナットＭの製造で機械加工に
は顕著なコストがかかる。実際にコストが高いためにナ
ットＭの使用はそれを正当化できる応用−精密機械加工
のような応用に制限されている。対照的にナットＮが得
られる環状鍛造品は機械工具チャックに一回のみ把持さ
れるだけであり、全ての切削と穴開けは鍛造品の一の端
からなされる。
【００１７】ナットＮは本体５０を含み（図３から図
５）、それは最初に典型的には鍛造品である単一の素材
として存在するが、棒状又は管状の原料でもありうる。
ナットＮは中心軸Ｘを有し、それに沿ってボア５２が延
在し、ボア５２の表面はほとんどの部分が螺刻５４によ
り占有され、それは本体５０の内側の軸方向に向けられ
た表面を形成する。外側は本体５０が平坦部分５６を有
し（図３）、これは本体５０の一端に六角形の構造を付
与する。その対向する端で本体５０は傾斜面５８を有し
（図４）、それは軸Ｘに向かって下方に先細りになる。
平坦部分５６と傾斜面５８との間に円筒形の介在面６０
が存在する。傾斜面５８と介在面６０は機械加工され、
他方で平坦部分５６は更なる仕上げなしに鍛造品から簡
単に得られる。平坦部分５６と傾斜面５８と介在面６０
とは本体５０の内側の軸方向に向けられた表面を形成す
る。平坦部分５６は前面６４を導き、それは軸Ｘに関し
て概略直角に仕切られ、平坦部分５８と同様に機械加工
されず、鍛造品の操作から得られる。傾斜面５８は裏面
６６に導かれそれは好ましくは軸Ｘに垂直に機械加工さ
れる。螺刻５５は裏面６６の外に向かってずっと続かず
に、その代わりにおおよそ０．０１０インチの深さであ
る環状レリーフ６８を通してその面の外に開く。
【００１８】本体５０は外側と内側溝７０、７２により
中断され、これは軸方向に離間され、本体を挟持区域７
４とロッキング区域７６と介在ウェブ７８とに分割する
（図４）。外側溝７０は外側面を通して外向きに開き、
介在面６０を平坦部分５６から分離する。それは０．０
６０から０．１２５インチの幅で、好ましくは０．０９
５インチである。内側溝７２は螺刻５４を通してボア５
２内に開く。それは０．０８０から０．１５インチの幅
で、好ましくは０．１１インチである。挟持区域７４は
外側溝５４と裏面６６との間に存在する。長さ又は軸方
向寸法はボア５２の直径の１０％から２５％であり、好
ましくは１７％でなければならない。挟持区域７４は内
側接続部分８０を介してウェブ７８に接続される。ロッ
キング区域７６は内側溝７２と前面６４との間に存在
し、平坦部分５６に位置する外側接続部分８２を通して
ウェブ７８と接続される。
【００１９】螺刻５４は挟持区域７４と内側接続部分８
０とロッキング区域７６とを通してピッチの中断なしに
延在し、ピッチは螺刻５４の長さにわたって変化しな
い。内側溝７２は螺刻５４を中断するが、そうであって
も螺刻５４のピッチはウェブ７８がなお歪まない間は少
なくとも溝７２を横切って変化しない。換言すれば螺刻
５４の変動又は中断は挟持区域７４とロッキング区域７
６との間に存在しない。内側接続部分と共に挟持区域７
４は螺刻５４の回旋を７から１２、好ましくは１０含ま
なけばならない。ロッキング区域７６は螺刻５４の回旋
を２から６、好ましくは３含まなければならない。少な
くとも挟持区域７４内にある−と同様に内側接続部分８
０内にある螺刻５４の一部分はロッキング区域７６内の
部分より少なくとも３回旋多くなければならない。
【００２０】ウェブ７８は曲がるように充分薄く、充分
長く、それによりロッキング区域７６が挟持区域７４へ
向かって動くことを許容する。この目的のためにウェブ
７８の軸方向寸法は０．０４０から０．１００インチの
間であり、好ましくは０．０６０インチである。２つの
溝７０と７２の底の間の距離であるウェブ７８の半径方
向寸法はボア５２の５％から２０％であり、好ましくは
１０％である。ウェブ７８の屈曲は無論挟持区域７４で
の螺刻５４とロッキング区域７６での部分との間のピッ
チを破壊する。
【００２１】この屈曲をもたらすためにナットＮは機械
ネジ８４を有し、これはロッキング区域７６とウェブ７
８を貫通し、挟持区域７４にねじ込まれ、それによりそ
れらがロッキング区域７６に対して下降するときにそれ
らはロッキング区域７６を挟持区域７４に向けて動かす
（図４と図６）。本体５０は幾つかの軸方向に向けられ
た穴８６を含み、それは軸Ｘに平行であり、主ボア５２
の周囲に等しい周囲の間隔で配置される。穴８６は機械
ネジ８４上の螺刻により係合されるよう構成される螺刻
を有するように挟持区域７４の一部で螺刻される。ロッ
キング区域７６、ウェブ７８内で、及び部分的には挟持
区域７４内で穴８６は機械ネジを緩く受けるようカウン
ターボアされる。斯くしてネジ８４は裏面６６に最も近
接するその区域の部分で挟持区域７４にのみ係合する。
機械ネジ８４の頭は浅いソケット８８に適合し、ここで
それらは本体５０の端を圧迫する。斯くしてネジ８４の
頭はナットＮの一端に接近可能であり、ここでそれらは
レンチと係合して回転されうる。
【００２２】ネジ８４は穴８６内に進むために回される
ときにその頭はロッキング区域７６を圧迫する。ネジ８
４の更なる進行はロッキング区域７６を挟持区域７４に
向かって動かす。ウェブ７８は変位に適応するために曲
がるが、屈曲はウェブ７８での金属の弾性限界を超えて
はならない。斯くしてネジ８４が後退すると、ロッキン
グ区域７６はその通常の位置に戻る。
【００２３】ナットＮは軸受けＢ１，Ｂ２をスピンドル
２上に維持し、軸受けＢ１，Ｂ２はハブＨを軸方向に制
限し、それを最小の摩擦で回転することを可能にする
（図１）。いったんハブＨ及び軸受けＢ１，Ｂ２がスピ
ンドル２上に設けられると、ナットＮは外向き軸受けＢ
２のコーン１２に向かって存在するその本体５０の裏面
６６をスピンドル２にわたりねじ込む。実際にナットＮ
の螺刻５４はスピンドル２の螺刻６と係合し、ナットＮ
はスピンドル２にわたり容易に進む。ロッキング区域７
６で螺刻５４の区域がどのようなピッチの変動もなしに
挟持区域７４で螺刻５４の連続性を示す故に、ロッキン
グ区域７６はどのような抵抗もなしにスピンドル２上を
通過し、ナットＮはその本体５０の裏面６６が外向き軸
受けＢ２に対するコーン１２の裏面に到来するまで前進
し続ける。回転の最終的な増加はナットＮが２つの軸受
けＢ１，Ｂ２を適切な設定にするようにしなければなら
ない。ナットＮに印加されるトルクを測定することによ
り通常確認される回転の最終的な増加の後にナットＮの
本体５０での螺刻５４はスピンドル２の螺刻６の内向き
側面を圧迫し、それは軸受けＢ２に向かって存在する側
面に対向する（図６）。これは螺刻５４全体に言えるこ
とであり、ロッキング区域７６内の部分と同様に挟持区
域７４での部分である。小型化のためにナットＮはスピ
ンドル２上で比較的少ない螺刻の回旋を要求される。
【００２４】いったんナットＮがスピンドル２の螺刻６
の適切な位置に到達すると機械ネジ８４はロッキング区
域７６でそのソケットの端に対して下降する。ネジ８４
により加えられた力は変位に適応するためにウェブ７８
を曲げてより大きな挟持区域７４に向かいより小さなロ
ッキング区域７６を動かす。実際にロッキング区域７６
はその中に存在する螺刻５４の部分がスピンドル２の螺
刻６の外向き側面を圧迫するまで進む（図７）。しかし
挟持区域２０の螺刻５４の部分はなお螺刻６の内向き側
面に対向する。ナットＮは螺刻６で実際押しつぶされ、
スピンドル２に関して回転しない。
【００２５】機械ネジ８４が後退したときにウェブ７８
はその弾力的変形を回復し、ロッキング区域７６はその
中の螺刻５４の部分がスピンドル２上の螺刻６の内向き
側面に対して到来するようその初期位置に戻る。その初
期構成へ復元された本体５０でナットＮはスピンドル２
上で容易に回転する。ナットＮの製造は好ましくは本体
５０の形を概略有する鋼鉄である通常は環状の鍛造品の
形を取る荒い素材から始まる。鍛造品は平坦部分５６と
傾斜面５８と裏面６６に対応する他の面と同様に前面６
４と介入面６０とボア５２の表面とを含む。鍛造品はチ
ャックの制限内の前面６４を有する機械工具のチャック
及びチャックの外側に露出された裏面６６に対応する面
に配置される。実際チャックは平坦部分５６に沿って鍛
造品を把持し、斯くして滑らない把持が実施される。鍛
造品を本体５０にするために必要な全ての機械加工操作
は穴８６とソケット８８を製造することを除いて鍛造品
がその平坦部分５６に沿ってチャックに把持されるまま
で実行される。
【００２６】第一にボア５２は本体５０の全長にわたり
機械加工され、それはナットＮの軸Ｘと一致するチャッ
クに対する回転の軸に沿って存在する。次に内側溝７２
は螺刻５４の前に切削される。螺刻５４は単一の機械加
工操作で切削される故にそれはなおボア５２を通して均
一であり、ピッチの変動は挟持区域７４とロッキング区
域７６との間には存在しない。次に外側溝７０が切削さ
れ、傾斜面５８と円筒形介在面６０とは回転される。そ
れからレリーフ６８はボア５２の露出された端で本体５
０内で切削される。最終的に裏面６６は軸Ｘに垂直に本
体５０内で機械加工される。
【００２７】機械加工された鍛造品はチャックから除去
されたときに穴８６は穿孔され、カウンターボアされ、
タップされ、ソケット８８が形成され、斯くして本体が
完成される。それから機械ネジ８４は穴８６にねじ込ま
れるが、その頭がソケット８８の底を軽く圧迫するまで
ねじ込まれるだけである。機械ネジ８４以外の手段はロ
ッキング区域７６を挟持区域７４に向かって押すために
用いられ得る。例えば外側クランプが２つの区域間に延
在可能であり、又はジャックネジが前面の背後に配置さ
れうる。また本体５０は棒材料又は管状材料から形成さ
れ、鍛造品である必要はない。更にまた本体５０の外側
面は全体が円柱でありえ、即ち平坦部分５６は除去可能
である。その場合には本体は駆動穴を設けられ、それら
は前面６４の外に開口し、ナットがスパナレンチと係合
可能になる。
【００２８】本体５０の挟持区域７４は比較的短い場合
に機械ネジ８４が締め付けられたときにそれはスピンド
ル２の螺刻６上で後ろに揺動する傾向にある。結果とし
て裏面６６は後方に傾斜する。この傾きの変化を補正す
るために前面は概略０．００１から０．００３の間の内
縁を越えて軸方向に突出する外縁を有する軸Ｘに対して
わずかな角度で機械加工される。傾きはネジ８４は締め
付けられ、挟持区域７４は後方に揺動するとき裏面６６
は軸Ｘに垂直な位置であると仮定する。確実にするため
にこれはスピンドル２に沿って裏面６６の軸方向位置を
変化し、次にこれは軸受けＢ１，Ｂ２の設定を変える
が、変化はかなりの精度で予測可能であり、ナットＮの
前進に対して最終的な増加を選択したときにそれに対し
て補正が可能である。ほとんどの場合に位置の変化は前
進の最終的な増加でナットＮに印加されるトルクによ
る。
【００２９】変更されたナットＯ（図８）はナットＮの
反転又は裏返しの変形例を表し、軸Ｊの外側面の代わり
に筐体Ｉの内側面と係合する。ナットＯは筐体Ｉにねじ
込まれ、ここでそれは筐体Ｉ内で軸Ｊを支持する２つの
直接設置されたテーパころ軸受けＢ３，Ｂ４を固定す
る。実際筐体Ｉ又は軸Ｊのいずれかが回転する。変更さ
れたナットＯは本体９０を有し、それはナットＮの本体
５０と同様に鍛造品から作られ、実際には環状の鍛造品
である。その様にナットＯは貫通穴９２を有し、その表
面は鍛造操作で得られたという意味で荒く、機械加工さ
れていない。ボア９２の表面はナットＯの軸Ｘを取り囲
み、本体９０の内側の軸方向に向けられた表面を形成
し、その中心は軸Ｘに概略沿う。ボア９２は裏面９４と
前面９６との間に延在し裏面９４の領域で機械加工され
る。両方の面９４と９６とは軸Ｘに概略垂直であるが、
裏面９４は機械加工され、他方で前面９６は機械加工さ
れない。その本体９０の裏面９４に沿ったナットＯは軸
受けＢ３のカップ１４と隣接し、斯くして筐体Ｉ内で軸
受けＢ３を位置決めするよう供され、２つの軸受けＢ
３，Ｂ４の設定を確立する。その外側の軸方向に向けら
れた面でナットＯは一定の中断することのないピッチの
螺刻９８を有し、そのピッチは螺刻９８の全長を通して
なお同じである。
【００３０】本体９０はまた内側溝１００と外側溝１０
２を含み、それは本体９０を挟持区域１０４とロッキン
グ区域１０６と介在ウェブ１０８とに分割する。挟持区
域１０４は内側溝１００と裏面９４との間に存在する。
他方でロッキング区域１０６は前面９６と外側溝１０２
との間に存在する。ウェブ１０８は２つの溝１００と１
０２との間に存在する。本体９０はまた軸Ｘに平行にロ
ッキング区域１０６とウェブを通してそれがタップされ
る挟持区域１０４内に延在する。
【００３１】最終的にそのロッキング区域１０６内の本
体９０は前面９６の外に軸方向に開くソケット１１２を
有する。ソケット１１２はナットＯを回転するためにス
パナレンチを受けるよう構成され、離間される。ナット
Ｏはまた機械ネジ１１４を含み、それは穴１１０を通し
て延在し、挟持区域１０４の螺刻に係合する。ネジ１１
４は少なくとも初期にはロッキング区域１０６を軽く圧
迫する頭を有する。
【００３２】ロッキング区域１０６に対して下降すると
きにネジ１１４はロッキング区域１０６を挟持区域１０
４に向かって押す。ウェブ１０８は曲がることによりこ
の変位に適応する。しかし変位は螺刻９８のピッチを破
壊し、それによりそれはもはや全体で均一ではない。そ
の代わりにピッチの中断が挟持区域１０４の螺刻９８と
ロッキング区域１０６の螺刻９８との間に存在し、その
中断は筐体Ｉの螺刻上の挟持区域１０４とロッキング区
域１０６を押しつぶすよう供される。
【００３３】裏返しナットＯを製造するために鍛造品は
本体９０の形で製造される。この鍛造品はチャックにわ
たり配置され、これは鍛造品を前面９６の領域で貫通ボ
ア９２の表面に沿って把持する。実際にチャックは前面
でボア９２内に突出する。内側溝１００は前面９６より
も裏面９４により近接している故に、充分な表面領域が
内側チャックでよい把持をなすようボア９２に存在す
る。
【００３４】チャック上で回転する前部で内側及び外側
溝１００、１０２は鍛造品内で、前者は無論貫通ボア内
から機械加工される。更にまたボア９２は内側溝１００
まで機械加工される。チャックは前面９６でボア９２内
に突出する故にボア９２はなお裏面で開いており、内側
溝１００を切削する工具のためのアクセスを提供する。
外側溝１０２は鍛造品の外側から切削され、裏面は鍛造
品の外側からと同様に平坦に、軸Ｘに関して適切な角度
で機械加工される。最終的に鍛造品の外側は下降され、
螺刻９８はその長さ全体を通してピッチのどのような中
断又は変化もなしに切削され、それは挟持区域１０４及
びロッキング区域１０６の両方にわたる。
【００３５】鍛造品が上記の機械加工をなされた後にそ
れはチャックから除去され、穴１１０は穿孔され、タッ
プされる。ソケット１１２は同様にして穿孔される。本
発明は本発明の精神と範囲から離れることなく構成され
た開示のための目的で選択された発明の例の全ての変更
と改良にわたる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スピンドルとハブと、その２つの間に配置さ
れ、所定の位置に保持され、本発明による実施例で構成
されたロッキングナットを取り付けられた軸受けを有す
るテーパころ軸受けの長手方向断面図である。
【図２】従来技術で形成されたロッキングナットの断面
図である。
【図３】本発明のロッキングナットの前面を示す背面図
である。
【図４】図３の断面４−４に沿ったロッキングナットの
断面図である。
【図５】図４の断面５−５に沿ったロッキングナットの
裏面を示す背面図である。
【図６】スピンドル上のロッキングナットの歪む前の部
分断面図である。
【図７】スピンドル上のロッキングナットをスピンドル
にしっかり固定するために歪まされた部分断面図であ
る。
【図８】筐体内及び軸の周辺に設置されたナットの裏返
し変形例の断面図である。
【符号の説明】
２ スピンドル ４ 肩 ６ 螺刻 ８ ボア １０ 肩 １２ コーン １４ カップ １６ ころ ２０ 挟持区域 ２２ ロッキング区域 ２４ ボア ２６ 螺刻 ２８ 裏面 ３０、３４ 溝 ３２ 前面 ３６ ウェブ ３８ 機械ネジ ４０ 平坦部分 ５０ 本体 ５２ ボア ５４ 外側溝 ５５ 螺刻 ５６ 平坦部分 ５８ 傾斜面 ６０ 介在面 ６６ 裏面 ６８ 環状レリーフ ７０、７２ 溝 ７４ 挟持区域 ７６ ロッキング区域 ７８ 介在ウェブ ８０ 内側接続部分 ８４ 機械ネジ ８６ 穴 ８８ ソケット ９０ 本体 ９２ 貫通穴 ９４ 裏面 ９６ 前面 ９８ 螺刻 １００ 内側溝 １０２ 外側溝 １０４ 挟持区域 １０６ ロッキング区域 １０８ 介在ウェブ １１２ ソケット １１４ 機械ネジ Ａ 駆動軸 Ｂ１，Ｂ２ 軸受け Ｂ３，Ｂ４ 軸受け Ｈ ハブ Ｉ 筐体 Ｊ 軸 Ｎ，Ｍ，Ｏ ロッキングナット Ｘ 軸

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外側螺刻と係合するナットであって：軸
    （Ｘ）に沿って延在する貫通ボア（５２）と、ボアの表
    面に沿って延在する内側螺刻（５４）とを有する本体
    （５０）からなり、本体は軸に関して所定の角度に機械
    加工された裏面（６６）を一端に有し、軸に対して角度
    を付けて配置された前面（６４）を反対側端に有し、本
    体はまた軸から離れた外側に存在する外側面（６０）を
    有し、更にボア（５２）内に開口する内側溝（７２）と
    外側面（６０）の外に開口する外側溝（７０）とを有
    し、溝（７０、７２）により本体は裏面（６６）と外側
    溝（７０）との間に配置される挟持区域（７４）と、前
    面（６４）と内側溝（７２）との間に配置されるロッキ
    ング区域（７６）と、２つの溝（７０、７２）の間に配
    置されるウェブ（７８）とに分割され、螺刻（５４）は
    内側溝の両側に配置され、挟持区域（７４）により占有
    された側でより大きな長さを有し、ウェブ（７８）はロ
    ッキング区域（７６）が挟持区域（７４）に向かって軸
    方向に動き、内側螺刻のピッチを破壊することを可能に
    するために屈曲しえ；ロッキング区域とウェブを通過
    し、挟持区域に螺入されるネジ（８４）はロッキング区
    域を挟持区域に向かって押して内側螺刻のピッチを破壊
    し、それが外側螺刻と係合するときにその外側螺刻に関
    する回転に対しナットを固定するよう構成されたナッ
    ト。
  2. 【請求項２】 内側螺刻（５４）はネジ（８４）がロッ
    キング区域を挟持区域に向かって押す前に本質的に内側
    溝を越えるピッチの変動を有さない請求項１記載のナッ
    ト。
  3. 【請求項３】 ネジ（８４）はロッキング区域（７６）
    を圧迫するヘッドを有する請求項１記載のナット。
  4. 【請求項４】 外側及び内側溝（７０、７２）は軸
    （Ｘ）の周囲に完全に延在する請求項１記載のナット。
  5. 【請求項５】 軸（Ｘ）の周囲で第一と第二の軸方向に
    向けられた面（５２、６０）を有する本体（５０）から
    なり、一の面（５２）は軸に向かって内側に存在し、本
    体内で貫通ボアを形成し、他は軸から離れて外側に存在
    し、本体（５０）はまた本体の一端で第一と第二の軸方
    向に向けられた面の間に概略延在する裏面（６６）と本
    体の他端で第一と第二の軸方向に向けられた面の間に概
    略延在する前面（６４）とを有し、裏面（６６）は軸に
    関して所定の角度に機械加工され、本体は更にその第一
    の軸方向に向けられた面の外に開く第一の溝（７２）
    と、その第二の軸方向に向けられた面の外に開く第二の
    溝（７０）を有し、溝により本体は裏面（６６）と第二
    の溝（７０）との間に概略配置される挟持区域（７４）
    と前面（６４）と第一の溝（７２）との間に配置される
    ロッキング区域（７６）と溝（７０、７２）の間に概略
    配置されるウェブ（７８）とに分割され、ウェブ（７
    ８）は充分な力の印加でロッキング区域（７６）が挟持
    区域（７４）に向かって軸方向に動くように屈曲するよ
    う形成され、第一の軸方向に向けられた面（５２）は溝
    を横切る螺刻のピッチのどのような変動もなしに第一の
    溝（７２）の両側でそれに沿う螺刻（５４）を有し、ロ
    ッキング区域（７６）が存在する側より挟持区域（７
    ４）が存在する側での螺刻がより長く、第二の軸方向に
    向けられた面は第二の溝（７０）と前面（６４）との間
    に把持領域（５６）を設け；ネジ（８４）はロッキング
    区域（７６）を挟持区域（７４）に向けて押すためにロ
    ッキング区域（７６）と挟持区域（７４）との間に軸方
    向に延在し、それによりウェブ（７８）は変位に適応す
    るために屈曲し、挟持区域（７４）上の螺刻（５４）の
    部分とロッキング区域（７６）の部分との間の最初の均
    一なピッチは破壊されるロッキングナット。
  6. 【請求項６】 ネジ（８４）は挟持区域（７４）内に螺
    入され、ネジが挟持区域（７４）内に進むよう回転され
    るときにロッキング区域（７６）を圧迫する頭を有する
    請求項５記載のロッキングナット。
  7. 【請求項７】 第二の軸方向に向けられた面（６０）の
    把持領域（５６）は本体に対して多角形の断面の構成を
    付与する平坦部分を含む請求項５記載のロッキングナッ
    ト。
  8. 【請求項８】 軸に沿って延在する貫通ボア（５２）を
    有する本体（５０）と、ボアの表面に沿って延在する内
    側螺刻（５４）とからなり、螺刻は軸の外側螺刻と係合
    され、本体（５０）は一端で裏面（６６）を有し、それ
    は軸に関して所定の角度に機械加工され、反対側の端で
    前面（６４）を有し、それはまた軸に対して角度を付け
    て配置され、本体はまた軸から離れた外側に存在する外
    側面（６０）を有し、本体を保持する把持領域として設
    けられる前面に最も近接する外側面の部分で本体は更に
    ボア（５２）内に開口する内側溝（７２）と外側面（６
    ０）の外に開口する外側溝（７０）とを有し、溝により
    本体は裏面（６６）と外側溝（７０）との間に配置され
    る挟持区域（７４）と前面（６４）と内側溝（７２）と
    の間に配置されるロッキング区域（７６）と２つの溝
    （７０、７２）の間に配置されるウェブ（７８）とに分
    割され、螺刻（５４）は挟持区域（７４）とロッキング
    区域（７６）の両方に配置され、挟持区域（７４）によ
    り占有された側でより大きな長さを有し、ウェブ（７
    ８）はロッキング区域（７６）が挟持区域（７４）に向
    かって軸方向に動き、内側螺刻（５４）のピッチを破壊
    することを可能にするために屈曲するよう形成され；ロ
    ッキング区域（７６）とウェブ（７８）を通過し、挟持
    区域（７４）にねじ込まれるネジ（８４）は内側螺刻
    （５４）のピッチを破壊し、軸に関する回転に対し、ナ
    ットを固定するようロッキング区域（７６）を挟持区域
    （７４）に向かって押すよう構成された外側螺刻と係合
    し、回転されるときに軸にわたり進むことを可能にする
    ナットと外側螺刻を有する軸との組み合わせ。
  9. 【請求項９】 螺刻のピッチはネジが挟持区域に向かっ
    てロッキング区域を押す前に内側溝（７２）を横切って
    変化しない請求項８記載の組合せ。
  10. 【請求項１０】 軸の周りに配置され、軸に対して斜め
    のレースウェイとレースウェイの大きな端を越える裏面
    とを設けられるインナレース（１２）と、軸に対してま
    た斜めのレースウェイと、２つのレースのレースウェイ
    の間に設けられるころ要素（１６）とを有するアウタレ
    ース（１４）とを有する軸受け（Ｂ２）を更に含み；こ
    こでナットの裏面はインナレースの裏面に向かって存在
    し、軸上のインナレース（１２）の軸方向位置を確立す
    る請求項８記載の組合せ。
JP9050633A 1996-03-06 1997-03-05 ロッキングナット Pending JPH09329120A (ja)

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