JPH10331832A

JPH10331832A - 戻り止め座金

Info

Publication number: JPH10331832A
Application number: JP13884397A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sugimura; 宣行杉村; Tomu Sugimura; 登夢杉村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】座金の回動によりボルトが緩むのを防止す
る。【解決手段】互いに当接する球面状の接触面１Ｓ、１
０Ｓを備えた上下一対の環状座金１、１０からなる戻り
止め座金であって；上座金１が、切れ目を有するスプリ
ングワッシャである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ボルトに用いら
れる座金に関するもので、特に、繰り返し荷重等を受け
るボルトに用いられる戻り止め座金に関するものであ
る。

【０００２】ボルトの軸と頭部との交差角度及びボルト
により固定される被固定部材とボルト穴との交差角度を
直角にすることは製作上困難である。そこで、ＪＩＳで
はボルト軸と頭部の直角度を１゜まで許容範囲として認
めている。

【０００３】ところが、前記交差角度が直角でないボル
トを用いてフランジなどの部材を締め付けると、ボルト
の頭部外周の一部が、該部材の表面に当接し、接触部と
ボルト中心軸を結んだ直線上のボルトの頭部とボルトの
軸付け根円周上の一部に引っ張り応力が集中して働く。
即ち、ボルト頭部底面が全体的に該部材表面に密着しな
いため、ボルト頭部と軸付け根全周に平均的な引っ張り
応力が働かないのである。そのため、ボルトが曲がった
り、破損したりしやすいので、ボルトの使用寿命が短く
なる。

【０００４】この問題を解決するため、ボルトを使用す
る場合に次の様な角度吸収座金が用いられている。ボル
トあるいはナットの底面と、締め付けようとする機構部
品の座金との間に挟む座金において、球の１ケ所を面取
りし、その面に対して中心線が直角で、ボルトを通すボ
ルト穴があいている球形ジャーナルと、該球形ジャーナ
ルの球面と嵌合する球状の押部を有し、ボルト穴があい
ている平ワッシャ状の軸受とを組み合わせて、球形ジャ
ーナルが嵌合している球面に沿って自在に動くように構
成した角度吸収座金（実開平４−９７１１０号）。

【０００５】従来例の角度吸収座金では、繰り返し荷重
のかかるボルトに用いると、振動を受けた時にボルトが
回動して該ボルトが緩んでしまう、という問題がある。

【０００６】この発明は、上記事情に鑑み、座金の回動
によりボルトが緩むのを防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、互いに当接
する球面状の接触面を備えた上下一対の環状座金からな
る戻り止め座金であって；前記両座金のうち一方の座金
が、切れ目を有するスプリングワッシャであることを特
徴とする戻り止め座金、である。

【０００８】この発明は、互いに当接する球面状の接触
面を備えた上下一対の環状座金からなる戻り止め座金で
あって；前記両座金のうち一方の座金が、切れ目を有す
るスプリングワッシャであり、他方の座金が、その固定
面に滑り止め手段を有することを特徴とする戻り止め座
金、である。

【０００９】

【発明の実施の形態】互いに当接する球面状の接触面を
備えた環状の座金とスプリングワッシャとにより戻り座
金を構成する。このスプリングワッシャは切れ目を介し
て円環状に形成されている。この戻り止め座金を被固定
部材とボルトの頭部との間に挿入した後、該ボルトを回
して締め付けると、スプリングワッシャは回転方向にス
リップしながら締め付けられる。この状態において座金
に振動等が加わり、ボルト又はナットが逆戻りしようと
すると、切れ目の断部端がボルト又はナットの座面に引
っかかり、他方が座金の接触面にひっかかり逆戻りを阻
止する。尚、従来のスプリングワッシャは、ワッシャの
切れ目の断部端が引っかかると広がって破損することが
あったが、本発明では、外側が狭くなっているので、ス
プリングワッシャが広がり破損しない。そのため、スプ
リングワッシャとしての強度も充分得られる。

【００１０】

【実施例】この発明の第１実施例を図１〜図８により説
明する。戻り止め座金は、互いに当接する球面状の接触
面１Ｓ、１０Ｓを備えた上下一対の環状の座金１、１０
とから構成されている。

【００１１】該座金１は上座金であり、切れ目５を有す
る円環状のスプリングワッシャである。該ワッシャ１の
固定面１Ｆは、内周側の平面部２ｆと外周側のテーパ面
部２ｔと、から構成されている。このワッシャ１の両端
部１Ａ、１Ｂは上下方向にずれている。

【００１２】切り目５は円環状のスプリングワッシャ１
を切断する半径方向の空間部で、その幅ｗは必要に応じ
て適宜選択される。

【００１３】接触面１Ｓの球面半径１Ｒは、例えば、６
０ｍｍに形成されているが、この半径１Ｒは下座金１０
の接触面１０Ｓを考慮して適宜選択される。

【００１４】下座金１０の固定面１０Ｆにすべり止め防
止手段、例えば、ノコ歯状の凹凸部３５が形成されてい
る。この凹凸部３５の数や形状は必要に応じて適宜選択
される。このすべり止め防止手段により被固定部材１５
と下座金１０との間におけるすべりの発生は防止され
る。

【００１５】この座金１０の接触面１０Ｓの球面半径１
０Ｒは、例えば、６０ｍｍに形成され、この接触面１０
Ｓの外周には平面部１０ｆが形成されている。この接触
面１０Ｓの半径１０Ｒは、必要に応じて適宜選択され、
例えば、上座金１の接触面１Ｓの半径１Ｒより大きい値
が選ばれる。

【００１６】この実施例の作動について説明する。フラ
ンジなどの被固定部材１５、１６のボルト穴１５ｂ、タ
ップ穴１６ｂに上下座金１、１０のボルト穴１ｂ、１０
ｂを合わせ、該ボルト穴１ｂ、１０ｂ、１５ｂ、タップ
穴１６ｂにボルト２０の軸２１を挿入し、該ボルト２０
の頭部２２を締付方向に回転させる。

【００１７】そうすると、ネジ２１が該部材１６に螺合
しながら矢印Ａ２０方向に移動し、該頭部２２の底面２
２ｂは上座金１の固定面１Ｆに当接する。更に、該頭部
２２を同方向に回転させると、座金１、１０に加わる力
が不均一となるが、スプリングワッシャ１の球面状の接
触面１Ｓは、下座金１０の球面状の接触面１０Ｓと面接
触しながら回転し、ねじ込み方向にスリップしながら締
め付けられる。

【００１８】そして、図７に示す様に、ボルト頭部２２
の上面２２ａは、水平線２２ｆに対し角度θ傾斜した状
態で固定される。この時、ボルトの頭部２２の底面２２
ｂは、スプリングワッシャ１に圧接される。

【００１９】この時、頭部２２のボルト軸付根円周Ｐ上
におおむね均一な曲げモーメントがかかる。

【００２０】この曲げモーメントの値は荷重Ｗ×スパン
ＳＰで求める事ができる。このスパンＳＰはｌ×Ｌ／２
であらわす事ができる。ここで、ｌはボルト軸付根円周
Ｐとワッシャ１の内周との間隔、Ｌはワッシャ１の平面
部２ｆとボルト２２の底面２２ｂとの半径方向の接触長
さ、スパンＳＰはボルト付根内周Ｐから中心荷重のかか
る位置までの長さ、である。この実施例では、上記式に
おけるスパンＳＰが従来例より小さくなるので、曲げモ
ーメントの値が小さくなり、ボルトの疲労破壊を防止す
ることができる。

【００２１】この締付状態において、ボルト２０に繰り
返し荷重がかかると、振動が発生し回動しようとする
が、スプリングワッシャ１の端部１Ａ、１Ｂが座金１０
の球面状の接触面１０Ｓにひっかかり回転できない。そ
のため、ボルト２０は振動が発生しても締付状態を維持
することができる。

【００２２】なお、下座金１０の固定面１０Ｆには凹凸
部３５が設けられているので、該座金１０の滑りは防止
される。

【００２３】この発明の第２実施例を図９〜図１２によ
り説明する。この実施例と第１実施例（図１〜図８）と
の相違点は、次の通りである。（１）スプリングワッシャ１の固定面１Ｆが断面円弧状
の頂部３１Ｔと、内周から外周に向かって下降するテー
パ面３１ｔと、からなること。この頂部３１Ｔの半径３
１Ｒは必要に応じて適宜選択される。この実施例ではス
パンＳＰはボルト２０の内周面からスプリングワッシャ
１の頂部３１Ｔまでの距離となり、前記第１実施例と比
べて極めて短くなるので、曲げモーメントが小さくな
る。（２）下座金１０の固定面１０Ｆが平坦状である事。

【００２４】この発明の第３実施例を図１３により説明
する。この実施例と第１実施例（図１〜図８）との相違
点は、スプリングワッシャ１の固定面１Ｆが、断面円弧
状の頂部３３Ｔと、平坦部３３ｆと、該頂部３３Ｔと平
坦部３３ｆとを結ぶテーパ面部３３ｔと、からなること
である。この頂部３３Ｔの半径３３Ｒは必要に応じて適
宜選択される。

【００２５】この発明の第４実施例を図１４により説明
する。この実施例と第１実施例（図１〜図８）との相違
点は、スプリングワッシャ１の固定面１Ｆが、内周縁４
４Ｎと外周縁４４Ｍとを結ぶテーパ面部４４ｔから構成
され、断面鋭角突起４４Ｐになっている事である。この
ワッシャ１ではボルト２０を締め付けると、該鋭角突起
４４Ｐは潰され円弧状又は平坦面状となり、スパンＳＰ
は極めて小さなものとなる。

【００２６】この発明の第５実施例を図１５により説明
する。この実施例と第２実施例（図９〜図１２）との相
違点は、下座金１０の接触面１０Ｓが内側に向かって下
方に傾斜するテーパ面状であることである。

【００２７】この発明の第６実施例を図１６〜図１９に
より説明するが、この実施例と第１実施例との相違点は
次の通りである。（１）スプリングワッシャ５１が断面円形状に形成され
ていること。（２）スプリングワッシャ５１の球面半径Ｄが、下座金
１０の球面半径１０Ｒより小さいこと。

【００２８】

【発明の効果】この発明は、以上の様に構成したので、
スプリングワッシャにより戻りを防止することができ
る。従って、この座金を繰り返し荷重のかかる場所に用
いても、ボルトの緩みを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すスプリングワッシャ
の平面図である。

【図２】前記スプリングワッシャの正面図である。

【図３】図１のIII−III線断面図である。

【図４】下座金を示す平面図である。

【図５】前記下座金の正面図である。

【図６】図４のVI−VI線断面図である。

【図７】使用状態を示す縦断面図である。

【図８】図８の要部拡大図である。

【図９】本発明の第２実施例を示すスプリングワッシャ
の拡大断面図の一部を示す面図である。

【図１０】下座金を示す平面図である。

【図１１】前記下座金の正面図である。

【図１２】図１０のXII−XII線断面図である。

【図１３】本発明の第３実施例のスプリングワッシャの
拡大断面の一部を示す図である。

【図１４】本発明の第４実施例のスプリングワッシャの
拡大断面の一部を示す図である。

【図１５】本発明の第５実施例の下座金を示す拡大断面
図である。

【図１６】本発明の第６実施例のスプリングワッシャを
示す平面図である。

【図１７】前記スプリングワッシャの正面図である。

【図１８】図１６のXVIII−XVIII線断面図である。

【図１９】使用状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１スプリングワッシャ５切れ目１０下座金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに当接する球面状の接触面を備えた
上下一対の環状座金からなる戻り止め座金であって；前
記両座金のうち一方の座金が、切れ目を有するスプリン
グワッシャであることを特徴とする戻り止め座金。
【請求項２】互いに当接する球面状の接触面を備えた
上下一対の環状座金からなる戻り止め座金であって；前
記両座金のうち一方の座金が、切れ目を有するスプリン
グワッシャであり、他方の座金が、その固定面に滑り止め手段を有すること
を特徴とする戻り止め座金。
【請求項３】スプリングワッシャの固定面が、内周側
の平面部と外周側のテーパ面部とからなることを特徴と
する請求項１、又は、２記載の戻り止め座金。
【請求項４】スプリングワッシャの固定面が、内周側
から外周側へのテーパ面部であることを特徴とする請求
項１、又は、２記載の戻り止め座金。
【請求項５】スプリングワッシャが、断面円形状に形
成されていることを特徴とする請求項１、又は、２記載
の戻り止め座金。
【請求項６】他方の座金の接触面が、スプリングワッ
シャの接触面より大きな半径の球面であることを特徴と
する請求項２記載の戻り止め座金。