JPS597611Y2 - ゆるみ止めナツト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はゆるみ止めナットに関し、ゆるみ止め性能を増
大すると共に繰返し使用した際でも、前記ゆるみ止め性
能がそれ程低下しないように構戊したものである。

ボルトに嵌合して被締付け物に締付けられたゆるみ止め
ナットのゆるみ止め作用は、ボルトが伸び曲げられるよ
うな変動外力に対して、ナット自体が回転しようとする
動きを防止する摩擦抵抗に基くものである。

ナットが回転するためには、そのねじ面と座面とにおい
て接触するボルトおよび被締付け物との間で相対すべり
が発生する必要がある。

ナット座面と被締付け物との相対すべりはフランジナッ
トのごとく、接触面を大きくし且つ締付け力を高くすれ
ばその摩擦抵抗で防止できる。

しかし締付け力が低下すると直ちにナットは回転し、ゆ
るみ始める。

ボルトとナットとのねじ面の相対すべりは、ボルト又は
ナットのねし山を変形干渉させるが、ボルトとナットと
のいずれかに固定した別の金属片や高分子材のごとき弾
性体を他方のねじ面に接触干渉させれば、その摩擦抵抗
で防止できる。

その抵抗は締付け力とは無関係で、一定に近いはずであ
るが、繰返し使用すると材料が降伏して、摩擦抵抗が低
下し、ゆるみ始める。

ところで、この種のゆるみ止めナットの摩擦抵抗はナッ
トの締付けトルクを増大させるため、過大の場合は量産
締付け作業に支障を来す。

現在のねじ面干渉方式のトルク増大型ゆるみ止めナット
の大部分は締付けトルクによって摩擦抵抗を評価し、繰
返し締付けによってその締付けトルクが低下することを
前提として、大きな許容値を規定している。

その理由は、この種のゆるみ止めナット、例えば実公昭
４６−８４９６号公報に記載の如き不緩ナットは、その
干渉体（係合爪片）の変形が弾性域の上限付近にあるた
め、しばしばそれを越えて塑性変形してしまい、その結
果、摩擦抵抗が低下するからである。

このようなナットは適性締付け力を与えるための締付け
トルクの管理が容易でない。

即ち、前記の不緩ナットでは、一枚の環状薄板に保合爪
片を２個対称的に形或しているため、該２個の係合爪片
をボルトのおねじに係合させる際、一方の保合爪片がお
ねじのフランク面間で遊んでしまい、実質的に摩擦抵抗
を生起せず、他方の係合爪片がほぼ１ピツチ程度たわん
で塑性変形し易い傾向を有しており、この不緩ナットは
一回の使用で、その係合爪片による摩擦抵抗が低下して
しまう。

したがって、ねじ面干渉方式のトルク増大型ゆるみ止め
ナットとしては、ゆるみ止め部材の形状寸法を変えてそ
の干渉作用または摩擦抵抗の低下を防止することができ
、その結果、任意の大きさの確実な締付けトルクが得ら
れると共に、ナットの繰返し使用に対しその締付けトル
クが変化しないものが要望される。

本考案はかかる観点からなされたものであり、本考案の
目的は、確実に摩擦抵抗を生起し得、繰返し使用しても
、前記摩擦抵抗がほとんど低下せず、締付けトルクがそ
れ程変化しないゆるみ止めナットを提供することである
。

即ち、本考案のゆるみ止めナットは、所定の範囲の中心
角にわたって干渉用つばを有する２枚の環状薄板の間に
薄板からなる環状のスペーサを介在させて両環状薄板を
ほぼ％ピツチ離すと共に、両環状薄板のつばを軸心に対
して実質的に対称に位置させた２枚の環状薄板及び環状
スペーサからなる集積体を、ナット本体の軸方向一端面
に設けた凹所内に固着し、各干渉用つばをナットの螺合
する部材のおねじ面に干渉させるように構或したことを
特徴とする。

従って、本考案では、各干渉用つばがナットの軸方向に
ほぼ％ピツチ程度離される結果、おねじ面による各干渉
用つばのたわみはＸピツチ以内に設定され得、弾性域内
の変形を各干渉用つばに与え得、確実な摩擦抵抗をおね
じ面との間で生起し得、繰返し使用しても、前記摩擦抵
抗がほとんど低下せず、締付けトルクがそれ程変化しな
いゆるみ止めナットを提供し得る。

また、各干渉用つばの位置をナット本体のめねじ山終了
点に対して適切に設定することにより、両つばによって
均等で確実な摩擦抵抗または干渉作用を生起し得、一方
のつばのみがおねじ面に接触干渉する際に生じがちな、
ナット自体が傾くような傾向（この傾向を前記不緩ナッ
トは有している）を確実に防止し得る。

以下、本考案の好ましい具体例を図面に基づいて説明す
る。

ナット本体１の上部には、２枚の環状薄板２，３および
この間に介在される環状の薄板からなるスペーサ４を挿
入、固着するための凹所５が設けられている。

この例の場合、ナット本体１は座面１ａの面積の広いい
わゆるフランジナットであるが、普通のナットにも本考
案が適用できることは明らかで゛ある。

環状薄板２，３は、第２図に示すように、それぞれ同形
の、中心角αにわたって幅１の干渉用つば６を有するも
ので、凹所５内への固着の際には、互いのつば６が軸心
に対して実質的に対称となるごとく位置させる。

完全に対称位置に両つば６を配置することは最も好まし
いが、若干の位置のすれは許容でき、特に、環状薄板２
，３の軸方向距離が正確に士ピツチでないときには、む
しろ対称位置からわずかずらす方がよい場合もある。

実質的に、とはこのような趣旨である。

このつば６の中心角αは６０゜〜１２０゜の範囲にとる
のが好ましい。

本考案においては、ボルトの１ピッチのおねじ山フラン
ク面を両側から対称的に、ナット本体１に固定した環状
薄板２，３のつば６，６が接触干渉するものであるので
、そのつば６，６のたわみが確実に弾性変形になり、所
定の締付けトルクが得られるように形状寸法が設計され
る。

第２図において、環状薄板２，３の外径をｄ１、つば６
の内径をｄ２（中ボルトの最大谷径）、環状薄板２，３
の環状幅（中固定幅）をｋとしたとき、つばの幅ｌ（よ
゛ｄ −ｄ ｉ＝１，− − ２ ｋ ２ である。

並目ねしでは細目ねじよりピッチが大きいが、この場合
、ｌも大きくとれるので、環状薄板２，３の板厚ｔ１を
変えればつば６の中心角αは変えなくてもつばのたわみ
は十分弾性域に入る。

干渉用の環状薄板の材料には降伏点の高いバネ鋼が使用
されるので、各ねじサイズのピッチに対してｌ， ｔ，
αを適当にとれば、最大たわみが弾性域内にあるように
おねじとの干渉による締付けトルクも任意に選択できる
。

つばのたわみを弾性域に収めておけば、ナットの数回の
締付け後も摩擦抵抗の低下はほとんど発生せず、めるみ
止め性能も低下しない。

前記スペーサ４は、その厚みｔ２がほぼ Ｐ ｔ２−ｊーｔ１ （Ｐ：ねじのピッチ） なる関係にある薄板で、上下の環状薄板２，３をＰ 実質的に−２ｒ？ｔための距離調整板である。

この場合、正確に２離すことは最も好ましいが、若干の
ずれがあってもよく、要はほぼ１８０゜の円周方向にあ
り、実質的に対称的に位置する２枚の環状薄板のつば６
，６によってねし山のフランク面を弾性的に押圧できる
ものとすればよい。

第３図はナット本体１に、３枚の同心状の、環状薄板２
，３と環状のスペーサ４とからなる薄板集積体７を挿入
し、ナット本体の上縁周壁８を内側に変形して集積体７
を固定した本考案ゆるみ止めナットである。

その薄板集積体７の上下の環状薄板２，３の干渉用つば
６，６は軸心に対して対称的に、軸方向にはζだけ離し
て固定させる。

薄板集積体７とナット本体１との関係位置は、第４図に
示すように、ナット本体１に接触する環状薄板２のつば
６の干渉開始点に相当する締付け方向の先端９が、第５
図に示すように、ナット本体の軸心に対して直角な面で
切断しためねし山の断面における内周面が軸心から最大
の距離となるような、一般にめねし端面で見られるナッ
ト本体のめねじ山終了点１０を僅か過ぎた位置をとるよ
うに固定される。

従ってこのナットをボルトに螺合した時、その１ピツチ
間のおねじの谷間に両側から薄板集積体７のつば６，６
が入り、第６図に示すように、おねじ山のフランク面１
１を対称的に接触干渉することになり、両者の摩擦力は
つり合ってゆるみ止め作用をする。

ボルトに引張り又は曲げの繰返し荷重が作用しボルトに
対しナットが相対的に強制回転を始めようとするとき、
環状薄板２，３のつば６，６がボルトのおねじのフラン
ク面１１を両側から対称的に干渉することにより、その
ナットの相対回転が防止される。

第７図はナットの干渉用つばのたわみ量を例示するボル
トの１ピッチねじ山の平面展開図である。

上下の環状薄板２，３のつば６，６がおねじ（ピツチＰ
） １ピツチのフランク面へ接触する点の軌跡を近似
的におねじの有効円筒に沿うつる巻き線とみなせば図の
ごとき２本の等長の直線Ａ， Ｂにつば６，６が展開さ
れる。

両環状薄板２，３のつば６，６の各位置のたわみは連続
傾斜線の高さに等しい。

その最大たわみｈは両つば６，６の端部に発生する。

図中ｈは両端のたわみ差である。

したがってこの場所の固定点付近の最大応力が材料の降
伏点以下になるように設計されれば、そのナットを数回
使用した後でも、ゆるみ止め機能はほとんど低下しない
。

図中ｉは遊びの距離である。

なお、環状薄板２，３のつば６，６の最大たわみはゆる
み方向ではっぱの先端に起こり、その部分がおねじフラ
ンク面に食い込むのでゆるみを積極的に防止する作用が
ある。

上述のように本考案により、適性締付け力を得る確実な
締付けトルクを自由に設定できると共に、優れたゆるみ
止め性能が数回使用後でもほとんど低下しないゆるみ止
めナットが実現されることになる。

また、上下に配する環状薄板は同一形状のものを対称に
配置して使用できるので、本考案ゆるみ止めナットのた
めには、この環状薄板とスペーサとの２部品を作るのみ
でよく、コストは大して高くはならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案ゆるみ止めナットの展開図で、ナット本
体は断面状態で、その他は斜視状態で示してあり、第２
図は環状薄板の平面図、第３図は本考案ゆるみ止めナッ
トの断面図、第４図は同平面図、第５図は環状薄板を取
り付ける前のナット本体の平面図、第６図は使用状態を
示す断面図、第７図は、上下の環状薄板の干渉用のつば
のたわみを示す１ピツチのおねじの展開図である。 １・・・・・・ナット本体、２，３・・・・・・環状薄
板、４・・・・・・スペーサ、５・・・・・・凹所。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 所定の範囲の中心角にわたって干渉用つばを有する２枚
   の環状薄板の間に薄板からなる環状のスペーサを介在さ
   せて両環状薄板をほぼ晃ピッチ離すと共に、両環状薄板
   のつばを軸心に対して実質的に対称に位置させた２枚の
   環状薄板及び環状スペーサからなる集積体を、ナット本
   体の軸方向一端面に設けた凹所内に固着し、各干渉用つ
   ばをナットの螺合する部材のおねじ面に干渉させるよう
   に構或したことを特徴とするゆるみ止めナット。