(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストの増加を防止できる構成を備えたボルトの弛み止め構造を提供する。【解決手段】ボルト１２及びこれが挿通される座金を備えたボルトの緩み止め構造であって、座金は、対象物９方向に複数の爪１ａを備え、ボルト１２の挿通部として形成された正円以外の形状の挿通孔を備える第一の座金３と、ボルト１２の頭部方向に複数の爪４ａを備え、これらの爪４ａが第一の座金３の上記爪１ａと係合し第一の座金３とペアとなり、対象物９に固定されるための複数の突部５ａを備える第二の座金７と、を有してなり、第一の座金３の上記各爪１ａと第二の座金７の上記各爪４ａは、互いにボルト１２の締め付け方向への回転に対しては追い波方向であり、ボルトの緩み方向への回転に対しては向かい波方向に傾斜し、ボルト１２は、頭部底面に第一の座金３の有する挿通孔に嵌合可能な形状の係止部８が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2010121695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト及びこれが挿通される座金を備えたボルトの緩み止め構造であって、
座金は、対象物方向に複数の爪を備え、ボルトの挿通部として形成された正円以外の形状の挿通孔を備える第一の座金と、
ボルトの頭部方向に複数の爪を備え、これらの爪が第一の座金の上記爪と係合し第一の座金とペアとなり、対象物に固定されるための複数の突部を備える第二の座金と、を有してなり、
第一の座金の上記各爪と第二の座金の上記各爪は、互いにボルトの締め付け方向への回転に対しては追い波方向であり、ボルトの緩み方向への回転に対しては向かい波方向に傾斜し、
ボルトは、頭部底面に第一の座金の有する挿通孔に嵌合可能な形状の係止部が設けられていることを特徴とするボルトの緩み止め構造。
【請求項２】
第一の座金の厚さ（Ｌ１）と、この座金の挿通部に嵌合可能なボルト側の係止部の厚さ（Ｌ）とは、Ｌ１＞Ｌの関係が設定されている請求項１記載のボルトの緩み止め構造。
【請求項３】
第一の座金は、その挿通孔にボルトの係止部が圧入されることによりボルトと一体化されている請求項１記載のボルトの緩み止め構造。
【請求項４】
第一の座金と第二の座金の少なくとも一方が、締結前の断面形状が弓状に反った弾性を有する板金からなる請求項１に記載のボルトの緩み止め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボルトの緩み止め構造に関し、さらに詳しくは、ボルトとこのボルトが挿通される座金の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルトや小ネジなどの締結具が不用意に弛んでしまうのを防止する部材として、スプリングワッシャがよく知られている。
【０００３】
スプリングワッシャは、バネ鋼などの環状材料からなり、周方向の一部に切り込みを入れ、全体を少しねじれた形にすることにより、上記切込み部の相対向する切り口相互間に段差を設けたものである。
このような形状とすることにより、ボルトなどの締結具が締め付けられる際に、上記段差部分が押圧され、弾性による形状復元力がボルトの緩み止めのための圧力としてボルトのネジ面に作用するようになっている。
【０００４】
一方、近年では、形状復元力によるネジ面への押圧作用とは別に、ボルト自体の回り止めを行うことでボルトの緩みを防止する座金が提案されている（例えば、「特許文献１」など）。
【０００５】
特許文献１には、ボルトとナットとの締結を目的として、ナットの軸方向の一端面に形成された鋸歯状の係合部に係合する係止用鋸歯を座金の厚さ方向の一端面に設け、座金の中心部に形成されているボルト挿通孔の周縁の一部にはボルトの軸部に形成されたスリットに係合する凸部を設けた構造が開示されている。
【０００６】
この構造においてボルトと座金は、ボルト側のスリットに座金側の凸部が係合することにより回転方向に関して一体化され、ナットと座金とは鋸歯部分の係合により一体化されてボルトの緩み、つまり、ボルトが不用意に弛む方向に回るのを阻止するようになっている。
【０００７】
ボルトとナット双方の係合部の係合関係によりボルトの緩み止めを行う構造としては、ナットの軸方向の一端面でボルト挿通孔の周縁近傍に複数の突起を設け、ボルトにナットをねじ込んで締め付けた際に上記ナットの突起をボルトのねじ部に食い込ませるようにした構成がある（例えば、「特許文献２」など）。
【０００８】
ボルト頭部下側の係合部とねじ軸部へ挿入する座金の係合孔が互いに合致して一体回転する形状とし、座金の外周縁全面には放射歯を形成し、個々の放射歯の断面形状を、ボルト締結方向の斜辺歯側が締結方向とは逆方向の斜辺歯よりも高くなる形状とし、かつ、座金と当接する対象物の座面に、放射歯に嵌合する放射歯用嵌合部を設けたことを特徴とするボルト等の緩み止め構造も提案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
また、特許文献４には、筒状または傘状の座金の下部に二以上の脚を設け、これらの脚はねじ類の締め付けにより締め付け対象物に押し付けられると圧縮され、復元ばね力が蓄勢されるようにし、かつ、座金に形成した嵌合突起がボルトまたはナットの嵌合受け部に嵌合して、ボルトまたはナットが緩まないようにした緩み止め座金とねじ類が提案されている。
そのほか、対象物に対する座金の回転止め構造と座金に対するボルトの回転止め構造を備えた緩み止め構造が各種提案されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１２０６４３号
【特許文献２】特開平１１−３１５８２０号公報
【特許文献３】実開昭５９−９６４１８号公報
【特許文献４】特開２００６−３０７９６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示されている緩み止め構造では、座金側とボルト側あるいはナット側との間で係合関係を成立させることでボルトの回転を阻止するようになっているだけである。このため、座金だけではなくこれに対向するナット側にも係合部の一つである鋸歯状の係合部を設ける必要がある。
【００１２】
このような構造では、座金側に形成された鋸歯状の係合部に係合できる構造を備えたナットを鋳型などで成型する必要がある。このため、これら係合のための部品点数の増加や加工コストさらには部品管理コストが上昇する虞がある。また、ボルトを締めるときに、ナットが同時に動いてしまうため、摩擦により被締結部材を傷つける問題があった。
【００１３】
一方、特許文献２に開示されている緩み止め構造では、突起の潰れを利用してボルトの回り止めを行うことから、ナットの再使用ができない。このため、ボルトを弛めた後、再度、緩み止めのために今まで使用していたナットを用いようとしても緩み止めの機能がなくなっているので、新たなナットを準備する必要がある。また、ナットを多用しなければならず、ナットは鋳型などで成型する必要がある。従って、この構造においても部品管理コストが高くなるおそれがある。
【００１４】
特許文献３、特許文献４に記載されている緩み止め構造、その他従来のボルト、ナットなどの緩み止め構造によれば、ボルト及びボルトと組み合わせて使用される座金の形状が複雑になっており、加えて素材に圧縮成形をし、複雑な成形工程を経なければ製作することができず、コストが高くても差支えがないような特殊な用途にしか使用することができないという難点があった。
【００１５】
本発明の目的は、上記従来の締結用座金における問題に鑑み、板金を用いたプレス加工のみで安価に座金の加工ができ、突部が対象物に喰いつく座金はボルトともに回転しない構造にすることにより、対象物を傷つけることなくボルトを締めることができ、さらに座金の材質的な弾性と、ボルトの回転に対しては追い波方向であり、ボルトの緩み方向への回転に対しては向かい波方向に傾斜する爪でボルトの緩みを防止し、ボルトと第一の座金を実質的に一部品として取り扱うことを可能にして取り扱いの利便性を高めることができるボルトの緩み止め構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、ボルト及びこれが挿通される座金を備えたボルトの緩み止め構造であって、座金は、対象物方向に複数の爪を備え、ボルトの挿通部として形成された正円以外の形状の挿通孔を備える第一の座金と、ボルトの頭部方向に複数の爪を備え、これらの爪が第一の座金の上記爪と係合し第一の座金とペアとなり、対象物に固定されるための複数の突部を備える第二の座金と、を有してなり、第一の座金の上記各爪と第二の座金の上記各爪は、互いにボルトの回転に対しては追い波方向であり、ボルトの緩み方向への回転に対しては向かい波方向に傾斜し、ボルトは、頭部底面に第一の座金の有する挿通孔に嵌合可能な形状の係止部が設けられていることを主要な特徴とする。
【００１７】
第一の座金の厚さ（Ｌ１）とボルト側の係止部との厚さ（Ｌ）とは、Ｌ１＞Ｌとすると良い。
第一の座金と第二の座金に設けられている複数の爪は、互いにボルトの締結方向への回転に対しては追い波方向であり、ボルトの緩み方向への回転に対しては向かい波方向に傾斜するようにすると、ボルトが弛む方向に力学的に抵抗ができ、第一の座金と第二の座金の各爪がお互いに係合するように設計するとよい。
第一の座金は、その挿通孔にボルトの係止部が圧入することによりボルトと一体化するとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、対象物に複数の爪を備え、ボルトの挿通部として形成された正円以外の形状の挿通孔を備える第一の座金と、ボルトの頭部方向に複数の爪を備え、これらの爪が第一の座金の上記爪と係合し対象物に固定されるための複数の突部を備える第二の座金とを有してなり、第一の座金及び第二の座金の複数の爪は、互いにボルトの締め付け方向への回転に対しては追い波方向であり、ボルトの緩み方向への回転に対しては向かい波方向に傾斜し、ボルトは、頭部底面に第一の座金の有する挿通孔に嵌合可能な形状の係止部が設けられることで、ボルトの緩みに対し力学的に抗力をつける構造を備えており、ボルトの緩みを阻止することができる。
また、第二の座金の突部が対象物の当接面に密着した態様で第一、第二の座金の少なくとも一方が撓むことによって生じる形状復元力を利用してボルトのネジ面に作用する圧力を高めることができるので、ネジ面での摩擦力が高められて緩みを阻止することができる。
【００１９】
これにより、緩み止めに必要な構成を、板金に単純な加工をするだけの座金とボルトのみで済ませることができ、製造コストを低減することができる。
座金は弾性材からなるため、対象物を締結した状態で、対象物が温度変動により膨張収縮するとこれに対応して座金の反曲度が変わって上記膨張収縮を吸収し、締結力の変動が少なく安定した締結力を維持することができる。
また、第一の座金をボルトに圧入して実質的に一体化しておけば、第一の座金とボルトを一部品として扱うことができ、使用するときの利便性を高めることができる。
さらには、座金の再使用も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかるボルトの緩み止め構造の実施例を構成する第一の座金３、第２の座金７およびボルト１２を示す断面図である。
【００２１】
第一の座金３は、図２に示すように、切り起こしにより底面側に突出した４個の爪１ａと、中心部に円形以外の形状を持つボルト挿通孔２を備えた環状部材であり、締結前の断面形状が弓状に反曲したバネ鋼などの弾性材料により構成されている。上記４個の爪１ａは、座金３の周方向に等間隔に設けられている。図３に示すように、第２の座金７にも、切り起こしにより上面側に突出した４個の爪４ａと、中心部に円形のボルト挿通孔６が形成されている。
【００２２】
図１に示すように、第一の座金の４箇所の爪１ａは、第二の座金の４箇所の爪４ａと係合することができる。図４（ａ）で示すように、第一の座金３の４箇所の爪１ａは、第一の座金３がボルト１２と一体となって回転するものとすれば、ボルト１２の締め付け方向への回転に対しては追い波方向であり、ボルト１２の緩み方向への回転に対しては向かい波方向となるように傾斜している。一方、第二の座金７の４箇所の爪４ａは、第一の座金３に対し相対回転するものとすれば、第一の座金３の各爪１ａとの相対関係において、ボルト１２の締め付け方向への回転に対しては追い波方向であり、ボルト１２の緩み方向への回転に対しては向かい波方向となるように傾斜している。これにより、第１の座金３の爪１ａと第二の座金７の爪４ａは、これらが相互に係合したとき、双方が力学的にボルト１２の緩みを阻止する方向へ向いていることになり、ボルトの緩みを防止できる。
【００２３】
第一の座金３に設けられているボルト挿通孔２は、図２に示すように、正円以外の形状に形成されており、このボルト挿通孔２には、図１に示すように、ボルトの頭部底面に一体に設けられている正円以外の形状を有する係止部８が嵌合できるようになっている。図示の実施例では、第一の座金３のボルト挿通孔２は正方形状に形成され、ボルトの係止部８は、第一の座金３のボルト挿通孔２の形状合わせた正方形状に、また、第一の座金３のボルト挿通孔２の大きさに合わせた大きさに形成されている。
【００２４】
第二の座金７は、図３で示すように、外形がほぼ四角形で４つの角部５を持ちかつ中心部に円形のボルト挿通孔６を持った環状の部材である。図３（ａ）は第二の座金７の裏面、つまり、対象物への当接面を示している。図３（ａ）における第二の座金７の各角部５が対象物の方向へ折り曲げられることにより、図１のように、対象物９に食い込むことができる突部５ａが形成されている。上記ボルト挿通孔６の径はボルト１２の外径よりも大きく、ボルト１２は第二の座金７に対して相対回転可能となっている。それにより、ボルト１２を対象物に締結するときに、対象物９と接合している第二の座金７がボルトとともに回転することがないため、締結対象を傷つけなくて済む。また、第二の座金７の突部５ａは、プレス加工による簡易な折り曲げによって構成できるため、第二の座金７全体を板金のプレス加工により作成することができ、コスト軽減が可能である。
【００２５】
図３（ｂ）は、第二の座金７の表面すなわち、第一の座金３との対向面を示している。図１で示すように、第二の座金７の爪４ａは、第一の座金３の爪１ａと係合するように構成されている。図４（ｂ）で示すように、第二の座金７の４箇所の爪４ａは、ボルト１２の締め付け方向への回転に対しては追い波方向であり、ボルト１２の緩み方向への回転に対しては向かい波方向に傾斜している。
【００２６】
図１において、第一の座金３の厚さ（Ｌ１）とボルト１２の頭部の下面に一体に形成されている係止部８の厚さ（Ｌ）とは、Ｌ１＞Ｌの関係になるように設定されている。
この関係による厚さの差を設けた理由は、第二の座金７が対象物９の当接面に密着するまで係止部８を当接面に干渉させないようにするためである。これにより、第一の座金３は第二の座金７が当接面に密着するまで撓み変形することができる。また、第二の座金７は、弾性であってもなくてもよいが、弾性を持つほうが好ましい。
【００２７】
本実施形態は以上のような構成であるから、対象物９の当接面に第一の座金３と第２の座金７を置き、ボルト１２を挿通し対象物９の雌ねじにねじ込んで締め付けると、ボルト１２は第一の座金３の挿通孔２との形状一致によって第一の座金３とともに一体の状態で回転することができる。ボルト１２の締め付けとともに第一の座金３が回転し、その爪１ａが第２の座金７の爪４ａに当たるが、この回転方向に対しては、上記各爪１ａ，４ａの傾斜方向が追い波方向であるから、第一の座金３の爪１ａが第二の座金７の爪４ａを乗り越え、容易に締め付けることができる。ボルト１２をねじ込む相手の部材は、ナットであってもよい。すなわち、第一の座金４、第二の座金７、対象物９を貫通したボルト１２にナットがねじ込まれ、締め付けられる。この場合も、第一の座金３と第二の座金７と、ボルト１２からなる緩み止め構造が有効に機能する。
【００２８】
ボルト１２が締め付けられると、締結前には断面形状が弓状に反っていた第一の座金３がボルト１２の頭部に押され、その下面が第二の座金７の上面に密着する向きに撓み変形する。第二の座金７の４箇所の突部５ａは、第二の座金７が対象物に向かって押圧されることにより、対象物９に食い込み、第二の座金７は回転しない。
第一の座金３のボルト挿通孔２とボルト１２の係止部８との厚さの違いにより、第一の座金３に圧力がかかり、第二の座金７に密着させると、第一の座金３と、第二の座金７には形状復元力が発生し、ボルト１２に対して軸方向に頭部を押し上げる方向の力がボルト１２に作用する。これにより、ボルト１２のネジ面では摩擦力が高まり、緩みが阻止されることになる。また、第一の座金３は弾性材からなり、締結前の断面形状が弓状に反曲しているため、対象物を締結した状態で、対象物が温度変動により膨張収縮すると、これに対応して第一の座金３の反曲度が変わって上記膨張収縮を吸収し、締結力の変動が少なく安定した締結力を維持することができる。第二の座金７も同様に弾性体であることが好ましい。
【００２９】
ボルト１２が締結力を弛める方向に回転しようとすると、第一の座金３もボルト１２と一体となって回転しようとする。第一の座金３の４箇所の爪１ａは、ボルト１２を弛める方向の回転に対しては向かい波方向すなわち逆目方向となって第二の座金７の４箇所の爪４ａと係合する。第二の座金７の４箇所の突部５ａは、対象物に食い込み、ボルト１２の上記回転に対して大きな抵抗となり、ボルト１２の緩みが防止される。このように、図示の実施例によれば、ボルト１２の緩み止め効果が高く、ボルト１２を簡単に緩めることはできない。
【００３０】
第一、第二の座金３，７の爪１ａ，４ａの係合を外すことができれば、ボルト１２を緩める方向に回転させて、対象物の締結を解除することができる。そこで、スペーサの類を第一、第二の座金３，７間に差し込んで、双方の爪１ａ，４ａの係合を外し、あるいは、爪１ａ，４ａが向かい波の向きに乗り越えることができるようにする。このようにして、ボルト１２による対象物の締結を解除することができれば、ボルト１２を対象物９から容易に抜き取ることができ、また、第一の座金３と第二の座金７は、ほぼ、締結前の状態に復元されるので、再使用することができる。
【００３１】
以上のような実施形態においては、ボルト１２側には係止部８を設けるだけで、ネジ部へのスリット加工などの特殊な加工を要しないで済むので、加工コストを低減することができる。また、ボルト１２と座金３，７のみを用いるだけで緩み止め効果を得ることができ、座金の回り止めを行うための別の部材などは不要であり、この点においても部品点数の低減とコストの低減を図ることができる。
【００３２】
なお、本発明にかかるボルトの緩み止め構造は、上記実施例の構造に限定されるものではなく、各種の変形が可能であり、これによって別の効果を得ることができる。以下、変形例について説明する。
第一の座金３は、その挿通孔２にボルト１２の係止部８を圧入し、第一の座金３をボルトと一体化してもよい。第一の座金３はボルトの材料と異なって弾性材で製作する必要があるため、ボルト１２と第一の座金３を一体化したものをプレス成形などで一体成形することはできない。しかし、上記のように、双方を圧入すれば、第一の座金３に弾性を持たせたままボルト１２と一体化することができる。このような一体化構造にしておけば、対象物の締結現場においてボルト１２と第一の座金３が一体化した部品として扱うことができ、利便性が向上する。すなわち、第一の座金３の挿通孔２の形にボルトの係止部８の形を合わせることによって位置合わせをする必要がない。また、ボルト１２と第一の座金３を個別に管理する必要がない。
【００３３】
第一の座金３の挿通孔２の形状は、図示の実施例のような正方形状に限られるものではなく、第一の座金３の挿通孔２とボルトの係止部８が嵌合しあって周方向に相対回転しない形、したがって、正円以外の形であればよい。例えば、矩形、多角形、Ｄ字形、楕円形、キー形などであってもよい。
【００３４】
第一、第二の座金３，７に形成する爪１ａ，４ａの数は任意で、少なくとも２箇所に、すなわち複数個所にあればよい。第二の座金７の突部５ａの数も任意で、複数個所にあればよい。
【００３５】
図５は、本発明の実施例における第一の座金３の４つの爪１ａの部分を示す。第一の座金３の面に対し、爪１ａがプレスによる切り込みおよび折り曲げ加工（いわゆる「切りお越し」）が施されることによって斜めに立ち上がっている。第二の座金７の爪４ａも同様にプレスによる切り込みおよび折り曲げ加工によって製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明かかるボルトの緩み止め構造の実施例における座金およびボルトを示す側面図である。
【図２】上記実施例における第一の座金の底面図である。
【図３】上記実施例における第二の座金を示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】上記実施例における座金を示すもので、（ａ）は第一の座金を、（ｂ）は第二の座金を示す側面図である。
【図５】上記実施例における第一の座金の爪を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ第一の座金の爪
２  第一の座金の挿通孔
３  第一の座金
４ａ  第二の座金の爪
５  第二の座金の角部
５ａ  第二の座金の突部
６  第二の座金の挿通孔
７  第二の座金
８  係止部
９  対象物
１２  ボルト
Ｌ  第一の座金の厚さ
Ｌ１  第二の座金の厚さ
【図１】
2010121695.tif 000003
【図２】
2010121695.tif 000004
【図３】
2010121695.tif 000005
【図４】
2010121695.tif 000006
【図５】
2010121695.tif 000007