(57)【要約】【課題】  被締結部材をバネによる好適な締付け摩擦力を加えることにより、安定化して弛み止めの信頼性を向上することができる締結部材を提供する。【解決手段】コイルばねを第１締結部材（ナット）に形成し、第２締結部材（ボルト）にボールねじを形成した締結部材であって、第１締結部材に引張コイルばね・圧縮コイルばねを一体化させることにより、そのコイルばねの内径を第２締結部材ねじ部の谷径より小径に形成させ、また、最後にコイルばねの端端を第２締結部材軸部を締付け方向内側にクロスさせロックさせることにより、強度の摩擦力を印加させ、圧縮コイルばねの反発力を発揮させた弛み止め締結部材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被締結体を締結する被締結部材であって、前記締結部材は複数輪のコイルばねを利用した第１締結部材と、複数輪のボールねじが形成された第２の締結部材とからなり、前記第１と第２の締結部材を螺合して前記締結体を所定の押圧力で締結したとき、該押圧力と略等価な押圧力を前記第１の締結部材のコイルばねフランク面と第２締結部材フランク面とに印加させることを特徴とする締結部材。
【請求項２】
第１の締結部材は、複数輪のコイルばねが形成されたナットに構成され第２の締結部材には複数輪のボールねじが形成されたボルトに構成してあり、該ボルトに前記ナットを螺合する請求項１に記載の締結部材。
【請求項３】
第１の締結部材としてのナットは、第２締結部材軸線の周りに回動させるコイルばね締付け部分と該締付け部分より同芯で引張コイルばねが複数輪形成され、その途中より複数輪の圧縮コイルばねが座面方向へ徐々に拡径され一体形状に構成されていることを特徴とする請求項２記載の締結部材。
【請求項４】
前記第１の締結部材引張コイルばね部分の内径は、第２締結部材ボールねじ谷径より小径に形成されている事が特徴とし、また、締付後にコイルばねの端端を第２締結部材軸部締付け方向内側にクロスさせることを特徴とする請求項３に記載のコイルばね締結部材。
【請求項５】
第２の締結部材としてのボルトは、軸線の回りに回動させるためのヘッド部と該ヘッド部と一体にヘッド部の基部からヘッド部と同芯でねじ軸にボールねじが形成され、そのボールねじに引張コイルばねを嵌合させることを特徴とする請求項１記載の締結部材。
【請求項６】
第２締結部材は、被締結体に形成されたねじ孔に複数輪のボールねじが形成され、その被締結体と螺合させ締付けることを特徴とした請求項１に記載の締結部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、コイルばねの螺旋部分と反発力を利用して部材を締め付け固定する締結部材に関し、より詳細に弛み止め作用を備えた締結部材に関する。【０００２】  部品部材の締付け固定に使用する締結部材として、ナット及びボルトは種々の分野に広く使用されてきた。これらのナット及びボルトは、部品・部材を締付け固定するための物であるが、これらの締結部分に振動が繰り返して作用するとナットやボルトが弛むという問題があり、ナットやボルトの弛み止めを目的として、平ワッシャやスプリングワッシャを使用することが多用されている。【０００３】  ところが、平ワッシャやスプリングワッシャを使用しても、用途によってはナットやボルトが弛むという問題は依然として解消されていない。このため、ナット及びボルト等の弛み止めに関して、多数の手段や方法が提案され、一部が実用に供されている。例は、特許第４４９４８４９号公報（特許文献１）に開示された弛み止めナットは、ねじ孔が貫通状に形成された下ナットと上ナットからなり、下ナットには、ねじ孔の周りに軸方向外側にしたがって縮径するテーパ状の外周面を有する凸部が形成され、該凸部の外周面はねじ孔に対して微小量偏心されており、上ナットには下ナットの凸部が嵌合する凹部が形成され、該凹部の内周面はねじ孔と同芯状とされている。このように、凸部と凹部とを偏心させることにより、両ナットを締付けた際にナットがそれぞれねじ孔軸心に対して径方向にずれこみ、ねじ軸に径方向の応力が作用することによる楔効果によって弛み止めを行なおうとしている。【０００４】  また、特開２００５−１４０２７２号公報（特許文献２）に開示された弛み止めナットは、ナットに、その外周面からナット３の雌ねじ軸心に対して外周面の両方向から溝部を切り欠き形成し、ナット３の雌ねじを締結固定対象物に固定されたボルトの雄ねじに螺合させて所定の締め付けがなされた時に、弾性材でなる弛み止め部材をナットの溝部に入れることにより、ボルトの雄ねじ周面及び雄ねじの谷部斜面に加圧状態で押圧接触させることにより弛み止めを行なうようにしている。【０００５】  特許文献１に例示した弛み止めナットは、いわゆるダブルナットを用いて弛み止めを行なっているが、２個のナットとボルトのねじ向きが同じであり、振動が繰り返し作用することによりダブルナットが回転するため、弛むという問題は依然として解消されない。また、特許文献２に例示した弛み止めナットにおいても、ボルトの雄ねじ周面にナットを加圧状態で押圧接触するものであり、やはり振動が繰り返して作用することにより弛み事があるため信頼性に乏しい問題があった。【０００６】  この問題を解決するため、ダブルナット方式を採用した弛み止めナットにおいて２個のナットを逆ねじに構成して弛み止めを行なうことも提案されている。例えば、特開２００３−３０１８２９号公報（特許文献３）は、ナットの外周面でそのボルト頭部側に、そのナットの内周面ねじとは逆方向にねじが形成された逆ねじ軸を設け、この逆ねじ軸にロックナットをねじ込むことによりナットのボルトからの弛み止めを行なうようにしている。このように構成することにより、振動などが付加されてナットが弛もうとすると、ロックナットが締まる方向に作用して弛み止めが可能であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４９５８４９号公報
【特許文献２】特開２００５−１４０２７２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０１８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  しかしながら、特許文献３に開示されたダブルナット方式において、逆ねじ軸を設けた弛み止めナットであっても、締付け力を厳密に所定の値に管理しなければ、２個のナットが回転して弛みを生ずる問題がある。この理由について図５を用いて説明する。ボルトＩは被締結体Ｆに設けた貫通孔に挿通され、ナットＪをボルトＩに螺合して締め付け固定されている。このとき、ナットＪを大きな力で締付けると通常の状態では被締結体Ｆの表面が平坦であるにも拘らず、被締結体ＦがナットＪによって陥没する。この陥没により図５に示すように、ボルトＩに近い内側とナットＪの外周に近い外側が大きく凹み、中央に隆起部Ｈが生じるといった特異応力が生じる。このためナットＪの座面と被締結体Ｆとの接触面の面積が小さくなり、この結果設置面の摩擦力が減少して弛みやすくなる。したがって、締付け力を厳密に管理しなければ、逆ねじ軸を設けた弛み止めナットの特徴を発揮することは出来ない。このような弛み現象は、上述した文献１及び至る３に開示した弛み止めナットにおいても同様であり、弛み止め効果を有するといえども定められた特定の締付け力管理次第で弛みが生じる重大な問題があった。【０００９】  本発明が解決しようとする課題は、締結部材と被締結部材との締付け摩擦力をコイルばねの反発力とその螺旋部分の締付け摩擦力を印加することにより安定して弛み止めの信頼性を向上することが出来る締結部材を提供することにある。【００１０】  そこで本発明による締結部材は、コイルばねを利用した第１締結部材と複数輪のボールねじが形成された第２締結部材とからなり、前記第１と第２の締結部材を螺合して前記締結体を所定の押圧力で締結したとき該押圧力と略等価な押圧力を第１締結部材のコイルばねフランク面と第２締結部材フランク面とに印加させることにより、強固な弛み止め効果を奏することが出来る。【００１１】  第１締結部材は、コイルばねが形成されたナットに構成され第２締結部材軸部に複数輪のボールねじが形成されたボルトに構成してあり、該ボルトに前記ナットを螺合することで締結される。【００１２】  また、第１の締結部材としてのナットは軸線の周りに回動させるコイルばね締付け部分と該締結部分より同心で引張コイルばねが複数輪形成されその途中より圧縮コイルばねが座面方向へ徐々に拡径され一体形状に構成された締結部材である。【００１３】  前記記載の第１締結部材引張コイルばね部分の内径は、第２締結部材ボールねじ谷径より小径に形成されている事が特徴とし、また、引張コイルばね一体で被締結体を締結することも特徴としている。その締結部材で被締結体を締結し、最後にコイルばねの端端を第２締結部材軸部を締付け方向内側にクロスさせることにより強度の摩擦力を得ることが出来る。【００１４】  また、第２締結部材としてのボルトは、軸線の周りに回動させるためのヘッド部と該ヘッド部と一体にヘッド部基部からヘッド部と同心でねじ軸にボールねじが形成され、そのボールねじに引張コイルばねを嵌合させることを特徴とする締結部材である。【００１５】  また、第２締結部材は前記被締結体に形成されたねじ孔に複数輪のボールねじが構成され、その被締結体と螺合させ締付けることを特徴と��る締結部材。
【発明の効果】
【００１６】  本発明によれば、第１締結部材コイルばねを利用したナット部に構成し、第２締結部材軸部に複数輪のボールねじを形成したボルトに構成している。第１締結部材と第２締結部材とを螺合させ締付けることにより、コイルばねの反発力を利用することにより振動・衝撃を吸収させ弛み止め効果を防止することが出来る。【００１７】  また、第１締結部材は引張コイルばね部分と圧縮コイルばね部分とが一体に形成されており、その引張りコイルばね部分は第２締結部材軸部のボールねじ谷径部分より小径に形成されており、締付けにより強度の摩擦力が得ることが出来弛みに対する絶大な効果を奏する事ができる。【００１８】  また、第１締結部材の圧縮コイルばね部分により振動・衝撃を吸収させ、被締結体面に陥没・きずなどによる初期弛み・経年劣化などを防ぐことが出来、安定した弛み止め効果が期待できる。【００１９】  上記コイルばねによる締結部材は、被締結体が種々素材に摘要可能となる締付けトルクを選択することができ、多種多様な場所に弛み止め締結部材として使用が可能となる。【００２０】  さらに、第１・第２締結部材は簡易な構成により周知の一般的な加工法によって容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に関わる第１締結部材の引張りコイルばね・圧縮コイルばねの一体化コイルばねを示す立面図である。
【図２】本発明に関わる第２締結部材（ボルト）の側面図である。
【図３】本発明に関わる第１締結部材・第２締結部材とによって被締結体を締結した断面図である。
【図４】本発明に関わる第２締結部材により被締結体を締結した断面図である。
【図５】市販ボルトナット締結時に起こる被締結体面の隆起断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】  コイルばねを利用しその反発力と締付け摩擦力を強化し、種々の材質を締結する締結部材であって第１締結部材は引張りコイルばね・圧縮コイルばねが一体に形成されており、引張りコイルばね部分は第２締結部材ボルト部分のボールねじフランク部分に印加させまた、圧縮コイルばね部分は被締結対面に押圧接させ、振動・衝撃を吸収する弛み止め締結部材。
【００２３】  以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、本発明に関わる第１締結部材の引張コイルばね・圧縮コイルばねの一体化コイルばねを示す立面図であり、その第１締結部材引張りコイルばね部分の内径は、第２締結部材軸部ボールねじ谷径より小径に形成されていることを特徴とし、締結時において強度の摩擦力を生じさせる。また、圧縮コイルばね部分においては、締結時にコイルばね特有の反発力を生じさせることにより種々被締結体により締付けトルクを多種多様に変えることで、各分野に使用可能となる弛み止め締結部材。
【００２４】  図２は、本発明に関わる第２締結部材（ボルト）の側面図である。
本発明の最大の特徴として、第１締結部材引張りコイルばね内径よりボルトねじ谷径を大きくすることにより、締付時に谷径が圧縮され締付けられる。また、ボールねじのフランク部により第１締結部材引張りコイルばねの密着部分が強制的に拡状され、強度に密着圧接させることができる。
【００２５】  図３は、本発明に関わる第１締結部材と第２締結部材により被締結体を締結した断面図である。第２締結部材ボルトに構成した締結部材軸部にボールねじを形成しそのねじ部谷径は引張コイルばねの内径よりも大きく形成されており、嵌合させた時引張りコイルばねは外側に拡圧させながらボールねじへ螺合させ締付ける。又、引張りコイルばねはバネが密着されておりボールねじのフランク部分により、バネが拡げられる方向に押圧され摩擦力が増大することから、このボールねじ軸部と引張りコイルばねとの間で強力な密着圧接させることができ、また、締付後にコイルばねの端端を第２締結部材軸部を締付方向内側にクロスさせロックさせることにより、好適な弛み止め効果を奏することができる。
【００２６】  図４は、本発明に関わる第２締結部材により被締結体を締結した断面図である。第２締結部材ボルトに構成した締結部材軸部に、ボールねじを形成しそのねじ部に引張りコイルばねを嵌合させ、被締結部材のボールねじへ螺合させ締付けることによりコイルばねのフランク部が第２締結部材ボールねじフランク部に密着圧接させることができ、また、既存のねじ山と違いコイルばねがフリーであるため、全てのネジフランクに均等に締付圧力が印加され、大きな摩擦力を発生させ弛み止め効果を発揮させることができる。
【００２７】  図５は、一般市販ボルトナットの締結時の断面図である。Ｊのナットの締付けトルクを高くすることにより、Ｆの被締結体部分が隆起してしまい圧接面が減少し弛みを引き起こす。
【００２８】  以上本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】  本発明は、機械器具・電気機械器具・車両・建設・建築・鉄道等に用いる被締結部材の締結に摘要可能である。
【符号の説明】
【００３０】  Ａ    引張コイルばね部分                  Ｆ    被締結部材
Ｂ    圧縮コイルばね部分                  Ｇ    ボルトねじ部
Ｃ    コイルばね座面                      Ｈ    座面隆起部分
Ｄ    引張コイルばね締付け部分            Ｉ    市販ボルト
Ｅ    ボルト                              Ｊ    市販ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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