(57)【要約】      （修正有）【課題】緩み止め用ナット機構において、加工工数の削減、作業工数の削減及び、部材どうしの形状の簡略化、サイズを縮小する。【解決手段】緊迫力を持つ円錐形状で内径面にテ−パ面を有し、一部に切り欠きを持ち、且つテ−パ形状の底部に突起物を形成した機構のアウターリングと、めねじ孔を施したテ−パ形状であり、この底部に突起物を形成したインナ−リングの二個の部品で構成され、インナ−リングはアウタ−リングのテ−パ面に組み込まれた、楔効果を利用したロックナットである。本ロックナットを部材の孔に挿入し、部材をかさねあわせ、部材の孔にボルトを通し、本ロックナットのインナ−リングのめねじ孔を締め付ける。【選択図】図１１
2006084017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緊迫力を持つ円筒形状で内径面にテーパ面を有し、一部に切り欠きを持ち，且つテーパ（円錐）形状の底部に突起物を設けた機構の部品（以下アウタ−リングと呼ぶ）と、めねじ孔を施したテ−パ（円錐）形状であり、この底部に突起物を形成した部品（以下インナ−リングと呼ぶ）の一対で構成されている。インナ−リングは緊迫力を持つアウタ−リングの内径に設けたテーパ部と、底部に設けた突起物により保持してなる一対のテ−パの嵌め合い面を有する、ナット。
【請求項２】
請求項１に記載するテ−パの楔効果を利用することを特徴とする、ねじ締結ナット。
【請求項３】
請求項１に記載するテ−パの楔効果が抗力および摩擦力を発生させ、その合力が、アウタ−リングを押し広げる力となり、この力を利用することを特徴とする、緩み止め機構を有するねじ締結ナット。
【請求項４】
請求項１に記載するテ−パの嵌め合い面を持つ、テーパの楔効果を利用した本ナットを使用することにより、部材間の加工工数の削減を図る。
【請求項５】
上記請求項に記載の、テ−パの楔効果を利用した、緩み止め機構を有する締結ナットを使用することにより、機械の運転中の振動や衝撃で緩んだり、脱落することがなく、また運転終了時、起動前などに締結個所の点検、増締作業などの作業工数の削減を図る。
【請求項６】
上記請求項に記載の、テ−パの楔効果を利用した、緩み止め機構を有する締結ナットを使用することにより、部材どうしの形状およびサイズは縮小することが出来、もって意匠の自由度の制約は受けることなく、よって機械装置の機能は満足するものができる。
【請求項７】
上記請求項に記載の、テ−パの楔効果を利用した、緊迫力をもつ、緩み止め機構を有する締結ナットを使用することにより、従来の六角ナットや従来の緩み止め用ナットを固定する為のスパナまたは専用の締め付け金具など必要としない。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、部材間を締め付け要素により固定するための部材の加工法と、テ−パの楔効果を利用した、緩み止め用ロックナットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】（１）  一般に、締め付け要素（ねじ、及びナット）は、部材を他の部材に固定したり、必要に応じて取り外す用途に使用する。しかしながら、一度固定したら外す必要がない場合や、また繰り返し取り付け取り外す場合もある。さらに緩んだり外れたりしては使用できず、危険な場合がある。例えば土木作業用機械や、輸送車両などではねじやナットが外れると危険が生じるし、工作機械、建築機械などの部品または配管のようにねじが緩むと使用に支障をきたすこともある。
（２）  一般に部材間の固定には相手部材にめねじ加工を施し、ボルトを相手部材に直接固定する工法（図１）があるが、下穴加工後めねじあけ加工を施すが、深さ管理、タップ破損管理等煩わしく、まためねじ加工中タップ歯の欠損事故等多々発生する。
（３）  一般に部材間の固定には、相手部材に貫通穴加工を施し、ボルトとナットを介して固定する工法（図２）があるが、板が厚い場合は貫通穴加工の為加工時間が長い欠点がある。
（４）  一般には非鉄金属材料の場合は、インサ−ト等を使用するが締め付け力が強く、また振動や衝撃荷重を受けるには、材質は脆く、使用に耐えないことがある。
（５）  特に樹脂系材料の場合の多くは、材料が脆いためインサートは使用に耐えず、また部材に直接めねじ加工はし難いため、ボルトとナットを介して固定する工法（図３）（図４）があるが、ボルトの頭又はナットを沈める加工が必要となり加工工数が増す。
（６）  従来の締め付け用要素として（図５）に示す衆知のものである。これらは、高価であり、振動や衝撃荷重には弱く、専用の締め付け金具の必要の場合もあり、また増し締めする必要もあり、満足に使用することは少ない。
（７）  上記（１）から（６）に示す如く加工工数、作業工数が多く、ボルトナットの緩み等発生いやすく、部品のサイズが大きくなり、ついては意匠の自由度の制約を受けていた
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】前記の如く振動や衝撃等が加わる土木機械や輸送車両、又工作機械や建設機械等の部品間の固定に使用されるボルト、ナットは一般の工法では（図１）（図２）（図３）（図４）に示す如く使用されるが、締め付け作業用のスペースを確保しなければならず部材間のサイズが大きくなり、加工工数、作業工数が多く、しいては意匠の自由度の制約を受けていた。またナットを二個使用する工法においても緩みを生じやすく危険であり、増し締めをする必要があった。従来の締め付け要素として（図５）に示す如く種種あるが、いずれも専用工具など必要な場合があり、締め付け作業工数が増し、高価であり、緩み止めナットとして機能的に満足するものは少ない。
本発明は、上記した問題に鑑みて考案したもので、緩むことがなく且つ外れることがなく、また部材間の加工費の低減を図り、作業および加工時間の短縮を図り以って安価であり緩むことのない、テ−パの楔効果を利用した締め付け金具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】上記目的を達成するために、本発明のテ−パの楔効果を利用したナット（以下ナットと呼ぶ）は、被締め付け部材（図１０−ｄ）に示す如く成形された孔に本ナットを挿入し、被締め付け部材（図１０−ｅ）に示す如く成形された孔にボルトを（図１１）に示す如く挿入後、レンチなどの工具でボルトを回転させて本ナットを所定のトルク値で締めあげて、部材どうしを締結する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】（１）インナ−リング  （図６）、（図７）
上記形態は、めねじを施した円錐形状の部品で、この円錐部（テ−パ部）はアウタ−リングの内径部に設けた円錐部（テーパ部）と嵌合面を有して、円錐（テ−パ部）の底部に突起物（図６−ａ）を設けている。
（２）アウタ−リング  （図８）、（図９）
上記形態は、緊迫力を持つ弾性体で円筒形状を有し、内径面の一部に円錐〔テーパ〕加工を施し、−部切り欠き（図８−ｂ）を設けている。
（３）本ナット  （図９）
上記形態は、アウターリングにインナ−リングを組み入れた締結用要素であり、楔効果を利用した一対の緩み止め用ロックナットである。（組込図）
（４）次に、図面を参照しながら、本発明に係わる実施の形態について説明する。  （図１２）
（図１０）、（図１１）に示す如く、部材ｄの孔に本ナットを挿入後，相手部材ｅの孔にボルトｆを通し、ボルトをレンチなどで回転させることにより、本ナットのめねじ孔にくいこみ、さらに回転させると、本ナットのインナ−リングは、ねじ山の傾斜により軸線上に移動する。このとき、インナーリングは、部材ｅの下面に接蝕する。さらにボルトを回転させ締めつけ力を増すと、部材ｄと部材ｅに互いに引きつける力Ｋが働き、この部材間の隙間はなくなり、密着する。本ナットは楔の効果を持つ構造であり、内径面は円錐形状（テ−パ）の嵌合面をもつため、（図１２）に示す如く、ボルトの締結力Ｆにより、テ−パの嵌合面に抗力Ｎと摩擦力Ｒを発生させる。その合力がアウタ−リングを押しひろげ挿入孔（図１０−ｄ）の内壁およびテ−パの嵌め合面に摩擦力として作用する。上記の如く、ボルトの締め付けトルクは、それぞれの接蝕面に作用し、部材どうしが締結される。
（４）  （図１３）
締め付けたボルトを取り外した図である。
【発明の効果】
【０００６】（１）  請求項１から請求項３に記載する如く、ボルトの締め付け力によりテーパの楔効果が生む抗力および摩擦力により部材間に締め付け力が生まれ、抗力および摩擦力を受ける接触面積は、従来の六角ナットや従来の緩み止め用ナットと比較すると、大きく働く為に、雄ねじとめねじの、はめあい部にはたらく摩擦力は大きく、締め付け力の低下はみられず、機械の運転中の振動や衝撃により、本ナットは緩むことはない。
（２）  請求項４から請求項５に記載する如く、部材間の加工工数の削減、および、作業工数の削減が可能である。
（３）  請求項６に記載する如く、部材どうしの形状の簡略化、およびサイズを縮小することが可能であり、もって意匠の自由度の向上を図ることができ、機械装置の機能は満足するものができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の締め付け工法の説明図
【図２】  従来の締め付け工法の説明図
【図３】  従来の締め付け工法の説明図
【図４】  従来の締め付け工法の説明図
【図５】  従来の締め付け用要素の例
【図６】  本発明の実施の形態の楔効果を利用したロックナットのインナ−リングの説明図
【図７】  本発明の実施の形態の楔効果を利用したロックナットのインナ−リングの断面図
【図８】  本発明の実施の形態の楔効果を利用したロックナットのアウタ−リングの断面図
【図９】  本発明の実施の形態の楔効果を利用したロックナットの組付断面図
【図１０】  部材の形状図
【符号の説明】
（ａ）      インナーリングの底部に設けた突起物
（ｂ）      アウタ−リングに設けた切り欠き部
（ｃ）（ｄ）本発明の実施の形態の部材の形状図
（ｅ）      締め付けボルト
【図１】
2006084017.tif 000003
【図２】
2006084017.tif 000004
【図３】
2006084017.tif 000005
【図４】
2006084017.tif 000006
【図５】
2006084017.tif 000007
【図６】
2006084017.tif 000008
【図７】
2006084017.tif 000009
【図８】
2006084017.tif 000010
【図９】
2006084017.tif 000011
【図１０】
2006084017.tif 000012
【図１１】
2006084017.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月30日(2004.12.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、部材間を締め付け要素により固定するための被部材の加工法と、テーパ形状の嵌合面を有した楔効果による摩擦力と抗力を利用した、緩み止めロックナットに間するものである。
【背景技術】
【０００２】（１）  一般に、締め付け要素（ねじ、及びナット）は、部材を他の部材に固定したり、必要に応じて取り外す用途に使用する。  しかしながら、一度固定したら外す必要がない場合や、また繰り返し取り付け取り外す場合もある。  さらに緩んだり外れたりしては使用できず、危険な場合がある。  例えば土木作業用機械や、輸送車両などではねじやナットが外れると危険が生じるし、工作機械、建築機械などの部材、または配管など、ねじやナットが緩むと危険であり、使用に支障をきたすこともある。
（２）  部材間の固定には相手部材にめねじ加工を施し、ボルトを相手部材に直接ねじこみ固定する工法（図１）があるが、下穴加工又はめねじあけ加工には各々加工深さの管理が必要であり、まためねじあけ加工中タップ歯の欠損事故は多々発生する。
（３）  部材間の固定には、相手部材に貫通穴加工を施し、ボルトとナットを介して部材間を固定する工法（図２）（図３）があるが、貫通穴加工の為加工時間が長い欠点がある。
（４）  部材間の固定には、非鉄金属材料または樹脂系材料の場合、インサートを使用するが締め付力の管理が必要であり、また振動や衝撃荷重を受けるには、材質は脆く使用に耐ないことがある。  またインサートを使用する際下穴加工後インサート用の専用工具でめねじ加工を施す必要があり、めねじ加工後インサート挿入専用工具を必要とし、加工工数も多くなる。
（５）  従来の締め付け用要素として主に（図４）の（−１）から（−８）に示す如く衆知のものがある。  これらは使用勝手により使い分ける必要があり、例えば（−１）（−２）は締め付け後カシメ加工が必要であり、取り外しや再利用は難しく、（−３）（−４）は締め付け後、緩み止めのねじ締め加工が必要であり、（−５）（−６）は振動や衝撃荷重には弱い。
（−７）（−８）は楔効果を利用したロックナットであるが図に示す如く六角形状または、きり欠き形状である。【０００３】上記（１）から（５）に示す如く加工工数、作業工数が多く、ボルトとナットの緩みが発生いやすく、固定の際スパナやレンチ等を使用する為、締め付け作業用のスペースの確保が必要になり、部材間のサイズが大きくなり、ついては意匠の自由度の制約をうけていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする問題】
【０００４】前記の如く振動や衝撃荷重等が加わる土木機械や、輸送車両、また工作機械や建設機械等の部材間の固定に使用されるボルトとナットの一般的な締め付け工法では（図１）（図２）（図３）に示す如く使用されるが、締め付け作業用のスペースを確保しなければならず部材間のサイズが大きくなり、加工工数、作業工数が多く、しいては意匠の自由度の制約を受けていた。  またナットを二個使用する工法においても緩みを生じやすく危険であり、増し締めをする必要があった。従来の締め付け要素として（図４）に示す如く種種あるが、いずれも専用工具など必要な場合があり、締め付け作業工数が増し、締め付けの際締め付け作業用のスペースが必要であり、緩み止めナットとして機能的に満足するものは少ない。  本発明は、上記した問題に鑑みて考案したもので、緩むことがなく且つ外れることがなく、部材間の加工費の低減を図り、作業および加工時間の短縮と取り付けスペースの縮小及び部材間のサイズ縮小ができ、意匠の自由度の向上を図ることができ、また部材の材質は鉄、非鉄金属材料、樹脂系材料に使用することができ、緩むことのない、テーパの楔効果を利用した締め付け金具を提供することを目的とする。
【問題を解決するための手段】
【０００５】上記目的を達成するために、本発明のテーパの楔効果を利用したナット（以下ナットと呼ぶ）は、被締め付け部材（図５−ｅ）に示す如く成形された孔に本ナットを挿入し、被締め付け部材（図５−ｄ）に示す如く成形された孔にボルトを（図６）示す如く挿入後、レンチなどの工具でボルトを回転させて本ナットを所定のトルク値で締めあげて、部材どうしを締結する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】（１）インナーリング（図７）、
上記形態は、めねじを施した円錐形状の部品で、この円錐部（テーパ部）はアウターリングの内径部に設けた円錐部（テーパ部）と嵌合面を有して、円錐（テーパ部）の底部に突起物（図７−ａ）を設けている。
（２）アウターリング（図８）
上記形態は、緊迫力を持つ弾性体で円筒形状を有し、内径面の一部に円錐（テーパ）加工を施し、切り欠き（図８−ｂ）と底部にインナーリングを受ける凸部（図８−ｃ）を設けている。
（３）本ナット（図９）
上記形態は、アウターリングにインナーリングを組み入れた一対の締結用要素であり、楔効果を利用した一対の緩み止め用ロックナットである。（組込図）
（４）次に、（図１０）の図面を参照しながら、本発明に係わる実施の形態について説明する。（図５）、（図６）に示す如く、部材ｅの孔に本ナットを挿入後，相手部材ｄの孔にボルトを通し、ボルトをレンチなどで回転させることにより、本ナットのめねじ孔にくいこみ、さらに回転させると、本ナットのインナーリングは、ねじ山の傾斜により軸線上に移動する。このとき、インナーリングは、部材ｄの下面に接蝕する。さらにボルトを回転させ締めつけ力を増すと、部材ｄと部材ｅに互いに引きつける力Ｋが働き、この部材間の隙間はなくなり、密着する。本ナットは楔の効果を持つ構造であり、内径面は円錐形状（テーパ）の嵌合面をもつため、（図１０）に示す如く、ボルトの締結力Ｆにより、テーパの嵌合面に抗力Ｎと摩擦力Ｒを発生させる。その合力がアウターリングを押しひろげ挿入孔（図５−ｅ）の内壁およびテーパの嵌め合面に摩擦力として作用し、またインナーリングは収宿しボルトの雄ねじへ作用する。  上記の如く、ボルトの締め付け力Ｆは、それぞれの接蝕面に作用し、部材どうしが締結される。
（５）（図１１）
締め付け前の形状図である。
【発明の効果】
【０００７】請求項１から請求項３に記載する如く、ボルトの締め付け力によりテーパの楔効果が生む抗力および摩擦力により部材間に締め付け力が生まれ、抗力および摩擦力を受ける接触面に働く合力はアウターリングを押し広げて挿入孔（図５−ｅ）の内壁に作用し、インナーリングは内側に収縮される作用が働くため、インナーリングに設けためねじは縮まり、ボルトのねじ山と谷を締め付ける力が働き、従来の六角ナットや従来の緩み止め用ナットと比較すると、雄ねじとめねじの、はめあい部にはたらく摩擦力は大きく、締め付け力の低下はみられず、機械の運転中の振動や衝撃により、本ナットは緩むことはない。
（１）  請求項４から請求項５に記載する如く、部材間の加工工数の削減、および、作業工数の削減が可能である。
（２）  請求項６に記載する如く、部材どうしの形状の簡略化、およびサイズを縮小することが可能であり、もって意匠の自由度の向上を図ることができ、機械装置の機能は満足するものができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】    従来の締め付け工法の説明図
【図２】    従来の締め付け工法の説明図
【図３】    従来の締め付け工法の説明図
【図４】    従来の締め付け用要素の例
【図５】    部材の加工の説明図
【図６】    本ナットを部材に挿入した図
【図７】    本発明の実施の形態の楔効果を利用したロックナットのインナーリングの説明図
【図８】    本発明の実施の形態の楔効果を利用したロックナットのアウターリングの断面図
【図９】    本発明の実施の形態の楔効果を利用した本ロックナットの組付け断面図
【図１０】    本発明の実施の形態の楔効果を利用した本ロックナットの締め付けの原理の説明図
【図１１】    部材に本ロックナットを挿入後ボルトにて締め付ける前の形状図
【符号の説明】
【０００９】ａ      インナーリングの底部に設けた突起物
ｂ      アウターリングに設けた切り欠き部
ｃ      アウターリングに設けた凸部
ｄ      加工部材を示す
ｅ      加工部材を示す
Ｆ      ボルトの締め付け力
Ｇ      ボルトを回転させる力
Ｒ      摩擦力
Ｎ      抗力
Ｋ      互いにひきつける力
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006084017.tif 000014
【図２】
2006084017.tif 000015
【図３】
2006084017.tif 000016
【図４（−１）】
2006084017.tif 000017
【図４（−２）】
2006084017.tif 000018
【図４（−３）】
2006084017.tif 000019
【図４（−４）】
2006084017.tif 000020
【図４（−５）】
2006084017.tif 000021
【図４（−６）】
2006084017.tif 000022
【図４（−７）】
2006084017.tif 000023
【図４（−８）】
2006084017.tif 000024
【図５】
2006084017.tif 000025
【図６】
2006084017.tif 000026
【図７】
2006084017.tif 000027
【図８】
2006084017.tif 000028
【図９】
2006084017.tif 000029
【図１０】
2006084017.tif 000030
【図１１】
2006084017.tif 000031