(57)【要約】【課題】  ボルトに対して曲げ荷重や偏荷重が掛からず、またナットの加工およびボルトに対する締め付けを比較的簡単に行うことができ、さらにはナットの緩みを確実に防止し得る緩み止めナットを提供すること。【解決手段】  中ナット２とアウタカップ５とを有し、前記アウタカップ５はエンドプレート６と、これに連設されかつ中ナット２の外周に圧入可能な形状に形成されたスリーブ７とを有し、しかも中ナット２の高さｈ１よりも高い高さｈ２に形成されており、中ナット２の外周にアウタカップ５が圧入され、中ナット頂面４とアウタカップ５のエンドプレート６の内面とが当接され、中ナット座面３とアウタカップ５のスリーブ端面８との間に、所要の間隙９が形成されており、中ナット座面３とアウタカップ５のエンドプレート６の外面に貫通するめねじ１０が形成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中ナット（２）とアウタカップ（５）とを有し、
前記アウタカップ（５）はエンドプレート（６）と、これに連設されかつ中ナット（２）の外周に圧入可能な形状に形成されたスリーブ（７）とを有し、しかも中ナット（２）の高さ（ｈ１）よりも高い高さ（ｈ２）に形成されており、
前記中ナット（２）の外周にアウタカップ（５）が圧入され、中ナット頂面（４）とアウタカップ（５）のエンドプレート（６）の内面とが当接され、中ナット座面（３）とアウタカップ（５）のスリーブ端面（８）との間に、所要の間隙（９）が形成されており、
前記中ナット座面（３）とアウタカップ（５）のエンドプレート（６）の外面との間を貫通して、めねじ（１０）が形成されている、
ことを特徴とする緩み止めナット。
【請求項２】
中ナット（２）とアウタカップ（５）とを有し、
前記中ナット（２）の頂面に、断面凸状で平面から見て環状の環状突起（２４）が形成されており、
前記アウタカップ（５）はエンドプレート（６）と、これに連設されかつ中ナット（２）の外周に圧入可能な形状に形成されたスリーブ（７）とを有し、しかも中ナット（２）の高さ（ｈ１）よりも高い高さ（ｈ４）に形成されており、
前記中ナット（２）の外周にアウタカップ（５）が圧入され、中ナット頂面（４）とアウタカップ（５）のエンドプレート（６）の内面との間に、前記環状突起（２４）を介して間隙（２５）が形成され、中ナット座面（３）とアウタカップ（５）のスリーブ端面（８）との間に、所要の間隙（９）が形成されており、
前記中ナット座面（３）とアウタカップ（５）のエンドプレート（６）の外面との間を貫通して、めねじ（１０）が形成されている、
ことを特徴とする緩み止めナット。
【請求項３】
前記中ナット（２）の外周面とアウタカップ（５）のスリーブ（７）の内周面とが、多角形でかつ互いに圧入可能な形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩み止めナット。
【請求項４】
前記中ナット（２）の外周面とアウタカップ（５）のスリーブ（７）の内周面とが、円形でかつ互いに圧入可能な直径に形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の緩み止めナット。
【請求項５】
請求項１，２，３または４に記載の緩み止めナット（１）を用いたボルト・ナットの結合構造であって、
ボルト（１１）のおねじ（１２）に前記緩み止めナット（１）のめねじ（１０）をねじ込み、前記ボルト（１１）と緩み止めナット（１）とにより被締結部材を締結した状態において、スリーブ端面（８）および中ナット座面（３）が被締結部材の表面に当接し、アウタカップ（５）のエンドプレート（６）に形成されためねじ（１０）の部分が中ナット（２）の上方でボルト（１１）のおねじ（１２）に食い込み、前記エンドプレート（６）が外周側から内周側に向かって下り勾配の傾斜面に曲成されている、
ことを特徴とする緩み止めナットを用いたボルト・ナットの結合構造。
【請求項６】
中ナット部材（２’）と、エンドプレート（６）と，これに連設されたスリーブ（７）とを有し，かつ前記中ナット部材（２’）に圧入可能な形状に形成され，しかも中ナット部材（２’）の高さ（ｈ１）よりも高い高さ（ｈ２）または（ｈ３）に形成されたアウタカップ部材（５’）とを備え、
前記中ナット部材（２’）の外周にアウタカップ部材（５’）を圧入するとともに、少なくとも中ナット部材（２’）の端面とアウタカップ部材（５’）のスリーブ（７）の端面との間に、所要の間隙（９）を形成した後、
前記中ナット部材（２’）の座面とアウタカップ部材（５’）のエンドプレート（６）の外面との間を貫通するめねじ（１０）を形成する、
ことを特徴とする緩み止めナットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩み止めナットと、この緩み止めナットを用いたボルト・ナットの結合構造と、緩み止めナットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、高速道路や高架鉄道の構造物において、被締結部材をボルト・ナットにより締結して構築する場合が多い。かかる構造物である締結体では、締結体からボルト・ナットに大きな振動が伝播し、ボルト・ナットが繰り返し荷重を受け、ボルト・ナットの予張力が低下し、ナットが緩み、ボルトから外れるおそれがある。
【０００３】
そこで、従来ボルト・ナットが受ける繰り返し荷重によるナットの緩みを防止するため、色々な技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３２８１４号公報
【特許文献２】特開昭５９−５４８０９号公報
【特許文献３】特開平１１−１４８５０９号公報
【特許文献４】特開２００２−３９１４３号公報
【非特許文献１】実開昭６０−８５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前掲特許文献１，２および非特許文献１に記載の従来技術では、ナットの片側から切り込みを入れており、そのナットをボルトに締め付けたとき、ボルトに対して曲げ荷重が掛かるという問題がある。また、前掲特許文献１，２および非特許文献１に記載の従来技術では、ナットの締め付け面を斜めに形成し、切り込みの形成部分を突出させるようにしているので、製造がやや困難であるという問題もあった。
【０００５】
また、特許文献３に記載の従来技術では、ナットの両側から切り込みを設けているものの、締め付け方向の下部に切り込みが設けられ、各切り込みの下部に突起が設けられているので、製造コストが高くなるという問題があった。
【０００６】
さらに、前掲特許文献１〜３および非特許文献１に記載の従来技術では、緩み止めナットを締め付けるときの力を利用して、切り込みによって形成された下部片を押し曲げているので、最終的にナットを締め付けるために大きな力を要するという問題があり、さらにはナットを螺合したボルトの下部に大きな荷重が掛かるという問題もあった。そして、ナット座面にも部分的な荷重が掛かって疵が付きやすく、被締結部材に疵を付けないようにするためには座金を必要としていた。
【０００７】
さらにまた、特許文献４の図１（ａ），（ｂ）、図２に記載の従来技術では、ナットの片側から切り込みが設けられ、さらにはナット本体の上下方向の中央位置またはこの中央位置より下側に切り込みが設けられているので、切り込み形成後のナットの加工が難しいという問題があり、さらにはボルトに偏荷重が掛かるという問題があった。しかして、ボルトに偏荷重が掛かると、ボルトが曲がったり、僅かな荷重で飛んだりする事故に継がるおそれがあった。
【０００８】
また、従来締結体にナット座面を接着する技術も提案されている。
【０００９】
しかし、ナット座面を接着してしまうと、締結体を分解したい場合に、ナットを取り外すことが困難であったり、多くの時間を要する等の問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ボルトに対して曲げ荷重や偏荷重が掛からず、またナットの加工およびボルトに対する締め付けを比較的簡単に行うことができ、さらにはナットの緩みを確実に防止することができ、しかもボルトからナットを取り外したい場合には比較的簡単に行い得る緩み止めナットを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、アウタカップと中ナットの接合面への酸洗い液の浸入を防止し得る緩み止めナットを提供することにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、本発明の前記緩み止めナットを用いて、確実にナットの緩みを防止し得るボルト・ナットの結合構造を提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の他の目的は、本発明の前記緩み止めナットを簡素な設備で的確に製造し得る製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の緩み止めナットは、中ナット２とアウタカップ５とを有し、前記アウタカップ５はエンドプレート６と、これに連設されかつ中ナット２の外周に圧入可能な形状に形成されたスリーブ７とを有し、しかも中ナット２の高さｈ１よりも高い高さｈ２に形成されており、前記中ナット２の外周にアウタカップ５が圧入され、中ナット頂面４とアウタカップ５のエンドプレート６の内面とが当接され、中ナット座面３とアウタカップ５のスリーブ端面８との間に、所要の間隙９が形成されており、前記中ナット座面３とアウタカップ５のエンドプレート６の外面との間を貫通して、めねじ１０が形成されている。
【００１５】
また、前記目的を達成するため、本発明の請求項２に記載の緩み止めナットは、中ナット２とアウタカップ５とを有し、前記中ナット２の頂面に、断面凸状で平面から見て環状の環状突起２４が形成されており、前記アウタカップ５はエンドプレート６と、これに連設されかつ中ナット２の外周に圧入可能な形状に形成されたスリーブ７とを有し、しかも中ナット２の高さｈ１よりも高い高さｈ４に形成されており、前記中ナット２の外周にアウタカップ５が圧入され、中ナット頂面４とアウタカップ５のエンドプレート６の内面との間に、前記環状突起２４を介して間隙２５が形成され、中ナット座面３とアウタカップ５のスリーブ端面８との間に、所要の間隙９が形成されており、前記中ナット座面３とアウタカップ５のエンドプレート６の外面との間を貫通して、めねじ１０が形成されている。
【００１６】
また、前記目的を達成するため、本発明の請求項３に記載の緩み止めナットは、前記中ナット２の外周面とアウタカップ５のスリーブ７の内周面とが、多角形でかつ互いに圧入可能な形状に形成されている。
【００１７】
また、前記目的を達成するため、本発明の請求項４に記載の緩み止めナットは、前記中ナット２の外周面とアウタカップ５のスリーブ７の内周面とが、円形でかつ互いに圧入可能な直径に形成されている。
【００１８】
さらに、前記目的を達成するため、本発明の請求項５に記載のボルト・ナットの結合構造は、請求項１，２，３または４に記載の緩み止めナット１を用いたボルト・ナットの結合構造であって、ボルト１１のおねじ１２に前記緩み止めナット１のめねじ１０をねじ込み、前記ボルト１１と緩み止めナット１とにより被締結部材を締結した状態において、スリーブ端面８および中ナット座面３が被締結部材の表面に当接し、アウタカップ５のエンドプレート６に形成されためねじ１０の部分が中ナット２の上方でボルト１１のおねじ１２に食い込み、前記エンドプレート６が外周側から内周側に向かって下り勾配の傾斜面に曲成されている。
【００１９】
さらにまた、前記目的を達成するため、本発明の請求項６に記載の緩み止めナットの製造方法は、中ナット部材２’と、エンドプレート６と，これに連設されたスリーブ７とを有し，かつ前記中ナット部材２’に圧入可能な形状に形成され，しかも中ナット部材２’の高さｈ１よりも高い高さｈ２またはｈ３に形成されたアウタカップ部材５’とを備え、前記中ナット部材２’の外周にアウタカップ部材５’を圧入するとともに、少なくとも中ナット部材２’の端面とアウタカップ部材５’のスリーブ７の端面との間に、所要の間隙９を形成した後、前記中ナット部材２’の座面とアウタカップ部材５’のエンドプレート６の外面との間を貫通するめねじ１０を形成するようにしている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の緩み止めナットによれば、次のような効果がある。
（ａ）中ナット座面３からアウタカップ５のエンドプレート６の外面に貫通するめねじ１０を形成しており、ボルト１１への緩み止めナット１の締め付け開始時から締め付け完了時および締結体の使用時にわたって、ボルト１１のおねじ１２に対して緩み止めナット１のめねじ１０が均等な締め付け力で螺合しているので、ボルト１１に曲げ荷重や偏荷重が加わることがなく、したがってボルト１１が曲がったり、飛んだりするトラブルを未然に防止し得る効果がある。
（ｂ）中ナット２とアウタカップ５の加工、中ナット２の外周へのアウタカップ５の圧入、および中ナット座面３からアウタカップ５のエンドプレート６の外面にわたるねじ切り共、簡素な設備を使って簡単に加工できるので、廉価に提供し得る効果がある。
（ｃ）通常のねじ回し工具を用いてボルト１１に締め付けることができるし、被締結部材の表面にアウタカップ５のスリーブ７の端面が当接した後も、緩み止めナット１の締め付け力を僅かに増すだけで、簡単に締結し得る効果がある。
（ｄ）ボルト１１に締結した状態において、ボルト１１のおねじ１２にアウタカップ５のエンドプレート６に形成されためねじ１０が食い込み、かつエンドプレート６が自体の反発力でボルト１１をその軸方向に押し上げるように作用するので、ナットの緩みを確実に防止し得る効果を有する外、ボルト・ナットのねじ山に対する荷重を、ボルトにおけるはめあいねじ部の遊びを取り、中ナット座面３の近傍とアウタカップ５のエンドプレート６の近傍とにより分担し、集中荷重を回避できるので、ボルト・ナットのねじ山の座屈や変形を防止し得る効果があり、ひいてはねじ山の座屈や変形によるナットの緩みを長期間にわたって防止し得る効果がある。
（ｅ）締結体の分解時や、ボルト・ナットの交換時等、必要に応じて緩み止めナット１を逆回転させるだけで、ボルト１１から比較的簡単に取り外すことができる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載の緩み止めナットによれば、前記請求項１に記載の緩み止めナットにおける前記（ａ）〜（ｅ）の効果の他に、次の効果がある。
（ｆ）中ナット２の頂面に、断面凸状で平面から見て環状の環状突起２４を形成しているので、中ナット２の外周にアウタカップ５を圧入し一体化した後、ねじ切り・酸洗い・溶融亜鉛めっきを施すときの、アウタカップ５と中ナット２の接合面への酸洗い液の浸入を防止し、酸洗い液によるアウタカップ５と中ナット２の接合面の腐食を防止し得る効果がある。
【００２２】
本発明の請求項３に記載の緩み止めナットによれば、前記請求項１に記載の緩み止めナットにおける前記（ａ）〜（ｅ）の効果を有する。
【００２３】
本発明の請求項４に記載の緩み止めナットによれば、次のごとき格別の効果を奏する。
（ｇ）中ナット２の外周面とアウタカップ５のスリーブ７の内周面とが円形に形成され、中ナット２の外周にアウタカップ５が圧入されているので、中ナット座面３が被締結部材の表面に当接後、なおもアウタカップ５に締結トルクを加えて回転させると、中ナット２が被締結部材に当接して自由度を失っているところへアウタカップ５が強制的に回転されるため、中ナット２とアウタカップ５間に、ねじの回転方向に位相のずれが生じ、中ナット２とアウタカップ５間に相反する方向の力が発生し、これによりはめあいねじ部の遊びが完全に取られ、いわゆるダブルナット効果が発現する結果、ボルト・ナットを確実にロッキングし得る効果がある。
【００２４】
本発明の請求項５に記載のボルト・ナットの結合構造によれば、ボルト１１に緩み止めナット１を締結した状態では、アウタカップ５のエンドプレート６に形成されためねじ１０の部分が中ナット２の上方でボルト１１のおねじ１２に食い込み、かつエンドプレート６が外周側から内周側に向かって下り勾配の傾斜面に曲成されており、かかるエンドプレート６の反発力がボルト１１をその軸方向に押し上げるように作用し、したがって緩み止めナット１がボルト１１に堅固に結合するので、ナットの緩みをより確実に防止し得る効果がある。
【００２５】
本発明の請求項６に記載の緩み止めナットの製造方法では、中ナット部材２’およびアウタカップ部材５’共、簡素な設備で簡単に製作できるし、中ナット部材２’の外周にアウタカップ部材５’を圧入する工程も、簡素な設備で簡単に行うことができるし、中ナット部材２’とアウタカップ部材５’のアセンブリにめねじ１０を切るねじ切り工程も、既往のねじ切り設備を使って簡単に行うことができる点で、本発明の緩み止めナット１を廉価に、かつ必要に応じて大量に製造し、供給し得る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１〜図３は本発明の緩み止めナットの第１の実施例を示すもので、図１は平面図、図２は縦断正面図、図３は底面図である。
【００２８】
これら図１〜図３に示す第１の実施例の緩み止めナット１は、中ナット２と、アウタカップ５とを有している。
【００２９】
前記中ナット２とアウタカップ５の材料には、鋼製ナットの機械的性質（ＪＩＳ  Ｂ  １０５２：１９９８）に基づき、ねじ部品用材料のＪＩＳから適宜選択して用いる。
【００３０】
前記中ナット２を、図示実施例では六角形に形成しているが、四角形や八角形に形成しても良く、通常の回転工具を用いて回転させ得るものであれば、特にその形状を問わない。
【００３１】
前記アウタカップ５は、エンドプレート６と、これに連設されたスリーブ７とを有している。
【００３２】
前記アウタカップ５のスリーブ７は、中ナット２の外周に圧入可能に形成されている。すなわち、スリーブ７は中ナット２を軸基準として、中ナット２との間にしめしろを有する中間ばめないししまりばめの関係に形成されている。
【００３３】
前記中ナット２とアウタカップ５とは、中ナット２の高さｈ１に対して、アウタカップ５の内のりの高さｈ２（ただし、ｈ２＞ｈ１）の関係に形成されている。
【００３４】
前記中ナット２の外周には、アウタカップ５が圧入されている。このアウタカップ５が、中ナット頂面４にエンドプレート６の内面が当接するまで圧入された状態で、中ナット座面３とアウタカップ５のスリーブ端面８との間に、間隙９が形成されている。この間隙９の高さｈ３は、前記アウタカップ５の内のりの高さｈ２と中ナット２の高さｈ１の差（ｈ２−ｈ１）に相当する。
【００３５】
前記中ナット座面３からアウタカップ５のエンドプレート６の外面に貫通させて、めねじ１０が形成されている。このめねじ１０は、相手方である後述のおねじに螺合する形状およびピッチに形成されている。
【００３６】
次表に、中ナットとアウタカップの材料および各部の寸法、めねじの呼び径、中ナットを軸基準としたときの中ナットとアウタカップのはめあいのしめしろ、中ナットの外周にアウタカップを圧入するための押し込み力等を示す。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
次に、前記緩み止めナット１の使用方法に関連して、本発明のボルト・ナットの結合構造について説明する。
【００３９】
図４〜図７は本発明の第１の実施例の緩み止めナットを用いたボルト・ナットの結合構造を示すもので、図４はボルトに緩み止めナットを締め付ける前の状態を示す縦断面図、、図５は図４のＡ部分の拡大図、図６はボルトに緩み止めナットを締め付けた状態を示す縦断面図、図７は図６のＢ部分の拡大図である。そして、図８は従来のボルト・ナットの結合構造における荷重分布の説明図、図９は前記第１の実施例の緩み止めナットを用いたときのボルト・ナットの結合構造における荷重分布の説明図である。
【００４０】
前記第１の実施例にかかる緩み止めナット１は、次のように使用される。
【００４１】
まず、図４に示すように、第１，第２の被締結部材１３，１４にボルト１１を挿通する。
【００４２】
ついで、第１の被締結部材１３から突出されたボルト１１のおねじ１２に緩み止めナット１に形成されためねじ１０を螺合し、レンチ等の通常のねじ回し工具を用い、緩み止めナット１を順方向に回転させ、締め付けて行く。このとき、図４および図５から分かるように、緩み止めナット１のアウタカップ５におけるスリーブ端面８が第１の被締結部材１３の表面に当接するまでは、中ナット２とアウタカップ５が一体となって進んで行く。かかるねじ込み時に、緩み止めナット１は従来のナットと同様、おねじ１２とめねじ１０の螺合を介して進んで行くので、ボルト１１に対して曲げ荷重や偏荷重を及ぼすことがない。
【００４３】
そして、緩み止めナット１のアウタカップ５におけるスリーブ端面８が第１の被締結部材１３の表面に当接した後、さらに緩み止めナット１を順方向に回転させると、スリーブ７は第１の被締結部材１３に当接しているため、これ以上進むことはないが、一方中ナット２とアウタカップ５のエンドプレート６とは、ボルト１１のおねじ１２と緩み止めナット１に形成されためねじ１０との螺合を介して、第１の被締結部材１３に中ナット座面３が当接するまで進んで行く。
【００４４】
このとき、スリーブ７と中ナット２とは、中ナット座面３とアウタカップ５のスリーブ端面８との間の間隙９に相当する高さｈ３に相当する距離を、その界面で滑り移動する。このようにして、図６および図７に示すように、緩み止めナット１のエンドプレート６のめねじ１０の部分が中ナット２の上方でボルト１１のおねじ１２に食い込み、かつアウタカップ５のエンドプレート６が前記おねじ１２に食い込んでいるめねじ１０側の端部を支点として、外周側から内周側に向かって下り勾配の傾斜面に曲成される。
【００４５】
前述のごとく、第１の被締結部材１３の表面にアウタカップ５のスリーブ端面８が当接後、スリーブ７が前述のように滑り移動し、かつエンドプレート６が曲げられる過程においても、ボルト１１のおねじ１２に緩み止めナット１に形成されためねじ１０が螺合しており、中ナット２の外周面に沿ってアウタカップ５のスリーブ７が単に滑り移動するだけであるため、ボルト１１に対して曲げ荷重や偏荷重が加わることがない。
【００４６】
また、前述のごとく、アウタカップ５のエンドプレート６が外周側から内周側に向かって下り勾配の傾斜面に曲げられると、そのエンドプレート６に、図７に矢印ａで示す方向の反発力が生じ、この反発力によりボルト１１がその軸方向に真直ぐに押し上げられる。その結果、ボルト１１に緩み止めナット１が堅固に結合するので、ナットの緩みをより確実に防止することができる。
【００４７】
そして、前記アウタカップ５におけるエンドプレート６の反発力の作用で、ボルト１１が軸方向に押し上げられることによる予張力により、第１，第２の被締結部材１３，１４が強力に締め付けられ、一体化された締結体１５が構成される。
【００４８】
ところで、ボルトに対してナットを締め付けたときのはめあいねじ部の荷重分布は、図８に示すように、従来のナット１６を締め付けた場合、ナット座面１７に近いねじ山が大きな荷重を受け持ち、ナット頂面１８に近いねじ山ほど支える荷重が小さくなることが知られている。したがって、大きなトルクでナット１６を締め付けると、ナット座面１７の近傍のねじ山が座屈または変形し、これが原因となってナット１６が緩む等のトラブルが発生するおそれがあった。
【００４９】
これに対して、この第１の実施例の緩み止めナット１を用いた場合には、前述のごとく中ナット２の直上でボルト１１のおねじ１２に、アウタカップ５のエンドプレート６に形成されているめねじ１０の部分が食い込み、かつエンドプレート６の反発力がボルト１１を軸方向に押し上げる方向に作用するので、図９に示すように、ボルト１１に緩み止めナット１を締め付けたときのねじ山が負担する荷重を、中ナット座面３の近傍のねじ山と、アウタカップ５のエンドプレート６の近傍のねじ山とで分担して受け止めるので、集中荷重を回避することができる。したがって、この第１の実施例の緩み止めナット１を用いたボルト・ナットの結合構造によれば、ねじ山の座屈や変形を防止することができ、かかるねじ山の座屈や変形に起因するナットの緩みを長期間にわたって防止することができる。
【００５０】
続いて、本発明の第１の実施例にかかる緩み止めナットの製造方法を説明する。
【００５１】
図１０〜図１３はこの第１の実施例の緩み止めナットの製造方法の一例を示すもので、図１０は中ナット部材とアウタカップ部材の縦断面図、図１１は中ナット部材の外周にアウタカップ部材を圧入する工程を示す説明図、図１２は中ナット部材とアウタカップ部材のアセンブリに、めねじを切るねじ切り工程を示す説明図、図１３は製品である緩み止めナットの縦断面図である。
【００５２】
この第１の実施例の緩み止めナットを製造するに当たっては、図１０に示すように、中ナット部材２’とアウタカップ部材５’とを製作する。なお、図１０および図１１に示すように、中ナット部材２’およびアウタカップ部材５’には、それぞれ製作の段階で、中ナット部材２’の軸心部にはねじ径に適切な下穴２０が形成され、アウタカップ部材５’のエンドプレート６の中心部にはねじ径に適切な下穴６０が形成されている。
【００５３】
前記中ナット部材２’およびアウタカップ部材５’の材料としては、前述のごとく、ＪＩＳに鋼製ナットの機械的性質（ＪＩＳ  Ｂ  １０５２：１９９８）があり、この規格に基づいて選定する。前記中ナット部材２’とアウタカップ部材５’とは、同じ材料で製作しても良く、中ナット部材２’に比較してアウタカップ部材５’を展性の大きい材料等で製作しても良い。
【００５４】
前記中ナット部材２’およびアウタカップ部材５’の形状は、中ナット部材２’の対角線の長さである外径Ｄ１’に対して、アウタカップ部材５’の内部の対角線の長さである内径Ｄ２’を、次の数１の関係に製作する。
［数１］
Ｄ２’＝Ｄ１’−２ｗ
ただし、ｗ：はめあいのしめしろ
【００５５】
また、アウタカップ部材５’のエンドプレート６からスリーブ７に至る外形を、中ナット部材２’の外周にアウタカップ部材５’を圧入した状態で、中ナット部材２’の頂面から外周面に至る形状に、肉厚ｔを加えた形状に製作する。そして、アウタカップ部材５’は、好ましくは中ナット部材２’に圧入した状態で、ＪＩＳで規格するねじの呼び径に対応するナットの外形に製作する。このように製作すれば、製品としての緩み止めナットを、規格のレンチ等の回転工具をそのまま使って回転させることが可能となる。
【００５６】
さらに、アウタカップ部材５’の内のりの高さｈ２を、次の数２の関係に製作する。
［数２］
ｈ２＝ｈ１＋ｈ３
ただし、ｈ１：中ナット部材の高さ
ｈ３：中ナット座面とアウタカップのスリーブ端面間の間隙に相当する高さ
【００５７】
そして、中ナット座面とアウタカップのスリーブ端面間の間隙に相当する高さｈ３は、Ｍ１６の場合、好ましくは０．８〜１．６ｍｍ程度とする。
【００５８】
前述のごとく、中ナット部材２’およびアウタカップ部材５’を製作した後、図１１に示すように、中ナット部材２’の外周にアウタカップ部材５’を圧入する。この圧入には、通常のプレスを用いて行うことができる。また、中ナット部材２’の外周にアウタカップ部材５’を圧入するための押し込み力Ｐの一例を、表１に示す。
【００５９】
ついで、中ナット部材２’の外周にアウタカップ部材５’を圧入してなるアセンブリに、図１２に示すごとく、めねじ１０を形成する。そのねじ切りには、通常のねじ切り設備を用いて行う。また、このねじ切りは中ナット部材２’とアウタカップ部材５’のアセンブリをチャック２１によりはさんで固定し、ねじ切り工具であるタップ２２を用いて行う。そして、このめねじ１０は相手方の部材であるボルトに螺合する呼び径のねじを、中ナット座面としての中ナット部材２’の端面からアウタカップ部材５’のエンドプレート６の外面に貫通させ、連続して形成する。
【００６０】
前述の工程を経て製造された製品としての緩み止めナット１を、図１３に示す。なお、この図１３に示す緩み止めナット１には、図１〜図３に示した緩み止めナット１と同じ符号を付けて示している。
【００６１】
以上の説明からも分かるように、本発明の製造方法によれば、この第１の実施例の緩み止めナット１を既往の簡素な設備を使用して的確に製造することができるし、必要に応じて大量に製造して供給することもできる。
【実施例２】
【００６２】
図１４〜図２５は本発明にかかる緩み止めナットの第２の実施例を示すもので、図１４は縦断正面図、図１５は図１４の底面図、図１６はアウタカップの縦断正面図、図１７は図１６の底面図、図１８は中ナットの縦断正面図、図１９は図１８の平面図、図２０〜図２３はこの第２の実施例の緩み止めナットによる被締結部材の締め付け過程を示す説明図、図２４はこの第２の実施例の緩み止めナットの最終締め付け段階における中ナット・アウタカップのねじの位相ずれを模式的に示した説明図、図２５はこの第２の実施例の緩み止めナットにより被締結部材を締結した状態における作用説明図である。
【００６３】
これら図１４〜図２５に示す第２の実施例の緩み止めナット１も、図１４および図１５から分かるように、中ナット２とアウタカップ５とを有している。
【００６４】
前記中ナット２は、図１８および図１９に示すように、直径Ｄ３の円形に形成されている。この中ナット２の頂面には、断面凸状で平面から見て環状の環状突起２４が形成されている。
【００６５】
前記アウタカップ５は、図１６および図１７に示すように、エンドプレート６とスリーブ７とが一体をなすカップ状に形成されている。このアウタカップ５の外周面は、この実施例では通常のレンチで回転操作させ得るように六角形に形成されている。このアウタカップ５の内周は、中ナット２の外周に圧入可能な形状に形成されている。このアウタカップ５の内のりの高さｈ６は、中ナット２の高さｈ４よりも高く形成されている。
【００６６】
前記中ナット２の外周にアウタカップ５を圧入した状態では、図１４に示すように、中ナット座面３とアウタカップ５のスリーブ端面８間に、高さｈ３の間隙９が形成されている。また、中ナット頂面４とアウタカップ５のエンドプレート６の内面間には、環状突起２４を介して間隙２５が形成されている。
【００６７】
いま、中ナット２の直径をＤ３とし、圧入する前のアウタカップ５のスリーブ７の内径をＤ４とし、しめしろをｗとするとき、アウタカップ５のスリーブ７の内径Ｄ４は、次式で表される関係に形成される。
［数３］
Ｄ４＝Ｄ３−２ｗ
【００６８】
また、中ナット２の高さをｈ４とし、前記間隙９の高さをｈ３とし、前記環状突起２４により形成される間隙２５の高さをｈ５とするとき、アウタカップ５の内のりの高さｈ６は、次式で表される関係に形成される。
［数４］
ｈ６＝ｈ３＋ｈ４＋ｈ５
【００６９】
前記中ナット２の外周にアウタカップ５を圧入してなる中ナット２とアウタカップ５のアセンブリには、図１４および図１５に示すように、中ナット座面３とアウタカップ５のエンドプレート６の外面との間を貫通し、連続してめねじ１０が形成されている。
【００７０】
この第２の実施例における緩み止めナット１により被締結部材を締結するに当たっては、図２０に示すように、第１，第２の被締結部材１３，１４にボルト１１を挿通し、このボルト１１のおねじ１２に緩み止めナット１の中ナット２とアウタカップ５のエンドプレート６に形成されためねじ１０を螺合する。
【００７１】
そして、ねじ回し工具を用いて緩み止めナット１を、図２０に矢印ｂで示す順方向に回転させ、締め付けて行く。
【００７２】
緩み止めナット１がボルト１１に沿って螺進し、図２１に示すように、第１の被締結部材１３の表面にアウタカップ５のスリーブ端面８が当接した後、緩み止めナット１をなおも回転させて行くと、図２２に示すように、アウタカップ５のスリーブ端面８が第１の被締結部材１３の表面により押し上げられ、アウタカップ５のスリーブ７が中ナット２の外周面とスリーブ７の接合面２６を滑りながら移動し、中ナット２は中ナット２の外周面とスリーブ７の接合面２６の摩擦抵抗によりアウタカップ５と一緒に回転して螺進し、やがて中ナット座面３が第１の被締結部材１３の表面に接地し、自由度を失う。
【００７３】
中ナット座面３が第１の被締結部材１３の表面に当接後、なおもアウタカップ５に締結トルクを加えて回転させると、中ナット２が第１の被締結部材１３に当接して自由度を失っているので、図２３に矢印ｂ’で示すように、アウタカップ５のみ回転し、アウタカップ５のエンドプレート６に形成されているめねじ１０が中ナット２の上方でボルト１１のおねじ１２に食い込み、このねじのかみ合い部分を支点として、アウタカップ５のエンドプレート６が間隙２５の範囲で外周側から内周側に向かって下り勾配の傾斜面に曲成されるとともに、図２４に示すように、中ナット２に形成されているめねじ１０の部分と、アウタカップ５のエンドプレート６に形成されているめねじ１０の部分間に、位相のずれｅが生じる。
【００７４】
前述のごとく、中ナット２のめねじ１０の部分と、アウタカップ５のエンドプレート６のめねじ１０の部分間に位相のずれｅが生じると、中ナット２とアウタカップ５間に、図２５に示すように、相反する方向のばね反力ｆとばね力ｇが発生し、これによりはめあいねじ部の遊びが完全に取り除かれ、いわゆるダブルナット効果が発現される。その結果、ボルト１１とこの第２の実施例にかかる緩み止めナット１とを確実にロッキングすることができるし、かかるボルト１１と緩み止めナット１とにより第１，第２の被締結部材１３，１４を確実に締結することができる。
【００７５】
ところで、緩み止めナット１における溶融亜鉛めっき対応品の場合、次のような手順で加工する。
（イ）まず、中ナット部材とアウタカップ部材とを個別に電気めっきする。
（ロ）次に、中ナット部材の外周にアウタカップ部材を圧入し、両部材を一体化させる。
（ハ）中ナット部材とアウタカップ部材を一体化した後、ねじ切りする。
（ニ）ついで、中ナット部材とアウタカップ部材の一体化物を酸洗いし、溶融亜鉛めっきを施す。
【００７６】
前記中ナット部材とアウタカップ部材との一体化物を酸洗いする際、中ナット部材とアウタカップ部材との接合面への酸洗い液の浸入を厳禁しなければならない。
【００７７】
これに対して、この第２の実施例の緩み止めナット１によれば、中ナット頂面４に形成された断面凸状で平面から見て環状の環状突起２４により、酸洗い液の浸入を阻止することができる。しかも、中ナット部材とアウタカップ部材の接合面に電気亜鉛めっきが施されていることと、中ナット部材の外周にアウタカップ部材を圧入しているので、両部材の接合面に隙間がないこととが相俟ち、両部材の接合面への酸洗い液の浸入を確実に防止することができる。
【００７８】
なお、この第２の実施例の他の構成，作用および製造方法は、前記第１の実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明にかかる緩み止めナットの第１の実施例を示す平面図である。
【図２】図１の縦断正面図である。
【図３】同緩み止めナットの底面図である。
【図４】この第１の実施例の緩み止めナットを用いたボルト・ナットの結合構造を示すもので、ボルトに緩み止めナットを締め付ける前の状態を示す縦断面図である。
【図５】図４のＡ部分の拡大図である。
【図６】同結合構造において、ボルトに緩み止めナットを締め付けた状態を示す縦断面図である。
【図７】図６のＢ部分の拡大図である。
【図８】従来のボルト・ナットの結合状態における荷重分布の説明図である。
【図９】この第１の実施例の緩み止めナットを用いたボルト・ナットの結合構造における荷重分布の説明図である。
【図１０】この第１の実施例の緩み止めナットの製造方法を示すもので、中ナット部材とアウタカップ部材の縦断面図である。
【図１１】同製造方法において、中ナット部材の外周にアウタカップ部材を圧入する工程を示す説明図である。
【図１２】同製造方法において、中ナット部材とアウタカップ部材のアセンブリに対するねじ切り工程を示す説明図である。
【図１３】同製造方法による製品である緩み止めナットの縦断面図である。
【図１４】本発明緩み止めナットの第２の実施例を示す縦断正面図である。
【図１５】図１４の底面図である。
【図１６】同第２の実施例の緩み止めナットにおけるアウタカップの縦断正面図である。
【図１７】図１６の底面図である。
【図１８】同第２の実施例の緩み止めナットにおける中ナットの縦断正面図である。
【図１９】図１８の平面図である。
【図２０】同第２の実施例の緩み止めナットによる被締結部材の締め付け過程を示す説明図である。
【図２１】図２０に続く被締結部材の締め付け過程を示す説明図である。
【図２２】図２１に続く被締結部材の締め付け過程を示す説明図である。
【図２３】図２２に続く被締結部材の締め付け過程を示す説明図である。
【図２４】同第２の実施例の緩み止めナットの最終締め付け段階における中ナット・アウタカップのねじの位相ずれを模式的に示した説明図である。
【図２５】同第２の実施例の緩み止めナットにより被締結部材を締結した状態における作用説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  緩み止めナット
２  中ナット
３  中ナット座面
４  中ナット頂面
５  アウタカップ
６  エンドプレート
７  スリーブ
８  スリーブ端面
９  中ナット座面とスリーブ端面間の間隙
１０  めねじ
Ｄ１  中ナットの対角線の長さ
Ｄ２  アウタカップの内のりの対角線の長さ
ｈ１  中ナットの高さ
ｈ２  アウタカップの内のりの高さ
ｈ３  中ナット座面とスリーブ端面間の間隙に相当する高さ
１１  ボルト
１２  おねじ
２’  中ナット部材
５’  アウタカップ部材
ｗ  中ナットとアウタカップのはめあいのしめしろ
２４  環状突起
２５  中ナット頂面とアウタカップのエンドプレートの内面間の間隙
２６  中ナットの外周面とアウタカップのスリーブとの接合面
Ｄ３  中ナットの直径
ｈ４  中ナットの全体の高さ
ｈ５  環状突起の高さ
ｈ６  アウタカップの内のりの高さ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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