(57)【要約】【課題】被締結物において経時寸法変化が生じた場合に、締結の緩みを抑制すると共に締結力が過大になるのを防止することができるナット構造体を提供する。【解決手段】ボルト１０と組み合わされて被締結物Ｗを締結するナット構造体１であって、ボルト１０に螺合するナット部２と、ナット部２における被締結物Ｗと対向する側の端面２ａにおいて、ナット部２の外縁から径方向外側に向かって延出した環状平坦部３と、環状平坦部３の外縁から軸方向に被締結物Ｗ側に向かって延出した筒状部４と、を備え、筒状部４の環状平坦部３と連結された連結部分４ｂにおける、中心軸を通って軸方向に沿って切った断面形状は、Ｕ字状に湾曲した形状である。【選択図】図１
2018096423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトと組み合わされて被締結物を締結するナット構造体であって、
前記ボルトに螺合するナット部と、
前記ナット部における前記被締結物と対向する側の端面において、前記ナット部の外縁から径方向外側に向かって延出した環状平坦部と、
前記環状平坦部の外縁から軸方向に前記被締結物側に向かって延出した筒状部と、を備え、
前記筒状部の前記環状平坦部と連結された部分における、中心軸を通って前記軸方向に沿って切った断面形状は、Ｕ字状に湾曲した形状である、ナット構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナット構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
雄ネジを有するボルトと、該ボルトに螺合する雌ネジを有するナットにより、被締結物を締め付けて締結する締結手段が知られている。特許文献１には、ナットとボルトとの間に介在されるワッシャを備え、ワッシャはボルトを挿入する筒状の挿入部を有し、かつ、軸方向に一端から他端まで伸びるスリットが形成されており、ナットとワッシャとを台頭円錐形の斜面を介して当接させた締結手段が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０９２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した締結手段により締結された被締結物において、経時寸法変化が生じる場合がある。特許文献１に記載の締結手段では、被締結物が、軸方向においてナットから離れる方へと寸法変化した場合、締結手段における被締結物に対する締結力を締結初期の締結力とほぼ近い値に維持することができる。しかしながら、被締結物が、軸方向においてナットに近づく方へと寸法変化した場合、締結手段における被締結物に対する締結力が締結初期の締結力に対して過大になり、ナットが破損するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、被締結物において経時寸法変化が生じた場合に、締結の緩みを抑制すると共に締結力が過大になるのを防止することができるナット構造体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】
【０００６】
本発明は、ボルトと組み合わされて被締結物を締結するナット構造体であって、前記ボルトに螺合するナット部と、前記ナット部における前記被締結物と対向する側の端面において、前記ナット部の外縁から径方向外側に向かって延出した環状平坦部と、前記環状平坦部の外縁から軸方向に前記被締結物側に向かって延出した筒状部と、を備え、前記筒状部の前記環状平坦部と連結された部分における、中心軸を通って前記軸方向に沿って切った断面形状は、Ｕ字状に湾曲した形状である、ものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被締結物において経時寸法変化が生じた場合に、締結の緩みを抑制すると共に締結力が過大になるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態にかかるナット構造体の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】ナット構造体とボルトにより被締結物を締結した状態を示す模式図である。
【図４】ナット構造体とボルトにより被締結物Ｗを締結した状態において、被締結物が、軸方向においてナット構造体から離れる方へと寸法変化した場合を示す模式図である。
【図５】ナット構造体とボルトにより被締結物Ｗを締結した状態において、被締結物が、軸方向においてナット構造体に近づく方へと寸法変化した場合を示す模式図である。
【図６】変形例１にかかるナット構造体の概略構成を示す断面図である。
【図７】図６における破線で囲んだ領域Ａを拡大した図である。
【図８】変形例１にかかるナット構造体により被締結物を締結した状態を示す模式図である。
【図９】変形例２にかかるナット構造体の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１０】
まず、図１および図２を参照して本実施の形態にかかるナット構造体１の概略構成について説明する。ここで、ナット構造体１は、ボルトと組み合わされて被締結物を締結するためのものである。図１は、本実施の形態にかかるナット構造体１の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１および図２に示すように、ナット構造体１は、ナット部２と、環状平坦部３と、筒状部４と、を有している。ナット構造体１の材質は、例えば、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）である。
【００１１】
ナット部２は、ボルト１０の雄ネジに螺合する雌ネジを有する。ここで、ボルト１０は、従来公知の一般的なボルトである。ナット部２において、外形を略正六角柱しているが、これに限るものではない。ナット部２の外形として、従来公知のナットの外形を採用することができる。
【００１２】
環状平坦部３は、環状の平坦な板であり、ナット部２における被締結物Ｗと対向する側の端面２ａにおいて、ナット部２の外縁から径方向外側に向かって延出している。筒状部４は、環状平坦部３の外縁から軸方向Ｚに被締結物Ｗ側に向かって延出している。筒状部４は、環状平坦部３と連結された連結部分４ｂと、連結部分４ｂに連続する円筒部分４ｃと、を有する。連結部分４ｂにおける、中心軸を通って軸方向Ｚに沿って切った断面形状は、Ｕ字状に湾曲した形状である。この連結部分１０４ｂにおいて、Ｕ字の開口が被締結物Ｗの方に向いている。また、円筒部分４ｃの中心軸はナット部２の中心軸と一致する。筒状部４の先端４ａは、ナット部２における被締結物Ｗと対向する側の端面２ａよりも軸方向Ｚに被締結物Ｗ側に突出している。
【００１３】
図３は、ナット構造体１とボルト１０により被締結物Ｗを締結した状態を示す模式図である。図３は、図２の断面図に対応する。図３に示すように、ナット構造体１における筒状部４の先端４ａは、被締結物Ｗと接している。ナット構造体１は、筒状部４の先端４ａにおいて、被締結物Ｗから軸方向Ｚに締結力Ｆ１を受けている。
【００１４】
上述したように、筒状部４は、中心軸を通って軸方向Ｚに沿って切った断面形状がＵ字状に湾曲した形状をした連結部分４ｂを有している。このため、筒状部４は、先端４ａが被締結物Ｗに押し付けられると、連結部分４ｂが弾性変形する。すなわち、筒状部４は、連結部分４ｂにおいて弾性変形しやすい構造を有しているので、先端４ａが被締結物Ｗに押し付けられると板バネのように作用する。一方、環状平坦部３は、平坦な板であるので、筒状部４の先端４ａが被締結物Ｗに押し付けられると塑性変形する。
【００１５】
図４は、ナット構造体１とボルト１０により被締結物Ｗを締結した状態において、被締結物Ｗが、軸方向Ｚにおいてナット構造体１から離れる方へと寸法変化した場合を示す模式図である。図４に示すように、被締結物Ｗは、経時的な寸法変化により、ナット構造体１との締結面と反対の面が凹むようにたわんでいる。すなわち、被締結物Ｗは、軸方向Ｚにおいてナット構造体１から離れる方へと寸法変化している。
【００１６】
上述したように、筒状部４は、連結部分４ｂにおいて弾性変形しやすい構造を有しているので、被締結物Ｗが軸方向Ｚにおいてナット構造体１から離れる方へと寸法変化しても、先端４ａは被締結物Ｗに追随する。これにより、筒状部４が、先端４ａにおいて、被締結物Ｗから軸方向Ｚに受ける締結力Ｆ２はゼロ以上の値に維持される。
【００１７】
図５は、ナット構造体１とボルト１０により被締結物Ｗを締結した状態において、被締結物が、軸方向Ｚにおいてナット構造体１に近づく方へと寸法変化した場合を示す模式図である。図５に示すように、被締結物Ｗは、経時的な寸法変化により、ナット構造体１との締結面が凹むようにたわんでいる。すなわち、被締結物Ｗは、軸方向Ｚにおいてナット構造体１に近づく方へと寸法変化している。
【００１８】
上述したように、筒状部４は、連結部分４ｂにおいて弾性変形しやすい構造を有しているので、筒状部４の先端４ａが被締結物Ｗに押し付けられると弾性変形する。一方、環状平坦部３は、平坦な板であるので、筒状部４の先端４ａが被締結物Ｗに押し付けられると塑性変形する。図５に示すように、被締結物Ｗが軸方向Ｚにおいてナット構造体１に近づく方へと寸法変化した場合、先端４ａは被締結物Ｗに追随する。このとき、筒状部４の弾性変形が大きくなり、筒状部４の先端４ａにおいて被締結物Ｗから軸方向Ｚに及ぼされる締結力が大きくなる。しかしながら、筒状部４の先端４ａにおいて被締結物Ｗから軸方向Ｚに及ぼされる締結力Ｆ３が、初期の締結力Ｆ１よりも大きい所定の値を超えると、環状平坦部３の塑性変形が進む。これにより、筒状部４の先端４ａにおいて被締結物Ｗから軸方向Ｚに及ぼされる締結力Ｆ３が過大になるのを防止することができる。
【００１９】
以上のようにナット構造体１を構成したことで、被締結物において経時寸法変化が生じた場合に、締結の緩みを抑制すると共に締結力が過大になるのを防止することができる。
【００２０】
[変形例１]
図６は、変形例１にかかるナット構造体１０１の概略構成を示す断面図である。図６は、図２の断面図に対応する。図７は、図６における破線で囲んだ領域Ａを拡大した図である。図６および図７に示すように、筒状部１０４の円筒部分１０４ｃは、軸方向Ｚに対して角度αの傾斜が付けられている。
【００２１】
図８は、ナット構造体１０１により被締結物Ｗを締結した状態を示す模式図である。図８は、図７の拡大図に対応する。図８に示すように、筒状部１０４における円筒部分１０４ｃは、軸方向Ｚに対して平行になる。このように、円筒部分１０４ｃが軸方向に対して予め傾斜するように筒状部１０４を形成すると、ナット構造体１０１により被締結物Ｗを締結したときに、円筒部分１０４ｃが軸方向に対して確実に平行になるようにすることができる。これにより、ナット構造体における締結の信頼性を向上させることができる。
【００２２】
[変形例２]
図９は、変形例２にかかるナット構造体２０１の概略構成を示す断面図である。図９は、図２の断面図に対応する。図９に示すように、筒状部２０４の環状平坦部３と連結された連結部分１０４ｂにおける、中心軸を通って軸方向Ｚに沿って切った断面形状は、Ｕ字状に湾曲した形状である。この連結部分１０４ｂにおいて、Ｕ字の開口が中心軸の方に向いている。上述した筒状部４と同様に、筒状部２０４は、連結部分２０４ｂにおいて弾性変形しやすい構造を有しているので、先端２０４ａが被締結物Ｗに押し付けられると弾性変形する。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１，１０１，２０１  ナット構造体
２  ナット部
２ａ  端面
３  環状平坦部
４，１０４，２０４  筒状部
４ａ，１０４ａ，２０４ａ  先端
４ｂ，１０４ｂ，２０４ｂ  連結部分
１０  ボルト
１０４ｃ  円筒部分
【図１】
2018096423.tif 000003
【図２】
2018096423.tif 000004
【図３】
2018096423.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018096423.tif 000007
【図６】
2018096423.tif 000008
【図７】
2018096423.tif 000009
【図８】
2018096423.tif 000010
【図９】
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