(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数が少なく構造が簡単で取付け易く、ロック効果の高いロックナットの提供。【解決手段】横断面外周が多角形に形成され、軸線上にネジ孔が形成されたナット本体を有するロックナットにおいて、軸線に直交し、第１スリットと第２スリットとを、それぞれ近接して一端側と他端側とから形成し、両スリットが軸線方向に重複するように配置し、ナットに圧縮力が加わったとき、両スリットの隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面外周が多角形に形成され、軸線Ｓ上にネジ孔(4)が形成されたナット本体(3)を有するロックナットにおいて、
そのナット本体(3)に、互いに軸線方向に離間して少なくとも一対の第１スリット(1)と第２スリット(2)とが、それぞれ前記ネジ孔(4)の軸線に交差し、その第１スリット(1)が前記外周の一端側から他端側に前記ネジ孔(4)を横断するように形成されると共に、第２スリット(2)が他端側から一端側に前記ネジ孔(4)を横断するよう形成され、その第１スリット(1)と第２スリット(2)とが軸線方向に部分的に重なるように配置されて、そのナットに圧縮力が加わったとき、両スリット(1)(2)の隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成されたロックナット。
【請求項２】
請求項１において、
横断面外周が六角形に形成され、前記外周の互いに180度離間した一端側の平面から他端側の平面に向けて、第１スリット(1)が形成され、第２スリット(2)が他端側の平面から一端側の平面に向けて形成され、各スリット(1)(2)が、前記軸線Ｓを横断すると共に、両スリット(1)(2)の先端の各スリット端(1a)(2a)が、前記一端側および他端側の各平面に平行に形成され、
両スリット(1)(2)が互いに近接して位置され、それら両スリット(1)(2)間に一対の平面略弧状の薄片部(13)が形成され、圧縮荷重によりその薄片部(13)が弾性変形するように形成されたロックナット。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１スリット(1)と第２スリット(2)と、第３スリット(5)とが軸線方向に互いに離間し且つ、周方向に等間隔に配置され、そのナットに圧縮力が加わったとき、各スリット(1)(2)(5)の隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成されたたロックナット。
【請求項４】
横断面外周が多角形に形成され、軸線上にネジ孔(4)が形成されたナット本体(3)を有するロックナットにおいて、
ナット本体(3)の外周の軸線方向の中間に、軸線の回りに連続した螺旋状の螺旋スリット(6)が、その外周の回りの360度以上に、前記ネジ孔(4)を横断するように形成され、そのナットに圧縮力が加わったとき、螺旋スリット(6)の隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成されたロックナット。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかのロックナット(11)を、ボルト(7)に螺着して被締結材(8)(9)が締結され、そのロックナットの外側に通常ナット(10)を重ねてボルト(7)に螺着して、ロックナットが圧縮されるように構成されたロックナットの締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩み止めに用いられるロックナットおよびその締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のナットにより緩み止めを行うものとして、従来ダブルナットが用いられている。これは、同一形状の２つのナットならなり、一方のナットを被締結部材に強固に螺着締結した後に、他方のナットを一方のナットに締め付けるようにして螺着締結していた。
また、特許文献１の公報記載のダブルナットは、従来のダブルナットを改良したものとして提案されていた。
さらに、本発明者は、既に特許文献２の公報記載のロックナットを提案している。これは、３つのナットを組み合わせて緩み止めが行われるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６０−２４９７１８号公報
【特許文献２】特許第２６１３５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のダブルナットは、単一のナットのみの締結よりもむしろ緩み易い場合がしばしばあった。これはダブルナットの締結状態において、図１１に示す如く、上側（外側）のナット10の雌ネジの面とボルト７の雄ネジ16の面とのみが実質的に接触し、下側のナット10の雌ネジの面とボルトの雄ネジ16の面とは実質的に接触しないからである。
即ち、図１１の状態は、図１０に示す１つのナット10の上面に他のナットを締結固定したものである。図１０においては、ナット10を雄ネジ16に螺着することにより、雄ネジ16の軸が上方に引き伸ばされて、ナット10の雌ネジの上面側のみが雄ネジ16の下面に圧接する。
このような状態で図１１の如く、外側の他のナット10を内側ナット10に締結すると、外側ナット10によりボルトの軸が上方に引き伸ばされる。すると内側ナット10の雌ネジとボルト７の雄ネジ16との接触面が離反する。その結果、雄ネジ16と内側ナット10の雌ネジとは接触しなくなり、緩みに対して両者間の摩擦抵抗が全く利用できなくなる。そのため内側ナット10は回転し易くなり、緩み止め効果がなくなるものである。
【０００５】
なお、図１２のダブルナット構造は、ボルト７の雄ネジ16に被締結部材とは無関係に２つのナットが締結固定（被締結部材と内側ナット10とが接触しない）されたものであり、この状態でダブルナット構造はロック効果が極めて強い。何故ならば、外側ナット10と内側ナット10とが互いにボルト７を逆向きに引っ張り合うと共に、両ナットが互いに反発方向に移動可能であるから、外側ナット10と雄ネジ16とが接触すると共に、内側ナット10と雄ネジ16とも接触するからである。なお、本発明は、後述の如く、このダブルナットの原理を利用している。
これに対し、図１１のように内側ナット10の上下両面に圧接力が加わったときは、内側ナット10は、何れの方向にも移動できないため、内側ナット10の雌ネジとボルト７の雄ネジ16とは実質的に接触しなくなる。その結果の緩み止め効果は疎外されることは明らかである。このことは特公昭６０−２４９７１８号公報に提案されたダブルナットにおいても同様である。
【０００６】
次に、特許第２６１３５３７号の３つのナットを利用したものは、緩み止め効果が極めて高いものである。これは、３つのナットを使用し、最下段のナットにより被締結部材を締結すると共に、上段２つのナットは、図12の作用が生じ、強力なダブルナット効果を果たさせると共に、最下段のナットとこのダブルナットとの間に緩み止め方向に係合する係合部を設け、最下段のナットの緩み止めを確実に行うようにしたものである。その緩み止め実験においても、強固な締結状態を維持した。
しかしながら、この３つのナットを使用する従来のものは次の欠点がある。
互いに係合する最下段のナットと中間のナットとは、その平面に形成された各爪が係合した状態でボルトに取付ける必要があり、その作業が極めて面倒であった。
そこで、本発明は係る課題を解決することを目的とし、二つのナットを一体化し且つ、ロック効果の高いものを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、横断面外周が多角形に形成され、軸線Ｓ上にネジ孔(4)が形成されたナット本体(3)を有するロックナットにおいて、
そのナット本体(3)に、互いに軸線方向に離間して少なくとも一対の第１スリット(1)と第２スリット(2)とが、それぞれ前記ネジ孔(4)の軸線に交差し、その第１スリット(1)が前記外周の一端側から他端側に前記ネジ孔(4)を横断するように形成されると共に、第２スリット(2)が他端側から一端側に前記ネジ孔(4)を横断するよう形成され、その第１スリット(1)と第２スリット(2)とが軸線方向に部分的に重なるように配置されて、そのナットに圧縮力が加わったとき、両スリット(1)(2)の隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成されたロックナットである。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、請求項１において、
横断面外周が六角形に形成され、前記外周の互いに180度離間した一端側の平面から他端側の平面に向けて、第１スリット(1)が形成され、第２スリット(2)が他端側の平面から一端側の平面に向けて形成され、各スリット(1)(2)が、前記軸線Ｓを横断すると共に、両スリット(1)(2)の先端の各スリット端(1a)(2a)が、前記一端側および他端側の各平面に平行に形成され、
両スリット(1)(2)が互いに近接して位置され、それら両スリット(1)(2)間に一対の平面略弧状の薄片部(13)が形成され、圧縮荷重によりその薄片部(13)が弾性変形するように形成されたロックナットである。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、請求項１において、
前記第１スリット(1)と第２スリット(2)と、第３スリット(5)とが軸線方向に互いに離間し且つ、周方向に等間隔に配置され、そのナットに圧縮力が加わったとき、各スリット(1)(2)(5)の隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成されたたロックナットである。
【００１０】
請求項４に記載の本発明は、横断面外周が多角形に形成され、軸線上にネジ孔(4)が形成されたナット本体(3)を有するロックナットにおいて、
ナット本体(3)の外周の軸線方向の中間に、軸線の回りに連続した螺旋状の螺旋スリット(6)が、その外周の回りの360度以上に、前記ネジ孔(4)を横断するように形成され、そのナットに圧縮力が加わったとき、螺旋スリット(6)の隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成されたロックナットである。
【００１１】
請求項５に記載の本発明は、請求項１〜請求項４のいずれかのロックナット(11)を、ボルト(7)に螺着して被締結材(8)(9)が締結され、そのロックナットの外側に通常ナット(10)を重ねてボルト(7)に螺着して、ロックナットが圧縮されるように構成されたロックナットの締結構造である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明のロックナットは、両スリット1,2が前記ネジ孔４を横断するよう形成され且つ、両スリット1,2 が軸線方向に部分的に重なるように配置されて、そのナットに圧縮力が加わったとき、両スリット1,2 の隙間が軸線方向に弾性的に縮小するように構成されたから、
図６に示す如く、ボルト７を介して、そのロックナットを通常のナット10と被締結部材８との間に締結したとき、ロックナット11の上下両面に圧縮力が加わり、その第１スリット１より上側部分（上半分）は、上面からの加圧により、下方に移動して、ネジ孔の下傾斜面と雄ネジ16の上傾斜面とが接触面14となる。ロックナット11の下側部分（下半分）は、下面からの加圧により、相対的に上方に移動（事実上、通常のナットの作用と同一）して、ネジ孔の上傾斜面と雄ネジ16の下傾斜面とが接触面14となる。そして、ロックナット11の上半分も下半分も共にボルト７に咬着して、その摩擦力により緩むことがない。これが成立する理由は、隙間の変形により、ロックナット11の上半分は下方に移動でき、下半分は上方に相対移動できるからである。そして、ナット10とロックナット11の上半分は、図12に示す、強固なダブルナット構造となる。また、下半分は上半分と一体であるため、緩むことがないと共に、その下半分自体もボルト７と強固に摩擦接触している。
次に、このロックナット11は一つの部材からなるので、取り扱い易く、迅速にボルトに締結することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、両スリット1,2 が互いに近接して位置され、それら両スリット1,2間に一対の平面略弧状の薄片部13が形成され、圧縮荷重によりその薄片部13が弾性変形できるように形成されたから、ロックナットがより円滑に軸線方向に圧縮変形され、緩み止め効果が向上する。
請求項３に記載の発明は、三つのスリット1,2,5が軸線方向に離間し且つ、周方向に等間隔に配置されているから、軸線方向の弾性的な圧縮変形が、より円滑に行われ、ロック効果が高いものとなる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、ナット本体３の外周の軸線方向の中間に、軸線の回りに連続した螺旋状の螺旋スリット６が、その外周の回りの360度以上に、前記ネジ孔４を横断するように形成されたから、軸線方向の弾性圧縮変形が、さらに円滑に行われ、ロック効果が高いものとなる。
請求項５に記載の発明のロックナットの締結構造によれば、上記ロックナットの存在により、取り扱い性が良く、緩みにくい締結構造となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のロックナット11の平面図。
【図２】同正面図及びその圧縮時の変形状態を示す説明図。
【図３】本発明のロックナット11と、通常のナット10との組み合わせ説明図。
【図４】同組み合わせをボルト７に螺着し、被締結部材８と９との締結状態を示す斜視図。
【図５】同の締結状態における一部断面図。
【図６】図５のＶＩ部拡大図。
【図７】本発明のロックナット11の第２実施例の平面図。
【図８】同正面図。
【図９】本発明のロックナット11の第３実施例の正面図。
【図１０】通常のボルト７とナット10と被締結部材８との締結状態を示す断面説明図。
【図１１】従来のダブルナットの締結状態を示す断面説明図。
【図１２】ダブルナットの強固なロック状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面に基づいて本発明のロックナット11の実施例につき説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本ロックナット11の平面図であり、図２はその正面図である。
このロックナット11は、そのナット本体３が六角ナットであって、軸線Ｓ上にネジ孔４を有する。そして、その外周面に上下一対の第１スリット１，第２スリット２が軸方向に近接して形成されている。第１スリット１は、六角の一平面から１８０度離れた他方の平面にネジ孔４を丁度横断しきるように形成され、そのスリット端1aが他方の外周面12の平面に平行に形成されている。同様に第２スリット２は、他方の平面から一方の平面にネジ孔４を丁度横断しきるように形成され、その結果、第２スリット２のスリット端2aと第１スリット１のスリット端1aとの間に薄片部13が形成されている。この薄片部13は、平面において一対の略円弧状（外周が山形・内周が円弧）に形成されている。
【００１８】
このロックナット11の材質としては、ステンレス鋼材、真鍮材、アルミ材、その他の金属材料或いは、プラスチック材料で形成できる。
第１スリット１の幅は、螺着されるネジのバックラッシュ（軸方向のガタ）を超える幅であればよい。そのバックラッシュは、通常０．１〜０．２ｍｍ程度である。
そこで、第１スリット１，第２スリット２の最小幅は０．１〜０．２ｍｍとし、最大はその２倍の０．２〜０．４ｍｍとすることが理想である。しかしながら、加工ツール等の関係でスリット幅を細くすることが難しい場合は、その幅を０．５〜１．２ｍｍとすることができる。
【００１９】
なお、加工は刃物によるスリット加工の他、レーザーによるスリット加工を行ってもよい。さらには、樹脂ナットの場合には成形により、そのスリットを一体形成することも可能である。
次に、第１スリット１と第２スリット２との軸方向の間隔は、そこに生じる薄片部13の弾性変形が可能な値とすることができる。材質にもよるが、一例として０．５〜２．０ｍｍ程度とすることができる。
【００２０】
（作用）
図１及び図２（Ａ）に示すロックナットの上下両面に、図２（Ｂ）の如く圧縮力を加えると、弾性変形して、第１スリット１，第２スリット２の隙間が狭まる。即ち、各第１スリット１，第２スリット２の各スリット入口1b， 2bの隙間が、各スリット端1a、2aよりも縮小する。さらに加圧力を加えると、図２（Ｃ）の如く、各スリット入口1b，2b側の隙間が殆ど無くなると共に、両第１スリット１，２の重なり部分に形成された薄片部13が偏平なＳ字状に弾性変形する。
このようなロックナット11で、図３〜図５に示す如く、通常のボルト７と通常のナット10とを用い、一対の被締結部材８，９締結する場合に付き述べる。
【００２１】
被締結部材８，９には、予め整合するボルト挿通孔が形成されており、そこにボルト７を挿通し、先ず、そのボルト７の雄ネジ16に本発明のロックナット11のみを螺着締結する。このときの締結状態は、図１０における通常のナット10と同一である。次いで、そのロックナット11の上側（外側）に通常のナット10を雄ネジ16に螺着締結する。この状態を示したのが図５及び図６である。するとナット10の締結力により、ロックナット11の上面が下方に押圧される。すると、第１スリット１，第２スリット２の隙間が弾性的に変形すると共に、薄片部13が弾性変形する。そして、第１スリット１，第２スリット２より上方のロックナット11の上半分が下方に移動し、その内ネジの下側が雄ネジ16の上側に圧接する。それと共に、ボルト７部分が引き伸ばされる。
【００２２】
その結果、ロックナット11の上半分とナット10との間に強力なダブルナット効果が形成される。
何故ならば、外側ナット10とロックナット11の上半分とが互いにボルト７を逆向きに引っ張り合うと共に、両ナットが互いに反発方向に移動可能であるから、外側ナット10と雄ネジ16とが圧接すると共に、ロックナット11の上半分と雄ネジ16とも圧接するからである。
次に、ロックナット11の下半分は、被締結部材８の押圧力により上方に押さえられて相対的に上方に移動する。その下半分の雌ネジの上面とボルト７の雄ネジ16の下面との間に接触部14が形成され、そこが圧接する。その結果、ロックナット11の上半分、下半分共にボルト７に咬着され且つ、ナット10とロックナット11の上半分との間にダブルナット効果が生じて緩むことがない。このことは、本発明者の振動実験で確かめられている。
【００２３】
これは、本発明の第１スリット１，第２スリット２及び薄片部13の弾性変形の作用によるものである。即ち、その弾性変形がロックナット11の上半分の下方への相対移動と、下半分の上方への相対移動とを可能にするからである。
【実施例２】
【００２４】
次に、図７及び図８は、本発明の第２の実施の形態を示し、この例は第１スリット１と第２スリット２と第３スリット５とが互いに周方向に１２０度離間し、一例として１つのコーナーから直径線まで形成されてものである。そして、各第１スリット１，第２スリット２，第３スリット５間が近接し、それらの間に薄片部13が形成されたものである。
各スリットの幅及び薄片部13の幅は、前記実施例１と同様に形成される。
【実施例３】
【００２５】
次に、図９はナット本体３の軸方向中間位置に螺旋状の螺旋スリット６を形成したものである。
この螺旋スリット６は、ネジ孔を横断して周方向に３６０度以上形成されている。この例では、周方向に４００度〜６００度程度形成されている。
実施例２の作用及び、実施例３の作用も実施例１のそれと同一である。
【符号の説明】
【００２６】
１  第１スリット
1a  スリット端
1b  スリット入口
２  第２スリット
2a  スリット端
2b  スリット入口
３  ナット本体
４  ネジ孔
５  第３スリット
5a  スリット端
６  螺旋スリット
【００２７】
７  ボルト
８，９  被締結部材
10  ナット
11  ロックナット
12  外周面
13  薄片部
14  接触部
15  非接触部
16  雄ネジ
【図１】
2011033047.tif 000003
【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】
2011033047.tif 000012
【図１１】
2011033047.tif 000013
【図１２】
2011033047.tif 000014