(57)【要約】【課題】製造工程を簡素化して製造コストを低減するとともに、緩み止め作用をより一層強化することにある。【解決手段】ねじ孔１２の軸線方向に沿った一端部側に谷径（Ａ）が一定に形成された導入部２２が設けられ、前記導入部２２と反対側の他端部側に、該導入部２２の谷径よりも小さく設定された谷径（Ｂ乃至Ｄ）を有する変形部２４が設けられ、前記変形部２４の谷径（Ｂ乃至Ｄ）は、導入部２２から離間する方向に向かって徐々に縮径するように形成される（Ｂ＞Ｃ＞Ｄ）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の雄ねじ部が嵌合する貫通するねじ孔を有し、前記ねじ孔にねじ山と谷底とが設けられたナットにおいて、
前記ねじ孔の軸線方向に沿った一端部側に、前記軸体の雄ねじ部が螺入され谷径が一定に形成された導入部が設けられ、前記導入部と反対側の前記ねじ孔の軸線方向に沿った他端部側には、該導入部の谷径よりも小さく設定された谷径を有する変形部が設けられることを特徴とする緩み止めナット。
【請求項２】
請求項１記載の緩み止めナットにおいて、
前記変形部は、導入部から離間する方向に向かって谷径が徐々に縮径するように形成されることを特徴とする緩み止めナット。
【請求項３】
請求項１または２記載の緩み止めナットにおいて、
被締結部材に接触する底面部には、ナットが緩む方向と反対方向に突出する複数の突起部が形成されることを特徴とする緩み止めナット。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の緩み止めナットにおいて、
前記ナットの外周面には、軸体の雄ねじ部に対する螺入方向を示す表示手段が設けられることを特徴とする緩み止めナット。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の緩み止めナットにおいて、
前記ねじ孔の変形部に対応するナットの外周面には、端部側に向かって徐々に肉厚が薄肉となるテーパ部、または肉厚が略均一な円筒部が形成されることを特徴とする緩み止めナット。
【請求項６】
請求項３記載の緩み止めナットにおいて、
前記ねじ孔の導入部に対応するナットの外周面には、半径外方向に向かって突出するフランジ部が形成されることを特徴とする緩み止めナット。
【請求項７】
軸体の雄ねじ部が嵌合する貫通するねじ孔を有し、前記ねじ孔にねじ山と谷底とが設けられたナットの製造方法において、
中心部に軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有するナット成形体を形成する工程と、
前記ナット成形体の貫通孔に対しタップ工具によってねじ孔加工を施し、前記タップ工具のねじ部によって一定の谷径を有する導入部が形成されるとともに、該タップ工具の一端部に設けられたテーパ状の食付部によって前記導入部の谷径よりも短径な谷底を有する変形部が該導入部と反対側の部位に形成される工程と、
からな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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動を発生する各種機器の組立締結部分の締付ボルト等に使用される緩み止めナットおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、インナー側にドライブシャフトが取り付けられた等速ジョイントのアウター軸部を車輪ハブ側に組み付け、前記アウター軸部にねじ締結されるナットを介して等速ジョイントと前記車輪ハブとを固定している。
【０００３】
この種の緩み止めナットとしては、軸のねじ部端部にキリ溝を機械加工で形成し、車輪ハブ側をナットで締め付けた後、前記キリ溝を狙ってナットの頂部をたたき、該ナットを塑性変形させて前記キリ溝に食い込ませることにより、該ナットの緩み止めを達成している。
【０００４】
この場合、軸のねじ部端部にキリ溝を機械加工するために多大な工数がかかり、さらに、機械加工に伴ってバリが発生するために前記バリを除去しなければならないとともに、前記キリ溝にナット頂部側を位置決めして塑性変形させるという煩雑な作業が要求されている。
【０００５】
また、同様に、ナットの導入部の反対側にテーパまたは突起部を形成し、この部分に塑性変形を与えて異形ねじ部とし、ボルトとの接触面に摩擦力を発生させて緩み止め機能を発揮させているものがある。
【０００６】
ところで、従来からこの種の緩み止めナットとして、種々のものが提案されている。例えば、実開昭５９−１９４６１７号公報には、ナットに通常のねじ山を設け、螺合導入部の反対側に適宜長さの分を、ナットの外径対称面の二面を上部から中心に向けて所定量絞り込むようにプレスして楕円状に変形させる技術的思想が開示されている。
【０００７】
その結果、実開昭５９−１９４６１７号公報に開示されたナットでは、雄ねじの導入に対して変形した短径部が狭まっているため雄ねじ山と強く接触して螺合し、この部分に摩擦力が作用して緩むことがなく周り止め作用を持続するとしている。
【０００８】
また、特開昭５４−３０３５０号公報では、通常のねじ山を設けたナットの上端面の円周上からポンチにより加圧プレスしてねじ孔全周または複数個所を内向きに膨出変形させ、ねじ孔に螺合されるボルトのねじ部外周に圧接させて、ボルトとナットとを互いに弾性変形させ、その接触面に摩擦力を発生させてナットの回転を阻止し、よって確実な緩み止めを行うことが開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開昭５９−１９４６１７号公報に開示された技術的思想では、ナットを変形させるための別工程によるプレス成形加工が必要となり、また、特開昭５４−３０３５０号公報に開示された技術的思想では、通常のねじ山を設けたナットの上端面の円周上からポンチによって別工程で加圧プレスする必要がある。
【００１０】
従って、実開昭５９−１９４６１７号公報および特開昭５４−３０３５０号公報に開示された両方の技術的思想では、ナットに対する別工程によるプレス成形加工が必要となるために製造工程に手間がかかり、この結果、製造コストも高騰するという不具合がある。
【００１１】
また、実開昭５９−１９４６１７号公報および特開昭５４−３０３５０号公報に開示された両方の技術的思想では、変形部の接触による摩擦力によりナットの回転を阻止する、いわゆる点接触となるため、より一層強力な緩み止め作用を必要とする場合には不十分である。
【００１２】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、製造工程を簡素化して製造コストを低減するとともに、緩み止め作用をより一層強化することが可能な緩み止めナットおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、軸体の雄ねじ部が嵌合する貫通するねじ孔を有し、前記ねじ孔にねじ山と谷底とが設けられたナットにおいて、
前記ねじ孔の軸線方向に沿った一端部側に、前記軸体の雄ねじ部が螺入され谷径が一定に形成された導入部が設けられ、前記導入部と反対側の前記ねじ孔の軸線方向に沿った他端部側には、該導入部の谷径よりも小さく設定された谷径を有する変形部が設けられることを特徴とする。
【００１４】
この場合、前記変形部の谷径を導入部から離間する方向に向かって徐々に縮径するように形成することにより、緩み止め作用がより一層好適に発揮されてよい。また、被締結部材に接触する底面部に、ナットが緩む方向と反対方向に突出する複数の突起部が形成されることにより、被締結部材と突起部との摩擦力によってより一層強力に緩み止め作用がなされる。その際、前記ねじ孔の導入部に対応するナットの外周面に半径外方向に向かって突出するフランジ部を形成することにより、前記複数の突起部が形成される面積を増大させることができる。
【００１５】
なお、前記ナットの外周面に、軸体の雄ねじ部に対する螺入方向を示す表示手段を設けることにより、軸体の雄ねじ部に対するナットの取付方向を見誤ることがなく締付作業を簡便に遂行することができる。
【００１６】
さらに、前記ねじ孔の変形部に対応するナットの外周面には、端部側に向かって徐々に肉厚が薄肉となるテーパ部、または肉厚が略均一な円筒部が形成されるとよい。ナットを軸体の雄ねじ部に対して締め付け時の形状のなじみ性を向上させて該ナットの雌ねじ部に対する負荷を軽減させることができるからである。
【００１７】
本発明によれば、軸体の雄ねじ部のねじ山と、導入部の谷底の谷径と比較して短径に形成された変形部の谷底との螺合による弾性反力によって強力な摩擦力が発生し、例えば、振動等が付与された場合であっても容易に緩むことがなく、強固な周り止め（緩み止め）作用が発揮される。
【００１８】
さらに、本発明では、軸体の雄ねじ部が嵌合する貫通するねじ孔を有し、前記ねじ孔にねじ山と谷底とが設けられたナットの製造方法において、
中心部に軸線方向に沿って貫通する貫通孔を有するナット成形体を形成する工程と、
前記ナット成形体の貫通孔に対しタップ工具によってねじ孔加工を施し、前記タップ工具のねじ部によって一定の谷径を有する導入部が形成されるとともに、該タップ工具の一端部に設けられたテーパ状の食付部によって前記導入部の谷径よりも短径な谷底を有する変形部が該導入部と反対側の部位に形成される工程と、
からなることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、従来技術のような別工程におけるプレス加工等の後工程が不要となるため、製造工程が簡素化されて製造コストを低減することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る緩み止めナットおよびその製造方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２１】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係るナットを示す。
【００２２】
このナット１０は、例えば、周面が６つの側面によって構成された六角ナットからなり、中心部には、軸線方向に沿って貫通するねじ孔１２が形成されている。また、前記ナット１０の外壁面には、端部側に向かって徐々に縮径するテーパ部（表示手段）１４が形成されている。
【００２３】
前記ナット１０の外壁面に前記テーパ部１４を形成することにより、該ナット１０を後述する軸体１６の雄ねじ部１８に取り付ける際の方向性を容易に見分けることができるとともに、該ナット１０を鍛造成形によって製造する際に鍛造用金型（図示せず）に対する負荷を軽減して前記鍛造用金型の寿命を延ばすことができる利点がある。
【００２４】
前記ねじ孔１２には、所定のピッチのねじ山と谷底とから構成される雌ねじ部２０が刻設されている。前記ねじ孔１２は、図１に示されるように、後述する軸体１６の雄ねじ部１８が螺入される一方の端部側に形成された導入部２２と、前記導入部２２と反対側の他方の端部側に形成された変形部２４と、前記導入部２２と前記変形部２４との境界部位に形成された移行部２６とに区分される。
【００２５】
前記導入部２２および移行部２６における雌ねじ部２０の谷底の谷径Ａは、それぞれ同一に形成され、前記変形部２４における雌ねじ部２０の谷底の谷径Ｂ乃至Ｄは、移行部２６を基点として他端部側（開口部側）に向かって徐々に小さくなるように形成されている。
【００２６】
すなわち、前記変形部２４における谷底の谷径Ｂ乃至Ｄは、前記導入部２２における谷底の谷径Ａと比較してそれぞれ短径に形成され（Ａ＞Ｂ、Ｃ、Ｄ）、しかも、前記変形部２４における谷底の谷径Ｂ乃至Ｄは、移行部２６を基点として開口部側に向かって徐々に縮径するように形成されている（Ｂ＞Ｃ＞Ｄ）。
【００２７】
従って、後述する軸体１６の雄ねじ部１８に対してナット１０の導入部２２の方向から螺入した際、前記雄ねじ部１８に対してナット１０の変形部２４が強く緊締して強力な摩擦力が発生し、前記ナット１０の緩み止め作用が発揮される。
【００２８】
なお、本実施の形態に係るナット１０では、図１に示されるように、変形部２４が谷径Ｂ乃至Ｄからなる３つの谷底によって構成されているがこれに限定されるものではなく、単数あるいは複数の谷底によって変形部２４が構成されるとよい。
【００２９】
本発明の実施の形態に係るナット１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３０】
先ず、本発明の実施の形態に係るナット１０の製造方法について、以下詳細に説明する。
【００３１】
図示しない鍛造成形装置によって鍛造用素材に対して鍛造成形を施すことにより、図２に示されるようなナット成形体３０を形成する。この場合、前記ナット成形体３０の中心部には、貫通孔３２が形成されているだけであり、雌ねじ部が形成されていない。なお、ナット成形体３０は、鍛造成形に限定されるものではなく、例えば、鋳造成形または切削等の機械加工によって形成してもよい。
【００３２】
次に、図３に示されるように、前記ナット成形体３０を基台３４上に配設されたクランプ部材３６ａ、３６ｂを用いて所定の位置に位置決めした後、タップ工具３８によってねじ孔加工がなされる。すなわち、前記タップ工具３８は、図示しない昇降機構によって鉛直方向に沿って変位するとともに、図示しない回転駆動源の駆動作用下に周方向に沿って回転自在に保持され、該タップ工具３８をナット成形体３０の貫通孔３２に対して挿入することにより、該ナット成形体３０の貫通孔３２に雌ねじ部２０を刻設するねじ孔加工がなされる。
【００３３】
前記タップ工具３８には、頂部側に向かって徐々に縮径するテーパ状の切刃からなる食付部４０と、前記食付部４０に連続する切刃を有するねじ部４２とが設けられる。前記食付部４０の傾斜角度（食付角度）は、ナット１０の変形部２４の谷底の谷径に対応して、例えば、４度、７．５度、２４度等、任意の角度に設定することが可能である。
【００３４】
図３に示されるように、タップ工具３８を所定方向に回転させながらナット成形体３０の貫通孔３２に沿って所定位置まで進入させることにより、該ナット成形体３０の中心部にねじ孔１２が形成される。
【００３５】
この場合、ナット１０のねじ孔１２の導入部２２および移行部２６は、タップ工具３８のねじ部４２によってそれぞれ同一の谷径Ａに形成される。換言すると、ナット１０のねじ孔１２の導入部２２および移行部２６には、タップ工具３８によって通常の雌ねじ部２０が形成される。
【００３６】
一方、ナット１０の変形部２４は、タップ工具３８の先端部に形成されたテーパ状の食付部４０によってねじ孔加工がなされる。従って、ナット１０の変形部２４における谷底の谷径Ｂ乃至Ｄは、前記タップ工具３８の先端部に形成された食付部４０の切刃の形状に対応して、移行部２６を基点として他端部側に向かって徐々に小さくなるように形成される。
【００３７】
このように本実施の形態に係るナット１０の製造方法では、既存のタップ工具３８を用いてねじ孔加工を施すことにより、ねじ孔１２の導入部２２、移行部２６および変形部２４を簡便に製造することができる。
【００３８】
従って、本実施の形態に係るナット１０の製造方法では、従来技術のような別工程におけるプレス加工等の後工程が不要となって製造工程が簡素化され、しかも、既存のタップ工具３８による一般的なねじ孔加工によって安価に且つ大量生産することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態に係るナット１０をスピンドルナットとして使用した場合について以下に説明する。
【００４０】
図４に示されるように、ドライブシャフト５０の一端部には、エンジン側またはデフ側の第１等速ジョイント５２が連結され、該ドライブシャフト５０の他端部には、タイヤ側の第２等速ジョイント５４が連結されている。前記タイヤ側の第２等速ジョイント５４は、図５に示されるように、アウタレース５６と軸体１６とが一体的に形成され、前記軸体１６にはナット（スピンドルナット）１０を介して車輪ハブ６０が装着される。前記車輪ハブ６０には、複数のボールベアリング６２を介して軸受外輪部材６４および軸受内輪部材６６等がそれぞれ設けられる。
【００４１】
前記軸体１６の雄ねじ部１８にナット１０を装着する際、前記ナット１０の外周部にテーパ部１４が形成されており、前記テーパ部１４が導入部２２と反対側の端部に形成されているため、該ナット１０を取り付ける際の方向性を見誤ることがなく、簡便に取り付けることができる。
【００４２】
前記軸体１６の雄ねじ部１８に対してナット１０をその導入部２２の方向（テーパ部１４が形成されていない側）から螺入して該ナット１０を所定方向に回転させて締め付けることにより、該ナット１０の変形部２４は、導入部２２および移行部２６を経由して該軸体１６の雄ねじ部１８に到達する（図６参照）。
【００４３】
前記ナット１０の変形部２４が軸体１６の雄ねじ部１８に到達した際、該ナット１０を締め付ける締付トルクをさらに加重し、さらにナット１０を回転させて変形部２４を軸体１６の雄ねじ部１８に沿ってねじ込む。軸体１６の雄ねじ部１８に対してナット１０の変形部２４が螺合すると、前記変形部２４の谷底の谷径が徐々に縮径するように形成されているため、雄ねじ部１８のねじ山の壁面が縮径するナット１０の谷底の壁面と強く面接触して螺合する（図８参照）。
【００４４】
すなわち、軸体の雄ねじ部１８のねじ山と、導入部２２および移行部２６の谷底と比較して短径に形成されたナット１０の変形部２４の谷底との螺合による弾性反力によって強力な摩擦力が発生し、軸体１６に対するナット１０の締結後に振動等の外力が該ナット１０または軸体１６等に付与された場合であっても該ナット１０が容易に緩むことがなく、ナット１０の強固な周り止め（緩み止め）作用が発揮される。
【００４５】
この場合、図８に示されるように、強固に螺合される軸体１６のねじ山の壁面とナット１０の変形部２４の谷底の壁面とがそれぞれ周回する壁面を通じて面接触することにより、点接触してナットの緩み止めを行う従来技術と比較して、より一層強力な緩み止め力を発揮させることができる。
【００４６】
さらに、ナット１０の締付作業では、締付トルクを管理するだけでよいため、作業者による締め付けのバラツキもなくなり、品質の安定化を図ることができる。
【００４７】
なお、ナット１０の緩み止め作用を補完する手段として、被締結部材と接触するナット１０の底面部には、図９に示されるように、ナット１０が緩む方向と反対方向に向かって突出する鋭角状の先端部７０を有し、径方向に沿って並設された複数の突起部７２が形成されるとよい。
【００４８】
前記突起部７２は、図１０に示されるように、鋭角状の先端部７０と比較して高さ方向の寸法が大きく設定され、略直交する壁面によって形成された壁部７４を有する。この場合、ナット１０の底面部に形成された複数の突起部７２と被締結部材との摩擦力によって、より一層強固な緩み止め作用が営まれる。
【００４９】
次に、本発明の他の実施の形態に係るナット８０、９０、１００を図１１乃至図１６に示す。なお、図１に示される前記実施の形態に係るナット１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
図１１および図１２に示される他の実施の形態に係るナット８０では、６つの側面によって構成された周面８２を有する。前記周面８２に隣接し、ねじ孔１２の導入部２２側に対応するナット８０の外周面には、肉厚Ｅからなる若干厚肉状のフランジ部８４が形成され、一方、前記導入部２２とは反対の変形部２４側に対応する外周面には、肉厚Ｆからなる薄肉状の円筒部８６が形成される。
【００５１】
図１３および図１４に示されるさらに他の実施の形態に係るナット９０では、図１１および図１２に示されるナット８０と比較して、肉厚Ｇからなる薄肉状に形成され且つ半径外方向に僅かに拡径した拡大フランジ部９２が形成されている点で相違している。
【００５２】
図１５および図１６に示されるさらにまた他の実施の形態に係るナット１００では、図１３および図１４に示されるナット９０と比較して、ねじ孔１２の変形部２４に対応するナット１００の外周面に端部側に向かって徐々に薄肉となるテーパ部１４が形成されている点で相違している。
【００５３】
なお、前記フランジ部８４または拡大フランジ部９２を設けることにより、被締結部材と接触するナット８０、９０、１００の底面に形成される複数の突起部７２の面積を増大させることができる。
【００５４】
さらに、ねじ孔１２の変形部２４に対応するナット８０、９０、１００の外周面に端部側に向かって徐々に薄肉となるテーパ部１４を形成し、または略均一な薄肉状の円筒部８６を形成することにより、剛性的に変形抵抗が少なく締め付け時における形状のなじみ性を向上させてナット８０、９０、１００の雌ねじ部２０に対する負荷を軽減させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００５６】
すなわち、軸体の雄ねじ部とナットの変形部との螺合による弾性反力によって強力な摩擦力が発生して該ナットの緩み止め作用をより一層強化することができる。
【００５７】
また、従来技術で用いられていたプレス加工等の工程が不要となるため、製造工程が簡素化されて製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るナットの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】ナットの製造工程におけるナット成形体の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図３】前記ナット成形体をタップ工具によってねじ孔加工を施す状態を示す縦断面図である。
【図４】図１に示すナットをスピンドルナットとして適用した状態の一部省略縦断面図である。
【図５】図４の部分拡大縦断面図である。
【図６】スピンドルナットの導入部を軸体の雄ねじ部に沿って螺入した状態の一部省略拡大縦断面図である。
【図７】スピンドルナットの変形部を軸体の雄ねじ部に沿って螺入した状態の一部省略拡大縦断面図である。
【図８】図７の部分拡大縦断面図である。
【図９】ナットの底面部に複数の突起部を設けた状態の側面図である。
【図１０】図９に示す突起部の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態に係るナットの正面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施の形態に係るナットの正面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った縦断面図である。
【図１５】本発明のさらにまた他の実施の形態に係るナットの正面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
１０、８０、９０、１００…ナット　　　１２…ねじ孔
１４…テーパ部　　　　　　　　　　　　１６…軸体
１８…雄ねじ部　　　　　　　　　　　　２０…雌ねじ部
２２…導入部　　　　　　　　　　　　　２４…変形部
２６…移行部　　　　　　　　　　　　　３０…ナット成形体
３２…貫通孔　　　　　　　　　　　　　３６ａ、３６ｂ…クランプ部材
３８…タップ工具　　　　　　　　　　　７２…突起部
８４…フランジ部　　　　　　　　　　　８６…円筒部
９２…拡大フランジ部
【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】
2004068853.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004068853.tif 000011
【図１０】
2004068853.tif 000012
【図１１】
2004068853.tif 000013
【図１２】
2004068853.tif 000014
【図１３】
2004068853.tif 000015
【図１４】
2004068853.tif 000016
【図１５】
2004068853.tif 000017
【図１６】
2004068853.tif 000018