(57)【要約】 【課題】確実な緩み止め作用が得られるとともに繰り返し使用をも可能にする。【解決手段】金属製のねじ３０の脚部３１を水平横断面において略三角形状とし、また、樹脂製の緩み止めナット１０の螺入下穴２０を直径が異なる二段形状とし、このナット１０の螺入下穴２０に雌ねじ２４を形成しながらねじ３０をねじ込むねじとナットとの組合せ締結構造である。前記ナット１０の座面側に位置する一段目の螺入下穴２１の直径（Ｄ）をねじ３０の有効径に等しいか僅かに大きい穴径とし、これに連続する二段目の螺入下穴２２の直径（ｄ）を有効径より小さくねじ山３２の谷径より大きく形成し、しかも、二段目の螺入下穴には等分位置に逃げ溝２３が形成されている。二段目の螺入下穴に形成された雌ねじはねじ山の頂点が逃げ溝に入った時に弾性復帰するので、雌ねじが狭まり、そのため、故意に緩めるようなことがなければ緩みは生じない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のねじ（３０）と樹脂製の緩み止めナット（１０）とでワークをはさみ、これを支持部材（３）に固定するねじとナットとの組合せにおいて、
ねじの脚部（３１）をこれの水平横断面において三等分した位置に中心からの半径が最も長い頂点（３３）を有する略三角形状とし、ナットの中心に形成された螺入下穴（２０）をその直径が異なる二段形状とし、しかも、ナットの座面側に位置する一段目の螺入下穴（２１）の直径（Ｄ）を前記ねじの有効径に等しいか僅かに大きい穴径とし、これに連続する二段目の螺入下穴（２２）の直径（ｄ）を前記ねじの有効径より小さくねじ山（３２）の谷径より大きく形成し、前記ねじをナットのこれら螺入下穴に雌ねじ（２４）を形成しながらねじ込むことを特徴とするねじとナットとの組合せ締結構造。
【請求項２】
二段目の螺入下穴にはこれの中心線を横断する平面において三〜六等分された位置に前記ねじのねじ山外径より大きい軌跡円（Ｂ）に接する底を有する逃げ溝（２３）が前記中心線に沿い内周面軸方向に形成されていることを特徴とする請求項１記載のねじとナットとの組合せ締結構造。
【請求項３】
逃げ溝は断面が円弧形状となっていることを特徴とする請求項２記載のねじとナットとの組合せ締結構造。
【請求項４】
二段目の螺入下穴の直径は前記三角形状のねじ山の三個の頂点が位置するピッチ間にある谷面により形成される軌跡円直径より大きいことを特徴とする請求項１、２又は３記載のねじとナットとの組合せ締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじ込み締結後の緩み止め効果を得るために金属製のねじと樹脂製の緩み止めナットとを組合せ、部品を締結する構造であって、特に、フレームレス眼鏡のレンズを支持部材に固定するねじとナットとの組合せ締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の眼鏡業界においては、縁無し眼鏡、所謂、フレームレスレンズを使用した眼鏡が多く使用されるようになっており、このような眼鏡はレンズを直接ねじとナットとにより支持部材に固定するようになっている。このようにすることで、眼鏡が軽くなるとともにレンズ枠がないため、目の視野が広くなり、そのため、これの需要が増加傾向となっている。このような眼鏡に使用されるねじとしては、通常のねじ山が形成された金属製のねじが主流であり、これとの組合せにおいて、金属製ナットを成形型にセットして樹脂材を注入する、所謂、インサート成形法により金属製のナットを樹脂材で覆ってナットを成形しており、これにより得られたナットに前記ねじをねじ込むことで、樹脂部分でねじの緩み止め効果を得ているものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
これらは図９に示すようなものであり、レンズ１０１の一方側から支持部材１０３が嵌め込まれた金属製のねじ１３０を挿入し、このレンズ１０１の他方側に突き出たねじ１３０の脚部１３１に金属製ナット１１３を樹脂材で覆った緩み止めナット１１０を螺入する。この後、ねじ１３０とナット１１０とを締め付けることで、レンズ１０１が支持部材１０３に固定される。一方、ナット１１０の後部には金属製ナット１１３の雌ねじ有効径より小径の緩み止め部１２０が樹脂材で形成されており、これに金属製のねじ１３０の脚部１３１がねじ込まれることで、この緩み止め部１２０に雌ねじが形成されるようになっている。そして、この雌ねじでねじ山に緩み止め力を与えるようになっているのが現状である。この他に、この金属製ナットを除き、全てを樹脂製としたナットを使用し、金属製のねじで樹脂ナットに雌ねじを形成しながらねじ込むようにしたものもある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０２４７９号公報
【特許文献２】特開平１０−１７６７０８号公報
【特許文献３】特開平８−４９７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このようなねじとナットとによる締結構造においては、金属製ねじを樹脂製ナットにねじ込むことで樹脂ナットに雌ねじを形成し、この雌ねじの表面で金属ねじのねじ山表面に圧力を与え、これにより、ねじの緩み止め作用を発揮するようにしているが、この状態で長期間使用していると、樹脂ナットには塑性変形が生じ、雌ねじの反発力が減少して緩み止め作用も減少している。また、このねじ及びナットを再使用してレンズを支持部材に取り付けた場合、ねじ込み作業は抵抗が減少して容易になるが、反対に緩み止め作用は徐々に減少している。特に、レンズを支持部材に固定する場合、手作業で行っているが、緩み止め作用が働いているか否かの判断が解りにくく、過大な締め付け力を加える傾向がある等の課題を有している。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために開発されたもので、確実な緩み止め作用が得られるとともに繰り返し使用をも可能にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、金属製のねじ３０と樹脂製の緩み止めナット１０とでワークをはさみ、これを支持部材３に固定するねじとナットとの組合せにおいて、ねじ３０の脚部３１をこれの水平横断面において三等分した位置に中心からの半径が最も長い頂点３３を有する略三角形状とし、ナット１０の中心に形成された螺入下穴２０をその直径が異なる二段形状とし、しかも、ナット１０の座面側に位置する一段目の螺入下穴２１の直径（Ｄ）を前記ねじ３０の有効径に等しいか僅かに大きい穴径とし、これに連続する二段目の螺入下穴２２の直径（ｄ）を前記ねじ３０の有効径より小さくねじ山３２の谷径より大きく形成し、前記ねじ３０をナット１０のこれら螺入下穴２０に雌ねじ２４を形成しながらねじ込むねじとナットとの組合せ締結構造とすることで達成される。
【０００７】
また、この構成において、二段目の螺入下穴にはこれの中心線を横断する平面において三〜六等分された位置に前記ねじ３０のねじ山外径より大きい軌跡円（Ｂ）に接する底を有する逃げ溝２３が前記中心線に沿い内周面軸方向に形成されたねじとナットとの組合せ締結構造であるから、確実な緩み止め作用が得られる。更に、逃げ溝は断面が円弧形状となっているので、これの成形時において樹脂の流動性がよく、製造が容易になる。しかも、二段目の螺入下穴の直径は前記三角形状のねじ山３２の三個の頂点３３が位置するピッチ間にある谷面により形成される軌跡円直径より大きいことから、ねじ込みトルクの大幅な上昇がなく、二段目の螺入下穴へのねじの螺入も滑らかになる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ワークをねじとナットとで部品に固定する場合において、従来のように樹脂材で雌ねじが形成されている金属ナットを覆った構成のものに比べて、その製造時に即ち、インサート成形法における金属ナットの位置決めが不要になるとともにねじ込み開始時のねじとナットとの締結力が低くなる。また、ねじの断面が三角形状で、ナットには二段目の螺入穴に逃げ溝が複数条形成されていることから、ねじの三頂点がこの逃げ溝に入ると瞬間的に抵抗が弱くなり、それ以外では抵抗が強くなることが繰り返されることになり、作業者がねじ込み時において緩み止め効果が働いているか否かを容易に判断できる。更に、二段目の螺入下穴に形成された雌ねじはねじ山の頂点が逃げ溝に入った時に僅かではあるが弾性復帰するので、雌ねじが狭まることになり、緩み作用が発生した場合に雌ねじを広げねばならず、そのため、故意に緩めるようなことがなければ緩みの発生は生じない。しかも、繰り返し再使用しても、その効果は十分に発揮でき、長期間の使用においても何らの支障も生じない等の特有の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図８に基づき説明する。図３及び図４において、１０は本発明に係る樹脂製の緩み止めナットを示しており、図中、１１は僅かに端面側が大径の円錐台形状となった座部である。この座部１１の端面にはワークとしてのレンズ１に接触する座面が形成してあり、この樹脂製の座面によりレンズ１には傷が付かないようになっている。この座部１１の後方には断面六角形状の係合部１２が外周面に形成されており、この係合部１２は後方へ延設されて、この部分に締め付け工具（図示せず）が係合して駆動されるようになっている。この係合部１２は六角形状以外に、例えば、対向二面が平坦な形状あるいは六角形以外の多角形形状であってもよく、スパナ、ボックスビット等の締め付け工具が係合可能であれば、特にこの形状を限定するものではない。
【００１０】
また、この緩み止めナット１０の中心には二段形状の螺入下穴２０が形成してあり、座面側の一段目の螺入下穴２１の直径（Ｄ）はこれにねじ込まれる後述のねじ３０の有効径と等しいか僅かに大きい穴径となっている（有効径≦Ｄの関係）。この一段目の螺入下穴２１は緩み止めナット１０の高さの１／２より深く形成してあり、これに続いて二段目の螺入下穴２２が形成されている。この二段目の螺入下穴２２の直径（ｄ）は前記ねじ３０の有効径より小さくねじ山３２の谷径に等しいか若しくはこれより大きく形成されている（有効径＞ｄ≧谷径の関係）。この場合において、滑らかなねじ込み作用を得るためには、二段目の螺入下穴２２の直径（ｄ）は谷径より僅かでも大きくすることが好ましい。更に、詳しくは前記二段目の螺入下穴２２の直径（ｄ）は前記三角形状のねじ山３２の三個の頂点３３が位置するピッチ間にある谷面により形成される軌跡円直径より大きい構成となっている。
【００１１】
更に、この二段目の螺入下穴２２の内周面にはこれの中心線を横断する平面において、三〜六等分された位置に前記ねじ３０のねじ山３２の最長の外径より大きい軌跡円（Ｂ）に接する位置に底を有するとともに断面が円弧形状となっている逃げ溝２３がナット１０の中心線に沿い内周面軸方向に形成されている。この逃げ溝２３は通常三等分された位置においてナット１０の中心側が広がった円弧形状となっており、しかも、この逃げ溝２３は断面が円弧形状に代えて三角形状、角形形状等の矩形形状であってもよく、逃げ溝２３の底の深さがこのナット１０にねじ込まれるねじ３０のねじ山直径よりナット１０の中心から外側にあればよい。
【００１２】
また、図５及び図６は前記樹脂製の緩み止めナット１０にねじ込まれる金属製のねじ３０を示しており、このねじ３０の脚部３１はこれの水平横断面において三等分した位置に中心からの半径が最も長い頂点３３を有する略三角形状となっている。しかも、脚部３１の先端側は僅かに細くなるように形成してあり、ねじ込み初期段階において前記螺入下穴２０への進入が容易となるよう形成されている。この緩み止めナット１０に使用する樹脂材としては、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂あるいはポリカーボネイト樹脂等がその用途により適宜選択使用されており、この他にこれら樹脂と同等の性質を有するものであれば、これら以外のエンジニアリングプラスチックであってもよい。
【００１３】
このように構成されている金属製のねじ３０と樹脂製の緩み止めナット１０とを組み合わせてレンズ１を支持部材３に固定する作業においては、図１及び図２に示すように、ねじ３０の頭部側に支持部材３を挿通させ、続いて、樹脂ワッシャ４を挿通させて後、レンズ１に形成された貫通穴２にねじ３０の脚部３１を貫挿する。この後、前記樹脂製のナット１０を座面側を先にしてねじ３０の脚部３１にねじ込む。このようにしてナット１０にねじ３０がねじ込まれると、ナット１０の一段目の螺入下穴２１には雌ねじ２４が成形される。この時の雌ねじ２４はねじ山３２の三個の頂点３３で雌ねじ２４が形成されており、三頂点間のねじ山３２にはナット１０の雌ねじ２４はほとんど接触していないので、抵抗が少なく、比較的低トルクでねじ込まれている。
【００１４】
この後、ねじ３０の脚部３１は穴径の小さい二段目の螺入下穴２２に入り、この部分に雌ねじ２４を成形しながら更にねじ込まれる。このねじ込み作業において、前記ねじ３０の三個の頂点３３でねじ山３２が形成され、ねじ込みトルクは高くなるが、ナット１０の内周面には等間隔をおいて三等分された位置に逃げ溝２３が複数条形成されているので、図７に示すように、この溝内に頂点３３の部分が達すると、瞬間的に低くなり、次に三個の頂点３３が図８に示すように、逃げ溝２３から二段目の螺入下穴２２の内周面内に入るとねじ込みトルクは再度高くなる。このようにしてねじ込み作業が終了するまでこの現象が繰り返されることになり、作業者はねじ込み状態を容易に確認できる。
【００１５】
一方、ねじ込み作業終了後、緩みが生じても、前記ねじ山３２の三個の頂点３３がナット１０の逃げ溝２３から更に逆転しようとしても、樹脂の弾性力により、雌ねじ２４の谷部側のフランク面が互いに接するようにその間隔が狭くなっているので、ねじ山３２は再度、雌ねじ２４に嵌り込む必要が生じ、大きな抵抗が生じることになる。これにより、緩みの発生が解消される。この具体例として戻しトルク性能を調べたので、その測定結果を表１に示す。これは樹脂製のナットと金属製のねじとの戻しトルクを比較したものであって、従来例は樹脂製ナットと通常のねじ山を有する小ねじとの組合せを示し、本発明はこれまで説明した形状の樹脂製のナット１０と脚部断面が略三角形状の金属製のねじ３０との組合せを示している。この測定に使用されたねじはその呼び寸法がＭ１．４×１０のステンレス鋼製であり、樹脂材はどちらも同一のものを使用している。
【００１６】
【表１】
2005155683.tif 000003
【００１７】
この測定結果において、従来例に比して本発明の戻しトルクがその測定毎に範囲を有しているのは、逃げ溝内にねじの三頂点が位置したときとそうでないときとで異なることから発生したものである。これらから明らかなように、本発明による戻しトルクはその繰り返し使用において、ほぼ同じ緩み阻止力を維持することができ、特に、従来例のものはその使用が長い程、樹脂の塑性変形により緩み阻止力が低下するのに対し、本発明は樹脂の弾性力を長く維持することができ、何らかの原因で緩みが発生し、増し締めを行った場合に従来例より確実な緩み阻止力を発揮することができる。しかも、略三角形状の頂点３３がナット１０の逃げ溝２３から雌ねじ２４に進入する場合、三頂点３３が逃げ溝２３内にある場合の２倍以上の戻しトルクを必要とすることから確実な緩み止め作用が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の使用状態を示す断面正面図である。
【図２】図１の底面図である。
【図３】本発明に係る樹脂製ナットの要部断面正面図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】本発明に使用するねじの正面図である。
【図６】図５の底面図である。
【図７】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】ナットに対してねじを回転させた状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】本発明の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  レンズ
２  貫通穴
３  支持部材
４  樹脂ワッシャ
１０  緩み止めナット
１１  座部
１２  係合部
２０  螺入下穴
２１  一段目の螺入下穴
２２  二段目の螺入下穴
２３  逃げ溝
２４  雌ねじ
３０  ねじ
３１  脚部
３２  ねじ山
３３  頂点
【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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