(57)【要約】【課題】効果的な緩み止め機能を有するクロスボルト組み合わせナットを提供する。【解決手段】同一軸の外側面に左雄ネジと右雄ネジを刻設したクロス雄ネジに螺合させて用いる一組のナットにおいて、一方に左雌ネジを他方に右雌ネジを各々刻設し、右雌ネジ上部に上方に向かうにつれて縮径となる傾斜外周面を有する環状凸部を設け、左雌ネジ下部に上方に向かうにつれて縮径となる傾斜内周面を有する環状凹部を設け、傾斜外周面と傾斜内周面との間に角度差を設けて、双方のナットを上下に当接させた場合において、環状凸部上縁と傾斜内周面もしくは環状凹部下縁と傾斜外周面とが接触するよう設け、一方のナットに対し他方のナットを回して押圧接触させることによって双方のナットを一体的に保持させることにより、クロス雄ネジに対するナットの押圧螺合状態を維持することができるよう構成したことを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸の外側面に左雄ネジと右雄ネジを刻設したクロス雄ネジに螺合させて用いる一組のナットにおいて、一方に左雌ネジを他方に右雌ネジを各々刻設し、右雌ネジ上部に上方に向かうにつれて縮径となる傾斜外周面を有する環状凸部を設け、左雌ネジ下部に上方に向かうにつれて縮径となる傾斜内周面を有する環状凹部を設け、傾斜外周面と傾斜内周面との間に角度差を設けて、双方のナットを上下に当接させた場合において、環状凸部上縁と傾斜内周面もしくは環状凹部下縁と傾斜外周面とが接触するよう設け、一方のナットに対し他方のナットを回して押圧接触させることによって双方のナットを一体的に保持させることにより、クロス雄ネジに対するナットの押圧螺合状態を維持することができるよう構成したことを特徴とするクロスボルト緩み止め組み合わせナット。
【請求項２】
右雌ネジ上部に、環状凸部に代えて環状凹部を設け、左雌ネジに、環状凹部に代えて環状凸部を設け、これら環状凹部と環状凸部は上方に向かうにつれて大径となる傾斜内周面もしくは傾斜外周面を有するものとして、環状凸部下縁と傾斜内周面もしくは環状凹部上縁と傾斜外周面とが接触するよう設けてなる請求項１記載のクロスボルト緩み止め組み合わせナット。
【請求項３】
右雌ネジを刻設したナットの雌ネジピッチを、左雌ネジを刻設したナットの雌ネジピッチより小としてなる請求項１または２記載のクロスボルト緩み止め組み合わせナット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、２個のナットを組み合わせて用いることにより、各ナットの緩みを防止する機能を有するクロスボルト用のナットに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より、ナットの緩みを防止するための種々の手段が利用されているが、本案にて示すように、互いに逆ネジとなるナットを用いるとともに、ナット相互間に傾斜の異なるテーパ面を設け、このテーパ面の押圧接触にて緩みを防止する手段は見あたらない。
なお、本案に対する先行技術文献として、下記特許文献１に、テーパ面を有する上ナットと下ナットを相互に締め付ける手段が表現されているが、テーパ面の傾斜は双方とも同一であり、本案に示すような線状押圧手段を有さず、本案とは異なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４９５８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ナットは物品固定用部品として多方面に用いられている。ナットを締め込んだ後のナット緩みを防ぐために種々の手段があり、スプリングワッシャやダブルナットなどが一般的で多用されている。ナットの緩む原因としては、接触部凹凸の平坦化、座面部の塑性変形、軸直角方向繰り返し外力による緩みなどいくつもの要因がある。これらの原因による緩み防止のために上述のような手段があり、とりわけダブルナット方式が多用されている。
これは、一つの雄ねじに対して２個のナットを用い、互いのナット間の押圧摩擦にて緩みを防止するものであるが、振動の多い場所ではこのダブルナットにても緩みの完全防止は得られず、根本的な解決手段が見あたらないのが現状である。
本案は、以上のような従来からのナット緩み防止手段に関わる課題を解決するために発明されたもので、シンプルな構成にて上述の目的を達することのできる新規かつ有用なる手段を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  課題を解決する手段として本発明は以下の構成とした。
すなわち、本発明は、同一軸の外側面に左雄ネジと右雄ネジを刻設したクロス雄ネジに螺合させて用いる一組のナットにおいて、一方に左雌ネジを他方に右雌ネジを各々刻設し、右雌ネジ上部に上方に向かうにつれて縮径となる傾斜外周面を有する環状凸部を設け、左雌ネジ下部に上方に向かうにつれて縮径となる傾斜内周面を有する環状凹部を設け、傾斜外周面と傾斜内周面との間に角度差を設けて、双方のナットを上下に当接させた場合において、環状凸部上縁と傾斜内周面もしくは環状凹部下縁と傾斜外周面とが接触するよう設け、一方のナットに対し他方のナットを回して押圧接触させることによって双方のナットを一体的に保持させることにより、クロス雄ネジに対するナットの押圧螺合状態を維持することができるよう構成したことを特徴とするクロスボルト緩み止め組み合わせナットである。なお、環状凸部と環状凹部を入れ替えて構成してもよく、また、双方ナットの雌ネジピッチを違えて構成してもよい。
【発明の効果】
【０００６】  本発明は以下の効果を有する。
１．ナットを上下に重ねて締め込むダブルナット方式のため、シングルナット方式に比べ  、より大きなナット緩み止め効果が得られる。
２．クロス雄ネジに対し、左雌ネジを有するナットと右雌ネジを有するナットを上下に重  ねて締め込む方式のため、一方のナットの緩みを他方のナットが阻止するので、大きな  緩み止め効果が得られる。
３．一方のナットに設けた環状凹部の傾斜内側面に、他方のナットに設けた環状凸部の傾  斜外側面を環線状的に押圧接触させる方式のために、双方のナットが一体化して、より  大なる緩み止め効果を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、本発明の実施形態について説明する。
図において、１は右ネジナットで、その中央に右雌ネジ２を刻設した略六角柱体である。
この右ネジナットの外周近傍上面は一段上がった平面としての環状凸部３が形成され、この環状凸部側面は上方に向けて縮径となる傾斜外面４を有している。５は左ネジナットで、その中央に左雌ネジ６を刻設した略六角柱体である。この左ネジナットの外周近傍下面は一段上がった平面としての環状凹部７が形成され、この環状凹部内側面は上方に向けて縮径となる傾斜内面８を有している。以上の環状凸部と環状凹部との関係において、傾斜外面上端外径は傾斜内面下端外径より小さく、また右ネジナットの軸芯方向に対する傾斜外面の斜度は、左ネジナットの軸芯方向に対する傾斜内面の斜度より小さい。従って、図８にて示すように、右ネジナットの上に左ネジナットを同一軸芯にて重ね合わせた場合に、傾斜外面上端は傾斜内面に接して位置する。
１０はクロス雄ネジである。このクロス雄ネジは、金属円柱外側面に右雄ネジ１１と左雄ネジ１２を刻設して形成され、右雄ネジのピッチに対して左雄ネジのピッチは大である。
本発明は左ネジナットと右ネジナットを重ねて用いるもので、その使用法は以下の通りである。まずクロス雄ネジに右ネジナットを螺合させ、締め込む。次に左ネジナットをクロス雄ネジに螺合させ、図７にて示すように、環状凸部の上に環状凹部が互いの傾斜面を接して位置させる。このとき、環状凸部はその上縁外周のみが環状凹部内面に接している。これは既述のように、相互の傾斜面に差異があるためである。また、当然のごとく左ネジナットの雌ネジピッチとクロス雄ネジの左雄ネジピッチ、右ネジナットの雌ネジピッチとクロス雄ネジの右ネジピッチは各々一致している。【０００８】  前記のごとく、上下に各ナットが当接した状態において、左ネジナットを締め込む。
この締め込みによって左ネジナットは回転しながら下方移動し、環状凸部上端外周は縮径方向に加圧され、弾性変形限度を超えて塑性変形領域にいたり、左ネジナットの下方移動につれてこの塑性変形度は大きくなり、左ネジナット回転に対する必要トルクが増大する。所定トルクに達した時点で、左ネジナットへの加力を停止する。この状態において、環状凸部の上端外周は塑性変形にて斜面状環状面となり、環状凹部内面に対して強圧されて応力発生となる。この応力にて双方のナットは一体的となる。
一方のナットは右雄ネジに導かれ、他方のナットは左雄ネジに導かれるが、その締め込み方向は互いに逆向きとなって、組み合わされた一対のナットはクロス雄ネジに対して左右いずれの方向へも回ることなく、つまり緩むことのないナット締め込み状態が得られる。
なお、各ナット締め込み時においてトルクレンチを用いてトルク測定状態にての締め込みが望ましく、右ネジナットの締め付け力は左ネジナットのそれよりも大とする。
すなわち、固定対象物を右ネジナットで強圧した後、左ネジナットを締め込んで、記述の方式にて双方のナットを強圧関係として一体的とし、クロス雄ネジに対する緩み止めとなるのであるが、右ネジナットに対し左ネジナットはほぼ環線状押圧となり、押圧面積が微少となるために、単位面積あたりの押圧力は強大となって、既述の効果を発揮することができる。【０００９】  以上の関係を図９を用いて説明する。図において、θ１はナット軸芯方向に対する環状凹部内側面傾斜度、θ２は環状凸部外側面の環状凹部内側面に対する傾斜度、ｆは双方ナット接触部に加わる軸芯方向の反力、ｆ１はｆの分力で、環状凹部内側面に沿う方向の力、ｆ２はｆ１と直角方向に働く力である。実験の結果、θ１の最適値は７度、θ１の許容範囲は５度〜９度であり、好ましくは６度〜８度の範囲であった。
今、ｆ１はｆ  ＣＯＳ  ７度にて示され、約０．９９ｆであって、ほぼｆに近い値であり、下方加圧力はそのまま凹部内側面に沿う力となる。図１０はθ１を約５０度としたときのいわば極端な例である。このときｆ１はｆ  ＣＯＳ  ５０度にて示され、約０．６４ｆであって、ＣＯＳ  ７度に比べてｆ１の値は小さい。
本発明の要点の一つは、環状凸部上端をいかにスムースに強圧して塑性変形に持ち込むかである。そのためには双方のナット間距離をいかに楽に縮めるかという点であり、そのためにはｆ１が大きい方が望ましい。この要件からθ１が７度が好ましいことを見つけたのである。θ１が小さすぎると、環状凹部内側面は軸芯方向すなわち図的には垂直に近くなる。すると、必要押圧状態に至るまで環状凹部の上下移動距離を大きく取らねばならない。逆にθ１が大きすぎると、既述のごとくｆ１が小さくなってナット締め込みに要するトルクが大きくなる。以上から、既述のθ１角度適値が得られたのである。
θ２については、環状凸部の上端外縁が環状凹部の内周面に環線状接触となるので、θ１ほどの制限はないが、加工性の点から見て０．５度から７度の範囲が適当である。【００１０】  図１１〜図１３は本発明の他例を示すものである。
初例においては、環状凸部上縁と環状凹部内周面とが接触する構成としたが、図１１では環状凹部下縁と環状凸部外周面が接触し、図１２では右ネジナットに環状凹部を左ネジナットに環状凸部を設け、環状凸部下縁と環状凹部内周面が接触するものとし、図１３では環状凹部上縁と環状凸部外周面とが接するよう構成した。以上の例では、環状凸部と環状凹部の位置変化および各傾斜面の角度変化の場合による例であって、機能上の差異はない。以上、本発明について記したが、本発明は右ネジナットと左ネジナットを上下に重ねてクロス雄ネジに螺合させ、線状押圧とするところにその特徴を有し、強固な緩み止め効果を有するものである。従来は、クロス雄ネジを用いない手段が利用されており、根本的な解決は難しかったが、本発明にてこれが可能となったのである。
本案のナットにおいて、環状凸部下端と環状凹部下端とは若干の距離を有している。
これは、ナット締め込み時の押圧にて、線状押圧部分の変形にて接触位置が移動することを考慮したもので、締め込み程度によりこの双方の距離は可変である。なお、本発明は右ネジナットの上に左ネジナットを重ねて用いるが、右ネジナットのピッチは左ネジナットのピッチに比べて小さい。これは、まず右ネジナットにて固定対象物を強固に押圧固定し、左ネジナットを締め込んで双方のナットを一体化的にするためにピッチを変えて設けたものである。以上述べたように、本案はクロス雄ネジを利用し、互いに線状押圧をする逆ネジナットを用いる方式のため、ナット締め込みによる双方ナットの固定にて各ナットの緩みを防止することのできる有用なる物品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  本発明の右ネジナットの平面図
【図２】  本発明の右ネジナットの正面図
【図３】  本発明の右ネジナットの底面図
【図４】  本発明の左ネジナットの平面図
【図５】  本発明の左ネジナットの正面図
【図６】  本発明の左ネジナットの底面図
【図７】  本発明の使用状態説明図
【図８】  本発明の要部拡大説明図
【図９】  本発明の原理説明図
【図１０】  本発明の原理説明図
【図１１】  本発明の他例要部説明図
【図１２】  本発明の他例要部説明図
【図１３】  本発明の他例要部説明図
【符号の説明】
【００１２】  １    右ネジナット
２    右雌ネジ
３    環状凸部
４    傾斜外面
５    左ネジナット
６    左雌ネジ
７    環状凹部
８    傾斜内面
１０  クロス雄ネジ
１１  右雄ネジ
１２  左雄ネジ
ｆ    反力
ｆ１  反力の斜面方向分力
ｆ２  反力の斜面直角方向分力
θ１  ナット軸芯方向に対する傾斜内面角度
θ２  傾斜内面に対する傾斜外面角度
【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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