(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材（２１）と雌ねじ部材（２２）の内の一方（２１）又はそれと一体的に他方に対して相対回動する部材（２４）に螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面（３２）で接続された第１の傾斜面（３１）を設け、雄ねじ部材（２１）と雌ねじ部材（２２）の内の他方（２２）又はそれと一体的に回動する部材（２５）に第１の傾斜面（２１）に面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面（３２）で接続された第２の傾斜面（３１）を設け、かつ両傾斜面（３１、３１）の螺旋リードは両ねじ部材（２１、２２）のねじリードよりも大きく設定し、さらに傾斜面（３１）における段面（３２）に隣接する端部に逃がし凹部（３３、３４）を設けたことを特徴とするねじ機構。
【請求項２】
傾斜面（３１）の逃がし凹部（３３、３４）に、雄ねじ部材（２１）と雌ねじ部材（２２）を締結固定した後締結方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行った状態で、互いに係合してその状態を保持するストッパ（４３、４４）を突設したことを特徴とする請求項１記載のねじ機構。
【請求項３】
雄ねじ部材（２１）又は雌ねじ部材（２２）と回転方向に一体化される部材（２４、２５）は、一端側の座部（２７）に滑り止め手段（２９）が設けられ、他端側の円筒部（２８）の端面に傾斜面（３１）と段面（３２）及び逃がし凹部（３３、３４）が形成された座金（２４、２５）にて構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のねじ機構。
【請求項４】
互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材（４１）と雌ねじ部材（４２）の内の一方（４２）又はそれと一体的に他方に対して相対回動する部材に螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面（３２）で接続された第１の傾斜面（３１）を設け、第１の傾斜面（３１）に面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面  （３２）で接続された第２の傾斜面（３１）を有しかつ傾斜面（３１）とは反対側の座面に滑り止め手段（２９）を有する座金（２６）を設け、座金（２６）と被締結部材 （４５）との間に当て板（４６）を設け、両傾斜面（３１、３１）の螺旋リードは両ねじ部材（４１、４２）のねじリードよりも大きく設定し、さらに両傾斜面（３１）における段面（３２）に隣接する端部に逃がし凹部（３３）を設け、雄ねじ部材（４１）と雌ねじ部材（４２）の内の他方（４１）と回転方向に一体の部材（４０）と当て板（４６）の間で被締結部材（４５）を締結固定するようにしたことを特徴とするねじ機構。
【請求項５】
一方のねじ部材（２２）に対して他方のねじ部材（２１）を螺合して締付け、被締結部材（２３）を締結固定するねじ機構において、締付側ねじ部材（２１）と被締結部材（２３）との対向面間に、螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面（３２）で接続された傾斜面（３１）を有する第１の座金（２４）とこの第１の座金（２４）の傾斜面（３１）と面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面  （３２）で接続された傾斜面（３１）を有する第２の座金（２５）とを配置し、かつ両座金（２４、２５）の傾斜面（３１）の螺旋リードはねじ部材（２１、２２）のねじリードよりも大きく設定し、さらに第１と第２の座金（２４、２５）の、締付側ねじ部材（２１、４２）と被締結部材（２３）の対向面にそれぞれ接する座面に滑り止め突起群（４９）を設けるととともに、締付側ねじ部材（２１、４２）の対向面にピッチの異なる滑り止め突起群（４７）を設け、締結完了状態前後における締付側ねじ部材（２１）と第１の座金（２４）の間の摩擦力を、両座金（２４、２５）の傾斜面（３１、３１）間の摩擦力よりも大きく、第２の座金（２５）と被締結部材（２３）との間の摩擦力より小さくなるように構成したことを特徴とするねじ機構。
【請求項６】
滑り止め突起群（４７、４９）は、適当な間隔（４８ａ、５０ａ）をあけて配設した複数の環状又は半径方向の滑り止め突起帯（４８、５０）にて構成したことを特徴とする請求項５記載のねじ機構。
【請求項７】
締付側ねじ部材（２１、４２）の対向面と第１の座金（２４）の座面との間に、摩擦力調整シートを介装したことを特徴とする請求項５記載のねじ機構。
【請求項８】
摩擦力調整シートは、砥粒を含有させた布又は紙などからなることを特徴とする請求項７記載のねじ機構。
【請求項９】
一方のねじ部材（２２）に対して他方のねじ部材（２１）を螺合して締付け、被締結部材（２３）を締結固定するねじ機構において、締付側ねじ部材（２１）と被締結部材（２３）との対向面間に、螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面（３２）で接続された傾斜面（３１）を有する第１の座金（２４）とこの第１の座金（２４）の傾斜面（３１）と面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面  （３２）で接続された傾斜面（３１）を有する第２の座金（２５）とを配置し、かつ両座金（２４、２５）の傾斜面（３１）の螺旋リードはねじ部材（２１、２２）のねじリードよりも大きく設定し、さらに第１と第２の座金（２４、２５）の外周に弾性的に外嵌可能な平面形状Ｃ字状で、かつ締付側ねじ部材（２１、４２）を締付けた後締付け方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行った状態で第１と第２の座金（２４、２５）の段面（３２、３２）間に生じた隙間（３８）に嵌入する舌片（３７）が内周に突設された係止リング（３６）を設けたことを特徴とするねじ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は雄ねじ部材と雌ねじ部材を互いに螺合させて被締結部材を締結固定するねじ機構に関し、特に振動等によってねじが緩むのを確実に防止でき、信頼性の高い締結状態が得られるねじ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボルト又はナットを雌ねじやナット又はボルトに螺合して被締結部材を締結固定する場合に、締結力（締結軸力）の不足による緩みの発生や、過大な締結力による部材の破損などを防止するために、所要の締結力が作用した適正な締結状態を確保する方法としては、ボルト又はナットをトルクレンチで締め付け、締め付け回転トルクを所定値に制御する方法が一般的に採用されている。
【０００３】
ところが、ボルト頭部やナットと座金との間の摩擦係数、座金と被締結部材との間の摩擦係数、ねじ面での摩擦係数等のばらつきや、各当接面への塵埃や油などの付着物の介在などによって、締め付け回転トルクを一定にしても、実際にボルトに作用する締結軸力が設計値通りになっているという保証は無く、締結状態に対する信頼性が低い。安全性を確保するために多数のボルト・ナットで締結する必要があり、それだけ全体の重量が大きくなり、それに伴ってさらにボルト・ナットの数を増やす必要があるという悪循環が発生し、コスト高になるという問題があった。
【０００４】
また、従来のねじ機構の緩み防止手段としては、互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材と雌ねじ部材の間にばね座金を介在させたり、ロックナットを用いたりするのが一般的である。
【０００５】
ところが、ばね座金は必ずしも十分な緩み止め効果を奏することができず、またロックナットを用いるには雄ねじ部材を雌ねじ部材から大きく突出させる必要があるので、使用できない場合がある。また、これらの緩み防止手段を設けても、締め付け時と同じトルクでナット又はロックナットを逆に回転することで緩めることができる。より信頼性の高い緩み防止手段として、一旦締め付けるとたとえ同じトルクで逆回転させても緩めることができないような緩み防止手段が要望されていた。
【０００６】
そのような緩み防止手段の一つとして、例えば特開平１０−１２２２２３号公報に開示されたようなものが知られている。図２２、図２３Ａ、図２３Ｂを参照して説明すると、雌ねじ５２ａが形成された雌ねじ部材５２にボルトなどの雄ねじ部材５１にて取付部材５３を固定する場合に、雄ねじ部材５１の頭部５１ａと取付部材５３との間に、頭部５１ａと回転方向に一体結合される押付部材５４と、取付部材５３と回転方向に一体結合されるワッシャ５５とを介装している。
【０００７】
ワッシャ５５の一端面には周方向に沿って反時計方向回りに漸次高くなる螺旋状のカム面５６とその両端間を接続する軸方向の段面５７とが形成されている。ワッシャ５５の他端面には取付部材５３に食い込んで回転方向に一体結合する食い込み部５８が形成されている。また、押付部材５４の一端面には頭部５１ａに係合して回転方向に一体結合する係合溝５４ａが形成され、他端面にはカム面５６と面接触する螺旋状のカム面５９とその両端間を接続する軸方向の段面６０とが形成されている。カム面５６及び５９のリードは、ねじ部材５１、５２のねじのリードよりも大きく設定されている。
【０００８】
以上の構成において、ボルト５１に押付部材５４及びワッシャ５５を挿通し、取付部材５３を貫通させて雌ねじ部材５２に螺合して強く締結すると、ボルト５１と押付部材５４が頭部５１ａと溝５４ａの係合により一体的に回転するとともに、段面５７、６０の係合を介してワッシャ５５も回転しながらねじのリードによって取付部材５３に軸方向に強く押し付けられる。ワッシャ５５の食い込み部５８が取付部材５３に食い込み、ワッシャ５５と取付部材５３が回転方向（特に緩み回転方向）に一体結合され、その状態でボルト５１にて押付部材５４とワッシャ５５を介して取付部材５３が雌ねじ部材５２に締結固定される。
【０００９】
この状態でボルト５１と雌ねじ部材５２とが緩み方向に相対回転しようとすると、雌ねじ部材５２は取付部材５３を介してワッシャ５５のカム面５６と回転方向に一体化され、ボルト５１は押付部材５４のカム面５９と回転方向に一体化されているので、カム面５６、５９の係合によりボルト５１を軸方向に移動させ、かつカム面５６、５９のリードの方が、ボルト５１と雌ねじ部材５２とが螺合しているねじのリードよりも大きいために、ボルト５１に大きな軸方向に大きな引張力が作用し、ボルト５１と雌ねじ部材５２の緩み方向の相対回転が防止されるのである。
【００１０】
また、実公昭３７−３０１６号公報及び実公昭３７−３１９３０号公報には、ボルト５１の頭部５１ａに押付部材５４を一体化し、ワッシャ５５がリング状でその下面に滑り止め手段として刻み目又は多数の突起を形成したものが開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような構成によって所望の緩み防止作用を得るには、ボルト５１と押付部材５４との間やワッシャ５５と取付部材５３との間で滑りが生じる前にカム面５６、５９間で確実に滑りが発生するように、カム面５６、５９を高精度に加工する必要があるが、カム面５６、５９と段面５７、６０との境界部は特に高精度な加工が困難であるとともにその境界部に凹凸や突起があると上記作用を得ることができないため、高精度な加工のためにコスト高になり、実用的でないという問題がある。
【００１２】
また、上記のような構成では、締結完了前の状態では、ボルト５１と押付部材５４が回転方向に一体化され、この押付部材５４とワッシャ５５が段面６０、５７を介して回転方向に係合しているので、ボルト５１の締め付け回転時に、ワッシャ５５もその食い込み部５８が取付部材５３に食い込んだ状態で回転させる必要があり、回転トルクの大部分がワッシャ５５の回転のために必要とされ、ボルト５１の締め付けトルクに十分に寄与しないため、回転トルクに比して取付部材５３の締め付け力が十分に得られず、締め付け力不足が発生するという問題があった。
【００１３】
その一方で、緩み防止効果を得るためには、上記のようにボルト５１と押付部材５４が回転方向に一体化されていて、ボルト５１を緩み方向に回転させると押付部材５４が共回転し、取付部材５３に回転方向に一体化されたワッシャ５５との間で相対回転し、カム面５６、５９間で滑りを生じる必要があるため、このカム面５６、５９間で滑りを生じる前にボルト５１と押付部材５４の間で滑りを生じないように構成しなければならず、これらの両要件を満たすのは困難であるという問題があった。
【００１４】
また、必要な締め付け力を得るために、ボルト５１に大きな回転トルクを付加すると、押付部材５４とワッシャ５５の段面６０、５７に大きな荷重が作用し、そのコーナーに過大な応力集中が発生してクラックが発生し、押付部材５４やワッシャ５５が破損する恐れがあり、それを防止するためには高価な材料や熱処理が必要となり、コスト高になるという問題があった。
【００１５】
また、ガラス、セラミック等の耐クラック性の低い取付部材を締結固定する場合には、締結によってクラックが発生する恐れがあるため強く締め付けることができず、緩み防止が極めて困難であるという問題もあった。
【００１６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、実用的な加工コストにて確実な緩み止め効果を得ることができ、また耐クラック性の低い取付部材も確実に締結固定できるねじ機構の緩み防止装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の緩み防止を図ったねじ機構は、互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の一方又はそれと一体的に他方に対して相対回動する部材に螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面で接続された第１の傾斜面を設け、雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の他方又はそれと一体的に回動する部材に第１の傾斜面に面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面で接続された第２の傾斜面を設け、かつ両傾斜面の螺旋リードは両ねじ部材のねじリードよりも大きく設定し、さらに傾斜面における段面に隣接する端部に逃がし凹部を設けたものである。
【００１８】
このように構成すると、両傾斜面の螺旋リードがねじリードより大きく設定されているため、両ねじ部材が緩み方向に相対回転しようとすると、ねじ部材に軸方向に大きな引張力が作用して両ねじ部材の緩み方向の相対回転を防止でき、かつ段面に隣接する加工の困難な端部に逃がし凹部を設けているので、比較的低コストにて高精度の加工ができるととも傾斜面間での接触面積が小さくなって摺動抵抗が小さくなるので、実用的なコストで確実に緩み止め作用を奏することができる。また、逃がし凹部を設けたことにより、周方向の所定範囲で両傾斜面の間に隙間が発生し、そのためねじ部材の一方を緩み方向に積極的に回転させてねじ部材間に緩み止め荷重を発生させるリバースロック時に、ねじ部材の一方をこの隙間側に傾ける作用が発生し、その曲げ応力によってねじの径方向一端側と他端側で逆方向に強く押し付けられることによってねじ部材の回転が防止され、リバースロック作用を確保できてより大きな緩み止め効果を得ることができる。
【００１９】
また、傾斜面の逃がし凹部に、雄ねじ部材と雌ねじ部材を締結固定した後締結方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行った状態で、互いに係合してその状態を保持するストッパを突設すると、リバースロック状態がストッパにて保持されるので、さらに確実に緩み止め効果が保持される。
【００２０】
好適には、雄ねじ部材又は雌ねじ部材と回転方向に一体化される部材は、一端側の座部に滑り止め手段が設けられ、他端側の円筒部の端面に傾斜面と段面及び逃がし凹部が形成された座金にて構成され、この座金を用いるだけで通常のボルトやナット等を用いて効果的な緩み止め効果を得ることができる。
【００２１】
また、本発明のねじ機構は、互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の一方又はそれと一体的に他方に対して相対回動する部材に螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面で接続された第１の傾斜面を設け、第１の傾斜面に面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面で接続された第２の傾斜面を有しかつ傾斜面とは反対側の座面に滑り止め手段を有する座金を設け、座金と被締結部材との間に当て板を設け、両傾斜面の螺旋リードは両ねじ部材のねじリードよりも大きく設定し、さらに両傾斜面における段面に隣接する端部に逃がし凹部を設け、雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の他方と回転方向に一体の部材と当て板との間で被締結部材を締結固定するようにしたものであり、雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の一方を締付ける際に、その回転トルクは座金の滑り止め手段と当て板との間の摩擦力で分担されるとともに、その分担は一定以上の締付け力になると１００％近くなるので、回転トルクが一定以上大きくなっても締付力は一定になり、耐クラック性の低い被締結部材を安全にかつ確実に緩みを防止した状態で締結固定することができる。
【００２２】
また、本発明の別の緩み防止を図ったねじ機構は、一方のねじ部材に対して他方のねじ部材を螺合して締付け、被締結部材を締結固定するねじ機構において、締付側ねじ部材と被締結部材との対向面間に、螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面で接続された傾斜面を有する第１の座金とこの第１の座金の傾斜面と面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面で接続された傾斜面を有する第２の座金とを配置し、かつ両座金の傾斜面の螺旋リードはねじ部材のねじリードよりも大きく設定し、さらに第１と第２の座金の、締付側ねじ部材と被締結部材の対向面にそれぞれ接する座面に滑り止め突起群を設けるととともに、締付側ねじ部材の対向面にピッチの異なる滑り止め突起群を設け、締結完了状態前後における締付側ねじ部材と第１の座金の間の摩擦力を、両座金の傾斜面間の摩擦力よりも大きく、第２の座金と被締結部材との間の摩擦力より小さくなるように構成したものである。
【００２３】
このように構成すると、締付側ねじ部材を締め付け回転して行くと、その途中で締付側ねじ部材の対向面に第１の座金が圧接して第１の座金が回転方向に一体化して回転し、この第１の座金と第２の座金が段面を介して係合しているので第２の座金も被締結部材の対向面に対して回転しながら締付側ねじ部材の締め付けが進行し、締結完了状態の前になると、第２の座金が被締結部材に強く圧接され、大きな摩擦力が発生して回転が停止し、それに伴って第１の座金も回転を停止するが、締付側ねじ部材をさらに締め付け回転することにより、第１の座金との間で滑りを発生しながら締め付けることができ、その結果締結完了状態で十分な締め付け力を確保できる。また、締付側ねじ部材の対向面にピッチの異なる滑り止め突起群が接することによって摩擦力が小さくなるため、締付側ねじ部材と第１の座金との摩擦力を小さくでき、簡単に上記作用・効果を確実に得ることができる。また、上記締結の最終段階で第１及び第２の座金の段面に過大な荷重が作用しないので、断面のコーナーに応力集中が作用してクラックが入って破損するというような恐れもない。
【００２４】
また、締結完了状態から締付側ねじ部材を緩み方向に相対回転しようとすると、締付側ねじ部材と第１の座金が、これら両者間の摩擦力が両座金の傾斜面間の摩擦力より大きいので一体的に回転することになり、かつ両傾斜面の螺旋リードがねじリードより大きく設定されているため、ねじ部材に軸方向に大きな引張力が作用して両ねじ部材の緩み方向の相対回転を防止でき、大きな緩み防止効果が得られる。
【００２５】
また、締結を解除する場合にも、第１の座金を回転止めした状態で締付側ねじ部材を逆方向に回転することにより、締付け時とほぼ同じ回転トルクで容易に解除することができる。そのため、第１の座金の外周にスパナなどを係合する異径平行面を形成しておくと良い。
【００２６】
なお、傾斜面の螺旋リード角を、ねじのリード角の２倍以下にすると、締付側ねじ部材を締付けた後締付け方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行う時にその回転トルクでねじを締付けた時以上の締結力を得ることができる。即ち、リバースロック時には傾斜面の螺旋リード角とねじのリード角の差のリード角のねじで締付けたのと同じ締結力が得られ、例えば１．５倍にすると２倍の締結力が得られる。但し、１倍に近づくと、緩み止め効果自体が失われることになる。
【００２７】
また、締付側ねじ部材と第１の座金の間の摩擦力が、両座金の傾斜面間の摩擦力の２〜４倍となるように構成し、両座金の傾斜面間の摩擦力よりも確実に大きい範囲で可及的に小さくなるようにすると、締付側ねじ部材の締め付け回転力が、締付側ねじ部材と第１の座金の間の摩擦力で減殺され難く、より強い締め付け力を確保できる。
【００２８】
また、第１と第２の座金の、締付側ねじ部材と被締結部材の対向面にそれぞれ接する座面に滑り止め突起群を設け、締付側ねじ部材の対向面の硬度を滑り止め突起群の硬度より小さく、被締結部材の対向面の硬度を締付側ねじ部材の対向面の硬度より小さくすると、第１と第２の座金として座面に滑り止め突起群を設けた同じ座金を用いても、被締結部材の対向面に対してより強く滑り止め突起群が食い込んで摩擦力が大きくなるため、締付側ねじ部材と第１の座金との摩擦力を被締結部材と第２の座金との摩擦力より小さくでき、簡単に上記作用・効果を確実に得ることができる。
【００２９】
また、滑り止め突起群を、適当な間隔をあけて配設した複数の環状又は半径方向の滑り止め突起帯にて構成すると、滑り止め突起群のローレット加工による形成が容易となるとともに、摩擦力の制御も簡単にできる。
【００３０】
また、締付側ねじ部材の対向面と第１の座金の座面との間に摩擦力調整シートを介装すると、締付側ねじ部材の対向面と第１の座金の座面との間の摩擦力が、傾斜面間の摩擦力よりも大きい範囲で可及的に小さい状態を、簡単かつ精度良く得ることができ、かつ摩擦力調整シートが砥粒を含有させた布又は紙などからなると、例えば薄い金属シートなどの場合に比して摩擦力が確実に得られるとともに精度良く摩擦力を調整でき、かつ低コストで取扱いも容易である。
【００３１】
また、本発明のねじ機構は、一方のねじ部材に対して他方のねじ部材を螺合して締付け、被締結部材を締結固定するねじ機構において、締付側ねじ部材と被締結部材との対向面間に、螺旋状に１周するとともにその両端間が軸方向の段面で接続された傾斜面を有する第１の座金とこの第１の座金の傾斜面と面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面で接続された傾斜面を有する第２の座金とを配置し、かつ両座金の傾斜面の螺旋リードはねじ部材のねじリードよりも大きく設定し、さらに第１と第２の座金の外周に弾性的に外嵌可能な平面形状Ｃ字状で、かつ締付側ねじ部材を締付けた後締付け方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行った状態で第１と第２の座金の段面間に生じた隙間に嵌入する舌片が内周に突設された係止リングを設けたものであり、この係止リングを第１と第２の座金の外周に外嵌させておくことにより、その舌片にてリバースロック状態が確実に保持され、振動等によって締付側ねじ部材と第１の座金が傾斜面の傾斜に沿って回転し、不測にリバースロックが解除され、緩み止め効果が低減するような事態の発生を防止できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のねじ機構及びねじの締結方法の第１の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００３３】
図１〜図４において、１はボルトから成る雄ねじ部材、２は雌ねじ２ａを形成した構造部材から成る雌ねじ部材であり、本実施形態はその構造部材２上に被締結部材３を配置し、被締結部材３に形成したボルト穴３ａに雄ねじ部材１を貫通させて雌ねじ部材  （構造部材）２に締結固定する場合を示す。
【００３４】
雄ねじ部材１は六角形の頭部１ａと雄ねじ１ｂを有しており、その頭部１ａと被締結部材３との間に雄ねじ１ｂに外嵌させた状態で、一対の同一構成の座金４（４ａ、４ｂ）が上下を逆にして介装されている。座金４は、図２に示すように、雄ねじ部材１の頭部１ａと同形状の薄い六角形板状の座部５上に、反時計方向に移行するに従い高さが高くなるように螺旋状に１周する傾斜面６が形成されるとともにその両端間を軸芯方向の段面７で接続して構成されている。また、段面７の下端に隣接する傾斜面６の端部には、傾斜面６を比較的低コストにて高精度に加工できるように、平面形状扇形に切り込み切除して形成した逃がし凹部８が形成されている。また、傾斜面６の頂部にはフラット部６ａが形成され、雄ねじ部材１を締め付け回転させた際に、傾斜面６、６間でかじり等が生じて円滑な滑りが阻害されないように構成されている。傾斜面６の硬度及び平滑度は、ねじの硬度及び平滑度より高く設定されている。
【００３５】
傾斜面６の螺旋のリード角βは、雄ねじ１ｂや雌ねじ２ａのリード角αよりも小さく設定されている。傾斜面６の螺旋のリード角βは、好ましくはねじのリード角αの０．３倍以上、０．７倍以下に設定される。
【００３６】
また、各座金４の座部５外周の六角柱面の各側面には、段面７に対応位置する側面に対しては基点マーク９が、この側面から傾斜面６の高さが漸次高くなる方向に向けて順次隣接する側面に対しては、規則的に値が増加する符号又は記号からなる回転位置マーク１０が順次付されている。図示例では、図１、図３Ａ、図３Ｂに示し、特に図４Ａ、図４Ｂにおいて座金４の周囲に説明的に示したように、基点マーク９は四角マーク、回転位置マーク１０は黒丸の数を順次増加させて付している。
【００３７】
以上の構成において、構造部材（雌ねじ部材）２上に被締結部材３を設置して雄ねじ部材１にて締結固定する際には、雄ねじ部材１に一対の座金４（４ａ、４ｂ）を挿通し、その雄ねじ１ｂを被締結部材３を貫通させて雌ねじ部材２の雌ねじ２ａに螺合する。
【００３８】
その際に、まず上部の座金４ａと下部の座金４ｂの段面７、７間に所定の間隔をあけた状態にし、両座金４ａ、４ｂが回転方向に相対的に動かないように両座金４ａ、４ｂの外周を保持しつつ、雄ねじ部材１の頭部１ａにスパナを係合させて回転することにより、図３Ａ及び図４Ａに示す状態の初期締め付けを行う。図示例では段面７、７間には１２０°の間隔が形成されている。このとき、座金４ａ、４ｂの両基点マーク９、９間の側面において、両座金４ａ、４ｂの互いに対応する回転位置マーク１０の黒丸の数の和はすべて２となっている。段面７、７間の間隔が６０°の場合は１、１８０°の場合は３、２１０°の場合は４となり、段面７、７間の角度間隔と黒丸の数の和は比例関係にある。
【００３９】
なお、雄ねじ部材１の頭部１ａと座金４ａ、４ｂの３者にスパナを係合させて締め付けてもよい。また、この初期締め付けは遊びのない状態に締め付ければ十分であり、スパナを用いずに、両座金４ａ、４ｂ間で回転することがないように保持しつつ手で雄ねじ部材１を締め付けるだけでもよい。むしろ、スパナを用いて締め付けて初期締め付けが強すぎた場合、後の本格的な締め付けを行った後の最終的な締結軸力の精度にばらつきを生じることになる。この初期締め付けにより発生する締結軸力を、締結完了時の締結軸力の１／１０以下にすることにより、初期締め付けによる締結軸力を実質上許容誤差範囲内に収めて、精度良く締結力を制御することができる。
【００４０】
以上の初期締め付けによって遊びのない状態にした上で、スパナを雄ねじ部材１の頭部１ａのみ、又は頭部１ａと上部の座金４ａにのみ係合させて回転させ、雄ねじ部材１と上部の座金４ａを被締結部材３及び下部の座金４ｂに対して回転させ、図３Ｂ、図４Ｂに示すように、両座金４ａ、４ｂの段面７、７が互いに当接するまで締め付け回転させる。図示例では、段面７、７間の角度の１２０°締め付け回転する。
【００４１】
なお、雄ねじ部材１の頭部１ａのみを回転させても座金４ａ、４ｂ間で滑りを生じながら回転するのは、座金４ａ、４ｂの傾斜面６、６間の回転抵抗が、頭部１ａと座金４ａ間及び座金４ｂと被締結部材３間の傾斜していない面での回転抵抗よりも小さいためである。なお、傾斜面６、６間にグリースを塗布しておくと、傾斜面６に傷等を発生せずに滑りを生じ、傾斜面６のフラット面６ａと相まって何度も再使用が可能となる。また、上記のように雄ねじ部材１の頭部１ａを回転させた時に、座金４ａ、４ｂ間で滑りを生じるので、その締め付け回転トルクによって被締結部材３が回転するようなことはなく、従って締結時に被締結部材３を最初に位置決めすれば、その後強く固定する必要がなく、締結作業を容易に行うことができる。なお、以上の作用は傾斜面６の硬度及び平滑度をねじ部より大きくしていることによって確実に奏することができる。
【００４２】
このようにして雄ねじ部材１を所定角度締め付け回転すると、図５に示すように、ねじリードと傾斜面６のリードとの差に回転角を乗じた分だけ、雄ねじ部材１に引張歪み（＝締付量δ）が発生し、それに弾性係数Ｅと雄ねじ部材１の横断面積Ａを乗じた値の締結軸力Ｆが発生することになる。このように段面７、７間の角度分だけ締め付け回転することによって確実にかつ精度良く締結軸力を制御することができる。したがって、雄ねじ部材１の径や材質に応じて、上記黒丸の数の和と得られる締結軸力との対応関係をテーブル化しておくことによって、締結作業時に得ようとする締結軸力を一目して明示的に知ることができる。
【００４３】
また、傾斜面６を有する座金４（４ａ、４ｂ）を介装することにより、上記締め付け時における回転トルクも、ねじだけの場合に比して小さくすることができる。即ち、ねじのリードと傾斜面６のリードとの差のねじのリードに対する比を乗じた回転トルク、例えば傾斜面６のリードがねじのリードの１／２なら１／２に、２／３なら１／３の回転トルクで容易に所要の締結軸力が作用した締結状態を得ることができる。
【００４４】
このように傾斜面６のリード角βがねじのリード角αに近いと、締め付け回転トルクを小さくできる一方、締付量が小さくなって大きな締結軸力を得ることができず、逆に０に近いと締付量が大きくなって大きな締結軸力が得られる一方、締め付け回転トルクがねじ単体の場合に必要とする締め付け回転トルクと変わらず、大きな締め付け回転トルクが必要となる。そのため、上記のように傾斜面６の螺旋のリード角βをねじのリード角αの０．３倍以上、０．７倍以下に設定するのが好ましい。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。上記実施形態では、頭部１ａを有する雄ねじ部材１を用い、構造部材に雌ねじ２ａを形成して雌ねじ部材２とした例を示したが、本実施形態では構造部材２に雄ねじ部材１１を植込み固着し、被締結部材３に形成したボルト穴３ａに雄ねじ部材１１を挿通して被締結部材３を構造部材２上に配置し、雌ねじ部材としてのナット部材１２にて締結固定するように構成している。この場合にも、ナット部材１２と被締結部材３との間に一対の座金４（４ａ、４ｂ）を介装することにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００４６】
また、本実施形態においては、雄ねじ部材１１が構造部材２に固着されている場合を例示したが、雄ねじ部材１１が構造部材２を貫通するボルトからなる雄ねじ部材１にて構成されたものでもよく、さらには雄ねじ部材１１は構造部材２と被締結部材３を貫通するねじ棒からなり、その両端部に図６に示すように一対の座金４（４ａ、４ｂ）を介してナット部材１２を螺合した構造としてもよく、これらの要素の種々の組合せが実施可能である。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施形態について、図７を参照して説明する。上記第２の実施形態では、ナット部材１２と被締結部材３との間に一対の座金４（４ａ、４ｂ）を介装した例を示したが、上部の座金４（４ａ）をナット部材１２と一体化し、ナット部材１２の被締結部材３側の端面に傾斜面６と段面７を形成した構成としてもよく、同様の作用効果を奏することができる。これは、ナット部材１２に限らず、上記第１の実施形態の雄ねじ部材１の頭部１ａにも同様に適用できる。
【００４８】
次に、本発明の第４の実施形態について、図８を参照して説明する。上記実施形態の座金４は雄ねじ部材１の頭部１ａと同一の異形部形状、即ち座部５を多角形状に形成した例を示したが、本実施形態の座金１４は、外周に節目ロッレット等の滑り止め手段を形成した円板状の座部１５を設け、段面７、７の間の間隔を多角形状に規制されることなく、任意の角度に設定できるようにするとともに、その外周面に段面７の形成位置から傾斜面６の傾斜方向に沿って一方向に向けて目盛１６を形成し、段面７、７間の間隔を設定する際に容易にその間隔の大きさを認識でき、所望の締結力に設定することができるようにしている。
【００４９】
好適には、これら一対の座金１４（１４ａ、１４ｂ）は、その傾斜面６、６を互いに当接させかつ段面７、７間に所定の間隔を開けた状態で、両座金１４ａ、１４ｂの全周に接着テープを貼り付けたり、対向する傾斜面６、６の外周縁を接着材で接着固定する等の手段によって予め仮固定した状態で提供される。また、これら座金１４ａ、１４ｂの外周に貼り付けた接着テープの外面には、段面７が当接するまで締め付けた時に得られる締結軸力等の表示が行われ、またそれらの座金１４ａ、１４ｂの傾斜面６、６間にグリースが塗布される。
【００５０】
こうすると、一対の座金１４ａ、１４ｂを単体として扱って雄ねじ部材１の頭部１ａと被締結部材３との間に配置して雄ねじ部材１を軽く初期締め付けを行い、その後雄ねじ部材１の頭部１ａにスパナ等を係合させて強く回転すると、仮固定手段が離脱し、雄ねじ部材１と上部の座金１４ａが一体として回転し、段面７、７同士が当接するまで回転することによって確実にかつ精度良く所定の締結力に制御することができ、またその締結力が外面に表示されているので所望の締結力にあった座金を容易に間違いなく選択でき、使い勝手が良い。また、傾斜面６、６間にグリースが塗布されていると、摩擦抵抗を小さくできてさらに高い信頼性をもって締結力を制御することができる。
【００５１】
次に、本発明の第５の実施形態について、図９を参照して説明する。本実施形態では、上記第４の実施形態で説明したように、両座金１４ａ、１４ｂの全周に接着テープ１７を貼り付け、かつ接着テープ１７には両座金１４ａ、１４ｂの当接面の近傍に周方向に断続的に切り目１７ａが設けられている。
【００５２】
こうすると、初期締め付けの間は接着テープ１７で両座金１４ａ、１４ｂが確実に仮固定され、その後さらに締め付け側の雄ねじ部材１を締め付け回転させると、切り目１７ａ部分で接着テープ１７が切断分離されるので、接着テープ１７が見苦しく剥がれた状態にならず、かつ接着テープ１７の強度や切り面１７ａの間隔の大きさを適当に設定することによって、単にこの一対の座金１４ａ、１４ｂを介装して締め付け作業を行うだけで適正な初期締め付けを行った後自動的に締め付け動作に切り換わり、作業性よく締め付けることができる。
【００５３】
次に、本発明をダブルナットに適用した第６の実施形態について、図１０を参照して説明する。本実施形態のダブルナットにおいては、雌ねじ加工を施す前の下穴加工だけが行われた一対のナット部材１８の互いに圧接する面に、上記実施形態と同様にねじのリードより小さいリードで螺旋状に１周するとともに両端が軸芯方向の段面７にて接続された傾斜面６を形成し、これらナット部材１８、１８を両傾斜面６を互いに当接させかつ段面７、７間に回転方向に間隔を設けた状態でクランプ１９にて強固に固定し、その状態でタップ２０にて雌ねじ加工を行って構成されている。
【００５４】
このようなダブルナットによれば、両ナット部材１８を雄ねじ部材に螺合して締め付けた後、上部のナット部材１８を段面７、７が互いに当接するまでさらに締め付けることにより、上記と同様に小さい回転トルクでより確実に両ナット部材１８、１８間に所定の軸力を負荷することができ、強固な回り止め効果を発揮することができる。
【００５５】
次に、本発明を緩み防止を図ったねじ機構に適用した第７の実施形態について、図１１、図１２を参照して説明する。
【００５６】
図１１、図１２において、２１はボルトから成る雄ねじ部材、２２は雌ねじ２２ａを形成した構造部材から成る雌ねじ部材であり、本実施形態はその構造部材上に被締結部材２３を配置し、被締結部材２３に形成したボルト穴２３ａに雄ねじ部材２１を貫通させて構造部材（雌ねじ部材）２２に締結固定する場合を示す。
【００５７】
雄ねじ部材２１は六角形の頭部２１ａと雄ねじ２１ｂを有しており、その頭部２１ａと被締結部材２３との間に雄ねじ２１ｂに外嵌させた状態で上部座金２４と下部座金２５が介装されている。これら上部座金２４と下部座金２５は、同一構成の座金２６を上下を逆にして介装したものである。
【００５８】
座金２６は座部２７上に円筒部８を形成して構成されており、座部２７の下底面には滑り止め手段２９として多数の鋸歯条３０が放射状に形成されている。円筒部２８の上端面には、反時計方向に移行するに従い高さが高くなるように螺旋状に１周する傾斜面３１が形成されるとともにその両端間が軸方向の段面３２で接続されており、その傾斜面３１の螺旋のリードは、雄ねじ２１ｂや雌ねじ２２ａのリードよりも大きく設定されている。
【００５９】
さらに、傾斜面３１の段面３２に隣接する両端部には逃がし凹部３３、３４が形成されている。座部２７に近い方の端部の逃がし凹部３３は傾斜面３１の端部を平面形状扇形に切り込み切除して形成され、円筒部２８上端側の端部の逃がし凹部３４は平面形状扇形に略水平に切除して形成されている。
【００６０】
そして、上部座金２４は座金２６の座部２７を上側にして配設され、雄ねじ部材２１の頭部２１ａの下面に滑り止め手段２９が当接して締結固定時に回転方向に頭部２１ａと一体化する。また、下部座金２５は座金２６の座部２７を下側にして配設され、被締結部材２３の上面に滑り止め手段２９が当接して締結固定時に回転方向に被締結部材２３及び雌ねじ部材２２と一体化する。
【００６１】
以上の構成において、構造部材（雌ねじ部材）２２に被締結部材２３を締結固定する際には、図１１に示すように雄ねじ部材２１に上部座金２４及び下部座金２５を挿通し、その雄ねじ２１ｂを被締結部材２３を貫通させて雌ねじ部材２２の雌ねじ２２ａに螺合し、強く締結する。すると、雄ねじ部材２１のねじ込みに伴って雄ねじ部材２１の頭部２１ａと雌ねじ部材２２との間で、上部及び下部の座金２４、２５と被締結部材２３が挟圧され、最終段階では雄ねじ部材２１の頭部２１ａの下面に、上部座金２４の滑り止め手段２９である鋸歯条３０が食い込んで雄ねじ部材２１と上部座金２４が一体的に回転するとともに、段面３２、３２の係合を介して下部座金２５も回転しながらねじのリードによって被締結部材２３に軸方向に強く押し付けられ、滑り止め手段２９である鋸歯条３０が被締結部材２３に食い込み、下部座金２５と被締結部材２３が回転方向  （特に緩み回転方向）に一体結合され、その状態で雄ねじ部材２１にて上部及び下部座金２４、２５を介して被締結部材２３が雌ねじ部材２２に締結固定される。
【００６２】
この状態で雄ねじ部材２１と雌ねじ部材２２とが緩み方向に相対回転しようとすると、雌ねじ部材２２は被締結部材２３を介して下部座金２５の傾斜面３１と回転方向に一体化され、雄ねじ部材２１は上部座金２４の傾斜面３１と回転方向に一体化されているので、両座金２４、２５の傾斜面３１、３１の係合により雄ねじ部材２１を軸方向に移動させ、かつ傾斜面３１のリードの方が両ねじ部材２１、２２のねじのリードよりも大きいために、雄ねじ部材２１に大きな軸方向に大きな引張力が作用し、ねじ部の摩擦力が大きくなって雄ねじ部材２１と雌ねじ部材２２の緩み方向の相対回転が防止されるのである。
【００６３】
また、傾斜面３１の段面３２に隣接する加工の困難な端部に逃がし凹部３３、３４を設けているので、比較的低コストにて高精度の加工ができるとともに接触面積も小さくなって傾斜面３１、３１間に摩擦抵抗が小さくなるので、実用的なコストで確実に緩み止め作用を奏することができる。
【００６４】
また、逃がし凹部３３、３４を設けたことにより、図１２に示すように、周方向の所定範囲で両傾斜面３１、３１の間に隙間３５が発生し、そのため雄ねじ部材２１を緩み方向に積極的に回転させて雄ねじ部材２１に緩み止め荷重を発生させるリバースロックを行った場合、雄ねじ部材２１をこの隙間３５側に径方向に傾ける作用が発生し、その曲げによって雄ねじ部材２１の雄ねじ２１ｂの径方向一端側と他端側で逆方向に強く押し付けられることによって雄ねじ部材２１の回転がより強く防止され、リバースロック作用が確保され、より大きな緩み止め効果を得ることができる。
【００６５】
なお、図示例では雄ねじ部材２１の頭部２１ａと回転方向に一体化される上部座金２４を別部材にて構成した例を示したが、頭部２１ａの下面に一体的に傾斜面３１と段面３２及び逃がし凹部３３、３４を形成しても良く、その場合単一の座金２６を取付部材２３との間に介装すればよい。
【００６６】
次に、本発明の第８の実施形態について、図１３を参照して説明する。上記実施形態では、頭部２１ａを有する雄ねじ部材２１を用い、構造部材に雌ねじ２２ａを形成して雌ねじ部材２２とした例を示したが、本実施形態では、構造部材４０に雄ねじ部材４１を植込み固着し、被締結部材２３に形成したボルト穴２３ａに雄ねじ部材４１を挿通して被締結部材２３を構造部材４０上に配置し、雌ねじ部材としてのナット部材４２にて締結固定している。また、本実施形態ではナット部材４２の下面に一体的に円筒部２８が形成され、このナット部材４２と被締結部材２３との間に単一の座金２６を介装しており、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００６７】
なお、本実施形態においては、ナット部材４２に円筒部２８を一体的に形成した例を示したが、上記実施形態と同様にナット部材４２は通常のナットを用い、このナットと被締結部材２３との間に一対のワッシャ２６を介装してもよい。
【００６８】
また、本実施形態においては、雄ねじ部材４１は構造部材４０に固着されている場合を例示したが、構造部材４０の下部が上記実施形態の図１２と同様の構造で、雄ねじ部材４１はボルトからなる雄ねじ部材２１にて構成され、その頭部２１ａと構造部材４０の間に一対の座金２６が介装された構造としてもよく、さらには雄ねじ部材４１は構造部材４０と被締結部材２３を貫通するねじ棒からなり、その両端部に図１３に示すように座金２６を介してナット部材４２を螺合した構造としてもよく、以上の要素の種々の組合せが実施可能である。
【００６９】
次に、本発明の第９の実施形態について、図１４を参照して説明する。本実施形態では、雄ねじ部材４１の一端を溶接固着して立設した構造部材４０上に、ガラスやセラミックなどの圧力に対して耐クラック性の低い被締結部材４５を配置し、その上に金属板からなる当て板４６と単一の座金２６を介装した状態で、下部に一体的に円筒部２８が形成されたナット部材４２にて締結固定するように構成している。
【００７０】
本実施形態によれば、ナット部材４２を締付ける際に、その回転トルクが座金２６の滑り止め手段２９と当て板４６との間の摩擦力で分担されるとともに、一定以上の締付け力になると滑り止め手段２９と当て板４６がより完全に一体化されることによりその分担が１００％近くなり、そのため締付け回転トルクが一定以上大きくなっても被締結部材４５に対する締付力は一定値で規制され、それ以上大きくなることはなく、したがって耐クラック性の低い被締結部材４５を安全にかつ上記のように確実に緩みを防止した状態で締結固定することができる。
【００７１】
次に、本発明の第１０の実施形態について、図１５、図１６Ａ、図１６Ｂを参照して説明する。上記実施形態では、座金２６の傾斜面３１に単純に逃がし凹部３３、３４を形成しただけであるが、本実施形態では、座金２６の傾斜面３１の逃がし凹部３３、３４にそれぞれ、雄ねじ部材２１と雌ねじ部材２２を締結固定した後、上記のように締結方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行った状態で、互いに当接してその状態を保持するストッパ４３、４４を突設している。ストッパ４３は逃がし凹部３３の端からリバースロック時の回転量に対応する適当距離の位置に、傾斜面３１の延長ラインより突出しない高さに突設され、ストッパ４４は逃がし凹部３４の端に傾斜面３１の延長ラインより突出しない高さに突設されている。
【００７２】
本実施形態においては、雄ねじ部材２１のねじ込みに際して、図１６Ａに示すように、上部座金２４が雄ねじ部材１と一体的に回転するとともに、段面３２、３２の係合を介して下部座金２５を被締結部材２３に対して相対回転させながら下部座金２５を被締結部材３に回転方向に一体結合させる。その際に、ストッパ４３、４４は傾斜面３１から突出していないので、その作用を阻害することはない。こうして、雄ねじ部材２１と雌ねじ部材２２を締結固定した後、図１６Ｂに示すように、雄ねじ部材２１と上部座金２４を締結方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行うと、逃がし凹部３３、３４にて形成された隙間３５によって雄ねじ部材２１及び上部座金２４がこの隙間３５側に径方向に傾くことによって、雄ねじ部材２１の雄ねじ２１ｂの径方向一端側と他端側で逆方向に強く押し付けられることによって雄ねじ部材２１の回転がより強く防止され、リバースロック作用が確保され、より大きな緩み止め効果が得られるとともに、ストッパ４３と４４が回転方向に係合して雄ねじ部材２１及び上部座金２４が締結方向に回転するのが阻止され、リバースロック状態がストッパ４３、４４にて確実に保持されるので、さらに確実に緩み止め効果が保持される。
【００７３】
このストッパ４３、４４を設けた実施形態も、上記した各種実施形態に適用できることは詳しく説明するまでもない。
【００７４】
また、上記各実施形態において、座金２６をばね性を有する材料にて構成するとともに、段面３２の部分で分離切断してその両側を軸方向に相対的に変位させてばね座金として構成してもよい。
【００７５】
次に、本発明の第１１の実施形態について、上記第７の実施形態の図１１、図１２、及び図１７〜図１９Ｂを参照して説明する。なお、第７の実施形態と共通する構成要素についてはその説明を援用し、主として相違点のみを説明する。
【００７６】
本実施形態においては、図１７に示す座金２６が雄ねじ部材２１及び被締結部材２３の硬度よりも硬度の高い材料にて構成され、かつ被締結部材２３は雄ねじ部材２１よりも硬度の低い材料にて構成されている。例えば、座金２６と雄ねじ部材２１はともに焼入鋼材にて構成されるとともに座金２６の焼入硬度が高く設定され、被締結部材２３は機械構造用又は一般構造用の鋼材にて構成されている。また、座金２６の傾斜面３１の螺旋のリード角は、ねじのリード角の１．５以上、２倍以下に設定されている。
【００７７】
そして、上部座金２４は座金２６の座部２７を上側にして配設され、締結完了前後に雄ねじ部材２１の頭部２１ａの下面に滑り止め手段２９が当接してその摩擦力によって回転方向に頭部２１ａと一体化する。また、下部座金２５は座金２６の座部２７を下側にして配設され、締結完了前後に被締結部材２３の上面に滑り止め手段２９が当接してその摩擦力によって回転方向に被締結部材２３及び雌ねじ部材２２と一体化する。その際に、雄ねじ部材２１の頭部２１ａに対する上部座金２４の滑り止め手段２９の食い込みよりも、被締結部材２３に対する下部座金２５の滑り止め手段２９の食い込みの方がより強くなり、雄ねじ部材２１の頭部２１ａと上部座金２４との摩擦力は、被締結部材２３と下部座金２５との摩擦力より小さくなる。
【００７８】
以上の構成において、雌ねじ部材（構造部材）２２に被締結部材２３を締結固定する際には、図１１に示すように雄ねじ部材２１に上部座金２４及び下部座金２５を挿通し、その雄ねじ２１ｂを被締結部材２３を貫通させて雌ねじ部材２２の雌ねじ２２ａに螺合し、雄ねじ部材２１を締め付け回転する。すると、雄ねじ部材２１のねじ込みに伴ってその途中で雄ねじ部材２１の頭部２１ａと雌ねじ部材２２との間で、上部及び下部の座金２４、２５と被締結部材２３が挟圧され、雄ねじ部材２１の頭部２１ａの下面に上部座金２４の滑り止め手段２９である鋸歯条３０が食い込み、雄ねじ部材２１と上部座金２４が一体的に回転し、段面３２、３２の係合を介して下部座金２５も回転しながらねじのリードによって雄ねじ部材２１の締め付けが進行する。
【００７９】
締結完了直前の状態になると、下部座金２５が被締結部材２３に軸方向に強く押し付けられ、滑り止め手段２９である鋸歯条３０が被締結部材２３に食い込んで大きな摩擦力が発生して回転が停止し、それに伴って上部座金２４も回転を停止するが、雄ねじ部材２１の頭部２１ａと上部座金２４との間の摩擦力は、取付部材２３と下部座金２５の間の摩擦力よりも小さく、好ましくは傾斜面３１、３１間の摩擦力よりも確実に大きい範囲で可及的に小さく、例えば２〜４倍の範囲に設定されることによって、雄ねじ部材２１をさらに締め付け回転することで、上部座金２４との間で滑りを発生しながら締め付けることができ、その結果、締結完了状態で雄ねじ部材２１にて上部及び下部の座金２４、２５を介して被締結部材２３が雌ねじ部材２２に十分な締め付け力で締結固定される。また、その締め付け力によって下部座金２５が被締結部材２３にさらに強く押し付けられて、一層強い摩擦力で回転方向に一体化された状態となる。
【００８０】
この状態で、雄ねじ部材２１と雌ねじ部材２２とが緩み方向に相対回転しようとすると、上部と下部の座金２４、２５の傾斜面３１、３１間の摩擦力よりも大きな摩擦力で、雌ねじ部材２２は被締結部材２３を介して下部座金２５と回転方向に一体化され、雄ねじ部材２１は上部座金２４と回転方向に一体化されているので、両座金２４、２５の傾斜面３１、３１の間で滑りを生じ、これら傾斜面３１、３１の係合により雄ねじ部材２１を軸方向に移動させることになり、かつ傾斜面３１のリードの方が両ねじ部材２１、２２のねじのリードよりも大きいために、雄ねじ部材２１に大きな軸方向の引張力が作用し、ねじ部の摩擦力が大きくなって雄ねじ部材２１と雌ねじ部材２２の緩み方向の相対回転が防止されるのである。
【００８１】
また、締結を解除する場合には、上部座金２４を回転止めした状態で雄ねじ部材２１を逆方向に回転することにより、締付け時とほぼ同じ回転トルクで容易に解除することができる。そのため、好適には、上部座金２４の外周にはスパナなどを係合する異径平行面（図示せず）が形成される。
【００８２】
また、本実施形態では、傾斜面３１の螺旋リード角を、ねじのリード角の１．５〜２倍にしているので、次のような作用が得られる。すなわち、雄ねじ部材２１を締付けた後、締付け方向と逆方向に回転してロックするリバースロック時には傾斜面３１の螺旋リード角とねじのリード角の差のリード角のねじで締付けたのと同じ締結力が得られることにより、リバースロックを行う時にその回転トルクでねじを締付けた時の２倍〜１倍の締結力を得ることができるとともに、リード角を１．５倍以上にしたことで緩み止め効果も確保できる。
【００８３】
また、本実施形態では、図１８Ａに示すように、雄ねじ部材２１と雌ねじ部材２３を締結固定した後、図１８Ｂに示すように締結方向と逆方向に回転してロックするリバースロックを行った状態でその状態を保持するため、図１９Ａ、図１９Ｂに示すような係止リング３６が設けられている。この係止リング３６は、上部と下部の座金２４、２５の外周に弾性的に外嵌可能な平面形状Ｃ字状で、かつ上記のようにリバースロックを行った状態で上部と下部の座金２４、２５の段面３２、３２間に生じた隙間３８に嵌入する舌片３７が内周に突設されている。
【００８４】
このように係止リング３６を上部と下部の座金２４、２５の外周に外嵌させておくことにより、その舌片３７にてリバースロック状態が確実に保持され、振動等によって雄ねじ部材２１と上部座金２４がカム面３１の傾斜に沿って回転し、不測にリバースロックが解除され、緩み止め効果が低減するような事態の発生を防止できる。
【００８５】
次に、本発明の第１２の実施形態について、図２０を参照して説明する。上記実施形態では、頭部１２ａを有する雄ねじ部材２１を用い、構造部材に雌ねじ２２ａを形成して雌ねじ部材２２とした例を示したが、本実施形態では構造部材４０に雄ねじ部材４１を植込み固着し、被締結部材２３に形成したボルト穴２３ａに雄ねじ部材４１を挿通して被締結部材２３を構造部材４０上に配置し、雌ねじ部材としてのナット部材４２にて締結固定するように構成している。この場合にも、ナット部材４２と被締結部材２３との間に上部座金２４と下部座金２５を介装することにより、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００８６】
また、本実施形態においては、雄ねじ部材４１が構造部材４０に固着されている場合を例示したが、構造部材４０の下部が図１２と同様の構造で、雄ねじ部材２１がボルトからなる雄ねじ部材１にて構成されたものでもよく、さらには雄ねじ部材２１は構造部材４０と取付部材２３を貫通するねじ棒からなり、その両端部に図２０に示すように上部と下部の座金２４、２５を介してナット部材４２を螺合した構造としてもよく、これらの要素の種々の組合せが実施可能である。
【００８７】
次に、本発明の第１３の実施形態について、図２１Ａ、２１ｂを参照して説明する。上記実施形態では、ナット部材４２の硬度を被締結部材２３の硬度よりも大きくして、上部座金２４とナット部材４２との摩擦力を下部座金２５と被締結部材２３との摩擦力よりも小さくした例を示したが、本実施形態では上部及び下部の座金２４、２５に形成する滑り止め手段２９を滑り止め突起群４９にて構成し、締付側ねじ部材であるナット部材４２の下面に滑り止め突起群４９とは突起配設ピッチの異なる滑り止め突起群４７を形成している。また、本実施形態では滑り止め突起群４７は、軸芯周りに環状にかつ半径方向に適当な間隔４８ａをあけて配設した複数条の滑り止め突起帯４８（図２１Ａ参照）にて構成し、滑り止め突起群４９は、軸芯周りに環状にかつ半径方向に適当な間隔５０ａをあけて配設した複数条の滑り止め突起帯５０（図２１Ｂ参照）にて構成している。
【００８８】
本実施形態によれば、雄ねじ部材２１と上部座金２４の間で互いにピッチの異なる滑り止め突起帯４８と５０が接することによって、それらの間の摩擦力は小さくなり、そのためナット部材４２の材料として、被締結部材２３の硬度よりも硬度の大きい材料を用いなくても、例えば被締結部材２３と同じ機械構造用鋼材からなるナット部材４２を用いても、上記作用・効果を確実に得ることができる。
【００８９】
また、滑り止め突起群４９や滑り止め突起群４７を、軸芯周りに環状にかつ半径方向に適当間隔５０ａ、４８ａをあけて配設した複数条の滑り止め突起帯５０、４８にて構成しているのでローレット加工による形成が容易となるとともに、摩擦力の制御も簡単にできる。なお、環状の滑り止め突起帯５０、４８に代えて半径方向の滑り止め突起帯を周方向に適当な間隔をあけて配設してもよい。また、図示例では、締付側ねじ部材として、ナット部材４２を示したが、第１の実施形態の雄ねじ部材２１でも、その頭部２１ａの下面に滑り止め突起群４７を形成することにより同様の作用効果が得られることは言うまでもない。
【００９０】
また、上記各実施形態において、締付側ねじ部材である雄ねじ部材２１やナット部材４２の対向面と上部座金２４の座面との間に、砥粒を含有させた布又は紙などからなる摩擦力調整シートを介装すると、締付側ねじ部材２１、４２の対向面と上部座金２４の座面との間の摩擦力が、傾斜面３１、３１間の摩擦力よりも大きい範囲で可及的に小さい状態を、簡単かつ精度良く得ることができる。また、低コストで取扱いも容易である。
【００９１】
また、本実施形態においても、図１５、図１６Ａ、図１６Ｂを参照して説明した第１０実施形態と同様に逃がし凹部３３、３４にストッパ４３、４４を形成しても良く、その場合リバースロック状態を確実に保持する手段として係止リング３６を設けなくても同様の作用を奏することができる。
【００９２】
【発明の効果】
本発明のねじ機構によれば、ねじ部材の緩み方向の相対回転を防止して確実に緩みを防止できる。したがって、振動等によってねじが緩むのを確実に防止でき、信頼性の高い締結状態を得るのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るねじ機構の第１の実施形態を分解して示した部分断面正面図である。
【図２】同実施形態の座金の斜視図である。
【図３】Ａは締め付け工程における初期締め付け状態の正面図、Ｂは締結完了状態の正面図である。
【図４】Ａは初期締め付け状態における１対の傾斜面の回転位置を上下に並列して示した平面図、Ｂは締結完了状態における１対の傾斜面の回転位置を上下に並列して示した平面図である。
【図５】１対の傾斜面の段面間の角度と締付量の関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係るねじ機構の第２の実施形態を分解して示した部分断面正面図である。
【図７】本発明に係るねじ機構の第３の実施形態におけるナットの正面図と下面図である。
【図８】本発明に係るねじ機構の第４の実施形態における初期締め付け状態の部分断面正面図である。
【図９】本発明に係るねじ機構の第５の実施形態における一対の座金の供給形態を示す正面図である。
【図１０】本発明に係るねじ機構の第６の実施形態のダブルナットの製造工程を示す正面図である。
【図１１】本発明に係るねじ機構の第７の実施形態において用いる雄ねじ部材と上部及び下部の座金の斜視図である。
【図１２】同実施形態における締結固定状態の正面図である。
【図１３】本発明に係るねじ機構の第８の実施形態における締結固定状態の正面図である。
【図１４】本発明に係るねじ機構の第９の実施形態における締結固定状態の正面図である。
【図１５】本発明に係るねじ機構の第１０の実施形態におけるワッシャの正面図である。
【図１６】Ａは同実施形態における締結時の作用説明図、Ｂはリバースロック時の作用説明図である。
【図１７】本発明に係るねじ機構の第１１の実施形態におけるワッシャの正面図である。
【図１８】Ａは同実施形態における締結時の作用説明図、Ｂはリバースロック時の作用説明図である。
【図１９】Ａは同実施形態におけるリバースロック状態を保持する係止リングの平面図であり、Ｂは前記係止リングの斜視図である。
【図２０】本発明に係るねじ機構の第１２の実施形態における締結固定状態の正面図である。
【図２１】Ａは本発明に係るねじ機構の第１３の実施形態における締付側ねじ部材に形成した滑り止め突起群の下面図であり、Ｂは上部座金に形成した滑り止め手段の平面図である。
【図２２】従来例のねじ機構の緩み防止装置の分解斜視図である。
【図２３】Ａは同従来例における締結途中の正面図であり、Ｂは締結状態の正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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