(57)【要約】    【課題】  安定した弛み止め性能を確保できるようにしたボルト・ナットの弛み止め構造を提供する。    【解決手段】  ボルト１０の雄ねじ１１の谷底にはナット締付け回転方向手前側を緩斜面１２Ａ、反対方向手前側を急斜面１２Ｂとした繰り返し三角歯からなるラチェット部１２を形成する一方、ナット１３の頂面１３Ａには弾性アーム２０がナットのねじ穴内にナット締付け回転側に傾斜してかつ先端がラチェット部の急斜面に直角になるように固定する。弾性アームの先端部がナットの回転方向に対して鋭角に形成され、ボルト・ナットの弛み方向への回転時には弾性アームの先端部がラチェット部の急斜面に喰い込んで係止されることによって、ボルト・ナットの弛み方向への相対回転を阻止する。【選択図】  図４
2017067252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト（１０）の雄ねじ（１１）の谷底にはナット締付け回転方向手前側を緩斜面（１２Ａ）、反対方向手前側を急斜面（１２Ｂ）とした繰り返し三角歯からなるラチェット部（１２）が形成される一方、ナット（１３）の頂面（１３Ａ）には弾性アーム（２０）がナット（１３）のねじ穴内にナット締付け回転方向手前側に傾斜してかつその先端が上記ラチェット部（１２）の急斜面（１２Ｂ）に直角に突き当たるように固定され、
上記弾性アーム（２０）が弾性変形して上記ラチェット部（１２）の緩斜面（１２Ａ）を乗り越えることによってボルト・ナットの締付け方向への相対回転を許容する一方、
上記弾性アーム（２０）の先端部（２０Ａ）がボルト（１０）の軸線に対して平行な面内において鋭角に形成されて上記ラチェット部（１２）の急斜面（１２Ｂ）に当接されており、
ボルト・ナットの弛み方向への相対回転時には上記弾性アーム（２０）の先端部（２０Ａ）が上記ラチェット部（１２）の急斜面（１２Ｂ）に喰い込むことによって係止され、弛み方向への相対回転が阻止されるようになしたことを特徴とするボルト・ナットの弛み止め構造。
【請求項２】
上記弾性アーム（２０）の先端部（２０Ａ）が加工硬化されている請求項１記載のボルト・ナットの弛み止め構造。
【請求項３】
上記弾性アーム（２０）の先端部が切断工具によって鋭角に切断されることによって加工硬化されている請求項２記載のボルト・ナットの弛み止め構造。
【請求項４】
上記弾性アーム（２０）が上記ボルト（１０）の雄ねじ（１１）内に嵌まり込む外径のばね鋼線を用いてＬ字状に製作され、上記弾性アーム（２０）の基部（２０Ｂ）は断面多角形状に形成されて上記ナット（１３）の頂面（１３Ａ）の多角形状の穴（１３Ｂ）に差し込まれて廻り止めされ、上記ナット（１３）側面のカシメ穴（１３Ｃ）からカシメられることによって、上記弾性アーム（２０）が上記ナット（１３）の頂面（１３Ａ）に固定されている請求項１記載のボルト・ナットの弛み止め構造。
【請求項５】
上記弾性アーム（２０）がばね鋼線を用いて、リング状の基部（２０Ｃ）の切断一端部を内方に折り曲げた形状に製作され、上記ナット（１３）の頂面（１３Ａ）には壁面状の取付け部（１３Ｃ）が立設され、該取付け部（１３Ｃ）の内側に上記弾性アーム（２０）の基部（２０Ｃ）が嵌め込まれ、上記取付け部（１３Ｃ）が内方に折り曲げられてカシメられることによって、上記弾性アーム（２０）が上記ナット（１３）の頂面（１３Ａ）に固定されている請求項１記載のボルト・ナットの弛み止め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボルト・ナットの弛み止め構造に関し、特に製造工程の複雑さを招来することなく、安定した弛み止め性能を確保できるようにした構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルト・ナットを用いて被締結部材を締結する方式は多くの構造物において採用されている。ボルト・ナットは単純に螺合し締付けただけでは、座面の陥没による弛み、ねじ締結体の接触部のあらさ、うねりあるいは形状誤差による初期弛み、軸力の静的な変動あるいは動的な変動に起因するナットの戻り回転などにより、締結の弛みが生ずることが懸念される。
【０００３】
そこで、従来より、種々な弛み止め構造が提案されている。例えば、ナットを螺挿したボルト軸部にスプリングワッシャーを嵌め、あるいはダブルナットによってナットの弛み方向への回転を阻止する方法が提案されている。しかし、これらの方法では長期にわたって使用すると、振動や衝撃などによってナットが一旦弛み始めると、ボルト・ナットの締結が簡単に外れてしまうなど、弛み止め性能が不十分である。
【０００４】
他方、ボルト雄ねじにねじ山を横断する係止溝を形成し、ナット頂面側に弾性を有する係止爪を設け、ボルト・ナットの締め付け時にはナット側の係止爪を弾性変形させることによってボルト側の係止溝を乗り越えさせる一方、ボルト・ナットが弛み方向に相対回転しようとすると、ナット側の係止爪をボルト側の係止溝に嵌入させることによって、ボルト・ナットの弛みを阻止するようにした弛み止め構造が提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６）。
【０００５】
しかし、かかる弛み止め構造ではいずれもボルト雄ねじのねじ山を横断するように係止溝を形成しているので、ボルト雄ねじを成形した後に雄ねじに係止溝を加工する必要があって、製造工程が複雑になる。
【０００６】
これに対し、ボルトの雄ねじの谷底には係止突起を形成し、ナット頂面側には弾性を有する係止爪を設け、ボルト・ナットの締め付け時にはナット側の係止爪を係止突起によって案内させて弾性変形させることによって、係止突起を乗り越えさせてボルト・ナットの相対回転を許容する一方、ボルト・ナットの弛み方向への回転時には係止爪を係止突起に係止させることによって、ボルト・ナットの弛み方向への相対回転を阻止するようにした弛み止め構造が提案されている（特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１１７５３号公報
【特許文献２】特開平０９−２９１９２４号公報
【特許文献３】実開平０３−２９７１７号公報
【特許文献４】実開昭６１−１２４７１３号公報
【特許文献５】実開昭５７−７１８０８号公報
【特許文献６】実用新案登録第３０２３２３０号公報
【特許文献７】特開２０１５−２１５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献７記載の弛み止め構造ではボルト雄ねじの成形時に係止突起を形成でき、製造工程の複雑さを招来することがないものの、ボルト・ナットの締結中に振動が繰り返し加わると、係止爪が係止突起から外れて締結が弛んでしまうことがあった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑み、安定した弛み止め性能を確保できるようにしたボルト・ナットの弛み止め構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明に係るボルト・ナットの弛み止め構造は、ボルトの雄ねじの谷底にはナット締付け回転方向手前側を緩斜面、反対方向手前側を急斜面とした繰り返し三角歯からなるラチェット部が形成される一方、ナットの頂面には弾性アームがナットのねじ穴内にナット締付け回転方向手前側に傾斜してかつその先端が上記ラチェット部の急斜面に直角に突き当たるように固定され、上記弾性アームが弾性変形して上記ラチェット部の緩斜面を乗り越えることによってボルト・ナットの締付け方向への相対回転を許容する一方、上記弾性アームの先端部がボルトの軸線に対して平行な面内において鋭角に形成されて上記ラチェット部の急斜面に当接されており、ボルト・ナットの弛み方向への相対回転時には上記弾性アームの先端部が上記ラチェット部の急斜面に喰い込むことによって係止され、弛み方向への相対回転が阻止されるようになしたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の特徴の１つは、ボルトの雄ねじの谷底にナット締付け回転方向手前側を緩斜面、反対方向手前側を急斜面とした繰り返し三角歯からなるラチェット部を形成し、ナット頂面には弾性アームをラチェット部の急斜面に直角になるように突出させて固定し、弾性アームの先端部を鋭角に形成し、弛み方向への相対回転時には弾性アームの先端部をラチェット部の急斜面に喰い込ませるようにした点にある。
【００１２】
これにより、ボルト・ナットに振動が繰り返し加わっても、弾性アームの先端部がラチェット部の三角歯の急斜面に喰い込んで外れることはなく、安定した弛み止め性能を確保できることとなる。
【００１３】
また、転造ダイスの成形型の雄ねじ谷底を成形する部位をラチェット部に対応する形状に形成しておくと、ボルト雄ねじの成形時にボルト雄ねじの谷底にラチェット部を形成することができ、一旦雄ねじを成形した後、係止溝を加工するという工程を必要とせず、製造工程の煩雑さを招来することがない。
【００１４】
また、弾性アームの先端部は適切な切断工具、例えばニッパーで鋭角に切断加工することによって弾性アームの先端部が加工硬化を起こし、ボルト雄ねじのラチェット部の急斜面に確実に喰い込ませることができ、弛み止め性能の安定性をより向上できる。
【００１５】
弾性アームはボルトの雄ねじ内に嵌まり込む外径のばね鋼線を用いてＬ字状に製作され、その基部は断面多角形状に製作されてナットの頂面の多角形状の穴に差し込まれて廻り止めされ、ナット側面のカシメ穴からカシメられることによってナットの頂面に固定されることができる。
【００１６】
また、弾性アームは上述の側面カシメ方式ではなく、ナット頂面にカシメによって固定する端面カシメ方式を採用することができる。すなわち、弾性アームはばね鋼線を用いて、リング状の基部の切断一端部を内方に折り曲げた形状に製作され、ナットの頂面には壁面状の取付け部が立設され、取付け部の内側に弾性アームの基部が嵌め込まれ、取付け部が内方に折り曲げられてカシメられることによって、弾性アームがナットの頂面に固定されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る弛み止め構造を有するボルト・ナットの好ましい実施形態を示す構成図である。
【図２】上記実施形態におけるボルト雄ねじを示す図である。
【図３】上記実施形態におけるナット及び弾性アームを示す図である。
【図４】上記実施形態における弾性アームとラチェット部の喰い込み状態を示す図である。
【図５】上記弾性アーム先端部とラチェット部の急斜面の関係を示す図である。
【図６】上記弾性アームとラチェット部との係止状態を示す図である。
【図７】第２の実施形態における弾性アームのナットへの固定方法を模式的に示す組立て前の状態を示す斜視図である。
【図８】上記実施形態の組立て工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図５は本発明に係るボルト・ナットの弛み止め構造の好ましい実施形態を示す。図において、ボルト１０は軸部に雄ねじ１１が転造ダイス、例えば平ダイスを用いて形成され、雄ねじの谷底にはラチェット部１２が連続して形成されている。
【００１９】
ラチェット部１２はナット締付け回転方向手前側を緩斜面１２Ａ、反対方向手前側を急斜面１２Ｂとした繰り返し三角歯から構成され、ラチェット部１２の三角歯の高さはナット１３の雌ねじのねじ山が干渉しない高さに設定されている。
【００２０】
他方、ナット１３の頂面１３Ａには四角形状の嵌め込み穴１３Ｂが形成され、弾性アーム２０の基部２０Ｂは断面四角形状に加工され、弾性アーム２０がナット１３のねじ穴内にナット締付け回転方向手前側に傾斜するように突出させ、しかも弾性アーム２０の先端部２０Ａがラチェット部１２の急斜面１２Ｂに直角となるように、弾性アーム２０の基部２０Ｂが嵌め込み穴１３Ｂに差し込まれて廻り止めされ、ナット１３の側面の穴１３Ｃからカシメられることによって、弾性アーム２０はナット１３の頂面１３Ａに固定されている。
【００２１】
弾性アーム２０はボルト雄ねじ１１内に嵌まり込む外径のステンレス製ばね鋼線を用いてＬ字状に製作されるとともに、その基部２０Ｂは断面四角形状に加工され、弾性アーム２０の先端部２０Ａは切断工具、例えばニッパーによって鋭角に切断されることによって加工硬化されている。
【００２２】
今、ボルト１０の軸部を被締結部材３０、３１及びワッシャ３２の穴に挿通してナット１３に螺合させ、ボルト１０・ナット１３を締め付ける方向に相対回転させると（ナット１１の締付け回転方向を図６の矢印Ａで示す）、ボルト１０の雄ねじ１１がナット１３の雌ねじに対して螺進する。
【００２３】
このとき、ナット１３側の弾性アーム２１０がボルト１０側の雄ねじ１１のラチェット部１２の緩斜面１２Ａによって案内されて弾性変形しながらラチェット部１２の三角歯を乗り越えるので、ボルト１０とナット１３の締め付けは何ら支障なく円滑に行うことができる。
【００２４】
他方、ナット１３側の弾性アーム２０の先端部２０Ａが鋭角に形成されるとともに加工硬化されており、ボルト１０・ナット１３を締結した後、ボルト１０・ナット１３が弛み方向（図６の矢印Ａと逆方向）に相対回転しようとすると、先端部２０Ａがボルト１０の雄ねじ１１のラチェット部１２の急斜面１２Ｂに喰い込んで係止され、それ以上の相対回転が阻止されるので、確実に弛み止めを行うことができる。
【００２５】
本例の弛み止め構造の性能を試験した。試験はアメリカ航空機規格・ＮＡＳ３５０相当の試験機を用いた。組立てたボルト・ナットの組立て体を試験機にセットし、振幅１１ｍｍ、振動数１７８０ｒｐｍ、振動ストローク１９ｍｍの条件で、３万回の振動を与えて弛みを確認したところ、弛みは全く起きなかった。
【００２６】
図７及び図８は第２の実施形態を示し、図において図１ないし図６と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例では弾性アーム２０はばね鋼線を用いて、リング状の基部２０Ｃの切断一端部を内方に折り曲げた形状に製作され、ナット１３の頂面１３Ａには壁面リング状の取付け部１３Ｃが立設され、取付け部１３Ｃの内側に弾性アーム２０の基部２０Ｃが嵌め込まれ、取付け部１３Ｃが内方に折り曲げられてカシメられることによって、弾性アーム２０はナット１３の頂面１３Ａに固定されており、このように第１の実施形態における側面カシメ方式ではなく、端面カシメ方式を採用することもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１０      ボルト
１１      雄ねじ
１２      ラチェット部
１２Ａ      緩斜面
１２Ｂ      急斜面
１３      ナット
１３Ａ      頂面
１３Ｂ      嵌め込み穴
１３Ｃ      穴
２０      弾性アーム
２０Ａ      先端部
２０Ｂ      基部
２０Ｃ      基部
【図１】
2017067252.tif 000003
【図２】
2017067252.tif 000004
【図３】
2017067252.tif 000005
【図４】
2017067252.tif 000006
【図５】
2017067252.tif 000007
【図６】
2017067252.tif 000008
【図７】
2017067252.tif 000009
【図８】
2017067252.tif 000010