JP2020193654A - 座金、座金付き螺子類 - Google Patents

Abstract

【課題】 螺子類の締め付けを緩みにくくする座金と、その座金を抜け落ちないように取り付けた座金付き螺子類を提供する。【解決手段】 座金基板の表面又は裏面の一面又は双方の面であって軸差込み孔の外側に突起があり、座金基板の中心部の軸差込み孔よりも外側の外周部が、座金基板の表面側又は裏面側に反り返るように湾曲し、外周部がボルト、ナット等の螺子類の締め付けにより水平又は略水平に変形可能であり、表面の突起はセットされる螺子類の頭部裏面に食い込み又は圧接可能であるか、螺子類の頭部裏面に形成されている突起と噛み合い可能であり、裏面の突起は螺子類の締め付け回転により連結材に食い込み可能又は圧接可能な座金である。ボルト、ナット等の螺子類の頭部裏面に一枚又は二枚の座金を脱落しないように取り付け、その座金を本発明の前記座金とした。【選択図】図２

Description

本発明は座金と、座金を備えたボルトやナット等の座金付き螺子類に関する。

螺子類の緩み止め構造は従来から各種あり、その一つとして、本件出願人が先に開発して特許出願した座金付き螺子類がある（特許文献１〜７）。これら座金付き螺子類は、ボルトやナットの頭部裏面の根元側に座金を抜け落ちないようにセットしたものであり、ボルトやナットを締め付け回転させると、頭部裏面の頭部突起と座金表面の座金突起とが噛み合って座金が締め付けられ、逆方向へは回転し難くなって緩みを防止できるようにしたものである。

特開２００６−２４２３２４号公報 特開２００６−３０７９６５号公報 特開２０１１−０３８５９６号公報 特開２０１５−２１８８７４号公報 特開２０１５−２２４６７１号公報 特開２０１５−２３００４１号公報 特開２０１６−０１４４５０号公報

特許文献１〜７の座金付き螺子類は、ボルト、ナット等の緩みを防止できることに特徴がある。

本発明の解決課題は、ボルトやナット等の螺子類の頭部裏面にセットして、螺子類を締め付け回転すると締め付けが緩みにくくなる座金と、その座金を備えた座金付き螺子類の提供にある。

本発明の座金は、中心部に軸差込み孔がある円盤状の座金基板の表面又は裏面の一方又は双方の面であって軸差込み孔の外側に突起があり、軸差込み孔よりも外側の外周部が座金基板の表面側又は裏面側に反り返るように湾曲しており、その外周部はボルト、ナット等の螺子類の締め付けにより水平又は略水平（以下、単に「水平」という）に変形可能なものである。外周部の湾曲は水平方向に押されると復元方向にバネ性を備えたものでもよい。前記表面の突起はセットされる螺子類の頭部裏面に食い込み又は圧接可能であるか、螺子類の頭部裏面に形成されている裏面突起と噛み合い可能である。前記裏面の突起は螺子類の締め付け回転により連結材に食い込み可能又は圧接可能である。

本発明の座金付き螺子類は、前記座金が螺子類の頭部裏面に抜け落ちないようにセットされたものである。セットされた座金は一枚でも、二枚重ねでもよい。

本発明の座金は次の効果がある。
（１）螺子類の頭部裏面にセットして使用することができる。セットされた座金の反り返っている外周部は、螺子類を締め付けることにより水平になるため、係止突起同士の噛み合いが確実になり、螺子類の締め付けが緩みにくくなる。
（２）湾曲している外周部が復元方向にバネ性を備えている場合は、螺子類を締め付けると、螺子類の頭部裏面又は連結材への座金突起の食い込み又は圧接が強くなるため、螺子類の締め付けが緩みにくくなる。

本発明の座金付き螺子類は次の効果がある。
（１）螺子類の頭部裏面に座金がセットされているため、一々、座金を螺子類の頭部裏面にセットする面倒がなく、螺子類の締め付けが容易である。
（２）螺子類を締め付け回転させると、座金が螺子類の頭部裏面と連結材の双方又はいずれか一方に食い込むか圧接するため、締め付けた螺子類が緩みにくくなる。

（ａ）〜（ｅ）は本発明の座金の異なる例の縦断面図、（ｆ）は（ａ）の座金の平面図、（ｇ）は（ｂ）の座金の平面図、（ｈ）は（ｃ）の座金の平面図、（ｉ）は（ｃ）〜（ｅ）の各座金の山形突起の一例の側面図、（ｊ）は（ｃ）〜（ｅ）の各座金の山形突起の他例の側面図。 （ａ）は図１（ａ）の座金をボルト材にセットする前の説明図、（ｂ）は座金をボルト材の頭部裏面にセットした状態の説明図、（ｃ）は座金付きボルトにナットを螺合して二枚の連結材を連結した場合の説明図。 （ａ）は図１（ｃ）の座金をボルト材にセットする前の説明図、（ｂ）は座金をボルト材の頭部裏面にセットした状態の説明図、（ｃ）は一枚の座金を付けた座金付きボルトの説明図。 （ａ）は図１（ｄ）と（ｅ）の座金を二枚一組みにしてボルト材にセットする前の説明図、（ｂ）はボルト軸に二枚の座金をセットした状態の説明図、（ｃ）は二枚の座金を付けた座金付きボルトの説明図。 本発明の座金付きボルトにナットを螺合して二枚の連結材を連結する途上の説明図。 図５の状態から、座金の外周部が扁平になるまでボルトとナットで締め付けて二枚の連結材を連結した状態の説明図。 （ａ）は図１（ｄ）と（ｅ）の二枚の座金を一組にしてナット材にセットする前の説明図、（ｂ）はナット軸に二枚の座金をセットした状態の説明図、（ｃ）は二枚の座金を付けた座金付きナットの説明図。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の座金における突起の異なる例の説明図。

（座金の実施形態）
本発明の座金を図１（ａ）〜（ｊ）を参照して説明する。これら座金１は円盤状の座金基板２の中央部に軸差込み孔３が形成されている。軸差込み孔３は図２（ａ）のボルト４のボルト軸４ａ、図７（ａ）のナット５のナット軸５ａを挿通可能な孔径である。

［外周部の湾曲］
図１（ａ）〜（ｄ）の座金１は、座金基板２の軸差込み孔３よりも外側の外周部６の全周が、座金基板２の表面７側に湾曲している（反り返っている）。この湾曲は図２（ｃ）のようにボルト軸４ａにナット５を螺合して締め付け回転させると、図２（ｃ）のように平坦（水平）に戻る程度の反り返りである。湾曲した外周部６は座金基板２の材質や加工法によっては、反り返ると元の状態に復元する（戻る）方向にバネ性を備えたものとすることもできる。

図１（ｅ）の座金１は、座金基板２の外周部６が座金基板２の裏面８側に湾曲している（反り返っている）。この湾曲もボルト又はナットにセットして、ボルト又はナットを締め付け回転させると平坦に戻る程度の反り返りであり、材質や加工法によっては元の状態に戻る方向にバネ性を備えたものとすることができる。

［座金１］
図１（ａ）（ｆ）の座金１は、座金基板２の表面７に単独突起（表面突起）９が突設されている。表面突起９は表面７の外周部６よりも内側（軸差込み孔３側）の周方向数箇所（図１（ｆ）では４箇所）に突設されている。表面突起９は図２（ｃ）のようにボルト４とナット５の締め付け回転により外周部（湾曲部）６が平坦になると、ボルト４の頭部裏面４ｂに食い込みできる硬さであり、突出方向に先鋭でもある。

［座金２］
図１（ｂ）（ｇ）の座金１は、単独突起（表面突起）９の他に、座金基板２の裏面８に単独突起（裏面突起）１０が突設されている。表面突起９も裏面突起１０も座金基板２の外周部６よりも内側（軸差込み孔３側）の周方向数箇所にある（図１（ｇ）では３箇所）。裏面突起１０は図２（ｃ）のようにボルト４とナット５の締め付け回転により外周部６が扁平になると、連結される二枚の連結材Ａ、Ｂのうちの上の連結材Ａ（図２（ｃ））に食い込み可能な硬さであり先鋭でもある。

［座金３］
図１（ｃ）の座金１は、座金基板２の表面７に山形突起（山形表面突起）１１が突設され、裏面８に単独突起（裏面突起）１０が突設されている。山形表面突起１１は図１（ｈ）のように座金基板２の表面７の周方向にリング状に形成されている。山形表面突起１１は図１（ｉ）のような形状でも図１（ｊ）のような形状でもよい。図１（ｉ）の山形表面突起１１は締め付け回転方向（図１（ｈ）の矢印方向）手前の斜面（乗り越え斜面）１１ａと、締め付け回転方向先方の斜面（係止斜面）１１ｂが連続する山形である。乗り越え斜面１１ａの上り勾配は係止斜面１１ｂの上り勾配よりも緩やかにすることができる。そのようにすると、締め付け回転し易くなり、締め付け後に緩み難くなる。乗り越え斜面１１ａと係止斜面１１ｂの上方連続部（頂部）１１ｃと、下方連続部（谷部）１１ｄは図１（ｉ）（ｊ）のように円弧状にすることもできる。そのようにすると、山形表面突起１１をプレス成形する場合に、プレス用金型が摩耗や欠損しにくくなる。また、ボルト４とナット５による締め付け回転時に、頂部１１ｃや谷部１１ｄが摩耗や欠損もし難くなる。裏面突起１０は図１（ｂ）の裏面突起１０と同じ形状、構造である。

山形表面突起１１は図１（ｊ）のような正弦波状の山形が繰り返す波形形状であってもよい。この場合も頂部１１ｃ、谷部１１ｄが円弧状であるため、山形表面突起１１をプレス成形する場合にプレス用金型が摩耗や欠損しにくくなる。また、ボルト４とナット５（図２（ｃ））による締め付け回転時の摩耗や欠損もし難くなる。

［座金４］
図１（ｄ）の座金１は、座金基板２の表面７に単独突起（表面突起）９が突設され、裏面８に山形突起（山形裏面突起）１２が突設されている。表面突起９は図１（ａ）の表面突起９と同じ形状、構造であり、山形裏面突起１２は図１（ｃ）の山形表面突起１１の上下逆向きの形状である。

［座金５］
図１（ｅ）の座金１は、座金基板２の表面７に山形突起（山形表面突起）１３が突設され、裏面８に単独突起（裏面突起）１０が突設されている。山形表面突起１３は図１（ｃ）の山形表面突起１１と同じ形状、構造であり、裏面突起１０は図１（ｃ）の裏面突起１０と同じ形状、構造である。

（座金付きボルトの実施形態１）
本発明の座金付き螺子類の一例を図２（ｃ）に示す。この座金付き螺子類２０は螺子類がボルト４の場合であり、ボルト４の頭部裏面４ｂに図１（ａ）の座金１を一枚抜け落ちないようにセットしたものである。この場合、図２（ａ）（ｂ）のようにボルト軸４ａにネジを切る前に座金１をセットし、その後にボルト軸４ａの外周面にネジを切ることにより座金１が抜け落ちないようにしてある。取り付けられた座金１はボルト軸４ａの外周を回転可能であり、ボルト軸４ａの軸方向にスライド可能である。

前記座金付き螺子類２０を使用して、図２（ｃ）のように、上下に重ねた二枚の連結材Ａ、Ｂを連結する場合は、座金付き螺子類２０のボルト軸４ａを、二枚の連結材Ａ、Ｂの差込み孔に差し込み、差込み孔から突出したボルト軸４ａの先端側にナット５を螺合し、ナット５を締め付け回転させて連結する。ナット５を強く締め付けることにより、座金１の外周部６がボルト４の頭部裏面４ｂで押されて平坦になる。また、座金１の表面突起９がボルト４の頭部裏面４ｂに食い込む。図２（ｃ）のナット５は汎用のナットであるが、ナットには他の形状、構造のナット、例えば、図３（ｃ）の座金付きナット３０や図４（ｃ）の座金付きナット４０を使用することもできる。

（座金付きボルトの実施形態２）
この実施形態は図３（ｃ）の座金付き螺子類２０がボルトの場合であり、ボルト４の頭部裏面４ｂに図１（ｃ）の座金１を抜け落ちないようにセットしたものである。この場合も、図３（ａ）（ｂ）のようにボルト軸４ａにネジを切る前に座金１をセットし、その後にボルト軸４ａにネジを切って、座金１が抜け落ちないようにしてある。この座金１もボルト軸４ａの外周を回転可能であり、ボルト軸４ａの軸方向にスライド可能である。

図３（ａ）のボルト４は、頭部裏面４ｂに山形突起（山形頭部突起）１４が形成されており、その山形頭部突起１４はボルト４の頭部裏面４ｂにセットした座金１の山形表面突起１１と噛み合い可能な形状、構造である。

図３（ｃ）の座金付き螺子類２０を使用して、上下に重ねた二枚の連結材Ａ、Ｂを連結する場合は、座金付き螺子類２０のボルト軸４ａを二枚の連結材Ａ、Ｂの差込み孔に差し込み、差込み孔から突出したボルト軸４ａの先端側に座金付きナット３０を螺合し、座金付きナット３０を締め付け回転させて連結する。座金付きナット３０を強く締め付けることにより、座金１の外周部６がボルト４の頭部裏面４ｂで押されて平坦になる。また、座金１の山形表面突起１１がボルト４の頭部裏面４ｂの山形頭部突起１４と噛み合い、座金１の裏面突起１０が連結材Ａに食い込んで締め付けが緩みにくくなる。

（座金付きボルトの実施形態３）
図４（ｃ）の座金付き螺子類２０は、ボルト４の頭部裏面４ｂに図１（ｄ）の座金１と図１（ｅ）の座金１の二枚を上下二重ねて抜け落ちないように取り付けたものである。この場合も、図４（ａ）（ｂ）のようにボルト軸４ａにネジを切る前に二枚の座金１をセットし、その後にボルト軸４ａにネジを切って二枚の座金１が抜け落ちないようにしてある。この二枚の座金１もボルト軸４ａの外周を回転可能であり、ボルト軸４ａの軸方向にスライド可能である。

図４（ｃ）の座金付き螺子類２０を使用して上下に重ねた二枚の連結材Ａ、Ｂを連結する場合は、座金付き螺子類２０のボルト４のボルト軸４ａを、二枚の連結材Ａ、Ｂの差込み孔に差し込み、差込み孔から突出したボルト軸４ａの先端側に座金付きナット４０を螺合し、座金付きナット４０を締め付け回転させて連結する（図５）。座金付きナット４０を強く締め付けることにより双方の座金１の外周部６がボルト４の頭部裏面４ｂと連結材Ａに挟まれて図６のように平坦になり、上の座金１の表面突起９がボルト４の頭部裏面４ｂに食い込み、下の座金の裏面突起１０が連結材Ａに食い込んで締め付けが緩みにくくなる。

図４（ｃ）の座金付きナット４０は、本件発明者が先に開発したものであり、ナット５に二枚の座金２１、２２が抜け落ちないように取り付けられたものである。ナット５には山形突起（山形頭部突起）２３があり、上の座金２１には山形突起（山形表面突起）２４と山形突起（山形裏面突起）２５があり、下の座金２２には山形突起（山形表面突起）２６と単独突起（表面突起）２７がある。座金付きナット４０の締め付け回転により、ナット５の山形頭部突起２３と上の座金２１の山形表面突起２４が噛み合い、上の座金２１の山形裏面突起２５と下の座金２２の山形表面突起２６が噛み合い、下の座金２２の表面突起２７が下の連結材Ｂに食い込んで、締め付けが緩みにくくなるようにしたものである。

（座金付きナットの実施形態）
本発明の座金付き螺子類の他例を図７（ｃ）に示す。この座金付き螺子類３０は螺子類がナット５の場合であり、ナット５のナット軸５ａに図１（ｄ）と（ｅ）の二枚のナット１を抜け落ちないように取付けたものである。この場合、図７（ａ）（ｂ）のようにナット軸５ａに二枚の座金１をセットしてから、ナット軸５ａの下端５ｂを折り返して二枚の座金１をカシメて抜け落ちないようにしてある。図７（ｃ）のようにナット５に取り付けられた二枚の座金１はナット軸５ａの外周を回転可能であり、ナット軸５ａの軸方向にスライド可能である。

図７（ｃ）の座金付き螺子類（座金付きナット）３０を使用して、図３（ｃ）のように、上下に重ねた二枚の連結材Ａ、Ｂを連結する場合は、図３（ｃ）のように座金付き螺子類（座金付きボルト）２０のボルト４のボルト軸４ａを二枚の連結材Ａ、Ｂの差込み孔に差し込み、差込み孔から突出したボルト軸４ａの先端側に、図７（ｃ）の座金付きナット３０を螺合し、その座金付きナット３０を締め付け回転させて連結する。この座金付きナット３０を強く締め付けることにより、座金付きナット３０にセットされている二枚の座金１の外周部６がナット５の頭部裏面で押されて平坦になる。同時に、上の座金１の山形裏面突起１２と、下の座金１の山形表面突起１３が互いに噛み合い、下の座金１の裏面突起１０が連結材Ｂに食い込んで座金付きボルト２０と座金付きナット３０の締め付けが緩みにくくなる。

［弾性突起１］
前記実施形態のいずれの座金の単独突起も山形突起も、座金基板２をプレス成形して突出させてあるが、連結材Ａ、Ｂが傷付き易いもの、或いは傷付きを嫌うものの場合は、座金表面の突起も裏面の突起も樹脂、ゴム等の弾性材製であってもよい。弾性材製の突起の形状、構造は任意であるが、主な例を図８に示す。図８（ａ）の弾性突起は、三角形のリング状であり、座金基板２の表面又は裏面に取り付けてある。取り付けは接着でもよく、座金基板２の表面又は裏面に形成した溝に嵌入固定或いは圧入固定でもよい。

［弾性突起２］
図８（ｂ）の弾性突起は、星形のリング状であり、座金基板２の表面又は裏面に取り付けてある。取り付けは接着でもよく、座金基板２の表面又は裏面に形成した溝に嵌入固定或いは圧入固定でもよい。

［弾性突起３］
図８（ｃ）の弾性突起は、丸型のチップ状であり、座金基板２の表面又は裏面の周方向数箇所に取り付けてある。取り付けは接着でもよく、座金基板２の表面又は裏面に形成した溝に嵌入固定或いは圧入固定でもよい。

［弾性突起４］
図８（ｄ）の弾性突起は、細長のチップ状であり、座金基板２の表面又は裏面の周方向に間隔をあけてリング状に取り付けてある。取り付けは接着でもよく、座金基板２の表面又は裏面に形成した溝に嵌入固定或いは圧入固定でもよい。

弾性突起の形状、取り付け手段は、本発明の目的を達成できる範囲で、前記以外であってもよいが、いずれの場合も、座金１の取り付け面から突出するように取り付ける。

本発明の座金、座金付き螺子類は、本発明の課題を解決可能な範囲で、材質、形状、構造、寸法等を変更可能である。

１ 座金
２ 座金基板
３ 軸差込み孔
４ ボルト
４ａ ボルト軸
４ｂ （ボルトの）頭部裏面
５ ナット
５ａ ナット軸
５ｂ （ナット軸の）下部
６ 外周部
７ （座金基板の）表面
８ （座金基板の）裏面
９ 表面突起
１０ 裏面突起
１１ 山形表面突起
１１ａ （山形表面突起の）乗り越え斜面
１１ｂ （山形表面突起の）係止斜面
１１ｃ （山形表面突起の）頂部
１１ｄ （山形表面突起の）谷部
１２ 山形裏面突起
１３ 山形表面突起
１４ 山形頭部突起
２０ 座金付き螺子類（座金付きボルト）
２１ （上の）座金
２２ （下の）座金
２３ 山形頭部突起
２４ 山形表面突起
２５ 山形裏面突起
２６ 山形表面突起
２７ 裏面突起
３０ 座金付き螺子類（座金付きナット）
４０ 座金付き螺子類（座金付きナット）
Ａ、Ｂ 連結材

Claims (8)

1. 中心部に軸差込み孔がある円盤状の座金基板であり、
   座金基板の表面又は裏面の一方又は双方の面であって軸差込み孔の外側に突起があり、前記軸差込み孔よりも外側の外周部が座金基板の表面側又は裏面側に反り返るように湾曲しており、
   前記外周部はボルト、ナット等の螺子類の締め付けにより水平又は略水平に変形可能であり、
   前記表面の突起はセットされる螺子類の頭部裏面に食い込み又は圧接可能であるか、螺子類の頭部裏面に形成されている山形頭部突起と噛み合い可能であり、
   前記座金の裏面の突起は螺子類の締め付け回転により連結材に食い込み可能又は圧接可能である、
   ことを特徴とする座金。
2. 請求項１記載の座金において、
   湾曲している外周部が水平方向に加圧されると、変形前の湾曲方向へ復元するバネ性を備えた、
   ことを特徴とする座金。
3. 請求項１又は請求項２記載の座金において、
   座金基板の表面の突起と裏面の突起の双方又はいずれか一方が、山形突起であり、その山形突起が座金基板の周方向にリング状に成形されている、
   ことを特徴とする座金。
4. 請求項１又は請求項２記載の座金において、
   座金基板の表面の突起と裏面の突起の双方又はいずれか一方が、独立した単独突起であり、その単独突起が座金基板の周方向数箇所にある、
   ことを特徴とする座金。
5. ボルト、ナット等の螺子類の頭部裏面に座金が脱落しないように取り付けられている座金付き螺子類において、
   座金が請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の座金である、
   ことを特徴とする座金付き螺子類。
6. 請求項５記載の座金付き螺子類において、
   座金が一枚又は二枚であり、
   二枚の場合は、螺子類の軸方向に重ねて取り付けられている、
   ことを特徴とする座金付き螺子類。
7. 請求項６記載の座金付き螺子類において、
   二枚の座金のうち、上の座金は山形裏面突起を備え、下の座金は山形表面突起を備えており、
   前記山形裏面突起と山形表面突起は、螺子類の締め付け回転により噛み合い可能である、
   ことを特徴とする座金付き螺子類。
8. 請求項６又は請求項７記載の座金付き螺子類において、
   二枚の座金のうち、上の座金はその表面に単独突起を備え、下の座金はその裏面に単独突起を備えており、
   螺子類の締め付け回転により、前記上の座金の表面の突起は螺子類の頭部裏面に食い込み又は圧接可能であり、前記下の座金の裏面の突起は連結材の表面に食い込み又は圧接可能である、
   ことを特徴とする座金付き螺子類。

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