JP4643421B2 - ナットの緩み止め機構 - Google Patents

Description

本発明は、ボルトにねじ締めされたナットの緩み止め機構に関する。

ボルトにねじ締めされたナットの緩み止め機構には、ダブルナットとする機構や、ボルトのねじ山を潰す押ねじを有するロックナットを取り付ける機構が一般的に採用されており、ダブルナットとする機構はボルトにナット２個分の余分なスペースを必要とする問題があり、ロックナットを取り付ける機構は再利用できない問題があった。

このような問題に対して、ボルトに余分なスペースを必要とせず、再利用できるナットの緩み止め機構として、ボルトのねじ部の外周に軸方向へ延びる複数の縦溝を設け、ナットの半径方向に設けたロックねじ孔にボールプランジャを螺入して、このボールプランジャをボルトの縦溝に係合させて、ナットを緩み止めする機構が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものの実施形態では、ボールプランジャが係合可能なボルトの縦溝を、周方向で６本設けている。

特開２００３−１８４８４７号公報

特許文献１に記載されたナットの緩み止め機構は、ボルトに余分なスペースを必要とせず、再利用できるが、ボールプランジャをボルトの縦溝に係合できるナットのねじ締め位置が限定され、ナットを最適なねじ締め位置でロックできない問題がある。例えば、６本の縦溝をボルトの周方向に等配すれば、ナットのねじ締め位置が６０°間隔の回転位置に限定される。なお、ナットを最適なねじ締め位置でロックするためには、縦溝の本数を多くすればよいが、縦溝の本数を多くすると、ボルトのねじ部が多く分断されて、ねじ締め力の確保等のねじ締め機能が阻害される。

そこで、本発明の課題は、ねじ締め機能を阻害することなく、ナットを最適なねじ締め位置でロックできるナットの緩み止め機構を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、ボルトにねじ締めされたナットを緩み止めするナットの緩み止め機構において、前記ナットの外周面に、軸方向に対し傾斜して延びる複数の傾斜縦溝を設け、このナットの外方に、ナットの軸方向へ延びる長孔を有する固定プレートを配設して、この固定プレートに、前記ナットの傾斜縦溝に嵌め込まれてナットをロックするロック部材を、前記長孔の軸方向へ移動可能に取り付け、前記複数の傾斜縦溝を、隣接する傾斜縦溝同士が前記ナットの外周面の周方向で溝の全幅が互いに重なる重なり代を有するように軸方向に対し傾斜させて、前記長孔の軸方向へ移動可能なロック部材がいずれかの傾斜縦溝に嵌まり込むようにし、前記ナットを緩めようとする周方向の力をＦ、この周方向の力Ｆの前記傾斜縦溝に沿う方向の分力をＦｙ、これと直角方向の分力をＦｘ、前記ロック部材と前記傾斜縦溝の側壁との摩擦係数をμとしたときに、前記分力Ｆｘによる側壁との摩擦抵抗μＦｘが前記分力Ｆｙ以上となるように、前記傾斜縦溝を軸方向に対して傾斜させた構成を採用した。

すなわち、ナットの外周面に、軸方向に対し傾斜して延びる複数の傾斜縦溝を設け、このナットの外方に、ナットの軸方向へ延びる長孔を有する固定プレートを配設して、この固定プレートに、ナットの傾斜縦溝に嵌め込まれてナットをロックするロック部材を、長孔の軸方向へ移動可能に取り付けることにより、ナットの任意の回転位置でロック部材を傾斜縦溝に嵌め込めるようにし、ねじ締め機能を阻害することなく、ナットを最適なねじ締め位置でロックできるようにした。

前記ロック部材を、前記傾斜縦溝に嵌め込まれるように付勢されたプランジャとすることにより、ロック部材としてのプランジャを軸方向へ移動させるのみで、簡単に傾斜縦溝に嵌め込むことができる。

本発明のナットの緩み止め機構は、ナットの外周面に、軸方向に対し傾斜して延びる複数の傾斜縦溝を設け、このナットの外方に、ナットの軸方向へ延びる長孔を有する固定プレートを配設して、この固定プレートに、ナットの傾斜縦溝に嵌め込まれてナットをロックするロック部材を、長孔の軸方向へ移動可能に取り付けることにより、ナットの任意の回転位置でロック部材を傾斜縦溝に嵌め込めるようにしたので、ねじ締め機能を阻害することなく、ナットを最適なねじ締め位置でロックすることができる。

前記ロック部材を、傾斜縦溝に嵌め込まれるように付勢されたプランジャとすることにより、ロック部材としてのプランジャを軸方向へ移動させるのみで、簡単に傾斜縦溝に嵌め込むことができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係るナットの緩み止め機構を採用したクランプ具１を示す。このクランプ具１は、一対の円弧状でコ字断面のクランプ片２ａ、２ｂの基端を連結部材３で開閉自在に連結し、一方のクランプ片２ａの先端部にピン４で回動自在に取り付けたボルト５を、他方のクランプ片２ｂの先端部に通して、ボルト５の先端部にナット６をねじ締めし、一対のクランプ片２ａ、２ｂで機械装置等の円筒部をクランプするものである。

図２および図３に示すように、前記ナット６の外周面には、軸方向に対し傾斜して延びる複数の傾斜縦溝６ａが設けられ、その基端側にはねじ締め用の摘み部６ｂが設けられている。また、クランプ片２ｂの先端部には、ボルト５が通される切込み凹部７ａを有する基プレート７と、ナット６の正面に向けた軸方向へ延びる長孔８ａを有する固定プレート８とを直角に結合した固定部材が取り付けられ、ねじ締めされたナット６の傾斜縦溝６ａに嵌め込まれて、ナット６をロックするロック部材としてのプランジャ９が、固定プレート８に長孔８ａの軸方向へ移動可能に取り付けられている。

図４に示すように、前記プランジャ９は、ノブ９ａの先でケーシング９ｂに嵌挿されたピン９ｃをコイルばね９ｄで先端側へ付勢して、ナット６の傾斜縦溝６ａに嵌め込むようにしたものであり、一対のナット１０で長孔８ａの軸方向へ移動可能に取り付けられている。図４（ｂ）に示すように、ノブ９ａを引いて９０°回転させると、ピン９ｃが傾斜縦溝６ａから引き抜かれた状態で係止され、ノブ９ａを逆方向へ９０°回転させて放すと、図４（ａ）に示すように、コイルばね９ｄで付勢されたピン９ｃが傾斜縦溝６ａに嵌まり込む。

図５に示すように、前記ナット６を緩めようとする力Ｆが作用すると、傾斜縦溝６ａに嵌め込まれたプランジャ９のピン９ｃには、その反力として、傾斜縦溝６ａ方向の分力Ｆｙと、これと直角方向の分力Ｆｘが作用する。ピン９ｃは分力Ｆｙによって傾斜縦溝６ａの方向に移動しようとするが、分力Ｆｘによる側壁との摩擦抵抗μＦｘによってピン９ｃの移動が阻止され、力Ｆによるナット６の緩みが止められる。

図６および図７は、前記ナットの緩み止め機構の変形例を示す。この変形例は、前記固定プレート８が、長孔８ａをナット６の正面からずらして基プレート７に結合され、長孔８ａに軸方向へ移動可能に取り付けられたスライドプレート１１を介して、ナット６の傾斜縦溝６ａに嵌め込まれるプランジャ９が取り付けられている。スライドプレート１１は、ボルト１２と蝶ナット１３で固定プレート８の長孔８ａに取り付けられている。その他の部分は、実施形態のものと同じである。

図８は、前記クランプ具１を使用した遊星ボールミルのミルポット２１を示す。このミルポット２１は、ケーシング２２を介して上下の回転テーブル２３に軸受２４で回転自在に支持され、ケーシング２２の外周に取り付けられた遊星歯車２５が中心軸２６に設けられた太陽歯車（図示省略）と噛み合うようになっており、中心軸２６の回りを公転しながら自転して、上蓋２１ａ側から投入される被砕物を内部に装入されたボールで粉砕する。粉砕された被砕物は下端の円筒状の排出口２１ｂに装着された下蓋２１ｃを開けて取り出され、クランプ具１は下蓋２１ｃを排出口２１ｂに装着するのに使用されている。

前記クランプ具１は、排出口２１ｂと下蓋２１ｃの下端に設けられたフェルール２７ａ、２７ｂを、一対のコ字断面のクランプ片２ａ、２ｂで挟み込んで、これらのクランプ片２ａ、２ｂの先端部を前記ボルト５とナット６で締め付けることにより、フェルール２７ａ、２７ｂ同士をクランプして、下蓋２１ｃを排出口２１ｂに装着するようになっている。

上述した実施形態では、ナットの緩み止め機構に用いるロック部材をプランジャとしたが、このロック部材はねじ込み式のピン等としてもよい。

本発明に係るナットの緩み止め機構を採用したクランプ具を示す正面図 図１のナットの緩み止め機構部を拡大して示す正面図 図２の側面図 ａは図３のIV−IV線に沿った断面図、ｂはａのプランジャのピンをナットの傾斜縦溝から引き抜いた状態を示す断面図 図４（ａ）のピンと傾斜縦溝の係合状態を説明する正面図 図２のナットの緩み止め機構の変形例を示す正面図 図６のVII−VII線に沿った断面図 図１のクランプ具を使用した遊星ボールミルのミルポットを示す縦断面図

符号の説明

１ クランプ具
２ａ、２ｂ クランプ片
３ 連結部材
４ ピン
５ ボルト
６ ナット
６ａ 傾斜縦溝
６ｂ 摘み部
７ 基プレート
７ａ 切込み凹部
８ 固定プレート
８ａ 長孔
９ プランジャ
９ａ ノブ
９ｂ ケーシング
９ｃ ピン
９ｄ コイルばね
１０ ナット
１１ スライドプレート
１２ ボルト
１３ 蝶ナット
２１ ミルポット
２１ａ 上蓋
２１ｂ 排出口
２１ｃ 下蓋
２２ ケーシング
２３ 回転テーブル
２４ 軸受
２５ 遊星歯車
２６ 中心軸
２７ａ、２７ｂ フェルール

Claims (2)

1. ボルト（５）にねじ締めされたナット（６）を緩み止めするナットの緩み止め機構において、前記ナット（６）の外周面に、軸方向に対し傾斜して延びる複数の傾斜縦溝（６ａ）を設け、このナット（６）の外方に、ナット（６）の軸方向へ延びる長孔（８ａ）を有する固定プレート（８）を配設して、この固定プレート（８）に、前記ナット（６）の傾斜縦溝（６ａ）に嵌め込まれてナット（６）をロックするロック部材を、前記長孔（８ａ）の軸方向へ移動可能に取り付け、前記複数の傾斜縦溝（６ａ）を、隣接する傾斜縦溝（６ａ、６ａ）同士が前記ナット（６）の外周面の周方向で溝（６ａ）の全幅が互いに重なる重なり代を有するように軸方向に対し傾斜させて、前記長孔（８ａ）の軸方向へ移動可能なロック部材がいずれかの傾斜縦溝（６ａ）に嵌まり込むようにし、前記ナット（６）を緩めようとする周方向の力をＦ、この周方向の力Ｆの前記傾斜縦溝（６ａ）に沿う方向の分力をＦｙ、これと直角方向の分力をＦｘ、前記ロック部材と前記傾斜縦溝（６ａ）の側壁との摩擦係数をμとしたときに、前記分力Ｆｘによる側壁との摩擦抵抗μＦｘが前記分力Ｆｙ以上となるように、前記傾斜縦溝（６ａ）を軸方向に対して傾斜させたことを特徴とするナットの緩み止め機構。
2. 前記ロック部材を、前記傾斜縦溝（６ａ）に嵌め込まれるように付勢されたプランジャ（９）とした請求項１に記載のナットの緩み止め機構。

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