WO2005019663A1

WO2005019663A1 - ロックナット

Info

Publication number: WO2005019663A1
Application number: PCT/JP2004/010699
Authority: WO
Inventors: Eiko Tagusari
Original assignee: Kyoso Corporation
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2005-03-03
Also published as: EP1657454A1; KR20060061362A; CA2537081C; CN100387853C; US20110097175A1; US8137040B2; CN1839266A; ATE401506T1; DE602004015114D1; WO2005019663A8; JP3914975B2; EP1657454A4; JP2005069254A; KR100766470B1; CA2537081A1; EP1657454B1

Abstract

　締結用ナットとロックナットとの締め付け合う力を向上させることができるロックナットを提供する。ボルト６に締め付けられた締結用ナット７の緩みを防止するためのロックナット１は、内部にねじ孔４が形成されかつ一方の座面３のねじ孔４の周縁に溝３０が形成されたナット本体２と、ナット本体２の溝３０に形成されかつナット本体２と同じ材質の複数の突起５とを備える。突起５は、ナット本体２の座面３と溝３０との境界線からナット本体２の中心方向に向けられたねじ孔４と反対側の外側面と、ナット本体２のねじ孔４の内面の延長となるようにされたねじ孔４側の内側面３２とを有する。溝３０の深さは、ロックナット１をボルト６に締め付けた際に複数の突起５が潰されても締結用ナット７のナット本体２側の座面８とナット本体２の座面３との間に入り込まない深さに設定されている。

Description

明細書

ロックナツ卜

技術分野

[0001] 本発明は、各種の機械装置や建築物の鉄骨等を固定するためにボルトに 2個のナットを締め付けるダブルナットに関し、特に、締結用ナットに重ねて、この締結用ナットの緩みを防止するために締め付ける外側のロックナットに関するものである。

背景技術

[0002] 従来より、種々の機械装置に部品を締結するボルトとナットまたは建築物等の鉄骨を固定する際に使用するボルトとナットは、被締結物の振動などによって次第に緩んでくることが知られている。

[0003] このようなナットの緩みを防止する手段として、例えば、座金の一部を切断して弾性力を付与した「ばね座金」、締付面にエンボス力卩ェを施した「歯付き座金」、ボルトのねじ部およびナットの半径方向に開設した通孔に揷着した割りピンなどの「ピン部材」、さらには締結用ナットに重ねて外側に緩み止め用のナットを締め付け、両ナット同士の締付け作用と座面間の摩擦力を利用した「ダブルナット」などが広範に採用されている。

[0004] しかるに、上述した「ばね座金」は、締結した直後は緩み止め効果があるものの長期間使用していると、ばね座金の弾性が低下して緩み止め効果が低下するため、重い鉄骨等の締結には不向きであるという問題を有していた。同様に、「歯付き座金」も

、小さな機械装置類または締結部品が金属に比較して柔らかい木製品のような材質には緩み止め効果を期待できるが、大きな金属製の機械装置類には緩み止め効果を期待できな、と、う問題があった。

[0005] 一方、「ピン部材」は、ボルトのねじ部およびナットの半径方向に開設される通孔の軸芯が一致しないとピンを挿着できないだけでなぐ軸芯を一致させてナットを締結すると却って締め付けが緩くなることもあるという問題を有していた。

[0006] さらに、「ダブルナット」も、 1力所の締め付けに際して 2つのナットを締め付ける必要があるだけでなぐ外側ナットを更に締め付ける作業が加わるため、大量のナット締めを必要とする建築物等では工事が遅延する原因になり易ぐまた、外側ナットの締結を個々に確認する作業も煩雑であるなどの問題もあった。

[0007] このような事情から、締結用ナットをロックナットで締め付けることにより、締結用ナツトの緩みを防止する技術が、以下の特許文献に開示されて、る。

特許文献 1：実開昭 55— 110820号

特許文献 2 :特開平 10— 61645号

[0008] すなわち、特許文献 1は、「ナット本体の締め付けがわ端面におけるねじ穴の近傍周辺から外方に向かって突出する突起とを一体に形成するとともに、この突起を少なくとも前記ナット本体より軟質の弾性部材で形成した」ロックナットである。しかしながら、このロックナットは、ナット本体の締め付けがわ端面に単に突起を設けただけであるため、ロックナットで締結ナットを締め付けると、締結ナットの端面とロックナットの締め付けがわ端面との間に突起が入り込んで隙間ができた状態となり、その結果、締結ナットとロックナットとの締め付け合う力が弱くなるという問題がある。

[0009] そこで、本発明の発明者は、「ナットのねじ孔周縁の座面に複数の突起を形成し、被締結部材となるボルトに既に締め付けてある締結用ナットに対してこのナットを複数の突起側を向けて締め付け、両ナットの座面間で変形する突起を両ナットのねじ孔とボルトのねじ部との螺合部に巻き込んで、両ナットの緩みを防止することができるよう」に構成し、ナットをボルトに締め付ける際に突起の変形および突起が潰れてボルトのねじ部へ巻き込まれることによる摩擦力の増大を利用して緩み止め効果を高めた特許文献 2に係るロックナットを開発した。

し力しながら、このロックナットも、締結用ナットをロックナットで締め付けると、座面に設けた突起の一部が締結用ナットの座面とロックナットの座面との間に入り込むことがあるため、締結用ナットとロックナットとの締め付け合う力を充分に活用できなくなるという改良すべき点が見つ力つた。

[0010] 本発明は、上記問題に鑑みて創案されたものであり、締結用ナットとロックナットとの締め付け合う力を向上させることができるロックナットを提供することにある。

発明の開示

[0011] 本発明に係るロックナットは、ボルト（6)に締め付けられた締結用ナット（7)の緩みを防止するためのロックナット（1)であって、このロックナット（1)は、一方の座面（3)のねじ孔 (4)の周縁から連続して同心状に形成される溝（30)と、前記溝（30)に形成された複数の突起 (5)とを備えるナット本体 (2)からなり、各突起 (5)が、ナット本体 (2) と同じ材質で、かつ、前記ナット本体 (2)の座面 (3)と溝 (30)との境界部力もナット本体（2)の中心方向に延在する傾斜状の外側面（31)と、前記ねじ孔 (4)内面の延長となるように形成された内側面（32)とを有し、前記溝（30)の深さ力前記ナット本体（2 )をボルト (6)に螺合して締結用ナット（7)を締め付けた際に潰された突起（5)が前記締結用ナット (7)の座面（8)と前記ナット本体（2)の座面（3)との間に入り込まなヽ寸法に設定されてヽることを特徴とする。

[0012] 前記突起（5)が、前記ナット本体（2)の中心方向に向けて形成された爪（11)を先端に有してもよい。

前記突起（5)が、前記内側面（32)に形成されかつ前記ボルト（6)のねじ部と螺合するねじ山（ 12)を有してもょ、。

前記ナット本体 (2)の前記突起（5)側に前記締結用ナット (7)が連結されており、前記ナット本体（2)のねじ孔 (4)におけるリード角およびピッチ間隔と前記締結用ナット (7)のねじ孔（10)におけるリード角およびピッチ間隔とが整合するように前記突起（5 )の高さ寸法が設定されて、てもよ、。

前記突起（5)の高さが前記ナット本体（2)の中心軸方向の長さの 30%以上であつてもよい。

前記突起（5)が、先端ほど幅の狭、山形の形状を有してもょ、。

[0013] 本発明に係るロックナットは、次の効果を奏する。

(1)ナット本体の座面に形成された溝に複数個の突起を形成することにより、ロックナットを締結用ナットの座面に突起を向けて締め付けると、潰れた突起がボルトのねじ部とナットのねじ孔の締結部分に巻き込んだ状態で締め付けられるとともに、ナット本体の座面と締結用ナットの座面との間に潰れた突起が入り込まないため、緩み止め効果を格段と高めることができる。

(2)複数の突起をナット本体と同じ材質で形成することにより、製造工程を簡単にすることができる。ナット本体は、その使用目的や大きさに応じて金属材料以外に合成榭脂材で製造することも可能である。

(3)突起の先端にナット本体の中心方向を向く爪を形成することにより、ナット本体のねじ孔とボルトのねじ部との締結間の摩擦力を更に向上させて、緩み止め効果を高めることができる。

(4)突起の内側面にボルトのねじ部と螺合するねじ山を形成することにより、突起を潰れ易くするとともに突起の一部がボルトのねじ部に巻き込まれ易くして、ロックナットの確実な緩み止め作用をもたらすことができる。

(5)ロックナットに締結用ナットを予め連結したものにあっては、ロックナットが締結用ナットから分離し、かつナット本体の座面同士が密着していれば、それが緩み止め作業（2度締め作業）が完了していることを知らしめるため、ダブルナットの 2度締めの締め忘れを容易に確認することができる。

(6)突起の高さをナット本体の中心軸方向の長さの 30%以上とすることにより、ロックナットの緩み止め作用を向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、本発明に係るロックナットの実施の形態について図面を用いて説明する。

(第 1の実施の形態）

図 1乃至図 6は、本発明の第 1の実施の形態によるロックナットを示すものである。本実施の形態によるロックナット 1は、所謂「めねじ」としての所定のリード角およびピッチ間隔を有する例えば六角ナット等のナット本体 2の座面 3のねじ孔 4の周縁に溝 30を形成するとともに、溝 30に 3個の突起 5を等間隔に形成したものである。なお、突起 5 は、ナット本体 2と同じ材質のものである。

ロックナット 1は、その使用目的や大きさに応じて種々の材質のものを使用する。例えば、金属製のロックナット 1は、鉄鋼材、ステンレス鋼、銅、黄銅等の材料で製造する。また、合成樹脂製のロックナット 1は、ポリ塩化ビュル、ポリカーボネート榭脂、ポリァセタール榭脂、 ABS榭脂、ユリア榭脂等の材料で製造する。

[0015] 突起 5は先端ほど幅の狭い山形の形状のものであるが、ねじ孔 4と反対側の外側面 31は、図 2乃至図 4に示すように、ナット本体 2の座面 3と溝 30との境界線力ナット本体 2の中心方向に向けられており、また、ねじ孔 4側の内側面 32は、その延長線がナット 2のねじ溝の谷部と山部とのほぼ中間にくるようにされている。

被締結材 Mに揷通されかつ締結用ナット 7が締め付けられたボルト 6にロックナット 1 を締め付けていくと、ロックナット 1に形成された突起 5は締結用ナット 7の座面 8とナツト本体 2に形成された溝 30とによって潰される。このとき、突起 5の内側面 32は上述したようにナット本体 2のねじ孔 4の内面の延長となるようにされておりボルト 6のねじ部 9 との接触面積が大きいため、潰れた突起 5の一部はボルト 6のねじ部 9に巻き込まれるように締め付けられる。その結果、突起 5は、ボルト 6のねじ部 9とロックナット 1のねじ孔 4との摩擦力に影響を与えることができる。

[0016] ここで、これらの突起 5は、小さすぎると、ボルト 6に締め付けた際にボルト 6のねじ部 9に巻き込まれずに緩み止めとしての作用を果たさず、逆に、大きすぎると、上述した従来のロックナットで問題となったように、内側の締結用ナット 7との間に大きな隙間を形成してダブルナットとしての機能を果たさなくなる。

そこで、本実施の形態によるロックナット 1では、ボルト 6に締め付けた際にボルト 6 のねじ部 9に巻き込まれて緩み止めとしての作用を果たすように、突起 5の高さをナツト本体 2の中心軸方向の長さの約 30%にして突起 5を大きくするとともに、内側の締結用ナット 7との間に大きな隙間を形成してダブルナットとしての機能を果たさなくなることを防止するために、ナット本体 2の座面 3のねじ孔 4の周縁に溝 30を形成しかっこの溝 30に突起 5を形成して、突起 5が潰されても溝 30に入り込んで締結用ナット 7の座面 8とナット本体 2の座面 3との間に入り込まないようにしている。すなわち、溝 30の深さは、 3個の突起 5が潰されても締結用ナット 7の座面 8とナット本体 2の座面 3との間に入り込まな、深さに設定されて、る。

[0017] なお、本実施の形態では突起 5の数を 3個としたが、突起 5の数はナット本体 2の大きさや形状によって適宜決定してよい。例えば、大きいナット本体 2では突起 5の数は 4個または 5個でもよぐ逆に、小さいナット本体 2では突起 5の数は 2個であってもよい。但し、これらの突起 5は、 2度締めによって潰された後、この潰れた突起 5の一部がボルト 6のねじ部 9に巻き込まれるように締め付けられて、ボルト 6のねじ部 9とロックナット 1のねじ孔 4および締結用ナット 7のねじ孔 10の摩擦力に影響を与えるものでなければならない。これらの突起 5は、ナット本体 2および締結用ナット 7の中心軸を中心点とする点対称またはねじ溝の周方向に沿って等間隔に配置することが望ましい。

[0018] 図 5 (a)乃至 (c)は、本実施の形態によるロックナット 1をボルト 6に締め付けていく状態を示すものである。先ず、機械装置または建築物の鉄骨材等の被締結材 Mの固定しょうとする部分に挿通したボルト 6に対して、本来の締結用ナット 7を締め付ける。次に、突起 5が締結用ナット 7の座面 8に向くようにしてロックナット 1をボルト 6に対して締め付けていき（図 5 (a)参照）、ロックナット 1の突起 5の先端が締結用ナット 7の座面 8に接するまで締め付ける（図 5 (b)参照)。ロックナット 1を更に締め付けると、この締付け力によって突起 5が潰され、ロックナット 1を締結用ナット 7へ近づけることができるようになる（図 5 (c)参照)。

このとき、潰れた突起 5は、図 6に示すように、ナット本体 2の座面 3に形成された溝 3 0に潰れた状態で入り込み、ナット本体 2の座面 3と締付用ナット 7の座面 8との間には入り込まないため、ナット本体 2の座面 3と締付用ナット 7の座面 8とを接触させることができ、締結用ナット 7とロックナット 1との締め付け合う力を格段と向上させることができる。また、潰れた突起 5の一部は、潰れた状態でボルト 6のねじ部 9に巻き込まれることにより、摩擦力の向上に寄与して緩み止め効果を高めることができる。

[0019] なお、この実施の形態では、突起 5をナット 1の片方の座面 3のみに形成したものを説明した。しかし、これらの突起 5は、ナット本体 2の両座面 3に形成してもよい。ナット本体 2の両座面 3に突起 5を形成してあると、ボルト 6への締め付けに際してナット本体 2の表裏面の確認をする必要がなくなり、取り付け作業性を向上させることができる

[0020] (第 2の実施の形態）

図 7は、本発明の第 2の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。本実施の形態によるロックナット 1は、ナット本体 2の中心方向に向く爪 11を突起 5の先端に形成した点で、上述した第 1の実施の形態によるロックナット 1と異なる。

本実施の形態によるロックナット 1では、第 1の実施の形態によるロックナット 1と同様に、ロックナット 1をボルト 6に締め付けていくと、突起 5は締付用ナット 7の座面 8により潰されて溝 30に入り込むとともに、その一部はボルト 6のねじ部 9に巻き込まれる。このとき、突起 5の先端に爪 11が形成されていると、爪 11は、締付用ナット 7の座面 8により容易に潰されてボルト 6のねじ部 9に確実に巻き込まれる。その結果、突起 5の先端に形成された爪 11は、ナット本体 2のねじ孔 4とボルト 6のねじ部 9との締結間の摩擦力の更なる向上に寄与して、緩み止め効果を更に高める。

[0021] (第 3の実施の形態）

図 8は、本発明の第 3の実施の形態によるロックナットを示すものである。本実施の形態によるロックナット 1は、突起 5にボルト 6のねじ部 9に螺合するねじ山 12を形成した点で、上述した第 2の実施の形態によるロックナット 1と異なる。

本実施の形態によるロックナット 1は、ボルト 6のねじ部 9に螺合するねじ山 12を突起 5に形成しているため、突起 5が容易に潰れるとともに、突起 5の一部がボルト 6のねじ部 9に巻き込まれ易くなる。その結果、ねじ山 12が形成された突起 5は、ロックナット 1の確実な緩み止め作用をもたらす。

なお、上述した第 1の実施の形態によるロックナット 1において、突起 5にボルト 6のねじ部 9に螺合するねじ山 12を形成してもよい。

[0022] (第 4の実施の形態）

図 9は、本発明の第 4の実施の形態によるロックナットを示すものである。本実施の形態によるロックナット 1は、突起 5の先端に締結用ナット 7を予め取り付けた点で、第 1の実施の形態によるロックナット 1と異なる。

本実施の形態によるロックナット 1では、締結用ナット 7を突起 5の先端にスポット溶接または接着剤などの連結部材 40を用いて取り付けることにより、ロックナット 1と締結用ナット 7とを連結している。ここでは、予め 2個のナット 1, 7の座面 3, 8のねじ孔 4 , 10近傍にスポット溶接または接着剤などの連結部材 40を用いてロックナット 1と締結用ナット 7とを連結して、る。

また、このロックナット 1では、 2個の直列したナット 1, 7を各種の機械装置または建築物の鉄骨等の被締結材 Mに挿通したボルト 6に同時に締め付けることができるようにするために、各ナット 1, 7のねじ孔 4, 10のリード角およびピッチ間隔により突起 5 を形成した状態でもボルト 6に締め付けることができるように、ロックナット 1と締結用ナット 7とは連結されている。即ち、ロックナット 1と締結用ナット 7とを連結してもロックナット 1 (ナット本体 2)のねじ孔 4におけるリード角およびピッチ間隔と締結用ナット 7のねじ孔 10におけるリード角およびピッチ間隔とが整合するように、突起 5の高さ寸法が設定されている。

[0023] 締結用ナット 7と連結されたロックナット 1は、ボルト 6に締め付けることによって、 1回の締め付け作業で 2個のナット 1, 7を同時に締め付けることができる。次に、外側の口ックナット 1のみを更に締め付けると、突起 5と締結用ナット 7の座面 8との溶接部分または接着剤が破断されて、ロックナット 1のみを更に締め付けることができる。このとき分離したロックナット 1は、各突起 5が潰されて内側の締結用ナット 7の座面 8に締め付けられる。突起 5もボルト 6のねじ部 9側へ同時に締め付けられ、ナット 1, 7のねじ孔 4, 10とボルト 6のねじ部 9の締結間の摩擦力の向上に寄与して緩み止め効果を高める機能を有し、かつ締め付け作業を迅速に行、得る。

なお、上述した第 2および第 3の実施の形態によるロックナット 1においても、突起 5 の先端に締結用ナット 7を予め取り付けてもよい。

[0024] (変形例）

上述した各実施の形態によるロックナット 1では、並列する六角ナット 1, 7の形状および厚みを同大同形状の六角ナットを用いて説明した。しかし、ダブルナットとして外側のロックナット 1を強固に締め付けることができ、緩み止め作用を有するものであればよいので、両方のナット 1, 7の形状は同大同形状に限定されることはない。例えば、ロックナット 1は薄いものであっても緩み止め効果を奏することは勿論であり、種々の組み合わせがある。

[0025] 上述した各実施の形態では、六角ナットに突起 5を形成したロックナット 1について説明した。しかし、ロックナット 1は、締結用ナット 7に締め付けてダブルナットとして機能するものであれば、六角ナットに限定されない。ロックナット 1は四角ナット、八角ナット、その他の!/、ずれの形状であってもよ、ことは勿論である。

また、各種の機械装置や建築物の鉄骨等を固定するためにボルトに 2個のナットを締め付けるダブルナットに関して説明したが、ヮッシャを介してボルトに本発明のロックナットを締め付けてもよ、。

産業上の利用可能性 [0026] 本発明のロックナットは、各種の機械装置や建築物の鉄骨等を固定するためにボルトに 2個のナットを締め付けるダブルナットに利用することができる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]本発明の第 1の実施の形態によるロックナットを示す斜視図である。

[図 2]本発明の第 1の実施の形態によるロックナットを示す側断面図である。

[図 3]本発明の第 1の実施の形態によるロックナットを示す底面図である。

[図 4]本発明の第 1の実施の形態によるロックナットの突起部分の拡大側断面図である。

[図 5]本発明の第 1の実施の形態によるロックナットをボルトに締め付ける状態を示す正面図である。（a)は締結用ナットを既に締め付けてあるボルトに対してロックナットを締め付ける前の状態を示すものである。 (b)は締結用ナットの座面にロックナットの突起が接するまで締め付けた後の状態を示すものである。（c)はロックナットを突起が潰れるまで締め付け、座面同士が接するように締め付けた状態を示すものである。

[図 6]本発明の第 1の実施の形態によるロックナットにおけるボルトのねじ部とナットのねじ孔との締結状態を示す要部拡大断面図である。

[図 7]突起に爪を形成した本発明の第 2の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。

[図 8]突起の先端にねじ山を形成した本発明の第 3の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。

[図 9]突起の先端に内側の締結用ナットを予め取り付けた本発明の第 4の実施の形態によるロックナットを示す拡大側断面図である。

Claims

請求の範囲

[1] ボルト（6)に締め付けられた締結用ナット（7)の緩みを防止するためのロックナット（1 )であって、

このロックナット（1)は、一方の座面（3)のねじ孔 (4)の周縁から連続して同心状に形成される溝 (30)と、前記溝 (30)に形成された複数の突起 (5)とを備えるナット本体 (2)からなり、

各突起 (5)が、ナット本体 (2)と同じ材質で、かつ、前記ナット本体 (2)の座面 (3)と溝（30)との境界部力ナット本体（2)の中心方向に延在する傾斜状の外側面（31) と、前記ねじ孔 (4)内面の延長となるように形成された内側面（32)とを有し、前記溝（30)の深さが、前記ナット本体（2)をボルト (6)に螺合して締結用ナット（7) を締め付けた際に潰された突起（5)が前記締結用ナット (7)の座面 (8)と前記ナット本体（2)の座面（3)との間に入り込まな、寸法に設定されて!、る、ことを特徴とする口ックナツ卜。

[2] 前記突起（5)が、前記ナット本体 (2)の中心方向に向けて形成された爪（11)を先端に有する、ことを特徴とする請求項 1記載のロックナット。

[3] 前記突起（5)力前記内側面（32)に形成されかつ前記ボルト（6)のねじ部と螺合するねじ山（12)を有する、ことを特徴とする請求項 1または 2記載のロックナット。

[4] 前記ナット本体（2)の前記突起（5)側に前記締結用ナット (7)が連結されており、前記ナット本体（2)のねじ孔 (4)におけるリード角およびピッチ間隔と前記締結用ナット（7)のねじ孔（10)におけるリード角およびピッチ間隔とが整合するように前記突起（5)の高さ寸法が設定されている、ことを特徴とする請求項 1乃至 3いずれかに記載のロックナット。

[5] 前記突起（5)の高さが前記ナット本体（2)の中心軸方向の長さの 30%以上である、ことを特徴とする請求項 1乃至 4いずれかに記載のロックナット。

[6] 前記突起 (5)が、先端ほど幅の狭い山形の形状を有することを特徴とする、請求項 1 乃至 5いずれかに記載のロックナット。