JP7567142B2

JP7567142B2 - Locking Nut

Info

Publication number: JP7567142B2
Application number: JP2022096891A
Authority: JP
Inventors: 政晴熊谷
Original assignee: 株式会社カスタム・クール・センター
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2024-10-16
Anticipated expiration: 2042-05-30
Also published as: JP2023175593A

Description

本発明は、ボルトの雄ねじを螺合して緩み止めを行うナットに関する。The present invention relates to a nut that is screwed onto the male thread of a bolt to prevent loosening.

部品、部材を締め付け固定に使用する締結部材として、ナットおよびボルトが種々の分野に広く使用されている。これらのナットおよびボルトは、締結部分に振動が繰り返して作用すると緩むという問題がある。このため、ナットやボルトの緩み止めを目的として、種々の構成が提案されている。Nuts and bolts are widely used in various fields as fastening members used to fasten and fix parts and components. These nuts and bolts have the problem that they become loose when the fastening part is subjected to repeated vibration. For this reason, various configurations have been proposed to prevent nuts and bolts from loosening.

緩み止め機能を有するナットとして、実用新案登録第３１９９６１９号公報には。六角ナットの外周面を構成する６平面のうち、互いに反対方向を臨む２平面の一端側を押圧することにより、平面のそれぞれに軸線に対して傾斜する傾斜面を１つのみ形成し、これにより傾斜面に対応する六角ナットのねじ孔の一端側を縮径させることが開示されている。そして、ねじ孔を縮径させることにより、ボルトに対する締結力を確保して、緩み止めを行うことができるとしている。As a nut with a loosening prevention function, Utility Model Registration No. 3199619 discloses that by pressing one end of two of the six flat surfaces that make up the outer periphery of a hexagonal nut, which face in opposite directions, only one inclined surface that is inclined with respect to the axis is formed on each flat surface, thereby reducing the diameter of one end of the screw hole of the hexagonal nut that corresponds to the inclined surface. By reducing the diameter of the screw hole, it is possible to ensure the fastening force for the bolt and prevent loosening.

実用新案登録第３１９９６１９号公報Utility Model Registration No. 3199619

特許文献１に開示された緩み止めナットは、ナット本体の一端側に凹条部を形成することにより、一端側の内径を縮径されている。このとき、ねじ孔の内径は、一端側に向けて漸減するように傾斜した縮径としている。しかしながら、２カ所に凹条部を形成することにより、ねじ孔が楕円形等に変形する。このため、ボルトのねじ山との接合面積が小さくなり、ボルトの軸力が低下する問題があった、また、凹条部を形成したとき、楕円形等に変形したねじ孔の内径が徐々に縮径することから、ボルトを螺合するときに大きな抵抗を受けることから、ボルトのねじ山を潰してしまう問題もある。The locking nut disclosed in Patent Document 1 has a groove formed on one end of the nut body, thereby reducing the inner diameter on one end. At this time, the inner diameter of the screw hole is tapered so as to gradually decrease toward the one end. However, by forming the grooves in two places, the screw hole is deformed into an ellipse or the like. This reduces the contact area with the threads of the bolt, which causes a problem of reducing the axial force of the bolt. In addition, when the grooves are formed, the inner diameter of the screw hole deformed into an ellipse or the like gradually reduces, which causes a problem of crushing the threads of the bolt because a large resistance is encountered when the bolt is screwed in.

本発明が解決しようとする課題は、タップの食いつき部によってテーパ状の小径部を形成することにより、ボルトの挿通性を向上させ、しかも、締結力を確保することができる緩み止めナットを提供することにある。The problem that the present invention aims to solve is to provide a locking nut that improves the ease of insertion of a bolt by forming a tapered small diameter portion using the biting portion of a tap, while also ensuring fastening force.

そこで、本発明による緩み止めナットは、ボルトの雄ねじを螺合する雌ねじを形成したナットであって、前記雌ねじの一端には、タップの食いつき部によってテーパ状の小径部を形成するとともに、周面に複数の突堤を突出形成したパンチを前記ナットの下穴に圧入して押圧することにより複数個の突起を中心に向けて突出させ、前記小径部に残存させた複数個の前記突起の頂部を結ぶ円の内径を前記ボルトの先端の面取り部の最小径よりも大きく雄ねじの外径よりも小さく形成したことを要旨としている。 Therefore, the anti-loosening nut of the present invention is a nut formed with a female thread for screwing onto the male thread of a bolt, and one end of the female thread has a tapered small diameter section formed by the biting portion of a tap , and a punch having a plurality of protruding ridges formed on its peripheral surface is pressed into a pilot hole of the nut and pressed, causing a plurality of protrusions to protrude towards the center, and the inner diameter of a circle connecting the tops of the multiple protrusions remaining in the small diameter section is formed to be larger than the minimum diameter of the chamfered portion at the tip of the bolt and smaller than the outer diameter of the male thread.

本発明によれば、雌ねじを形成したナットの一端にタップの食いつき部によってテーパ状の小径部を形成するとともに、複数個の突起を中心に向けて突出し、数個の前記突起の頂部を結ぶ円の内径を前記ボルトの先端の面取り部の最小径よりも大きく雄ねじの外径よりも小さく形成しているので、突起が小径部とともにボルトを周囲から圧縮するので、締結力をさらに高められるので、緩み止め効果を一層増大させることができる。According to the present invention, a tapered small diameter section is formed by the biting portion of a tap at one end of the nut forming the female thread, and multiple protrusions are protruded toward the center. The inner diameter of a circle connecting the tops of the several protrusions is larger than the minimum diameter of the chamfered portion at the tip of the bolt and smaller than the outer diameter of the male thread. Therefore, the protrusions, together with the small diameter section, compress the bolt from the periphery, thereby further increasing the fastening force and further enhancing the anti-loosening effect.

本発明の緩み止めナットを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the locking nut of the present invention. 図１に示す緩み止めナットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the locking nut shown in FIG. 1 . ボルトを示す要部側面図である。FIG. ナットに小径部を形成する状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a small diameter portion is formed in the nut. ナットに雌ねじを形成するタップを示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a tap for forming a female thread in a nut. （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ナットにボルトを螺合する状態を示す工程説明図である。5A, 5B, and 5C are process explanatory views showing a state in which a bolt is screwed into a nut. 一端側に突起を突出したナットを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a nut having a protrusion on one end side. ナットに突出した突起を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a protrusion protruding from a nut. （Ａ）（Ｂ）は、突起を突出したナットにボルトを螺合する状態を示す工程説明図である。13A and 13B are process explanatory views showing a state in which a bolt is screwed into a nut having a protrusion.

本発明の緩み止めナットは、ボルトの雄ねじを螺合する雌ねじを形成したナットであって、前記雌ねじの一端には、タップの食いつき部によってテーパ状の小径部を形成し、前記小径部の一端側の内径を前記ボルトの先端の面取り部の最小径よりも大きく雄ねじの外径よりも小さく形成している。The anti-loosening nut of the present invention is a nut formed with a female thread for screwing onto the male thread of a bolt, and one end of the female thread is formed with a tapered small diameter portion by the biting portion of a tap, and the inner diameter of one end of the small diameter portion is larger than the minimum diameter of the chamfered portion at the tip of the bolt and smaller than the outer diameter of the male thread.

以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。図１、図２は、本発明に関わる緩み止めナットの実施例を示している。例示した緩み止めナット１は、市販の六角形状に構成された六角ナットと同じであり、例えば、ＪＩＳＢ１１８１に規定された六角ナットを用いる。また、本考案の緩み止めナットの材料は、ＪＩＳＢ１１８１に規定された六角ナットから派生するナットであっても得置く、例えば、フランジ付き六角ナット等のように、ＪＩＳＢ１１８１に規定された市販のナットであってもよい。更には、本考案の緩み止めナットの材料は、ＪＩＳＢ１１８１に規定された六角ナットとは異なる六角ナットであってもよい。Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figures 1 and 2 show an embodiment of the locking nut according to the present invention. The locking nut 1 shown is the same as a commercially available hexagonal nut configured in a hexagonal shape, for example, a hexagonal nut specified in JIS B1181 is used. The material of the locking nut of the present invention may be a nut derived from the hexagonal nut specified in JIS B1181, for example, a commercially available nut specified in JIS B1181, such as a flanged hexagonal nut. Furthermore, the material of the locking nut of the present invention may be a hexagonal nut different from the hexagonal nut specified in JIS B1181.

緩み止めナット１は、中心にねじ孔が形成され、その内面には雌ねじ１ａが形成されている。さらに、雌ねじ１ａの一端には、テーパ状の小径部１ｂが形成されている。この小径部１ｂは、後述するように、タップ３の食いつき部３ａによって形成される。雌ねじ１ａの内径Ｄ１は、市販の六角ナットと同じであり、小径部１ｂの内径Ｄ２は、図３に示すボルト２のように、先端に形成された面取り部２ａの最小径Ｄ４よりも大きく、雄ねじ２ｂの外径Ｄ３よりも小さく形成している。The locking nut 1 has a threaded hole formed in the center, and a female thread 1a formed on its inner surface. Furthermore, a tapered small diameter portion 1b is formed at one end of the female thread 1a. This small diameter portion 1b is formed by the biting portion 3a of a tap 3, as described below. The inner diameter D1 of the female thread 1a is the same as that of a commercially available hexagonal nut, and the inner diameter D2 of the small diameter portion 1b is formed to be larger than the minimum diameter D4 of the chamfered portion 2a formed at the tip and smaller than the outer diameter D3 of the male thread 2b, as in the bolt 2 shown in Figure 3.

テーパ状の小径部１ｂは、タップ３によって形成される。タップ３はナットに雌ねじを形成するために一般に使用するものである。このタップ３は、図５に示すように、先端側にテーパ状の食いつき部３ａが形成され、さらに食いつき部３ａに連続して、外径の大きな雌ねじ１ａを形成するための完全ねじ部３ｂが形成されている。The tapered small diameter portion 1b is formed by a tap 3. The tap 3 is generally used to form a female thread in a nut. As shown in Figure 5, this tap 3 has a tapered biting portion 3a formed on the tip side, and further, continuing from the biting portion 3a, a complete thread portion 3b is formed for forming the female thread 1a with a large outer diameter.

緩み止めナッ１の原形は、一般のナットと同様に、線材を切断する工程、パンチによりねじ下穴を形成するとともに、外周を六角に成形する工程、その後下穴を貫通させる工程を経て製作される。その後、下穴にタップ３を回転しながら挿通することにより雌ねじ１ａを形成する。タップ３は、図４に示すように、食いつき部３ａがナット１の一端から突出したときに停止する。このとき、雌ねじ１ａの一端には、タップ３のテーパ状の食いつき部３ａによって、テーパ状の小径部１ｂが形成される。この小径部１ｂの一端側の内径は、ボルト２の先端の面取り部２ａの最小径Ｄ４よりも大きく、雄ねじ２ｂの外径Ｄ３よりも小さく形成している。また、タップ３の食いつき部３ａには、図５に示すように、小径な先端部から大径の完全ねじ部３ｂに至るに従って高くなるねじ山が形成されていることから、テーパ状の小径部１ｂの内面にも、一端から次第に高くなるねじ山が形成されている。The original form of the locking nut 1 is manufactured through the steps of cutting the wire, forming a pilot hole with a punch and forming the outer periphery into a hexagon, and then penetrating the pilot hole, as in the case of a general nut. Then, the tap 3 is inserted into the pilot hole while rotating to form the female thread 1a. As shown in FIG. 4, the tap 3 stops when the biting portion 3a protrudes from one end of the nut 1. At this time, a tapered small diameter portion 1b is formed at one end of the female thread 1a by the tapered biting portion 3a of the tap 3. The inner diameter of the one end side of this small diameter portion 1b is larger than the minimum diameter D4 of the chamfered portion 2a at the tip of the bolt 2 and smaller than the outer diameter D3 of the male thread 2b. In addition, as shown in FIG. 5, the biting portion 3a of the tap 3 has a thread that becomes higher from the small diameter tip to the large diameter complete thread portion 3b, so that the inner surface of the tapered small diameter portion 1b also has a thread that gradually becomes higher from one end.

以上のように構成された緩み止めナッ１をボルト２に締結する手順を図６によって説明する。被締結体４に穿設された透孔４ａには、ボルト２の雄ねじ２ｂが挿通されている。そして、ボルト２の先端から緩み止めナッ１を一般のナットと同様に、図６（Ａ）に示す矢示のように回転しながら螺合する。やがて、図６（Ｂ）に示すように、ボルト２の面取り部２ａに緩み止めナッ１の小径部１ｂが到達する。このとき、小径部１ｂの内径Ｄ２がボルト２の雄ねじ２ｂの外径Ｄ３よりも小さいので、緩み止めナッ１の回転に抵抗を受ける。この抵抗に抗して緩み止めナッ１を回転すると、ボルト２の面取り部２ａが、タップ３の食いつき部３ａと同様の作用によって小径部１ｂを拡大させ、図６（Ｃ）に示すように、ボルト２の雄ねじ２ｂが緩み止めナッ１の一端から突出する。このように、ボルト２は、タップ３の食いつき部３ａのねじ山によって良好に挿通させることが可能となる。The procedure for fastening the locking nut 1 constructed as above to the bolt 2 will be described with reference to Fig. 6. The male thread 2b of the bolt 2 is inserted into the through hole 4a drilled in the fastened body 4. The locking nut 1 is then screwed onto the end of the bolt 2 while rotating as shown by the arrow in Fig. 6(A) in the same manner as a general nut. Eventually, as shown in Fig. 6(B), the small diameter portion 1b of the locking nut 1 reaches the chamfered portion 2a of the bolt 2. At this time, since the inner diameter D2 of the small diameter portion 1b is smaller than the outer diameter D3 of the male thread 2b of the bolt 2, resistance is applied to the rotation of the locking nut 1. When the locking nut 1 is rotated against this resistance, the chamfered portion 2a of the bolt 2 expands the small diameter portion 1b by the same action as the biting portion 3a of the tap 3, and the male thread 2b of the bolt 2 protrudes from one end of the locking nut 1 as shown in Fig. 6(C). In this manner, the bolt 2 can be inserted satisfactorily by the threads of the biting portion 3 a of the tap 3 .

この状態では、小径部１ｂが弾性によって中心方向に縮小するように作用し、ボルト２の雄ねじ２ｂが締め付けられる。この結果、緩み止めナッ１やボルト２に振動が印可されて緩もうとしても、小径部１ｂが弾性によってボルト２が締め付けられているので、緩むことが阻止される。また、この状態では、小径部１ｂの内面にはタップ３の食いつき部３ａによって予め小さなねじ山が形成されていることから、螺合したボルト２の雄ねじ２ｂの全周が、緩み止めナッ１の雌ねじ１ａに均等に当接するので、緩み止めナッ１とボルト２の結合力が大きくなり、緩み止めに必要な軸力を継続して維持することができる。In this state, the small diameter portion 1b elastically contracts toward the center, tightening the male thread 2b of the bolt 2. As a result, even if vibration is applied to the locking nut 1 or the bolt 2 and they attempt to loosen, the small diameter portion 1b is elastically tightening the bolt 2, preventing loosening. Also, in this state, a small thread is formed in advance on the inner surface of the small diameter portion 1b by the biting portion 3a of the tap 3, so that the entire circumference of the male thread 2b of the screwed bolt 2 evenly abuts against the female thread 1a of the locking nut 1, increasing the joining force between the locking nut 1 and the bolt 2, and making it possible to continuously maintain the axial force required for locking.

図７、図８は、本発明に関わる緩み止めナットの他の実施例を示している。前述した実施例と相違する点は、緩み止めナッ１０の雌ねじ１０ａの一端側に、複数個の突起１０ｃを中心に向けて突出したことである。なお、図１、図２に示した緩み止めナッ１と同符号は同じ部位を示し、その詳細な説明は省略する。Figures 7 and 8 show another embodiment of the locking nut according to the present invention. The difference from the above-mentioned embodiment is that a plurality of projections 10c protrude toward the center on one end side of the female thread 10a of the locking nut 10. Note that the same reference numerals as those in the locking nut 1 shown in Figures 1 and 2 denote the same parts, and detailed explanations thereof will be omitted.

図７、図８に示す緩み止めナット１０の一端側には、図８に示すように、等間隔に４個の突起１０ｃが突出形成されている。この突起１０ｃの頂部を結ぶ円の直径は、前述した緩み止めナット１の小径部１ｂの内径Ｄ１と同じか、やや大きく形成し、また、一端側に形成されたテーパ状の小径部１０ｂは、ボルト２の先端に形成された面取り部２ａの最小径Ｄ４よりも大きく、雄ねじ２ｂの外径Ｄ３よりも小さく形成している。なお、突起１０ｃの数は、２～６個が望ましい。One end of the locking nut 10 shown in Figures 7 and 8 has four equally spaced projections 10c protruding therefrom, as shown in Figure 8. The diameter of a circle connecting the tops of the projections 10c is the same as or slightly larger than the inner diameter D1 of the small diameter portion 1b of the locking nut 1 described above, and the tapered small diameter portion 10b formed on one end is larger than the minimum diameter D4 of the chamfered portion 2a formed at the tip of the bolt 2 and smaller than the outer diameter D3 of the male thread 2b. The number of projections 10c is preferably 2 to 6.

緩み止めナット１０の一端側に突出形成した４個の突起１０ｃは、図９（Ａ）に示すように、周面に４個の突堤１１ａを等間隔で突出形成したパンチ１１によって形成される。このパンチ１１は、前述した緩み止めナットの原形として、下穴を貫通させる工程の後に、図９（Ａ）に示すように、パンチ１１を下穴に圧入することにより内面の肉が押圧されることにより、下穴の一端に４個の突起１０ｃが形成される。The four projections 10c formed on one end of the locking nut 10 are formed by a punch 11 having four equally spaced ridges 11a formed on its peripheral surface as shown in Fig. 9(A). This punch 11 is the original form of the locking nut described above, and after the process of penetrating the pilot hole, as shown in Fig. 9(A), the punch 11 is pressed into the pilot hole to press the inner surface, thereby forming the four projections 10c at one end of the pilot hole.

その後、図９（Ｂ）に示すように、下穴にタップ３を回転しながら挿通して雌ねじ１０ａを形成し、タップ３の食いつき部３ａが緩み止めナット１１０の一端から突出したときに停止する。これにより、雌ねじ１ａの一端には、タップ３のテーパ状の食いつき部３ａによって、テーパ状の小径部１０ｂが形成される。この小径部１０ｂの一端側の内径は、ボルト２の先端の面取り部２ａの最小径Ｄ４よりも大きく、雄ねじ２ｂの外径Ｄ３よりも小さく形成していることは、前述した実施例と同様である。また、突出形成した４個の突起１０ｃは、雌ねじ１ａの一端に残存している。小径部１０ｂが形成された一端側とは反対の側からボルト２を螺合することにより、突起１０ｃによって緩み止めナッ１０の回転に抵抗を受ける。その後、さらに抵抗に抗して緩み止めナッ１を回転すると、ボルト２の面取り部２ａが、タップ３の食いつき部３ａと同様の作用によって、突起１０ｃと小径部１ｂを拡大させ、前述した実施例と同様に、ボルト２の雄ねじ２ｂが緩み止めナッ１０の一端から突出し、その後締め付けることにより締結が完了する。Then, as shown in FIG. 9B, the tap 3 is inserted into the pilot hole while rotating to form the female thread 10a, and the tap 3 stops when the biting portion 3a of the tap 3 protrudes from one end of the locking nut 110. As a result, a tapered small diameter portion 10b is formed at one end of the female thread 1a by the tapered biting portion 3a of the tap 3. The inner diameter of the one end side of this small diameter portion 10b is larger than the minimum diameter D4 of the chamfered portion 2a at the tip of the bolt 2 and smaller than the outer diameter D3 of the male thread 2b, as in the above-mentioned embodiment. In addition, the four protruding projections 10c remain at one end of the female thread 1a. By screwing the bolt 2 from the side opposite to the one end side where the small diameter portion 10b is formed, the projections 10c provide resistance to the rotation of the locking nut 10. Thereafter, when the anti-loosening nut 1 is further rotated against resistance, the chamfered portion 2a of the bolt 2 expands the protrusion 10c and the small diameter portion 1b by the same action as the biting portion 3a of the tap 3, and as in the previously described embodiment, the male thread 2b of the bolt 2 protrudes from one end of the anti-loosening nut 10, and then the fastening is completed by tightening.

このように構成した他の実施例においても、小径部１０ｂが弾性によって中心方向に縮小するように作用し、ボルト２の雄ねじ２ｂが締め付けられる。この結果、緩み止めナッ１０やボルト２に振動が与えられて緩もうとしても、小径部１０ｂが弾性によってボルト２が締め付けられているので、緩むことが阻止される。また、予め突出形成した突起１０ｃが、ボルト２の雄ねじ２ｂを押圧するので、緩み止め効果がさらに増大する。 In the other embodiment configured in this manner, the small diameter portion 10b also acts to contract toward the center due to its elasticity, tightening the male thread 2b of the bolt 2. As a result, even if vibration is applied to the locking nut 10 or the bolt 2 and it attempts to loosen, the bolt 2 is tightened by the elasticity of the small diameter portion 10b, preventing loosening. Furthermore, the projection 10c formed in advance to protrude presses the male thread 2b of the bolt 2, further increasing the locking effect.

以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。ナットは、ＪＩＳねじ、インチねじのいずれにも適用可能であり、また、座付きナット、丸ナット等のでも良く、限定されるものではない。Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention. The nuts can be applied to both JIS threads and inch threads, and can also be nuts with seat, round nuts, etc., and are not limited thereto.

１緩み止めナット
１ａ雌ねじ
１ｂ小径部
２ボルト
２ａ面取り部
２ｂ雄ねじ
３タップ
３ａ食いつき部
Ｄ１雌ねじ内径
Ｄ２小径部内径
Ｄ３雄ねじ外径
Ｄ４面取り部の最小径1 Locking nut 1a Female thread 1b Small diameter portion 2 Bolt 2a Chamfered portion 2b Male thread 3 Tap 3a Chamfering portion D1 Female thread inner diameter D2 Small diameter portion inner diameter D3 Male thread outer diameter D4 Minimum diameter of chamfered portion

Claims

A nut having a female thread that screws onto the male thread of a bolt,
A taper-shaped small diameter portion is formed at one end of the female thread by the biting portion of a tap , and a punch having a plurality of protruding ridges formed on its peripheral surface is pressed into a pilot hole of the nut to cause a plurality of protrusions to protrude toward the center,
A nut having an anti-loosening function, characterized in that the inner diameter of a circle connecting the tops of the multiple protrusions remaining on the small diameter portion is larger than the minimum diameter of the chamfered portion at the tip of the bolt and smaller than the outer diameter of the male thread.