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WO2000077410A1 - Dispositif de visserie - Google Patents

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WO2000077410A1
WO2000077410A1 PCT/JP2000/003885 JP0003885W WO0077410A1 WO 2000077410 A1 WO2000077410 A1 WO 2000077410A1 JP 0003885 W JP0003885 W JP 0003885W WO 0077410 A1 WO0077410 A1 WO 0077410A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
screw
tightening
washer
screw member
fastened
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2000/003885
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masaki Yamazaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to US10/018,178 priority Critical patent/US6966735B1/en
Priority to JP2001503434A priority patent/JP3881889B2/ja
Priority to AU54266/00A priority patent/AU5426600A/en
Publication of WO2000077410A1 publication Critical patent/WO2000077410A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/24—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of washers, spring washers, or resilient plates that lock against the object
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B43/00—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts
    • F16B43/009—Washers or equivalent devices; Other devices for supporting bolt-heads or nuts with a wedging effect in order to adjust the height of the washer

Definitions

  • the present invention relates to a screw mechanism for fastening and fixing a member to be fastened by screwing a male screw member and a female screw member to each other, and in particular, can reliably and accurately control a fastening force and reliably prevent a screw from being loosened due to vibration or the like.
  • the present invention relates to a screw mechanism capable of achieving a highly reliable fastening state.
  • a spring washer is interposed between a male screw member and a female screw member which are screwed and fixed to each other, or a lock washer is provided. It is common to use nuts.
  • the spring washer cannot always provide a sufficient locking effect, and in order to use a lock nut, it is necessary to protrude the male screw member from the female screw member greatly, so that it may not be used. Even if these loosening prevention means are provided, the nut or the lock nut can be loosened by rotating the nut or lock nut in the reverse direction with the same torque as when tightening. As a more reliable means of preventing loosening, there has been a demand for a means of preventing loosening that once tightened, cannot be loosened even if it is reversely rotated with the same torque.
  • FIG. 22 As one of such loosening prevention means, for example, a means disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-122223 is known.
  • FIG. 22 Referring to FIG. 22, FIG. 23 A, and FIG. 23 B, a case where the mounting member 53 is fixed to the female screw member 52 formed with the female screw 52 a with a male screw member 51 such as a bolt.
  • a pressing member 54 that is integrally connected to the head 51 a in the rotating direction, and the mounting member 53 and the rotating direction.
  • the shaft is integrally connected to the shaft.
  • a spiral cam surface 56 that gradually increases in the counterclockwise direction along the circumferential direction and an axial step surface 57 that connects between both ends are formed on one end surface of the pusher 55.
  • the other end face of the washer 55 is formed with a biting portion 58 that bites into the mounting member 53 and is integrally connected in the rotation direction.
  • An engaging groove 54a is formed on one end surface of the pressing member 54 to be engaged with the head 51a and integrally connected in the rotational direction, and a spiral contacting the cam surface 56 with the other end surface.
  • a cam surface 59 and an axial step surface 60 connecting both ends thereof are formed.
  • the leads of the cam surfaces 56 and 59 are set larger than the leads of the screws of the screw members 51 and 52.
  • the pressing member 54 is integrated with the head 51 a of the bolt 51, and the Is disclosed in which a notch or a number of protrusions are formed on the lower surface of the ring as anti-slip means.
  • the cam surface 5 must be formed before the slippage occurs between the bolt 51 and the pressing member 54 and between the mounting member 53 and the mounting member 53. It is necessary to machine the contact surfaces 56 and 59 with high precision so that slippage can occur reliably between 6 and 59, but the cam surfaces 56 and 59 and the step surfaces 57 and 60 must be machined. In particular, it is difficult to perform high-precision machining at the boundary, and if the boundary has irregularities or protrusions, the above-mentioned effects cannot be obtained. There is a problem.
  • the bolt 51 and the pressing member 54 are integrated in the rotation direction, and the pressing member 54 and the washer 55 are integrated. Since the bolts 51 are engaged in the rotating direction via the step surfaces 60 and 57, when the bolts 51 are tightened and rotated, the washers 55 also rotate with the biting portions 58 biting into the mounting members 53. Most of the rotation torque is required for the rotation of the washer 55, and does not sufficiently contribute to the tightening torque of the bolt 51, so that the tightening force of the mounting member 53 is smaller than the rotation torque. However, there has been a problem that a sufficient tightening force cannot be obtained, resulting in insufficient tightening force.
  • the bolt 51 and the pressing member 54 are integrated in the rotating direction as described above, and when the bolt 51 is rotated in the loosening direction, the pressing member 54 is rotated. Co-rotate with each other to rotate relative to the washer 55 integrated with the mounting member 53 in the rotational direction, and to cause slippage between the cam surfaces 56, 59. It must be constructed so that there is no slip between the bolt 51 and the pressing member 54 before the slip between 56 and 59 occurs, and it is difficult to satisfy both of these requirements. There was a problem.
  • An object of the present invention is to provide a screw fastening method and a screw mechanism capable of reliably and accurately controlling a fastening force and obtaining a highly reliable fastening state in view of the above conventional problems.
  • the present invention provides a screw machine capable of obtaining a reliable loosening prevention effect at a practical processing cost and capable of securely fastening and fixing a mounting member having low crack resistance. It is an object of the present invention to provide a structure loosening prevention device. Disclosure of the invention
  • a screw mechanism according to the present invention is a screw mechanism for screwing a screw member on the other tightening side to one screw member to fasten and fix the member to be fastened, wherein a screw member between the tightening side and the member to be fastened is provided.
  • a pair of inclined surfaces which are spirally wound around with a lead smaller than the lead of the screw and are connected at both ends by a step surface in the axial direction, are interposed in a state of being in contact with each other.
  • the amount of rotation of the screw member on the tightening side is explicitly and accurately regulated by the contact of the step surface, so that the fastening force can be accurately controlled.
  • the inclined surface is interposed, it is possible to easily obtain a fastening state in which a required fastening force is applied with a small rotating torque compared to a case where the rotating torque at the time of tightening is only a screw.
  • the member to be fastened slides between the inclined surfaces during the rotation and no rotational force acts on the member to be fastened, it is not necessary to strongly fix the member to be fastened after positioning the member to be fastened.
  • one of the pair of inclined surfaces is formed of the fastening-side screw member. It may be formed on the surface on the member to be fastened, and the other inclined surface may be formed on a washer interposed between the screw member on the fastening side and the member to be fastened.
  • the outer periphery of the washer is formed to have substantially the same shape as the different diameter engaging portion to which the tightening torque of the outer periphery of the tightening screw member is transmitted, the spanner at the time of initial tightening is used to reduce the diameter of the tightening screw member and the washer.
  • the rotational positions of the tightening-side screw member and the washer or the washer can be easily regulated to each other.
  • the pair of washers are united.
  • the screw member on the tightening side and the screw member on the tightening side is lightly initially tightened, and then a wrench or the like is engaged with the screw member on the tightening side, the screw member is rotated strongly. Since the rotation resistance between the inclined surfaces of the pair of washers is the smallest, the tightening screw member and one of the washers rotate as a unit, and rotate until the step surfaces come into contact with each other.
  • the fastening force can be controlled.
  • the size of the step can be easily recognized when setting the interval between the step surfaces.
  • the desired fastening force can be set.
  • the temporary fixing means it is possible to apply means such as attaching an adhesive tape to the entire circumference of the washer or bonding and fixing the outer peripheral edge of the opposed inclined surface with an adhesive. If it is composed of adhesive tape attached to the outer periphery of the device, and the fastening axial force obtained on the outer surface is displayed, the usability will be greatly improved.
  • the temporary fixing means is composed of an adhesive tape attached to the outer periphery of the washer, and if the adhesive tape is provided with intermittent cuts in the circumferential direction near the contact surfaces of both washers, the initial tightening The gap between the washers is temporarily fixed securely, and then the tightening screw is further tightened and rotated.As a result, the adhesive tape is cut and separated at the cuts, so that the adhesive tape does not peel unsightly and adheres.
  • the strength of the tape and the size of the gap between the cut surfaces Simply by performing the tightening operation with the pair of washers interposed therebetween, the proper initial tightening is performed, and then the operation automatically switches to the tightening operation, so that the work can be tightened with good workability.
  • both washers are temporarily fixed with grease applied between the inclined surfaces, the frictional resistance between the inclined surfaces can be reduced, and the fastening force can be controlled with higher reliability.
  • a pair of nut members forming the double nut are spirally wound around the surfaces of the pair of nut members that are in contact with each other with a lead smaller than the screw lead, and both ends are formed with step surfaces in the axial center direction.
  • a female thread is formed on both nut members while forming the connected inclined surfaces, with the two inclined surfaces contacting each other and providing a space in the rotation direction between the step surfaces.
  • a method for tightening a screw mechanism is a method for tightening a screw mechanism for fastening a member to be fastened by screwing a screw member on the other tightening side to one screw member.
  • the screw member on the tightening side is further tightened and rotated by a preset angle.
  • a tensile strain is generated on the screw shaft corresponding to the product of the screw lead and the rotation angle. Since the fastening axial force generated by multiplying the cross-sectional area of the shaft is generated, the fastening force can be reliably and accurately controlled by the rotation angle of the screw member on the fastening side.
  • the fastening axial force generated by the initial tightening is set at 1/10 or less of the fastening axial force at the time of completion of fastening
  • the fastening axial force is mainly defined by the rotation of the screw member on the tightening side, and the fastening shaft force by the initial tightening Force is virtually within tolerance
  • the fastening force can be controlled with higher accuracy so as to be within the enclosure.
  • a pair of inclined surfaces having a smaller lead than the screw lead and making a single helical turn and having both ends connected by a step surface in the axial direction are provided between the screw member on the tightening side and the member to be fastened. Interposed in a state where they are in contact with each other, initial tightening is performed while maintaining a predetermined angle between the step surfaces of the pair of inclined surfaces, and then tighten the tightening screw members until the step surfaces contact each other When it is rotated, the amount of rotation of the tightening screw member is clearly and accurately regulated by the abutment of the step surface during the fastening work, so that the fastening force can be accurately controlled and the rotation during tightening can be controlled.
  • the torque is multiplied by the ratio of the difference between the lead of the screw and the lead of the inclined surface to the lead of the inclined surface for the case of only the screw. / 3 easily with 1/3 rotation torque
  • the fastening state in which the required fastening force has acted can be obtained.
  • the rotating member does not act on the member to be fastened by sliding between the inclined surfaces during the tightening rotation, there is no need to strongly fix the member to be fastened after positioning, and the fastening can be performed with good workability.
  • the screw mechanism of the present invention for preventing loosening includes a male screw member and a female screw member that are screwed together and fastened and fixed to one or the other member that rotates relative to the other integrally with the other.
  • a first inclined surface is provided which is connected to the other end of the male screw member and the female screw member or a member which rotates integrally with the first inclined surface.
  • a second sloping surface is provided that is in contact with the other end and is similarly connected between both ends by a step surface in the axial direction, and the helical leads of both the sloping surfaces are set to be larger than the screw leads of the two screw members.
  • a relief recess is provided at an end adjacent to the step surface.
  • the member integrated with the male screw member or the female screw member in the rotation direction is provided with a non-slip means on a seat portion on one end side, and an inclined surface, a step surface, and a relief recess on an end surface of the cylindrical portion on the other end side.
  • a simple bolt-nut or the like can be used to obtain an effective locking effect simply by using this washer.
  • the screw mechanism of the present invention includes a male screw member and a female screw member which are screwed and fastened to each other, or one of them or a member which rotates integrally with the other with respect to the other, and makes one round spirally.
  • a first sloping surface is provided, the ends of which are connected by an axial step surface, and a second sloping surface which is in surface contact with the first sloping surface and is also connected by an axial step surface between the two ends.
  • a washer having anti-slip means is provided on the seat surface opposite to the inclined surface, and the spiral leads on both inclined surfaces are set to be larger than the screw leads of both screw members, and the other of the male screw member and the female screw member is provided with a spiral lead.
  • a member to be fastened with a low resistance to cracks against pressures such as the above is fastened and fixed.
  • the rotation torque is reduced by the slip preventing means of the washer and the male screw member.
  • the other of the internal thread members and the member integrated in the rotational direction are shared by the frictional force, and the sharing becomes close to 100% when the tightening force exceeds a certain level, so the rotational torque is larger than a certain level Even after this, the tightening force becomes constant, and the member to be fastened with low crack resistance can be securely and securely fastened and securely prevented from loosening.
  • another screw mechanism for preventing loosening is a screw mechanism in which one screw member is screwed into another screw member and tightened to fasten and fix a member to be fastened.
  • a first washer having a helical spiral between the opposing surfaces of the screw member and the member to be fastened and having an inclined surface connected at both ends by an axial step surface, and an inclined surface of the first washer;
  • a second washer having an inclined surface, both ends of which are also connected by a step surface in the axial direction, and a spiral lead of the inclined surface of both washers is formed by a screw lead of a screw member.
  • the frictional force between the tightening screw member and the first washer before and after the completion of the fastening is larger than the frictional force between the inclined surfaces of both washers, and the second washer and the member to be fastened It is configured to be smaller than the friction force between.
  • the first washer when the tightening side screw member is tightened and rotated, the first washer is pressed against the opposing surface of the tightening side screw member during the rotation, and the first washer is integrated in the rotation direction. Since the first washer and the second washer are engaged via the step surface, the second washer also rotates with respect to the opposing surface of the member to be fastened while the tightening side screw member is being rotated. As the tightening progresses and before the completion of the fastening, the second washer is strongly pressed against the member to be fastened, a large frictional force is generated and the rotation stops, and the first washer also stops rotating.
  • the frictional force between the tightening side screw member and the first washer is smaller than the frictional force between the inclined surfaces of both washer.
  • the large helical leads on both inclined surfaces are set larger than the screw leads, so a large tensile force acts on the threaded material in the axial direction, so that the two threaded members can be rotated in the loosening direction. Relative rotation can be prevented, and a large loosening prevention effect can be obtained.
  • the frictional force between the tightening screw member and the first washer is configured to be two to four times the frictional force between the inclined surfaces of the both washers, and the frictional force between the inclined surfaces of the both washers is determined by the following formula. Is as small as possible within the large range, the tightening torque of the tightening screw member is less likely to be reduced by the frictional force between the tightening screw member and the first washer. Tightening force can be secured.
  • a set of anti-slip projections is provided on a seating surface of the first and second washers that is in contact with the opposing surface of the tightening side screw member and the member to be fastened, and the hardness of the opposing surface of the tightening side screw member is reduced. Tighten the hardness of the opposing surface of the member to be fastened If the hardness is smaller than the hardness of the facing surface of the side screw member, even if the same washer having a set of anti-slip projections on the bearing surface is used as the first and second washers, it will more strongly prevent slipping on the facing surface of the member to be fastened.
  • a set of non-slip projections is provided on a seating surface of the first and second washers that is in contact with the opposing surface of the fastening-side screw member and the member to be fastened, and a pitch is provided on the opposing surface of the fastening-side screw member.
  • the frictional force is reduced by the contact of the non-slip projections with different pitches, so the frictional force between the tightening screw member and the first washer can be reduced, and Action and effects can be obtained reliably.
  • the group of anti-slip projections is constituted by a plurality of annular or radial anti-slip projection bands arranged at appropriate intervals, the formation of the group of anti-slip projections by single-let processing is facilitated.
  • the friction force can be easily controlled.
  • the frictional adjustment sheet intervenes between the opposing surface of the tightening screw member and the seat surface of the first washer.
  • a state in which the frictional force is smaller than the frictional force between the inclined surfaces it is possible to easily and accurately obtain a state in which the frictional force adjustment sheet contains abrasive particles, such as cloth or paper.
  • the frictional force can be obtained more reliably than in the case of a thin metal sheet, for example, and the frictional force can be adjusted with high accuracy, and the handling is low cost and easy to handle.
  • a reverse mouth which has a flat C-shape which can be elastically fitted to the outer periphery of the first and second washers and which is rotated in a direction opposite to the tightening direction after the tightening screw member is tightened and locked.
  • the locking ring is provided with a tongue protruding from the inner circumference to fit into the gap created between the step surfaces of the first and second washers while the locking ring is And the outer washer is fitted to the outer periphery of the second washer, so that the tongue piece securely holds the reverse buckled state, and the screw member on the tightening side is vibrated by vibration or the like. It is possible to prevent the first washer from rotating along the slope of the inclined surface, unexpectedly releasing the reverse lock, and reducing the locking effect.
  • FIG. 1 is an exploded partial cross-sectional front view of a first embodiment of a screw mechanism according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the washer of the embodiment
  • Fig. 3A is a front view of the initial tightening state in the tightening process
  • Fig. 3B is a front view of the tightening completed state.
  • Fig. 4A is a plan view showing the rotation position of a pair of inclined surfaces in the initial tightening state, and the rotation position of the pair of inclined surfaces in the completed state is shown in Fig. 4B.
  • FIG. 4A is a plan view showing the rotation position of a pair of inclined surfaces in the initial tightening state, and the rotation position of the pair of inclined surfaces in the completed state is shown in Fig. 4B.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the angle between the step surfaces of the pair of inclined surfaces and the amount of tightening.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional front view of the screw mechanism according to the second embodiment of the present invention in an exploded manner.
  • FIG. 5 is a front view and a bottom view of a nut in a third embodiment of the screw mechanism according to the present invention.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional front view of a screw mechanism according to a fourth embodiment of the present invention in an initial tightening state.
  • FIG. 9 is a front view showing a supply mode of a pair of washers in a fifth embodiment of the screw mechanism according to the present invention.
  • FIG. 10 is a front view showing a manufacturing process of a double nut of a sixth embodiment of the screw mechanism according to the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a male screw member and upper and lower washers used in a seventh embodiment of the screw mechanism according to the present invention.
  • FIG. 12 is a front view of the fastening and fixed state in the embodiment
  • FIG. 13 shows a fastening state of the screw mechanism according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a front view of the screw mechanism according to the ninth embodiment of the present invention in a fastening and fixed state
  • FIG. 15 is a front view of a washer in a tenth embodiment of the screw mechanism according to the present invention.
  • FIG. 16A is an operation explanatory view at the time of fastening in the embodiment
  • FIG. 16B is an operation explanatory view at the time of reverse opening.
  • FIG. 17 is a front view of a washer in the first embodiment of the screw mechanism according to the present invention.
  • FIG. 18A is an operation explanatory view at the time of fastening in the embodiment
  • FIG. 18B is an operation explanatory view at the time of reverse opening.
  • FIG. 19A is a plan view of a locking ring for holding a reverse buckled state in the embodiment
  • FIG. 19B is a perspective view of the locking ring.
  • FIG. 20 is a front view of the screw mechanism according to the 12th embodiment of the present invention in a fastening and fixed state
  • FIG. 21A is a bottom view of a group of anti-slip projections formed on a tightening side screw member in the thirteenth embodiment of the screw mechanism according to the present invention
  • FIG. 21B is a non-slip type formed on an upper washer. It is a plan view of the means
  • FIG. 22 is an exploded perspective view of a conventional screw mechanism loosening prevention device
  • FIG. 23A is a front view of the conventional example in the middle of fastening
  • FIG. 23B is a front view of the fastening state.
  • reference numeral 1 denotes a male screw member made of a bolt
  • 2 denotes a female screw member made of a structural member having a female screw 2 a formed therein.
  • the male screw member 1 has a hexagonal head 1a and a male screw 1b, and a pair of the same configuration with the male screw 1b externally fitted between the head 1a and the member 3 to be fastened.
  • Washers 4 (4a, 4b) are installed upside down. As shown in Fig. 2, the washer 4 is spirally wound on a thin hexagonal plate-shaped seat 5 having the same shape as the head 1a of the male screw member 1 so that the height becomes higher as it moves counterclockwise.
  • An inclined surface 6 that makes one round is formed, and both ends thereof are connected by a step surface 7 in the axial direction.
  • a recess 8 is formed.
  • a flat portion 6a is formed on the top of the inclined surface 6 so that when the male screw member 1 is tightened and rotated, the sliding is not hindered due to galling between the inclined surfaces 6 and 6. It is configured.
  • the hardness and smoothness of the inclined surface 6 are set higher than the hardness and smoothness of the screw.
  • the spiral lead angle /? Of the inclined surface 6 is set smaller than the lead angle of the male screw 1b and the female screw 2a.
  • the spiral lead angle /? Of the inclined surface 6 is preferably set to 0.3 times or more and 0.7 times or less of the lead angle of the screw.
  • a base mark 9 is provided on the side surface corresponding to the step surface 7, and the height of the inclined surface 6 is gradually increased from this side surface.
  • Rotational position marks 10 consisting of signs or symbols of which values increase regularly are sequentially attached to side surfaces that are successively adjacent in the direction of height.
  • the base mark 9 is a square mark and the rotation position mark 1 is shown in FIG. 1, FIG. 3A, and FIG. 3B, and particularly as illustrated in FIG. 4A and FIG. 0 indicates that the number of black circles is sequentially increased.
  • the member 3 to be fastened is provided on the structural member (female screw member) 2.
  • a pair of washers 4 (4 a, 4 b) is inserted into male screw member 1, and male screw 1 b is passed through member 3 and female screw member 2 Female screw 2a.
  • the head 1a of the male screw member 1 and the washers 4a and 4b may be tightened by engaging a wrench with the three members.
  • this initial tightening be performed without play. It is sufficient to hold the male screw member 1 by hand while holding it so that it does not rotate between both washers 4a and 4b without using a spanner. Just tighten the. Rather, if the initial tightening is too strong using a wrench, the accuracy of the final fastening axial force after full-scale tightening will vary.
  • the fastening axial force generated by this initial tightening is 1/10 or less of the fastening axial force at the time of completion of fastening, the fastening axial force due to the initial tightening is substantially within the allowable error range, and the fastening force is accurately determined. Can be controlled.
  • the spanner is rotated by engaging only the head la of the male screw member 1 or only the head 1a and the upper washer 4a.
  • the upper washer 4a are rotated with respect to the workpiece 3 and the lower washer 4b, and as shown in FIGS. 3B and 4B, the both washers 4a and 4b are rotated. Tighten and rotate until the step surfaces 7, 7 of b contact each other. In the illustrated example, the rotation between the step surfaces 7 and 7 is performed by tightening the angle of 120 °.
  • the member 3 to be fastened is positioned first at the time of fastening, it is not necessary to fix it strongly thereafter, and the fastening operation can be performed easily.
  • the above operation can be surely achieved by making the hardness and the smoothness of the inclined surface 6 larger than those of the threaded portion.
  • the rotating torque at the time of the above-mentioned tightening can be reduced as compared with the case where only the screw is used. That is, the rotational torque multiplied by the ratio of the difference between the lead of the screw and the lead of the inclined surface 6 to the lead of the screw. With 1/2 of the lead, 1/2 of the lead, and with 2/3 of the lead, 1/3 of the rotating torque can easily obtain the fastening state where the required fastening axial force is applied.
  • the tightening rotation torque can be reduced, but the tightening amount is reduced and a large fastening axial force cannot be obtained.
  • the tightening amount increases and a large tightening axial force is obtained, but the tightening rotational torque is the same as the tightening rotational torque required for a single screw, and a large tightening rotational torque is required . Therefore, it is preferable to set the spiral lead angle /? Of the inclined surface 6 to 0.3 times or more and 0.7 times or less of the screw lead angle as described above.
  • FIG. 1 an example is shown in which the external thread member 1 having the head 1a is used and the internal thread 2a is formed in the structural member to form the internal thread member 2.
  • the member 11 is implanted and fixed, the male member 11 is passed through the bolt hole 3a formed in the member 3 to be connected, the member 3 is arranged on the structural member 2, and the nut member 12 as a female screw member is formed.
  • a pair of washers 4 (4 a, 4 b) are interposed between the nut member 12 and the member 3 It has the same function and effect as described above.
  • the male screw member 11 is fixed to the structural member 2
  • the male screw member 11 is configured by the male screw member 1 composed of a bolt penetrating the structural member 2.
  • the male screw member 1 1 is composed of a threaded rod penetrating the structural member 2 and the member 3 to be fastened, and a pair of washers 4 (4 a, 4 b) is provided at both ends thereof as shown in FIG. 6.
  • the nut member 12 may have a screwed structure, and various combinations of these elements can be implemented.
  • a pair of seats is provided between the nut member 12 and the member 3 to be fastened.
  • the upper washer 4 (4a) is integrated with the nut member 12, and the nut member 12 is connected to the member 3 to be fastened.
  • a configuration in which the inclined surface 6 and the step surface 7 are formed on the end surface may be employed, and the same operation and effect can be obtained. This is applicable not only to the nut member 12 but also to the head 1a of the male screw member 1 of the first embodiment.
  • the washer 4 of the above embodiment has the same deformed portion shape as the head 1a of the male screw member 1, that is, an example in which the seat portion 5 is formed in a polygonal shape
  • the washer 14 of the present embodiment has an outer periphery.
  • a disk-shaped seat 15 with anti-slip means, such as a knotted lett, is provided.
  • the distance between the step surfaces 7, 7 can be set to any angle without being restricted to a polygonal shape.
  • a scale 16 is formed on the outer peripheral surface from the position where the step surface 7 is formed along the direction of inclination of the inclined surface 6 in one direction, making it easy to set the interval between the step surfaces 7 and 7.
  • the size of the gap can be recognized, and the desired fastening force can be set.
  • the pair of washers 14 are arranged such that their inclined surfaces 6.6 are in contact with each other and a predetermined interval is provided between the step surfaces 7, 7. It is provided in a state where it is temporarily fixed in advance by means such as attaching an adhesive tape to the entire circumference of the washer 14a, 14b, or bonding and fixing the outer peripheral edge of the opposed inclined surface 66 with an adhesive.
  • a display such as a fastening axial force obtained when the step surface 7 is tightened until it comes into contact is displayed. Grease is applied between the inclined surfaces 6 and 14 of 14a and 14b.
  • the pair of washers 14a and 14b are treated as a single unit, and are disposed between the head 1a of the male screw member 1 and the member 3 to be fastened, and the male screw member 1 is lightly initially tightened. Then, when a wrench or the like is engaged with the head 1a of the male screw member 1 to rotate it strongly, the temporary fixing means is released, and the male screw member 1 and the upper washer 14a rotate as one, and the step surfaces 7, 7 By rotating until they abut each other
  • the predetermined fastening force can be controlled reliably and accurately, and since the fastening force is displayed on the outer surface, a washer having a desired fastening force can be easily selected without mistake, and the usability is good. Further, when grease is applied between the inclined surfaces 6, 6, the frictional resistance can be reduced, and the fastening force can be controlled with higher reliability.
  • the adhesive tape 17 is attached to the entire circumference of both washers 14a and 14b, and both washers 14a are attached to the adhesive tape 1 1.
  • a cut 17a is provided intermittently in the circumferential direction in the vicinity of the abutment surface of the base member 14b.
  • both washers 14a and 14b are securely temporarily fixed with the adhesive tape 17 and then the male screw member 1 on the tightening side is further tightened and rotated to obtain a cut 17a portion.
  • the adhesive tape 1 ⁇ is cut and separated by, so that the adhesive tape 17 does not become unsightly peeled off, and the strength of the adhesive tape 17 and the interval between the cut surfaces 17 a must be set appropriately.
  • a screw smaller than the lead of the screw is attached to the surfaces of the pair of nut members 18 where only the prepared hole is formed before the female screw is applied.
  • a single spiral makes one round, and both ends form an inclined surface 6 connected by a step surface 7 in the axial direction, and these nut members 18 and 18 abut the two inclined surfaces 6 to each other. It is firmly fixed with a clamp 19 in a state where a gap is provided between the step surfaces 7 and 7 in the rotation direction, and in this state, a female screw is formed with a tap 20.
  • both nut members 18 are screwed into the male screw member. After tightening together, the upper nut member 18 is further tightened until the step surfaces 7, 7 abut against each other, so that the two nut members 18 are more securely secured with a small rotational torque as described above. A predetermined axial force can be applied to between 18 and 18, and a strong detent effect can be exhibited.
  • FIG. 11 a seventh embodiment in which the present invention is applied to a screw mechanism for preventing loosening will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
  • FIG. 11 a seventh embodiment in which the present invention is applied to a screw mechanism for preventing loosening
  • 21 is a male screw member made of a bolt
  • 22 is a female screw member made of a structural member formed with a female screw 22a, and in this embodiment, a member to be fastened is provided on the structural member.
  • 23 shows a case where male screw member 21 is inserted through bolt hole 23 a formed in member 23 to be fastened and structural member (female screw member) 22 is fastened and fixed.
  • the male screw member 21 has a hexagonal head 2 la and a male screw 2 lb, and is externally fitted to the male screw 21 b between the head 21 a and the member 23 to be fastened.
  • An upper washer 24 and a lower washer 25 are interposed.
  • the upper washer 24 and the lower washer 25 are obtained by interposing a washer 26 of the same configuration upside down.
  • the washer 26 is formed by forming a cylindrical portion 8 on a seat 27.
  • a large number of saw teeth 30 are formed radially on the lower bottom surface of the seat 27 as anti-slip means 29.
  • An inclined surface 31 is formed on the upper end surface of the cylindrical portion 28 so as to make a helical round so that the height increases as it moves counterclockwise, and a step surface 3 is formed between both ends in the axial direction. 2 is connected, and the spiral lead of the inclined surface 31 is set larger than the lead of the male screw 21 b and the female screw 22 a.In addition, it is adjacent to the step surface 32 of the inclined surface 31 Escape recesses 33 and 34 are formed at both ends of the recess.
  • the relief recess 33 at the end closer to the seat 27 is formed by cutting and cutting the end of the inclined surface 31 into a flat fan shape, and the relief recess at the upper end of the cylindrical portion 28 4 Is formed by cutting out substantially horizontally in a planar fan shape.
  • the upper washer 24 is disposed with the washer 26 of the washer 26 facing upward.
  • the non-slip means 29 abuts on the lower surface of the head 21 a of the screw member 21 to be integrated with the head 21 a in the rotation direction when fastened and fixed.
  • the lower washer 25 is disposed with the seat 27 of the washer 26 facing downward, and the non-slip means 29 abuts against the upper surface of the member 23 to be fastened so that the member to be fastened in the rotational direction when the fastening is fixed.
  • 23 and female screw member 22 are integrated.
  • the upper washer 24 and the lower washer 25 are attached to the male screw member 21 as shown in FIG. Then, the male screw 21b is passed through the member 23 to be fastened, screwed into the female screw 22a of the female screw member 22, and strongly tightened. Then, as the male screw member 21 is screwed in, the upper and lower washers 24, 25 and the member 23 to be fastened are located between the head 21 a of the male screw member 21 and the female screw member 22.
  • the saw tooth 30 which is the anti-slip means 29 of the upper washer 24 digs into the lower surface of the head 21 a of the male screw member 21 at the final stage, and the male screw member 21 and the upper washer 24 are cut.
  • the lower washer 25 is also strongly rotated in the axial direction by the lead of the screw while rotating the lower washer 25 through the engagement of the step surfaces 32, 32, and the anti-slip means
  • the saw tooth 30 which is 2 9 bites into the member 23 to be fastened, and the lower washer 25 and the member 23 to be fastened are integrally connected in the rotating direction (particularly in the direction of loosening rotation).
  • the member to be fastened 23 is fastened and fixed to the female screw member 22 via the upper and lower washers 24 and 25.
  • relief recesses 3 3 and 3 4 are provided at the end of the inclined surface 31 adjacent to the step surface 32 where machining is difficult, so that high-precision machining can be performed at relatively low cost and the contact area As a result, the frictional resistance between the inclined surfaces 31 and 31 is reduced, so that the locking action can be reliably achieved at a practical cost.
  • the provision of the relief recesses 33, 34 creates a gap 35 between the two inclined surfaces 31, 31 in a predetermined range in the circumferential direction, as shown in Fig.
  • the upper washer 24 integrated with the head 21 a of the male screw member 21 in the rotation direction is formed as a separate member, but is integrally formed on the lower surface of the head 2 la.
  • the inclined surface 31, the step surface 32, and the relief concave portions 33, 34 may be formed.
  • a single washer 26 may be interposed between the mounting member 23.
  • the male screw member 41 is implanted and fixed in 40, the male screw member 41 is inserted into the bolt hole 23a formed in the member 23, and the member 23 is placed on the structural member 40.
  • a cylindrical portion 28 is formed integrally with the lower surface of the nut member 42, and a single washer 26 is interposed between the nut member 42 and the member 23 to be fastened.
  • cylindrical member 28 is integrally formed with the nut member 42. /
  • a nut is used as the nut member 42 in the same manner as in the above embodiment, and a pair of shafts 26 is interposed between the nut and the member 23 to be fastened. May be.
  • the member 41 is composed of a male screw member 21 composed of a bolt, and a structure in which a pair of washers 26 are interposed between the head 21 a and the structural member 40 may be used.
  • the member 41 comprises a structural member 40 and a threaded bar penetrating the member 23 to be fastened, and a nut member 42 is screwed to both ends of the nut via a washer 26 as shown in FIG.
  • Various combinations of the above elements can be implemented.
  • a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a fastening member 45 having low crack resistance against pressure such as glass or ceramic is arranged on the structural member 40 erected by welding and fixing one end of the male screw member 41.
  • a backing plate 46 made of a metal plate and a single washer 26 interposed on it, a nut member 42 integrally formed with a cylindrical portion 28 at the bottom is fastened and fixed. It is composed.
  • the rotational torque is shared by the frictional force between the non-slip means 29 of the washer 26 and the backing plate 46, and When the tightening force is reached, the anti-slip means 29 and the caul plate 46 are more completely integrated, so that the sharing is close to 100%.
  • the tightening force for 45 is regulated at a fixed value and does not increase any more.Therefore, the fastened member 45 with low crack resistance is securely and securely prevented from loosening as described above. can do.
  • the inclined surface 31 of the washer 26 is simply In this embodiment, only the escape recesses 3 3, 3 4 of the inclined surface 31 of the washer 26 are formed, and the male screw member 21 and the female screw member 2 2 are formed.
  • the stoppers 43, 4 4 that abut against each other and hold the state while the reverse opening is performed as described above Has been established.
  • the stopper 43 is protruded from the end of the relief recess 33 at an appropriate distance corresponding to the amount of rotation at the time of the reverse lock so as not to protrude from the extension line of the inclined surface 31.
  • an extension of the inclined surface 31 protrudes from the extension line so as not to protrude.
  • the upper washer 24 rotates integrally with the male screw member 1 and through the engagement of the step surfaces 32, 32.
  • the lower washer 25 is integrally coupled to the member 3 to be fastened while rotating the lower washer 25 relative to the member 23 to be fastened.
  • the stoppers 43 and 44 do not protrude from the inclined surface 31 and therefore do not inhibit the action.
  • the washer 26 is made of a material having spring properties, and is separated and cut at the stepped surface 32 so that both sides are relatively displaced in the axial direction so that the spring washer is formed. It may be constituted as.
  • FIGS. 11 and 12 and FIGS. 17 to 19B of the seventh embodiment The description of the components common to the seventh embodiment will be referred to, and only the differences will be mainly described.
  • the washer 26 shown in FIG. 17 is made of a material having a hardness higher than the hardness of the male screw member 21 and the member 23 to be fastened, and the member 23 to be fastened is the same as the male screw member 21. It is made of a material with low hardness.
  • both the washer 26 and the male screw member 21 are made of hardened steel, and the quench hardness of the washer 26 is set high.
  • the member 23 to be fastened is made of steel for machine structure or general structure. It is configured.
  • the spiral lead angle of the inclined surface 31 of the washer 26 is set to 1.5 or more and twice or less of the screw lead angle.
  • the upper washer 24 is disposed with the seat 27 of the washer 26 facing upward, and the anti-slip means 29 abuts on the lower surface of the head 21 a of the male screw member 21 before and after the fastening is completed.
  • the frictional force causes the head 21a to be integrated with the head 21a in the rotational direction.
  • the lower washer 25 is disposed with the washer 26 of the washer 26 facing downward, and before and after the fastening is completed, the anti-slip means 29 abuts on the upper surface of the member 23 to be fastened, and the frictional force is applied by the frictional force. It is integrated with the member 23 to be fastened and the female screw member 22 in the rotation direction.
  • the bit of the non-slip means 29 of the lower washer 25 with respect to the fastened member 23 is more than the bit of the non-slip means 29 of the upper washer 24 with the head 21 a of the male screw member 21.
  • the frictional force between the head 21 a of the male screw member 21 and the upper washer 24 becomes smaller than the frictional force between the workpiece 23 and the lower washer 25.
  • the saw tooth 30 which is the anti-slip means 29 of the upper washer 24 digs into the lower surface of the head 21 a of the male screw member 21, and the male screw member 21 and the upper washer 24 are inserted.
  • the body screw rotates, and the lower washer 25 also rotates through the engagement of the step surfaces 32, 32, and the tightening of the male screw member 21 proceeds by the lead of the screw.
  • the lower washer 25 is strongly pressed in the axial direction against the member 23 to be fastened, and the saw tooth 30 as the non-slip means 29 bites into the member 23 to be fastened, and a large frictional force is generated. Then, rotation stops and the upper washer 24 also stops rotating.However, the frictional force between the head 21 a of the male screw member 21 and the upper washer 24 increases with the mounting member 23.
  • the frictional force between the lower washer 25 and the frictional force between the inclined surfaces 31 and 31 is preferably as small as possible, for example, 2 to 4 times.
  • the male screw member 21 By further tightening and rotating the male screw member 21, it is possible to tighten the male screw member 21 while sliding with the upper washer 24, and as a result, the upper portion of the male screw member 21 is in the completed state.
  • the member 23 to be fastened is sufficiently fastened to the female screw member 22 via the lower washer 24 and 25. It is fastened in the only force. Further, the lower washer 25 is further strongly pressed against the member 23 to be fastened by the tightening force, and the lower washer 25 is integrated in the rotational direction with a stronger frictional force.
  • the male screw member 21 When the fastening is released, the male screw member 21 is rotated in the opposite direction with the upper washer 24 stopped rotating, so that it can be easily released with almost the same rotating torque as when tightening. . Therefore, preferably, a different diameter parallel surface (not shown) for engaging a wrench or the like is formed on the outer periphery of the upper washer 24.
  • the spiral lead angle of the inclined surface 31 is set to 1.5 to 2 times the lead angle of the screw, so that the following operation is obtained. That is, after the male screw member 21 is tightened, it is rotated in the direction opposite to the tightening direction and is then opened. In reverse opening, the lead angle of the difference between the spiral lead angle of the inclined surface 31 and the lead angle of the screw is reduced.
  • FIG. 18A after the male screw member 21 and the female screw member 23 are fastened and fixed, they are rotated in the opposite direction to the fastening direction as shown in FIG. 18B.
  • a locking ring 36 as shown in FIG. 19A and FIG. 19B is provided to hold the locked state after the reverse opening is performed.
  • the locking ring 36 has a flat C-shape that can be elastically fitted to the outer circumferences of the upper and lower washers 24 and 25, and has been subjected to the reverse opening as described above.
  • a tongue piece 37 that fits into a gap 38 formed between the step surfaces 32, 32 of the upper and lower washers 24, 25 protrudes from the inner periphery.
  • the locking ring 36 is externally fitted to the outer periphery of the upper and lower washers 24, 25, so that the tongue piece 37 ensures that the reverse opening state is maintained.
  • a male screw member 21 having a head 12a is used, and a female screw member 22 is formed in the structural member to form a female screw member 22.
  • the structural member 40 is used.
  • the male screw member 41 is implanted and fixed in the bolt, and the male screw member 41 is inserted into the bolt hole 23 a formed in the member 23 to be fastened, and the member 23 to be fastened is placed on the structural member 40, and the female screw is inserted. It is configured to be fastened and fixed by a nut member 42 as a member. Also in this case, the same operation and effect as the above embodiment can be obtained by interposing the upper washer 24 and the lower washer 25 between the nut member 42 and the member 23 to be fastened.
  • the male screw member 41 is fixed to the structural member 40
  • the lower part of the structural member 40 has the same structure as that of FIG.
  • a male screw member 1 made of a bolt may be used, and the male screw member 21 further comprises a threaded rod penetrating the structural member 40 and the mounting member 23.
  • the nut member 42 may be screwed via upper and lower washers 24, 25, and various combinations of these elements can be implemented.
  • the hardness of the nut member 42 is made larger than the hardness of the member 23 to be fastened, and the friction force between the upper washer 24 and the nut member 42 is fastened to the lower washer 25.
  • the non-slip means 29 formed on the upper and lower washers 24 and 25 are composed of anti-slip projections 49.
  • a group of non-slip projections 47 having a different projection arrangement pitch from the group of non-slip projections 49 is formed on the lower surface of the nut member 42 that is a fastening screw member.
  • the non-slip projection group 47 is It is composed of a plurality of anti-slip projection bands 48 (see Fig. 21A) arranged in a ring around the core and at an appropriate interval 48 a in the radial direction. It is composed of a plurality of non-slip protruding strips 50 (see FIG. 21B) which are arranged annularly around the axis and at an appropriate interval 50 a in the radial direction.
  • the anti-slip protruding strips 48 and 50 having different pitches contact each other between the male screw member 21 and the upper washer 24, so that the frictional force between them becomes small, and thus the nut is formed. Even if a material having a hardness higher than that of the fastened member 23 is not used as the material of the fastened member 42, for example, a nut member 42 made of the same steel material for machine structure as the fastened member 23 is used. Also, the above effect can be reliably obtained.
  • a plurality of anti-slip projection bands 49 and non-slip projection groups 47 are arranged in an annular shape around the axis and at appropriate intervals 50 a and 48 a in the radial direction. Since it is composed of 50 and 48, it can be easily formed by knurling and the frictional force can be easily controlled.
  • annular non-slip projection bands 50 and 48 radial anti-slip projection bands may be arranged at appropriate intervals in the circumferential direction.
  • the nut member 42 is shown as the tightening-side screw member.
  • the male screw member 21 according to the first embodiment also has a group of non-slip projections 47 on the lower surface of the head 21 a. It is needless to say that the same operation and effect can be obtained by forming.
  • a cloth or a cloth containing abrasive grains is provided between the facing surface of the male screw member 21 or the nut member 42 that is the tightening side screw member and the bearing surface of the upper washer 24.
  • a frictional force adjustment sheet made of paper or the like is interposed, the frictional force between the opposing surface of the tightening-side threaded members 21 and 42 and the seating surface of the upper washer 24 increases the slope 31 and A state as small as possible within a range larger than the frictional force between 3 1 can be obtained easily and accurately. It is also low cost and easy to handle.
  • FIG. 16A, and FIG. 4 4 may be formed, in which case the same effect can be achieved without the provision of the locking ring 36 as a means for securely maintaining the reverse opening state.
  • the screw member on the tightening side is rotated by the set angle through the inclined surface of the spiral lead smaller than the screw lead after the initial tightening has made no play.
  • This makes it possible to control the fastening force easily, reliably and accurately by the rotation angle of the screw member on the tightening side, or by interposing an inclined surface between the screw members and making the spiral lead larger than the screw lead.
  • the relative rotation of the two screw members in the loosening direction can be prevented, and the loosening can be surely prevented. Therefore, the fastening force can be reliably and precisely controlled, and the loosening of the screw due to vibration or the like can be reliably prevented, which is useful for obtaining a highly reliable fastening state.

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Description

明 細 ねじ機構 技術分野
本発明は雄ねじ部材と雌ねじ部材を互いに螺合させて被締結部材を締結 固定するねじ機構に関し、 特に締結力を確実にかつ精度良く制御でき、 ま た振動等によってねじが緩むのを確実に防止でき、 信頼性の高い締結状態 が得られるねじ機構に関するものである。 背景技術
従来、 ボルト又はナツ トを雌ねじやナツ ト又はボルトに螺合して被締結 部材を締結固定する場合に、 締結力 （締結軸力） の不足による緩みの発生 や、 過大な締結力による部材の破損などを防止するために、 所要の締結力 が作用した適正な締結状態を確保する方法としては、 ボルト又はナツ トを トルクレンチで締め付け、 締め付け回転トルクを所定値に制御する方法が 一般的に採用されている。
ところが、 ボルト頭部やナツ トと座金との間の摩擦係数、 座金と被締結 部材との間の摩擦係数、 ねじ面での摩擦係数等のばらつきや、 各当接面へ の塵埃や油などの付着物の介在などによって、 締め付け回転トルクを一定 にしても、 実際にボルトに作用する締結軸力が設計値通りになっていると いう保証は無く、 締結状態に対する信頼性が低い。 安全性を確保するため に多数のボルト · ナツ 卜で締結する必要があり、 それだけ全体の重量が大 きくなり、 それに伴ってさらにボルト · ナツ トの数を増やす必要があると いう悪循環が発生し、 コス ト高になるという問題があった。
また、 従来のねじ機構の緩み防止手段としては、 互いに螺合され締結固 定される雄ねじ部材と雌ねじ部材の間にばね座金を介在させたり、 ロック ナツ トを用いたりするのが一般的である。
ところが、 ばね座金は必ずしも十分な緩み止め効果を奏することができ ず、 またロックナツ トを用いるには雄ねじ部材を雌ねじ部材から大きく突 出させる必要があるので、 使用できない場合がある。 また、 これらの緩み 防止手段を設けても、 締め付け時と同じ トルクでナツ ト又はロックナツ ト を逆に回転することで緩めることができる。 より信頼性の高い緩み防止手 段として、 一旦締め付けるとたとえ同じ トルクで逆回転させても緩めるこ とができないような緩み防止手段が要望されていた。
そのような緩み防止手段の一つとして、 例えば特開平 1 0— 1 2 2 2 2 3号公報に開示されたようなものが知られている。 図 2 2、 図 2 3 A、 図 2 3 Bを参照して説明すると、 雌ねじ 5 2 aが形成された雌ねじ部材 5 2 にボルトなどの雄ねじ部材 5 1にて取付部材 5 3を固定する場合に、 雄ね じ部材 5 1の頭部 5 1 aと取付部材 5 3 との間に、 頭部 5 1 aと回転方向 に一体結合される押付部材 5 4と、 取付部材 5 3 と回転方向に一体結合さ れるヮヅシャ 5 5 とを介装している。
ヮッシャ 5 5の一端面には周方向に沿って反時計方向回りに漸次高くな る螺旋状のカム面 5 6 とその両端間を接続する軸方向の段面 5 7とが形成 されている。 ヮッシャ 5 5の他端面には取付部材 5 3に食い込んで回転方 向に一体結合する食い込み部 5 8が形成されている。 また、 押付部材 5 4 の一端面には頭部 5 1 aに係合して回転方向に一体結合する係合溝 5 4 a が形成され、 他端面にはカム面 5 6 と面接触する螺旋状のカム面 5 9 とそ の両端間を接続する軸方向の段面 6 0 とが形成されている。 カム面 5 6及 び 5 9のリードは、 ねじ部材 5 1、 5 2のねじのリードよりも大きく設定 されている。
以上の構成において、 ボルト 5 1 に押付部材 5 4及びヮヅシャ 5 5を揷 通し、 取付部材 5 3を貫通させて雌ねじ部材 5 2に螺合して強く締結する と、 ボルト 5 1 と押付部材 5 4が頭部 5 1 aと溝 5 4 aの係合により一体 的に回転するとともに、 段面 5 7、 6 0の係合を介してヮッシャ 5 5も回 転しながらねじのリードによって取付部材 5 3に軸方向に強く押し付けら れる。 ヮッシャ 5 5の食い込み部 5 8が取付部材 5 3に食い込み、 ヮヅシ ャ 5 5 と取付部材 5 3が回転方向 （特に緩み回転方向） に一体結合され、 その状態でボルト 5 1にて押付部材 5 4 とヮッシャ 5 5を介して取付部材 5 3が雌ねじ部材 5 2に締結固定される。
この状態でボルト 5 1 と雌ねじ部材 5 2 とが緩み方向に相対回転しょう とすると、 雌ねじ部材 5 2は取付部材 5 3を介してヮッシャ 5 5のカム面 5 6 と回転方向に一体化され、 ボルト 5 1は押付部材 5 4のカム面 5 9 と 回転方向に一体化されているので、 カム面 5 6、 5 9の係合によりボルト 5 1を軸方向に移動させ、 かつカム面 5 6、 5 9のリードの方が、 ボルト 5 1 と雌ねじ部材 5 2 とが螺合しているねじのリードよりも大きいために ボルト 5 1に大きな軸方向に大きな引張力が作用し、 ボル卜 5 1 と雌ねじ 部材 5 2の緩み方向の相対回転が防止されるのである。
また、 実公昭 3 7 - 3 0 1 6号公報及び実公昭 3 7 - 3 1 9 3 0号公報 には、 ボルト 5 1の頭部 5 1 aに押付部材 5 4を一体化し、 ヮッシャ 5 5 がリング状でその下面に滑り止め手段として刻み目又は多数の突起を形成 したものが開示されている。
ところが、 上記のような構成によって所望の緩み防止作用を得るには、 ボルト 5 1 と押付部材 5 4との間ゃヮッシャ 5 5 と取付部材 5 3との間で 滑りが生じる前にカム面 5 6、 5 9間で確実に滑りが発生するように、 力 ム面 5 6、 5 9を高精度に加工する必要があるが、 カム面 5 6、 5 9 と段 面 5 7、 6 0 との境界部は特に高精度な加工が困難であるとともにその境 界部に凹凸や突起があると上記作用を得ることができないため、 高精度な 加工のためにコス ト高になり、 実用的でないという問題がある。
また、 上記のような構成では、 締結完了前の状態では、 ボルト 5 1 と押 付部材 5 4が回転方向に一体化され、 この押付部材 5 4 とヮッシャ 5 5が 段面 6 0、 5 7を介して回転方向に係合しているので、 ボルト 5 1の締め 付け回転時に、 ヮッシャ 5 5もその食い込み部 5 8が取付部材 5 3に食い 込んだ状態で回転させる必要があり、 回転トルクの大部分がヮッシャ 5 5 の回転のために必要とされ、 ボルト 5 1の締め付け トルクに十分に寄与し ないため、 回転トルクに比して取付部材 5 3の締め付け力が十分に得られ ず、 締め付け力不足が発生するという問題があった。
その一方で、 緩み防止効果を得るためには、 上記のようにボルト 5 1 と 押付部材 5 4が回転方向に一体化されていて、 ボルト 5 1を緩み方向に回 転させると押付部材 5 4が共回転し、 取付部材 5 3に回転方向に一体化さ れたヮッシャ 5 5 との間で相対回転し、 カム面 5 6、 5 9間で滑りを生じ る必要があるため、 このカム面 5 6、 5 9間で滑りを生じる前にボルト 5 1 と押付部材 5 4の間で滑りを生じないように構成しなければならず、 こ れらの両要件を満たすのは困難であるという問題があった。
また、 必要な締め付け力を得るために、 ボルト 5 1 に大きな回転トルク を付加すると、 押付部材 5 4とヮッシャ 5 5の段面 6 0、 5 7に大きな荷 重が作用し、 そのコーナ一に過大な応力集中が発生してクラックが発生し 押付部材 5 4ゃヮッシャ 5 5が破損する恐れがあり、 それを防止するため には高価な材料や熱処理が必要となり、 コス ト高になるという問題があつ た。
また、 ガラス、 セラミ ック等の耐クラック性の低い取付部材を締結固定 する場合には、 締結によってクラックが発生する恐れがあるため強く締め 付けることができず、 緩み防止が極めて困難であるという問題もあった。 本発明は、 上記従来の問題点に鑑み、 締結力を確実にかつ精度良く制御 できて信頼性の高い締結状態が得られるねじの締め付け方法及びねじ機構 を提供することを目的とする。
また本発明は、 実用的な加工コス トにて確実な緩み止め効果を得ること ができ、 また耐クラック性の低い取付部材も確実に締結固定できるねじ機 構の緩み防止装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明のねじ機構は、 一方のねじ部材に対して他方の締め付け側のねじ 部材を螺合して被締結部材を締結固定するねじ機構において、 締め付け側 のねじ部材と被締結部材との間に、 ねじのリードより小さいリードで螺旋 状に 1周するとともに両端が軸芯方向の段面にて接続された一対の傾斜面 を互いに当接させた状態で介装したものである。 この構成により、 一対の 傾斜面の段面間に予め設定された角度だけ間隔を維持した状態で初期締め 付けを行い、 その後段面が互いに当接するまで締め付け側ねじ部材を締め 付け回転させると、 締結作業時に段面の当接によって締め付け側ねじ部材 の回転量が明示的にかつ正確に規制されることによって締結力を精度良く 制御できる。 また、 傾斜面を介装したことにより締め付け時の回転トルク がねじだけの場合に対して小さな回転トルクで容易に所要の締結力が作用 した締結状態を得ることができる。 また、 締め付け回転時に傾斜面間で滑 つて被締結部材には回転力が作用しないので、 被締結部材を位置決めした 後強く固定する必要がなく、 作業性良く締結することができる。
上記一対の傾斜面は、 締め付け側ねじ部材と被締結部材の間に介装され る一対の座金の互いに当接する面に形成しても、 一対の傾斜面の一方は、 締め付け側のねじ部材の被締結部材側の面に形成し、 他方の傾斜面は締め 付け側のねじ部材と被締結部材の間に介装した座金に形成してもよい。
また、 上記座金の外周を、 締め付け側ねじ部材の外周の締め付け トルク が伝達される異径係合部と略同形状とすると、 初期締め付け時においてス パナを締め付け側ねじ部材及び座金の異径係合部に係合させることにより 締め付け側ねじ部材と座金又は座金同士の回転位置を容易に相互に規制す ることができる。
また、 傾斜面を形成した座金又は締め付け側ねじ部材の異径係合部が多 角柱面から成り、 段面形成位置に対応する側面から傾斜面の傾斜方向に沿 つて一方向に向けて順次隣接する側面に規則的に値が増加する符号又は記 号を順次付すと、 互いに対応している符号又は記号の和が一対の傾斜面の 段面間の角度の大きさを表示しているため、 その和と締結力との関係を予 めテーブル化しておく ことにより、 符号又は記号の和によって締結力を一 目して明示的に知ることができる。
また、 一対の座金の傾斜面を互いに当接させかつ段面間に所定の間隔を 開けた状態で、 両座金を締結時の回転トルクで離脱するように仮固定する と、 一対の座金を単体として扱って被締結部材と締付側ねじ部材との間に 配置して締付側ねじ部材を軽く初期締め付けを行い、 その後締付側ねじ部 材にスパナ等を係合させて強く回転すると、 一対の座金の傾斜面間の回転 抵抗力が最も小さいので、 締付側ねじ部材と一方の座金が一体として回転 し、 段面同士が当接するまで回転することによって確実にかつ精度良く所 定の締結力に制御することができる。
また、 座金の外周面に段面形成位置から傾斜面の傾斜方向に沿って一方 向に向けて目盛を形成すると、 段面間の間隔を設定する際に容易にその間 隔の大きさを認識でき、 所望の締結力に設定することができる。
また、 仮固定手段としては、 座金の全周に接着テープを貼り付けたり、 対向する傾斜面の外周縁を接着材で接着固定する等の手段が適用可能であ るが、 仮固定手段を座金の外周に貼り付けた接着テープにて構成し、 その 外面に得られる締結軸力を表示すると、 非常に使い勝手が良くなる。
また、 仮固定手段を座金の外周に貼り付けた接着テープにて構成し、 か つ接着テープには両座金の当接面の近傍に周方向に断続的に切り目を設け ると、 初期締め付けの間は両座金が確実に仮固定され、 その後さらに締め 付け側ねじ部材を締め付け回転させると、 切り 目部分で接着テープが切断 分離されるので、 接着テープが見苦しく剥がれた状態にならず、 かつ接着 テープの強度や切り面の間隔の大きさを適当に設定することによって、 単 にこの一対の座金を介装して締め付け作業を行うだけで適正な初期締め付 けを行った後自動的に締め付け動作に切り換わり、 作業性よく締め付ける ことができる。
また、 両座金を傾斜面間にグリースを塗布した状態で仮固定すると、 傾 斜面間の摩擦抵抗を小さくできてさらに高い信頼性をもって締結力を制御 することができる。
また、 本発明のダブルナッ トは、 ダブルナッ トを構成する一対のナッ ト 部材の互いに圧接する面に、 ねじのリードより小さいリードで螺旋状に 1 周するとともに両端が軸芯方向の段面にて接続された傾斜面を形成すると ともに、 両傾斜面を互いに当接させかつ段面間に回転方向に間隔を設けた 状態で両ナツ ト部材に雌ねじ加工を行ったものであり、 両ナッ トを締め付 けた後、 上部のナツ トを段面が互いに当接するまでさらに締め付けること により、 上記と同様に小さい回転トルクでより確実に強固な回り止め効果 を発揮することができる。
また、 本発明のねじ機構の締め付け方法は、 一方のねじ部材に対して他 方の締め付け側のねじ部材を螺合して被締結部材を締結固定するねじ機構 の締め付け方法であって、 締め付け側のねじ部材を初期回転トルクにて初 期締め付けを行った後、 さらに締め付け側のねじ部材を予め設定された角 度だけ締め付け回転させるものである。 初期締め付けによって遊びのない 状態にした上で締め付け側のねじ部材を設定角度だけ回転することにより ねじリードと回転角の積に対応してねじ軸に引張歪みを発生し、 それに弾 性係数とねじ軸の横断面積を乗じた値の締結軸力が発生することにより、 締め付け側のねじ部材の回転角によって確実にかつ精度良く締結力を制御 することができる。
その際、 初期締め付けにより発生する締結軸力を、 締結完了時の締結軸 力の 1 / 1 0以下とすると、 締結軸力は主として締め付け側のねじ部材の 回転によって規定され、 初期締め付けによる締結軸力は実質上許容誤差範 囲内に収まるためにさらに精度良く締結力を制御することができる。
また、 締め付け側のねじ部材と被締結部材との間に、 ねじのリードより 小さいリ一ドで螺旋状に 1周するとともに両端が軸芯方向の段面にて接続 された一対の傾斜面を互いに当接させた状態で介装し、 一対の傾斜面の段 面間に予め設定された角度だけ間隔を維持した状態で初期締め付けを行い その後段面が互いに当接するまで締め付け側ねじ部材を締め付け回転させ ると、 締結作業時に段面の当接によって締め付け側ねじ部材の回転量が明 示的にかつ正確に規制されることによつて締結力を精度良く制御できると ともに、 締め付け時の回転トルクが、 ねじだけの場合に対してねじのリ一 ドと傾斜面のリードとの差のねじのリードに対する比を乗じた値、 例えば 傾斜面のリードの 1 / 2なら 1 / 2の、 2 / 3なら 1 / 3の回転トルクで 容易に所要の締結力が作用した締結状態を得ることができる。 また、 上記 締め付け回転時に傾斜面間で滑って被締結部材には回転力が作用しないの で、 被締結部材を位置決めした後強く固定する必要がなく、 作業性良く締 結することができる。
また、 本発明の緩み防止を図ったねじ機構は、 互いに螺合され締結固定 される雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の一方又はそれと一体的に他方に対し て相対回動する部材に螺旋状に 1周するとともにその両端間が軸方向の段 面で接続された第 1の傾斜面を設け、 雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の他方 又はそれと一体的に回動する部材に第 1の傾斜面に面接触するとともに同 じく両端間が軸方向の段面で接続された第 2の傾斜面を設け、 かつ両傾斜 面の螺旋リードは両ねじ部材のねじリードよりも大きく設定し、 さらに傾 斜面における段面に隣接する端部に逃がし凹部を設けたものである。
このように構成すると、 両傾斜面の螺旋リ一ドがねじリードより大きく 設定されているため、 両ねじ部材が緩み方向に相対回転しょうとすると、 ねじ部材に軸方向に大きな引張力が作用して両ねじ部材の緩み方向の相対 回転を防止でき、 かつ段面に隣接する加工の困難な端部に逃がし凹部を設 5
9 けているので、 比較的低コス トにて高精度の加工ができるととも傾斜面間 での接触面積が小さくなって摺動抵抗が小さくなるので、 実用的なコス ト で確実に緩み止め作用を奏することができる。 また、 逃がし凹部を設けた ことにより、 周方向の所定範囲で両傾斜面の間に隙間が発生し、 そのため ねじ部材の一方を緩み方向に積極的に回転させてねじ部材間に緩み止め荷 重を発生させる リバース口ック時に、 ねじ部材の一方をこの隙間側に傾け る作用が発生し、 その曲げ応力によってねじの径方向一端側と他端側で逆 方向に強く押し付けられることによってねじ部材の回転が防止され、 リバ —スロック作用を確保できてより大きな緩み止め効果を得ることができる また、 傾斜面の逃がし凹部に、 雄ねじ部材と雌ねじ部材を締結固定した 後締結方向と逆方向に回転して口ックする リバース口ヅクを行った状態で. 互いに係合してその状態を保持するス トツバを突設すると、 リバース口ッ ク状態がス ト ツバにて保持されるので、 さらに確実に緩み止め効果が保持 される。
好適には、 雄ねじ部材又は雌ねじ部材と回転方向に一体化される部材は. 一端側の座部に滑り止め手段が設けられ、 他端側の円筒部の端面に傾斜面 と段面及び逃がし凹部が形成された座金にて構成され、 この座金を用いる だけで通常のボルトゃナツ ト等を用いて効果的な緩み止め効果を得ること ができる。
また、 本発明のねじ機構は、 互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材 と雌ねじ部材の内の一方又はそれと一体的に他方に対して相対回動する部 材に螺旋状に 1周するとともにその両端間が軸方向の段面で接続された第 1の傾斜面を設け、 第 1の傾斜面に面接触するとともに同じく両端間が軸 方向の段面で接続された第 2の傾斜面を有しかつ傾斜面とは反対側の座面 に滑り止め手段を有する座金を設け、 両傾斜面の螺旋リードは両ねじ部材 のねじリードよりも大きく設定し、 雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の他方と 回転方向に一体の部材と坂ねとの間でガラス、 セラミ ック、 プラスチック などの圧力に対する耐クラック性の低い被締結部材を締結固定するように したものであり、 雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の一方を締付ける際に、 そ の回転トルクは座金の滑り止め手段と雄ねじ部材と雌ねじ部材の内の他方 と回転方向に一体の部材との間の摩擦力で分担されるとともに、 その分担 は一定以上の締付け力になると 1 0 0 %近くなるので、 回転トルクが一定 以上大きくなっても締付力は一定になり、 耐クラック性の低い被締結部材 を安全にかつ確実に緩みを防止した状態で締結固定することができる。 また、 本発明の別の緩み防止を図ったねじ機構は、 一方のねじ部材に対 して他方のねじ部材を螺合して締付け、 被締結部材を締結固定するねじ機 構において、 締付側ねじ部材と被締結部材の対向面間に、 螺旋状に 1周す るとともにその両端間が軸方向の段面で接続された傾斜面を有する第 1の 座金とこの第 1の座金の傾斜面に面接触するとともに同じく両端間が軸方 向の段面で接続された傾斜面を有する第 2の座金とを配置し、 かつ両座金 の傾斜面の螺旋リ一ドはねじ部材のねじリードよりも大きく設定し、 さら に締結完了状態前後における締付側ねじ部材と第 1の座金の間の摩擦力を 両座金の傾斜面間の摩擦力よりも大きく、 第 2の座金と被締結部材との間 の摩擦力より小さくなるように構成したものである。
このように構成すると、 締付側ねじ部材を締め付け回転して行く と、 そ の途中で締付側ねじ部材の対向面に第 1の座金が圧接して第 1の座金が回 転方向に一体化して回転し、 この第 1の座金と第 2の座金が段面を介して 係合しているので第 2の座金も被締結部材の対向面に対して回転しながら 締付側ねじ部材の締め付けが進行し、 締結完了状態の前になると、 第 2の 座金が被締結部材に強く圧接され、 大きな摩擦力が発生して回転が停止し それに伴って第 1の座金も回転を停止するが、 締付側ねじ部材をさらに締 め付け回転することにより、 第 1の座金との間で滑りを発生しながら締め 付けることができ、 その結果締結完了状態で十分な締め付け力を確保でき る。 また、 上記締結の最終段階で第 1及び第 2の座金の段面に過大な荷重 が作用しないので、 断面のコーナーに応力集中が作用してクラックが入つ て破損するというような恐れもない。
また、 締結完了状態から締付側ねじ部材を緩み方向に相対回転しょうと すると、 締付側ねじ部材と第 1の座金が、 これら両者間の摩擦力が両座金 の傾斜面間の摩擦力より大きいので一体的に回転することになり、 かつ両 傾斜面の螺旋リードがねじリードより大きく設定されているため、 ねじ部 材に軸方向に大きな引張力が作用して両ねじ部材の緩み方向の相対回転を 防止でき、 大きな緩み防止効果が得られる。
また、 締結を解除する場合にも、 第 1の座金を回転止めした状態で締付 側ねじ部材を逆方向に回転することにより、 締付け時とほぼ同じ回転トル クで容易に解除することができる。 そのため、 第 1の座金の外周にスパナ などを係合する異径平行面を形成しておく と良い。
また、 傾斜面の螺旋リード角を、 ねじのリード角の 2倍以下にすると、 締付側ねじ部材を締付けた後締付け方向と逆方向に回転して口ックするリ バース口ックを行う時にその回転トルクでねじを締付けた時以上の締結力 を得ることができる。 即ち、 リバースロック時には傾斜面の螺旋リード角 とねじのリード角の差のリード角のねじで締付けたのと同じ締結力が得ら れ、 例えば 1 . 5倍にすると 2倍の締結力が得られる。 但し、 1倍に近づ く と、 緩み止め効果自体が失われることになる。
また、 締付側ねじ部材と第 1の座金の間の摩擦力が、 両座金の傾斜面間 の摩擦力の 2〜 4倍となるように構成し、 両座金の傾斜面間の摩擦力より も確実に大きい範囲で可及的に小さくなるようにすると、 締付側ねじ部材 の締め付け回転力が、 締付側ねじ部材と第 1の座金の間の摩擦力で減殺さ れ難く、 より強い締め付け力を確保できる。
また、 第 1 と第 2の座金の、 締付側ねじ部材と被締結部材の対向面にそ れそれ接する座面に滑り止め突起群を設け、 締付側ねじ部材の対向面の硬 度を滑り止め突起群の硬度より小さく、 被締結部材の対向面の硬度を締付 側ねじ部材の対向面の硬度より小さくすると、 第 1 と第 2の座金として座 面に滑り止め突起群を設けた同じ座金を用いても、 被締結部材の対向面に 対してより強く滑り止め突起群が食い込んで摩擦力が大きくなるため、 締 付側ねじ部材と第 1の座金との摩擦力を被締結部材と第 2の座金との摩擦 力より小さ くでき、 簡単に上記作用 ·効果を確実に得ることができる。 また、 第 1 と第 2の座金の、 締付側ねじ部材と被締結部材の対向面にそ れそれ接する座面に滑り止め突起群を設けるととともに、 締付側ねじ部材 の対向面にピッチの異なる滑り止め突起群を設けると、 ピッチの異なる滑 り止め突起群が接することによって摩擦力が小さくなるため、 締付側ねじ 部材と第 1の座金との摩擦力を小さくでき、 簡単に上記作用 ·効果を確実 に得ることができる。
また、 滑り止め突起群を、 適当な間隔をあけて配設した複数の環状又は 半径方向の滑り止め突起帯にて構成すると、 滑り止め突起群の口一レツ ト 加工による形成が容易となるとともに、 摩擦力の制御も簡単にできる。
また、 締付側ねじ部材の対向面と第 1の座金の座面との間に摩擦力調整 シートを介装すると、 締付側ねじ部材の対向面と第 1の座金の座面との間 の摩擦力が、 傾斜面間の摩擦力よりも大きい範囲で可及的に小さい状態を 簡単かつ精度良く得ることができ、 かつ摩擦力調整シー卜が砥粒を含有さ せた布又は紙などからなると、 例えば薄い金属シ一トなどの場合に比して 摩擦力が確実に得られるとともに精度良く摩擦力を調整でき、 かつ低コス トで取扱いも容易である。
また、 第 1 と第 2の座金の外周に弾性的に外嵌可能な平面形状 C字状で かつ締付側ねじ部材を締付けた後締付け方向と逆方向に回転してロックす る リバース口ックを行った状態で第 1 と第 2の座金の段面間に生じた隙間 に嵌入する舌片が内周に突設された係止リ ングを設けると、 この係止リン グを第 1 と第 2の座金の外周に外嵌させておく ことにより、 その舌片にて リバース口ック状態が確実に保持され、 振動等によって締付側ねじ部材と 第 1の座金が傾斜面の傾斜に沿って回転し、 不測にリバースロックが解除 され、 緩み止め効果が低減するような事態の発生を防止できる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明に係るねじ機構の第 1の実施形態を分解して示した部分断 面正面図であり、
図 2は同実施形態の座金の斜視図であり、
図 3 Aは締め付け工程における初期締め付け状態の正面図、 図 3 Bは締 結完了状態の正面図であり、
図 4 Aは初期締め付け状態における 1対の傾斜面の回転位置を上下に並 列して示した平面図、 図 4 Bは締結完了状態における 1対の傾斜面の回転 位置を上下に並列して示した平面図であり、
図 5は 1対の傾斜面の段面間の角度と締付量の関係を示すグラフであり 図 6は本発明に係るねじ機構の第 2の実施形態を分解して示した部分断 面正面図であり、
図 Ίは本発明に係るねじ機構の第 3の実施形態におけるナツ 卜の正面図 と下面図であり、
図 8は本発明に係るねじ機構の第 4の実施形態における初期締め付け状 態の部分断面正面図であり、
図 9は本発明に係るねじ機構の第 5の実施形態における一対の座金の供 給形態を示す正面図であり、
図 1 0は本発明に係るねじ機構の第 6の実施形態のダブルナツ 卜の製造 工程を示す正面図であり、
図 1 1は本発明に係るねじ機構の第 7の実施形態において用いる雄ねじ 部材と上部及び下部の座金の斜視図であり、
図 1 2は同実施形態における締結固定状態の正面図であり、
図 1 3は本発明に係るねじ機構の第 8の実施形態における締結固定状態 の正面図であり、
図 1 4は本発明に係るねじ機構の第 9の実施形態における締結固定状態 の正面図であり、
図 1 5は本発明に係るねじ機構の第 1 0の実施形態におけるヮッシャの 正面図であり、
図 1 6 Aは同実施形態における締結時の作用説明図、 図 1 6 Bはリバ一 ス口ック時の作用説明図であり、
図 1 7は本発明に係るねじ機構の第 1 1の実施形態におけるヮッシャの 正面図であり、
図 1 8 Aは同実施形態における締結時の作用説明図、 図 1 8 Bはリバ一 ス口ック時の作用説明図であり、
図 1 9 Aは同実施形態におけるリバース口ック状態を保持する係止リン グの平面図であり、 図 1 9 Bは前記係止リングの斜視図であり、
図 2 0は本発明に係るねじ機構の第 1 2の実施形態における締結固定状 態の正面図であり、
図 2 1 Aは本発明に係るねじ機構の第 1 3の実施形態における締付側ね じ部材に形成した滑り止め突起群の下面図であり、 図 2 1 Bは上部座金に 形成した滑り止め手段の平面図であり、
図 2 2は従来例のねじ機構の緩み防止装置の分解斜視図であり、 図 2 3 Aは同従来例における締結途中の正面図であり、 図 2 3 bは締結 状態の正面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明のねじ機構及びねじの締結方法の第 1の実施形態について 図 1〜図 5を参照して説明する。
図 1〜図 4において、 1はボルトから成る雄ねじ部材、 2は雌ねじ 2 a を形成した構造部材から成る雌ねじ部材であり、 本実施形態はその構造部 38 5
15 材 2上に被締結部材 3を配置し、 被締結部材 3に形成したボルト穴 3 aに 雄ねじ部材 1を貫通させて雌ねじ部材 （構造部材） 2に締結固定する場合 を示す。
雄ねじ部材 1は六角形の頭部 1 aと雄ねじ 1 bを有しており、 その頭部 1 aと被締結部材 3 との間に雄ねじ 1 bに外嵌させた状態で、 一対の同一 構成の座金 4 ( 4 a、 4 b ) が上下を逆にして介装されている。 座金 4は. 図 2に示すように、 雄ねじ部材 1の頭部 1 aと同形状の薄い六角形板状の 座部 5上に、 反時計方向に移行するに従い高さが高くなるように螺旋状に 1周する傾斜面 6が形成されるとともにその両端間を軸芯方向の段面 7で 接続して構成されている。 また、 段面 7の下端に隣接する傾斜面 6の端部 には、 傾斜面 6を比較的低コス トにて高精度に加工できるように、 平面形 状扇形に切り込み切除して形成した逃がし凹部 8が形成されている。 また 傾斜面 6の頂部にはフラッ ト部 6 aが形成され、 雄ねじ部材 1を締め付け 回転させた際に、 傾斜面 6、 6間でかじり等が生じて円滑な滑りが阻害さ れないように構成されている。 傾斜面 6の硬度及び平滑度は、 ねじの硬度 及び平滑度より高く設定されている。
傾斜面 6の螺旋のリ―ド角/?は、 雄ねじ 1 bや雌ねじ 2 aのリード角ひ よりも小さく設定されている。 傾斜面 6の螺旋のリ一ド角/?は、 好ましく はねじのリード角ひの 0 . 3倍以上、 0 . 7倍以下に設定される。
また、 各座金 4の座部 5外周の六角柱面の各側面には、 段面 7に対応位 置する側面に対しては基点マーク 9が、 この側面から傾斜面 6の高さが漸 次高くなる方向に向けて順次隣接する側面に対しては、 規則的に値が増加 する符号又は記号からなる回転位置マーク 1 0が順次付されている。 図示 例では、 図 1、 図 3 A、 図 3 Bに示し、 特に図 4 A、 図 4 Bにおいて座金 4の周囲に説明的に示したように、 基点マーク 9は四角マーク、 回転位置 マーク 1 0は黒丸の数を順次増加させて付している。
以上の構成において、 構造部材 （雌ねじ部材） 2上に被締結部材 3を設 置して雄ねじ部材 1にて締結固定する際には、 雄ねじ部材 1に一対の座金 4 ( 4 a、 4 b ) を挿通し、 その雄ねじ 1 bを被締結部材 3を貫通させて 雌ねじ部材 2の雌ねじ 2 aに螺合する。
その際に、 まず上部の座金 4 aと下部の座金 4 bの段面 7、 7間に所定 の間隔をあけた状態にし、 両座金 4 a、 4 bが回転方向に相対的に動かな いように両座金 4 a、 4 bの外周を保持しつつ、 雄ねじ部材 1の頭部 l a にスパナを係合させて回転することにより、 図 3 A及び図 4 Aに示す状態 の初期締め付けを行う。 図示例では段面 7、 7間には 1 2 0 ° の間隔が形 成されている。 このとき、 座金 4 a、 4 bの両基点マーク 9、 9間の側面 において、 両座金 4 a、 4 bの互いに対応する回転位置マーク 1 0の黒丸 の数の和はすべて 2 となっている。 段面 Ί、 7間の間隔が 6 0 ° の場合は 1、 1 8 0 ° の場合は 3、 2 1 0 ° の場合は 4となり、 段面 7、 7間の角 度間隔と黒丸の数の和は比例関係にある。
なお、 雄ねじ部材 1の頭部 1 aと座金 4 a、 4 bの 3者にスパナを係合 させて締め付けてもよい。 また、 この初期締め付けは遊びのない状態に締 め付ければ十分であり、 スパナを用いずに、 両座金 4 a、 4 b間で回転す ることがないように保持しつつ手で雄ねじ部材 1を締め付けるだけでもよ い。 むしろ、 スパナを用いて締め付けて初期締め付けが強すぎた場合、 後 の本格的な締め付けを行った後の最終的な締結軸力の精度にばらつきを生 じることになる。 この初期締め付けにより発生する締結軸力を、 締結完了 時の締結軸力の 1 / 1 0以下にすることにより、 初期締め付けによる締結 軸力を実質上許容誤差範囲内に収めて、 精度良く締結力を制御することが できる。
以上の初期締め付けによって遊びのない状態にした上で、 スパナを雄ね じ部材 1の頭部 l aのみ、 又は頭部 1 aと上部の座金 4 aにのみ係合させ て回転させ、 雄ねじ部材 1 と上部の座金 4 aを被締結部材 3及び下部の座 金 4 bに対して回転させ、 図 3 B、 図 4 Bに示すように、 両座金 4 a、 4 bの段面 7、 7が互いに当接するまで締め付け回転させる。 図示例では、 段面 7、 7間の角度の 1 2 0 ° 締め付け回転する。
なお、 雄ねじ部材 1の頭部 l aのみを回転させても座金 4 a、 4 b間で 滑りを生じながら回転するのは、 座金 4 a、 4 bの傾斜面 6、 6間の回転 抵抗が、 頭部 1 aと座金 4 a間及び座金 4 bと被締結部材 3間の傾斜して いない面での回転抵抗よりも小さいためである。 なお、 傾斜面 6、 6間に グリースを塗布しておく と、 傾斜面 6に傷等を発生せずに滑りを生じ、 傾 斜面 6のフラ ッ ト面 6 aと相まって何度も再使用が可能となる。 また、 上 記のように雄ねじ部材 1の頭部 1 aを回転させた時に、 座金 4 a、 4 b間 で滑りを生じるので、 その締め付け回転トルクによって被締結部材 3が回 転するようなことはなく、 従って締結時に被締結部材 3を最初に位置決め すれば、 その後強く固定する必要がなく、 締結作業を容易に行うことがで きる。 なお、 以上の作用は傾斜面 6の硬度及び平滑度をねじ部より大きく していることによって確実に奏することができる。
このようにして雄ねじ部材 1 を所定角度締め付け回転すると、 図 5に示 すように、 ねじリードと傾斜面 6のリードとの差に回転角を乗じた分だけ 雄ねじ部材 1に引張歪み （=締付量 5 ) が発生し、 それに弾性係数 Eと雄 ねじ部材 1の横断面積 Aを乗じた値の締結軸力 Fが発生することになる。 このように段面 7、 7間の角度分だけ締め付け回転することによって確実 にかつ精度良く締結軸力を制御することができる。 したがって、 雄ねじ部 材 1の径ゃ材質に応じて、 上記黒丸の数の和と得られる締結軸力との対応 関係をテーブル化しておくことによって、 締結作業時に得ようとする締結 軸力を一目して明示的に知ることができる。
また、 傾斜面 6を有する座金 4 ( 4 a、 4 b ) を介装することにより、 上記締め付け時における回転トルクも、 ねじだけの場合に比して小さくす ることができる。 即ち、 ねじのリードと傾斜面 6のリードとの差のねじの リードに対する比を乗じた回転トルク、 例えば傾斜面 6のリードがねじの リードの 1 / 2なら 1 / 2に、 2 / 3なら 1 / 3の回転トルクで容易に所 要の締結軸力が作用した締結状態を得ることができる。
このように傾斜面 6のリード角 ?がねじのリード角ひに近いと、 締め付 け回転トルクを小さくできる一方、 締付量が小さくなって大きな締結軸力 . を得ることができず、 逆に 0に近いと締付量が大きくなつて大きな締結軸 力が得られる一方、 締め付け回転トルクがねじ単体の場合に必要とする締 め付け回転トルクと変わらず、 大きな締め付け回転トルクが必要となる。 そのため、 上記のように傾斜面 6の螺旋のリー ド角/?をねじのリー ド角ひ の 0 . 3倍以上、 0 . 7倍以下に設定するのが好ましい。
次に、 本発明の第 2の実施形態について、 図 6を参照して説明する。 上 記実施形態では、 頭部 1 aを有する雄ねじ部材 1を用い、 構造部材に雌ね じ 2 aを形成して雌ねじ部材 2 とした例を示したが、 本実施形態では構造 部材 2に雄ねじ部材 1 1を植込み固着し、 被締結部材 3に形成したボルト 穴 3 aに雄ねじ部材 1 1を揷通して被締結部材 3を構造部材 2上に配置し 雌ねじ部材としてのナツ ト部材 1 2にて締結固定するように構成している この場合にも、 ナッ ト部材 1 2 と被締結部材 3 との間に一対の座金 4 ( 4 a、 4 b ) を介装することにより、 上記実施形態と同様の作用効果を奏す る。
また、 本実施形態においては、 雄ねじ部材 1 1が構造部材 2に固着され ている場合を例示したが、 雄ねじ部材 1 1が構造部材 2を貫通するボルト からなる雄ねじ部材 1にて構成されたものでもよく、 さらには雄ねじ部材 1 1は構造部材 2 と被締結部材 3を貫通するねじ棒からなり、 その両端部 に図 6に示すように一対の座金 4 ( 4 a、 4 b ) を介してナッ ト部材 1 2 を螺合した構造としてもよく、 これらの要素の種々の組合せが実施可能で ある。
次に、 本発明の第 3の実施形態について、 図 7を参照して説明する。 上 記第 2の実施形態では、 ナツ ト部材 1 2 と被締結部材 3 との間に一対の座 金 4 ( 4 a、 4 b ) を介装した例を示したが、 上部の座金 4 ( 4 a ) をナ ッ ト部材 1 2 と一体化し、 ナッ ト部材 1 2の被締結部材 3側の端面に傾斜 面 6 と段面 7を形成した構成としてもよく、 同様の作用効果を奏すること ができる。 これは、 ナッ ト部材 1 2に限らず、 上記第 1の実施形態の雄ね じ部材 1の頭部 1 aにも同様に適用できる。
次に、 本発明の第 4の実施形態について、 図 8を参照して説明する。 上 記実施形態の座金 4は雄ねじ部材 1の頭部 1 aと同一の異形部形状、 即ち 座部 5を多角形状に形成した例を示したが、 本実施形態の座金 1 4は、 外 周に節目ロッレツ ト等の滑り止め手段を形成した円板状の座部 1 5を設け. 段面 7、 7の間の間隔を多角形状に規制されることなく、 任意の角度に設 定できるようにするとともに、 その外周面に段面 7の形成位置から傾斜面 6の傾斜方向に沿って一方向に向けて目盛 1 6を形成し、 段面 7、 7間の 間隔を設定する際に容易にその間隔の大きさを認識でき、 所望の締結力に 設定することができるようにしている。
好適には、 これら一対の座金 1 4 ( 1 4 a、 1 4 b ) は、 その傾斜面 6 . 6を互いに当接させかつ段面 7、 7間に所定の間隔を開けた状態で、 両座 金 1 4 a、 1 4 bの全周に接着テープを貼り付けたり、 対向する傾斜面 6 6の外周縁を接着材で接着固定する等の手段によって予め仮固定した状態 で提供される。 また、 これら座金 1 4 a、 1 4 bの外周に貼り付けた接着 テープの外面には、 段面 7が当接するまで締め付けた時に得られる締結軸 力等の表示が行われ、 またそれらの座金 1 4 a、 1 4 bの傾斜面 6、 6間 にグリースが塗布される。
こうすると、 一対の座金 1 4 a、 1 4 bを単体として扱って雄ねじ部材 1の頭部 1 aと被締結部材 3 との間に配置して雄ねじ部材 1を軽く初期締 め付けを行い、 その後雄ねじ部材 1の頭部 1 aにスパナ等を係合させて強 く回転すると、 仮固定手段が離脱し、 雄ねじ部材 1 と上部の座金 1 4 aが 一体として回転し、 段面 7、 7同士が当接するまで回転することによって 確実にかつ精度良く所定の締結力に制御することができ、 またその締結力 が外面に表示されているので所望の締結力にあった座金を容易に間違いな く選択でき、 使い勝手が良い。 また、 傾斜面 6、 6間にグリースが塗布さ れていると、 摩擦抵抗を小さくできてさらに高い信頼性をもって締結力を 制御することができる。
次に、 本発明の第 5の実施形態について、 図 9を参照して説明する。 本 実施形態では、 上記第 4の実施形態で説明したように、 両座金 1 4 a、 1 4 bの全周に接着テープ 1 7を貼り付け、 かつ接着テープ 1 Ίには両座金 1 4 a、 1 4 bの当接面の近傍に周方向に断続的に切り目 1 7 aが設けら れている。
こうすると、 初期締め付けの間は接着テープ 1 7で両座金 1 4 a、 1 4 bが確実に仮固定され、 その後さらに締め付け側の雄ねじ部材 1を締め付 け回転させると、 切り目 1 7 a部分で接着テープ 1 Ίが切断分離されるの で、 接着テープ 1 7が見苦しく剥がれた状態にならず、 かつ接着テープ 1 7の強度や切り面 1 7 aの間隔の大きさを適当に設定することによって、 単にこの一対の座金 1 4 a、 1 4 bを介装して締め付け作業を行うだけで 適正な初期締め付けを行った後自動的に締め付け動作に切り換わり、 作業 性よく締め付けることができる。
次に、 本発明をダブルナッ トに適用した第 6の実施形態について、 図 1 0を参照して説明する。 本実施形態のダブルナッ トにおいては、 雌ねじ加 ェを施す前の下穴加工だけが行われた一対のナツ ト部材 1 8の互いに圧接 する面に、 上記実施形態と同様にねじのリードより小さいリ一ドで螺旋状 に 1周するとともに両端が軸芯方向の段面 7にて接続された傾斜面 6を形 成し、 これらナツ 卜部材 1 8、 1 8を両傾斜面 6を互いに当接させかつ段 面 7、 7間に回転方向に間隔を設けた状態でクランプ 1 9にて強固に固定 し、 その状態で夕ップ 2 0にて雌ねじ加工を行って構成されている。
このようなダブルナッ トによれば、 両ナッ ト部材 1 8を雄ねじ部材に螺 合して締め付けた後、 上部のナツ ト部材 1 8を段面 7、 7が互いに当接す るまでさらに締め付けることにより、 上記と同様に小さい回転トルクでよ り確実に両ナッ ト部材 1 8、 1 8間に所定の軸力を負荷することができ、 強固な回り止め効果を発揮することができる。
次に、 本発明を緩み防止を図ったねじ機構に適用した第 7の実施形態に ついて、 図 1 1、 図 1 2を参照して説明する。
図 1 1、 図 1 2において、 2 1はボルトから成る雄ねじ部材、 2 2は雌 ねじ 2 2 aを形成した構造部材から成る雌ねじ部材であり、 本実施形態は その構造部材上に被締結部材 2 3を配置し、 被締結部材 2 3に形成したボ ルト穴 2 3 aに雄ねじ部材 2 1を貫通させて構造部材 （雌ねじ部材） 2 2 に締結固定する場合を示す。
雄ねじ部材 2 1は六角形の頭部 2 l aと雄ねじ 2 l bを有しており、 そ の頭部 2 1 aと被締結部材 2 3 との間に雄ねじ 2 1 bに外嵌させた状態で 上部座金 2 4と下部座金 2 5が介装されている。 これら上部座金 2 4と下 部座金 2 5は、 同一構成の座金 2 6を上下を逆にして介装したものである 座金 2 6は座部 2 7上に円筒部 8を形成して構成されており、 座部 2 7 の下底面には滑り止め手段 2 9 として多数の鋸歯条 3 0が放射状に形成さ れている。 円筒部 2 8の上端面には、 反時計方向に移行するに従い高さが 高くなるように螺旋状に 1周する傾斜面 3 1が形成されるとともにその両 端間が軸方向の段面 3 2で接続されており、 その傾斜面 3 1の螺旋のリー ドは、 雄ねじ 2 1 bや雌ねじ 2 2 aのリードよりも大きく設定されている さらに、 傾斜面 3 1の段面 3 2に隣接する両端部には逃がし凹部 3 3、 3 4が形成されている。 座部 2 7に近い方の端部の逃がし凹部 3 3は傾斜 面 3 1の端部を平面形状扇形に切り込み切除して形成され、 円筒部 2 8上 端側の端部の逃がし凹部 3 4は平面形状扇形に略水平に切除して形成され ている。
そして、 上部座金 2 4は座金 2 6の座部 2 7を上側にして配設され、 雄 ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aの下面に滑り止め手段 2 9が当接して締結固定 時に回転方向に頭部 2 1 aと一体化する。 また、 下部座金 2 5は座金 2 6 の座部 2 7を下側にして配設され、 被締結部材 2 3の上面に滑り止め手段 2 9が当接して締結固定時に回転方向に被締結部材 2 3及び雌ねじ部材 2 2 と一体化する。
以上の構成において、 構造部材 （雌ねじ部材） 2 2に被締結部材 2 3を 締結固定する際には、 図 1 1 に示すように雄ねじ部材 2 1に上部座金 2 4 及び下部座金 2 5を揷通し、 その雄ねじ 2 1 bを被締結部材 2 3を貫通さ せて雌ねじ部材 2 2の雌ねじ 2 2 aに螺合し、 強く締結する。 すると、 雄 ねじ部材 2 1のねじ込みに伴って雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aと雌ねじ部 材 2 2 との間で、 上部及び下部の座金 2 4 , 2 5 と被締結部材 2 3が挟圧 され、 最終段階では雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aの下面に、 上部座金 2 4 の滑り止め手段 2 9である鋸歯条 3 0が食い込んで雄ねじ部材 2 1 と上部 座金 2 4がー体的に回転するとともに、 段面 3 2、 3 2の係合を介して下 部座金 2 5 も回転しながらねじのリードによって被締結部材 2 3に軸方向 に強く押し付けられ、 滑り止め手段 2 9である鋸歯条 3 0が被締結部材 2 3に食い込み、 下部座金 2 5 と被締結部材 2 3が回転方向 （特に緩み回転 方向） に一体結合され、 その状態で雄ねじ部材 2 1にて上部及び下部座金 2 4 , 2 5を介して被締結部材 2 3が雌ねじ部材 2 2に締結固定される。 この状態で雄ねじ部材 2 1 と雌ねじ部材 2 2 とが緩み方向に相対回転し ようとすると、 雌ねじ部材 2 2は被締結部材 2 3を介して下部座金 2 5の 傾斜面 3 1 と回転方向に一体化され、 雄ねじ部材 2 1は上部座金 2 4の傾 斜面 3 1 と回転方向に一体化されているので、 両座金 2 4、 2 5の傾斜面 3 1、 3 1の係合により雄ねじ部材 2 1を軸方向に移動させ、 かつ傾斜面 3 1のリードの方が両ねじ部材 2 1、 2 2のねじのリードよりも大きいた めに、 雄ねじ部材 2 1に大きな軸方向に大きな引張力が作用し、 ねじ部の 摩擦力が大きくなつて雄ねじ部材 2 1 と雌ねじ部材 2 2の緩み方向の相対 回転が防止されるのである。
また、 傾斜面 3 1の段面 3 2に隣接する加工の困難な端部に逃がし凹部 3 3、 3 4を設けているので、 比較的低コス トにて高精度の加工ができる とともに接触面積も小さくなって傾斜面 3 1、 3 1間に摩擦抵抗が小さく なるので、 実用的なコス トで確実に緩み止め作用を奏することができる。 また、 逃がし凹部 3 3、 3 4を設けたことにより、 図 1 2に示すように 周方向の所定範囲で両傾斜面 3 1、 3 1の間に隙間 3 5が発生し、 そのた め雄ねじ部材 2 1 を緩み方向に積極的に回転させて雄ねじ部材 2 1に緩み 止め荷重を発生させる リバース口ックを行った場合、 雄ねじ部材 2 1をこ の隙間 3 5側に径方向に傾ける作用が発生し、 その曲げによって雄ねじ部 材 2 1の雄ねじ 2 1 bの径方向一端側と他端側で逆方向に強く押し付けら れることによって雄ねじ部材 2 1の回転がより強く防止され、 リバース口 ック作用が確保され、 より大きな緩み止め効果を得ることができる。
なお、 図示例では雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aと回転方向に一体化され る上部座金 2 4を別部材にて構成した例を示したが、 頭部 2 l aの下面に 一体的に傾斜面 3 1 と段面 3 2及び逃がし凹部 3 3、 3 4を形成しても良 く、 その場合単一の座金 2 6を取付部材 2 3 との間に介装すればよい。 次に、 本発明の第 8の実施形態について、 図 1 3を参照して説明する。 上記実施形態では、 頭部 2 1 aを有する雄ねじ部材 2 1を用い、 構造部材 に雌ねじ 2 2 aを形成して雌ねじ部材 2 2 とした例を示したが、 本実施形 態では、 構造部材 4 0に雄ねじ部材 4 1を植込み固着し、 被締結部材 2 3 に形成したボル ト穴 2 3 aに雄ねじ部材 4 1を挿通して被締結部材 2 3を 構造部材 4 0上に配置し、 雌ねじ部材としてのナッ ト部材 4 2にて締結固 定している。 また、 本実施形態ではナッ ト部材 4 2の下面に一体的に円筒 部 2 8が形成され、 このナッ ト部材 4 2 と被締結部材 2 3との間に単一の 座金 2 6を介装しており、 上記実施形態と同様の作用効果を奏する。
なお、 本実施形態においては、 ナッ ト部材 4 2に円筒部 2 8を一体的に /
24 形成した例を示したが、 上記実施形態と同様にナツ ト部材 4 2は通常のナ ッ トを用い、 このナッ トと被締結部材 2 3 との間に一対のヮヅシャ 2 6を 介装してもよい。
また、 本実施形態においては、 雄ねじ部材 4 1は構造部材 4 0に固着さ れている場合を例示したが、 構造部材 4 0の下部が上記実施形態の図 1 2 と同様の構造で、 雄ねじ部材 4 1はボル卜からなる雄ねじ部材 2 1にて構 成され、 その頭部 2 1 aと構造部材 4 0の間に一対の座金 2 6が介装され た構造としてもよく、 さらには雄ねじ部材 4 1は構造部材 4 0 と被締結部 材 2 3を貫通するねじ棒からなり、 その両端部に図 1 3に示すように座金 2 6を介してナツ ト部材 4 2を螺合した構造としてもよく、 以上の要素の 種々の組合せが実施可能である。
次に、 本発明の第 9の実施形態について、 図 1 4を参照して説明する。 本実施形態では、 雄ねじ部材 4 1の一端を溶接固着して立設した構造部材 4 0上に、 ガラスやセラミ ヅクなどの圧力に対して耐クラヅク性の低い被 締結部材 4 5を配置し、 その上に金属板からなる当て板 4 6 と単一の座金 2 6を介装した状態で、 下部に一体的に円筒部 2 8が形成されたナツ ト部 材 4 2にて締結固定するように構成している。
本実施形態によれば、 ナッ ト部材 4 2を締付ける際に、 その回転トルク が座金 2 6の滑り止め手段 2 9 と当て板 4 6 との間の摩擦力で分担される とともに、 一定以上の締付け力になると滑り止め手段 2 9 と当て板 4 6が より完全に一体化されることによりその分担が 1 0 0 %近くなり、 そのた め締付け回転トルクが一定以上大きくなっても被締結部材 4 5に対する締 付力は一定値で規制され、 それ以上大きくなることはなく、 したがって耐 クラック性の低い被締結部材 4 5を安全にかつ上記のように確実に緩みを 防止した状態で締結固定することができる。
次に、 本発明の第 1 0の実施形態について、 図 1 5、 図 1 6 A、 図 1 6 Bを参照して説明する。 上記実施形態では、 座金 2 6の傾斜面 3 1に単純 に逃がし凹部 3 3、 3 4を形成しただけであるが、 本実施形態では、 座金 2 6の傾斜面 3 1の逃がし凹部 3 3、 3 4にそれそれ、 雄ねじ部材 2 1 と 雌ねじ部材 2 2を締結固定した後、 上記のように締結方向と逆方向に回転 して口ックする リバース口ヅクを行った状態で、 互いに当接してその状態 を保持するス トツバ 4 3、 4 4を突設している。 ス トッパ 4 3は逃がし凹 部 3 3の端から リバースロック時の回転量に対応する適当距離の位置に、 傾斜面 3 1の延長ラインより突出しない高さに突設され、 ス トッパ 4 4は 逃がし凹部 3 4の端に傾斜面 3 1の延長ライ ンょり突出しない高さに突設 されている。
本実施形態においては、 雄ねじ部材 2 1のねじ込みに際して、 図 1 6 A に示すように、 上部座金 2 4が雄ねじ部材 1 と一体的に回転するとともに 段面 3 2、 3 2の係合を介して下部座金 2 5を被締結部材 2 3に対して相 対回転させながら下部座金 2 5を被締結部材 3に回転方向に一体結合させ る。 その際に、 ス トツバ 4 3、 4 4は傾斜面 3 1から突出していないので その作用を阻害することはない。 こう して、 雄ねじ部材 2 1 と雌ねじ部材 2 2を締結固定した後、 図 1 6 Bに示すように、 雄ねじ部材 2 1 と上部座 金 2 4を締結方向と逆方向に回転して口ックするリバ一スロックを行うと 逃がし凹部 3 3、 3 4にて形成された隙間 3 5によって雄ねじ部材 2 1及 び上部座金 2 4がこの隙間 3 5側に径方向に傾くことによって、 雄ねじ部 材 2 1の雄ねじ 2 1 bの径方向一端側と他端側で逆方向に強く押し付けら れることによって雄ねじ部材 2 1の回転がより強く防止され、 リバース口 ック作用が確保され、 より大きな緩み止め効果が得られるとともに、 ス ト ツバ 4 3 と 4 4が回転方向に係合して雄ねじ部材 2 1及び上部座金 2 4が 締結方向に回転するのが阻止され、 リバース口ック状態がス トツパ 4 3、 4 4にて確実に保持されるので、 さらに確実に緩み止め効果が保持される このス トッパ 4 3、 4 4を設けた実施形態も、 上記した各種実施形態に 適用できることは詳しく説明するまでもない。 T/JP00/03885
26 また、 上記各実施形態において、 座金 2 6をばね性を有する材料にて構 成するとともに、 段面 3 2の部分で分離切断してその両側を軸方向に相対 的に変位させてばね座金として構成してもよい。
次に、 本発明の第 1 1の実施形態について、 上記第 7の実施形態の図 1 1、 図 1 2、 及び図 1 7〜図 1 9 Bを参照して説明する。 なお、 第 7の実 施形態と共通する構成要素についてはその説明を援用し、 主として相違点 のみを説明する。
本実施形態においては、 図 1 7に示す座金 2 6が雄ねじ部材 2 1及び被 締結部材 2 3の硬度よりも硬度の高い材料にて構成され、 かつ被締結部材 2 3は雄ねじ部材 2 1 よ り も硬度の低い材料にて構成されている。 例えば. 座金 2 6 と雄ねじ部材 2 1はともに焼入鋼材にて構成されるとともに座金 2 6の焼入硬度が高く設定され、 被締結部材 2 3は機械構造用又は一般構 造用の鋼材にて構成されている。 また、 座金 2 6の傾斜面 3 1の螺旋のリ ード角は、 ねじのリード角の 1 . 5以上、 2倍以下に設定されている。
そして、 上部座金 2 4は座金 2 6の座部 2 7を上側にして配設され、 締 結完了前後に雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aの下面に滑り止め手段 2 9が当 接してその摩擦力によって回転方向に頭部 2 1 aと一体化する。 また、 下 部座金 2 5は座金 2 6の座部 2 7を下側にして配設され、 締結完了前後に 被締結部材 2 3の上面に滑り止め手段 2 9が当接してその摩擦力によって 回転方向に被締結部材 2 3及び雌ねじ部材 2 2 と一体化する。 その際に、 雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aに対する上部座金 2 4の滑り止め手段 2 9の 食い込みよりも、 被締結部材 2 3に対する下部座金 2 5の滑り止め手段 2 9の食い込みの方がより強くなり、 雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aと上部座 金 2 4との摩擦力は、 被締結部材 2 3 と下部座金 2 5 との摩擦力より小さ くなる。
以上の構成において、 雌ねじ部材 （構造部材） 2 2に被締結部材 2 3を 締結固定する際には、 図 1 1に示すように雄ねじ部材 2 1 に上部座金 2 4 Z7 及び下部座金 2 5を挿通し、 その雄ねじ 2 1 bを被締結部材 2 3を貫通さ せて雌ねじ部材 2 2の雌ねじ 2 2 aに螺合し、 雄ねじ部材 2 1を締め付け 回転する。 すると、 雄ねじ部材 2 1のねじ込みに伴ってその途中で雄ねじ 部材 2 1の頭部 2 1 aと雌ねじ部材 2 2 との間で、 上部及び下部の座金 2 4、 2 5 と被締結部材 2 3が挟圧され、 雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aの下 面に上部座金 2 4の滑り止め手段 2 9である鋸歯条 3 0が食い込み、 雄ね じ部材 2 1 と上部座金 2 4がー体的に回転し、 段面 3 2、 3 2の係合を介 して下部座金 2 5も回転しながらねじのリードによって雄ねじ部材 2 1の 締め付けが進行する。
締結完了直前の状態になると、 下部座金 2 5が被締結部材 2 3に軸方向 に強く押し付けられ、 滑り止め手段 2 9である鋸歯条 3 0が被締結部材 2 3に食い込んで大きな摩擦力が発生して回転が停止し、 それに伴って上部 座金 2 4も回転を停止するが、 雄ねじ部材 2 1の頭部 2 1 aと上部座金 2 4 との間の摩擦力は、 取付部材 2 3と下部座金 2 5の間の摩擦力よりも小 さく、 好ましくは傾斜面 3 1、 3 1間の摩擦力よりも確実に大きい範囲で 可及的に小さく、 例えば 2 ~ 4倍の範囲に設定されることによって、 雄ね じ部材 2 1をさらに締め付け回転することで、 上部座金 2 4との間で滑り を発生しながら締め付けることができ、 その結果、 締結完了状態で雄ねじ 部材 2 1にて上部及び下部の座金 2 4 , 2 5を介して被締結部材 2 3が雌 ねじ部材 2 2に十分な締め付け力で締結固定される。 また、 その締め付け 力によって下部座金 2 5が被締結部材 2 3にさらに強く押し付けられて、 一層強い摩擦力で回転方向に一体化された状態となる。
この状態で、 雄ねじ部材 2 1 と雌ねじ部材 2 2 とが緩み方向に相対回転 しょうとすると、 上部と下部の座金 2 4、 2 5の傾斜面 3 1、 3 1間の摩 擦力よりも大きな摩擦力で、 雌ねじ部材 2 2は被締結部材 2 3を介して下 部座金 2 5 と回転方向に一体化され、 雄ねじ部材 2 1は上部座金 2 4と回 転方向に一体化されているので、 両座金 2 4、 2 5の傾斜面 3 1、 3 1の 間で滑りを生じ、 これら傾斜面 3 1、 3 1の係合により雄ねじ部材 2 1を 軸方向に移動させることになり、 かつ傾斜面 3 1のリ一ドの方が両ねじ部 材 2 1、 2 2のねじのリードよりも大きいために、 雄ねじ部材 2 1 に大き な軸方向の引張力が作用し、 ねじ部の摩擦力が大きくなって雄ねじ部材 2 1 と雌ねじ部材 2 2の緩み方向の相対回転が防止されるのである。
また、 締結を解除する場合には、 上部座金 2 4を回転止めした状態で雄 ねじ部材 2 1 を逆方向に回転することにより、 締付け時とほぼ同じ回転ト ルクで容易に解除することができる。 そのため、 好適には、 上部座金 2 4 の外周にはスパナなどを係合する異径平行面 （図示せず） が形成される。 また、 本実施形態では、 傾斜面 3 1の螺旋リード角を、 ねじのリード角 の 1 . 5〜 2倍にしているので、 次のような作用が得られる。 すなわち、 雄ねじ部材 2 1 を締付けた後、 締付け方向と逆方向に回転して口ックする リバース口ック時には傾斜面 3 1の螺旋リード角とねじのリ一ド角の差の リード角のねじで締付けたのと同じ締結力が得られることにより、 リバ一 スロックを行う時にその回転トルクでねじを締付けた時の 2倍〜 1倍の締 結力を得ることができるとともに、 リード角を 1 . 5倍以上にしたことで 緩み止め効果も確保できる。
また、 本実施形態では、 図 1 8 Aに示すように、 雄ねじ部材 2 1 と雌ね じ部材 2 3を締結固定した後、 図 1 8 Bに示すように締結方向と逆方向に 回転してロックするリバース口ックを行った状態でその状態を保持するた め、 図 1 9 A、 図 1 9 Bに示すような係止リング 3 6が設けられている。 この係止リング 3 6は、 上部と下部の座金 2 4、 2 5の外周に弾性的に外 嵌可能な平面形状 C字状で、 かつ上記のようにリバース口ックを行った状 態で上部と下部の座金 2 4、 2 5の段面 3 2、 3 2間に生じた隙間 3 8に 嵌入する舌片 3 7が内周に突設されている。
このように係止リング 3 6を上部と下部の座金 2 4 , 2 5の外周に外嵌 させておく ことにより、 その舌片 3 7にてリバース口ック状態が確実に保 持され、 振動等によって雄ねじ部材 2 1 と上部座金 2 4がカム面 3 1の傾 斜に沿って回転し、 不測にリバースロックが解除され、 緩み止め効果が低 減するような事態の発生を防止できる。
次に、 本発明の第 1 2の実施形態について、 図 2 0を参照して説明する。 上記実施形態では、 頭部 1 2 aを有する雄ねじ部材 2 1 を用い、 構造部材 に雌ねじ 2 2 aを形成して雌ねじ部材 2 2 と した例を示した力 本実施形 態では構造部材 4 0に雄ねじ部材 4 1 を植込み固着し、 被締結部材 2 3に 形成したボル ト穴 2 3 aに雄ねじ部材 4 1 を挿通して被締結部材 2 3を構 造部材 4 0上に配置し、 雌ねじ部材と してのナツ ト部材 4 2にて締結固定 するように構成している。 この場合にも、 ナッ ト部材 4 2 と被締結部材 2 3との間に上部座金 2 4 と下部座金 2 5を介装することによ り、 上記実施 形態と同様の作用効果を奏する。
また、 本実施形態においては、 雄ねじ部材 4 1 が構造部材 4 0に固着さ れている場合を例示したが、 構造部材 4 0の下部が図 1 2 と同様の構造で、 雄ねじ部材 2 1がボル 卜からなる雄ねじ部材 1 にて構成されたものでもよ く、 さらには雄ねじ部材 2 1は構造部材 4 0 と取付部材 2 3を貫通するね じ棒からなり、 その両端部に図 2 0に示すように上部と下部の座金 2 4、 2 5を介してナツ ト部材 4 2を螺合した構造としてもよく、 これらの要素 の種々の組合せが実施可能である。
次に、 本発明の第 1 3の実施形態について、 図 2 1 A、 2 l bを参照し て説明する。 上記実施形態では、 ナツ ト部材 4 2の硬度を被締結部材 2 3 の硬度よりも大き く して、 上部座金 2 4 とナッ ト部材 4 2 との摩擦力を下 部座金 2 5 と被締結部材 2 3 との摩擦力よ りも小さ く した例を示した力 本実施形態では上部及び下部の座金 2 4、 2 5に形成する滑り止め手段 2 9を滑り止め突起群 4 9にて構成し、 締付側ねじ部材であるナッ ト部材 4 2の下面に滑り止め突起群 4 9 とは突起配設ピッチの異なる滑り止め突起 群 4 7を形成している。 また、 本実施形態では滑り止め突起群 4 7は、 牵 芯周りに環状にかつ半径方向に適当な間隔 4 8 aをあけて配設した複数条 の滑り止め突起帯 4 8 (図 2 1 A参照） にて構成し、 滑り止め突起群 4 9 は、 軸芯周りに環状にかつ半径方向に適当な間隔 5 0 aをあけて配設した 複数条の滑り止め突起帯 5 0 (図 2 1 B参照） にて構成している。
本実施形態によれば、 雄ねじ部材 2 1 と上部座金 2 4の間で互いにピッ チの異なる滑り止め突起帯 4 8 と 5 0が接することによって、 それらの間 の摩擦力は小さくなり、 そのためナッ ト部材 4 2の材料として、 被締結部 材 2 3の硬度よりも硬度の大きい材料を用いなくても、 例えば被締結部材 2 3 と同じ機械構造用鋼材からなるナツ ト部材 4 2を用いても、 上記作 用 '効果を確実に得ることができる。
また、 滑り止め突起群 4 9や滑り止め突起群 4 7を、 軸芯周りに環状に かつ半径方向に適当間隔 5 0 a、 4 8 aをあけて配設した複数条の滑り止 め突起帯 5 0、 4 8にて構成しているのでローレッ ト加工による形成が容 易となるとともに、 摩擦力の制御も簡単にできる。 なお、 環状の滑り止め 突起帯 5 0、 4 8に代えて半径方向の滑り止め突起帯を周方向に適当な間 隔をあけて配設してもよい。 また、 図示例では、 締付側ねじ部材として、 ナッ ト部材 4 2を示したが、 第 1の実施形態の雄ねじ部材 2 1でも、 その 頭部 2 1 aの下面に滑り止め突起群 4 7を形成することにより同様の作用 効果が得られることは言うまでもない。
また、 上記各実施形態において、 締付側ねじ部材である雄ねじ部材 2 1 やナツ ト部材 4 2の対向面と上部座金 2 4の座面との間に、 砥粒を含有さ せた布又は紙などからなる摩擦力調整シ一トを介装すると、 締付側ねじ部 材 2 1、 4 2の対向面と上部座金 2 4の座面との間の摩擦力が、 傾斜面 3 1、 3 1間の摩擦力よりも大きい範囲で可及的に小さい状態を、 簡単かつ 精度良く得ることができる。 また、 低コス 卜で取扱いも容易である。
また、 本実施形態においても、 図 1 5、 図 1 6 A、 図 1 6 Bを参照して 説明した第 1 0実施形態と同様に逃がし凹部 3 3 , 3 4にス トヅパ 4 3、 4 4を形成しても良く、 その場合リバース口ック状態を確実に保持する手 段として係止リ ング 3 6を設けなくても同様の作用を奏することができる 産業上の利用可能性
本発明のねじ機構によれば、 初期締め付けによって遊びのない状態にし た上でねじリー ドより小さい螺旋リ一ドの傾斜面を介して締め付け側のね じ部材を設定角度だけ回転するようにしたことにより、 締め付け側のねじ 部材の回転角によって容易かつ確実にかつ精度良く締結力を制御すること ができ、 またはねじ部材間に傾斜面を介装し、 その螺旋リードをねじリ一 ドより大きく設定することにより、 両ねじ部材の緩み方向の相対回転を防 止して確実に緩みを防止できる。 したがって、 締結力を確実にかつ精度良 く制御でき、 また振動等によってねじが緩むのを確実に防止でき、 信頼性 の高い締結状態を得るのに有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 一方のねじ部材 （ 2 ) に対して他方の締め付け側のねじ部材 ( 1 ) を螺合して被締結部材 （ 3 ) を締結固定するねじ機構において、 締 め付け側のねじ部材 （ 1 ) と被締結部材 （ 3 ) との間に、 ねじのリードよ り小さいリ一ドで螺旋状に 1周するとともに両端が軸芯方向の段面 （ 7 ) にて接続された一対の傾斜面 （ 6、 6 ) を互いに当接させた状態で介装し たことを特徴とするねじ機構。
2. —対の傾斜面 （ 6、 6 ) を、 締め付け側ねじ部材 （ 1 ) と被締 結部材 （ 3 ) の間に介装される一対の座金 （ 4 a、 4 b) の互いに当接す る面に形成したことを特徴とする請求項 1記載のねじ機構。
3. 一対の傾斜面 （ 6、 6 ) の一方 （ 6 ) は、 締め付け側のねじ部 材 （ 1 2 ) の被締結部材側の面に形成し、 他方の傾斜面 （ 6 ) は締め付け 側のねじ部材 （ 1 ) と被締結部材 （ 3 ) の間に介装する座金 （4 b) に形 成したことを特徴とする請求項 1記載のねじ機構。
4. 座金 （4 ) の外周を、 締め付け側ねじ部材 （ 1 ) の外周の締め 付けトルクが伝達される異径係合部と略同形状としたことを特徴とする請 求項 2又は 3記載のねじ機構。
5. 傾斜面 （ 6 ) を形成した座金 （ 4 ) 又は締め付け側ねじ部材 ( 1、 1 2 ) の異径係合部が多角柱面から成り、 段面形成位置に対応する 側面から傾斜面の傾斜方向に沿って一方向に向けて順次隣接する側面に規 則的に値が増加する符号又は記号 （ 1 0 ) を順次付したことを特徴とする 請求項 2又は 3記載のねじ機構。
6. 一対の座金 （ 1 4 a、 1 4 b) の傾斜面 （ 6 ) を互いに当接さ せかつ段面 （ 7、 7 ) 間に所定の間隔を開けた状態で、 両座金 （ 1 4 a、 1 4 b) を締結時の回転トルクで離脱するように仮固定したことを特徴と する請求項 2記載のねじ機構。
7. 座金 （ 1 4 ) の外周面に段面 （ 7 ) 形成位置から傾斜面 （ 6 ) の傾斜方向に沿って一方向に向けて目盛 （ 1 6 ) を形成したことを特徴と する請求項 2記載のねじ機構。
8. 仮固定手段は座金 （ 1 4 a、 1 4 b) の外周に貼り付けた接着 テープ （ 1 7 ) からなり、 その外面に得られる締結軸力を表示したことを 特徴とする請求項 6記載のねじ機構。
9. 仮固定手段は座金 （ 1 4 a、 1 4 b) の外周に貼り付けた接着 テープ （ 1 7 ) からなり、 かつ接着テープ （ 1 7 ) には両座金 （ 1 4 a、 1 4 b) の当接面の近傍に周方向に断続的に切り目 （ 1 7 a) を設けたこ とを特徴とする請求項 6記載のねじ機構。
1 0. 両座金 （ 1 4 a、 1 4 b) を傾斜面 （ 6、 6 ) 間にグリ一ス を塗布した状態で仮固定したことを特徴とする請求項 6 ~ 9の何れかに記 載のねじ機構。
1 1. ダブルナッ トを構成する一対のナッ ト部材 （ 1 8、 1 8 ) の 互いに圧接する面に、 ねじのリードより小さいリードで螺旋状に 1周する とともに両端が軸芯方向の段面 （ 7 ) にて接続された傾斜面 （ 6 ) を形成 するとともに、 両傾斜面 （ 6 ) を互いに当接させかつ段面 （ 7、 7 ) 間に 回転方向に間隔を設けた状態で両ナツ ト部材 1 8に雌ねじ加工を行ったこ とを特徴とするダブルナツ ト。
1 2. —方のねじ部材 （ 2 ) に対して他方の締め付け側のねじ部材
( 1 ) を螺合して被締結部材 （ 3 ) を締結固定するねじ機構の締め付け方 法であって、 締め付け側のねじ部材 （ 1 ) を初期回転トルクにて初期締め 付けを行った後、 さらに締め付け側のねじ部材 （ 1 ) を予め設定された角 度だけ締め付け回転させることを特徴とするねじ機構の締め付け方法。
1 3. 初期締め付けにより発生する締結軸力を、 締結完了時の締結 軸力の 1 / 1 0以下とすることを特徴とする請求項 1 2記載のねじ機構の 締め付け方法。
1 4. 締め付け側のねじ部材 （ 1 ) と被締結部材 （ 3 ) との間に、 ねじのリードより小さいリードで螺旋状に 1周するとともに両端が軸芯方 向の段面 （ 7 ) にて接続された一対の傾斜面 （ 6、 6 ) を互いに当接させ た状態で介装し、 一対の傾斜面 （ 6、 6 ) の段面 （ 7、 7 ) 間に予め設定 された角度だけ間隔を維持した状態で初期締め付けを行い、 その後段面 ( 7、 7 ) が互いに当接するまで締め付け側ねじ部材 （ 1 ) を締め付け回 転させることを特徴とする請求項 1 2又は 1 3記載のねじ機構の締め付け 方法。
1 5. 互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材 （ 2 1 ) と雌ねじ 部材 （ 2 2 ) の内の一方 （ 2 1 ) 又はそれと一体的に他方に対して相対回 動する部材 （ 2 4 ) に螺旋状に 1周するとともにその両端間が軸方向の段 面 （ 3 2 ) で接続された第 1の傾斜面 （ 3 1 ) を設け、 雄ねじ部材 （ 2 1 ) と雌ねじ部材 （ 2 2 ) の内の他方 （ 2 2 ) 又はそれと一体的に回動す る部材 （ 2 5 ) に第 1の傾斜面 （ 2 1 ) に面接触するとともに同じく両端 間が軸方向の段面 （ 3 2 ) で接続された第 2の傾斜面 （ 3 1 ) を設け、 か っ両傾斜面 （ 3 1、 3 1 ) の螺旋リ一ドは両ねじ部材 （ 2 1、 2 2 ) のね じリードよりも大きく設定し、 さらに傾斜面 （ 3 1 ) における段面 （ 3 2 ) に隣接する端部に逃がし凹部 （ 3 3、 34 ) を設けたことを特徴とす るねじ機構。
1 6. 傾斜面 （ 3 1 ) の逃がし凹部 （ 3 3、 34 ) に、 雄ねじ部材
( 2 1 ) と雌ねじ部材 （ 2 2 ) を締結固定した後締結方向と逆方向に回転 してロックする リバース口ックを行った状態で、 互いに係合してその状態 を保持するス トッパ （ 4 3、 44 ) を突設したことを特徴とする請求項 1 5記載のねじ機構。
1 7. 雄ねじ部材 （ 2 1 ) 又は雌ねじ部材 （ 2 2 ) と回転方向に一 体化される部材 （ 24、 2 5 ) は、 一端側の座部 （ 2 7 ) に滑り止め手段 ( 2 9 ) が設けられ、 他端側の円筒部 （ 2 8 ) の端面に傾斜面 （ 3 1 ) と 段面 （ 3 2 ) 及び逃がし凹部 （ 3 3、 34 ) が形成された座金 （ 2 4、 2 5 ) にて構成したことを特徴とする請求項 1 5又は 1 6記載のねじ機構。
1 8. 互いに螺合され締結固定される雄ねじ部材 （ 4 1 ) と雌ねじ 部材 （ 4 2 ) の内の一方 （ 4 2 ) 又はそれと一体的に他方に対して相対回 動する部材に螺旋状に 1周するとともにその両端間が軸方向の段面 （ 3 2 ) で接続された第 1の傾斜面 （ 3 1 ) を設け、 第 1の傾斜面 （ 3 1 ) に 面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面 （ 3 2 ) で接続された第 2の傾斜面 （ 3 1 ) を有しかつ傾斜面 （ 3 1 ) とは反対側の座面に滑り止 め手段 （ 2 9 ) を有する座金 （ 2 6 ) を設け、 両傾斜面 （ 3 1、 3 1 ) の 螺旋リ一ドは両ねじ部材 （ 4 1、 4 2 ) のねじリー ドより も大きく設定し 雄ねじ部材 （ 4 1 ) と雌ねじ部材 （4 2 ) の内の他方 （ 4 1 ) と回転方向 に一体の部材 （ 4 0 ) と座金 （ 2 6 ) の間でガラス、 セラミ ック、 プラス チックなどの圧力に対する耐クラック性の低い被締結部材 （4 5 ) を締結 固定するようにしたことを特徴とするねじ機構。
1 9. 一方のねじ部材 （ 2 2 ) に対して他方のねじ部材 （ 2 1 ) を 螺合して締付け、 被締結部材 （ 2 3 ) を締結固定するねじ機構において、 締付側ねじ部材 （ 2 1 ) と被締結部材 （ 2 3 ) との対向面間に、 螺旋状に 1周するとともにその両端間が軸方向の段面 （ 3 2 ) で接続された傾斜面 ( 3 1 ) を有する第 1の座金 （ 24 ) とこの第 1の座金 （ 24) の傾斜面 ( 3 1 ) と面接触するとともに同じく両端間が軸方向の段面 （ 3 2 ) で接 続された傾斜面 （ 3 1 ) を有する第 2の座金 （ 2 5 ) とを配置し、 かつ両 座金 （ 2 4、 2 5 ) の傾斜面 （ 3 1 ) の螺旋リ一ドはねじ部材 （ 2 1、 2 2 ) のねじリードよりも大きく設定し、 さらに締結完了状態前後における 締付側ねじ部材 （ 2 1 ) と第 1の座金 （ 24 ) の間の摩擦力を、 両座金 ( 24 , 2 5 ) の傾斜面 （ 3 1、 3 1 ) 間の摩擦力よりも大きく、 第 2の 座金 （ 2 5 ) と被締結部材 （ 2 3 ) との間の摩擦力より小さくなるように 構成したことを特徴とするねじ機構。
2 0. 傾斜面 （ 3 1 ) の螺旋リー ド角を、 ねじのリード角の 2倍以 下にしたことを特徴とする請求項 1 9記載のねじ機構。
2 1. 締付側ねじ部材 （ 2 1 ) と第 1の座金 （ 2 4 ) の間の摩擦力 が、 両座金 （ 24、 2 5 ) の傾斜面 （ 3 1、 3 1 ) 間の摩擦力の 2〜 4倍 となるように構成したことを特徴とする請求項 1 9記載のねじ機構。
2 2. 第 1 と第 2の座金 （ 2 4、 2 5 ) の、 締付側ねじ部材 （ 2 1 4 2 ) と被締結部材 （ 2 3 ) の対向面にそれそれ接する座面に滑り止め突 起群 （ 4 9 ) を設け、 締付側ねじ部材 （ 2 1、 4 2 ) の対向面の硬度を滑 り止め突起群 （ 4 9 ) の硬度よ り小さ く、 被締結部材 （ 2 3 ) の対向面の 硬度を締付側ねじ部材 （ 2 1、 4 2 ) の対向面の硬度よ り小さ く したこと を特徴とする請求項 1 9記載のねじ機構。
2 3. 第 1 と第 2の座金 （ 2 4、 2 5 ) の、 締付側ねじ部材 （ 2 1
42 ) と被締結部材 （ 2 3 ) の対向面にそれそれ接する座面に滑り止め突 起群 （ 4 9 ) を設けるととともに、 締付側ねじ部材 （ 2 1、 4 2 ) の対向 面にピッチの異なる滑り止め突起群 （ 4 7 ) を設けたことを特徴とする請 求項 1 9記載のねじ機構。
24. 滑り止め突起群 （ 4 7、 4 9 ) は、 適当な間隔 （ 4 8 a、 5 0 a ) をあけて配設した複数の環状又は半径方向の滑り止め突起帯 （ 4 8、
5 0 ) にて構成したことを特徴とする請求項 2 2又は 2 3記載のねじ機構 < 2 5. 締付側ねじ部材 （ 2 1、 4 2 ) の対向面と第 1の座金 （ 2
4 ) の座面との間に、 摩擦力調整シー トを介装したことを特徴とする請求 項 2 3記載のねじ機構。
2 6. 摩擦力調整シー トは、 砥粒を含有させた布又は紙などからな ることを特徴とする請求項 2 5記載のねじ機構。
2 7. 第 1 と第 2の座金 （ 2 4、 2 5 ) の外周に弾性的に外嵌可能 な平面形状 C字状で、 かつ締付側ねじ部材 （ 2 1、 4 2 ) を締付けた後締 付け方向と逆方向に回転してロ ックする リバースロックを行った状態で ff; 1 と第 2の座金 （ 2 4、 2 5 ) の段面 （ 3 2、 3 2 ) 間に生じた隙間 （ 3 8 ) に嵌入する舌片 （ 3 7 ) が内周に突設された係止リ ング （ 3 6 ) を設 けたことを特徴とする請求項 1 9記載のねじ機構。
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