発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、ボルト及びナットのねじピッチの差を具体的にどの値に設定するかについての検討が十分ではなかった。特許文献２には、ねじピッチをｐ、ねじピッチの差を△ｐ、ナットのねじ数をＮとして、ボルト、ナットの緩み止めには、０．０３≦△ｐ・Ｎ／ｐ≦０．３の関係式を満たす点が記載されているが、ボルトのねじ溝とナットのねじ山の軸方向の片側クリアランス（以下、単に「クリアランス」とも言う）の大きさについて検討がなされていない。そのため、クリアランスの大きさによっては、０．０３≦△ｐ・Ｎ／ｐ≦０．３を満たすねじ部材において、例えば、ナットにボルトを挿入することができないという問題が招来する。 この問題を、ＪＩＳ規格のＭ１６のねじ部材を例にして説明する。
Ｍ１６は、ボルト基準寸法が１５．９６２ｍｍ、ナット基準寸法が１４．２１０ｍｍ、ねじピッチが２０００μm、軸方向クリアランスが１１〜１１８μｍである。ここでは、ナットのねじ山数が８、軸方向クリアランスが７２μｍのＭ１６のねじ部材（以下、「対象ねじ」とする）で問題が生じるかを検討する。 対象ねじに０．０３≦△ｐ・ｎ／ｐ≦０．３の関係式を当てはめると、ねじピッチの差が８〜７５μｍの範囲で、ボルト、ナットの緩みを防止できることとなる。
ここで、図４に示すように、ボルト１０２に取り付けたナット１０１を回転させてボルト１０２の頭部に向かって進めると、ナット１０１のねじ山１０１ａとボルト１０２のねじ山１０２ａが、２箇所で接触するようになる。その状態からナット１０１を回転させてボルト１０２の頭部に進めると、ボルト１０２のねじ山１０２ａとナット１０１のねじ山１０１ａの接触領域が変形し、ねじ山１０２ａとねじ山１０１ａの間に大きな接触圧力及び摩擦が生じるので、ナット１０１がボルト１０２に対して自然回転するのを防止する摩擦トルク（以下、「ねじ込みトルク」とも言う）が発生する。 そして、ねじ込みトルクが発生し始める際のボルト１０２のねじ山１０２ａに嵌合しているナット１０１のねじ山１０１ａ数をＮ_ｃ（ねじ山の０°位置から３６０°位置の１サイクルの領域をねじ山数が１として扱う）とし、ボルト１０２及びナット１０１のクリアランスをＣ_ｘとし、ボルト１０２及びナット１０１のねじピッチの差を△ｐとすると、以下の式が成り立つ。
２Ｃ_ｘ＝△ｐ・（Ｎ_ｃ−１）
図４に示す例では、Ｎ_ｃ＝２、２Ｃ_ｘ＝△ｐであるので、２Ｃ_ｘ＝△ｐ・（Ｎ_ｃ−１）の関係が成り立っている。なお、図４は、ねじ込みトルクが生じる最小の嵌合ねじ山数Ｎ_ｃ＝２の状態を示すものである。 また、前記式に従えば、ＪＩＳ規格における最小のクリアランスＣ_ｘ＝１１μmでは、△ｐ＝２Ｃ_ｘ／（Ｎ_ｃ−１）＝２２／（Ｎ_ｃ−１）となる。ナットがボルトに挿入可能となるためには、少なくともＮ_ｃが２以上であるから、ねじピッチの差△ｐは、２２／（２−１）＝２２μｍ以下でなくてはならない計算となる。
この点、特許文献２には、△ｐの範囲として８〜７５μｍが挙げられており、この範囲の内２２μｍを超えて７５μｍ以下ではナット全体をボルトに嵌合させることができない。このように特許文献２では、クリアランスが考慮されておらず、大部分の範囲がねじ部材として機能しない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、ナット全体をボルトに嵌合可能で、ボルトに対するナットの緩みを安定的に抑制できるねじ部材を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係るねじ部材は、Ｎが４．７より大きく、２Ｃ_ｘ／（Ｎ−３．７）≦△Ｐ≦２Ｃ_ｘ／（Ｎ−４．５）の式を満たすので、ナット全体をボルトに嵌合可能で、ボルトに対するナットの緩みを安定的に抑制可能である。