特開 2024-124283 緩み止め効果を有するボルトナットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124283

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】緩み止め効果を有するボルトナットシステム

(51)【国際特許分類】

   F16B 39/12 20060101AFI20240905BHJP

   F16B 39/16 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

F16B39/12 A

F16B39/12 Z

F16B39/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2023063746

(22)【出願日】2023-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】520305786

【氏名又は名称】宮崎 保

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 保

(57)【要約】      （修正有）

【課題】從來よりも長期間にわたり緩み止め効果を持つボルトナットを提供するのが目的である。
【解決手段】上下ナット２、３は、同心円のシャンク９とソケット１０に固定。上ナット２は２つの微細に偏心したねじが，グルーブ７をへだてて上下左右にあり、このナット２をボルト１に捩じ込むと，偏心ねじ中心線はボルト中心線５まで左右に押されゆるみを防せぐ。このボルトナットシステムは同心円になりその重心位置はボルト中心線５直近になり，モーメントアームは０に近く，ボルトナットシステムのゆるみを防ぐ。また、上部偏心ねじピッチを１／４～１／２ピッチ下げ，これにナット２をねじ込むと，ボルト１と両者の噛み合うねじは下に押されナット２のゆるみを防ぐ。スプリングワッシャー４のシャープエッジが上のナット２の放射線状に刻まれたグルーブ７にはまると，上のナット２の反時計方向への回転を防せぎ，振動によるゆるみを防止する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上のナットには溝があり，ボルト中心線から微細に偏心したねじが上下左右に２本あり，ナットのシャンクとソケットに固定されたボルトにこのナットを捩じ込むと，ナットの偏心ねじ中心線はボルト中心線まで押され，ボルトの外径ねじはナットの内径ねじを押すと，反力で外径ねじを押し返えすので，ボルトとナットのねじは密着，３６０°固定され振動によるゆるみを防ぐ。

【請求項2】

上のナットの上部にねじのピッチは１／４～１／２ピッチ下げて切ってあるので，上のナットをボルトに捩じ込むと，ボルトと噛み合うねじを下に押す，実に下のナットの低部に固定されたスプリングワッシャーが上のナットと噛み合うねじを上下に押し，ゆるみを防ぐ。
上のナットの低部には放射線状に切りこまれた溝が，スプリングワッシャの持つ鋭いエッジが，ナットを締めるとその溝にはまり，ナットの反時計方向への回転を止めボルトナットのゆるみを防ぐ。

【請求項3】

Ａによりこのボルトナットシステム全体がコンセントリック；同心円に設計さその重心線はボルト中心線上にあり回転半径は０であり，センターライン中心の回転は起きない様設計されており，振動によるゆるみの発生を最大限防ぐことにある。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本考案は緩み止め効果を有するボルトナットシステムに関する。

【技術背影】

【0002】

ボルトナットシステムは部品を組み付けるために使用される機械部品である、從耒からボルトナットシステムのうち緩め止め効果を有するボルトナットシステムが知られている（例，特許文献１～５及び非特許文献１及び申請者本人の実用新案がありその取得直後に改良を加えてゆるみ止め効果を増加した内容で特許申請させて戴く。

【先行技術文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第２３０１６３４号明細書

【特許文献2】英国特許第１５４７５８５号明細書

【特許文献3】独国特許第３６４０６６８号明細書

【特許文献4】米国特許公開第２０１６／０１３１１７号明細書

【特許文献5】米国特許第１１／２５５／３６８号明細（２０２２年２月２８日）

【実新文献６】

日本 実用新案３２３９０２６（２０２２年８月３１日）

【0004】

【非特許文献】 交通新聞社新書“緩まないナットが支える鉄道の安全と快適性“ハードロック工業，２０１９年６月１４日発行

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

産業界，特に高速鉄道，航空機業界では從耒よりも長期の信頼性の大きいボルトナットシステムが求められ，その上強力な緩み止め効果を持つボルトナットシステムが必要とされている。ボルトナットシステムは最も小さな機械部品であるが，緩み止め効果を増進させることにより，それを使用しているあらゆる機具，機械装置から航空機，プラント，橋梁の安全性と能率の向上がこの申請の目的である。

【0006】

申請者本人の取得 ＵＳ ＰＡＴＥＮＴ １１／２５５／３６８ Ｂ２，２０２２年２月２８日及び日本実用新案３２３９０２６，２０２２年８月３１日の受領時に全く気付かなかったことは，所有するＶＷ車の空冷エンジンは２，６００ＲＰＭであり１秒間 ４３．３回の恐ろしい回転で，毎日２時間運転すると

微振動でも大きな力があり，小さな振動でも回数が増すと，重心位置をボルト中心線に可能なかぎり近ずけねばならぬことがわかり，，重心は ＢＯＬＴＮＵＴ ＡＳＳＥＭＢＬＹのＭＯＭＥＮＴ ＡＲＭ（回転半径）０近く，ＣＯＮＣＥＮ－ＴＲＩＣ（同心円）に近ずけ，スプリングワッシャーのエッジを利用しナットの回転を防せぎボルトとナット両方の噛み合いねじを上下中心方向に圧を加えることに着目，特許出願をすることに決定しました。

【発明の効果】

【0007】

本考案によれば從耒よりも長期間にわたって強力な緩み止め効果が得られるボルトナットシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【実施形態】

【0008】

ボルトをその中心線上に固定確保する。

【0009】

上のナットにはボルト中心線から微細にはなれた中心線を特って本のねじがグルーブによって離され，上下左右の反対側にあるのでボルトにナットを捩じ込むと，ボルトはナットの偏心した中心線をボルトの中心線まで押すと，ナットは反力で押し返えすので，ボルトナットシステムは固定される。

【0010】

上のナットの溝に仕切られた溝の上のねじのピッチは下のねじよりも，ねじのピッチは１／４～１／２ピッチ下に下げられているので，上のナットをボルトに捩じ込むとボルトとその噛み合いのねじは下方に押され上のナットのねじの振動によるゆるみを防止する。

【0011】

スプリングワッシャーは接着剤により下のナットのソケット底部に固定され，上のナットを上に押し上げると同時に，上下ナットのボルトと噛め合うねじを上下に圧迫し，振動による，緩みを防止する。
更にスプリングワッシャーのＳＨＡＲＰ ＥＤＧＥ（鋭い縁）が上のナットの下側に刻まれたＧＲＯＯＶＥＳ（溝）に，ナットを締め付けた時点で，はまるのと，ナットは反時計方向に回転できず，ゆるみを防ぐことができる。

【0012】

このボルトナットシステムはＣＯＮＣＥＮＴＲＩＣ（同心円）になっており，その重心はボルト中心線上にあり，ＭＯＭＥＮＴ ＡＲＭ（回転半径）はほぼ０になり，振動による影響は小さい。

【0013】

從耒のボルトナットシステムはナット片側でボルトを押えようとして，同心円とならず，重心はボルト中心線に収まらず，ボルト中心線を起点としてナットは反時計方向に回転して緩む，この接触面は円周の一部と幅の狹い，滑り，また摩粍する接触となり長期の振動に耐えられなかったのが原因と，ボルトの外径ねじとナットの内径ねじが密着し固定されないのが大きな問題点と考へられる。

【課題を解決する為の手段】

【0006】

Ａ，上のナットにはシャンク，下のナットにはソケットがあり，ボルトをその中心線上にしっかりと固定する。
Ｂ，図面１に示すように，上のナットの上部と下部の間は，ＧＲＯＯＶＥより仕切られ，微細に同寸法で中心線から離れた２本のネジは，左右・上下に位置すると，ボルトにこのナットをねじ込むと，中心線に対して上部は右方向に押され，下部は左方向に押されることになり，上部と下部は反力で押し返して，シャンクとソケットの嵌め合いと，ボルトの外径ねじとナットの内径ねじが密着、しっかり固定することが必要
Ｃ，上のＢによりこのボルトナットシステムはコンセントリック（同心円）になり全体の重心位置はボルト中心線上で，ＭＯＭＥＮＴ ＡＲＭ（回転半径）は０になり，振動による影響は受けなくする。
Ｄ，從耒のボルトナットシステムは円弧のシャンクで外側の円のソケットを内側から

であるため，このボルトナットシステム全体の重心位置はボルト中心線上におかれずに，回転半径は小さくとも長期に振動を受けると，ナットは反時計方向に微動でも回転し始めゆるむ可能性がある。
Ｅ，さらに図面１の通り上のナットの上部偏心ねじのみ １／４～１／２ねじピッチを下方にずらしてねじ切りをしておき，ボルトに上のナットを締め込むとナットとボルトとナットの噛み合いねじを下方に押すことにより，ナットの反時計方向えの回転を防止する
Ｆ，図面１の下のナットにはスプリングワッシャーがボンドで取り付けてあり，上のナットを上方に押す他，ボルトとナットの噛み合うねじを上下方向に押してナットのゆるみを防止する。
更にスプリングワッシャーの一部のシャープエッジが上のナットの下側に放射線上に刻まれた溝（ＧＲＯＯＶＥＳ）にはまり，上のナットの反時計方向への回転を防ぎ，振動によるボルトナットシステムのゆるみを防止する。

【図1】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2023-05-21

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は緩み止め効果を有するボルトナットシステムに関する。

【技術背景】

【0002】

ボルトナットシステムは部品を組み付けるために使用される機械部品であり從来からこのシステムのうち緩み止め効果を有するボルトナットシステムが知られており（例 特許文献１～５及び非特許文献１及び申請者本人の米國特許と日本実用新案がありその取得直後に改良を加えて緩み止め効果を増加した内容で特許申請をする。

【先行技術文献】

【特許技術文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第２３０１６３４号明細書

【特許文献2】英国特許第１５４７５８５７号明細書

【特許文献3】独国特許第３６４０６６８号明細書

【特許文献4】米国特別公開第２０１６／０１３１１７別明細

【特許文献5】米国特許第１１／２５５／３６８（２０２２年２月２８日）

【実新文献６】

日本実用新案３２３９０２６（２０２２年８月３１日）

【0004】

【非特許文献】交通新聞新書“緩まないナットが支える鉄道の安全と快適性”ハードロック工業，２０１９年６月２４日発行

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

産業界，特に高速鉄道，航空機業界では從来よりも長期の信頼性の大きく強力な緩み止め効果を持つボルトナットシステムが必要とされている。ボルトナットシステムは最も小さな機械部品であるが，緩み止め効果を増進させることにより，それを使用しているあらゆる機具，機械装置からプラント，橋梁，から航空機の安全性と能率の向上がこの申請の目的である。

【問題を解決するための手段】

【0006】

使用しているＶＷエンジンの回転数は２，６００ＲＰＭで意識的に高速と解っていたが１秒間には４３．３３回の振動であることを遅まきながら理解，ボルトナットアセンブリーもボルトセンターラインを中心とする回転体であるので振動から守るためには；
１．從来のボルトナットシステムでは円弧のシャンクで円周のソケットを押す構造でナットの内側を外に押し，反対側のナットがボルトを押す構造で，このボルトナット全体がＥＣＣＥＮＴＲＩＣ（エキセントリック）でその重心線はボルト中心線からはずれ，回転半径が微少でもナットは振動を受けると回転しやすくなり，ナット片側でボルトに圧を１８０°

２．この発明では，ボルトナットアセンブリーの重心はボルト中心線に揃え，回転半径を０ｍｍにして，全体をＣＯＮＣＥＮＴＲＩＣ（同心円－状態）にして振動による緩みを防ぐ。このボルトナットアセンブリーでは，上のナットにはボルト中心線から微少にはなれた中心線を持つ２本のねじを，溝を堺に，上下左右に設け，ボルトにナットをねじ込むと，ボルトとナットの噛み合うねじスパイラルは中心線に直角に１８０°＋１８０°＝３６０°密着，固定し緩み止めの強力な要因となる。
３．上のナットの上部ねじのみ，そのねじを下部のねじに対して１／４～１／２ピッチ下げてねじ切りをして，これにナットを捩じ込むと，ボルトと噛み合うねじを下に押し，更に下のナットにボンドにより取付けたスプリングワッシャーで上のナットと噛み合うねじを上下に押してナットのゆるみを防ぐ。上のナットの下側に放射状に刻まれた細い溝の上をスプリングワッシャーはナットを捩る時は滑るが，それを止めるとワッシャーの鋭いエッジは，溝にはまり，ナットの反時計方向への回転を止め，このボルトナットアセンブリーの緩みを止める要因となる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば從来よりも，長期間にわたり強力な緩み止め効果が得られるボルトナットシステムを提供する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】微細に偏心したねじを上下左右に，溝を隔だてて２本を上のナットに切り，それを固定されたボルトに捩じ込むと，中心線に直角に，ボルトナットは１８０°＋１８０°密着，固定し緩みを止める。上部のねじの位置を下げ，スプリングワッシャと共に，噛み合うねじは上下方向に圧を加え，ワッシャの鋭いエッジが上のナットの下側の溝にはまると，上のナットの反時計方向への回転を止めゆるみを防ぐ

【図2】参考図；矢印にて，ボルトとナットのねじ噛み合い３６０°を示し，中心方向上下にねじ噛み合いに圧がかかり，ワッシャーのエッジが細い溝にはまるとナットの回転を止めボルトナットのゆるみを防ぐ。

【図3】從来のボルトナットのデザインの構造の重心線はボルト中心線からはずれ回転し易すく，中心線に直角方向のスパイラルねじの密着は１８０°以下で，中心方向にも回転方向にも圧を加えて緩みを止める対策が取られていないことを示す参考図

【発明を実施する為の形態】

【0009】

固定，確保される。

【0010】

上のナットにはボルト中心線から微細にはなれた中心線を持つ２つのねじは，溝により離され，上下左右の反対側にあり，ボルトにナットを捩じ込むと，中心線に直角の方向にボルトとナットのねじは１８０°＋１８０°＝３６０°円周方向から密着，固定され，ボルトナットの振動による緩みを防止する。

【0011】

スプリングワッシャーは下のワッシャーのソケット底部に接着剤で固定され，上のナットを押し上げると同時に，上下ナットの噛み合うねじを中心線方向を上下に圧迫する。
更にスプリングワッシャーの鋭い縁が，上のナットの下側に放射線状に刻まれた縞に，ナットを締め付けた時に滑り，止めた時は縞に縁がはまるのでナットは反時計方向に回転できず，緩み止めの要因となる。

【0012】

上のナットの上部のねじは，下部のねじに対して，１／４～１／２ピッチ下げられているのでナットをボルトに捩じ込むとナットはボルトと噛み合うねじを下に圧迫する。

【0013】

このボルトナットシステムは［００１０］によりＣＯＮＣＥＮＴＲＩＣ（同心円状態）になりその重心線はボルト中心線と重なり，ＭＯＭＥＮＴＡＲＭ（回転半径）は０ｍｍとなり回転を防ぐ要因となる。

【符号の設明】

【0014】

１．ボルト
２．上のナット
３ 下のナット
４ スプリングワッシャー
５．ボルト中心線
６．上部左の偏心ねじ中心線
７．細い溝
８．下部右の偏心ねじ中心線

に捩じ込むとボルトと噛み合うねじは下方に押される。
１２．ボルトに上部のナットを捩じ込むと，左右の偏心ねじ中心線はボルト中心線近くまで押され，左右にナットを外側に押し，ナットは反力で押し返すので，ボルトとナットは中心線に直角の方向と円周方向１８０°＋１８０°密着，固定しボルトとナットの緩みを防止する。これによりボルトナットアセンブリーはＣＯＮＣＥＮＴＲＩＣ（同心円状態）になり，その重心線は中心線と重なり，回転半径は０ｍｍとなり緩みを防ぐ。
１３．上のナットの下部に放射線上に刻まれた細い溝，
１４．スプリングワッシャーの持つ，シャープエッジ（縁），ナットを捩る時はシャープエッジは細い溝の上を滑るが，止めた時エッジは溝に喰い込み，ナットの反時計方向への回転を止め，振動によるボルトナットの緩みを防止する。
１５．スプリングワッシャーは下のナットに接着剤で固定する。
１６．ねじの偏心の幅は図示よりも挾い。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上のナットの上部にはボルト中心線から微細に偏心した２本のねじを，溝を堺に，上下左右に設け，ボルトにナットを捩じ込むと，ナットの偏心ねじ中心線はボルト中心線まで押され，ボルトの外径ねじがナットの内径ねじを押すと，反力で，ナットはボルト外径ねじを押し返えすのでボルトとナットは中心方向に向って３６０°密着，固定されるので，振動によるゆるみを防ぐ要因となる。

【請求項2】

上記によりこのボルトナットシステム全体がＣＯＮＣＥＮＴＲＩＣ（同心円状態）に企画され，その重心線はボルト中心線と重なり，回転半径は０ｍｍであり，センタライン中心の回転は起きぬ様設計することより，振動による緩みの発生を防ぐ要因となる。

【請求項3】

上のナットの上部ねじのピッチは下部ピッチより１／４～１／２ピッチ下げて切削してあるので，ナットをボルトに捩じ込むと，ボルトと噛み合うねじを下に押す。更に下のナットの低部に固定されたスプリングワッシャーが上のナットと噛み合うねじを上下に押し緩みを防ぐ。
上のナットの低辺に放射線状に切削された細い溝の上をナットを締めつける時はシャープエッジは滑るが，止まるとエッジは溝にはまり，ナットの反時時方向への回転を止め，ボルトナットのゆるみを防ぐ要因となる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図1】

【図2】

【図3】