JP2001082430A

JP2001082430A - ボルト

Info

Publication number: JP2001082430A
Application number: JP26100499A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Iwata; 田聖隆岩
Original assignee: Iwata Bolt Co Ltd
Current assignee: Iwata Bolt Co Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-03-27

Abstract

(57)【要約】【課題】確実な高速締め付けを可能にするボルトを提
供することである。【解決手段】頭部（７）に締付け具を押し付け、相手
となるナットに螺合されるボルト（１）であって、ナッ
トの内径より小さい径の円筒形状に形成された先端部に
ある円筒状案内部（２）と、ナットと正規に螺合する正
規ネジ部（６）と、円筒状案内部の上端から正規ネジ部
の下端までネジ状に形成され、ネジ山頂部が断面円弧形
状に形成され、円筒状案内部の径より大きく正規ネジ部
の外径より小さい外径を有するネジ状案内部（３）と、
を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボルト（雄ネジ）に
係り、特に相手となるナット（雌ネジ）に高速締付けを
可能にするボルト（雄ネジ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車組立てなどの量産加工でネジ部品
の締結を行う際に、締付け機器としては、作業性の向上
の為に締付け高速回転で行えるものを用いる。そして締
付ける部位によっては作業体勢が不安定で、常に締付け
る雄ネジを相手雌ネジに対して軸直角で行えない場合が
ある。締付けが高速で且つ斜めに締付ける場合がある悪
条件下での作業の為、雄ネジと雌ネジ間で囓りや焼付き
が生じている。

【０００３】従来、斜め締めやネジ山の噛り、焼付きを
防止するボルト(雄ネジ)には例えば、次のものがある。

【０００４】１．図５に示すように、ボルト１００の先
端に相手ナット(雌ネジ)ヘの案内として、ナット内径よ
りの僅かに小径のネジ無しの円筒部１０１を形成し、ナ
ットヘ軸直角方向にしか挿入できないようにしたもので
ある。これは、ボルト１００を斜め締めに対する対策と
しては効果を期待できるが、噛りや焼付きに対する対策
にはなり得ないものである。

【０００５】２．図６に示すように、ボルト１０２のネ
ジ外径が先端にかけて順次小さくなり、ネジ山自体の形
状が全長に渡って形成されているものである。これは、
先端の案内部１０３が先細り形状に形成されているた
め、ボルト１０２がぐらつき斜め締めに対する対策には
なり得ないものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ボルトが相手ナットの
軸線に対し傾斜した状態のままで締付け具をボルトの頭
部に押し付け、ネジ装着を開始することがある。この場
合、ボルトの姿勢が修正されないまま、ネジ装着されて
しまい、ネジ山の噛りや焼き付きが発生し、円滑にネジ
装着が行われず、締付け作業効率が低下するという問題
があった。

【０００７】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、確実な高速締め付けを可能にし、締
付け効率が高く組立て費用の低減を可能にするボルトを
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明のボルトは、頭部に締付け具を押し付け、
相手となるナットに螺合されるボルトであって、前記ナ
ットの内径より小さい径の円筒形状に形成された先端部
にある円筒状案内部と、前記ナットと正規に螺合する正
規ネジ部と、前記円筒状案内部の上端から前記正規ネジ
部の下端までネジ状に形成され、ネジ山頂部が断面円弧
形状に形成され、前記円筒状案内部の径より大きく前記
正規ネジ部の外径より小さい外径を有するネジ状案内部
と、を備えることを特徴とする。

【０００９】前記ネジ状案内部は、前記正規ネジ部と同
一のピッチとリード角を有する。

【００１０】また、前記ネジ状案内部のネジ山形状は、
断面を前記正規ネジ部のネジ山形状の断面に重ねたとき
に前記正規ネジ部のネジ山形状の断面に含まれるように
小さく形成されている。

【００１１】また、前記ネジ状案内部のネジ山は、先端
部側から前記頭部側に向かってより大きい少なくとも２
種の外径を有する。

【００１２】また、前記ネジ状案内部のネジ山は、一つ
の外径を有する。

【００１３】また、前記ネジ状案内部のネジ山頂部の前
記断面円弧形状は、前記ピッチの寸法の２０％乃至６０
％の大きさの曲率半径で形成されている。

【００１４】また、前記円筒状案内部の先端端部は、前
記ピッチの寸法の５０％以上の大きさの曲率半径で面取
りされている。

【００１５】上述の発明において、ボルトの頭部に締付
け具を押し付け、相手となるナットのネジ孔の軸線に対
しボルトの軸線が傾斜した状態で押し付け回転した場合
に、ナットの内径より小さい径の円筒形状に形成された
先端部にある円筒状案内部が相手ナットのネジ孔のネジ
溝に食い込むことがなく初期の段階で傾斜姿勢が修正さ
れ、さらに、ネジ状案内部が相手ナットのネジ孔に挿入
されると、ネジ状案内部のネジ山頂部が断面円弧形状に
形成されているので、相手ナットのネジ孔の入口端部も
ネジ溝に食い込むことがなく、押し付け推力を受けてさ
らに姿勢変更し、このように、ボルトが相手ナットの孔
壁に引っ掛かかることなく、初期に傾斜した姿勢をネジ
孔に挿入される毎に次第に姿勢変更し、最終的に正規ネ
ジ部が正規に相手ナットと螺合できる姿勢に姿勢変更さ
れる。

【００１６】また、ネジ状案内部は正規ネジ部と同一の
ピッチとリード角を有するので、押し付け回転させられ
ながらボルトは円滑に相手ナットのネジ孔により深く挿
入される。

【００１７】また、ネジ状案内部のネジ山形状は、断面
を正規ネジ部のネジ山形状の断面に重ねたときに正規ネ
ジ部のネジ山形状の断面に含まれるように小さく形成さ
れているので、ネジ状案内部の断面円弧状に形成された
ネジ山頂部が相手ナットのフランク面を圧迫するような
ことがなく、ネジ状案内部のネジ山頂部が相手ナットの
フランク面に円滑に接触することができる。

【００１８】また、ネジ状案内部のネジ山は、先端部側
から頭部側に向かってより大きい少なくとも２種の外径
を有するので、ボルトは相手ナットのネジ孔に挿入され
るにつれて少しずつ円滑に姿勢変更をすることができ
る。

【００１９】また、ネジ状案内部のネジ山は、一つの外
径を有する場合には、単純な構成で簡易にボルトを製造
することができる。

【００２０】また、ネジ状案内部のネジ山頂部の断面円
弧形状は、ピッチの寸法の２０％乃至６０％の大きさの
曲率半径で形成されているので、相手ナットのネジ孔の
入口端部やネジ溝に引っ掛かることなく、相手ナットの
ネジ山間に適度に跨って当接され、傾斜した姿勢の姿勢
変更を容易に円滑に行うことができる。ネジ山頂部の断
面円弧形状の曲率半径が、ピッチの寸法の２０％より小
さいと相手ナットのネジ孔の入口端部やネジ溝に引っ掛
かかり、ピッチの寸法の６０％より大きいと傾斜した姿
勢の姿勢変更が円滑に行われなくなる。

【００２１】また、円筒状案内部の先端端部は、ピッチ
の寸法の５０％以上の大きさの曲率半径で面取りされて
いるので、相手ナットのネジ孔の入口端部やネジ溝に引
っ掛かることなく、ボルトは円滑に初期の姿勢変更をす
ることができる。円筒状案内部の先端端部がピッチの寸
法の５０％より小さいと、相手ナットのネジ孔の入口端
部やネジ溝に引っ掛かる恐れが大きくなる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
ボルトの実施の形態について説明する。

【００２３】図１乃至図３に本発明に係るボルトの一実
施形態を示す。ボルト１は、頭部７と反対側の先端部に
相手ナットの内径より小さい直径６．５ｍｍの円筒形状
に形成された円筒状案内部２と、相手ナットと正規に螺
合する正規ネジ部６と、円筒状案内部２の上端から正規
ネジ部６の下端までネジ状に形成されたネジ状案内部３
とを有する。

【００２４】正規ネジ部６はＭ８ｍｍ×１．２５ｍｍで
あり、外径が約７．９ｍｍピッチが１．２５ｍｍであ
る。

【００２５】ネジ状案内部３は、ネジ山頂部が断面円弧
形状に形成され、円筒状案内部２の直径６．５ｍｍより
大きく正規ネジ部６の外径７．９ｍｍより小さい外径を
有する。ネジ状に形成されたネジ状案内部３は、好まし
くは製造上の都合で正規ネジ部６のピッチとリード角と
同じピッチとリード角を有するが、必ずしも同じでなく
ともよい。また、ネジ状案内部３の谷径は正規ネジ部６
の谷径と同じに形成されている。

【００２６】ネジ状案内部３は、円筒状案内部２に近い
側の２条の第１のネジ状案内部４と正規ネジ部６側に近
い側の１条の第２のネジ状案内部５とから連続的に接続
されて形成されており、第１のネジ状案内部４は外径７
ｍｍを有し、第２のネジ状案内部５は第１のネジ状案内
部４の外径より大きい外径７．５ｍｍを有する。第１の
ネジ状案内部４のネジ山頂部の断面円弧形状は、ピッチ
の寸法１．２５ｍｍの２０％乃至６０％の大きさの曲率
半径、例えば０．５ｍｍの曲率半径を有し、第２のネジ
状案内部５のネジ山頂部の断面円弧形状は、ピッチの寸
法１．２５ｍｍの２０％乃至６０％の大きさの曲率半
径、例えば０．３ｍｍの曲率半径を有する。

【００２７】また、ネジ状案内部３ネジ山形状は、断面
を正規ネジ部６のネジ山形状の断面に重ねたときに、ネ
ジ状案内部３のネジ山形状が正規ネジ部のネジ山形状の
断面に含まれるように小さく形成されている。これによ
って、ネジ状案内部３の断面円弧状に形成されたネジ山
頂部が相手ナットのフランク面を圧迫するようなことが
なく、ネジ状案内部３のネジ山頂部が相手ナットのフラ
ンク面に円滑に接触することができる。

【００２８】なお、ネジ状案内部３のネジ山頂部から谷
に至る部分は直線であっても円弧であってもよい。ま
た、図１に示すように、ネジ状案内部３または正規ネジ
部６のネジ谷は０．２ｍｍまたはこれ以下の曲率半径で
面取りされている。

【００２９】円筒状案内部２の先端端部は、ピッチの寸
法１．２５ｍｍの５０％以上の大きさの曲率半径、例え
ば、１ｍｍの曲率半径で面取りされている。また、円筒
状案内部２は軸線方向に、ボルトの長さによるが２ｍｍ
乃至５ｍｍの長さ、例えばネジ谷を含めて３．５ｍｍの
長さを有する。円筒状案内部２の先端端部を面取りする
曲率半径がピッチ１．２５ｍｍの５０％より小さいとす
ると、ボルト１が相手ナットに斜めに当接した場合に相
手ナットのネジ孔端部の回りに円滑に姿勢変更しにくく
なる。円筒状案内部２の先端端部を面取りする曲率半径
の上限は、円筒状案内部２の姿勢変更が円滑になるよう
に、円筒状案内部２の外径や軸線方向の長さに応じて定
めればよい。

【００３０】図３は、図２に示すボルト１に対応するネ
ジ圧造ブランクを示す断面図である。

【００３１】次に本実施形態の作用について説明する。

【００３２】ボルト１の先端部の円筒状案内部２は相手
ナットのネジ径より小さい外径の円筒形状を有しその先
端端部は曲率半径１ｍｍでＲ面取りされているので、円
筒状案内部２が相手ナットに斜めに挿入されたときに円
筒状案内部２が相手ナットのネジ孔のネジ溝に食い込ん
だり引っ掛かったりすることがなく、押し付け推力を受
けて押し付け初期の段階で傾斜姿勢が修正され、さらに
円滑に相手ナットのネジ孔に挿入される。

【００３３】ボルト１の頭部７を押し付けながらネジ状
案内部３が相手ナットのネジ孔に挿入されると、第１の
ネジ状案内部４がまず相手ナットのネジ孔の入口端部に
当接するが、第１のネジ状案内部４のネジ山頂部がＲ
０．５ｍｍで断面円弧形状に形成されているので、第１
のネジ状案内部４は相手ナットのネジ孔の入口端部のネ
ジ溝に食い込むことがなく、押し付け推力及びネジ締め
付け回転力を受けてさらに姿勢変更する。

【００３４】さらにボルト１の頭部７を押し付けながら
締め付けると、第１のネジ状案内部４より大きい外径を
有する第２のネジ状案内部５もまたネジ山頂部がＲ０．
３ｍｍで断面円弧形状に形成されているので、相手ナッ
トのネジ孔のネジ溝に食い込むことがなく、押し付け推
力及びネジ締め付け回転力を受けてさらに姿勢変更す
る。

【００３５】また、ボルト１の頭部７を押し付けながら
締め付けると、ネジ状案内部３は正規ネジ部６と同じリ
ード角とピッチを有しネジ状に形成されているので、ネ
ジ状案内部３は相手ナットの孔壁に当接し、部分的にま
たは全体的に相手ナットのフランク面に当接し、ネジ締
め付けに要する回転が円滑に行われ、推力を受けてネジ
溝に沿って案内され、正規ネジ部６はさらに奥へ挿入さ
れる。

【００３６】また、円筒状案内部２が相手ナットのネジ
孔に挿入されてボルト１の傾斜した姿勢の角度修正がす
でに行われ、傾斜が少なくなるように姿勢変更されてい
ると、円筒状案内部２より大きい外径を有するネジ状案
内部３は円滑に相手ナットのネジ孔に挿入される。

【００３７】また、ネジ状案内部３は円筒状案内部２に
近い側の第１のネジ状案内部４と正規ネジ部６側に近い
側の第２のネジ状案内部５とから連続的に接続されて形
成され、第１のネジ状案内部４と第２のネジ状案内部５
と正規ネジ部６とは順々に外径が大きくなるように形成
されているので、ボルト１が相手ナットのネジ孔に挿入
されるにつれて、次第に正規ネジ部６が相手ナットに螺
合するようになる。

【００３８】また、第１のネジ状案内部４と第２のネジ
状案内部５と正規ネジ部６とは、断面円弧形状の曲率半
径が順々に小さくなるので、ボルト１は相手ナットのネ
ジ孔に挿入されるにつれて次第により密接に相手ナット
に螺合するようになる。

【００３９】図４は、図１または図２に示す実施例の変
形例を示す図である。図４において、ネジ状案内部３
は、一つの外径からなるネジ山を有し、３条の第１のネ
ジ状案内部４のみから構成されている。このように、ネ
ジ状案内部３を一種類の外径のネジ山で構成することに
よって簡易に製造することができる。

【００４０】以上のように、本実施の形態によれば、ボ
ルト１が相手ナットの軸線に対し傾斜した状態のままで
締付け具をボルト１の頭部に押し付けネジ装着を開始し
たとしても、ボルト１の姿勢が修正されながらネジ装着
されるので、ネジ山の噛りや焼き付きが発生することが
なくなり、円滑にネジ装着が行われ、締付け作業効率が
高くでき、組立て費用の低減を図ることができる。

【００４１】なお、上述の説明において、ネジ状案内部
３は２種類または１種類の外径を有する場合を示した
が、３種以上の外径を有している場合であってもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明の構成によれば、
ボルトは相手となるナットのネジ孔に挿入される毎に次
第に姿勢変更され、最終的に正規ネジ部が正規に相手ナ
ットと螺合できる姿勢に姿勢変更される。この結果、確
実な高速締め付けが可能になり締付け効率が高くでき組
立て費用の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のボルトの一部を示す断面
図。

【図２】図１に対応するボルトの平面図（ａ）と側面図
（ｂ）。

【図３】図１に示すボルトに対応するネジ圧造ブランク
を示す側面図。

【図４】図１に示すボルトの変形例を示す断面図。

【図５】従来のボルトを示す側面図。

【図６】他の従来のボルトを示す側面図。

【符号の説明】

１ボルト２円筒状案内部３ネジ状案内部４第１のネジ状案内部５第２のネジ状案内部６正規ネジ部７頭部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】頭部に締付け具を押し付け、相手となるナ
ットに螺合されるボルトであって、前記ナットの内径より小さい径の円筒形状に形成された
先端部にある円筒状案内部と、前記ナットと正規に螺合する正規ネジ部と、前記円筒状案内部の上端から前記正規ネジ部の下端まで
ネジ状に形成され、ネジ山頂部が断面円弧形状に形成さ
れ、前記円筒状案内部の径より大きく前記正規ネジ部の
外径より小さい外径を有するネジ状案内部と、を備える
ことを特徴とするボルト。
【請求項２】前記ネジ状案内部は、前記正規ネジ部と同
一のピッチとリード角を有することを特徴とする請求項
１に記載のボルト。
【請求項３】前記ネジ状案内部のネジ山形状は、断面を
前記正規ネジ部のネジ山形状の断面に重ねたときに前記
正規ネジ部のネジ山形状の断面に含まれるように小さく
形成されていることを特徴とする請求項１に記載のボル
ト。
【請求項４】前記ネジ状案内部のネジ山は、先端部側か
ら前記頭部側に向かってより大きい少なくとも２種の外
径を有することを特徴とする請求項１に記載のボルト。
【請求項５】前記ネジ状案内部のネジ山は、一つの外径
を有することを特徴とする請求項１に記載のボルト。
【請求項６】前記ネジ状案内部のネジ山頂部の前記断面
円弧形状は、前記ピッチの寸法の２０％乃至６０％の大
きさの曲率半径で形成されていることを特徴とする請求
項１に記載のボルト。
【請求項７】前記円筒状案内部の先端端部は、前記ピッ
チの寸法の５０％以上の大きさの曲率半径で面取りされ
ていることを特徴とする請求項１に記載のボルト。