JP2002523691A - 垂直断面ピッチプロフィールのローブ状締結装置 - Google Patents
垂直断面ピッチプロフィールのローブ状締結装置Info
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- 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
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
-
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Abstract
(57)【要約】
締結装置（１）の全長にわたって頭部（２）から先端（１０）まで設けられた４個のねじ山区分（４，５，６，７）、つまり隆起した円筒形保持区分（４）と隆起した円筒形移行ねじ山形成区分（５）とレクタ・ローブでテーパ状のねじ山形成区分（６）とレクタ・ローブの整合区分（７）とを備える構造を持つ締結装置。ねじ山のピッチ断面は、各区分で異なる。
Description
【０００１】
本出願の発明は、ねじ山形成締結装置の改良設計と、工作物にねじ山を形成す
る独自の方法を含む。本出願が関係するねじ山形成締結装置は、締結装置が工作
物のパイロット孔にねじ込まれると孔にねじ山を形成する。工作物のねじ山は、
冷間成形されるか締結装置によりスエージ加工される。冷間成形プロセスでは、
締結装置が工作物の材料を変形させるため大きな摩擦が発生するが、締結装置に
印加される駆動力はこの摩擦を越えなければならない。
る独自の方法を含む。本出願が関係するねじ山形成締結装置は、締結装置が工作
物のパイロット孔にねじ込まれると孔にねじ山を形成する。工作物のねじ山は、
冷間成形されるか締結装置によりスエージ加工される。冷間成形プロセスでは、
締結装置が工作物の材料を変形させるため大きな摩擦が発生するが、締結装置に
印加される駆動力はこの摩擦を越えなければならない。
【０００２】
ねじ山形成締結装置の使用時に必要となる駆動力を軽減するため、弧状三角形
のピッチ断面を締結装置に設けるトリ・ローブの設計が開発された。このような
断面は、ピッチ面に沿って進むにつれて締結装置の頂部に交互に現れる高い部分
と低い部分を含む。最初、この形状は、締結装置の全長にわたって形成された。
締結装置ねじ山の高い部分のみが嵌合することでねじ山の形成が達成されるので
、必要な駆動トルクが低下するため、完全に嵌合する円形ねじ山構造の場合に発
生する摩擦を著しく低下させる。しかし、締結装置が完全に嵌合してもねじ山の
嵌合は減少したままであるため、締結装置の保持力が低下する。この種の締結装
置は、駆動トルクが妥当な際には良好なねじ山形成品質を持つが、標準的な円筒
頂部を持つねじ山が持つ優れた保持能力には欠けている。この種の締結装置では
、ねじ山形成には低い駆動トルクが望ましいが円筒形ねじ山の持つ高い表面接触
または保持力が必要とされるという、設計上の本質的な矛盾が存在する。
のピッチ断面を締結装置に設けるトリ・ローブの設計が開発された。このような
断面は、ピッチ面に沿って進むにつれて締結装置の頂部に交互に現れる高い部分
と低い部分を含む。最初、この形状は、締結装置の全長にわたって形成された。
締結装置ねじ山の高い部分のみが嵌合することでねじ山の形成が達成されるので
、必要な駆動トルクが低下するため、完全に嵌合する円形ねじ山構造の場合に発
生する摩擦を著しく低下させる。しかし、締結装置が完全に嵌合してもねじ山の
嵌合は減少したままであるため、締結装置の保持力が低下する。この種の締結装
置は、駆動トルクが妥当な際には良好なねじ山形成品質を持つが、標準的な円筒
頂部を持つねじ山が持つ優れた保持能力には欠けている。この種の締結装置では
、ねじ山形成には低い駆動トルクが望ましいが円筒形ねじ山の持つ高い表面接触
または保持力が必要とされるという、設計上の本質的な矛盾が存在する。
【０００３】 締結装置上部の円形断面部の保持区分８と、締結装置の残りの長さに延在する
テーパ状のローブ断面を持つねじ山形成区分とを備える締結装置が開示された、
引例であるフィパード ジュニア（Ｐｈｉｐａｒｄ，Ｊｒ．）の米国特許第３，
２４６，５５６号には、ローブの設計を持つ初期の締結装置が開示されている。
ミュンチンガー（Ｍｕｅｎｃｈｉｎｇｅｒ）に発行された特許である米国特許
第３，６８１，９６３号では、側面がより弧状となった断面を持つトリ・ローブ
の設計が導入された。‘９６３特許による締結装置のシャンクは、長さ方向に区
分、つまり円形区分とテーパ区分とに分割されている。トリ・ローブ形状はテー
パ区分に限定されており、工作物にねじ山を形成するのはこの区分であるのに対
して、円形または円筒形区分は標準的な締結装置を全面接触させ保持力を提供す
る。一般的にねじ山形成区分つまりテーパ区分は、２から３ピッチのねじ山を含
む短いものである。つまりねじ形成作業のすべてが、この距離で達成されるので
ある。
テーパ状のローブ断面を持つねじ山形成区分とを備える締結装置が開示された、
引例であるフィパード ジュニア（Ｐｈｉｐａｒｄ，Ｊｒ．）の米国特許第３，
２４６，５５６号には、ローブの設計を持つ初期の締結装置が開示されている。
ミュンチンガー（Ｍｕｅｎｃｈｉｎｇｅｒ）に発行された特許である米国特許
第３，６８１，９６３号では、側面がより弧状となった断面を持つトリ・ローブ
の設計が導入された。‘９６３特許による締結装置のシャンクは、長さ方向に区
分、つまり円形区分とテーパ区分とに分割されている。トリ・ローブ形状はテー
パ区分に限定されており、工作物にねじ山を形成するのはこの区分であるのに対
して、円形または円筒形区分は標準的な締結装置を全面接触させ保持力を提供す
る。一般的にねじ山形成区分つまりテーパ区分は、２から３ピッチのねじ山を含
む短いものである。つまりねじ形成作業のすべてが、この距離で達成されるので
ある。
【０００４】 複数区分を持つ構造で問題なのは、トリ・ローブ断面と円形断面の間の移行区
分において締結装置に頂部が完全に形成されたねじ山を設けるのが困難なことで
ある。この問題は、‘５５６特許でも‘９６３特許でも明白には認識されていな
い。移行区分における締結装置の断面のため、対向するダイにより力を対称的に
印加することができず、ねじ山形成区分では、ローブの頂点でさえ、締結装置に
おける頂部の完全な形成が妨げられる。工作物における正確な直径のねじ山形成
を完成させるのは、この区分の締結装置ねじ山なので、このことは重要である。
分において締結装置に頂部が完全に形成されたねじ山を設けるのが困難なことで
ある。この問題は、‘５５６特許でも‘９６３特許でも明白には認識されていな
い。移行区分における締結装置の断面のため、対向するダイにより力を対称的に
印加することができず、ねじ山形成区分では、ローブの頂点でさえ、締結装置に
おける頂部の完全な形成が妨げられる。工作物における正確な直径のねじ山形成
を完成させるのは、この区分の締結装置ねじ山なので、このことは重要である。
【０００５】 直径の異なる複数区分の半加工品、つまり保持区分とパイロット区分に、ねじ
山を形成すると、ロールダイで半加工品にねじ山が形成される際に、各区分の回
転距離に差が生じる。半加工品の小径区分は早く動く傾向がある。これにより締
結装置の頂部に材料をかぶせる力が半加工品に発生して、その結果、不良のねじ
山が形成されることになる。トリ・ローブ断面の場合には、加工品の幅は同じな
ので、この問題の解決策は得られない。このような解決策を提供して、ねじ山側
面（flanks）に不都合なラップ（laps）が生じることなく形成および保持区分に
ねじ山を形成するためのすべり量を転造プロセスで許容することが、本発明の目
的である。
山を形成すると、ロールダイで半加工品にねじ山が形成される際に、各区分の回
転距離に差が生じる。半加工品の小径区分は早く動く傾向がある。これにより締
結装置の頂部に材料をかぶせる力が半加工品に発生して、その結果、不良のねじ
山が形成されることになる。トリ・ローブ断面の場合には、加工品の幅は同じな
ので、この問題の解決策は得られない。このような解決策を提供して、ねじ山側
面（flanks）に不都合なラップ（laps）が生じることなく形成および保持区分に
ねじ山を形成するためのすべり量を転造プロセスで許容することが、本発明の目
的である。
【０００６】 先行技術による複数区分締結装置の別の問題は、２，３ピッチという比較的短
いテーパ状ねじ山区分でねじ山形成作業を行わなければならないことである。こ
のため作業すべてが締結装置の６から９個のローブのみにより達成され、ゆえに
作業の実施に必要なトルクを増大させるとともに、締結装置のこの区分に形成さ
れた不良のねじ山にさらに大きな負担を加えることになる。実際、これらの締結
装置を使用する者は、さもなければ必要となる高い取付トルクを克服するため、
大きめのパイロット孔を使用する傾向がある。これにより、締結装置ねじ山と工
作物との嵌合は、最高でも、理論的最大値の７０から７５パーセントまで低下す
る。
いテーパ状ねじ山区分でねじ山形成作業を行わなければならないことである。こ
のため作業すべてが締結装置の６から９個のローブのみにより達成され、ゆえに
作業の実施に必要なトルクを増大させるとともに、締結装置のこの区分に形成さ
れた不良のねじ山にさらに大きな負担を加えることになる。実際、これらの締結
装置を使用する者は、さもなければ必要となる高い取付トルクを克服するため、
大きめのパイロット孔を使用する傾向がある。これにより、締結装置ねじ山と工
作物との嵌合は、最高でも、理論的最大値の７０から７５パーセントまで低下す
る。
【０００７】 より最近では、引例であるフルマー（Ｆｕｌｍｅｒ）の米国特許第５，２４２
，２５３号にトリ・ローブ締結装置が記載されている。この設計は、締結装置の
挿入端に第３整合区分を追加するものである。さらにねじ山のローブは、ローブ
のねじ山形成弧に続いて、摩擦をさらに軽減するヒールを備えている。ローブは
ねじ山の螺旋を横切る螺旋上に配置されているので、工作物の材料がヒールの後
方に充填される傾向があることで、先行技術の構造を持つ軸方向整合ローブに対
して保持パターンが向上するという長所を備える。‘２５３特許では、全長にわ
たって円筒形でテーパ状でない半加工品を用いることにより、トリ・ローブ移行
区分に完全な頂部を持つねじ山を形成しようとする試みが見られる。転造を左右
する球体のために移行区分のローブがうまく形成されず、変形断面への圧力印加
が可能となるという点で、これは、複数ローブの締結装置と同様の問題を引き起
こす。
，２５３号にトリ・ローブ締結装置が記載されている。この設計は、締結装置の
挿入端に第３整合区分を追加するものである。さらにねじ山のローブは、ローブ
のねじ山形成弧に続いて、摩擦をさらに軽減するヒールを備えている。ローブは
ねじ山の螺旋を横切る螺旋上に配置されているので、工作物の材料がヒールの後
方に充填される傾向があることで、先行技術の構造を持つ軸方向整合ローブに対
して保持パターンが向上するという長所を備える。‘２５３特許では、全長にわ
たって円筒形でテーパ状でない半加工品を用いることにより、トリ・ローブ移行
区分に完全な頂部を持つねじ山を形成しようとする試みが見られる。転造を左右
する球体のために移行区分のローブがうまく形成されず、変形断面への圧力印加
が可能となるという点で、これは、複数ローブの締結装置と同様の問題を引き起
こす。
【０００８】 ‘２５３特許の構造ではまた、締結装置の正確な測定にも問題が発生する。締
結装置のピッチ径を測定する際には、締結装置周囲の３箇所で締結装置と嵌合す
るローラが使用される。ゲージローラが径方向に整合された面と接触できない場
合には、読み取りに誤りが生じる。 ねじ山形成プロセスの摩擦作用を最小にして完成締結装置の正確な測定を容易
にしながら、保持力が最大である締結装置を製作することが、本発明の目的であ
る。一般的な取付け問題を回避するため、締結装置ねじ山と工作物の嵌合部分を
広くして嵌合状態の締結装置の負荷支持能力を確実に上昇させながら、締結装置
にかかるねじ山形成応力と工作物の強度およびねじ山ストリッピング範囲とのバ
ランスが注意深く検討される。締結装置の全体的形状は、ねじ山が締結装置の全
長にわたって完全な頂部を持つとともに、保持区分の円形断面とねじ山形成区分
のローブ断面との間の移行区分でローブが特に正確に作用することを保証しなが
ら、製造が容易となるように設計される。
結装置のピッチ径を測定する際には、締結装置周囲の３箇所で締結装置と嵌合す
るローラが使用される。ゲージローラが径方向に整合された面と接触できない場
合には、読み取りに誤りが生じる。 ねじ山形成プロセスの摩擦作用を最小にして完成締結装置の正確な測定を容易
にしながら、保持力が最大である締結装置を製作することが、本発明の目的であ
る。一般的な取付け問題を回避するため、締結装置ねじ山と工作物の嵌合部分を
広くして嵌合状態の締結装置の負荷支持能力を確実に上昇させながら、締結装置
にかかるねじ山形成応力と工作物の強度およびねじ山ストリッピング範囲とのバ
ランスが注意深く検討される。締結装置の全体的形状は、ねじ山が締結装置の全
長にわたって完全な頂部を持つとともに、保持区分の円形断面とねじ山形成区分
のローブ断面との間の移行区分でローブが特に正確に作用することを保証しなが
ら、製造が容易となるように設計される。
【０００９】
締結装置は、頭部から先端まで締結装置の全長にわたって設けられた４個のね
じ山区分、つまり円筒形保持区分と移行ねじ山形成区分とテーパ状ねじ山形成区
分と整合区分とを備えるように製作される。ねじ山のピッチ断面は、各区分で異
なる。
じ山区分、つまり円筒形保持区分と移行ねじ山形成区分とテーパ状ねじ山形成区
分と整合区分とを備えるように製作される。ねじ山のピッチ断面は、各区分で異
なる。
【００１０】 先端の整合区分では、ピッチ断面の直径は保持区分から減少し、整合区分全体
にわたって一定の寸法を持つ垂直（rectilinear）断面の本質的に弧状のローブ
で構成される。整合区分に隣接するテーパ状ねじ山形成区分は継続して弧状の垂
直ローブ断面を持つが、より大きな保持区分の直径へとテーパ状にするため、幅
が徐々に増大している。保持区分は、保持区分の全長にわたって螺旋パターンで
配置された隆起部を除いて、本質的に円形断面の構造をもつ。隆起部の螺旋パタ
ーンは、保持区分のねじ山に対して９０°の角度を成す。
にわたって一定の寸法を持つ垂直（rectilinear）断面の本質的に弧状のローブ
で構成される。整合区分に隣接するテーパ状ねじ山形成区分は継続して弧状の垂
直ローブ断面を持つが、より大きな保持区分の直径へとテーパ状にするため、幅
が徐々に増大している。保持区分は、保持区分の全長にわたって螺旋パターンで
配置された隆起部を除いて、本質的に円形断面の構造をもつ。隆起部の螺旋パタ
ーンは、保持区分のねじ山に対して９０°の角度を成す。
【００１１】 移行ねじ山形成区分は、テーパ状ねじ山形成区分のレクタ・ローブ断面が保持
区分の隆起断面と合流して隆起部がねじ山形成作用を完了できる重複区分を含む
。テーパ状ねじ山形成区分と移行ねじ山形成区分の組合せねじ山形成部は、８ピ
ッチ以上に及ぶ。垂直断面により１ピッチにつき４個のローブが設けられている
ので、ねじ山形成作業の大部分は少なくとも２０個のローブに分散される。これ
によりねじ山を形成するのに必要な最大力が低下する。テーパ状区分と整合区分
の垂直ピッチ断面のため、締結装置のねじ山が転造される際に締結装置の半加工
品には対称的な力が印加される。ゆえに先行技術による移行区分で可能な深さよ
りも正確な深さを持つねじ山が締結装置に形成されるのである。
区分の隆起断面と合流して隆起部がねじ山形成作用を完了できる重複区分を含む
。テーパ状ねじ山形成区分と移行ねじ山形成区分の組合せねじ山形成部は、８ピ
ッチ以上に及ぶ。垂直断面により１ピッチにつき４個のローブが設けられている
ので、ねじ山形成作業の大部分は少なくとも２０個のローブに分散される。これ
によりねじ山を形成するのに必要な最大力が低下する。テーパ状区分と整合区分
の垂直ピッチ断面のため、締結装置のねじ山が転造される際に締結装置の半加工
品には対称的な力が印加される。ゆえに先行技術による移行区分で可能な深さよ
りも正確な深さを持つねじ山が締結装置に形成されるのである。
【００１２】
本発明の締結装置は、図７のように工作物１８のパイロット孔１７に挿入され
て、冷間成形により孔に係合ねじ山を形成するために回されることを目的とする
ねじ山形成締結装置１である。成形プロセスでは、図７の陰影部分２１のように
、孔１７周辺の材料が取り除かれると、工作物にねじ山が形成される。低温成形
プロセスは摩擦が強く、大きな取付けトルクを必要とするが、このトルクは、い
ずれも取付けの失敗を引き起こす締結装置の破損または工作物におけるねじ山の
ストリッピングを防止するため、制御されなければならない。
て、冷間成形により孔に係合ねじ山を形成するために回されることを目的とする
ねじ山形成締結装置１である。成形プロセスでは、図７の陰影部分２１のように
、孔１７周辺の材料が取り除かれると、工作物にねじ山が形成される。低温成形
プロセスは摩擦が強く、大きな取付けトルクを必要とするが、このトルクは、い
ずれも取付けの失敗を引き起こす締結装置の破損または工作物におけるねじ山の
ストリッピングを防止するため、制御されなければならない。
【００１３】 図１に図示された本発明の締結装置１は、下方に延出して下端または先端１０
を終端とするシャンク３を備える頭部２から成る。締結装置１のシャンク３は頭
部２と先端１０の間で、四つの別々の区分、つまり保持区分４と移行ねじ山形成
区分５とテーパ状ねじ山形成区分６とパイロットまたは整合区分７とに分割され
る。区分４から７の各々は、以下に説明するように、ピッチ断面が異なる。
を終端とするシャンク３を備える頭部２から成る。締結装置１のシャンク３は頭
部２と先端１０の間で、四つの別々の区分、つまり保持区分４と移行ねじ山形成
区分５とテーパ状ねじ山形成区分６とパイロットまたは整合区分７とに分割され
る。区分４から７の各々は、以下に説明するように、ピッチ断面が異なる。
【００１４】 保持区分４は、ねじ山８を持つ締結装置１の円筒部で構成される。区分４のね
じ山８はシャンク３の軸１１からの半径が一定であり、シャンク上において標準
的な方法でねじれ角９で下向き螺旋状となっている。ねじ山８は、工作物１８の
パイロット孔１７に形成されたねじ山との最大保持嵌合のため、完全な頂部を持
つ。図１ｃのように保持区分４には若干隆起した断面を設けることが望ましい。
隆起部２５は、保持区分４においてシャンク３に形成され、移行ねじ山形成区分
５を通ってテーパ状ねじ山形成区分６まで延在する。隆起部２５は、移行ねじ山
形成区分５で最終的に材料を移動させ、ねじ山形成を完了させるのに必要な取付
けトルクを低下させる役割を果たす。隆起部２５は、ねじ山８と約９０°を成す
角度２２を持つ長形螺旋上に配置されている（やはり図１ａ参照）。隆起部の角
度２２が８０°と１１０°の間であると、区分５での最終ねじ山形成の際にねじ
山表面の仕上げが良好となり正確な正確な測定が可能となることが分かっている
。
じ山８はシャンク３の軸１１からの半径が一定であり、シャンク上において標準
的な方法でねじれ角９で下向き螺旋状となっている。ねじ山８は、工作物１８の
パイロット孔１７に形成されたねじ山との最大保持嵌合のため、完全な頂部を持
つ。図１ｃのように保持区分４には若干隆起した断面を設けることが望ましい。
隆起部２５は、保持区分４においてシャンク３に形成され、移行ねじ山形成区分
５を通ってテーパ状ねじ山形成区分６まで延在する。隆起部２５は、移行ねじ山
形成区分５で最終的に材料を移動させ、ねじ山形成を完了させるのに必要な取付
けトルクを低下させる役割を果たす。隆起部２５は、ねじ山８と約９０°を成す
角度２２を持つ長形螺旋上に配置されている（やはり図１ａ参照）。隆起部の角
度２２が８０°と１１０°の間であると、区分５での最終ねじ山形成の際にねじ
山表面の仕上げが良好となり正確な正確な測定が可能となることが分かっている
。
【００１５】 パイロット区分７は、区分全体で寸法が一定したレクタ・ローブピッチ断面を
持つ先端１０の締結装置１部分で構成される。この区分では、ねじれ角９で下方
に螺旋状となった連続ねじ山８を持つ部分２３で締結装置１が構成される。区分
６と７のねじ山８は図２と６のように、弧状のレクタ・ローブプロフィールを持
つ構造である。図１ｂのように、区分７における締結装置１の幅ｗ1は、区分４
における締結装置１の幅ｗ2より若干減少している。このため整合区分をパイロ
ット区分に挿入して正確な嵌合を行うことが可能である。ピッチプロフィールの
４個のローブは、軸１１を傾斜させずにパイロット孔内において締結装置を整合
させ、その結果、ねじ山形成プロセスを効果的に開始する単一のローブ頂部を正
確に嵌合させるのに役立つ。
持つ先端１０の締結装置１部分で構成される。この区分では、ねじれ角９で下方
に螺旋状となった連続ねじ山８を持つ部分２３で締結装置１が構成される。区分
６と７のねじ山８は図２と６のように、弧状のレクタ・ローブプロフィールを持
つ構造である。図１ｂのように、区分７における締結装置１の幅ｗ1は、区分４
における締結装置１の幅ｗ2より若干減少している。このため整合区分をパイロ
ット区分に挿入して正確な嵌合を行うことが可能である。ピッチプロフィールの
４個のローブは、軸１１を傾斜させずにパイロット孔内において締結装置を整合
させ、その結果、ねじ山形成プロセスを効果的に開始する単一のローブ頂部を正
確に嵌合させるのに役立つ。
【００１６】 保持区分４のピッチ径を検査するため、区分４において締結装置１の周囲に一
連のゲージローラが配置される。この構造では、８０°と１１０°の間のねじれ
角が選択されたため、ゲージは隆起部２５と整合する。米国特許第５，２４２，
２５３号等に開示されたように鋭角のねじれ角を持ち螺旋状に分散された明瞭な
隆起部断面はゲージローラの嵌合を妨害することが認められる。ローラは隆起部
と整合しないが、隆起部と部分的に接触し部分的に非接触状態であることにより
、様々なピッチ径のねじ山と嵌合する。現在使用されているゲージ装置はこの不
規則性を補うことができず、読み取りが不正確となる。本発明では保持区分４の
３個の隆起部が調節された設計であるため、この問題をうまく解決する。
連のゲージローラが配置される。この構造では、８０°と１１０°の間のねじれ
角が選択されたため、ゲージは隆起部２５と整合する。米国特許第５，２４２，
２５３号等に開示されたように鋭角のねじれ角を持ち螺旋状に分散された明瞭な
隆起部断面はゲージローラの嵌合を妨害することが認められる。ローラは隆起部
と整合しないが、隆起部と部分的に接触し部分的に非接触状態であることにより
、様々なピッチ径のねじ山と嵌合する。現在使用されているゲージ装置はこの不
規則性を補うことができず、読み取りが不正確となる。本発明では保持区分４の
３個の隆起部が調節された設計であるため、この問題をうまく解決する。
【００１７】 テーパ状ねじ山形成区分６は、区分４のねじ山８の幅ｗ2より若干小さい幅と
区分７のねじ山８の狭い幅ｗ1との間をつなぐ締結装置１のテーパ状部分で構成
される。図２と６のように区分６から区分７まで続くねじ山８は、レクタ・ロー
ブプロフィールを持つ。この独自のプロフィールは、図６のように併合して連続
曲率を成す弧状区分ＡとＢから基本的に構成される。好適な実施例では、曲率半
径の小さな４個のローブ（頂点１９）は、曲率半径が若干大きい４個の弧状部分
２０によって接続されている。図５は、軸１１からねじ山周囲までの距離を表示
することによって、区分６におけるねじ山プロフィール曲率の波状起伏を図形表
示したものである。区分６はテーパ状なので、図５と６に見られるように、径方
向幅１３，１４，１５，１６は徐々に増加する。このローブプロフィールによる
起伏は、ローブＡの頂点１９における軸からの距離ｘとプロフィールの弧状部分
Ｂにおける頂点２０の軸からの距離ｙとの差である間隙１２である。作用時に弧
状部分ＡとＢの曲率半径は、ローブＡのみがねじ山を形成するように設計される
。
区分７のねじ山８の狭い幅ｗ1との間をつなぐ締結装置１のテーパ状部分で構成
される。図２と６のように区分６から区分７まで続くねじ山８は、レクタ・ロー
ブプロフィールを持つ。この独自のプロフィールは、図６のように併合して連続
曲率を成す弧状区分ＡとＢから基本的に構成される。好適な実施例では、曲率半
径の小さな４個のローブ（頂点１９）は、曲率半径が若干大きい４個の弧状部分
２０によって接続されている。図５は、軸１１からねじ山周囲までの距離を表示
することによって、区分６におけるねじ山プロフィール曲率の波状起伏を図形表
示したものである。区分６はテーパ状なので、図５と６に見られるように、径方
向幅１３，１４，１５，１６は徐々に増加する。このローブプロフィールによる
起伏は、ローブＡの頂点１９における軸からの距離ｘとプロフィールの弧状部分
Ｂにおける頂点２０の軸からの距離ｙとの差である間隙１２である。作用時に弧
状部分ＡとＢの曲率半径は、ローブＡのみがねじ山を形成するように設計される
。
【００１８】 移行ねじ山形成区分５は、テーパ状ねじ山形成区分６と円筒形保持区分４の間
の締結装置１部分に設けられる。上述したように、区分４には一連の隆起部２５
が設けられている。好適な実施例では、この隆起部は区分５と区分６の一部まで
締結装置１のシャンク３上を下方に延在する。区分５の断面は円筒形だが、区分
４と６の寸法差に対応するように若干テーパ状となっている。その結果、形成作
業の大部分は区分６で実施されるが、パイロット孔１７のねじ山は移行ねじ山区
分５で完成されるため、パイロット孔１７には概ね完全な深さを持つねじ山が形
成される。これは図４に図示されている。
の締結装置１部分に設けられる。上述したように、区分４には一連の隆起部２５
が設けられている。好適な実施例では、この隆起部は区分５と区分６の一部まで
締結装置１のシャンク３上を下方に延在する。区分５の断面は円筒形だが、区分
４と６の寸法差に対応するように若干テーパ状となっている。その結果、形成作
業の大部分は区分６で実施されるが、パイロット孔１７のねじ山は移行ねじ山区
分５で完成されるため、パイロット孔１７には概ね完全な深さを持つねじ山が形
成される。これは図４に図示されている。
【００１９】 締結装置のねじ山形成能力を最大にするため、ねじ山形成弧Ａによって形成さ
れるローブは、滑らかで全体的に弧状の輪郭が形成されるのと可能な限り一致し
て弧Ａの曲率半径が縮小するように設計される。レクタ・ローブプロフィールの
形状は、輪郭の弧性を最大化するように選択される。これは、弧Ｂの曲率半径を
大きくすると達成される。
れるローブは、滑らかで全体的に弧状の輪郭が形成されるのと可能な限り一致し
て弧Ａの曲率半径が縮小するように設計される。レクタ・ローブプロフィールの
形状は、輪郭の弧性を最大化するように選択される。これは、弧Ｂの曲率半径を
大きくすると達成される。
【００２０】 本発明の４面ピッチ断面により、先行技術による締結装置設計の欠点が克服さ
れ、複数区分締結装置の利点が得られる。つまり締結装置の保持効率を損なうこ
となく取付けトルクを低下させられるのである。これは、利用可能なねじ山形成
ローブの数を増加して、より多数のピッチ全体に締結装置のねじ山形成作用を拡
大することによって達成される。図３と４に見られるように、テーパ状ねじ山形
成区分６を、４から８ピッチの範囲に延在させ移行ねじ山形成区分５を３から４
ピッチの範囲とすると好都合であることが分かっている。こうして合計ねじ山形
成距離が８から１２ピッチの間となることに注意すべきである。より長い距離の
ねじ山まで拡大して作業を実施することにより、必要とされる瞬間トルクがどの
点でも低下する。
れ、複数区分締結装置の利点が得られる。つまり締結装置の保持効率を損なうこ
となく取付けトルクを低下させられるのである。これは、利用可能なねじ山形成
ローブの数を増加して、より多数のピッチ全体に締結装置のねじ山形成作用を拡
大することによって達成される。図３と４に見られるように、テーパ状ねじ山形
成区分６を、４から８ピッチの範囲に延在させ移行ねじ山形成区分５を３から４
ピッチの範囲とすると好都合であることが分かっている。こうして合計ねじ山形
成距離が８から１２ピッチの間となることに注意すべきである。より長い距離の
ねじ山まで拡大して作業を実施することにより、必要とされる瞬間トルクがどの
点でも低下する。
【００２１】 先行技術による半加工品のトリ・ローブ断面では、アンダーカットが交互に現
れる傾向があった。これは、逆ピッチ断面の交点が不規則であることにより生じ
る。このアンダーカットは、保持区分とテーパ状区分の接合部で平らな締結装置
転造ダイが対称に嵌合するのを阻止して、半加工品のこの部分に完全な頂部を持
つねじ山が形成されることを困難にする。図２と６のように垂直プロフィールを
用いると、アンダーカットがバランスよく配置されてこの問題を回避することに
より、より完全な深さを持つねじ山の製作を容易にする。
れる傾向があった。これは、逆ピッチ断面の交点が不規則であることにより生じ
る。このアンダーカットは、保持区分とテーパ状区分の接合部で平らな締結装置
転造ダイが対称に嵌合するのを阻止して、半加工品のこの部分に完全な頂部を持
つねじ山が形成されることを困難にする。図２と６のように垂直プロフィールを
用いると、アンダーカットがバランスよく配置されてこの問題を回避することに
より、より完全な深さを持つねじ山の製作を容易にする。
【００２２】 本発明によるねじ山形成プロセスでは、４区分のねじ山を持つ締結装置１が、
予め孔が形成されたパイロット孔１７に、締結装置１の対称構造ローブと接触し
た状態で挿入される。締結装置がパイロット孔１７の中を進むと、図７のように
、テーパ状ねじ山形成区分６の丸みを帯びたローブが、材料２１を取り除きなが
らねじ山の形成を開始する。締結装置１を少なくとも４ピッチ前進させると、パ
イロット孔１７にはねじ山がほぼ完全に形成される。移行ねじ山形成区分５に若
干のテーパのみが設けられてこの区分全体に隆起部２５が延在することにより、
レクタ・ローブ断面が残りの区分の隆起した円筒形断面と合流した後、隆起部は
ねじ山形成手段となる。ねじ山形成プロセスを完了するには、すでに形成された
ねじ山を隆起部２５が研磨して寸法を決定するように、さらに少なくとも３ピッ
チ、締結装置を前進させる。この仕上げ段階により、ナットねじ山の仕様に適合
したねじ山が形成される。このため、本発明によるねじ山形成締結装置の代替物
として、マシン締結装置を使用することが可能である。このプロセスの最終段階
が、区分６のレクタ・ローブねじ山により形成されたねじ山プロフィール２４を
区分５の隆起プロフィールにより形成されたねじ山プロフィール２６と比較した
ものとして、図７に示されている。これは、連続する区分６と５によりそれぞれ
形成されたねじ山の深さの差ｄを示す。距離ｄは隆起部２５の高さに相当する。
予め孔が形成されたパイロット孔１７に、締結装置１の対称構造ローブと接触し
た状態で挿入される。締結装置がパイロット孔１７の中を進むと、図７のように
、テーパ状ねじ山形成区分６の丸みを帯びたローブが、材料２１を取り除きなが
らねじ山の形成を開始する。締結装置１を少なくとも４ピッチ前進させると、パ
イロット孔１７にはねじ山がほぼ完全に形成される。移行ねじ山形成区分５に若
干のテーパのみが設けられてこの区分全体に隆起部２５が延在することにより、
レクタ・ローブ断面が残りの区分の隆起した円筒形断面と合流した後、隆起部は
ねじ山形成手段となる。ねじ山形成プロセスを完了するには、すでに形成された
ねじ山を隆起部２５が研磨して寸法を決定するように、さらに少なくとも３ピッ
チ、締結装置を前進させる。この仕上げ段階により、ナットねじ山の仕様に適合
したねじ山が形成される。このため、本発明によるねじ山形成締結装置の代替物
として、マシン締結装置を使用することが可能である。このプロセスの最終段階
が、区分６のレクタ・ローブねじ山により形成されたねじ山プロフィール２４を
区分５の隆起プロフィールにより形成されたねじ山プロフィール２６と比較した
ものとして、図７に示されている。これは、連続する区分６と５によりそれぞれ
形成されたねじ山の深さの差ｄを示す。距離ｄは隆起部２５の高さに相当する。
【００２３】 このようにして、対立する設計目標のバランスを保ち、締結装置の破損やねじ
山のストリッピングの危険を生じる取付けトルクを必要とせずに完全な頂部を持
つねじ山を工作物に形成できる自動ねじ山形成締結装置となる構造を持つ締結装
置が提供される。加えて、優れた保持性能も達成される。
山のストリッピングの危険を生じる取付けトルクを必要とせずに完全な頂部を持
つねじ山を工作物に形成できる自動ねじ山形成締結装置となる構造を持つ締結装
置が提供される。加えて、優れた保持性能も達成される。
【図１ａ】 本発明による締結装置の側面図である。
【図１ｂ】 本発明による締結装置の端面図である。
【図１ｃ】 本発明による締結装置の保持区分の断面図である。
【図２】 本発明による締結装置のレクタ・ローブの拡大ピッチ断面図である。
【図３】 本発明による締結装置のねじ山形成区分のクローズアップ側面図である。
【図４】 本発明による締結装置のねじ山形成区分における作業の分布を示すグラフであ
る。
る。
【図５】 テーパ状ねじ山形成区分における本発明による締結装置のローブの波状起伏形
状を示すグラフである。
状を示すグラフである。
【図６】 本発明による締結装置のねじ山のフルピッチを一つ示すように切断されたねじ
山形成区分の端面図である。
山形成区分の端面図である。
【図７】 部分的に形成されたパイロット孔を示す工作物の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ
Claims (15)
- 【請求項１】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在するシャンクとを備える締結装置であって、該シャンクが下
端を終端とするとともに、該シャンクが第１ねじれ角で形成された連続ねじ山を
備え、 前記頭部から下方に延在するとともにねじ山が形成された上区分であって、該
上区分の該ねじ山が実質的に一定直径の円形断面を持つ、上区分と、 前記下端から上方に延在するとともにねじ山が形成された下区分であって、該
下区分の該ねじ山が一定幅の弧状ローブ断面を持ち、該幅が前記上区分の前記直
径より小さい、下区分と、 ねじ山が形成されるとともに前記下区分に結合されて該下区分から上方に延在
する構造を持つ第１中間区分であって、該第１中間区分の該ねじ山が、該下区分
の前記幅から前記上区分の直径より若干小さい値まで寸法が徐々に増加する弧状
ローブ断面を持ち、該ねじ山が前記孔にねじ山を最初に形成する構造を持つ、第
１中間区分と、 前記第１中間区分を前記上区分と結合する構造を持つとともにねじ山が形成さ
れた第２中間区分であって、該第２中間区分の該ねじ山が、該上区分の直径より
若干小さい値から該上区分の直径と等しい値まで直径がテーパ状となった円形断
面を持ち、該ねじ山が前記孔にねじ山を二番目に形成する構造を持つ、第２中間
区分と、 から成る、締結装置。 - 【請求項２】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在して下端を終端とするシャンクとを備え、該シャンクが第１
ねじれ角で形成された連続ねじ山を備える締結装置であって、前記上区分が螺旋
状に離間する複数の隆起部を備える構造を持ち、該隆起部が前記第１ねじれ角の
横方向に延在する螺旋の上で該上区分に沿って配置され、該隆起部が前記円形断
面の実質的な一定直径を局所的に広げる、請求項１記載の締結装置。 - 【請求項３】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在して下端を終端とするシャンクとを備え、該シャンクが第１
ねじれ角で形成された連続ねじ山を備える締結装置であって、前記第１および第
２中間区分が合わせて少なくとも７ピッチのねじ山に延在する、請求項１記載の
締結装置。 - 【請求項４】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在して下端を終端とするシャンクとを備え、該シャンクが第１
ねじれ角で形成された連続ねじ山を備える締結装置であって、前記第１中間区分
が少なくとも４ピッチのねじ山に延在する、請求項１記載の締結装置。 - 【請求項５】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在して下端を終端とするシャンクとを備え、該シャンクが第１
ねじれ角で形成された連続ねじ山を備える締結装置であって、前記第２中間区分
が少なくとも３ピッチのねじ山に延在する、請求項１記載の締結装置。 - 【請求項６】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在して下端を終端とするシャンクとを備え、該シャンクが第１
ねじれ角で形成された連続ねじ山を備える締結装置であって、前記下区分と前記
第１中間区分の弧状ローブ断面が、第１曲率半径を持つとともに曲率半径の異な
る接続弧状部分に隣接する、螺旋状に離間した少なくとも４個の弧状ローブから
成り、該ローブと該接続弧状部分との相対的曲率半径により、該ねじ山が該弧状
ローブのみと嵌合する、請求項１記載の締結装置。 - 【請求項７】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在して下端を終端とするシャンクとを備え、該シャンクが第１
ねじれ角で形成された連続ねじ山を備える締結装置であって、前記上区分の前記
隆起部が、前記第２中間区分を通って前記第１中間区分の一部まで該シャンク上
を下方に延在する、請求項２記載の締結装置。 - 【請求項８】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在して下端を終端とするシャンクとを備え、該シャンクが第１
ねじれ角で形成された連続ねじ山を備える締結装置であって、前記上区分の前記
隆起部が、前記第２中間区分を通って前記第１中間区分の一部まで該シャンク上
を下方に延在し、該隆起部が、前記第１ねじれ角より大きい８０°から１１０°
の第２ねじれ角を持つ螺旋の上に配置された、請求項２記載の締結装置。 - 【請求項９】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と該
頭部から下方に延在するシャンクとを備える締結装置であって、該シャンクが下
端を終端とするとともに第１ねじれ角で形成された連続ねじ山を備え、 前記頭部から下方に延在するとともにねじ山が形成された上区分であって、該
上区分の該ねじ山が実質的に一定直径の円形断面を持ち、さらに、螺旋状に離間
した複数の隆起部を備える構造を持ち、該隆起部が該ねじ山の横方向に延在する
螺旋上で該上区分に沿って配置され、該隆起部が該円形断面の該実質的一定直径
を局所的に広げる、上区分と、 前記下端から上方に延在するとともにねじ山が形成された下区分であって、該
下区分の該ねじ山が一定幅の弧状ローブ断面を持ち、該幅が前記上区分の前記直
径より小さい、下区分と、 ねじ山が形成されるとともに前記下区分に結合されて該下区分から上方に延在
する構造を持つ第１中間区分であって、該第１中間区分の該ねじ山が、該下区分
の前記幅から前記上区分の直径より若干小さい値まで寸法が徐々に増加する弧状
ローブ断面を持ち、該ねじ山が前記孔にねじ山を最初に形成する構造を持ち、さ
らに、該下区分と該第１中間区分の弧状ローブ断面が、第１曲率半径を持つとと
もに曲率半径の異なる接続弧部分に隣接する、螺旋状に離間した少なくとも４個
の弧状ローブから成り、該ローブと該接続弧状部分との相対的曲率半径により該
ねじ山が該弧状ローブのみと嵌合する、第１中間区分と、 前記第１中間区分を前記上区分と結合する構造を持つとともにねじ山が形成さ
れた第２中間区分であって、該第２中間区分の該ねじ山が、該上区分の直径より
若干小さい値から該上区分の直径と等しい値まで直径がテーパ状となった円形断
面を持ち、該ねじ山が前記孔にねじ山を二番目に形成する構造を持つ、第２中間
区分と、 から成る、締結装置。 - 【請求項１０】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と
該頭部から下方に延在するシャンクとを備える締結装置であって、該シャンクが
下端を終端とするとともに第１ねじれ角で形成された連続ねじ山を備え、 前記頭部から下方に延在するとともにねじ山が形成された上区分であって、該
上区分の該ねじ山が実質的な一定直径の円形断面を持つとともに、取付け時に摩
擦を軽減させる手段が該断面に設けられた、上区分と、 前記下端から上方に延在するとともにねじ山が形成された下区分であって、該
下区分の該ねじ山が一定幅の弧状ローブ断面を持ち、該幅が前記上区分の前記直
径より小さく、該弧状ローブ断面が前記孔における前記締結装置の傾斜を防止す
るためバランスの取れた嵌合プロフィールを提供する、下区分と、 ねじ山が形成されるとともに前記下区分に結合されて該下区分から上方に延在
する構造を持つ第１中間区分であって、該第１中間区分の該ねじ山が、該下区分
の前記幅から前記上区分の直径より若干小さい値まで寸法が徐々に増加する、該
下区分の弧状ローブピッチ断面と同様の弧状ローブピッチ断面を持つ、第１中間
区分と、 前記第１中間区分を前記上区分と結合する構造を持つとともにねじ山が形成さ
れた第２中間区分であって、該第２中間区分の該ねじ山が、該上区分の直径より
若干小さい値から該上区分の直径と等しい値まで直径がテーパ状となった円形断
面を持ち、該上区分の前記摩擦軽減手段が、前記孔にねじ山を仕上げ形成するた
め該第２中間区分まで下方に延在する、第２中間区分と、 から成る、締結装置。 - 【請求項１１】 上端の頭部と該頭部から下方に延在するシャンクとを備え
る構造を持ち該シャンクが下端を終端とするとともに該シャンクに連続ねじ山が
形成された締結装置を用いて、工作物の予め穿設された孔にねじ山を形成するプ
ロセスであって、 前記シャンクの前記下端から該シャンクの前記上端に及ぶ４個の区分、つまり
一定幅のローブピッチ断面を持つねじ山を備える構造を持ち該締結装置ねじ山ピ
ッチ断面が該断面の周囲にバランスよく配置された少なくとも４個のローブを持
つ下区分と、該少なくとも４個のローブを備えるテーパ状ローブピッチ断面を持
つねじ山を備える構造を持つ第１中間区分と、隆起部が設けられたテーパ状円形
断面を持つねじ山が設けられた第２中間区分と、隆起部が設けられた実質的に一
定直径の円形ピッチ断面を持つねじ山を備える構造を持つ上区分とを備え、該上
区分と該第２中間区分の該隆起部が該円形ピッチ断面の該実質的一定またはテー
パ状の直径を局所的に広げる締結装置を製作するステップと、 前記下区分の前記締結装置ねじ山のバランスよく配置されたピッチ断面を嵌合
させることにより、前記孔に前記締結装置を挿入するステップと、 前記第１中間区分の前記締結装置ねじ山の前記ローブを嵌合させることにより
、該締結装置ねじ山を前進させて前記孔におけるねじ山形成を開始する段階と、 前記第１中間区分から成る少なくとも４ピッチにわたって前記孔内で前記締結
装置ねじ山を前進させることにより、前記ねじ山形成を継続するステップと、 前記第２中間区分の前記締結装置ねじ山の前記隆起部を嵌合させることにより
、該締結装置ねじ山を前進させて前記孔におけるねじ山の仕上げ形成を開始する
ステップと、 前記第２中間区分から成る少なくとも３ピッチの前記ねじ山にわたって前記締
結装置ねじ山を前記孔内で前進させることにより、前記ねじ山形成を継続するス
テップと、 前記締結装置ねじ山を前記孔内で前進させて前記締結装置の前記上区分の該締
結装置ねじ山の円筒形隆起断面を該孔内の完全形成ねじ山と嵌合させることによ
り、該孔内への該締結装置の取付けを終了するステップと、 から成るプロセス。 - 【請求項１２】 上端の頭部と該頭部から下方に延在するシャンクとを備え
る構造を持ち該シャンクが下端を終端とするとともに該シャンクに連続ねじ山が
形成された締結装置を用いて、工作物の予め穿設された孔にねじ山を形成するプ
ロセスであって、前記第１中間区分にわたって前記孔内で前記締結装置ねじ山を
前進させることにより前記ねじ山形成を継続するステップが、４から８ピッチの
範囲の該締結装置ねじ山にわたって該締結装置ねじ山を前進させるステップから
成る、請求項１１記載のプロセス。 - 【請求項１３】 上端の頭部と該頭部から下方に延在するシャンクとを備え
る構造を持ち該シャンクが下端を終端とするとともに該シャンクに連続ねじ山が
形成された締結装置を用いて、工作物の予め穿設された孔にねじ山を形成するプ
ロセスであって、前記第２中間区分にわたって前記孔内で前記締結装置ねじ山を
前進させることにより前記ねじ山形成を継続するステップが、３から４ピッチの
範囲の該締結装置ねじ山にわたって該締結装置ねじ山を前進させるステップから
成る、請求項１１記載のプロセス。 - 【請求項１４】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と
該頭部から下方に延在するシャンクとを備える締結装置であって、該シャンクが
下端を終端とするとともに第１ねじれ角で形成された連続ねじ山を備え、前記上
区分の前記隆起部が前記第２中間区分を通って該第１中間区分の一部まで該シャ
ンク上を下方に延在し、該隆起部が該第１ねじれ角より大きな８０°から１１０
°の第２ねじれ角を持つ螺旋の上に配置される、請求項９記載の締結装置。 - 【請求項１５】 工作物の孔にねじ山を形成する構造を持ち、上端の頭部と
該頭部から下方に延在するシャンクとを備える締結装置であって、該シャンクが
下端を終端とするとともに第１ねじれ角で形成された連続ねじ山を備え、前記下
区分と前記第１中間区分の前記弧状ローブピッチ断面が少なくとも４個のねじ山
形成ローブを持つ構造である、請求項１０記載の締結装置。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20040120791A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-24 | Panasik Cheryl L. | Threaded fastener with dual reinforcing leads and improved substrate entry or lead end portion |
| US7458759B2 (en) * | 2002-12-18 | 2008-12-02 | Illinois Tool Works Inc. | Threaded fastener with dual reinforcing leads for facilitating manufacture of the fastener, thread rolling die for forming the threaded fastener, and method of manufacturing the threaded fastener |
| US7156600B2 (en) * | 2001-06-19 | 2007-01-02 | Illinois Tool Works Inc. | Die for, method of making, and fastener with lobed primary thread lead and interposed dual auxiliary thread lead with improved substrate entry end portion |
| US6494656B1 (en) | 2001-09-13 | 2002-12-17 | Conti Fasteners Ag | Self-tapping screw, blank and method for joining thin workpieces and production method for the same |
| US7326014B2 (en) * | 2004-04-21 | 2008-02-05 | Illinois Tool Works, Inc | Interactive fit screw thread |
| TWM284777U (en) * | 2005-08-09 | 2006-01-01 | Tqc Fasteners Ind Corp | Improved structure of anti-disengaging screw |
| TWM294585U (en) * | 2006-01-09 | 2006-07-21 | Easylink Ind Co Ltd | Screw structure |
| US8511957B2 (en) * | 2008-04-28 | 2013-08-20 | Illinoks Tool Works Inc. | Fastener for stucco or hard board substrates |
| RU2451220C2 (ru) * | 2010-06-23 | 2012-05-20 | Закрытое акционерное общество "АэроЭлектроПривод" (ЗАО "АэроЭлектроПривод") | Планетарная роликовинтовая передача с модифицированной резьбой роликов |
| ITAN20130104A1 (it) | 2012-06-19 | 2013-12-20 | Norm Civata San Ve Tic A S | Forma della filettatura autoformante quadrata arrotondata per dispositivi di fissaggio e relativo metodo di produzione. |
| DE102016101910A1 (de) | 2016-02-03 | 2017-08-03 | Böllhoff Verbindungstechnik GmbH | Kunststoff-Gewindeelement sowie Verbindungsanordnung bestehend aus einem Kunststoffträgerteil und einem Kunststoff-Gewindeelement |
| CN106402122A (zh) * | 2016-10-27 | 2017-02-15 | 宁波长华长盛汽车零部件有限公司 | 自动导入梯度螺纹 |
Family Cites Families (10)
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|---|---|---|---|---|
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| US3878759A (en) * | 1972-12-29 | 1975-04-22 | Textron Inc | Bi-lobular self-thread forming fastener |
| US4040328A (en) * | 1976-03-10 | 1977-08-09 | Research Engineering & Manufacturing, Inc. | Thread-forming fastener having dual lobulation and dies for making the same |
| DE3272798D1 (en) * | 1982-02-18 | 1986-10-02 | Conti Fasteners Ag | Screw |
| US5141376A (en) * | 1992-02-03 | 1992-08-25 | Emhart Inc. | Self drilling screw |
| US5242253A (en) * | 1992-10-08 | 1993-09-07 | Semblex Corporation | Thread-forming screw |
-
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- 1999-08-13 TW TW088113856A patent/TW417010B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011011284A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Koto Engraving Corp | ダイカットロール |
| WO2012160619A1 (ja) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 日東精工株式会社 | タッピンねじ |
| US8985926B2 (en) | 2011-05-20 | 2015-03-24 | Nitto Seiko Co., Ltd. | Tapping screw |
| RU2559560C1 (ru) * | 2011-05-20 | 2015-08-10 | Нитто Сеико Ко., Лтд. | Самонарезающий винт |
| KR102061051B1 (ko) * | 2011-05-20 | 2019-12-31 | 닛또 세이꼬 가부시키가이샤 | 탭핑나사 |
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