JP2003222116A - セルフタッピングボルト - Google Patents
セルフタッピングボルト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
- F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
- F16B35/04—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、締め付け、緩めを繰り返して行う
ことが可能な切削タイプのセルフタッピングボルトを提
供することを課題とする。 【解決手段】 本発明は、下穴に雌ネジを切削形成しな
がら、被締結材と締結材とを締結するセルフタッピング
ボルト１において、ネジ部４の先端付近の外周に少なく
とも１本の切欠部５が形成されており、ボルト１螺入時
の回転方向を前向きとして、前記切欠部５の後端面５ａ
にのみ下穴内周面に雌ネジを形成するための刃部が形成
されていることを特徴とするセルフタッピングボルト１
を提供する
ことが可能な切削タイプのセルフタッピングボルトを提
供することを課題とする。 【解決手段】 本発明は、下穴に雌ネジを切削形成しな
がら、被締結材と締結材とを締結するセルフタッピング
ボルト１において、ネジ部４の先端付近の外周に少なく
とも１本の切欠部５が形成されており、ボルト１螺入時
の回転方向を前向きとして、前記切欠部５の後端面５ａ
にのみ下穴内周面に雌ネジを形成するための刃部が形成
されていることを特徴とするセルフタッピングボルト１
を提供する
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セルフタッピング
ボルトに関するものである。
ボルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】締結材の下穴に雌ネジを形成しながら、
被締結材の締結を行うセルフタッピングボルトは、雌ネ
ジ形成加工を省略できることから、コストの削減を目的
に、自動車部品の締結時にしばしば用いられる。
被締結材の締結を行うセルフタッピングボルトは、雌ネ
ジ形成加工を省略できることから、コストの削減を目的
に、自動車部品の締結時にしばしば用いられる。
【０００３】ここで、図６に、セルフタッピングボルト
により被締結材と締結材とを締結した様子を示した。セ
ルフタッピングボルト２００は、被締結材２０１の通し
穴２０１ａに挿通され、締結材２０２の下穴２０２ａに
至る。この状態において、セルフタッピングボルト２０
０の頭部２００ａに回転トルクを加えると、セルフタッ
ピングボルト２００の切削部２００ｄが、締結材２０２
の下穴２０２ａの内周面を切削して雌ネジを形成すると
共に、セルフタッピングボルト２００は、締結材２０２
の下穴２０２ａに螺入されていく。やがて、セルフタッ
ピングボルト２００の座面が、被締結材２０１と接触し
て、締結力を発揮し、セルフタッピングボルト２００に
より、被締結材２０１と締結材２０２が締結される。
により被締結材と締結材とを締結した様子を示した。セ
ルフタッピングボルト２００は、被締結材２０１の通し
穴２０１ａに挿通され、締結材２０２の下穴２０２ａに
至る。この状態において、セルフタッピングボルト２０
０の頭部２００ａに回転トルクを加えると、セルフタッ
ピングボルト２００の切削部２００ｄが、締結材２０２
の下穴２０２ａの内周面を切削して雌ネジを形成すると
共に、セルフタッピングボルト２００は、締結材２０２
の下穴２０２ａに螺入されていく。やがて、セルフタッ
ピングボルト２００の座面が、被締結材２０１と接触し
て、締結力を発揮し、セルフタッピングボルト２００に
より、被締結材２０１と締結材２０２が締結される。
【０００４】ところで、セルフタッピングボルトは、雌
ネジ形成方法から大きく切削タイプと転造タイプの２種
類に分類される。切削タイプは、雌ネジを切削により形
成するタイプであり、転造タイプは、雌ネジを転造によ
り形成するタイプである。
ネジ形成方法から大きく切削タイプと転造タイプの２種
類に分類される。切削タイプは、雌ネジを切削により形
成するタイプであり、転造タイプは、雌ネジを転造によ
り形成するタイプである。
【０００５】転造タイプのセルフタッピングボルトは、
セルフタッピングボルトに設けられた雌ネジ形成部によ
り、下穴の表面付近を塑性変形させて雌ネジを形成する
ので、形成された雌ネジのネジ山に応力が残留する。こ
の残留応力は、耐クリープ強度が低い被締結材（マグネ
シウム合金等）をセルフタッピングボルトを用いて締結
する際に特に問題となる。このような材料では、雌ネジ
形成時に締結材に残留する残留応力及び、前記被締結材
のボルト座面に掛かる圧縮力により、両部材（締結材及
び被締結材）にクリープが発生し、徐々にボルトの締結
力が減少していくという問題がある。
セルフタッピングボルトに設けられた雌ネジ形成部によ
り、下穴の表面付近を塑性変形させて雌ネジを形成する
ので、形成された雌ネジのネジ山に応力が残留する。こ
の残留応力は、耐クリープ強度が低い被締結材（マグネ
シウム合金等）をセルフタッピングボルトを用いて締結
する際に特に問題となる。このような材料では、雌ネジ
形成時に締結材に残留する残留応力及び、前記被締結材
のボルト座面に掛かる圧縮力により、両部材（締結材及
び被締結材）にクリープが発生し、徐々にボルトの締結
力が減少していくという問題がある。
【０００６】また、このような材料においては、被締結
材の熱膨張率の方がボルトのそれよりも一般に大きいた
めに、高温環境と常温環境とに交互に曝されるようなエ
ンジン等の部材では、特に、クリープによる締結力の減
少が問題となる。つまり、高温環境において、被締結材
は熱膨張するが、その熱膨張は、ボルト座面により制限
されてしまうことにより、被締結材には、ボルト座面か
ら圧縮応力が掛かり、高温環境と相俟って、被締結材で
はクリープが進行する。次に、これらの部材が常温に戻
ると、被締結材はクリープを残したまま収縮するので、
ボルト座面から被締結材に及んでいた締結力は、高温環
境に曝される前よりも減少してしまう。
材の熱膨張率の方がボルトのそれよりも一般に大きいた
めに、高温環境と常温環境とに交互に曝されるようなエ
ンジン等の部材では、特に、クリープによる締結力の減
少が問題となる。つまり、高温環境において、被締結材
は熱膨張するが、その熱膨張は、ボルト座面により制限
されてしまうことにより、被締結材には、ボルト座面か
ら圧縮応力が掛かり、高温環境と相俟って、被締結材で
はクリープが進行する。次に、これらの部材が常温に戻
ると、被締結材はクリープを残したまま収縮するので、
ボルト座面から被締結材に及んでいた締結力は、高温環
境に曝される前よりも減少してしまう。
【０００７】一方、切削タイプのセルフタッピングボル
トは、部材を切削しながら締結材の下穴に雌ネジを形成
するので、形成されたネジ山に残留する応力は少ない。
そのため、高温環境下において、雌ネジのネジ山に生じ
るクリープを低減することができるために、部材を常温
に戻したときに生じる締結力の減少（ボルトの緩み）
を、転造タイプのセルフタッピングボルトよりも小さく
抑えることが可能である。
トは、部材を切削しながら締結材の下穴に雌ネジを形成
するので、形成されたネジ山に残留する応力は少ない。
そのため、高温環境下において、雌ネジのネジ山に生じ
るクリープを低減することができるために、部材を常温
に戻したときに生じる締結力の減少（ボルトの緩み）
を、転造タイプのセルフタッピングボルトよりも小さく
抑えることが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の切削タ
イプのセルフタッピングボルトは、一度締結したボルト
を緩める場合にも、再び雌ネジを切削してしまうという
問題点があった。従来の切削タイプのセルフタッピング
ボルトの代表的な例を図７に示す。
イプのセルフタッピングボルトは、一度締結したボルト
を緩める場合にも、再び雌ネジを切削してしまうという
問題点があった。従来の切削タイプのセルフタッピング
ボルトの代表的な例を図７に示す。
【０００９】図７（ａ），（ｂ）に示したセルフタッピ
ングボルトは、ネジ部の円形断面の１／４が切欠され切
欠部１０１が形成されている。図中に示した矢印は、セ
ルフタッピングボルト１００を螺入する際の回転方向を
示している。このセルフタッピングボルト１００を螺入
すると、切欠部１０１の端面１０１ａが、締結材の下穴
表面を切削して雌ネジを形成する。また、このセルフタ
ッピングボルト１００を緩める際にも、切欠部１０１の
端面１０１ｂが、既に形成されている雌ネジを再切削し
てしまう。
ングボルトは、ネジ部の円形断面の１／４が切欠され切
欠部１０１が形成されている。図中に示した矢印は、セ
ルフタッピングボルト１００を螺入する際の回転方向を
示している。このセルフタッピングボルト１００を螺入
すると、切欠部１０１の端面１０１ａが、締結材の下穴
表面を切削して雌ネジを形成する。また、このセルフタ
ッピングボルト１００を緩める際にも、切欠部１０１の
端面１０１ｂが、既に形成されている雌ネジを再切削し
てしまう。
【００１０】また、図７（ｃ），（ｄ）に示したセルフ
タッピングボルト１１０は、ネジ部円周面に等間隔に３
本の切欠部１１１，１１１，１１１が形成されている。
このセルフタッピングボルト１１０を緩める際にも、切
欠部１１１の端面１１１ｂにより、既に形成されている
雌ネジが再切削されてしまう。そのため、従来の切削タ
イプのセルフタッピングボルト１００，１１０では、緩
める度に雌ネジのネジ山が痩せ、雌ネジのネジ山の寸法
精度が低下し、徐々に締結力が減少し、繰り返し使用に
耐えないという問題点があった。
タッピングボルト１１０は、ネジ部円周面に等間隔に３
本の切欠部１１１，１１１，１１１が形成されている。
このセルフタッピングボルト１１０を緩める際にも、切
欠部１１１の端面１１１ｂにより、既に形成されている
雌ネジが再切削されてしまう。そのため、従来の切削タ
イプのセルフタッピングボルト１００，１１０では、緩
める度に雌ネジのネジ山が痩せ、雌ネジのネジ山の寸法
精度が低下し、徐々に締結力が減少し、繰り返し使用に
耐えないという問題点があった。
【００１１】このような問題点に鑑み本発明は、締め付
け、緩めを繰り返して行うことが可能な切削タイプのセ
ルフタッピングボルトを提供することを課題とする。
け、緩めを繰り返して行うことが可能な切削タイプのセ
ルフタッピングボルトを提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために本発明は以下のように構成した。請求項１に記載
の発明は、下穴に雌ネジを切削形成しながら、被締結材
と締結材とを締結するセルフタッピングボルトにおい
て、ネジ部先端付近の外周に少なくとも１本の溝が形成
されており、ボルト螺入時の回転方向を前向きとして、
前記溝の後端面にのみ下穴内周面に雌ネジを形成するた
めの刃部が形成されていることを特徴とするセルフタッ
ピングボルトである。請求項１に記載の発明によれば、
溝の後端面にのみ刃部が形成されているので、セルフタ
ッピングボルトを締め付ける際にのみ締結材の下穴に雌
ネジを形成し、緩める際に、雌ネジを再切削することが
ない。
ために本発明は以下のように構成した。請求項１に記載
の発明は、下穴に雌ネジを切削形成しながら、被締結材
と締結材とを締結するセルフタッピングボルトにおい
て、ネジ部先端付近の外周に少なくとも１本の溝が形成
されており、ボルト螺入時の回転方向を前向きとして、
前記溝の後端面にのみ下穴内周面に雌ネジを形成するた
めの刃部が形成されていることを特徴とするセルフタッ
ピングボルトである。請求項１に記載の発明によれば、
溝の後端面にのみ刃部が形成されているので、セルフタ
ッピングボルトを締め付ける際にのみ締結材の下穴に雌
ネジを形成し、緩める際に、雌ネジを再切削することが
ない。
【００１３】請求項２に記載の発明は、前記溝の前端面
とこの前端面におけるネジ部の接線とのなす角度θ
Fと、前記溝の後端面とこの後端面におけるネジ部の接
線とのなす角度θBとしたときに、９０°＜θF＜１８０
°且つ６０°≦θB≦９０°であることを特徴とする請
求項１に記載のセルフタッピングボルトである。
とこの前端面におけるネジ部の接線とのなす角度θ
Fと、前記溝の後端面とこの後端面におけるネジ部の接
線とのなす角度θBとしたときに、９０°＜θF＜１８０
°且つ６０°≦θB≦９０°であることを特徴とする請
求項１に記載のセルフタッピングボルトである。
【００１４】請求項２に記載の発明によれば、ネジ部先
端付近の外周面にボルトの軸方向に沿って形成された溝
の後端面は、後端面におけるネジ部の接線に対して角度
θB（６０°≦θB≦９０°）をなしており、刃部が形成
されているので、このセルフタッピングボルト（以下、
単に「ボルト」とも言う。）を締結材の下穴に螺入する
際に、下穴の内周面を切削して雌ネジを形成する。
端付近の外周面にボルトの軸方向に沿って形成された溝
の後端面は、後端面におけるネジ部の接線に対して角度
θB（６０°≦θB≦９０°）をなしており、刃部が形成
されているので、このセルフタッピングボルト（以下、
単に「ボルト」とも言う。）を締結材の下穴に螺入する
際に、下穴の内周面を切削して雌ネジを形成する。
【００１５】また、前記溝の前端面は前端面におけるネ
ジ部の接線に対して斜めに設けられており（９０°＜θ
F＜１８０°）、刃部が形成されていないので、ボルト
を緩める際に、溝の前端面が、既に形成されている雌ネ
ジのネジ山を再切削することがない。
ジ部の接線に対して斜めに設けられており（９０°＜θ
F＜１８０°）、刃部が形成されていないので、ボルト
を緩める際に、溝の前端面が、既に形成されている雌ネ
ジのネジ山を再切削することがない。
【００１６】請求項３に記載の発明は、前記セルフタッ
ピングボルトの軸を中心として前記溝の最深部を結ぶ円
の直径ｄが、ネジ谷径×０．９ ≦ ｄ ≦ 下穴径
であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
セルフタッピングボルトである。請求項３に記載の発明
によれば、溝は、溝の最深部を結ぶ円の直径ｄが ネジ
谷径×０．９ ≦ ｄ ≦ 下穴径 という関係を満た
すように形成される。溝の最深部を結ぶ円の直径ｄはネ
ジ谷径×０．９以上とされるので、雌ネジとの嵌合面積
を減らさないようにして、ボルトの剪断強度を確保す
る。また、溝の最深部を結ぶ円の直径ｄは下穴径以下と
されるので、締結材の下穴に、確実に雌ネジを形成する
ことができる。
ピングボルトの軸を中心として前記溝の最深部を結ぶ円
の直径ｄが、ネジ谷径×０．９ ≦ ｄ ≦ 下穴径
であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
セルフタッピングボルトである。請求項３に記載の発明
によれば、溝は、溝の最深部を結ぶ円の直径ｄが ネジ
谷径×０．９ ≦ ｄ ≦ 下穴径 という関係を満た
すように形成される。溝の最深部を結ぶ円の直径ｄはネ
ジ谷径×０．９以上とされるので、雌ネジとの嵌合面積
を減らさないようにして、ボルトの剪断強度を確保す
る。また、溝の最深部を結ぶ円の直径ｄは下穴径以下と
されるので、締結材の下穴に、確実に雌ネジを形成する
ことができる。
【００１７】このように、請求項１から請求項３に記載
のセルフタッピングボルトは、ボルトを締める際にのみ
締結材を切削して雌ネジのネジ山を形成するので、ボル
トの締め、緩めを繰り返し行った際にネジ山の寸法精度
を長期に渡り確保することが可能となり締結力の低下を
小さくすることが可能となる。
のセルフタッピングボルトは、ボルトを締める際にのみ
締結材を切削して雌ネジのネジ山を形成するので、ボル
トの締め、緩めを繰り返し行った際にネジ山の寸法精度
を長期に渡り確保することが可能となり締結力の低下を
小さくすることが可能となる。
【００１８】請求項４に記載の発明は、前記前端面が前
記セルフタッピングボルトの半径方向外側に凸となった
アール状に形成されていることを特徴とする請求項１か
ら請求項３のいずれか一項に記載のセルフタッピングボ
ルトである。請求項４に記載の発明によれば、前端面を
セルフタッピングボルトの半径方向外側に凸となったア
ール状に形成した。これにより、前端面はボルトの外周
面と滑らかに接続し、前記したθFを限りなく１８０°
に近づけることが可能となるので、ボルトを緩める際
に、雌ネジを傷つける可能性を小さくすることが可能と
なる。
記セルフタッピングボルトの半径方向外側に凸となった
アール状に形成されていることを特徴とする請求項１か
ら請求項３のいずれか一項に記載のセルフタッピングボ
ルトである。請求項４に記載の発明によれば、前端面を
セルフタッピングボルトの半径方向外側に凸となったア
ール状に形成した。これにより、前端面はボルトの外周
面と滑らかに接続し、前記したθFを限りなく１８０°
に近づけることが可能となるので、ボルトを緩める際
に、雌ネジを傷つける可能性を小さくすることが可能と
なる。
【００１９】請求項５に記載の発明は、前記セルフタッ
ピングボルトの頭部とネジ部との間の首下部の軸径を雄
ネジの谷径よりも小さくした細首下を設けたことを特徴
とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のセ
ルフタッピングボルトである。請求項５に記載の発明で
は、首下部の軸径を小さくして細首下とすることで、首
下部のばねレートを小さくした。これにより、高温環境
下で被締結材が熱膨張した場合であっても、細首下のば
ねレートが小さいので、細首下が軸方向に伸張し、被締
結材の熱膨張を吸収する。よって、ボルト座面より被締
結材に掛かる応力が減少することで被締結材のクリープ
が低減される。よって、常温に戻した際に、被締結材の
クリープに由来する締結力の低下（ボルトの緩み）が抑
制される。
ピングボルトの頭部とネジ部との間の首下部の軸径を雄
ネジの谷径よりも小さくした細首下を設けたことを特徴
とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のセ
ルフタッピングボルトである。請求項５に記載の発明で
は、首下部の軸径を小さくして細首下とすることで、首
下部のばねレートを小さくした。これにより、高温環境
下で被締結材が熱膨張した場合であっても、細首下のば
ねレートが小さいので、細首下が軸方向に伸張し、被締
結材の熱膨張を吸収する。よって、ボルト座面より被締
結材に掛かる応力が減少することで被締結材のクリープ
が低減される。よって、常温に戻した際に、被締結材の
クリープに由来する締結力の低下（ボルトの緩み）が抑
制される。
【００２０】請求項６に記載の発明は、前記セルフタッ
ピングボルトの前記細首下が、ボルト頭部方向に向かう
につれてテーパ状に拡径し、ボルト頭部直下で被締結材
の通し穴に嵌合される軸径となることを特徴とする請求
項５記載のセルフタッピングボルトである。
ピングボルトの前記細首下が、ボルト頭部方向に向かう
につれてテーパ状に拡径し、ボルト頭部直下で被締結材
の通し穴に嵌合される軸径となることを特徴とする請求
項５記載のセルフタッピングボルトである。
【００２１】請求項５に記載の発明では、首下部の軸径
を細くして細首下を形成した。そのため、被締結材のボ
ルトを通す通し穴とボルトの細首下との間に従来よりも
広い隙間が生じることになる。セルフタッピングボルト
は、締結材の下穴に雌ネジを切りながら締結を行うもの
であるので、大きな回転トルクでボルトを締め付けなけ
ればならず、時にはこの大きな回転トルクがボルトを細
首下から斜めに首を振らせてしまう可能性もある。
を細くして細首下を形成した。そのため、被締結材のボ
ルトを通す通し穴とボルトの細首下との間に従来よりも
広い隙間が生じることになる。セルフタッピングボルト
は、締結材の下穴に雌ネジを切りながら締結を行うもの
であるので、大きな回転トルクでボルトを締め付けなけ
ればならず、時にはこの大きな回転トルクがボルトを細
首下から斜めに首を振らせてしまう可能性もある。
【００２２】請求項６に記載の発明においては、細首下
が、ボルト頭部方向に向かうにつれて徐々に拡径し、ボ
ルト頭部直下において、被締結材の通し穴と略等しい軸
径となるので、例え、回転トルクにより、細首下が曲が
ったとしても、ボルトを締結していくに従い、通し穴の
縁部と細首下の拡径した部分が接触することにより、ボ
ルトの軸心が、締結材の下穴及び被締結材の通し穴の中
心へと矯正されることになる。
が、ボルト頭部方向に向かうにつれて徐々に拡径し、ボ
ルト頭部直下において、被締結材の通し穴と略等しい軸
径となるので、例え、回転トルクにより、細首下が曲が
ったとしても、ボルトを締結していくに従い、通し穴の
縁部と細首下の拡径した部分が接触することにより、ボ
ルトの軸心が、締結材の下穴及び被締結材の通し穴の中
心へと矯正されることになる。
【００２３】請求項７に記載の発明は、前記セルフタッ
ピングボルトのネジ部先端から締結材の下穴に嵌合する
案内棒が延出していることを特徴とする請求項１から請
求項６のいずれか一項に記載のセルフタッピングボルト
である。請求項７に記載の発明によれば、ボルトのネジ
部先端から締結材の下穴に嵌合する案内棒が延出してい
るので、締結材の下穴に斜めに雌ネジを形成してしまう
ことがない。
ピングボルトのネジ部先端から締結材の下穴に嵌合する
案内棒が延出していることを特徴とする請求項１から請
求項６のいずれか一項に記載のセルフタッピングボルト
である。請求項７に記載の発明によれば、ボルトのネジ
部先端から締結材の下穴に嵌合する案内棒が延出してい
るので、締結材の下穴に斜めに雌ネジを形成してしまう
ことがない。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を適宜
図面を用いて説明するが、本発明は、この実施の形態の
記載にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思
想を具現化する種々の変更が可能である。
図面を用いて説明するが、本発明は、この実施の形態の
記載にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思
想を具現化する種々の変更が可能である。
【００２５】図１に、本発明のセルフタッピングボルト
の第１の実施形態を示した。図１（ａ）は、本発明のセ
ルフタッピングボルトの側面図であり、図１（ｂ）はセ
ルフタッピングボルトの斜視図であり、図１（ｃ）はネ
ジ部先端方向から見た時の正面図であり、図１（ｄ）は
図１（ｃ）における切欠部付近の要部拡大図である。セ
ルフタッピングボルト１は、スパナ等の工具によりボル
ト１に回転トルクを付与するための六角柱状の頭部２、
頭部２に加えられた回転トルクにより、切欠部５により
切削された雌ネジと噛合って締結力を発揮するネジ部
４、頭部２とネジ部４とを連結する首下部３、ネジ部４
の先端付近が軸方向に所定長さに渡って切欠かれ、ボル
ト１の螺入とともに、締結材の下穴に雌ネジを切削形成
するために、ボルト１の外周に１２０°間隔で３箇所に
設けられた切欠部５とからなる。
の第１の実施形態を示した。図１（ａ）は、本発明のセ
ルフタッピングボルトの側面図であり、図１（ｂ）はセ
ルフタッピングボルトの斜視図であり、図１（ｃ）はネ
ジ部先端方向から見た時の正面図であり、図１（ｄ）は
図１（ｃ）における切欠部付近の要部拡大図である。セ
ルフタッピングボルト１は、スパナ等の工具によりボル
ト１に回転トルクを付与するための六角柱状の頭部２、
頭部２に加えられた回転トルクにより、切欠部５により
切削された雌ネジと噛合って締結力を発揮するネジ部
４、頭部２とネジ部４とを連結する首下部３、ネジ部４
の先端付近が軸方向に所定長さに渡って切欠かれ、ボル
ト１の螺入とともに、締結材の下穴に雌ネジを切削形成
するために、ボルト１の外周に１２０°間隔で３箇所に
設けられた切欠部５とからなる。
【００２６】本実施の形態においては、切欠部５は、断
面が楔形に切欠かれており、刃部が形成された起立面５
ａと斜設面５ｂとから構成されている（図１（ｃ））。
この切欠部５は、ネジ部４を楔形に切削加工することに
より形成される。尚、特許請求の範囲で言うところの
「溝」が「切欠部５」に、「前端面」が「斜設面５ｂ」
に、「後端面」が「起立面５ａ」にそれぞれ相当する。
面が楔形に切欠かれており、刃部が形成された起立面５
ａと斜設面５ｂとから構成されている（図１（ｃ））。
この切欠部５は、ネジ部４を楔形に切削加工することに
より形成される。尚、特許請求の範囲で言うところの
「溝」が「切欠部５」に、「前端面」が「斜設面５ｂ」
に、「後端面」が「起立面５ａ」にそれぞれ相当する。
【００２７】起立面５ａは、ボルト１の螺入に伴い、締
結材の下穴を切削し雌ネジを形成する。起立面５ａは、
下穴の内周面に対して略直角に立設しており、締結材の
下穴に雌ネジを形成するための刃部が形成されている。
図１（ｄ）に示すように、起立面５ａは、起立面５ａと
ボルト１の外周面とが交わる点におけるボルト１の接線
ＳＢに対してθBの角度を有している。この角度θBは、
６０°≦θB≦９０°であることが望ましい。θBが、９
０°より大きくなると、起立面５ａが接線ＳＢに対して
斜めになりすぎてしまい、ボルト１を螺入する際に雌ネ
ジを切削形成する能力が小さくなってしまうために望ま
しくない。また、θBが６０°未満であると、起立面５
ａが、過度にオーバーハング状態となるために、雌ネジ
の切削中に、起立面５ａの先端部が締結材との干渉によ
り丸くなってしまい、徐々に雌ネジを切削形成する能力
が失われるために望ましくない。
結材の下穴を切削し雌ネジを形成する。起立面５ａは、
下穴の内周面に対して略直角に立設しており、締結材の
下穴に雌ネジを形成するための刃部が形成されている。
図１（ｄ）に示すように、起立面５ａは、起立面５ａと
ボルト１の外周面とが交わる点におけるボルト１の接線
ＳＢに対してθBの角度を有している。この角度θBは、
６０°≦θB≦９０°であることが望ましい。θBが、９
０°より大きくなると、起立面５ａが接線ＳＢに対して
斜めになりすぎてしまい、ボルト１を螺入する際に雌ネ
ジを切削形成する能力が小さくなってしまうために望ま
しくない。また、θBが６０°未満であると、起立面５
ａが、過度にオーバーハング状態となるために、雌ネジ
の切削中に、起立面５ａの先端部が締結材との干渉によ
り丸くなってしまい、徐々に雌ネジを切削形成する能力
が失われるために望ましくない。
【００２８】斜設面５ｂは、下穴の内周面に対して斜め
になるように設けられており、下穴に雌ネジを形成する
ための刃部が形成されていない。図１（ｄ）に示すよう
に、斜設面５ｂは、斜設面５ｂとボルト１の外周面とが
交わる点におけるボルト１の接線ＳＦに対してθFの角
度を有している。この角度θFは９０°＜θF＜１８０°
であることが望ましい。斜設面５ｂには刃部が設けられ
ていないので、ボルト１を緩める際に、起立面５ａが形
成した雌ネジを再切削することがない。θFが９０°以
下となると、傾斜面５ｂが立ち過ぎてしまい、ボルト１
を緩める際に雌ネジを傷つけることもあるので望ましく
ない。θFは、１２０°≦θF＜１８０°であればより望
ましく、１８０°に近ければ近いほど、ボルト１を緩め
る際の雌ネジの傷つけを抑制することができる。ただ、
斜設面５ｂを形成する際の容易さを考慮すると、θFは
１３５°≦θF＜１５０°であることが望ましい。ま
た、斜設面５ｂとネジ部４の外周の交わる点において、
斜設面５ｂを曲面状に加工し、アールをつければ、ボル
ト１を緩める際に、雌ネジを傷つける可能性をより一層
低減することが可能となる（図２（ａ））。
になるように設けられており、下穴に雌ネジを形成する
ための刃部が形成されていない。図１（ｄ）に示すよう
に、斜設面５ｂは、斜設面５ｂとボルト１の外周面とが
交わる点におけるボルト１の接線ＳＦに対してθFの角
度を有している。この角度θFは９０°＜θF＜１８０°
であることが望ましい。斜設面５ｂには刃部が設けられ
ていないので、ボルト１を緩める際に、起立面５ａが形
成した雌ネジを再切削することがない。θFが９０°以
下となると、傾斜面５ｂが立ち過ぎてしまい、ボルト１
を緩める際に雌ネジを傷つけることもあるので望ましく
ない。θFは、１２０°≦θF＜１８０°であればより望
ましく、１８０°に近ければ近いほど、ボルト１を緩め
る際の雌ネジの傷つけを抑制することができる。ただ、
斜設面５ｂを形成する際の容易さを考慮すると、θFは
１３５°≦θF＜１５０°であることが望ましい。ま
た、斜設面５ｂとネジ部４の外周の交わる点において、
斜設面５ｂを曲面状に加工し、アールをつければ、ボル
ト１を緩める際に、雌ネジを傷つける可能性をより一層
低減することが可能となる（図２（ａ））。
【００２９】また、切欠部５は、３個の切欠部５の最深
部を結ぶ円の直径ｄが、ネジ谷径×０．９ ≦ ｄ ≦
下穴径、という関係を満たすような深さとすることが
望ましい。ｄがネジ谷径×０．９未満であると、切欠部
５が深すぎて、ボルト１の有効断面積が減少してしま
い、ボルト１の剪断強度が低下してしまうために望まし
くない。また、ｄが下穴径よりも大きくなると、切欠部
５が浅すぎてしまい、下穴の内周面に雌ネジを形成する
ことが難しくなるために望ましくない。
部を結ぶ円の直径ｄが、ネジ谷径×０．９ ≦ ｄ ≦
下穴径、という関係を満たすような深さとすることが
望ましい。ｄがネジ谷径×０．９未満であると、切欠部
５が深すぎて、ボルト１の有効断面積が減少してしま
い、ボルト１の剪断強度が低下してしまうために望まし
くない。また、ｄが下穴径よりも大きくなると、切欠部
５が浅すぎてしまい、下穴の内周面に雌ネジを形成する
ことが難しくなるために望ましくない。
【００３０】このように、本発明のセルフタッピングボ
ルト１は、ボルト１を締め付ける際にのみ、起立面５ａ
が下穴に雌ネジを形成し、緩める際には斜設面５ｂが雌
ネジを再切削することが無いので、長期に渡り雌ネジの
ネジ山の寸法精度を保つことができ、ボルト１の締め、
緩めを繰り返したとしても締結力が低下することを防ぐ
ことができる。
ルト１は、ボルト１を締め付ける際にのみ、起立面５ａ
が下穴に雌ネジを形成し、緩める際には斜設面５ｂが雌
ネジを再切削することが無いので、長期に渡り雌ネジの
ネジ山の寸法精度を保つことができ、ボルト１の締め、
緩めを繰り返したとしても締結力が低下することを防ぐ
ことができる。
【００３１】本実施の形態では、溝として、断面が楔形
に切欠かれた切欠部５を用いているが、溝は、ボルト１
を螺入する際にのみ締結材の下穴に雌ネジを形成するよ
うに、後端面にのみ刃部が設けられ、ボルト１を緩める
際には、形成されている雌ネジが再切削されないよう
に、前端面には刃部が設けられていない形状であれば、
断面が楔形に限定されることはない。例えば、図２
（ａ）に示すように、溝２１の前端面にボルト１の半径
方向外側に凸であるアールが形成されており、前端面に
沿ってボルト１の外周面に向かうにつれて、前端面の接
線とボルト１の外周面の接線との成す角度が連続的に大
きくなっていくような溝２１を設けても構わない。この
ような形状の溝２１を設けることにより、θFを１８０
°に限りなく近づけることができ、ボルト１を緩める際
に、前端面が形成された雌ネジを傷つける可能性を低減
することが可能となる。また、図２（ｂ）に示すよう
に、溝２１の底部が平面状となった溝２１であっても構
わない。
に切欠かれた切欠部５を用いているが、溝は、ボルト１
を螺入する際にのみ締結材の下穴に雌ネジを形成するよ
うに、後端面にのみ刃部が設けられ、ボルト１を緩める
際には、形成されている雌ネジが再切削されないよう
に、前端面には刃部が設けられていない形状であれば、
断面が楔形に限定されることはない。例えば、図２
（ａ）に示すように、溝２１の前端面にボルト１の半径
方向外側に凸であるアールが形成されており、前端面に
沿ってボルト１の外周面に向かうにつれて、前端面の接
線とボルト１の外周面の接線との成す角度が連続的に大
きくなっていくような溝２１を設けても構わない。この
ような形状の溝２１を設けることにより、θFを１８０
°に限りなく近づけることができ、ボルト１を緩める際
に、前端面が形成された雌ネジを傷つける可能性を低減
することが可能となる。また、図２（ｂ）に示すよう
に、溝２１の底部が平面状となった溝２１であっても構
わない。
【００３２】尚、溝２１の前端面と接線ＳＦとの成す角
度θFの好適な範囲は、前記した傾斜面５ｂの場合と同
様であり、後端面と接線ＳＢとの成す角度θBの好適な
範囲は、前記した起立面５ａの場合と同様である。
度θFの好適な範囲は、前記した傾斜面５ｂの場合と同
様であり、後端面と接線ＳＢとの成す角度θBの好適な
範囲は、前記した起立面５ａの場合と同様である。
【００３３】また、ネジ部４に設けられる溝２１の個数
も３本には限定されることは無く、少なくとも１本であ
れば、本発明の効果が得られる。２本以上の溝２１を設
ける際は、ボルトの軸に対して点対称となる配置に設け
ることが望ましい。ただ、溝２１の数が多すぎると、ボ
ルトのネジ部と締結材との接触面積が小さくなるため、
締結力が弱くなるので望ましくない。溝２１の設置個数
を決定するには、雌ネジの切削能力とネジ部と締結材と
の接触面積を勘案して個々の場合について最適な個数を
決定することが望ましい。また、溝２１の配置はボルト
の軸に対して点対称とすれば、タッピングを行う際の安
定性が向上するので望ましい。
も３本には限定されることは無く、少なくとも１本であ
れば、本発明の効果が得られる。２本以上の溝２１を設
ける際は、ボルトの軸に対して点対称となる配置に設け
ることが望ましい。ただ、溝２１の数が多すぎると、ボ
ルトのネジ部と締結材との接触面積が小さくなるため、
締結力が弱くなるので望ましくない。溝２１の設置個数
を決定するには、雌ネジの切削能力とネジ部と締結材と
の接触面積を勘案して個々の場合について最適な個数を
決定することが望ましい。また、溝２１の配置はボルト
の軸に対して点対称とすれば、タッピングを行う際の安
定性が向上するので望ましい。
【００３４】図３に、本発明のセルフタッピングボルト
の第２の実施形態を示した。図３（ａ）は本実施の形態
のセルフタッピングボルトの側面図を、図３（ｂ）は斜
視図を、図３（ｃ）は、本実施の形態のセルフタッピン
グボルトにより、被締結材と締結材とを締結している様
子を示した断面図である。
の第２の実施形態を示した。図３（ａ）は本実施の形態
のセルフタッピングボルトの側面図を、図３（ｂ）は斜
視図を、図３（ｃ）は、本実施の形態のセルフタッピン
グボルトにより、被締結材と締結材とを締結している様
子を示した断面図である。
【００３５】第１の実施形態のボルト１においては、首
下部３の軸径はネジ部４の外径と略等しく形成されてい
たが（図１）、本実施の形態のセルフタッピンブボルト
１０においては、図３（ａ〜ｃ）に示したように、頭部
２とネジ部４との間の首下部の軸径を雄ネジの谷径より
も小さくした細首下６を設けている。また、頭部２の直
下に被締結材の通し穴１１と略同径の段付き部７を設け
ている。
下部３の軸径はネジ部４の外径と略等しく形成されてい
たが（図１）、本実施の形態のセルフタッピンブボルト
１０においては、図３（ａ〜ｃ）に示したように、頭部
２とネジ部４との間の首下部の軸径を雄ネジの谷径より
も小さくした細首下６を設けている。また、頭部２の直
下に被締結材の通し穴１１と略同径の段付き部７を設け
ている。
【００３６】本実施の形態においては、このように、首
下部の軸径を細くして細首下６としたので、首下部のば
ねレートが第１の実施形態のボルト１よりも小さくな
り、首下部がボルト１０の軸方向に伸縮しやすくなっ
た。よって、特に、高温環境下において、被締結材が熱
膨張したとしても、細首下６のばねレートが小さいため
に、細首下６が軸方向に伸張することにより、被締結材
の膨張をある程度吸収することが可能となるために、座
面より被締結材に掛かる応力が減少し、被締結材のクリ
ープが抑制される。よって、部材を常温に戻したとき
に、被締結材のクリープに由来する締結力の減少を抑制
することが可能となる。
下部の軸径を細くして細首下６としたので、首下部のば
ねレートが第１の実施形態のボルト１よりも小さくな
り、首下部がボルト１０の軸方向に伸縮しやすくなっ
た。よって、特に、高温環境下において、被締結材が熱
膨張したとしても、細首下６のばねレートが小さいため
に、細首下６が軸方向に伸張することにより、被締結材
の膨張をある程度吸収することが可能となるために、座
面より被締結材に掛かる応力が減少し、被締結材のクリ
ープが抑制される。よって、部材を常温に戻したとき
に、被締結材のクリープに由来する締結力の減少を抑制
することが可能となる。
【００３７】細首下６の軸径は、高温環境下で、被締結
材の膨張に追随して伸張し、被締結材のクリープを抑制
できれば特に制限はない。また、細首下６の軸径を細く
した場合には、ボルト１０自体の材料強度を上げること
で、ボルト１０の塑性変形を抑制し、高温から常温に戻
った際の軸力低下を防ぐことができる。段付き部７は、
被締結材に設けられた通し穴１１に確実にボルト１０が
挿入されるように設けられる部材である。本実施の形態
のボルト１０においては、首下部の軸径を細くしたの
で、ボルト１０の螺入時に、加えられる回転トルクによ
り細首下６の軸が曲がりやすくなった。このような場合
であっても、段付き部７を設けることで、被締結材に設
けられた通し穴１１に確実にボルト１０を挿入すること
ができる（図３（ｃ））。
材の膨張に追随して伸張し、被締結材のクリープを抑制
できれば特に制限はない。また、細首下６の軸径を細く
した場合には、ボルト１０自体の材料強度を上げること
で、ボルト１０の塑性変形を抑制し、高温から常温に戻
った際の軸力低下を防ぐことができる。段付き部７は、
被締結材に設けられた通し穴１１に確実にボルト１０が
挿入されるように設けられる部材である。本実施の形態
のボルト１０においては、首下部の軸径を細くしたの
で、ボルト１０の螺入時に、加えられる回転トルクによ
り細首下６の軸が曲がりやすくなった。このような場合
であっても、段付き部７を設けることで、被締結材に設
けられた通し穴１１に確実にボルト１０を挿入すること
ができる（図３（ｃ））。
【００３８】図４に本発明のセルフタッピングボルトの
第３の実施形態を示した。図４（ａ）は本実施の形態の
セルフタッピングボルトの側面図を、図４（ｂ）は斜視
図であり、図４（ｃ）は、細首下が曲がったセルフタッ
ピングボルトが拡径部の存在により軸が中心に矯正され
ながら螺入されている途中の状態を示す模式図であり、
図４（ｄ）は、細首下が曲がったセルフタッピングボル
トが正しく被締結材の通し穴に嵌合した様子を示す模式
図である。
第３の実施形態を示した。図４（ａ）は本実施の形態の
セルフタッピングボルトの側面図を、図４（ｂ）は斜視
図であり、図４（ｃ）は、細首下が曲がったセルフタッ
ピングボルトが拡径部の存在により軸が中心に矯正され
ながら螺入されている途中の状態を示す模式図であり、
図４（ｄ）は、細首下が曲がったセルフタッピングボル
トが正しく被締結材の通し穴に嵌合した様子を示す模式
図である。
【００３９】第３の実施形態のボルト２０は、首下部の
軸径を細くして細首下６とした点は、第２の実施形態と
同様であるが、この細首下６が、ボルト２０の頭部方向
に向かうに従いテーパ状に拡径した拡径部８を有する点
が異なっている。
軸径を細くして細首下６とした点は、第２の実施形態と
同様であるが、この細首下６が、ボルト２０の頭部方向
に向かうに従いテーパ状に拡径した拡径部８を有する点
が異なっている。
【００４０】第２の実施形態でも記載したが、ボルト２
０の首下部の軸径を細くすることにより、ボルト２０の
螺入時に加えられる回転トルクにより、首下部の軸が曲
がってしまうという問題が発生しうる。そこで、第３の
実施形態においては、細首下６に拡径部８を設けること
により、例え、ボルト２０の螺入時に、首下部の軸が曲
がったとしても、螺入を続けていくと、被締結材の通し
穴１１と拡径部８とがやがて接触し（図４（ｃ））、テ
ーパ状の拡径部８は通し穴１１に案内されながら螺入さ
れるので、首下部の軸は、やがて方向が矯正され、締め
付け終了時には、通し穴１１の中心軸と首下部の軸とが
一致して正しく締結が行われる（図４（ｄ））。
０の首下部の軸径を細くすることにより、ボルト２０の
螺入時に加えられる回転トルクにより、首下部の軸が曲
がってしまうという問題が発生しうる。そこで、第３の
実施形態においては、細首下６に拡径部８を設けること
により、例え、ボルト２０の螺入時に、首下部の軸が曲
がったとしても、螺入を続けていくと、被締結材の通し
穴１１と拡径部８とがやがて接触し（図４（ｃ））、テ
ーパ状の拡径部８は通し穴１１に案内されながら螺入さ
れるので、首下部の軸は、やがて方向が矯正され、締め
付け終了時には、通し穴１１の中心軸と首下部の軸とが
一致して正しく締結が行われる（図４（ｄ））。
【００４１】拡径部８により軸が曲がった細首下６が矯
正されながら螺入されていく状態を図４（ｃ）に示し
た。このように、細首下６が多少曲がったとしても、ボ
ルト２０の螺入を続行することで、拡径部８が被締結材
の通し穴１１と干渉することにより、細首下６の軸が徐
々に矯正され、締めが終了する際には、細首下６の軸
は、通し穴１１の中心軸と一致する（図４（ｄ））。
正されながら螺入されていく状態を図４（ｃ）に示し
た。このように、細首下６が多少曲がったとしても、ボ
ルト２０の螺入を続行することで、拡径部８が被締結材
の通し穴１１と干渉することにより、細首下６の軸が徐
々に矯正され、締めが終了する際には、細首下６の軸
は、通し穴１１の中心軸と一致する（図４（ｄ））。
【００４２】図５に本発明のセルフタッピングボルトの
第４の実施形態を示した。図５（ａ）は、第４実施形態
のセルフタッピングボルトの側面図であり、図５（ｂ）
は第４実施形態のセルフタッピングボルトの斜視図であ
り、図５（ｃ）は、第４実施形態のセルフタッピングボ
ルトの案内棒を締結材の下穴に嵌合した様子を示す模式
図である。
第４の実施形態を示した。図５（ａ）は、第４実施形態
のセルフタッピングボルトの側面図であり、図５（ｂ）
は第４実施形態のセルフタッピングボルトの斜視図であ
り、図５（ｃ）は、第４実施形態のセルフタッピングボ
ルトの案内棒を締結材の下穴に嵌合した様子を示す模式
図である。
【００４３】第４の実施形態のセルフタッピングボルト
３０は、ボルト３０のネジ部４先端に、ほぼ締結材の下
穴と同径の案内棒９が設置されている以外は第２の実施
形態と同様である。この案内棒９は、本ボルト３０によ
り締結材と被締結材とを締結する際に、締結材の下穴に
嵌合する。この案内棒９の径は、下穴の径とほぼ等しく
形成されているので、ボルト３０は、締結材の下穴にほ
ぼ垂直に立設される（図５（ｃ））。これにより、ボル
ト３０に力を加え、下穴に雌ネジを形成する際に、雌ネ
ジが斜めに形成されることを防ぐことができる。
３０は、ボルト３０のネジ部４先端に、ほぼ締結材の下
穴と同径の案内棒９が設置されている以外は第２の実施
形態と同様である。この案内棒９は、本ボルト３０によ
り締結材と被締結材とを締結する際に、締結材の下穴に
嵌合する。この案内棒９の径は、下穴の径とほぼ等しく
形成されているので、ボルト３０は、締結材の下穴にほ
ぼ垂直に立設される（図５（ｃ））。これにより、ボル
ト３０に力を加え、下穴に雌ネジを形成する際に、雌ネ
ジが斜めに形成されることを防ぐことができる。
【００４４】
【発明の効果】本発明は前記のように構成したので次の
ような顕著な効果を奏する。本発明のセルフタッピング
ボルトは、螺入する際にだけ、溝の後端面が締結材の下
穴に雌ネジを切削形成し、緩める際に溝の前端面が雌ネ
ジを再切削しないように構成されているので、セルフタ
ッピングボルトの締め、緩めを繰り返したとしても、雌
ネジのネジ山の寸法精度が長期に渡り保たれる。よっ
て、被締結材と締結材との間の締結力が長期に渡り一定
の水準に保たれる（請求項１〜３）。
ような顕著な効果を奏する。本発明のセルフタッピング
ボルトは、螺入する際にだけ、溝の後端面が締結材の下
穴に雌ネジを切削形成し、緩める際に溝の前端面が雌ネ
ジを再切削しないように構成されているので、セルフタ
ッピングボルトの締め、緩めを繰り返したとしても、雌
ネジのネジ山の寸法精度が長期に渡り保たれる。よっ
て、被締結材と締結材との間の締結力が長期に渡り一定
の水準に保たれる（請求項１〜３）。
【００４５】本発明のセルフタッピングボルトは、前端
面をセルフタッピングボルトの半径方向外側に凸となっ
たアール状に形成しているので、前端面とボルトの外周
面とが滑らかに接続し、θFを限りなく１８０°に近づ
けることが可能となるので、ボルトを緩める際に、雌ネ
ジを傷つける可能性を小さくすることが可能となる（請
求項４）。
面をセルフタッピングボルトの半径方向外側に凸となっ
たアール状に形成しているので、前端面とボルトの外周
面とが滑らかに接続し、θFを限りなく１８０°に近づ
けることが可能となるので、ボルトを緩める際に、雌ネ
ジを傷つける可能性を小さくすることが可能となる（請
求項４）。
【００４６】本発明のセルフタッピングボルトは、頭部
とネジ部との間の軸径を雄ネジの谷径よりも細くした細
首下を設けた。これにより、細首下のばねレートが小さ
くなり、高温環境下において、被締結材が熱膨張したと
しても、細首下が伸張することにより、被締結材の熱膨
張をある程度吸収するので、被締結材のクリープを抑制
することが可能となる。よって、部材を常温に戻したと
きに、被締結材のクリープによる締結力の低下（ボルト
の緩み）を抑制することが可能となる（請求項５）。
とネジ部との間の軸径を雄ネジの谷径よりも細くした細
首下を設けた。これにより、細首下のばねレートが小さ
くなり、高温環境下において、被締結材が熱膨張したと
しても、細首下が伸張することにより、被締結材の熱膨
張をある程度吸収するので、被締結材のクリープを抑制
することが可能となる。よって、部材を常温に戻したと
きに、被締結材のクリープによる締結力の低下（ボルト
の緩み）を抑制することが可能となる（請求項５）。
【００４７】前記細首下をボルトの頭部に向かうにつれ
てテーパ状に拡径して、ボルト頭部直下で被締結材の通
し穴とほぼ等しい径とするので、例え、締め付けの際
に、細首下の軸が曲がったとしても、ボルトの締付けを
行うにつれて、前記テーパ状部の存在によりボルトの軸
が案内され、ボルトの締めが完了する際には細首下の軸
は被締結材の通し穴の中心軸と一致するように矯正され
る（請求項６）。
てテーパ状に拡径して、ボルト頭部直下で被締結材の通
し穴とほぼ等しい径とするので、例え、締め付けの際
に、細首下の軸が曲がったとしても、ボルトの締付けを
行うにつれて、前記テーパ状部の存在によりボルトの軸
が案内され、ボルトの締めが完了する際には細首下の軸
は被締結材の通し穴の中心軸と一致するように矯正され
る（請求項６）。
【００４８】セルフタッピングボルトのネジ部の先端
に、締結材の下穴に嵌合する案内棒が延出しているの
で、セルフタッピングボルトを締め付ける際に、雌ネジ
を斜めに切ってしまうトラブルを防ぐことが可能となる
（請求項７）。
に、締結材の下穴に嵌合する案内棒が延出しているの
で、セルフタッピングボルトを締め付ける際に、雌ネジ
を斜めに切ってしまうトラブルを防ぐことが可能となる
（請求項７）。
【図１】本発明のセルフタッピングボルトの第１の実施
形態を示す図面である。
形態を示す図面である。
【図２】溝の種々の形態を示す模式図である。
【図３】本発明のセルフタッピングボルトの第２の実施
形態を示す図面である。
形態を示す図面である。
【図４】本発明のセルフタッピングボルトの第３の実施
形態を示す図面である。
形態を示す図面である。
【図５】本発明のセルフタッピングボルトの第４の実施
形態を示す図面である。
形態を示す図面である。
【図６】従来のセルフタッピングボルトにより締結材と
被締結材とを締結している様子を示す側面図である。
被締結材とを締結している様子を示す側面図である。
【図７】従来のセルフタッピングボルトを示す図面であ
る。
る。
１，１０，２０，３０ セルフタッピングボルト
２ 頭部
３ 首下部
４ ネジ部
５ 切欠部
５ａ 起立面
５ｂ 斜設面
６ 細首下
７ 段付き部
８ 拡径部
９ 案内棒
１０ 溝
１１ 通し穴
２１ 溝
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮下 英明
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会
社本田技術研究所内
(72)発明者 直井 学
岐阜県関市新迫間81番地１メイラ株式会社
関工場内
(72)発明者 松本 健巳
岐阜県関市新迫間81番地１メイラ株式会社
関工場内
Claims (7)
- 【請求項１】 下穴に雌ネジを切削形成しながら、被締
結材と締結材とを締結するセルフタッピングボルトにお
いて、 ネジ部先端付近の外周に少なくとも１本の溝が形成され
ており、ボルト螺入時の回転方向を前向きとして、前記
溝の後端面にのみ下穴内周面に雌ネジを形成するための
刃部が形成されていることを特徴とするセルフタッピン
グボルト。 - 【請求項２】 前記溝の前端面とこの前端面におけるネ
ジ部の接線とのなす角度θFと、前記溝の後端面とこの
後端面におけるネジ部の接線とのなす角度θBとしたと
きに、９０°＜θF＜１８０°且つ６０°≦θB≦９０°
であることを特徴とする請求項１に記載のセルフタッピ
ングボルト。 - 【請求項３】 前記セルフタッピングボルトの軸を中心
として前記溝の最深部を結ぶ円の直径ｄが、ネジ谷径×
０．９ ≦ ｄ ≦ 下穴径 であることを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載のセルフタッピングボル
ト。 - 【請求項４】 前記前端面が前記セルフタッピングボル
トの半径方向外側に凸となったアール状に形成されてい
ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一
項に記載のセルフタッピングボルト。 - 【請求項５】 前記セルフタッピングボルトの頭部とネ
ジ部との間の首下部の軸径を雄ネジの谷径よりも小さく
した細首下を設けたことを特徴とする請求項１から請求
項４のいずれか一項に記載のセルフタッピングボルト。 - 【請求項６】 前記セルフタッピングボルトの前記細首
下が、ボルト頭部方向に向かうにつれてテーパ状に拡径
し、ボルト頭部直下で被締結材の通し穴に嵌合される軸
径となることを特徴とする請求項５記載のセルフタッピ
ングボルト。 - 【請求項７】 前記セルフタッピングボルトのネジ部先
端から締結材の下穴に嵌合する案内棒が延出しているこ
とを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に
記載のセルフタッピングボルト。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022692A JP2003222116A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | セルフタッピングボルト |
| US10/330,164 US7140825B2 (en) | 2002-01-31 | 2002-12-30 | Self tapping bolt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022692A JP2003222116A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | セルフタッピングボルト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003222116A true JP2003222116A (ja) | 2003-08-08 |
Family
ID=27606357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002022692A Pending JP2003222116A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | セルフタッピングボルト |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7140825B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003222116A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010032037A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-02-12 | Nippon Sprew Corp | セルフタッピングインサート |
| JP2010223432A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Hilti Ag | 固定素子を鉱物性構造物にアンカリングする方法および鉱物性構造物用固定素子構造物 |
| KR101350491B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-01-15 | 최광일 | 셀프태핑볼트 |
| WO2016017189A1 (ja) * | 2014-07-28 | 2016-02-04 | 株式会社青山製作所 | 軟質金属用セルフタップねじ |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004031599A2 (en) * | 2002-10-02 | 2004-04-15 | Aoyama Seisakusho Co., Ltd. | Tapping screw |
| DE102004021484B4 (de) * | 2004-04-30 | 2018-11-29 | Böllhoff Verbindungstechnik GmbH | Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsanordnung |
| DE102004034246B4 (de) * | 2004-07-15 | 2008-04-24 | Sfs Intec Holding Ag | Schraube |
| GB0508397D0 (en) * | 2005-04-26 | 2005-06-01 | Tappex Thread Inserts Ltd | Improvements in and relating to a fastener |
| DE102006026176A1 (de) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Adolf Würth GmbH & Co. KG | Selbstbohrende Schraube |
| DE102006053930B4 (de) * | 2006-11-15 | 2008-10-02 | Qimonda Ag | Herstellungsverfahren für eine Transistor-Gatestruktur |
| ES2308937B1 (es) * | 2007-05-25 | 2009-10-27 | Jordi Matarrodona Martinez | Tornillo de seguridad. |
| US8439617B2 (en) * | 2007-10-31 | 2013-05-14 | Carl Strom | Self-tapping and self-aligning insert to replace damaged threads |
| US20100329814A1 (en) * | 2007-10-31 | 2010-12-30 | Carl Strom | Self-Tapping Insert and Method of Utilizing the Same to Replace Damaged Bores and Threads |
| US8052360B2 (en) * | 2007-10-31 | 2011-11-08 | Carl Strom | Self-aligning thread tap and method of utilizing the same to tap existing bore holes |
| US7819613B2 (en) | 2007-10-31 | 2010-10-26 | Carl Strom | Self-tapping insert and method of utilizing the same to replace damaged bores and threads |
| US20100329816A1 (en) * | 2007-10-31 | 2010-12-30 | Carl Strom | Self-Tapping Insert and Method of Utilizing the Same to Replace Damaged Threads for Hydraulic and Pneumatic Applications |
| US20090220296A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Bowling Jr Edwin D | Partially threaded bolt for use with a self-threading fastener and method of use |
| US8511957B2 (en) * | 2008-04-28 | 2013-08-20 | Illinoks Tool Works Inc. | Fastener for stucco or hard board substrates |
| AU2010200536B2 (en) * | 2010-02-12 | 2016-09-01 | Illinois Tool Works Inc. | Self-drilling screw |
| TWM392886U (en) * | 2010-06-25 | 2010-11-21 | Essence Method Refine Co Ltd | Self-tapping fastener |
| US10072451B2 (en) * | 2015-07-02 | 2018-09-11 | Christian Carrier | Window operator |
| US10337551B2 (en) * | 2015-10-30 | 2019-07-02 | Gard Specialists Co., Inc. | Thread repair insert and method of use |
| US9821843B1 (en) * | 2017-01-06 | 2017-11-21 | Robert Bosch Automotive Steering Llc | Tie rod |
| CN111623021A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 长城汽车股份有限公司 | 调整螺栓和车辆 |
| AU2020201036A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-17 | Iph International Pty Ltd | Self drilling screw |
| US11898588B2 (en) | 2020-02-26 | 2024-02-13 | Caterpillar Inc. | Compactor tip with heated retention bolt |
| US11786343B2 (en) | 2020-07-09 | 2023-10-17 | Southern Implants (Pty) Ltd | Dental implants with stepped threads and systems and methods for making the same |
| USD985379S1 (en) * | 2021-03-08 | 2023-05-09 | Schrauben Betzer Gmbh & Co Kg | Screw |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US432526A (en) * | 1890-07-22 | Railway-splice-bar bolt | ||
| US1926925A (en) * | 1931-04-07 | 1933-09-12 | Gulf Res & Dev Corp | Pin, bolt, and other connecting device |
| NL35533C (ja) * | 1932-12-03 | |||
| US2165011A (en) * | 1935-02-08 | 1939-07-04 | Rosenberg Heyman | Anchorage apparatus |
| US2895368A (en) * | 1955-01-21 | 1959-07-21 | Jr Paul R Trigg | Bolt having rolled grooves and recessed head to enhance uniform elongation |
| US3176746A (en) * | 1963-04-01 | 1965-04-06 | Walton Marvin | Self-holding screw member |
| US3683437A (en) * | 1971-08-26 | 1972-08-15 | Eugene R Larson | Method of making a self-thread forming fastener with easy thread pickup |
| US4042342A (en) * | 1974-01-14 | 1977-08-16 | Muenchinger Herman G | Blanks for making self-thread forming threaded fasteners |
| US4003287A (en) * | 1975-07-08 | 1977-01-18 | Yardley Products Corporation | Insert of the self-tapping fluted type |
| US4147088A (en) * | 1977-03-16 | 1979-04-03 | Nl Industries, Inc. | Drill screw |
| US4338054A (en) * | 1979-11-19 | 1982-07-06 | Dahl Norman C | Solid externally threaded fasteners having greatly increased ductility |
| DE3626627C2 (de) * | 1985-08-14 | 1995-03-16 | Emhart Ind | Befestiger |
| DE8606197U1 (de) * | 1986-03-06 | 1986-07-03 | Braas & Co GmbH, 6370 Oberursel | Selbstschneidende Schraube |
| US4673323A (en) * | 1986-04-07 | 1987-06-16 | Peter Russo | Self tapping stud |
| JPH0668283B2 (ja) * | 1988-07-29 | 1994-08-31 | 日東精工株式会社 | 圧造成形ドリルねじ |
| GB8819820D0 (en) * | 1988-08-20 | 1988-09-21 | Tucker Fasteners Ltd | Anchors for fixing to dense concrete masonry &c |
| CH673877A5 (en) * | 1989-06-29 | 1990-04-12 | Heinrich Keller Bedachungen | Panel screw with head, and non threaded part - has head with threaded part and core bit unthreaded section between head and threaded part |
| US5071301A (en) * | 1991-02-28 | 1991-12-10 | General Motors Corporation | Modified rolled thread form for studs |
| US5171186A (en) * | 1991-04-05 | 1992-12-15 | Textron Inc. | Method of manufacture of a long point drill screw |
| US5061137A (en) * | 1991-04-29 | 1991-10-29 | Ford Motor Company | Fastener with resilient linking means |
| US5833415A (en) * | 1992-09-22 | 1998-11-10 | Titan Technology, Inc. | Anchor insert improvement |
| US5527183A (en) * | 1993-08-18 | 1996-06-18 | Collaborative Enterprises, Inc. | Endosseous implant system |
| US5816812A (en) * | 1994-07-22 | 1998-10-06 | Osteomed Corporation | Dental implant fixture |
| US5727943A (en) * | 1995-07-18 | 1998-03-17 | Implant Innovations, Inc. | Self-tapping, screw-type dental implant |
| CA2234040A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-03 | Uli Walther | Screw for use as a fastener in fibrous material such as wood |
| US6679701B1 (en) * | 2000-03-23 | 2004-01-20 | Gordon D. Blacklock | Anchor having threads opposing unthreading |
-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002022692A patent/JP2003222116A/ja active Pending
- 2002-12-30 US US10/330,164 patent/US7140825B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010032037A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-02-12 | Nippon Sprew Corp | セルフタッピングインサート |
| JP2010223432A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Hilti Ag | 固定素子を鉱物性構造物にアンカリングする方法および鉱物性構造物用固定素子構造物 |
| KR101350491B1 (ko) * | 2012-05-14 | 2014-01-15 | 최광일 | 셀프태핑볼트 |
| WO2016017189A1 (ja) * | 2014-07-28 | 2016-02-04 | 株式会社青山製作所 | 軟質金属用セルフタップねじ |
| JP2016031088A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 株式会社青山製作所 | 軟質金属用セルフタップねじ |
| US9518597B2 (en) | 2014-07-28 | 2016-12-13 | Aoyama Seisakusho Co., Ltd. | Self-tapping screw for soft metals |
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