JP2012077837A - Bolt, screw roll-forming die, and roll-forming method of bolt - Google Patents
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本発明はボルトに関し、詳細には、実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力を一定にすることができるボルトの技術に関する。 The present invention relates to a bolt, and more particularly, to a bolt technology that can make the tightening axial force with which a bolt actually tightens a female screw constant.
ナットの雌ねじを形成するタップを送り込む力が過大あるいは過小であってタップの送りがピッチに合っていない場合には、ナットに形成されるねじ山の形状が崩れて、タップのねじ山を正確に映すことができず、山痩せしたねじが形成されることがある。また、ナットに螺合するボルトの向きが、ナットを切削するタップの向きと一致しているとは限らない。ねじが山痩せしていたり、ナットに螺合するボルトの向きが異なっている場合には、同じトルクで締め付けた場合でも実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力にばらつきが生じるので、締め付けトルクの管理ができないという問題があった。 If the force that feeds the tap forming the female thread of the nut is too large or too small and the tap feed does not match the pitch, the shape of the thread formed on the nut will collapse, and the thread of the tap will be accurately It cannot be projected and may have a ridged screw. Moreover, the direction of the bolt screwed into the nut does not necessarily coincide with the direction of the tap that cuts the nut. If the screw is loose or the direction of the bolt that is screwed into the nut is different, even if tightened with the same torque, the tightening axial force with which the bolt actually tightens the female screw will vary. There was a problem that management was impossible.
このような問題を解決課題とするボルトが特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のボルトでは、隣り合う係合突面がV字状に対向し、その開放角度は60°±20′の範囲に設定されている。隣り合う係合突面から谷径に至る下側ねじ山斜面がV字状に対向し、その開放角度が45°〜58°の範囲に設定されるとともに、隣り合う係合突面から外径側に至る上側ねじ山斜面がV字状に対向し、その開放角度が62°〜75°の範囲に設定されている。 Patent Document 1 describes a bolt that solves such a problem. In the bolt described in Patent Document 1, adjacent engaging protrusions face each other in a V shape, and the opening angle is set in a range of 60 ° ± 20 ′. The lower thread slope from the adjacent engagement protrusion surface to the valley diameter is opposed in a V shape, the opening angle is set in the range of 45 ° to 58 °, and the outer diameter from the adjacent engagement protrusion surface The upper thread slope reaching the side faces in a V shape, and the opening angle is set in the range of 62 ° to 75 °.
係合突面がボルトのねじ山斜面の外側に膨らんだように設けられており、ナットをボルトに締め込んだときに係合突面が雌ねじのねじ山斜面に当接する。ナットの雌ねじとボルトの雄ねじとの当接位置を係合突面に特定して実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力を一定にするものである。 The engaging protrusion is provided so as to swell outside the thread slope of the bolt, and the engagement protrusion comes into contact with the thread slope of the female thread when the nut is tightened into the bolt. The abutting position between the female screw of the nut and the male screw of the bolt is specified as the engaging protrusion, and the tightening axial force for actually tightening the female screw by the bolt is made constant.
特許文献1に記載されるボルトでは、雌ねじのねじ山斜面と接触する係合突面がねじ山斜面の外側に膨らんだように設けられ、さらに係合突面から谷径に至る下側ねじ山斜面と、係合突面から外径側に至る上側ねじ山斜面とが形成されるので、ボルトの雄ねじを形成する転造工具の形状が複雑になり製作コストが高くなるという問題がある。 In the bolt described in Patent Document 1, the engagement protrusion contacting the thread slope of the female thread is provided so as to swell outside the thread slope, and further, the lower thread extending from the engagement protrusion to the valley diameter. Since the slope and the upper thread slope extending from the engagement protrusion surface to the outer diameter side are formed, there is a problem that the shape of the rolling tool for forming the male thread of the bolt becomes complicated and the manufacturing cost increases.
本発明の目的はこのような課題を解決するもので、ボルトの雄ねじとナットの雌ねじとの当接位置を特定して実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力を一定にするとともに、雄ねじの形状を簡素化して転造ダイスの製作コスト削減を図ることである。 The object of the present invention is to solve such a problem. The abutting position between the male screw of the bolt and the female screw of the nut is specified, and the tightening axial force at which the bolt actually tightens the female screw is made constant. To reduce the production cost of the rolling dies.
この課題を解決するために請求項1の発明は、ボルトに形成される雄ねじにおいて、雄ねじの向かい合う斜面によって形成される谷部の角度は、有効径の内側に形成される谷底部分よりも有効径の外側部分の方が大きく形成される。また請求項2の発明は、ボルトに雄ねじを形成する雄ねじ部を備えたねじ転造ダイスにおいて、雄ねじ部は山部の角度よりも谷部の角度を大きくされる。また請求項3の発明は、おねじの山部の角度よりも谷部の角度を大きくしたねじ転造ダイスを用いてブランクの中心方向へ押圧して回転させることによりブランクにねじを転造するボルトの転造方法である。
In order to solve this problem, the invention according to claim 1 is directed to a male screw formed on a bolt, wherein the angle of the valley formed by the inclined surfaces facing each other is greater than the effective diameter of the valley bottom formed inside the effective diameter. The outer portion of the is formed larger. According to a second aspect of the present invention, in the thread rolling die provided with a male threaded portion that forms a male thread on the bolt, the male threaded portion has a trough angle greater than the angle of the peak. In the invention of
請求項1の発明によれば、ボルトに形成される雄ねじにおいて、雄ねじの向かい合う斜面によって形成される谷部の角度は、有効径の内側に形成される谷底部分よりも有効径の外側部分の方が大きく形成されるので、たとえば、有効径の内側の向かい合う斜面によって形成される谷部の角度が57°に設定され、有効径の外側の斜面によって形成される谷部の角度が63°と広い角度に設定されていると、雌ねじの山部の角度が60°に設定されたナットを螺合させたときに、雌ねじの斜面が有効径の内側谷部の斜面に当接することはなく、また、雌ねじの斜面が有効径の外側谷部の斜面に当接することもなく、雌ねじは、有効径上において雄ねじと線接触するので、ボルトの雄ねじとナットの雌ねじとの当接位置を特定して実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力を一定にするとともに、雄ねじの形状を簡素化して転造ダイスの製作コスト削減を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, in the male screw formed on the bolt, the angle of the valley formed by the inclined surfaces facing the male screw is greater in the outer portion of the effective diameter than in the valley bottom portion formed inside the effective diameter. Therefore, for example, the angle of the valley formed by the slopes facing each other inside the effective diameter is set to 57 °, and the angle of the valley formed by the slopes outside the effective diameter is as wide as 63 °. When the angle is set, the slope of the female thread does not come into contact with the slope of the inner trough of the effective diameter when the nut whose thread angle is set to 60 ° is screwed. The internal thread is not in contact with the slope of the outer trough of the effective diameter, and the internal thread is in line contact with the external thread on the effective diameter, so the position of contact between the external thread of the bolt and the internal thread of the nut must be specified. The bolt is actually female Flip with the axial force constant tightening tightening the, it is possible to manufacture cost reduction of rolling die the shape of the male thread to simplify.
以下、本発明の第1の実施形態に係るボルトについて図1〜図2に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るボルト1のねじ部の断面図である。図2は、ボルト1とナット3とが噛み合った状態の断面図である。なお、有効径D1とは、ねじ溝の幅がねじ山の幅に等しくなるような仮想的な円筒の直径である。
Hereinafter, a bolt according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a thread portion of a bolt 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the bolt 1 and the
雄ねじ2の向かい合う斜面4a,4bによって谷部が形成されるが、斜面4aによって雄ねじ有効径D1(以下、有効径D1という。)の内側に形成される谷部5の角度A1よりも、斜面4bによって有効径D1の外側に形成される谷部6の角度B1方が大きく形成される。本実施例では、有効径D1の内側の向かい合う斜面4aによって形成される谷部5の角度A1が57°に設定され、有効径D1の外側の向かい合う斜面4bによって形成される谷部6の角度B1が63°に設定される。有効径D1の外側部分の斜面4bは、有効径D1の内側部分の斜面4aによって形成される谷部5から、外側に開いた状態で傾斜している。
A trough is formed by the
有効径D1の内側の向かい合う斜面4aによって形成される谷部5の角度A1が57°に設定され、有効径D1の外側の斜面4bによって形成される谷部6の角度B1が63°と広い角度に設定されているので、雌ねじ7の山部の角度が60°に設定されたナット3を螺合させたときに、図2に示すように雌ねじ7の斜面8が有効径D1の内側谷部6の斜面4aに当接することはなく、また、雌ねじ7が有効径D1の外側谷部6の斜面4bに当接することもない。雌ねじ7は、有効径D1上において雄ねじ2と線接触する。なお、図2中のD2は、ナット3の有効径を示す。また、外側部分の斜面4bが、有効径D1の位置を越えて、有効径D1の内側部分にまで形成されたボルト1は、ねじ限界ゲージの止まりゲージが通り、不合格とされる。
The angle A1 of the valley portion 5 formed by the
このように、ナット3の雌ねじ7とボルト1の雄ねじ2との接触位置を有効径D1上に特定することができるので、当接位置をさらに限定して実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力の安定化を図ることができる。さらに雄ねじ2の向かい合う斜面4a,4bは、有効径D1の位置で折り曲げられただけの簡素化された形状となり、ねじ転造ダイスの製作コストを軽減することができる。
In this way, the contact position between the female screw 7 of the
なお、本実施例においては、有効径D1の内側の向かい合う斜面4aによって形成される谷部5の角度A1が57°に設定され、有効径D1の外側の向かい合う斜面4bによって形成される谷部6の角度B1が63°に設定されるがこれに限定されるものではない。
In the present embodiment, the angle A1 of the valley portion 5 formed by the facing
次にねじ転造ダイスの一実施形態として、2軸用ねじ転造丸ダイス21について説明する。図3は、2軸用ねじ転造丸ダイス21の概略図であり、図4は、丸ダイス21のねじ部の断面図である。2軸用ねじ転造丸ダイス21(以下、丸ダイス21という。)には、たとえば高速度鋼が用いられ、ロックウェル硬さ64〜65.5とされる。丸ダイス21をブランク22の中心方向へ押圧して回転させることにより、ブランク22を塑性変形させて雄ねじ2を形成する。
Next, the biaxial screw rolling round die 21 will be described as an embodiment of the screw rolling die. FIG. 3 is a schematic view of the biaxial thread rolling round die 21, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the threaded portion of the round die 21. For example, high-speed steel is used for the biaxial screw rolling round die 21 (hereinafter referred to as the round die 21), and the Rockwell hardness is 64 to 65.5. By pressing and rotating the round die 21 toward the center of the blank 22, the blank 22 is plastically deformed to form the
ねじ部は、山部23の角度よりも谷部24の角度の方が大きく形成される。たとえば有効径D1の内側の向かい合う斜面25aによって形成される谷部24の角度F1が63°とされ、有効径D1の外側部分の向かい合う斜面25bによって形成される谷部の角度E1が57°とされる。これによって図2に示す雌ねじ7側のねじ山斜面8が雄ねじ2の有効径D1上で線接触し、有効径D1の内側部分および外側部分では接触しないので、ボルト1の雄ねじ2とナット3の雌ねじ7との当接位置を特定して実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力を一定にするとともに、雄ねじ2の形状を簡素化して丸ダイス21の製作コスト削減を図ることができる。なお、本実施例では、ねじ転造丸ダイスについて説明してきたが、これに限定されるものではなく、ねじ転造平ダイス、ねじ転造セグメントダイスなどにも適用可能である。
The thread portion is formed such that the angle of the
このように、ボルト1に形成される雄ねじ2において、雄ねじ2の向かい合う斜面4a,4bによって形成される谷部の角度A1,B1は、有効径D1の内側に形成される谷底部分である谷部5よりも有効径D1の外側部分の谷部6の方が大きく形成されるので、たとえば、有効径D1の内側の向かい合う斜面4aによって形成される谷部5の角度A1が57°に設定され、有効径D1の外側の斜面4bによって形成される谷部6の角度が63°と広い角度に設定されていると、雌ねじ7の山部の角度が60°に設定されたナット3を螺合させたときに、雌ねじ7の斜面8が有効径D1の内側谷部5の斜面4aに当接することはなく、また、雌ねじ7の斜面8が有効径D1の外側谷部6の斜面4bに当接することもなく、雌ねじ7は、有効径D1上において雄ねじ2と線接触するので、ボルト1の雄ねじ2とナット3の雌ねじ7との当接位置を特定して実際にボルトが雌ねじを締め付ける締め付け軸力を一定にするとともに、雄ねじ2の形状を簡素化して転造ダイスである丸ダイス21の製作コスト削減を図ることができる。
Thus, in the
さらに、ボルト1に雄ねじ2を形成するねじ部を備えた丸ダイス21において、ねじ部は山部23の角度よりも谷部24の角度を大きくされるので、たとえば、有効径D1の内側の向かい合う斜面4aによって形成される谷部5の角度A1が57°に設定され、有効径D1の外側の斜面4bによって形成される谷部6の角度が63°と広い角度に設定された雄ねじ2を形成することができ、雄ねじ2に雌ねじ7の山部の角度が60°に設定されたナット3を螺合させたときに、雌ねじ7の斜面8が有効径D1の内側谷部5の斜面4aに当接することはなく、また雌ねじ7の斜面8が有効径D1の外側谷部6の斜面4bに当接することはなく、雌ねじ7と有効径D1上において線接触する雄ねじ2を形成することができ、ねじ部の形状を簡素化した丸ダイス21とすることができる。
Furthermore, in the round die 21 provided with the threaded portion that forms the
さらに、雄ねじ2の山部23の角度よりも谷部24の角度を大きくした丸ダイス21を用いてブランク22の中心方向へ押圧して回転させることによりブランク22にねじを転造するので、たとえば、有効径D1の内側の向かい合う斜面4aによって形成される谷部5の角度A1が57°に設定され、有効径D1の外側の斜面4bによって形成される谷部6の角度が63°と広い角度に設定された雄ねじ2を形成することができ、雄ねじ2に雌ねじ7の山部の角度が60°に設定されたナット3を螺合させたときに、雌ねじ7の斜面8が雄ねじ2の有効径D1の内側谷部5の斜面4aに当接することはなく、また雌ねじ7の斜面8が有効径D1の外側谷部6の斜面4bに当接することはなく、雌ねじ7と雄ねじ2とを有効径D1上において線接触させることができる。
Furthermore, since the screw is rolled into the blank 22 by pressing and rotating toward the center of the blank 22 using the round die 21 in which the angle of the
1 ボルト
2 雄ねじ
3 ナット
4a,4b,8,24a,24b 斜面
5,6 谷部
7 雌ねじ
21 丸ダイス
22 ブランク
23 山部
24 谷部
1
4a, 4b, 8, 24a,
Claims (3)
雄ねじの向かい合う斜面によって形成される谷部の角度は、有効径の内側に形成される谷底部分よりも有効径の外側部分の方が大きく形成されることを特徴とするボルト。 In the male thread formed on the bolt,
The bolt is characterized in that the angle of the valley formed by the inclined surfaces facing each other of the male screw is formed larger in the outer portion of the effective diameter than in the valley bottom portion formed inside of the effective diameter.
雄ねじ部は山部の角度よりも谷部の角度を大きくしたことを特徴とするねじ転造ダイス。 In a thread rolling die with a male thread part that forms a male thread on the bolt,
A thread rolling die characterized in that the male thread part has a valley part angle larger than a peak part angle.
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