JP2013142471A - ボルトおよびボルトの製造ダイス - Google Patents

Abstract

【課題】 ねじ転造機を用いて再転造しなくても、ボルト製造工程中避けがたい打痕が原因となる締結不具合が発生しないボルトを提供する。
【解決手段】 ねじ山高さｈ４およびねじ山角度θは従来のねじ山と等しいねじ山で、ねじ山の山頂側に従来のねじ山よりボルト軸水平方向の幅ｈ１が狭い小山部１を有するねじ山形状とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ねじ部の打痕による締結不具合を防止するボルトに関するものである。

従来、ボルトを製造する工程におけるねじ転造後の工程にて、ねじ部に打痕が付いてしまうことがあった。（従来のねじ山形状を図５に、従来形状のねじ山に打痕が付いた状態を図６に示す）。従来のねじ山形状において、打痕が付くと図６に示すように元々のねじ山形状の輪郭線２からねじ山変形部４がはみ出してしまう。この場合、締結時にねじ山変形部４がめねじと干渉することで、締結不具合が発生してしまう。

そのため、打痕対策として、ねじ転造機を用いて再転造することによってねじ山形状を整える工程が従来行われてきた。これによりねじ部の打痕を解消することができる。また、通常、ねじ転造は熱処理の前に行われるが、熱処理の後にねじ転造を行うことで、ねじ山形状が形成されたときには、既に製品として出荷する際の強度になっていることによって、打痕が付きにくくなることが知られている。（以降、ねじ転造機を用いて再転造することをねじもみ、熱処理の前にねじ転造を行うことを前転造、熱処理の後にねじ転造を行うことを後転造と示す）。

その他、特許文献１では、ねじ先端部にアール部を設けることによって、ねじ先端部における打痕を防止するボルトが提案されている。

特開２００２−０４８１２１号公報

しかしながら、従来技術には、ねじもみを行うことで工数が増え、生産性が低下してしまうという問題があった。また、後転造の場合、打痕の付着率は前転造に比べて小さくなるものの０％ではないため、打痕対策としては不十分であった。

一方、特許文献１のボルトは、ねじ先端部の打痕は防止できるものの、実状では、ねじ先端部以外のねじ部に打痕が付いてしまう場合も少なからずあるため、こちらも打痕対策としては不十分であった。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、ねじもみ無しでもボルト製造工程中避けがたい打痕が原因となる締結不具合が発生しないボルトを提供することを目的とする。

本発明に係るボルトにおいては、ねじ山高さおよびねじ山角度は従来のねじ山と等しいねじ山で、ねじ山の山頂側に従来のねじ山よりボルト軸に対して平行方向の幅が狭い小山部を有するねじ山形状としたものである。

本発明によれば、ねじ部に打痕が付いてしまっても、一般的なボルト製造工程で想定される程度の打痕ならば許容されるため、締結不具合が発生しなくなる。

本実施例におけるボルト概観図である。 図１におけるＡ−Ａ断面のねじ山部拡大図である。 図２のねじ山が打痕により変形した状態を示した図である。 本実施例の応用形態における、ボルト軸に対し平行な断面のねじ山部拡大図である。 従来のねじ山形状であるボルトにおける、ボルト軸に対し平行な断面のねじ山部拡大図である。 図５のねじ山が打痕により変形した状態を示した図である。 実施例のボルトを転造加工するダイスの概観図である。 図７のＢ−Ｂ断面の拡大図である。

図１は本実施例におけるボルトの概観図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面をねじ山部に注目して拡大したものである。本実施例におけるねじ形状は、ＪＩＳ規格による三角ねじに基づいたものである。本実施例においてねじ山はねじ部の全域にわたり図２に示すような小山部１を有する形状となっている。小山部１は従来のねじ山形状の輪郭線２より小さくなっている。本発明の実施の形態として、小山部１の角度θは６０°、小山部１のボルト軸に対して平行方向の幅ｈ１は、ねじピッチｈ２の２０％から３０％、小山部１のボルト軸に対して垂直方向の高さｈ３は、ねじ山のボルト軸に対して垂直方向の高さｈ４の２０％から３０％であることが望ましい。本実施例においてねじ部に打痕が付いた様子を示した図３と、従来のねじ形状のボルトにおいてねじ部に打痕が付いた様子を示した図６を比較すると、図３におけるねじ山変形部３のねじ山斜面に対して垂直方向の高さｈ５は、図６におけるねじ山変形部４のねじ山斜面に対して垂直方向の高さｈ６よりも小さくなっている。このことから、ねじ山変形部３は締結時にめねじと干渉せず、打痕を原因とする締結不具合は発生しなくなる。

本実施例のボルトは切削加工でなく、図７、図８に示すようなダイスを用いた転造加工によってねじ部を形成することにより、切削加工の場合に比べ、材料のロスを最小限とすることができ、加工コストも抑えられる他、ねじ部の強度を高めることが可能である。

なお、角度θ及び幅ｈ１を上述の範囲とする理由は、小山部１を細くすることで、従来のねじ山形状との差による間隙が大きくなり、より大きな打痕も許容可能となる一方で、小山部１の強度が低下してしまうことで、打痕が付きやすくなってしまうことより、上述の条件が最適であると考えられるためである。また、高さｈ３を上述の範囲とする理由は、ねじ山の有効径部分の幅を従来のねじ山形状と同等にすることにより、締結時の引張強度などを一定以上確保するためである。

また、本実施例の応用形態として、振動などの負荷が大きい箇所の締結に用いるボルトにおいては、図４に示すように、特に打痕が付きやすいねじ先端部から３山までの範囲、またはねじ先端部から５山程度までの範囲にのみ本発明を適用することで、締結時の引張強度などを従来のねじ形状と同等とすることも可能である。

本実施例では、本発明を頭部がフランジ形状のボルトに適用した場合について示しているが、本発明の要点はねじ部の形状にあるため、頭部六角形状のボルトあるいはスタッドボルト等、本実施例と異なる形状のボルトに対しても本発明を適用可能である。

１ ねじ山の小山部
２ 従来のねじ山形状の輪郭線
３、４ 打痕によるねじ山変形部
ｈ１ ボルト軸に対して水平方向の幅
ｈ２ ねじのピッチ幅
ｈ３、ｈ４ ボルト軸に対して垂直方向の高さ
ｈ５、ｈ６ ねじ山変形部３、４のねじ山斜面垂直方向高さ

Claims (3)

1. ねじ山高さおよびねじ山角度は従来のねじ山と等しいねじ山で、ねじ山の山頂側に従来のねじ山よりボルト軸に対して平行方向の幅が狭い小山部を有するねじ山形状としたことを特徴とするボルト
2. 前記ボルトにおいて、基準とするねじ形状がＪＩＳ規格による三角ねじである請求項１のボルト
3. 請求項１または２のボルトを転造加工するダイス

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