JP2015137700A - アース用ボルト - Google Patents
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Abstract
【課題】ナットに締結した状態でナットとの接触面積を高め、ナットとの締結部に電流を好適に流すことができるアース用ボルトを提供する。【解決手段】ナット2との間にアース端子5を挟み込むようにナット2に締結することにより、ナット2およびアース端子5に電気的に導通するアース用のボルト1である。ボルト1は、頭部11と、頭部11から延在しナット2の雌ネジに螺着される雄ネジのネジ山13が形成された軸部12と、を備えている。ネジ山13を形成するフランク面15a,15bのうち、頭部側に面した頭部側フランク面15aには、頭部側フランク面から突出するように、軸部12の軸心周りに沿って凸条部18が形成されている。凸条部18にはボルト1のピッチ線PLを含む位置に、頭部側フランク面と平行な頂面18aが形成されている。【選択図】図4
Description
本発明は、ナットに締結されるボルトであって、ナットに電気的に導通するに好適なアース用ボルトに関する。
従来から、ボルトの軸部に形成された雄ネジと、ナットの雌ネジとを螺着させることで、ボルトとナットが締結されている。例えば、アース端子等を介して接地を行う際には、アース用ボルト(以下ボルトという)が用いられることがある。具体的にボルトを使用する際には、基準電位となる基材(例えば自動車の場合はボディ)と共に、アース端子を、ボルトの頭部とナットとの間に挟み込むようにして、ボルトをナットに締結する。これにより、アース端子を流れる電流を、ボルトおよびナットを介して、基材に流すことができる。この際、電流を好適に流すためには、アース端子とボルト頭部との接触部分ばかりでなく、ボルトとナットの締結部(螺着部分)も電気的に導通していることが好ましい。
また、アース用ボルトを適用する一例として、ナットが溶着された基材に塗装などにより絶縁性の塗膜が被覆されている場合、ボルトの頭部と塗装された基材との間にアース端子が挟み込まれるように、アース用ボルトとナットがこれらの両側から締結される。
これにより、絶縁性の塗膜が基材に被覆されることによりアース端子が基材に直接導通していなくても、アース端子を流れる電流は、アース端子と導通したボルトの頭部からボルトの軸部に流れ、ボルトの軸部に流れる電流は、ボルト軸部からこれに締結されたナットに流れる。ここで、ナットは基材に溶着されているので、ナットに流れた電流を基材に流すことができる。このような場合であっても、ボルトとナットを締結部で電気的に導通させることは重要である。
このような技術の一例として、以下に示すボルトが提案されている。ボルトは、頭部と、該頭部から延在し、ナットの雌ネジに螺着される雄ネジのネジ山が形成された軸部と、を有しており、軸部に形成されたネジ山の頂部近傍のフランク面に、外側に向かって突出した突起部が設けられている(例えば特許文献1,2)。
このような突起部を設けることにより、締結する際にボルトのネジ山の頂部に形成された突起部がナットに締結され、締結部を介してボルトとナットを電気的に導通させることができる。
さらに、特許文献2では、軸部先端のテーパ状のネジ部において部分的に凸部を設けることにより、締結部で締結される前に、凸部でナットの雌ネジに形成された塗膜を剥ぎ取ることができる。
しかしながら、上述した特許文献1および2のいずれのボルトに設けられた突起部も、ネジ山の頂部近傍にのみ、スポット的に尖って形成されている。このため、ボルトとナットの締結部において、ナットと金属接触する部分は、この突起部となる。このため、ナットとボルトの接触面積(金属接触する面積)が小さくなり、ナットとボルトの導通面積を十分に確保することができない。
特に、ネジ山を転造加工等により成形する際、ネジ山の頂部近傍は寸法公差が大きいため、ネジ山近傍に設けられた突起部も、ナットのネジ溝の面に接触できるような所望の高さが得られないこともある。これにより、締結状態でナットとボルトの接触面積が、設計時に想定したよりも小さくなるような現象がより顕著なものとなる。
このように、ナットとボルトの導通面積(接触面積)が小さいと、ナットとボルト間の導通抵抗が大きくなってしまうため、仮にアース端子から大電流が流れた場合、この部分で異常発熱が発生するおそれがある。
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ナットに締結した状態でナットとの接触面積を高め、これにより、ナットとの締結部に電流を好適に流すことができるアース用ボルトを提供することにある。
発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、ピッチ線に着眼した。ここで、ピッチ線とは、有効径を定義するために用いた仮想的な円筒の母直線であり、有効径とは、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のことである。すなわち、このピッチ線上では、ボルトのネジ山とナットのネジ溝が確実に接触する。そして、このピッチ線上に位置するネジ山のフランク面に、ナットに対して接触面積が高くなるような形状の凸部を設けることにより、ナットとの導通面積を高めることができるとの知見を得た。
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、本発明に係るアース用ボルトは、ナットに締結することにより、ナットに電気的に導通するアース用ボルトであって、該アース用ボルトは、頭部と、該頭部から延在し、前記ナットの雌ネジに螺着される雄ネジのネジ山が形成された軸部と、を備えており、前記ネジ山を形成するフランク面のうち、前記頭部側に面した頭部側フランク面には、該頭部側フランク面から突出するように、前記軸部の軸心周りに沿って凸条部が形成されており、該凸条部には、前記アース用ボルトのピッチ線を含む位置に、前記頭部側フランク面と平行な頂面が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、アース用ボルト(以下ボルト)をナットに締結した際に、ボルトの軸部には、頭部側の軸心方向に沿って軸力が作用するため、ネジ山を形成するフランク面のうち、頭部側に面した頭部側フランク面にナットからの面圧が作用する。そこで、本発明では、頭部側フランク面のアース用ボルトのピッチ線を含む位置に、凸条部を設けることにより、製造時における寸法公差に依らず、ボルトのネジ山と、これに螺着するナットのネジ溝とをより確実に接触(金属接触)させることができる。
このような凸条部は、ピッチ線を含む位置において、軸部の軸心周りに沿って形成されるので、ナットのねじ溝の幅がボルトのねじ山の幅に等しくなるような仮想的な円筒状に連続して螺旋状に形成されることになる。このような結果、ボルトの軸部の軸心周りの接触面積を安定して増大させることができる。
さらに、凸条部には、アース用ボルトのピッチ線を含む位置に、頭部側フランク面と平行な頂面が形成されているので、凸条部によりナットを過剰に削ることなく、ネジ山の傾斜方向において、ボルトの軸部の凸条部の頂面を、ナットのネジ溝の表面(フランク面)に面接触させることができる。
このような結果、ナットとの間にアース端子を挟み込むようにナットに締結した状態で、ナットとの接触面積を高めることにより、締結部の抵抗値を低減し、アース端子からの電流を好適に流すことができる。
ところで、ナットとの間にアース端子等の導電性部材を挟み込むようにナットに締結するような締結方法を採用した場合、締結状態のナットが全体的に撓み、締結面側のナットの穴が僅かに広がるとの知見を発明者らは得た。これにより、締結時にはボルト頭部側に進むに従って、ボルトのネジ山の頭部フランク面に作用する面圧は小さくなり(軸心方向に沿って作用する荷重の負荷分担が小さくなり)、ボルトとナットの接触状態が不安定になると考えた。
このような観点から、本発明に係るより好ましい態様としては、前記凸条部の前記頭部側フランク面からの高さは、ボルト頭部側に進むに従って、高くなっている。この態様によれば、ナットとの間にアース端子を挟み込むようにナットに締結した状態で、たとえ締結状態のナットが全体的に撓み、締結面側のナット穴が僅かに広がろうとしても、上述した如き高さを有した凸条部を設けることにより、ボルトのネジ山のフランク面に作用する面圧の均等化を図ることができる。これにより、ボルトとナットの接触状態の安定化を図ることができる。
より好ましい態様としては、前記アース用ボルトが、前記ナットの雌ネジに塗膜が形成されたナットに対して、該塗膜を剥離しながら締結する際には、前記凸条部の前記頭部側フランク面からの高さは、前記塗膜の厚みよりも大きくなっていることが好ましい。
このような高さを有した凸条部を設けることにより、ナットの雌ネジの塗膜を剥離しながら、剥離した部分の雌ネジの表面(フランク面)に、凸条部の頂面を金属接触させることができる。
さらに、前記ナットの雌ネジに塗膜が形成されたナットに対して、該塗膜を剥離しながら締結する際の、前記アース用ボルトの好ましい態様としては、前記アース用ボルトの軸部には、前記軸部の軸心方向に沿って、前記軸部の先端に到達する凹溝部が形成されている。
この態様によれば、ナットにボルトを締結する際に、凸条部で、ナットの雌ネジに形成された塗膜を剥離し、剥離した塗膜を凹溝部からボルトの軸部先端に向かって排出することができる。
また、さらに好ましい態様としては、前記ナットに締結される締結部よりも軸部先端側の少なくとも軸頭部側フランク面に、前記ナットよりも硬質の硬質皮膜が形成されている。この態様によれば、ボルトをナットに締結する際に、頭部側フランク面に被覆された硬質皮膜がナットに削られることなく、ナットに被覆された塗膜の一部を予め剥離することができる。
本発明によれば、ナットに締結した状態でナットとの接触面積を高め、これにより、ナットとの締結部に電流を好適に流すことができる。
以下に本発明の本実施形態を図面を参照しながら説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るアース用ボルトの模式的側面図である。図2は、(a)図1に示すアース用ボルトの模式的断面図であり、(b)は、(a)に示すA部の拡大図であり、(c)は、(a)に示すB部の一部拡大図である。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るアース用ボルトの模式的側面図である。図2は、(a)図1に示すアース用ボルトの模式的断面図であり、(b)は、(a)に示すA部の拡大図であり、(c)は、(a)に示すB部の一部拡大図である。
本実施形態に係るアース用ボルト(以下ボルトという)1は、後述するナットとの間にアース端子を挟み込むようにナットに締結することにより、ナットおよびアース端子に電気的に導通するためのボルトである。ボルト1は、鉄、鋳鉄、アルミニウム、銅、チタン等、電気導電性を有した材料からなる。なお、ボルト1の締結方法の詳細については、図3において後述する。また、本発明でいうアースは、グランドと同じ意味である。
図1に示すように、ボルト1は、頭部11と、頭部11から延在し、後述するナットの雌ネジに螺着される雄ネジのネジ山13が形成された軸部12と、を備えている。軸部12は、ネック部12aから先端側に向かって平行ネジ部15が形成されており、さらに平行ネジ部15よりも先端側には、テーパネジ部16が形成されている。
ここで、平行ネジ部15とは、円筒の外面に成形されたネジ部のことであり、テーパネジ部16とは、円錐の外面状に形成されたネジ部のことである。例えば、平行ネジ部15のネジ山13の頂部は、仮想の円筒の外面上に位置することになり、テーバネジ部の頂部は、仮想の円錐の外面上に位置することになる。ネジ山13の高さは、ネジ底から5×31/2×ネジピッチ/16で規定されており、これは一般的なネジ山の高さと同じである。
平行ネジ部15は、後述するナット2(図3,4参照)に締結する締結部15Aを有している。ここで、図2(b)に示すように、平行ネジ部15の各ネジ山13は、所定のフランク角を持って形成された2つの螺旋状のフランク面(フランク)15a,15bにより形成されている。このフランク面15a,15bのうち、頭部11側に面した頭部側フランク面15aには、頭部側フランク面15aから突出するように、軸部12の軸心CL周りに沿って凸条部18が形成されている。
ここでいう、軸部12の軸心CLとは、平行ネジ部15によりナットを締結する際に、軸部が回転する回転軸、換言すると平行ネジ部15を形成するための上述した円筒の中心軸のことである。したがって、凸条部18は、螺旋状の頭部側フランク面15aとともに、螺旋状に形成されることになる。さらに、凸条部18にはボルト1のピッチ線PLを含む位置に、頭部側フランク面15aと平行な頂面18aが形成されている。本実施形態では、頭部側フランク面15aからの凸条部18の頂面18aの高さは、全て同じであり、後述するナット2に被覆された塗膜の厚み(20μm)よりも大きくなっており、凸条部18でナット2のフランク面を削らず、締結時に凸条部18が弾性変形可能な高さとなっている。
なお、ネジ底からネジ山の方向に亘るフランク面の幅Bに対する、凸条部18の頂面の幅bは、5〜50%であることが好ましい。これにより、ナット2のネジ溝に塗膜が被覆されている場合には、これを好適に剥離させることができる。
また、ピッチ線PLとは、有効径Dを定義するために用いた仮想的な円筒の母直線であり、有効径D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のことである。本実施形態では、凸条部18は、このピッチ線PLに基づく有効径Dにより形成されるネジの頭部側フランク面15a(フラット面)を基準として突出していることになる。
さらに、ボルト1を、雌ネジに塗膜が形成されたナットに対して、塗膜を剥離しながら締結する場合を想定して、本実施形態では、ボルト1の軸部12に、軸部12の軸心方向に沿って、締結部15Aを除く軸部先端側の平行ネジ部15から、軸部12の先端1aに到達する凹溝部19が形成されている。凹溝部19は、ネジ山13の谷底までの溝深さを有している。
さらに締結部15Aよりも先端側の少なくとも頭部側フランク面15aには、ナット2の表面よりも硬質の硬質皮膜が形成されている。より具体的には、本実施形態では、図2(c)に示すように、その一例としてテーパネジ部16のネジ山13を構成するフランク面15a,15bの双方に硬質皮膜14が形成されている。硬質皮膜14の膜厚は、ナットに被覆された塗膜の膜厚程度であることが好ましい。硬質皮膜14としては、例えば、セラミック皮膜、非晶質炭素皮膜などを挙げることができる。
このような硬質被膜14を設けることにより、ボルト1をナット2に締結する際には、頭部側フランク面15aに被覆された硬質皮膜14がナットに削られることなく、ナットに被覆された塗膜の一部を予め剥離することができる。なお、硬質皮膜14の硬さは、ナット2の表面の硬さよりも、ビッカース硬さで1.5倍以上であることが好ましい。これにより、硬質皮膜14がナット2により削られることなく、より確実に塗膜を剥離することができる。
このようなボルト1を用いた締結方法を以下に示す。図3は、図1に示すアース用ボルトをナットに締結した状態を説明するための図である。図4は、図3のC部の拡大図であり、アース用ボルトとナットとの締結部の部分的拡大断面図である。
図3に示すように、上述したボルト1は、ナット2との間にアース端子5を挟み込むようにナット2に締結することにより、ナット2およびアース端子5に電気的に導通するためのボルトである。
ボルト1に締結されるナット2は、ボルト1と同じく金属製であり、鋼板またはアルミ板等の導電性部材など基材(自動車の場合にはボディ)6に溶接(溶着)して固定されており、基材6には、ナット2の穴と一致するように貫通孔61が形成されている。さらに、ナット2が基材6に溶接された状態で、これらの表面には、電着塗装などにより塗膜7(図3の太線)が形成されている。
このようなナット2が溶接された基材6に対して、ナット2が溶接されていない側から、アース端子5を挟み込むように、座金8を介してボルト1をトルクレンチ等によりナット2に締結する。この際、上述した如く、ボルト1の先端側(テーパ部)には硬質皮膜14が形成されているので、硬質皮膜14によって、ナット2の雌ネジのネジ溝21の表面に被覆された塗膜7の一部を剥離することができる。なお、ナット2のネジ溝の表面に塗膜7が被覆されていない場合、硬質皮膜14を設けなくてもよい。
さらにボルト1をナット2に締結しようと、トルクレンチ等でボルト1を締め込むように回転させると、ボルト1の軸部12には、頭部側の軸心方向に沿って軸力が作用する。このとき、ネジ山13を形成するフランク面15a,15bのうち、頭部側に面した頭部側フランク面15aにナット2からの面圧が作用する。
本実施形態では、上述した如く頭部側フランク面15aのボルト1のピッチ線PLを含む位置に凸条部18を設けた。これにより、図4に示すように製造時における寸法公差に依らず、ボルト1のネジ山13と、これに螺着するナット2のネジ溝21との接触する部分の塗膜7を剥離しながら、これらを確実に接触(金属接触)させることができる。
また、このような凸条部18は、ピッチ線PLを含む位置において、軸部12の軸心CL周りに沿って形成されるので、ナット2のねじ溝の幅がボルト1のネジ山13の幅に等しくなるような仮想的な円筒状に螺旋状に連続して形成されることになる。このような結果、ボルト1の軸部12の軸心周りの接触面積を増大させることができる。
さらに、凸条部18には、ボルト1のピッチ線PLを含む位置に、頭部側フランク面15aと平行な頂面18aが形成されているので、塗膜7を剥離してもナット2を過剰に削ることなく、ボルト1の軸部12の凸条部18の頂面18aを、ナット2のネジ溝の表面(フランク面)22に面接触させることができる。
このような結果、ナット2との間にアース端子5を挟み込むようにナット2に締結した状態で、ナット2との接触面積を高めることにより、締結部の抵抗値を低減する。これにより、アース端子5から流れる電流は、ボルト1を流れ、ボルト1に流れた電流を、ナットを介して基材6に好適に流すことができる(図3の破線矢印参照)。
さらに、本実施形態では、軸部12には、軸部12の軸心方向に沿って、軸部12の先端に到達する凹溝部19を形成した。これにより、ナット2にボルト1を締結する際に、硬質皮膜14および凸条部18で、ナット2の雌ネジに形成された塗膜7を剥離し、剥離した塗膜7を、凹溝部19からボルト1の軸部先端に向かって排出することができる。
〔第2実施形態〕
図5は、(a)は、第2実施形態に係るアース用ボルトの模式的断面図であり、(b)は、(a)に示すC部の拡大図である。本実施形態が、第1実施形態と相違する点は、凸条部の山高さである。したがって、本実施形態では、第1実施形態に係るボルトと同じ機能をする部分に、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図5は、(a)は、第2実施形態に係るアース用ボルトの模式的断面図であり、(b)は、(a)に示すC部の拡大図である。本実施形態が、第1実施形態と相違する点は、凸条部の山高さである。したがって、本実施形態では、第1実施形態に係るボルトと同じ機能をする部分に、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
ところで、発明者らは、図3に示すように、ナット2との間に基材6およびアース端子5を挟み込むようにナット2に締結するような締結方法を採用した場合、図3の太線矢印方向に、締結状態のナット2が全体的に撓み、締結面側のナット2の穴が僅かに広がるとの知見を得た。
これにより、ボルト1の頭部11側に進むに従って、ボルト1のネジ山13の頭部フランク面15aに作用する面圧は小さくなり(軸心方向に沿って作用する荷重の負荷分担が小さくなり)、ボルト1とナット2の接触状態が不安定になる。
このような観点から、そこで、図5(b)に示すように、本実施形態では、凸条部18の頭部側フランク面15aからの高さは、ボルト頭部11側に進むに従って、高くなっている。
具体的には、本発明の一例として、頭部11から、n番目に形成された、凸条部18の頭部側フランク面15aからの高さHnとすると、
Hn=1/2H1+(N−n)×H1/[2(N−1)]…(数1)
の関係式を満たす。
Hn=1/2H1+(N−n)×H1/[2(N−1)]…(数1)
の関係式を満たす。
ここで、Nは、凸条部18が形成された締結部15Aのネジ山13の総数であり、H1は、頭部11側に最も近い(最初の)締結部15Aの凸条部18の高さとなる。たとえば、ネジ山が4つで、H1=20mmの場合には、H2=16.7mm、H3=13.3mm、H4=10mmとなる。
このように、ナット2との間にアース端子5を挟み込むようにナットに締結した状態で、たとえ締結状態のナットが全体的に撓み、締結面側のナット穴が僅かに広がろうとしても、上述した如き高さを有した凸条部18を設けることにより、ボルト1のネジ山13の頭部側フランク面15aに作用する面圧の均等化を図ることができる。これにより、ボルト1とナット2の接触状態の安定化を図ることができる。
以下に本発明を実施例により説明する。
(実施例1)
実施例1に係るボルトでは、第1実施形態に対応するボルトを作製した。具体的には、炭素鋼(S45C)からなる材料を準備し、軸部に、M6、ピッチ1mm、有効径5.3mm、凸条部高さ35μm、凸条部の幅200μmのネジ山を転造加工により作製した。
(実施例1)
実施例1に係るボルトでは、第1実施形態に対応するボルトを作製した。具体的には、炭素鋼(S45C)からなる材料を準備し、軸部に、M6、ピッチ1mm、有効径5.3mm、凸条部高さ35μm、凸条部の幅200μmのネジ山を転造加工により作製した。
(比較例1)
実施例1と同じような径及びピッチを有したボルトを作製した。実施例1と相違する点は、特許文献2に相当するボルトの如く、ボルト軸部に形成されたネジ山の頂部近傍のフランク面に、外側に向かって突出した突起部を設けた点である。
実施例1と同じような径及びピッチを有したボルトを作製した。実施例1と相違する点は、特許文献2に相当するボルトの如く、ボルト軸部に形成されたネジ山の頂部近傍のフランク面に、外側に向かって突出した突起部を設けた点である。
<締結状態の確認>
実施例1および比較例1に係るボルトを用いて、図3に示すように、ナットが溶着され、これに塗膜が形成された鋼板を準備し、トルク7N/mの条件でボルトをナットに締結させてその接触状態を確認した。この結果を、図6に示す。図6(a)は、実施例1に係るボルトとナットの締結状態の写真、図6(b)は、比較例1に係るボルトとナットの締結状態の写真、図6(c)は、(b)に示す位置とは異なる位置におけるボルトとナットの締結状態の写真である。
実施例1および比較例1に係るボルトを用いて、図3に示すように、ナットが溶着され、これに塗膜が形成された鋼板を準備し、トルク7N/mの条件でボルトをナットに締結させてその接触状態を確認した。この結果を、図6に示す。図6(a)は、実施例1に係るボルトとナットの締結状態の写真、図6(b)は、比較例1に係るボルトとナットの締結状態の写真、図6(c)は、(b)に示す位置とは異なる位置におけるボルトとナットの締結状態の写真である。
図6(a)に示すように、実施例1に係るボルトでは、ボルトとナットとが、凸条部において面接触していたが、図6(b)に示すように、比較例1の場合には、ボルトとナットとが、突起部において面接触していない箇所もあった。また、比較例1の場合には、突起部がネジ山の頂部近傍に形成されているためその寸法公差も大きく、図6(c)に示すように、突起部によりナットを削ってしまうこともある。このような結果、図6(b)に示すように、ボルトとナットとが、突起部において面接触していない箇所があると考えられる。
<抵抗の確認>
実施例1および比較例1に係るボルト、さらに、参考例1として実施例1に対してフランク面に凸条部を形成してないボルトとを準備し、これらを上述した同じ条件で塗膜が被覆されたナットに締結し、ボルトとナットとの間に10Aの電流を流し、その抵抗値を測定した。この結果を表1に示す。
実施例1および比較例1に係るボルト、さらに、参考例1として実施例1に対してフランク面に凸条部を形成してないボルトとを準備し、これらを上述した同じ条件で塗膜が被覆されたナットに締結し、ボルトとナットとの間に10Aの電流を流し、その抵抗値を測定した。この結果を表1に示す。
この結果から、実施例1に係るボルトが最も抵抗値が少なかった。これは、比較例1に係るボルトは、上述したように、突起部において面接触していない箇所があったため、実施例1よりもその抵抗値が高くなり、参考例1の場合には、ナットに形成された塗膜をボルトで十分に剥離できなかったからであると考えられる。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
また、第1および第2の実施形態に係る凹溝部は、締結部を含まないように締結部から軸部に先端まで形成したが、上述した凸条部の機能を損なうことがないのであれば、締結部を含む範囲にまで凹溝部が形成されていてもよい。
本実施形態では、基材(ボディ)にナットが溶着状態で、これに塗膜が被覆されたナットにボルトを締結する態様を例示した。しかしながら、ボルトとナットを締結することにより、ナットとボルトの締結部に電流が流れる構造であれば、その態様は上述した態様に特に限定されるものではない。
1:アース用ボルト(ボルト)、2:ナット、5:アース端子、6:基材、7:塗膜、8:座金、11:頭部、12:軸部、12a:ネック部、13:ネジ山、14:硬質皮膜、15:平行ネジ部、15A:締結部、15a:頭部側フランク面、16:テーパネジ部、18:凸条部、18a:頂面、19:凹溝部、CL:軸心、D:有効径、PL:ピッチ線
Claims (5)
- ナットに締結することにより、ナットに電気的に導通するアース用ボルトであって、
該アース用ボルトは、頭部と、該頭部から延在し、前記ナットの雌ネジに螺着される雄ネジのネジ山が形成された軸部と、を備えており、
前記ネジ山を形成するフランク面のうち、前記頭部側に面した頭部側フランク面には、該頭部側フランク面から突出するように、前記軸部の軸心周りに沿って凸条部が形成されており、
該凸条部には、前記アース用ボルトのピッチ線を含む位置に、前記頭部側フランク面と平行な頂面が形成されていることを特徴とするアース用ボルト。 - 前記凸条部の前記頭部側フランク面からの高さは、ボルト頭部側に進むに従って、高くなっていることを特徴とする請求項1に記載のアース用ボルト。
- 前記アース用ボルトは、前記ナットの雌ネジに塗膜が形成されたナットに対して、該塗膜を剥離しながら締結するものであり、
前記凸条部の前記頭部側フランク面からの高さは、前記塗膜の厚みよりも大きくなっていることを特徴とする請求項1または2に記載のアース用ボルト。 - 前記軸部には、前記軸部の軸心方向に沿って、前記軸部の先端に到達する凹溝部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のアース用ボルト。
- 前記ナットに締結される締結部よりも、軸部先端側の少なくとも軸頭部側フランク面には、前記ナットよりも硬質の硬質皮膜が形成されていることを特徴とする請求項3または4に記載のアース用ボルト。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10267348B2 (en) | 2015-08-04 | 2019-04-23 | Aoyama Seisakusho Co., Ltd. | Bolt for peeling coating film |
CN112762078A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 昆山联滔电子有限公司 | 一种紧固组件以及紧固组件的安装方法 |
WO2022145078A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | ハードロック工業株式会社 | 緩み止めボルト |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9837954B2 (en) * | 2015-08-31 | 2017-12-05 | Ironridge, Inc. | Electrical bonding splice for solar panel rail guides |
DE102016101519A1 (de) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Sfs Intec Holding Ag | Schraube, Befestigungsanordnung, Verwendung einer Befestigungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Schraube |
CN106168243A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-11-30 | 无锡迪奥机械有限公司 | 一种木制品用紧固螺栓 |
DE102017203984A1 (de) * | 2017-03-10 | 2018-09-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Bolzen für die Befestigung von Komponenten oder den Masseanschluss elektrischer oder elektronischer Komponenten an eine Fahrzeugkarosserie, Bolzenanordnung mit Bolzen und Verfahren zur Ausbildung der Bolzenanordnung |
DE202017101555U1 (de) * | 2017-03-17 | 2017-04-07 | Rheinmetall Landsysteme Gmbh | Massenocken |
US11724804B2 (en) * | 2019-04-11 | 2023-08-15 | Textron Innovations Inc. | Aircraft coupling mechanism |
KR102112168B1 (ko) * | 2019-08-01 | 2020-05-19 | 영신금속공업 주식회사 | 어스용 볼트 |
FR3100821B1 (fr) * | 2019-09-16 | 2021-09-24 | Lisi Aerospace | Elément de fixation en alliage de titane et procédé de fabrication |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0285007U (ja) * | 1988-12-20 | 1990-07-03 | ||
JPH09144733A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-03 | Nitto Seiko Co Ltd | 緩み止めねじ |
JPH11125230A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Topura Co Ltd | 戻り止めねじ |
JPH11325023A (ja) * | 1998-05-13 | 1999-11-26 | Fuserashi Co Ltd | ナット |
JP2001512807A (ja) * | 1997-08-04 | 2001-08-28 | エム.ヤニツキ ベルンハルト | 低公差ねじ筋付きファスナー |
JP2004176901A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Aisan Ind Co Ltd | ボルト |
JP2010096199A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Kato Rashi Seisakusho:Kk | ボルト |
JP2010133458A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Panasonic Corp | ねじ部品及び撮像装置 |
JP2011021701A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Tokyo Byokane Co Ltd | セルフタッピングねじ |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2122915A (en) * | 1936-11-12 | 1938-07-05 | Illinois Tool Works | Thread forming fastener |
US2278411A (en) * | 1939-06-26 | 1942-04-07 | Groov Pin Corp | Screw |
BE756647A (fr) * | 1968-11-08 | 1971-03-25 | Keystone Consolidated Ind Inc | Vis taraudeuse. |
JPS57110812A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-09 | Nissan Motor | Clamp and its manufacture |
US5141376A (en) * | 1992-02-03 | 1992-08-25 | Emhart Inc. | Self drilling screw |
US5672037A (en) * | 1994-11-01 | 1997-09-30 | Iwata Bolt Kabushiki Kaisha | Loosening and dislodging preventing screw |
US5599149A (en) * | 1995-02-28 | 1997-02-04 | Anchor Bolt And Screw Company | Self-tapping floor screw |
JP2003278729A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-02 | Aoyama Seisakusho Co Ltd | 切欠付きねじ部品及びその製造方法 |
JP2004036733A (ja) * | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Nitto Seiko Co Ltd | 雌ねじ成形屑吸着ねじ |
US20100061824A1 (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-11 | Chang Chin Industry Corp. | Screw |
WO2010111342A1 (en) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Graco Minnesota Inc. | Contaminant-rejecting screw threads |
-
2014
- 2014-01-22 JP JP2014009350A patent/JP2015137700A/ja active Pending
-
2015
- 2015-01-14 US US14/596,493 patent/US20150204370A1/en not_active Abandoned
- 2015-01-19 KR KR1020150008777A patent/KR20150087806A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0285007U (ja) * | 1988-12-20 | 1990-07-03 | ||
JPH09144733A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-06-03 | Nitto Seiko Co Ltd | 緩み止めねじ |
JP2001512807A (ja) * | 1997-08-04 | 2001-08-28 | エム.ヤニツキ ベルンハルト | 低公差ねじ筋付きファスナー |
JPH11125230A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-11 | Topura Co Ltd | 戻り止めねじ |
JPH11325023A (ja) * | 1998-05-13 | 1999-11-26 | Fuserashi Co Ltd | ナット |
JP2004176901A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Aisan Ind Co Ltd | ボルト |
JP2010096199A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Kato Rashi Seisakusho:Kk | ボルト |
JP2010133458A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Panasonic Corp | ねじ部品及び撮像装置 |
JP2011021701A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Tokyo Byokane Co Ltd | セルフタッピングねじ |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10267348B2 (en) | 2015-08-04 | 2019-04-23 | Aoyama Seisakusho Co., Ltd. | Bolt for peeling coating film |
WO2022145078A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | ハードロック工業株式会社 | 緩み止めボルト |
JP7424687B2 (ja) | 2020-12-28 | 2024-01-30 | ハードロック工業株式会社 | 緩み止めボルト |
CN112762078A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-05-07 | 昆山联滔电子有限公司 | 一种紧固组件以及紧固组件的安装方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150204370A1 (en) | 2015-07-23 |
KR20150087806A (ko) | 2015-07-30 |
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