JP2018004070A

JP2018004070A - 頭部に六角ナットを用いた六角ボルト

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Publication number: JP2018004070A
Application number: JP2016145770A
Authority: JP
Inventors: 信博鷹尾; Nobuhiro Takao
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-05
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】本発明は、六角ボルトの伸びに対する軸力のばらつきが大きい六角ボルトの弾性域を使用するトルク法を使用しても、締付け時の締付け力のばらつきを小さくできる頭部に六角ナットを用いた六角ボルトを達成することにある。【解決手段】おねじ２１と、変形おねじ２２と、他方の端部３２からねじ込まれ、一方の端部３１の近傍に所定のトルクで変形おねじ２２に仮止めされた六角ナット４２と、で頭部に六角ナットを用いた六角ボルトを構成している。【選択図】図３

Description

本発明は、六角ボルトに関し、詳しくは締付け時の締付け力のばらつきを小さくできる頭部に六角ナットを用いた六角ボルトに関する。

従来の適正軸力視認型ボルトは、複数部材を締結保持するボルトであって、締付け中に発生する軸力がある適正値に到達した時点で、外部から見える表面の一部が変色することにより、適正軸力であることを視認可能にできるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の適正軸力視認型ボルトは、構造が複雑で製作時に工数がかかるため、高価になるという欠点があった。また、適正な軸力の判断を視認する時、ねじ締め機の回転速度を低下させるため、ボルトを締付ける時間が長くなるという欠点もあった。また、構造が複雑なため呼び径の小さい六角ボルトには適用できないという欠点もあった。

特開２００３−２１４４１８号公報

本発明は、上記の従来技術の欠点を解決するもので、六角ボルトの伸びに対する軸力のばらつきが大きい六角ボルトの弾性域を使用するトルク法を使用しても、締付け時の締付け力のばらつきが小さく、安価で、六角ボルトを締付ける時間も短く、呼び径の小さい六角ボルトにも適用できる頭部に六角ナットを用いた六角ボルトを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ねじ素材の周囲の少なくても一部に設けられたおねじと、前記おねじの一方の端部の近傍に仮止めされた六角ナットと、で頭部に六角ナットを用いた六角ボルトを構成している。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記六角ナットの近傍の前記ねじ素材に挿入された平座金、で頭部に六角ナットを用いた六角ボルトを構成している。

六角ボルトを使用して、めねじが設けられた第一被締結部材に第二被締結部材をトルク法で締付ける時、締付け力Ｆ＝Ｔ／Ｋｄ（Ｔは締付けトルク、Ｋはトルク係数、ｄはねじの呼び）の式から、締付け力Ｆはトルク係数Ｋに支配されている。そしてトルク係数Ｋは第二被締結部材の座面および六角ボルトの座面間の摩擦係数と、第一被締結部材のフランクおよび六角ボルトのフランク間の摩擦係数に支配されているため、同じ被締結部材を使用したとしても、トルク係数Ｋが変化するため締付け力Ｆのばらつが大きくなる。

上記の説明から明らかなように、請求項１に記載の頭部に六角ナットを用いた六角ボルトは、ねじ素材の周囲の少なくても一部に設けられたおねじと、おねじの一方の端部の近傍に仮止めされた六角ナットと、で構成されているので、トルク係数Ｋが第二被締結部材の座面および六角ナットの座面間の摩擦係数と、おねじのフランクおよび六角ナットのフランク間の略一定の摩擦係数に支配されても、第一被締結部材のフランクおよびおねじのフランク間の摩擦係数に支配されないため、トルク係数Ｋの変化が小さくなり、締付け力Ｆのばらつきが小さく、安価で、六角ボルトを締付ける時間も短くでき、呼び径の小さい六角ボルトも製作できる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記六角ナットの近傍の前記ねじ素材に挿入された平座金、で構成されているので、トルク係数Ｋが平座金と六角ナットの座面間の略一定の摩擦係数と、おねじのフランクおよび六角ナットのフランク間の略一定の摩擦係数に支配されても、第一被締結部材のフランクおよびおねじのフランク間の摩擦係数に支配されないため、請求項１に記載の発明よりトルク係数Ｋの変化が小さくなり、締付け力Ｆのばらつきがさらに小さく、安価で、六角ボルトを締付ける時間も短くでき、呼び径の小さい六角ボルトも製作できる。

本発明を実施するための第１の最良の形態の構成を示す部分断面図である。図１の第１の最良の形態の作用を示す部分断面図である。本発明を実施するための第２の最良の形態の構成を示す部分断面図である。図３の第２の最良の形態の作用を示す部分断面図である。本発明を実施するための第３の最良の形態の構成を示す部分断面図である。図５の第３の最良の形態の製作過程を示す部分断面図である。図５の第３の最良の形態の作用を示す部分断面図である。

以下、本発明の最良の形態を図に基づいて説明する。

本発明の実施例１を、図１と図２に基づいて説明する。図１と図２に示すように頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１は、ねじ素材の周囲の少なくても一部に設けられたおねじ２１と、おねじ２１の一方の端部３１にねじ込まれた六角ナット４１と、おねじ２１に設けられた凹部５１および六角ナット４１に設けられた凹部５２の少なくても一方に圧入された直方体状の合成樹脂などから成る仮止め部材６を備えている。

上記のように構成することで、めねじ８１が設けられた第一被締結部材７１に第二被締結部材７２を締結する時、頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を図示しないトルクレンチで第一被締結部材７１にねじ込み、六角ナット４１が第二被締結部材７２の座面７２１に着座した後、さらに、所定のトルクまで、頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を締付ける間に、仮止め部材６は二箇所で分割して、六角ナット４１は仮止め状態から解放され、おねじ２１のフランク９１とめねじ８１のフランク９２の間にはバックラッシがあり、おねじ２１も長手方向に伸びるため、おねじ２１が一方の端部３１の向きに移動（おねじ２１の移動量は誇張して図示）する。

トルク係数Ｋがおねじ２１のフランク９１と六角ナット４１のフランク９３間の略一定の摩擦係数および第二被締結部材７２の座面７２１と六角ナット４１の座面４１１間の摩擦係数に支配されても、おねじ２１のフランク９１とめねじ８１のフランク９２間の摩擦係数に支配されないため、トルク係数Ｋの変化が小さくなり、締付け力Ｆのばらつきを小さくできる。

頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を交換する場合は、六角ナット４１を外した後に、仮止め部材６が凹部５１に圧入されている場合、凹部５１の仮止め部材６を図示しないねじ回し（マイナスドライバー）などで取り除き、凹部５１にねじ回しの先端部を挿入し左回転して、おねじ２１を外してから新品を使用する。

仮止め部材６を分割しやすくするため、六角ナット４１とおねじ２１の境界部近傍の仮止め部材６にＶ字状の溝を設けても良い。

実施例１と同一または同等の構成要素、部材などには同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。以下、実施例２の特徴部分を中心に説明する。

本発明の実施例２を、図３と図４に基づいて説明する。図３と図４に示すように頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１は、ねじ素材の周囲の少なくても一部に設けられたおねじ２１と、おねじ２１の一方の端部３１の近傍のおねじ２１の一部の山の頂を押圧して形状を変化させた変形おねじ２２と、おねじ２１の他方の端部３２から、おねじ２１にねじ込まれ、一方の端部３１の近傍に所定のトルクで変形おねじ２２に仮止めされた六角ナット４２を備えている。

上記のように構成することで、めねじ８１が設けられた第一被締結部材７１に第二被締結部材７２を締結する時、頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を図示しないトルクレンチで第一被締結部材７１にねじ込み、六角ナット４２が第二被締結部材７２の座面７２１に着座した後、さらに、所定のトルクまで、頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を締付ける間に、変形おねじ２２と六角ナット４２のめねじ８２は離間して、六角ナット４２は仮止め状態から解放され、おねじ２１が一方の端部３１の向きに移動（おねじ２１の移動量は誇張して図示）する。

トルク係数Ｋがフランク９１と六角ナット４２のフランク９３間の略一定の摩擦係数および第二被締結部材７２の座面７２１と六角ナット４２の座面４２１間の摩擦係数に支配されても、フランク９１とフランク９２間の摩擦係数に支配されないため、トルク係数Ｋの変化が小さくなり、締付け力Ｆのばらつきを小さくできる。また、実施例１より安価に製作することもできる。

頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を交換する場合は、六角ナット４２を図示しないスパナなどで回転させると、変形おねじ２２と六角ナット４２のめねじ８２は結合するため、六角ナット４２を左回転させて、頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を外してから新品を使用する。

実施例１および実施例２と同一または同等の構成要素、部材などには同一の符号を付し適宜重複した説明は省略する。以下、実施例３の特徴部分を中心に説明する。

本発明の実施例３を、図５と図６と図７に基づいて説明する。図５に示すように頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１は、ねじ素材１０と一方の端部３１間に設けられたおねじ２３と、ねじ素材１０と他方の端部３２間のねじ素材の周囲の少なくても一部に設けられたおねじ２４と、ねじ素材１０に挿入された平座金１２と、変形おねじ２５によって仮止めされ、おねじ２３の外径より大きい内径のねじ無し部１１が設けられた六角ナット４３を備えている。

図６に示すように、平座金１２をねじ素材１０に挿入した後、おねじ２３を設け、おねじ２３に六角ナット４３をねじ込んだ後、一方の端部３１の近傍のおねじ２３の一部の山の頂を押圧して形状を変更した変形おねじ２５を設ける。その後、六角ナット４３を左回転させて所定のトルクで変形おねじ２５に仮止めして図５の状態にする。

上記のように構成することで、図７に示すようにめねじ８１が設けられた第一被締結部材７１に第二被締結部材７２を締結する時、頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を図示しないトルクレンチでねじ込み、平座金１２が第二被締結部材７２の座面７２１に着座した後、さらに、所定のトルクまで頭部に六角ナットを用いた六角ボルト１を締付ける間に、変形おねじ２５と六角ナット４３のめねじ８２は離間して、六角ナット４３は仮止め状態から解放され、おねじ２３およびおねじ２４が一方の端部３１の向きに移動（おねじ２３およびおねじ２４の移動量は誇張して図示）する。

トルク係数がフランク９１とフランク９３間の略一定の摩擦係数および平座金１２と六角ナット４３の座面４３１間の略一定の摩擦係数に支配されても、フランク９１とフランク９２間の摩擦係数に支配されないため、トルク係数Ｋの変化が小さくなり、実施例１および実施例２より締付け力Ｆのばらつきをさらに小さくできる。

本発明の範囲内で、任意に変形や応用が可能である。例えば、凹部５１および凹部５２を設けず、仮止め部材６の代わりに、おねじ２１の一方の端部３１と六角ナット４１の端部が同一平面の状態で、粘着剤付きの薄い金属を使用して、おねじ２１と六角ナット４１を仮止めしても良い。また、おねじ２３およびおねじ２４と六角ナット４３は同じ種類の材料でも良いが、平座金１２は六角ナット４３と違う種類の材料にしたり、表面処理をして、平座金１２と六角ナット４３が互いに滑りやすくなるようにしても良い。また、変形おねじ２５の周方向の長さが短ければ、ねじ無し部１１を省略しても良い。

本発明は、頭部に六角ナットを用いた六角ボルトを製造する産業で利用される。

１頭部に六角ナットを用いた六角ボルト
６仮止め部材
１０ねじ素材
１１ねじ無し部
１２平座金
２１、２３、２４おねじ
２２、２５変形おねじ
３１一方の端部
３２他方の端部
４１、４２、４３六角ナット
５１、５２凹部
７１第一被締結部材
７２第二被締結部材
８１、８２めねじ
９１、９２、９３フランク
４１１、４２１、４３１座面
７２１座面

Claims

ねじ素材の周囲の少なくても一部に設けられたおねじと、前記おねじの一方の端部の近傍に仮止めされた六角ナットと、を備えたことを特徴とする頭部に六角ナットを用いた六角ボルト。
前記六角ナットの近傍の前記ねじ素材に挿入された平座金、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の頭部に六角ナットを用いた六角ボルト。