JP2018189244A5 - - Google Patents

Description

これらの対策として、たとえば、特許文献１に記載のようなパイロット部を備えたおねじ部材が提案されている。このおねじ部材は、通常ねじ山が形成された軸部の先端側に通常ねじ山よりも小径の案内ねじ山を設けるとともに、案内ねじ山よりもさらに先端側に円筒状ガイドを備えた構成となっていた。案内ねじ山は、めねじの内径と等しいか、それよりも小さい外径を有し、円筒状ガイド（外周面が円筒状のガイド）は、案内ねじ山の谷径よりも大きく、かつ案内ねじ山の外形と等しいか、それよりも小さい径を有する構成となっている。
めねじ部材に螺合して締め付ける際には、先端の円筒状ガイドによって傾きが矯正されながら挿入されていき、続いて案内ねじ部が挿入され、案内ねじ山がめねじ部材のめねじ山と係合し、ピッチを整えながら通常ねじ山と螺合されるように案内されていく。

上記目的を達成するために、本発明は、頭部と軸部とを備え、前記軸部は、めねじ部材と締結を行う通常ねじ山を形成した通常ねじ部と、該通常ねじ部に対して軸部先端側に設けられ前記通常ねじ山より小径で同一ピッチの案内ねじ山が形成された案内ねじ部と、案内ねじ部のさらに軸部先端側に設けられた外周面が円筒状で外径がめねじ部材の内径より小さいガイドと、を有するおねじ部材において、
前記案内ねじ山と前記ガイドとの間にねじ無し領域を設け、前記案内ねじ山の先端と前記ガイドとの間に軸方向の隙間を形成し、
前記案内ねじ山の谷部の外周面は、通常ねじ山の谷径と同一径で、前記ガイドより小径の円筒面となっていることを特徴とする。
このように、案内ねじ山の先端と円筒状ガイドとの間に軸方向の隙間を形成したことにより、案内ねじ山の先端と円筒状ガイドとの間にくさび状の段差がなくなり、転造時に案内ねじ山と円筒状ガイドの間に生じる加工応力を可及的に緩和することができる。
また、案内ねじ山と円筒状ガイドとの間に軸方向の隙間を設けることにより、案内ねじ山がめねじ部材の入口に係合するまでの円筒状ガイドの進入量を長くすることができ、円
筒状ガイドの外径の寸法精度を上げることなく、ボルト挿入時の傾きを可及的に小さくすることができるという効果も得られる。円筒状ガイドが短くなればなるほど、進入量による影響が大きい。

本発明によれば、転造時に案内ねじ山と円筒状のガイドの間に生じる加工応力を可及的に緩和することができ、工具寿命を延ばし生産性向上を図ることができる。

パイロット部３０は、通常ねじ部２２に対して軸部先端側に設けられ、通常ねじ山２１と同一ピッチ（Ｐ）の案内ねじ山２５が形成された案内ねじ部２６と、案内ねじ部２６のさらに先端側に設けられた円筒状ガイド２４（外周面が円筒状のガイド）と、を有している。
案内ねじ山２５は、通常ねじ山２１より小径で、通常ねじ山２１より山高さが低く設定されており、通常ねじ山２１から案内ねじ山２５に移行する移行領域２８には、案内ねじ山２５から通常ねじ山２１に連続して移行する移行ねじ山２７が設けられている。

図１（Ｃ）は、上記通常ねじ山２１、移行ねじ山２７及び案内ねじ山２５を、中心軸線Ｎ１を通る面で切断した拡大断面図である。
通常ねじ山２１はＪＩＳ規格のメートルねじであり、断面形状は、円弧状の頂部２１ａを有する山形で、傾斜面となるフランク面２１ｂ、２１ｃは、中心軸線Ｎ１に対して直交するねじ山中心線Mに対して、対称的に傾斜している。この例では、ねじ山角度θは６０
°（左右のフランク角はθ／２で、共に３０°）となっている。
案内ねじ山２５も、通常ねじ山２１と同一の曲率半径を有する頂部２５ａと、同一のねじ山角度θを有するフランク面２５ｂ、２５ｃを備えた断面形状であるが、その山高さｈ５は通常ねじ山２１の山高さｈ１よりも低く、通常ねじ山２１の０．２〜０．３倍程度に設定されている。
案内ねじ山２５の谷径は通常ねじ山２１の谷径と同一であるが、その谷部２５ｄの外周面の形状は、通常ねじ山２１のアール形状の谷部２１ｄと異なり、直線状の円筒面となっている。

一方で、案内ねじ山２５の外径ｄ５の寸法公差は、めねじ部材１１０の内径規格範囲の中央から下限値の範囲に設定されているので、案内ねじ山２５の外径ｄ５とめねじ部材１１０の内径Ｄ間の隙間は、プラス隙間とマイナス隙間となるが、寸法公差は同等でも、プラス隙間は従来よりも狭くなり、案内ねじ山２５がより確実にねじ穴１１２内にてめねじ部材１１０のねじ山１１４に係合し、ピッチを確実に整えることができる。
特に、案内ねじ山２５は通常ねじ山２１と同じ頂部形状とねじ山角を有しているので、めねじ部材１１０のねじ山１１４に、より確実に係合し、ピッチを正確に合わせることができる。さらに、案内ねじ山２５のフランク面２５ｂ、２５ｃ及び移行ねじ山２７のフランク面２７ｂ、２７ｃが通常ねじ山２１のフランク面２１ｂ、２１ｃに連続しているので、案内ねじ山２５から通常ねじ山２１にスムースに案内される。したがって、円筒状ガイド２４及び案内ねじ山２５を安定して案内でき、従来よりもパイロット部３０の長さを短くして軽量化を図ることができる。

なお、上記実施の形態では、案内ねじ山２５の外径ｄ５の寸法公差を、めねじ部材１１０の内径Ｄの寸法公差範囲の中央から下限値の範囲に設定しているが、従来と同様に、めねじ部材１１０の内径Ｄと等しいか、それよりも小さい外径を有するように設定してもよいし、めねじ部材１１０の内径Ｄと等しいか、それよりも大きい外径としてよい。
また、上記実施の形態では、案内ねじ山２５を通常ねじ山２１と同一の頂部断面形状及び同一のねじ山角度のフランク面を有する形状としているが、完全に同一ではなく多少の相違があってもよいし、場合によっては、不完全なねじ山形状となっていてもよい。
また、上記実施の形態では、案内ねじ山２５が徐々に収束していく範囲を１．５〜２ピッチとしているが、この範囲に限定されるものではなく、短くてもよいし、長くなっていてもよい。
また、案内ねじ山２５の先端は、頂部断面形状を保ちながら、所定高さから徐々に低くなって谷部の円筒面に収束する形状となっているが、収束途中段階の案内ねじ山２５の形状は、必ずしも頂部断面形状を保っていなくてもよく、たとえば不完全ねじ山の形状でもよい。

１ おねじ部材
１０ 頭部
２０ 軸部
２１ 通常ねじ山
２１ａ 頂部、２１ｂ，２１ｃ フランク面
２２ 通常ねじ部
２４ 円筒状ガイド、２４ｂ 段差，２４ｅ 先端
２５ 案内ねじ山
２５ａ 頂部、２５ｄ 谷部、２５ｅ 先端
２６ 案内ねじ部
２７ 移行ねじ山
２９ ねじ無し領域
３０ パイロット部
５０ 先端ガイド部
１１０ めねじ部材、１１２ ねじ穴、１１４ ねじ山
Ｄ めねじ部材の内径
Ｍ ねじ山中心線
Ｎ１ 中心軸線
ｄ 通常ねじ山２１の外径（呼び径）
ｄ１ 円筒状ガイドの外径
ｄ２ 案内ねじ山の谷径
ｇ 隙間
θ ねじ山角度