JP3083050U - 弛み防止ねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本考案は弛み防止ねじに関し、鉄板等の薄板
またはプラスチック、アルミダイキャスト等の柔軟性材
料よりなる被締結部材に座金を用いないで簡単な取扱操
作にて締結され、締結後の弛みを確実に防止する。 【解決手段】 雄ねじの締結方向前側の角度αを雌ねじ
５の後側の角度β′と略同一にし、締結方向後側の角度
βを雌ねじ５の前側の角度α′より小さくして雄ねじの
山頂部の後端部を雌ねじに食い込ませ、雄ねじの頭部２
の座面２ａの分周位置に放射方向に伸びる凹条溝１１を
設け、凹条溝間に約４ｍｍ／１００程度の浅い高低差の
粗面部を形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、座金を用いないで締め付け固定する弛み防止ねじに係り、特に鉄板 等の薄板またはプラスチック等の軟質材料よりなる被締結部材に対する締結が最 適に行え、締結後の弛みを生じにくくするものである。

【０００２】

【従来の技術】

締付け用のねじは、複数の部材を簡単かつ確実に締結できることから、一般に 戻しのトルクが小さく、締結後には振動等によって逆転するから、弛みを防止す る要請がある。例えばボルトとナットを締結部品として用いる場合に、弛みを防 止するためにはスプリングワッシャやダブルナット等の手段を施すことが一般に 講じられている。 タッピングねじを用いる場合には、逆転防止のための座金を設けたり、接着剤 を用いて固定することによって逆転を防止する方策が講じられている。 タッピングねじを用いて締結される被締結部材には、板厚が０．５ｍｍ程度で 雄ねじのねじ山が２山程度しか雌ねじに螺合しないステンレスや鉄板等の薄板も あり、またプラスチック、アルミニウム合金、亜鉛ダイカスト等の軟質材料のよ うに、強い締め過ぎにより座面陥没したり、雌ねじが過度に変形し易いものがあ る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来のタッピングねじでは、弛みを防止するために座金等の締結部品が必 要になるので、締結操作に多くの時間と手間がかかり、しかも資材費がかかる。 また被締結部材がステンレスや鉄板等のように、板厚が０．５ｍｍ程度の薄板 では、タッピングねじの雄ねじのねじ山が２山程度しが雌ねじに螺合しないので 、薄板の雌ねじと雄ねじとの接触面の摩擦抵抗が小さく弛みが生じ易くなり、確 実に弛みを防止することができなかった。 さらにプラスチック、アルミニウム合金、亜鉛ダイカスト等の軟質材料をタッ ピングねじを用いて締結する場合には、締め過ぎによって座面陥没したり、雌ね じの過度の変形により締結力が低下して弛みを生ずることがあった。しかも、軟 質材料は周囲の温度の影響を受けたり、熱源が近くにあると、加熱されて伸長し たり収縮し易く弛みを生じ易い。

【０００４】 本考案は上記点に鑑みてなされたものであり、座金を用いることなく被締結部 材が薄板であったり、軟質材料であっても簡単な締結操作で短時間にて労力を要 さずに弛みを確実に防止して締結するのに最適であり、さらには量産に適し、製 作コストも安価な弛み防止ねじを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題に鑑みてなされ、請求項１に記載の考案は座金を用いないで 被締結部材に締め付け固定され、雄ねじは山頂幅を雌ねじの螺合部における谷幅 より広くし、且つねじ山の角度をねじ軸と垂直な線で分割した時、雄ねじの締結 方向前側の角度を雌ねじの後側の角度と略同一にすると共に雄ねじの締結方向後 側の角度を雌ねじの前側の角度より小さくすることにより雄ねじの山頂部の後端 部が雌ねじに食い込んで雌ねじをタッピングしながら螺入するように構成した弛 み防止ねじにおいて、前記雄ねじの頭部の座面の分周位置に放射方向に伸びる凹 条溝を設け、該凹条溝間には約４ｍｍ／１００程度の浅い高低差を有する凹凸面 をなす粗面部が形成されることを特徴とする。

【０００６】 また本考案の請求項２に記載の考案は、請求項１において前記凹条溝は、横断 面が雄ねじの順回転方向側に設置される内壁は上り勾配の斜面部を介して所定深 さに形成されるとともに逆回転方向側に設置される内壁は略垂直に所定深さに形 成されることを特徴とする。

【０００７】 また本考案の請求項３に記載の考案は、請求項１または請求項２の何れかにお いて前記粗面部は、梨地面に形成されることを特徴とする。

【０００８】 また本考案の請求項４に記載の考案は、請求項１、請求項２、または請求項３ の何れかにおいて鉄板やステンレス等の雌ねじのねじ山数が少ない板厚０．５ｍ ｍ程度の薄板、またはプラスチック、アルミニウム合金、亜鉛ダイカスト等の軟 質材料に形成される被締結部材に螺入されることを特徴とした。

【０００９】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態の具体例を図面を参照して説明する。 図１ないし図７は本考案の一実施態様を示し、Ａは本実施態様の弛み防止ねじ であり、この弛み防止ねじＡは雄ねじ部１および頭部２とからなり、頭部２には ドライバの先端部と係合するための十字孔３が設けられている。４は座金を用い ないで雄ねじ部１により締結される被締結部材であり、この被締結部材４は例え ばステンレスや鉄板により形成される板厚が０．５ｍｍ程度の薄板であったり、 またはプラスチック、アルミニウム合金、亜鉛ダイカスト等の軟質材料により形 成される。

【００１０】 図２は弛み防止ねじＡの雄ねじ部１を雌ねじ５に螺合した状態の一部断面図で あり、図中矢印Ｆは締付け時の雄ねじ部１の進行方向を示している。 前記雄ねじ部１のねじ山６は頂部がねじの締付方向と平行であり、ねじの螺旋 に沿った平面になっている。 そして、前記雄ねじ部１は、雄ねじの山頂幅Ｗを雌ねじ５の螺合部における谷 幅ｗより広くしている。 しかも、雄ねじ部１の特徴として、図６に示すように雄ねじおよび雌ねじ５の ねじ山角度をねじ軸７と垂直な線８，８′で図示のように締結方向前後の角度α ，βと角度α′，β′に分割した時に、雄ねじの締結方向前側の角度αを雌ねじ ５の後側の角度β′と略同一にすると共に、雄ねじの締結方向後側の角度βが、 雌ねじ５の前側の角度α′より小さくすることにより雄ねじの山頂部の後端部が 雌ねじ５に食い込んで雌ねじ５をタッピングしながら螺入するようになっている 。すなわち、雄ねじの締結方向後側の角度β＜雄ねじの締結方向前側の角度α、 又は雄ねじの締結方向後側の角度β＜雌ねじ５の後側の角度角度β′となるよう にしている。 言い換えると、雄ねじの進行方向Ｆにおける締付方向前方の斜面９ａを、対面 する雌ねじ５の斜面１０ａとほぼ平行にし、雄ねじの締結方向後方の斜面９ｂを 垂直方向に近づけて非対称のねじ山としている。 本実施態様の雄ねじでは、角度α＝２８°、角度β＝２５°であり、雌ねじ５ では角度α′＝角度β′＝２８°となっている。

【００１１】 １１は前記頭部２の座面２ａの分周位置、本実施態様では３分周位置に放射方 向に伸びるように設けられた凹条溝であり、この凹条溝１１間には粗面部１２が 形成される。この粗面部１２は、約４ｍｍ／１００程度の浅い高低差を有する凹 凸面として形成され、梨地面に形成される。 前記凹条溝１１は、例えば図５に示すように横断面が雄ねじ部１の順回転方向 イ側に設置される内壁１３ａは上り勾配θの斜面部１４を介して所定深さｈに形 成されるとともに逆回転方向ロ側に設置される内壁１３ｂは略垂直に所定深さｈ に形成される。

【００１２】 本考案の一実施態様は以上の構成から成り、使用にあたり被締結部材４に雌ね じ５を立て、この雌ねじ５に雄ねじ部１を座金を用いないでねじ込む。 雄ねじ部１の雄ねじの山頂幅Ｗは、対応する雌ねじ５の螺合部の谷幅ｗより広 く、またねじ山の締結方向前方の斜面９ａは雌ねじ５の斜面１０ａと略平行であ り、雄ねじの締結方向後方の斜面９ｂは雌ねじ５の斜面１０ｂよりねじ軸７に対 して直角に近く立っているので、雄ねじの山頂部の後端部が雌ねじ５に食い込み 、雌ねじ５をタッピングしながら螺入して行く。このタッピングにより、雄ねじ の前方の斜面９ａは雌ねじ５の斜面１０ａに強く押圧され、この押圧による摩擦 力とタッピングした雌ねじ５との噛合とによって弛み方向のトルクに対する抵抗 力が生じる。

【００１３】 図８は本実施態様の弛み防止ねじＡと比較するために、従来のねじの螺合状態 を示すものである。図８において雄ねじの締結方向前側の角度α＝雄ねじの締結 方向後側の角度β＝雌ねじ５の前側の角度α′＝雌ねじ５の後側の角度β′であ り、かつ雄ねじの山頂幅Ｗ′＝雌ねじの谷幅ｗ′である。 従って、雄ねじの後方の斜面９ｂが雌ねじ５の対応する斜面１０ｂによって雄 ねじがねじ込まれて行き、反対の雄ねじの前方斜面９ａと対向する雌ねじ５の斜 面１０ａとの間には間隙ができている。ねじの締付けが終わった場合、振動の影 響によって前方斜面９ａと斜面１０ａとの密着力が下がり易く、ねじ山は雌ねじ ５の谷の内に遊嵌された状態になる。そのため、弛み方向のトルクが生じた場合 、これに抵抗できずに簡単に緩んでしまう。

【００１４】 これに対して本実施態様の弛み防止ねじＡでは、図２、図６に示すように、雄 ねじ部１は、雄ねじの山頂の後部が雌ねじ５の谷部に食い込み、この食い込みに よって雄ねじの前方の斜面９ａが雌ねじ５の斜面１０ａに押し付けられるから、 弛み方向のトルクに対する抵抗力が大となる。 従って、被締結部材４が板厚が０．５ｍｍ程度の薄板の場合に、本実施態様の 弛み防止ねじは、雄ねじと螺合するねじ山数に応じた弛み止機能が発揮されるの で、鉄板やステンレス等の雌ねじのねじ山数が少ない被締結部材４に対しても確 実に雄ねじの弛みを防止することができる。 また被締結部材４がプラスチック、アルミニウム合金、亜鉛ダイカスト等の軟 質材料をタッピングねじを用いて締結する場合には、本実施態様の弛み防止ねじ は、被締結部材４に通常の締付けにより締結することができるので、被締結部材 ４が座面陥没したり、雌ねじの過度の変形がなくなり、また周囲の温度の影響を 受けたり、または近くにあるモータやヒータ等の熱源の熱による影響を受けて被 締結部材４が伸長したり、収縮することがあっても締結部での弛みを生じて締結 力が低下することなく確実に被締結部材４に締結することができる。

【００１５】 また雌ねじ５の谷部に雄ねじの山頂の後部が食い込み、雄ねじの前方の斜面９ ａが雌ねじ５に斜面１０ａに押付けられて密接するから雄ねじを用いて被締結部 材４の雌ねじ５に締結する場合に、水分や湿気が雌ねじ５と雄ねじとの締結部を 通じて内部に侵入するのを確実に防止することがでる。

【００１６】 図７はトルクアナライザーにより本考案の弛み防止ねじの戻しトルクを測定し た結果の締付け／弛めトルク比を示すグラフ図である。図７においてＳは締付け トルク、Ｌは戻し抵抗（弛めトルク）を示している。図７から明らかなように、 低い締付けトルクＳ（ねじ込みトルク）に対して高い弛めトルクを備え、弛み防 止効果が優れていることがわかった。また、締付け・弛めを３回以上繰り返した 状態においても締付け／弛めトルク比は殆ど変化せずに再使用性が高いことがわ かった。

【００１７】 また雄ねじの頭部２の座面２ａの分周位置、本実施態様では図３に示すように ３分周する位置に３個の凹条溝１１を放射方向に設けているので、この凹条溝１ １が被締結部材４のねじ込み面４ａに係止することにより弛み防止ねじＡの弛み を防止することができる。この際、凹条溝１１は、図５に示すように横断面が雄 ねじの順回転方向イ側に配置される内壁１３ａは上がり勾配θの斜面部１４を介 して所定深さｈに形成されているので、締結方向には回転が許容される。しかし 、凹条溝１１は逆回転方向ロ側に配置される内壁１３ｂは略垂直に所定深さｈに 形成されているので、凹条溝１１は被締結部材４のねじ込み面４ａに係止され、 逆回転して弛みが生ずるのを防止することができる。

【００１８】 しかも、雄ねじ部１の頭部２の座面２ａに分周位置に設けられた凹条溝１１間 には約４ｍｍ／１００程度の浅い高低差の凹凸面をなす粗面部１２が梨地面とし て形成されているので、粗面部１２と被締結部材４との間の接触面に弾性圧縮力 が生じても大きな摩擦抵抗力が生じ、雄ねじ部１が不用意に弛むのを確実に防止 することができる。また、この粗面部１２は、図示する実施態様では３分周され た凹条溝１１間に広く分布して設置されているので、安定性が良好になる。この ため、被締結部材４が、鉄板等のように板厚が０．５ｍｍ程度の薄板であり、雌 ねじ５のねじ山数が少ない場合やプラスチック、アルミニウム合金、亜鉛ダイカ スト等の軟質材料である場合にも、弛み防止ねじＡの座面２ａに対する被締結部 材４のねじ込面４ａが傷付けられることなく締付け固定することができ、弛みを 防止することができる。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は以上のように請求項１に記載の考案は、座金を用いないで被締結部材 に締め付け固定され、雄ねじは山頂幅を雌ねじの螺合部における谷幅より広くし 、且つねじ山の角度をねじ軸と垂直な線で分割した時、雄ねじの締結方向前側の 角度を雌ねじの後側の角度と略同一にすると共に雄ねじの締結方向後側の角度を 雌ねじの前側の角度より小さくすることにより雄ねじの山頂部の後端部が雌ねじ に食い込んで雌ねじをタッピングしながら螺入するように構成した弛み防止ねじ において、前記雄ねじの頭部の座面の分周位置に放射方向に伸びる凹条溝を設け 、該凹条溝間には約４ｍｍ／１００程度の浅い高低差を有する凹凸面をなす粗面 部が形成されることを特徴とするので、雄ねじの頭部の座面の分周位置に設けら れた凹条溝が被締結部材のねじ込み面に係止して摩擦係合するのと、凹条溝間に は約４ｍｍ／１００程度の浅い高低差の粗面部を形成したことにより粗面部と被 締結部材との間の接触面に弾性圧縮力が生じても大きな摩擦抵抗が生まれるのと から請求項４のように被締結部材がステンレスや鉄板により形成された板厚が０ ．５ｍｍ程度の薄板である場合、またプラスチック、アルミニウム合金、亜鉛ダ イカスト等の軟質材料により形成されている場合でも座面陥没したり、雌ねじが 過度に変形することなく弛みを防止して確実に締結することができる。さらに、 本考案の弛み防止ねじは、量産に適し、製作コストは安価になる。

【００２０】 また本考案の請求項２に記載の考案は、請求項１において前記凹条溝は、横断 面が雄ねじの順回転方向側に設置される内壁が上り勾配の斜面部を介して所定深 さに形成されるとともに逆回転方向側に設置される内壁は略垂直に所定深さに形 成されることを特徴とするので、雄ねじは被締結部材に対して雄ねじの順回転方 向側には回転が許容され、凹条溝が被締結部材に係止されることにより逆回転す るのが阻止され、弛みを確実に防止することができる。

【００２１】 また本考案の請求項３に記載の考案は、請求項１または請求項２の何れかにお いて前記粗面部は、梨地面に形成されることを特徴とするので、粗面部と被締結 部材との間の接触面に弾性圧縮力が生じても大きな摩擦抵抗力を生じて確実に被 締結部材に対して雄ねじの弛みを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の弛み防止ねじの第１実施態様を示し、
被締結部材に対する締結状態を示す断面図である。

【図２】同じく弛み防止ねじの被締結部材に対する螺合
状態を示す拡大断面図である。

【図３】同じく本実施態様を構成する弛み防止ねじの底
面図である。

【図４】同じく弛み防止ねじの座面側を見た斜視図であ
る。

【図５】同じく弛み防止ねじの頭部の座面に形成される
凹条溝を示す拡大側面図である。

【図６】同じく本実施態様の弛み防止ねじのねじ山が雌
ねじに対して螺合する状態を示す拡大断面図である。

【図７】同じく本実施態様の弛み防止ねじにおける締め
付け／弛めトルク比を示すグラフ図である。

【図８】従来の一般的なねじの螺合状態を示す要部断面
図である。

【符号の説明】

Ａ 弛み防止ねじ １ 雄ねじ部 ２ 頭部 ２ａ 座面 ４ 被締結部材 ５ 雌ねじ ６ ねじ山 ７ ねじ軸 ８ 線 ８′ 線 ９ａ 斜面 ９ｂ 斜面 １０ａ 斜面 １０ｂ 斜面 １１ 凹条部 １２ 粗面部 α 角度 β 角度 α′ 角度 β′ 角度

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 座金を用いないで被締結部材に締め付け
   固定され、雄ねじは山頂幅を雌ねじの螺合部における谷
   幅より広くし、且つねじ山の角度をねじ軸と垂直な線で
   分割した時、雄ねじの締結方向前側の角度を雌ねじの後
   側の角度と略同一にすると共に雄ねじの締結方向後側の
   角度を雌ねじの前側の角度より小さくすることにより雄
   ねじの山頂部の後端部が雌ねじに食い込んで雌ねじをタ
   ッピングしながら螺入するように構成した弛み防止ねじ
   において、前記雄ねじの頭部の座面の分周位置に放射方
   向に伸びる凹条溝を設け、該凹条溝間には約４ｍｍ／１
   ００程度の浅い高低差を有する凹凸面をなす粗面部が形
   成されることを特徴とする弛み防止ねじ。
2. 【請求項２】 前記凹条溝は、横断面が雄ねじの順回転
   方向側に設置される内壁は上り勾配の斜面部を介して所
   定深さに形成されるとともに逆回転方向側に設置される
   内壁は略垂直に所定深さに形成されることを特徴とする
   請求項１に記載の弛み防止ねじ。
3. 【請求項３】 前記粗面部は、梨地面に形成されること
   を特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の
   弛み防止ねじ。
4. 【請求項４】 鉄板やステンレス等の雌ねじのねじ山数
   が少ない板厚０．５ｍｍ程度の薄板、またはプラスチッ
   ク、アルミニウム合金、亜鉛ダイカスト等の軟質材料に
   形成される被締結部材に螺入されることを特徴とした請
   求項１、請求項２、または請求項３の何れかに記載の弛
   み防止ねじ。