JP3129661U - ねじ部品 - Google Patents

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Abstract

【課題】トルク伝達穴の頂点部と外周角部の配置を工夫することにより、外周角部と同数の頂点部を備えたトルク伝達穴を塑性加工する際の材料の流れを改善してだれ部を可及的に小さくし、有効高さを十分確保し得る形状のねじ部品を提供することにある。
【解決手段】外周が多角形状の頭部2と、ねじが形成された軸部3とを備え、頭部2の頭部頂面4には平面形状が外周角部と同じ数だけ周方向に外周側に向かって凸の頂点部61aを有する形状のトルク伝達穴6が設けられたねじ部品において、トルク伝達穴6の頂点部61aを前記外周角部21に対して周方向にずらし、頂点部61aの間に外周角部21
を配置したことを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本考案は、多角形状の頭部を備えたねじ部品に関し、特に、頭部頂面に周方向に複数の頂点部を有する開口形状のトルク伝達穴を備えたねじ部品に関する。
従来のこの種のねじ部品としては、たとえば、特許文献1に示すようなものが知られている。
すなわち、図2(A),(B)に示すように、外周が多角形状の頭部102と、ねじが形成された軸部103とを備え、頭部102の頭部頂面104には平面形状が外周角部121と同じ数だけ周方向に外周側に向かって凸の頂点部106aを有する形状のトルク伝達穴106が設けられ、外周角部121を利用したトルク伝達と、頭部頂面のトルク伝達穴106を利用したトルク伝達の二通りのトルク伝達が可能となっている。
図示例では、トルク伝達穴106の各頂点部106aの方向は、体積が大きい外周角部121の対角方向に合わせるのが通例であった。
このような多角形状の頭部102を冷間鍛造する場合、外周角部121の上端部にはだれ部102Aが形成され、トルク伝達に有効な部分は、外周角部121の下端からだれ部102Aの下端までの角形状がはっきりと形成された部分であり、この部分の高さがトルク伝達に有効な有効高さhとなる。
近年の部品軽量化要請に伴って、頭部102の高さHをより低くすることが検討されているが、この有効高さhを維持しながら頭部高さHを低くするためには、だれ部102Aを極力小さくする必要がある。しかし、だれ部102Aを小さくするには、圧縮量を大きくしなければならず、金型やパンチの加工工具の負担が大きくなり、工具寿命も短くなるという問題があった。
そこで、トルク伝達穴106の頂点部106aの配置に着目し、検討した結果、従来のように頂点部106aを外周角部121に合わせた場合には、図2(C)に示すように、塑性変形時の材料の流れが放射状溝部の左右に分かれて外周角部121の間の外周側面部122に向かい、外周側面部122に大きな圧力が加わっていることが分かった。
特開2001−056009号公報
本考案は、上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、トルク伝達穴の頂点部と外周角部の配置を工夫することにより、外周角部と同数の頂点部を備えたトルク伝達穴を塑性加工する際の材料の流れを改善してだれ部を可及的に小さくし、有効高さを十分確保し得る形状のねじ部品を提供することにある。
上記目的を達成するために、本考案は、外周が多角形状の頭部と、ねじが形成された軸部とを備え、前記頭部の頭部頂面には、平面形状が外周角部と同じ数だけ周方向に外周側に向かって凸の頂点部を有する形状のトルク伝達穴が設けられたねじ部品において、
前記トルク伝達穴の頂点部を前記外周角部に対して周方向にずらし、トルク伝達穴の頂点部の間に外周角部を配置したことを特徴とする。
トルク伝達穴は、たとえば、多角形状、放射状に張り出す放射状溝部を備えた形状等、種々の形状とすることができる。
トルク伝達穴の頂点部は外周角部の中間に配置することが好適である。
本考案によれば、冷間鍛造時にトルク伝達穴を形成する際にトルク伝達穴の頂点部で押しのけられた材料が外周角部に向けて流動し、外周角部の張り出し形状を所定形状に成型することができ、有効高さを十分に確保することができる。したがって、頭部高さを可及的に低くしてさらなる軽量化を図ることができる。
また、外周角部は比較的体積が大きいので、パンチや金型の負担も軽減され、工具命数の向上にも寄与する。
トルク伝達穴が多角形状の場合、外周角部の間にトルク伝達穴の角に対応する頂点部を境に材料が外周角部に向けて流動するので、外周角部の有効高さを確保することができる。
また、トルク伝達穴が放射状溝部を備えた形状の場合、外周に向けて突出する放射状溝部によって材料が外周角部に向けて流動し、外周角部の有効高さを確保することができる。
トルク伝達穴の頂点部を外周角部の中間に配置することにより、各外周角部への流動量をバランスよく配分することができる
以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。
図1は、本考案の一実施例に係るねじ部品を示している。
図において、1はねじ部品を示している。
このねじ部品1は、外周形状が多角形状の頭部2と、ねじが形成された軸部3とを備えている。頭部頂面4には平面形状が外周角部5と同じ数だけ周方向に外周側に向かって凸の頂点部6aを有する形状のトルク伝達穴6が設けられ、頭部2の外周角部21を利用したトルク伝達の他に、トルク伝達穴6を利用したトルク伝達を可能としている。
頭部2の外周形状は、この実施例では正六角形形状で、外周角部21を利用したトルク伝達は、スパナ,メガネレンチ等の一般的な工具を利用し、互いに平行の二面幅を構成する一対の頭部側面22,22を挟んで締め付けるものである。
この頭部2は冷間鍛造加工によって成形されるもので、外周角部21の上端部にはだれ部21Aが形成され、トルク伝達に有効な部分は、外周角部21の下端からだれ部21Aの下端までの角形状がはっきりと形成された部分であり、この部分の高さがトルク伝達に有効な有効高さhである。
トルク伝達穴6は頭部2の外周形状と同じ正六角形状で、外周角部21と同じ数だけ周方向に外周側に向かって凸の頂点部6aを有している。頂点部6aは六角形の角に対応する。
このトルク伝達穴6の頂点部6aが外周角部21に対して所定角度αだけ周方向にずらされ、トルク伝達穴6の頂点部6aの間に外周角部21が配置される構成となっている。
トルク伝達穴6の頂点部6aを通る中心線Mと外周角部21を通る角部基準線Nとのなす角αは約30°に設定され、隣合う外周角部21の中間、すなわち隣合う外周角部21の中心角の二等分線上にトルク伝達穴6の頂点部6aが配置されている。
このトルク伝達穴6の頂点部6aと外周角部21の間の角度αは、24°〜36°程度であればよく、より好適な範囲としては、30°±1°の範囲とすることが好ましい。
本実施例によれば、冷間鍛造時にトルク伝達穴6の角部6aによって押しのけられた材料が、図1の矢印に示すように、外周角部21に向けて流動し、外周角部21に方向への材料の流動量が大きくなって外周角部21の上端に位置するだれ部21aを減らすことができ、有効高さhを十分に確保することができる。また、外周角部21は比較的体積が大きいので、材料の流動量が大きくなっても、パンチや金型の負担が軽減され、工具命数の向上に寄与する。
このように外周角部21の有効高さhを十分に確保できるので、締め付けあるいは緩める方向にトルクを伝達する際には、単位面積当たりに作用する力が小さくなり、外周角部21の変形を防止することができる。
また、所定の有効頭高さhを維持しながらだれ部21aを減らすことができるので、頭部高さHをより低くして軽量化を図ることができる。
特に、本実施例の場合には、頂点部6aと外周角部21の角度αを30度と中間に設定しているので、各外周角部21への流動量をバランスよく配分することができる。
なお、上記実施例ではトルク伝達穴の形状として外周形状と相似形状の六角形とした場合について説明したが、たとえば、ヘクサロビュラ穴のように、頂点部に向かって放射状に張り出す放射状溝部を備えた形状のトルク伝達穴についても適用可能である。
放射状溝部の場合には、放射状溝部を形成する際に、多角形状よりも外周角部方向への材料の流動量が多くなるので、外周角部の上端に位置するだれ部をより小さくでき、有効高さを大きくできる。
また、上記各実施例では頭部形状として正六角形状を例にとって説明したが、六角形に限定されるものではなく、4角形,5角形,8角形等、多角形状の頭部を備えたねじ部品に広く適用可能である。
図1は本考案の実施例に係るねじ部品を示すもので、同図(A)は頭部の平面図、同図(B)は正面図、同図(C)は頭部冷間鍛造時の外周角部への塑性流動方向を示す要部概略横断面図、同図(D)は頭部の縦断面図である。 図2は従来のねじ部品を示すもので、同図(A)は頭部の平面図、同図(B)は頭部の概略縦断面図、同図(C)は頭部冷間鍛造時の外周角部への塑性流動方向を示す要部概略横断面図である。
符号の説明
1 ねじ部品
2 頭部
21 外周角部、21a だれ部
22 頭部側面
3 軸部
4 頭部頂面
5 外周角部
6 トルク伝達穴
6a 頂点部
M 放射状溝の溝中心線
N 角部基準線
α 放射状溝と外周角部間の角度
h 有効高さ

Claims (4)

  1. 外周が多角形状の頭部と、ねじが形成された軸部とを備え、
    前記頭部の頭部頂面には、平面形状が外周角部と同じ数だけ周方向に外周側に向かって凸の頂点部を有する形状のトルク伝達穴が設けられたねじ部品において、
    前記トルク伝達穴の頂点部を前記外周角部に対して周方向にずらし、トルク伝達穴の頂点部の間に外周角部を配置したことを特徴とするねじ部品。
  2. トルク伝達穴は多角形状である請求項1に記載のねじ部品。
  3. トルク伝達穴は放射状に張り出す放射状溝部を備えた形状となっていることを特徴とする請求項1に記載のねじ部品。
  4. トルク伝達穴の頂点部を外周角部の中間に配置したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの項に記載のねじ部品。
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