JP4467485B2 - 締結機能ボルト - Google Patents
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Description
斜めねじ込みを防止するため、ボルトに工夫を凝らして設けたパイロット付きボルトが知られている(例えば、特許文献1参照)。このパイロット付きボルトでは、ボルトを軸部とパイロット部とに区分し、パイロット部におけるねじ山の谷径を軸部におけるねじ山の谷径の許容寸法内に設定し、パイロット部の外径を相手部材の雌ねじ部の内径の許容寸法内に設定している。
この自動組立用ボルトでは、雄ねじ部の一端から一体に延出された軸状の案内部を設けている。この案内部は、相手部材のねじ孔のねじ山径よりも若干径小に設定されている。案内部の隅角部は、ねじ孔のピッチ寸法より大きな径で丸面取りが施されており、案内部の対角長さは、ねじ孔に対する当接部からねじ孔の入口に到る距離よりも長尺に設定されている。
しかしながら、案内部の先端部に雌ねじピッチの3倍程度の半径を有する球面となるように丸面取り部を形成しているため、球面の加工が難しく成形性が悪化して生産性の低下に繋がる虞がある。
雄ねじ部と雄ねじ部よりも径小な案内軸部とを連接状態に形成し、雄ねじ部を案内軸部から相手部材の雌ねじ部に螺合させる締結機能ボルトにおいて、環状溝面部は、雄ねじ部と案内軸部との境界付近で周方向に形成されて断面略円弧状をなしている。テーパ面部は、環状溝面部の外側縁部から雄ねじ部の先端部にかけて、雌ねじ部の入口周縁部に対応するように連続形成されている。テーパ面部のテーパ角度は、68度以上72度以下の範囲内に設定されている。
案内軸部の表面部には、雌ねじ部のリードピッチと同一あるいは略同一の幅寸法で複数の溝条部を形成している。
この際、テーパ面部のテーパ角度は、68度以上72度以下の範囲内にあるので、雄ねじ部が締結時に回転や振動を受けるに伴い、テーパ面部が雌ねじ部の入口周縁部を内方に向かって滑り、締結時に雄ねじ部と雌ねじ部との姿勢が修正されて傾きがなくなり、高い確度で雄ねじ部を雌ねじ部に正常に螺合させることができる。
しかも、雄ねじ部、テーパ面部および環状溝面部は比較的簡素な構造のため、刃の欠損を生じる植刃ダイスや切削加工でなく、ローリング加工により形成され得るので、加工が容易で成形性を損なわず、生産性の向上に寄与する。
また、案内軸部の表面部には、雌ねじ部のリードピッチと同一あるいは略同一の幅寸法で複数の溝条部を形成している。これにより、雌ねじ部の入口周縁部に対する案内軸部の接触面積が実質的に減少し、案内軸部が溝条部を介して雌ねじ部の入口周縁部を滑り易くなり、雄ねじ部を雌ねじ部に素早く導入案内させることができる。
テーパ面部のテーパ角度を69度以上71度以下の範囲内に設定するとともに、雄ねじ部と案内軸部との外径比を1.2以上1.7以下の範囲内に設定している。
この場合、雄ねじ部のテーパ面部が雌ねじ部の入口周縁部を一段と滑り易くなって雌ねじ部に円滑に進入し、雄ねじ部と雌ねじ部との姿勢が素早く修正される利点がある。また、雄ねじ部と案内軸部との外径比が1.2以上1.7以下の範囲内にあるので、両者間のバランスがよくなって案内軸部により雄ねじ部を雌ねじ部の内方に導入案内させ易くなる。
テーパ面部のテーパ角度を69.5度以上70.5度以下の範囲内に設定するとともに、雄ねじ部と案内軸部との外径比を1.2以上1.7以下の範囲内に設定している。
この場合、雄ねじ部のテーパ面部が雌ねじ部の入口周縁部を格段に滑り易くなって雌ねじ部に円滑に進入し、雄ねじ部と雌ねじ部との姿勢が一層早く修正される利点がある。また、請求項2と同様に雄ねじ部と案内軸部との外径比が1.2以上1.7以下の範囲内にあるので、両者間のバランスがよくなって案内軸部により雄ねじ部を雌ねじ部の内方に導入案内させ易くなる。
環状溝面部は断面略円弧状をなし、その半径を雌ねじ部のリードピッチの1.5倍以上で2.5倍以下の範囲内に設定している。このため、雄ねじ部が雌ねじ部に対して大きく傾く場合、環状溝面部を雌ねじ部の入口周縁部に素早く当接させることにより、逃げとして働かさせて、雌ねじ部に対して雄ねじ部を進入させられなくなる締着ミスを防ぐことができる。
テーパ面部の表面部には、案内軸部の溝条部に対応する複数の溝条部が放射状に形成されている。これにより、雌ねじ部の入口周縁部に対するテーパ面部の接触面積が実質的に減少し、テーパ面部が溝条部を介して雌ねじ部の入口周縁部を滑り易くなり、雄ねじ部を雌ねじ部に素早く導入案内させることができる。
本発明の実施例1における締結機能ボルト1は、ローリング加工を用いて一体に設けられたもので、図1に示すように、雄ねじ部2と雄ねじ部2よりも径小な案内軸部3とを連接状態に形成している。雄ねじ部2の頭部には、中間部にゴム製パッキン6を挟む二枚の鍔部4、5が設けられている。
この場合、テーパ面部9のテーパ角度(θ)を68度以上72度以下の範囲内に設定するとともに、雄ねじ部2の外径(D)と案内軸部3の外径(d)との算術比を外径比(D/d)として1.2以上1.7以下の範囲内に設定し、案内軸部3により雄ねじ部2を雌ねじ部8に案内し易いようにしている。
実施例1の変形例としてテーパ角度(θ)を69度以上71度以下の範囲内や69.5度以上70.5度以下の範囲内といったように70度の近傍となる区域に設定してもよい。
なお、実施例2においては、案内軸部3の溝条部11およびテーパ面部9の溝条部12のうち一方を省略して他方のみを設けるようにしてもよい。溝条部11、12は直線状ばかりでなく、案内軸部3の中心軸に対して所定の角度を有する傾斜状や螺線状となるように形成してもよい。
2 雄ねじ部
2a 雄ねじ部の先端部
3 案内軸部
7 環状溝面部
7a 環状溝面部の外側縁部
8 雌ねじ部
8a 雌ねじ部の入口周縁部
8b 雌ねじ部のねじ山
9 テーパ面部
11、12 溝条部
θ テーパ角度
R 環状溝面部の断面半径
L 雌ねじ部のリードピッチ
H 軸方向
D/d 雄ねじ部と案内軸部との外径比
Claims (5)
- 雄ねじ部と前記雄ねじ部よりも径小な案内軸部とを連接状態に形成し、前記雄ねじ部を前記案内軸部から相手部材の雌ねじ部に螺合させる締結機能ボルトにおいて、
前記雄ねじ部と前記案内軸部との境界付近で周方向に形成された断面略円弧状の環状溝面部と、
前記環状溝面部の外側縁部から前記雄ねじ部の先端部にかけて、前記雌ねじ部の入口周縁部に対応するように連続形成されたテーパ面部とを備え、
前記テーパ面部のテーパ角度を68度以上72度以下の範囲内に設定し、
前記案内軸部の表面部には、前記雌ねじ部のリードピッチと同一あるいは略同一の幅寸法で複数の溝条部を形成していることを特徴とする締結機能ボルト。 - 前記テーパ面部のテーパ角度を69度以上71度以下の範囲内に設定するとともに、前記雄ねじ部と前記案内軸部との外径比を1.2以上1.7以下の範囲内に設定したことを特徴とする請求項1に記載の締結機能ボルト。
- 前記テーパ面部のテーパ角度を69.5度以上70.5度以下の範囲内に設定するとともに、前記雄ねじ部と前記案内軸部との外径比を1.2以上1.7以下の範囲内に設定したことを特徴とする請求項1に記載の締結機能ボルト。
- 前記環状溝面部の断面半径は、前記雌ねじ部のリードピッチの1.5倍以上で2.5倍以下の範囲内に設定したことを特徴とする請求項1に記載の締結機能ボルト。
- 前記テーパ面部の表面部には、前記案内軸部の溝条部に対応する複数の溝条部が放射状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の締結機能ボルト。
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