JP6173498B2 - Non-circular screw - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、ねじに関する。特に、軸心及び/又はその表面に設けられるねじ山の断面が非円形である非円形ねじに関する。 One embodiment of the present invention relates to a screw. In particular, the present invention relates to a non-circular screw having a non-circular cross section of a shaft and / or a thread provided on the surface thereof.
ねじは、回転されながら部材の内部に挿入されることで、別個の部材を締結するものである。当該別個の部材を締結することを目的とするねじにおいては、緩みの抑制、すなわち、挿入時とは逆方向へのねじの回転を抑制することが重要である。 The screw is fastened to separate members by being inserted into the member while being rotated. In a screw intended to fasten the separate member, it is important to suppress loosening, that is, to suppress rotation of the screw in the direction opposite to that during insertion.
ねじの緩みを効果的に抑制するねじとして、タップタイトとも呼ばれる軸心及び/又はその表面に設けられるねじ山の断面が非円形である非円形ねじが知られている。具体的には、当該非円形ねじにおいては、部材への挿入の際に、回転中心からの距離が長いねじ山の部分で当該部材が大きく塑性変形及び弾性変形され、且つ、挿入が完了した後に、弾性変形していた部材が回転中心からの距離が短いねじ山の部分に入り込むこととなる。そして、回転中心からの距離が短いねじ山の部分に入り込んだ部材は、挿入時とは逆方向への非円形ねじの回転に対する抵抗(以下「戻り抵抗」という。)となる。その結果、非円形ねじにおいては、緩みを抑制することが可能である。 As a screw that effectively suppresses loosening of a screw, a non-circular screw having a non-circular cross section of an axial center called taptite and / or a thread provided on the surface thereof is known. Specifically, in the non-circular screw, when the member is inserted into the member, the member is largely plastically deformed and elastically deformed at the portion of the screw thread having a long distance from the rotation center, and after the insertion is completed. Then, the elastically deformed member enters the screw thread portion having a short distance from the rotation center. Then, the member that has entered the portion of the screw thread whose distance from the rotation center is short becomes resistance against rotation of the non-circular screw in the direction opposite to that at the time of insertion (hereinafter referred to as “return resistance”). As a result, it is possible to suppress loosening in the non-circular screw.
非円形ねじの緩みをさらに抑制するねじが特許文献1に開示されている。特許文献1で開示される非円形ねじは、ねじ山の尾根部に複数の切欠きを備える。この場合、挿入が完了した後に、弾性変形していた部材が当該複数の切欠き部分にも入り込むこととなる。そのため、当該複数の切欠き部分にも戻り抵抗を設けることが可能となる。
A screw that further suppresses loosening of a non-circular screw is disclosed in
特許文献1に記載の非円形ねじは、非円形ねじの戻り側フランク面のフランク角を、進み側フランク面のフランク角より小さく設定したことを特徴としている。しかしながら、このように設定した場合には、非円形ねじの緩みを十分に抑制することができない。
The non-circular screw described in
具体的には、進み側フランク面は、非円形ねじを部材に挿入する際の部材との摩擦力が最も大きくなる面である。そして、進み側フランク面のフランク角が戻り側フランク面のフランク角よりも大きい場合には、進み側フランク面の面積も戻り側フランク面の面積よりも大きくなる。この場合、非円形ねじを挿入する際の摩擦力が大きくなることで挿入が困難になるとともに、部材が塑性変形する割合が増加することとなる。そのため、回転中心からの距離が短いねじ山の部分及び複数の切欠き部分に入り込む部材の割合が減少することとなる。その結果、特許文献1に記載の非円形ねじにおいては、戻り抵抗を十分に設けることができずに緩みを十分に抑制することが困難である。
Specifically, the advancing flank surface is the surface where the frictional force with the member when the non-circular screw is inserted into the member is the largest. When the flank angle of the advancing flank is larger than the flank angle of the return flank, the area of the advancing flank is also larger than the area of the return flank. In this case, the frictional force at the time of inserting the non-circular screw becomes large, so that the insertion becomes difficult and the ratio of the plastic deformation of the member increases. Therefore, the ratio of the member which enters into the part of a screw thread with a short distance from a rotation center and a plurality of notch parts will decrease. As a result, in the non-circular screw described in
上述の点に鑑み、本発明の一態様は、緩みを効果的に抑制することが可能な非円形ねじを提供することを目的の一とする。 In view of the above, an object of one embodiment of the present invention is to provide a non-circular screw capable of effectively suppressing loosening.
本発明の一態様の非円形ねじは、尾根部に複数の切欠き部が設けられているねじ山の進み側フランク面のフランク角が戻り側フランク面のフランク角よりも小さいことを要旨とする。 The non-circular screw according to one aspect of the present invention is characterized in that the flank angle of the advancing flank surface of the screw thread provided with a plurality of notches in the ridge is smaller than the flank angle of the return flank surface. .
本発明の一態様の非円形ねじは、ねじ山の進み側フランク面のフランク角が戻り側フランク面のフランク角よりも小さい。この場合、非円形ねじを部材に挿入する際の部材とねじ山の摩擦力を低減することによって、戻り抵抗を十分に設けることが可能となる。その結果、本発明の一態様の非円形ねじでは、緩みを効果的に抑制することが可能である。 In the non-circular screw of one embodiment of the present invention, the flank angle of the thread-advancing flank surface is smaller than the flank angle of the return-side flank surface. In this case, it is possible to provide a sufficient return resistance by reducing the frictional force between the member and the thread when the non-circular screw is inserted into the member. As a result, in the non-circular screw of one embodiment of the present invention, loosening can be effectively suppressed.
1.構造
図1は、非円形ねじの一例を示す図である。図1に示される非円形ねじは、頭部1と、頭部の下面から垂設されている脚部2とを有する。そして、脚部2は、下端が半球状の軸心21と、軸心の表面にらせん状に設けられているねじ山22とを有する。なお、図1に示されるAB線は、非円形ねじの中心軸を示している。
1. Structure FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a non-circular screw. The non-circular screw shown in FIG. 1 has a
図2は、図1に示される頭部1の一例を示す上面図である。図2に示される頭部1は、上面にねじ回転工具係合部11を備える。なお、ねじ回転工具としては、ドライバ等が挙げられる。
FIG. 2 is a top view showing an example of the
図3は、図1に示される非円形ねじの軸心21及びねじ山22の一例を示す横断面図である。なお、図3には、軸心21の表面に設けられるねじ山22のらせん1周分が示されている。また、図3に示される矢印の方向(時計回り)は、非円形ねじを部材に挿入する際の回転方向である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the
図3に示される軸心21は、円形の断面形状を備える。なお、軸心21の断面形状は、円形に限定されない。例えば、軸心21の断面形状は、多角形形状又はおにぎり型形状であってもよい。
The
図3に示されるねじ山22は、外周がおにぎり型形状の尾根部221と、尾根部221に設けられている複数の切欠き部222とを有する。なお、図3に示される点線は、複数の切欠き部222が設けられることによって削除された尾根部の外周を示している。また、尾根部221の外周の形状は、おにぎり型形状に限定されず、非円形であればどのような形状であってもよい。例えば、尾根部221の外周は、多角形形状であってもよい。
The
また、図3に示されるねじ山22においては、複数の切欠き部222のそれぞれの挿入回転方向側の箇所と尾根部221がなす角度θ1が、その逆側(複数の切欠き部222のそれぞれの反挿入回転方向側)の箇所と尾根部221がなす角度θ2よりも小さい。なお、図3に示される一点鎖線は、切欠き部222の挿入回転方向側の箇所及びその逆側の箇所の接線を示している。
In addition, in the
図4は、図1に示される非円形ねじのねじ山22の一例を示す縦断面図である。図4に示されるねじ山22は、進み側フランク面223と、戻り側フランク面224と、軸心21の表面に平行な頂上面225とを有する。なお、図4には、尾根部221の二段分が示されている。また、図4に示されるねじ山22においては、頂上面225を設けなくてもよい。すなわち、ねじ山の頂点を尖った形状となるように変形してもよい。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an example of the
また、図4に示されるねじ山22では、進み側フランク面223のフランク角θ3が戻り側フランク面224のフランク角θ4よりも小さい。なお、図4に示される一点鎖線は頂上面225と垂直な直線を示し、二点鎖線は進み側フランク面223及び戻り側フランク面224と平行な直線を示している。
Further, in the
2.効果
本明細書で開示される非円形ねじにおいては、進み側フランク面223のフランク角θ3が戻り側フランク面224のフランク角θ4よりも小さい。すなわち、部材への挿入の際に、最も摩擦力が大きい進み側フランク面223の面積が、戻り側フランク面224の面積よりも小さい。そのため、当該部材への非円形ねじの挿入を比較的容易に行うとともに、部材が塑性変形する割合を低減することが可能となる。これにより、挿入の際に弾性変形した部材が、回転中心からの距離が短いねじ山22の部分及び複数の切欠き部222に比較的多く入り込むこととなる。その結果、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、戻り抵抗を十分に設けることができ、緩みを十分に抑制することが可能である。
2. Effect In the non-circular screw disclosed in the present specification, the flank angle θ3 of the advance
また、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、複数の切欠き部222のそれぞれの挿入回転方向側の箇所と尾根部221がなす角度θ1が、その逆側の箇所と尾根部221がなす角度θ2よりも小さい。すなわち、角度θ1の外角が、角度θ2の外角よりも大きい。この場合、挿入の際に弾性変形した部材が、角度θ2の外角部分よりも、角度θ1の外角部分により多く入り込むこととなる。そして、戻り抵抗となるのは、角度θ2の外角部分に入り込んだ部材ではなく、角度θ1の外角部分に入り込んだ部材である。よって、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、非円形ねじの戻り抵抗を十分に設けることができ、緩みを十分に抑制することが可能である。
Further, in the non-circular screw disclosed in the present specification, the angle θ1 formed by the
また、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、複数の切欠き部222が概略等しい間隔で設けられ、また、当該間隔の整数倍は、ねじ山22のらせん一周分の周長とならない。換言すると、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、複数の切欠き部222が隣接する上下段において同じ位置にない。例えば、図1に示されるAB線と紙面の垂直方向に切欠き部222が重なるか否かを見ると、上から1、4〜6段目においては重ならないものの、上から2、3、7段目においては重なる。端的には、図1に示される非円形ねじにおいては、全体的に見て、切欠き部222の位置が、下にいくと共に右側にずれていっている。そして、この場合、以下の理由から、非円形ねじの品質を均等にすること及び安価に大量生産することの両立が可能である。
Further, in the non-circular screw disclosed in the present specification, the plurality of
非円形ねじにおいては、ねじ山の外周と中心軸の距離が変化する。ここで、仮に、流れ作業で複数の切欠き部が隣接する上下段において同じ位置に設けられる場合には、ねじ山の外周と中心軸の距離が長い位置にばかり切欠き部が設けられた非円形ねじと、ねじ山の外周と中心軸の距離が短い位置にばかり切欠き部が設けられた非円形ねじとが製造されうるところ、両者の非円形ねじは、その特性が大きく異なる。他方、流れ作業ではなく、切欠き部を設ける位置を特定した状態で非円形ねじを製造することも可能であるが、その場合には、製造に係る費用の増大及びスループットの低下は避けられない。 In a non-circular screw, the distance between the outer periphery of the thread and the central axis changes. Here, if a plurality of notches are provided at the same position in the adjacent upper and lower stages in a flow operation, the notch is provided only at a position where the distance between the outer periphery of the screw thread and the central axis is long. A circular screw and a non-circular screw having a notch provided only at a position where the distance between the outer periphery of the screw thread and the central axis is short can be manufactured. However, the characteristics of the two non-circular screws are greatly different. On the other hand, it is possible to manufacture a non-circular screw in a state where the position where the notch is provided is specified instead of the flow work, but in that case, an increase in manufacturing cost and a decrease in throughput are inevitable. .
これに対して、本明細書で開示される非円形ねじのように、複数の切欠き部222が概略等しい間隔で設けられ、且つ、当該間隔の整数倍は、ねじ山22のらせん一周分の周長とならない場合には、流れ作業であっても、ねじ山22の外周と中心軸の距離が長い位置及び短い位置に、バランスよく切欠き222を設けることができる。その結果、非円形ねじの品質を均等にすること及び安価に大量生産することの両立を図ることが可能である。
On the other hand, like the non-circular screw disclosed in the present specification, a plurality of
また、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、別個の部材を締結すること及び緩みを抑制することを両立させるためには、ねじ山22のらせん一周分あたり、3個〜7個程度の切欠き部222が設けられることが好ましい。換言すると、複数の切欠き部222が設けられる間隔が、ねじ山22のらせん3分の1周分の周長よりも短く、且つ、ねじ山22のらせん7分の1周分の周長よりも長いことが好ましい。
Moreover, in the non-circular screw disclosed in this specification, in order to achieve both fastening of separate members and suppression of loosening, about 3 to 7 pieces per one spiral of the
また、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、ねじ山22に頂上面225が設けられている。この場合、人が脚部2を触ってしまった場合であっても、皮膚を傷つけることがないため好ましい。
Further, in the non-circular screw disclosed in the present specification, a
また、本明細書で開示される非円形ねじにおいては、軸心21の下端は半球状である。この場合、部材への挿入を容易に行うこと及び挿入時における軸心21の下端の損傷を防止することの両立を図ることができるため好ましい。
Moreover, in the non-circular screw disclosed in this specification, the lower end of the
1 頭部
2 脚部
11 ねじ回転工具係合部
21 軸心
22 ねじ山
221 尾根部
222 切欠き部
223 進み側フランク面
224 戻り側フランク面
225 頂上面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記頭部の下面から垂設されている脚部と、を有し、
前記脚部は、
軸心と、
前記軸心の表面にらせん状に設けられているねじ山と、を有し、
前記ねじ山は、
外周が非円形である尾根部と、
前記尾根部に設けられている複数の切欠き部と、を有し、
前記ねじ山の進み側フランク面のフランク角は、戻り側フランク面のフランク角よりも小さく、
前記複数の切欠き部は、前記尾根部に概略等しい間隔で設けられ、
前記間隔の整数倍は、前記ねじ山のらせん一周分の周長とならず、
前記ねじ山は、前記軸心の表面と平行な頂上面を有する、非円形ねじ。 A head having a screw rotating tool engaging portion on the upper surface;
A leg portion suspended from the lower surface of the head,
The legs are
The axis,
A screw thread helically provided on the surface of the shaft,
The thread is
A ridge having a non-circular outer periphery;
A plurality of notches provided in the ridge,
The flank angle of the advance side flank surface of the thread is smaller than the flank angle of the return side flank surface ,
Before SL plurality of cutout portions are schematic provided at equal intervals on the ridge,
The integral multiple of the interval is not the circumference of one spiral of the thread,
The thread is a non-circular screw having a top surface parallel to the surface of the axis.
前記複数の切欠き部のそれぞれの挿入回転方向側の箇所と前記尾根部がなす角度は、前記複数の切欠き部のそれぞれの反挿入回転方向側の箇所と前記尾根部がなす角度よりも小さい、非円形ねじ。 In claim 1,
The angle formed between each of the plurality of cutout portions on the insertion rotation direction side and the ridge portion is smaller than the angle formed between the portion on the anti-insertion rotation direction side of each of the plurality of cutout portions and the ridge portion. Non-circular screw.
前記間隔は、前記ねじ山のらせん3分の1周分の周長よりも短く、且つ、前記ねじ山のらせん7分の1周分の周長よりも長い、非円形ねじ。 In claim 1 or claim 2 ,
The non-circular screw, wherein the interval is shorter than the circumference of one third of the spiral of the thread and longer than the circumference of one seventh of the spiral of the thread.
前記軸心の下端は、半球状である、非円形ねじ。 In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
A non-circular screw having a hemispherical lower end.
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