JP6898633B2 - Lightweight alloy bolts - Google Patents
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Description
本発明は、軽量合金製ボルトに関する。 The present invention relates to lightweight alloy bolts.
例えば、自動車部品として使用されるボルトは、燃費改善等のための軽量化や電子機器に関する非磁性化等が求められ、マグネシウム合金やアルミニウム合金のような軽量合金製ボルトに対するニーズが向上しており、このようなボルトに対するニーズは、自動車部品に限らず、広く産業的に拡大する傾向がある。 For example, bolts used as automobile parts are required to be lighter in order to improve fuel efficiency and non-magnetic for electronic devices, and the need for lightweight alloy bolts such as magnesium alloys and aluminum alloys is increasing. The need for such bolts tends to expand widely and industrially, not limited to automobile parts.
周知のように、製造ラインにおいて部品をアセンブリする際、ボルトは、電動工具のドライバービットにより駆動回転され、被締結部材の雌ネジに螺入した後、所定の締付けトルクを伴うことにより被締結部材を締結する。 As is well known, when assembling a part on a production line, a bolt is driven and rotated by a driver bit of a power tool, screwed into a female screw of the member to be fastened, and then a predetermined tightening torque is applied to the member to be fastened. To conclude.
ボルトは、頭部のリセスに係合されたドライバービットから駆動力を受け、ねじ軸部の雄ネジを被締結部材の雌ネジに螺進させた後、被締結部材を締結するので、締結が開始するや否や、頭部とねじ軸部の間に強い締付けトルクが発生する。 The bolt receives a driving force from the driver bit engaged with the recess of the head, screwes the male screw of the screw shaft part to the female screw of the fastened member, and then fastens the fastened member, so that the bolt can be fastened. As soon as it starts, a strong tightening torque is generated between the head and the screw shaft.
ステンレス等の鋼製ボルトの場合、高強度と高靱性を有している。従って、ボルトの塑性域に至る締付けトルクの極大値が高く、しかも、極大値から塑性変形が進行した後にねじ軸部が破断する。このため、作業者は、締結作業時にボルトの締付け限界を探りやすく、ねじ軸部が破断する前に電動工具を操作することによりドライバービットを容易に停止させることができる。 Steel bolts such as stainless steel have high strength and high toughness. Therefore, the maximum value of the tightening torque reaching the plastic region of the bolt is high, and the screw shaft portion breaks after the plastic deformation progresses from the maximum value. Therefore, the operator can easily find the tightening limit of the bolt during the fastening operation, and can easily stop the driver bit by operating the power tool before the screw shaft portion breaks.
しかしながら、本発明者の知見によれば、軽量合金製ボルトの場合、強度及び靱性が低く、塑性域が小さい。従って、鋼製ボルトのような極大値がなく、締付けトルクの上昇中にねじ軸部が破断する。このため、作業者は、締付けを完了したかどうかの判断が困難であり、破断を恐れて早めにドライバービットを停止させるときは締付け不良のおそれがあり、完全に締結しようとしてドライバービットの駆動を継続するときは不意に破断を起こす問題がある。更に、破断してしまうと、ボルトを雌ネジから抜き取ることが困難である。 However, according to the findings of the present inventor, in the case of lightweight alloy bolts, the strength and toughness are low, and the plastic region is small. Therefore, unlike steel bolts, there is no maximum value, and the screw shaft portion breaks while the tightening torque increases. For this reason, it is difficult for the operator to determine whether or not the tightening has been completed, and if the driver bit is stopped early due to fear of breakage, there is a risk of improper tightening, and the driver bit is driven in an attempt to completely tighten. There is a problem of unexpected breakage when continuing. Further, if it breaks, it is difficult to remove the bolt from the female screw.
本発明は、簡単な技術的構成により上記の重大な問題を解決した軽量合金製ボルトを提供するものであり、ドライバービットからボルトの頭部に対する駆動力の伝達を所定の締付けトルクが生じたときに切離させ、これにより、ねじ軸部の破断を防止し、しかも、ドライバービットの使用が不可能となったときは、別の工具で頭部を回転可能とするように構成した軽量合金製ボルトを課題としている。 The present invention provides a lightweight alloy bolt that solves the above-mentioned serious problems with a simple technical configuration, and transmits a driving force from a driver bit to the head of the bolt when a predetermined tightening torque is generated. Made of lightweight alloy configured to prevent the screw shaft from breaking and to allow the head to rotate with another tool when the driver bit becomes unusable. Bolt is an issue.
そこで、本発明が手段として構成したところは、電動工具のドライバービットが係合状態で嵌入されるリセスを有する頭部と、該頭部から延設された雄ネジを有するねじ軸部を備え、前記雄ネジを被締結部材の雌ネジに螺入し締結するボルトであり、前記リセスは、最大径Tとされた凹溝の内周に、汎用のヘクサロビュラ型ビットを嵌入状態で係合させる断面星形のヘクスローブ突起を該凹溝の軸方向に平行に設けた係合部を深さDにわたり形成しており、駆動回転させられるボルトの頭部とねじ軸部の間に生じる締付けトルクの変化F1<F2に関して、トルクF1以上で雄ネジが雌ネジに螺進されると共に締結され、トルクF2以上でねじ軸部が破断する構成において、ボルトの金属素材は、ドライバービットが係合されるリセスの最大径Tを同一条件とする係合部の深さD1<D2に関して、深さD1のときはトルクF1未満でドライバービットにより係合部が破壊され、深さD2のときはトルクF2以上でもドライバービットにより係合部が破壊されない合金により形成されており、前記ボルトの頭部は、リセスの係合部の深さDXをD1<DX<D2に形成され、該リセスを囲む頭部の外周部位にレンチ又はスパナから成る回動工具に係合自在とされる係合手段を設けて成る点にある。 Therefore, what is configured by the present invention as a means is provided with a head having a recess into which a driver bit of an electric tool is fitted in an engaged state, and a screw shaft portion having a male screw extending from the head. A bolt for screwing and fastening the male screw into the female screw of the member to be fastened, and the recess has a cross section in which a general-purpose hexarobuler type bit is fitted and engaged with the inner circumference of a concave groove having a maximum diameter T. An engaging portion in which a star-shaped hex lobe protrusion is provided parallel to the axial direction of the concave groove is formed over a depth D , and a change in tightening torque occurs between the head of the bolt to be driven and rotated and the screw shaft portion. With respect to F1 <F2, in a configuration in which a male screw is screwed and fastened to a female screw at a torque F1 or higher and the screw shaft is broken at a torque F2 or higher, the metal material of the bolt is a recess in which the driver bit is engaged. With respect to the depth D1 <D2 of the engaging portion under the same condition as the maximum diameter T of, the engaging portion is destroyed by the screwdriver bit when the depth D1 is less than the torque F1, and when the depth D2 is the torque F2 or more. The head of the bolt is formed of an alloy in which the engaging portion is not broken by the driver bit, and the depth DX of the engaging portion of the recess is formed at D1 <DX <D2, and the outer circumference of the head surrounding the recess is formed. The point is that the portion is provided with an engaging means that can be freely engaged with a rotating tool consisting of a wrench or a spanner.
本発明の好ましい実施形態において、ボルトの金属素材は、マグネシウムを主成分とする合金とされている。 In a preferred embodiment of the present invention, the bolt of the metallic material is an alloy composed mainly of magnesium.
この際、ボルトのネジ外径Mとリセスの最大径Tの比M/Tに対して、リセスの係合部の深さDxをM/T×1.3以上でM/T×1.7以下に形成することが好ましい。 At this time, the depth Dx of the recess engaging portion is M / T × 1.3 or more and M / T × 1.7 with respect to the ratio M / T of the screw outer diameter M of the bolt and the maximum diameter T of the recess. It is preferably formed as follows.
本発明によれば、強度及び靱性が低く、塑性域が小さい軽量合金製ボルトにおいて、ドライバービットにより駆動回転させられるボルトの頭部とねじ軸部の間に生じる締付けトルクを必要十分に確保することにより、被締結部材に対する締結を可能にする一方において、締付けトルクが所定トルクを超えたときは、リセスの係合部を好適に破壊することによりドライバービットを空回りさせ、これにより、ねじ軸部の破断を防止することができる効果がある。 According to the present invention, in a lightweight alloy bolt having low strength and toughness and a small plastic region, it is necessary and sufficient to secure the tightening torque generated between the head of the bolt driven and rotated by the driver bit and the screw shaft portion. When the tightening torque exceeds a predetermined torque, the driver bit is idled by appropriately breaking the engaging portion of the recess, whereby the screw shaft portion of the screw shaft portion can be fastened. It has the effect of preventing breakage.
そして、リセスの係合部が破壊した後において、ボルトを被締結部から抜き取る必要がある場合は、頭部の外周部位に設けた係合手段にレンチ又はスパナから成る回動工具を係合することにより、ボルトを回転させることができるという利点がある。 Then, when it is necessary to remove the bolt from the fastened portion after the engaging portion of the recess is broken, a rotating tool made of a wrench or a spanner is engaged with the engaging means provided on the outer peripheral portion of the head. This has the advantage that the bolt can be rotated.
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の1例としての軽量合金製のボルト1を示しており、ボルトは、マグネシウム合金や、アルミニウム合金、その他の軽量合金を素材として形成され、例えば、図3(B)の[表2]に示すようなマグネシウムを主成分とする合金により形成されている。 FIG. 1 shows a bolt 1 made of a lightweight alloy as an example of the present invention. The bolt is formed of a magnesium alloy, an aluminum alloy, or another lightweight alloy as a material. It is formed of an alloy containing magnesium as a main component as shown in [Table 2].
ボルト1は、頭部2とねじ軸部3を備え、ねじ軸部3に外径Mで示す雄ネジ3aを設けている。頭部2は、フランジ部2aの中央から上向きに円錐状の外周面を有する台形部2bを隆起させ、台形部2bの頂面中央に開口するリセス4を開設すると共に、台形部2bの外周面に平面視が六角形を表す係合手段5を設けている。
The bolt 1 includes a
前記リセス4は、電動工具(図示せず)のドライバービット6を係合状態で嵌入させられる凹溝により構成されており、図示のように、市販されている汎用のヘクサロビュラ型ビット6aを嵌入状態で係合させるように内周面を断面星形としたヘクスローブ突起を凹溝の軸方向に平行に設けることにより構成された係合部4aを備えている。従って、リセス4は、最大径Tとされた凹溝から前記係合部4aを内向きに突出させた状態で、台形部2bからねじ軸部3の中心に向けて凹入され、係合部4aの深さを後述する深さDxとするように形成されている。
The
前記台形部2bに設けた係合手段5は、前記ドライバービット6とは別のレンチ又はスパナ等の外嵌式の回動工具7(図4(D)参照)を係合することによりボルト1を回転可能とするものであれば良く、従って、六角形に限定されるものではない。
The
従来技術に関して上述したように、一般的にボルトは、頭部のリセスに係合されたドライバービットから駆動力を受け、ねじ軸部の雄ネジを被締結部材の雌ネジに螺進させた後、被締結部材の締結を開始する。このとき、頭部とねじ軸部の間には強い締付けトルクを発生する。 As described above with respect to the prior art, generally, a bolt receives a driving force from a driver bit engaged with a recess of the head, and after screwing a male screw of a screw shaft portion into a female screw of a member to be fastened. , Start fastening the members to be fastened. At this time, a strong tightening torque is generated between the head and the screw shaft portion.
図2における1点鎖線は、鋼製ボルトのテスト品(ねじ径M6)に関する実験結果を示しており、高強度と高靱性を有しているので、ボルトの塑性域に至る締付けトルクの極大値Maxが高く、しかも、極大値Maxから塑性変形を伴いつつ締付けトルクが低下したPA点でねじ軸部が破断する。 The one-point chain wire in FIG. 2 shows the experimental results of a test product (screw diameter M6) of a steel bolt, and since it has high strength and high toughness, the maximum value of the tightening torque reaching the plastic region of the bolt. The screw shaft portion breaks at the PA point where the Max is high and the tightening torque is reduced while being accompanied by plastic deformation from the maximum value Max.
これに対して、図2における実線は、マグネシウム合金製ボルトのテスト品(ねじ径M6)に関する実験結果を示しており、強度及び靱性が低く、塑性域が小さいため、鋼製ボルトのような極大値がなく、締付けトルクの上昇中のPB点でねじ軸部が破断するという特性がある。 On the other hand, the solid line in FIG. 2 shows the experimental result of the test product (screw diameter M6) of the magnesium alloy bolt, which has low strength and toughness and a small plastic region, so that it has a maximum like a steel bolt. There is no value, and there is a characteristic that the screw shaft portion breaks at the PB point while the tightening torque is increasing.
このため、本発明は、図2における2点鎖線で示すように、マグネシウム合金製ボルトがPB点に至る前に、ボルト頭部のリセスとドライバービットの間における駆動力の伝達を切離させ、これにより、ねじ軸部の破断を防止する点に特徴がある。そして、このような駆動力の伝達の切離は、リセス係合部の深さ条件を設定することにより可能になることを実験に基づいて知得した結果、良好に実施できる条件を探究し確認した点に特徴がある。 Therefore, in the present invention, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, the transmission of the driving force between the recess of the bolt head and the driver bit is cut off before the magnesium alloy bolt reaches the PB point. This is characterized in that the screw shaft portion is prevented from breaking. Then, as a result of knowing based on experiments that such disconnection of the transmission of the driving force is possible by setting the depth condition of the recess engaging portion, the conditions that can be satisfactorily implemented are investigated and confirmed. It is characterized by the fact that it was done.
そこで、本発明の知見を要約すると、本発明は、次の条件(1)(2)(3)に基づいて軽量合金製ボルトを構成することを特徴としている。
(1)ドライバービット6により駆動される回転中のボルトの頭部とねじ軸部の間に生じる締付けトルクの変化F1<F2に関して、トルクF1以上で雄ネジが雌ネジに螺進されると共に締結され、トルクF2以上でねじ軸部3が破断する。
(2)ボルトの金属素材は、ドライバービットが係合されるリセス4の係合部4aの深さをD1<D2としたとき、深さD1のときはトルクF1未満でドライバービットにより係合部4aが破壊され、深さD2のときはトルクF2以上でもドライバービットにより係合部4aが破壊されない条件を備えた合金により形成されている。
(3)前記リセス4の係合部4aの深さDxをD1<Dx<D2に形成する。
Therefore, to summarize the findings of the present invention, the present invention is characterized in that a lightweight alloy bolt is constructed based on the following conditions (1), (2) and (3).
(1) With respect to the change in tightening torque F1 <F2 that occurs between the head of the rotating bolt driven by the
(2) The metal material of the bolt is such that when the depth of the engaging
(3) The depth Dx of the engaging
(実施例)
上記を検証するため、図3(B)の[表2]に示すマグネシウム合金により形成したテスト品No.1〜No.9についてリセス深さと破壊トルクの関係を実験した。その実験結果を図3(A)の[表1]及び図3(C)の[表3]に示している。
(Example)
In order to verify the above, the test product No. 1 formed from the magnesium alloy shown in [Table 2] of FIG. 3 (B). 1-No. The relationship between the recess depth and the fracture torque was tested for No. 9. The experimental results are shown in [Table 1] of FIG. 3 (A) and [Table 3] of FIG. 3 (C).
テスト品No.1ないしテスト品No.9は、全て図1に例示する形状とした同一形態のボルトに基づいてリセス4の係合部4aの深さだけを相違させたものであり、この深さ以外は全て同一条件を備えており、ねじ径はM6(外径6mm)、リセス最大径はT20(3.8mm)とされている。実験条件は、全てのテスト品について、同一の被締結部材に螺着させ、螺着条件は、回転数6rpm、荷重100Nとして実験した。
Test product No. 1 to test product No. No. 9 differs only in the depth of the engaging
図3(A)に示すように、テスト品No.1からNo.9までの各テスト品は、リセスの係合部の深さを0.1mm単位で次第に深くするように形成しており、実験の結果、テスト品No.1(係合部の深さ2.0mm)は、トルク4.79Nmのときリセスが破壊され(ドライバービットの駆動力がリセスに伝達されず空転する)、テスト品No.9(係合部の深さ2.8mm)は、トルク6.53Nmのときリセスは破壊されずにねじ軸部が破断した。 As shown in FIG. 3 (A), the test product No. 1 to No. Each test product up to 9 is formed so that the depth of the recess engaging portion is gradually increased in units of 0.1 mm, and as a result of the experiment, the test product No. In No. 1 (depth of engaging portion 2.0 mm), the recess was destroyed when the torque was 4.79 Nm (the driving force of the driver bit was not transmitted to the recess and slipped), and the test product No. In No. 9 (depth of engaging portion 2.8 mm), when the torque was 6.53 Nm, the recess was not broken and the screw shaft portion was broken.
実験結果によれば、テスト品No.1(係合部の深さ2.0mm)ないしテスト品No.8(係合部の深さ2.7mm)は、全てボルトのねじ軸部が破断する前にリセスの係合部が破壊されるので、本発明の目的を達成できることが確認された。 According to the experimental results, the test product No. 1 (depth of engaging part 2.0 mm) or test product No. It was confirmed that the object of the present invention can be achieved in 8 (depth of the engaging portion of 2.7 mm) because the engaging portion of the recess is broken before the screw shaft portion of the bolt is broken.
しかしながら、ボルトの締付け不足を生じることなく十分な締結力を確保するためには、トルク5.0Nm以上でもリセスが破壊せずに耐えることが望ましく、従って、テスト品No.1(係合部の深さ2.0mm、リセス破壊トルク4.79Nm)よりも、テスト品No.2(係合部の深さ2.1mm、リセス破壊トルク5.12Nm)の方が好ましい。 However, in order to secure a sufficient fastening force without causing insufficient tightening of bolts, it is desirable that the recess can withstand a torque of 5.0 Nm or more without breaking. Test product No. 1 (depth of engaging part 2.0 mm, recess fracture torque 4.79 Nm). 2 (depth of engaging portion 2.1 mm, recess breaking torque 5.12 Nm) is preferable.
また、テスト品No.8(係合部の深さ2.7mm、リセス破壊トルク6.50Nm)は、ボルトのねじ軸部を破断する前にリセスの係合部を破壊するが、テスト品No.9がトルク6.53Nmでねじ軸部の破断を生じていることから推測すると、テスト品No.8のねじ軸部は破断していなくてもクラック等が生じているおそれがある。従って、この点の不安を払拭するためには、テスト品No.8(係合部の深さ2.7mm、リセス破壊トルク6.50Nm)よりも、テスト品No.7(係合部の深さ2.6mm、リセス破壊トルク6.12Nm)の方が好ましい。 In addition, the test product No. No. 8 (depth of engaging part 2.7 mm, recess breaking torque 6.50 Nm) breaks the recess engaged part before breaking the screw shaft part of the bolt. Assuming from the fact that the screw shaft portion of No. 9 is broken at a torque of 6.53 Nm, the test product No. Even if the screw shaft portion of No. 8 is not broken, there is a possibility that cracks or the like may occur. Therefore, in order to dispel the anxiety of this point, the test product No. Test product No. 8 (depth of engaging part 2.7 mm, recess fracture torque 6.50 Nm). 7 (depth of engaging portion 2.6 mm, recess fracture torque 6.12 Nm) is preferable.
以上の結果、上記テスト品の中で、本発明として採用する好ましい実施例は、テスト品No.2(係合部の深さ2.1mm、リセス破壊トルク5.12Nm)ないしテスト品No.7(係合部の深さ2.6mm、リセス破壊トルク6.12Nm)であり、その範囲内でリセスの係合部の深さDxを設定すれば良いと判断することができる。 As a result of the above, among the above test products, the preferred example adopted as the present invention is Test Product No. 2 (depth of engaging part 2.1 mm, recess fracture torque 5.12 Nm) or test product No. 7 (depth of engaging portion 2.6 mm, recess breaking torque 6.12 Nm), and it can be determined that the depth Dx of the recess engaged portion should be set within that range.
ところで、ボルトの締付けに際して、頭部とねじ軸部の間に生じる締付けトルクの大きさは、被締結部材に螺着状態で結合されるねじ軸部の外径Mと、ドライバービットの駆動力を受けるリセスの最大径Tが重要な条件であると考えられるところ、上述のテスト品は全て、M=6mm、T=3.8mmとされているので、M/Tとリセスの係合部の深さの関係から、本発明において実施可能なリセス係合部の深さDxを定めることができる。 By the way, when tightening a bolt, the magnitude of the tightening torque generated between the head and the screw shaft is determined by the outer diameter M of the screw shaft that is screwed to the member to be fastened and the driving force of the driver bit. Since the maximum diameter T of the recess to be received is considered to be an important condition, all of the above-mentioned test products have M = 6 mm and T = 3.8 mm, so that the depth of the engagement portion between the M / T and the recess is deep. From the above relationship, the depth Dx of the recess engaging portion that can be implemented in the present invention can be determined.
図3(A)に示すように、本発明として採用される実施例に関して、テスト品No.2は、リセス係合部の深さ2.1mm=M/T×1.330であり、テスト品No.7は、リセス係合部の深さ2.6mm=M/T×1.646であり、テスト品No.3ないしテスト品No.6のリセス係合部の深さは、その中間に存在している。 As shown in FIG. 3 (A), with respect to the examples adopted as the present invention, the test product No. No. 2 has a recess engaging portion depth of 2.1 mm = M / T × 1.330, and the test product No. 2 is used. No. 7 has a recess engaging portion depth of 2.6 mm = M / T × 1.646, and the test product No. 3 or test product No. The depth of the recess engaging portion of 6 exists in the middle.
従って、テスト品として供されたマグネシウムを主成分とする合金製であって、リセスの係合部がヘクスローブ突起により構成されたボルトにおいて、リセス係合部の深さDxは、M/T×1.3以上でM/T×1.7以下に形成すれば、ねじ軸部が破断する前にリセスの係合部を好適に破壊してドライバービットを空転させ、しかも、必要十分な締付けトルクによりボルトの締結を可能にすることが確認できる。 Therefore, in a bolt made of a magnesium-based alloy provided as a test product and the recess engaging portion is composed of hex lobe protrusions, the depth Dx of the recess engaging portion is M / T × 1. If the thickness is 3 or more and M / T × 1.7 or less, the engagement part of the recess is appropriately broken before the screw shaft part is broken to allow the driver bit to idle, and the necessary and sufficient tightening torque is applied. It can be confirmed that the bolts can be fastened.
(本発明の作用)
図4は、本発明の使用法と作用を示しており、ボルト1は、ねじ軸部3の雄ネジ3aがナットその他の被締結部材8の雌ネジ8aに螺入して締結され、該被締結部材8と頭部2の間に取付部材9を挟着する。
(Operation of the present invention)
FIG. 4 shows the usage and operation of the present invention. The bolt 1 is fastened by screwing the
ボルト1は、頭部2のリセス4にドライバービット6を係合状態で嵌入され、この際、リセス4の係合部4aの深さDxは、上述の実施例に関して説明したM/T×1.3以上M/T×1.7以下に形成されている。
The bolt 1 is fitted with the
図4(A)は、ドライバービット6の駆動力を受けて回転するボルト1がねじ軸部3を被締結部材8に螺入され螺進中の状態を示している。このとき、頭部2とねじ軸部3の間には、雄ネジ3aを雌ネジ8aに螺進するために必要な締付けトルクをFaが作用している。
FIG. 4A shows a state in which a bolt 1 that rotates under the driving force of a
そこで、図4(B)に示すように、ねじ軸部3が被締結部材8に螺入を終えて締結を開始すると、頭部2とねじ軸部3の間には、前記トルクFaよりも上昇した締付トルクFa+α(これをトルクF1とする)が作用し、この締付けトルクF1によりねじ軸部3の雄ネジ3aが被締結部材8の雌ネジ8に締結される。
Therefore, as shown in FIG. 4B, when the
完全に雄ネジ3aが雌ネジ8に締結されると、図4(C)に示すように、頭部2とねじ軸部3の間には、前記トルクF1よりも更に上昇した締付トルクF1+β(ただし、ねじ軸部3を破断するトルクF2よりも小さい)が作用し、この締付けトルクにより、リセス4の係合部4aが破壊され、ドライバービット6が空転する。従って、ねじ軸部3は、破断されることなく、被締結部材8に締結されている。
When the
このようにリセス4の係合部4aが破壊された後、ボルト1を被締結部8から抜き取る必要があるときは、図4(D)に示すように、頭部3の係合手段5に回動工具7を係合することができるので、該回動工具7により頭部3を逆転させ、雄ネジ3aを雌ネジ8aからねじ戻すことができる。
When it is necessary to remove the bolt 1 from the fastened
(比較例)
図5は、リセスの深さに関して、本発明のリセスの深さDxよりも、深い深さD2としたリセスを備えた第1比較例と、浅い深さD1としたリセスを備えた第2比較例の作用を示している。
(Comparison example)
FIG. 5 shows a first comparative example having a recess with a depth D2 deeper than the recess depth Dx of the present invention and a second comparison having a recess with a shallow depth D1 with respect to the recess depth. It shows the action of the example.
第1比較例のボルト1aは、リセス4の係合部4aを深さD2(D2>Dx)としており、図5(A)に示すように、ドライバービット6の駆動力を受けて回転しながら、ねじ軸部3が被締結部材8に螺入した後、図5(B)に示すように、ねじ軸部3の雄ネジ3aが被締結部材8の雌ネジ8に締結される。リセス4の係合部4aは、頭部2とねじ軸部3の間に締付けトルクF2が生じても、破壊されない。つまり、ドライバービット6が空転しない。このため、図5(B)に示すように、締付けトルクF2により、ねじ軸部3が破断させられる。
The
第2比較例のボルト1bは、リセスの係合部4aを深さD1(Dx>D1)としており、図5(C)に示すように、ドライバービット6の駆動力を受けて回転しながら、ねじ軸部3が被締結部材8に螺入した後、図5(D)に示すように、ねじ軸部3が被締結部材8に対する締結を開始し、頭部2とねじ軸部3の間に締付トルクFa+αが生じると、リセス4の係合部4aが破壊され、ドライバービット6を空転させる。このため、ねじ軸部3を被締結部8に対して十分な締付け力で締結させることができない。
The
このような比較例に対して、本発明は、リセス4の係合部4aの深さDxをD1<Dx<D2に形成しているので、締付けトルクF1+αが生じても係合部4aが破壊されず、必要十分な締結力によりねじ軸部3を被締結部材8に締結させることができ、その状態から更に締付けトルクが上昇したときは、締付けトルクF2まで上昇する前に係合部4aを破壊させ、ドライバービット6を空転させることにより、ねじ軸部3の破断を好適に防止することができる。
In contrast to such a comparative example, in the present invention, since the depth Dx of the engaging
1 ボルト
2 頭部
2a フランジ部
2b 台形部
3 ねじ軸部
3a 雄ネジ
4 リセス
4a 係合部
5 係合手段
6 ドライバービット
6a ヘクサロビュラ型ビット
7 回動工具
8 被締結部材
8a 雌ネジ
9 取付部材
1
Claims (3)
前記リセスは、最大径Tとされた凹溝の内周に、汎用のヘクサロビュラ型ビットを嵌入状態で係合させる断面星形のヘクスローブ突起を該凹溝の軸方向に平行に設けた係合部(4a)を深さDにわたり形成しており、
駆動回転させられるボルトの頭部(2)とねじ軸部(3)の間に生じる締付けトルクの変化F1<F2に関して、トルクF1以上で雄ネジが雌ネジに螺進されると共に締結され、トルクF2以上でねじ軸部(3)が破断する構成において、
ボルトの金属素材は、ドライバービットが係合されるリセス(4)の最大径Tを同一条件とする係合部(4a)の深さD1<D2に関して、深さD1のときはトルクF1未満でドライバービットにより係合部(4a)が破壊され、深さD2のときはトルクF2以上でもドライバービットにより係合部(4a)が破壊されない合金により形成されており、
前記ボルトの頭部(2)は、リセスの係合部(4a)の深さDxをD1<Dx<D2に形成され、該リセスを囲む頭部の外周部位にレンチ又はスパナから成る回動工具に係合自在とされる係合手段(5)を設けて成ることを特徴とするボルト。 A head having a recess into which a driver bit of a power tool is fitted in an engaged state and a screw shaft portion having a male screw extending from the head are provided, and the male screw is screwed into a female screw of a member to be fastened. It is a bolt that is inserted and fastened.
The recess is an engaging portion in which a star-shaped hex lobe protrusion having a cross section for engaging a general-purpose hexarobula type bit in a fitted state is provided parallel to the axial direction of the concave groove having a maximum diameter T. (4a) is formed over the depth D ,
With respect to the change in tightening torque F1 <F2 that occurs between the head (2) and the screw shaft (3) of the bolt that is driven and rotated, the male screw is screwed into the female screw and fastened at torque F1 or higher, and the torque. In the configuration where the screw shaft (3) breaks at F2 or higher,
The metal material of the bolt has a torque F1 or less when the depth D1 is the depth D1 <D2 of the engaging portion (4a) under the same condition as the maximum diameter T of the recess (4) with which the driver bit is engaged. The engaging portion (4a) is destroyed by the driver bit, and when the depth is D2, the engaging portion (4a) is not destroyed by the driver bit even if the torque is F2 or more.
The head (2) of the bolt has a depth Dx of the engaging portion (4a) of the recess formed at D1 <Dx <D2, and a rotating tool made of a wrench or a spanner is formed on the outer peripheral portion of the head surrounding the recess. A bolt characterized by being provided with an engaging means (5) that can be freely engaged with the bolt.
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