JP7424687B2 - locking bolt - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00Features common to bolt and nut
    • F16B33/02Shape of thread; Special thread-forms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/30Locking exclusively by special shape of the screw-thread

Description

本発明は、緩み止め機能を有する緩み止めボルトに関する。 The present invention relates to a locking bolt having a locking function.

従来より、ボルトの緩み止めを行うために、緩み止め機能を有する緩み止めナットや緩み止めワッシャが種々開発され実用化されている。緩み止めナットとしては、Uナットやハードロックナット(「ハードロック」及び「HARDLOCK」は本願出願人の商標)などが知られている。また、緩み止めワッシャとしては、テーパーワッシャや、座面にセレーション等の凹凸形状を設けたワッシャなどがある。 Conventionally, in order to prevent bolts from loosening, various locking nuts and locking washers having a locking function have been developed and put into practical use. Known locking nuts include U-nuts and Hardlock nuts (“Hardlock” and “HARDLOCK” are trademarks of the applicant). Furthermore, examples of the locking washer include a taper washer and a washer having an uneven shape such as serrations on the seat surface.

近年、取付作業負担の軽減や軽量化等を図るために、ナットやワッシャを用いずに、装置フレームその他の被取付対象自体にねじ穴をタッピング等により形成して、そのねじ穴に螺着したボルトによって取付部品を被取付対象に締結固定することが、様々な業界において一層要望されている。かかる場合でもボルトが緩まないようにするには、単体で緩み止め機能を有する緩み止めボルトが必要となる。 In recent years, in order to reduce the burden of installation work and reduce weight, screw holes are formed in the equipment frame or other object to be installed by tapping, etc., and screwed into the screw holes, without using nuts or washers. 2. Description of the Related Art There is an increasing demand in various industries for fastening and fixing a mounting part to an object to be mounted using bolts. In order to prevent the bolt from loosening even in such a case, a locking bolt that has a locking function by itself is required.

一般に、雄ねじ及び雌ねじは、ISO規格等の要求される規格に沿った寸法公差の範囲内の寸法精度で形成される。雄ねじ及び雌ねじの寸法公差は、ボルトのねじ軸に対してナットを螺着可能なように定められる。一般的なメートルねじにおいては、雄ねじの寸法公差は例えばJIS B0209-2:2001(ISO 965-2:1998)6g の公差域クラスであり、雌ねじの寸法
公差は例えばJIS B0209-2:2001(ISO 965-2:1998)6H の公差域クラスである。その結果、
雄ねじと雌ねじとの間には遊びが生じる。
Generally, male threads and female threads are formed with dimensional accuracy within a range of dimensional tolerances in accordance with required standards such as ISO standards. The dimensional tolerances of the male thread and the female thread are determined so that the nut can be screwed onto the threaded shaft of the bolt. For general metric threads, the dimensional tolerance of male threads is, for example, the tolerance range class of JIS B0209-2:2001 (ISO 965-2:1998) 6g, and the dimensional tolerance of female threads is, for example, JIS B0209-2:2001 (ISO 965-2:1998). 965-2:1998) 6H tolerance zone class. the result,
Play occurs between the male thread and the female thread.

雄ねじと雌ねじとの間に遊びが存在すると、振動によって座面圧が断続的に消失する状況では、短時間でボルトが緩んでしまう。 If there is any play between the male thread and the female thread, the bolt will loosen in a short period of time in a situation where the bearing surface pressure is intermittently lost due to vibration.

特許文献1には、雌ねじのフランク面に「こぶ16」を設けることによって雄ねじと雌ねじとの間の遊びを無くし、これにより緩み止めを行う技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for eliminating play between a male thread and a female thread by providing a "bump 16" on the flank surface of the female thread, thereby preventing loosening.

特許文献2には、ボルト軸の雄ねじのフランク面を、雌ねじよりも緩い傾斜の頂側フランク面(13)と、雌ねじよりも急傾斜の谷側フランク面(12)とから構成し、これらを円弧面(15)で接続して、この円弧面部分を雌ねじに干渉させることで緩み止めを行う技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses that the flank face of the male thread of the bolt shaft is composed of a top flank face (13) with a gentler slope than the female thread, and a valley side flank face (12) with a steeper slope than the female thread. A technique has been disclosed in which a connection is made using an arcuate surface (15) and this arcuate surface portion interferes with the female thread to prevent loosening.

特許文献3には、ナットの雌ねじの端部において圧縮側フランクに凸部(9)を設け、締結完了時に雌ねじの端部を変形させることによって、雌ねじの遊び側フランクを雄ねじの遊び側フランクに押圧させ、これにより緩みを防止する技術が開示されている。 Patent Document 3 discloses that a protrusion (9) is provided on the compression side flank at the end of the female thread of the nut, and by deforming the end of the female thread when fastening is completed, the play side flank of the female thread becomes the play side flank of the male thread. Techniques have been disclosed for applying pressure and thereby preventing loosening.

特許文献4には、ナットに締結した状態でナットとの接触面積を高め、ナットとの締結部に流れる電流量を増大させるためのアース用ボルトが開示されている。このアース用ボルトは、ねじ山の頭部側フランク面(15a)に形成された凸条部(18)を有している。 Patent Document 4 discloses a grounding bolt that increases the contact area with the nut when fastened to the nut and increases the amount of current flowing through the fastened portion with the nut. This earthing bolt has a convex portion (18) formed on the head side flank surface (15a) of the thread.

特許文献5には、雄ねじ又は雌ねじの圧縮フランクに凸曲面を設けることにより緩み止めをする技術が開示されている。 Patent Document 5 discloses a technique for preventing loosening by providing a convex curved surface on the compression flank of a male thread or a female thread.

特許文献6には、雄ねじのフランク面を凸曲面により構成する一方、雌ねじのフランク
面は雄ねじの凸曲面に適合する凹曲面により構成し、これによりねじ接合の強度を高める技術が開示されている。
Patent Document 6 discloses a technique in which the flank surface of the male screw is configured with a convex curved surface, while the flank surface of the female screw is configured with a concave curved surface that matches the convex curved surface of the male screw, thereby increasing the strength of the screw connection. .

特許文献7には、ねじ山を傾いた形状に形成しておき、締結完了時にねじ山が変形することで圧縮側フランク面同士のみならず遊び側フランク面同士も接触させ、これにより緩み止めを行う技術が開示されている。 Patent Document 7 discloses that the screw threads are formed in an inclined shape, and when the screw threads are deformed when the fastening is completed, not only the compression side flank surfaces but also the play side flank surfaces are brought into contact with each other, thereby preventing loosening. A technique for performing this is disclosed.

特表2001-512807号公報Special Publication No. 2001-512807 特開2019-113156号公報Japanese Patent Application Publication No. 2019-113156 特開2018-100765号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-100765 特開2015-137700号公報Japanese Patent Application Publication No. 2015-137700 特表2013-543962号公報Special Publication No. 2013-543962 特開2008-151346号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-151346 特開2014-206234号公報JP2014-206234A

本発明は、締結作業性に優れ、ボルト自体に緩み止め機能を有する緩み止めボルトを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a locking bolt that is excellent in fastening workability and has a locking function in the bolt itself.

本開示による緩み止めボルトは、雌ねじを有するねじ穴に螺着されるよう雄ねじが外周面に形成されたねじ軸を有する。前記雄ねじは、前記ねじ軸の軸方向中途部に位置するRねじ部と、前記Rねじ部よりも軸方向先端側に位置する先端側ねじ部とを備えている。 The locking bolt according to the present disclosure has a threaded shaft with a male thread formed on the outer peripheral surface so as to be screwed into a threaded hole having a female thread. The male thread includes an R threaded portion located in the middle of the threaded shaft in the axial direction, and a distal end threaded portion located further toward the distal end in the axial direction than the R threaded portion.

前記Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のうち少なくとも一方は、前記雌ねじに対する遊びが無くなるように(すなわち、雄ねじのRねじ部及び雌ねじの圧縮側フランク面同士が接触し、且つ、雄ねじのRねじ部及び雌ねじの遊び側フランク面同士が接触するように)軸方向に沿う断面において凸円弧形状の凸フランク面部分を有していてよい。この凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの1/2ピッチ分にわたって螺旋状に連続していてよい。好ましくは、Rねじ部の圧縮側フランク面全体が前記凸フランク面部分であってよい。また、Rねじ部の遊び側フランク面全体が前記凸フランク面部分であってよい。 At least one of the compression side flank surface and the play side flank surface of the R threaded portion is arranged such that there is no play with respect to the female thread (that is, the R threaded portion of the male thread and the compression side flank surface of the female thread are in contact with each other, and It may have a convex flank surface portion having a convex arc shape in a cross section along the axial direction (so that the R threaded portion of the male thread and the free side flank surface of the female thread come into contact with each other). This convex flank surface portion may be spirally continuous over at least 1/2 pitch of the male thread. Preferably, the entire compression side flank surface of the R threaded portion may be the convex flank surface portion. Further, the entire play side flank surface of the R threaded portion may be the convex flank surface portion.

前記先端側ねじ部は前記凸フランク面部分を有していない。好ましくは、ねじ軸をねじ穴に締結完了した状態で、雄ねじの先端側ねじ部及び雌ねじの圧縮側フランク面同士が接触するが、雄ねじの先端側ねじ部及び雌ねじの遊び側フランク面の間には隙間が形成される。先端側ねじ部は、一般的な規格、例えばJIS B 0205-1に規定される基準山形状にしたがって設計されていてよい。例えば、先端側ねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面は、ボルトの軸心方向に沿う断面において平坦であってよいし、また、凹面状であってもよい。一方、Rねじ部の前記凸フランク面部分は、基準山形状の寸法公差から径方向外方に僅かにはみ出るように設計することができる。
かかる本発明の緩み止めボルトによれば、ボルト締結作業の初期においては、先端側ねじ部をねじ穴に対して円滑に螺進させていくことができる。Rねじ部がねじ穴に嵌合すると、Rねじ部及び雌ねじの圧縮側フランク面同士が接触するのみならず遊び側フランク面同士も接触するため、接触摩擦抵抗が増大して、所定のプリベリングトルクが発生するが、先端側ねじ部が既にねじ穴に嵌合しているため、ボルトを回転操作すれば軸方向の螺進力が生まれ、Rねじ部がねじ穴に嵌合されていく。
The distal end threaded portion does not have the convex flank surface portion. Preferably, when the screw shaft is completely fastened to the screw hole, the distal end threaded portion of the male thread and the compression side flank surface of the female thread are in contact with each other, but there is no contact between the distal end threaded portion of the male thread and the play side flank surface of the female thread. A gap is formed. The distal end side threaded portion may be designed according to a standard thread shape defined in a general standard, for example, JIS B 0205-1. For example, the compression side flank surface and the play side flank surface of the tip side threaded portion may be flat or concave in a cross section along the axial direction of the bolt. On the other hand, the convex flank surface portion of the R threaded portion can be designed to slightly protrude outward in the radial direction from the dimensional tolerance of the reference thread shape.
According to the locking bolt of the present invention, the distal end threaded portion can be smoothly threaded into the screw hole at the initial stage of bolt fastening work. When the R thread part fits into the threaded hole, not only the compression side flank surfaces of the R thread part and the female thread contact each other, but also the play side flank surfaces contact each other, so the contact friction resistance increases and the predetermined prevailing occurs. Torque is generated, but since the tip threaded portion is already fitted into the threaded hole, rotating the bolt generates a threading force in the axial direction, and the R threaded portion is fitted into the threaded hole.

前記Rねじ部の前記凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの3/4ピッチ分にわたって螺旋状に連続していてもよいし、少なくとも前記雄ねじの1ピッチ分にわたって螺旋状に連続していてもよい。これによれば、Rねじ部が雌ねじに嵌合することによって調心作用が生じ、ねじ軸の軸心がねじ穴の軸心に対して偏心してしまうことを防止できる。また、Rねじ部が一つのみ設けられている場合、この唯一のRねじ部を少なくとも前記雄ねじの1ピッチ分にわたって螺旋状に連続させることで、必要なプリベリングトルクを唯一のRねじ部によって生じさせることができる。 The convex flank surface portion of the R thread portion may be spirally continuous over at least 3/4 pitch of the male thread, or may be spirally continuous over at least one pitch of the male thread. According to this, an alignment effect occurs when the R threaded portion fits into the female thread, and it is possible to prevent the axial center of the screw shaft from being eccentric with respect to the axial center of the screw hole. In addition, when only one R threaded portion is provided, by continuing this only R threaded portion in a spiral over at least one pitch of the male thread, the necessary prevailing torque can be applied by the only R threaded portion. can be caused.

好ましくは、前記Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のそれぞれが前記
凸フランク面部分を有していてよい。すなわち、前記Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面はいずれも、前記雌ねじに対する遊びが無くなるように(すなわち、雄ねじのRねじ部及び雌ねじの圧縮側フランク面同士が接触し、且つ、雄ねじのRねじ部及び雌ねじの遊び側フランク面同士が接触するように)軸方向に沿う断面において凸円弧形状の凸フランク面部分を有していてよい。これによれば、Rねじ部及び雌ねじの圧縮側フランク面同士の接触と、Rねじ部及び雌ねじの遊び側フランク面同士の接触とを、より確実に発生させることができる。
Preferably, each of the compression side flank surface and the play side flank surface of the R threaded portion may have the convex flank surface portion. That is, both the compression side flank surface and the play side flank surface of the R threaded portion are arranged such that there is no play with respect to the female thread (that is, the R threaded portion of the male thread and the compression side flank surface of the female thread are in contact with each other, and It may have a convex flank surface portion having a convex arc shape in a cross section along the axial direction (so that the R threaded portion of the male thread and the free side flank surface of the female thread come into contact with each other). According to this, contact between the compression-side flank surfaces of the R-threaded portion and the female thread, and contact between the free-side flank surfaces of the R-threaded portion and the female thread, can occur more reliably.

好ましくは、前記雄ねじは、前記Rねじ部よりも軸方向基端側に位置する基端側ねじ部をさらに備えていてよい。この基端側ねじ部は前記凸フランク面部分を有していない。好ましくは、ねじ軸をねじ穴に締結完了した状態で、雄ねじの基端側ねじ部及び雌ねじの圧縮側フランク面同士が接触するが、雄ねじの基端側ねじ部及び雌ねじの遊び側フランク面の間には隙間が形成される。基端側ねじ部は、一般的な規格、例えばJIS B 0205-1に規定される基準山形状にしたがって設計されていてよい。例えば、基端側ねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面は、ボルトの軸心方向に沿う断面において平坦であってよいし、また、凹面状であってもよい。このように基端側ねじ部を設けておくことにより、基端側ねじ部にねじ軸の軸力の大部分を負担させることができ、Rねじ部に生じる軸力を低減させることによって、Rねじ部における焼き付き発生を防止できる。 Preferably, the male thread may further include a proximal threaded portion located on the proximal end side in the axial direction than the R threaded portion. This proximal threaded portion does not have the convex flank surface portion. Preferably, when the screw shaft is completely fastened to the screw hole, the proximal threaded portion of the male thread and the compression side flank surface of the female thread are in contact with each other, but the proximal threaded portion of the male thread and the free side flank surface of the female thread are in contact with each other. A gap is formed between them. The proximal threaded portion may be designed according to a standard thread shape defined in a general standard, for example, JIS B 0205-1. For example, the compression side flank surface and the play side flank surface of the proximal threaded portion may be flat or concave in a cross section along the axial direction of the bolt. By providing the proximal threaded part in this way, the proximal threaded part can bear most of the axial force of the screw shaft, and by reducing the axial force generated in the R threaded part, the R It is possible to prevent seizure from occurring in the threaded portion.

好ましくは、前記基端側ねじ部、前記Rねじ部及び前記先端側ねじ部が、一つのねじ山を形成するように螺旋状に連続していてよい。これに代えて、基端側ねじ部がRねじ部に対して軸方向に離間した別のねじ山の一部であってもよい。また、基端側ねじ部がRねじ部に対して軸方向に離間した別のねじ山の一部であってもよい。 Preferably, the proximal threaded portion, the R threaded portion, and the distal threaded portion may be spirally continuous to form one thread. Alternatively, the proximal threaded portion may be a part of another thread spaced apart in the axial direction from the R threaded portion. Further, the proximal threaded portion may be a part of another thread spaced apart in the axial direction from the R threaded portion.

前記雄ねじは、前記Rねじ部(以下、「第1Rねじ部」という。)とは異なる第2Rねじ部と、中間ねじ部とをさらに備えていてよい。前記第2Rねじ部及び前記中間ねじ部は、軸方向において前記第1Rねじ部と前記基端側ねじ部との間に位置していてよい。前記中間ねじ部は、軸方向において前記第1Rねじ部と前記第2Rねじ部との間に位置していてよい。前記第2Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のうち少なくとも一方は、前記雌ねじに対する遊びが無くなるように軸方向に沿う断面において凸円弧形状の凸フランク面部分を有していてよい。第2Rねじ部の前記凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの1/2ピッチ分にわたって螺旋状に連続していてよい。前記中間ねじ部は前記凸フランク面部分を有していない。例えば、第2Rねじ部の前記凸フランク面部分は、雄ねじの基準山形状の寸法公差から径方向外方に僅かにはみ出るように設計することができる。 The male thread may further include a second R threaded portion different from the R threaded portion (hereinafter referred to as “first R threaded portion”) and an intermediate threaded portion. The second R threaded portion and the intermediate threaded portion may be located between the first R threaded portion and the proximal threaded portion in the axial direction. The intermediate threaded portion may be located between the first R threaded portion and the second R threaded portion in the axial direction. At least one of the compression side flank surface and the play side flank surface of the second R threaded portion may have a convex flank surface portion having a convex arc shape in a cross section along the axial direction so as to eliminate play with respect to the female thread. The convex flank surface portion of the second R threaded portion may be spirally continuous over at least 1/2 pitch of the male thread. The intermediate threaded portion does not have the convex flank surface portion. For example, the convex flank surface portion of the second R threaded portion can be designed to slightly protrude outward in the radial direction from the dimensional tolerance of the reference thread shape of the male thread.

このように、第2Rねじ部と中間ねじ部とを設けることにより、過度にプリベリングトルクが大きくなることを防止しつつ、必要なプリベリングトルクを生じさせることができる。 In this manner, by providing the second R threaded portion and the intermediate threaded portion, it is possible to generate the necessary prevailing torque while preventing the prevailing torque from becoming excessively large.

前記中間ねじ部は、少なくとも前記雄ねじの0.9ピッチ分にわたって螺旋状に連続していてよい。中間ねじ部を、少なくとも前記雄ねじの1ピッチ分にわたって螺旋状に連続させれば、第1Rねじの先端側端部と第2Rねじの基端側端部とが隣接することがなく、いずれの断面においても第1Rねじ部と第2Rねじ部との間に中間ねじ部が介在することとなる。 The intermediate threaded portion may be spirally continuous over at least 0.9 pitch of the male thread. If the intermediate threaded portion is spirally continuous over at least one pitch of the male thread, the distal end of the first R thread and the proximal end of the second R thread will not be adjacent to each other, and any cross-section Also, an intermediate threaded portion is interposed between the first R threaded portion and the second R threaded portion.

好ましくは、前記第2Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のそれぞれが前記凸フランク面部分を有していてよい。 Preferably, each of the compression side flank surface and the play side flank surface of the second R threaded portion may have the convex flank surface portion.

前記第2Rねじ部の前記凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの3/4ピッチ分にわたって螺旋状に連続していてよいし、少なくとも前記雄ねじの1ピッチ分にわたって螺旋状に連続していてもよい。 The convex flank surface portion of the second R threaded portion may be spirally continuous over at least 3/4 pitch of the male thread, or may be spirally continuous over at least one pitch of the male thread.

好ましくは、前記基端側ねじ部、前記第1Rねじ部、前記中間ねじ部、前記第2Rねじ部及び前記先端側ねじ部は、一つのねじ山を形成するように螺旋状に連続していてよい。 Preferably, the proximal threaded portion, the first R threaded portion, the intermediate threaded portion, the second R threaded portion, and the distal threaded portion are spirally continuous to form one thread. good.

本発明によれば、締結作業性に優れ、ボルト自体に緩み止め機能を有する緩み止めボルトを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a locking bolt that has excellent fastening workability and has a locking function in the bolt itself.

図1は、本発明の第1実施形態に係る緩み止めボルトの正面図、及び、要部拡大図である。FIG. 1 is a front view and an enlarged view of essential parts of a locking bolt according to a first embodiment of the present invention. 図2は、同緩み止めボルトをねじ穴に締結した状態の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the same locking bolt fastened to a screw hole. 図3は、本発明の第2実施形態に係る緩み止めボルトの正面図、及び、要部拡大図である。FIG. 3 is a front view and an enlarged view of essential parts of a locking bolt according to a second embodiment of the present invention. 図4は、ボルト転造装置の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the bolt rolling device. 図5は、第2実施形態に係る緩み止めボルトを転造するための転造丸ダイスの要部拡大側面図である。FIG. 5 is an enlarged side view of a main part of a rolling round die for rolling a locking bolt according to a second embodiment. 図6は、第2実施形態に係る緩み止めボルトの繰り返し着脱試験の試験結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the test results of a repeated attachment and detachment test of the locking bolt according to the second embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

図1及び図2は本発明の第1実施形態に係る緩み止めボルトを示している。この緩み止めボルトは、装置フレームや鋼板等の被取付対象3に対して取付部品4を締結固定するために用いられる。被取付対象3には予めねじ穴31がタッピング等によって形成されており、取付部品4にはボルト挿通孔が形成されている。 1 and 2 show a locking bolt according to a first embodiment of the present invention. This locking bolt is used to fasten and fix the attachment part 4 to an attachment target 3 such as a device frame or a steel plate. A screw hole 31 is previously formed in the object to be mounted 3 by tapping or the like, and a bolt insertion hole is formed in the mounting component 4.

緩み止めボルトは、SS若しくはSUS等の金属製であり、雌ねじを有するねじ穴31に螺着されるよう雄ねじ2が外周面に形成されたねじ軸1を有している。雄ねじ2は、ねじ軸1の軸方向中途部に位置するRねじ部21と、Rねじ部21の軸方向先端部から先端側に向けて延びる先端側ねじ部22と、Rねじ部21の軸方向基端部から基端側に向けて延びる基端側ねじ部23とを備えている。 The locking bolt is made of metal such as SS or SUS, and has a threaded shaft 1 with a male thread 2 formed on its outer circumferential surface so as to be screwed into a threaded hole 31 having a female thread. The male thread 2 includes an R threaded portion 21 located halfway in the axial direction of the screw shaft 1, a distal end threaded portion 22 extending from the axial end of the R threaded portion 21 toward the distal end side, and an axial end of the R threaded portion 21. It includes a proximal threaded portion 23 extending from the proximal end toward the proximal side.

先端側ねじ部22及び基端側ねじ部23は、一般的なねじ山形状、例えば、三角ねじ形状のねじ山からなり、それらの圧縮側フランク面(図においてねじ山の上側側面)及び遊び側フランク面(図においてねじ山の下側側面)のいずれも、軸方向に沿う断面において平坦に形成されている。なお、各フランク面のフランク角は例えば30°である。 The distal end threaded portion 22 and the proximal threaded portion 23 have a general thread shape, for example, a triangular thread shape, and have a compression side flank surface (the upper side surface of the thread in the figure) and an idle side flank. All of the surfaces (lower side surfaces of the threads in the figure) are flat in cross section along the axial direction. Note that the flank angle of each flank surface is, for example, 30°.

図示実施形態では、Rねじ部21の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のそれぞれが、ねじ穴31の雌ねじに対する遊びが無くなるように軸方向に沿う断面において凸円弧形状の凸フランク面として形成されている。本実施形態では、凸フランク面からなるRねじ部21の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面は、雄ねじの約2ピッチ分にわたって螺旋状に連続している。 In the illustrated embodiment, each of the compression side flank surface and the play side flank surface of the R threaded portion 21 is formed as a convex flank surface having a convex arc shape in a cross section along the axial direction so that play with respect to the female thread of the screw hole 31 is eliminated. ing. In this embodiment, the compression side flank surface and the play side flank surface of the R threaded portion 21, which are convex flank surfaces, are spirally continuous over about two pitches of the male thread.

緩み止めボルトのねじ軸1をねじ穴31に締結すると、図2に示すように、Rねじ部21では、雄ねじ2及び雌ねじの圧縮側フランク面同士が接触するとともに、雄ねじ2及び雌ねじの遊び側フランク面同士が接触する。一方、一般ねじとして形成された先端側ねじ部22及び基端側ねじ部23では、雄ねじ2及び雌ねじの圧縮側フランク面同士が接触するが、雄ねじ2及び雌ねじの遊び側フランク面間に隙間が形成される。このような締結状態では、ねじ軸1の軸力の大部分は基端側ねじ部23によって負担され、圧縮側及び遊び側のフランク面が雌ねじに対して接触状態にあるRねじ部21に過大な応力が生じることを回避できる。一方、ボルトの締結作業初期においてはまず一般ねじからなる先端側ねじ部22から螺着していくため、この先端側ねじ部22の螺進力によってRねじ部21をねじ穴31に嵌合させることができる。したがって、Rねじ部21による大きな緩み止め作用を発揮するものでありながら、締結作業性に優れたものとなる。 When the threaded shaft 1 of the locking bolt is fastened to the threaded hole 31, as shown in FIG. The flank surfaces touch each other. On the other hand, in the distal end threaded part 22 and the proximal threaded part 23 that are formed as general threads, the compression side flank surfaces of the male thread 2 and the female thread contact each other, but there is a gap between the play side flank surfaces of the male thread 2 and the female thread. It is formed. In such a fastened state, most of the axial force of the screw shaft 1 is borne by the proximal threaded portion 23, and an excessive force is borne by the R threaded portion 21 whose compression side and play side flank surfaces are in contact with the female thread. It is possible to avoid the occurrence of stress. On the other hand, in the initial stage of bolt fastening work, the screwing is started from the tip end threaded portion 22 made of a general thread, so the R threaded portion 21 is fitted into the screw hole 31 by the threading force of the tip end threaded portion 22. be able to. Therefore, although the R threaded portion 21 exhibits a large loosening prevention effect, the fastening workability is excellent.

図3は本発明の第2実施形態に係る緩み止めボルトを示しており、上記第1実施形態と同様の構成については同符号を付して詳細説明を省略し、異なる構成、作用効果について説明する。 FIG. 3 shows a locking bolt according to a second embodiment of the present invention. Structures similar to those of the first embodiment are given the same reference numerals and detailed explanations are omitted, and different structures and effects will be explained. do.

第2実施形態に係る緩み止めボルトは、軸方向に離間した2つのRねじ部21’,21”(図3において網掛け部分で示す。)と、2つのRねじ部21’,21”の間に設けられた中間ねじ部24とを備えている。 The locking bolt according to the second embodiment has two R threaded portions 21', 21'' (shown as shaded areas in FIG. 3) spaced apart in the axial direction, and two R threaded portions 21', 21''. and an intermediate threaded portion 24 provided therebetween.

各Rねじ部21’,21”は、雄ねじの約1ピッチ分にわたって螺旋状に連続している。各Rねじ部の形状は上記第1実施形態と同様であってよい。 Each of the R threaded portions 21', 21'' continues spirally over approximately one pitch of the male thread.The shape of each R threaded portion may be the same as that of the first embodiment.

中間ねじ部24は、雄ねじの約1ピッチ分にわたって螺旋状に連続している。中間ねじ部24のねじ山形状は、先端側ねじ部22及び基端側ねじ部23と同様であってよい。すなわち、ボルトのねじ軸1をねじ穴31に締結したとき、中間ねじ部24の圧縮側フランク面が雌ねじの圧縮側フランク面に接触するが、中間ねじ部24の遊び側フランク面と雌ねじに遊び側フランク面との間には隙間が生じるよう、中間ねじ部24の各フランク面は軸方向に沿う断面において平坦状に形成されている。 The intermediate threaded portion 24 continues spirally over approximately one pitch of the male thread. The thread shape of the intermediate threaded portion 24 may be the same as that of the distal threaded portion 22 and the proximal threaded portion 23. That is, when the screw shaft 1 of the bolt is fastened to the screw hole 31, the compression side flank surface of the intermediate threaded portion 24 contacts the compression side flank surface of the female thread, but there is no play between the play side flank surface of the intermediate threaded portion 24 and the female thread. Each flank surface of the intermediate threaded portion 24 is formed flat in a cross section along the axial direction so that a gap is formed between the flank surfaces and the side flank surfaces.

第2実施形態に係る緩み止めボルトによれば、2つのRねじ部によってプリベリングトルクを生じさせて、ボルトの緩み止めを行うことができる。しかも、2つのRねじ部の間に中間ねじ部を設けることにより、製作誤差等によって過度にプリベリングトルクが大きくなることを防止できる。 According to the locking bolt according to the second embodiment, the two R threaded portions generate prevailing torque to prevent the bolt from loosening. Furthermore, by providing the intermediate threaded portion between the two R threaded portions, it is possible to prevent the prevailing torque from becoming excessively large due to manufacturing errors or the like.

上記各実施形態に係る緩み止めボルトは、図4に示すボルト転造装置を用いて製造することができる。このボルト転造装置は、2つの転造丸ダイスを備え、この転造丸ダイスの
間でブランク(棒材)を転造することによって、ブランクの外周に雄ねじを形成する。
The locking bolts according to each of the embodiments described above can be manufactured using a bolt rolling apparatus shown in FIG. 4. This bolt rolling device includes two rolling round dies, and forms a male thread on the outer periphery of the blank by rolling the blank (bar material) between the rolling round dies.

図5は、第2実施形態に係る緩み止めボルトを転造するための転造丸ダイスの一例を示す。このダイスは、ねじ軸1に対してn倍(例えば8倍)の直径を有し、条数がnの多条ねじが外周面に形成されている。ダイスが1回転するとねじ軸がn回転する。すなわち、ダイスが1/n回転するとねじ軸が1回転して、ダイス外周のねじ形状がねじ軸に転写されていく。 FIG. 5 shows an example of a rolling round die for rolling the locking bolt according to the second embodiment. This die has a diameter that is n times (for example, 8 times) that of the screw shaft 1, and a multi-thread thread having n threads is formed on the outer circumferential surface. When the die rotates once, the screw shaft rotates n times. That is, when the die rotates 1/n, the screw shaft rotates once, and the thread shape on the outer periphery of the die is transferred to the screw shaft.

ダイスの多条ねじの一部には、2つのRねじの各フランク面を形成するための複数のRフランク面形成部(図5に編掛け部分で示す。)が設けられている。ダイスの雄ねじの条数がnので、約1ピッチ分のRねじ部を形成する場合、各Rフランク面形成部は、ダイスの約1/n周にわたって連続していればよい。 A part of the multi-thread thread of the die is provided with a plurality of R flank surface forming portions (shown as braided portions in FIG. 5) for forming flank surfaces of the two R threads. Since the number of threads of the male thread of the die is n, when forming an R thread portion of approximately 1 pitch, each R flank surface forming portion only needs to be continuous over approximately 1/n circumference of the die.

2つの転造ダイスともに図5に示すダイスを用いることで、Rねじ部を有する緩み止めナットを高い生産性で製造することができる。なお、各ダイスの軸方向の位置決め、並びに、各Rフランク面形成部の回転周期を2つのダイス間で同期させることが肝要であるが、意図的に回転周期をわずかにずらすことによって、形成されるRねじ部の長さを微調整することも可能である。 By using the two rolling dies shown in FIG. 5, a locking nut having an R threaded portion can be manufactured with high productivity. Although it is important to synchronize the axial positioning of each die and the rotation period of each R flank surface forming part between the two dies, it is possible to intentionally shift the rotation period slightly. It is also possible to finely adjust the length of the R threaded portion.

図6は、第2実施形態に係る緩み止めボルトの繰り返し着脱試験により、残留プリベリングトルクを測定した結果を示す。試験に用いたボルトのサイズはM20、ねじピッチ2.5mmである。試験結果から、最初の10回の着脱によってプリベリングトルクは約60%程度まで低下したが、その後着脱を繰り返してもプリベリングトルクは約60%程度を維持している。これにより、本実施形態の緩み止めボルトは、繰り返し着脱しても十分な緩み止め機能を発揮することが確認された。 FIG. 6 shows the results of measuring residual prevailing torque through repeated attachment and detachment tests of the locking bolt according to the second embodiment. The size of the bolt used in the test was M20, and the thread pitch was 2.5 mm. From the test results, the prevailing torque decreased to about 60% after the first 10 times of attachment and detachment, but the prevailing torque remained at about 60% even after repeated attachment and detachment. This confirmed that the locking bolt of this embodiment exhibits a sufficient locking function even if it is repeatedly attached and detached.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、ボルトのねじ軸に作用する軸力が比較的小さい場合等には、基端側ねじ部を設けなくてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiments, and the design can be changed as appropriate. For example, if the axial force acting on the threaded shaft of the bolt is relatively small, the proximal threaded portion may not be provided.

1 ねじ軸
2 雄ねじ
21 Rねじ部
22 先端側ねじ部
23 基端側ねじ部
24 中間ねじ部
31 ねじ穴
1 Threaded shaft 2 Male thread 21 R threaded part 22 Distal threaded part 23 Proximal threaded part 24 Intermediate threaded part 31 Screw hole

Claims (10)

雌ねじを有するねじ穴に螺着されるよう雄ねじが外周面に形成されたねじ軸を有し、
前記雄ねじは、前記ねじ軸の軸方向中途部に位置するRねじ部と、前記Rねじ部よりも軸方向先端側に位置する先端側ねじ部とを備え、
前記Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のうち少なくとも一方は、前記雌ねじに対する遊びが無くなるように軸方向に沿う断面において凸円弧形状の凸フランク面部分を有し、前記凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの1/2ピッチ分にわたって螺旋状に連続しており、
前記先端側ねじ部は前記凸フランク面部分を有していない、
緩み止めボルト。
a threaded shaft with a male thread formed on the outer circumferential surface so as to be screwed into a threaded hole having a female thread;
The male thread includes an R threaded portion located in the middle of the threaded shaft in the axial direction, and a distal threaded portion located on the distal end side of the R threaded portion in the axial direction,
At least one of the compression side flank surface and the play side flank surface of the R threaded portion has a convex flank surface portion having a convex arc shape in a cross section along the axial direction so as to eliminate play with respect to the female thread, and the convex flank surface The portion is spirally continuous over at least 1/2 pitch of the male thread,
the distal end threaded portion does not have the convex flank surface portion;
Locking bolt.
請求項1に記載の緩み止めボルトにおいて、前記Rねじ部の前記凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの1ピッチ分にわたって螺旋状に連続している、緩み止めボルト。 The locking bolt according to claim 1, wherein the convex flank surface portion of the R threaded portion continues spirally over at least one pitch of the male thread. 請求項1又は2に記載の緩み止めボルトにおいて、前記Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のそれぞれが前記凸フランク面部分を有している、緩み止めボルト。 The locking bolt according to claim 1 or 2, wherein each of the compression side flank surface and the play side flank surface of the R thread portion has the convex flank surface portion. 請求項1~3のいずれか1項に記載の緩み止めボルトにおいて、前記雄ねじは、前記Rねじ部よりも軸方向基端側に位置する基端側ねじ部をさらに備え、前記基端側ねじ部は前記凸フランク面部分を有していない、緩み止めボルト。 The locking bolt according to any one of claims 1 to 3, wherein the male thread further includes a proximal threaded portion located on the proximal end side in the axial direction than the R threaded portion, and the proximal threaded portion The locking bolt does not have the convex flank surface portion. 請求項4に記載の緩み止めボルトにおいて、前記基端側ねじ部、前記Rねじ部及び前記先端側ねじ部は、一つのねじ山を形成するように螺旋状に連続している、緩み止めボルト。 The locking bolt according to claim 4, wherein the proximal threaded portion, the R threaded portion, and the tip threaded portion are spirally continuous to form one thread. . 請求項4又は5に記載の緩み止めボルトにおいて、前記雄ねじは、前記Rねじ部(以下、「第1Rねじ部」という。)とは異なる第2Rねじ部と、中間ねじ部とをさらに備え、前記第2Rねじ部及び前記中間ねじ部は、軸方向において前記第1Rねじ部と前記基端側ねじ部との間に位置し、前記中間ねじ部は、軸方向において前記第1Rねじ部と前記第2Rねじ部との間に位置し、前記第2Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のうち少なくとも一方は、前記雌ねじに対する遊びが無くなるように軸方向に沿う断面において凸円弧形状の凸フランク面部分を有し、前記凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの1/2ピッチ分にわたって螺旋状に連続しており、前記中間ねじ部は前記凸フランク面部分を有していない、緩み止めボルト。 The locking bolt according to claim 4 or 5, wherein the male thread further includes a second R threaded portion different from the R threaded portion (hereinafter referred to as “first R threaded portion”) and an intermediate threaded portion, The second R threaded portion and the intermediate threaded portion are located between the first R threaded portion and the proximal threaded portion in the axial direction, and the intermediate threaded portion is located between the first R threaded portion and the proximal threaded portion in the axial direction. At least one of the compression side flank surface and the play side flank surface of the second R thread section has a convex arc shape in a cross section along the axial direction so as to eliminate play with respect to the female thread. The locking device has a convex flank surface portion, the convex flank surface portion is spirally continuous over at least 1/2 pitch of the male thread, and the intermediate thread portion does not have the convex flank surface portion. bolt. 請求項6に記載の緩み止めボルトにおいて、前記中間ねじ部は、少なくとも前記雄ねじの0.9ピッチ分にわたって螺旋状に連続している、緩み止めボルト。 The locking bolt according to claim 6, wherein the intermediate threaded portion continues spirally over at least 0.9 pitch of the male thread. 請求項6又は7に記載の緩み止めボルトにおいて、前記第2Rねじ部の圧縮側フランク面及び遊び側フランク面のそれぞれが前記凸フランク面部分を有している、緩み止めボルト。 The locking bolt according to claim 6 or 7, wherein each of the compression side flank surface and the play side flank surface of the second R threaded portion has the convex flank surface portion. 請求項6~8のいずれか1項に記載の緩み止めボルトにおいて、前記第2Rねじ部の前記凸フランク面部分は少なくとも前記雄ねじの3/4ピッチ分にわたって螺旋状に連続している、緩み止めボルト。 The locking bolt according to any one of claims 6 to 8, wherein the convex flank surface portion of the second R threaded portion continues spirally over at least 3/4 pitch of the external thread. bolt. 請求項6~9のいずれか1項に記載の緩み止めボルトにおいて、前記基端側ねじ部、前記第1Rねじ部、前記中間ねじ部、前記第2Rねじ部及び前記先端側ねじ部は、一つのねじ山を形成するように螺旋状に連続している、緩み止めボルト。 In the locking bolt according to any one of claims 6 to 9, the proximal threaded portion, the first R threaded portion, the intermediate threaded portion, the second R threaded portion, and the distal threaded portion are A locking bolt that has two continuous threads in a spiral pattern.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512807A (en) 1997-08-04 2001-08-28 エム.ヤニツキ ベルンハルト Fasteners with low tolerance threads
JP2008151346A (en) 1996-09-11 2008-07-03 Interfast Threaded fastener system
JP2012013133A (en) 2010-06-30 2012-01-19 Nitto Seiko Co Ltd Locking screw
JP2013543962A (en) 2010-11-26 2013-12-09 ルイヤ グローバル ファスナーズ アーゲー Detent screw
JP2015137700A (en) 2014-01-22 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 earth bolt
JP2019113156A (en) 2017-12-26 2019-07-11 日東精工株式会社 Locking screw

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014206234A (en) * 2013-04-13 2014-10-30 辻坂 宏 Fastening member
JP2018100765A (en) * 2016-12-22 2018-06-28 河村 正達 Locking nut

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008151346A (en) 1996-09-11 2008-07-03 Interfast Threaded fastener system
JP2001512807A (en) 1997-08-04 2001-08-28 エム.ヤニツキ ベルンハルト Fasteners with low tolerance threads
JP2012013133A (en) 2010-06-30 2012-01-19 Nitto Seiko Co Ltd Locking screw
JP2013543962A (en) 2010-11-26 2013-12-09 ルイヤ グローバル ファスナーズ アーゲー Detent screw
JP2015137700A (en) 2014-01-22 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 earth bolt
JP2019113156A (en) 2017-12-26 2019-07-11 日東精工株式会社 Locking screw

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