JPH01238708A - ねじ山のないボルトへの締付ナット及びそのナット締付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ）産業上の利用分野 この発明は、支持材上に工作物を固定するための締め具
に関し、より詳言すれば、ねじ山のないボルトへの固定
を可能ならしめる締付ナツトに関する。

ｂ）従来の技術 ねじ山のない植込ボルトが支持材上の工作物を固定する
ために使われる構造体において、従来、雌ねじが刻まれ
たナツトが使われ、それをボルト上でまわすことにより
そのボルトに雄ねじが刻設されて締付固定された。例え
ば、自動車用のバンパーには防護用のゴム状帯が取付け
られてあり、その取付けは、バンパーに設けた孔にゴム
状帯から突出する植込ボルトを通し、典型的な６角ナツ
トがそのボルトの突出端上でまわされて、バンパーに防
護用のゴム状帯が固定される。

植込ボルトは、弾力性のある工業用樹脂、例えば、イー
・アイ・デュポンの登録商標ペックスロイとして商業的
に利用されている樹脂などから防護帯と共に鋳造される
。

Ｃ）発明が解決しようとする課題 従来の金属性６角ナツトがプラスチック製の植込ボルト
上でまわされると、屡々、植込ボルトにゆがみやねじり
が生じたり、或は、くっつく傾向をもつため、結合の目
的が達せられなくなる場合が極めて多く、これらの不都
合が、この発明による改良ナツトによって除去される。

ｄ）課題を解決するための手段 この改良ナツトは、そのナツトの中心に設けた孔にねじ
山のない植込ボルトが挿入されて固定される。その孔は
、その孔内に植込ボルトを滑入するときに軸線方向に沿
った案内が得られる案内手段をもち、その案内手段は、
植込ボルトの径より僅かに大きい内径の環帯からなるの
で、植込ボルトの挿入初期に重大な摩擦抵抗を生じるこ
とがない。そのナツトの孔は更に雌ねじ、望ましくは１
リードの雌ねじをもち、その雌ねじは前記案内手段の終
端から半径方向内方に突出し、そして、前記植込ボルト
より小さい山径をもつ。

その植込ボルトが、前記孔内において、前記雌ねじ先端
に接する位置まで前記案内手段内に滑入されると、その
位置でナツトにトルクが加えられ、その雌ねじによって
前記植込ボルトの周面に雄ねじが冷間変形加工される。

そのボルト上への雄ねじ形成の結果、そのねじ山が半径
方向外方へ突出してそのボルトと案内手段相互の変位を
妨げる。そのナツトは、冷間ねし加工時に前記植込ボル
ト上に変形を生ぜしめ得るように前記植込ボルトより硬
い物質で鋳造されることが望まれる。

そのナツトを使った改良ジヨイントの具体的実施例にお
いては、その結合構造体は自動車用バンパーに弾力性の
ある防護ゴム状帯を固定するものであって、その植込ボ
ルトはゴム状帯と一緒に鋳造され、バンパーの孔に通さ
れその先端を突出させ、ナツトの孔内の案内手段に挿入
される。その案内手段は、その孔内のボルトの真直な滑
入を図るため、ボルトの外径より僅かに大きい径を有す
る歯を軸線方向に併設してなる環状体で形成される。前
記ナツトは前記ボルトより硬いプラスチックで鋳造され
るので、ナツトの雌ねじが前記ボルトに雄ねじを冷間加
工すると、前記歯によって引抜きが妨げられ、ジヨイン
トの固定が維持される。ボルトの雄ねじの谷径が輪状歯
の内径より大きくならないようにナツトの雌ねじの山径
が設計されるので、前記ボルトからナツトを離す場合に
は、前記歯を回転させることによって、前記雌ねじの山
径の部分に変形が生じ、抜去が可能となる。

ｅ）作　用 まず、ナツトの中心を貫く孔に設けられた案内手段によ
って、ボルトの頭部がナツトの軸線方向に沿って正しく
案内され、そのように正しく案内され保持されているボ
ルトの頭部に雌ねじが接するので、形成されるボルト状
の雄ねじにゆがみが生ずることなく、同心上に雄ねじが
成形される。

更に、そのようにして成形された雄ねじの山径が前記案
内手段の内径より大きく作成され、かつ、その雄ねじが
前記雌ねじと密接に噛み合うので互いに外れることなく
、締付が継続される。

ｆ）実施例 第１〜４図で示すように、この発明の一実施例によるジ
ヨイント１０において、工業用樹脂で形成された帯状体
１２は、典型的な自動車用バンパー１４上に固定され、
その帯状体１２から突出する円柱状のねし山のない植込
ボルト１６は、第４図でもっともよ（示されるように、
バンパー１４の孔１４ａに挿入される。これに対して、
締付ナツト１８は、バンパー１４に帯状体１２を固定す
るために植込ボルトの先端部にかぶせられる。

第１及び２図で示すように、ナツト１８の周面形状は、
当該ナツトをまねずのに都合がよいように星形形状を持
たせることが望ましく、また、ナツト１８の入口端に軸
受面を形成する薄い凹面フランジ２０を設け、更に、そ
のフランジ２０に隣接する入口端に案内孔２２が開口し
、その案内孔は、当該ナツトの後方に延びるが、ただし
、ナツトの対向端間の中間点におけるナツト内で終る。

第５図及び第６図で最もよく示されるように、前記案内
孔２２の周壁は、その頂点が半径方向内方へ向いた軸方
向に伸びる複数の歯２４が輪状に形成される。その歯の
頂点間で形成される輪の径Ａは、植込みボルト１６の径
Ｂより心もち大きいか少くとも等しく作成されるのが望
ましい。径Ａ及びＢの相関的寸法が、歯２４に真直な案
内作用をもたせるので、植込みボルト１６は、ナツト固
定の初期操作において大きな摩擦抵抗を伴わず、第３図
で示すように、直状の関係で植込みボルトにナツトの案
内端を滑つばめして挿入し得る。

第３〜５図において、歯２４は、案内孔２２内に伸び、
そして、ナツト内の中間的深さにおける環状部Ｃ１すな
わち、１リ一ド分の雌ねじ２６の端部で終る。その雌ね
じ２６は、通常、案内孔２２と同軸であり、短い円錐状
の孔によって形成されるナツトの後端孔２８のちょうど
内側から始まる。

とりわけ、第３図で示すように、雌ねじ２６の山径りは
植込ボルト径Ｂより小さいので、挿入された植込ボルト
端１６ａが歯２４の内奥端Ｃに達するとき、ナツト１８
かまわされる。第４図で示すように、わじ山のない植込
ボルト１６の先端につがいになる雄ねじ１７を形成する
ために、植込ボルトの周面材に、前記前ねじ２６が衝突
し、そして、それを排除する。雄ねじ１７を形成するた
めに植込ボルト材が外方へ排除されると共にプラスチッ
ク製の植込ボルト上へのねじ山形酸が進む。

そういうわけで、植込ボルト１８は、より軟質の合成樹
脂、例えば、雌ねじ２６の進入にへこむプラスチック製
物質例えばデルリン・アール（イー・アイ・デュポン）
のようなポリオキシメチレンを成型して作られることが
望ましい。

植込ボルト材が雄ねじ１７の形成によって内側変形する
ので、その山径Ｅは、植込ポルト径Ｂより大きいばかり
でなく、ナツト１８上の歯２４の輪状の内径Ａより大き
い。従って、植込ボルト材の雄ねじ１７による外方への
変形が、歯２４の引っ込み道を妨げる。この妨げは、十
分なトルクになるまでナツト１８の妨げながらの引込み
によってジヨイント１０の接続を増進させ、充分なトル
クは、ナツトを離れる方へ工具を操作することにより妨
げとなる植込ボルトの雄ねじ１７を通して歯２４を引込
めるためにゆっくりと加えられる。

ナツト１８が植込ボルトから除去されるために引き抜か
れるとき、植込ボルトの雄ねじ１７が刻み得る歯の引込
みに対する余分な抵抗を防ぐために、歯２４の輪状の内
径Ａよりも雌ねじの山径りを極端に小さくしてはならな
いことが望ましい。歯２４は、２つの機能、すなわち、
植込ボルト２４上にナツト１８を直状に滑り案内する機
能、及び、１リ一ド分の雌ねじ２６が雄ねじ１７を形成
するために植込ボルト内にまわされるとき曲るのを防ぐ
機能を持ち、更に、ジヨイント１０内からの引抜きを防
げる錠止め機構としても役立つ。

第７図は、この発明の第２の実施例を示し、ナツト１８
°は、前記第１の実施例のナツト１８と大部分において
類似するが、案内孔２２゛の周壁が円滑てあって、内方
へ突出する環部３２まで続くことが相違する。その環部
３２は軸方向に沿った案内用の内壁を持ち、前記ナツト
１８の歯２４に似た植込ボルト端部の軸方向保持作用を
行なう。従って、環部３２の内径Ａ。

は植込ボルトの径Ｂより僅かに大きいか等しい程度の大
きさである。環部３２の長さは、植込ボルトがナツト１
８゛内へ滑り込んでも軸方向に沿って挿入されるように
、そして、その方向からそれて曲らないように充分な案
内ができる程度であり、かつ、植込ボルト上にねじ山２
６゜をまわすときにも、その植込ボルトが軸方向の姿勢
を崩さないように案内ができる程度であることを要する
。環部３２は、ナツト１８の振動的引抜きとジヨイント
のゆるみを防止するために、植込ボルトへのねじ山刻み
に充分な価値を与えることを要する一方、環部３２は、
ナツト１８゛を取り除くとき、環部がその僅かなゆがみ
を伴なって植込ボルト上の雄ねじを越えて行くように、
３２ａで面取りされ得る。そのような除去を容易ならし
めるために、環部３２は、所望のとき、ナツト１８°を
引抜きそして除去するのに必要な押圧力と関連させて植
込ボルトへのねじ山刻みと、所望の締付は抵抗との間の
必要な調整によって支配される妨害を含む。案内と締付
けの形態に関する類似した変形は、ナツトとジヨイント
の目的に従って各種設計され得る。

本発明におけるナツトとジヨイントの実施例が詳細に記
載されたが、各種態様における本発明の改変は、より広
い態様で本発明から離れるものを除き、決まりきった工
学、設計その他の研究から生ずる改変は、当業者にとっ
て自明の域であり、また、本発明の精神は、請求項及び
それと等価のものにより規定されるべきものであって、
ここに記載の実施例に限定されるべきでない。従って、
請求項の目標は、本発明の真正な精神の範囲内における
あらゆる改変に及ぶものである。

ｇ）発明の効果 以上詳述したように、この発明は、ナツト１８．１８°
の軸方向中心を貫く案内孔２２，２２゛に２つの機能、
すなわち、孔内前半部にボルト１６の先端部をナツトの
軸方向に沿って直状に滑り案内させ雄ねじ形成時にも片
向かない機能を持つ案内手段２４．３２と、その孔内後
後半部に雌ねし２６．２６°を設けてボルト１６に雄ね
じ１７を形成させる締付機能とを併有させたので、ねし
山のないボルト１６にナツト１８．１８’を正しく確実
に締付固定することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による締付ナツトの一実施例を示す斜
視図、 第２図は、第１図における締付ナツトを中心としたその
周辺を含む平面図、 第３図は、第１図で示すねし山のない植込ボルトの端部
にナツトの孔が一部挿入され、ナツトのねし山が隣接す
る状態を示す拡大縦断面図、第４図は、第２図４−４線
に沿った拡大縦断面図、 第５図は、第１〜４図に示されるナツトの拡大縦断面図
、 第６図は、第４図６−６線に沿った横断平面図第７図は
、本発明によるナツトの一変形を示す縦断面図である。 １０・・　・ジヨイント、 １２　　・帯状体、 １４　・　バンパー、 １４ａ　　・−・バンパーの孔、 １６　・　植込ボルト、 １７　・　雄ねじ、 １８．１８’　　　−締付ナツト、 ２０・・　フランジ、 ２２．２２°・・　案内孔、 ２４　　歯、 ２６．２６’　　・　・雌ねじ、 ２８　・　ナツトの後端孔、 ３０−一雌ねじの先端部、 ３２−　環部、 Ａ　・・・歯２４の頂点間で形成される軸径、Ｂ　　・
植込ボルトの径、 Ｃ・歯２４の内奥端、 Ｄ・・−雌ねじ２６の山径、 Ｅ・　雄ねじ１７によって大きくなった植込ボルトの径
（雄ねじ１７の山径）、 Ａ゛　−・・環部３２の内径。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナット（１８）の中心を貫く案内孔（２２）が、
   その孔内にねじ山のないボルト（１６）を滑入するとき
   に軸線方向に沿った案内が得られる案内手段（２４）と
   、その案内手段の終端から半径方向内方に突出する雌ね
   じ（２６）とを備え、その雌ねじ（２６）が前記ボルト
   の周面に接するときにその周面に雄ねじ（１７）がその
   ねじ山部分を前記ボルト（１６）の径（Ｂ）よりも半径
   方向外方へ突出する山径（Ｅ）をもって冷間変形加工さ
   れ、前記雌ねじと雄ねじとの結合によって前記ボルト（
   １６）とナット（１８）との相対的軸方向変位が妨げら
   れ保持固定されることを特徴とするねじ山のないボルト
   への締付ナット。
2. （２）前記案内手段（２４）が、前記雌ねじ（２６）の
   山径（Ｄ）より大きな内径（Ａ、Ａ′）を持った少くと
   も部分的な環帯（２４、２４）からなる請求項１記載の
   ナット。
3. （３）前記案内手段（２４）が、半径方向内方へ突出す
   る頂点を持った軸方向に延びる歯（２４）の環帯（２４
   、２４）からなる請求項１記載のナット。
4. （４）例えば自動車用バンパーのような固定面（１４）
   にバンパーゴム帯のような鋳造構成部分（１２）を固定
   するための締付ナット（１８）であって、前記鋳造構成
   部分（１２）は、前記固定面に設けた孔に挿入可能な所
   望の径（Ｂ）を有するねじ山のない植込ボルト（１６）
   を有し、前記締付ナットは、その中心を貫く案内孔を有
   し、その案内孔は、その孔内へのねじ山のない植込ボル
   ト（１６）の滑入を順次継続させていく内径（Ａ、Ａ′
   の案内手段（２４）と、その案内手段の終端から半径方
   向内方に突出しかつ前記植込ボルト（１６）の径（Ｂ）
   より小さい山径（Ｄ）を有する雌ねじ（２６）とを備え
   、その雌ねじ（２６）が前記ボルトの周面に接するとき
   にその周面に雄ねじ（１７）がそのねじ山部分を前記植
   込ボルト（１６）の径（Ｂ）及び前記案内手段の内径（
   Ａ、Ａ′）よりもいずれも大きい山径（Ｅ）を持って冷
   間変形加工され、前記雌ねじと雄ねじとの結合によって
   前記植込ボルト（１６）とナット（１８）との相対的軸
   方向変位が妨げられ保持固定されることを特徴とするね
   じ山のないボルトへの締付ナット。
5. （５）前記案内手段（２４）が前記雌ねじ（２６）の山
   径（Ｄ）より大きな内径（Ａ、Ａ′）を持った少くとも
   部分的な環帯（２４、２４）からなり、かつ、その内径
   （Ａ、Ａ′）が前記雌ねじの谷径よりは小さいことを特
   徴とする請求項４記載のナット。
6. （６）前記案内手段（２４）が、その内径を定める半径
   方向内方の頂点を持った軸方向に延びる歯（２４）の環
   帯（２４、２４）からなる請求項４記載のナット。
7. （７）ナット（１８）を形成する物質を植込ボルト（１
   ６）のそれよりも僅かだけ硬い物質とし、前記案内手段
   （Ａ、Ａ′）で前記植込ボルト上の雄ねじ（１７）を変
   形させることによって前記植込ボルト（１６）からねじ
   山を取り除き得ることを特徴とする請求項４記載のナッ
   ト。
8. （８）例えば自動車用のバンパーのような固定面（１４
   ）にバンパーゴム帯のような鋳造構造部分（１２）を固
   定する方法であって、前記鋳造構成部分（１２）は、前
   記固定面（１４）に設けた孔に受入れられるねじ山のな
   い植込ボルト（１６）を有し、前記方法は、まず、その
   中心孔の入口端に隣接させて前記ボルト（１６）の径（
   Ｂ）より大きな内径（Ａ、Ａ′）を有する案内保持手段
   （２４）と、前記入口端の対向端に近接する位置に前記
   ボルト（１６）に接して冷間変形加工し得るねじ山形成
   手段（２６）とを備えたナット（１８）を設け、次に、
   そのボルト（１６）に前記ナット（１８）をはめ込み、
   そしてそのナット（１８）をまわして、前記案内保持手
   段（２４）の内径（Ａ、Ａ′）より大きな山径（Ｅ）の
   雄ねじ（１７）を前記ボルト（１６）上に冷間変形加工
   し、引き続き前記鋳造構成部分（１２）が前記固定面（
   １４）と接するまで前記ボルト（１６）に前記ナット（
   １８）で雄ねじを作り、その雄ねじ（１７）が冷間加工
   完了時に前記案内保持手段（２４）に接し、それによっ
   て、前記ナット（１８）とボルト（１６）との相対的軸
   方向変位が前記雄ねじ（１７）と前記案内保持手段（２
   ４）との間で妨げられるために保持固定されることを特
   徴とするねじ山のないボルトへのナット締付方法。
9. （９）請求項８記載の方法において、更に、前記ナット
   （１８）の材質を前記ボルトとの関係で選び、取り外し
   時において、前記案内保持手段（２４）で前記植込ボル
   ト（１６）上の雄ねじ（１７）を変形させることによっ
   て、前記植込ボルトからねじ山を取り除き得ることを特
   徴とするねじ山のないボルトへのナット締付方法。
10. （１０）通し孔をもったバンパーのような支持材（１４
    ）に、その通し孔から突出端（１６ａ）が露出するよう
    にその通し孔に挿入される植込ボルト（１６）のある帯
    状体のような工作物（１２）を固定する結合構造体（１
    ０）であつて、下記のナット（１８）すなわち、 （ａ）中心の貫通孔の入口端（２２）に隣接して部分的
    に設けられ、かつ、前記ボルト（１６）の突出端（１６
    ａ）を前記入口端（２２）に滑入するとき軸線方向に沿
    った案内が得られるように前記ボルト（１６）の外径（
    Ｂ）に等しいかまたは僅かに大きい内径（Ａ、Ａ′）を
    もった案内手段（２４）と、 （ｂ）前記孔の対向端（２８）に隣接して設けられ、か
    つ、前記案内手段（２４）の内径（Ａ、Ａ′）及び前記
    ボルト（１６）の外径（Ｂ）より大きい谷径と前記ボル
    ト（１６）の外径（Ｂ）より小さい山径（Ｄ）と を有する雌ねじ（２６）と、を有し、更に、（ｃ）前記
    ボルト（１６）より相対的に硬い材質で作られているナ
    ット（１８）、 そのナット（１８）に前記ボルト（１６）を前記案内手
    段に沿って滑入して前記雌ねじ（２６）が前記ボルトの
    周面に接すると、前記案内板（２４）の内径（Ａ、Ａ′
    ）より大きい山径（Ｅ）をもった雄ねじ（１７）がその
    ボルト上に冷間変形加工され、その雄ねじ（１７）が前
    記案内手段（２４）と前記ボルト（１６）との相対的変
    位を妨げ、それによって前記結合構造体（１０）の固定
    を可能ならしめることを特徴とするねじ山のないボルト
    への締付ナット。