JPH0324309A - ハイテンションボルトとその製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明はねじ部に高い軸力を生じさせ、被締結材を強固
に締結するハイテンションボルトに関するものであり、
特に、締付トルクが工具嵌合部とねじ部との間のネック
部の破断によって管理されるハイテンシゴンボルトに関
するものである。

従来の技術 この種のハイテンションボルトは既に知られている。こ
のハイテンションボルトは、ねし部の先端に同心状に設
けられ、工具が嵌合される嵌合部と、嵌合部とねじ部と
の間に形成され、ねじ部より小径のネック部とを有する
トルク受け部を有し、被締結材の締結時には、嵌合部に
工具が嵌合され、ボルトの回転が阻止された状態でねじ
部に螺合されたナットが回転操作される。ねじ部に加え
られる回転トルクが一定値に達したときネック部がねじ
れ破断し、ナットの回転が停止させられることにより締
付トルクが一定の高さに管理され、ボルトに所定の軸力
が発生した状態で被締結材が締結されることとなるので
ある。

このハイテンションボルトを用いて被締結材を締結する
場合、一次締めを行うことが行われている。一次締めは
、本締めに先立って被締結材間の隙間をなくすために行
われる。被締結材を複数のハイテションボルトで締結す
る場合、被締結材の反り等によって被締結材間に隙間が
残っている状態で本締めを行えば、後の本締めによって
先に本締めされたボルトの軸力が変わるため、一定の軸
力を得ることが困難であるのに対し、被締結材を一次締
めにより予め隙間なく締結した後に本締めヲ行えば、複
数のハイテンションボルトの軸力が互に影響を及ぼし合
うことを回避し得るのである。

一次締めは、従来、トルク受け部の嵌合部に工具が嵌合
され、ボルトの回転が阻止された状態でナットが回転操
作されることにより行われていた。

一次締め時の締付トルクは、トルク受け部のネック部を
ねじれ破断させ、被締結材を所定の軸力で固定する本締
め時より小さくいため、締付トルクの小さい工具が用い
られていた。

発明が解決しようとする課題 しかし、本締め時には、ボルトのねじ部に所定の軸力を
生じさせるべく高い締付トルクを加えることができる締
付工具に交換しなければならず、面倒であり、また、２
種類の締付工具が必要であって締結コストが高くなる問
題があった。

第一発明は、一次締めと本締めとを同じ締付工具を用い
て行うことができるハイテンションボルトを提供するこ
とを課題として為されたものであり、第二発明は、第一
発明のハイテンションボルトを製造する方法を提供する
ことを課題として為されたものである． 課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために、第一発明のハイテンシッ
ンボルトは、前記（ａ）嵌合部（第一嵌合部と称する）
とネック部（第一ネック部と称する）とを有する本締め
用トルク受け部に加えて、（ｂ）第一嵌合部のねじ部と
は反対側に同心状に設けられ、第一嵌合部と断面形状お
よび寸法が同じである第二嵌合部と、第一嵌合部と第二
嵌合部との間に形成され、第一ネック部より小径の第二
ネック部とを有する一次締め用トルク受け部を設けたこ
とを特徴とする。

第二発明の製造方法は、第一嵌合部と第二嵌合部とが連
なった連続嵌合部を形成した後、その連続嵌合部の軸方
向の中間部に転造加工により第二ネック部を形成して連
続嵌合部を第一嵌合部と第二嵌合部とに分けることを特
徴とする。

作用 第一発明のハイテンションボルトにおいて、次締めは、
第二嵌合部に工具が嵌合され、ボルトの回転が阻止され
た状態でナットが回転させられることにより行われる。

ナットの回転に伴ってボルトに作用する回転トルクが増
大し、一定値に達したとき第二ネック部がねじり破断ず
る。このとき第一ネック部は第二ネック部より径が大き
いため破断せず、ボルトは第二ネック部の破断により決
まる軸力によって被締結材を締結する。一次締め時の軸
力は、被締結材を密着させる（肌すきをなくす）ことが
できる程度の大きさでよく、そのような軸力が得られる
大きさに第二ネック部の径が設定される。一次締め後、
本締めを行う際には、第一嵌合部に工具が嵌合され、そ
の回転が阻止された状態で第一ネック部がねじれ破断す
るまでナットが回転操作されるのであるが、本締めと一
次締めとがいずれも同じ手段により、すなわち嵌合部の
破断によって締付トルクの高さを管理することにより行
われる上、第一嵌合部と第二嵌合部とは断面形状および
寸法が同じとされているため、同じ締付工具を使用して
本締めおよび一次締めを行うことができる。

第二発明の製造方法によれば、一つの連続嵌合部を二つ
に分けることにより、第一および第二嵌合部の断面形状
および寸法が同じである本締め用１・ルク受け部および
一次締め用トルク受け部が形成される。

発明の効果 第一発明のハイテンションボルトによれば、一次締めと
本締めとを同じ締付工具を用いて行うことができるため
、工具の交換が不要となり、作業能率を向上させ得ると
ともにコストを低減させることができる． また、一次締め用トルク受け部が設けられていれば、一
次締めを忘れることなく確実に実行することができ、さ
らに、一次締め用トルク受け部の有無によって締結作業
の進行状況を把握することができる． また、第二発明の製造方法によれば、連続嵌合部に第二
ネック部を形成するのみで第一および第二嵌合部を形成
することができる。連続嵌合部を形或することは容易で
あり、第二ネツク部の転造加工も容易であるため、一次
締めと本締めとを同じ締付工具を用いて行うことができ
るハイテンションボルトを容易に製造することができる
。

実施例 以下、第一発明および第二発明の実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

第１図には第一発明の一実施例であるハイテンシジンボ
ルト１０が示されている。このボルト１０は、ねじ部１
２を有する軸部ｌ３と、その軸部ｌ３の後端に形成され
た頭部ｌ４と、軸部１３の先端に形成された本締め用ト
ルク受け部ｌ６と、本締め用トルク受け部ｌ６より更に
先端側に形成された一次締め用トルク受け部ｌ８とを有
している。本締め用トルク受け部１６は、ねじ部１２と
同心状に形成された第一嵌合部２２を有している。

第一嵌合部２２は、第２図に示すように、断面形状が２
個の正六角形を位相を３０度ずらして重ね併せたダブル
六角形状とされており、軸方向に延びる１２本の突状２
４が形成されている。また、第一嵌合部２２の外径はね
じ部ｌ２に螺合されるナットの内径より小さくされ、第
一嵌合部２２とねじ部１２との間には、直径がねじ部ｌ
２の谷の径より小さい第一ネック部２６が形成されてい
る。

２８は嵌合部形成時に作られる境界帯である。

一次締め用トルク受け部１８は、第一嵌合部２２と同心
に形成された第二嵌合部３０を有している。第二嵌合部
３０は、第３図に示すように、断面形状が第一嵌合部２
２と同し寸法のダブル六角形状とされ、１２本の突条３
１が形成されている。

また、第一嵌合部２２と第二嵌合部３０との間には、第
一ネック部２６の直径より小径の第二ネック部３２が形
成されており、第二嵌合部３０の第二ネック部３２側の
端縁にはストツパ部３４が設けられ、第二嵌合部３０へ
の工具の嵌合深さを規定するようになっている。

次に、上記のように構成されたハイテンシゴンボルト１
０の製造方法を説明する。まず、頭部１４を形成した後
、素材のトルク受け部１６．１８となるべき部分に冷間
鍛造を施し、断面形状がダブル六角形状を威す連続嵌合
部３６（第４図参照）を形成する。このとき同時に境界
帯２８が形成される。次いで、ねじ下部３８と、境界帯
２日とねじ下部３８との間と、連続嵌合部３６の軸方向
の中間部とにそれぞれ転造加工を施し、第５図に示すよ
うに、ねじ部１２を形成するとともに、第一ネック部２
６と第二ネック部３２とを形成する。

それにより連続嵌合部３６は二つに分けられ、第一嵌合
部２２と第二嵌合部３０とされる。また、これら嵌合部
２２．３０の第二ネック部３２側の端縁にそれぞれ半径
方向外向きに膨出した盛上り部４０．４２が形成される
。そのため、第６図に示すように、第一嵌合部２２の盛
上り部４０を切削加工により除去するとともに、第二ネ
ック部３２の内面を切削し、所定の形状および寸法に整
える。なお、第二嵌合部３０に形成された盛上り部４２
は残され、ストツパ部３４として機能するようにされる
。

以上のように構威されたハイテンションボルト１０によ
る被締結材の締結について説明する。第７因に示すよう
に、板状の被締結材４６．４８にはボルト１０の軸部１
３を挿通する貫通孔５０が形成されており、この貫通孔
５０に軸部１３を挿通した後、ねじ部ｌ２の被締結材４
８からの突出端部に座金５４を嵌合し、ナット５２を螺
合する。

そして、第二嵌合部３０に締付工具のボルト保持用ソケ
ット５６を嵌合させるとともに、ナット５２に締付工具
の回転操作用ソケット５８を係合させる。ソケット５６
の内周側断面形状はダブル六角形状とされており、突条
３ｌに嵌合される。また、ボルト保持用ソケット５６の
第二嵌合部３０に対する嵌合深さはストッパ部３４によ
り規定されるため、第一嵌合部２２まで嵌合されること
がない。

このようにソケット５６．５８がそれぞれ第二嵌合部３
０．ナット５２に嵌合された後、ナット５２が回転させ
られれば、ボルト１０に作用する回転トルクが増大する
。この回転トルクは第二嵌合部３２を介してソケット５
６に受けられ、ボルト１０の回転トルクが一定値に達し
たとき第二ネック部３２がねじり破断する。第一ネツク
部２６は第二ネック部３２より径が大きいため、第二ネ
ック部３２が破断しても第一ネツク部２６が破断するこ
とはなく、本締め用トルク受け部１６はねじ部１２ｔＱ
１に残る。そして、第二ネツク部３２の破断に応じてナ
ット５２の回転が停止させられ、ボル｝１０に一定の軸
力が得られる。このボルト軸力は、被締結材４６．４８
を密着させる（肌すきをなくす）ことができる程度の大
きさである。

第二ネック部３２の径はそのようなボルト軸力が得られ
る大きさに設定されているのであり、一次締め後、回転
操作用ソケット５８がナット５２から外され、締付工具
がボルｌ−１０から離間させられる．なお、第二ネック
部３２の破断時に生ずるチップは図示しないエジエクタ
装置によってボルト保持用ソケット５６内から除去され
る。

そして、本締め時には、第８図に示すように、第一嵌合
部２２にボルト保持用ソケット５６が嵌合されるととも
に、ナット５２に回転操作用ソケット５８が係合させら
れる。第一嵌合部２２と第二嵌合部３０とは断面形状お
よび寸法が同じとされているため、一次締めに用いたソ
ケット５６を使用することができる。嵌合後、ナット５
２が回転させられ、ボルト１０に作用する回転トルクが
一定値に達したとき、第一ネック部２６がねじり破断し
、被締結材４６．４８は軸部１３に発生させられた所定
の軸力により強固に締結されることとなる． なお、上記実施例においては第一，第二嵌合部２２，３
０が断面がダブル六角形状とされ、ナット５２の回転時
にソケット５６からの締付反力を十分に受けることがで
きるようにされていたが、この締付反力を受けることが
できるのであれば他の形状としてもよい。

また、盛上り部４０の除去および第二ネ，．，ク部３２
の整形が切削加工によって行われるようになっていたが
、切削以外の手段によって除去，整形するようにしても
よく、あるいは転造加工により第二ネック部３２を形成
して連続嵌合部３６を第一嵌合部２２と第二嵌合部３０
とに分ける際に、第一嵌合部２２側には盛上り部が生じ
ないように転造加工を施し、第二ネック部３２を直接形
戊するようにしてもよい． その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の
知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で本発明
を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一発明の一実施例であるハイテンションボル
トを示す正面図である。第２図は第１図における■−■
断面図である。第３図は第１図におけるＩ−１１１断面
図である。第４図，第５図および第６図は第二発明の一
実施例である方法によって上記ハイテンションボルトを
製造する工程を説明する図である。第７図は上記ハイテ
ンションボルトによって被締結材を締結する際の一次締
めを示す図であり、第８図は本締めを示す図である。 １０：ハイテンションボルト　１２：ねじ部１６：本締
め用トルク受け部 ｌ８二一次締め用トルク受け部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ねじ部の先端に同心状に設けられ、工具が嵌合さ
   れる第一嵌合部と、その第一嵌合部とねじ部との間に形
   成され、ねじ部より小径の第一ネック部とを有する本締
   め用トルク受け部と、 前記第一嵌合部の前記ねじ部とは反対側に同心状に設け
   られ、第一嵌合部と断面形状および寸法が同じである第
   二嵌合部と、第一嵌合部と第二嵌合部との間に形成され
   、前記第一ネック部より小径の第二ネック部とを有する
   一次締め用トルク受け部と を含むことを特徴とするハイテンションボルト。
2. （２）請求項１記載のハイテンションボルトを製造する
   方法であって、前記第一嵌合部と第二嵌合部とが連なっ
   た連続嵌合部を形成した後、その連続嵌合部の軸方向の
   中間部に転造加工により前記第二ネック部を形成して連
   続嵌合部を第一嵌合部と第二嵌合部とに分けることを特
   徴とするハイテションボルトの製造方法。