JPH0682418U - セルフタップねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セルフタップねじの緩み止め性能を大幅に向
上する。 【構成】 ねじ山横断面外形が最大径の干渉部と外径の
小さくなった逃げ部とからなるほぼ等径ひずみ円形状を
なすセルフタップねじにおいて、ねじ本体の少なくとも
ねじ効き代部分にはねじ本体及び被螺合部材よりも軟質
の金属材を少なくともそのねじ溝を上記下穴径以上の位
置まで埋めるように被覆し、ねじ本体螺合の際に、軟質
金属材をねじ本体のねじ山逃げ部と被螺合部材雌ねじの
ねじ溝との間の隙間に向けて流動させて該隙間を充填
し、被螺合部材雌ねじのねじ溝の塑性変形復元部分の再
塑性変形抵抗力を増大させるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、緩み止め性能を大幅に向上できるようにしたセルフタップねじに 関する。

【０００２】

【従来の技術】

各種機器や家庭用品等においては各種部品の結合にねじがよく用いられるが、 普通ねじではねじの緩みが懸念されることから、特にねじの緩みを嫌う精密機器 等ではセルフタップねじが採用されている。

【０００３】 通常、セルフタップねじでは、横断面外形が等径ひずみ円形状をなし、最大径 の干渉部で雌ねじを塑性変形しつつ、干渉部を強く雌ねじのねじ溝に喰い込ませ て強固に螺合させるようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のセルフタップねじでは、締付トルクのほぼ８０％の逆トルクで 緩みを開始し、一旦、緩みが発生すると極めて簡単に緩んで外れてしまい、締結 信頼性の点で依然として問題が残っていた。

【０００５】 この考案は、かかる問題点に鑑み、緩み止め性能を大幅に向上させるようにし たセルフタップねじを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本件考案者は上述の課題を解決すべくセルフタップねじの螺合の際の挙動を検 討したところ、セルフタップねじのねじ山逃げ部においては大径のねじ山干渉部 によって塑性変形された部分が元の下穴に向けてある程度復元していることを知 見し、これを上手く利用すればねじ山干渉部の緩み方向への回転抵抗を増大でき ることに着目し、本考案を完成した。

【０００７】 即ち、本考案に係るセルフタップねじは、被螺合部材の下穴に対して雌ねじを 塑性加工しつつ螺合され、被螺合部材の雌ねじのねじ溝塑性変形復元部分の再塑 性変形抵抗力を増大させるようにしたセルフタップねじであって、ねじ本体のね じ山横断面外形が最大径の干渉部と外径の小さくなった逃げ部とからなるほぼ等 径ひずみ円形状をなし、ねじ本体の少なくともねじ効き代部分にはねじ本体及び 被螺合部材よりも軟質の金属材が少なくともそのねじ溝を上記下穴径以上の位置 まで埋めるように被覆されており、ねじ本体螺合の際に軟質金属材がねじ本体の ねじ山逃げ部と被螺合部材雌ねじのねじ溝との間の隙間に向けて流動されて該隙 間を充填可能となしたことを特徴とする。

【０００８】 セルフタップねじはねじ山横断面外形がほぼ等径ひずみ円形状であればどのよ うなものでもよい。軟質金属材はねじ本体及び被螺合部材よりも軟質であればよ く、例えばアルミ系金属、亜鉛系金属、銅系金属等を採用できるが、コスト面及 び被覆作業等を考慮すると半田を使用するのがよい。軟質金属材は被螺合部材の 塑性変形復元部分とともに干渉部の緩み抵抗となるものであるので、セルフタッ プねじのねじ本体の効き代部分に被覆すればよい。また、被覆の方法は化学メッ キ、電気メッキ、浸漬メッキ等を採用できる。

【０００９】

【作用及び考案の効果】

セルフタップねじを被螺合部材の下穴に螺合させてゆくと、被螺合部材の下穴 にはまずセルフタップねじの大径のねじ山干渉部と同径の雌ねじが塑性変形によ って形成されるが、干渉部が通過し、逃げ部になると、その塑性変形部分は元の 下穴に向けてある程度復元する。かかる塑性変形復元部分はセルフタップねじの ねじ山逃げ部との間に隙間があると、セルフタップねじのねじ山干渉部の緩み方 向への回転によって比較的容易に再塑性変形され、干渉部の緩み止めにはならな い。

【００１０】 しかし、セルフタップねじの螺合の際に、被螺合部材がねじ本体ねじ溝に向け ても塑性変形し、これによってねじ本体ねじ溝を埋めた軟質金属材がねじ本体の ねじ山逃げ部と被螺合部材の雌ねじねじ溝との間の隙間に押し出され、上述の隙 間は軟質金属材で充填される。

【００１１】 セルフタップねじの干渉部が緩み方向に回転しようとすると、再び雌ねじを切 る必要が生じるが、塑性変形復元部分は隙間を軟質金属材で充填されているので 再塑性変形抵抗力、即ちねじ本体干渉部の緩み方向への回転抵抗が増大するとと もに、軟質金属材自体もねじ本体干渉部の緩み方向への回転抵抗となる結果、緩 み止め性能を大幅に向上できる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図３ は本考案の一実施例によるセルフタップねじを示す。図において、セルフタップ ねじ１のねじ本体１０はほぼ等径ひずみ円形状をなす横断面外形に形成され、３ つの最大径部分は被螺合部材２の下穴２０に雌ねじを形成する干渉部１１と、又 干渉部１１の前後は外径の小さくなった逃げ部１２となっている。

【００１３】 また、ねじ本体１０の表面には先端のねじ効き代部分に半田３が浸漬メッキに よってねじ溝をほぼ埋めるように被覆されている。

【００１４】 本例のセルフタップねじ１を被螺合部材２の下穴２０にねじ込むと、その回転 に伴ってねじ本体１０の干渉部１１が被螺合部材２に雌ねじ２１を塑性変形しつ つ螺進し、ねじ本体１０の干渉部１１のねじ山が被螺合部材２の雌ねじ２１に強 く喰い込む結果、セルフタップねじ１は被螺合部材２に強固に螺合する。

【００１５】 その際、セルフタップねじ１の螺進に伴い、被螺合部材２の下穴２０に形成さ れた干渉部１１と同径の雌ねじ２１（図３の二点鎖線Ｃ参照）は逃げ部１２にな ると、その塑性変形部分が元の下穴２０に向けてある程度復元し（図３の矢印Ａ 参照）、又セルフタップねじ１のねじ溝内の半田３は逃げ部１２と雌ねじ２１と の間の隙間に向けて押し出され該隙間を充填する。

【００１６】 かかる状況において、セルフタップねじ１が機械的振動等によって緩み方向に 回転しようとすると、被螺合部材２の塑性変形復元部分２２の再塑性変形力が増 大されて干渉部１１の緩み方向への回転抵抗が増大され、又半田３自体もその粘 性によって干渉部１１の緩み方向への回転抵抗となる結果、干渉部１１は緩み方 向には容易に回転できず、緩みは確実に防止できる。

【００１７】 本件考案者は本例のセルフタップねじの性能を確認すべく実験を行った。実験 は従来のセルフタップねじ、樹脂シール処理を行ったセルフタップねじ、及び半 田処理を行った本例のセルフタップねじを１４ｋｇ／ｃｍの締付トルクで締付け 、これを緩みトルクをかけてその緩み状況を調べた。その結果を表１、表２に示 す。なお、樹脂シール処理とは１０〜２０μ程度のマイクロカプセル中にアクリ ル系又はエポキシ系の樹脂接着剤を充填したもので、ねじの締付けによってマイ クロカプセルが壊れて樹脂接着剤がセルフタップねじと雌ねじとの隙間に充填さ れてセルフタップねじと雌ねじとを固着するものである。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】 表１及び表２から明らかなように、緩み開始時のトルクについては本例のセル フタップねじは他のねじと大差はなかった。緩み開始時のトルクが専ら干渉部１ １が被螺合部材２への喰い込みによって決まるためと考えられる。他方、一旦緩 んだ後のトルクについては、他のセルフタップねじがほとんど３ｋｇ／ｃｍ以下 であるのに対し、本例のセルフタップねじは多少のバラツキがあるが、概ね６ｋ ｇ／ｃｍのトルクをかけなければ、緩み方向に回すことができなかった。従って 、本例のセルフタップねじは機械的振動等によって緩みが生じても従来のねじの ように簡単に緩んで外れることはなく、締結信頼性を大幅に向上できることが分 かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例によるセルフタップねじを
示す概略斜視図である。

【図２】 上記セルフタップねじを示す横断面図であ
る。

【図３】 上記セルフタップねじを作用を説明するため
の横断面、そのａーａ縦断面及びｂーｂ縦断面を示す図
である。

【符号の説明】

１ セルフタップねじ １０ ねじ本体 １１ 干渉部 １２ 逃げ部 ２ 被螺合部材 ２０ 下穴 ２１ 雌ねじ ３ 半田

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被螺合部材の下穴に対して雌ねじを塑性
   加工しつつ螺合され、被螺合部材の雌ねじのねじ溝塑性
   変形復元部分の再塑性変形抵抗力を増大させるようにし
   たセルフタップねじであって、 ねじ本体のねじ山横断面外形が最大径の干渉部と外径の
   小さくなった逃げ部とからなるほぼ等径ひずみ円形状を
   なし、ねじ本体の少なくともねじ効き代部分にはねじ本
   体及び被螺合部材よりも軟質の金属材が少なくともその
   ねじ溝を上記下穴径以上の位置まで埋めるように被覆さ
   れており、ねじ本体螺合の際に軟質金属材がねじ本体の
   ねじ山逃げ部と被螺合部材雌ねじのねじ溝との間の隙間
   に向けて流動されて該隙間を充填可能となしたことを特
   徴とするセルフタップねじ。