JPH10184642A - 雌ねじ部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不完全ねじ部が殆ど生じず、雄ねじとの食い
込み不良が少なくなる雌ねじ部材を提供する。 【解決手段】開口側に位置する口径の大きいガイド孔部
１５と該ガイド孔部１５と同軸的に該開口と遠ざかる方
向に延びるねじ穴部１１とからなるねじ穴をもつ雌ねじ
部材であって、該ガイド孔部１５の底が軸方向にラセン
状に延びかつ軸中心方向に傾斜した傾斜ラセン底２３と
なり、該傾斜ラセン底２３が粗材の状態で形成しようと
する雌ねじのリードに予め一致し、該傾斜ラセン底２３
に連続してラセン溝１４が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雄ねじとの噛合い
性が良好な雌ねじ部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にねじは鍛造に代表される塑性変形
工法や切削工法により形成され、用途によって種々の加
工方法が選択される。従来、雌ねじをタップにより形成
する場合、予め粗材に形成する下穴は、図６に示すよう
に、タップの先端部をガイドする開口側に位置したガイ
ド孔部１と、該ガイド孔部１と同軸的に開口と遠ざかる
方向に延びるねじ形成用下穴部２とをもち、該ガイド孔
部１とねじ形成用下穴部２との間に、ガイド孔部１の底
を形成し軸中心方向に傾斜してねじ形成用下穴部２に連
設する傾斜底３が形成される。

【０００３】そして、雌ねじの形成は、タップをガイド
孔部１より挿入して圧力を加えつつ回転させる。これに
より、タップの食いつき部が傾斜底３に食込み、ねじ形
成用下穴部２の内径を中心に山と谷からなるねじ穴が形
成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記形
状の下穴にタップを挿入して形成される従来の雌ねじ部
材は、傾斜底３の部分に不完全ねじ部が形成され、か
つ、この不完全ねじ部が雄ねじとの噛合い不良を起しや
すい状態に形成されるおそれがある。すなわち、例えば
転造によるねじ部の形成過程は、転造タップの山部がね
じ穴の谷に位置した部分を両側に盛上げるように変形さ
せねじの山を形成するように進行するものであるが、傾
斜底３の部分は、盛上げられる量が不足し、図７に示す
ように、本来のねじ溝５に位置的に隣接して山の頂上部
分に凹部４が形成され、二条ねじのようになる。このよ
うな凹部４が形成されると、雄ねじを挿入したとき、雄
ねじの山が螺子溝５でなく凹部４に噛合うおそれがあ
り、ねじを潰してしまうことがあった。

【０００５】また、切削タップを用いる場合にも、該切
削タップと被加工材との軸方向相対位置あるいは押力が
切削タップの食いつき動作に影響し、相対位置や押力を
微妙に調整しないと、不完全ねじ部のねじ山がやせたり
して、雄ねじとの噛合いが悪い雌ねじが形成されてしま
う。本発明は、不完全ねじ部ができるだけ少なく、ねじ
穴の始り部分からねじピッチに形成され、雄ねじと常に
正常に係合する雌ねじ部材を提供することを解決すべき
課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明の発明者等は種々検討を重ね、ガイド孔部の底を形
成する軸中心方向に傾斜した面がねじ加工前の粗材の状
態で形成しようとする雌ねじのリードに予め一致したラ
セン状に形成されていて、このガイド孔部の底に連続し
てラセン溝が形成された雌ねじ部材とすることにより、
問題を解決できると考えた。

【０００７】すなわち、本発明の課題を解決した請求項
１の発明は、開口側に位置する口径の大きいガイド孔部
と該ガイド孔部と同軸的に該開口と遠ざかる方向に延び
るねじ穴部とからなるねじ穴をもつ雌ねじ部材であっ
て、該ガイド孔部の底は軸方向にラセン状に延びかつ軸
中心方向に傾斜した傾斜ラセン底となり、該傾斜ラセン
底は該ねじ穴部のラセン溝に連続しているものである。

【０００８】上記構成の雌ねじ部材は、ガイド孔部の底
を形成する面が粗材の状態で予めねじのリードとほぼ一
致したラセン状の傾斜ラセン底として形成され、該傾斜
ラセン底よりねじ穴部のラセン溝が連続しているので、
ねじの始り部分から正常なピッチでねじ穴部が形成さ
れ、挿入された雄ねじと確実に噛合う。請求項２の発明
は、前記傾斜ラセン底を鍛造によって形成することにあ
る。

【０００９】請求項３の発明は、前記ねじ穴部を転造タ
ップによって形成することにある。請求項４の発明は、
前記ねじ穴部を切削タップによって形成することにあ
る。請求項５の発明は、前記ガイド穴部が前記傾斜ラセ
ン底の開口側にシリンダ状の導入孔をもつことにある。
この導入孔によりタップをより正確に軸方向に挿入する
ことができる。

【００１０】請求項６及び７の発明は、請求項１記載の
雌ねじ部材をそれぞれナット及びナット以外の機械部品
に限定したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】上記傾斜ラセン底は、鍛造によっ
て形成することができる。この場合の工具は、ねじ穴形
成前の粗材にガイド孔部を形成する大径部と、該大径部
から軸方向に延び傾斜ラセン底を形成するテーパ部から
なる金型を用いる。なお、ねじ穴となる下穴は、打抜
き、ドリル等により形成する。

【００１２】また、上記傾斜ラセン底は、ねじピッチ分
だけのリードをもたせることが理想的であるが、１〜
１．５ピッチの間であれば、傾斜ラセン底に連続させた
ラセン溝の形成が可能である。更に上記傾斜ラセン底
は、３６０°を最大としてそれより若干小さな角度範囲
に形成することが好ましい。３６０°の場合は、ねじ形
成前の粗材の状態で傾斜ラセン底が一周してできる段差
面が軸平面に一致する。傾斜ラセン底の形成角度範囲が
３６０°より小さくなるのに応じて、前記段差面が周方
向に長くなり、傾斜しただけの底にタップが食いつく場
合の角度に近づく。

【００１３】上記ねじ穴部は転造タップによって形成す
ることができる。該転造タップは、雄ねじの山頂位置が
ガイド孔部の内壁に接する外径のものを用いる。転造タ
ップの雄ねじは、山が谷の位置より始まるタイプでもよ
いし、山の始まり部分がカットされているタイプでもよ
い。上記ねじ穴部は切削タップによって形成することが
できる。該切削タップは、先端の刃の面取り部を傾斜ラ
セン底に合わせた形状にすることが好ましい。また、切
削タップは先端にドリルをもっているタイプでもよい。

【００１４】上記ガイド穴部は前記傾斜ラセン底の開口
側にシリンダ状の導入孔をもってもよい。この導入孔を
設ける場合は、先端に雄ねじや刃をもたない断面円形の
部分をもつタップを用いる。本発明の雌ねじ部材は、ナ
ットのような機械部品でもよく、エンジンボデイのよう
な機体でもよい。

【００１５】

【実施例】本発明の雌ねじ部材を具体的実施例により更
に説明する。図１は、雌ねじ部材に相当するナットを示
している。このナット１０のねじ穴部１１には、ねじ山
１２が谷の位置より径内方向に立上がる起立面１３に連
続してラセン状に形成され、起立面１３の直下の谷の位
置よりラセン溝１４が連続している。起立面１３が立上
がる谷の位置は、ガイド孔部１５の内径を決定し、かつ
ラセン溝１４の底と一致している。ガイド孔部１５の内
壁は、起立面１３から例えば右回りで漸次軸方向に長く
なり一周分にわたって形成されている。

【００１６】上記構成のナット１０は、図２に示すよう
な加工前の粗材２０より形成する。粗材２０に予め形成
する下穴２１は、前記ガイド孔部１５と、該ガイド孔部
１５と同軸的に下側に延びるねじ形成用下穴部２２とか
らなり、ガイド孔部１５の底は、軸方向にラセン状に延
びかつ軸中心方向に傾斜した傾斜ラセン底２３となって
いる。傾斜ラセン底２３は、ほぼ一周形成され、雌ねじ
１ピッチ分の段差面２４をもつ。段差面２４はその一部
が前記起立面１３として残るものである。

【００１７】上記粗材２０のガイド孔部１５だけは、金
型を押しつける鍛造によって形成しも、切削バイトによ
って形成しても、或いは特殊な方法で形成してもよい。
上記下穴２１をもつ粗材２０を転造タップによって雌ね
じを形成する過程を図３乃至図５を用いて説明する。た
だし、図３乃至図５では、ガイド孔部１５が軸方向に長
い場合、すなわち開口側にシリンダ状の導入孔３０をも
つ構成を例にして説明する。

【００１８】転造タップ３１は、図３に示すように、雄
ねじの山の始まりがカットされた食いつき部３２を有す
る。食いつき部３２をこのような形状とする理由は強度
を向上するためである。転造タップ３１の山頂位置での
外径は、ガイド孔部１５に嵌合可能に設定されている。
転造タップ３１が導入孔３０を介してガイド孔部１５に
嵌合すると、転造タップ３１の先端のフランク３４が傾
斜ラセン底２３の開口側に近い面に接触する。この場
合、フランク３４の傾斜角θ′は傾斜ラセン底２３の傾
斜角θ（図５）とほぼ等しいので、例えば転造タップ３
１を回転させると、フランク３４と傾斜ラセン底２３と
が安定に摺接し、この状態で転造タップ３１をほぼ最大
３６０°回転させる間に、食いつき部３２は傾斜ラセン
底２３の段差面２４に確実に当接する。そして更に転造
タップ３１を回転させると、転造が行われ、図６に示す
ように、ラセン溝１４が段差面２４の下側より傾斜ラセ
ン底２３に連続して形成されることになる。

【００１９】このように本実施例の雌ねじ部材では、製
造過程において、転造タップ３１の食いつき部３２が必
ず段差面２４に当接し、ラセン溝１４が必ず傾斜ラセン
底２３に連続して形成される。この形状のねじ穴部１１
では、ねじの始り部分から正常なピッチの雌ねじとな
り、雄ねじを挿入した場合に、食込み不良を起こすこと
なく、確実に噛合うものである。

【００２０】また、傾斜ラセン底２３をほぼ３６０°形
成することにより、殆ど不完全ねじ部をもたない雌ねじ
となる。本発明の雌ねじ部材は、切削タップを用いても
製作することができる。この場合も、切削タップの先端
側の刃の面取り角度を傾斜ラセン底２３の傾斜角度θに
合わせることにより、確実に切削タップの先端側の刃が
段差面２４に当接し、傾斜ラセン底２３に連続するラセ
ン溝１４を形成することができる。

【００２１】なお、θは６０°前後であるが、勿論、こ
の値に限定するものではない。また、必ずしも形成する
ねじ山の角度に一致させる必要はない。また、傾斜ラセ
ン底２３は雌ねじの１ピッチ分形成したが、１．５ピッ
チと１ピッチの間であればいずれでも、食いつき部は傾
斜ラセン底２３にラセン溝１４が連続するように段差面
２４に当接する。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、粗材
の状態で予め形成された傾斜ラセン底が形成しようとす
る雌ねじのリードに一致し、該傾斜ラセン底に連続して
ラセン溝が形成されるので、不完全ねじ部が殆ど生じ
ず、雄ねじを常に正常に噛合わせることができ、食い込
み不良の発生を軽減して生産性の向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る雌ねじ部材を示す斜
視図である。

【図２】 上記雌ねじ部材を形成する前の粗材を示す斜
視図である。

【図３】 本発明の雌ねじ部材を転造により製造する場
合のタップを示す図である。

【図４】 上記雌ねじ部材の製造において転造前の粗材
を示す断面図である。

【図５】 上記雌ねじ部材の転造後の形状を示す断面図
である。

【図６】 従来の雌ねじ部材の製造において転造前の粗
材を示す断面図である。

【図７】 上記従来の雌ねじ部材の転造後の形状を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０はナット（雌ねじ部材）、１１はねじ穴部、１２は
ねじ山、１３は起立面、１４はラセン溝、１５はガイド
孔部、２０は粗材、２１は下穴、２２はねじ形成用下穴
部、２３は傾斜斜ラセン底、２４は段差面、３１は転造
タップである。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口側に位置する口径の大きいガイド孔
   部と該ガイド孔部と同軸的に該開口と遠ざかる方向に延
   びるねじ穴部とからなるねじ穴をもつ雌ねじ部材であっ
   て、 該ガイド孔部の底は軸方向にラセン状に延びかつ軸中心
   方向に傾斜した傾斜ラセン底となり、 該傾斜ラセン底は該ねじ穴部のラセン溝に連続している
   ことを特徴とする雌ねじ部材。
2. 【請求項２】 前記傾斜ラセン底は鍛造によって形成さ
   れたものである請求項１記載の雌ねじ部材。
3. 【請求項３】 前記ねじ穴部は転造タップによって形成
   されたものである請求項１記載の雌ねじ部材。
4. 【請求項４】 前記ねじ穴部は切削タップによって形成
   されたものである請求項１記載の雌ねじ部材。
5. 【請求項５】 前記ガイド穴部は前記傾斜ラセン底の開
   口側にシリンダ状の導入孔をもつ請求項１記載の雌ねじ
   部材。
6. 【請求項６】 請求項１記載の雌ねじ部材はナットであ
   る。
7. 【請求項７】 請求項１記載の雌ねじ部材はナット以外
   の機械部品である。