JP2017227316A - 樹脂被覆ねじ - Google Patents

Abstract

【課題】締結時にワークが座屈しても頭部に固着された樹脂部が離脱し難い樹脂被覆ねじの提供。【解決手段】ワークに螺合するねじ部１０と、このねじ部１０に一体に成形した頭部２０と、この頭部２０を覆う樹脂部３０とを備えて成る樹脂被覆ねじにおいて、前記樹脂部３０は、前記頭部２０と同等あるいはそれ以下の直径寸法に設定されて成り、前記頭部２０の上面２０ｃに固着されて成ることを特徴とする。これにより、締結によりワークが座屈しても、樹脂部３０がワークに接することが無いので頭部２０から離脱し難い。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂材を金属製の頭部に覆い被せ、一体成形した樹脂被覆ねじに関する。

従来の樹脂被覆ねじ１００ａ（１００ｂ）は、特許文献１ないし４、図６（ａ），（ｂ）に示すように、金属製のねじ部１１０および頭部１２０と、前記頭部１２０を覆う樹脂部１３０（１４０）とから構成されており、発熱するワークなどの締結部品として広く用いられている。

前記頭部１２０は、先端に十字形状などの係合部を備えたねじ締め工具（図示せず）に係合可能な係合穴１２０ｈを備えて成り、前記ねじ締め工具の回転力を受けて前記ねじ部１１０と一体に回転可能に構成されている。

前記樹脂部１３０（１４０）は、前記頭部１２０の外径よりも大きな直径となるように寸法設定されており、前記係合穴１２０ｈに前記ねじ締め工具を進入可能な挿通部１３０ｈ（１４０ｈ）を備えて成る。また、前記樹脂部１３０は、頭部１２０の座面１２０ａよりも高い位置となるように配置され、座面１２０ａを覆わないように構成されている。一方、前記樹脂部１４０は、頭部１２０の座面１２０ａよりも低い位置から上方へ延びるように配置され座面１２０ａを覆うように構成されている。

このように構成された従来の樹脂被覆ねじ１００ａ（１００ｂ）は、前記ワークに締結された状態でかつ上述したワークが発熱状態になると、ワークの熱が前記ねじ部１１０および頭部１２０へ伝達される。しかし、この熱を帯びた頭部１２０は、前記樹脂部１３０（１４０）によって覆われているので、作業者が誤って熱せられた前記頭部１２０に直接触れることがない。よって、従来の樹脂被覆ねじ１００ａ（１００ｂ）は、作業者を火傷あるいは感電などの事故から守ることを可能とすることから安全性に優れるという特徴を備えている。

特開２００９−２８７７４６号公報 特開昭５８−１５６７１０号公報 特開平０８−２８４９３４号公報 実開昭５０−１４１０５９号公報

しかしながら、従来の樹脂被覆ねじ１００ａ（１００ｂ）は、ワークへ締結する際、樹脂部１３０（１４０）が頭部１２０から離脱したり割れるという問題があった。これは、ワークと前記樹脂部１３０あるいは頭部１２０とが着座した以降、所定の締付けトルクに到達するまで樹脂被覆ねじ１００ａ（１００ｂ）に回転が加えられるためである。つまり、着座以降において、ワークと樹脂被覆ねじ１００ａ（１００ｂ）との接触面に強い押圧力が徐々に生じるので、ワークが変形し易いものであれば下方へ座屈し易い。これにより、従来の樹脂被覆ねじ１００ａであれば、頭部１２０よりも剛性の低い樹脂部１３０は、その下端１３０ａがワークにより上方へ押されることになり、頭部１２０から上方へ離脱してしまう。また、従来の樹脂被覆ねじ１００ｂであれば、頭部１２０よりも剛性の低い樹脂部１４０は、その座面１４０ａがこれよりも剛性の高い頭部１２０およびワークに挟み込まれるように押圧され、前記座面１４０ａから頭部１２０の座面１２０ａまたは頭部１２０の外周１２０ｂへ向かって亀裂が生じ、やがて前述の樹脂部１４０と同様に頭部１２０から上方へ離脱してしまう。

本発明は、ワークに螺合するねじ部と、このねじ部に一体に成形した頭部と、この頭部を覆う樹脂部とを備えて成る樹脂被覆ねじにおいて、前記樹脂部は、前記頭部と同等あるいはそれ以下の直径寸法に設定されて成り、前記頭部の上面に固着されて成ることを特徴とする。また、前記頭部は、その外周に平坦部を備えて成るフランジ形状とすることが好ましい。さらに、前記ねじ部に挿通されるとともに締結されることでワークとの座面を成す座金を備えて成ってもよい。また、前記頭部は、その上面に前記樹脂部を上方へ離脱させないよう成形したアンダーカット部を備えて成ることが好ましい。

以上説明した本発明の樹脂被覆ねじは、樹脂部を頭部と同等あるいはそれ以下の直径寸法に設定されて成るため、樹脂部が締結時に沈み込み変形するワークに接触し難い。よって、本発明の樹脂被覆ねじは、樹脂材が頭部から離脱し難いという利点がある。

さらに、本発明の樹脂被覆ねじは、その頭部外周に平坦部を備えたフランジ形状を形成して成るので、着座面積を広く設定でき締結時に生じる面圧を低減できる。よって、締結時に生じるワークの変形を低減できるという利点もある。また、このフランジ形状を備えた頭部に樹脂部が成形されるので、樹脂部がフランジ形状の前記平面に倣って均一な厚みに仕上がり易いという利点もある。

さらに、本発明の樹脂被覆ねじは、ねじ部に挿通した座金を備えて成るため、前述と同様に締結時に生じる面圧を低減でき、ワークの変形を低減できるという利点もある。

また、本発明の樹脂被覆ねじは、頭部の上面にアンダーカット部を備えるため、仮に樹脂部が上方へ離脱するような力を受けてもアンダーカット部に引っ掛かっているので、頭部から離脱し難いという利点もある。

本発明の第１の実施形態に係る樹脂被覆ねじの断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る樹脂被覆ねじの断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る樹脂被覆ねじの断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る樹脂被覆ねじの断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る樹脂被覆ねじの断面図である。 従来の樹脂被覆ねじを説明する説明図であり、（ａ）は代表的な従来の樹脂被覆ねじの断面図であり、（ｂ）は別の従来の樹脂被覆ねじの断面図である。

以下、本発明の樹脂被覆ねじについて図１ないし図５に基づき説明する。本発明の第１の実施形態は図１、第２の実施形態は図２、第３の実施形態は図３、第４の実施形態は図４、第５の実施形態は図５に対応しており、これらを順に説明する。また、第２ないし第５の実施形態の説明において、第１の実施形態と同様の構成となる部位の説明は省略する。

（第１の実施形態）

本発明の第１の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ａは、後述するめねじに螺合するねじ山を備えたねじ部１０およびこのねじ部１０と一体に成形された頭部２０と、この頭部２０の上面２０ｃに密着し固着された樹脂部３０とから構成される。前記ねじ部１０および前記頭部２０は、導電性あるいは導熱性に優れた低炭素鋼やステンレスなどの材質であり、前記頭部２０の上面２０ｃから下方へ深さを有する係合穴２０ｈが形成されている。この係合穴２０ｈは、図示しない六角穴やすり鉢状に形成された十字穴であり、ねじ締め工具の先端に嵌合可能に構成される。

また、前記頭部２０は、図１に示すように、その上面２０ｃが径方向へ平坦に延びるよう水平面を備え、その外周２０ｂが前記ねじ部１０に沿って延びる垂直面を備え、さらに、その座面２０ａが前記上面２０ｃと平行な水平面を成し構成されている。また、前記上面２０ｃおよび前記外周２０ｂは丸みを帯びた曲線部によって連接され、前記外周２０ｂおよび前記座面２０ａも前述と同様の曲線部によって連接されて成る。

前記樹脂部３０は、前記上面２０ｃと接するように配されて成り、前記外周２０ｂから径方向へ張り出さない寸法に設定されている。したがって、樹脂部３０は、前記上面２０ｃ側の曲線部を覆うように配設されており、これと異なる材質である頭部２０の上面２０ｃおよび前記曲線部を被覆するように頭部２０に固着されて成る。また、この樹脂部３０の中央には、前記ねじ締め工具の先端を侵入可能にする挿通部３０ｈが配置されており、ねじ締め工具の先端と前記係合穴２０ｈとが係合できるように構成されている。

また、前記樹脂部３０の厚みは、前記係合穴２０ｈに作業者などの指が触れないように設定されており、具体的には樹脂材３０の挿通部３０ｈに先端Ｒ２．８ｍｍの部材を設置しても部材先端が係合穴２０ｈに触れないような厚みに設定されている。つまり、樹脂部材３０の厚みは、前記係合穴２０ｈの大きさに合わせて都度選定されている。

このように構成された樹脂被覆ねじ１ａは、回転する前記ねじ締め工具に係合して、図示しないワークに予め配設されためねじへ螺入され、前記頭部２０の座面２０ａが前記ワークの上面に着座する。この後もねじ締め工具は所定の締付けトルクに達するまで回転駆動するので、この着座後も前記ねじ部１０がさらにめねじへ深く入り込もうとする。よって、ワークに当接している状態の前記座面２０ａは、さらにワークを下方へ押圧することになるので、ワークは頭部２０の座面２０ａの形状に倣って座屈するように変形することがある。

つまり、ワークは、前記樹脂部３０の剛性よりも高くかつ前記頭部２０の剛性よりも低い場合であれば、頭部２０の外周２０ｂに倣って座屈変形するものの、前記樹脂部３０は、この外周２０ｂから張り出していないため、座屈変形したワークによって上方へ押し上げられない。したがって、本発明の第１の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ａは、樹脂部３０が頭部２０から離脱することなくしっかりと固着している状態を保つ。

（第２の実施形態）

次に、本発明の第２の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ｂは、前述した第１の実施形態の前記頭部２０、樹脂部３０と異なる頭部２１、樹脂部３１を備えており、ここでは違いのある前記頭部２１および前記樹脂部３１の形状について説明する。

前記頭部２１は、図２に示すように、その上面２１ｃが上方へ突起し丸みを帯びた曲部と、平坦に成形された平坦部とを一体に成形されて成る。また、この頭部２１は、その外周２１ｂがねじ部１０に沿って延びる垂直面を備え、さらに、その座面２１ａが前記上面２１ｃの平坦部とほぼ平行に延びるように成形されて成る。よって、頭部２１は、フランジ形状を成している。

前記樹脂部３１は、前記上面２１ｃと接するように配されて成り、前記外周２１ｂから径方向へ張り出さない寸法に設定されている。したがって、樹脂部３１は、前記上面２１ｃ側の前記曲部および平坦部に配設されており、これと異なる材質である頭部２１の上面２１ｃを被覆するように頭部２１に固着されて成る。また、この樹脂部３１の中央には、前記ねじ締め工具の先端を進入可能にする挿通部３１ｈが配置されており、ねじ締め工具の先端と前記頭部２１の係合穴２１ｈとが係合できるように構成されている。

このように構成された樹脂被覆ねじ１ｂは、回転するねじ締め工具に係合して前記ワークのめねじに螺入されて頭部２１の座面２１ａがワークの上面に着座する。この後もねじ締め工具は所定の締付けトルクに達するまで回転駆動するので、この着座後も前記ねじ部１０がさらにめねじへ深く入り込もうとする。よって、ワークに当接している状態の前記座面２１ａは、さらにワークを下方へ押圧することになるので、ワークは頭部２１の座面２１ａの形状に倣って座屈するように変形することがある。

つまり、ワークは、前記樹脂部３１の剛性よりも高くかつ前記頭部２１の剛性よりも低い場合であれば、頭部２１の外周２１ｂに倣って座屈変形するものの、前記樹脂部３１は、この外周２１ｂから張り出していないため、座屈変形したワークによって上方へ押し上げられない。したがって、本発明の第２の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ｂは、樹脂部３１が頭部２１から離脱することなくしっかりと固着ている状態を保つ。

（第３の実施形態）

次に、本発明の第３の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ｃを説明する。この樹脂被覆ねじ１ｃも前述の樹脂被覆ねじ１ｂと同様に第１の実施形態の頭部２０、樹脂部３０と異なる頭部２２、樹脂部３２を備え、これらに加えて、前記頭部２２と別体の座金４０を備えている。したがって、以下では前記頭部２２、前記樹脂部３２、前記座金４０についてのみ説明する。

前記頭部２２は、図３に示すように、その上面２２ｃが上方へ突起し丸みを帯びた曲線を備えて成り、前記ねじ締め工具の先端に係合可能な係合穴２２ｈを備えて成る。

前記樹脂部３２は、前記頭部２２の上面２２ｃと接するように配されて成り、後述する座金４０の外周４０ｂから径方向へ張り出さない寸法に設定されている。また、樹脂部３２は、これと異なる材質である頭部２２の上面２２ｃを被覆するように頭部２２に固着されて成り、その中央には、前記ねじ締め工具の先端を進入可能にする挿通部３２ｈが配置され、ねじ締め工具の先端と前記頭部２２の係合穴２２ｈとが係合できるように構成されている。

前記座金４０は、頭部２２およびねじ部１０と同様の材質から成り、所謂平ワッシャである。また、この座金４０は、ねじ部１０と頭部２２との境界付近に配置されており、ねじ部１０の軸方向に沿って若干移動可能に構成されている。さらに、座金４０は、前記頭部２２および前記樹脂部３２よりも大径に設定されており、ワークに接する水平に延びる座面４０ａとこの座面４０ａから直交する方向へ向きを変えた外周４０ｂとを備えて成る。

このように構成された樹脂被覆ねじ１ｃは、回転するねじ締め工具に係合して前記ワークのめねじに螺入されて前記座金４０の座面４０ａがワークの上面に着座する。この後もねじ締め工具は所定の締付けトルクに達するまで回転駆動するので、この着座後も前記ねじ部１０がさらにめねじへ深く入り込もうとする。よって、ワークに当接している状態の前記座面４０ａは、さらにワークを下方へ押圧することになるので、ワークは前記座金４０の座面４０ａの形状に倣って座屈するように変形することがある。

つまり、ワークは、前記樹脂部３２の剛性よりも高くかつ前記座金４０の剛性よりも低い場合であれば、座金４０の外周４０ｂに倣って座屈変形するものの、前記樹脂部３２は、この外周４０ｂから張り出していないため、座屈変形したワークによって上方へ押し上げられない。したがって、本発明の第３の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ｃは、樹脂部３２が頭部２２から離脱することなくしっかりと固着ている状態を保つ。

（第４の実施形態）

次に、本発明の第４の実施形態に係る被覆ねじ１ｄを説明する。この樹脂被覆ねじ１ｄは、上述した第１の実施形態の頭部２０に後述するアンダーカット部２８を備えた頭部２３としたものであり、ここでは違いのある前記頭部２３、アンダーカット部２８、樹脂部３３について説明する。

前記頭部２３は、図４に示すように、その上面２３ｃ，２３ｃが高さの異なる２段の平面により構成されており、これら高さの異なる上面２３ｃ，２３ｃを上方へ向かって拡径する返し形状のアンダーカット部２８によって連接され、前記ねじ締め工具の先端に係合可能な係合穴２３ｈを備えて成る。また、頭部２３は、所定の直径に設定されており垂直方向に延びる外周２３ｂと、水平方向に延びワークに当接する座面２３ａとを備える。

前記樹脂部３３は、前記頭部２３の上面２３ｃ，２３ｃおよび前記アンダーカット部２８に接するように配されて成り、前記頭部２３の外周２３ｂから径方向へ張り出さない寸法に設定されている。また、樹脂部３３は、これと異なる材質の頭部２３の上面２３ｃ，２３ｃおよびアンダーカット部２８を被覆するように頭部２３に固着されて成り、その中央には前記ねじ締め工具の先端を進入可能にする挿通部３３ｈが配置され、ねじ締め工具の先端と前記頭部２３の係合穴２３ｈとが係合できるように構成されている。

このように構成された樹脂被覆ねじ１ｄは、回転するねじ締め工具に係合して前記ワークのめねじに螺入されて前記頭部２３の座面２３ａがワークの上面に着座する。この後もねじ締め工具は所定の締付けトルクに達するまで回転駆動するので、この着座後も前記ねじ部１０がさらにめねじへ深く入り込もうとする。よって、ワークに当接している状態の前記座面２３ａは、さらにワークを下方へ押圧することになるので、ワークは前記頭部２３の座面２３ａの形状に倣って座屈するように変形することがある。

つまり、ワークは、前記樹脂部３３の剛性よりも高くかつ前記頭部２３の剛性よりも低い場合であれば、頭部２３の外周２３ｂに倣って座屈変形するものの、前記樹脂部３３は、この外周２３ｂから張り出していないため、座屈変形したワークによって上方へ押し上げられない。したがって、本発明の第４の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ｄは、樹脂部３３が頭部２３から離脱することなくしっかりと固着ている状態を保つ。さらに、樹脂被覆ねじ１ｄは、前述したようなワークの変形ではなく単に樹脂部３３を上方へ摘み上げられるような場合であっても、前記アンダーカット部２８を備えるため、樹脂部３３が頭部２３から離脱し難いという利点もある。

（第５の実施形態）

次に、本発明の第５の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ｅを説明する。この樹脂被覆ねじ１ｅは、前記アンダーカット部２８の形状を鋸刃状に成形したアンダーカット部２８ａとしている。つまり、第４の実施形態に係る樹脂被覆ねじ１ｄの変形例であり、樹脂被覆ねじ１ｅは、前述した第４の樹脂被覆ねじ１ｄと同様の作用効果を有している。

１ａ・・・樹脂被覆ねじ
１０ ・・・ねじ部
２０ ・・・頭部
２０ａ・・・座面
２０ｂ・・・外周
２０ｃ・・・上面
３０ ・・・樹脂部

Claims (4)

1. ワークに螺合するねじ部と、このねじ部に一体に成形した頭部と、この頭部を覆う樹脂部とを備えて成る樹脂被覆ねじにおいて、
   前記樹脂部は、前記頭部と同等あるいはそれ以下の直径寸法に設定されて成り、前記頭部の上面に固着されて成ることを特徴とする樹脂被覆ねじ。
2. 前記頭部は、その外周に平坦部を備えて成るフランジ形状としたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆ねじ。
3. 前記ねじ部に挿通されるとともに締結されることでワークとの座面を成す座金を備えて成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂被覆ねじ。
4. 前記頭部は、その上面に前記樹脂部を上方へ離脱させないよう成形したアンダーカット部を備えて成ることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の樹脂被覆ねじ。

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