JPH02271103A - セルフロックねじ部材 - 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） この発明は、セルフロックねじ部材、殊に、食い付きが
良好で、しかも、締付は終了とと同時にセルフロックさ
れるセルフロックねじ部材に関するものである。

（従来の技術） 従来のセルフロックねじ部材としては、第６図に示すよ
うなものがある（例えば、特公昭５６−１９４９２号公
報参照）。

このものは、螺旋状に形成された第１ねじ山２を有する
第１ねじ部材としてのボルト１と、このボルト１の第１
ねじ山２と係合する第２ねじ山１２を有する第２ねじ部
材としてのナツト１１とからなり、前記ボルト１の第１
ねじ山２が、その根元部４と先端部４、及び前記根元部
４から先端部５に向って所定のフランク角（例えば６０
′）で収束する二つの側面６．６を備えると共に、前記
第１ねじ山２に、その先端部５から半径方向に向うスリ
ット７を、当該第１ねじ山２と同一ピッチの螺旋状に形
成する一方、前記ナツト１１は、前記第１ねじ山２に係
合する螺旋状の第２ねじ山１２を有し、かつ、該第２ね
じ山１２を、その根元部１３から先端部１４に向って所
定のフランク角で収束する二つの側面１５．１５により
構成したものである。

そして、このセルフロックねじ部材のボルト１の第１ね
じ山２の、スリット７を設けた部分の側面フランク角（
第６図において、第１ねじ山２の面傾斜側面６．６の延
長部である破線部６Ｂ、６Ｂの交差角）は、前記ナツト
１１の第２ねじ山側面１６．１６のフランク角より小さ
く構成され、かつ、前記ボルト１とナツト１１とが係合
した際。

ボルト１のスリット７を有する第１ねじ山２部分が、そ
のスリット７を狭める方向に弾性変形するようにしたも
のである。

なお、第６図中、３はボルト１の第１ねじ山２．２間の
谷部、１３はナツト１１の第２ねじ山１２．１２間の打
部である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このセルフロックねじ部材は、前記ボル
ト１の第１ねじ山２が、その先端部５から根元部４に向
う半径方向のスリット７により分割されると共に、その
二つの側面６Ｂ、６Ｂにより構成されるフランク角が、
前記ナツト１１の第２ねじ山１２のフランク角より小さ
く構成され、前記ボルト１とナツト１１との係合により
、前記ボルト１の第１ねじ山２のフランク角が狭められ
ることに基づく、分割されたねじ山２部分の弾性変形の
復元力を、前記ボルト１及びナツト１１の係合時におけ
る緩み止め力として利用するものであるから、相応の緩
み止効果を期待できるものの、このものにあっては、そ
の製造に当り、ボルト１の第１ねじ山２の頂部５からそ
の根元部４に向ってスリット７を設けて二つに分割する
必要があり、しかも、この２分割された第１ねじ山２の
両側面６．６、殊にその先端部６Ｂ、６Ｂによるフラン
ク角が、前記ナツト１１のねじ山１２の両側面１６．１
６のフランク角より小さ゛くなるように外側へ湾曲させ
るという面倒な加工を必要とし、また、１つのねじ山２
が２つに分割されることに基づき、その強度が相応に低
下するという課題があった。

また１図示しないが、互いに係合する通常のボルト又は
ナツトの何れか一方のねじ山を、その全長に且つてその
先端部から根元部まで半径方向に分割して、その外側（
谷部側）へ湾曲させることにより、その両側面によるフ
ランク角を小さくし、前記ボルト、ナツトの締付けによ
り、前記分割したねじ山を元のねじ山と同一フランク角
になるよう弾性変形させ、その復元力により当該ボルト
、ナツトの締付時における緩止めをするようにしたセル
フロックねじ部材も、既に提案されている（例えば、米
国特許７９３８２４号明細書参照）が、このものにも前
記と略々同様な課題があった。

この発明は、このような従来のセルフロックねじ部材に
おける課題に着目してなされたもので。

螺旋状に形成された第１及び第２のねじ山を有する第１
及び第２ねじ部材からなり、前記第１ねじ部材の第１ね
じ山側面により構成されるフランク角を、その根元部か
ら中央部までのフランク角より、その中央部から先端部
までのフランク角を小さくして、外側（ねじ山間の谷部
側）へわ僅かに張出させることにより、前記第１及び第
２ねじ部材の係合時に、前記外側へ張出する第１ねじ部
材の第１ねじ山の先端部側面を、第２ねじ部材の第２ね
じ山の根元部（谷部）側面に強圧させ、第１及び第２ね
じ部材による締付終了と同時にセルフロックする、セル
フロックねじ部材を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、前記のような課題を解決するため、根元部
と先端部と、前記根元部から先端部に向って所定のフラ
ンク角で収束する二つの側面とからなる螺旋状の第１ね
じ山を有する第１ねじ部材と、該第１ねじ部材の第１ね
じ山に係合する第２ねじ山を有し、該第２ねじ山がその
根元部及び先端部と、前記根元部から先端部に向って所
定のフランク角で収束する二つの側面からなる第２ねじ
部材との組合せからなり、前記第１ねじ部材の第１ねじ
山が、その端部に１ないし３の螺合誘導部ねじ山と、該
螺合誘導部ねじ山に続く緩止め部ねじ山とにより構成さ
れ、かつ、前記緩止め部ねじ山の側面フランク角を、そ
の根元部から側面中央部までの根元部フランク角が、前
記第１ねじ部材端部の誘導部ねじ山側面のフランク角と
等しく。

その側面中央部から先端部までの先端部ねじ山側面のフ
ランク角が、前記根元部フランク角より小さく構成され
ているものである。

（作用） この発明は、前記のような構成を有するから、第１ねじ
部材端部の誘導部ねじ山を第２ねじ部材のねじ山へ螺合
させる、該両ねじ部材の正常でスムーズな螺合に続き、
第１ねじ部材を第２ねじ部材に対してさらに強力に回動
させることにより、前記第１ねじ部材の緩止め部ねじ山
の、フランク角の小さい先端部側面を、第２ねじ部材の
ねじ山の根元部側面に強圧させ、前記両ねじ部材による
締付は終了と同時にセルフロックする。

（実施例） 以下、この発明に係るセルフロックねじ部材の実施例を
、第１図ないし第４図を参照して説明する。なお、第６
図に示した従来例と共通する部分には、同−名称及び同
一符号を用いる。

第１図ないし第４図において、１１は第２ねじ部材とし
てのナツト、１２はナツト１１の螺旋状の第２ねじ山、
１３は第２ねじ山１２．１２間の谷部、１４及び１５は
第２ねじ山１２の底部及び先端部、１６．１６は第２ね
じ山１２の両側面で、これらは前記第６図に示した従来
例におけるナツト１１と変らない。

２１は第１ねじ部材としてのボルト、２１Ａはボルト２
１の頭部、２２はボルト２１の螺旋状の第１ねじ出で、
この第１ねじ山２１は、誘導部ねじ山２２Ａ及び緩止め
部ねじ山２２Ｂにより構成される。２３はねじ山２２の
谷部、２４及び２５はねじ山２２の根元部及び先端部、
２６は誘導部ねじ山２２Ａの側面で、このフランク角α
□は例えば、６０’に構成される。２６Ａ及び２６Ｂは
緩止め部ねじ山２２Ｂの根元部側面及び先端部側面、２
７は根元部側面２６Ａと先端部側面２６Ｂとの境界域を
なす、緩止め部ねじ山２２Ａの側面中央部（ボルト２１
の中心線０からの高さＨ）である。

α２は緩止め部ねじ山２２Ｂの根元部側面２６Ａのフラ
ンク角で、このフランク角α２は前記フランク角α、と
同じ６０’に構成される。α３は緩止め部ねじ山２２Ｂ
の先端部側面２６Ｂのフランク角で１例えば、５０″に
設定される。α４はねじ山２２Ｂの根元部フランクα２
と先端部フランク角α□とのフランク差角で、この例で
は１０’である。

次に、この実施例の作用を説明する。

まず、ボルト２１の端部（第１図では右側）の誘導部Ｌ
□の誘導部ねじ山２２Ａを、ナツト１１の第２ねじ山１
２の谷部１３に螺合させ、ボルト２１をナツト１１に対
して旋回すると、ボルト２１の誘導部Ｌ０の１ないし３
つ（第１図では２つ）の誘導部ねじ山２２Ａが、ナツト
１１のねじ山１２に通常のボルト、ナツトと同様にねじ
込まれる。

この１ないし３のねじ山のねじ込みの後、ボルト２１を
更らに回動させると、前記誘導部ねじ山２２Ａに続く緩
止め部ねじ山２２Ｂ、殊に、その先端部側面２６Ｂが、
ナツト１１の谷部１３（したがって、第２ねじ山１２）
の側面１６、殊に、その根元部側面内に、第４図の破線
２６Ｂに示すように食込み（強圧され）なから強個に締
付けられ、その締付完了と同時にセルフロックされる。

そして、このボルト２１は、第５図に転進面を平面図で
示すような転造ダイス３０を一対、対向させ、その間に
図示しないねじブランクを配し、転進により成形される
。このダイス３０は、ボルト２１の誘導部ねじ山２２Ａ
の転造面３１（第５図の破線部）と、緩止め部ねじ山２
２Ｂの転造面３２（同図の実線部）とが同一平面上に、
隣接して形成される。また、これらの両転造血３１及び
３２は、前記誘導部ねじ山２２Ａ及び緩止め部ねじ山２
２Ｂに対応する形状の転造面を持つ。ボルト２１の誘導
部ねじ山２２Ａの長さＬ２と、緩止め部ねじ山２２Ｂの
長さＬ２とは、ダイス３０の両転造血３１及び３２の巾
り工及びＤ２により決定される。

なお、第５図ではボルト２１の誘導部ねじ山２２Ａと緩
止め部ねじ山２２Ｂとを転造する転造面３１と３２にお
ける冬山が、その境界域において変る構造のものを示し
たが、このダイス３０は、図示しないが５その両転造血
３］、と３２の境界域においけるダイス３０の全長に旦
って、誘導部ねじ山２２Ａ又は緩止め部ねじ山２２Ｂの
何れか一方のみの成形用の山（第５図の破線と実線）と
が、途中で接続されることなく、その全長に旦って隣接
するような構造のものとして構成することもできる。

また、以上の説明では、ボルト２１及びナツト１１を第
１及び第２ねじ部材として述べたが１図示しないが、こ
れらとは逆に、ナツト１１及びボルト２１を第１及び第
２ねじ部材とし、ナツト１１の一側の１ないし３つのね
じ山を誘導部ねじ山とし、ナツト１１のその他のねじ山
を、その側面中央部から先端部側（内径側）のフランク
角が、その根元部のフランク角β□より小さくなるよう
に構成し、このようなナツトに通常構造のボルトを螺合
させる構造の、セルフロックねじ部材とし構成すること
もできる。

なお、前記ボルト２１及びナツト１１の第１及び第２ね
じ山２２及び１２を、その先端部のフランク角が６０°
をなす標準ねじとした場合には。

そのボルト２１又はナツト１１の第１又は第２ねじ山２
２．１２の緩止め部Ｌ２のねじ山２２Ｂの先端部側面の
フランク角α、を、例えば、５５゜ないし２０°程度に
することができる。

また、この先端部フランク角α、を小さくする程、ボル
ト２１とナツト１１との螺合抵抗が大きくなる。それ故
、このボルト１の緩止め部Ｌ２ねじ山２２Ｂの先端部側
面２６Ｂのフランク角α。

を小さくする程、同ねじ山２２Ｂの先端部の高さ（ボル
ト２１の中心線Ｏからの高さＨを低くするのがよい。

なお、緩止め部ねじ山２２Ｂの根元部側面のフランク角
（α□＝α、）と、その先端部側面フランク角α、との
差角α、を小さくする程、このセルフロックねじ部材に
よる緩止め作用が低下する。

（発明の効果） この発明は、前記のような構成を有し作用をするから、
次のような効果が得られる。

（１）　第１ねじ部材の誘導部ねじ山のフランク角を一
定にすると共に、その締付部ねじ山の先端部側面のフラ
ンク角を、同締付部ねじ山の根元部側面のフランク角よ
り小さく構成したから、第２ねじ部材とのスムーズな係
合開始に引続いて強力な締付けを、通常の締付より僅か
に大きなトルクによりスムーズに行える。

（２）　第１及び第２ねじ部材の締付は時に、第１ねじ
部材の緩止め部ねじ山の先端部の小フランク角の側面が
、第２ねじ部材のねじ山の根元部に食込む構造であるか
ら、第１ねじ部材を第２ねじ部材へ締付けることにより
、直ちに、いわゆるセルフロック効果を期待できる。

（３）　第１ねじ部材の緩止め部のねじ出先端部側面の
フランク角を、その根元部側面のフランク角より対さく
するだけで、その余の構成を従来例と同様に構成できる
から、従来の同種セルフロックキングねじ部材と比らべ
て容易に製作できる。

（４）　第１ねじ部材のねじ山を割溝により分割する必
要ながないので、第１ねじ部材の緩止め部ねじ山部の強
度低下を招く恐れなく、緩止め効果が大きく、また締付
力の大きなセルフロッキングねじ部材を提供できる。

（５）　第１ねじ部材の緩止め部ねじ山にスリットを設
けることなく、その先端部側面のフランク角を小さくし
たから、回部のねじ山の強度低下がないばかりでなく、
先端部フランク角を小さくすることにより、返って、同
ねじ出先端部の肉厚が増加してその強度が増加するから
、同ねじ出先端部のフランクの僅かな減小により、充分
な緩止め効果を奏するもの栓提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明に係るセルフロックキン
グねじ部材の実施例を示すもので、第１図はその第１ね
じ部材としてのボルトのねじ山の拡大説明図、第２図は
その第２ねじ部材としてのナツトのねじ山の拡大説明図
、第３図は第１゜第２ねじ部材の係台状統の説明図、第
４図はその要部の拡大説明図、第５図はこの発明に係る
セルフロックねじ部材としてのボルトの転造用ダイスの
ダイス面の平面図、第６図は従来のセルフロックねじ部
材の要部拡大説明図である。 １１・・・・・・ナツト、　　　　１２・・・・・・第
２ねじ山。 １６・・・・・・ねじ山側面、　　２１・・・・・・ボ
ルト、２２・・・・・・第１ねじ山、 ２２Ａ・・・・・・誘導部ねじ山、 ２２Ｂ・・・・・・縞付部ねじ山、 ２４・・・・・・根元部、　　　　２６・・・・・・ね
じ山側面、２６Ａ・・・・・・根元部側面、　２６Ｂ・
・・・・・先端部側面、２９・・・・・・側面中央部、 α□・・・・・・誘導部ねじ山フランク角、α２・・・
・・・根元部フランク角、 α、・・・・・・先端部フランク角、 α、・・・・・・ねじ山フランク角差、β、・・・・・
・ナツトねじ山フランク角。 出原人　ロックシール株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）根元部と先端部と、前記根元部から先端部に向っ
   て所定のフランク角で収束する二つの側面とからなる螺
   旋状の第１ねじ山を有する第１ねじ部材と、該第１ねじ
   部材の第１ねじ山に係合する第２ねじ山を有し、該第２
   ねじ山がその根元部及び先端部と、前記根元部から先端
   部に向って所定のフランク角で収束する二つの側面から
   なる第２ねじ部材との組合せからなり、前記第１ねじ部
   材の第１ねじ山が、その端部に１ないし３の螺合誘導部
   ねじ山と、該螺合誘導部ねじ山に続く緩止め部ねじ山と
   により構成され、かつ、前記緩止め部ねじ山の側面フラ
   ンク角を、その根元部から側面中央部までの根元部フラ
   ンク角が、前記第１ねじ部材端部の誘導部ねじ山側面の
   フランク角と等しく、その側面中央部から先端部までの
   先端部ねじ山側面のフランク角が、前記根元部フランク
   角より小さく構成されていることを特徴とするセルフロ
   ックねじ部材。
2. （２）前記第１ねじ部材の第１ねじ山の誘導部ねじ山の
   フランク角を６０°に構成すると共に、前記緩止め部ね
   じ山の前記根元部フランク角を６０°に、また、前記緩
   止め部ねじ山の先端部フランク角を５５°ないし２０°
   に構成したことを特徴とする請求項（１）記載のセルフ
   ロックねじ部材。