JPH0821424A

JPH0821424A - ボルト

Info

Publication number: JPH0821424A
Application number: JP15252894A
Authority: JP
Inventors: Shozo Matsumura; 昌造松村; Sueji Yasutomi; 末治安冨
Original assignee: MAEDA KINZOKU KOGYO KK; Maeda Metal Industries Inc
Current assignee: MAEDA KINZOKU KOGYO KK; Maeda Metal Industries Inc
Priority date: 1994-07-05
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】シャーボルトの材料の節約及び相手ソケット
との嵌合作業性を向上させる。【構成】ネジ軸11の先端に該ネジ軸11と同心にチップ
13を具えたシャーボルトにおいて、チップ13には、軸方
向に延びる平行突条16、16が周方向に等間隔に形成さ
れ、突条16の軸心に沿う両側面16a、16bは、ボルトの軸
心と突条16の幅中心を通る仮想面Ａに対して平行であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネジ軸の先端に該ネジ
軸に螺合したナット締付け時の反力を受けるチップを突
設したボルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来斯種ボルトには、チップに一定値以
上の締付け反力が作用すると先端のチップが捩千切ら
れ、適正トルクで締め付けられたか否かが一見して判る
ボルト(以下、シャーボルトと呼ぶ)と、締付けトルク設
定機構付きの締付機によって締め付けられ、チップは単
に締付け反力を受けるだけに過ぎないもの(以下、反力
受けボルトと呼ぶ)とがある。シャーボルトは、図７、
図８、図９に示す如く、ネジ軸(11)の一端に頭部(12)、
他端にチップ(13)を具え、ネジ軸(11)とチップ(13)との
間に剪断用周溝(14)を有している。反力受けボルトは、
シャーボルトの様な剪断用周溝(14)はなく、この点だけ
がシャーボルトとは相違する。

【０００３】以下の説明ではシャーボルトについて説明
するが、チップを捩じ切るか否かの点以外は、反力受け
ボルトも同じである。チップ(13)の軸心に直交する断面
は、２つの正六角形が３０゜位相をずらして重なった形
状を呈しており、チップ(13)外周には、軸方向に延びる
１２条の突条(15)が周方向に等間隔に並んでいる。１つ
の突条(15)の稜線を挟む両側面(15a)(15b)は１２０゜の
鈍角を成し、斜面となっている。

【０００４】図１０は、シャーボルト(１)を締め付ける
締付機(３)を示している。締付機(３)は公知の如く、ケ
ーシング(30)の先端にアウターソケット(５)とインナー
ソケット(４)を同心に回転可能に配備し、モータ(７)に
連繋された遊星歯車減速機構(６)の２つの出力軸を、イ
ンナーソケット(４)とアウターソケット(５)に接続して
構成されている。

【０００５】インナーソケット(４)の内面の断面形状
は、シャーボルト(１)と同様にして２つの正六角形が
３０゜位相をずらせて重なった形状を呈しており、１２
条のＶ字状溝(41)が等間隔に周方向に平行に並んでい
る。複数の鉄骨(８)(81)を貫通してシャーボルト(１)を
挿入し、ナット(２)を螺合する。

【０００６】上記ナット(２)を締付機(３)のアウターソ
ケット(５)に、シャーボルト(１)のチップ(13)をインナ
ーソケット(４)に係合し、遊星歯車減速機構(６)を作動
させる。ナット(２)締付け時の反力は、遊星歯車減速機
構(６)を介してチップ(13)で受けられ、一定トルク以上
の締め付けトルクが作用すれば、該チップ(13)は周溝(1
4)部分から捩じ千切られる。従って、一見してシャーボ
ルト(１)が適正トルクで締め付けられたか否かが判る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】チップ(13)の突条(15)
と、インナーソケット(４)の内面のＶ字状溝(41)の当り
は、厳密には線当りとなる筈であるが、ボルトの弾性変
形等により面当りとなる。但しこれは、シャーボルト
(１)の軸心と突条(16)の幅中心を通る仮想面Ａに対して
６０゜傾いた面Ｂで突条と溝側壁が当っての係合であ
り、チップ(13)とインナーソケット(４)のクリアランス
が大きいと、両者の引っ掛かりが甘くなる。

【０００８】しかもインナーソケット(４)の回転力は、
突条(15)の傾斜側面(15b)によって、該側面(15b)の傾斜
に沿って滑り上がる力と、側面(15b)に直交して該側面
(15b)を押圧する力に分力されてしまい、面圧が高くな
って突条(15)を押し潰す大なる力が作用する。このため
に突条(15)は摩耗し易くなり、終にはインナーソケット
(４)が空滑りし、役を成さない事態を招来する。

【０００９】従って、従来は、インナーソケット(４)と
チップ(13)のクリアランスを小さくし、且つ、チップ(1
3)及び突条(15)を長く形成することにより、突条(15)と
溝(42)の接触面積を大きくし、突条(15)に対する面圧を
小さくして、突条(15)及びＶ字状溝(41)の摩耗を抑えて
いる。

【００１０】しかし、インナーソケット(４)とチップ(1
3)のクリアランスを小さくすれば、両者の嵌合作業性が
悪くなり、又、チップ(13)を長くするとシャーボルト
(１)の材料が嵩む。本発明は、上記チップの突条の形状
に工夫を施すことにより、前記問題を解決できるシャー
ボルトを明らかにするものである。

【００１１】

【課題を解決する手段】本発明のボルト(１)は、ネジ軸
(11)に突設されたチップ(13)には、軸方向に延びる平行
突条(16)(16)が周方向に等間隔に形成され、突条(16)の
軸心に沿う両側面(16a)(16b)の内、少なくともナット
(２)締め付け時の反力を受ける方の側面(16b)は、シャ
ーボルト(１)の軸心と突条(16)の幅中心を通る仮想面Ａ
に対して平行であることを特徴とする。本発明をシャー
ボルトに実施する場合、ネジ軸(11)とチップ(13)との間
に周溝(14)を設けておく。

【００１２】

【作用及び効果】図２、図３に示す如く、ボルト(１)を
締め付ける締付機(３)のインナーソケット(４)の溝(42)
は、その両側壁(42a)(42b)が、インナーソケット(４)の
軸心と溝(41)の幅中心を通る仮想面Ａ´に対して平行と
なる様に開設されている。

【００１３】インナーソケット(４)にチップ(13)を嵌め
る。締付け時、インナーソケット(４)にはナット締付け
方向とは逆向きの反力が作用するため、インナーソケッ
ト(４)の溝(41)の反回転側の側壁(42b)がチップ(13)の
突条(16)の側面(16b)を押圧する。

【００１４】上記突条(16)の側面(16b)は、ボルト(１)
の軸心と突条(16)の幅中心を通る仮想面Ａに対して平行
であり、又、インナーソケット(４)の溝(42)の側壁(42
b)は、インナーソケット(４)の軸心と溝(42)の幅中心を
通る仮想面Ａ´に対して平行であるため、インナーソケ
ット(４)とチップ(13)のクリアランス分だけ、チップ(1
3)の側面(16a)(16a)は、インナーソケット(４)の溝側壁
(42b)に対して傾き、突条(16)の側面(16b)の上縁が線当
りとなってインナーソケット(４)の溝側壁(42b)に接す
る。

【００１５】しかし、締め付け時にボルトに作用する捩
り力によりボルトは弾性変形し、突条(16)の側面(16b)
とインナーソケット(４)の溝側壁(42b)は面当りとな
る。突条(16)の側面(16b)と、インナーソケット(４)の
溝側壁(42b)は、ボルト(１)の軸心と突条(16)の幅中心
を通る仮想面Ａに対して平行であるため、インナーソケ
ット(４)の回転力は、突条(16)の側面(16b)に対して略
直角方向に作用して、剪断用チップ(13)を捩る方向に有
効に働き、突条(16)を上から押し潰す方向には働かな
い。

【００１６】従来の様に、ボルト(１)の軸心と突条(16)
の幅中心を通る仮想面Ａに対して大きく傾いた面で突条
と溝側壁が当る場合に比べて、係合力は大で、面圧は小
さくなる。

【００１７】従って、従来の様に、インナーソケット
(４)とチップ(13)のクリアランスを小さくし、且つ、チ
ップ(13)及び突条(15)を長く形成することにより、突条
(15)と溝(42)の接触面積を大きくし、突条(15)に対する
面圧を小さくして、突条(15)及びＶ字状溝(41)の摩耗を
抑える必要はない。

【００１８】即ち、本発明のボルト(１)の場合、突条(1
6)の数が従来と同じであれば、インナーソケット(４)と
チップ(13)のクリアランスを従来よりも大きくして、両
者の嵌合作業性を良くすることができ、又、チップ(13)
の長さを従来よりも短くして、ボルト(１)の材料を節約
できる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明をシャーボルト(１)に実施もの
であり、ネジ軸(11)の基端に頭部(12)、先端にチップ(1
3)を夫々ネジ軸(11)と同軸に突設しており、ネジ軸(11)
とチップ(13)との間に周溝(14)を開設しており、該周溝
(14)部分から捩千切られる。

【００２０】チップ(13)には、軸方向に延びる平行突条
(16)(16)が周方向に等間隔に形成され、図３に示す如
く、突条(16)の軸心に沿う両側面(16a)(16b)は、ボルト
の軸心と突条(16)の幅中心を通る仮想面Ａに対して平行
である。シャーボルト(１)の剪断用チップ(13)の寸法の
一例を示すと、呼び径１６mmのシャーボルト(ネジ面の
外形が１６mm)のチップ(13)の最大径は１３mm、突条(1
6)の幅は１.４mmである。

【００２１】上記シャーボルト(１)を締め付ける締付機
(３)のインナーソケット(４)内面には、１２条の溝(42)
が周方向に等間隔に開設されている。各溝(42)の、その
両側壁(42a)(42b)は、インナーソケット(４)の軸心と溝
(42)の幅中心を通る仮想面Ａ´に対して平行である。

【００２２】前記呼び径１６mmのシャーボルト(１)に対
するインナーソケット(４)の溝(42)寸法は、図２と図３
に示す数値範囲がインナーソケット(４)とチップ(13)の
嵌合作業性と、締付け時の突条(16)に作用する面圧の関
係からは望ましい。即ち、溝幅は１.６〜乃至２.０mm、
対向する溝の溝底間の長さは１３.２〜１３.６mmであ
る。

【００２３】然して、インナーソケット(４)にチップ(1
3)を嵌める。締付け時、インナーソケット(４)にはナッ
ト締め付け方向とは逆向きの反力が作用するため、イン
ナーソケット(４)の溝(42)の反回転側の側壁(42b)がチ
ップ(13)の突条(16)の側面(16b)を押圧する。

【００２４】チップ(13)の突条(16)の側面(16b)は、ボ
ルトの軸心と突条(16)の幅中心を通る仮想面Ａに対して
平行であり、又、インナーソケット(４)の溝(42)の側壁
(42b)は、インナーソケット(４)の軸心と溝(42)の幅中
心を通る仮想面Ａ´に対して平行であるため、インナー
ソケット(４)とチップ(13)のクリアランス分だけ、突条
(16)の側面(16b)は、溝側壁(42b)に対して傾き、突条(1
6)の側面(16b)の上縁が線当りとなって溝(42)の側壁(42
b)に接する。

【００２５】しかし、締め付け時にボルトに作用する捩
り力によりボルトは弾性変形し、突条(16)の側面(16b)
とインナーソケット(４)の溝側壁(42b)は面当りとな
る。突条(16)の側面(16b)と、インナーソケット(４)の
溝側壁(42b)は、シャーボルト(１)の軸心と突条(16)の
幅中心を通る仮想面Ａに対して平行であるため、インナ
ーソケット(４)の回転力は、突条(16)の側面(16b)に対
して略直角方向に作用して、剪断用チップ(13)を捩る方
向に有効に働き、突条(16)を上から押し潰す方向には働
かない。

【００２６】従来の様に、シャーボルト(１)の軸心と突
条(16)の幅中心を通る仮想面Ａに対して大きく傾いた面
で突条と溝側壁が当る場合に比べて、係合力は大で、面
圧は小さくなる。

【００２７】従って、従来の様に、インナーソケット
(４)とチップ(13)のクリアランスを小さくし、且つ、チ
ップ(13)及び突条(15)を長く形成することにより、突条
(15)と溝(42)の接触面積を大きくし、突条(15)に対する
面圧を小さくして、突条(15)及びＶ字状溝(41)の摩耗を
抑える必要はない。

【００２８】即ち、本発明のシャーボルト(１)の場合、
突条(16)の数が従来と同じであれば、インナーソケット
(４)とチップ(13)のクリアランスを従来よりも大きくし
て、両者の嵌合作業性を良くすることができ、又、チッ
プ(13)の長さを従来よりも短くして、シャーボルト(１)
の材料を節約できる。

【００２９】図５は、チップ(13)の外周に６０゜毎に６
条の突条(16)を突設した他の実施例を示し、図６は、チ
ップ(13)の外周に９０゜毎に４条の突条(16)を形成した
他の実施例を示している。何れも、突条(16)の軸心に沿
う両側面(16a)(16b)は、シャーボルト(１)の軸心と突条
(16)の幅中心を通る仮想面Ａに対して平行である。

【００３０】突条(16)の数が少いほど、突条に作用する
面圧は大きくなるが、従来の断面三角形の突条(15)の場
合に比べて、突条の数が同じであれば、前述の理由によ
り従来よりもインナーソケット(４)と剪断用チップ(13)
のクリアランスを大きくでき、チップ(13)を短くでき
る。

【００３１】尚、実施例では、突条(16)の両側面(16a)
(16b)を、シャーボルト(１)の軸心と突条(16)の幅中心
を通る仮想面Ａに対して平行に形成したが、これは、機
械加工の都合上のことであって、これに限定されること
はなく、ナット締め付け時の反力を受ける方の側面(16
b)のみを、シャーボルト(１)の軸心と突条(16)の幅中心
を通る仮想面Ａに対して平行としても、前記と同じ効果
を奏することができるのは勿論である。

【００３２】図１１は、締付けトルク設定機構付きの締
付機によって締め付けられ、チップ(13)は単に締付け反
力を受けるだけに過ぎない反力受けボルトに実施したも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のシャーボルトの正面図である。

【図２】同上のシャーボルトとインナーソケットの係合
状態の断面図である。

【図３】同上のシャーボルトの突条と溝の拡大断面図で
ある。

【図４】クリアランスを大きくした時の、シャーボルト
とインナーソケットの係合状態の断面図である。

【図５】第２実施例のシャーボルトのチップの側面図で
ある。

【図６】第３実施例のシャーボルトのチップの側面図で
ある。

【図７】従来例のシャーボルトの正面図である。

【図８】同上のシャーボルトとインナーソケットの係合
状態の断面図である。

【図９】同上のクリアランスが大きい場合の断面図であ
る。

【図１０】締付機の一部を破断した正面図である。

【図１１】反力受け付きボルトの正面図である。

【符号の説明】

(１) シャーボルト (11) ネジ軸 (12) 頭部 (13) チップ (２) ナット (４) インナーソケット (５) アウターソケット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネジ軸(11)の基端に頭部(12)、先端に該
ネジ軸(11)と同心にチップ(13)を具えており、インナー
ソケット(４)とアウターソケット(５)を同心に配備した
ボルト締付機に対し、チップ(13)をインナーソケット
(４)に、ネジ軸(11)に螺合したナット(２)をアウターソ
ケット(５)に係合し、ナット締付け時の反力をチップ(1
3)で受けるボルトにおいて、チップ(13)には、軸方向に
延びる平行突条(16)(16)が周方向に等間隔に形成され、
突条(16)の軸心に沿う両側面(16a)(16b)の内、少なくと
もナット(２)締め付け時の反力を受ける方の側面(16b)
は、シャーボルト(１)の軸心と突条(16)の幅中心を通る
仮想面Ａに対して平行であることを特徴とするボルト。
【請求項２】ネジ軸(11)とチップ(13)との境界部に周
溝(14)が形成され、チップ(13)に一定値以上の反力が作
用した時に、周溝(14)部分からチップ(13)が剪断される
ことを特徴とする請求項１に記載のボルト。