JPH0886306A - ロックねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸部の緩み方向への回転が阻止でき、苛酷な
使用環境でも締結部材の緩みを防止できるロックねじを
提供する。 【構成】 軸部(２)の外周に第１のリード角でもって形
成された第１のねじ山(３)と、軸部(２)の外周に第１の
ねじ山(３)と同じ旋回方向に上記第１のリード角と異な
る第２のリード角でもって第１のねじ山(３)よりも低い
高さで形成され、第１のねじ山(３)に交差する第２のね
じ山(４,４')を備えたロックねじ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、締結後の緩みを防止で
きる木ねじやドリルねじなどのロックねじに関する。

【０００２】

【従来の技術】重ね合わせた部材にねじ込んで両部材を
締結するねじとして、例えば木材の締結に用いられる木
ねじがある。この木ねじは、図３に示すように、ねじ回
し用の十字穴(図示せず)を端面に有する皿状の頭部３１
と、この頭部３１から先細に延びる円錐状の軸部３２
と、この軸部３２の外周に右ねじ方向に１条で形成され
たねじ山３３からなる。そして、この木ねじの軸部３２
の尖端を、例えば重ねた木片の表面に突き刺し、ねじ回
しで頭部３１の十字穴を介して軸部３２を右ねじ方向に
回転させると、テーパ状のねじ山３３が螺旋溝を切りつ
つ、軸部３２が木片に侵入していき、軸部３２全体が重
ねられた木片にねじ込まれて締め付けられると、両木片
が締結される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
木ねじは、通常の木ねじがそうであるように、軸部３２
の外周にテーパ状で１条のねじ山３３が設けられている
だけである。そのため、締結された木材等に常時大きな
振動が加わる場合や、締結された両木材等の熱膨張率に
大差があり,かつ頻繁な周囲温度の変化を受けるような
場合は、ねじ山３３とこのねじ山が締結時に木材等に切
ったねじ溝との密着が緩んで、振動や温度変化の累積に
より木ねじが左ねじ方向に回って締結が緩むという問題
がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、ねじ込みにより
部材の締結を行なう木ねじやドリルねじ等の軸部外周に
設けられるねじ山を工夫することによって、軸部の緩み
方向への回転が阻止でき、苛酷な使用環境でも締結部材
の緩みを防止することができるロックねじを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のロックねじは、軸の外周に第１のリード角
でもって形成された第１のねじ山と、上記軸の外周に上
記第１のねじ山と同じ旋回方向に上記第１のリード角と
異なる第２のリード角でもって上記第１のねじ山よりも
低い高さで形成され、上記第１のねじ山に交差する第２
のねじ山を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】ロックねじの軸の外周には、第１のリード角を
もつ第１のねじ山と、上記第１のリード角と異なる第２
のリード角をもち第１のねじ山よりも低い第２のねじ山
とが、同じ旋回方向に形成されている。従って、第１の
ねじ山を螺旋に沿って頭部から尖端へ辿ると、この第１
のねじ山に所定間隔で第２のねじ山が交差し、両ねじ山
の交差角は、第２のリード角が第１のリード角よりも小
さい場合でも、第１のねじ山の螺旋の頭部側から測ると
鋭角になる。ロックねじをねじ込み方向に回転させる
と、高い第１のねじ山が第１のリード角で深い螺旋溝を
切り,低い第２のねじ山が第２のリード角で浅い螺旋溝
を切りつつ被締結材に夫々食い込んで、ねじ軸が回転し
ながら被締結材に侵入するので、第２のリード角が第１
のリード角よりも小さくて,第１のねじ山の螺旋の尖端
側から測った両ねじ山の交差角が鋭角になる場合でも、
ねじ軸は円滑に被締結材に侵入し、ねじ軸全体がねじ込
まれて締め付けられると、締結が完了する。一方、被締
結材の振動等で締結後のロックねじが緩み方向に回転し
ようとすると、第１と第２のねじ山は、自らが夫々のリ
ード角で切った螺旋溝に密着するので、第１のねじ山だ
けの従来のタップねじに比べて緩み方向の回転に対する
抵抗力が大きい。また、鋭角をなす上記第１と第２のね
じ山の先細の交差部に被締結材の一部が押し込まれるの
で、ロックねじの緩み方向への回転が効果的に阻止され
る。したがって、被締結材が大きな振動や温度変化によ
る繰り返し応力を受けても、ロックねじで締結された被
締結材の緩みを防止することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１(Ａ)は、本発明のロックねじの一例である
木ねじを示しており、この木ねじは、ねじ回し用の十字
穴(図示せず)を端面に有する皿状の頭部１と、この頭部
１から円筒状に延び,先端が円錐状になった軸部２と、
この軸部２の外周に第１のリード角にて右ねじ方向に１
条で形成された第１のねじ山３と、上記軸部２の外周に
上記第１のリード角の２倍の第２のリード角にて第１の
ねじ山３よりも低い高さで右ねじ方向に２条で形成さ
れ,第１のねじ山３に半回転ごとに交差する第２のねじ
山４,４'で構成される。２条ねじである第２のねじ山
４,４'は、軸部２を軸線に直交する平面で切った場合、
円形断面の直径方向に対向する位置に現われるととも
に、図１(Ａ)の平面図では、図示の如く交互に現われ
る。

【０００８】図１(Ｂ)は、図１(Ａ)に示した第１のねじ
山３と第２のねじ山４の交差部の概略拡大平面図であ
る。図１(Ｂ)に示すように、第１のリード角に対応する
緩い勾配で傾く高い第１のねじ山３に、第２のリード角
に対応する急な勾配で傾く低い第２のねじ山４が交差し
ており、第１のねじ山３の螺旋の尖端側Ａから測った両
ねじ山３,４の交差角αは鈍角をなすが、第１のねじ山
３の頭部側Ｂから測った両ねじ山３,４の交差角βは鋭
角をなし、α,βは補角の関係にある。

【０００９】上記構成の木ねじは、次のように作用す
る。木ねじの頭部１の端面の十字穴(図示せず）にねじ
回しの先端を嵌合し、重ねた木材などの被締結物の表面
に木ねじの尖端を押し付けて、軸部２を右ねじ方向に回
転させる。すると、軸部２の外周の第１; 第２のねじ山
３; ４,４'は、夫々第１のリード角で深い螺旋溝; 第１
のリード角の２倍の第２のリード角で浅い螺旋溝を切り
つつ木材に食い込み、軸部２が回転しながら木材内に侵
入し、頭部１が木材表面に達して所定トルクで締め付け
が終わると、両木材は完全に締結される。

【００１０】こうして締結された両木材の使用時に、例
えば常時大きな振動が加わる場合や、両木材の熱膨張率
間に大差があり,かつ頻繁な周囲温度の変化がある場合
は、木ねじが、図１(Ａ)の矢印Ｂおよび図１(Ｂ)のＢで
示す緩み方向に回転しようとする。このとき、第１と第
２のねじ山３;４,４'は、自らが夫々のリード角で木材
に切った螺旋溝に密着するので、図３で述べた第１のね
じ山３３だけをもつ従来の木ねじに比較して、木ねじの
緩み方向の回転に対して木材から加わる抵抗力が大き
い。この実施例では、第２のねじ山４,４'が、第１のね
じ山３の２倍のリード角をもち、かつ軸部の円形断面の
直径方向に互いに対向するように設けられているので、
上記抵抗力が大きくなるとともにその周方向分布がより
均一化するという利点がある。また、図１(Ｂ）に示す
ように、木ねじが、第１のねじ山３の螺旋の頭部側Ｂつ
まり緩み方向へ回転しようとするとき、第１と第２のね
じ山３,４の鋭角βをなす交差部Ｃに嵌まり込んでいる
木片は、この先細の閉じた交差部Ｃの押し込まれていく
ことになるので、木ねじの緩み方向への回転を効果的に
阻止する。従って、両木材が大きな振動や温度変化によ
る繰り返し応力を受けても、木ねじで締結された両木材
の緩みを防止することができる。

【００１１】図２(Ａ)は、本発明の他の実施例であるド
リルねじの平面図である。このドリルねじは、円筒状の
軸部１２の先端に、鋼板などの被締結物を穿孔するドリ
ル刃１５を設けた点を除いて、図１で述べた木ねじと同
じ構成であり、対応する部材には１桁目が同じの番号を
付して説明を省略する。上記ドリルねじは、図１の木ね
じと同様、軸部１２の外周に第１のねじ山１３と,２条
でこのねじ山より低い高さと２倍のリード角をもって第
１のねじ山１３に交差する第２のねじ山１４,１４'を有
するとともに、軸部先端にドリル刃１５を有する。従っ
て、ドリルねじの頭部１１の端面の十字穴(図示せず)に
電動ドライバ等の先端を嵌合し、例えば重ねた鋼板の表
面にドリル刃１５を押し付けて、軸部１２を右ねじ方向
に回転させる。すると、ドリル刃１５が、まず鋼板に孔
を穿ち、次に第１; 第２のねじ山１３; １４,１４'が、
夫々の深さとリード角で螺旋溝を切りつつ容易に鋼板に
食い込み、頭部１１が鋼板表面に達するまで軸部１２が
ねじ込まれると、両鋼板の締結が完了する。

【００１２】こうして締結された両鋼板に、常時大きな
振動や温度変化による繰り返し応力が加わると、ドリル
ねじが緩み方向に回転しようとするが、第１のねじ山１
３のみならず第２のねじ山１４,１４'も、自ら切った螺
旋溝に密着するうえ、図１(Ｂ)で述べたと同様に、第
１,第２のねじ山の鋭角をなす交差部Ｃに鋼片が押し込
まれるので、ドリルねじの緩み方向への回転が効果的に
阻止され、両鋼板の緩みを防止することができる。

【００１３】図２(Ｂ)は、本発明の他の実施例である硬
質木材用の木ねじを示す平面図である。この木ねじは、
円筒状の軸部２２の尖端に、硬い木や節を切削する爪状
の突起２６を設けた点を除いて、図１で述べた木ねじと
同じ構成であり、対応する部材には１桁目が同じの番号
を付して説明を省略する。したがって、軸部２２の外周
の第１; 第２のねじ山２３; ２４,２４'は、木ねじが、
例えば重ねられた木材に右ねじ方向にねじ込まれる際お
よび締結後に振動等を受けて左ねじ方向に緩もうとする
際、図１(Ｂ)で述べたと同様に作用するので、両木材の
緩みを防止することができる。なお、爪状の突起２６
は、木ねじがねじ込まれるとき、初めに硬い木や節を切
削し,切屑を第１のねじ山２３を伝って外部に排出し
て、第１; 第２のねじ山２３; ２４,２４'の木材への食
い込みを容易にする。

【００１４】上述の３つの実施例のロックねじについ
て、締結後の緩み方向の捩りに対する抵抗力を、これら
のねじをトルク計付きのねじ回しで左ねじ方向へ回わす
ことによって測定した。測定の結果、各ねじが緩み方向
に動き出すトルク値は、第１のねじ山のみをもつ同寸
法,同形状のねじにおける同様のトルク値の略１.５倍で
あることが確かめられ、本発明のロックねじが被締結物
の緩み防止に顕著な効果をもつことが明らかになった。

【００１５】上記実施例では、大きな緩み抵抗力を得る
べく、低い第２のねじ山４,４'を２条とし、そのリード
角を第１のねじ山３のリード角の２倍としたが、本発明
の第２のねじ山は、１条ねじまたは３条ねじ以上であっ
てもよく、そのリード角も第１のねじ山のリード角と異
なれば足り、このようなロックねじでも、緩みに対する
上述と同様の作用,効果が得られる。例えば、第１のリ
ード角が第２のリード角より大きくて、高い第１のねじ
山３と低い第２のねじ山４の配置が図１(Ｂ)に示すもの
と逆になる場合、第１のねじ山の螺旋の尖端側から測っ
た両ねじ山の交差角は鋭角になるが、ねじ込みの際は、
両ねじ山が夫々のリード角で木材に食い込んで螺旋溝を
切っていくので、図１の実施例と同様に円滑にねじ込に
が行なわれる。また、第１のねじ山の螺旋の頭部側から
測った両ねじ山の交差角は図１(Ｂ)と同じく鋭角になる
ので、緩み方向の回転に対する抵抗力も、図１の実施例
と異ならない。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ロックねじは、軸の外周に第１のリード角でもって形成
された第１のねじ山と、上記軸の外周に上記第１のねじ
山と同じ旋回方向に上記第１のリード角と異なる第２の
リード角でもって上記第１のねじ山よりも低い高さで形
成され、上記第１のねじ山に交差する第２のねじ山を備
えているので、ロックねじが緩み方向に回転しようとす
ると、第１のねじ山のみならず第２のねじ山も自ら切っ
た被締結材の螺旋溝に密着するうえ、第１と第２のねじ
山で囲まれた鋭角の交差部に被締結材の一部が押し込ま
れて、緩み方向の回転が阻止されるから、被締結材に大
きな振動や繰り返し応力が加わる場合でも、被締結材の
緩みを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のロックねじの一例である木ねじの全
体およびねじ山交差部の拡大詳細を示す平面図である。

【図２】 本発明のロックねじの一例であるドリルねじ
および硬質木材用の木ねじを示す平面図である。

【図３】 従来の木ねじの平面図である。

【符号の説明】

１,１４,２４…頭部、２,１２,２２…軸部、３,１３,２
３…第１のねじ山、４,４'; １４,１４'; ２４,２４'…
第２のねじ山、１５…ドリル刃、２６…突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の外周に第１のリード角でもって形成
   された第１のねじ山と、上記軸の外周に上記第１のねじ
   山と同じ旋回方向に上記第１のリード角と異なる第２の
   リード角でもって上記第１のねじ山よりも低い高さで形
   成され、上記第１のねじ山に交差する第２のねじ山を備
   えたロックねじ。