JPH10311317A - ２部材締結方法及びその方法に用いるボルト - Google Patents
２部材締結方法及びその方法に用いるボルトInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、２部材のボルトによる結合精度の
確保ができ、しかもコスト高と生産能率の低下を招くこ
となく、さらには部品の小型化も可能な２部材締結方法
及びその方法に用いるボルトを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 上記課題を解決するため、本発明は、被
締結部材Ｂに被締結部材Ａをボルトで締結する方法にお
いて、ボルトを両締結部材に跨がって設けた孔を通し
て、被締結部材Ｂに設けたネジ孔に螺合し始めた後に、
その後の螺合過程において、ボルト軸部に設けられて前
記孔より大径の大径部により、前記両締結部材の孔を塑
性変形又は切削させて行う、２部材締結方法及びその方
法に用いるボルトを提供する。
確保ができ、しかもコスト高と生産能率の低下を招くこ
となく、さらには部品の小型化も可能な２部材締結方法
及びその方法に用いるボルトを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 上記課題を解決するため、本発明は、被
締結部材Ｂに被締結部材Ａをボルトで締結する方法にお
いて、ボルトを両締結部材に跨がって設けた孔を通し
て、被締結部材Ｂに設けたネジ孔に螺合し始めた後に、
その後の螺合過程において、ボルト軸部に設けられて前
記孔より大径の大径部により、前記両締結部材の孔を塑
性変形又は切削させて行う、２部材締結方法及びその方
法に用いるボルトを提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２つの部材をボル
トで締結する方法及びそのボルトに関するものである。
トで締結する方法及びそのボルトに関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】自動車のカムシャフト
は、ブラケットをエンジン本体に組付けてカムシャフト
穴を加工した後、ブラケットを取り外してカムシャフト
を取り付け、ブラケットを再組付けしてエンジン本体と
で挟持される。ブラケットとエンジン本体とはボルトで
締結される。
は、ブラケットをエンジン本体に組付けてカムシャフト
穴を加工した後、ブラケットを取り外してカムシャフト
を取り付け、ブラケットを再組付けしてエンジン本体と
で挟持される。ブラケットとエンジン本体とはボルトで
締結される。
【０００３】また、クランクシャフトの場合は、コネク
ティングロッドの下端部が２分割されており、それらの
分割体にクランクシャフトを挟んで、分割体同士をボル
トで締結して取り付けられている。
ティングロッドの下端部が２分割されており、それらの
分割体にクランクシャフトを挟んで、分割体同士をボル
トで締結して取り付けられている。
【０００４】上記のように、エンジン本体とブラケット
や、コネクティングロッドの分割体同士等のような２つ
の部材をボルトで締結する場合、従来は、図８による方
法がとられていた。図８は、被締結部材ａ、ｂをボルト
ｃで締結する場合であるが、締結時に問題となるのは、
ボルトｃの軸部ｄの外周面と、被締結部材ａの挿入孔ｅ
の内周面との間に、挿入に必要な間隙を確保する必要が
あるため、締結時に部材ａの挿入孔ｅと部材ｂのネジ孔
ｆとの軸芯がずれてしまい、所定の結合精度を確保でき
ないことである。従って、上記のカムシャフト等の場合
にはフリクションや異音の原因となっていた。
や、コネクティングロッドの分割体同士等のような２つ
の部材をボルトで締結する場合、従来は、図８による方
法がとられていた。図８は、被締結部材ａ、ｂをボルト
ｃで締結する場合であるが、締結時に問題となるのは、
ボルトｃの軸部ｄの外周面と、被締結部材ａの挿入孔ｅ
の内周面との間に、挿入に必要な間隙を確保する必要が
あるため、締結時に部材ａの挿入孔ｅと部材ｂのネジ孔
ｆとの軸芯がずれてしまい、所定の結合精度を確保でき
ないことである。従って、上記のカムシャフト等の場合
にはフリクションや異音の原因となっていた。
【０００５】そこで、従来は、圧入リングｇを被締結部
材ｂのネジ孔ｆの周囲に刻設した環状の溝ｈに嵌め込ん
でおき、被締結部材ａの挿入孔ｅの周囲に刻設した環状
の溝ｉを圧入リングｇに圧入することによって、両部材
ａ、ｂの結合精度の確保を図っていた。
材ｂのネジ孔ｆの周囲に刻設した環状の溝ｈに嵌め込ん
でおき、被締結部材ａの挿入孔ｅの周囲に刻設した環状
の溝ｉを圧入リングｇに圧入することによって、両部材
ａ、ｂの結合精度の確保を図っていた。
【０００６】しかし、このように別部品の圧入リングｇ
を取り付けたり、溝ｈ及びｉを開設することは製造工程
及び構造の複雑化を招き、コスト高と生産能率の低下を
招くことになる。さらに、圧入リングｇの取り付けスペ
−ス確保の必要性から、部品の小型化も困難となる。
を取り付けたり、溝ｈ及びｉを開設することは製造工程
及び構造の複雑化を招き、コスト高と生産能率の低下を
招くことになる。さらに、圧入リングｇの取り付けスペ
−ス確保の必要性から、部品の小型化も困難となる。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、２部材のボルトによる結合精
度の確保ができ、しかもコスト高と生産能率の低下を招
くことなく、さらには部品の小型化も可能な２部材締結
方法及びその方法に用いるボルトを提供することを目的
とする。
るためになされたもので、２部材のボルトによる結合精
度の確保ができ、しかもコスト高と生産能率の低下を招
くことなく、さらには部品の小型化も可能な２部材締結
方法及びその方法に用いるボルトを提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は請求項１として、被締結部材Ｂに被締結部
材Ａをボルトで締結する方法において、ボルトを両締結
部材に跨がって設けた孔を通して、被締結部材Ｂに設け
たネジ孔に螺合し始めた後に、その後の螺合過程におい
て、ボルト軸部に設けられて前記孔より大径の大径部に
より、前記両締結部材の孔を塑性変形又は切削させて行
う、２部材締結方法を提供する。
め、本発明は請求項１として、被締結部材Ｂに被締結部
材Ａをボルトで締結する方法において、ボルトを両締結
部材に跨がって設けた孔を通して、被締結部材Ｂに設け
たネジ孔に螺合し始めた後に、その後の螺合過程におい
て、ボルト軸部に設けられて前記孔より大径の大径部に
より、前記両締結部材の孔を塑性変形又は切削させて行
う、２部材締結方法を提供する。
【０００９】請求項２として、２つの被締結部材Ａ、Ｂ
をボルトで締結する方法において、被締結部材Ａには、
一端のボルト頭部の着座面から他端の被締結部材Ｂとの
結合面にかけて大径孔、小径孔ａを順に貫通させ、被締
結部材Ｂの被締結部材Ａとの結合面から前記小径孔ａと
同径の小径孔ｂ、ネジ孔を順に設け、各孔の孔径は、大
径孔、小径孔ａ及びｂ、ネジ孔の順に小さく形成し、一
方、ボルトには軸方向に順に頭部、軸部、大径ネジ、前
記ネジ孔と螺合する小径ネジを形成し、軸部の径は前記
大径孔より小さく、大径ネジの径は前記大径孔より小さ
くかつ前記小径孔ａ、ｂより大きく、かつ小径ネジの先
端から大径ネジの先端までの軸方向の長さは、前記小径
孔ａの大径孔側端部から前記ネジ孔の基端までの長さよ
り長く形成し、前記被締結部材Ａ、Ｂの結合面同士を合
わせた状態で前記ボルトを前記大径孔側から挿入し、前
記小径ネジが前記ネジ孔に螺着し始めた後に、その後の
螺合過程において、前記大径ネジにより前記小径孔ａ、
ｂを塑性変形又は切削して行う、２部材締結方法を提供
する。
をボルトで締結する方法において、被締結部材Ａには、
一端のボルト頭部の着座面から他端の被締結部材Ｂとの
結合面にかけて大径孔、小径孔ａを順に貫通させ、被締
結部材Ｂの被締結部材Ａとの結合面から前記小径孔ａと
同径の小径孔ｂ、ネジ孔を順に設け、各孔の孔径は、大
径孔、小径孔ａ及びｂ、ネジ孔の順に小さく形成し、一
方、ボルトには軸方向に順に頭部、軸部、大径ネジ、前
記ネジ孔と螺合する小径ネジを形成し、軸部の径は前記
大径孔より小さく、大径ネジの径は前記大径孔より小さ
くかつ前記小径孔ａ、ｂより大きく、かつ小径ネジの先
端から大径ネジの先端までの軸方向の長さは、前記小径
孔ａの大径孔側端部から前記ネジ孔の基端までの長さよ
り長く形成し、前記被締結部材Ａ、Ｂの結合面同士を合
わせた状態で前記ボルトを前記大径孔側から挿入し、前
記小径ネジが前記ネジ孔に螺着し始めた後に、その後の
螺合過程において、前記大径ネジにより前記小径孔ａ、
ｂを塑性変形又は切削して行う、２部材締結方法を提供
する。
【００１０】請求項３として、請求項２に記載の２部材
締結方法に用いるボルトにおいて、軸方向に順に頭部、
軸部、大径ネジ、前記ネジ孔と螺合する小径ネジを形成
し、軸部の径は前記大径孔より小さく、大径ネジの径は
前記大径孔より小さくかつ前記小径孔ａ、ｂより大き
く、かつ小径ネジ先端から大径ネジの先端までの軸方向
の長さは、前記小径孔ａの大径孔側端面から前記ネジ孔
の基端までの長さより長く形成した、２部材締結方法に
用いるボルトを提供する。
締結方法に用いるボルトにおいて、軸方向に順に頭部、
軸部、大径ネジ、前記ネジ孔と螺合する小径ネジを形成
し、軸部の径は前記大径孔より小さく、大径ネジの径は
前記大径孔より小さくかつ前記小径孔ａ、ｂより大き
く、かつ小径ネジ先端から大径ネジの先端までの軸方向
の長さは、前記小径孔ａの大径孔側端面から前記ネジ孔
の基端までの長さより長く形成した、２部材締結方法に
用いるボルトを提供する。
【００１１】請求項４として、請求項３に記載の２部材
締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネジにタッ
ピング用のノッチを形成した、２部材締結方法に用いる
ボルトを提供する。
締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネジにタッ
ピング用のノッチを形成した、２部材締結方法に用いる
ボルトを提供する。
【００１２】請求項５として、請求項３又は４に記載の
２部材締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネジ
と小径ネジのネジの切り始めを一致させて形成した、２
部材締結方法に用いるボルトを提供する。
２部材締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネジ
と小径ネジのネジの切り始めを一致させて形成した、２
部材締結方法に用いるボルトを提供する。
【００１３】請求項６として、２つの被締結部材Ａ、Ｂ
をボルトで締結する方法において、被締結部材Ａには、
一端のボルト頭部の着座面から他端の被締結部材Ｂとの
結合面にかけて大径孔、中径孔を順に貫通させ、被締結
部材Ｂの被締結部材Ａとの結合面から小径孔、ネジ孔を
順に設け、各孔の孔径は、大径孔、中径孔、小径孔、ネ
ジ孔の順で小さく形成し、一方、ボルトには軸方向に順
に頭部、軸部、大径ネジ、中径ネジ、前記ネジ孔に螺合
する小径ネジを形成し、軸部の径は前記大径孔より小さ
く、大径ネジの径は前記大径孔より小さくかつ前記中径
孔より大きく、中径ネジの径は前記中径孔より小さくか
つ前記小径孔より大きく、かつ小径ネジの先端から中径
ネジの先端までの軸方向の長さは、前記小径孔の前記被
締結部材Ａ側端面から前記ネジ孔の基端までの長さより
長く形成し、かつ小径ネジの先端から大径ネジの先端ま
での軸方向の長さは、前記中径孔の大径孔側端面から前
記ネジ孔の基端までの長さより長く形成し、前記被締結
部材Ａ、Ｂの結合面同士を合わせた状態で前記ボルトを
前記大径孔側から挿入し、前記小径ネジが前記ネジ孔に
螺着し始めた後に、その後の螺合過程において、前記大
径ネジにより前記中径孔を塑性変形又は切削し、前記中
径ネジにより前記小径孔を塑性変形又は切削して行う、
２部材締結方法を提供する。
をボルトで締結する方法において、被締結部材Ａには、
一端のボルト頭部の着座面から他端の被締結部材Ｂとの
結合面にかけて大径孔、中径孔を順に貫通させ、被締結
部材Ｂの被締結部材Ａとの結合面から小径孔、ネジ孔を
順に設け、各孔の孔径は、大径孔、中径孔、小径孔、ネ
ジ孔の順で小さく形成し、一方、ボルトには軸方向に順
に頭部、軸部、大径ネジ、中径ネジ、前記ネジ孔に螺合
する小径ネジを形成し、軸部の径は前記大径孔より小さ
く、大径ネジの径は前記大径孔より小さくかつ前記中径
孔より大きく、中径ネジの径は前記中径孔より小さくか
つ前記小径孔より大きく、かつ小径ネジの先端から中径
ネジの先端までの軸方向の長さは、前記小径孔の前記被
締結部材Ａ側端面から前記ネジ孔の基端までの長さより
長く形成し、かつ小径ネジの先端から大径ネジの先端ま
での軸方向の長さは、前記中径孔の大径孔側端面から前
記ネジ孔の基端までの長さより長く形成し、前記被締結
部材Ａ、Ｂの結合面同士を合わせた状態で前記ボルトを
前記大径孔側から挿入し、前記小径ネジが前記ネジ孔に
螺着し始めた後に、その後の螺合過程において、前記大
径ネジにより前記中径孔を塑性変形又は切削し、前記中
径ネジにより前記小径孔を塑性変形又は切削して行う、
２部材締結方法を提供する。
【００１４】請求項７として、請求項２又は６に記載の
２部材締結方法において、小径孔の塑性変形はハ−フタ
ップにより行う、２部材締結方法を提供する。
２部材締結方法において、小径孔の塑性変形はハ−フタ
ップにより行う、２部材締結方法を提供する。
【００１５】請求項８として、請求項６に記載の２部材
締結方法に用いるボルトにおいて、軸方向に順に頭部、
軸部、大径ネジ、中径ネジ、前記ネジ孔に螺合する小径
ネジを形成し、軸部の径は前記大径孔より小さく、大径
ネジの径は前記大径孔より小さくかつ前記中径孔より大
きく、中径ネジの径は前記中径孔より小さくかつ前記小
径孔より大きく、かつ小径ネジの先端から中径ネジの先
端までの軸方向の長さは、前記小径孔の前記被締結部材
Ａ側端面から前記ネジ孔の基端までの長さより長く形成
し、かつ小径ネジの先端から大径ネジの先端までの軸方
向の長さは、前記中径孔の大径孔側端面から前記ネジ孔
の基端までの長さより長く形成した、２部材締結方法に
用いるボルトを提供する。
締結方法に用いるボルトにおいて、軸方向に順に頭部、
軸部、大径ネジ、中径ネジ、前記ネジ孔に螺合する小径
ネジを形成し、軸部の径は前記大径孔より小さく、大径
ネジの径は前記大径孔より小さくかつ前記中径孔より大
きく、中径ネジの径は前記中径孔より小さくかつ前記小
径孔より大きく、かつ小径ネジの先端から中径ネジの先
端までの軸方向の長さは、前記小径孔の前記被締結部材
Ａ側端面から前記ネジ孔の基端までの長さより長く形成
し、かつ小径ネジの先端から大径ネジの先端までの軸方
向の長さは、前記中径孔の大径孔側端面から前記ネジ孔
の基端までの長さより長く形成した、２部材締結方法に
用いるボルトを提供する。
【００１６】請求項９として、請求項８に記載の２部材
締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネジ及び中
径ネジにタッピング用のノッチを形成した、２部材締結
方法に用いるボルトを提供する。
締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネジ及び中
径ネジにタッピング用のノッチを形成した、２部材締結
方法に用いるボルトを提供する。
【００１７】請求項１０として、請求項８又は９に記載
の２部材締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネ
ジと中径ネジと小径ネジのネジの切り始めを一致させて
形成した、２部材締結方法に用いるボルトを提供する。
の２部材締結方法に用いるボルトにおいて、前記大径ネ
ジと中径ネジと小径ネジのネジの切り始めを一致させて
形成した、２部材締結方法に用いるボルトを提供する。
【００１８】請求項１１として、２つの被締結部材Ａ、
Ｂをボルトで締結する方法において、被締結部材Ａに
は、一端のボルト頭部の着座面から他端の被締結部材Ｂ
との結合面との間に圧入孔ａを設け、被締結部材Ｂの被
締結部材Ａとの結合面から前記圧入孔ａと同径の圧入孔
ｂ、前記圧入孔ａ、ｂより小径のネジ孔を順に設け、一
方、ボルトには軸方向に順に頭部、軸部、前記ネジ孔に
螺合するネジ部を形成し、軸部の径は前記圧入孔ａ、ｂ
及びねじ孔の径より大きく、かつネジ部の先端から軸部
の先端までの軸方向の長さは、前記圧入孔ａの前記被締
結部材Ａの着座面側端部から前記ネジ孔の基端までの長
さより長く形成し、前記被締結部材Ａ、Ｂの結合面同士
を合わせた状態で前記ボルトを前記圧入孔ａ側から挿入
し、前記ネジ部が前記ネジ孔に螺着し始めた後に、その
後の螺合過程において、前記軸部を前記圧入孔ａ、ｂに
圧入して塑性変形させて行う、２部材締結方法を提供す
る。以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に
ついて説明する。
Ｂをボルトで締結する方法において、被締結部材Ａに
は、一端のボルト頭部の着座面から他端の被締結部材Ｂ
との結合面との間に圧入孔ａを設け、被締結部材Ｂの被
締結部材Ａとの結合面から前記圧入孔ａと同径の圧入孔
ｂ、前記圧入孔ａ、ｂより小径のネジ孔を順に設け、一
方、ボルトには軸方向に順に頭部、軸部、前記ネジ孔に
螺合するネジ部を形成し、軸部の径は前記圧入孔ａ、ｂ
及びねじ孔の径より大きく、かつネジ部の先端から軸部
の先端までの軸方向の長さは、前記圧入孔ａの前記被締
結部材Ａの着座面側端部から前記ネジ孔の基端までの長
さより長く形成し、前記被締結部材Ａ、Ｂの結合面同士
を合わせた状態で前記ボルトを前記圧入孔ａ側から挿入
し、前記ネジ部が前記ネジ孔に螺着し始めた後に、その
後の螺合過程において、前記軸部を前記圧入孔ａ、ｂに
圧入して塑性変形させて行う、２部材締結方法を提供す
る。以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に
ついて説明する。
【００１９】
【発明の実施の形態１】以下、図１〜３を参照して説明
する。 ＜イ＞被締結部材の形状 図２に示すように、被締結部材１（特許請求の範囲の請
求項２に記載の被締結部材Ａに対応。）には、一端のボ
ルト頭部の着座面１１から他端の被締結部材２（特許請
求の範囲の請求項２に記載の被締結部材Ｂに対応。）と
の結合面１２にかけて大径孔１３、小径孔１４をこの順
で貫通させて形成する。
する。 ＜イ＞被締結部材の形状 図２に示すように、被締結部材１（特許請求の範囲の請
求項２に記載の被締結部材Ａに対応。）には、一端のボ
ルト頭部の着座面１１から他端の被締結部材２（特許請
求の範囲の請求項２に記載の被締結部材Ｂに対応。）と
の結合面１２にかけて大径孔１３、小径孔１４をこの順
で貫通させて形成する。
【００２０】一方、被締結部材２の被締結部材１との結
合面２１から、前記小径孔１４と同径の小径孔２２、ネ
ジを設けないテ−パ部２３、ネジ孔２４をこの順に設け
る。各孔の孔径は、大径孔１３の径ｊよりも小径孔１４
の径ｋ及び小径孔２２の径ｌが小さく、テ−パ部２３は
次第に縮径してネジ孔２４に連続している。なお、テ−
パ部２３は設けない場合もある。
合面２１から、前記小径孔１４と同径の小径孔２２、ネ
ジを設けないテ−パ部２３、ネジ孔２４をこの順に設け
る。各孔の孔径は、大径孔１３の径ｊよりも小径孔１４
の径ｋ及び小径孔２２の径ｌが小さく、テ−パ部２３は
次第に縮径してネジ孔２４に連続している。なお、テ−
パ部２３は設けない場合もある。
【００２１】＜ロ＞ボルトの形状 図３に示すように、ボルト３には、軸方向に順に頭部３
１、軸部３２、大径ネジ３３、ネジを設けないテ−パ部
３４、ネジ孔２４に螺合する小径ネジ３５が形成されて
いる。
１、軸部３２、大径ネジ３３、ネジを設けないテ−パ部
３４、ネジ孔２４に螺合する小径ネジ３５が形成されて
いる。
【００２２】軸部３２の径ｍは、被締結部材１の大径孔
１３の径ｊより小さい。大径ネジ３３の径ｎは、大径孔
１３の径ｊより小さく、かつ小径孔１４の径ｋ及び小径
孔２２の径ｌより大きい。テ−パ部３４は次第に縮径し
て小径ネジ３５に連続している。なお、テ−パ部３４は
設けない場合もある。
１３の径ｊより小さい。大径ネジ３３の径ｎは、大径孔
１３の径ｊより小さく、かつ小径孔１４の径ｋ及び小径
孔２２の径ｌより大きい。テ−パ部３４は次第に縮径し
て小径ネジ３５に連続している。なお、テ−パ部３４は
設けない場合もある。
【００２３】小径ネジ３５の先端から大径ネジ３３の先
端までの軸方向の長さｏは、小径孔１４の大径孔１３側
の端部１５からネジ孔２４の基端部２５までの長さｐよ
り長く形成する。また、各ネジのピッチは等しく形成す
ると共に、小径ネジ３５と大径ネジ３３のネジの切り始
めの位置を一致させておき、再使用時の締結精度を確保
する。
端までの軸方向の長さｏは、小径孔１４の大径孔１３側
の端部１５からネジ孔２４の基端部２５までの長さｐよ
り長く形成する。また、各ネジのピッチは等しく形成す
ると共に、小径ネジ３５と大径ネジ３３のネジの切り始
めの位置を一致させておき、再使用時の締結精度を確保
する。
【００２４】＜ハ＞締結方法 図１に示すように、被締結部材１、２の結合面１２、２
１同士を合わせた状態で、ボルト３を大径孔１３側から
挿入して回転させる。すると、上述のように、ボルト３
の長さｏの部分が、被締結部材１、２の長さｐの部分よ
りも長いため、先ず始めに小径ネジ３５の先端がネジ孔
２４に螺着する。これによって、ボルト３の正確な締結
位置を確保できる。
１同士を合わせた状態で、ボルト３を大径孔１３側から
挿入して回転させる。すると、上述のように、ボルト３
の長さｏの部分が、被締結部材１、２の長さｐの部分よ
りも長いため、先ず始めに小径ネジ３５の先端がネジ孔
２４に螺着する。これによって、ボルト３の正確な締結
位置を確保できる。
【００２５】続いて、大径ネジ３３により両小径孔１
４、２２の内周面に塑性変形、又はタッピングによる切
削が開始される。そしてボルト３をさらに回転させる
と、２つの被締結部材１、２を、位置ずれを発生させる
ことなく正確に締結することができる。
４、２２の内周面に塑性変形、又はタッピングによる切
削が開始される。そしてボルト３をさらに回転させる
と、２つの被締結部材１、２を、位置ずれを発生させる
ことなく正確に締結することができる。
【００２６】なお、被締結部材１、２がアルミや銅など
非鉄材の場合は、大径ネジ３３のみでタッピングできる
が、鉄材の場合は大径ネジ３３の開始位置付近にノッチ
を設けてタッピングを行うとよい。
非鉄材の場合は、大径ネジ３３のみでタッピングできる
が、鉄材の場合は大径ネジ３３の開始位置付近にノッチ
を設けてタッピングを行うとよい。
【００２７】また、被締結部材１、２の締結強度は小径
ネジ３５とネジ孔２４との螺着力によって得られるた
め、大径ネジ３３と小径孔１４、２２との結合部分では
位置決め機能のみでよく、締結強度を考慮する必要がな
い。そのため、大径ネジ３３により小径孔１４、２２を
ハ−フタップすることができる。ハ−フタップする場合
は、小径孔１４、２２の雌ネジ刻設前の径を、通常のタ
ッピングを行う場合の雌ネジ刻設前の径よりも大きく形
成しておく。具体的には、小径孔１４、２２の雌ネジ刻
設前の径を、ボルト３の大径ネジ３３の山径と谷径の中
間の径から山径までの範囲になるよう形成する。これに
よって大径ネジ３３をねじ込んで塑性変形あるいは切削
を行うと、小径孔１４、２２に形成される雌ネジのネジ
下径が、ボルト３の大径ネジ３３のネジ谷径に完全に合
致せず、山径と谷径の中間の径となるため、少ないタッ
プ力で済むようになる。
ネジ３５とネジ孔２４との螺着力によって得られるた
め、大径ネジ３３と小径孔１４、２２との結合部分では
位置決め機能のみでよく、締結強度を考慮する必要がな
い。そのため、大径ネジ３３により小径孔１４、２２を
ハ−フタップすることができる。ハ−フタップする場合
は、小径孔１４、２２の雌ネジ刻設前の径を、通常のタ
ッピングを行う場合の雌ネジ刻設前の径よりも大きく形
成しておく。具体的には、小径孔１４、２２の雌ネジ刻
設前の径を、ボルト３の大径ネジ３３の山径と谷径の中
間の径から山径までの範囲になるよう形成する。これに
よって大径ネジ３３をねじ込んで塑性変形あるいは切削
を行うと、小径孔１４、２２に形成される雌ネジのネジ
下径が、ボルト３の大径ネジ３３のネジ谷径に完全に合
致せず、山径と谷径の中間の径となるため、少ないタッ
プ力で済むようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態２】以下、図４〜６を参照して説明
する。 ＜イ＞被締結部材の形状 図４に示すように、２つの被締結部材４、５（４は特許
請求の範囲の請求項６に記載の被締結部材Ａに対応し、
５は特許請求の範囲の請求項６に記載の被締結部材Ｂに
対応。）は次のように構成される。被締結部材４には、
一端のボルト頭部の着座面４１から他端の被締結部材５
との結合面４２にかけて、大径孔４３、中径孔４４をこ
の順で貫通させて形成する。
する。 ＜イ＞被締結部材の形状 図４に示すように、２つの被締結部材４、５（４は特許
請求の範囲の請求項６に記載の被締結部材Ａに対応し、
５は特許請求の範囲の請求項６に記載の被締結部材Ｂに
対応。）は次のように構成される。被締結部材４には、
一端のボルト頭部の着座面４１から他端の被締結部材５
との結合面４２にかけて、大径孔４３、中径孔４４をこ
の順で貫通させて形成する。
【００２９】一方、被締結部材５の被締結部材４との結
合面５１から、小径孔５２、ネジを設けないテ−パ部５
３、ネジ孔５４をこの順に設ける。各孔の孔径は、大径
孔４３の径ｑ、中径孔４４の径ｒ、小径孔５２の径ｓの
順で小さくなり、テ−パ部５３は次第に縮径してネジ孔
５４に連続している。なお、テ−パ部５３を設けない場
合もある。
合面５１から、小径孔５２、ネジを設けないテ−パ部５
３、ネジ孔５４をこの順に設ける。各孔の孔径は、大径
孔４３の径ｑ、中径孔４４の径ｒ、小径孔５２の径ｓの
順で小さくなり、テ−パ部５３は次第に縮径してネジ孔
５４に連続している。なお、テ−パ部５３を設けない場
合もある。
【００３０】＜ロ＞ボルトの形状 図５に示すように、ボルト６には、軸方向に順に頭部６
１、軸部６２、大径ネジ６３、ネジなし部６４、中径ネ
ジ６５、ネジを設けないテ−パ部６６、ネジ孔５４と螺
合する小径ネジ６７が形成されている。
１、軸部６２、大径ネジ６３、ネジなし部６４、中径ネ
ジ６５、ネジを設けないテ−パ部６６、ネジ孔５４と螺
合する小径ネジ６７が形成されている。
【００３１】軸部６２の径ｔは、被締結部材４の大径孔
４３の径ｑより小さい。大径ネジ６３の径ｕは、被締結
部材４の大径孔４３の径ｑより小さく、かつ中径孔４４
の径ｒより大きい。中径ネジ６５の径ｖは、被締結部材
４の中径孔４４の径ｒより小さく、かつ被締結部材５の
小径孔５２の径ｓより大きい。テ−パ部６６は次第に縮
径して小径ネジ６７に連続している。なお、テ−パ部６
６は設けない場合がある。また、ネジなし部６４の径
は、中径ネジ６５の谷径と同じかそれよりも小さく形成
するが、このネジなし部６４も設けない場合がある。
４３の径ｑより小さい。大径ネジ６３の径ｕは、被締結
部材４の大径孔４３の径ｑより小さく、かつ中径孔４４
の径ｒより大きい。中径ネジ６５の径ｖは、被締結部材
４の中径孔４４の径ｒより小さく、かつ被締結部材５の
小径孔５２の径ｓより大きい。テ−パ部６６は次第に縮
径して小径ネジ６７に連続している。なお、テ−パ部６
６は設けない場合がある。また、ネジなし部６４の径
は、中径ネジ６５の谷径と同じかそれよりも小さく形成
するが、このネジなし部６４も設けない場合がある。
【００３２】小径ネジ６７の先端から中径ネジ６５の先
端までの軸方向の長さｗは、被締結部材５の小径孔５２
の被締結部材４側の端部５５からネジ孔５４の基端部５
６までの長さｘより長く形成し、かつ小径ネジ６７の先
端から大径ネジ６３の先端までの軸方向の長さｙは、中
径孔４４の大径孔４３側端部４５からネジ孔５４の基端
部５６までの長さｚよりも長く形成する。
端までの軸方向の長さｗは、被締結部材５の小径孔５２
の被締結部材４側の端部５５からネジ孔５４の基端部５
６までの長さｘより長く形成し、かつ小径ネジ６７の先
端から大径ネジ６３の先端までの軸方向の長さｙは、中
径孔４４の大径孔４３側端部４５からネジ孔５４の基端
部５６までの長さｚよりも長く形成する。
【００３３】なお、各ネジのピッチは等しく形成し、か
つ各ネジの切り始めを一致させて再使用を可能とする。
また、ノッチの有無やハ−フタップの応用は上記実施の
形態１と同様に考える。さらに、大径ネジ６３と中径ネ
ジ６５は同一谷径として、山径を転造により調整して形
成するとよい。
つ各ネジの切り始めを一致させて再使用を可能とする。
また、ノッチの有無やハ−フタップの応用は上記実施の
形態１と同様に考える。さらに、大径ネジ６３と中径ネ
ジ６５は同一谷径として、山径を転造により調整して形
成するとよい。
【００３４】＜ハ＞締結方法 図６に示すように、被締結部材４、５の結合面４２、５
１同士を合わせた状態で、ボルト６を大径孔４３側から
挿入して回転させる。すると、上述したようにボルト６
の長さｗの部分が被締結部材５の長さｘの部分より長
く、かつボルト６の長さｙの部分が被締結部材４、５の
長さｚの部分よりも長いため、先ず始めに小径ネジ６７
の先端がネジ孔５４に螺着する。これによって、ボルト
６の正確な締結位置を確保できる。
１同士を合わせた状態で、ボルト６を大径孔４３側から
挿入して回転させる。すると、上述したようにボルト６
の長さｗの部分が被締結部材５の長さｘの部分より長
く、かつボルト６の長さｙの部分が被締結部材４、５の
長さｚの部分よりも長いため、先ず始めに小径ネジ６７
の先端がネジ孔５４に螺着する。これによって、ボルト
６の正確な締結位置を確保できる。
【００３５】続いて、大径ネジ６３により中径孔４４の
内周面に塑性変形、又はタッピングによる切削が開始さ
れると共に、中径ネジ６５により小径孔５２の内周面の
塑性変形又はタッピングによる切削も開始される。そし
て、ボルト６をさらに回転させることによって、２つの
被締結部材４、５を、位置ずれを発生させることなく正
確に締結することができる。本実施の形態２の場合は、
実施の形態１と比較して、被締結部材４とボルト６の大
径ネジ６３との螺合長さを大きくとることができ、締結
力をより高めることができる。
内周面に塑性変形、又はタッピングによる切削が開始さ
れると共に、中径ネジ６５により小径孔５２の内周面の
塑性変形又はタッピングによる切削も開始される。そし
て、ボルト６をさらに回転させることによって、２つの
被締結部材４、５を、位置ずれを発生させることなく正
確に締結することができる。本実施の形態２の場合は、
実施の形態１と比較して、被締結部材４とボルト６の大
径ネジ６３との螺合長さを大きくとることができ、締結
力をより高めることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態３】以下、図７を参照して説明す
る。 ＜イ＞被締結部材の形状 本実施の形態は、被締結部材７（特許請求の範囲の請求
項１１に記載の被締結部材Ａに対応。）に、アルミや銅
などの非鉄金属を用いた場合である。この被締結部材７
には、一端のボルト頭部の着座面７１から他端の被締結
部材８（特許請求の範囲の請求項１１に記載の被締結部
材Ｂに対応。）との結合面７２にかけて挿入孔７３、こ
の挿入孔７３より小径の圧入孔７４を順に貫通させて形
成する。
る。 ＜イ＞被締結部材の形状 本実施の形態は、被締結部材７（特許請求の範囲の請求
項１１に記載の被締結部材Ａに対応。）に、アルミや銅
などの非鉄金属を用いた場合である。この被締結部材７
には、一端のボルト頭部の着座面７１から他端の被締結
部材８（特許請求の範囲の請求項１１に記載の被締結部
材Ｂに対応。）との結合面７２にかけて挿入孔７３、こ
の挿入孔７３より小径の圧入孔７４を順に貫通させて形
成する。
【００３７】なお、被締結部材７が比較的薄い部材の場
合は、挿入孔７３を設けずに全部を圧入孔７４としても
よく、また圧入孔７４を挿入孔７３の結合面７２側端部
以外の部分に設けてもよい。一方、被締結部材８の被締
結部材７との結合面８１から圧入孔７４と同径の圧入孔
７５と、この圧入孔７５より小径のネジ孔８２を順に設
ける。
合は、挿入孔７３を設けずに全部を圧入孔７４としても
よく、また圧入孔７４を挿入孔７３の結合面７２側端部
以外の部分に設けてもよい。一方、被締結部材８の被締
結部材７との結合面８１から圧入孔７４と同径の圧入孔
７５と、この圧入孔７５より小径のネジ孔８２を順に設
ける。
【００３８】＜ロ＞ボルトの形状 ボルト９には、軸方向に順に頭部９１、軸部９２、ネジ
孔８２と螺合するネジ部９３を形成する。軸部９２の径
は、ネジ部９３及び被締結部材７の圧入孔７４、７５の
径より大きく形成する。また、ネジ部９３の軸方向の長
さＡは、圧入孔７４、７５の軸方向の長さＢよりも長く
形成する。
孔８２と螺合するネジ部９３を形成する。軸部９２の径
は、ネジ部９３及び被締結部材７の圧入孔７４、７５の
径より大きく形成する。また、ネジ部９３の軸方向の長
さＡは、圧入孔７４、７５の軸方向の長さＢよりも長く
形成する。
【００３９】＜ハ＞締結方法 被締結部材７、８の結合面７２、８１同士を合わせた状
態で、ボルト９を挿入孔７３側から挿入して回転させ
る。すると、ネジ部９３の軸方向の長さＡは、圧入孔７
４、７５の軸方向の長さＢよりも長いため、先ず始めに
ネジ部９３がネジ孔８２に螺着する。これによって、ボ
ルト９の正確な締結位置を確保できる。
態で、ボルト９を挿入孔７３側から挿入して回転させ
る。すると、ネジ部９３の軸方向の長さＡは、圧入孔７
４、７５の軸方向の長さＢよりも長いため、先ず始めに
ネジ部９３がネジ孔８２に螺着する。これによって、ボ
ルト９の正確な締結位置を確保できる。
【００４０】続いて、軸部９２が圧入孔７４、７５内に
圧入して行き、さらに回転させると、２つの被締結部材
７、８を、位置ずれを発生させることなく正確に締結す
ることができる。なお、ボルト９を取り外す場合は、被
締結部材７ごと被締結部材８から分離させて取りはず
し、再度締結する場合でも、締結精度を確保できる。本
実施の形態３の場合は、実施の形態１、２と比較して、
ボルトの軸部に中径ネジあるいは大径ネジを刻設しなく
て済むため、コストダウンが可能である。
圧入して行き、さらに回転させると、２つの被締結部材
７、８を、位置ずれを発生させることなく正確に締結す
ることができる。なお、ボルト９を取り外す場合は、被
締結部材７ごと被締結部材８から分離させて取りはず
し、再度締結する場合でも、締結精度を確保できる。本
実施の形態３の場合は、実施の形態１、２と比較して、
ボルトの軸部に中径ネジあるいは大径ネジを刻設しなく
て済むため、コストダウンが可能である。
【００４１】
【発明の効果】本発明は以上のようになるため、次のよ
うな効果を得ることができる。 ＜イ＞ボルトの先端のネジを先行して被締結部のネジ孔
に螺着し、ボルトの正確な締結位置を確保した後に、２
つの被締結部材に開設した孔の内周面を塑性変形又は切
削してボルトの締結を行う。従って、２つの被締結部材
のボルトの挿入孔の軸芯がずれることがなく、正確な結
合精度を確保するこができる。
うな効果を得ることができる。 ＜イ＞ボルトの先端のネジを先行して被締結部のネジ孔
に螺着し、ボルトの正確な締結位置を確保した後に、２
つの被締結部材に開設した孔の内周面を塑性変形又は切
削してボルトの締結を行う。従って、２つの被締結部材
のボルトの挿入孔の軸芯がずれることがなく、正確な結
合精度を確保するこができる。
【００４２】＜ロ＞従来のように環状の溝を刻設し、別
部品の圧入リングを用いる必要がないため、コストの低
減と生産能率の向上および部品点数の削減を図ることが
でき、さらには部品の小型化も可能となる。
部品の圧入リングを用いる必要がないため、コストの低
減と生産能率の向上および部品点数の削減を図ることが
でき、さらには部品の小型化も可能となる。
【００４３】＜ハ＞塑性変形や切削により被締結部材を
変形させてボルトと合致させるため、ボルトの小径ネ
ジ、中径ネジ、大径ネジの切り始めを一致させておけ
ば、新規ボルトを再組付けする場合でも精度よく２部材
の締結が可能となる。
変形させてボルトと合致させるため、ボルトの小径ネ
ジ、中径ネジ、大径ネジの切り始めを一致させておけ
ば、新規ボルトを再組付けする場合でも精度よく２部材
の締結が可能となる。
【００４４】＜ニ＞ボルトに小径ネジ、中径ネジ、大径
ネジを三段階に設けることによって、小径ネジと大径ネ
ジの二段階の場合と比べて、小径ネジの軸長を長くする
ことなく、ネジ孔を設けない側の被締結部材とボルトと
の螺合長さを大きくとることができ、締結力をより高め
ることができる。
ネジを三段階に設けることによって、小径ネジと大径ネ
ジの二段階の場合と比べて、小径ネジの軸長を長くする
ことなく、ネジ孔を設けない側の被締結部材とボルトと
の螺合長さを大きくとることができ、締結力をより高め
ることができる。
【００４５】＜ホ＞塑性変形をハ−フタップで行うこと
によって、塑性変形に必要な力が小さくても加工が可能
となる。
によって、塑性変形に必要な力が小さくても加工が可能
となる。
【００４６】＜ヘ＞ボルトの軸部を被締結部材の圧入孔
に圧入する形態の場合は、ボルトの軸部に中径ネジある
いは大径ネジを刻設しなくて済むため、コストダウンが
可能である。
に圧入する形態の場合は、ボルトの軸部に中径ネジある
いは大径ネジを刻設しなくて済むため、コストダウンが
可能である。
【図１】 本発明の実施の形態１の説明図
【図２】 本発明の実施の形態１の説明図
【図３】 本発明の実施の形態１の説明図
【図４】 本発明の実施の形態２の説明図
【図５】 本発明の実施の形態２の説明図
【図６】 本発明の実施の形態２の説明図
【図７】 本発明の実施の形態３の説明図
【図８】 従来技術の説明図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別役 重尚 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】 被締結部材Ｂに被締結部材Ａをボルトで
締結する方法において、 ボルトを両締結部材に跨がって設けた孔を通して、被締
結部材Ｂに設けたネジ孔に螺合し始めた後に、その後の
螺合過程において、ボルト軸部に設けられて前記孔より
大径の大径部により、前記両締結部材の孔を塑性変形又
は切削させて行う、 ２部材締結方法。 - 【請求項２】 ２つの被締結部材Ａ、Ｂをボルトで締結
する方法において、 被締結部材Ａには、一端のボルト頭部の着座面から他端
の被締結部材Ｂとの結合面にかけて大径孔、小径孔ａを
順に貫通させ、 被締結部材Ｂの被締結部材Ａとの結合面から前記小径孔
ａと同径の小径孔ｂ、ネジ孔を順に設け、 各孔の孔径は、大径孔、小径孔ａ及びｂ、ネジ孔の順に
小さく形成し、 一方、ボルトには軸方向に順に頭部、軸部、大径ネジ、
前記ネジ孔と螺合する小径ネジを形成し、軸部の径は前
記大径孔より小さく、大径ネジの径は前記大径孔より小
さくかつ前記小径孔ａ、ｂより大きく、かつ小径ネジの
先端から大径ネジの先端までの軸方向の長さは、前記小
径孔ａの大径孔側端部から前記ネジ孔の基端までの長さ
より長く形成し、 前記被締結部材Ａ、Ｂの結合面同士を合わせた状態で前
記ボルトを前記大径孔側から挿入し、 前記小径ネジが前記ネジ孔に螺着し始めた後に、その後
の螺合過程において、前記大径ネジにより前記小径孔
ａ、ｂを塑性変形又は切削して行う、 ２部材締結方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の２部材締結方法に用い
るボルトにおいて、 軸方向に順に頭部、軸部、大径ネジ、前記ネジ孔と螺合
する小径ネジを形成し、 軸部の径は前記大径孔より小
さく、大径ネジの径は前記大径孔より小さくかつ前記小
径孔ａ、ｂより大きく、かつ小径ネジ先端から大径ネジ
の先端までの軸方向の長さは、前記小径孔ａの大径孔側
端面から前記ネジ孔の基端までの長さより長く形成し
た、２部材締結方法に用いるボルト。 - 【請求項４】 請求項３に記載の２部材締結方法に用い
るボルトにおいて、前記大径ネジにタッピング用のノッ
チを形成した、２部材締結方法に用いるボルト。 - 【請求項５】 請求項３又は４に記載の２部材締結方法
に用いるボルトにおいて、前記大径ネジと小径ネジのネ
ジの切り始めを一致させて形成した、２部材締結方法に
用いるボルト。 - 【請求項６】 ２つの被締結部材Ａ、Ｂをボルトで締結
する方法において、 被締結部材Ａには、一端のボルト頭部の着座面から他端
の被締結部材Ｂとの結合面にかけて大径孔、中径孔を順
に貫通させ、 被締結部材Ｂの被締結部材Ａとの結合面から小径孔、ネ
ジ孔を順に設け、 各孔の孔径は、大径孔、中径孔、小径孔、ネジ孔の順で
小さく形成し、 一方、ボルトには軸方向に順に頭部、軸部、大径ネジ、
中径ネジ、前記ネジ孔に螺合する小径ネジを形成し、軸
部の径は前記大径孔より小さく、大径ネジの径は前記大
径孔より小さくかつ前記中径孔より大きく、中径ネジの
径は前記中径孔より小さくかつ前記小径孔より大きく、
かつ小径ネジの先端から中径ネジの先端までの軸方向の
長さは、前記小径孔の前記被締結部材Ａ側端面から前記
ネジ孔の基端までの長さより長く形成し、 かつ小径ネジの先端から大径ネジの先端までの軸方向の
長さは、前記中径孔の大径孔側端面から前記ネジ孔の基
端までの長さより長く形成し、 前記被締結部材Ａ、Ｂの結合面同士を合わせた状態で前
記ボルトを前記大径孔側から挿入し、 前記小径ネジが前記ネジ孔に螺着し始めた後に、その後
の螺合過程において、 前記大径ネジにより前記中径孔を塑性変形又は切削し、 前記中径ネジにより前記小径孔を塑性変形又は切削して
行う、 ２部材締結方法。 - 【請求項７】 請求項２又は６に記載の２部材締結方法
において、小径孔の塑性変形はハ−フタップにより行
う、２部材締結方法。 - 【請求項８】 請求項６に記載の２部材締結方法に用い
るボルトにおいて、 軸方向に順に頭部、軸部、大径ネジ、中径ネジ、前記ネ
ジ孔に螺合する小径ネジを形成し、 軸部の径は前記大径孔より小さく、大径ネジの径は前記
大径孔より小さくかつ前記中径孔より大きく、中径ネジ
の径は前記中径孔より小さくかつ前記小径孔より大き
く、かつ小径ネジの先端から中径ネジの先端までの軸方
向の長さは、前記小径孔の前記被締結部材Ａ側端面から
前記ネジ孔の基端までの長さより長く形成し、かつ小径
ネジの先端から大径ネジの先端までの軸方向の長さは、
前記中径孔の大径孔側端面から前記ネジ孔の基端までの
長さより長く形成した、２部材締結方法に用いるボル
ト。 - 【請求項９】 請求項８に記載の２部材締結方法に用い
るボルトにおいて、前記大径ネジ及び中径ネジにタッピ
ング用のノッチを形成した、２部材締結方法に用いるボ
ルト。 - 【請求項１０】 請求項８又は９に記載の２部材締結方
法に用いるボルトにおいて、前記大径ネジと中径ネジと
小径ネジのネジの切り始めを一致させて形成した、２部
材締結方法に用いるボルト。 - 【請求項１１】 ２つの被締結部材Ａ、Ｂをボルトで締
結する方法において、 被締結部材Ａには、一端のボル
ト頭部の着座面から他端の被締結部材Ｂとの結合面との
間に圧入孔ａを設け、 被締結部材Ｂの被締結部材Ａとの結合面から前記圧入孔
ａと同径の圧入孔ｂ、前記圧入孔ａ、ｂより小径のネジ
孔を順に設け、 一方、ボルトには軸方向に順に頭部、軸部、前記ネジ孔
に螺合するネジ部を形成し、軸部の径は前記圧入孔ａ、
ｂ及びねじ孔の径より大きく、かつネジ部の先端から軸
部の先端までの軸方向の長さは、前記圧入孔ａの前記被
締結部材Ａの着座面側端部から前記ネジ孔の基端までの
長さより長く形成し、 前記被締結部材Ａ、Ｂの結合面同士を合わせた状態で前
記ボルトを前記圧入孔ａ側から挿入し、 前記ネジ部が前記ネジ孔に螺着し始めた後に、その後の
螺合過程において、 前記軸部を前記圧入孔ａ、ｂに圧入して塑性変形させて
行う、 ２部材締結方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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