JP2002106539A - ねじ部材 - Google Patents

ねじ部材

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JP2002106539A JP2000302726A JP2000302726A JP2002106539A JP 2002106539 A JP2002106539 A JP 2002106539A JP 2000302726 A JP2000302726 A JP 2000302726A JP 2000302726 A JP2000302726 A JP 2000302726A JP 2002106539 A JP2002106539 A JP 2002106539A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 緩み防止機能を持ったねじ部材のねじ結合に
おける締結力や相対強度を向上することにある。 【解決手段】 ねじ山先端部の両端に第１角部３と第２
角部４とを設けることにより、第１ねじ部材１はねじ山
側面２ａ，２ｂの両方の面において第２ねじ部材５と根
本部から先端部までのねじ山側面全体が接触した状態で
第１角部３と第２角部４の弾性変形による緩み止め効果
を生じるため、強い締結力が得られ、また、ねじ山にか
かる締め付け力はねじ山全体に分散されることになるの
でねじ結合における相対強度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の被締結部材
を締結するためのねじ部材に関し、特に締結の緩みを防
止するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数の被締結部材を締結するために、ボ
ルトやナットなどのねじ部材が多く用いられており、締
結されたねじ部材の緩みを防止するためには、スプリン
グワッシャ等の緩み止め部材を使用するのが一般的とな
っている。
【０００３】このような付加的な部品を用いることなく
相互に締結されたねじ部材の緩みを防止するためには、
特公昭５６-１９４９２号公報や特公平３−４６６８６
号公報に記載されているようなセルフロックねじ部材が
用いられている。
【０００４】特公昭５６-１９４９２号公報に記載され
ているセルフロックねじ部材は、第１ねじ部材のねじ山
のフランク角をこれと係合する第２ねじ部材のねじ山の
フランク角より小さく設定し、かつ第１ねじ部材のねじ
山にその先端部から半径方向に延びるスリットが形成さ
れている。このねじ部材は、第１ねじ部材と第２ねじ部
材とをねじ結合すると、第１ねじ部材のねじ山がスリッ
トの狭まる方向に弾性変形して、その復元力によりセル
フロック機能が発揮されるようになっている。
【０００５】しかし、このセルフロックねじ部材は、第
１ねじ部材のねじ山側面とねじ山先端部とのなす交叉角
が比較的小さいため、第１、第２ねじ部材をねじ結合す
ると第１ねじ部材のねじ山が弾性変形する前に第１ねじ
部材のねじ山先端部が第２ねじ部材の側面にめり込んだ
り、この先端部が塑性変形してしまうことがあった。
【０００６】そこで、特公平３−４６６８６号公報に記
載されているセルフロックねじ部材では、第１ねじ部材
のねじ山側面をねじ山根本部からねじ山中間部までを形
成する一対の第１傾斜面と、ねじ山中間部から先端部ま
でを形成し第１傾斜面との交叉角が鈍角である一対の第
２傾斜面とで構成し、また、一対の第１傾斜面が形成す
るフランク角をこれと係合する第２ねじ部材のねじ山の
フランク角より小さく設定し、一対の第２傾斜面が形成
するフランク角を一対の第１傾斜面が形成するフランク
角より大きく設定している。
【０００７】したがって、第１ねじ部材と第２ねじ部材
とをねじ結合すると、第１ねじ部材のねじ山は、第１傾
斜面と第２傾斜面の交叉する部分、すなわち鈍角な部分
において第２ねじ部材のねじ山と接触するので、第１ね
じ部材のねじ山の一部が第２ねじ部材の側面にめり込ん
だり、接触部が塑性変形することがない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平３−４
６６８６号公報に記載されているセルフロックねじ部材
では第１ねじ部材のねじ山が２つの面で構成されている
ため、ねじ結合時の第１ねじ部材のねじ山と第２ねじ部
材のねじ山との接触面積は、特公昭５６-１９４９２号
公報に記載されているセルフロックねじ部材の場合と比
較して減少している。そのため、第１ねじ部材と第２ね
じ部材との締結力や相対強度が低下してしまうという問
題があった。
【０００９】本発明の目的は、緩み防止機能を持ったね
じ部材のねじ結合における締結力や相対強度を向上する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のねじ部材は、ね
じ本体から螺旋状に突出して形成されたねじ山を有する
第１ねじ部材と、前記第１ねじ部材に対して軸心を中心
とした相対回転によりねじ結合される第２ねじ部材とを
有するねじ部材であって、前記ねじ山の先端部に形成さ
れた切り欠き溝の第１内側面と一方の前記ねじ山側面に
連なる第１角部側面とを有する第１角部と、前記第１内
側面に前記切り欠き溝を介して対向する第２内側面と他
方の前記ねじ山側面に連なる第２角部側面とを有する第
２角部とを有し、前記第１角部側面と前記第２角部側面
とがなす交叉角を前記２つのねじ山側面がなすフランク
角より小さく設定し、前記第１ねじ部材を前記第２ねじ
部材にねじ結合したときに前記それぞれの角部が相互に
接近するように弾性変形して前記それぞれの角部が前記
第２ねじ部材に締結力を加えることを特徴とする。
【００１１】本発明にあっては、ねじ結合する２つのね
じ部材は、ねじ山の両側面において根本部から先端部ま
でのねじ山側面全体を接触させながら第１角部と第２角
部の弾性変形による緩み止め効果を生じるため、強い締
結力が得られ、また、ねじ山にかかる締め付け力はねじ
山全体に分散されるのでねじ結合における相対強度が向
上する。
【００１２】本発明のねじ部材は、ねじ本体から螺旋状
に突出して形成されたねじ山を有する第１ねじ部材と、
前記第１ねじ部材に対して軸心を中心とした相対回転に
よりねじ結合される第２ねじ部材とを有するねじ部材で
あって、前記ねじ山の先端部に形成された切り欠き溝の
第１内側面と一方の前記ねじ山側面に連なる第１角部側
面とを有する第１角部と、前記第１内側面に前記切り欠
き溝を介して対向する第２内側面と他方の前記ねじ山側
面に連なる第２角部側面とを有する第２角部とを有し、
前記第１角部側面と前記第２角部側面とがなす交叉角を
前記２つのねじ山側面がなすフランク角より小さく設定
し、前記第１ねじ部材を前記第２ねじ部材にねじ結合す
るときに前記それぞれの角部が前記第２ねじ部材に食い
込むことを特徴とする。
【００１３】本発明にあっては、第１ねじ部材のねじ山
に形成された両方の角部が第２ねじ部材を切削しながら
食い込むので、両方のねじ部材の接触面積が大きくなる
とともに、第１ねじ部材はタッピングねじとして機能
し、緩みを確実に防止することができる。
【００１４】本発明のねじ部材は、前記第１ねじ部材を
ボルトとし、前記第２ねじ部材をナットとしても良く、
もしくは前記第１ねじ部材をナットとし、前記第２ねじ
部材をボルトとしても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の一実施の形態であるねじ
部材の一部を示す断面図であり、図２はこのねじ部材を
他のねじ部材とねじ結合させた状態を示す断面図であ
り、図３は図１および図２に示したねじ部材を内径ｄ1
のねじ溝を有するねじ山が形成された第２ねじ部材にね
じ結合した状態を示している。図４（Ａ）〜（Ｃ）はね
じ部材の全体を示す断面図である。
【００１７】図４（Ａ）はボルトからなる第１ねじ部材
１と、ナットからなる第２ねじ部材５とからなるねじ部
材を示す。第１ねじ部材１は棒状のねじ本体の外周から
螺旋状にねじ山２が突出して形成されており、ねじ山相
互間はねじ溝となっている。一方、第２ねじ部材５は環
状のねじ本体の内周面から螺旋状にねじ山６が突出して
形成されており、それぞれのねじ山６は第１ねじ部材１
のねじ溝に噛み合うようになっている。
【００１８】図１に示すように、本発明のねじ部材を構
成する第１ねじ部材１には、フランク角αをなすねじ山
側面２ａ，２ｂとねじ山先端部とを有する第１ねじ山２
がねじ本体から螺旋状に突出して形成されており、第１
ねじ部材１は２点鎖線で示したフランク角αをなす第２
ねじ山６が形成された第２ねじ部材５と軸心を中心とし
た相対回転によりねじ結合されるようになっている。
【００１９】第１ねじ部材１のねじ山２の先端部には、
切り欠き溝２ｃが形成され、切り欠き溝２ｃは相互に対
向する内側面３ｂ，４ｂとを有しており、すなわち切り
欠き溝２ｃは螺旋状に連なっている。
【００２０】ねじ山先端部の両端には、ねじ山側面２ａ
と連続する第１角部側面３ａと切り欠き溝２ｃの第１内
側面３ｂとを有する第１角部３と、ねじ山側面２ｂと連
続する第２部側面４ａと切り欠き溝２ｃの第２内側面４
ｂとを有する第２角部４とが第１ねじ山２の径方向外側
に向けて形成されており、第１角部側面３ａと第２角部
側面４ａとがなす交叉角βは、ねじ山側面２ａ，２ｂと
がなすフランク角αより小さく設定されている。一方、
第２ねじ部材５のねじ山６のフランク角は第１ねじ山２
のフランク角と同一に設定されている。
【００２１】したがって、両方のねじ部材１，５をねじ
結合しない状態では、第１角部３と第２角部４とが２点
鎖線で示された第２ねじ部材５に突き当たるように軸方
向外方に変形しているので、図２に示すように第１ねじ
部材１と第２ねじ部材５とをねじ結合させると、第１角
部３と第２角部４とは相互に接近するように弾性変形
し、その復元力により第２ねじ山６のねじ山側面６ａ，
６ｂと圧接する。第１角部３と第２角部４とがねじ山側
面６ａ，６ｂと圧接することにより第１ねじ部材１と第
２ねじ部材５との締結力が増し緩み止めの効果を生じる
こととなる。
【００２２】このとき、第１ねじ山２と第２ねじ山６の
フランク角は同一であるので、第１ねじ山２と第２ねじ
山６とは、ねじ山側面２ａ，２ｂの両方の面においてね
じ山先端部から根本部までのねじ山側面全体が相互に接
触した状態でありこの状態で第１角部３と第２角部４の
弾性変形による緩み止め効果を生じるため、強い締結力
が得られると同時に、ねじ山にかかる締め付け力はねじ
山全体に分散され、ねじ結合における相対強度が向上す
る。
【００２３】図３は図１および図２に示したものと同様
の第１ねじ部材１を内径ｄ1 のねじ溝を有する第２ねじ
山８が形成された第２ねじ部材７にねじ結合した状態を
示している。図３に示すように、両方のねじ部材１，７
をねじ結合させると、それぞれの角部３，４が第２ねじ
部材７のねじ溝底面を切削しながら第２ねじ部材７に食
い込むことになる。つまり、第１ねじ部材１はそれぞれ
の角部３，４が第２ねじ部材７に食い込むようになった
タッピングねじの機能を有する。
【００２４】このように、第１角部３と第２角部４とが
設けられていることにより、これらの角部３，４の間の
切り欠き溝２ｃの中に第２ねじ部材７が一部入り込むこ
とになり、接触面積が増えるため、大きな緩み止め効果
を発揮することができる。また、図３中に２点鎖線で示
す谷の径をもつ第２ねじ山８が設けられた第２ねじ部材
７に第１ねじ部材１をねじ込むと、第１ねじ部材１と第
２ねじ部材７とは、通常のねじ結合による締結力に加
え、第１角部３と第２角部４が第２ねじ部材７のねじ山
根本部に食い込むことにより生じる締結力が発生し、大
きな緩み止め効果を発揮することができる。
【００２５】第２ねじ部材７の内周面を内径ｄ2のスト
レートな面とした場合には、第１ねじ部材１を第２ねじ
部材７にねじ結合させると、両方の角部３，４に加え
て、ねじ山２が第２ねじ部材７にねじ溝を切削すること
になり、より強固に両方のねじ部材１，７は締結され
る。
【００２６】第１ねじ部材１を上述のようにタッピング
ねじとして第２ねじ部材７に食い込ませる場合には、第
１ねじ部材１の素材を鋼とし、第２ねじ部材７の素材を
アルミニウムなどの軽金属とすることが好ましい。
【００２７】図４（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第１ねじ部
材１と第２ねじ部材７の変形例を示す。それぞれの第１
ねじ部材１は前述したボルトではなく、木工用ないし建
築用の木ねじであり、第２ねじ部材７は図４（Ｂ）では
木材、図４（Ｃ）では耐火材となっている。図４（Ｂ）
に示す第１ねじ部材１の先端はとがり先となっており、
これに対して、図４（Ｃ）に示す第１ねじ部材１の先端
は切刃先となっている。このように第１ねじ部材１をタ
ッピングねじとした場合には、第２ねじ部材７は、第１
ねじ部材１にねじ結合される前には、下孔のみが形成さ
れた部材であれば、板状の部材であっても良い。
【００２８】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。
【００２９】たとえば、図示する場合には、第１ねじ部
材１をボルトあるいは木ねじなどの雄ねじとしている
が、第１ねじ部材１をナットなどの雌ねじとしても良
い。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、ねじ結合する２つのね
じ部材は、ねじ山の両側面において根本部から先端部ま
でのねじ山側面全体を接触させながら第１角部と第２角
部の弾性変形による緩み止め効果を生じるため、強い締
結力が得られ、また、ねじ山にかかる締め付け力はねじ
山全体に分散されるのでねじ結合における相対強度が向
上する。
【００３１】また、タッピングねじとして使用した場合
には、第１ねじ山に加えて第１角部と第２角部とが相手
部材に食い込むことにより緩み防止となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるねじ部材を示す断
面図である。
【図２】図１に示すねじ部材を他のねじ部材とねじ結合
させた場合を示す断面図である。
【図３】図１に示すねじ部材をタッピングねじとして使
用して他のねじ部材とねじ結合させた場合を示す断面図
である。
【図４】（Ａ）は第１ねじ部材と第２ねじ部材とからな
るねじ部材の全体を示す断面図であり、（Ｂ），（Ｃ）
はそれぞれねじ部材の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 第１ねじ部材 ２ 第１ねじ山 ２ａ ねじ山側面 ２ｂ ねじ山側面 ２ｃ 切り欠き溝 ３ 第１角部 ３ａ 第１角部側面 ３ｂ 第１内側面 ４ 第２角部 ４ａ 第２角部側面 ４ｂ 第２内側面 ５ 第２ねじ部材 ６ 第２ねじ山 ６ａ ねじ山側面 ６ｂ ねじ山側面 ７ 第２ねじ部材 ８ 第２ねじ山

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ねじ本体から螺旋状に突出して形成され
    たねじ山を有する第１ねじ部材と、前記第１ねじ部材に
    対して軸心を中心とした相対回転によりねじ結合される
    第２ねじ部材とを有するねじ部材であって、 前記ねじ山の先端部に形成された切り欠き溝の第１内側
    面と一方の前記ねじ山側面に連なる第１角部側面とを有
    する第１角部と、 前記第１内側面に前記切り欠き溝を介して対向する第２
    内側面と他方の前記ねじ山側面に連なる第２角部側面と
    を有する第２角部とを有し、 前記第１角部側面と前記第２角部側面とがなす交叉角を
    前記２つのねじ山側面がなすフランク角より小さく設定
    し、前記第１ねじ部材を前記第２ねじ部材にねじ結合し
    たときに前記それぞれの角部が相互に接近するように弾
    性変形して前記それぞれの角部が前記第２ねじ部材に締
    結力を加えることを特徴とするねじ部材。
  2. 【請求項２】 ねじ本体から螺旋状に突出して形成され
    たねじ山を有する第１ねじ部材と、前記第１ねじ部材に
    対して軸心を中心とした相対回転によりねじ結合される
    第２ねじ部材とを有するねじ部材であって、 前記ねじ山の先端部に形成された切り欠き溝の第１内側
    面と一方の前記ねじ山側面に連なる第１角部側面とを有
    する第１角部と、 前記第１内側面に前記切り欠き溝を介して対向する第２
    内側面と他方の前記ねじ山側面に連なる第２角部側面と
    を有する第２角部とを有し、 前記第１角部側面と前記第２角部側面とがなす交叉角を
    前記２つのねじ山側面がなすフランク角より小さく設定
    し、前記第１ねじ部材を前記第２ねじ部材にねじ結合す
    るときに前記それぞれの角部が前記第２ねじ部材に食い
    込むことを特徴とするねじ部材。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のねじ部材において、前記
    第１ねじ部材がボルトであり、前記第２ねじ部材がナッ
    トであることを特徴とするねじ部材。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のねじ部材において、前記
    第１ねじ部材がナットであり、前記第２ねじ部材がボル
    トであることを特徴とするねじ部材。
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