JP2004504944A - 軽量ねじ締結具およびねじ転造ダイス - Google Patents
軽量ねじ締結具およびねじ転造ダイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004504944A JP2004504944A JP2000579900A JP2000579900A JP2004504944A JP 2004504944 A JP2004504944 A JP 2004504944A JP 2000579900 A JP2000579900 A JP 2000579900A JP 2000579900 A JP2000579900 A JP 2000579900A JP 2004504944 A JP2004504944 A JP 2004504944A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thread
- shaft portion
- relief
- section
- bolt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 124
- 230000004323 axial length Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 85
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 34
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 241000288049 Perdix perdix Species 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 2
- 238000007514 turning Methods 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B33/00—Features common to bolt and nut
- F16B33/02—Shape of thread; Special thread-forms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
- B21H3/02—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
- B21H3/06—Making by means of profiled members other than rolls, e.g. reciprocating flat dies or jaws, moved longitudinally or curvilinearly with respect to each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
- F16B35/04—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
- F16B35/041—Specially-shaped shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Insertion Pins And Rivets (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
(発明の概略の背景)
本発明は、ピンまたはボルトとナット部材とを含む軽量ねじ締結具、それも航空宇宙分野の用途に特に有用な種類の締結具と、ピンまたはボルトに最適ねじ山形を転造するためのダイスとに関するものである。
航空宇宙産業では、ねじボルトおよびナット等の多数の締結具、ロックボルト、リベットその他の据え込み締結具が、航空機の製造に使用されている。これらの締結具は、航空機の総重量に有意量を寄与することがある。したがって、締結具の重量を低減する一方、更に、必要な強度その他の所要締結特性を得ることが望ましい。
【0002】
航空宇宙分野の用途では、その種のねじ締結具の或るものは、ボルト頭から延在する大直径の滑らかな円筒形軸部分と、ねじ山を有する反対側端部の小直径軸部分とを有するボルトまたはピンを含んでいる。概してテーパ付きの、および/または円弧状の移行部により、大直径の円筒形軸部分が、ねじ山を有する小直径軸部分に接続されている。小直径軸部分のねじ山は、通常、転造により成形される。滑らかな大直径軸部分は、一緒に締結される複数工作物の穴内に位置するようにされ、かつまたせん断強さを最大化するため、かつまた特定用途により要求される別の目的のため、意図的に滑らかにされるか、または一様な円筒形である。小直径軸部分のねじ山は、始めに工作物の穴に容易に貫入できるように、通常、大直径軸部分未満の直径の山頂を有するように形成されている。このことは、特に、大直径軸部分が、工作物の穴と締まりばめ、または極めて密な公差の遊びばめが得られるように寸法づけされている場合に妥当する。これらの締結具は、また噛み合うねじ山形を有するボルト部分にねじ締結されるようにされたナット部材を含んでいる。
【0003】
「ピン」および「ボルト」という用語が、航空宇宙分野用の締結具の領域では、ねじ締結具に対して交換可能に使用されており、したがって、ここで該用語の一方を使用した場合には、他方をも含むものとする。ボルトに転造されたねじ山は、機械加工または研削されたねじ山と比較して優れた耐疲労性を有すると思われる。ボルトねじ山の転造は、ねじ締結具技術では、概して周知の処置である。従来式のねじ転造ダイスは、一様なねじ山を形成するために、ダイス面の大部分にわたり一様なねじ成形うねおよび溝を有している。ダイスの外縁は、しかし、鋭いそぎ端を無くして、耐摩耗性を改善し、かつダイス寿命を延長するために、従来はいくぶん面取りおよび/または丸み付けされてきた。この面取りおよび/または丸みの結果、ねじ山が転造される小直径ブランク部分に、逃げ区分を有するねじ山が形成される。この逃げ区分では、ねじ山の谷底深さと山頂高さとが、ねじ山の終わりに向かって減少する。この逃げ区分の軸線方向長さは、通常、全深さの谷底と全高の山頂とを有する完全形成された隣接ねじ山の谷底中心から、逃げ区分端部の谷底中心までで計測される。
【0004】
したがって、型どおりの逃げ区分では、ねじ山が、完全ねじ山が成形されているボルトの先行ねじ山部分より低くなる。同じように、逃げ区分で引張り締め付け荷重を受けるフランクを含むねじ山の山頂は、完全には形成されない。同時に、ボルトと一緒に使用されるナット部材は、通常に形成された場合、従来式の食い付き区分を前端に有する対応ねじ山を備えている。食い付き区分では、ナットねじ山も完全には形成されず、小直径部が増す結果、食い付き区分のねじ山深さが減少する。このボルトねじ山の逃げ区分およびナットねじ山の食い付き区分の形状および範囲と、これら双方の有効噛み合いおよび/または重なりとが、ピンおよびナットの全長に影響し、同じように、双方の区分が寄与する全引張り強さの値にも影響する。
【0005】
航空宇宙産業では、逃げ区分および食い付き区分の噛み合いによる、締結具の全引張り強さに対する寄与は、あるとしても、通常は極めて僅かなので、ボルトねじ山の逃げ区分の長さを制限することが目的となってきた。この目的に寄与するには、重なるさいに、干渉を有するようにすることが、ねじ山の逃げとナットの食い付きとのねじ山形に共通したことであり、それにより重なりは、後述するように、ボルトとナットが補償のための十分な長さを必要としなくなる。この点で、しかし、やはり望ましいことは、ナットのねじ山食い付きが、干渉なしにボルトねじ山の逃げとできるだけ多く重なり得ることである。同時に、また大直径から小直径への移行部の軸線方向長さを最小化することが望ましい。この最小化は、ボルトおよびナットの部材の全長を低減して、重量を低減することで達せられる。ボルトねじ山の逃げ区分と、移行部の隣接区分との組み合わせ軸線方向長さを、「逃げ域」と呼ぶ。これまで、逃げ域は、通常、約2.0Pの値域にあった。この場合、Pはねじ山のピッチである。これらのケースでは、ボルトの逃げ区分の軸線方向長さは、通常、約1.0P〜約1.5Pであった。同時に、ナットねじ山の従来の食い付き区分は、通常、約0.5Pの長さにわたり延在する。
【0006】
実際、経済的には、単一の締結具を、全厚が異なる工作物を締結するのに使用するのが普通であり、その最大全厚は締結具の「掴み」または「最大掴み」と呼ばれ、最小全厚は「最小掴み」と呼ばれる。締結具のボルトが皿頭を有する場合には、「掴み」または「最大掴み」は、皿頭の外端から、一様な滑らかな軸部分の端部までか、または軽量ボルトまたはピンの最大掴みに合致する移行部の予め定めた箇所までを測定した値である。他のボルト頭形式、例えば突出した頭の場合、「掴み」または「最大掴み」は、円筒形の滑らかな軸部分の始端から、皿頭について述べた箇所と同じ箇所までが測定される。ボルトによって互いに締結される部材の最大厚さに対応する平面も、「最大掴み」または「最大掴み平面」と呼ぶことがある。同時に、締結される最小全厚に対応する平面は、「最小掴み」または「最小掴み平面」と呼ぶことがある。航空宇宙分野での用途の場合、掴み能力の適当な範囲を設け、かつ余剰重量を最小化するために、単一寸法の締結具の場合の「最大掴み」と「最小掴み」との差は、通常、1/16インチ(0.1588cm)に制限される。例えば、単一寸法の締結具に対する工作物の全厚または最大厚が1/4インチ(0.635cm)の航空宇宙分野の用途の場合、この締結具の最小掴みは、最大掴みより1/16インチ(0.1588cm)だけ小さい。
【0007】
複数工作物の全厚が最大掴みとなる場合、移行部は、予め定めた個所から少なくとも部分的に工作物の外面を越えて延在または突出することになろう。複数工作物の全厚が、最大掴み未満の場合、滑らかな円筒形軸部分の外端と全移行部とが、工作物の外面を越えて延在または突出しよう。この種の航空宇宙分野用の締結具と共に使用するねじナットは、通常、ナットを貫通するねじ穴と同心的な、拡径された端ぐりを一端に有している。この端ぐりは、滑らかな軸部分の突出端部と移行部とを、最大掴みから最小掴みまでのあらゆる条件で、干渉なしに受容するように寸法づけされている。したがって、従来のねじナットの端ぐりの軸線方向長さまたは深さは、ボルトに完全に締結された場合、ナットの食い付き区分を含むナットのねじ部が、ボルトの逃げ区分内へ完全には延在しない程度にされている。この種の従来型締結具の場合に、食い付き区分を含むナットねじ部が逃げ区分内へ延びて、完全に逃げ区分と重なるとしたら、完全に形成されたナットねじ部と、大直径のボルト逃げねじ山の不完全に形成された浅い谷底との間に、ねじ山の干渉が生じ得よう。このことは、ある程度まで、0.5ピッチのナット食い付き部長さがボルトの逃げ区分未満であるためであり、かつまた完全に形成されたナットねじ山の輪郭が、ボルトねじ山の逃げ区分と整合しないか、または別様に適合可能であるためである。このような干渉は、締結される工作物の、ナットによる十分に緊密な固定を阻害したり、ボルトおよび/またはナットに望ましくない応力を発生させることになろう。見られるように、このことは、本発明による締結具により事実上改善された。この点で、注意すべき点は、ナットおよびボルトの完全に形成されたねじ山に共通することが、双方の各ねじ山形の間に、すなわち谷底と山頂との間に僅かな隙間を有するように製造されねばならない点である。この隙間により、食い付き区分と完全に形成された隣接ナットねじ山とを含むナットねじ部が、ボルトねじ山の逃げ区分内へ干渉なしに、更にいくぶん延在することが可能になる。
【0008】
従来の航空宇宙分野用締結具のナット端ぐり深さは、ボルト最大掴みと最小掴みの差に、逃げ区分および他の寸法公差の変分に適応させるための約2.0ピッチが加えられた値である。これにより、この従来式の締結具では、ナットを最小掴みの工作物の締結に使用する場合、ナットのねじ山食い付き区分の軸線方向内端または開始点が、ボルトのねじ山逃げ区分の軸線方向外端または開始点にくることになる。ボルトのねじ山逃げ区分は、この例の場合、ボルトの円筒形軸部端に近接するボルト最大掴み平面、またはボルト最大掴み平面から約2.0ピッチの間隔のところに位置する。最大掴みを有する複数工作物の締結にナットを用いる場合、ナット食い付き区分の内端または開始点のねじ山は、ほぼ最大掴みと最小掴みの「差」の長さに、ボルトのねじ山逃げ区分の外端または開始点から約2.0ピッチを加えたところで終わる。
したがって、ボルトのねじ山逃げ域の長さが短縮されれば、ナットの端ぐりの長さも相応に短縮できよう。これにより、ナット全長の短縮が可能になり、またボルトも相応に短縮される結果となる。航空機には多数の締結具が使用されるので、ナットおよびボルトの長さを、別個にまたは一緒に短縮することによる航空機当たりの総重量の削減は、僅かな量であっても有意となり得よう。
【0009】
ボルトのねじ山逃げ区分長さを削減する一手法は、大直径の滑らかな軸部分からの移行部と、ねじ山が転造される小直径軸部分との間の区分に逃げ溝を有するボルトブランクを形成することだった。この逃げ溝は、おおよそ、形成すべきねじ山の小直径まで形成される。その場合、この逃げ溝は、ねじ山転造前に切削され、次いで、切削加工によって生じた工具の痕跡を除去することで強度を増すためにロール掛けされる。次いで、ねじ山が転造され、それにより、溝内へ成形ねじ山の逃げ区分が延在することになる。この結果、転造ねじ山を有する従来の締結具の逃げ区分より短い実際のねじ山逃げ区分が得られる。この種のボルトおよびねじ山の形式は、概して、1984年12月4日付けで「最小化された長さおよび重量を有するねじ締結具と製造方法」に対しハッター氏に発行された米国特許第4,485,510号および1980年9月18日付けで発行された第4,957,401号に記載されている類のものである。しかし、溝の切削およびロール掛けに要する余計な加工段階は、逃げ溝なしで簡単に転造されたねじ山を有するボルトよりも、出費を増す結果となることは容易に理解できる。後者のボルトの場合、逃げ溝は、最大掴み平面から1.0ピッチ以内だが、完全な山頂を有する完全ねじ山は1.5ピッチ以内である。
【0010】
これに対し、その後に開発された別の、軽量締結具用のボルト形式は、谷底と山頂とが完全に形成された僅か約1.0ピッチの有効逃げ域を備えた転造ねじ山を有している。この場合、逃げ区分のねじ山の谷底深さをテーパ付けする代わりに、最大掴み平面の1.0ピッチ以内に全深さのねじ山を形成する特殊なダイスが使用される。逃げ区分は、概して、大直径軸部分を小直径軸部分に接続する移行部に形成される。該小直径軸部分には、転造ねじ山が、完全に形成され、有効径での円周の1/4の最大長さを有し、通常は、1/4未満である。移行部でのねじ山谷底は、逃げの終わりのところを除いて、概して全深さを有し、逃げの終わりのところでは、その箇所での移行部の大直径へと急激に増大する。これによって、ナットおよびボルトの全長が、従来型の非軽量締結具から、約1.0ピッチだけ短縮できる。この型のボルトは、概して、「ねじ鍛造および締結具」に対しラス氏に1988年4月5日付けで交付された米国特許第4,785,537号に図示かつ記載されている。その場合、従来型のナットねじ山の食い付きは、大直径軸部分のボルトねじ山の最小の急な逃げには適合しない。この種の締結具の一市販形式では、逃げが、小直径軸部分に形成され、端部で著しく増大するが、いくぶん急激さは減じている。しかし、このような急激な逃げは、ナットの端ぐりと正常なナットねじ山の隙間とにより機能的に順応させることができ、それによって、従来型のナットねじ山食い付き部を有する同じナットが、逃げ溝を有する既述のボルトに使用するのと同じように、この場合にも使用できる。これにより、両方の構成のボルトを、互いに交換して1つの共通のナット部材と一緒に使用できる。
【0011】
前述の特許に加えて、種々の形式のねじ山の逃げを有するボルトや、大直径の滑らかな円筒形軸部分と完全形成されたねじ部との間の長さに関する多くの特許が存在する。例えば、1989年6月27日付けで「軽量締結具」に対してウィーラー氏ほかに交付された米国特許第4,842,466号を参照のこと。この場合、ボルトは、概して3角包絡面に包含される1.6〜2.0ピッチのねじ山逃げ域を有するように構成されている。ナットねじ山は、特に、整合する円錐形の食い付きを有するように構成される。また「軽量締結具」に対しウィーラー氏ほかに対し1990年4月10日付けで交付された米国特許第4,915,559号も参照のこと。この締結具の場合、ボルトねじ山逃げ域が、1.58〜1.8ピッチであり、凹状の曲線をたどっており、ナットねじ山が、特に、整合する凸状の湾曲した食い付きを有するように構成されている。加えて、「軽量締結具」に対しラス氏ほかに1991年8月13日付けで交付された米国特許第5,039,265号を参照のこと。この締結具の場合、ボルトねじ山逃げ域は、1.4〜2.3ピッチであり、S字形曲線をたどり、凹部とナットねじ山山頂は、相応に切頭され、整合せしめられてる。これら後者の締結具の場合、従来型のねじ山食い付きを有するナットは不適であり、特別に適応せしめられた食い付きを有する異なるナット部材が必要とされると思われる。同じように、それらの異なるナット部材は、既述の切削溝または急激な逃げを有するボルトと一緒には、容易に使用できず、したがって、1つの設計のナット部材を使用せねばならない場合には、切削溝または急激な逃げを有するボルトは、前記の米国特許第4,842,466号、第4,915,559号、第5,039,265号のボルトと相互に交換して使用することはできない。
【0012】
米国特許第5,788,441号は、転造ねじ山を有するねじボルトに関するものだが、該ねじボルトでは、逃げ区分のねじ山が螺旋状に延在し、ねじ山の深さが、ねじ山の全深さのところから、有効径での転造ねじ山円周の1/3以内のねじ山深さの無いところまで延在する。この場合には、しかし、既出の米国特許第5,039,265号の場合のように、ねじ山の逃げが、隔たった移行軸部分に形成されている。該移行軸部分は、一端の滑らかな大直径軸部分とも、他端の完全に形成されたねじ山を有する小直径軸部分とも、直径が異なっている。既出の米国特許第5,788,441号のねじボルトは、切削溝または急激な逃げを有するボルトと同じ種類のナット部材との使用に適応せしめられるように思われる。
【0013】
本発明により得られるねじ締結具の場合には、ねじ山は、ボルトブランクの一様な小直径の軸部分に転造されている。同時に、独特なねじ山逃げ区分が、同じ小直径の軸部分にのみ形成され、かつ約1/4ピッチ未満にわたりねじ山逃げ区分の開始点から軸線方向に延在する最小限の全長を有している。これに関し、ねじ山逃げ区分は、ねじ山の1ピッチの周部の約1/3〜約1/2未満にわたり周方向に延在している。この場合、谷底深さと山頂高さとが、逃げ区域終端で比較的滑らかに円弧状に終わるまで漸減する。しかし、完全ねじ山と逃げねじ山とは、すべて、好ましくは、一様な小直径軸部分に形成されている。同時に逃げ区分は独特の構成を有し、この構成では、端壁が、平行に延在し、かつ概してテーパ状または円弧状の移行部に密に隣接配置されている。該移行部は、大直径の滑らかなピン軸部分を、小直径のねじ軸部分に接続している。加えて、本発明により、移行部の軸線方向長さを最小化できる。本発明による前記構成の締結具により、先に規定した逃げ域は、1.0ピッチ未満の最大掴み平面からの最大軸線方向距離のところに完全形成されたねじ山を有するように、最小化できる。制限された逃げ区分により形成される逃げ域が最小であり、移行部の軸線方向全長が短縮されることに加えて関連区分が円弧状テーパ移行部であることにより、最小の寸法および重量のボルトが得られる。逃げ区分が大幅に制限される一方、従来式のねじ山の食い付きと、深さが縮小された端ぐりとを有するナットの使用が容易に可能である。この結果、最小化された軸線方向全長と重量を有するボルトとナットとの締結具組立体が得られる。これによって、また本発明による締結具のボルトと、逃げ溝を有する既述のボルト、急激な逃げを有するボルト、隔たった移行部にテーパ付き逃げを有するボルトとの交換使用も、従来式の食い付きを有する共通のナット部材を介して可能となる。
【0014】
本発明では、独特の構成の転造ダイスを使用して、この望ましい逃げを有するボルトまたはピンのねじ山を転造する。本発明のねじ転造ダイスでは、ダイスの上縁または外縁の部分うねが、複数の段階的な傾斜面に形成され、上側フランクは一端がテーパ付けされて、なだらかな逃げが得られ、概して急激な端壁として逃げが形成されることが避けられている。同時に、本発明のねじ転造ダイスの上部部分うねは、そぎ端にはなっていない。なぜなら、部分うねが、ねじ山内端を成形するダイス縁部で終わっているからである。むしろ上部部分うねの逃げ区分は、比較的短い距離にわたって延在し、内側フランクは、対向するダイスのうねの対向フランクと平行である。また、完全ねじ山が形成されるのと同じ小直径の軸部分に逃げを形成することにより、ダイス寿命は損なわれず、改善されると思われる。この点、先行技術による構成では、結果として重なり、ひだ、その他望ましくない特徴が発生するにもかかわらず、完全ねじ山が形成される直径部分とは異なる直径のボルトブランク部分へ逃げ区分が延在しているのは普通のことである。この望ましくない特徴は、逃げ区分が、完全ねじ山と同じ小直径部分に完全に形成される本発明では、最小化される。
【0015】
したがって、本発明の目的は、軽量ねじ締結具、それも、最小限の長さと、最大掴み平面の1.0ピッチ以内で完全に形成されたねじ山の谷底および山頂とを有する独特ななだらかな逃げを備えたねじ山付き軸部分を有するボルトを含む締結具を得ることにある。
本発明の別の目的は、軽量締結具、それも、ボルトねじ山の逃げ区分が、約1/4ピッチ未満の軸線方向長さにわたり漸次に、かつまた有効径での円周の約1/3〜1/2ピッチ未満にわたり周方向に延在する締結具を得ることにある。
本発明の更に別の目的は、軽量ねじ締結具、それも、ボルトねじ山の逃げ区分が、制限された長さの独特の形状をを有し、かつ約0.5ピッチの従来式の食い付きを有する対応ねじ山を備えたナットと共に使用できる締結具を得ることにある。
本発明の更に別の目的は、ボルトを含む軽量ねじ締結具、それも、ねじ山の逃げが、完全ねじ山が形成されているのと同じ小直径軸部に完全に形成され、それにより重なり、ひだ、その他の望ましくない特徴が最小限にされた締結具を得ることにある。
【0016】
本発明の目的は、軽量ねじ締結具、それも、ボルトが、最小長さの滑らかな移行部を介して小直径軸部分に接続された滑らかな大直径軸部分を有し、かつまたねじ山が短い独特の逃げ区分を含み、該逃げ区分が、事実上小直径軸部分にのみ形成されている締結具を得ることにある。
本発明の目的は、軽量ねじ締結具、それも、ボルトが、最小長さの滑らかな移行部を介して小直径軸部分に接続された滑らかな大直径軸部分を有し、かつまたねじ山が、短い独特の逃げ区分を含み、該逃げ区分が、事実上小直径軸部にのみ形成され、約1/4ピッチ未満の軸線方向長さにわたり延在し、約2/3ピッチから1.0ピッチ未満の最小軸線方向長さの逃げ域を得るために、移行部に密に隣接配置されている締結具を得ることにある。
本発明の目的は、軽量ねじ締結具、それも、ボルトが、最小長さの滑らかな移行部を介して、小直径軸部分に接続された滑らかな大直径軸部分を有し、かつまたねじ山が、短い独特の逃げ区分を含み、該逃げ区分が、事実上小直径軸部分にのみ形成され、約1/4ピッチ未満の軸線方向長さにわたり延在し、有効径での円周の約1/3〜約0.5の距離にわたり周方向に延在しており、かつまたボルトが、ボルトの逃げと概して整合および/または適合する輪郭の約0.5ピッチの従来式食い付きを有するナットと一緒に使用可能な締結具を得ることにある。
【0017】
本発明の別の目的は、軽量ねじ締結具、それも、ボルトが、最小長さの滑らかな移行部を介して、小直径軸部分に接続された滑らかな大直径軸部分を有し、かつねじ山が、短い独特の逃げ区分を含み、該逃げ区分が、事実上小直径軸部分にのみ形成され、逃げ区分が平行に延在する端壁を有し、かつ移行部に密に隣接しており、それによって、逃げ域の軸線方向長さが最小化されている締結具を得ることにある。
本発明の更に別の目的は、既述のように、最小長さの独特のなだらかな逃げを有し、事実上一様な直径の共通の軸部分に形成された完全ねじ山とねじ山の逃げとを有するボルトの軸部分にねじ山を転造するための、独特な構成の転造ダイス得ることである。
本発明のこのほかの目的、特徴、利点は、以下で添付図面につき行う説明および特許請求の範囲の各項から明らかになろう。
【0018】
(本発明の実施例の説明)
図1〜図5に示した軽量ねじ締結具10は、ねじピンまたはねじボルト12と、ねじカラーまたはナット部材14とを含む組立体である。締結具10は、予め定めた最大全厚から予め定めた最小全厚まで全厚が異なる複数工作物を一緒に締結するのに使用できる。図4には、締結具10による最大全厚の工作物16,18の締結状態が、また図5には最小全厚の工作物16′,18′の締結状態が示されている。
図1および図2を見ると、ボルト2は、皿頭20と軸部21とを有している。ここで図示し説明するのは皿頭型のボルト12だが、本発明は、他の頭形式、例えば突出した頭を有するボルトに対しても同様に適用可能である。軸部21は、頭への接続部である丸みを付けた区分24を有する一様な大直径の滑らかな円筒形軸部分22を含んでいる。軸部21は、また凸状に湾曲した比較的短いテーパ移行部26を含み、該移行部により、大直径の滑らかな軸部22が、ねじ山29の形成された軸線方向外方の小直径部分軸部28に接続されている。部分軸部28は、その外端が面取り区分31で終わっている。工作物16,18または16′,18′を一緒に締結する場合、軸部21は、穴17,19または17′,19′内へ挿入され、皿頭20は、対応する皿穴部分48または48′内にはめ込まれる。
【0019】
図2を見ると、移行部26は、概して大きい丸みの第1円弧状区分25を含んでいる。該円弧状区分は、大直径部分軸部22の隣接端部から半径方向内方へ、小さい丸みを有する第2の縮小円弧状区分27へゆるやかに延在している。第2円弧状区分27は、第1円弧状部分25を、概して直線状のテーパ区分23に滑らかに接続している。テーパ区分23は、小直径部分軸部28の原直径または非転造基礎直径を有する非ねじ山区分28′に、従来式の丸みを介して接続されている。見られるように、移行部26は、比較的大きい平均直径を有しているが、最小限の長さLtを有する結果、ボルト12の重量が軽減される。
移行部26により、大直径部分軸部22から小直径部分軸部28への滑らかで、なだらかな接続部が得られるのみでなく、第1円弧状区分25の円弧状の表面が得られ、これによって、工作物の穴内へのボルト12の挿入が、特に、公差が小さい場合や、工作物の穴、例えば穴17,19または17′,19′との締まりばめの場合に、容易になる。
【0020】
ボルト12の全掴み長さ、つまり最大掴み長さGLは、皿頭20の外面から、移行部26の開始点を過ぎたところに位置する移行部上の予め定めた点までの距離である。移行部26上の予め定めた点は、最大掴み平面GPと合致し、工業的に許容可能な、ボルト12の寸法に応じて異なるであろう値だけ、大直径部分軸部22の端部を僅かに過ぎたところに位置している。これにより、図4の工作物16,18の場合のように、最大掴み条件での使用時には、締結具10に対する最大掴み平面GPが形成される。ねじ山付きの部分軸部28は、図4の最大掴み条件の場合にも、最小掴み平面GP′を有する図5の最小掴み条件の場合にも、ナット部材14のねじ山と十分に噛み合うことができる予め決められた長さを有している。最大掴み平面GPは、工作物18の外面44と整合する一方、最小掴み平面GP′は、工作物18′の外面44′と整合している。締結具10のボルト12の掴み範囲は、この場合、最大掴み条件時の掴み長さGL(図4参照)と、最小掴み条件時の掴み長さGL′(図5参照)との差の範囲である。ねじ山29のピッチPは、有効径DPでの完全ねじ山フランクから、次の完全ねじ山(図2参照)の対応フランク位置までの軸線方向距離である。従来式のねじ山形の場合、有効径DPは、非ねじ山区分28′で示されるような、ねじ山29の転造前の小直径ボルト部分軸部28の原直径または基礎直径とほぼ等しい。完全に形成された各ねじ山は、山頂30と谷底32とを有している。大直径部分軸部22は、一様な直径DSを有している。山頂30は直径DCを有し、他方、谷底32は直径DRを有している。ねじ山の山頂30の直径DCは、大直径部分軸部の直径DS未満であるのが普通である。したがって、大直径軸部分DSと工作物の穴17,19(17′,19′)との間の公差が小さいか、または締まりばめが適用される場合、山頂30の直径DCが、これら工作物の穴17,19(17′,19′)に対し隙間を有することになろう。
【0021】
軸部分28のねじ山29は、徐々に深さが減じる谷底32′と、徐々に高さを減じる山頂30′とを有する逃げ区分34を備えている。この場合、ねじ山29の逃げは、完全に形成された寸法から、端部分36で終わる箇所まで徐々にテーパ付けされている。該端部分は、小直径または有効径DPの原ブランクまで円弧状に延在している。本発明の一形式では、逃げ区分34が、軸線方向には約1/4ピッチにわたり、また周方向には、有効径DPのところで、完全に形成されたねじ山の円周の約1/3〜約1/2にわたり、延在している。このことは、移行部26の端壁35から逃げ区分34の開始点までの逃げ区分34の軸線方向長さLrが、約1/4ピッチまで事実上最小化されることを意味する(図2参照)。このことは、また約2/3〜最大1.0ピッチに対応する最大掴み平面GPからの長手方向、つまり軸線方向の距離Ltrのところで、ねじ山29は、その完全な寸法となることを意味している。図2から分かるように、距離Lr,Ltrは第1の完全に形成されたねじ山の中心から測定される。該ねじ山は、全深さの谷底32と全高の山頂30とを有し、完全にフランクが形成されており、長さLtrは逃げ域を画設する。
【0022】
既述のように、本発明では、ねじ山逃げ区分34は、長さが短縮されている一方、なだらかである。図2Aおよび図2Bに見られるように、逃げねじ山の深さは、全深さdと隣接完全ねじ山の全幅Wとから漸次かつ不一様に減少し、テーパ付けされ、端部分36のところで最小深さd1および最小幅W1にまで漸減する。端部分36は、小さいがなだらかな多重丸み移行部Rで終わる。該移行部Rは、端部分に凹状の丸みを有する概して涙滴の形状を有し、該端部分の丸みが最終の凸状丸みに移行し、該凸状丸みが、前記凹状の丸みと、周囲の、小直径軸部分28の非転造面区分28′との間のかどを滑らかにしている(図2および図2B参照)。端部分36の凹状の丸みの開始点から始まる円弧状の移行部Rは、半径方向外方へ小直径軸部分28の非転造区分28′の表面まで、または最小深さd1の有効径DPまで延在している。したがって、逃げの谷底32′の輪郭は滑らかである。すなわち、谷底は不一様に漸次、非連続的に減少し、端部分36のところで急激に終わらず、滑らかに移行するなだらかな円弧状の移行部Rで終わっている。
【0023】
ボルト12のねじ山山頂30は完全であり、フランクの作用面および全深さの谷底は、隣接する全深さの谷底の中心から最大掴み平面GPまでの約2/3〜最大1.0ピッチの値域を超えるすべての距離で完全に形成されている。これによって、最小限の長さの逃げ域が画定され、ボルト12の最大許容荷重および最小重量が保証される。この点で、注意すべき点は、完全ねじ山山頂30が、前端の面取り区分31には形成されていない点である。
見られるように、かつまたねじ転造ダイスおよび転造方法の説明において更に注目されるように、ねじ山29と逃げ区分34とは、完全に小直径軸部分34に形成されている。したがって、逃げ区分34のねじ山は、大直径軸部分2を小直径部分軸部28、すなわち非転造部分28′に適合させる別個の移行部26内へは全く延在していない。この点、大小直径部分軸部を適合させるか、または逃げ溝内へ延在する移行部に、ねじ山の逃げが形成されている既述の他のいくつかのボルト構成とは異なっている。既出の米国特許第5,039,265号および第5,788,441号、並びに米国特許第4,485,510号および第4,957,401号参照。このことは、また説明対象の転造ダイス寿命の改善や、逃げ区分での重なり、ひだ、その他の望ましくない特徴の低減に役立つものと思われる。
【0024】
本発明の構成では、移行部26の軸線方向長さが、滑らかな大直径軸部分22とねじ山付き小直径軸部分28の区分28′との間のなだらかな接続および適合に十分な最小限の長さを有している。逃げ区分34は、端壁面35を有するように形成され、該端壁が、螺旋状にではなく円形に、ボルト12の中心軸線Xに対し横方向の線に沿って延在し、したがって、移行部26の隣接端部と平行である。対向壁面35′は、先行完全ねじ山の壁面に似た螺旋状の線に沿って延在し、かつ非螺旋状の円形端壁面35に向かって螺旋状に漸近している。この様子は図2Aで見ることができ、図2Aでは、端壁面35が、深さを減じながら、円形に直線状に延びる一方、対向壁面35′が端壁面35へ向かって螺旋状に漸近している。端壁面35は、円形に移行部26の隣接端部と平行に、逃げ区分34の事実上全周長さにわたり延在する一方、螺旋状の対向壁面35′が接近し、双方の壁面が円弧状の移行部Rに達する。該移行部Rでは、壁面35,35′が、僅かに互いの方へ曲がり、逃げの端部で交わって涙滴形状となる(図2、図2A、図2B参照)。これによって、溝の全幅Wが逃げ区分34の開始点から狭い縮小幅W1まで実質的に減少できることで、周方向および軸線方向の長さの最小化を容易にする一方、後述するナットねじ山の食い付きの輪郭との精密な適合が可能な全体の輪郭を有する逃げ区分34が得られる。この点で、逃げねじ山32′のフランクの、角度を有する輪郭が、逃げ区分34の全体にわたって事実上等しいことが分かる。円形の非螺旋状の端壁面35と螺旋状の対向壁面35′とによる独特の逃げ輪郭を用いることによって逃げ区分34の周方向および軸線方向長さを最小化することは、図2および図2Aから容易に見て取ることができる。また、端壁面35が、円弧状の移行部Rの中心から最小距離のところに配置されていることも分かる。
【0025】
端壁面35が、逃げ区分34の円形の非螺旋状の長さ部分にわたり螺旋状に延在するとしたならば、逃げ区分34の軸線方向長さは増大するだろうことは明らかである。その場合には、完全なねじ山が形成されるために、逃げ区分の周方向および軸線方向の長さは、事実上増大することになろう。その点、逃げ区分34の円形非螺旋状端壁面35では、逃げ区分34を、移行部26の内端から軸線方向の短い距離Loだけ間隔をおいて設けることができる。このことと、逃げ区分34の軸線方向長さLrが短いこととにより、小直径ねじ山付き軸部分28を最小限の長さにすることができる。同時に、既述のように、大直径移行部26の長さと寸法も最小化される。これによって、移行部26の長さLtと、長さLoと、逃げ区分34の長さLrとの、最小化されるべき全長Ltrが得られる。これらの特徴の結果、ボルト12の長さおよび重量が最小化される。見られるように、このことは、またボルト12を、最小化された寸法および重量のナット部材14と共に使用するのに役立つ。
【0026】
図3に示された、概して通常のナット部材14は、ねじ山39を有するねじ穴38と、ねじ穴38の内端に、拡径されたボス部分42内に設けられた拡径された端ぐり40とを有している。ナット部材14は、軸線方向外端の、例えば外面41等の半径方向外方の面に不規則に形成されたレンチ面を有し、このレンチ面を従来型のレンチまたは工具で掴むことができる。
ナットねじ山39は、概して、完全に形成された小直径43と山頂45とを有し、更に食い付き区分47を有しており、該食い付き区分は、小直径が漸増する不完全ねじ山49を有し、したがって拡径された小直径43aと低減された半径方向高さとを有している。この場合、ナット食い付き区分47は、端ぐり40の軸線方向内端からナットねじ山39の完全に形成されたねじ山まで延在している。通常のねじ山形状を有するナット部材14の一形式では、食い付き区分47が、端ぐり40の内端から約0.5ピッチの距離Lriのところに位置する完全ねじ山39の小直径部まで、ねじ穴38内へ延在している(図3参照)。
端ぐり40は、滑らかなボルト軸部分22と移行部26とを半径方向と軸線方向の隙間をもって受容するように寸法付けされている。工作物、例えば図5の工作物16′,18′が、最大掴み範囲GL未満である全厚を有する場合、大直径軸部分22および移行部26とは、工作物18′の外面44′から突出するが、ナット部材14の端ぐり40内に隙間をもってかん合できる。
【0027】
要するに、端ぐり40は、締結具10のボルト部材12の掴みと事実上等しい軸線方向深さLc、すなわちGL−GL′プラス約1.0ピッチにわたって延在し、これにより、移行部26の、最大掴み平面から突出する区分とボルト12の逃げ区分34との組合わせ軸線方向長さLtrと、ナット部材14の食い付き区分47の長さLriとが適合させられる。移行部26の最小軸線方向長さLtと、逃げ区分34の逃げねじ山の端壁面35の狭い軸線方向間隔とにより、逃げ域の長さLtrが最小化され、ナット部材14の端ぐり40の長さLcが短縮でき、その結果、ナット部材14の重量が最小化される。その結果、言うまでもなく、最小化された総重量の締結具10が得られる。見られるように、本発明によるボルト部材12の独特の構成により、ボルト部材12は、より小さい深さLc、すなわち1.0ピッチ未満プラス掴みの端ぐり40を有するナット部材14と一緒に用いることができる。この点で、また既述のように、最小化されたボルト逃げ区分34の独特の形状により、ナット食い付き区分47のねじ山形が事実上完全に逃げ区分34と重なることができる。理解すべき点は、効果的なトルクまたはロック式の構成を、ボルト12とナット14との間で得ることができる点である。例えば、ナット14の軸線方向外端には、部分的に歪みを与えることができよう。それによって、その箇所のねじ穴38に幾分楕円形状を与えて、ボルトねじ山29とこれらと噛み合ったナットねじ山39との間に干渉を生じさせて、振動によるゆるみを防止できよう。
図1および図2に示すように、本発明により製造された1つの寸法のピンまたはボルト12の例は、10−32 UNJFねじ締結具であり、該締結具は、ねじ山フランクの夾角Aが60°の形状を有するねじ山を備えている(図2参照)。完全に転造されたねじ山は、例えばAS8879(MIL−S−8879)等の適用可能な標準に従うものである。10−32 UNJFねじ締結具は、公称3/16インチ(0.4763cm)直径DSを有するボルト12であり、その場合、ねじ山29は、0.03125インチ(0.0794cm)のピッチPを有している。
【0028】
3/6インチ(0.4763cm)ボルト12用のナット部材14は、約0.084インチ(0.2134cm)の深さLcを有する例示の端ぐり40を有している(0.03125インチ(0.0794cm)プラス1/16インチ(0.1588cm)マイナス約1/3ピッチの標準ねじ山遊び)。ナット食い付き区分47は、0.5ピッチ、すなわち0.01563インチ(0.0397cm)の長さLriにわたり、ナットねじ山39内へ延在している。本発明の一形式では、大直径軸部分22のボルト直径DSが約3/16(0.190)インチ(0.4764cm)のボルト部材12の場合、完全形成されたねじ山は、有効径DPが0.16855インチ(0.4281cm)、完全山頂または大直径DCが0.1840インチ(0.4673cm)、完全谷底または小直径DRが0.1518インチ(0.3856cm)である。また有効径DPからの谷底深さdは0.0161インチ(6.0409cm)、有効径DPでの隣接ねじ山の幅Wは0.01563インチ(0.0397cm)である。有効径DPでの円周の1/3〜1/2の周方向距離にわたって延在する逃げ区分34では、前記深さと幅とが、端部分36でのなだらかな、または円弧状の移行部Rで最小深さd1と最小幅W1の終端まで漸次不一様に減少し、該終端は、また非転造面区分28′となだらかに、急激にではなく半径方向に適合せしめられる。この点で、端部分36の円弧状移行部Rの終端での凹状の丸みにより、滑らかな半径方向適合が得られる。移行部26の第1円弧状区分25の丸みは0.075インチ(0.1905cm)であり、他方、より短い第2の円弧状区分27の丸みは0.006インチ(0.0153cm)である。同時に、移行部26の軸線方向長さLtは、約0.0186インチ(0.0472cm)または約O.6ピッチであり、移行部26に対して平行に延在する軸線方向内方の端壁面35の隙間距離Loは、約0.0023インチ(0.0058cm)である。最大掴み平面GPから移行部26の端部までの距離Lmは、0.0143インチ(0.0363cm)である。テーパ区分23は、ボルト12の軸線Xに対し横方向の線に対し比較的急角度Atで延在している。これが、移行部26の全長を最小化するのに役立っている。既述の例の3/16インチ(0.4763cm)ボルト部材12では、角度Atは30°である。しかし、許容可能な角度Atは約25°〜約35°である。いくつかの例では、25°〜55°の角度Atも利用できる。しかし、より大きい角度Atでは、たいていの場合、移行部26の軸線方向長さLtが幾分に長くなる結果となろう。後述するナット食い付き区分47は除き、ナット部材14のねじ山39は、従来式にボルトねじ山29に引掛かる。
【0029】
望ましいことは、既述のように、ボス部分42の長さを、ナット端ぐり40の深さLcを浅くすることによって短縮し、それによってナット14の全長を、ボルト12の長さの短縮の結果として短縮できる。従来の航空宇宙分野用のナットは、端ぐり深さLcが1/16インチ(0.1588cm)プラス2.0ピッチであったため、従来のボルトの逃げ域は、ナットが最小掴み状態で締結された場合、ナットには全く引掛からなかった。
本発明の一形式によれば、端ぐり40の深さLcは、好ましくは1/16インチ(0.1588cm)(すなわち最大掴みと最小掴みとの差)プラス約1.0ピッチマイナス約1/3ピッチの標準ねじ山隙間である。この実施例では、最小掴み状態でボルト12に締結された場合、ナットねじ山39の食い付き区分47の外端が、最大掴み平面GPから最小の間隔のところに位置する。
本発明の特徴は、最小掴み条件で、ナット14がボルト12に締結された場合、ナット食い付き区分47の不完全ねじ山が、ボルト逃げ区分34の不完全ねじ山に事実上重なり、引掛かることである。同時に、ナット14の食い付き区分の不完全ねじ山小直径は、ボルト12の逃げ区分の不完全ねじ山の谷底をクリアできる。このため、ボルト逃げねじ山のフランクの少なくとも一部が、ナット食い付き区分の不完全ねじ山のフランクに接触し、このことが、最小掴み条件で締結具10の引張り強さに寄与する。
【0030】
したがって、ナット14は、最小掴みの工作物16′,18′に対して締結される場合、食い付き区分47の不完全ナットねじ山がボルト逃げ区分34の不完全ねじ山に引掛かることにより、ナット14とボルト12との組立体の引張り強さにも寄与する。しかし、更に重要な点は、本発明のボルト逃げ区分34の独特な構成によって、ナットねじ山の食い付き区分47との実質的な重なりが可能になる点である。既述のように、完全に形成されたボルトねじ山29と、完全に形成されたナットねじ山39とは、それらの各ねじ山形の間に、すなわち噛み合った場合の山頂と谷底との間に、僅かな隙間を有することが標準的な慣習である。このことに、逃げ区分34の独特な形状と位置とが加わって、ナット食い付き区分47の縮小ねじ山形43aが可能になり、最小掴み条件で小直径部分軸部28の非ねじ山区分28′に僅かに重なることになる(図5参照)。このことによって、また工作物16′,18の厚さに対してボルト12およびナット14の掴み能力を幾分増大させることができる。
小直径部分軸部28上のねじ山29は、図6に示すように、予め形成されたボルトブランク12aに転造によって形成される。ボルトブランク12aの説明では、完全に形成されたボルト12上の類似の区域に対応するボルトブランク12a上の区域は、同じ数字に文字「a」を付して示し、別様の説明がなければ、等しい構成を有しているものとする。
【0031】
図6を見ると、ボルトブランク12aは、小直径部分軸部28aと、逃げ区分34内のねじ山の逃げを含む、後述する転造による成形されるボルトねじ山29とを別にすれば、ボルト12と事実上等しいことが分かる。したがって、ボルトブランク12aは皿頭20aを含み、皿頭20aからは、丸み付け区分24aにより皿頭に接続された滑らかな円筒形大直径部分軸部22aを有する軸部21aが延びている。軸線方向外方の小直径部分軸部28aは、一様な主直径区分33にわたり直径DPaを有し、外端部の面取り区分31aで終わっている。面取り区分31aは、またテーパ付けされた面取り移行区分37を介して一様な直径区分33に接続されている。テーパ付けされた移行区分37は、面取り区分31aの角度より小さい夾角を有することで、一様な主直径区分33へのなだらかな移行がなされ、転造中のねじ山成形が容易になる。滑らかな大直径部分軸部22aは、短い移行部26aにより、軸線方向外方の小直径部分軸部28aに接続され、部分軸部28aには、ねじ山29が形成される。部分軸部28aの区分33の一様な直径DPaは、完全に成形されたねじ山29の有効径DPにほぼ合致する(図2参照)。
【0032】
ボルトブランク12aは、通常、金属の線材またはロッドに頭付けすることで形成され、目標幾何形状を得るには、必要とされる別の機械加工作業を含むことができる。
ボルトブランク12aの部分軸部28上のねじ山は、図7〜図10に示す1対の概して等しいねじ転造ダイス46,46′によって製造される。一方のダイス46は固定配置され、他方のダイス46′は可動である。ダイス46,46′は概して長方形かつ平形であるが、本発明の特徴を具体化するには、別の構成のダイス、例えば円筒形または丸形のダイスも使用できることを理解すべきである。ダイス46,46′は、外方の小直径部分軸部28aの一様な直径区分33や、面取り移行区分37への逃げねじ山を含むねじ山29の転造、並びにブランク12aの面取り区分31aへの逃げねじ山の転造に使用される。
ねじ山29は、ダイス46,46′の前面54を横切って延在する複数のうね56によって転造される。見られるように、逃げ区分34のねじ山輪郭は、転造ダイス46,46′の一連の上部部分うね57の上縁で転造された形状を補正することにより成形される。ダイス46,46′の上部部分うね57の縁部は、既述のように、かつまた図2に示すように、逃げ区分34のねじ山の輪郭と相補的な形状に形成されている。
【0033】
固定ダイス46と可動ダイス46′とは事実上等しいので、固定ダイス46のみを図7および図8に示し、該ダイス46のみを詳細に説明することにする。通常、可動ダイス46′は固定ダイス46よりも長いと理解されたい。しかし、固定ダイス、例えばダイス46は、通常、ボルトブランクの送入、送出を容易にするために、曲線状またはテーパ付きの入口端と出口端とを有している。この通常の構成は、簡単化するため図示はしない。固定ダイス46は、前面54に対し横方向の、長手方向に延在する平らで平行な上面50と下面52とを含んでいる。既述のように、ねじ山の成形に使用される一連の平行のうね56が、前面54に形成されている。しかし、ダイス46の反対側の面にも、同じようにうね56を形成することも任意である。うね56の輪郭は、転造されるねじ山と相補的であるから、端面図で見ると、概してV字形である。標準的なやり方では、これらのうね56は、通常、60°の夾角Adをなす上下のフランク58,60を有している(図9参照)。うね56は、外方の部分軸部28aのブランク区分33がダイス46,46′の間で転造される場合に、ねじ山のつる巻き線の成形に適するように、上面および下面50,52に対し長手方向に鋭角をなしている。
【0034】
ダイス46の上面50と前面54との間には、一連の段階的な傾斜面62が設けられ、該傾斜面のそれぞれが、一連の上部ダイス部分うね57の1つを含み、これら部分うねがダイスの前面54の上部ダイス縁を形成している。
うねの端部65は、ダイス46の縦方向に間隔Lbだけ離れて位置し、間隔Lbは、有効径DPで成形されるべきねじ山の円周とほぼ等しい。この値には、精密な周方向距離からのいくらかの変分が含まれている。例えば、チタン製の締結ピンを製造するダイス46の場合の間隔Lbは、ほぼπ×0.8×ねじ山有効径DP〜π×1.0×ねじ山有効径DPの値域以内である。これは、実際問題として、精密に等しい位置で各端部65をブランク12aに接触させることは不可能だからである。したがって、うね端部65の高さを漸増させることにより、各後続うね端部65は、先行うね端部65がブランク12aに接触した位置を僅かに越えた位置でブランク12aに接触することが保証される。この漸進的な接触によりダイス46,46′の破損がある程度防止される。
【0035】
したがって、複数の上部部分うね57は、1個づつ順次に高さを増すように相互に間隔をおいて、転造が開始されるダイス入口端70から、転造が終わり転造済みブランクが排出される反対側の出口端72のところまで設けられている。図7および図8に示すように、ダイス出口端72のところの上部部分うね57は、先行部分うね57の間隔d4より、ダイスの上面50に近い間隔d3を有している。隣接する複数の上部部分うね57は、ダイス46の全長にわたり、等しい僅かな高さの差または間隔(d4−d3、同様にd2−d1)を有している。
本発明のダイス46,46′の構成では、傾斜面62,62b,62cのそれぞれが、前面54からテーパ区分64に沿って後方へ延在する端壁66を有している。傾斜面62,62b,62cと、それらの関連端壁66と、円弧状端部65を有する上部部分うね57とは、ブランク12aが最初に送入されるダイス入口端70から出口端72へ向かって、互いに、かつまたダイスの下面52から遠ざかる方向で順次に段階的に、または横方向に上方へ間隔をおいて配置されている。
【0036】
前面54の入口端70と出口端72のところの傾斜面62b,62cは、従来式のねじ転造設備と共に使用される標準長さ以内で傾斜面62をセンタリングする結果として、より短くされている。傾斜面62,62b,62cのそれぞれは、テーパ前端区分64を備え、該区分が、これと交差する部分うね57の上側フランク58まで漸次延在している。見られるように、テーパ前端区分64は、テーパ面の長手方向長さに沿って部分うね57の幅と深さとを漸減し、外側前縁57′を形成している。この漸減は、円弧状前端65を有する部分うね57の前縁57′で終わっている。
これらの形成面62の主区分または非テーパ区分62′は、水平の上面50に対し15°の角度か、または10°〜30°の角度値域にあり、かつうね56の長手方向角度に対し平行、または長手方向角度に沿って延びている。斜面62のテーパ区分64は、水平の上面50に対し25°の角度か、または10°〜30°の角度値域にあり、かつ上面50と長手方向で平行である。
【0037】
傾斜面62のテーパ前端区分64によって画定された上部部分うねの外側前縁57′は、円弧状の端部65を有し、該端部は、好ましくは凸状に丸みを有し、前縁57′へ移行している。結果として、上部部分うね57は、前縁57′からテーパ前端区分64に沿ってテーパ付き断面寸法を有することになり、該前縁が、それらの長手軸線の両側で対称的に、それらが終わる箇所に近い位置で完全断面寸法に移行する。したがって、上部部分うね57による逃げは、テーパ前端区域64の前端57′によって形成される。これらのテーパ前端区分64と前縁57′とは、有効径DPのところに形成されるねじ山の円周の約1/3にわたって延在する。
この点で、テーパ前端区分64の前縁57′は、形成されると、ダイスの前面54から内方へ漸次一様に延在する。この結果、関連するフランク、例えばフランク58,60は、深さと幅とが漸減する。したがって、前縁57′は、逃げねじ山では深さと幅とが漸減することにより逃げ区分34を正確に反映している。関連する下側フランク60の角状部分は、しかし、変えられないので、該下側フランクは、ダイスの前面54に沿って角度を有しつつ、その下の対向上側フランク58と平行に延在している。
【0038】
傾斜面62の円弧状端部65から主区分62′まで延在する上部部分うね57のテーパ前端区分64は、端壁66から主区分62′へ滑らかに延在し、主区分62も、後方へ向かってダイス46の上面50へ延在している。この結果、傾斜面62,62b,62cが段階的に構成され、部分に分割され、各部分が、上部部分うね57の1つのフランク58に接続されている。端壁66は、斜面62および上部部分うね57に対し後方および上方に延在し、上面50に対し概して直角に上方へ延在する平面内に位置する。ダイス46の一形式の場合、端壁66は、隣接上部部分うね57の1つの長手方向に延在する外端に対し60°の角度Abで延在している。しかし、角度Abは、45°〜70°の値域で十分と思われる(図7および図8)。
【0039】
ダイス46の長手方向で、各上部部分うね57は、有効径DPで形成されるねじ山の円周より僅かに小さい長さLbだけ間隔をおいて設けられている。したがって、そこには、精密な完全長さの周方向距離からのいくらかの変分が含まれている。テーパ前端区分64は、平らな上面50と事実上平行な平らな面を形成している。したがって、この平らな面は、転造時のボルトブランク12aの軸線Xaに対し事実上横方向であり、したがって、移行部26の端部と平行な横方向の線に沿って延在する壁部をなす端面35を成形することになる。このように、テーパ前端区分64に沿った上部部分うね57の縁部57′の輪郭は、逃げ区分34の輪郭の鏡像、つまり逆となる。上部部分うね57の各縁部57′は、テーパ前端区分64の一端のところに全幅Wを有し、全幅Wは、前端区分64の円弧状の他端65では幅W1に漸減している。同時に、この円弧状端部65は、逃げ区分34の端部分36に、なだらかな円弧状移行部Rを成形する。
【0040】
したがって、テーパ前端区分64は、丸みRを有する端部分36までの全長にわたり幅が漸減する逃げ区分34のねじ山の輪郭を完全に成形するものである。本発明のダイスは、従来式のダイス同様に操作され、可動ダイス46′が固定ダイス46に対して長手方向に移動する。ボルトブランク12aは、図10に見られるように、ねじ山成形作業に先立って配置される。ボルトブランク12aは、ダイス46,46′の入口端70に隣接配置され、その軸線Xaがダイス上面50に対し直角に位置せしめられる。ブランク12aの小直径区分33は、その移行部26aが上部部分うね57の僅かに上方に位置するように、ダイス46,46′間に配置される。これにより、円弧状端部65が移行部26aに接触しないことになる。このように、ダイス46,46′間へのブランク12aの始めの配置は、転造によるブランク12aの延伸に順応し、かつねじ山の逃げ区分34が、確実にブランク小直径区分33にのみ成形されるようにするためのものである。したがって、ダイス46,46′が起動された場合に成形されるボルトねじ山29の逃げ区分34は、上部部分うね57のテーパ前端区分64と円弧状端部65とにより成形され、これにより、逃げ区分34でのねじ山の、比較的短いが漸次的な終端が、既述のように、ブランクの小直径区分33に完全に成形される。同時に、ボルトねじ山29が、僅かだけ面取り区分31a内で終わるねじ山の外方の逃げを有するテーパ移行区分37に部分的に成形される。
以上に開示した本発明の好適実施例が、既述の目的を達成するために十分に考量されたものであることは明らかだろう。他方、本発明は、本発明の固有の範囲または適正な意味合い、並びに特許請求を逸脱することなしに、変更態様、変化形、改変が可能であることも理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明により製造されたねじボルトの縦断面図。
【図2】
図1の概して円2内の部分拡大図で、図1のボルトのねじ山逃げ区分を含むねじ山内端を示す図。
【図2A】
逃げ区分のねじ山の輪郭を図2の概して2A−2A線および2A′−2A′線の間の一連の拡大断面図で、複数断面が、螺旋状または周方向にではなく、シミュレートされた直線に沿って平らな平面に重ねられ、逃げねじ山の深さと幅との漸減状況を示している。
【図2B】
図2の概して2B−2B線に沿って逃げの終端での端部分と円弧状移行部とを截断して示す拡大断面図。
【図3】
図1のボルトと共に使用するナット部材の長手方向断面図。
【図4】
最大全厚の工作物を一緒に締結するため、または最大掴みのために配置された図1〜図3のボルトおよびナットを含む締結具の側面図で、ナットを断面で示す図。
【図5】
図4と類似の図で、最小全厚の工作物の締結または最小掴みのために集成されたボルトとナットを示す図。
【図6】
転造によるねじ山成形前のボルトブランクの側面図。
【図7】
図6のボルトに図1および図2のボルトねじ山を転造するための、本発明による転造ダイスの前面図。
【図8】
図7のねじ転造ダイスの上縁の一部を示す部分拡大図。
【図9】
図7の概して矢印9−9の方向で転造ダイスの端部を見た部分拡大斜視図。
【図10】
図7および図8の形式のねじ転造ダイスのねじ山転造作業位置に図6のボルトブランクを配置して示す斜視図。
Claims (25)
- ボルトブランクにねじ山を転造するためのねじ転造ダイスにおいて、
該転造ダイスが、前面と、概して横方向に延在する上面とを有するダイス部材を含み、前記前面には、前記上面に対して鋭角をなして長手方向に延在する複数の平行な間隔をおいたうねが設けられており、
前記ダイス部材が、転造開始のためボルトブランクを受容する入口端を前記前面の一方の側に有し、かつ転造後にボルトブランクを排出する出口端を前記前面の他方の側に有しており、
前記うねが、製造されるねじ山と相補的であり、各うねが、予め選択された幅と横方向の深さとを画定する上下のフランクを備え、複数の傾斜面が、前記上面から前記前面へ角度をなして延在し、複数の部分うねで終わっており、各部分うねが、ダイス入口端に最も近い外側前端から隣接の後続区分へ長手方向に延在する前縁区分を有しており、前記傾斜面が、前記前端から前記上面へ横方向に延在する壁部を形成し、前記前縁区分の前記前端が、前記ダイス部材の前記入口端から前記出口端へ向かって前記上面に漸近しており、
前記傾斜面のそれぞれが、前記前端区分から横方向に、かつまた前記前端区分と同一の広がりをもって、前記傾斜面の予め選択した部分にわたり延在する平らなテーパ部を含み、それによって、前記部分うねの上下フランクの幅が、前記後続区分のところの予め選択された全幅から、前記前端区分の前記外端のところでの縮小最小幅まで漸減し、前記部分うねの前記上下フランクの深さが、前記後続区分での予め選択された全深さから、前記前端区分の前記外端での縮小最小深さまで漸減し、前記前縁区分の前記上部フランクと、前記平らなテーパ部との交線が、前記前面を横切る事実上角度を有さない直線として延在しており、これにより、前記上下フランクの縮小幅および深さが、前記前端区分から前記後続区分での全幅および全深さへ比較的滑らかに移行する移行部が得られ、それにより前記ダイス部材の前記前端区分より成形されるねじ山に対する比較的ゆるやかな逃げが得られ、かつまた前記直線により、ボルトブランクの軸線に対して横方向に延在する逃げの端壁が得られる、ボルトブランクにねじ山を転造するねじ転造ダイス。 - 前記ねじ転造ダイスが、予め選択されたピッチPを有する完全ねじ山を成形するためのものであり、かつまた前記前端区分により、軸線方向に約1/4ピッチにわたり延在する逃げが得られる、請求項1に記載されたねじ転造ダイス。
- 前記ねじ転造ダイスが、予め選択されたピッチPとピッチ直径とを有する完全ねじ山を成形するためのものであり、かつ前記前端区分が、軸線方向には約1/4ピッチにわたって、また周方向には、ピッチ直径で完全に形成されたねじ山の円周の約1/3〜約1/2にわたって延在する逃げを形成する、請求項1に記載されたネジ転造ダイス。
- 大直径から小直径への移行部により滑らかに結合された大直径軸部分と小直径軸部分とを有するボルトブランクにねじ山を転造するためのねじ転造ダイスにおいて、該ねじ転造ダイスが、
前面と、概して横方向に延在する上面とを有するダイス部材を含み、前記前面には、前記上面に対して鋭角で長手方向に延在する複数の間隔をおいて平行のうねが設けられており、
前記ダイス部材が、転造開始のためボルトブランクを受容する入口端を前記前面の一方の側に有し、かつ転造後にボルトブランクを排出する出口端を前記前面の他方の側に有しており、
前記うねが、製造されるネジ山と相補的であり、かつ各うねが、予め選択された幅と横方向の深さとを画定する上下のフランクを備え、複数の傾斜面が前記上面から前記前面へ角度をなして延在し、複数の部分うねで終わっており、各部分うねが、ダイス入口端に最も近い外側前端から隣接後続区分へ長手方向に延在する前縁区分を有し、前記傾斜面が、前記前端から前記上面へ横方向に延在する壁部を画定しており、前記前縁区分の前記前端が、前記ダイス部材の前記入口端から前記出口端へ向かって前記上面に漸近しており、
前記傾斜面のそれぞれが、前記傾斜面の予め選択された部分にわたって、前記前端区分から横方向に、かつまた前記前端区分と同一の広がりをもって延在する平らなテーパ部を含み、それによって、前記部分うねの上下フランクの幅が、徐々に、前記後続区分での予め選択された全幅から、前記前端区分の前記外端のところでの縮小最小幅まで漸減し、前記部分うねの前記上下フランクの深さが、前記後続区分での予め選択された全深さから、前記前端区分の前記外端での縮小最小深さまで漸減しており、
前記前縁区分の前記上部フランクと、前記平らなテーパ部との交線が、前記前面を横切る事実上角をなさない直線として延在し、これにより前記上下フランクの縮小された幅と深さのところに、前記前端区分から後続区分での全幅および全深さへの比較的滑らかな移行部が設けられ、それによって前記ダイス部材の前記前端区分により形成されるねじ山に対する比較的ゆるやかな逃げが得られ、かつまた前記直線により、ボルトブランクの軸線に対して横方向に延在する逃げの端壁が得られ、
前記うねと部分うねとを有するようにされた前記ダイス部材の前記前面が、小直径軸部分に係合し、前記前縁区分が移行部に直接隣接する小直径軸部分に係合することで、ねじ山の逃げが移行部に直接隣接する小直径軸部分の一区分に形成される、ねじ転造ダイス。 - 前記ねじ転造ダイスが、予め選択されたピッチPを有する完全なねじ山を形成するためのものであり、かつまた前記前端区分が、約1/4ピッチにわたり軸線方向に延在するねじ山の逃げを形成し、かつまた最終成形されたボルトの逃げ域が2/3ピッチ〜1.0ピッチ未満の値域で軸線方向に延在する、請求項4に記載されたねじ転造ダイス。
- 前記ねじ転造ダイスが、予め選択されたピッチPとピッチ直径とを有する完全なねじ山を形成するためのものであり、かつまた前記前端区分が、軸線方向には約1/4ピッチにわたって、また周方向には、ピッチ直径での完全に形成されたネジ山の円周の約1/3〜約1/2にわたって、延在する逃げを形成し、更に、最終的に形成されたボルトの逃げ区域が、軸線方向に2/3ピッチ〜1.0ピッチ未満の値域で軸線方向に延在する、請求項4に記載されたねじ転造ダイ。
- 軽量締結具組立体用のねじボルト型締結具において、
該締結具が、一端に設けられた頭と該頭から突出する軸部とを有する部材を含み、
前記軸部が、第1軸部分、すなわち概して滑らかな円筒形で、大直径および予め定められた長さを有し、前記頭部に隣接する軸部分と、第2軸部分、すなわち前記大直径未満の基本直径を有する端区分を備えた軸部外端部の予め定められた長さの軸部分と、移行部とを含み、該移行部が、大直径の前記第1軸部分を前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径に相互接続するために、概して円弧状にテーパ付けされ、かつ軸線方向に予め定めた長さだけ延在し、直径が、前記第1軸部分の前記大直径から、前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径まで次第に先細にされており、
前記第2軸部分が、転造ねじ山を有し、完全に形成されたねじ山が、前記基本直径の概して前記第2軸部分に転造される全高の山頂と全深さの谷底とを有する概して一様な輪郭を有し、かつ予め選択されたピッチPを有しており、
前記転造ねじ山が、前記第2軸部分の長さ以内で、輪郭形状が不一様な逃げねじ山を有する逃げ区分で終わっており、該逃げ区分のねじ山が、約1/4ピッチにわたり軸線方向に延在し、前記完全に形成されたねじ山より幅および深さを漸減しており、
前記逃げねじ山が、前記軸部の長手軸線に対して概して横方向に延在する端壁面を含み、また前記逃げねじ山が、前記端壁面と軸線方向で対向する壁面を有し、該壁面が、螺旋状に延在して、端セグメントのところで前記端壁面に漸近し、それによって、逃げねじ山が移行部まで深さと幅とを漸減し、該移行部が、前記端部分を、前記第2軸部分の前記端区分のところで前記基本直径に滑らかに接続させ、
前記端壁面が、前記移行部に軸線方向で直接に隣接配置されている、軽量締結具組立体用のねじボルト型締結具。 - 前記移行部が約0.6ピッチの軸線方向長さを有している、請求項7に記載されたねじボルト型締結具。
- 軽量締結具組立体用のねじボルト型締結具において、
該締結具が、一端に設けられた頭と、該頭から突出する軸部とを有する部材を含み、
前記軸部が、第1軸部分、すなわち概して滑らかな円筒形で、大直径および予め定められた長さを有し、前記頭部に隣接する軸部分と、第2軸部分、すなわち前記大直径未満の基本直径を有する端区分を備えた軸部外端部の予め定められた長さの軸部分と、移行部とを含み、該移行部が、大直径の前記第1軸部分を前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径に相互接続するために、概して円弧状にテーパ付けされ、かつ軸線方向に予め定めた長さだけ延在し、直径が、前記第1軸部分の前記大直径から、前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径まで次第に先細にされており、
前記第2軸部分が転造ねじ山を有し、完全に形成されたねじ山が、前記基本直径の概して前記第2軸部分に転造された全高の山頂と全深さの谷底とを有する概して一様な輪郭を有し、かつ予め選択されたピッチPを有しており、
前記転造ねじ山が、前記第2軸部分の長さ以内で、ねじ山形の輪郭が不一様な逃げねじ山を有する逃げ区分で終わっており、該逃げねじ山が、軸線方向には約1/4ピッチにわたり、また周方向には、有効径で完全に形成された前記転造ねじ山の円周の約1/3〜1/2の値域未満にわたって延在し、それによって、前記逃げねじ山が、前記完全に形成されたねじ山より幅および深さを漸減させており、
前記逃げねじ山が、前記軸部の長手軸線に対して概して横方向に延在する端壁面を含み、また前記逃げねじ山が、前記端壁面と軸線方向で対向側の壁面を有し、該壁面が、螺旋状に延在して、端部分で前記端壁面に漸近し、それによって、逃げねじ山が、移行部まで深さと幅とを漸減し、該移行部が、前記端部分を、前記第2軸部分の前記端区分のところで前記基本直径に滑らかに接続させ、
前記端壁面が、前記移行部に軸線方向で直接に隣接配置されている、軽量締結具組立体用のねじボルト型締結具。 - 前記移行部が約0.6ピッチの軸線方向長さを有している、請求項9に記載されたねじボルト型締結具。
- 予め選択された最小全厚から最大全厚まで全厚が異なる工作物を締結するための軽量締結具立体であって、最大全厚の工作物の外面が最大掴み平面をなし、締結具組立体が、外面と掴み平面と超えたところの、工作物外側に位置するようにされたねじ山を備えた軸部を有するボルト型締結具を含み、該ねじ山が、概して一様な輪郭を有し、かつ不一様な輪郭を有する逃げねじ山で終わっており、逃げ域が、最大掴み平面から、完全形成されたねじ山を有するボルト軸部上の逃げねじ山の開始位置までの軸線方向距離である形式のものにおいて、
前記ねじボルト型締結具が、一端に設けられた頭部と、該頭部から突出する軸部とを有しており、
前記軸部が、第1軸部分、すなわち概して滑らかな円筒形で、大直径および予め定められた長さを有し、前記頭部に隣接する軸部分と、第2軸部分、すなわち前記大直径未満の基本直径を有する端区分を備えた軸部外端部の予め定められた長さの軸部分と、移行部とを含み、該移行部が、大直径の前記第1軸部分を前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径に相互接続するために、概して円弧状にテーパ付けされ、かつ軸線方向に予め定めた長さだけ延在し、直径が、前記第1軸部分の前記大直径から、前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径まで次第に先細にされており、
前記第2軸部分が転造ねじ山を有し、完全に形成されたねじ山が、前記基本直径の前記第2軸部分に転造された全高の山頂と全深さの谷底とを有する概して一様な輪郭を有し、かつ予め選択されたピッチPを有しており、
前記転造ねじ山が、前記第2軸部分の長さ以内で、ねじ山形状の輪郭が不一様な逃げねじ山を有する逃げ区分で終わっており、前記逃げねじ山が、軸線方向に約1/4ピッチにわたり延在し、また前記逃げねじ山が、前記完全に形成されたねじ山から幅および深さを漸減しており、
前記逃げねじ山が、前記軸部の長手軸線に対して概して横方向に延在する端壁面を含み、また前記逃げねじ山が、前記端壁面と軸線方向で対向する壁面を有し、該壁面が、螺旋状に延在して、端部分のところで前記端壁面に漸近し、それによって逃げねじ山が、移行部まで深さと幅とを漸減し、該移行部が、前記端部分を、前記第2軸部分の前記端区分のところで前記基本直径に滑らかに接続させ、
前記端壁面が、前記移行部に軸線方向で直接に隣接配置されており、
前記ボルト型締結具が最大全厚の工作物に組付けられる場合に、前記第2軸部分が前記最大掴み平面を通り越したところまで延在し、かつ前記ボルト型締結具が、約2/3ピッチ〜1.0ピッチ未満の値域の最小逃げ域を有している、ねじボルト型締結具。 - 前記移行部が約0.6ピッチの軸線方向長さを有している、請求項11に記載されたねじボルト型締結具。
- 予め選択した最小全厚から最大全厚まで全厚が異なる工作物を締結するための軽量締結具組立体であって、最大全厚の工作物の外面が最大掴み平面を画定し、締結具組立体が、工作物外側の、外面と掴み平面とを通り越したところに位置するようにされたねじ山を備えた軸部を有するボルト型締結具を含み、該ねじ山が、概して一様な輪郭を有し、かつ不一様な輪郭を有する逃げねじ山で終わっており、かつまた逃げ域が、最大掴み平面から、完全形成されたねじ山を有するボルト軸部上の逃げねじ山開始位置までの軸線方向距離である形式のものにおいて、
前記軽量締結具組立体用の前記ねじボルト型締結具が、一端に設けられた頭と、該頭から突出する軸部とを有し、
前記軸部が、第1軸部分、すなわち概して滑らかな円筒形で、大直径および予め定められた長さを有し、前記頭部に隣接する軸部分と、第2軸部分、すなわち前記大直径未満の基本直径を有する端区分を備えた軸部外端部の予め定められた長さの軸部分と、移行部とを含み、該移行部が、大直径の前記第1軸部分を前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径に相互接続するために、概して円弧状にテーパ付けされ、かつ軸線方向に予め定めた長さだけ延在し、直径が、前記第1軸部分の前記大直径から、前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径まで次第に先細にされており、
前記第2軸部分が、転造ねじ山を有し、完全形成されたねじ山が、前記基本直径の前記第2軸部分に転造された全高の山頂と全深さの谷底とを有する概して一様な輪郭を有し、かつ予め選択されたピッチPを有しており、
前記転造ねじ山が、前記第2軸部分の長さの範囲内で、ねじ山形の輪郭が不一様な逃げねじ山を有する逃げ区分で終わっており、該逃げねじ山が、軸線方向に約1/4ピッチにわたり延在し、かつ周方向には、その有効径のところで完全成形された前記転造ねじ山円周の約1/3〜1/2を超えない値域にわたり延在し、それにより前記逃げねじ山が、前記完全形成されたねじ山より幅および深さを漸減しており、
前記逃げねじ山が、前記軸部の長手軸線に対して概して横方向に延在する端壁面を含み、また前記逃げねじ山が、前記端壁面と軸線方向で対向する壁面を有し、該壁面が、螺旋状に延在して、端部分のところで前記端壁面に漸近し、それによって逃げねじ山が、移行部まで深さと幅とを漸減し、該移行部が、前記端部分を、前記第2軸部分の前記端区分のところで前記基本直径に滑らかに接続させ、
前記端壁面が、前記移行部に軸線方向で直接に隣接配置されており、
前記ボルト型締結具が最大全厚の工作物に組付けられる場合に、前記第2軸部分が前記最大掴み平面を越えたところに延在し、かつ前記ボルト型締結具が、約2/3〜1.0ピッチ未満の最小逃げ域を有している、ねじボルト型締結具。 - 前記移行部が約0.6ピッチの軸線方向長さを有している、請求項13に記載されたねじボルト型締結具。
- 最小全厚から最大全厚まで全厚が異なる工作物を締結するための軽量ねじボルト型締結具を製造する方法であって、最大全厚が、ボルト型締結具の掴み長さであり、前記ボルト型締結具が、頭と頭から突出した軸部とを有し、該軸部が、前記頭に隣接する第1大直径の、ねじ山なしの第1軸部分を含み、該第1軸部分が、予め定めた第1長さを有し、前記頭と協働して前記ボルト型締結具の掴み長さを形成し、前記軸部が、より小さい第2直径と、前記軸部外端部に予め定めた第2長さとを有する第2軸部分を有し、該第2軸部分が、概してこの部分長さにわたり全寸法の事実上一定の幅および深さの山頂と谷底とを有する予め定めたピッチPの転造ねじ山を有し、前記軸部が、更に前記第1と第2の軸部分を相互に結合する最小長さの移行軸部を有しており、前記ねじ山が、前記移行軸部分に隣接する、前記第2軸部分の逃げ区分で幅と深さが漸減している逃げねじ山に終わる形式のものにおいて、
前記方法が、前記ブランクの頭と該頭から延びる軸部とを得る段階を含み、前記ブランクの前記軸部が、前記第1直径および前記ブランクの前記頭に隣接する予め定めた第1長さの第1ブランク軸部分と、前記第1直径未満の第2ブランク直径および外端部に予め定められた第2長さを有する第2ブランク軸部分と、前記第1および第2のブランク軸部分を相互結合し、かつ予め定められた長さだけ軸線方向に延び、前記第1および第2のブランク軸部とは直径が異なる移行ブランク部分とを有しており、
また前記方法が、前記ねじ山が前記予め定められたピッチおよび前記第2ブランク軸部分の長さの大部分にわたり事実上一定の寸法を有するように、前記第2ブランク軸部分にねじ山を転造すると同時に、逃げねじ山を転造する段階を含み、該逃げねじ山が、前記移行ブランク部分に隣接する前記第2ブランク軸部分の前記ねじ山内側終端の前記逃げ区分で、幅および深さが漸減し、それにより前記逃げ区分で前記ねじ山が漸次終了しており、
前記逃げねじ山が、前記軸部の長手方向軸線に対し概して横方向に延在する端壁面を備えて形成され、前記端壁面と軸線方向で対向し螺旋状に延在して端部分で前記端壁面に漸近する壁面を備えて前記逃げねじ山が形成され、これにより、逃げねじ山が移行部へ向かって深さと幅とを漸減させ、該移行部が、前記端部分を、前記第2ブランク軸部部分の前記逃げ区分での前記第2ブランク直径に滑らかに適合させ、
前記逃げねじ山が約1/4ピッチにわたり軸線方向に延在するように形成される、軽量ねじボルト型締結具を製造する方法。 - 前記逃げねじ山が、その有効径のところで完全に形成されたねじ山円周の約1/3〜1/2未満にわたり周方向に延在するように形成される、請求項15に記載された方法。
- 前記移行部が約0.6ピッチの軸線方向長さを有するように形成される、請求項15に記載された方法。
- 前記逃げねじ山が、その有効径で完全に形成されたねじ山円周の約1/3〜1/2未満にわたり周方向に延在するように形成され、かつまた前記移行部が約0.6ピッチの軸線方向長さを有するように形成され、それにより前記ボルト型締結具の逃げ区分が、約2/3〜1.0ピッチ未満の値域で形成される、請求項15に記載された方法。
- 軽量ねじボルト型締結具において、請求項15に記載された方法によって製造される締結具。
- 軽量ねじボルト型締結具において、請求項18に記載された方法によって製造される締結具。
- 軽量ねじボルト型締結具を前記逃げ区分の前記逃げねじ山を含む前記ねじ山を転造するねじ転造ダイスを用いて製造する方法において、
前記ねじ転造ダイスが、前面と概して横方向に延在する上面とを有するダイス部材を含み、前記前面には、前記上面に対し鋭角をなして長手方向に延在する複数の間隔を置いた平行なうねが設けられており、
前記ダイス部材が、前記前面の一方の側に、転造開始時にボルトブランクを受容する入口端を有し、前記前面の他方の側に、転造後、ボルトブランクを排出する出口端を有しており、
前記うねが、製造されるねじ山と相補的であり、各うねが、予め選択された幅と横方向深さとを画定する上下フランクを有しており、前記上面からは、複数の傾斜面が角度をなして前記前面まで延び、複数の部分うねで終わっていて、各部分うねが、入口端に最も近い外側前端から隣接後続区分まで長手方向に延在する前縁区分を有しており、前記傾斜面が、前記前端から横方向に前記上面へ延在する壁部を画定しており、前記前縁区分の前記前端が、前記ダイ部材の前記入口端から前記出口端まで前記上面に漸近しており、前記傾斜面のそれぞれが、前記前端区分から横方向に、かつまた前記前端区分と同一の広がりで、前記傾斜面の予め選択された部分にわたり延在するテーパ付けされた平らな部分を含み、これにより、前記部分うねの上下フランクの幅が、前記後続区分での予め選択された全幅から、前記前端区分の前記外端での縮小最小幅まで漸減し、前記部分うねの前記上下フランクの深さが、前記後続区分での予め選択された全深さから、前記前端区分の前記外端での縮小最小深さまで漸減しており、前記平らな部分との前記前縁区分の前記上部フランクの交線が、前記前面を横切って事実上角をなさずに直線として延在し、これにより前記前端区分での前記上下フランクの縮小された幅および深さから、前記後続区分での全幅および全深さへの比較的滑らかな移行部が得られ、これによって前記ダイ部材の前記前端区分により製造されるねじ山に対し比較的ゆるやかな逃げが得られ、かつまた前記直線により、ボルトブランクの軸線に対し横方向に延在する逃げの端壁面が得られる、軽量ねじボルト型締結具を製造する方法。 - ねじボルト型締結具および噛み合うねじナットを含む軽量ねじ締結具組立体において、前記ボルト型締結具が、
一方の端部の頭と、該頭から突出する軸部とを有する部材を含んでおり、
前記軸部が、第1軸部分、すなわち概して滑らかな円筒形で、大直径および予め定められた長さを有し、前記頭部に隣接する軸部分と、第2軸部分、すなわち前記大直径未満の基本直径を有する端区分を備えた軸部外端部の予め定められた長さの軸部分と、移行部とを含み、該移行部が、大直径の前記第1軸部分を前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径に相互接続するために、概して円弧状にテーパ付けされ、かつ軸線方向に予め定めた長さだけ延在し、直径が、前記第1軸部分の前記大直径から、前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径まで次第に先細にされており、
前記第2軸部分が、転造されたねじ山を有し、かつ完全に形成されたねじ山が、概して前記基本直径により形成される全高の山頂と全深さの谷底とを有する概して一様な輪郭を有しており、
前記転造されたねじ山が、前記第2軸部分の長さ範囲内で、輪郭形状が不一様なねじ山形を有する逃げ区分で終わっており、該逃げ区分が、有効径にて完全に形成された前記転造ねじ山の円周の約1/2未満にわたり延在し、それにより前記完全に形成されたねじ山から幅および深さが漸減する逃げねじ山が得られ、
前記逃げねじ山が、前記ボルトの長手軸線に対して概して横方向に延在する端壁面を含み、また前記逃げねじ山が、前記端壁面と軸線方向で対向する壁面を有し、該壁面が、螺旋状に延在して、漸次、端部分で前記端壁面に接近し、それにより逃げねじ山が円弧状の移行部まで深さと幅とを漸減し、該移行部が、前記端部分を、前記第2軸部分の前記端区分のところで前記基本直径に滑らかに適合させ、
前記軸部の前記移行部が前記ねじ山の1ピッチ未満の軸線方向長さを有し、
前記ナットが貫通穴を有し、該貫通穴が一端にねじ穴を有し、該ねじ穴が他端の、拡大された端ぐり穴に接続されており、
前記ねじ穴部分が、前記ボルト軸部の前記第2軸部分に完全形成された前記ねじ山と噛み合い可能な完全形成されたナットねじ部を有する第1部分を備え、
前記ねじ穴部分が、不完全に形成されたナット食い付きねじ山を有する前記端ぐりで終わる食い付きねじ山を備えた第2区分を有し、ナット食い付き部ねじ山では、縮径部が前記端ぐりのところで端部に向かって漸次に拡径されており、前記ナット食い付き部が、約0.5ピッチにわたり延在し、かつ前記ボルト逃げねじ山が、干渉なしに前記ナット食い付きねじ山に事実上重なり得る形状である、軽量ねじ締結具組立体。 - 前記端ぐり端部の前記ナット食い付きねじ山が小直径であり、これにより前記ナットを前記ボルト型締結具にねじ付けることができ、前記端部の前記ナット食い付きねじ山が、前記ボルト逃げねじ山端部をわずかに越えたところで前記第2軸部分に隙間をもって重なる、請求項22に記載された軽量締結具組立体。
- 予め選択された最小全厚から最大全厚まで全厚が異なる工作物を締結するための軽量締結具組立体であって、最大全厚の工作物の外面が最大掴み平面を画定し、締結具組立体が、ねじボルト型締結具と対応ねじナットとを含み、該ねじボルト型締結具が、外面と掴み平面とから突出して工作物外側に位置するようにされたねじ山付きの軸部を有し、該ねじ山が、概して一様な輪郭を有し、かつ不一様な輪郭を有する逃げねじ山で終わっており、逃げ域が、最大掴み平面から、逃げねじ山の開始する、完全ねじ山のボルト軸部上の位置までの軸線方向の距離である形式のものにおいて、
前記ねじボルト型締結具が、一端に設けられた頭と、該頭から突出する軸部とを有しており、
前記軸部が、第1軸部分、すなわち概して滑らかな円筒形で、大直径および予め定められた長さを有し、前記頭部に隣接する軸部分と、第2軸部分、すなわち前記大直径未満の基本直径を有する端区分を備えた軸部外端部の予め定められた長さの軸部分と、移行部とを含み、該移行部が、大直径の前記第1軸部分を前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径に相互接続するために、概して円弧状にテーパ付けされ、かつ軸線方向に予め定めた長さだけ延在し、直径が、前記第1軸部分の前記大直径から、前記第2軸部分の前記端区分の前記基本直径まで次第に先細にされており、
前記第2軸部分が、転造ねじ山を有し、完全ねじ山が、概して前記基本直径に基づいて形成される全高の山頂および全深さの谷底とを有する概して一様な輪郭を有し、
前記転造ねじ山が、前記第2軸部分の長さの範囲内で、不一様な輪郭のねじ山形を有する逃げ区分で終わっており、該逃げ区分が、完全な前記転造ねじ山の円周の約1/3ピッチ未満にわたり、その有効径で延在し、それにより、前記完全に成形されたねじ山から幅および深さが漸減する逃げねじ山が得られ、
前記ナットが貫通穴を有し、該貫通穴が一端にねじ穴を有し、該ねじ穴が他端の拡大端ぐりに接続されており、
前記ねじ穴部分が、前記ボルト軸部の前記第2軸部分に前記完全ねじ山と噛み合い可能な完全形成されたナットねじ山を有する第1区分を備え、
前記ねじ穴部分が、不完全に形成されたナット食い付きねじ山を有する前記端ぐりで終わる食い付きねじ山を備えた第2区分を有し、ナット食い付きねじ山では、小直径が前記端ぐりのところで端部に向かって漸次に拡径されており、前記ナット食い付き部が、約0.5ピッチにわたり延在し、かつ前記ボルト逃げねじ山が、干渉なしに前記ナット食い付きねじ山に事実上重なることが可能な形状であり、
前記ボルト型締結具が最大全厚の工作物の組み立て使用される場合、前記第2軸部と前記移行部の少なくとも一部とが、前記最大掴み平面を越えて延在し、前記ボルト型締結具が、約2/3ピッチ〜1.0ピッチ未満の値域の最小逃げ域を有しており、
前記移行部と前記第1軸部分の区分が、最小全厚の前記工作物の外面から、最大全厚と最小全厚との差に等しい長さだけ突出し、前記ナットの前記端ぐりが、突出部分を干渉なしに受容する寸法および深さであり、かつまた前記逃げねじ山と重なり合う関係の前記食い付きねじ山を有している、軽量締結具組立体。 - 前記端ぐりの端部の前記ナット食い付きねじ山が小直径を有し、これにより前記ナット前記ボルト型締結具にねじ付けることができ、前記端部の前記ナット食い付きねじ山が、隙間をもって前記逃げねじ山の端部から僅かに越えて前記第2軸部に重なる、請求項24に記載された軽量締結具。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/183,209 US6149363A (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Lightweight threaded fastener and thread rolling die |
PCT/US1999/023337 WO2000026546A1 (en) | 1998-10-29 | 1999-10-05 | Lightweight threaded fastener and thread rolling die |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004504944A true JP2004504944A (ja) | 2004-02-19 |
Family
ID=22671909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000579900A Pending JP2004504944A (ja) | 1998-10-29 | 1999-10-05 | 軽量ねじ締結具およびねじ転造ダイス |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6149363A (ja) |
EP (1) | EP1133643B1 (ja) |
JP (1) | JP2004504944A (ja) |
CN (1) | CN100374227C (ja) |
AT (1) | ATE431908T1 (ja) |
BR (1) | BR9914865A (ja) |
CA (1) | CA2347974C (ja) |
DE (1) | DE69940912D1 (ja) |
WO (1) | WO2000026546A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007315441A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co Kg | リベット締めによってシートメタル部に取り付け可能な部材と部品アッセンブリ並びにその部品アッセンブリの製造方法 |
KR20160071750A (ko) * | 2014-12-12 | 2016-06-22 | 한국항공우주연구원 | 토크 부가형 볼트 및 너트 조립 모듈 |
KR20180096487A (ko) * | 2017-02-20 | 2018-08-29 | 더 보잉 컴파니 | 억지 끼워맞춤 패스너들을 위한 테이퍼형 인입부 |
KR20180096488A (ko) * | 2017-02-20 | 2018-08-29 | 더 보잉 컴파니 | 억지 끼워맞춤 패스너들을 위한 반경형 인입부 |
Families Citing this family (57)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE517111C2 (sv) * | 2000-09-06 | 2002-04-16 | Volvo Lastvagnar Ab | Arrangemang och förfarande för infästning av en första komponent i förhållande till en andra komponent |
US6749386B2 (en) | 2001-08-20 | 2004-06-15 | Maclean-Fogg Company | Locking fastener assembly |
US20030219328A1 (en) | 2002-05-23 | 2003-11-27 | Dennis Schultz | Light weight fastener for use on interference fits in automation |
US6662612B1 (en) | 2002-06-03 | 2003-12-16 | Huck International, Inc. | Method and apparatus for fillet formation under the head of a headed pin type fastener |
US7017952B2 (en) * | 2002-06-21 | 2006-03-28 | Maclean-Fogg Company | Fluid connector |
GB0216362D0 (en) * | 2002-07-13 | 2002-08-21 | Rolls Royce Plc | Stress defender holes |
JP3546211B1 (ja) * | 2003-03-24 | 2004-07-21 | 株式会社産学連携機構九州 | ボルトの製造方法および製造装置並びにこれに用いる螺子転造ダイス並びに多重螺子ボルト |
US7977529B2 (en) * | 2004-11-03 | 2011-07-12 | Fred Bergman Healthcare Pty Ltd. | Incontinence management system and diaper |
DE102004062391A1 (de) | 2004-12-23 | 2006-07-13 | Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg | Ein durch Nieten an ein Blechteil anbringbares Element sowie Zusammenbauteil und Verfahren zur Erzeugung des Zusammenbauteils |
GB0525691D0 (en) * | 2005-12-16 | 2006-01-25 | Airbus Uk Ltd | A fastener assembly |
US7695226B2 (en) * | 2006-09-21 | 2010-04-13 | Alcoa Global Fasteners, Inc. | High performance sleeved interference fasteners for composite applications |
WO2008156425A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Unisteel Technology International Limited | Thread forming screw thread and corresponding thread roll die |
US7819754B2 (en) * | 2007-09-13 | 2010-10-26 | Callaway Golf Company | Golf club with removable components |
US8172280B2 (en) * | 2008-05-16 | 2012-05-08 | Fischer Herbert J | Sheet metal corner for duct flanges |
US8382413B2 (en) | 2008-11-17 | 2013-02-26 | The Boeing Company | Conductive sleeved fastener assembly |
CA2647663C (en) * | 2008-12-19 | 2013-08-20 | Mirco Walther | Self-counter-sinking screw with circumferential cutters |
US9441661B2 (en) | 2008-12-31 | 2016-09-13 | Microfabrica Inc. | Microscale and millimeter scale devices including threaded elements, methods for designing, and methods for making |
US8511960B1 (en) * | 2008-12-31 | 2013-08-20 | Microfabrica Inc. | Microscale and millimeter scale devices including threaded elements, methods for designing, and methods for making |
US8322958B2 (en) * | 2009-04-03 | 2012-12-04 | Alcoa Inc. | Fasteners with conforming sleeves |
US9562556B2 (en) | 2009-04-03 | 2017-02-07 | Arconic Inc. | Fasteners with conforming sleeves |
EP2470798B1 (en) * | 2009-10-22 | 2017-06-07 | Arconic Inc. | Enhanced conductivity sleeved fastener and method for making same |
TWI376183B (en) * | 2009-10-29 | 2012-11-01 | Giga Byte Tech Co Ltd | Casing with a wall plate and a screw constructed for filling up an extruded tapped hole of the wall plate |
EP2316724A3 (en) * | 2009-10-30 | 2017-05-17 | Airbus Operations, S.L. | Floating joint system for panels on a support structure |
JP5053399B2 (ja) * | 2010-02-22 | 2012-10-17 | ユニオンツール株式会社 | 転造ダイス |
US20110217144A1 (en) * | 2010-03-04 | 2011-09-08 | Mcginnity Matthew A | Fastener for flexible element couplings |
CN102873503B (zh) * | 2011-07-12 | 2015-03-18 | 航天精工有限公司 | 一种高抗疲劳螺栓及其制作方法 |
WO2013030970A1 (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 株式会社青山製作所 | 焼付き防止ナット |
CN103185056B (zh) * | 2011-12-27 | 2016-02-17 | 耐落螺丝(昆山)有限公司 | 螺丝及其制造方法 |
CN102935577B (zh) * | 2012-11-21 | 2014-12-24 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 短收尾轻型螺栓收尾段滚压强化方法及强化滚轮 |
US9331402B2 (en) * | 2013-02-04 | 2016-05-03 | The Boeing Company | Conductive sleeved fastener assembly |
US9343824B2 (en) | 2013-02-04 | 2016-05-17 | The Boeing Company | Sleeved fastener assembly |
US9175713B2 (en) | 2013-09-27 | 2015-11-03 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Bolt for gas turbine engine rotor |
CN103557219B (zh) * | 2013-11-13 | 2015-09-30 | 东方蓝天钛金科技有限公司 | 轻型螺栓紧固件、其加工方法与模具 |
FR3013781A1 (fr) * | 2013-11-25 | 2015-05-29 | Airbus Operations Sas | Element de fixation de pieces d'un assemblage |
US9757792B1 (en) * | 2014-04-09 | 2017-09-12 | Mark Doll | Method for making a die for roll forming a dual threaded bolt |
US9581185B2 (en) | 2014-08-21 | 2017-02-28 | Precision Tower Products, Llc | Blind fastener |
US9759246B2 (en) | 2014-08-25 | 2017-09-12 | Arconic Inc. | Textured sleeves for fasteners |
JP6660378B2 (ja) | 2014-09-17 | 2020-03-11 | アーコニック インコーポレイテッドArconic Inc. | コーティング及びテクスチャ加工が施されたピン部材を有するファスナー |
CA2955275A1 (en) | 2014-09-17 | 2016-03-24 | Arconic Inc. | Fasteners with dual skin depth washers |
US9939004B2 (en) | 2014-09-17 | 2018-04-10 | Arconic Inc | Coated fasteners with conforming seals |
SE538636C2 (en) * | 2014-12-12 | 2016-10-04 | Essve Produkter Ab | Concrete screw |
WO2018088218A1 (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 株式会社メイドー | ボルト |
WO2018111723A1 (en) | 2016-12-13 | 2018-06-21 | Arconic Inc. | Reduced electromagnetic signature of conforming conical seal fastener systems |
CN107939807A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-20 | 重庆凯特动力科技有限公司 | 一种螺纹孔结构及加工该螺纹孔结构的螺纹铰刀组合刀具 |
CN108167299A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-15 | 三重能有限公司 | 风力发电机组、变径螺栓组件及大型设备的螺栓更换方法 |
US10626908B2 (en) * | 2018-03-30 | 2020-04-21 | The Boeing Company | Electromagnetic effect protective fastener with frangible collar |
ES2955090T3 (es) * | 2018-05-21 | 2023-11-28 | Howmet Aerospace Inc | Sujetador que incluye una zona de transición y método de uso del mismo |
CN112566736B (zh) * | 2018-08-10 | 2023-03-28 | 日本精工株式会社 | 丝杠轴及其制造方法、进给丝杠机构和方向盘的电动位置调节装置及其制造方法 |
CN109026955B (zh) * | 2018-09-12 | 2020-12-11 | 中国航空制造技术研究院 | 一种短收尾螺纹紧固件 |
JP2020133819A (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-31 | イワタボルト株式会社 | ナット |
US20200291979A1 (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | Roller Bearing Company Of America, Inc. | Bolt interface coating and thread transition geometry for sleeved fasteners used in composite applications |
US20200307304A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Goodrich Corporation | Bolted joint for wheel assemblies |
CN109958698A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-02 | 中船重工海为郑州高科技有限公司 | 一种高强度圆弧螺纹连接副 |
CN113825919A (zh) * | 2019-05-15 | 2021-12-21 | 日本精工株式会社 | 轴部件及阳轴的制造方法 |
USD928602S1 (en) * | 2019-06-07 | 2021-08-24 | Sps Technologies, Llc | Blind fastener bolt |
KR20220041869A (ko) * | 2019-08-01 | 2022-04-01 | 이턴 인텔리전트 파워 리미티드 | 나사식 피팅을 위한 하이브리드 나사산 기하학적 형상 |
CA3178013A1 (en) | 2020-05-12 | 2021-11-18 | Raymond Disantis | Blind fastener |
Family Cites Families (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US302600A (en) * | 1884-07-29 | stetson | ||
US446042A (en) * | 1891-02-10 | Apparatus for forming spirals | ||
US929027A (en) * | 1909-03-15 | 1909-07-27 | George Schuhmann | Screw-coupling. |
US1764053A (en) * | 1928-06-15 | 1930-06-17 | Reed And Prince Mfg Company | Rolled-thread wood screw |
US1940617A (en) * | 1931-01-02 | 1933-12-19 | Budd Wheel Co | Demountable wheel |
US1907684A (en) * | 1931-07-03 | 1933-05-09 | Dardelet Threadlock Corp | Thread rolling die |
US1966835A (en) * | 1932-01-28 | 1934-07-17 | Dardelet Threadlock Corp | Fastening means |
US1969796A (en) * | 1932-04-08 | 1934-08-14 | Dardelet Threadlock Corp | Separable fastener and installation thereof |
US1988925A (en) * | 1932-09-10 | 1935-01-22 | Dardelet Threadlock Corp | Separable fastener and installation thereof |
US2010228A (en) * | 1932-12-17 | 1935-08-06 | Anchor Cap & Closure Corp | Method and device for making closure caps |
CH188372A (de) * | 1936-07-10 | 1936-12-31 | Fischer Ag Georg | Fitting mit Innengewinde. |
US2150875A (en) * | 1936-07-18 | 1939-03-14 | Aircraft Screw Prod Co | Method of connecting light metal alloy parts |
US2243138A (en) * | 1938-04-01 | 1941-05-27 | Anchor Cap & Closure Corp | Device for forming screw closure caps and similar articles |
US2303224A (en) * | 1938-08-27 | 1942-11-24 | Illinois Tool Works | Method and means for assembling screws and lock washers |
US2215930A (en) * | 1939-05-17 | 1940-09-24 | Nat Tube Co | Pipe or tube |
US2255384A (en) * | 1939-05-27 | 1941-09-09 | Hood James Bruce | Nut |
US2314390A (en) * | 1939-08-17 | 1943-03-23 | New Process Screw Corp | Method and apparatus for rolling screws |
US2340706A (en) * | 1941-12-20 | 1944-02-01 | Budd Induction Heating Inc | Threaded pipe end |
US2321375A (en) * | 1942-07-18 | 1943-06-08 | Nat Screw & Mfg Company | Thread-rolling die |
US2418070A (en) * | 1944-06-02 | 1947-03-25 | Security Machine Products Comp | Method of manufacturing nuts |
GB685703A (en) * | 1950-01-17 | 1953-01-07 | Rolls Royce | Improvements in or relating to bolts, studs and the like and the manufacture thereof |
US2740136A (en) * | 1950-02-27 | 1956-04-03 | Bulloneria E Viterie Italiana | Method of producing blanks for roll threaded screws and the like by a combined forging and drawing action |
DE843952C (de) * | 1950-11-04 | 1952-07-14 | Richard Glimpel | Gewindebohrer, insbesondere fuer filzigen und schmierigen Werkstoff |
FR1075504A (fr) * | 1953-03-05 | 1954-10-18 | Cie De Pont A Mousson | élément perfectionné de tuyauterie et son assemblage avec un autre élément |
US2985898A (en) * | 1955-05-23 | 1961-05-30 | L M Pierce | Method of making a headed bolt by brazing the head on the bolt end |
GB857495A (en) * | 1958-02-19 | 1960-12-29 | Martin Littmann | Articles having female threads and a method for producing such articles |
US3205756A (en) * | 1962-12-31 | 1965-09-14 | Standard Pressed Steel Co | Thread system |
US3266363A (en) * | 1964-04-21 | 1966-08-16 | Elastic Stop Nut Corp | Nuts with load distributing threads |
US3245142A (en) * | 1964-11-10 | 1966-04-12 | Durabla Mfg Company | Method of assembling low stress threaded connection |
US3396996A (en) * | 1967-01-12 | 1968-08-13 | Leona H Dounis | Self-sealing bolt assembly |
US3481178A (en) * | 1967-04-10 | 1969-12-02 | Hi Shear Corp | Thread rolling and rolled threaded objects |
US3538739A (en) * | 1968-04-01 | 1970-11-10 | Reed Rolled Thread Die Co | Thread rolling die with cylindrical slug forming and removal surface |
US3746067A (en) * | 1969-07-14 | 1973-07-17 | Deutsch Fastener Corp | Shear-resistant captive screw |
US3664540A (en) * | 1970-06-11 | 1972-05-23 | Nat Forge Co | Variable clearance thread closure |
US3828422A (en) * | 1970-08-05 | 1974-08-13 | Boeing Co | Method of making fatigue resistant fastener joint |
US3896656A (en) * | 1974-01-04 | 1975-07-29 | Litton Industrial Products | Contoured thread rolling dies |
US3915052A (en) * | 1974-08-22 | 1975-10-28 | Huck Mfg Co | Self broaching fastener assembly and like self sizing fasteners |
US4037281A (en) * | 1975-03-03 | 1977-07-26 | Litton Systems, Inc. | Fastener manufacturing method |
US4050833A (en) * | 1975-07-30 | 1977-09-27 | Briles Franklin S | Taper headed fastener to increase work fatigue life |
US4034586A (en) * | 1976-05-24 | 1977-07-12 | Colt Industries Operating Corporation | Thread rolling die and method of thread rolling |
US4157725A (en) * | 1977-09-29 | 1979-06-12 | Textron Inc. | Fastener and captive frusto-conical washer assembly |
US4260005A (en) * | 1977-11-09 | 1981-04-07 | Vsi Corporation | Self-locking fastener, fastener system, and process |
JPS54106754A (en) * | 1978-02-10 | 1979-08-22 | Mazda Motor Corp | Nut |
US4254809A (en) * | 1978-09-11 | 1981-03-10 | Hi Shear Corporation | Two-piece rivet |
US4291737A (en) * | 1979-03-05 | 1981-09-29 | Russell, Burdsall And Ward Corporation | Prevailing torque lock nut and method of forming same |
US4258768A (en) * | 1979-12-26 | 1981-03-31 | The Lamson & Sessions Co. | Fastener assembly |
US4326825A (en) * | 1979-12-31 | 1982-04-27 | Hi Shear Corporation | Balanced pin for shear flow joint, and joint including the pin |
GB2074280A (en) * | 1980-04-02 | 1981-10-28 | Sparling L G M | Screw Thread Fasteners |
GB2088508A (en) * | 1980-11-19 | 1982-06-09 | Microdot Inc | Bolt heads and nuts |
US4957401A (en) * | 1982-01-11 | 1990-09-18 | Hi-Shear Corporation | Threaded fastener having minimized length and weight and method to make it |
US4485510A (en) * | 1982-01-11 | 1984-12-04 | Hi-Shear Corporation | Threaded fastener having minimized length and weight and method to make it |
US4764066A (en) * | 1985-04-22 | 1988-08-16 | Farley Metals, Inc. | Light gauge self-tapping sheet metal screw |
US4735537A (en) * | 1986-01-13 | 1988-04-05 | Deutsch Fastener Corp. | Thread rolling and fastener |
US4842466A (en) * | 1986-04-01 | 1989-06-27 | Vsi Corporation | Lightweight fastener |
US4915559A (en) * | 1987-05-29 | 1990-04-10 | Vsi Corporation | Lightweight fastener |
US4799844A (en) * | 1988-01-11 | 1989-01-24 | Trw Inc | Elliptical thread design |
US5039265A (en) * | 1990-02-28 | 1991-08-13 | Vsi Corporation | Lightweight fastener |
US5669746A (en) * | 1996-08-12 | 1997-09-23 | Fairchild Holding Corp. | Fastener having spiral shaped collar portion |
US5788441A (en) * | 1997-01-03 | 1998-08-04 | West Coast Aerospace, Inc. | Lightweight, compact, threaded fastener and thread rolling die for making same |
-
1998
- 1998-10-29 US US09/183,209 patent/US6149363A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-10-05 BR BR9914865-0A patent/BR9914865A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-10-05 WO PCT/US1999/023337 patent/WO2000026546A1/en active Application Filing
- 1999-10-05 DE DE69940912T patent/DE69940912D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-05 AT AT99950239T patent/ATE431908T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-10-05 JP JP2000579900A patent/JP2004504944A/ja active Pending
- 1999-10-05 CN CNB998127434A patent/CN100374227C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-05 EP EP99950239A patent/EP1133643B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-05 CA CA002347974A patent/CA2347974C/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007315441A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co Kg | リベット締めによってシートメタル部に取り付け可能な部材と部品アッセンブリ並びにその部品アッセンブリの製造方法 |
KR20160071750A (ko) * | 2014-12-12 | 2016-06-22 | 한국항공우주연구원 | 토크 부가형 볼트 및 너트 조립 모듈 |
KR101656584B1 (ko) | 2014-12-12 | 2016-09-22 | 한국항공우주연구원 | 토크 부가형 볼트 및 너트 조립 모듈 |
KR20180096487A (ko) * | 2017-02-20 | 2018-08-29 | 더 보잉 컴파니 | 억지 끼워맞춤 패스너들을 위한 테이퍼형 인입부 |
KR20180096488A (ko) * | 2017-02-20 | 2018-08-29 | 더 보잉 컴파니 | 억지 끼워맞춤 패스너들을 위한 반경형 인입부 |
JP2018136021A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company | 締まり嵌め締め具用のアール導入部 |
JP2018136022A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company | 締まり嵌め締結具のためのテーパ状導入部 |
US11168721B2 (en) | 2017-02-20 | 2021-11-09 | The Boeing Company | Tapered lead-in for interference fit fasteners |
JP7020877B2 (ja) | 2017-02-20 | 2022-02-16 | ザ・ボーイング・カンパニー | 締まり嵌め締め具用のアール導入部 |
JP7145604B2 (ja) | 2017-02-20 | 2022-10-03 | ザ・ボーイング・カンパニー | 締まり嵌め締結具のためのテーパ状導入部 |
KR102549440B1 (ko) * | 2017-02-20 | 2023-06-28 | 더 보잉 컴파니 | 억지 끼워맞춤 패스너들을 위한 반경형 인입부 |
KR102557852B1 (ko) * | 2017-02-20 | 2023-07-19 | 더 보잉 컴파니 | 억지 끼워맞춤 패스너들을 위한 테이퍼형 인입부 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1133643B1 (en) | 2009-05-20 |
CA2347974C (en) | 2007-12-11 |
US6149363A (en) | 2000-11-21 |
EP1133643A1 (en) | 2001-09-19 |
WO2000026546A1 (en) | 2000-05-11 |
DE69940912D1 (de) | 2009-07-02 |
BR9914865A (pt) | 2001-10-23 |
CA2347974A1 (en) | 2000-05-11 |
EP1133643A4 (en) | 2007-05-30 |
CN100374227C (zh) | 2008-03-12 |
ATE431908T1 (de) | 2009-06-15 |
CN1398325A (zh) | 2003-02-19 |
WO2000026546B1 (en) | 2000-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004504944A (ja) | 軽量ねじ締結具およびねじ転造ダイス | |
US5039265A (en) | Lightweight fastener | |
US6062786A (en) | Anti-cross treading fastener lead-in point | |
US3195156A (en) | Method of producing thread swaging devices | |
KR100959296B1 (ko) | 셀프 태핑 나사, 블랭크, 그 제조를 위한 방법 및 금형, 그리고 얇은 소재들을 결합하기 위한 방법 | |
CA2049138C (en) | Scalloped nut and method of construction | |
US4589155A (en) | Method for making a nut for a blind fastener | |
US3978760A (en) | Self-thread forming threaded fasteners and blanks for making same | |
JP4801837B2 (ja) | ネジ山付留め具のための渦巻型駆動システム | |
US4915560A (en) | Anti-cross threading fastener | |
US5385439A (en) | Radial extrusion thread-forming screw | |
CN100416114C (zh) | 攻丝辅助固定元件和方法 | |
US4842466A (en) | Lightweight fastener | |
US4735537A (en) | Thread rolling and fastener | |
JPH0646044B2 (ja) | 非対称形状のねじ山成形用ねじと、その製造方法 | |
EP1066473A1 (en) | Improved self-tapping thread fastener and a blank therefor | |
US3218905A (en) | Self-tapping or thread-forming screw | |
US5827027A (en) | Nut free from inadvertent loosening and a method of making same | |
US5788441A (en) | Lightweight, compact, threaded fastener and thread rolling die for making same | |
US4915559A (en) | Lightweight fastener | |
JPH03180236A (ja) | 加工硬化する金属素材よりなるピンの製造方法及びシェアピン | |
JP3295021B2 (ja) | 緩み止め雌ねじ部構造とその製造方法 | |
US6494655B1 (en) | Self-tapping screw and method for joining thin workpieces | |
JP3604325B2 (ja) | 棒先付きねじ用転造ダイス | |
US4042342A (en) | Blanks for making self-thread forming threaded fasteners |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060816 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080619 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080701 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081001 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081008 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081104 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081111 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081126 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081203 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20081205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090106 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20081208 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090929 |