JP3138712U - タッピンボルト - Google Patents

Abstract

【課題】自己で刻設する雌ねじに対し締付けねじ部が小さいトルクで強固に締込むことができるタッピンボルトを提供する。
【解決手段】先端部１ａ側に形成され被締結部材３を貫通して締結対象部材２にねじ山を刻設するための雌ねじ成形部５と、頭部６側に形成され締結対象部材２に締付けるための締付けねじ部７とを有するタッピンボルトであって、雌ねじ成形部５を構成するねじ山は所定の規格に従うねじ山角度を有し、締付けねじ部７のねじ山角度は雌ねじ成形部５のねじ山角度より小さく形成したことにある。
【選択図】図１

Description

本考案は締結対象部材に対し自己で雌ねじを刻設して被締結部材を締着するタッピンボルトに関する。

従来から図５に例示するように、先端部側に被締結部材を貫通して締付け対象部材に雌ねじを刻設する雌ねじ成形部ａと、頭部側に前記締付け対象部材に締付けるための締付けねじ部ｂとを有する構造とされ、被締結部材を貫通して締結対象部材に雌ねじｃを刻設しながら螺進させ、締付けねじ部ｂのねじ山ｄが前記刻設された雌ねじｃに螺着することで締結対象部材に被締結部材を固定するようになされたタッピンボルト（タッピンねじ）が知られている（特許文献１、２）。

しかして従来のタッピンボルトでは、雌ねじ成形部ａにより形成された雌ねじｃに締付けねじ部ｂが螺挿されて締結状態とするとき、刻設された雌ねじに締付けねじ部ｂが図６に拡大示するように全面接触した状態でねじ込まれるので大きな摩擦が発生し、時によっては刻設された雌ねじｃのねじ山を破損させたり、ねじ込みに要するトルクが増大して締付けトルクの管理が難しいという問題がある。

また上記のように締付けねじ部ｂのねじ山ｄが雌ねじ成形部ａにより先行形成された雌ねじｃに大きなトルクで無理に螺挿されると雌ねじｃのねじ山が崩れてボルトとしての締結強度が得られなくなる。

一方、仮に締付けねじ部ｂのねじ山の高さ（ねじ部外径）を、刻設された雌ねじの谷径より小さくしてねじ山同士の干渉を避けるようにすると、締付けねじ部ｂのねじ山の根元部分の厚み（ねじの有効長）が少くなるのでねじ山が潰れやすくなるという問題をもたらす。
特公昭４８−１３９００号公報 実開平４−１３３０１３号公報

本考案は、タッピンボルトの雌ねじ成形部により形成される雌ねじにタッピンボルトの頭部側の締付けねじ部が螺合して締結力を発生させるとき、すでに刻設された雌ねじのねじ山を破損させたり、締付けトルクの増大を招くことがなく、それでいて必要にして十分な締結力を得ることができるタッピンボルトを提供することにある。

上記課題を解決する手段として本考案は、先端部側に被締結部材を貫通して締結対象部材にねじ山を刻設するためのねじ山を有する雌ねじ成形部を有し、頭部側に前記締結対象部材に締付けるための締付けねじ部を有するタッピンボルトであって、前記雌ねじ成形部を構成するねじ山は所定の規格に従うねじ山角度とし、前記締付けねじ部のねじ山角度は前記雌ねじ成形部のねじ山の角度より小さく形成したことにある。

前記締付けねじ部の外径および／または該部のねじのピッチは前記雌ねじ成形部のねじ山と等しく形成することが好ましい。

前記締付けねじ部のねじ山角は、雌ねじ成形部のねじ山角よりマイナス２°〜６°の範囲とすることが好ましい。

また前記雌ねじ成形部のねじ山角が規格に従う６０°であるとき、締付けねじ部のねじ山角は５４°〜５８°の範囲とされる。

前記頭部は使用対象によって適宜選択することができるが、ボルトとして使用するものの場合は六角形状とすることが好ましい。

本考案によれば、自己のねじ込み動作によって刻設される雌ねじのねじ山角に対し、後続してねじ込まれる締付けねじ部のねじ山角を小さく形成したことにより、このねじ山の先端は雌ねじ成形部で形成された雌ねじの谷部に接触することはあってもねじ山の側面全域が接触することなく締込まれ、これによりねじ山同士の螺合に無理な力を掛ることがなく、ねじ山を破損させることを回避しつつ十分な締結力を得ることができる。

これによりタッピンボルトの締着時における締付けトルクの管理も容易となり、作業能率の向上にも寄与することができる。

図１は本考案によるタッピンボルト１により締結対象部材２に被締結部材３を固着した状態の一実施形態の断面図を示しており、このタッピンボルト１の基本構成は、従来と同様に先端部１ａ側に被締結部材３を貫通して締結対象部材２に雌ねじ４を刻設するための雌ねじ成形部５を有し、頭部６側に締結対象部材２に刻設された前記の雌ねじ４に螺挿される締付けねじ部７を有する構成となっている。

本考案においては、前記締付けねじ部７を構成するねじ山８は図２に拡大断面を示すように所定の規格に従うねじ山角（例えば６０°）より角度αだけ小さい角度に形成されていることを特徴としている。

上記締付けねじ部７の外径および／またはピッチは前記雌ねじ成形部５のねじ山と等しく形成されている。

また締付けねじ部７のねじ山角は雌ねじ成形部５のねじ山角よりマイナス２°〜６°の範囲とされる。この角度がマイナス２°より大きいと締付けねじ部７のねじ山８と、刻設された雌ねじ４のねじ山９との接触面積が大きくなって、従来と同様にねじ山の損傷を招くと同時に締付けるためのトルクが大きくなり、締付けるためにトルクを有効に作用させることができなくなる。

またマイナス６°より大きくすると、ねじ山強度が不十分となるとともに、既に刻設された雌ねじ４との接触面積が小さくなりすぎるおそれがあって十分な締結力が得られなくなる。

したがって雌ねじ成形部５のねじ山角が規定に従う６０°であるとき、締付けねじ部７のねじ山角は５３°〜５４°とすることが最も好ましい。

かくすれば、所定の締込み治具を用いて所定値の締込みトルクＴを発生させる場合において、図４に締込みトルクＴと締付けに寄与する力Ｆとの関係をグラフ化して示すように、従来品であると締込みトルクを加えた場合に締付けねじ部ａを雌ねじ成形部ｂにより刻設された雌ねじに螺合させる部分Ｔ_１に大きく消費されてしまい、締付けに寄与する力Ｆ_１はきわめて小さくなるのに対し、本願のタッピンボルト１では、当初の締付けねじ部７を雌ねじ４に螺合させる部分Ｔ_２のトルクは少なくてすみ、以後締付けに寄与する力Ｆ_２を大きくすることができ、トルクを有効に作用させることができる。

本考案によるタッピンボルトの一実施形態を示し、その使用例を示す断面図。 本考案によるタッピンボルトにより刻設された雌ねじと締付けねじ部との螺合状態を示す部分拡大断面図。 同、締付けねじ部の一つのねじ山を示す断面図。 本考案品と従来品との締付け力と締付けトルクとの関係を示すグラフ。 従来のタッピンボルトの説明図。 従来のタッピンボルトにより刻設された雌ねじと締付けねじ部との螺合状態を示す部分拡大断面図。

符号の説明

１ 本考案によるタッピンボルト
２ 締結対象部材
３ 被締結部材
４ 雌ねじ
５ 雌ねじ成形部
６ 頭部
７ 締付けねじ部
８ 締付けねじ部のねじ山
９ 雌ねじのねじ山

Claims (6)

1. 先端部側に形成され被締結部材を貫通して締結対象部材にねじ山を刻設するためのねじ山を有する雌ねじ成形部と、頭部側に形成され前記締結対象部材に締付けるための締付けねじ部とを有するタッピンボルトであって、前記雌ねじ成形部を構成するねじ山は所定の規格に従うねじ山角度を有し、前記締付けねじ部のねじ山角度は前記雌ねじ成形部のねじ山の角度より小さく形成されていることを特徴とするタッピンボルト。
2. 前記締付けねじ部の外径は前記雌ねじ成形部のねじ山と等しく形成されている請求項１記載のタッピンボルト。
3. 前記締付けねじ部のねじのピッチは前記雌ねじ成形部のねじ山と等しく形成されている請求項１または２記載のタッピンボルト。
4. 前記締付けねじ部のねじ山角度が雌ねじ成形部のねじ山角度よりマイナス２°〜６°の範囲とされている請求項１〜３のいずれか１項記載のタッピンボルト。
5. 前記雌ねじ成形部のねじ山角度が規格に従う６０°であるとき、締付けねじ部のねじ山角度が５３°〜５８°の範囲とされている請求項１〜３のいずれか１項記載のタッピンボルト。
6. 前記頭部は多角形状を有している請求項１〜５のいずれか１項記載のタッピンボルト。

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