JP4804940B2 - ねじ部品及び締め付け工具 - Google Patents
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Description
このねじ部品は、図4に示すように、多角形状の頭部102と、ねじが形成された軸部103とを備えたもので、頭部側面121にはトルク伝達用の凹部107が設けられ、頭部側面121を利用したトルク伝達の他に頭部側面121の凹部107を利用したトルク伝達を可能とした構成となっている。
凹部107を利用したトルク伝達は、頭部102に被着可能なソケット部106を有する締め付け手段が用いられる。ソケット部105内周には頭部側面121の凹部105に差込み可能な凸部106が設けられ、ソケット部105を頭部に対して相対回転することにより凸部側面161を凹部側面171に当接させてトルクを伝達するようになっている。
凹部の凸部を挟んで回転方向に互いに逆側に位置する一対の凹部側面がなす角度を、一対の凹部側面と対向する一対の凸部側面がなす角度よりも所定角度大きく設定することにより、凹部側面と凸部側面間の回転方向の遊び分だけ相対回転した際に凹部側面と凸部側面が面接触する構成とし、
前記頭部は隣り合う凹部と凹部の間の部分が各角部に向かって放射状に突出する突出片部となっており、前記凹部側面と凸部側面は直線状に延びる平面形状で、前記凹部側面が、頭部の中心軸と角部頂点間を結ぶ角部中心線に対して、頭部中心側よりも頭部側面側に向かって徐々に近づく方向に所定角度傾斜し、突出片部の形状が中心軸側の付け根部が太く角部側の先端部が細いテーパ形状となっている。
一方、ソケット部の凸部の両凸部側面は、ソケット部の中心軸を通り前記凹部中心線と同一角度で放射状に延びる凸部中心線に対して左右対称的に設けられ、
前記凹部側面の凹部中心線に対する片角αが、前記凸部側面の凸部中心線に対する片角βよりも大きく設定されており、
前記頭部の角部と中心軸を結ぶ線と凹部中心線とのなす角を角部の中心角の片角γとすると、前記凹部側面の片角αは、角部の片角γよりも所定角度大きく設定され、
前記頭部形状は正六角形状で、頭部に設けた凹部側面の片角αが35度、角部の片角γが30度に設定され、凸部側面の片角βが33度に設定されていることを特徴とする。
凹部の凸部を挟んで回転方向に互いに逆側に位置する一対の凹部側面がなす角度を、該一対の凹部側面と対向する一対の凸部側面がなす角度よりも所定角度大きく設定することにより、凹部側面と凸部側面間の回転方向の遊び分だけ相対回転した際に凹部側面と凸部側面が面接触する構成とし、前記頭部は隣り合う凹部と凹部の間の部分が各角部に向かって放射状に突出する突出片部となっており、前記凹部側面と凸部側面は直線状に延びる平面形状で、前記凹部側面が、頭部の中心軸と角部頂点間を結ぶ角部中心線に対して、頭部中心側よりも頭部側面側に向かって徐々に近づく方向に所定角度傾斜し、突出片部の形状が中心軸側の付け根部が太く角部側の先端部が細いテーパ形状となっており、
凹部の両凹部側面は、頭部の中心軸を通り各頭部側面を二等分するように放射状に引いた凹部中心線に対して左右対称的に設けられ、
一方、ソケット部の凸部の両凸部側面は、ソケット部の中心軸を通り前記凹部中心線と同一角度で放射状に延びる凸部中心線に対して左右対称的に設けられ、
前記凹部側面の凹部中心線に対する片角αが、前記凸部側面の凸部中心線に対する片角βよりも大きく設定されており、
前記頭部の角部と中心軸を結ぶ線と凹部中心線とのなす角を角部の中心角の片角γとすると、前記凹部側面の片角αは、角部の片角γよりも所定角度大きく設定され、
前記頭部形状は正六角形状で、頭部に設けた凹部側面の片角αが35度、角部の片角γが30度に設定され、凸部側面の片角βが33度に設定されていることを特徴とする。
また、凹部と凹部の間の放射状の突出片部について、付け根部が角部側の先端部よりも太くすることにより、締め付け時に応力が集中しやすい付け根部の強度を維持しつつより一層の軽量化を図ることができる。
図1乃至図3は、本発明の実施例に係るねじ部品及び締め付け工具を示している。
図2において、1はねじ部品を示している。このねじ部品1はフランジ付きのねじで、多角形状の頭部2と、外周にねじ31が形成される軸部3とを備え、頭部2と軸部3の境界部にフランジ部4が一体的に設けられている。
頭部2は正六角形状で、6面の頭部側面21にトルク伝達用の凹部7が設けられ、頭部側面21を利用したトルク伝達の他に凹部7を利用したトルク伝達を可能とした構成となっている。
頭部2の頂面24は平坦面で、中央に円形状の段凹部25が設けられている。一方、頭部2の下端のフランジ部上面41は、周辺部よりも中心側が高くなるように傾斜する円錐台形状となっている。
各頭部側面21は中央部の凹部7によって一対の平面部21a,21aに分断されているが、各平面部21a,21aは同一平面上にあって頭部側面21を構成する。凹部7は頭部頂面24から各頭部側面21にかけて切り欠くように形成されている。各凹部7は頂面24からフランジ部面41まで頭部側面21の全高さに亘って窪ませた構成で、隣合う頭部側面21,21に形成された凹部7と凹部7の間の部分が各角部22に向かって放射状に突出する突出片部23となっている。また、各角部22の上端はアール形状に成形され、各突出片部23の上面形状は全体として丸い花弁状を呈している。
ソケット部5は略円筒形状で、図3に示すように、一端に頭部2が嵌合される嵌合穴51が設けられ、他端には不図示の駆動用工具が連結される連結手段としての連結穴52が設けられている。図示例では、連結穴52は四角形状で、手動あるいは自動の駆動工具の駆動軸が差し込まれる。もっとも、ソケット部5と駆動工具が一体的な構成としてもよい。
嵌合穴6は頭部2の全高さ分が差し込み可能な深さになっている。この嵌合穴6内周に前記凸部6が突設されている。図示例では嵌合穴6にはフランジ部4まで嵌合可能で、開口端部にフランジ部4の上面41に対応する円錐状穴53が設けられている。
凹部7の凸部6を挟んで回転方向に互いに逆側に位置する一対の凹部側面71,72がなす角度は、一対の凹部側面71,72と対向する一対の凸部側面61,62がなす角度よりも所定角度大きく設定されている。これにより、凹部側面71,72と凸部側面61,62間の回転方向の遊び分gだけ相対回転した際に凹部側面71,72と凸部側面61,62が面接触させる構成となっている。
両凹部側面71,72は、頭部2の中心軸Oを通り各頭部側面21を二等分するように放射状に引いた凹部中心線Nに対して左右対称的に設けられている。、また、凸部側面61,62については、ソケット部5の中心軸O1を通り凹部中心線Nと同一角度で放射状に引いた凸部中心線N1に対して左右対称的に設けられている。凹部中心線Nに対する凹部側面71,72の片角をα、凸部中心線N1に対する凸部側面61,62の片角をβとすると、凹部側面71,72の片角αが凸部側面61,62の片角βよりも大きく設定されている。
この角度差(α−β)を大きくすると、遊びgが大きくなり、角度差が小さいと遊びgが小さくなるので、角度差(α−β)は2〜3度程度に設定することが好ましい。特に、2度程度が最適である。
このようにすれば、頭部中心側よりも頭部側面側に向かって徐々に近づく方向に傾斜し、突出片部23の形状が中心軸O側の付け根部が太く角部22側の先端部が細いテーパ形状となる。
すなわち、ソケット部5の連結穴52に駆動用工具の駆動軸を差し込み、ソケット部5の嵌合穴51をねじ部品1の頭部2に被着し、ソケット部5の凸部6を頭部2の頂面側から凹部7に差し込む。凸部6と凹部7間には適度な遊びがあるので、スムーズに差し込むことができる。
また、頭部2に被着する際には、嵌合穴51の開口端部にフランジ用の円錐穴部53が形成されているので、頭部2の中心とソケット部5の中心がずれている場合でも、頭部が円錐穴部53の円錐面に案内されて芯ずれが調整される。
本発明のように頭部側面21に凹部7を設けている場合には、頭部成形時に凹部7から角部22方向への材料の流動量が大きくなって角部22上端部のだれ部を減らすことができ、頭部高さを低くしても所定の有効頭高さを確保することができる。したがって、頭部の凹部側面71,72と凸部側面61,62を面当たりとしたことと相俟って頭部高さをより低くして軽量化を図ることができる。特に、本実施例の場合には、角部22間の中心角の片角γ(30度)に対して凹部側面71,72の片角αを35度と大きく設定しているので、角部22方向への材料の流動をより大きくしてだれ部をより減らすことができ、より一層、頭部高さHを低くして軽量化を図ることができる。
因みに、本実施例によれば、M10、二面幅が14mmのねじ部品の場合、頭部高さHについて、従来は8.9mmであったところ、許容締め付けトルクは同一のままで、4.7mmまで低くすることができ、重量にして42%程度軽量化することができた。
凹部7と凹部7の間の放射状の突出片部23については、付け根部が角部22側の先端部よりも太くなっているので、締め付け時に応力が集中しやすい付け根部の強度を維持しつつより一層の軽量化を図ることができる。
また、互いに当接する頭部2の凹部側面とソケット部の凸部側面について直線状の場合について説明した。
さらに、上記実施例では、凹部7の両凹部側面71,72が凹部中心線Nに対して左右対称的に設けられている。
2 頭部
21 頭部側面、21a 平面部
22 角部
23 突出片部
24 頂面
25 段凹部
3 軸部
31 ねじ
4 フランジ部、41 上面
5 ソケット部
51 嵌合穴、52 連結穴、53 円錐状穴
6 凸部
61,62 凸部側面
7 凹部
71,72 凹部側面
g 遊び
O 頭部の中心軸
N 凹部中心線
N1 凸部中心線
N2 角部中心線
α 凹部側面71,72の片角
β 凸部側面61,62の片角
γ 角部22の片角
H 頭部高さ
Claims (2)
- 多角形状の頭部と、ねじが形成された軸部とを備え、
前記頭部の頭部側面にはトルク伝達用の凹部が設けられ、前記頭部側面を利用したトルク伝達の他に前記頭部側面の凹部を利用したトルク伝達を可能とした構成で、
前記凹部を利用したトルク伝達は、前記頭部に被着可能なソケット部を有する締め付け手段が用いられ、ソケット部内周に突設された凸部を頭部側面の凹部に差込み、ソケット部を頭部に対して相対回転させることにより凸部側面を凹部側面に当接させてトルクを伝達する構成で、前記凹部側面と凸部側面間には回転方向に遊びが設けられているねじ部品において、
前記凹部の凸部を挟んで回転方向に互いに逆側に位置する一対の凹部側面がなす角度を、該一対の凹部側面と対向する一対の凸部側面がなす角度よりも所定角度大きく設定することにより、凹部側面と凸部側面間の回転方向の遊び分だけ相対回転した際に凹部側面と凸部側面が面接触する構成とし、
前記頭部は隣り合う凹部と凹部の間の部分が各角部に向かって放射状に突出する突出片部となっており、前記凹部側面と凸部側面は直線状に延びる平面形状で、前記凹部側面が、頭部の中心軸と角部頂点間を結ぶ角部中心線に対して、頭部中心側よりも頭部側面側に向かって徐々に近づく方向に所定角度傾斜し、突出片部の形状が中心軸側の付け根部が太く角部側の先端部が細いテーパ形状となっており、
凹部の両凹部側面は、頭部の中心軸を通り各頭部側面を二等分するように放射状に引いた凹部中心線に対して左右対称的に設けられ、
一方、ソケット部の凸部の両凸部側面は、ソケット部の中心軸を通り前記凹部中心線と同一角度で放射状に延びる凸部中心線に対して左右対称的に設けられ、
前記凹部側面の凹部中心線に対する片角αが、前記凸部側面の凸部中心線に対する片角βよりも大きく設定されており、
前記頭部の角部と中心軸を結ぶ線と凹部中心線とのなす角を角部の中心角の片角γとすると、前記凹部側面の片角αは、角部の片角γよりも所定角度大きく設定され、
前記頭部形状は正六角形状で、頭部に設けた凹部側面の片角αが35度、角部の片角γが30度に設定され、凸部側面の片角βが33度に設定されていることを特徴とするねじ部品。 - ねじ部品の多角形状の頭部に被着可能なソケット部を有し、ソケット部内周には頭部側面の凹部に差込可能な凸部が設けられ、ソケット部を頭部に対して相対回転させることに
より凸部側面を凹部側面に当接させてトルクを伝達する構成で、前記凹部側面と凸部側面間には回転方向に遊びが設けられる締め付け工具において、
前記凹部の凸部を挟んで回転方向に互いに逆側に位置する一対の凹部側面がなす角度を、該一対の凹部側面と対向する一対の凸部側面がなす角度よりも所定角度大きく設定することにより、凹部側面と凸部側面間の回転方向の遊び分だけ相対回転した際に凹部側面と凸部側面が面接触する構成とし、
頭部は隣り合う凹部と凹部の間の部分が各角部に向かって放射状に突出する突出片部となっており、
前記凹部側面と凸部側面は直線状に延びる平面形状で、前記凹部側面が、頭部の中心軸と角部頂点間を結ぶ角部中心線に対して、頭部中心側よりも頭部側面側に向かって徐々に近づく方向に所定角度傾斜し、突出片部の形状が中心軸側の付け根部が太く角部側の先端部が細いテーパ形状となっており、
凹部の両凹部側面は、頭部の中心軸を通り各頭部側面を二等分するように放射状に引いた凹部中心線に対して左右対称的に設けられ、
一方、ソケット部の凸部の両凸部側面は、ソケット部の中心軸を通り前記凹部中心線と同一角度で放射状に延びる凸部中心線に対して左右対称的に設けられ、
前記凹部側面の凹部中心線に対する片角αが、前記凸部側面の凸部中心線に対する片角βよりも大きく設定されており、
前記頭部の角部と中心軸を結ぶ線と凹部中心線とのなす角を角部の中心角の片角γとすると、前記凹部側面の片角αは、角部の片角γよりも所定角度大きく設定され、
前記頭部形状は正六角形状で、頭部に設けた凹部側面の片角αが35度、角部の片角γが30度に設定され、凸部側面の片角βが33度に設定されていることを特徴とする締め付け工具。
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