TWI427222B - 緊固構件及緊固構造 - Google Patents

Description

緊固構件及緊固構造

本發明是關於緊固構件及緊固構造。

以往，廣泛使用螺栓或螺帽等具有螺紋構造之緊固構件。實際上，為了使螺栓或螺帽可以鎖緊，有必要對螺栓的外徑和有效直徑、以及螺帽的內徑和有效內徑，設計尺寸上的公差。另一方面，則因該公差而有產生鬆弛的可能性。以往，為了防止該鬆弛的發生，有作了各種工夫。

在專利文獻1中，揭露一種緊固螺紋，其在公螺紋或母螺紋的螺牙兩側的牙腹(flank)當中，針對在緊固狀態下作為壓接側的壓接側牙腹，在螺牙的前端側形成平坦牙腹部，並由該平坦牙腹部延伸而形成壓接側牙腹部，以壓接側牙腹部的傾斜會比與其對向的母螺紋或公螺紋的牙腹的傾斜更大的方式來形成。

在專利文獻2中，揭露一種公螺紋，以螺牙的外徑比標準值更大的方式來形成，同時以螺牙的頭部側的半角是比30度更小的角度的方式來形成。

又，也有利用在螺牙的一部分形成樹脂覆膜層的方式來防止鬆弛的方法。

另外，作為與本發明相關的技術而揭露的其他先前技術文獻，請參照專利文獻3至專利文獻7。

[先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開第2006-57801號公報

專利文獻2：日本特開平第9-100825號公報

專利文獻3：日本特開平第6-87713號公報

專利文獻4：日本特開第2005-61602號公報

專利文獻5：日本特公昭第48-13902號公報

專利文獻6：日本實開平第3-6115號公報

專利文獻7：日本實用新案登錄第3031085號公報

在專利文獻1的技術中，因為前述平坦牙腹部及前述壓接側牙腹部都是平面形狀，所以在大的緊固力施加至螺紋上的情況，應力容易集中在前述平坦牙腹部與前述壓接側牙腹部的連接部分，而造成該連接部分容易產生塑性變形或破裂(crack)的問題。

又，在專利文獻1的技術中，配對側緊固構件，被緊固於設置有前述平坦牙腹部及前述壓接側牙腹部之緊固構件上。此處，配對側緊固構件的壓接側牙腹(壓力側牙腹面)的牙腹角，因為與緊固構件的前述平坦牙腹部的牙腹角不同，所以配對側緊固構件的壓接側牙腹部與前述平坦牙腹部的接觸面積小而不能得到大的摩擦力，因此會有無法產生充分的防鬆效果之問題。

在專利文獻2的技術中，記載若迫緊扭矩逐漸變大而迫緊力變大，則公螺紋的螺牙會彈性變形並與母螺紋的底部接觸而使此接觸部分逐漸變大(參照[0009]的段落)。

但是，在專利文獻2的技術中，公螺紋的壓力側牙腹面的牙腹角，因為與母螺紋的壓力側牙腹面的牙腹角不同，所以即使隨著迫緊力變大而使前述接觸部分逐漸變大，也會因為發生塑性變形而無法在前述接觸部分得到大的摩擦力，因此會有無法產生充分的防鬆效果之問題。

又，利用在螺牙的一部分形成樹脂覆膜層的方式來防鬆的方法，也有要在螺紋再次使用時必須再次形成樹脂覆膜層而十分費工的問題。

而且，在包含專利文獻1、2之以往的構成中，會產生一種因為座面的彈力減弱所致的所謂「初期鬆弛」。若放任該初期鬆弛而不加處理，則軸力減少，螺栓會產生過度的應力集中，而有螺栓破斷的可能性。要防止這樣的初期鬆弛是相當困難的，對策只有再增加緊固力。

又，當公螺紋或母螺紋上有鍍鋅時，為了防止公螺紋與母螺紋間因電鍍的厚度而無法嵌合，有必要將母螺紋作得比一般更大些(亦即，「過度攻牙」)。

若將這樣的過度攻牙應用在包含專利文獻1、2之以往的構成中，公螺紋的牙腹面和母螺紋的牙腹面之間的間隙將變大，公螺紋的牙腹面與母螺紋的牙腹面間的摩擦力便會大幅降低，而無法獲得摩擦力。因此，在以往的構成中，要維持防鬆效果，並進行鍍鋅等厚度大的電鍍，將非常困難。

本發明係用以解決上述問題而成者，其具有以下至少一個目的。

(1)提供一種具有高度防鬆效果的緊固構件或緊固構造。

(2)提供一種可以和一般螺栓一樣地進行鎖固而容易管理扭矩，且容易再度使用的緊固構件或緊固構造。

(3)提供一種使緊固構件的第一螺牙所受荷重負擔緩和，防止應力集中，藉以提高疲勞強度的緊固構件或緊固構造。

(4)提供一種防止發生初期鬆弛的緊固構件或緊固構造。

(5)提供一種緊固構件或緊固構造，既能維持防鬆效果，又能施加厚度大的電鍍。

本發明的發明人為了解決上述問題而多次檢討的結果，思考出本發明的各種觀點，如下述。

本發明的第一觀點規定如下。

一種緊固構件，是在螺牙的至少一部分上具備下述構成的螺牙頂部側的上部、及螺牙底部側的下部之緊固構件，其中：在前述上部，形成有壓力側牙腹面及間隙側牙腹面，在前述下部，形成有壓力側的側面及間隙側的側面，前述壓力側的側面，是由前述壓力側牙腹面的下端開始連續地延伸而被形成，在包含前述緊固構件的軸線之剖面中，前述壓力側的側面的形狀，是以前述壓力側牙腹面的延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀、或是將以前述壓力側牙腹面的延長線為準而被配置在內側的直線形狀與以該延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀加以組合而成的形狀。

依照第一觀點所規定的緊固構件，螺牙的下部的壓力側的側面是特定形狀(在包含緊固構件的軸線之剖面中，是以壓力側牙腹面的延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀、或是將以壓力側牙腹面的延長線為準而被配置在內側的直線形狀與以該延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀加以組合而成的形狀)，所以螺牙在接受到由於鎖固而來自配對側緊固構件的力量時，雖然整體是朝向間隙側變形，但是該變形會集中在該壓力側的側面而使該處彈性變形。換句話說，來自配對側緊固構件的力量，會優先引發該壓力側的側面的彈性變形。其結果，螺牙的整體是朝向間隙側變形(螺牙整體的彈性變形)。另一方面，如果不存在這種壓力側的側面，則施加至螺牙上的負荷會集中到薄的螺牙頂部，使該螺牙頂部變形而恐怕會在該處引發塑性變形。

螺牙雖然會整體變形，但是該變形集中在特定形狀的壓力側的側面而引發彈性變形，所以螺牙要回復原來形狀而產生大的反作用力。藉此，緊固構件的壓力側牙腹面與配對側緊固構件的壓力側牙腹面之間有大的反作用力，進而產生摩擦力，而確實產生防鬆效果。

壓力側的側面，因為具有特定形狀(在包含緊固構件的軸線之剖面中，是以壓力側牙腹面的延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀、或是將以壓力側牙腹面的延長線為準而被配置在內側的直線形狀與以該延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀加以組合而成的形狀)，所以即使變形時應力集中，也幾乎不會產生塑性變形或破裂的問題。這是因為應力往使曲線部分擴開的方向上作用，而寬廣且均勻地分散於該曲線部分。

雖然較佳是將上述構造賦予至全部的連續地延伸的螺牙上，但是也能只賦予在與配對側緊固構件螺合的部分。

若也在螺牙的間隙側設置上述側面的形狀，雖然螺牙的下部變薄會使螺牙整體容易產生彈性變形，但是與本案的將彈性變形集中到壓力側側面的情況相比，多年後也會比較容易失去彈性力而導致螺牙整體的塑性變形。

先前的緊固構件，在與配對側緊固構件螺合時，會在第一螺牙上施加最大的負荷。

相對於此，依照第一觀點所規定的緊固構件，利用第一螺牙本身的彈性變形，而使施加到第一螺牙的力量分散至第二螺牙，進而第二螺牙同樣能夠彈性變形，所以又能將施加到第二螺牙的力量分散到第三螺牙。這樣，連續至第三螺牙、第四螺牙…，而能利用多個螺牙來承受來自配對側緊固構件的力量。

藉此，分散施加到第一螺牙的負荷，以防止應力集中到第一螺牙的底部。於是，可提升疲勞強度並防止螺紋的破損。又，能保證緊固構件可重複使用。

在設置過度攻牙的情況下，因為間距相同，所以緊固構件的壓力側牙腹面與配對側緊固構件的壓力側牙腹面一定會接觸。因此，螺牙會在壓力側牙腹面與配對側緊固構件的壓力側牙腹面之間，產生充分的反作用力，而發揮防鬆的效果。

第二觀點規定如下。亦即，如第一觀點所述的緊固構件，其中：在前述壓力側牙腹面中，前述壓力側牙腹面的下端，最遠離基準牙形的壓力側牙腹面且朝向壓力側方向突出。此處，前述壓力側方向，是構成緊固構件之複數個螺牙各自設置有壓力側牙腹面側的方向。

依照這樣規定的第二觀點的緊固構件，在將緊固構件旋入配對側緊固構件時，使壓力側牙腹面的下端會最先接觸到配對側緊固構件的壓力側牙腹面。藉此，來自配對側緊固構件的力量，會最先施加到螺牙的該下端(亦即壓力側牙腹面與側面的連接部)。藉此，該力量能夠有效率地引發特定形狀的側面的彈性變形。

又，因為配對側緊固構件是由螺牙的下側(底部側)慢慢抵接到上側(螺牙頂部側)，所以能更確實地防止該螺牙頂部側的塑性變形。

本發明的第三觀點規定如下。亦即，如第二觀點所述的緊固構件，其中：前述壓力側牙腹面，整體上被設置成比基準牙形的壓力側牙腹面更靠近前述壓力側方向。

依照第三觀點所規定的緊固構件，能更確實地得到第二觀點的前述作用和效果。

本發明的第四觀點規定如下。亦即，如第一觀點至第三觀點中任一觀點所述的緊固構件，其中：前述間隙側牙腹面與基準牙形的間隙側牙腹面一致。

依照第四觀點所規定的緊固構件，能更確實地得到第一觀點至第三觀點的前述作用和效果。

本發明的第五觀點規定如下。亦即，如第二觀點或第三觀點所述的緊固構件，其中：以基準牙形的一對底部作為基點來使前述螺牙朝向前述壓力側方向傾斜，其螺牙頂部、前述壓力側牙腹面、間隙側牙腹面，相較於基準牙形的相對應部分，都位於更靠近前述壓力側方向的位置。

在這樣規定的第五觀點的緊固構件中，因為螺牙整體朝向壓力側傾斜，所以在將緊固構件旋入配對側緊固構件時，對於由配對側緊固構件接受到的力量，表現出更大的抵抗。其結果，能產生更大的彈性力。

本發明的第六觀點規定如下。亦即，如第二觀點至第五觀點中任一觀點所述的緊固構件，其中：前述壓力側牙腹面的牙腹角，被形成比基準牙形的壓力側牙腹面的牙腹角更大，兩個牙腹角的角度差在3°以下。

若壓力側牙腹面的牙腹角大超過3°，則恐怕壓力側牙腹面的下端(亦即，壓力側牙腹面與壓力側側面的連接部)會塑性變形，在該處吸收來自配對側緊固構件的力量，而不能有效率地引發壓力側側面的彈性變形。

兩個牙腹角的角度差的下限並沒有特別限定，但是要超過一般的公差。

本發明的第七觀點規定如下。亦即，第七觀點所記載的緊固構件，如第一觀點至第六觀點中任一觀點所述的緊固構件，其中：前述壓力側牙腹面的下端，位於基準牙形的螺牙高度的1/3以上至2/3以下的位置。

若緊固構件的壓力側牙腹面的下端超過基準牙形的螺牙高度的2/3，則在螺牙中下部的比率太大。下部的壓力側側面被挖空(挖入)，所以恐怕不能確保緊固構件的充分強度。

又，若緊固構件的壓力側牙腹面的下端未滿基準牙形的螺牙高度的1/3，則在螺牙下部的側面不能確保充分的曲線部分，而造成該部分的彈性變形不充分，所以不佳。

緊固構件的壓力側牙腹面的下端，在緊固狀態下，較佳是位於配對側緊固構件的壓力側牙腹面上的位置(配對側緊固構件的壓力側牙腹面，會覆蓋到緊固構件的壓力側的側面)。

藉此，壓力側牙腹面和從該處繼續延伸的側面的延伸部(連續部)，會確實地接觸到配對側緊固構件的壓力側牙腹面，而基於來自配對側緊固構件的力量以確實地引發壓力側側面的彈形變形。

本發明的第八觀點規定如下。亦即，第八觀點所記載的緊固構件，如第一觀點至第七觀點中任一觀點所述的緊固構件，其中：前述壓力側的側面的形狀，是將以前述壓力側牙腹面的延長線為準而被配置在內側的直線形狀與以該延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀加以組合而成的形狀，前述直線形狀是垂直於前述緊固構件的軸線之直線。

依照第八觀點，能更確實地得到第一觀點的前述作用和效果。

本發明的第九觀點規定如下。亦即，第九觀點所記載的緊固構件，如第一觀點至第八觀點中任一項所述的緊固構件，其中前述間隙側的側面，是形成於前述間隙側牙腹面同一平面。

在這樣規定的第九觀點所記載的緊固構件中，間隙側牙腹面是以維持平面形狀之方式延長至螺紋底部之連續形狀，所以在將緊固構件旋入配對側緊固構件時，對於由配對側緊固構件接受到的力量，表現出更大的抵抗。因此，能產生更大的反作用力。

本發明的第十觀點規定如下。亦即，一種緊固構造，是具備如第一觀點至第九觀點中任一觀點所述的緊固構件、及要被緊固在該緊固構件上的配對側緊固構件之緊固構造，其中：將前述緊固構件緊固在前述配對側緊固構件時，前述緊固構件的壓力側牙腹面與前述配對側緊固構件接觸，而前述緊固構件的壓力側的側面與前述配對側緊固構件隔離。依照第十觀點，能更確實地得到第一觀點至第九觀點的前述作用和效果。

本發明的第十一觀點規定如下。亦即，一種緊固方法，是將如第二觀點或第三觀點所述的緊固構件，與要被緊固在該緊固構件上的配對側緊固構件，加以緊固的緊固方法，其中：在將前述緊固構件旋入前述配對側緊固構件時，使前述緊固構件的前述壓力側牙腹面的下端，會最先接觸到前述配對側緊固構件的壓力側牙腹面。

依照第十一觀點，能更確實地得到第二觀點或第三觀點的前述作用和效果。

以下，針對將本發明加以具體化的各個實施形態，參照圖式進行詳細說明。另外，在各個實施形態中，相同的構成構件及構成要素具有一樣的符號，同時對於相同內容的部分省略重複說明。

<第一實施形態>

第1圖是螺栓1的非緊固狀態下的正面圖，此螺栓1具有各個實施形態的螺牙10、20、30、40、100、200、300。

緊固構件亦即螺栓1，具有公螺紋構造，並具備頭部2、圓筒部3、螺紋部4及軸線5。在頭部2的圓筒部3側的面上，形成座面6。在螺紋部4上形成螺牙10。

第2(A)圖是第1圖所示的螺牙10的包含軸線5的剖面放大圖。

假想圓筒7，是規定基準牙形8的有效直徑的假想圓筒。

換句話說，所謂有效直徑，就是在基準牙形8的軸線5方向測量而得的螺溝寬度與螺牙寬度相等時的假想圓筒7的直徑。

基準牙形8，具備：公螺牙底部81a和81b、壓力側牙腹面82及間隙側牙腹面83。

基準牙形8的軸線，與螺牙10的軸線5相同。

基準牙形8，是JIS規格所規定的理論上的螺牙形狀，例如在此例中基準牙形8的螺牙角度θ1約為60°，壓力側牙腹面82的牙腹角θ2及間隙側牙腹面83的牙腹角θ3都是約為30°。

各個假想線84a、84b，分別通過基準牙形8的公螺牙底部81a、81b，並正交於軸線5。

基準牙形8的間距(節距)，是平行於軸線5所測得的公螺牙底部81a、81b之間的距離。

第一實施形態的螺牙10，具備比假想圓筒7更靠近公螺牙頂部10a側之上部11、及比假想圓筒7更靠近公螺牙底部10b、10c側之下部12。

在螺牙10的上部11上，形成壓力側牙腹面13及間隙側牙腹面14。

螺牙10的壓力側牙腹面13的牙腹角θ2，與基準牙形8的壓力側牙腹面82的牙腹角約略相同，都是約為30°。

螺牙10的間隙側牙腹面14的牙腹角θ3，與基準牙形8的間隙側牙腹面83的牙腹角約略相同，都是約為30°。

因此，螺牙10的角度θ1與基準牙形8約略相同，都是約為60°。

再者，螺牙10的間距與基準牙形8相同。

在螺牙10的下部12上，形成壓力側(座面6側(參照第1圖))的側面15、及間隙側(螺紋前端側)的側面16。

壓力側的側面15的形狀，在包含軸線5的剖面上，是以壓力側牙腹面13的延長線(基準牙形8的壓力側牙腹面82的沿線)為準，一邊往內側彎曲一邊連續地延伸至公螺牙底部10b之R形狀。換句話說，是從壓力側牙腹面的延長面挖空(挖入)的形狀。

再者，壓力側的側面15，由公螺牙底部10b連續地延伸至間隙側的側面，該間隙側的側面，是在鄰接至壓力側(座面6側)的螺牙(未圖示)中。

間隙側的側面16的形狀，在包含軸線5的剖面上，位於間隙側牙腹面14同一平面，且是間隙側牙腹面14以維持平面形狀的方式而延長至公螺牙底部10c之連續形狀。

再者，間隙側的側面16，由公螺牙底部10c連續地延伸至壓力側的側面，該壓力側的側面，是在鄰接至間隙側(螺紋前端側)的螺牙中。

在螺牙10中，壓力側牙腹面13的下端13a(壓力側的側面15的上端)，被形成在假想圓筒7的附近位置(基準牙形8的有效直徑的附近位置)。

第2(B)圖是表示在第一實施形態的螺栓1上，緊固有其配對側緊固構件之螺帽9的狀態下的螺牙10之剖面圖。

螺帽9具有母螺紋構造，並具備壓力側牙腹面91、間隙側牙腹面92、母螺牙頂部9a及母螺牙底部9b。

螺帽9具有符合JIS規格的形狀，而母螺牙底部9b的角度θ4約為60°，壓力側牙腹面91的牙腹角及間隙側牙腹面92的牙腹角，都是約為30°。

又，螺栓1的製造方法，並沒有被特別限定，採用任何製造方法都可以，例如也能採用(平模式、圓模式、行星式塑模式、旋轉式塑模式等)各種滾製、切削、鑄造、鍛造、射出成形等已知的方法。

又，下部12的側面(被挖空部分)，較佳是形成在螺栓1的螺紋部4的全部領域，但是也能僅形成在與螺帽相螺合的部分。

又，每個螺牙的下部的側面形狀也能不同。例如，螺牙的下部的壓力側的挖空量，隨著遠離座面而變大。更具體來說，用以規定側面15之曲率半徑，隨著遠離座面而逐漸變大。

依照同樣的見解，每個螺牙，壓力側牙腹面的下端位置都能任意地變化。例如，將第一螺牙中的該下端位置設定為最底部側，而隨著越往螺栓的前端移動而將該下端位置越往頂部側位移。

如第2(B)圖所示，若將螺栓1的螺牙10旋入螺帽9中，則螺帽9的壓力側牙腹面91會按壓螺牙10的壓力側牙腹面13。

此處，螺牙10的下部12的壓力側的側面15，因為是以壓力側牙腹面82的延長面為準而往內側彎曲而連續地延伸至螺牙底部10b之剖面曲線形狀，所以當由於來自螺帽9的力量而導致螺牙往螺栓前端側(圖示右側)變形時，該變形多半集中在壓力側的側面15而使其彈性變形。藉由此彈性變形而得到大的反作用力，於是在兩個牙腹面13、91間產生大的摩擦力。

在第3圖及第4圖表示第一實施形態的變化例。另外，在第3圖及第4圖中的相同要素，被給予相同的符號並省略其說明。

如第3圖所示的第一變化例(螺牙20)中，壓力側牙腹面13的下端13a(壓力側的側面15的上端)，被形成在比假想圓筒7更靠近公螺牙頂部10a側的位置(基準牙形8的有效直徑外的位置)。

又，如第4圖所示的第二變化例(螺牙30)中，壓力側牙腹面13的下端13a(壓力側的側面15的上端)，被形成在比假想圓筒7更靠近公螺牙底部10b、10c側的位置(基準牙形8的有效直徑內的位置)。

這些變化例的緊固構件與第2圖的緊固構件具有相同的效果。

第5圖是在第三變化例的螺牙40的壓力側的側面15的剖面放大圖。另外，在第5圖中的與第2圖相同的要素，被給予相同的符號並省略其說明。

在第三變化例的螺牙40中，壓力側的側面15的形狀，在包含軸線5的剖面中，是將以壓力側牙腹面13的延長線(沿著基準牙形8的壓力側牙腹面82的線)為準而被配置在內側的直線41與以該延長線為準而往內側彎曲的曲線42加以組合而成的形狀。

直線41，是與螺栓1(參照第2圖)的軸方向垂直(平行於假想線84a)，而直線41的上端被連接至壓力側牙腹面13的下端13a。

曲線42，其上端42a被連接至直線41的下端，其下端是延伸至公螺牙底部10b的R形狀。

依照這種構成的螺牙40，除了與第2圖的例子的螺牙同樣的防鬆效果之外，還能提高防鬆效果。

此處，直線41的上端(壓力側牙腹面13的下端13a)，與第一變化例(參照第3圖)相同，較佳是在比假想圓筒7更靠近公螺牙頂部10a側的位置(基準牙形8的有效直徑外的位置)。

再者，直線41的上端，相較於假想圓筒7而越往公螺牙頂部10a側的位置移動，則螺牙40越容易變形。

另外，直線41，也能不與螺栓1(參照第2圖)的軸方向平行，而能朝向壓力側方向或間隙側方向傾斜。

此處，所謂的壓力側方向，是構成螺栓1之各個螺牙40各自設置有壓力側牙腹面13側的方向。

又，所謂的間隙側方向，是構成螺栓1之各個螺牙40各自設置有間隙側牙腹面14側(在第5圖中省略，請參照第2圖)的方向。

又，在第2圖的螺牙10中，在包含軸線5之剖面中，在將壓力側的側面15的形狀，設定為以壓力側牙腹面13的延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀的情況，該曲線的形狀不限於具有固定曲率半徑的R形狀，也能是具有不同的曲率半徑的複數個曲面所組合而成的複合R形狀。

又，在第5圖的螺牙40中，曲線42不限於R形狀，也能是複合式的R形狀。

<第二實施形態>

第6(A)圖是第二實施形態的螺牙100的包含軸線5的剖面放大圖。

第6(B)圖是表示在第二實施形態的螺栓1上，緊固有螺帽9的狀態下的螺牙100之剖面圖。

在第6圖中的與第2圖相同的要素，被給予相同的符號並省略其說明。

在第6圖所示的螺牙100中，螺牙100的角度θ5比基準牙形8的螺牙的角度θ1更大。另一方面，間隙側牙腹面14的牙腹角θ3，與基準牙形8的間隙側牙腹面83的牙腹角約略相同，都是約為30°。

螺牙100的壓力側牙腹面101，是沿著假想線86而形成，該假想線86是在基準牙形8的壓力側牙腹面82的牙腹角θ2(約為30°)上，加上角度θ6(=3°以下)而成，壓力側牙腹面101的牙腹角θ7(=θ2+θ6)，約為30°至33°。

再者，螺牙100的角度θ5(=θ1+θ6)，約為60°至63°。

依照這種構成的第二實施形態的螺牙100，在壓力側牙腹面101中，壓力側牙腹面101的下端101a，最遠離基準牙形8的壓力側牙腹面82且朝向壓力側方向突出。

再者，螺牙100的壓力側牙腹面101，整體上被設置成比基準牙形8的壓力側牙腹面82更靠近壓力側方向。

此處，所謂的壓力側方向，是構成螺栓1之各個螺牙100各自設置有壓力側牙腹面101側的方向。

依照這種構成的第6圖的螺牙100，在將螺栓1旋入螺帽9時，螺牙100的壓力側牙腹面101的下端101a，會最先抵接到螺帽9的壓力側牙腹面91。

其結果，來自螺帽9的力量，透過該下端101a而引發側面15的彈性變形。又，此能針對來自螺帽9的反作用力朝向上部11的頂側集中，來防範於未然。

為了確實得到此作用和效果，較佳是將角度θ6設定為3°以下的範圍。

若角度θ6超過3°，則壓力側牙腹面的下端最先接觸到螺帽9時，來自螺帽9的力量恐怕會導致該下端的塑性變形。若該下端發生塑性變形，則其會與來自螺帽9的力量所引發的彈性變形相抵銷，所以不佳。

<第三實施形態>

第7(A)圖是第三實施形態的螺牙200的包含軸線5的剖面放大圖。

第7(B)圖是表示在第三實施形態的螺栓1上，緊固有螺帽9的狀態下的螺牙200之剖面圖。

在第7圖中的與第2圖相同的要素，被給予相同的符號並省略其說明。第7圖的螺牙200的間隙側的側面201的形狀，在包含軸線5的剖面中，是以間隙側牙腹面14的延長線(沿著基準牙形8的間隙側牙腹面83的線)為準，一邊往內側彎曲一邊連續地延伸至公螺牙底部10c之R形狀再者，間隙側的側面201，由公螺牙底部10c連續地延伸至壓力側的側面，該壓力側的側面，是在鄰接至間隙側(螺紋前端側)的螺牙中。

如第7圖所示的螺牙200，相較於第2圖，其下部12變薄。其結果，前者(第7圖的螺牙)相較於後者(第2圖的螺牙)比較容易彈性變形。也就是，較佳是可檢討螺栓用途或螺栓材料，並對應於所要求的迫緊扭矩而適當地採用如第7圖所示的構成。

另外，螺牙200的間隙側牙腹面14的下端14a(間隙側的側面201的上端)的位置，較佳是設置在比壓力側牙腹面13的下端13a(壓力側的側面15的上端)更靠近下側(底部側)。

若間隙側側面的R形狀變大(間隙側牙腹面14的下端14a的位置提高)，則與壓力側側面的R形狀互相結合而使螺牙的下部變薄，恐怕會導致螺牙全體的塑性變形。

<第四實施形態>

第8圖是第四實施形態的螺牙400的包含軸線5的剖面放大圖。

第9圖是表示在第四實施形態的螺栓1上，緊固有螺帽9的狀態下的螺牙400之剖面圖。

在第8圖及第9圖中的與第2圖相同的要素，被給予相同的符號並省略其說明。

在第8圖中，假想線401，通過基準牙形8的公螺牙底部81a；而通過公螺牙底部81a並與軸線5正交的假想線84a，與假想線401所夾的角度θ 8約為27°。

假想線402，通過基準牙形8的公螺牙底部81b；而通過公螺牙底部81b並與軸線5正交的假想線84b，與假想線402所夾的角度θ 9約為33°。

螺牙400的壓力側牙腹面403，是沿著假想線404而形成，該假想線404是在假想線401的角度θ 8上，加上角度θ 10(=3.5°至6°)而成，壓力側牙腹面403的牙腹角θ 11(=θ 8+θ 10)，約為30.5°至33°。

螺牙400的間隙側牙腹面405，是沿著假想線402而形成，間隙側牙腹面405的牙腹角θ 9與假想線402的角度θ 9相同。

因此，螺牙400的上部11的螺牙角度θ 12(=θ 9+θ 11)，約為63.5°至66°。

螺牙400的壓力側的側面406的形狀，在包含軸線5的剖面中，是將以壓力側牙腹面403的延長線也就是假想線404為準而被配置在內側的直線407與以假想線404為準而往內側彎曲的曲線408加以組合而成的形狀。

亦即，壓力側的側面406的形狀，變成與第一實施例的第三變化例的螺牙40的壓力側的側面15(參照第5圖)相同。

螺牙400的間隙側的側面16的形狀，在包含軸線5的剖面中，位於間隙側牙腹面405同一平面，且是間隙側牙腹面405以維持平面形狀的方式延長而連續地延伸至公螺牙底部10c的形狀。

依照這種構成的第四實施形態的螺牙400，在壓力側牙腹面403中，壓力側牙腹面403的下端403a，最遠離基準牙形8的壓力側牙腹面82且朝向壓力側方向突出，所以能得到與第6圖所示的第二實施形態相同的效果。

亦即，在將螺栓1旋入螺帽9時，螺牙400的壓力側牙腹面403的下端403a，會最先抵接到螺帽9的壓力側牙腹面91。

其結果，來自螺帽9的力量，透過該下端403a而有效率地傳遞，使側面406往擴開方向作彈性變形。壓力側的側面406的彈性變形產生大的反作用力，而在壓力側牙腹面403、91之間產生大的摩擦力。又，利用使下端部403a優先抵接到螺帽9的壓力側牙腹面91，能防止來自螺帽9的力量朝向上部11的薄的頂部側集中。

此例的螺牙400，因為朝向壓力側傾斜，所以對於來自螺帽9的力量的抵抗力強，以第7圖的例子作為比較對象，全體不容易彈性變形。其結果，來自螺帽9的力量，容易被轉換成壓力側的側面406的彈性變形。

另外，在第8圖的例子中，從壓力側牙腹面403的牙腹角θ 11減去基準牙形8的壓力側牙腹面82的牙腹角θ 2而得的角度(θ 11-θ 2)，較佳是設定在3°以下的範圍。

亦即，第四實施形態的上述減去後的角度(θ 11-θ 2)，相當於第二實施形態的角度θ 6，該減去後的(角度θ 11-θ 2)的範圍，可直接適用第二實施形態中的角度θ 6的範圍的說明。

為了確定此實施形態的螺栓的防鬆效果，而進行振動試驗。

振動試驗是財團法人日本品質保證機構關西試驗中心的標準振動試驗，如下進行。

將樣品安裝至高速螺絲鬆弛試驗機，並以特定振動條件(振動數：1780hz；加振台衝程：11mm；衝擊衝程：19mm；振動方向：與螺栓軸成直角之方向)進行試驗。又，在將樣品安裝至高速螺絲鬆弛試驗機時，在螺栓與螺帽之間夾入振動套筒(barrel)與墊圈，並以加振台來使該振動套筒作振動。

樣品係M12×60的六角螺栓，並利用80N．m的迫緊扭矩將六角螺帽鎖固至該六角螺栓。

實施例1-1、1-2是具有第8圖構造者，比較例1-1、1-2是螺牙形狀等同基準牙形之JIS規格品。這些都是施以鍍三價鉻而成者。結果表示在表1。

鬆弛的判定是當樣品的螺栓、螺帽、墊圈之間的對合標記有錯開，且墊圈可用手旋轉時，判定為鬆弛了。

另外，實施例1-3，是實施例1-2的樣品的螺栓一但從螺帽鬆脫，就再次利用相同條件螺合螺帽並進行振動試驗的結果。

<其他實施形態>

[A]也能將前述各實施形態加以適當組合並實施，這種情況下，組合的實施形態的作用和效果都能兼具，又能夠得到相乘效果。

[B]前述各實施形態中適用JIS規格所規定的基準牙形8及依據JIS規格的螺帽9，但是只要是符合公知規格(例如統一螺紋、惠氏螺紋(whitworth))的規格都能適用。

[C]前述各實施形態中適用右螺紋的螺栓，但是也能適用左螺紋的螺栓，適用左螺紋的螺栓的情況下也能得到與適用右螺紋的螺栓的情況下同樣的作用和效果。

[D]前述各實施形態中適用具有公螺紋結構的緊固構件，但是本發明也能適用具有母螺紋結構的緊固構件，適用母螺紋結構的情況下也能得到與適用公螺紋結構的情況下同樣的作用和效果。

[E]前述各實施形態中適用具備頭部2的螺栓1，在該頭部2形成有座面6，但是本發明也能適用不具備頭部的螺絲(例如，止動螺絲等)

本發明並非限定於前述各觀點以及前述各實施例的說明。只要不脫離申請專利範圍的記載，且在業者所易於想到之範圍內的各種變化例，都含在本發明中。本說明書中所揭示的論文、公開專利公報、專利公報等內容，其所有內容都藉由參考而加以引用。

1．．．螺栓(緊固構件)

2．．．頭部

3．．．圓筒部

4．．．螺紋部

5．．．軸線

6．．．座面

7．．．假想圓筒

8．．．基準牙形

9．．．螺帽

9a．．．螺帽9的母螺牙頂部

9b．．．螺帽9的母螺牙底部

10．．．螺牙

10a．．．公螺牙頂部

10b．．．公螺牙底部

10c．．．公螺牙底部

11．．．上部

12．．．下部

13．．．壓力側牙腹面

13a．．．壓力側牙腹面13的下端

14．．．間隙側牙腹面

14a．．．間隙側牙腹面14的下端

15．．．壓力側的側面

16．．．間隙側的側面

20．．．螺牙

30．．．螺牙

40．．．螺牙

41．．．直線

42a．．．上端

42．．．曲線

81a．．．公螺牙底部

81b．．．公螺牙底部

82．．．基準牙形8的壓力側牙腹面

83．．．基準牙形8的間隙側牙腹面

84a．．．假想線

84b．．．假想線

86．．．假想線

91．．．螺帽9的壓力側牙腹面

92．．．螺帽9的間隙側牙腹面

100．．．螺牙

100a．．．公螺牙頂部

101．．．壓力側牙腹面

101a．．．壓力側牙腹面101的下端

200．．．螺牙

201．．．間隙側的側面

301．．．間隙側的側面

400．．．螺牙

400a．．．公螺牙頂部

401．．．假想線

402．．．假想線

403．．．壓力側牙腹面

403a．．．壓力側牙腹面403a的下端

404．．．假想線

406．．．壓力側的側面

407．．．直線

408．．．曲線

第1圖是螺栓1的非緊固狀態下的正面圖，此螺栓1具有本發明的第一實施形態的螺牙10。

第2(A)圖是第1圖所示的螺牙10的包含軸線5的剖面放大圖；第2(B)圖是表示在第一實施形態的螺栓1上，緊固有其配對側緊固構件亦即螺帽9的狀態下的螺牙10之剖面圖。

第3圖是第一實施形態的第一變化例的螺牙20的包含軸線5的剖面放大圖。

第4圖是第一實施形態的第二變化例的螺牙30的包含軸線5的剖面放大圖。

第5圖是第一實施形態的第三變化例的螺牙40的壓力側的側面15的剖面放大圖。

第6(A)圖是本發明的第二實施形態的螺牙100的包含軸線5的剖面放大圖；第6(B)圖是表示在第二實施形態的螺栓1上，緊固有螺帽9的狀態下的螺牙100之剖面圖。

第7(A)圖是本發明的第三實施形態的螺牙200的包含軸線5的剖面放大圖；第7(B)圖是表示在第三實施形態的螺栓1上，緊固有螺帽9的狀態下的螺牙200之剖面圖。

第8圖是本發明的第四實施形態的螺牙400的包含軸線5的剖面放大圖。

第9圖是表示在第四實施形態的螺栓1上，緊固有螺帽9的狀態下的螺牙400之剖面圖。

1．．．螺栓

5．．．軸線

7．．．假想圓筒

8．．．基準牙形

9．．．螺帽

9a．．．母螺牙頂部

9b．．．母螺牙底部

10．．．螺牙

10a．．．公螺牙頂部

10b．．．公螺牙底部

10c．．．公螺牙底部

11．．．上部

12．．．下部

13．．．壓力側牙腹面

13a．．．壓力側牙腹面13的下端

14．．．間隙側牙腹面

15．．．壓力側的側面

16．．．間隙側的側面

81a．．．公螺牙底部

81b．．．公螺牙底部

82．．．基準牙形8的壓力側牙腹面

83．．．基準牙形8的間隙側牙腹面

84a．．．假想線

84b．．．假想線

91．．．壓力側牙腹面

92．．．間隙側牙腹面

Claims (10)

1. 一種緊固構件，是在螺牙的至少一部分上具備下述構成的螺牙頂部側的上部、及螺牙底部側的下部之緊固構件，其中：在前述上部，形成有壓力側牙腹面及間隙側牙腹面，在前述下部，形成有壓力側的側面及間隙側的側面，前述壓力側的側面，是由前述壓力側牙腹面的下端開始連續地延伸而被形成，在包含前述緊固構件的軸線之剖面中，前述壓力側的側面的形狀，是以前述壓力側牙腹面的延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀、或是將以前述壓力側牙腹面的延長線為準而被配置在內側的直線形狀與以該延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀加以組合而成的形狀，在前述壓力側牙腹面中，前述壓力側牙腹面的下端，最遠離基準牙形的壓力側牙腹面且朝向壓力側方向突出。
2. 如申請專利範圍第1項所述的緊固構件，其中：前述壓力側牙腹面，整體上被設置成比基準牙形的壓力側牙腹面更靠近前述壓力側方向。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的緊固構件，其中：前述間隙側牙腹面與基準牙形的間隙側牙腹面一致。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的緊固構件，其中： 以基準牙形的一對底部作為基點來使前述螺牙朝向前述壓力側方向傾斜，其螺牙頂部、前述壓力側牙腹面、間隙側牙腹面，相較於基準牙形的相對應部分，都位於更靠近前述壓力側方向的位置。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的緊固構件，其中：前述壓力側牙腹面的牙腹角，被形成比基準牙形的壓力側牙腹面的牙腹角更大，兩個牙腹角的角度差在3°以下。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的緊固構件，其中：前述壓力側牙腹面的下端，位於基準牙形的螺牙高度的1/3以上至2/3以下的位置。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的緊固構件，其中：前述壓力側的側面的形狀，是將以前述壓力側牙腹面的延長線為準而被配置在內側的直線形狀與以該延長線為準而往內側彎曲的曲線形狀加以組合而成的形狀，前述直線形狀是垂直於前述緊固構件的軸線之直線。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的緊固構件，其中：前述間隙側的側面，是形成於前述間隙側牙腹面同一平面。
9. 一種緊固構造，是具備如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的緊固構件、及要被緊固在該緊固構件上的 配對側緊固構件之緊固構造，其中：將前述緊固構件緊固在前述配對側緊固構件時，前述緊固構件的壓力側牙腹面與前述配對側緊固構件接觸，而前述緊固構件的壓力側的側面與前述配對側緊固構件隔離。
10. 一種緊固方法，是將如申請專利範圍第1項或第2項所述的緊固構件，與要被緊固在該緊固構件上的配對側緊固構件，加以緊固的緊固方法，其中：在將前述緊固構件旋入前述配對側緊固構件時，使前述緊固構件的前述壓力側牙腹面的下端，會最先接觸到前述配對側緊固構件的壓力側牙腹面。