WO1997041360A1 - Boulon muni d'un tourillon de guidage - Google Patents

Description

明 細 書 発明の名称 パイ ロ ッ ト付きボル ト 技術分野

本発明は自動締付機などによ り短時間に大量に作業がなされる パイ ロ ッ ト付きボル 卜に関するものである。 背景技術

図 4 に従来のこの種のパイ ロ ッ ト付きボル ト を示す。 ボル ト 1 0 0 は頭部 1 0 2 と軸部 1 0 3 とを備えており 、 軸部 1 0 3 には 相手部材 1 0 6のめねじ 1 0 6 — Aに螺合する通常ねじ山 1 0 3 — Aを形成してある。 また、 軸部 1 0 3の先端側には、 該軸部 1 0 3 と軸心 （図示せず） を一致させたパイ ロ ッ ト 1 0 5を設けて ある。 また、 この場合、 通常ねじ山 1 0 3 — A とパイ ロ ッ ト 1 0 5の境界部には不完成ねじ部 （不完全ねじ山部） 1 0 4が生じて いる。

そして、 ボル ト 1 0 0 と相手部材 1 0 6を締め付ける際には、 まず、 パイ ロ ッ ト 1 0 5が相手部材 1 0 6の挿入孔 1 0 7へ挿入 され、 ノ イ ロ ッ ト 1 0 5によ り相手部材 1 0 6に対してある程度 の真直度が保たれた後、 自動締付機などによ り ボル ト 1 0 0 また は相手部材 1 0 6を回転させるこ とによ り 、 通常ねじ山 1 0 3 — Aとめねじ 1 0 6 — Aがねじ込まれて締め付けが完了する。

しかしながら、 上記のよ うな従来技術の場合には、 下記のよ う な問題が生じていた。

ボル ト 1 0 0 と相手部材 1 0 6を締め付け作業において、 ボル 卜 1 0 0が相手部材 1 0 6の軸線に対して垂直に挿入されるこ と はな く 、 ボル 卜 1 0 0は傾いて挿入される。 この時通常ねじ山 1 0 3 — A とめねじ 1 0 6 — Aのねじ山の頂きがなす二つの螺旋に クロスポイ ン トが生ずる。 すなわち、 自動締付機などによる トル ク と作業者の与える推力はこのクロスボイ ン 卜 である点接触部に 力が集中するこ とになる。

こ こで、 上記のパイ ロ ッ 卜付きボル トでは、 まずパイ ロ ッ ト 1 0 5の先端部がめねじ 1 0 6 — Aに接触するこ と となるが、 トル クおよび推力に対する抵抗力は少なく 、 結局、 めねじ 1 0 6 - A のねじ山の頂き と不完成ねじ部 1 0 4 とが接触する際に抵抗力が 増すこ と とな り 、 よ って、 めねじ 1 0 6 — Aのねじ山の頂きによ り 不完成ねじ部 1 0 4 への接触点に力が集中する。 この時に、 不 完成ねじ部 1 0 4の接触点 （線） が破壊され、 めねじ 1 0 6 — A による嚙み込みが発生し、 部品の損失を招く こ とがあった。

また、 この部品の損失を防ぐために、 ボル 卜 1 0 0 と相手部材 1 0 6 を手動によ り数回回転させた後、 （通常ねじ山 1 0 3 - A まで確実に蜾合させるまで回転させた後） 自動締付機によ り締め 付け作業をしなければならない等の作業性の低下を招いていた。 発明の開示

本発明は、 作業性に優れた高品質なパイ ロ ッ ト付きボル トを提 供するこ とを目的とするものである。

この目的を達成するために本発明にあっては、 軸部に、 相手部 材のめねじに螺合される通常ねじ山を形成し、 前記軸部の先端側 に、 該軸部に軸心と一致した円筒状のパイ ロ ッ トを備えたパイ 口 ッ ト付きボル トにおいて、 前記通常ねじ山の先端側に連続して、 円筒の途中の所定の位置までめねじの内径と等しいか、 それよ り も小さい外径を有した案内ねじ山を備えたこ とを特徴とする。 . したがって、 パイ ロ ッ ト付きボル ト と相手部材が締め付けられ る場合には、 まず、 案内ね 山が相手部材のめねじに接触し、 相 手部材は案内ねじ山に案内されて、 通常ねじ山に導かれる。

また、 前記案内ねじ山の先端側端部よ り も先端側に、 該案内ね じ山の谷の径よ り も大き く 、 かつ、 該案内ねじ山の外径と等しい か、 それよ り も小さい径を有した円筒状ガイ ドを備えると よい。 したがって、 円筒状ガイ ドによ りパイ ロ ッ 卜の相手部材に対し ての真直度が向上し、 相手部材は案内ねじ山に正し く 導かれる。 さ らに、 前記通常ねじ山と案内ねじ山との連続部は、 該通常ね じ山から案内ねじ山に向かって徐徐にねじ山の外径が小さ く なる と よい。

したがって、 相手部材は案内ねじ山から通常ねじ山へ滑らかに 導かれる。 図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の実施の形態に係るボル 卜をナツ 卜にねじ込む 前の一部断面正面図、

第 2図は本発明の実施の形態に係るボル トをナツ 卜にねじ込む 途中の一部断面正面図、

第 3図は本発明の実施の形態に係るボル トを製造するための口 一 リ ングダイ スの要部概略構成図、

第 4図は従来技術に係るボル トをナツ トにねじ込む前の一部断 面正面図である。 以下に図面を参照して、 この発明の好適な実施の形態を例示的 -に詳し く 説明する。 ただし、 この実施の形態に記載されている構 成部品の寸法、 材質、 形状、 その相対配置などは、 特に特定的な 記載がないかぎりは、 この発明の範囲をそれらのみに限定する趣 旨のものではない。

図 1 および図 2 には本発明の実施の形態が示されている。

図 1 は本発明のパイ ロ ッ ト付きボルトを、 相手部材と して例え ばナツ 卜 に締め付ける前を示す一部断面正面図である。 ボル ト 1 は頭部 2 と軸部 3 とを有する。 なお、 頭部 2 は図では六角形とな つているが、 もちろん、 六角穴付きでもよいし、 すり わり付きさ ら形でもよい。 また、 頭部 2 と軸部 3は一体に成形されたもので もよいし、 頭部 2 と軸部 3 を溶接した溶接ボル トでもよい。

軸部 3には、 相手部材 （ こ こではナッ ト 6 ) のめねじ 6 1 に螺 合される寸法に設定した通常ねじ山 3 1 を形成してある。

また、 軸部 3の先端側には、 軸部 3 と軸心 （図示せず） を一致 させたパイ ロ ッ ト 5 を設けてある。 そして、 ノ ィ ロ ッ ト 5には通 常ねじ山 3 1 に連続した案内ねじ山 5 1 がパイ ロ ッ 卜 5 の半分位 の位置まで形成してある。 こ こで、 通常ねじ山 3 1 と案内ねじ山 5 1 との連続部は、 通常ねじ山 3 1 から先端部へ向かって、 徐徐 にねじ山外径が小さ く なる通常ねじ山 3 1 と案内ねじ山 5 1 との 連携ねじ山部 4 を有している。 なお、 案内ねじ山 5 1 の外径は、 ナツ 卜 6のめねじ 6 1 の内径と等しいか、 それよ り も小さ く 設定 されている。

さ らに、 案内ねじ山 5 1 よ り も先端側には、 案内ねじ山の谷の 径 d 1 ， 案内ねじ山の外径 d 2 と した場合に、 d 1 < d 3 ≤ d 2 を満たす怪 d 3径を有した円筒状ガイ ド 5 2 を形成している。 ま た、 この円筒状ガイ ド 5 2 の先端側には Rを設けておく こ とが望 ま しい。 . なお、 本実施の形態においては、 d l d 2 , d 3 の参考寸法 を以下の表のよ う に設定した。

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上記のよ う に構成されたボル ト 1 をナツ ト 6 に締め付ける際に は、 まず、 ボル ト 1 をナ ッ ト 6の挿入孔 7へと挿入する と と もに 、 パイ ロ ッ ト 5の先端をナ ッ ト 6のめねじ 6 1 へと接触させて自 動締付機な どによ り 、 ナ ツ 卜 6 を回転させる と 、 ボル 卜 1 と ナ ツ 卜 6 とが完全に真っ直ぐな状態にあるこ と ないため、 まず、 案内 ね じ山 5 1 がめね じ 6 1 部に接触し、 通常ね じ山 3 1 がめね じ 6 1 部につき当たる こ とはない。

そ して、 ナ ッ ト 6 をさ らに回転させる と 、 ナ ッ ト 6 は案内ね じ 山 5 1 によ り 、 案内されてめねじ 6 1 が規制されて ピ ッ チが整い 、 案内ね じ山 5 1 に沿って進む。 - そ して、 連携ねじ山部 4によ り徐徐に通常ねじ山 3 1 に向けて 径が大き く なるため安定して、 確実に通常ねじ山 3 1 に進み、 さ らに回転させるこ とで、 通常ねじ山 3 1 にねじ込まれて締め付け が完了する。 したがって、 ボル ト 1 とナッ ト 6 との間で嚙み込み が発生するこ と もなく 、 手作業によ り締め付け準備作業をする必 要もないので、 自動締付機などによ り迅速に締め付け作業が行な える。 なお、 めねじ 6 1 がボル ト 1 にねじ込まれていく 途中の状 態を図 2 に示す。

また、 円筒状ガイ ド 5 2 を備えるこ とで、 ガイ ドがない場合の 傾きの自由度に比べて、 ガイ ドを備えた場合は傾きの自由度が減 少するこ とによ り 、 真直度が増すので、 よ り確実にナ ッ ト 6を案 内ねじ山 5 1 へ導く こ とができるので、 よ り一層作業性を高める こ とができ る。

なお、 転造工具 （ロー リ ングダイス） によ り 、 ねじ山を塑性加 ェする方法で上記のよ う なボル トを成形する場合には、 従来のよ う なロ ー リ ングダイスでは、 案内ねじ山 5 1 の谷部のう ち最先端 の谷部 （すなわち、 ねじの終端部） を成形するこ とによ り 、 塑性 変形で案内ねじ山 5 1 の先端側に山部が生じ、 円筒に沿って凸状 リ ングが形成されてしま う。

そこで、 図 3 に示すよ う にロ ー リ ングダイスにおける案内ねじ 山 5 1 加工部の先端側 （円筒状ガイ ド 5 2 に対応する部分） に、 山部が生じないよ う に押え部 Bを設けるこ とによ って、 凸状リ ン グは形成されず、 スムースな案内ねじ山 5 1 と円筒状ガイ ド 5 2 とのつながり を形成するこ とができる。 （なお、 図中点線は、 ね じ外径に対応する。 ）

以上述べたよ うに本発明のパイ ロ ッ ト付きボル トによれば、 パ ィ ロ ッ ト付きボル ト と相手部材が締め付けられる場合には、 まず ■、 案内ねじ山が相手部材のめねじに接触し、 相手部材は案内ねじ 山に案内されて、 通常ねじ山に導かれるため、 最初に相手部材が 通常ねじ山につき当たるのが防止されるので、 嚙み込み等による 部品の損失を招く こ と もなく 、 手作業による締め付け作業も必要 な く 、 品質および作業性の向上が達成できる。

また、 円筒状ガイ ドによ り パイ ロ ッ トの相手部材に対しての真 直度が向上するため、 相手部材は案内ねじ山へ正し く 導かれ、 一 層作業性を高めるこ とができ る。

さ らに、 通常ねじ山と案内ねじ山との連続部を、 通常ねじ山か ら案内ねじ山に向かって徐徐にねじ山の外径が小さ く なるよ う に すれば、 相手部材は案内ねじ山から通常ねじ山へ滑らかに導かれ るので、 よ り一層作業性を高めるこ とができ る。

Claims

請 求 の 範 囲

軸部に、 相手部材のめねじに螺合される通常ねじ山を形成 し、 前記軸部の先端側に、 該軸部に軸心と一致した円筒状の ノ\°イ ロ ッ トを備えたパイ ロ ッ ト付きボル トにおいて、

前記通常ねじ山の先端側に連続して、 円筒の途中の所定の 位置までめねじの内径と等しいか、 それよ り も小さい外径を 有した案内ねじ山を備えたこ とを特徴とするパイ ロ ッ ト付き ボル ト。

前記案内ねじ山の先端側端部よ り も先端側に、 該案内ねじ 山の谷の径よ り も大き く 、 かつ、 該案内ねじ山の外径と等し いか、 それよ り も小さい径を有した円筒状ガイ ドを備えたこ とを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載のパイ ロ ッ ト付きボ ル 卜 o

前記通常ねじ山と案内ねじ山との連続部は、 該通常ねじ山 から案内ねじ山に向かって徐徐にねじ山の外径が小さ く なる こ とを特徴とする請求の範囲第 1 項または第 2項に記載のパ イ ロ ッ ト付きボル ト。