(57)【要約】【課題】タッピンねじとして使用でき、かつ、めねじに付着した異物を除去しながらねじ込むボルトとしても使用可能で、ねじ込みトルクの上昇を抑制することができると共に、切粉の発生量も抑制することができ、さらに、異物が付着しためねじに使用する場合には、異物を確実に除去するとともにスムースに排出して噛みこみを防止できるおねじ部材を提供する。【解決手段】テーパねじ部３２から平行ねじ部３１にかかるねじ山５の一部分に、ねじ山５の頂部よりも径方向外方に突出する凸部４を設け、前記凸部４のねじ込み側方向側の端面４ｄが、端面の前記ねじ山の頂部側の付け根位置から前記凸部の頂部４ａに向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に立ち上がって前記凸部４の頂部４ａに至る傾斜面となっていることを特徴とする。【選択図】図１
2020190279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部と、該頭部から直線的に延びる軸部とを有し、軸部には、前記頭部側から先端側に向けて、順に、平行ねじ部とテーパねじ部を備え、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部にはねじ山が同一ピッチで連続して設けられており、前記テーパねじ部において、前記ねじ山が徐々に山高さが小さくなる形で設けられているおねじ部材において、
前記テーパねじ部から前記平行ねじ部にかけて、前記テーパねじ部と前記テーパねじ部の少なくともいずれか一方に、前記ねじ山の頂部よりも径方向外方に突出する凸部を設け、
前記凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の付け根位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項２】
前記凸部のねじ込み方向側の端面の傾斜角を、前記軸部の中心軸線と軸直角の投影面に、軸方向に投影した前記凸部の投影像において、前記端面の輪郭の前記凸部の頂部側の端縁とねじ山頂部側の端縁とを結んだ傾斜線と、前記凸部の頂部の輪郭の周方向の中点とねじ軸の中心軸とを結ぶ線と直交する基準線とのなす角とすると、前記傾斜角が１０°以上６０°以下の範囲に設定されている請求項１に記載のおねじ部材。
【請求項３】
前記凸部は、周方向に１個以上設けられ、一つの凸部において、該凸部の最大径である頂部の周長は、前記ねじ山の前記凸部の頂部が通る円周の２．５％〜５．０％の範囲で設けられている請求項１又は２に記載のおねじ部材。
【請求項４】
前記凸部は円周上等間隔に１〜１０個設けられた構成とすることができる請求項３に記載のおねじ部材。
【請求項５】
前記凸部を有するねじ山の圧力側フランクは、少なくとも２つ以上の異なるフランク角を持ったフランク部から構成され、前記各フランク部の境界となる１つ以上の変曲点を持つ構成となっている請求項１乃至４のいずれか１項に記載のおねじ部材。
【請求項６】
前記凸部を有するねじ山の前記圧力側フランクは、最も頂部側に位置する第１変曲点を境にして、該第１変曲点に隣接する谷部側のフランク部のフランク角が、頂部側のフランク部のフランク角より大きい構成となっている請求項５に記載のおねじ部材。
【請求項７】
第２変曲点が、前記第１変曲点よりもおねじの谷部側に設けられ、前記谷部側のフランク部よりもさらに大きい角度を持った中間フランク部によって形成され、前記中間フランク部のフランク角が、前記谷部側のフランク部のフランク角よりも大きく、かつ、前記谷部側のフランク部のフランク角が、頂部側フランク部のフランク角以上に設定されている請求項６に記載のおねじ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めねじの切られていない下穴に対して、ねじ山を形成しながらねじ込み及び締付けを行うタッピンねじとして使用でき、または、塗膜やスパッタ等の異物が付着しためねじ（ナット等）に対して、異物を除去しながらねじ込み及び締付け可能なボルトとしても使用可能なおねじ部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッピンねじは、あらかじめ下穴にタッピング加工を行う必要がないため、広く使用されているが、下穴を形成する際のねじ込みトルクが出来るだけ低いことが求められる。ねじ込みトルクを低くするタッピンねじとしては、たとえば、特許文献１に示されるように、ねじ山と下穴の接触面積を小さくしたおねじが知られている。
この特許文献１に記載のおねじは、ねじ頭部側の第１区域ねじ山部と、ねじ先端部側の第２区域ねじ山部とよりなり、第２区域ねじ山部に、谷底の始端部から山頂の終端部まで山高さを増大させたタッピングねじ部を形成し、ねじ山高さを円周上で変化させることで切粉の発生を抑制するものであった。
しかし、めねじの長さが長いと、形成するねじ山数が増加するため、第２区域ねじ山部のタッピングねじ部の空間では、切粉の排出が上手くできず、めねじ内で切粉が溜まり、ねじ込みトルクが急上昇するといった問題があった。
【０００３】
また、特許文献２には、めねじを加工する加工ねじ部と、標準ねじ山を有する標準ねじ部を有し、加工ねじ部から標準ねじ部にわたって連続したねじ条が形成され、加工ねじ部のねじ条には、標準ねじ山より外径および有効径が大きい複数の加工ねじ山を設けたタッピングねじが開示されている。加工ねじ部には、円周上に複数の加工ねじ山間に標準ねじ山より外径および有効径が小さい複数の逃げ山が形成され、加工ねじ山と逃げねじ山とが連続的に変化する断面形状に形成され、加工時の切粉の発生を低減し、加工ねじ部による加工時の操作トルク（ねじ込みトルク）の上昇を抑制している。
しかし、この特許文献２では、加工ねじ部は先端側から一定の外径の加工ねじ山によってめねじを加工する構成で、逃げねじ山の存在によって操作トルクの上昇を抑制するとはいっても、加工初期から急激にねじ込みトルクが加わることになり、操作性が悪い。また、逃げねじ山部分の空間に切粉がつまりやすく、特許文献１と同様に、切粉のつまりによってねじ込みトルクが上昇するといった問題が生じる。また、加工ねじ山と逃げねじ山とが連続的に変化する構成となっているので、ねじ加工用金型の工具形状が複雑であり、さらに複数の加工ねじ山によって一度形成しためねじのねじ山を、更に変形させてしまい、めねじのねじ山形が不完全となるおそれがあり、安定した締付けを行うことが難しい。
一方、特許文献１や特許文献２に記載のようなタッピンねじを、塗膜等の異物が付着しためねじ（ナット等）に対して使用し、タッピング部によって異物を除去しながらねじ込むことが考えられる。
しかし、特許文献１のおねじの場合には、タッピングねじ部の第２区域ねじ山部の空間は狭く、異物の排出が上手くできず、噛みこみが生じてしまう。
また、特許文献２のセルフタップねじの場合にも、剥離した異物がうまく排出できず、逃げねじ山部が目詰まりし、噛みこみが生じる。
【０００４】
一方、塗膜等の異物が付着しためねじ（ナット等）に対して、異物を除去しながらねじ込み可能なボルトとしては、たとえば、特許文献３に記載のようなものが開発されている。このボルトは、ねじ山の少なくとも圧力側フランクに、めねじ側の塗膜を剥離する凸部を部分的に備え、凸部によって塗料を剥離しながらねじ込み可能とするものである。
しかし、このボルトは、下穴にめねじを成形しながらねじ込むタッピンねじではなく、
そのままタッピンねじとして使用すると、切粉が多くなるとともにねじ込みトルクも大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５２０７７１号公報
【特許文献２】特開２０００−３５０１６号公報
【特許文献３】特許第３８７１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、タッピンねじとして使用でき、または、めねじに付着した異物を除去しながらねじ込むボルトとしても使用可能で、タッピンねじとして使用する場合には、ねじ込みトルクの上昇を抑制することができると共に、切粉の発生量も抑制することができ、さらに、異物が付着しためねじに使用する場合には、異物を確実に除去するとともにスムースに排出して噛みこみを防止できるおねじ部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、頭部と、該頭部から直線的に延びる軸部とを有し、軸部には、前記頭部側から先端側に向けて、順に、平行ねじ部とテーパねじ部を備え、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部にはねじ山が同一ピッチで連続して設けられており、前記テーパねじ部において、前記ねじ山が徐々に山高さが小さくなる形で設けられているおねじ部材において、
前記テーパねじ部から平行ねじ部にかけて、前記テーパねじ部と前記テーパねじ部の少なくともいずれか一方に、前記ねじ山の頂部よりも径方向外方に突出する凸部を設け、
前記凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の端縁位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に山高さが増加する方向に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっていることを特徴とする。
タッピンねじとして使用する場合、下穴に対してテーパねじ部のねじ山が、ねじ込みと共に、徐々に下穴内周に食い込んで、めねじが加工されていき、テーパねじ部から平行ねじ部に係る部分に設けられた凸部によって、最終的なめねじのねじ山山形に加工され、成形されためねじのねじ山に平行ねじ部のねじ山が係合して締付けられる。凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の端縁位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に山高さが増加する方向に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっているので、下穴に対して引っ掛かることはなく、下穴がスムースに塑性変形してめねじが加工される。
したがって、発生する切粉は少なく、さらに、切粉は凸部と凸部の間の凸部の無いねじ山の間の広い空間に滞留させることでき、トルク上昇を抑制することができるとともに、スムースに排出することができる。
また、平行ねじ部のねじ山に対して凸部で加工されためねじは外径が大きくなっているので、めねじとの間に隙間ができることでねじ込んでいく方向に対して徐々に高さが増加するように立ち上がるので、締付け時の抵抗が小さくなり、同じ締付けトルクであれば軸力を大きくすることができる。
一方、異物が付着しためねじにねじ込む場合には、めねじに対してテーパねじ部が案内用として機能し、めねじとのピッチを整えつつテーパねじ部から平行ねじ部が係合していく。テーパねじ部から平行ねじ部にかけて、めねじ内に進入する段階で、ねじ山に設けられた凸部によって、めねじ内径側から谷底側にかけて異物が一様に除去されるので、異物によっておねじ部材が噛みこむおそれはない。
【０００８】
前記凸部のねじ込み側の端面の傾斜角を、前記軸部の中心軸線と軸直角の投影面に、軸
方向に投影した凸部の投影像において、前記端面の輪郭の凸部頂部側の端縁とねじ山頂部側の端縁とを結んだ傾斜線と、前記凸部頂部の輪郭の周方向の中点とねじ軸の中心軸とを結ぶ線と直交する基準線とのなす角とすると、前記傾斜角を１０°以上６０°以下の範囲に設定することができる。
傾斜角が大きすぎると、タッピンねじとして使用する場合、急激に相手下穴と接触することとなるため、ねじ込みトルクが上昇しやすくなる。また、傾斜角が小さすぎると、十分な凸部４の高さが確保できないといった可能性がある。１０°〜６０°の範囲とすれば、ねじ込みトルクが過大になることなく、異物の掻き取りに十分な凸部の高さを確保することができる。
前記凸部は、周方向に１個以上設けられ、一つの凸部において、凸部の最大径である頂部の周長は、前記凸部の頂部が通る円周の２．５％〜５．０％の範囲で設けることができる。
このようにすれば、凸部と凸部の間の凸部の無いねじ山の範囲を大きくとることができ、切粉や塗膜の排出性能が向上する。また、この範囲であれば、めねじを成形する凸部として十分であり、不要な凸部を設けることによる工具命数の低下を防止することができる。
前記凸部は円周上等間隔に１〜１０個設けられた構成とすることができる。
この程度の個数であれば、工具命数や転造加工の成形性の問題はなく、めねじ成形時の切粉の発生量や排出機能に影響はない。特に、１〜８個が好適である。
また、前記凸部の圧力側フランクは、少なくとも２つ以上の異なるフランク角を持ったフランク部から構成され、各フランク部の境界となる１つ以上の変曲点を持つ構成とすることができる。
この凸部を有するねじ山の圧力側フランクは、最も頂部側に位置する第１変曲点を境にして、第１変曲点に隣接するねじ谷側のフランク部のフランク角が、頂部側のフランク部のフランク角より大きい構成とすることができる。
このようにすれば、圧力側フランクの頂部側のフランク部の一部のみが、めねじと接触することとなるため、接触面積を減らし、凸部によるめねじ成形時のねじ込みトルクの上昇を抑制することができる。
また、第２変曲点が、前記第１変曲点よりもおねじの谷部側に設けられ、前記谷部側のフランク部よりもさらに大きい角度を持った中間フランク部によって形成され、フランク角度は、中間フランク部のフランク角が、前記谷部側のフランク部のフランク角よりも大きく、かつ、前記谷部側のフランク部のフランク角が、頂部側フランク部のフランク角以上に設定することもできる。
これにより、めねじを成形する際に生じる切粉や、ナット内周から剥離した塗料を、第１変曲点と第２変曲点の間の空間に滞留させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タッピンねじとして使用でき、かつ、めねじに付着した異物を除去しながらねじ込むボルトとしても使用可能で、タッピンねじとして使用する場合には、ねじ込みトルクの上昇を抑制することができると共に、切粉の発生量も抑制することができ、さらに、異物が付着しためねじに使用する場合には、異物を確実に除去するとともにスムースに排出して噛みこみを防止できるおねじ部材を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の一実施例に係るおねじ部材を示すもので、（Ａ）は全体正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面図、（Ｃ）は（Ａ）の凸部近傍の拡大図、（Ｄ）は（Ｃ）の凸部の拡大断面、（Ｅ）は凸部のねじ込み側の凸部端面の部分斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は図１のおねじ部材のねじ山頂部および凸部頂部の輪郭をつるまき線で模式的に示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のつるまき線を軸直角の投影面に投影した斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）の半平面図である。
【図３】図３は図１のおねじ部材をタッピンねじとして使用した状態の模式的断面図である。
【図４】図４は図１のおねじ部材でめねじ内周の異物を除去する状態を示す模式的断面図である。
【図５】図５は図１のおねじ部材の凸部の他の形態を示すもので、（Ａ），（Ｂ）は予め成形されためねじとの関係を示す断面図、（Ｃ），（Ｄ）は下穴にめねじを加工する場合の断面図である。
【図６】図６は図１のおねじ部材の凸部のさらに他の形態を示すもので、（Ａ），（Ｂ）は予め成形されためねじとの関係を示す断面図、（Ｃ），（Ｄ）は下穴にめねじを加工する場合の断面図である。
【図７】（Ａ）は図５のねじ込み側の凸部端面の概略斜視図、（Ｂ）は図６のねじ込み側の凸部端面の概略斜視図である。
【図８】図８は、図５及び図６の変曲点の好適な位置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態に係るボルトについて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るおねじ部材を示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った半断面図、（Ｃ）は（Ａ）の凸部の拡大図、（Ｄ）は（Ｃ）の凸部の拡大断面図、（Ｅ）はねじ込み側の凸部端面の部分斜視図である。
図１（Ａ）に示すように、おねじ部材１は、頭部２と軸部３とを備え、軸部３は、頭部２側から軸部３の先端側に向けて、順に、平行ねじ部３１とテーパねじ部３２を備えている。
頭部２の形状については、図では六角形状を例示しているが、特に限定されるものではなく、種々の形状の頭部形状が適用可能である。なお、図示例では、有効径ボルトを例示しているが、呼び径ボルトにも適用可能である。
平行ねじ部３１とテーパねじ部３２には、ねじ山５が同一ピッチで連続して設けられており、テーパねじ部３２において、ねじ山５が徐々に山高さが小さくなる形で設けられている。
平行ねじ部３１の領域でのねじ山５を平行ねじ山５１とすると、平行ねじ山５１は一定の外径と谷径を有するねじ山であり、テーパねじ部３２の領域でのねじ山５をテーパねじ山５２とすると、テーパねじ山５２は平行ねじ部３１の平行ねじ山５１と同一ピッチで、平行ねじ部３１から先端側に向けて徐々に外径及び山高さが小さくなる形で設けられている。
テーパねじ部３２から平行ねじ部３１にかかるねじ山５の一部分には、ねじ山５の頂部５ａ（以下、ねじ山頂部５ａ）よりも径方向外方に突出する凸部４が設けられている。この実施形態では、凸部４は、ねじ山の１巻毎に、３個ずつ等配されたもので、平行ねじ部３１の平行ねじ山５１で一巻き分３個、テーパねじ部３２のテーパねじ山５２で２巻き分６個、全体として９個設けられている。一巻き毎に配置される３個の凸部４は、３巻き共に周方向の位相は同一位相で、軸方向に直列に配列されている。図１（Ａ）では、各ねじ山一巻き３個のうち一つの凸部４のみを示しており、残りの２個の凸部については、紙面裏側に位置している。
【００１２】
凸部４は、凸部４が設けられる部分におけるねじ山５の外径よりも径方向外方に突出している。テーパねじ山５２は、図１（Ｃ）に示すように、平行ねじ山５１に向けて、螺旋状に徐々に拡径するようになっており、テーパねじ山５２に設けられる凸部４は、最もねじ先側に位置する凸部４の径が最も小径で、テーパねじ山５２が拡径するとともに、徐々に径が大きくなって、平行ねじ山５１に設けられた３つの凸部４が最大径で、一定径となっている。この、凸部４のねじ山５に対する山高さ方向の突出量は一定であり、凸部４の外径はテーパねじ山５２の外径に追従してねじ先に向かって縮径する形となっている。
凸部４の数は、ねじ山５の一巻きについて、周上に１〜１０個の範囲で設けることが好ましい。この程度であれば、凸部４の間隔を広くとることができ、転造加工は容易であり、工具命数も通常のねじ山成形に比べて変わらない。ただし、さらなる転造加工の容易さ、工具命数の観点、ねじ成形時の切粉の発生量や排出機能を鑑みると、１〜８個が好適である。
【００１３】
次に、凸部４について、図１（Ｃ）乃至（Ｅ）を参照して詳細に説明する。
図１（Ｃ）乃至（Ｅ）は平行ねじ山５１に形成される凸部４であるが、テーパねじ山５２に形成される凸部４についても、基本的に同一の構成なので平行ねじ山５１とテーパねじ山５２を包括的にねじ山５とし、ねじ山５と凸部４の関係として説明するものとする。
【００１４】
凸部４は、ねじ山５のねじ山頂部５ａに沿って所定長さ延びる凸部頂部４ａと、この凸部頂部４ａから頭部側の谷底にむけて延びる圧力側凸部フランク４ｂと、凸部頂部４ａからねじ先側の谷底に向けて延びる遊び側凸部フランク４ｃを備え、軸部３の中心軸線Ｎを通る面で切断した断面形状は、所定幅の凸部頂部４ａを備えた三角形状の山形となっている。凸部頂部４ａの、ねじ山頂部５ａからの突出高さｈは、周長方向に沿って同じ高さで（軸部の中心軸線からの径が同一）、ねじ込み側の凸部端面４ｄはねじ山頂部５ａに向けて付け根側がねじ込み方向前方にせり出す方向に傾斜している。すなわち、ねじ込み側の凸部端面４ｄは、ねじ山頂部側の端縁ｄ１の位置が、凸部頂部側の端縁ｄ２よりもねじ込み方向前方（周方向の位相がねじ込み方向前方に角度γだけ進んだ位置）に位置しており、ねじ山頂部５ａ側の端縁ｄ１から、凸部頂部４ａ側の端縁ｄ２に向けて、ねじ山５のねじ込み方向と反対方向Ｗ２に徐々に立ち上がり、凸部４の頂部４ａに至る傾斜面となっている。
【００１５】
凸部頂部４ａの軸方向（中心軸線Ｎと平行方向）の幅（以下、山幅）は、ねじ山頂部５ａの山幅よりも広く、ねじ山頂部５ａに対して、高さ方向に突出すると共に、山幅方向にも突出している。すなわち、圧力側凸部フランク４ｂ及び遊び側凸部フランク４ｃは、凸部頂部４ａ側において、ねじ山５の圧力側フランク５ｂ及び遊び側フランク５ｃよりも山幅方向に一段張り出している。一方、圧力側凸部フランク４ｂ及び遊び側凸部フランク４ｃの谷部側の下端縁における山幅は、同じ高さのねじ山５の圧力側フランク５ｂ及び遊び側フランク５ｃの下端縁における山幅とほぼ一致している。したがって、圧力側凸部フランク４ｂ及び遊び側凸部フランク４ｃは、図１（Ｄ）に示すように、凸部頂部４ａから谷底に向かって直線的に傾斜し、その圧力側凸部フランク４ｂのフランク角θｘ１が、ねじ山５の圧力側フランク５ｂのフランク角θａ１よりも小さく、また、遊び側凸部フランク４ｃのフランク角θｘ２もねじ山５の遊び側フランク５ｃのフランク角θａ２よりも小さくなっている。図示例では、圧力側凸部フランク４ｂのフランク角θｘ１と遊び側凸部フランク４ｃのフランク角θｘ２は同一（θｘ１＝θｘ２）、ねじ山５の圧力側フランク５ｂのフランク角θａ１と遊び側フランク５ｃのフランク角θａ２も同一（θａ１＝θａ２）で、左右対称形状となっているが、非対称でもよい。すなわち、圧力側凸部フランク４ｂのフランク角θｘ１と遊び側凸部フランク４ｃのフランク角θｘ２が非同一（θｘ１≠θｘ２）で、ねじ山５の圧力側フランク５ｂのフランク角θａ１と遊び側フランク５ｃのフランク角θａ２も非同一（θａ１≠θａ２）であってもよい。
なお、圧力側凸部フランク４ｂ及び遊び側凸部フランク４ｃの下端縁（谷側の端部）は、ねじ山５の圧力側フランク５ｂ及び遊び側フランク５ｃの中途部までとしてもよい。
ねじ込み側の凸部端面４ｄは、凸部頂部４ａから、ねじ山頂部側の端縁ｄ１に至る台形状の頂部領域４ｄ１と、頂部領域４ｄ１から分岐して、圧力側凸部フランク４ｂ及び遊び側凸部フランク４ｃのねじ込み方向の端縁に沿って逆Ｖ字状に延びる圧力側フランク端部領域４ｄ２及び遊び側フランク端部領域４ｄ３と、を備えている。この凸部端面４ｄの頂部領域４ｄ１，圧力側フランク端部領域４ｄ２，遊び側フランク端部領域４ｄ３は、谷部に向かってねじ込み方向前方に徐々に傾斜する構成となっている。
ねじ山頂部５ａ及び凸部頂部４ａを通るつるまき線Ｔを描き、凸部端面４ｄのねじ山頂部５ａ側の端縁ｄ１とつるまき線Ｔの交点におけるつるまき線Ｔの接線（凸部頂部４ａ側のつるまき線Ｔとの接線）と直交方向の直線Ｕを描いた場合、凸部端面４ｄの端縁ｄ１は、直線Ｕと平行に直線的に所定幅だけ延びている。そして、凸部端面４ｄの頂部領域４ｄ１、圧力側フランク端部領域４ｄ２および遊び側フランク端部領域４ｄ３は、高さ方向のすべての位置において、直線Ｕと平行の直線Ｕｉ上に位置するような傾斜面となっている。この例では、平面を凸に湾曲させた湾曲面上に位置する。
なお、ねじ込み側の凸部端面４ｄは、リード方向に直線的に傾斜していてもよいし、頂部側から付け根に向けて傾斜角が徐々に小さくなるように凹状に窪む凹曲面となっていてもよい。また、凸部端面４ｄのねじ山頂部５ａ側の端縁ｄ１については、図１（Ｅ）に示すような直線Ｕと平行ではなく、中心軸線Ｎと平行とし、凸部端面４ｄの頂部領域４ｄ１、圧力側フランク端部領域４ｄ２および遊び側フランク端部領域４ｄ３を、高さ方向のすべての位置において、中心軸線Ｎと平行の直線上に位置するような傾斜面としてもよい。また、凸部端面４ｄは、上記直線Ｕと平行方向、あるいは中心軸線と平行方向についても、凸に湾曲するような形状であってもよい。
【００１６】
［ねじ込み側の凸部端面４ｄの傾斜角θ］
次に、凸部端面４ｄの傾斜角θについて、図２を参照して説明する。
図２（Ａ）は、螺旋状に延びるねじ山頂部５ａ及び凸部頂部４ａの輪郭（図１（Ｅ）におけるつるまき線Ｔの輪郭）を模式的に示す斜視図であり、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）を軸部３の中心軸線Ｎと軸直角の投影面Ｓに軸方向に投影した斜視図、同図（Ｃ）は、同図（Ｂ）の半平面図である。
上記ねじ込み側の凸部端面４ｄの傾斜角θは、１０°〜６０°、さらに好ましくは１４°〜３５°の角度とすることが好適である。このねじ込み側の凸部端面４ｄの傾斜角θは、凸部４を、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、軸部３の中心軸線Ｎと軸直角の投影面Ｓに、軸方向に投影した凸部投影像４０において（図２（Ｂ），（Ｃ）参照）、凸部端面４ｄの輪郭線である端面輪郭線４０ｄ（凸部端面４ｄの頂部領域４ｄ１の輪郭線）の凸部頂部側の端縁ｄ２０とねじ山頂部側の端縁ｄ１０とを結んだ傾斜線Ｊと、凸部頂部輪郭線４０ａの周方向の中点ｍと軸部３の中心軸線Ｎとを結ぶ直径線Ｒと直交する基準線Ｇとのなす角として定義される。すなわち、図示例では、凸部端面４ｄは凸円弧状に膨らんだ形状であるが、膨らみに関わらず、凸部頂部側の端縁ｄ２０とねじ山頂部側の端縁ｄ１０とを結んだ傾斜線Ｊと基準線Ｇとのなす角度として定義される。基準線Ｇは、凸部頂部輪郭線４０ａの中点ｍに接する接線と平行であり、中点ｍにおける接線とのなす角としても同じである。
凸部端面４ｄの傾斜角θが大きすぎると、タッピンねじとして使用する場合、急激に相手下穴と接触することとなるため、ねじ込みトルクが上昇しやすくなる。また、傾斜角θが小さすぎると、十分な凸部４の高さが確保できないといった可能性がある。
一つの凸部投影像４０において、最大径である凸部頂部輪郭線４０ａの周長Ｌは、凸部頂部輪郭線４０ａを通る仮想円Ｃの円周の２．５〜５．０％の範囲で設けられる。３か所にあるので、７．５〜１５．０％の範囲を占める。この仮想円Ｃは、平行ねじ部３１の外径Ｄに対して（Ｄ＋２ｈ）の外径の円、凸部頂部輪郭線４０ａは中心角βの円弧であり、中心角βは、３６０°の２．５〜５．０％で、９°〜１８°の範囲、３か所で、２７°〜５４°となる。
また、凸部端面４ｄの角度γについて見れば、１°〜７°の範囲であり、３６０°の０．２８〜１．９４％である。遊び側の凸部端面４ｄ´を含めると（２γ）、その割合は、３６０°の０．５６〜３．８８％、凸部４の３個分でみると、２γ×３で、その割合は３６０°の１．６８〜１１．６４％である。
凸部頂部輪郭線４０ａの周長Ｌは、ねじ山５の円周の２．５〜５．０％の範囲とすることで、めねじを成形する際に生じる切粉や、ナット内に付着した塗装やスパッタ等の異物を除去した際の異物（切粉や塗膜粉）を凸部４と凸部４の間のねじ山５の部分（周長にし
て２８％〜３０％の範囲が３か所）に滞留させることができ、先端部が相手部材の下穴やめねじ部材を突き抜けた際に、切粉や塗料の剥離片が排出され、排出機能が向上する。
さらに、周長Ｌが２．５〜５．０％程度あれば、めねじを成形する凸部として十分に材料を塑性変形させることができ、不要な凸部を設けることによる工具命数の低下を防止することができる。
【００１７】
なお、凸部４の、ねじ山のねじ込み方向と反対方向Ｗ２の凸部端面４ｄ´については、ねじ込み方向の凸部端面４ｄと傾斜方向が反対となるだけで、ねじ込み方向の凸部端面４ｄと基本的な構成は同一であるので、同一の構成部分については、同一の符号に´を付して、その説明は省略するものとする。同一の構成、特に傾斜角度を同程度としておけば、ねじ込み方向の凸部端面４ｄと同様に、転造加工の容易さ、加工工具寿命の長寿命化を図ることができる。
本実施形態においては、凸部４は、平行ねじ部３１とテーパねじ部３２の両方に設けられているが、平行ねじ部３１の外径線よりも、突出した高さになっていれば良く、平行ねじ部３１とテーパねじ部３２の少なくともいずれか一方のねじ山に、少なくとも１箇所設ける構成となっていればよい。すなわち、平行ねじ部のみに設けてもよいし、テーパねじ部３２のみに設けてもよいし、両方に設けてもよい。
【００１８】
次に本実施形態の作用について説明する。
（タッピンねじとしての使用）
タッピンねじとして使用する場合、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、相手部材１００に設けられた下穴１０１に対して、テーパねじ部３２のテーパねじ山５２がねじ込まれるにつれて、徐々に下穴１０１内周に食い込み、テーパねじ部３２から平行ねじ部３１に係る部分に設けられた凸部４によって、ねじ山５に対して、めねじが所定寸法だけ拡げられた形状に加工されていく。
そして、凸部４のねじ込み方向Ｗ１の凸部端面４ｄが、ねじ山頂部側の端縁ｄ１から凸部頂部４ａに向けて、ねじ山５のねじ込み方向と反対方向Ｗ２にねじ山高さが徐々に立ち上がる傾斜面となっているので、下穴１０１に対して引っ掛かることはなく、下穴をスムースに塑性変形させてめねじが加工される。
したがって、発生する切粉は少なく、さらに、切粉は凸部４と凸部４の間の凸部の無いねじ山５の間の広い空間に滞留させることでき、ねじ込みトルク上昇を抑制することができるとともに、スムースに排出することができる。
さらに、凸部４によってめねじが形成されるので、図３（Ｃ）に示すように、成形されためねじに対して、平行ねじ部３１の平行ねじ山５１は隙間があり、通常のナットよりもクリアランスが小さくなる為、 おねじとめねじのガタつきが小さく、ゆるみに対して有
効である。
【００１９】
（異物が付着しためねじにボルトとして使用する場合）
一方、異物が付着しためねじ部材２００にねじ込む場合には、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、めねじ部材２００に対してテーパねじ部３２が案内用として機能し、めねじ部材２００のめねじ２０１とのピッチを整えつつテーパねじ部３２から平行ねじ部３１がめねじに係合していく。
そして、凸部４がめねじ２０１内に進入する段階で、凸部４によって、めねじ２０１に付着した塗膜やスパッタ等の異物が、めねじの内径側から谷底側にかけて徐々に除去されていき、最終的に平行ねじ部３１に設けられる凸部４のねじ込み方向の凸部端面４ｄの輪郭が、めねじ２０１の断面形状にほぼ合致し、付着している異物が完全に掻き落されて除去される。
めねじ２０１の形状に多少のゆがみがあっても、タッピン機能を有しているので、めねじ２０１の形状が補正され、続く平行ねじ部がスムースに嵌合し、異物によっておねじ部材が噛みこむおそれはない。
また、凸部４はテーパねじ部３２から平行ねじ部３１にかけて順次大径となっているので、めねじ２０１の内径側から外径側にかけて一様に塗装やスパッタ等の異物を徐々に剥離することができ、急激なトルク上昇につながらない。
【００２０】
［凸部の変形例］
次に、凸部の変形例について説明する。以下の説明では、主として上記実施形態と異なる点についてのみ説明し、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略するものとする。
変形例１
図５及び図７（Ａ）には、凸部の変形例１を示している。
図５（Ａ），（Ｂ）は、異物除去用のボルトして使用する場合のねじ山の嵌合状態、図５（Ｃ），（Ｄ）はタッピンねじとして使用する場合のねじ山の嵌合状態をそれぞれ模式的に示している。
まず、図５（Ａ）を参照して、凸部の構成について説明する。
図５（Ａ）は、平行ねじ山５１に設けられる凸部１４と、それに続く平行ねじ山５１の一山を示している。また、凸部１４の断面については、平行ねじ山５１と比較するために、平行ねじ山５１の山形状を想像線（二点鎖線）で示している。平行ねじ山５１を例示しているが、テーパーねじ山でも同様であり、ねじ山頂部の符号は５ａ、圧力側フランクの符号を５ｂ、遊び側フランクの符号は５ｃとしている。
この変形例１では、凸部１４を有する平行ねじ山５１の圧力側フランク１４ｂは、圧力側凸部フランクである頂部側フランク部１４ｂ１と、平行ねじ山５１の圧力側フランク５ｂで構成される谷部側のフランク部１４ｂ２を有し、この２つフランク部の境界が変曲点Ｐ１となっており、フランク角は、（谷部側フランク部１４ｂ２のフランク角θａ）＞（頂部側フランク部１４ｂ１のフランク角θｂ）の関係となっている。この例では、谷部側フランク部１４ｂ２のフランク角θａは、平行ねじ山５１の圧力側フランク５ｂのフランク角θａ１と等しく、頂部側フランク部１４ｂ１の凸部頂部１４ａとの角部Ｃ１が、めねじ２０１の圧力側フランク２０１ｂに当接するようになっている。角部Ｃ１はアールが付けられている。なお、この例では、谷部側フランク部１４ｂ２が平行ねじ山５１の圧力側フランク５ｂによって構成されているが、凸部によって構成してもよい。
また、遊び側凸部フランク１４ｃは、フランク角が、平行ねじ山５１の遊び側フランク５ｃのフランク角θａ２よりも小さく、遊び側凸部フランク１４ｃは谷部において、ねじ山５の遊び側フランク５ｃとの段差がなくなるようになっている。また、遊び側凸部フランク１４ｃの凸部頂部１４ａとの角部Ｃ２が、めねじ２０１の遊び側フランク２０１ｃに当接しており、角部Ｃ２にはアールが付けられている。
【００２１】
図７（Ａ）は、凸部１４を、ねじ込み方向の凸部端面１４ｄを斜めから見た部分斜視図である。
凸部端面１４ｄは、上記した実施形態と同様に、ねじ山頂部５ａに向けて付け根側がねじ込み方向Ｗ1前方にせり出す方向に傾斜している。すなわち、ねじ込み側の凸部端面１
４ｄは、ねじ山頂部５ａ側の端縁から、凸部頂部１４ａ側の端縁に向けて、ねじ山５のねじ込み方向と反対方向Ｗ２に徐々に立ち上がり、凸部１４の頂部１４ａに至る傾斜面となっている。
凸部端面１４ｄは、凸部頂部１４ａから、ねじ山頂部側の端縁に至る台形状の頂部領域１４ｄ１と、頂部領域１４ｄ１から分岐して、圧力側フランク１４ｂの頂部側フランク部１４ｂ１及び遊び側凸部フランク１４ｃのねじ込み方向の端縁に沿って逆Ｖ字状に延びる圧力側フランク端部領域１４ｄ２及び遊び側フランク端部領域１４ｄ３と、を備えている。圧力側フランク端部領域１４ｄ２は、遊び側フランク端部領域１４ｄ３よりも短い。
【００２２】
変形例１の作用
（異物除去用のボルトして使用する場合）
異物除去用のボルトとして使用する場合には、図５（Ａ）に示すように、凸部頂部１４ａと、圧力側フランク１４ｂ及び遊び側凸部フランク１４ｃとの角部のみが、めねじ２０１と接触するので、接触圧が集中的に異物に作用し、塗装やスパッタ等の異物を効率的に除去することができる。
また、凸部１４の凸部頂部１４ａ側の角部が部分的に接触する構成ではあるが、めねじとおねじとの偏心により、これよりも広い範囲で剥離される。さらには、凸部１４が平行ねじ山５１及びテーパねじ山５２のそれぞれに付与されることにより、めねじ内径部近傍から平行ねじ山５１の凸部頂部にかけてより広範囲にわたり剥離することができる。
また、凸部１４の最大径はテーパねじ山５２から徐々に大径となっており、めねじの圧力側フランク及び遊び側フランクの内径側に当接しながらねじ込まれるので、内径側から徐々に掻き落され、最終的にめねじの奥まで当接して掻き落されることになる。したがって、部分接触であっても、内径側から谷底側まで、圧力側フランク２０１ｂ及び遊び側フランク２０１ｃに付着している塗装等の異物を一様に掻き落すことができる。
図５（Ｂ）は、凸部１４がめねじ２０１を通過、めねじ２０１の塗装等の異物や不純物が除去された状態を示している。この状態から、後続する平行ねじ山５１が、めねじ２０１に係合し、最終的に締付け固定される。
【００２３】
（タッピンねじとして使用する場合）
図５（Ｃ），（Ｄ）は、ねじ部材をタッピンねじとして使用した状態を示している。
図５（Ｃ）は、テーパねじ部が相手部材１００の下穴１０１を通過し、平行ねじ山５１の１巻き目に設けられた凸部１４が、最終的なめねじ１０２のねじ山形状に成形している状態である。めねじ１０２の谷部の断面形状は、最終的に、この平行ねじ山５１に設けられた凸部１４の断面形状に倣って加工され、図５（Ｄ）に示すように、成形されためねじ１０２に後続の平行ねじ山５１が進入し、最終的に締付け固定される。
この形態の凸部１４についても、めねじの加工時には、図７（Ａ）に示したように、ねじ込み方向の凸部端面１４ｄが、ねじ山の頂部側の端縁位置から凸部１４の頂部側端縁に向けて、ねじ山５のねじ込み方向と反対方向Ｗ２に徐々に山高さが増加する方向立ち上がる傾斜面となっているので、下穴１０１をスムースに塑性変形させてめねじが加工される。特に、凸部端面１４ｄの圧力側のフランク端部領域１４ｄ２が変形させる範囲が狭くなり、切粉をより少なくできるとともに、ねじ込みトルクをより小さくすることができる。
また、凸部１４の断面形状に倣って成形されるめねじ１０２は、圧力側フランク１０２ａが、頂部側フランク部１０２ａ１と、谷部側フランク部１０２ａ２を有し、この２つフランク部の境界に変曲点Ｑ１が形成された形状となる。したがって、締付けた際には、平行ねじ山５１の圧力側フランク５１ａがめねじ１０２の圧力側フランク１０２ａの谷部側フランク部１０２ａ２に当接することになる。
【００２４】
変形例２
図６及び図７（Ｂ）には、凸部の変形例２を示している。
この変形例２では、二つの変曲点Ｐ２１、Ｐ２２を有する構成となっている。
図６（Ａ），（Ｂ）は、異物が付着しためねじ部材２００のめねじ２０１に対するねじ山の嵌合状態、図６（Ｃ），（Ｄ）はタッピンねじとして使用する場合のねじ山の嵌合状態をそれぞれ模式的に示している。
まず、図６（Ａ）を参照して、凸部の構成について説明する。
図６（Ａ）についても、平行ねじ山５１に設けられる凸部２４と、それに続く平行ねじ山５１の一山を示している。また、凸部２４の断面については、平行ねじ山５１と比較するために、平行ねじ山５１の山形状を想像線（二点鎖線）で示している。
この変形例２では、凸部２４を有する平行ねじ山５１の圧力側凸部フランク２４ｂの頂部側フランク部２４ｂ１と谷部側フランク部２４ｂ２の間に、中間フランク部２４ｂ３を設け、頂部側フランク部２４ｂ１と中間フランク部２４ｂ３の境界に凹状に屈曲する第１変曲点Ｐ２１を形成し、中間フランク部２４ｂ３と谷部側フランク部２４ｂ２の間に凸状
に屈曲する第２変曲点Ｐ２２を形成している。
この圧力側凸部フランク２４ｂの３つのフランク部のフランク角度は、
（中間フランク部２４ｂ３のフランク角θｃ）＞（谷部側フランク部２４ｂ２のフランク角θａ）≧頂部側フランク部２４ｂ１のフランク角θｂ）
に設定されている。
すなわち、第２変曲点Ｐ２２が、第１変曲点Ｐ２１よりも谷部側に設けられ、谷部側フランク部２４ｂ２よりもさらに大きい角度を持った中間フランク部２４ｂ３によって形成され、フランク角度は、中間フランク部２４ｂ３のフランク角θｃが、谷部側フランク部２４ｂ２のフランク角θａよりも大きく、かつ、谷部側フランク部２４ｂ２のフランク角θａが、頂部側フランク部２４ｂ１のフランク角θｂ以上に設定されている。
また、遊び側凸部フランク２４ｃは、フランク角が、平行ねじ山５１の遊び側フランク５ｃのフランク角θａ２よりも小さく、遊び側凸部フランク２４ｃは谷部において、ねじ山５の遊び側フランク５ｃとの段差がなくなるようになっている。また、遊び側凸部フランク２４ｃの凸部頂部２４ａとの角部Ｃ２が、めねじ２０１の遊び側フランク２０１ｃに当接しており、角部Ｃ２にはアールが付けられている。
図７（Ｂ）は、上記した凸部２４を、ねじ込み方向の凸部端面２４ｄを斜めから見た部分斜視図である。
凸部端面２４ｄは、上記した実施形態と同様に、ねじ山頂部５ａに向けて付け根側がねじ込み方向前方にせり出す方向に傾斜している。すなわち、ねじ込み側の凸部端面２４ｄは、ねじ山頂部５ａ側の端縁から、凸部頂部２４ａ側の端縁に向けて、ねじ山５のねじ込み方向と反対方向Ｗ２にねじ山高さが徐々に高くなるように立ち上がり、凸部２４の頂部２４ａに至る傾斜面となっている。
凸部端面２４ｄは、凸部頂部２４ａから、ねじ山頂部側の端縁に至る台形状の頂部領域２４ｄ１と、頂部領域２４ｄ１から分岐して、圧力側凸部フランク２４ｂ及び遊び側凸部フランク２４ｃのねじ込み方向の端縁に沿って逆Ｖ字状に延びる圧力側フランク端部領域２４ｄ２及び遊び側フランク端部領域２４ｄ３と、を備えている。
圧力側凸部フランク２４ｂ側のフランク端部領域２４ｄ２は、頂部領域２４ｄ１から第１変曲点Ｐ２１までの第１領域２４ｄ２ａと、第２変曲点Ｐ２２を頂点とする三角形状の第２領域２４ｄ２ｂを有する構成となり、変形例１よりも若干大きくなっている。
【００２５】
変形例２の作用
（異物除去用のボルトして使用する場合）
異物除去用のボルトとして使用する場合には、図６（Ａ）に示すように、この変形例２についても、凸部頂部２４ａと、圧力側凸部フランク２４ｂ及び遊び側凸部フランク２４ｃとの角部のみが、めねじ２０１と接触するので、接触圧が集中的に異物に作用し、塗装やスパッタ等の異物を効率的に除去することができる。
また、凸部２４の凸部頂部２４ａ側の角部が部分的に接触する構成ではあるが、めねじとおねじとの偏心により、これよりも広い範囲で剥離される。さらには平行ねじ山５１及びテーパねじ山５２のそれぞれに付与されることにより、めねじ内径部近傍から平行ねじ山５１の凸部頂部にかけてより広範囲にわたり剥離することができる。
また、凸部２４の最大径はテーパねじ山５２から徐々に大径となっており、めねじの圧力側フランク及び遊び側フランクの内径側に当接しながらねじ込まれるので、内径側から徐々に掻き落され、最終的にめねじの奥まで当接して掻き落されることになる。したがって、部分接触であっても、内径側から谷底側まで、圧力側フランク２０１ｂ及び遊び側フランク２０１ｃに付着している塗装等の異物を一様に掻き落すことができる。
特に、めねじ２０１に付着した塗膜やスパッタ等の異物を剥離した際の粉状の剥離物を、リード方向に隣接する凸部２４と凸部２４の間の凸部の無い平行ねじ山５１だけなく、めねじ２０１の圧力側フランク２０１ｂに当接する凸部頂部２４ａと圧力側凸部フランク２４ｂとの角部Ｃ１と、第２変曲点Ｐ２２との間の凹状に窪む第１変曲点Ｐ２１付近にも滞留させることができ、滞留スペースが増大し、異物の噛みこみ防止効果をより一層高め
ることができる。
図６（Ｂ）は、凸部２４がめねじ２０１を通過、めねじ２０１の塗装等の異物や不純物が除去された状態を示している。この状態から、後続する平行ねじ山５１が、めねじ２０１に係合し、最終的に締付け固定される。
【００２６】
（タッピンねじとして使用する場合）
図６（Ｃ），（Ｄ）は、ねじ部材をタッピンねじとして使用した状態を示している。
図６（Ｃ）に示すように、めねじの谷部の断面形状は、最終的に、平行ねじ山５１に設けられた凸部２４の断面形状に倣って加工され、図６（Ｄ）に示すように、成形されためねじ１０２に後続の平行ねじ山５１が進入し、最終的に締付け固定される。
この形態の凸部２４についても、めねじの加工時には、ねじ込み方向の凸部端面２４ｄが、図７（Ｂ）に示したように、ねじ山頂部側の端縁から凸部２４の頂部側端縁に向けて、ねじ山５のねじ込み方向と反対方向Ｗ２に立ち上がる傾斜面となっているので、下穴１０１をスムースに塑性変形させてめねじが加工される。この例では、凸部端面２４ｄの、圧力側のフランク端部領域２４ｄ２が、頂部２４ａから第１変曲点Ｐ２１までの頂部領域２４ｄ２ａに加え、第２変曲点Ｐ２２を頂点とする第２領域２４ｄ２ｂが加わっているので、接触面積が図５の例よりも若干増大するものの、下穴径により接触しない場合もあり、ねじ込みトルクの上昇を抑制することができる。また、切粉をより少なくできるとともに、ねじ込みトルクをより小さくすることができる。
また、凸部２４の断面形状に倣って成形されるめねじ１０２は、圧力側フランク１０２ａが、頂部側フランク部２４ｂ１に対応する頂部側フランク部１０２ａ１と中間フランク部２４ｂ３に対応する谷部側フランク部１０２ａ２を有し、この２つフランク部の境界に変曲点Ｑ２が形成された形状となる。
【００２７】
図８には、上記した変曲点Ｐ１、第１変曲点Ｐ２１及び第２変曲点Ｐ２２の好適な範囲について説明するためのポンチ絵を示している。
変曲点Ｐ１及び第１変曲点Ｐ２１の位置Ｘ１は、凸部頂部４ａ，１４ａ、２４ａから、凸部４，１４，２４の山高さＸ０（凸部４、１４、２４の頂部からねじ山の谷部までの高さ）の３５％〜５５％の範囲に設定することが好適である。
変曲点Ｐ１，第１変曲点Ｐ２１の位置が凸部頂部４ａ，１４ａ、２４ａに近すぎると、塗装等の異物に接触する範囲が狭くなって剥離効率が悪くなる。一方、凸部頂部４ａ，１４ａ、２４ａから遠く谷部に近くなると、剥離効率が良くなるものの、トルクが大きくなる傾向となる。変曲点Ｐ１，第１変曲点Ｐ２１の位置を、凸部１４の山高さの３５％〜５５％程度にしておけば、剥離効率がよく、かつねじ込みトルクの増大も抑制することができる。
第２変曲点Ｐ２２の位置Ｘ２については、凸部１４の頂部から、凸部１４の山高さＸ０の、７０％〜８５％の範囲に設定することが好適である。
第２変曲点Ｐ２２の位置が谷部に近いと、第１変曲点Ｐ２１と第２変曲点Ｐ２２の間の空間が開放されてしまい、剥離した異物を滞留させることの効果が小さくなる。一方、第２変曲点Ｐ２２の位置が頂部に近いと、異物を滞留させる空間が形成されるものの、空間が狭くなってしまう。第２変曲点Ｐ２２を、凸部１４の山高さＸ０の７０％〜８５％の範囲に設定しておけば、めねじを成形する際に生じる切粉や、ナット内周から剥離した塗料を、第１変曲点Ｐ２１と第２変曲点Ｐ２２の間の空間、さらに第２変曲点Ｐ２２と谷底までの範囲に滞留させることができる。
なお、図５乃至図７の形態例では、圧力側凸部フランクに変曲点を設け、遊び側凸部フランクは単一角度としているが、遊び側凸部フランクについても変曲点を設け、圧力側凸部フランクと対称形状としてもよい。
なお、上記実施形態では、タッピンねじとして利用する場合と、異物除去用のボルトとして利用する場合について説明したが、一本のねじで、両方に利用することもできるし、また、いずれか一方のタッピンねじ専用、あるいは異物除去ボルト専用品として利用する
こともできる。
【符号の説明】
【００２８】
１  おねじ部材
２  頭部
３  軸部
４  凸部
４ａ  凸部頂部、４ｂ  圧力側凸部フランク、４ｃ  遊び側凸部フランク
４ｄ  凸部端面
４ｄ１  頂部領域、
ｄ１  ねじ頂部側の端縁、ｄ２  凸部頂部側の端縁
４ｄ２  圧力側フランク端部領域、４ｄ３  遊び側フランク端部領域
４ｄ´凸部端面
５  ねじ山
５ａ  ねじ山頂部、５ｂ  圧力側フランク、５ｃ  遊び側フランク
３１  平行ねじ部、５１  平行ねじ山
３２  テーパねじ部、５２  テーパねじ山
１４  凸部
１４ａ  凸部頂部、
１４ｂ  圧力側凸部フランク、１４ｃ  遊び側凸部フランク
１４ｂ１  頂部側フランク部、１４ｂ２  谷部側フランク部
１４ｄ  凸部端面（ねじ込み側）
１４ｄ１  頂部領域、
１４ｄ２  圧力側フランク端部領域、１４ｄ３  遊び側フランク端部領域
２４  凸部
２４ａ  凸部頂部、２４ｂ圧力側凸部フランク
２４ｂ１  頂部側フランク部、２４ｂ２  谷部側フランク部
２４ｂ３  中間フランク部
２４ｃ遊び側凸部フランク
２４ｄ凸部端面（ねじ込み側）
２４ｄ１  頂部領域、
２４ｄ２  圧力側フランク端部領域、２４ｄ３  遊び側フランク端部領域
４０  凸部投影像
４０ａ  凸部頂部輪郭線
４０ｄ  端面輪郭線
ｄ１０  端縁（ねじ頂部側）
ｄ２０  端縁（凸部頂部側）
１００  相手部材、１０１  下穴
１０２  めねじ、
１０２ａ  圧力側フランク、
１０２ａ１  頂部側フランク部、１０２ａ２  谷部側フランク部
１０２ｂ  遊び側フランク
２００めねじ部材
２０１めねじ
２０１ｂ  圧力側フランク、２０１ｃ  遊び側フランク
Ｃ  仮想円、Ｄ  外径、Ｎ  中心軸線、
Ｇ  基準線、Ｒ  直径線、ｍ  中点、Ｊ  傾斜線、Ｌ  周長、
β  中心角、γ  角度（角度差）、
ｈ  突出高さ、θ  傾斜角、
Ｐ１  変曲点、Ｑ１  変曲点（めねじ側）
Ｐ２１  第１変曲点、Ｐ２２  第２変曲点、Ｑ２  変曲点（めねじ側）
Ｓ  投影面
Ｗ１  ねじ込み方向、Ｗ２  反対方向
θｘ、θａ、θｂ、θｃ  フランク角
【図１】
2020190279.tif 000003
【図２】
2020190279.tif 000004
【図３】
2020190279.tif 000005
【図４】
2020190279.tif 000006
【図５】
2020190279.tif 000007
【図６】
2020190279.tif 000008
【図７】
2020190279.tif 000009
【図８】
2020190279.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月7日(2019.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部と、該頭部から直線的に延びる軸部とを有し、軸部には、前記頭部側から先端側に向けて、順に、平行ねじ部とテーパねじ部を備え、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部にはねじ山が同一ピッチで連続して設けられており、前記テーパねじ部において、前記ねじ山が徐々に山高さが小さくなる形で設けられているおねじ部材において、
前記テーパねじ部から前記平行ねじ部にかけて、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部の少なくともいずれか一方に、前記ねじ山の頂部よりも径方向外方に突出する凸部を設け、
前記凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の付け根位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっており、
前記凸部は、周方向に１個以上設けられ、一つの凸部において、該凸部の最大径である頂部の周長は、前記ねじ山の前記凸部の頂部が通る円周の２．５％〜５．０％の範囲で設けられていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項２】
前記凸部のねじ込み方向側の端面の傾斜角を、前記軸部の中心軸線と軸直角の投影面に、軸方向に投影した前記凸部の投影像において、前記端面の輪郭の前記凸部の頂部側の端縁とねじ山頂部側の端縁とを結んだ傾斜線と、前記凸部の頂部の輪郭の周方向の中点とねじ軸の中心軸とを結ぶ線と直交する基準線とのなす角とすると、前記傾斜角が１０°以上６０°以下の範囲に設定されている請求項１に記載のおねじ部材。
【請求項３】
前記凸部は円周上等間隔に１〜１０個設けられた構成とすることができる請求項１または２に記載のおねじ部材。
【請求項４】
前記凸部を有するねじ山の圧力側フランクは、少なくとも２つ以上の異なるフランク角を持ったフランク部から構成され、前記各フランク部の境界となる１つ以上の変曲点を持つ構成となっている請求項１乃至３のいずれか１項に記載のおねじ部材。
【請求項５】
頭部と、該頭部から直線的に延びる軸部とを有し、軸部には、前記頭部側から先端側に向けて、順に、平行ねじ部とテーパねじ部を備え、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部にはねじ山が同一ピッチで連続して設けられており、前記テーパねじ部において、前記ねじ
山が徐々に山高さが小さくなる形で設けられているおねじ部材において、
前記テーパねじ部から前記平行ねじ部にかけて、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部の少なくともいずれか一方に、前記ねじ山の頂部よりも径方向外方に突出する凸部を設け、
前記凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の付け根位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっており、
前記凸部を有するねじ山の前記圧力側フランクは、少なくとも２つ以上の異なるフランク角を持ったフランク部から構成され、前記各フランク部の境界となる１つ以上の変曲点を有し、最も頂部側に位置する第１変曲点を境にして、該第１変曲点に隣接する谷部側のフランク部のフランク角が、頂部側のフランク部のフランク角より大きい構成となっていることを特徴とするおねじ部材。
【請求項６】
第２変曲点が、前記第１変曲点よりもおねじの谷部側に設けられ、前記谷部側のフランク部よりもさらに大きい角度を持った中間フランク部によって形成され、前記中間フランク部のフランク角が、前記谷部側のフランク部のフランク角よりも大きく、かつ、前記谷部側のフランク部のフランク角が、頂部側フランク部のフランク角以上に設定されている請求項５に記載のおねじ部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、頭部と、該頭部から直線的に延びる軸部とを有し、軸部には、前記頭部側から先端側に向けて、順に、平行ねじ部とテーパねじ部を備え、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部にはねじ山が同一ピッチで連続して設けられており、前記テーパねじ部において、前記ねじ山が徐々に山高さが小さくなる形で設けられているおねじ部材において、
前記テーパねじ部から平行ねじ部にかけて、前記テーパねじ部と前記テーパねじ部の少なくともいずれか一方に、前記ねじ山の頂部よりも径方向外方に突出する凸部を設け、
前記凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の端縁位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に山高さが増加する方向に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっており、
前記凸部は、周方向に１個以上設けられ、一つの凸部において、凸部の最大径である頂部の周長は、前記凸部の頂部が通る円周の２．５％〜５．０％の範囲で設けられていることを特徴とする。
タッピンねじとして使用する場合、下穴に対してテーパねじ部のねじ山が、ねじ込みと共に、徐々に下穴内周に食い込んで、めねじが加工されていき、テーパねじ部から平行ねじ部に係る部分に設けられた凸部によって、最終的なめねじのねじ山山形に加工され、成形されためねじのねじ山に平行ねじ部のねじ山が係合して締付けられる。凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の端縁位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に山高さが増加する方向に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっているので、下穴に対して引っ掛かることはなく、下穴がスムースに塑性変形してめねじが加工される。
したがって、発生する切粉は少なく、さらに、切粉は凸部と凸部の間の凸部の無いねじ山の間の広い空間に滞留させることでき、トルク上昇を抑制することができるとともに、スムースに排出することができる。
また、平行ねじ部のねじ山に対して凸部で加工されためねじは外径が大きくなっているので、めねじとの間に隙間ができることでねじ込んでいく方向に対して徐々に高さが増加
するように立ち上がるので、締付け時の抵抗が小さくなり、同じ締付けトルクであれば軸力を大きくすることができる。
一方、異物が付着しためねじにねじ込む場合には、めねじに対してテーパねじ部が案内用として機能し、めねじとのピッチを整えつつテーパねじ部から平行ねじ部が係合していく。テーパねじ部から平行ねじ部にかけて、めねじ内に進入する段階で、ねじ山に設けられた凸部によって、めねじ内径側から谷底側にかけて異物が一様に除去されるので、異物によっておねじ部材が噛みこむおそれはない。
また、凸部の最大径である頂部の周長を、凸部の頂部が通る円周の２．５％〜５．０％の範囲とすれば、凸部と凸部の間の凸部の無いねじ山の範囲を大きくとることができ、切粉や塗膜の排出性能が向上する。また、この範囲であれば、めねじを成形する凸部として十分であり、不要な凸部を設けることによる工具命数の低下を防止することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記凸部のねじ込み側の端面の傾斜角を、前記軸部の中心軸線と軸直角の投影面に、軸方向に投影した凸部の投影像において、前記端面の輪郭の凸部頂部側の端縁とねじ山頂部側の端縁とを結んだ傾斜線と、前記凸部頂部の輪郭の周方向の中点とねじ軸の中心軸とを結ぶ線と直交する基準線とのなす角とすると、前記傾斜角を１０°以上６０°以下の範囲に設定することができる。
傾斜角が大きすぎると、タッピンねじとして使用する場合、急激に相手下穴と接触することとなるため、ねじ込みトルクが上昇しやすくなる。また、傾斜角が小さすぎると、十分な凸部４の高さが確保できないといった可能性がある。１０°〜６０°の範囲とすれば、ねじ込みトルクが過大になることなく、異物の掻き取りに十分な凸部の高さを確保することができる。
前記凸部は円周上等間隔に１〜１０個設けられた構成とすることができる。
この程度の個数であれば、工具命数や転造加工の成形性の問題はなく、めねじ成形時の切粉の発生量や排出機能に影響はない。特に、１〜８個が好適である。
また、前記凸部の圧力側フランクは、少なくとも２つ以上の異なるフランク角を持ったフランク部から構成され、各フランク部の境界となる１つ以上の変曲点を持つ構成とすることができる。
また、他の発明は、頭部と、該頭部から直線的に延びる軸部とを有し、軸部には、前記頭部側から先端側に向けて、順に、平行ねじ部とテーパねじ部を備え、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部にはねじ山が同一ピッチで連続して設けられており、前記テーパねじ部において、前記ねじ山が徐々に山高さが小さくなる形で設けられているおねじ部材において、
前記テーパねじ部から前記平行ねじ部にかけて、前記平行ねじ部と前記テーパねじ部の少なくともいずれか一方に、前記ねじ山の頂部よりも径方向外方に突出する凸部を設け、
前記凸部のねじ込み方向側の端面が、該端面の前記ねじ山の頂部側の付け根位置から前記凸部の頂部に向けて、前記ねじ山のねじ込み方向と反対方向に徐々に立ち上がって前記凸部の頂部に至る傾斜面となっており、
この凸部を有するねじ山の圧力側フランクは、少なくとも２つ以上の異なるフランク角を持ったフランク部から構成され、前記各フランク部の境界となる１つ以上の変曲点を有し、最も頂部側に位置する第１変曲点を境にして、第１変曲点に隣接するねじ谷側のフランク部のフランク角が、頂部側のフランク部のフランク角より大きい構成となっていることを特徴とする。
このようにすれば、圧力側フランクの頂部側のフランク部の一部のみが、めねじと接触
することとなるため、接触面積を減らし、凸部によるめねじ成形時のねじ込みトルクの上昇を抑制することができる。
また、第２変曲点が、前記第１変曲点よりもおねじの谷部側に設けられ、前記谷部側のフランク部よりもさらに大きい角度を持った中間フランク部によって形成され、フランク角度は、中間フランク部のフランク角が、前記谷部側のフランク部のフランク角よりも大きく、かつ、前記谷部側のフランク部のフランク角が、頂部側フランク部のフランク角以上に設定することもできる。
これにより、めねじを成形する際に生じる切粉や、ナット内周から剥離した塗料を、第１変曲点と第２変曲点の間の空間に滞留させることができる。