(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
雌ねじを備えた雌ねじ部品本体の内周面に、ボルト挿入側の端面から少なくとも１ピッチ分だけねじなし部を形成するとともに、該ねじなし部への雌ねじのつる巻き線の延長線上に、突起を形成した雌ねじ部品であって、前記突起がねじ山であって、その始端側の不完全ねじ部をなくするか、短くしたものであることを特徴とする雌ねじ部品。
【請求項２】
雌ねじ部品本体の雌ねじの始端位置と、突起の始端位置とを周方向にずらせたことを特徴とする請求項１記載の雌ねじ部品。
【請求項３】
雌ねじ部品本体の雌ねじの始端を不完全ねじ部のない起立面としたことを特徴とする請求項１記載の雌ねじ部品。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の雌ねじ部品を、おねじの切り始め位置に不完全ねじ部のないボルトと組み合わせたことを特徴とする締結部品。
【請求項５】
ボルトが先端部にガイド部を備えたものであることを特徴とする請求項４記載の締結部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種部品の締結に用いられる雌ねじ部品及びこれを用いた締結部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の組み立て工程においては、一方の部品にナット等の雌ねじ部品を溶接しておき、他方の部品をボルトによって固定する締結方法が広く採用されている。この際にボルトが雌ねじ部品の軸線に対して斜め方向から挿入されると、ボルトのおねじが雌ねじ部品の雌ねじと正しく係合せずにねじ山どうしがぶつかり、そのまま電動工具などによって無理にボルトを回転させると焼付きが生じてしまうことがある。この状態に至るとボルトを逆回転させることも困難となり、大きなトラブルを招くこととなる。【０００３】
このような斜め入りによる焼付きは、ボルト・雌ねじ部品のねじ山の始端に形成される不完全ねじ部において発生する。なぜならば、ボルトの不完全ねじ部は完全ねじ山部よりも小径であり、雌ねじ部品の不完全ねじ部は完全ねじ山部よりも大径であるから、ピッチずれの状態のままねじ山どうしが相互に噛み合い得るからである。逆にボルト・雌ねじ部品ともに完全ねじ部においては、ピッチずれの状態のままではねじ山どうしが噛み合うことはなく、焼付きは発生しない。このことから、ボルト・雌ねじ部品の不完全ねじ部をなくし、ねじ山の切り始め位置をシャープに立ち上がった形状とすることによって、斜め入りによる焼付きを防止することが考えられる。【０００４】
例えば特許文献１には、雌ねじの切り始めを起立面として不完全ねじ部をなくした雌ねじ部品が開示されている。ところが、このような雌ねじ部品に不完全ねじ部をなくしたボルトを締付けようとした場合、雌ねじ部品の軸線に対するボルトの傾斜方向によっては、ボルトと雌ねじ部品のねじ山始端の起立面どうしがぶつかり、ボルトを円滑に挿入できない場合があることが判明した。【０００５】
具体的には、図１において雌ねじ部品のねじ山始端の起立面が時計の１２時の位置にあるとし、ボルトが１２時の方向から斜めに傾いて挿入された場合には、ボルトのおねじは起立面のある１２時側で雌ねじに先ず接触する。このため、雌ねじのフランク面にボルトおねじのフランク面が正しく乗り、図２中に矢印で示すようにさらにボルトを回転させて行っても、ボルトのおねじは雌ねじ部品の雌ねじと正常に螺合し、ボルトと雌ねじ部品のねじ山始端の起立面どうしがぶつかることはない。【０００６】
これに対して起立面とは反対側の６時の方向から斜めに傾いて挿入された場合には、ボルトのおねじは起立面とは反対側の６時側で雌ねじに接触する。このため、図３に矢印で示すようにさらにボルトを回転させて行くと、ボルトの傾斜角度に応じてボルトと雌ねじ部品のねじ山始端の起立面どうしがぶつかることとなる。なお３時や９時の方向から挿入された場合にも同様に、ねじ山始端の起立面どうしがぶつかる可能性がある。このように、単に雌ねじの切り始めを起立面として不完全ねじ部をなくしただけでは、ボルトの挿入方向によっては始端面どうしがぶつかる現象が発生してしまうという問題があることが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７４２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、斜め入りによる焼付きを防止することができ、しかもどの方向からボルトを挿入した場合にも円滑な締結が可能な雌ねじ部品及びこれを用いた締結部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するためになされた本発明の雌ねじ部品は、雌ねじを備えた雌ねじ部品本体の内周面に、ボルト挿入側の端面から少なくとも１ピッチ分だけねじなし部を形成するとともに、該ねじなし部への雌ねじのつる巻き線の延長線上に、突起を形成した雌ねじ部品であって、前記突起がねじ山であって、その始端側の不完全ねじ部をなくするか、短くしたものであることを特徴とするものである。なお請求項２のように、雌ねじ部品本体の雌ねじの始端位置と、突起の始端位置とを周方向にずらせた構造とすることができる。また請求項３のように、雌ねじ部品本体の雌ねじの始端を不完全ねじ部のない起立面とすることができる。
【００１０】
また本発明の締結部品は、上記記載の雌ねじ部品を、おねじの切り始め位置に不完全ねじ部のないボルトと組み合わせたことを特徴とするものである。なおこのボルトが、先端部にガイド部を備えたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の雌ねじ部品は、雌ねじ部品本体のボルト挿入側に形成されたねじなし部の、雌ねじのつる巻き線の延長線上の位置に、始端側の不完全ねじ部をなくするか、短くしたねじ山からなる突起を形成したものである。このため突起が形成された側からボルトが斜めに挿入された場合には、上記した図２と同じ理由によってボルトのおねじは雌ねじ部品の雌ねじと正常に螺合し、ボルトと雌ねじ部品のねじ山始端の起立面どうしがぶつかることはない。
【００１２】
また突起とは反対側からボルトが斜めに挿入された場合にも、突起以外の部分は少なくとも１ピッチ分だけは雌ねじのないねじなし部であるから、ボルトのおねじの先端部は雌ねじ部品の雌ねじと接触することなく挿入されて行き、最初に突起と係合することとなる。このためやはりボルトのおねじは雌ねじ部品の雌ねじと正常に螺合し、ボルトと雌ねじ部品のねじ山始端の起立面どうしがぶつかることはない。しかもこの突起は不完全ねじ部に相当する部分がないか、あったとしても非常に短くすることができるので、斜め入りによる焼付きを完全に防止することができる。【００１３】
また、雌ねじ部品本体の雌ねじの始端位置と突起の始端位置とを周方向にずらせた構造とすれば、これらの始端位置を一致させたものよりも雌ねじ部品本体内部のボルト挿入側に形成されるねじなし空間を小さくすることができるので、突起がボルトのおねじをガイドする機能が高まり、ボルトの傾きをさらに矯正し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】雌ねじ部品に対するボルト挿入方向を示す平面図である。
【図２】従来の雌ねじ部品の起立面と同一方向からボルトを挿入した状態を示す断面図である。
【図３】従来の雌ねじ部品の起立面と反対方向からボルトを挿入した状態を示す断面図である。
【図４】本発明をウエルドナット部品に適用した実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４の要部の拡大図である。
【図６】Ａ−Ａ断面図である。
【図７】Ｂ−Ｂ断面図である。
【図８】ボルトが突起のある方向から斜めに挿入された状態を示す断面図である。
【図９】ボルトが突起のある方向とは反対方向から斜めに挿入された状態を示す断面図である。
【図１０】ボルトが斜めに挿入された状態をより具体的に示す他の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す要部の断面図である。
【図１２】本発明の更に他の実施形態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の更に他の実施形態の機能説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態を示す。
図４は本発明を雌ねじ部品であるウエルドナットに適用した実施形態を示す斜視図、図５はその要部の拡大図、図６はＡ−Ａ断面図、図７はＢ−Ｂ断面図である。１０は雌ねじ部品本体、１１はそのボルト挿入側の端面（座面）、１２は端面１１に形成された溶着用突出部である。雌ねじ部品本体１０の内周面には雌ねじ１３が形成されているが、端面１１から少なくとも１ピッチ分だけは雌ねじ１３がないねじなし部１４となっている。
【００１６】
このねじなし部１４には、ボルトのおねじのフランク面と係合する突起１５が形成されている。突起１５はねじなし部１４に向かって雌ねじ１３のつる巻き線（破線で図示）を延長した線上に位置する必要がある。また突起１５の高さは、雌ねじ１３の高さと一致させておくことが好ましい。もし突起１５の高さが雌ねじ１３の高さよりも高いとボルトが挿入できず、突起１５の高さが雌ねじ１３の高さよりも低いと、不完全ねじ部と同様に焼付きの原因となるからである。
【００１７】
この実施形態では、突起１５はねじ山の一部と同一形状である。その始端側はシャープな起立面１６となっており、不完全ねじ部による焼付きを防止している。突起１５の後端側は、図示のような斜面１７としても差し支えない。
【００１８】
突起１５の周方向の長さは特に限定されるものではないが、長すぎるとねじなし部１４を設けた意味が低下する。このため中心角で１０°〜３０°程度の長さとすることが好ましく、この実施形態では約１５°となっている。
【００１９】
雌ねじ１３の始端部も不完全ねじ部のない起立面１８としておくことが好ましい。しかし加工の都合上、図示のように多少の傾斜面となっても差し支えない。突起１５の起立面１６、雌ねじ１３の起立面１８は、不完全ねじ部による焼付きを防止するもので、不完全ねじ部をなくすか極力無くしたものであれば、図示された形状に限定されない。
【００２０】
図８と図９は、上記した雌ねじ部品とボルト２０と組み合わせた締結部品を示す断面図である。図示のように、ボルト２０のおねじ２１もその切り始め位置に不完全ねじ部がなく、起立面２２となっていることが好ましい。ボルト２０に不完全ねじ部があると、やはり焼付きを招く可能性があるためである。またボルト２０はその先端部におねじ２１のないガイド部２３を備えたものとしておくことが好ましい。このガイド部２３は雌ねじ部品に対して斜めに挿入されたボルト２０を直立方向に姿勢矯正する効果を持つためである。
【００２１】
以下に図８と図９を参照しながら、本発明の作用効果を説明する。
図８、図９は何れも本発明の雌ねじ部品を突起１５を通る平面で切断した断面図であり、雌ねじ部品上端の左側が突起１５である。図８はボルト２０が突起１５のある方向から斜めに挿入された状態を示している。この場合には、ボルト２０のおねじ２１のフランク面が最初に雌ねじ部品の突起１５に接触する。このため、図８中に矢印で示すようにさらにボルト２０を回転させるとボルト２０のおねじ２１は雌ねじ部品の雌ねじ１３と正常に螺合し、ボルト２０のねじ山始端の起立面２２と、雌ねじ部品の突起１５の起立面１６及びねじ山始端の起立面１８とがぶつかることはない。
【００２２】
また図９に示すように、ボルト２０が突起１５と反対の方向から斜めに挿入された場合にも、雌ねじ部品の端面１１付近はねじなし部１４となっているため、ボルト２０のおねじ２１は挿入側の雌ねじ１３に接触することなく沈み込み、挿入方向とは反対側のおねじ２１のフランク面が最初に雌ねじ部品の突起１５に接触する。このため、図９中に矢印で示すようにさらにボルト２０を回転させるとボルト２０のおねじ２１は雌ねじ部品の雌ねじ１３と正常に螺合し、ボルト２０のねじ山始端の起立面２２と、雌ねじ部品の突起１５の起立面１６及びねじ山始端の起立面１８とがぶつかることはない。
【００２３】
なお、図１０は図９と同様にボルト２０が雌ねじ部品に対して斜めに挿入された状態をより分かり易く示した図である。ただし雌ねじ部品の雌ねじ１３は通常の断面図のように奥側に見えるねじ形状を実線で表示してあるのに対し、破線で示したボルト２０のおねじ２１は、ボルトの手前側ではなく背面側を透視した状態で表示してある。これは実線で示した雌ねじ部品の雌ねじ１３と実際に接触する部分のおねじ２１の形状を表示するためである。
【００２４】
図１０は、ボルト２０が雌ねじ部品に挿入されると、まずおねじ２１のフランク面が雌ねじ部品の突起１５に接触して位置決めされ、そのままボルト２０を回転させると、ボルト２０のねじ山始端の起立面２２が、突起１５の始端側の起立面１６と雌ねじ部品の雌ねじ１３の始端部の起立面１８との間に衝突することなくうまく嵌りこむ様子を表している。
【００２５】
このように本発明によればボルト２０の挿入方向にかかわらず、斜め入りしたボルト２０のおねじ２１は雌ねじ部品の雌ねじ１３と正常に螺合することとなるので、ボルト２０のねじ山始端の起立面２２と、雌ねじ部品の突起１５の起立面１６及びねじ山始端の起立面１８とがぶつかることはない。特にボルト２０が先端部にガイド部２３を備えたものである場合には、ガイド部２３が雌ねじ部品の雌ねじ１３と接触することによる姿勢矯正効果が加わるので好ましい。なお、ガイド部２３のないボルト２０であっても焼き付きは発生しないので、手作業による姿勢矯正を行うことによって円滑な締結が可能となる。
【００２６】
上記した実施形態においては、図６に示されるように雌ねじ部品の端面１１付近のねじなし部１４は雌ねじ部品の中心軸と同軸の円筒面となっている。しかし図１１に示す他の実施形態のように、ねじなし部１４をテーパ面とすることもできる。また突起１５の始端側の起立面１６及びねじ山始端の起立面１８は図１１に示すように同一平面となるように変更してもよい。なお、突起１５の始端は不完全ねじ部をなくするか極力短くすることが必要であるが、ねじ山始端には多少の不完全ねじ部があっても差し支えない。また突起１５の後端側の形状は特に限定されるものではなく、図１１に示すような斜面１７としても差し支えない。
【００２７】
以上に説明した実施形態では、雌ねじ部品本体１０の雌ねじ１３の始端位置と突起１５の始端位置とが周方向の同一位置にあり、突起１５の起立面１６及びねじ山始端の起立面１８との間の周方向の位相角はゼロであった。しかしこのような構造では図１３（Ａ）に示すように雌ねじ部品本体内部のボルト挿入側に大きいねじなし空間が形成されるため、雌ねじ部品本体内部におけるボルト２０の遊びが大きくなる。このためにボルト２０を特定方向に大きく傾けたままで大きいトルクで締め付けを行ったときに、突起１５のガイド機能が十分に発揮されずに締め付けが行われ、ボルト２０のおねじ２１が突起１５を押し上げるようにしてねじ山が破壊される可能性が、僅かながらあった。
【００２８】
このねじ山破壊の可能性をなくすためには、図１２に示す実施形態のように雌ねじ部品本体１０の雌ねじの始端位置と、突起１５の始端位置とを周方向にずらせた構造とすることが有効である。すなわち、突起１５の起立面１６及びねじ山始端の起立面１８との間に周方向の位相角θを与えた構造である。位相角θは±（６０〜１２０）度の範囲が好ましく、図示の場合には位相角θは９０度である。
【００２９】
このような構造とすれば、位相角θをゼロとしたもの、すなわちこれらの始端位置を一致させたものよりも雌ねじ部品本体内部のボルト挿入側に形成されるねじなし空間を小さくすることができるので、図１３（Ｂ）に示すように突起１５がボルト２０のおねじ２１をガイドする機能が高まり、ボルトの傾きをさらに矯正し易くなる利点がある。
【００３０】
なお本発明はウエルドナットに限定されるものではなく、その他の雌ねじ部品に広く適用可能であることはいうまでもない。またその材質は必ずしも鋼に限定されるものではなく、アルミニウムや鋳鉄等のその他の材質であってもよい。また本発明は固定された雌ねじ部品にボルトを螺合させる場合のみならず、固定されたボルトに雌ねじ部品を螺合させる場合にも有効であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１０  雌ねじ部品本体
１１  ボルト挿入側の端面
１２  溶着用突出部
１３  雌ねじ
１４  ねじなし部
１５  突起
１６  起立面
１７  斜面
１８  起立面
２０  ボルト
２１  おねじ
２２  起立面
２３  ガイド部
θ  位相角
【図１】
0005582616.tif 000002
【図２】
0005582616.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005582616.tif 000014