(57)【要約】【課題】かしめ部を設けることなくボルトの母材に対する大きな固定強度を得ることができるとともに、ナットの着座面となる頭部の反対側の母材の表面が荒れることのない圧入ボルトを提供すること。【解決手段】頭部１１と、ねじ部１２と、ねじ部１２の基部側に形成され、母材２に形成された下孔２１に圧入することにより母材２に固定されるローレット形成部１３とを備え、さらに、ねじ部１２とローレット形成部１３の間に、圧入ボルト１を母材２に圧入したときに母材２の余肉を吸収する、ねじ部１２の山の直径Ｄ１２より大径で、ローレット形成部１３の谷の直径Ｄ１３と同径又はそれより小径の直径Ｄ１４を有する段部１４を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部と、ねじ部と、該ねじ部の基部側に形成され、母材に形成された下孔に圧入することにより母材に固定されるローレット形成部とを備えた圧入ボルトにおいて、前記ねじ部とローレット形成部の間に、圧入ボルトを母材に圧入したときに母材の余肉を吸収する、ねじ部の山の直径より大径で、ローレット形成部の谷の直径と同径又はそれより小径の直径を有する段部を形成したことを特徴とする圧入ボルト。
【請求項２】
前記段部の端面に環状の凹溝を形成してなることを特徴とする請求項１記載の圧入ボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧入ボルトに関し、特に、頭部と、ねじ部と、該ねじ部の基部側に形成され、母材に形成された下孔に圧入することにより母材に固定されるローレット形成部とを備えた圧入ボルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、母材にボルトを植設するために、スタッドボルトが汎用されてきたが、母材の多様化（鉄以外の銅やアルミニウム等）への対応の容易性、作業時間を含む作業性の向上、低コスト化を目的として、母材に形成された下孔にボルトを圧入することにより母材にボルトを機械的に固定する圧入ボルトが提案され、実用化されている（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
このうち、特許文献１に記載の圧入ボルトは、母材に形成された下孔にボルトを圧入することにより、頭部の端面に形成した凸部を母材に食い込ませるとともに、該凸部に隣接して形成した凹部で母材の余肉を吸収することにより、母材にボルトを機械的に固定するものである。
【０００４】
しかしながら、この圧入ボルトは、頭部の端面に形成した凸部による固定だけではボルトの母材に対する固定強度（使用時に圧入ボルトにかかる回転トルク耐力）が小さいため、固定強度を高めるために、併せて、圧入ボルトに形成したかしめ部を塑性変形させて、頭部の端面とかしめ部とで母材を挟持するようにしている。
このため、かしめ部を塑性変形させるために大きな加工力が必要となり、加工装置が大型化するという問題があった。
なお、この場合、かしめ部を設けずに固定強度を高めるためには、凸部の突出高さを大きくする必要があるが、このようにすると、圧入ボルトに螺合されるナットの着座面となる頭部の反対側の母材の表面に圧入痕が現れ、着座面が荒れるという問題が生じることとなる。
【０００５】
また、特許文献２に記載の圧入ボルトのように、ねじ部の基部側に形成したローレット加工を施したかしめ部を母材に形成された下孔に圧入することにより、母材にボルトを機械的に固定するものも提案されているが、ねじ部の基部側に形成したローレット加工を施したかしめ部のローレットによる固定だけではボルトの母材に対する固定強度（使用時に圧入ボルトにかかる回転トルク耐力）が小さいため、固定強度を高めるために、併せて、かしめ部を塑性変形させて、頭部の端面とかしめ部とで母材を挟持するようにしている。
このため、ローレット加工を施したかしめ部を塑性変形させるために大きな加工力が必要となり、加工装置が大型化するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１５８２０５号公報
【特許文献２】特開平９−２９１９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の圧入ボルトの有する問題点に鑑み、かしめ部を設けることなくボルトの母材に対する大きな固定強度を得ることができるとともに、ナットの着座面となる頭部の反対側の母材の表面が荒れることのない圧入ボルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の圧入ボルトは、頭部と、ねじ部と、該ねじ部の基部側に形成され、母材に形成された下孔に圧入することにより母材に固定されるローレット形成部とを備えた圧入ボルトにおいて、前記ねじ部とローレット形成部の間に、圧入ボルトを母材に圧入したときに母材の余肉を吸収する、ねじ部の山の直径より大径で、ローレット形成部の谷の直径と同径又はそれより小径の直径を有する段部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
この場合において、前記段部の端面に環状の凹溝を形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧入ボルトによれば、ねじ部とローレット形成部の間に、圧入ボルトを母材に圧入したときに母材の余肉を吸収する、ねじ部の山の直径より大径で、ローレット形成部の谷の直径と同径又はそれより小径の直径を有する段部を形成することにより、この段部によって母材の余肉を吸収することができ、ナットの着座面となる頭部の反対側の母材の表面が荒れることを防止することができるとともに、ローレット形成部の直径をボルトの母材に対する必要な固定強度を得ることができる直径に設定することができ、従来の圧入ボルトのようにかしめ部を設ける必要がないため、加工装置を小型化することができる。
【００１１】
また、前記段部の端面に環状の凹溝を形成することにより、この凹溝によって母材の余肉を確実に吸収することができ、ナットの着座面となる頭部の反対側の母材の表面が荒れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の圧入ボルトの第１実施例を示す説明図である。
【図２】同圧入ボルトの素材の説明図である。
【図３】同圧入ボルトを母材に固定する工程の説明図である。
【図４−１】同圧入ボルトの具体的な実施例を示す正面図である。
【図４−２】同背面図である。
【図４−３】同左側面図である。
【図４−４】同右側面図である。
【図４−５】同平面図である。
【図４−６】同底面図である。
【図４−７】図４−５のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の圧入ボルトの第２実施例を示す説明図である。
【図６】同圧入ボルトを母材に固定する工程の説明図である。
【図７−１】同圧入ボルトの具体的な実施例を示す正面図である。
【図７−２】同背面図である。
【図７−３】同左側面図である。
【図７−４】同右側面図である。
【図７−５】同平面図である。
【図７−６】同底面図である。
【図７−７】図７−５のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の圧入ボルトの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図３に、本発明の圧入ボルトの第１実施例を示す。
この圧入ボルト１は、図１に示すように、頭部１１と、ねじ部１２と、ねじ部１２の基部側に形成され、母材２に形成された下孔２１に圧入することにより母材２に固定されるローレット形成部１３とを備えた圧入ボルトにおいて、ねじ部１２とローレット形成部１３の間に、圧入ボルト１を母材２に圧入したときに母材２の余肉を吸収する、ねじ部１２の山の直径Ｄ１２より大径で、ローレット形成部１３の谷の直径Ｄ１３と同径又はそれより小径の直径Ｄ１４を有する段部１４を形成するようにしている。
【００１５】
この場合、ローレット形成部１３の高さＨ１３と段部１４の高さＨ１４を合計した高さが、母材２の肉厚Ｈ２より小さくなるように、また、段部１４の直径Ｄ１４が、母材２の下孔２１の直径Ｄ２１より若干小さくなるように、それぞれ設定するようにする。
【００１６】
また、段部１４は、均一な直径に形成するほか、本実施例に示すように、ローレット形成部１３側の直径が大きく、ねじ部１２側の直径が小さい、円錐台形状に形成することが好ましく、これにより、母材２の余肉の流れを円滑にできる。
【００１７】
この圧入ボルト１は、好ましくは、丸棒を鍛造成形することにより得ることができる。
具体的には、図２（ａ）に示すように、素材となる丸棒１Ａを鍛造成形することにより、図２（ｂ）に示すように、鍔部１１Ｂを有する中間素材１Ｂを得た後、図２（ｃ）に示すように、鍔部１１Ｂにローレット形成部１３及び段部１４を鍛造成形し、その後、図２（ｄ）に示すように、頭部１１を鍛造成形することにより得ることができる。
なお、ねじ部１２は、転造等の公知の方法により形成することができる。
【００１８】
次に、図３に、上記圧入ボルト１を母材２に固定する工程を示す。
まず、図３（ａ）に示すように、母材２に形成された下孔２１に圧入ボルト１を設置する。
このとき、母材２の下に、受け側のダイス３を設置する。
受け側のダイス３には、圧入ボルト１のねじ部１２を受け入れるための孔３１が形成されている。
この孔３１は、その直径Ｄ３１を圧入ボルト１のねじ部１２の山の直径Ｄ１２より若干大径に形成することが好ましく、これにより、圧入ボルト１の位置決めを行うことができるようにしている。
【００１９】
次に、図３（ｂ）に示すように、受け側のダイス３により母材２を支持した状態で、圧入ボルト１の頭部１１を押圧部材（図示省略）により押圧することにより、圧入ボルト１を母材２に圧入する。
【００２０】
圧入ボルト１の母材２への圧入が進行すると、図３（ｃ）のＡに示すように、ローレット形成部１３の進行方向前面に母材２の余肉がバリとなって発生するが、発生したバリは、段部１４の端面側に回り込み、吸収される。
【００２１】
そして、圧入ボルト１の母材２への圧入が完了した状態では、図３（ｄ）に示すように、発生したバリは、受け側のダイス３と段部１４の間に完全に吸収され、当該箇所の表面は、母材２の表面と面一（又は母材２の表面より窪んだ状態）となる。
【００２２】
このように、段部１４によって母材２の余肉を吸収することができ、ナットの着座面となる母材２の表面が発生するバリによって荒れることを防止することができ、また、圧入ボルト１のローレット形成部１３の圧入によっては、母材２の表面に圧入痕が現れにくいことと相俟って、ナットの着座面となる母材２の表面を平坦に維持することができる。
また、ローレット形成部１３と段部１４の直径を独自に設定できることから、ローレット形成部１３の直径を、圧入ボルト１の母材２に対する必要な固定強度を得ることができる直径に設定することができ、従来の圧入ボルトのようにかしめ部を設ける必要がないため、加工装置を小型化することができる。
【００２３】
そして、この圧入ボルト１は、上記の特性を有することから、銅や鉄等の比較的硬度の高い金属製の母材に好適に用いることができる。
【００２４】
図４−１〜図４−７に、この圧入ボルト１のより具体的な実施例を示す。
【実施例２】
【００２５】
図５〜図６に、本発明の圧入ボルトの第２実施例を示す。
この圧入ボルト１は、図５に示すように、頭部１１と、ねじ部１２と、ねじ部１２の基部側に形成され、母材２に形成された下孔２１に圧入することにより母材２に固定されるローレット形成部１３とを備えた圧入ボルトにおいて、ねじ部１２とローレット形成部１３の間に、圧入ボルト１を母材２に圧入したときに母材２の余肉を吸収する、ねじ部１２の山の直径Ｄ１２より大径で、ローレット形成部１３の谷の直径Ｄ１３と同径又はそれより小径の直径Ｄ１４を有する段部１４を形成し、さらに、段部１４の端面に環状の凹溝１４ａを形成するようにしている。
【００２６】
次に、図６に、上記圧入ボルト１を母材２に固定する工程を示す。
なお、本実施例においては、母材２に形成する下孔２１の形状を、均一な孔径ではなく、ナットの着座面側を絞った形状に形成するようにしているが、これにより、ナットの着座面となる母材２の表面が荒れることを防止することができる。
この工程は、第１実施例の圧入ボルト１と基本的には同様であるが、本実施例の圧入ボルト１は、段部１４の端面に環状の凹溝１４ａを形成するようにしているので、ローレット形成部１３の進行方向前面に発生するバリを、この凹溝１４ａによって確実に吸収することができ、ナットの着座面となる母材２の表面が発生するバリによって荒れることをより確実に防止することができる。
【００２７】
そして、この圧入ボルト１は、上記の特性を有することから、アルミニウム等の比較的硬度の低い金属製の母材に好適に用いることができる。
【００２８】
図７−１〜図７−７に、この圧入ボルト１のより具体的な実施例を示す。
【００２９】
なお、本実施例の圧入ボルト１のその他の構成及び作用は、第１実施例の圧入ボルト１と同様である。
【００３０】
以上、本発明の圧入ボルトについて、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の圧入ボルトは、かしめ部を設けることなくボルトの母材に対する大きな固定強度を得ることができるとともに、ナットの着座面となる頭部の反対側の母材の表面が荒れることがないという特性を有していることから、鉄、銅、アルミニウム等の各種の金属製の母材にボルトを植設する用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    圧入ボルト
１１  頭部
１２  ねじ部
１３  ローレット形成部
１４  段部
１４ａ  凹溝
２    母材
２１  下孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図４−５】
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【図４−６】
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【図４−７】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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【図７−５】
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【図７−６】
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【図７−７】
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