(57)【要約】【課題】被締結部材を相手部材に弾力的に固定することができるコイルばね組込みねじを提供する。【解決手段】本発明は、ねじ頭部２の座面とねじなし軸部３に設けられた係止リング５との間にコイルばね８の上端座巻き部６を位置させ、この上端座巻き部６を２巻きとし、これを上側上端座巻き部６ａと下側上端座巻き部６ｂとに二分し、上側上端座巻部６ａを座面と係止リング５との間に、下側上端座巻き部６ｂを係止リング５の下側に位置させてコイルばね８が下側上端座巻き部６ｂから先端までの間で撓むように構成されている。この構成により、所定の荷重に対する撓み量をあらかじめ計算してコイルばね組込みねじ１のねじ込み高さを計算しておけば、コイルばね組込みねじ１をそのねじ込み高さまでねじ込むだけで、コイルばね８が計算どおりの荷重を被締結部材９に加えてこれを弾力的に相手部材１０に固定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ頭部とねじなし軸部とねじ部とを備え、前記ねじなし軸部にねじ頭部の座面から所定間隔をおいて係止部を設け、座面と係止部との間にコイルばねの上端座巻き部を位置させてコイルばねを係止するコイルばね組込みねじであって、前記コイルばねの上端座巻き部は複数巻きに形成され、これを上側上端座巻き部と下側上端座巻き部とに二分し、上側上端座巻部を前記座面と係止部との間に位置させるとともに、下側上端座巻き部を前記係止部の下側に位置させてコイルばねが下側上端座巻き部から先端までの間で撓むように構成されていることを特徴とするコイルばね組込みねじ。
【請求項２】
前記コイルばねの上端座巻き部は２巻きであることを特徴とする請求項１に記載のコイルばね組込みねじ。
【請求項３】
前記コイルばねの先端は先端座巻き部でなり、この先端座巻き部を上端座巻き部の巻き数と同数の複数巻きに形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のコイルばね組込みねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被締結部材を相手部材に弾力的に固定することができるコイルばね組込みねじに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品、精密部品等の被締結部材を相手部材に取付ける場合、被締結部材を相手部材に対して弾力的に固定することが、必要に応じて行われている。この被締結部材の一例としては、液晶テレビの放熱板があるが、この放熱板は少しでも変形するとその放熱量が変わることから、その固定にあたってはコイルばねの弾性力が利用されている。また、その他の例として、ねじの軸部に沿って座面から相手部材までの隙間を移動できるように取付けられた被締結部材もあるが、このような被締結部材にあっては振動等によるガタつき防止のために、前記ねじに組込まれたコイルばねの弾性力が利用されている。この種の被締結部材の固定に際しては、組立作業の効率化はもとより、組立作業中でのコイルばねの装着忘れおよびその脱落を防ぐため、特許文献１に記載の部品取り付け用ねじ部材をはじめ、各種のコイルばね組込みねじが使用されている。図５に示すようにこの種のコイルばね組込みねじ５１は、基本構造として、ねじ頭部５２と、ねじなし軸部５３と、このねじなし軸部５３より小径のねじ部５４と、前記ねじ頭部５２の座面から所定間隔をおいてねじなし軸部５３に設けられた係止リング５５と、上端座巻き部５６および先端座巻き部５７を持つコイルばね５８とを有している。前記コイルばね５８の上端座巻き部５６はねじ頭部５２の座面と係止リング５５との間に配置され、しかもこの上端座巻き部５６に続く部分が係止リング５５を乗り上げる形となっている。これにより、コイルばね５８は係止リング５５に係止され、ねじなし軸部５３から抜け落ちないように構成されている。また、このコイルばね５８はねじなし軸部５３を覆うように延びており、その先端において先端座巻き部５７が被締結部材５９を押圧してこれを相手部材６０に弾力的に固定可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４３５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記コイルばね組込みねじ５１では、あらかじめ所定荷重を得るため、上端座巻き部５６から延びるコイルばね５８が全長にわたって均一に撓むのを前提に撓み量が計算され、この撓み量が得られるまでねじ部５４が相手部材６０にねじ込まれる。これにより、前述した被締結部材５９は所定荷重で弾力的に固定され、固定時の被締結部材の変形防止、移動可能に取付けられた被締結部材のガタつき防止等所定の固定目的が達成されている。しかしながら、このコイルばね組込みねじ５１ではコイルばね５８の先端座巻き部５７が被締結部材５９を押さえ付けるまでねじ部５４が相手部材６０にねじ込まれても、係止リング５５を乗り上げるコイルばね５８の乗り上げ部分が係止リング５５に接触しているためスムーズに移動できず、このコイルばね５８の乗り上げ部分から上端座巻き部５６までは撓まない。しかも、前記コイルばね５８の乗り上げ部分はコイルばね５８の装着時の状況によって異なる位置となって一定しない。そのため、コイルばね５８の全長にわたっての均一な撓みを前提に計算される撓み量では所定の荷重が得られず、またコイルばね５８の乗り上げ部分も特定できないことから正確な荷重を計算する方法もなく、正確な荷重が要求される場合には、コイルばね組込みねじ５１を使用することができないという問題が生じている。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題を除去することであり、所定の荷重を的確に加えて被締結部材を弾力的に固定することができるコイルばね組込みねじを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、ねじ頭部とねじなし軸部とねじ部とを備え、前記ねじなし軸部にねじ頭部の座面から所定間隔をおいて係止部を設け、座面と係止部との間にコイルばねの上端座巻き部を位置させてコイルばねを係止するコイルばね組込みねじであって、前記コイルばねの上端座巻き部は複数巻きに形成され、これを上側上端座巻き部と下側上端座巻き部とに二分し、上側上端座巻部を前記座面と係止部との間に位置させるとともに、下側上端座巻き部を前記係止部の下側に位置させてコイルばねが下側上端座巻き部から先端までの間で撓むように構成されていることを特徴としている。この構成によれば、相手部材に前記ねじ部がねじ込まれると、コイルばねが被締結部材に当接して撓み始め、コイルばねの持つ弾性力が被締結部材を押圧し始める。このねじ部がさらにねじ込まれると、コイルばねの下側上端座巻き部が係止部に当接しているので、下側上端座巻き部から上側上端座巻き部までは撓むことがなく、コイルばねの下側上端座巻き部から先端までのみが均一に撓む。そのため、所定の荷重に対する撓み量をあらかじめ計算してねじ込み高さを計算しておけば、そのねじ込み高さになるようにねじ部をねじ込むだけで、コイルばねが計算どおりの荷重を被締結部材に加えながら、被締結部材を相手部材に弾力的に固定することができ、正確な荷重が要求される場合にも、コイルばね組込みねじを使用することができる。
【０００７】
特に、コイルばねのねじなし軸部への組込みを簡単に行うため、前記コイルばねの上端座巻き部は２巻きとすることが望ましい。
【０００８】
また、コイルばねを組込んでコイルばね組込みねじを製造する際に、コイルばねの向きを揃えなくてもよいようにして、コイルばね組込みねじの製造効率をアップさせるために、コイルばねの先端座巻き部を上端座巻き部の巻き数と同数の複数巻きに形成することが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明した本発明によれば、所定荷重に応じたコイルばねの撓み量を計算してその計算どおりの荷重を被締結部材に加えてこれを弾力的に固定可能なコイルばね組込みねじを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るコイルばね組込みねじの正面図。
【図２】本発明の実施形態に係るコイルばねの組込み前の正面図。
【図３】本発明の実施形態に係るコイルばね組込みねじの使用状態を示す要部説明図。
【図４】本発明の実施形態の変形例に係るコイルばねの組込み前の正面図。
【図５】従来のコイルばね組込みねじの使用状態を示す要部説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係るコイルばね組込みねじを、図面を参照して説明する。本発明の実施形態に係るコイルばね組込みねじ１は、図１に示すようにドライバビット（図示せず）の回転が伝達される駆動穴２ａを備えたねじ頭部２と、ねじ頭部２の座面中心から延びるねじなし軸部３と、前記ねじなし軸部３より小径のねじ部４と、前記ねじなし軸部３に設けられた係止部たる係止リング５と、上端座巻き部６および先端座巻き部７を持つコイルばね８とからなっている。前記係止リング５は、ねじ頭部２の座面に設けられた段部２ｂからコイルばね８の線径ｄとほぼ等しい間隔をおいて位置しており、この間隔内に後記する上側上端座巻き部６ａが位置可能に構成されている。前記係止リング５の外径は、コイルばね８の中心径Ｄよりも大きく且つ外径より小さく設定されていて、コイルばね８の組込み時に上側上端座巻き部６ａが係止リング５を乗り越え易く、かつコイルばね８の脱落を防止できる十分な寸法を持つように構成されている。また、前記係止リング５のリング幅ｔは、コイルばね８の組込み時にコイルばね８が手作業で引っ張られて上端座巻き部６が二分されて開く幅よりも小さな寸法に形成されており、コイルばね８の組込みが容易となるように構成されている。なお、前記係止部は図示はしないが、円周方向に所定間隔をあけて設けた突起であってもよい。
【００１２】
前記コイルばね８の上端座巻き部６は、図２に示すように２巻きに形成されており、コイルばね８がねじなし軸部３に組込まれる時に前記係止リング５の上下に二分される上側上端座巻き部６ａと下側上端座巻き部６ｂとを有するように構成されている。前記上端座巻き部６は、２巻き以上であればよく、２巻きの場合には３巻き以上の場合と比べてコイルばね８の組込み時に上側上端座巻き部６ａと下側上端座巻き部６ｂとが開き易く、コイルばね８の組込みをより簡単に行うことができる。また、前記コイルばね８の先端座巻き部７は１巻きとなっており、後記する被締結部材９を弾力的に押圧できるように構成されている。
【００１３】
前記コイルばね８は下側上端座巻き部６ｂと先端座巻き部７との間でこれらに連なるばね有効部８ａを有しており、このばね有効部８ａはねじなし軸部３のほぼ全長にわたって延びる約３．５巻きの有効巻き数Ｎａを持つように構成されている。前記ばね有効部８ａは先端座巻き部７が被締結部材９に当接するにともなって撓み、コイルばね８が弾性力を持つように構成されている。また、前記コイルばね８はねじなし軸部３の径よりも僅かに大きい内径を有し、ばね有効部８ａがねじなし軸部３に沿って支障なく撓むように構成されている。
【００１４】
前記ねじなし軸部３に設けられた係止リング５と段部２ｂとの間には、前記コイルばね８の上側上端座巻き部６ａが位置しており、係止リング５の下側に位置する下側上端座巻き部６ｂとともに係止リング５を上下方向から挟持し、コイルばね８がねじなし軸部３から脱落しないように構成されている。前記コイルばね８の下側上端座巻き部６ｂは、ほぼ全周にわたって係止リング５に当接してばね有効部８ａが撓む時の荷重を受けるとともに、コイルばねが下側上端座巻き部から先端までの間で撓むように構成されている。これにより、コイルばね８の実質的なばね長さは下側上端座巻き部から先端座巻き部までの長さＬ０となり、またコイルばね８の撓み量はばね有効部８ａの撓み量となる。
【００１５】
なお、所定荷重Ｐに対する歪み量δは次式１および式２により計算される。
Ｐ＝ｋδ                  …………式１
（Ｐ：荷重、ｋ：ばね定数）
ｋ＝Ｇｄ４／８ＮａＤ３      …………式２
（Ｇ：横弾性係数、ｄ：コイルばねの線径、Ｎａ：有効巻き数、
Ｄ：コイルばねの中心径）
【００１６】
上記コイルばね組込みねじ１を使用して、図３に示すように被締結部材９を相手部材１０に弾力的に固定する場合、ねじなし軸部３が被締結部材９に穿設された下穴９ａ内に案内されながら、前記ねじ部４が相手部材１０に螺設されためねじ部１０ａにねじ込まれる。これにともない、コイルばね８の先端座巻き部７が被締結部材９に当接してコイルばね８のばね有効部８ａが撓み始め、コイルばね８の持つ弾性力が被締結部材９を押圧し始める。このねじ部４がさらにねじ込まれると、コイルばね８の下側上端座巻き部６ｂが係止リング５に当接しているので、係止リング５がコイルばね８の弾性力により生じる荷重を受ける。この時、下側上端座巻き部６ｂから上側上端座巻き部６ａまでは係止リング５が位置しているために撓むことはなく、コイルばね８の下側上端座巻き部６ｂから先端座巻き部７まで延びるばね有効部８ａのみが均一に撓み、コイルばね８が荷重長さＬ１を持つ。そのため、所定の荷重に対する撓み量（δ：Ｌ０−Ｌ１）をあらかじめ計算してコイルばね組込みねじ１のねじ込み高さを計算しておけば、コイルばね組込みねじ１を計算により得られたねじ込み高さになるようにねじ部４をねじ込むだけで、コイルばね８が計算どおりの荷重を被締結部材９に加えながら、被締結部材９を相手部材１０に弾力的に固定することができる。
【００１７】
本発明の実施形態の変形例として、ねじ頭部２の座面に設けられた段部２ｂと係止リング５との間隙をコイルばね８の線径以上とするとともに、前記コイルばね８の上端座巻き部６を形成する上側上端座巻き部６ａと下側上端座巻き部６ｂとをあらかじめ係止リング５のリング幅以上の間隔をおいて二分しておくこともできる。また、図４に示すようにコイルばね８の先端座巻き部７を上端座巻き部６の巻き数と同数の複数巻きに形成することもできる。この場合、コイルばね８を組込んでコイルばね組込みねじ（図示せず）を製造する際に、コイルばね８の向きを揃えなくてもよいので、コイルばね組込みねじの製造効率をアップさせることができる。さらに、ねじ頭部２の座面に段部２ｂを設けることなく、係止リング５を形成することもできる。
【００１８】
なお、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１…コイルばね組込みねじ    
２…ねじ頭部    
３…ねじなし軸部    
４…ねじ部    
５…係止リング    
６…上端座巻き部    
６ａ…上側上端座巻き部    
６ｂ…下側上端座巻き部    
８…コイルばね    
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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