(57)【要約】【課題】固着ボルトを確実に固着板に固着する。【解決手段】固着ボルト１０は頭部１１と、ねじ部１２と、頭部１１とねじ部１２との間に介在された円筒部１４とを有している。頭部１１の底面１１ａに複数の第１突起２０Ａおよび複数の第２突起２０Ｂが設けられ、第１突起２０Ａは第１垂直面２２ａと第１傾斜面２３ａとを有し、第２突起２０Ｂは第２垂直面２２ｂと第２傾斜面２３ｂとを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の固着板に設けられた固着孔内に固着される固着ボルトにおいて、
底面を有する円筒状頭部と、
前記頭部の底面に連結されたねじ部と、
前記頭部と前記ねじ部との間に介在され、前記固着孔内に入り込む円筒部とを備え、
前記頭部の底面に前記固着板に埋め込まれる複数の突起が円周方向に沿って設けられ、
一の突起は円周方向の一側端部に設けられた第１垂直面と、この第１垂直面から他側に向かってその高さが降下する第１傾斜面とを有し、他の突起は円周方向の他側端部に設けられた第２垂直面と、この第２垂直面から一側に向かってその高さが降下する第２傾斜面とを有することを特徴とする固着ボルト。
【請求項２】
前記頭部の底面であって前記突起の半径方向内方位置に円周溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の固着ボルト。
【請求項３】
前記一の突起と前記他の突起は互いに隣接して突起の組を構成することを特徴とする請求項１または２記載の固着ボルト。
【請求項４】
前記頭部と前記円筒部との間に、その直径が前記頭部から前記円筒部へ向かって減少する第１傾斜部が設けられ、
前記円筒部と前記ねじ部との間に、その直径が前記円筒部から前記ねじ部へ向かって減少する第２傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の固着ボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の固着板に設けられた固着孔に予め固着し固着板を通してナットで締付ける固着ボルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板等の固着板を使用した組立構造において、固着板に予めボルトを固着し、このボルト（固着ボルト）をナットで締付けることにより対象物を固着板に固定する組立構造が採用されている。
【０００３】
このような固着ボルトは、円筒状頭部と、頭部に円筒部を介して連結されたねじ部とを有し、頭部の底面に複数の突起が設けられている。このような構造をもつ固着ボルトは、プレス上型とプレス下型とによって固着板に圧着される。この際、頭部の底面に設けられた突起が固着板に埋め込まれ、固着ボルトは固着板に堅固に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０５２２７号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１７１０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の固着ボルトの頭部に設けられた各突起は、円周方向の２側に垂直面を有する四角柱の形状をもつ。このため円周方向の２方向に沿って確実に回り止め機能をもつことができる。
【０００６】
しかしながら、近年固着板の薄肉化が要求され、これに伴って固着ボルトの突起を小さく形成する必要がある。このように固着ボルトの突起を小さくした場合、突起形状を四角柱に形成しておくと、固着ボルトの製造上、２方向に設けられた垂直面を明確に形成することは困難であり、この垂直面が湾曲してしまうことがある。
【０００７】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、固着板の薄肉化に伴って頭部の突起を小型化した場合であっても、この固着ボルトを確実に固着板に固着することができ、かつ固着ボルトの回り止めを確実に行うことができる固着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】
本発明は、金属製の固着板に設けられた固着孔内に固着される固着ボルトにおいて、底面を有する円筒状頭部と、前記頭部の底面に連結されたねじ部と、前記頭部と前記ねじ部との間に介在され、前記固着孔内に入り込む円筒部とを備え、前記頭部の底面に前記固着板に埋め込まれる複数の突起が円周方向に沿って設けられ、一の突起は円周方向の一側端部に設けられた第１垂直面と、この第１垂直面から他側に向かってその高さが降下する第１傾斜面とを有し、他の突起は円周方向の他側端部に設けられた第２垂直面と、この第２垂直面から一側に向かってその高さが降下する第２傾斜面とを有することを特徴とする固着ボルトである。
【０００９】
本発明は、前記頭部の底面であって前記突起の半径方向内方位置に円周溝が形成されていることを特徴とする固着ボルトである。
【００１０】
本発明は、前記一の突起と前記他の突起は互いに隣接して突起の組を構成することを特徴とする固着ボルトである。
【００１１】
本発明は、前記頭部と前記円筒部との間に、その直径が前記頭部から前記円筒部へ向かって減少する第１傾斜部が設けられ、前記円筒部と前記ねじ部との間に、その直径が前記円筒部から前記ねじ部へ向かって減少する第２傾斜部が設けられていることを特徴とする固着ボルトである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、固着板の薄肉化に伴って、頭部の突起を小型化した場合であっても、固着ボルトを固着板に容易に固着することができ、かつ固着ボルトの回り止めを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態による固着ボルトと固着板をプレス上型とプレス下型で圧着する状態を示す側面図。
【図２】図２は固着ボルトを示す側面図。
【図３】図３は固着ボルトの要部拡大図。
【図４】図４は固着ボルトを示す底面図。
【図５】図５は図４のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】図６は図４のVI−VI線断面図。
【図７】図７は固着ボルトを示す斜視図。
【図８】図８は固着板に圧着された固着ボルトを示す斜視図。
【図９】図９は本発明の第２の実施の形態による固着ボルトを示す側面図。
【図１０】図１０は頭部の円周溝を示す拡大図。
【図１１】図１１は固着板に圧着された固着ボルトを示す斜視図。
【図１２】図１２は他の実施の形態による固着ボルトを示す側面図。
【図１３】図１３は他の実施の形態による固着ボルトを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態による固着ボルトについて説明する。
【００１５】
ここで図１乃至図８は第１の実施の形態による固着ボルトを説明する図である。図１乃至図８に示すように、本発明による固着ボルト１０は、金属製の固着板１に形成された固着孔２内に固着されるものであり、固着板１としては０．６ｍｍ〜０．８ｍｍの薄肉のものが用いられる。
【００１６】
このような固着ボルト１０は上述のように固着板１に予め固着され、固着ボルト１０にナットを締付けることにより対象物（図示せず）を固着板１に固定して組立てるようになっている。
【００１７】
固着ボルト１０は、図１乃至図８に示すように、底面１１ａを有する円筒状の頭部１１と、頭部１１の底面１１ａに連結されたねじ部１２と、頭部１１とねじ部１２との間に介在され、固着孔２内に入り込む円筒部１４とを備えている。
【００１８】
このうち頭部１１はその底面１１ａにおいて、固着板１に当接する。またねじ部１２には図示しないナットが締付けられて対象物が固着板１に固定される。
【００１９】
また円筒部１４は固着板１の固着孔２内に入り込むようになっており、頭部１１の外径より小さく、かつねじ部１２の外径より大きな外径をもつ。
【００２０】
なお、以下に説明する本明細書中において、「上部」、「上方」、「底部」、「底面」あるいは「垂直」とは、図１に示すように頭部１１を上方に向け、ねじ部１２を下方に向けて固着ボルト１０を配置した場合における「上部」、「上方」、「底部」、「底面」あるいは「垂直」を意味する。
【００２１】
また図１乃至図８において、頭部１１の底面１１ａに、固着板１に埋め込まれる複数、例えば６個の突起２０が円周方向に沿って設けられている。
【００２２】
６個の突起２０は、交互に配置された３個の第１突起（一の突起ともいう）２０Ａと、３個の第２突起（他の突起ともいう）２０Ｂとを有している。このうち第１突起２０Ａは、円周方向の一側端部（時計方向端部）に設けられ、垂直方向に延びる平坦状の第１垂直面２２ａと、第１垂直面２２ａから円周方向の他側（反時計方向側）に向かってその高さが降下する第１傾斜面２３ａとを有する（図４参照）。
【００２３】
また第２突起２０Ｂは円周方向の他側端部（反時計方向端部）に設けられ垂直方向に延びる平坦状の第２垂直面２２ｂと、この第２垂直面２２ｂから円周方向の一側に向かってその高さが降下する第２傾斜面２３ｂとを有する（図４参照）。
【００２４】
図４に示すように、各第１突起２０Ａと各第２突起２０Ｂは、各々の第１垂直面２２ａおよび第２垂直面２２ｂが向き合うように、頭部１１の底面１１ａに隣接して配置されており、このように第１垂直面２２ａと第２垂直面２２ｂが向き合うように隣接して配置された第１突起２０Ａと第２突起２０Ｂとにより、突起の組２１が構成されている。
【００２５】
また図１および図３に示すように、頭部１１と円筒部１４との間にその直径が頭部１１から円筒部１４へ向かって徐々に減少するとともに、環状に形成された第１傾斜部１３が設けられている。この環状に形成された第１傾斜部１３は、固着ボルト１０を固着板１の固着孔２内に装着する際、固着ボルト１０の芯出しを行って、固着ボルト１０をスムーズに固着孔２内に挿入させるものである。
【００２６】
また円筒部１４とねじ部１２との間に、その直径が円筒部１４からねじ部１２に向かって徐々に減少するとともに環状に形成された第２傾斜部１５が設けられている。この環状に形成された第２傾斜部１５は、固着ボルト１０を固着板１の固着孔２内に装着した後、固着板１と固着ボルト１０をプレス上型Ａとプレス下型Ｂとの間で圧着する際、固着ボルト１０を芯出ししてスムーズにプレス下型Ｂの開口Ｂ１内に挿入させるものである。
【００２７】
なお、図４に示すように、頭部１１の底面１１ａは第１傾斜部１３の半径方向外方に環状に形成され、各第１突起２０Ａおよび各第２突起２０Ｂの半径方向外方端は、いずれも底面１１ａの半径方向外方端に一致し、各第１突起２０Ａおよび各第２突起２０Ｂの半径方向内方端は、いずれも底面１１ａの半径方向内方端より更に内側へ延びている。このため、各第１突起２０Ａおよび各第２突起２０Ｂの半径方向長さは、底面１１ａの半径方向長さより長くなっている。
【００２８】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。  
まず図１に示すように、固着ボルト１０の固着相手である固着板１を準備する。この固着板１は固着ボルト１０を形成する鋼材よりも低い硬さの例えばアルミニウム材からなり、固着板１には、円筒部１４の外径より大きくかつ頭部１１の外径より小さい直径の固着孔２が形成されている。
【００２９】
なお、固着板１はアルミニウム材に限らず固着ボルト１０より低い硬さを有すれば綱板でもよく、例えば、固着ボルト１０が熱処理が施されて高い硬さの鋼材からなり固着板１が熱処理が施されず低い硬さの鋼材からなっていてもよい。
【００３０】
次にプレス上型Ａとプレス下型Ｂを用意する。プレス上型Ａとプレス下型Ｂは固着ボルト１０を形成する鋼材よりも高い硬さの材料で構成されている。
【００３１】
次に固着板１の固着孔２内に固着ボルト１０を挿入し、固着ボルト１０が挿入された固着板１をプレス下型Ｂ上に配置し、同時に固着ボルト１０のねじ部１２をプレス下型Ｂの開口Ｂ１内に挿入する。
【００３２】
この場合、固着ボルト１０には第１傾斜部１３が形成されているため、この第１傾斜部１３が固着孔２内に挿入されこの第１傾斜部１３によって固着ボルト１０を固着孔２に対して芯出しし、固着ボルト１０をスムーズに固着孔２内に挿入することができる。また固着ボルト１０には第２傾斜部１５が形成されているため、この第２傾斜部１５によって固着ボルト１０をプレス下型Ｂに対して芯出しして、固着ボルト１０のねじ部１２をスムーズにプレス下型Ｂの開口Ｂ１内へ挿入することができる。
【００３３】
次にプレス上型Ａとプレス下型Ｂとの間で固着板１と固着ボルト１０を圧着する。
【００３４】
本実施の形態において、固着板１の固着孔２内と固着ボルト１０の円筒部１４との間には、わずかに隙間が形成されているが、固着板１と固着ボルト１０をプレス上型Ａとプレス下型Ｂとの間で圧着することにより、固着板１が塑性変形し、塑性変形した固着板１により固着孔２内と円筒部１４との間の隙間を埋めることができる。
【００３５】
このように固着孔２内の隙間が固着板１の塑性変形した材料部材で埋められて、固着ボルト１０と固着板１とが固着される。
【００３６】
このとき、頭部１１の底面１１ａに設けられた第１突起２０Ａと第２突起２０Ｂが、固着板１と頭部１１との間で押圧されて固着板１表面に埋め込まれる。この場合、第１突起２０Ａの第１垂直面２２ａと第２突起２０Ｂの第２垂直面２２ｂが、固着板１内に深く埋め込まれて「くさび」としての機能を発揮する。このことにより固着板１に対して固着ボルト１０が回転方向に堅固に固定される。
【００３７】
また第１突起２０Ａの第１垂直面２２ａと第２突起２０Ｂの第２垂直面２２ｂは、互いに向き合っている。この場合、固着ボルト１０は、第１突起２０Ａの第１垂直面２２ａによりその円周方向前方への動きが係止され、第２突起２０Ｂの第２垂直面２２ｂによりその円周方向前方への動きが係止されるため、固着ボルト１０を固着板１に対して円周方向の両方向に沿って堅固に固定することができる。このことにより固着ボルト１０のねじ部１２にナットを締付けても、ナットからの回転トルクによって固着板１に対して固着ボルト１０が回転することはない。
【００３８】
また上述のように固着板１と固着ボルト１０をプレス上型Ａとプレス下型Ｂとの間で圧着した場合、塑性変形する固着板１の一部が固着孔２と円筒部１４との間の隙間を埋めるため、塑性変形した固着板１により、固着ボルト１０を固着板１に対して軸線方向に沿って堅固に固定することができる。
【００３９】
以上のように本実施の形態によれば、固着板が薄肉に形成され、固着ボルト１０の頭部１１に形成された第１突起２０Ａと第２突起２０Ｂを小型化した場合であっても、第１突起２０Ａおよび第２突起２０Ｂは各々第１垂直面２２ａおよび第２垂直面２２ｂと、第１傾斜面２３ａおよび第２傾斜面２３ｂとを有するため、第１突起２０Ａの垂直面２２ａおよび第２突起２０Ｂの垂直面２２ｂを明確に画定することができる。すなわち、突起を四角柱状に形成した場合、突起の形状が小さくなるにつれて突起を精度良く四角柱状に成形することがむずかしくなり、突起が断面Ｕ字状等に形成されて突起の垂直面が湾曲してしまい、突起の垂直面を明確に画定することはむずかしい。
【００４０】
これに対して本実施の形態によれば、第１突起２０Ａおよび第２突起２０Ｂは、いずれも第１垂直面２２ａおよび第２垂直面２２ｂと、第１傾斜面２３ａおよび第２傾斜面２３ｂとを有するため、第１突起２０Ａと第２突起２０Ｂを四角柱状に形成する場合に比べて、第１垂直面２２ａおよび第２垂直面２２ｂを明確に形成することができる。
【００４１】
また第１突起２０Ａと第２突起２０Ｂは、垂直面２２ａと垂直面２２ｂとが互いに向き合うよう配置されているので、固着板１に対して固着ボルト１０を円周方向の両方向について固定することができる。
【００４２】
＜第２の実施の形態＞
次に本発明の第２の実施の形態による固着ボルトについて説明する。  
ここで図９乃至図１１は第２の実施の形態による固着ボルトを説明する図である。図９乃至図１１に示すように、本発明による固着ボルト１０は、金属製の固着板１に形成された固着孔２内に固着されるものであり、固着板１としては０．６ｍｍ〜０．８ｍｍの薄肉のものが用いられる。
【００４３】
このような固着ボルト１０は固着板１に予め固着され、固着ボルト１０にナットを締付けることにより対象物（図示せず）を固着板１に固定して組立てるようになっている。
【００４４】
固着ボルト１０は、図９乃至図１１に示すように、底面１１ａを有する円筒状の頭部１１と、頭部１１の底面１１ａに連結されたねじ部１２と、頭部１１とねじ部１２との間に介在され、固着孔２内に入り込む円筒部１４とを備えている。
【００４５】
このうち頭部１１はその底面１１ａにおいて、固着板１に当接する。またねじ部１２には図示しないナットが締付けられて対象物が固着板１に固定される。
【００４６】
また円筒部１４は固着板１の固着孔２内に入り込むようになっており、頭部１１の外径より小さく、かつねじ部１２の外径より大きな外径をもつ。
【００４７】
また図９乃至図１１において、頭部１１の底面１１ａに、固着板１に埋め込まれる複数、例えば６個の突起２０が円周方向に沿って設けられている。
【００４８】
６個の突起２０は、交互に配置された３個の第１突起（一の突起ともいう）２０Ａと、３個の第２突起（他の突起ともいう）２０Ｂとを有している。このうち第１突起２０Ａは第１の実施の形態と同様の構造をもち、円周方向の一側端部（時計方向端部）に設けられ、垂直方向に延びる平坦状の第１垂直面２２ａと、第１垂直面２２ａから円周方向の他側（反時計方向側）に向かってその高さが降下する第１傾斜面２３ａとを有する（図４参照）。
【００４９】
また第２突起２０Ｂも第２の実施の形態と同様の構造をもち、円周方向の他側端部（反時計方向端部）に設けられ垂直方向に延びる平坦状の第２垂直面２２ｂと、この第２垂直面２２ｂから円周方向の一側に向かってその高さが降下する第２傾斜面２２ｂとを有する（図４参照）。
【００５０】
各第１突起２０Ａと各第２突起２０Ｂは、第１の実施の形態と同様、各々の第１垂直面２２ａおよび第２垂直面２２ｂが向き合うように、頭部１１の底面１１ａに隣接して配置されており、このように第１垂直面２２ａと第２垂直面２２ｂが向き合うように隣接して配置された第１突起２０Ａと第２突起２０Ｂとにより、突起の組２１が構成されている。
【００５１】
また図９乃至図１１に示すように、頭部１１の底面１１ａであって、第１突起２０Ａおよび第２突起２０Ｂの半径方向内方位置に、環状に延びるとともに頭部１１内へ引込む円周溝２５が設けられている。この環状に延びる円周溝２５は、固着板１と固着ボルト１０を圧着する際、固着板１の塑性変形した部分１ａが入り込んで、固着板１に対して固着ボルト１０が軸線方向に沿って抜け出ることを防止するものである。
【００５２】
また円筒部１４とねじ部１２との間に、その直径が円筒部１４からねじ部１２に向かって徐々に減少するとともに環状に形成された第２傾斜部１５が設けられている。この環状に形成された第２傾斜部１５は、固着ボルト１０を固着板１の固着孔２内に装着した後、固着板１と固着ボルト１０をプレス上型Ａとプレス下型Ｂとの間で圧着する際、固着ボルト１０を芯出ししてスムーズにプレス下型Ｂの開口Ｂ１内に挿入させるものである。
【００５３】
図９乃至図１１に示す実施の形態において、固着板１の固着孔２内に固着ボルト１０を挿入する。次に固着板１と固着ボルト１０をプレス上型Ａとプレス下型Ｂとの間で圧着する。この場合、固着板１は固着ボルト１０に比べて軟質の材料で構成されているため、固着板１の一部が塑性変形し、この塑性変形した固着板１が固着板１の固着孔２内と円筒部１４との間の隙間を埋める。同時に固着板１の塑性変形した部分１ａが更に頭部１１の円周溝２５内に入り込む。このように固着板１の塑性変形した部分１ａが円周溝２５内に入り込むことにより、固着板１のうち塑性変形した部分が固着孔２内を埋める領域の高さが、円周溝２５内に入り込んだ部分１ａだけ大きくなる。
【００５４】
固着板１に対して固着ボルト１０が軸線方向に抜ける場合、固着孔２と円筒部１４との間の隙間を埋める塑性変形した固着板１がせん断されて固着ボルト１０が軸線方向に抜けることになる。
【００５５】
本実施の形態によれば、固着板１のうち塑性変形した部分が固着孔２内を埋める領域の高さが円周溝２５内に入り込んだ部分１ａだけ高くなるため、この領域内の固着板１のせん断強さが高まることになり、固着ボルト１０が軸線方向に抜けることを未然に防止できる。
【００５６】
＜他の実施の形態＞
次に図１２および図１３により本発明の他の実施の形態について説明する。  
図１２に示す実施の形態において、固着ボルト１０は頭部１１と、頭部１１の底面１１ａに第１傾斜部１３を介して連結され、固着板１の固着孔２内に入り込む円筒部１４と、円筒部１４の下方に連結されたねじ部１２とを備えている。
【００５７】
また円筒部１４とねじ部１２は、第２傾斜部１５が介在されることなく、直接連結されている。
【００５８】
他の構成は、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と略同一である。  
図１２に示す実施の形態において、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５９】
次に図１３により、更に他の実施の形態について説明する。  
図１３に示す実施の形態において、固着ボルト１０は頭部１１と、頭部１１の底面１１ａに第１傾斜部１３を介して連結され、固着板１の固着孔２内に入り込む円筒部１４と、円筒部１４の下方に第２傾斜部１５を介して連結されたねじ部１２とを備えている。
【００６０】
また底面１１ａには３つの第１突起２０Ａと３つの第２突起２０Ｂとが交互に設けられている。そして各第１突起２０Ａと各第２突起２０Ｂは、その高さが半形方向外方において最も高くなっており、半径方向内方に向かって徐々に低くなる。
【００６１】
他の構成は、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と略同一である。  
図１３に示す実施の形態において、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
図１３において、各第１突起２０Ａと各第２突起２０Ｂはその高さが半径方向内方に向かって徐々に低くなっている。このため各第１突起２０Ａの垂直面２２ａおよび第２突起２０Ｂの垂直面２２ｂも、その高さが半径方向内方に向かって徐々に低くなっている。上述のように固着ボルト１０のねじ部１２にナットが締付けられて対象物を固着板１に固定して組立てる。この場合、ナットから固着ボルト１０に対して回転トルクが付与される。この回転トルクは半径方向内方から半径方向外方に向かって大きくなるが、第１突起２０Ａと第２突起２０Ｂの垂直面２２ａ、２２ｂはその高さが半径方向外方に向かって大きくなるため、ナットからの回転トルクを第１突起２０Ａの垂直面２２ａと第２突起２０Ｂの垂直面２２ｂにより確実に受けて垂直面２２ａ、２２ｂから固着板１側へ伝えることができる。このため、ナットを締付ける際固着板１に対して固着ボルトが回転することはない。
【符号の説明】
【００６３】
１  固着板
１ａ  塑性変形した固着板の一部分
２  固着孔
１０  固着ボルト
１１  頭部
１１ａ  底面
１２  ねじ部
１３  第１傾斜部
１４  円筒部
１５  第２傾斜部
２０  突起
２０Ａ  第１突起
２０Ｂ  第２突起
２１  突起の組
２２ａ  垂直面
２２ｂ  垂直面
２３ａ  傾斜面
２３ｂ  傾斜面
２５  円周溝
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019002541.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019002541.tif 000014
【図１３】
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