(57)【要約】本発明は、ネジ頭部(18)及びシャフト(22)を有するネジ(16)と、ナット(28)とにより互いに固定される２つの部品(10、12)間を導電的にネジ接続する方法に関するものであり、この方法において、前記ネジ(16)を前記２つの部品のうちの一方の部品(10)における孔(14)に通して延在させ、前記ネジ頭部(18)と、ナット(28)又はこのナット及び外側部品(12)間に配置されたワッシャ(30)との双方又は何れか一方のワークピース側の面上の歯(27)により、他方の部品(12)と前記ネジ(16)との間の電気接触を生ぜしめ、前記ネジ(16)の前記シャフト(22)上の凹凸部(26)により前記ネジ(16)と前記一方の部品(10)との間に接触を生ぜしめ、前記凹凸部の外径を前記孔(14)の内径よりも僅かに大きくするとともに前記凹凸部を雄ネジ部(24)と前記ネジ頭部(18)との間に配置し、前記凹凸部(26)が、ある角度で延在するとともに約60°の角度で互いに衝突するように延在する側面(42、44)を有するようにし、これらの側面は円弧部分(46、48)により相互接続させる。
2013529278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネジ頭部（１８）及びシャフト（２２）を有するネジ（１６）と、ナット（２８）とにより互いにネジ留めされる２つの部品（１０、１２）間を導電的にネジ接続する方法であって、前記ネジ（１６）を前記２つの部品のうちの一方の部品（１０）における孔（１４）に貫通させ、前記ネジ頭部（１８）と、ナット（２８）又はこのナット（２８）及び外側部品（１２）間に配置されたワッシャ（３０）との双方又は何れか一方のワークピース側の面上の歯（２７）により、他方の部品（１２）と前記ネジ（１６）との間に電気接触を生ぜしめ、前記ネジ（１６）の前記シャフト（２２）上の凹凸部（２６）により前記ネジ（１６）と前記一方の部品（１０）との間に電気接触を生ぜしめ、前記凹凸部の外径を前記孔（１４）の内径よりも僅かに大きくするとともに前記凹凸部を雄ネジ部（２４）と前記ネジ頭部（１８）との間に配置する方法において、
前記凹凸部（２６）に、斜めに延在する側面（４２、４４）を設け、各側面を、約６０°の角度で互いに衝突するように延在させるとともに円弧部分（４６、４８）によって相互接続することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の導電的にネジ接続する方法において、前記凹凸部（２６）を、前記シャフト（２２）の表面上のらせん形円周状隆起部として構成することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の導電的にネジ接続する方法において、前記隆起部（２６）のピッチを前記雄ネジ部（２４）のピッチと異ならせることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２に記載の導電的にネジ接続する方法において、前記隆起部（２６）のピッチを前記雄ネジ部（２４）のピッチよりも大きくすることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の導電的にネジ接続する方法において、前記凹凸部（２６）に、例えばグリース又はワックスのような、封止部材又は潤滑剤を設けることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の導電的にネジ接続する方法において、前記ネジ頭部（１８）の前記ワークピース側の面上の前記歯（２７）をリング（３４）で囲むことを特徴とする方法。
【請求項７】
導電的にネジ接続するための特殊ネジ（１６）であって、この特殊ネジはネジ頭部（１８）と、雄ネジ部（２４）を有するシャフト（２２）とを具えており、前記ネジ頭部（１８）のワークピース側の面に歯（２７）が設けられており、前記シャフト（２２）上には前記ネジ頭部（１８）と前記雄ネジ部（２４）との間に凹凸部（２６）が配置されており、前記凹凸部は前記特殊ネジ（１６）の前記シャフト（２２）上の前記雄ネジ部（２４）の外径を越えて突出している当該特殊ネジにおいて、
前記凹凸部（２６）は斜めに延在する側面（４２、４４）を有しており、各側面は、約６０°の角度で互いに衝突するように延在するとともに円弧部分（４６、４８）により相互接続されていることを特徴とする特殊ネジ。
【請求項８】
請求項７に記載の特殊ネジ（１６）において、前記凹凸部（２６）は、前記シャフト（２２）の表面上のらせん形円周状隆起部として構成されていることを特徴とする特殊ネジ。
【請求項９】
請求項８に記載の特殊ネジ（１６）において、前記隆起部（２６）のピッチは前記雄ネジ部（２４）のピッチと異なっていることを特徴とする特殊ネジ。
【請求項１０】
請求項８に記載の特殊ネジ（１６）において、前記隆起部（２６）のピッチは前記雄ネジ部（２４）のピッチよりも大きいことを特徴とする特殊ネジ。
【請求項１１】
請求項７〜１０の何れか一項に記載の特殊ネジ（１６）において、前記凹凸部（２６）には、例えばグリース又はワックスのような、封止部材又は潤滑剤が設けられていることを特徴とする特殊ネジ。
【請求項１２】
請求項７〜１１の何れか一項に記載の特殊ネジ（１６）において、前記ネジ頭部（１８）の前記ワークピース側の面上の前記歯（２７）はリング（３４）で囲まれていることを特徴とする特殊ネジ。
【請求項１３】
請求項１に記載の導電的にネジ接続する方法において、外側の前記円弧部分（４６）は内側の前記円弧部分（４８）よりも大きい半径を有するようにすることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項７に記載の特殊ネジ（１６）において、外側の前記円弧部分（４６）は内側の前記円弧部分（４８）よりも大きい半径を有していることを特徴とする特殊ネジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ頭部及びシャフトを有し、一方の部品の孔を貫通するネジと、ナットとにより、互いにネジ留めされる２つの部品間を導電的にネジ接続する方法（導電性ネジ接続方法）に関する。また、本発明は、ネジ頭部と、雄ネジ部を有するシャフトとが設けられている、上述したネジ接続方法用の特殊ネジに関する。
【０００２】
最近の自動車には益々高感度の電子機器が設けられるようになってきている為、自動車のあらゆる導電性部品、換言すれば、ほぼ全ての金属部品に、接地に対して低抵抗の導電接続を達成させる必要がある。
【背景技術】
【０００３】
この目的のために、従来技術では、追加の、大きなアース線又はその他の装置がこれまで用いられてきた。この場合、必ず追加の部品を設置する必要があり、このことは費用や重量が増大することを意味し、更にこれらの追加の部品の機能はしばしば満足に実行されなくなる。その理由は、接触がしばしば著しく劣悪となるか又は腐食や電気化学的な影響により時間の経過とともに低下する為である。例えば、最近では自動車産業において、アルミニウムより成るステアリングボックスに対し、各々の直径が１０ミリメートルである２本のアース線を用いて接地接触させることが要求されている。
【０００４】
特に現在では、車両の個々の構成部品間の直接接触はもはや自動的に達成されない。その理由は、部品は一般的に腐食防止の理由で最終的な組立の前に予めコーティング処理又は塗装処理、或いはこれらの双方の処理が行われているとともに、アルミニウム部品はこれら自体によりアルミニウム酸化物より成る絶縁性のパッシベーション層を形成する為である。
【０００５】
完全に異なる種類の目的を達成するために、すなわちネジ接続により２つの構成部品を接続するも、リベット締め接続の機械的な品質を有する接続を達成する為に、ネジ頭部及びシャフトを有するネジと、ナットとにより互いにネジ留めされる２つの部品間をネジ接続する方法は既に米国特許第２，０１９，０４９号明細書に開示されており既知であり、この米国特許の場合、ネジのシャフト上に凹凸部が設けられており、これら凹凸部の外径は部品の孔の内径よりも僅かに大きくなっており、これら凹凸部は雄ネジ部とネジ頭部との間に配置されている。同様に、ネジ頭部と、雄ネジ部を有するシャフトとが設けられた特殊ネジであり、凹凸部がネジ頭部と雄ネジ部との間でシャフト上に配置され、当該凹凸部は特殊ネジのシャフト上の雄ネジ部の外径を越えて突出している当該特殊ネジもこの従来技術から既知である。
【０００６】
しかし、この米国特許によれば、ネジのシャフト上の凹凸部はエッジが鋭い鋸歯のように形成されている。この構成方法は、この米国特許によるネジが設けられているリベット型の接続に極めて適しているが、構成部品間の電気接触において充分な程度の所望の改善をもたらすものではない。その理由は、この米国特許に応じて鋸歯状で鋭いエッジ状に突出するネジの凹凸部は、接続すべき構成部品の材料をねじ込み中に摩耗させ、電気接触が決して改善されず、むしろ悪化するようになる為である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第２，０１９，０４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、２つの構成部品間で低抵抗の電気接続を達成しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に記載の導電性ネジ接続方法により、又は請求項７に記載の導電性ネジ接続方法用の特殊ネジにより達成される。
【００１０】
この場合、凹凸部はシャフトの表面上のらせん形円周状隆起部として構成するのが特に好ましい。その理由は、この場合隆起部は雄ネジ部のねじ転造と同時に容易に生ぜしめることができる為である。この場合、隆起部は雄ネジ部とは異なるピッチを有するようにするのが特に好ましい。このようにすることにより、ねじ込み中に、ネジと内側のワークピースとの間を相対運動させ、これによりペイント層や、コーティング層や、又はパッシベーション層（酸化物層）をねじ込み中に隆起部の相対運動によりこすり落とすか又は突き破るようになる。その結果、接続の電気抵抗が著しく低下する。
【００１１】
この場合、隆起部のピッチは雄ネジ部のピッチよりも大きくするのが特に好ましい。
【００１２】
後の腐食現象を回避するためには、凹凸部にグリース又はワックスを付すようにすることができる。
【００１３】
腐食性の物質の侵入を回避するためには、ネジ頭部のワークピース側の面上の歯の外側を囲むようにリングを配置することができる。
以下に、添付図面に示した実施形態を参照し、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による特殊ネジを有する本発明によるネジ接続方法を、ネジの回転軸線に沿って断面として示す説明図である。
【図２】本発明による特殊ネジの側面図である。
【図３】図２のネジのネジ頭部の、ワークピース側の面を示す平面図である。
【図４】図２のネジ頭部の歯を示す詳細拡大図である。
【図５】図２のＸ領域を示す詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明によるネジ接続方法を、ネジの回転軸線に沿って部分的に断面として示している。
【００１６】
図１に示す実施例では、アルミニウムより成るステアリングボックスハウジングの一部である内側部品１０は、スチールより成る外側部品１２により囲まれており、これらの双方の部品は、内側部品１０に開けた１つの孔と外側部品１２に開けた２つの孔とを貫通するネジ１６と、ワッシャ３０を用いるナット２８とにより互いに接続されている。
【００１７】
しかし本例の場合、構成部品１０及び１２が塗装されているか、コーティングされているか、酸化アルミニウムのパッシベーション層で被覆されていたとしても、これらの部品間に低抵抗の電気接触が同時に得られるように本発明によりネジ接続を実行する。
【００１８】
ネジ１６には、通常のように、この場合ヘクサロビューラー外力付加装置２０を有するネジ頭部１８と、シャフト２２とが設けられている。ネジ１６のシャフト２２には、通常のように雄ネジ部２４が設けられている。しかし、本発明によれば、この雄ネジ部２４はネジ頭部１８まで延在していない。その代り、ネジ頭部１８の下側にはらせん形円周状の凹凸部２６が設けられており、この凹凸部のピッチは雄ネジ部２４のピッチよりも大きくしてある。更に、凹凸部２６の断面は、雄ネジ部２４の外径を越えて広がる円形を有しており、この円形断面は孔１４の内径よりも僅かに大きくなるような寸法としてある。この凹凸部２６の形状は、ネジ１６を締め付けた際にこれらの凹凸部が孔１４の内壁内に僅かにめり込むことを意味するか、又はハウジング部品１０がアルミニウムより成る為に孔１４の内面上に形成されるおそれのあるパッシベーション層を削り取るとともに貫通するか、又はこの削り取り及び貫通の何れかを達成することを意味する。従って、凹凸部２６は、ハウジング部品１０とネジ１６との間の電気接触を低抵抗とする。
【００１９】
外側部品１２に、塗装又はコーティング、例えば電気泳動コーティング（電気泳動浸漬コーティング‐ＣＤＰ）が行われている場合、本発明によればこの外側部品１２とネジ１６との間の電気接触も低抵抗とする必要がある。本発明によれば、ネジ頭部１８のワークピース側の面に設けられ、図３及び４でより詳細に説明する歯２７によりこの低抵抗の電気接触を達成しうる。
【００２０】
本例の場合、カウンターナット２８及びワッシャ３０によりネジを締め付ける。ここに示す実施例では、打ち抜き処理によりワークピース１２の方向に突出するエッジ部が形成された打ち抜き部３２をもワッシャ３０に設け、これによってもこの側でワッシャと外側部品１２との間の良好な低抵抗の接触を達成する。
【００２１】
或いはまた、ワッシャ３０を省略し、ナット２８に対応する歯を設け、これにより外側部品１２の塗装又はコーティングにかかわらずこの外側部品１２とナット２８との間を電気接触させるようにしうる。
【００２２】
従って、本発明によれば、ネジ１６と外側部品１２との間を電気接続するために、ネジ頭部１８の下側の歯２７を用いる場合と、これに代え又はこれに加えて対応する歯又は凹凸部が設けられたワッシャ３０を設ける場合との双方の可能性があり、又はワッシャを省略してナット２８に、対応する歯を設け、このナットを外側部品１２上に直接ネジ止めするようにすることができる。
【００２３】
しかし、殆どの場合、本発明によりネジ頭部１８の下側の面上の歯２７によりネジと外側部品１２との間を電気接続すれば充分である。
【００２４】
図２は、図１によるネジ接続に用いられるような本発明による特殊ネジを示す側面図である。この図２には、雄ネジ部２４と、らせん形円周状隆起部２６と、ネジ頭部１８との配置も示してある。隆起部２６及び歯２７は部分Ｘ（図５に示す細部）及び図４により詳細に示してある。
【００２５】
図３は、本発明によるネジ１６のネジ頭部１８のワークピース側の面、換言すれば、シャフト側の面を示す平面図である。雄ネジ部２４を有するシャフト２２は中心に見ることができる。鋸歯形状に構成した放射状で円周状となっている歯２７は外側に向かって前記雄ネジ部に隣接している。歯２７は図４により詳細に示してある。
【００２６】
ワークピースの方向に突出するとともにネジ接続部を外部に対し封止するリング３４であり、従って、歯２７により引き裂かれる外側部品１２のワークピース面に対する腐食保護をも行うこのリング３４は、歯２７の外側に位置している。
【００２７】
図４は歯２７を詳細に示す断面図である。この図から明瞭に分かるように、歯２７は、矢印３６で示す締め付け方向では、極めて平坦に延在する側面３８を有するとともに、反対方向では、ワークピース面に対し実質的に垂直に延在する極めて短く極めて急峻な側面４０を有する。
【００２８】
図５は、図２の部分Ｘの細部を示す。ネジ頭部１８の一部、特に外側の円周状のリング３４及び歯２７を有する対応のワークピース側の面がこの図５の左側にも示されるものである。
【００２９】
らせん形円周状隆起部２６の形状は特に図５で明瞭に理解しうる。
【００３０】
これらの隆起部は、斜めに延在する側面４２及び４４を有し、各側面は約６０°の角度で互いに衝突するように延在するとともに円弧部分４６及び４８により相互接続されている。本例では、外側の円弧部分４６は内側の円弧部分４８よりも大きな半径を有している。
【００３１】
本発明によれば、特殊ネジ１６の隆起部２６の領域には、本発明によるネジ接続を行う前に、封止部材又は潤滑剤、例えば、グリース又はワックスを設けることができる。この封止部材又は潤滑剤は任意ではあるが、ネジ１６のねじ込み前で製造中にネジに予め被着し、しばらくの間乾燥させるようにすることもできる。その結果、一方では、隆起部２６と孔１４の内壁との間の摩擦が減少される為に、ねじ込みに必要とする力が低減され、他方では、ネジ接続の領域への水の浸入が回避され、従って、腐食現象が回避される。
【００３２】
本発明によれば、ネジ接続前に自動車の種々の部品に予め塗装層、コーティング層又はパッシベーション層が被覆されている場合でも、アース線を追加することなくこれらの対応の部品間の接地接続を達成しうるという利点が得られる。更に、本発明によれば、従来のアース線に比べて、高周波妨害をも極めて良好に逃がすという利点が得られる。アース線の場合、その不可避的なインダクタンスにより、必ずしも同様であるとは言えないのである。
【００３３】
これとは相違し、本発明によれば、ネジ頭部１８の下側の歯２７により外側部品１２上の塗装層を切り裂くことにより、ネジ１６と外側部品１２との間に対応する接触を生ぜしめる。このことに代えて又は加えて、ネジ頭部の下側及びナットの下側の双方に配置されるワッシャ上の同様の歯又は他の突出する刻み目により上述した切り裂きを行うことができる。更に、ワッシャを用いない場合には、ナットに同様の歯を設けることもできる。
【００３４】
ネジ接続を保護するために、特に接点を外側部品１２上の損傷点や、水の浸入から保護し、従って腐食から保護するために、ネジ頭部、ワッシャ又はナットにも外側の円周状のリングを設けることができる。
【００３５】
ネジ１６と内側部品１０との間の更なる電気接続は隆起部２６により達成される。これらの隆起部の直径は孔１４よりも僅かに大きくしてある。その結果、これら隆起部は孔１４の内壁上のパッシベーション層を切り裂き、従って、ネジ１６と内側部品１０との間に低抵抗の電気接触を生ぜしめる。隆起部２６にグリース又はワックスを塗布することにより、必要とするねじ込み力を低減させることができ（このねじ込み力は、隆起部を孔１４の内壁内に押し込むにつれ増大する）、これと同時に、新たなパッシベーション層の形成と、腐食、特に電気化学的腐食の現象との双方又は何れか一方がこの種類のグリース又はワックスにより阻止される。この場合、隆起部は雄ネジ部２４のピッチよりも僅かに大きいピッチを有し、らせん形状の隆起部がネジ１６のねじ込み中に孔１４の内壁に対し連続的に変位し、従って、孔１４の内壁上のパッシベーション層を更に除去するようにするのが好ましい。このことは特に、ネジを他のワークピースの雌ネジ孔内に挿入する場合でも同様である。
【００３６】
更に、ネジ及びナットに関し、ナットのワークピース側の面上に、歯付システム又は他の突出部を設けることもできる。ナット及びワッシャを用いた接続を行う場合には、ワッシャに歯又は他の突出素子を設けて、ネジの他端においてネジと外側部品１２との間にも良好な接触を生ぜしめるようにすることができる。
【図１】
2013529278.tif 000003
【図２】
2013529278.tif 000004
【図３】
2013529278.tif 000005
【図４】
2013529278.tif 000006
【図５】
2013529278.tif 000007
【国際調査報告】
2013529278.tif 000008
2013529278.tif 000009
2013529278.tif 000010
2013529278.tif 000011