(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ等の軟質材からなる基材に形成した穴に、自ら雌ネジ部を刻設しながら締め付けられるセルフフォーミングボルトにおいて、このボルトの軸方向先端部に近い部分のネジ山部には、周方向に離間して複数箇所に逃げ部が形成され、前記逃げ部の始点と終点とを結ぶネジ山部の稜線は、前記始点を通り逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する第１の円曲線と、前記終点を通り逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径よりも小さな曲率半径を有する第２の円曲線と、これら第１の円曲線と第２の円曲線とを連続する第３の線とからなることを特徴とするセルフフォーミングボルト。
【請求項２】
請求項１に記載のセルフフォーミングボルトにおいて、前記第３の線は逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する円曲線であることを特徴とするセルフフォーミングボルト。
【請求項３】
請求項１に記載のセルフフォーミングボルトにおいて、前記第１の円曲線と第２の円曲線の曲率半径が異なることを特徴とするセルフフォーミングボルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセルフフォーミングボルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミダイキャスト製品に部材を固定する治具としてセルフタッピングボルトが知られている。このセルフタッピングボルトは図９に示すように、アルミダイキャスト製品１００に形成した鋳抜き穴１０１にセルフタッピングボルト１０２で他の部材Ｗを結合する際に、自らがタップとして作用し、鋳抜き穴１０１内周面に雌ネジ部を転造によって刻設しながら螺合するものである。
【０００３】
従来のセルフタッピングボルト１０２は、セルフタッピングボルトを先端側から見た拡大図である図１０、先端のネジ山部の展開図である図１１に示すように、先端部のネジ山部を高いネジ山１０３と低いネジ山１０４とが交互に連続する形状になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のセルフタッピングボルトにあっては、鋳抜き穴に螺合する際に完全な転造を行うことはできず切粉が発生する。このため、セルフタッピングボルトを使用できる箇所に制限が課せられる。
【０００５】
また、従来のセルフタッピングボルトにあっては、鋳抜き穴内周面に雌ネジ部を形成するための成形トルクが大きくなり別管理しなければならず、更に専用の締め付け工具が必要になる。
【０００６】
また、セルフタッピング機能を持たない標準ボルトに比較して、締め付け速度が遅く、作業性が悪いという問題もある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明は、アルミ等の軟質材からなる基材に形成した穴に、自ら雌ネジ部を刻設しながら締め付けられるセルフフォーミングボルトにおいて、このボルトの軸方向先端部に近い部分のネジ山部、例えば軸方向に沿って２〜４のネジ山部に、周方向に離間して複数箇所に逃げ部を形成した。
【０００８】
従来のようにボルト先端部に、高いネジ山と低いネジ山を設けず、塑性変形させてネジを形成して行くので、切粉の発生がなく、しかも逃げ部があることでセルフフォーミングボルトを締め込む際に必要な成形トルクが小さくて済む。
【０００９】
前記逃げ部の形状としては、例えば、その始点と終点とを結ぶネジ山部の稜線が、第１の円曲線、第２の円曲線及びこれら第１の円曲線と第２の円曲線とを連続する第３の線にて構成されたものとする。ここで、第１の円曲線は前記始点を通り逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径よりも小さな曲率半径を有し、第２の円曲線は前記終点を通り逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径よりも小さな曲率半径を有し、また第３の線としては、逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する円曲線が考えられ、また第１の円曲線と第２の円曲線の曲率半径は同一である必要はなく、異なっていてもよい。
【００１０】
尚、逃げ部の形状としては上記に限らず、２本の円曲線を合成したもの、４本以上の円曲線を合成したもの、あるいは一部に直線が含まれるものも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るセルフフォーミングボルトの全体図、図２は同セルフフォーミングボルトの先端面を軸方向から見た図、図３は同セルフフォーミングボルトの先端部の斜視図、図４は同セルフフォーミングボルトの逃げ部の稜線を示す図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図である。
【００１２】
本発明に係るセルフフォーミングボルト１は、冷間鍛造及び転造にて成形され、その軸部には雄ネジ部２が成形されている。雄ネジ部２はネジ山部２ａとネジ谷部２ｂとからなり、特に軸方向先端部のいくつかのネジ山部２ａ（図示例では３段）には周方向に離間して複数箇所に逃げ部３…が形成されている。
【００１３】
逃げ部３の形状を図４及び図５に基づいて説明すると、各逃げ部３は約１０２°の範囲に亘って形成され、逃げ部３の始点Ｐ1と終点Ｐ2とを結ぶネジ山部の稜線Ｌは、一端が始点Ｐ1に連続する第１の円曲線Ｌ1、一端が終点Ｐ2に連続する第２の円曲線Ｌ2、これら第１の円曲線Ｌ1と第２の円曲線Ｌ2とを連続する第３の線（円曲線）Ｌ3を合成して形成されている。尚、第３の線Ｌ3は必ずしも円曲線でなくともよい。
【００１４】
ここで、逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径をＲ0、第１の円曲線Ｌ1の曲率半径をＲ1、第２の円曲線Ｌ2の曲率半径をＲ2、第３の線Ｌ3の曲率半径をＲ3とすると、本実施例の場合には、Ｒ0＝2.93mm、Ｒ1＝2.35mm、Ｒ2＝2.27mm、Ｒ3＝3.8mmとし、更に逃し量は0.15mmとなるようにしている。
尚、Ｒ1及びＲ2については1.0mm〜2.8mmが好ましく、Ｈについては0.04mm〜0.28mmが好ましい。
【００１５】
また、図５に示すように逃げ部３の表面は、軸方向先端に向けて小径となるように傾斜し、しかも幅方向中央部には凹部４が転造時に周方向に沿って形成されている。このように逃げ部３を傾斜せしめることで成形トルクを更に小さくすることが可能になる。
【００１６】
尚、前述の実施の形態では図６のＡに示すように、第１の円曲線Ｌ1の曲率半径Ｒ1、第２の円曲線Ｌ2の曲率半径Ｒ2、第３の線Ｌ3の曲率半径Ｒ3が同方向の曲率を有しているが、図６のＢに示すように、曲率半径Ｒ3が曲率半径Ｒ1、Ｒ2とは逆の位置にくるようにしても良い。
【００１７】
【発明の効果】
図７は本発明に係るセルフフォーミングボルト（ＮＳＴねじ）と従来のセルフタッピングボルト（ＣＴねじ）を用いた場合の切粉の発生を比較して示した写真、図８は図７に示した写真に基づいて作成した図面である。これら図において、本発明に係るセルフフォーミングボルトは締め付け回数を１回とした場合において、No.1およびNo.2とも従来ねじと比較して発生する切粉の量が格段に少ないことが分る。
【００１８】
また、締め付けを２０回繰り返した場合にはその効果の差は顕著であり、本発明に係るセルフフォーミングボルトの場合には締め付けを２０回繰り返しても、１回の締め付けによって発生する切粉の量と殆ど変わらないが、従来のセルフタッピングボルトの場合には、切粉の量が大幅に増加することが分る。
【００１９】
上記の結果からも明らかなように、本発明によれば、セルフフォーミングボルトの軸方向先端部に近い部分のネジ山部に、周方向に離間して複数箇所に逃げ部を形成したことで切粉の発生を極めて少なくすることができ、適用可能箇所が拡大する。
【００２０】
また、本発明のセルフフォーミングボルトによれば、締め込む際に必要な成形トルクが小さくて済み、特別な締め付け治具が不要になり、しかも締め付けに要する時間も通常のボルトと殆ど変わらない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセルフフォーミングボルトの全体図
【図２】同セルフフォーミングボルトの先端面を軸方向から見た図
【図３】同セルフフォーミングボルトの先端部の斜視図
【図４】同セルフフォーミングボルトの逃げ部の稜線を示す図
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図
【図６】（Ａ）は実施の形態で説明した逃げ部形状を示す図、（Ｂ）は逃げ部形状の別案を示す図
【図７】本発明に係るセルフフォーミングボルト（ＮＳＴねじ）と従来のセルフタッピングボルト（ＣＴねじ）を用いた場合の切粉の発生を比較して示した写真
【図８】図７に示した写真に基づいて作成した図面
【図９】従来のセルフタッピングボルトをアルミダイキャスト製品に螺着した状態を示す断面図
【図１０】従来のセルフタッピングボルトを先端側から見た拡大図
【図１１】従来のセルフタッピングボルトを先端のネジ山部の展開図
【符号の説明】
１…セルフフォーミングボルト、２…雄ネジ部、２ａ…ネジ山部、２ｂ…ネジ谷部、３…逃げ部、４…凹部、Ｌ1…第１の円曲線、Ｌ2…第２の円曲線、Ｌ3…第３の線、Ｒ0…逃げ部を形成しないネジ山部の稜線の曲率半径、Ｒ1…第１の円曲線の曲率半径、Ｒ2…第２の円曲線の曲率半径、Ｒ3…第３の線の曲率半径、Ｐ1…逃げ部の始点、Ｐ2…逃げ部の終点。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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