(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ本体から螺旋状に突出して形成されたねじ山を有する第１ねじ部材と、前記第１ねじ部材に対して軸心を中心とした相対回転によりねじ結合される第２ねじ部材とを有するねじ部材であって、
相互に対向する第１、第２内側面と平坦な底面とを備え、前記ねじ山の先端部に形成された螺旋状の切り欠き溝と、
前記切り欠き溝の第１内側面と一方の前記ねじ山側面に連なる第１角部側面とを有する第１角部と、
前記切り欠き溝の第２内側面と他方の前記ねじ山側面に連なる第２角部側面とを有する第２角部とを有し、
前記第１角部側面と前記第２角部側面とがなす交叉角を前記２つのねじ山側面がなすフランク角より小さく設定し、前記第１ねじ部材を前記第２ねじ部材にねじ結合させたときには前記それぞれの角部が相互に接近するように弾性変形して前記第２ねじ部材に締結力を加え、前記第１ねじ部材をタッピングねじとして前記第２ねじ部材にねじ結合させたときには前記それぞれの角部が前記第２ねじ部材に食い込むとともに前記切り欠き溝に入り込んだ前記第２ねじ部材の一部が前記平坦な底面に接して前記第２ねじ部材に締結力を加えることを特徴とするねじ部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の被締結部材を締結するためのねじ部材に関し、特に締結の緩みを防止するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の被締結部材を締結するために、ボルトやナットなどのねじ部材が多く用いられており、締結されたねじ部材の緩みを防止するためには、スプリングワッシャ等の緩み止め部材を使用するのが一般的となっている。
【０００３】
このような付加的な部品を用いることなく相互に締結されたねじ部材の緩みを防止するためには、特公昭５６-１９４９２号公報や特公平３−４６６８６号公報に記載されているようなセルフロックねじ部材が用いられている。
【０００４】
特公昭５６-１９４９２号公報に記載されているセルフロックねじ部材は、第１ねじ部材のねじ山のフランク角をこれと係合する第２ねじ部材のねじ山のフランク角より小さく設定し、かつ第１ねじ部材のねじ山にその先端部から半径方向に延びるスリットが形成されている。このねじ部材は、第１ねじ部材と第２ねじ部材とをねじ結合すると、第１ねじ部材のねじ山がスリットの狭まる方向に弾性変形して、その復元力によりセルフロック機能が発揮されるようになっている。
【０００５】
しかし、このセルフロックねじ部材は、第１ねじ部材のねじ山側面とねじ山先端部とのなす交叉角が比較的小さいため、第１、第２ねじ部材をねじ結合すると第１ねじ部材のねじ山が弾性変形する前に第１ねじ部材のねじ山先端部が第２ねじ部材の側面にめり込んだり、この先端部が塑性変形してしまうことがあった。
【０００６】
そこで、特公平３−４６６８６号公報に記載されているセルフロックねじ部材では、第１ねじ部材のねじ山側面をねじ山根本部からねじ山中間部までを形成する一対の第１傾斜面と、ねじ山中間部から先端部までを形成し第１傾斜面との交叉角が鈍角である一対の第２傾斜面とで構成し、また、一対の第１傾斜面が形成するフランク角をこれと係合する第２ねじ部材のねじ山のフランク角より小さく設定し、一対の第２傾斜面が形成するフランク角を一対の第１傾斜面が形成するフランク角より大きく設定している。
【０００７】
したがって、第１ねじ部材と第２ねじ部材とをねじ結合すると、第１ねじ部材のねじ山は、第１傾斜面と第２傾斜面の交叉する部分、すなわち鈍角な部分において第２ねじ部材のねじ山と接触するので、第１ねじ部材のねじ山の一部が第２ねじ部材の側面にめり込んだり、接触部が塑性変形することがない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特公平３−４６６８６号公報に記載されているセルフロックねじ部材では第１ねじ部材のねじ山が２つの面で構成されているため、ねじ結合時の第１ねじ部材のねじ山と第２ねじ部材のねじ山との接触面積は、特公昭５６-１９４９２号公報に記載されているセルフロックねじ部材の場合と比較して減少している。そのため、第１ねじ部材と第２ねじ部材との締結力や相対強度が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、緩み防止機能を持ったねじ部材のねじ結合における締結力や相対強度を向上することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のねじ部材は、ねじ本体から螺旋状に突出して形成されたねじ山を有する第１ねじ部材と、前記第１ねじ部材に対して軸心を中心とした相対回転によりねじ結合される第２ねじ部材とを有するねじ部材であって、相互に対向する第１、第２内側面と平坦な底面とを備え、前記ねじ山の先端部に形成された螺旋状の切り欠き溝と、前記切り欠き溝の第１内側面と一方の前記ねじ山側面に連なる第１角部側面とを有する第１角部と、前記切り欠き溝の第２内側面と他方の前記ねじ山側面に連なる第２角部側面とを有する第２角部とを有し、前記第１角部側面と前記第２角部側面とがなす交叉角を前記２つのねじ山側面がなすフランク角より小さく設定し、前記第１ねじ部材を前記第２ねじ部材にねじ結合させたときには前記それぞれの角部が相互に接近するように弾性変形して前記第２ねじ部材に締結力を加え、前記第１ねじ部材をタッピングねじとして前記第２ねじ部材にねじ結合させたときには前記それぞれの角部が前記第２ねじ部材に食い込むとともに前記切り欠き溝に入り込んだ前記第２ねじ部材の一部が前記平坦な底面に接して前記第２ねじ部材に締結力を加えることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、ねじ結合する２つのねじ部材は、ねじ山の両側面において根本部から先端部までのねじ山側面全体を接触させながら第１角部と第２角部の弾性変形による緩み止め効果を生じるため、強い締結力が得られ、また、ねじ山にかかる締め付け力はねじ山全体に分散されるのでねじ結合における相対強度が向上する。
【００１３】
本発明にあっては、第１ねじ部材のねじ山に形成された両方の角部が第２ねじ部材を切削しながら食い込むので、両方のねじ部材の接触面積が大きくなるとともに、第１ねじ部材はタッピングねじとして機能し、緩みを確実に防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態であるねじ部材の一部を示す断面図であり、図２はこのねじ部材を他のねじ部材とねじ結合させた状態を示す断面図であり、図３は図１および図２に示したねじ部材を内径ｄ1 のねじ溝を有するねじ山が形成された第２ねじ部材にねじ結合した状態を示している。図４（Ａ）〜（Ｃ）はねじ部材の全体を示す断面図である。
【００１７】
図４（Ａ）はボルトからなる第１ねじ部材１と、ナットからなる第２ねじ部材５とからなるねじ部材を示す。第１ねじ部材１は棒状のねじ本体の外周から螺旋状にねじ山２が突出して形成されており、ねじ山相互間はねじ溝となっている。一方、第２ねじ部材５は環状のねじ本体の内周面から螺旋状にねじ山６が突出して形成されており、それぞれのねじ山６は第１ねじ部材１のねじ溝に噛み合うようになっている。
【００１８】
図１に示すように、本発明のねじ部材を構成する第１ねじ部材１には、フランク角αをなすねじ山側面２ａ，２ｂとねじ山先端部とを有する第１ねじ山２がねじ本体から螺旋状に突出して形成されており、第１ねじ部材１は２点鎖線で示したフランク角αをなす第２ねじ山６が形成された第２ねじ部材５と軸心を中心とした相対回転によりねじ結合されるようになっている。
【００１９】
第１ねじ部材１のねじ山２の先端部には、切り欠き溝２ｃが形成され、切り欠き溝２ｃは相互に対向する内側面３ｂ，４ｂとを有しており、すなわち切り欠き溝２ｃは螺旋状に連なっている。
【００２０】
ねじ山先端部の両端には、ねじ山側面２ａと連続する第１角部側面３ａと切り欠き溝２ｃの第１内側面３ｂとを有する第１角部３と、ねじ山側面２ｂと連続する第２部側面４ａと切り欠き溝２ｃの第２内側面４ｂとを有する第２角部４とが第１ねじ山２の径方向外側に向けて形成されており、第１角部側面３ａと第２角部側面４ａとがなす交叉角βは、ねじ山側面２ａ，２ｂとがなすフランク角αより小さく設定されている。一方、第２ねじ部材５のねじ山６のフランク角は第１ねじ山２のフランク角と同一に設定されている。
【００２１】
したがって、両方のねじ部材１，５をねじ結合しない状態では、第１角部３と第２角部４とが２点鎖線で示された第２ねじ部材５に突き当たるように軸方向外方に変形しているので、図２に示すように第１ねじ部材１と第２ねじ部材５とをねじ結合させると、第１角部３と第２角部４とは相互に接近するように弾性変形し、その復元力により第２ねじ山６のねじ山側面６ａ，６ｂと圧接する。第１角部３と第２角部４とがねじ山側面６ａ，６ｂと圧接することにより第１ねじ部材１と第２ねじ部材５との締結力が増し緩み止めの効果を生じることとなる。
【００２２】
このとき、第１ねじ山２と第２ねじ山６のフランク角は同一であるので、第１ねじ山２と第２ねじ山６とは、ねじ山側面２ａ，２ｂの両方の面においてねじ山先端部から根本部までのねじ山側面全体が相互に接触した状態でありこの状態で第１角部３と第２角部４の弾性変形による緩み止め効果を生じるため、強い締結力が得られると同時に、ねじ山にかかる締め付け力はねじ山全体に分散され、ねじ結合における相対強度が向上する。
【００２３】
図３は図１および図２に示したものと同様の第１ねじ部材１を内径ｄ1 のねじ溝を有する第２ねじ山８が形成された第２ねじ部材７にねじ結合した状態を示している。図３に示すように、両方のねじ部材１，７をねじ結合させると、それぞれの角部３，４が第２ねじ部材７のねじ溝底面を切削しながら第２ねじ部材７に食い込むことになる。つまり、第１ねじ部材１はそれぞれの角部３，４が第２ねじ部材７に食い込むようになったタッピングねじの機能を有する。
【００２４】
このように、第１角部３と第２角部４とが設けられていることにより、これらの角部３，４の間の切り欠き溝２ｃの中に第２ねじ部材７が一部入り込むことになり、接触面積が増えるため、大きな緩み止め効果を発揮することができる。また、図３中に２点鎖線で示す谷の径をもつ第２ねじ山８が設けられた第２ねじ部材７に第１ねじ部材１をねじ込むと、第１ねじ部材１と第２ねじ部材７とは、通常のねじ結合による締結力に加え、第１角部３と第２角部４が第２ねじ部材７のねじ山根本部に食い込むことにより生じる締結力が発生し、大きな緩み止め効果を発揮することができる。
【００２５】
第２ねじ部材７の内周面を内径ｄ2のストレートな面とした場合には、第１ねじ部材１を第２ねじ部材７にねじ結合させると、両方の角部３，４に加えて、ねじ山２が第２ねじ部材７にねじ溝を切削することになり、より強固に両方のねじ部材１，７は締結される。
【００２６】
第１ねじ部材１を上述のようにタッピングねじとして第２ねじ部材７に食い込ませる場合には、第１ねじ部材１の素材を鋼とし、第２ねじ部材７の素材をアルミニウムなどの軽金属とすることが好ましい。
【００２７】
図４（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ第１ねじ部材１と第２ねじ部材７の変形例を示す。それぞれの第１ねじ部材１は前述したボルトではなく、木工用ないし建築用の木ねじであり、第２ねじ部材７は図４（Ｂ）では木材、図４（Ｃ）では耐火材となっている。図４（Ｂ）に示す第１ねじ部材１の先端はとがり先となっており、これに対して、図４（Ｃ）に示す第１ねじ部材１の先端は切刃先となっている。このように第１ねじ部材１をタッピングねじとした場合には、第２ねじ部材７は、第１ねじ部材１にねじ結合される前には、下孔のみが形成された部材であれば、板状の部材であっても良い。
【００２８】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２９】
たとえば、図示する場合には、第１ねじ部材１をボルトあるいは木ねじなどの雄ねじとしているが、第１ねじ部材１をナットなどの雌ねじとしても良い。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ねじ結合する２つのねじ部材は、ねじ山の両側面において根本部から先端部までのねじ山側面全体を接触させながら第１角部と第２角部の弾性変形による緩み止め効果を生じるため、強い締結力が得られ、また、ねじ山にかかる締め付け力はねじ山全体に分散されるのでねじ結合における相対強度が向上する。
【００３１】
また、タッピングねじとして使用した場合には、第１ねじ山に加えて第１角部と第２角部とが相手部材に食い込むことにより緩み防止となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるねじ部材を示す断面図である。
【図２】図１に示すねじ部材を他のねじ部材とねじ結合させた場合を示す断面図である。
【図３】図１に示すねじ部材をタッピングねじとして使用して他のねじ部材とねじ結合させた場合を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は第１ねじ部材と第２ねじ部材とからなるねじ部材の全体を示す断面図であり、（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれねじ部材の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    第１ねじ部材
２    第１ねじ山
２ａ  ねじ山側面
２ｂ  ねじ山側面
２ｃ  切り欠き溝
３    第１角部
３ａ  第１角部側面
３ｂ  第１内側面
４    第２角部
４ａ  第２角部側面
４ｂ  第２内側面
５    第２ねじ部材
６    第２ねじ山
６ａ  ねじ山側面
６ｂ  ねじ山側面
７    第２ねじ部材
８    第２ねじ山
【図１】
0004276775.tif 000002
【図２】
0004276775.tif 000003
【図３】
0004276775.tif 000004
【図４】
0004276775.tif 000005