JPH0736179Y2 - ボルト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えばインパクトレンチによる締付けを的確に
行わせることができるように工夫されたボルトに関する
ものである。

（従来の技術） 従来の六角ボルトの頭部は正六角形状のものであるた
め、六角ボルトをインパクトレンチにより締付ける際、
インパクトレンチのソケット孔とボルト頭部との間のク
リアランスによって第３図に矢印で示すようにソケット
孔（３）がボルト頭部（１）に対して角度θだけ回転
し、ボルト頭部（１）のコーナー部（２）がソケット孔
（３）の内側面（４）と点接触することが避けられなか
った。そしてこのような点接触によりボルト頭部（１）
に傷が付き、錆が発生する欠点があった。なおこのとき
のズレ角θは両者のクリアランスの関係上、Ｍ六のボル
トの場合は最小０°14′、最大４°13′程度となるが、
ソケット孔（３）にボルト頭部（１）を嵌合させ易くす
るために両者間のクリアランスは実際には大き目に設定
されるのが普通であり、ズレ角θが大きくなるのが一般
的であった。

（考案が解決しようとする課題） 本考案は上記のような従来の問題点を解決して、インパ
クトレンチ等のソケット孔へのボルト頭部の嵌合が容易
であり、しかもボルト頭部が点接触することによるボル
ト頭部のコーナー部の傷付きを防止することができるボ
ルトを提供するために完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた本考案は、六角ボ
ルトの頭部の各外側面に、コーナー部に向かって内向き
に角度αだけ傾斜させた斜面を形成し、外側面の中央間
の距離Ａを頭部の規格値の最大値とするとともに、前記
角度αを六角ボルトの頭部とソケット孔とのクリアラン
スによって生じるソケット孔の回転角と等しくしたこと
を特徴とするボルトによって解決することができる。

（実施例） 次に本考案を図示の実施例について詳細に説明する。

第１図は本考案のボルトの実施例を示すもので、（１）
は六角ボルトの頭部、（５）はその６つの外側面であ
る。図示のように、これらの外側面（５）には面の中央
（６）から両側のコーナー部（２）に向かって角度αだ
け傾斜させた斜面（７）、（８）がそれぞれ形成されて
いる。この角度αは六角ボルトの頭部（１）とソケット
孔（３）との各コーナーを一致させたときのソケット孔
（３）の内面に対する斜面（７）の角度を意味するもの
である。すなわち、頭部（１）とソケット孔（３）との
クリアランスによって生じるソケット孔（３）の回転角
と角度αを等しいものとしており、実施例では２°５′
30″とされている。また実施例では相対向する２つの外
側面（５）、（５）の中央（６）、（６）間の距離Ａは
ボルト頭部のJISによる規格値の最大値としてあり、相
対向する２つの外側面（５）、（５）の互いに平行な斜
面（７）、（７）間の距離Ｂはボルト頭部（１）の距離
Ａよりも十分小さい値としてある。

このように構成された本考案のボルトは、上記距離Ｂが
ソケット孔（３）の内径よりも十分に小さいので、イン
パクトレンチ等のソケット孔（３）へ嵌合させることは
容易である。またトルクを伝える際には、第２図に示さ
れるようにボルト頭部（１）とソケット孔（３）との間
でズレが生ずるが、このときにはボルト頭部（１）の斜
面（７）がソケット孔（３）の内側面（４）とほぼ密着
するような状態となる。このために本考案のボルトはイ
ンパクトレンチによる締付けの際にもボルト頭部（１）
のコーナー部（２）が従来のようにソケット孔（３）の
内側面（４）に強く当ることがなく、コーナー部（２）
の傷付きが防止される。

なお実施例のように斜面（７）、（８）を対称に形成し
ておけば、締付時と緩め時のようにトルクの方向が逆と
なっても同一の作用効果が発揮されることとなる。

次に第４図と第５図を参照しつつ、本考案の理論的裏付
けを説明する。

本考案の六角ボルトをソケットで締め付けたとき、斜面
（７）に相当するＡ〜Ｂの間で力で受けるとする。その
時にはＡ〜Ｂの面で同時に力を受けるので、Ａ〜Ｂの各
点で均一な力が働く。その力をＦとし、ABの直線をｙ＝
−ax＋ｂとし、その直線とｘ軸のなす角をδとする。そ
して、OA、OBとｘ軸のなす角をθ_n、θ_oとする。ここで
θ_oの範囲はＯ＜θ_o＜π/6である。

次に、θ_nの範囲につき第５図により検討すると、ソケ
ットを右回りに回転させる時、PQ上の点はそれぞれの点
でＯから一定の距離で円運動をして回転する。そのため
Ｏからの距離が一番短いＴ点が回転してRS上にくる時が
Ｕ点に一番近い所となり、それはUS上のある点である。
その点はPQ上のＴ点以外の点が移動してRS上にくる点よ
りも左側となる。よってθ_nの範囲はπ/6＜θ_n＜π/3と
なる。

次にＡ〜Ｂ間に任意の点のABに対して水平な力と垂直な
力について検討する。例えばＢ点について、∠BOC＝
θ_o、OB⊥Ｆより、BCとＦのなす角はθ_oとなり、また、
∠BOC＝δより、BDとＦのなす角はπ/2−θ_o−δとな
る。このように、Ａ〜Ｂ点での任意の点における水平な
力はFcos（π/2−θ−δ）となり、垂直な力はFsin（π
/2−θ−δ）とθの関数で表すことができる。

次に、Ａ〜Ｂ点での水平方向の力の合計や垂直方向の力
の合計は、θ_o、θ_nの大きさの値に関係なく一定であ
る。その値は次の通りである。

まず水平方向の力の合計は、 ∫ Fcos（π/2−θ−δ）ｄθ ＝Ｆ∫ sin（θ＋δ）ｄθ ＝Ｆ｛−cos（θ＋δ）｝ ＝Ｆ｛cos（θ_o＋δ）−cos（θ_n＋δ）｝ 次に垂直方向の力の合計は、 ∫ Fsin（π/2−θ−δ）ｄθ ＝Ｆ∫ cos（θ＋δ）ｄθ ＝Ｆ｛−sin（θ＋δ）｝ ＝Ｆ｛sin（θ_n＋δ）−sin（θ_o＋δ）｝ そして従来の六角ボルトはθ_nとθ_oを近づけた値である
ので、 limF｛cos（θ_o＋δ）−cos（θ_n＋δ）｝ となり、 lim｛cos（θ_o＋δ）−cos（θ_n＋δ）｝＝０より、 limF＝∞となる。

limF｛sin（θ_n＋δ）−sin（θ_o＋δ）｝となり、 lim｛sin（θ_n＋δ）−sin（θ_o＋δ）｝＝０より、 limF＝∞となる。

このようにθ_nをθ_oに近づけた形状、つまり従来のボル
トの形状は六角頭の対角で非常に大きな力を受けていた
ことになる。

一方、本考案のボルトはABの面で力を受ける形状、つま
りθ_nとθ_oを離した形状となるので、各点で受ける力は
従来のボルトよりはるかに小さくなる。よって本考案の
ボルトは変形しにくく、錆びにくく耐食性が高いボルト
となる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案のボルトは、ボ
ルト頭部をソケット孔へ嵌合させることが容易であるう
え、トルクを加えた場合もボルト頭部のコーナー部がソ
ケット孔の内側面に局部的に当たることが防止され、傷
付きや傷による錆の発生を防止することができる。また
本考案によれば、ボルト頭部の６角形状を12角形として
円近づけることができるので、ボルト頭部の製造工程に
おけるコーナー部の張出しも良くなり、締付け時におけ
るトルクの伝達も良好となる。さらに、外側面の中央間
の距離Ａを頭部のJIS規格値の最大値とするとともに、
角度αを頭部とソケット孔とのクリアランスによって生
じるソケット孔の回転角と等しくしたから、トルクの伝
達をより大きくすることができる。

なお、本考案は特にインパクトレンチによりボルトを締
め付ける場合に有効であるが、必ずしもこれに限定され
るものではない。

以上のように、本考案は従来の問題点を一掃したボルト
として、その実用的価値は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のボルトの実施例を示す平面図、第２図
はトルクを加えた状態を示す同じく平面図、第３図は従
来例を示す平面図、第４図および第５図は本考案の理論
的根拠を説明する線図である。 （１）：頭部、（２）：コーナー部、（４）：内側面、
（５）：外側面、（６）：中央、（７）、（８）：斜
面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】六角ボルトの頭部（１）の各外側面（５）
   に、コーナー部（２）に向かって内向きに角度αだけ傾
   斜させた斜面（７）、（８）を形成し、外側面（５）の
   中央（６）、（６）間の距離Ａを頭部（１）の規格値の
   最大値とするとともに、前記角度αを六角ボルトの頭部
   （１）とソケット孔とのクリアランスによって生じるソ
   ケット孔の回転角と等しくしたことを特徴とするボル
   ト。