JP2005320989A - 板体用ドリルビス - Google Patents

Abstract

【課題】 薄い板体に対して使用できる板体用ドリルビスを提供する。
【解決手段】 外周にネジ山２２を有する軸部２１と、その軸部２１の一端側に設けられた頭部２３と、軸部２１の他端側に設けられたドリル刃２４とを有する板体用ドリルビスにおいて、ドリル刃２４を軸部２１より細く形成するとともに、軸部２１の他端側とドリル刃２４との間に、ドリル刃２４側から軸部２１側へ向かって太さが漸増するテーパ部２５を設け、ドリル刃２４によって板体の一面側から反対面側に貫通させた穴の縁部をテーパ部２５によって板体の反対面側に突き出し、その突き出し部の内周に軸部２１のネジ山に螺合するネジ溝を形成しながら板体の反対面側に進んで螺着する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、板体に用いる板体用ドリルビスにおいて、薄い板体に対してもビスのみで螺着できるようにするための技術に関する。

金属製の板体に別の部材を取り付ける際に、従来から図６に示すドリルビス１０が用いられている。

このドリルビス１０は、外周にネジ山１２を有する円筒状の軸部１１と、その軸部１１の上端側に設けられ、頂部にドリルビットの先端に係合する十字形の溝１３ａが形成された頭部１３と、軸部１１の太さ（ネジ山の突出分を除いた太さ）と同じ太さで軸部１１の下端に設けられたドリル刃１４とを有している。

この構造のドリルビス１０は、次のように使用される。
即ち、図７の（ａ）に示しているように、板体１の一面１ａ側の所定位置にドリル刃１４の先端を突き立てた状態で、頭部１３の溝１３ａに図示しない電気式あるいはエア式のドライバーのビットを係合させて回転させることで、図７の（ｂ）のように、板体１に所定径の穴２をあける。なお、ドライバーとしては、ドリルビス１０に所定以上のトルクがかからないようにクラッチ機構付きのものが用いられる。

さらにドリルビス１０を回転させながら押し込むと、軸部１１が穴２に進入し、図７の（ｃ）のように、軸部１１の外周のネジ山１２が、それに螺合するネジ溝を穴２の内周面に形成しながら板体１の反対面１ｂ側に進む。

そして、穴２の内周全体にネジ溝が形成されると、ドリルビス１０はほぼ抵抗のない状態で板体１の反対面側へ進み、図７の（ｄ）のように、頭部１３の下縁と板体１との間で取り付け対象の部材３を挟みつけた状態で回転が規制され、これによりドリルビス１０に対する回転トルクが所定以上となって、ドライバーのクラッチが離れ回転駆動が規制される。

このように、従来のドリルビス１０は、板体１に対する穴開けとその穴に対するネジ溝の形成とを行いつつ板体１に螺着することができるので作業用効率がよい。

しかしながら、上記のような従来のドリルビス１０では、薄い板体に対して使用できないという問題があった。

即ち、板体１が薄い場合、必然的に穴２の内周に形成できるネジ溝の周回数が少なくなるので、僅かなトルク超過でもネジ溝が壊れ、空回り状態（所謂ばか状態）となってしまう。

したがって、上記のように薄い板体に他の部材をネジ止めする場合には、通常のビスとナットを用いているのが現状であり、非効率的であった。

本発明は、この問題を解決し、薄い板体に対して使用可能なドリルビスを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１の板体用ドリルビスは、
外周にネジ山（２２）を有する軸部（２１）と、その軸部の一端側に設けられた頭部（２３）と、前記軸部の他端側に設けられたドリル刃（２４）とを有する板体用ドリルビスにおいて、
前記ドリル刃を前記軸部より細く形成するとともに、
前記軸部の他端側と前記ドリル刃との間に、該ドリル刃側から前記軸部側へ向かって太さが漸増するテーパ部（２５）を設け、
前記ドリル刃によって板体の一面側から反対面側に貫通させた穴の縁部を前記テーパ部によって前記板体の反対面側に突き出し、該突き出し部の内周に前記軸部のネジ山に螺合するネジ溝を形成しながら前記板体の反対面側に進んで螺着することを特徴としている。

また、本発明の請求項２の板体用ドリルビスは、請求項１記載の板体用ドリルビスにおいて、
前記テーパ部の外周には、前記軸部のネジ山と連続するネジ山（２５）が設けられていることを特徴としている。

また、本発明の請求項３の板体用ドリルビスは、請求項２記載の板体用ドリルビスにおいて、
前記テーパ部の外周に設けられたネジ山の高さが、前記ドリル刃に近づくほど小となるように形成されていることを特徴としている。

このように本発明のドリルビスは、先端のドリル刃によって板体に開けた穴の内縁をテーパ部により板体の反対面側に突き出し、その突き出し部の内周にネジ溝を形成して螺着するので、薄い板体であっても突き出し部の内周に十分な数のネジ溝を形成して堅固に取り付けることができ、効率的なネジ止め作業が行える。

また、テーパ部の外周に軸部のネジ山と連続するネジ山を設けたドリルビスでは、ドリル刃が開けた穴に対してテーパ部のネジ山の食いつきにより自ら進行して突き出し部を形成するので、ドリルビスを押し込む力が弱くて済み、また、突き出し部の内周に対するネジ溝の形成と、軸部が突き出し部に進入する際に必要なトルクを小さくすることができる。

また、テーパ部のネジ山の高さをドリル刃側に向かうほど小となるようにしたものでは、ドリル刃が開けた穴の内縁に対する初期の強い食いつきを抑制して、より円滑に突き出し部とその内周のネジ溝を形成することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したドリルビス２０を示している。

このドリルビス２０は、所定の太さＤａ（例えばＤａ＝４ｍｍ）と長さの円筒状の軸部２１を有している。軸部２１の外周には、ほぼ全長にわたってネジ山（ネジ溝としてもよい）２２が所定ピッチで形成されている。

軸部２１の上端には、頭部２３が軸部２１と同心に設けられている。頭部２３の頂部には、ドリルビットの先端に係合する溝２３ａが形成されている。なお、ここでは、頭部２３が鍋形で、溝２３ａが十字形の例を示すが、これは本発明を限定するものではなく、例えば、頭部２３が円柱形、角柱形、逆円錐形（皿型）等でもよく、また、溝２３ａが、４角、５角、６角などの多角形、菊型、星型等であってもよい。

軸部２１の下端側には、取り付け対象の板体１に所定径Ｄｂ（例えばＤｂ＝２．６ｍｍ）の穴を開けるためのドリル刃２４が、後述するテーパ部２５を介して軸部２１と同心に形成されている。

軸部２１の下端とドリル刃２４との間には、ドリル刃２４側から軸部２１側へ向かって太さが漸増し、ドリル刃２４によってあけた穴の縁部を板体の反対面側に突き出すための切頭逆円錐状のテーパ部２５が設けられている。

ここで、テーパ部２５の上端側の径は軸２１の本体の径Ｄａと等しく、テーパ部２５の下端側の径はドリル刃２４の径Ｄｂと等しい。

また、テーパ部２５の外周の傾斜角度θは、ドリル刃２４によってあけられた穴の縁部を板体の反対面側に無理なく押し出すことができるような角度（例えば６０〜８０度）に設定されている。

なお、上記構成のドリルビス２０を実際に製造する際、ドリル刃２４の刃間に形成される縦溝が、テーパ部２５まで、あるいは軸部２１まで連続する場合があるが、ここでは、本発明の特徴的構造を理解しやすいように、縦溝の延長分が無いものとして説明する。

このように構成されたドリルビス２０は、従来のドリルビスでは使用できないような薄い板体、例えば厚さ０．５ｍｍ程度の板体に対して使用可能である。

以下、その使用方法について説明する。
図２は、上記ドリルビス２０を用いて、薄い板体１に穴あき部材３をネジ止めする場合の使用方法を示しており、始めに、図２の（ａ）のように、板体１の一面１ａ側の所定位置にドリル刃２４の先端を突き立てた状態で、頭部２３の溝２３ａに図示しない電気式あるいはエア式のドライバー（クラッチ付き）のビットの先端を係合させて、回転駆動させることで、図２の（ｂ）のように、板体１に所定径の穴２をあける。

そして、さらにドリルビス２０を回転させながら押し込むと、テーパ部２５の下端側が穴２に進入し、図２の（ｃ）のように、穴２の内縁が板体１の反対面側１ｂに押し出され、漏斗状の突き出し部４が形成される。

さらにドリルビス２０を回転させながら押し込むと、図２の（ｄ）のように、軸部１１の下端側のネジ山２２が、それに螺合するネジ溝を突き出し部４の内周面に形成しながら板体１の反対面１ｂ側に進むとともに、漏斗状の突き出し部４をさらに押し開いて円筒状に整形する。

この突き出し部４の内周長は、テーパ部２５の上端径と下端径の差、即ち、軸部本体の太さＤａとドリル刃２４の太さＤｂの差に依存しており、例えば、上記したように、軸部本体の太さＤａを４ｍｍ、ドリル刃２４の太さＤｂを２．６ｍｍとすれば、突き出し部４の内周長は、その太さの差の１／２の０．７ｍｍに板厚分（０．５ｍｍ）を加えた値１．２ｍｍとなり、一般的なピッチのネジ山２２で堅固に螺着できる本数のネジ溝を形成することができる。

そして、ドリルビス２０がさらに進んで円筒状の突き出し部４の内周全体にネジ溝が形成されると、ドリルビス２０はほぼ抵抗のない状態で板体１の反対面１ｂ側へ進み、図２の（ｅ）のように、頭部２３の下縁と板体１との間で部材３を挟みつけた状態に達して進行が規制される。

これにより、ドリルビス２０に対する回転トルクが所定以上になるが、ドリルビス２０は、板厚より長く形成された突き出し部４の内周に必要数以上形成されたネジ溝に螺合しているので、空回りせずに回転が規制された状態を保持する。

したがって、ドライバー側のクラッチが切れ、その回転駆動が規制され、これによって板体１に対する部材３のネジ止め作業が終了する。

このように実施形態のドリルビス２０を用いれば、薄い板体に対するネジ止め作業を従来通り効率的に行うことができる。

図３は、別の実施形態の板体用ドリルビス２０を示している。このドリルビス２０では、テーパ部２５の外周に軸部２１のネジ山２２と連続するネジ山２５が設けられている。また、このネジ山２５は、その高さがドリル刃２４に近くなるほど小さくなるように形成されている。

このようにテーパ部２５の外周にネジ山２５を設けた場合、板体１の突き出し部４を形成する際に必要な押しつけ力や回転トルクを少なくすることができる。

即ち、図４の（ａ）に示すように、ドリル刃２４によって板体１に開けられた穴２に対して、テーパ部２５の先端側の低いネジ山２６の部分が食いついて板体１の背面側に自ら進行していくので、ドリルビス２０を板体１側に押しつけるための力が、前記したドリルビス２０の場合より弱くて済む。

そして、このテーパ部２５が進行するにしたがって、図４の（ｂ）のように、穴２の内縁が背面側へ押し開かれて突き出し部４が形成されるとともに、その内周に対するネジ溝も形成される。

この突き出し部４が形成されるときも、ドリルビス２０のテーパ部２５は先端側のネジ山によって形成されたネジ溝に螺合した状態で進行するので、より弱いトルクで済む。

このようにテーパ部２５によって突き出し部４が漏斗状に形成され、その内周にネジ山が形成された後、軸部２１のネジ山２２が突き出し部４の内周に形成されたネジ溝に螺合した状態で進行して、図４の（ｃ）のように突き出し部４の先端側をさらに押し開いて円筒形に整形する。したがって、突き出し部４の整形時に必要なトルクも少なくて済む。

上記各実施形態で示した各部の寸法は一例であり、必要なビス径や取り付け対象の板体の材質や厚さに応じて種々変更可能である。

また、上記説明では、テーパ部２５を切頭逆円錐形としていたが切頭角錐形（３角錐、四角錐、６角錐など）であってもよい。

また、テーパ部２５の外周に設けるネジ山２５は、そのピッチに連続性があれば、テーパ部２５の全周にわたって連続している必要はない。

例えば、図５に示すように、テーパ部２５を切頭４角錐状にした場合には、そのエッジ部分（稜線部分）にだけネジ山２６を設けてもよく、実験的には、このように切頭４角錐状のテーパ部２５のエッジ部分にネジ山２６を設けたものが最も少ないトルクで済むことが確認されている。なお、図５はテーパ部２５をドリル刃２４側から見た図である。

また、前記したように、上記各ドリルビス２０において、ドリル刃２４の刃間に形成される縦溝が、テーパ部２５まで、あるいは軸部２１まで連続していてもよい。

本発明の実施形態の構造図 実施形態の使用方法を説明するための図 他の実施形態の構造図 他の実施形態の使用方法の一部を説明するための図 他の実施形態の要部の変形例を示す図 従来のドリルビスの構造図 従来のドリルビスの使用方法を説明するための図

符号の説明

２０……ドリルビス、２１……軸部、２２……ネジ山、２３……頭部、２４……ドリル刃、２５……テーパ部、２６……ネジ山

Claims (3)

1. 外周にネジ山（２２）を有する軸部（２１）と、その軸部の一端側に設けられた頭部（２３）と、前記軸部の他端側に設けられたドリル刃（２４）とを有する板体用ドリルビスにおいて、
   前記ドリル刃を前記軸部より細く形成するとともに、
   前記軸部の他端側と前記ドリル刃との間に、該ドリル刃側から前記軸部側へ向かって太さが漸増するテーパ部（２５）を設け、
   前記ドリル刃によって板体の一面側から反対面側に貫通させた穴の縁部を前記テーパ部によって前記板体の反対面側に突き出し、該突き出し部の内周に前記軸部のネジ山に螺合するネジ溝を形成しながら前記板体の反対面側に進んで螺着することを特徴とする板体用ドリルビス。
2. 前記テーパ部の外周には、前記軸部のネジ山と連続するネジ山（２６）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の板体用ドリルビス。
3. 前記テーパ部の外周に設けられたネジ山の高さが、前記ドリル刃に近づくほど小となるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の板体用ドリルビス。

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