JP2012077884A - 切り刃先ねじ - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ込みの精度を良好に維持しつつ、頭部の天面に汚れや水が溜まらず、頭部の腐食を防止できる切り刃先ねじを提供する。
【解決手段】切り刃先ねじ１の頭部３０の天面３１の形状は、凹みがなくて、膨らんでいる。このため、頭部３０の天面３１には、埃等の汚れや雨水等の水が溜まらない。また、切り刃先ねじ１の鍔部２０の裏面２１は、環状の溝部を有する。このため、頭部３０の外形を高精度に成形できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、ソーラーパネルの架台、板金金具、支持金具等の屋外用の役物を、屋根材、外壁材等の被取付材に取り付けることに使用される切り刃先ねじに関する。

従来より、締結部材としては、ボルトと切り刃先ねじとが良く知られている。ボルトの六角頭部の外周面は、金型で拘束されて形成されるため、比較的精度が低いが、ボルトは、ねじ穴に案内されてねじ込まれるため、六角頭部と工具との嵌合に多少のがたつきがあっても問題がない。

一方、切り刃先ねじは、切刃で穴を開けながら、ねじを切りつつねじ込むため、切刃が穴を開ける方向からブレないように、頭部に設けた凹部と工具の先端とを密に嵌合するようにしなければならない。

従来、この種の切り刃先ねじとしては、ねじ山を有する軸部の先端に切刃を設ける一方、上記軸部の他端の頭部に、精度の高い十字溝を設けて、この十字溝と工具とを密に嵌合して、切刃の穴開け方向がブレ無いようにしている（特開２００３−４２１２１号公報：特許文献１参照）。

しかしながら、上記従来の切り刃先ねじでは、ソーラーパネルの架台のように屋外で使用すると、頭部の天面に十字穴を設けているため、この十字穴に雨水や塵埃がたまって、錆等の腐食が生じると言う問題がある。

特開２００３−４２１２１号公報

そこで、この発明の課題は、ねじ込みの精度を良好に維持しつつ、頭部の天面に汚れや水が溜まらず、頭部の腐食を防止できる切り刃先ねじを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の切り刃先ねじは、
外周面にねじ山が設けられている軸部と、
この軸部の一端側に位置する頭部と、
上記軸部の一端と上記頭部との間に位置する鍔部と、
上記軸部の他端に位置する切刃と、
上記軸部に貫通されて上記鍔部の上記軸部側の一面に位置する環状のシール部材と
を備え、
上記頭部の上記軸部と反対側の一面の形状は、凹みがなくて、平坦または膨らんでおり、
上記鍔部の上記軸部側の上記一面は、上記軸部の外側に位置する座面部と、この座面部の外側に位置する環状の溝部と、この溝部の外側に位置する環状のリブ部とを有し、
上記シール部材は、上記座面部に接触すると共に、上記シール部材の少なくとも一部が、上記溝部に入り込むことを特徴としている。

ここで、切り刃先ねじとは、被取付材や役物に下穴加工を必要とせずに、切刃で穴を開けながらねじ山でねじ穴を切りつつねじ込んでいくねじをいう。

この発明の切り刃先ねじによれば、上記頭部の上記一面の形状は、凹みがなくて、平坦または膨らんでいるので、頭部の一面には、埃等の汚れや雨水等の水が溜まらない。このため、頭部の腐食を防止できる。

また、上記鍔部の上記一面は、環状の溝部を有するので、頭部を金型で拘束して成型するとき、鍔部の一面に溝部を形成するように鍔部の一面を押し込むことで、押し込まれた部分の体積（材料）が頭部に流れ込んで、頭部の外形（輪郭）を高精度に成形できる。このように、頭部の外形の精度が良好であるので、工具により頭部を嵌合して保持しながら切り刃先ねじを被取付材や役物にねじ込むとき、工具と頭部との間のがたつきがなくて、切り刃先ねじのねじ込みの精度を良好に維持できる。

また、上記鍔部の上記一面は、上記座面部と上記溝部と上記リブ部とを有し、上記シール部材は、上記座面部に接触すると共に、上記シール部材の少なくとも一部が、上記溝部に入り込むので、切り刃先ねじを被取付材や役物にねじ込んだとき、シール部材は、被取付材および役物と鍔部との間に挟持されつつ、座面部、溝部およびリブ部の凹凸構造に、挟み込まれる。このため、鍔部に対するシール部材の動きを抑制でき、止水性が向上する。

また、上記軸部の他端には、切刃が設けられているので、切り刃先ねじを被取付材や役物にねじ込むとき、切刃により被取付材や役物を先行して切り込むことができ、切り刃先ねじをスムーズにねじ込むことができる。

この発明の切り刃先ねじによれば、上記頭部の上記一面の形状は、凹みがなくて、平坦または膨らんでいるので、頭部の一面には、埃等の汚れや雨水等の水が溜まらず、頭部の腐食を防止できる。また、上記鍔部の上記一面は、環状の溝部を有するので、切り刃先ねじのねじ込みの精度を良好に維持できる。

本発明の切り刃先ねじの一実施形態を示す斜視図である。 頭部の天面側からみた切り刃先ねじの斜視図である。 鍔部の裏面側からみた切り刃先ねじの斜視図である。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明の切り刃先ねじの一実施形態である斜視図を示している。ここで、切り刃先ねじとは、被取付材や役物に下穴加工を必要とせずに、切刃で穴を開けながらねじ山でねじ穴を切りつつねじ込んでいくねじをいう。

図１に示すように、上記切り刃先ねじ１は、例えば、ソーラーパネルの架台、板金金具、支持金具等の屋外用の役物を、屋根材、外壁材等の被取付材に取り付けることに使用される。この被取付材としては、例えば木質材や薄鉄板等から構成される。

上記切り刃先ねじ１は、軸部１０と、この軸部１０の一端側に位置する頭部３０と、軸部１０の一端と頭部３０との間に位置する鍔部２０と、軸部１０の他端に位置する切刃１３と、鍔部２０の軸部１０側の一面（裏面）２１に位置するシール部材４０とを有する。

上記軸部１０、上記頭部３０、上記鍔部２０および上記切刃１３は、例えばステンレスにより、一体に構成されている。上記シール部材４０は、例えば樹脂やゴムにより構成されている。

上記軸部１０の外周面には、第１のねじ山１１および第２のねじ山１２が設けられている。第１のねじ山１１の呼び径は、第２のねじ山１２の呼び径よりも大きい。第１のねじ山１１と第２のねじ山１２とは、ダブルリードねじとして、軸方向に交互に並んで設けられている。

上記切刃１３は、いわゆるスプーン刃であり、平面視略Ｖ字状に形成され、円錐を高さ方向に沿って半分に切断したような形状である。切り刃先ねじ１の被取付材や役物へのねじ込みの際に、切刃１３の被取付材や役物に対する食い付きが良好となる。

図２に示すように、上記頭部３０の外形（輪郭）は、六角形である。頭部３０の軸部１０と反対側の一面（天面）３１の形状は、（十字穴や四角穴等の）凹みがなくて、膨らんでいる。つまり、頭部３０の一面３１には、平面視円形の膨出部３２が設けられている。

上記鍔部２０の外形（輪郭）は、円形であり、この鍔部２０の径は、頭部３０の径よりも、大きい。図３に示すように、鍔部２０の上記一面２１は、軸部１０の外側に位置する座面部２５と、この座面部２５の外側に位置する環状の溝部２６と、この溝部２６の外側に位置する環状のリブ部２７とを有する。座面部２５とリブ部２７とは、同一の高さに位置する。なお、図３では、分かりやすくするために、シール部材４０を一部省略して描いている。

上記シール部材４０は、環状であり、軸部１０に貫通されている。シール部材４０の外周面は、鍔部２０のリブ部２７の径方向内側に位置する。つまり、シール部材４０の軸方向端面は、鍔部２０の座面部２５および溝部２６に対向する。シール部材４０は、座面部２５に接触すると共に溝部２６に入り込む。

次に、上記切り刃先ねじ１を上記被取付材や役物にねじ込む状態を説明すると、電動回転工具等の工具により切り刃先ねじ１の頭部３０を嵌合して保持しながら切り刃先ねじ１に回転力を付与して、切り刃先ねじ１を被取付材や役物にねじ込んでいく。この工具の頭部３０を嵌合して保持する部分の形状は、例えば、袋ナット状に形成されている。

すると、切り刃先ねじ１の切刃１３が、先行して被取付材や役物に穴を開けながら、被取付材や役物の内部に進入していく。第１のねじ山１１と第２のねじ山１２とは、交互に、切刃１３によって開けられた穴の内面に雌ねじを形成しながら進入していく。

このように、切刃１３により被取付材や役物を先行して切り込むことで、切り刃先ねじ１を被取付材や役物にスムーズにねじ込んでいく。なお、切刃１３の切削によって生じた切削くずは、第１のねじ山１１と第２のねじ山１２との間の隙間を通って、穴の外側へ排出される。

次に、上記切り刃先ねじ１を上記被取付材や役物にねじ込んで取り付けた状態を説明すると、上記シール部材４０は、被取付材および役物と切り刃先ねじ１の鍔部２０との間に挟持されている。このとき、シール部材４０は、鍔部２０の上記一面２１の上記座面部２５に接触すると共に、シール部材４０の少なくとも一部が、鍔部２０の上記一面２１の上記溝部２６に入り込む。つまり、シール部材４０は、上記座面部２５、上記溝部２６および上記リブ部２７で構成される凹凸構造に、挟み込まれる。このため、鍔部２０に対するシール部材４０の動きを抑制でき、止水性が向上する。

また、切り刃先ねじ１の頭部３０の上記一面３１の形状は、凹みがなくて、膨らんでいるので、頭部３０の一面３１には、埃等の汚れや雨水等の水が溜まらない。このため、頭部３０に錆等の腐食が発生することを防止できる。特に、切り刃先ねじ１を屋外で使用するときに顕著となる。

次に、上記切り刃先ねじ１の頭部３０の成型を説明すると、ねじ材料を頭部成型用の金型で拘束した状態で、鍔部２０の一面２１に溝部２６を形成するように鍔部２０の一面２１をポンチ等で押し込むことで、押し込まれた部分の体積（材料）が頭部３０に流れ込む。この結果、頭部３０の外形を高精度に成形できる。言い換えると、上記鍔部２０の上記一面２１は、環状の溝部２６を有するので、頭部３０の外形の精度が良好となる。

したがって、工具により頭部３０を嵌合して保持しながら切り刃先ねじ１を被取付材や役物にねじ込むとき、工具と頭部３０との間のがたつきがなくて、切り刃先ねじ１のねじ込みの精度を良好に維持できる。

上記構成の切り刃先ねじ１によれば、上記頭部３０の上記一面３１の形状は、凹みがなくて、膨らんでいるので、頭部３０の一面３１には、埃等の汚れや雨水等の水が溜まらない。このため、頭部３０の腐食を防止できる。

また、上記鍔部２０の上記一面２１は、環状の溝部２６を有するので、頭部３０を金型で拘束して成型するとき、鍔部２０の一面２１に溝部２６を形成するように鍔部２０の一面２１を押し込むことで、押し込まれた部分の体積（材料）が頭部３０に流れ込んで、頭部３０の外形を高精度に成形できる。このように、頭部３０の外形の精度が良好であるので、工具により頭部３０を嵌合して保持しながら切り刃先ねじ１を被取付材や役物にねじ込むとき、工具と頭部３０との間のがたつきがなくて、切り刃先ねじ１のねじ込みの精度を良好に維持できる。

また、上記鍔部２０の上記一面２１は、上記座面部２５と上記溝部２６と上記リブ部２７とを有し、上記シール部材４０は、上記座面部２５に接触すると共に、上記シール部材４０の少なくとも一部が、上記溝部２６に入り込むので、切り刃先ねじ１を被取付材や役物にねじ込んだとき、シール部材４０は、被取付材および役物と鍔部２０との間に挟持されつつ、座面部２５、溝部２６およびリブ部２７の凹凸構造に、挟み込まれる。このため、鍔部２０に対するシール部材４０の動きを抑制でき、止水性が向上する。

また、上記軸部１０の他端には、切刃１３が設けられているので、切り刃先ねじ１を被取付材や役物にねじ込むとき、切刃１３により被取付材や役物を先行して切り込むことができ、切り刃先ねじ１をスムーズにねじ込むことができる。

なお、比較例として、例えば、木ねじなどの下穴加工を必要とするねじにおいて、ねじ頭の天面の形状が、凹みがなくて、平坦または膨らんでいる場合、ねじ頭の外形（輪郭）の精度は低下することになる。つまり、工具によりねじ頭を嵌合して保持しながら木ねじを被取付材や役物にねじ込むとき、工具とねじ頭との間にがたつきが発生する。しかし、木ねじは、既に下穴が加工されている被取付材や役物にねじ込まれるため、木ねじのねじ込み精度は、必要とされない。このため、木ねじでは、上記切り刃先ねじ１とは異なり、ねじ頭の外形の精度は、必要とされていない。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、頭部の軸部と反対側の一面の形状は、凹みがなくて、平坦であってもよい。この場合でも、頭部の一面には、埃等の汚れや雨水等の水が溜まらないため、頭部の腐食を防止できる。

また、頭部、鍔部およびシール部材の大きさや形状は、設計変更可能である。例えば、頭部の外形は、六角形以外に、四角形等の多角形であってもよい。鍔部の外形は、円形以外に、多角形であってもよい。

また、軸部のねじ山は、二条ねじ以外に、一条ねじ等であってもよい。また、切刃の数量を複数とし、切刃の形状を例えば螺旋状やドリル状に形成しもよい。また、切り刃先ねじを屋内で用いてもよい。

１ 切り刃先ねじ
１０ 軸部
１１ 第１のねじ山
１２ 第２のねじ山
１３ 切刃
２０ 鍔部
２１ 一面（裏面）
２５ 座面部
２６ 溝部
２７ リブ部
３０ 頭部
３１ 一面（天面）
３２ 膨出部
４０ シール部材

Claims (1)

1. 外周面にねじ山が設けられている軸部と、
   この軸部の一端側に位置する頭部と、
   上記軸部の一端と上記頭部との間に位置する鍔部と、
   上記軸部の他端に位置する切刃と、
   上記軸部に貫通されて上記鍔部の上記軸部側の一面に位置する環状のシール部材と
   を備え、
   上記頭部の上記軸部と反対側の一面の形状は、凹みがなくて、平坦または膨らんでおり、
   上記鍔部の上記軸部側の上記一面は、上記軸部の外側に位置する座面部と、この座面部の外側に位置する環状の溝部と、この溝部の外側に位置する環状のリブ部とを有し、
   上記シール部材は、上記座面部に接触すると共に、上記シール部材の少なくとも一部が、上記溝部に入り込むことを特徴とする切り刃先ねじ。

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