JP2865823B2 - ドリルねじ - Google Patents
ドリルねじInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/001—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
- F16B25/0021—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the material being metal, e.g. sheet-metal or aluminium
-
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/10—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
- F16B25/103—Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws by means of a drilling screw-point, i.e. with a cutting and material removing action
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/89—Tool or Tool with support
- Y10T408/909—Having peripherally spaced cutting edges
- Y10T408/9095—Having peripherally spaced cutting edges with axially extending relief channel
- Y10T408/9097—Spiral channel
Description
この発明は、ドリルねじの改良に関する。
ドリルねじは、被穿孔物にドリル部で孔を穿ちながら
この穿った孔にドリル部に連なるねじ部を捩込んで、部
材を締結する際に用いられる。 従来、ドリルねじの先端のドリル部は第４図に示すよ
うな形状を有している。このドリルねじの最先端中央に
は、被穿孔物に対するドリルねじの位置を定めるための
チーゼル１が設けられている。このチーゼル１は、軸に
対して所定の傾斜角を有して相対する２つの平面２（第
４図では一方のみ記載）が交わって形成され、その形状
は軸に対して垂直方向に延びる直線を成している。ま
た、チーゼル１の両端1a,1bに連なる切刃３と切刃４は
軸上に中心を持つ円錐形の母線を形成するように、ドリ
ルねじの外側部５に向かって直線状に延びている。
この穿った孔にドリル部に連なるねじ部を捩込んで、部
材を締結する際に用いられる。 従来、ドリルねじの先端のドリル部は第４図に示すよ
うな形状を有している。このドリルねじの最先端中央に
は、被穿孔物に対するドリルねじの位置を定めるための
チーゼル１が設けられている。このチーゼル１は、軸に
対して所定の傾斜角を有して相対する２つの平面２（第
４図では一方のみ記載）が交わって形成され、その形状
は軸に対して垂直方向に延びる直線を成している。ま
た、チーゼル１の両端1a,1bに連なる切刃３と切刃４は
軸上に中心を持つ円錐形の母線を形成するように、ドリ
ルねじの外側部５に向かって直線状に延びている。
ところで、上記従来のドリルねじにおいては次のよう
な問題がある。すなわち、ドリルねじによって被穿孔物
に孔を穿つ際には切刃３および切刃４に切削負荷が掛か
る。その際の切削荷重は、被穿孔物の材料および切刃の
軸に対する傾斜角が同じであれば切刃３および切刃４の
刃渡りの長さが長くなるほど大きくなる。つまり、ドリ
ルねじに掛かる切削荷重はドリルねじの直径に依存する
のである。そこで、おのずと人間の力によって穿孔可能
なドリルねじの直径は限度が生じ、6.3mm以上の直径を
有するドリルねじは人間の力によっては使用できないと
いう問題がある。 また、作業条件の悪い工事現場等において、どうして
もドリルねじを被穿孔物の表面に対して垂直に立てるこ
とができずに傾斜してしまう場合がある。そのような場
合には、チーゼル１が被穿孔物の所定位置になかなか食
いつくことができない。したがって、被穿孔物の反力に
よってドリルねじの先端がずれてしまって孔を穿つ位置
が定まらず、所謂ドリルねしが乱歩するという問題があ
る。 そこで、この発明の目的は、切削性が良くかつ乱歩し
にくいドリルねじを提供することにある。
な問題がある。すなわち、ドリルねじによって被穿孔物
に孔を穿つ際には切刃３および切刃４に切削負荷が掛か
る。その際の切削荷重は、被穿孔物の材料および切刃の
軸に対する傾斜角が同じであれば切刃３および切刃４の
刃渡りの長さが長くなるほど大きくなる。つまり、ドリ
ルねじに掛かる切削荷重はドリルねじの直径に依存する
のである。そこで、おのずと人間の力によって穿孔可能
なドリルねじの直径は限度が生じ、6.3mm以上の直径を
有するドリルねじは人間の力によっては使用できないと
いう問題がある。 また、作業条件の悪い工事現場等において、どうして
もドリルねじを被穿孔物の表面に対して垂直に立てるこ
とができずに傾斜してしまう場合がある。そのような場
合には、チーゼル１が被穿孔物の所定位置になかなか食
いつくことができない。したがって、被穿孔物の反力に
よってドリルねじの先端がずれてしまって孔を穿つ位置
が定まらず、所謂ドリルねしが乱歩するという問題があ
る。 そこで、この発明の目的は、切削性が良くかつ乱歩し
にくいドリルねじを提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、先
端に設けられたドリル部で被穿孔物に孔を穿ちつつ、こ
の穿った孔の内壁に上記ドリル部に続いて設けられたね
じ部のねじ山を捩込んで行くドリルねじにおいて、上記
ドリル部の最先端中央に位置するチーゼルの両端に連な
る切刃の稜線の形状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾曲
した弧状に成したことを特徴としている。 また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の
ドリルねじにおいて、上記切刃の稜線の形状を回転方向
後ろ側に湾曲した弧状に成したことを特徴としている。 また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項
２に係る発明のドリルねじにおいて、上記チーゼルの形
状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成した
ことを特徴としている。 また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３
に係る発明のいずれかに記載のドリルねじにおいて、上
記切刃のすくい面を軸方向に２段に形成し、刃先側の軸
方向のすくい角を根元側の軸方向のすくい角よりも大き
く成したことを特徴としている。
端に設けられたドリル部で被穿孔物に孔を穿ちつつ、こ
の穿った孔の内壁に上記ドリル部に続いて設けられたね
じ部のねじ山を捩込んで行くドリルねじにおいて、上記
ドリル部の最先端中央に位置するチーゼルの両端に連な
る切刃の稜線の形状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾曲
した弧状に成したことを特徴としている。 また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の
ドリルねじにおいて、上記切刃の稜線の形状を回転方向
後ろ側に湾曲した弧状に成したことを特徴としている。 また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項
２に係る発明のドリルねじにおいて、上記チーゼルの形
状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成した
ことを特徴としている。 また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３
に係る発明のいずれかに記載のドリルねじにおいて、上
記切刃のすくい面を軸方向に２段に形成し、刃先側の軸
方向のすくい角を根元側の軸方向のすくい角よりも大き
く成したことを特徴としている。
【作用】 請求項１に係る発明では、切刃の稜線の形状を時方向
ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成している。したがっ
て、上記切刃の単位長さ当たりの切削荷重は切刃の形状
を直線に成した場合より少ない。また、切刃の稜線の形
状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成して
いるため、その湾曲した切刃の軸に対する傾斜角は、従
来の直線の切刃に比して、中心部においてはより小さく
周辺部においてはより大きくなる。一方、ドリルねじの
周速は中心部では遅く外周部では速い。このように、周
速の遅い中心部における切刃の軸に対する傾斜角が従来
よりも小さいため、中心部では著しく切削荷重が低減す
るのである。なお、外周部における切刃の軸に対する傾
斜角は従来よりも大きくなっている。ところが外周部で
は周速が速いためそれ程切削荷重は増大しないのであ
る。そのために、切刃全体として切削荷重は切刃の形状
を直線に成した場合より少ない。 このように、切刃に掛かる切削荷重が従来の切刃より
も大幅に低減されて、ドリルねじの回転によって被穿孔
物に容易に孔が穿たれる。 また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に
おける切刃の稜線の形状は回転方向後ろ側に向けて湾曲
した弧状に形成されているので、切刃の進行方向（すな
わち、回転方向）に対して切刃が傾斜している。したが
って、切刃に掛かる切削荷重の垂直成分が小さくなり、
さらに容易に孔が穿たれる。 また、請求項３に係る発明では、請求項１または請求
項２に係る発明におけるチーゼルの形状は軸方向上記ね
じ部側に向けて湾曲した弧状に形成されているので、上
記チーゼルの両端に連なる切刃の稜線の形状も軸方向上
記ねじ部側に向けて弧状に形成されていることとの相乗
効果によって、上記チーゼルの両端は軸方向反ねじ部側
に向かって切り立っている。したがって、上記被穿孔物
の表面に対してドリルねじが垂直に立てられずに傾斜し
ている場合であっても、上記チーゼルの両端のいずれか
が容易に被穿孔物に食いついてドリルねじの位置が容易
に定められる。 また、請求項４に係る発明では、上記請求項１乃至請
求項３の何れか一つに係る発明における上記切刃のすく
い面の刃先端の軸方向のすくい角を根元側の軸方向のす
くい角よりも大きく成している。したがって、すくい面
の傾斜角を従来より大きくすることなく大きな軸方向の
すくい角を得ることができ、被穿孔物に更に容易に孔が
穿たれる。
ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成している。したがっ
て、上記切刃の単位長さ当たりの切削荷重は切刃の形状
を直線に成した場合より少ない。また、切刃の稜線の形
状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成して
いるため、その湾曲した切刃の軸に対する傾斜角は、従
来の直線の切刃に比して、中心部においてはより小さく
周辺部においてはより大きくなる。一方、ドリルねじの
周速は中心部では遅く外周部では速い。このように、周
速の遅い中心部における切刃の軸に対する傾斜角が従来
よりも小さいため、中心部では著しく切削荷重が低減す
るのである。なお、外周部における切刃の軸に対する傾
斜角は従来よりも大きくなっている。ところが外周部で
は周速が速いためそれ程切削荷重は増大しないのであ
る。そのために、切刃全体として切削荷重は切刃の形状
を直線に成した場合より少ない。 このように、切刃に掛かる切削荷重が従来の切刃より
も大幅に低減されて、ドリルねじの回転によって被穿孔
物に容易に孔が穿たれる。 また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明に
おける切刃の稜線の形状は回転方向後ろ側に向けて湾曲
した弧状に形成されているので、切刃の進行方向（すな
わち、回転方向）に対して切刃が傾斜している。したが
って、切刃に掛かる切削荷重の垂直成分が小さくなり、
さらに容易に孔が穿たれる。 また、請求項３に係る発明では、請求項１または請求
項２に係る発明におけるチーゼルの形状は軸方向上記ね
じ部側に向けて湾曲した弧状に形成されているので、上
記チーゼルの両端に連なる切刃の稜線の形状も軸方向上
記ねじ部側に向けて弧状に形成されていることとの相乗
効果によって、上記チーゼルの両端は軸方向反ねじ部側
に向かって切り立っている。したがって、上記被穿孔物
の表面に対してドリルねじが垂直に立てられずに傾斜し
ている場合であっても、上記チーゼルの両端のいずれか
が容易に被穿孔物に食いついてドリルねじの位置が容易
に定められる。 また、請求項４に係る発明では、上記請求項１乃至請
求項３の何れか一つに係る発明における上記切刃のすく
い面の刃先端の軸方向のすくい角を根元側の軸方向のす
くい角よりも大きく成している。したがって、すくい面
の傾斜角を従来より大きくすることなく大きな軸方向の
すくい角を得ることができ、被穿孔物に更に容易に孔が
穿たれる。
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明す
る。 第１図はこの発明のドリルねじの外観図である。この
ドリルねじはドリル部11とねじ部12と頭部13とから成
り、例えば複数枚の鉄版を締結する際に次のように用い
られる。すなわち、上記ドリルねじのドリル部11を１枚
目の鉄板の表面に押し当てて頭部13を回転する。そし
て、重ね合わせた複数枚の鉄板にドリル部11で孔を穿ち
つつ、その穿った孔の内壁にねじ部12のねじ山14を捩込
む。こうして、複数枚の鉄版をドリルねじで互いに締め
付けることによって締結するのである。 第２図および第３図は上記ドリルねじのドリル部11の
拡大図であり、第２図は正面図を示し第３図は側面図を
示す。この発明におけるドリルねじのチーゼル21は、軸
に直交する方向に配列された２つの端部21a,21b間で成
り、その形状は軸方向ねじ部12側に向けて湾曲した弧状
を成している。また、上記チーゼル21の両端21a,21bに
連なってドリルのねじ外側面26に向かって延びる切刃2
2,23の稜線の形状は、第２図に示すように軸方向ねじ部
12側に向けて湾曲した弧状を成していると共に、第３図
に示すように回転方向後ろ側にも湾曲した弧状を成して
いる。 上述のように、上記チーゼル21は軸方向ねじ部12側に
向けて湾曲した弧状を成す一方、切刃22,23の形状も軸
方向ねじ部12側に向けて湾曲した弧状を成している。そ
の結果、チーゼル21の両端21a,21bは軸方向反ねじ部12
側に切り立った状態になる。そのために、ドリルねじを
被穿孔物の表面に対して垂直に立てることができない場
合でも、チーゼル21の切り立った端部21aまたは端部21b
が被穿孔物の表面に引っ掛かり易く、チーゼル21は容易
に被穿孔物に食いつくことができるのである。したがっ
て、作業条件の悪い工事現場において、被穿孔物の表面
に対してどうしてもドリルねじが傾いてしまう場合であ
ってもドリルねじは乱歩することがなく、容易に穿孔箇
所の位置を定めることができるのである。 また、上述のように、上記切刃22,23の形状は軸方向
ねじ部12側および回転方向後ろ側に向けて湾曲した弧状
を成している。こうすることによって、切刃22.23の刃
渡りの長さが同じである場合には、切刃22,23の形状を
直線に成す場合よりも切刃22,23の刃に沿った長さを長
くすることができる。したがって、切刃22,23における
単位長さに掛かる切削荷重を少なくできるのである。さ
らに、切刃22,23の形状を軸方向ねじ部12側に向けて湾
曲した弧状に成しているため、その湾曲した切孔22,23
の中心部における軸に対する傾斜角は従来の直線の切刃
に比してより小さくなる。これに対して、切刃22,23の
周辺部における軸に対する傾斜角は従来の切刃に比して
より大きくなる。一方、ドリルねじの周速は中心部では
遅く外周部では速い。このように、周速の遅い中心部に
おける切刃22,23の軸に対する傾斜角が従来よりも小さ
くなるため、切刃22,23の中心部に掛かる切削荷重が著
しく低減されるのである。これに対して、外周部におけ
る切刃22,23の軸に対する傾斜角は従来よりも大きくな
っている。ところが外周部では周速が速いためそれ程切
削荷重は増大しないのである。そのために、切刃22,23
全体に掛かる切削荷重は切刃の形状が直線の場合よりも
少なくできる。こうして、切刃22,23に掛かる切削荷重
を少なくすることによって、ドリルねじの切削性を大幅
に改善できるのである。 また、切刃22,23の形状を回転方向後ろ側に向けて湾
曲した弧状にすることによって、切刃22,23の進行方向
（回転方向）に対して切刃22,23がある角度で傾斜する
ことになる。したがって、切刃22,23に対する切削荷重
の垂直成分を小さくでき、更に切削性を改善できる。 さらに、上記切刃22,23を軸方向ねじ部12側に向けて
湾曲した弧状に形成することによって次のような効果を
も有する。すなわち、従来のドリルねじの場合には、第
４図に示すように、切刃3,4を直線状に成しているので
外側面５に対する切刃3,4の角度は鈍角である。したが
って、ドリルねじのチーゼル１が被穿孔物を貫通し、さ
らに切刃3,4の外側の端部3a,4bが被穿孔物の裏面に近付
くに連れて貫通孔の直径がドリルねじの直径に急速に近
付き、切刃3,4の端部3a,4aが被穿孔物を貫通する直前に
は未切削部分が僅かだけ残る。そして、この最後に僅か
に残った未切削部分がドリルねじを軸方向へ押す力に基
づく剪断力によって貫通孔の外側に押し出されて、被穿
孔物の裏側にバリが生じてしまう。 これに対して、本実施例におけるドリルねじの場合に
は切刃22,23を軸方向ねじ部12側に向けて湾曲した弧状
に形成している。したがって、第２図に示すように、外
側面26に対する切削22,23の角度は大略直角である。そ
のため、切刃22,23の端部22a,23bが被穿孔物を貫通する
直前に残る未切削部分は、外側面26に対する切刃の角度
が鈍角である場合より多くなる。その結果、最後に残っ
た未切削部分は貫通孔の外側に押し出されにくく切刃2
2,23によって切削される。つまり、本実施例におけるド
リルねじの場合には被穿孔物の裏側にバリは生じないの
である。 このように、切刃22,23を軸方向ねじ部12側に向けて
湾曲した弧状に形成した場合における特殊な場合とし
て、外側面に対する切刃の角度が鋭角である場合があ
る。その場合には、切刃の半径方向外側の端部が被穿孔
物の裏面に近付いても貫通孔の直径がドリルねじの直径
に急速に近付くことはない。むしろ、切刃の半径方向外
側の端部の方がその内側近傍よりも先に被穿孔物の裏面
に到達する。したがって、この場合には最後に残った未
切削部分がドリルねじから受ける剪断力によって貫通孔
の外側に押し出される前に、上記未切削部分が切刃の外
側の端部によって切り落とされてしまうので、被穿孔物
の裏側にバリが生じないのである。 また、本実施例においては、さらに切削性を向上させ
るために次のようにしている。すなわち、第３図におい
て、切刃22,23の一側面を形成するすくい面24（第３図
においては一方のみ記載）の軸方向のすくい角（以下、
単にすくい角と言う）βを刃先に近い箇所25において更
に大きなすくい角αに変化させるのである。こうするこ
とによって、すくい面24の根元側の軸方向に対する傾斜
角を従来のドリルねじのすくい角（例えばβ）と同程度
に保って刃先のみを大きなすくい角αを得ることができ
る。したがって、従来とほぼ同じ傾斜角のすくい面でも
って尚一層切削性を向上できるのである。 このようにすくい角αが大きくて切削性が良いという
ことは、上述のように切刃22,23の端部22a,23aが被穿孔
物を貫通する直前に残った未切削部分を容易に切削する
ことができ、上記未切削部分とバリと成らないことに大
いに寄与している。 上述のように、本実施例におけるドリルねじは、上記
切刃22,23の形状を軸方向ねじ部12側および回転方向後
ろ側に向けて湾曲した弧状を成している。したがって、
切刃22,23に掛かる切削荷重を少なくしてドリルねじの
切削性を向上できる。また、チーゼル21の形状も軸方向
ねじ部12側に向けて湾曲した弧状を成すようにしてい
る。そのために、切刃22,23の形状が軸方向ねじ部12側
に向けて湾曲した弧状であることと相俟って、チーゼル
21の両端21a,21bは軸方向反ねじ部12側に向かって切り
立つようになっている。したがって、ドリルねじが被穿
孔物の表面に対して傾斜していてもチーゼル21は容易に
被穿孔物に食いついてドリルねじの位置決めができ、ド
リルねじの乱歩を防止できる。さらに、すくい面24のす
くい角を刃先付近で大きなすくい角に変化させて、切刃
22の根元の傾斜角を大きくすることなく、大きなすくい
角αを得るようにしている。したがって、更に切削性を
向上して作業効率の向上を図ることができる。 このように、本実施例では、ドリルねじの切刃22,23
を軸方向ねじ部12側および回転方向後ろ側に向けて湾曲
した弧状に形成すると共にすくい角αを従来より大きく
することによって、ドリルねじの切削性を大いに向上し
ている。その結果、本実施例によれば、従来は6.3mmが
限度であった人間の力によって穿孔可能なドリルねじの
直径を8mmまで太くすることが可能となった。 また、上記実施例におけるドリルねじは、乱歩せず切
削性がよいので作業者の疲労が少なく、作業条件の悪い
工事現場において使用するのに打って付けなドリルねじ
であると言える。 上記実施例におけるドリルねじのチーゼル21および切
刃22,23の形状は、単に軸方向ねじ部12側および回転方
向後ろ側に向けて湾曲した弧状であってすくい面24の傾
斜角が先端部のみで変化しているだけの簡単な形状であ
る。したがって、上記切刃22,23を形成する場合には、
各すくい面を夫々有する対称な２つの金具を用いた冷間
鍛造によって容易に形成できる。 上記実施例においては、第２図に示されているよう
に、チーゼル21の両側方へ延びてこのチーゼル21を形成
する２つの面27（第２図では一方のみ図示）は凹面であ
るが、この発明はこれに限定されるものではない。要
は、チーゼル21の形状が軸方向ねじ部12側に向けて湾曲
した弧状になるような面であればよいのである。
る。 第１図はこの発明のドリルねじの外観図である。この
ドリルねじはドリル部11とねじ部12と頭部13とから成
り、例えば複数枚の鉄版を締結する際に次のように用い
られる。すなわち、上記ドリルねじのドリル部11を１枚
目の鉄板の表面に押し当てて頭部13を回転する。そし
て、重ね合わせた複数枚の鉄板にドリル部11で孔を穿ち
つつ、その穿った孔の内壁にねじ部12のねじ山14を捩込
む。こうして、複数枚の鉄版をドリルねじで互いに締め
付けることによって締結するのである。 第２図および第３図は上記ドリルねじのドリル部11の
拡大図であり、第２図は正面図を示し第３図は側面図を
示す。この発明におけるドリルねじのチーゼル21は、軸
に直交する方向に配列された２つの端部21a,21b間で成
り、その形状は軸方向ねじ部12側に向けて湾曲した弧状
を成している。また、上記チーゼル21の両端21a,21bに
連なってドリルのねじ外側面26に向かって延びる切刃2
2,23の稜線の形状は、第２図に示すように軸方向ねじ部
12側に向けて湾曲した弧状を成していると共に、第３図
に示すように回転方向後ろ側にも湾曲した弧状を成して
いる。 上述のように、上記チーゼル21は軸方向ねじ部12側に
向けて湾曲した弧状を成す一方、切刃22,23の形状も軸
方向ねじ部12側に向けて湾曲した弧状を成している。そ
の結果、チーゼル21の両端21a,21bは軸方向反ねじ部12
側に切り立った状態になる。そのために、ドリルねじを
被穿孔物の表面に対して垂直に立てることができない場
合でも、チーゼル21の切り立った端部21aまたは端部21b
が被穿孔物の表面に引っ掛かり易く、チーゼル21は容易
に被穿孔物に食いつくことができるのである。したがっ
て、作業条件の悪い工事現場において、被穿孔物の表面
に対してどうしてもドリルねじが傾いてしまう場合であ
ってもドリルねじは乱歩することがなく、容易に穿孔箇
所の位置を定めることができるのである。 また、上述のように、上記切刃22,23の形状は軸方向
ねじ部12側および回転方向後ろ側に向けて湾曲した弧状
を成している。こうすることによって、切刃22.23の刃
渡りの長さが同じである場合には、切刃22,23の形状を
直線に成す場合よりも切刃22,23の刃に沿った長さを長
くすることができる。したがって、切刃22,23における
単位長さに掛かる切削荷重を少なくできるのである。さ
らに、切刃22,23の形状を軸方向ねじ部12側に向けて湾
曲した弧状に成しているため、その湾曲した切孔22,23
の中心部における軸に対する傾斜角は従来の直線の切刃
に比してより小さくなる。これに対して、切刃22,23の
周辺部における軸に対する傾斜角は従来の切刃に比して
より大きくなる。一方、ドリルねじの周速は中心部では
遅く外周部では速い。このように、周速の遅い中心部に
おける切刃22,23の軸に対する傾斜角が従来よりも小さ
くなるため、切刃22,23の中心部に掛かる切削荷重が著
しく低減されるのである。これに対して、外周部におけ
る切刃22,23の軸に対する傾斜角は従来よりも大きくな
っている。ところが外周部では周速が速いためそれ程切
削荷重は増大しないのである。そのために、切刃22,23
全体に掛かる切削荷重は切刃の形状が直線の場合よりも
少なくできる。こうして、切刃22,23に掛かる切削荷重
を少なくすることによって、ドリルねじの切削性を大幅
に改善できるのである。 また、切刃22,23の形状を回転方向後ろ側に向けて湾
曲した弧状にすることによって、切刃22,23の進行方向
（回転方向）に対して切刃22,23がある角度で傾斜する
ことになる。したがって、切刃22,23に対する切削荷重
の垂直成分を小さくでき、更に切削性を改善できる。 さらに、上記切刃22,23を軸方向ねじ部12側に向けて
湾曲した弧状に形成することによって次のような効果を
も有する。すなわち、従来のドリルねじの場合には、第
４図に示すように、切刃3,4を直線状に成しているので
外側面５に対する切刃3,4の角度は鈍角である。したが
って、ドリルねじのチーゼル１が被穿孔物を貫通し、さ
らに切刃3,4の外側の端部3a,4bが被穿孔物の裏面に近付
くに連れて貫通孔の直径がドリルねじの直径に急速に近
付き、切刃3,4の端部3a,4aが被穿孔物を貫通する直前に
は未切削部分が僅かだけ残る。そして、この最後に僅か
に残った未切削部分がドリルねじを軸方向へ押す力に基
づく剪断力によって貫通孔の外側に押し出されて、被穿
孔物の裏側にバリが生じてしまう。 これに対して、本実施例におけるドリルねじの場合に
は切刃22,23を軸方向ねじ部12側に向けて湾曲した弧状
に形成している。したがって、第２図に示すように、外
側面26に対する切削22,23の角度は大略直角である。そ
のため、切刃22,23の端部22a,23bが被穿孔物を貫通する
直前に残る未切削部分は、外側面26に対する切刃の角度
が鈍角である場合より多くなる。その結果、最後に残っ
た未切削部分は貫通孔の外側に押し出されにくく切刃2
2,23によって切削される。つまり、本実施例におけるド
リルねじの場合には被穿孔物の裏側にバリは生じないの
である。 このように、切刃22,23を軸方向ねじ部12側に向けて
湾曲した弧状に形成した場合における特殊な場合とし
て、外側面に対する切刃の角度が鋭角である場合があ
る。その場合には、切刃の半径方向外側の端部が被穿孔
物の裏面に近付いても貫通孔の直径がドリルねじの直径
に急速に近付くことはない。むしろ、切刃の半径方向外
側の端部の方がその内側近傍よりも先に被穿孔物の裏面
に到達する。したがって、この場合には最後に残った未
切削部分がドリルねじから受ける剪断力によって貫通孔
の外側に押し出される前に、上記未切削部分が切刃の外
側の端部によって切り落とされてしまうので、被穿孔物
の裏側にバリが生じないのである。 また、本実施例においては、さらに切削性を向上させ
るために次のようにしている。すなわち、第３図におい
て、切刃22,23の一側面を形成するすくい面24（第３図
においては一方のみ記載）の軸方向のすくい角（以下、
単にすくい角と言う）βを刃先に近い箇所25において更
に大きなすくい角αに変化させるのである。こうするこ
とによって、すくい面24の根元側の軸方向に対する傾斜
角を従来のドリルねじのすくい角（例えばβ）と同程度
に保って刃先のみを大きなすくい角αを得ることができ
る。したがって、従来とほぼ同じ傾斜角のすくい面でも
って尚一層切削性を向上できるのである。 このようにすくい角αが大きくて切削性が良いという
ことは、上述のように切刃22,23の端部22a,23aが被穿孔
物を貫通する直前に残った未切削部分を容易に切削する
ことができ、上記未切削部分とバリと成らないことに大
いに寄与している。 上述のように、本実施例におけるドリルねじは、上記
切刃22,23の形状を軸方向ねじ部12側および回転方向後
ろ側に向けて湾曲した弧状を成している。したがって、
切刃22,23に掛かる切削荷重を少なくしてドリルねじの
切削性を向上できる。また、チーゼル21の形状も軸方向
ねじ部12側に向けて湾曲した弧状を成すようにしてい
る。そのために、切刃22,23の形状が軸方向ねじ部12側
に向けて湾曲した弧状であることと相俟って、チーゼル
21の両端21a,21bは軸方向反ねじ部12側に向かって切り
立つようになっている。したがって、ドリルねじが被穿
孔物の表面に対して傾斜していてもチーゼル21は容易に
被穿孔物に食いついてドリルねじの位置決めができ、ド
リルねじの乱歩を防止できる。さらに、すくい面24のす
くい角を刃先付近で大きなすくい角に変化させて、切刃
22の根元の傾斜角を大きくすることなく、大きなすくい
角αを得るようにしている。したがって、更に切削性を
向上して作業効率の向上を図ることができる。 このように、本実施例では、ドリルねじの切刃22,23
を軸方向ねじ部12側および回転方向後ろ側に向けて湾曲
した弧状に形成すると共にすくい角αを従来より大きく
することによって、ドリルねじの切削性を大いに向上し
ている。その結果、本実施例によれば、従来は6.3mmが
限度であった人間の力によって穿孔可能なドリルねじの
直径を8mmまで太くすることが可能となった。 また、上記実施例におけるドリルねじは、乱歩せず切
削性がよいので作業者の疲労が少なく、作業条件の悪い
工事現場において使用するのに打って付けなドリルねじ
であると言える。 上記実施例におけるドリルねじのチーゼル21および切
刃22,23の形状は、単に軸方向ねじ部12側および回転方
向後ろ側に向けて湾曲した弧状であってすくい面24の傾
斜角が先端部のみで変化しているだけの簡単な形状であ
る。したがって、上記切刃22,23を形成する場合には、
各すくい面を夫々有する対称な２つの金具を用いた冷間
鍛造によって容易に形成できる。 上記実施例においては、第２図に示されているよう
に、チーゼル21の両側方へ延びてこのチーゼル21を形成
する２つの面27（第２図では一方のみ図示）は凹面であ
るが、この発明はこれに限定されるものではない。要
は、チーゼル21の形状が軸方向ねじ部12側に向けて湾曲
した弧状になるような面であればよいのである。
以上より明らかなように、請求項１に係る発明のドリ
ルねじは、ドリル部の最先端に設けられたチーゼルの両
端に連なる切刃の稜線の形状を軸方向ねじ部側に向けて
湾曲した弧状に成しているので、切刃に掛かる切削荷重
を低くして切削性を向上できる。 このように、この発明のドリルねじは切削性がよいの
で作業者の疲労が少なく、作業条件の悪い工事現場にお
いて大いに効果を発揮できる。 また、請求項２に係る発明のドリルねじは、請求項１
に係る発明における切刃の稜線の形状を回転方向後ろ側
に湾曲させた弧状に成しているので、さらに切削性を向
上できる。 また、請求項３に係る発明のドリルねじは、請求項１
または請求項２に係る発明におけるチーゼルの形状を軸
方向上記ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成しているの
で、切刃の稜線の形状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾
曲した弧状に成していることと相俟って上記チーゼルの
両端は軸方向反ねじ部側に切り立つように形成される。
したがって、上記ドリルねじにおいては、被穿孔物の表
面に対して傾斜していても上記チーゼルが被穿孔物に容
易に食いつくことができ、乱歩しにくい。 このように、この発明のドリルねじは乱歩しにくく切
削性がよいので、作業条件の悪い工事現場においてより
一層効果を発揮できる。 また、請求項４に係る発明のドリルねじは、請求項１
乃至請求項３のいずれかに係る発明におけるすくい面の
刃先側のすくい角を根元側のすくい角よりも大きく成し
たので、切刃の根元側の傾斜角を従来のドリルねじのす
くい角と同じに保って刃先のみのすくい角を大きくでき
る。したがって、上記切刃のすくい角を大きくして更に
切削荷重を低くできる。 このように、この発明のドリルねじは乱歩しにくく更
に切削性がよいので、作業者の疲労が少なく作業条件の
悪い工事現場において使用するのに打って付けである。
ルねじは、ドリル部の最先端に設けられたチーゼルの両
端に連なる切刃の稜線の形状を軸方向ねじ部側に向けて
湾曲した弧状に成しているので、切刃に掛かる切削荷重
を低くして切削性を向上できる。 このように、この発明のドリルねじは切削性がよいの
で作業者の疲労が少なく、作業条件の悪い工事現場にお
いて大いに効果を発揮できる。 また、請求項２に係る発明のドリルねじは、請求項１
に係る発明における切刃の稜線の形状を回転方向後ろ側
に湾曲させた弧状に成しているので、さらに切削性を向
上できる。 また、請求項３に係る発明のドリルねじは、請求項１
または請求項２に係る発明におけるチーゼルの形状を軸
方向上記ねじ部側に向けて湾曲した弧状に成しているの
で、切刃の稜線の形状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾
曲した弧状に成していることと相俟って上記チーゼルの
両端は軸方向反ねじ部側に切り立つように形成される。
したがって、上記ドリルねじにおいては、被穿孔物の表
面に対して傾斜していても上記チーゼルが被穿孔物に容
易に食いつくことができ、乱歩しにくい。 このように、この発明のドリルねじは乱歩しにくく切
削性がよいので、作業条件の悪い工事現場においてより
一層効果を発揮できる。 また、請求項４に係る発明のドリルねじは、請求項１
乃至請求項３のいずれかに係る発明におけるすくい面の
刃先側のすくい角を根元側のすくい角よりも大きく成し
たので、切刃の根元側の傾斜角を従来のドリルねじのす
くい角と同じに保って刃先のみのすくい角を大きくでき
る。したがって、上記切刃のすくい角を大きくして更に
切削荷重を低くできる。 このように、この発明のドリルねじは乱歩しにくく更
に切削性がよいので、作業者の疲労が少なく作業条件の
悪い工事現場において使用するのに打って付けである。
第１図はこの発明のドリルねじにおける一実施例の外観
図、第２図は第１図におけるドリル部の正面拡大図、第
３図は第１図におけるドリル部の側面拡大図、第４図は
従来のドリルねじのドリル部の拡大図である。 11……ドリル部、12……ねじ部、 13……頭部、21……チーゼル、 22,23……切刃、24……すくい面、 26……外側面、α……すくい角。
図、第２図は第１図におけるドリル部の正面拡大図、第
３図は第１図におけるドリル部の側面拡大図、第４図は
従来のドリルねじのドリル部の拡大図である。 11……ドリル部、12……ねじ部、 13……頭部、21……チーゼル、 22,23……切刃、24……すくい面、 26……外側面、α……すくい角。
Claims (4)
- 【請求項１】先端に設けられたドリル部で被穿孔物に孔
を穿ちつつ、この穿った孔の内壁に上記ドリル部に続い
て設けられたねじ部のねじ山を捩込んで行くドリルねじ
において、 上記ドリル部の最先端中央に位置するチーゼルの両端に
連なる切刃の稜線の形状を軸方向上記ねじ部側に向けて
湾曲した弧状に成したことを特徴とするドリルねじ。 - 【請求項２】請求項１に記載のドリルねじにおいて、 上記切刃の稜線の形状を回転方向後ろ側に湾曲した弧状
に成したことを特徴とするドリルねじ。 - 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のドリルね
じにおいて、 上記チーゼルの形状を軸方向上記ねじ部側に向けて湾曲
した弧状に成したことを特徴とするドリルねじ。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
ドリルねじにおいて、 上記切刃のすくい面を軸方向に２段に形成し、刃先側の
軸方向のすくい角を根元側の軸方向のすくい角よりも大
きく成したことを特徴とするドリルねじ。
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|---|---|---|---|
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| AU64977/90A AU625007B2 (en) | 1990-07-23 | 1990-10-25 | Drill screw having cutting edges each forming a concave arc |
| EP90120785A EP0468089B1 (en) | 1990-07-23 | 1990-10-30 | Drill screw having cutting edges each forming an arc curving to a head side |
| DE69013340T DE69013340T2 (de) | 1990-07-23 | 1990-10-30 | Bohrschraube mit zur Kopfseite gekrümmten Schneiden. |
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| TWI560371B (en) * | 2013-10-22 | 2016-12-01 | Taiwan Shan Yin Int Co Ltd | A self-drilling screw |
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