JP3003477U - セルフドリルネジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非金属製の被締結物を金属製のフレームに良
好に締着せしめ、しかも、首部を含む頭部の大部分を被
締結物に埋入させると共に、首部を含む頭部を被締結物
に奥深く進入させないようにしたセルフドリルネジを提
供する。 【構成】 首部がシャンクから頭部に至り次第に外径を
径大にするテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状
首部の外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方
向に列設し、頭部に首部の外周に広がる平板状の制動面
付きフランジを形成し、しかも、先端ドリル部の側縁に
突出するリーマ刃を設けた構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、建築物において、主として非金属部材を金属部材に固着するための セルフドリルネジに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、例えば、建築物の屋根等において、野地板等を金属製フレーム等に固着 するために、セルフドリルネジが使用されている。このようなセルフドリルネジ は、ねじ下穴の切削とねじ立てを連続して行い、一連の作業でねじ締結を行わし める点において便利であり、種々の構成のものが提供されている。

【０００３】 ところで、建築物の屋根構造においては、木製等の野地板を金属製等のフレー ムに固着した後、該野地板の上にカラーベスト等の屋根部材が重合固着される。 従って、野地板を固着したセルフドリルネジは、ネジの頭部を野地板の表面に大 きく突出しないことが好ましい。このため、近年、ネジの首部から頭部に至り次 第に外径を径大に形成したテーパ状の所謂皿状頭部付きのセルフドリルネジが使 用されており、これによれば、ネジ締着時に皿状の頭部が野地板内に埋入せしめ られるので、頭部を野地板の表面に大きく突出しない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

然しながら、前記のような皿状頭部付きのセルフドリルネジを用いて野地板を フレームに固着する場合、現実には、皿状頭部が野地板に好適に進入せず、野地 板の表面で停止してしまうことが多い。皿状頭部のテーパ面は平滑面であるため 、野地板の表面に進入し難い。そして皿状頭部が進入せず空回りすると、先にね じ込まれたシャンクの螺糸が所謂バカねじ状態を招来してしまうからである。

【０００５】 そこで、皿状頭部を野地板に進入し易くするためには、テーパ面に切削用リブ を設け、これにより野地板を切削しつつ皿状頭部を進入せしめれば良いことが知 見される。

【０００６】 ところが、一般的に、セルフドリルネジは、動力付きのドライバーにより強力 なねじ込みを行われるため、前述のように皿状頭部のテーパ面に切削用リブを設 けた構成の場合、今度は、ネジの螺進に追従して皿状頭部が野地板の表面に容易 に進入する余り、野地板の内部に深く進入してしまう問題がある。そして、この ように皿状頭部が深く進入すると、野地板が木製のときは木割れを生じる虞れが あり、また、野地板がコンクリート系の成形物を含むときは大きなバカ穴を形成 してしまい、強度低下を生じる問題がある。

【０００７】 一方、非金属製の野地板を金属製のフレームに固着するような場合、一般に使 用されている通常のセルフドリルネジを使用することはできない。即ち、通常の セルフドリルネジは、螺糸付きシャンクの先端にドリル部を延設した構成に過ぎ ないから、該セルフドリルネジを野地板に螺入中は、所期のセルフドリル作用と ねじ立て作用を期待できるが、ドリル部が金属製フレームに至ると、そこでセル フドリルネジの進入を停止してしまう。蓋し、螺糸のピッチに基づく進入速度に 対して、ドリル部のドリリングに基づく進入速度が小さいため、野地板の内部を 螺糸が所定進入速度で前進し得ないからである。そして、この状態でセルフドリ ルネジの回転を続けると、野地板がフレームから浮き上がってしまう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決したセルフドリルネジを提供するものであり、本考 案のセルフドリルネジによれば、例えば、野地板をフレームに固着するためにセ ルフドリルネジを螺進せしめた際、首部を含む頭部の大部分が野地板の表面に容 易に埋入される反面、該頭部が野地板に深く進入してしまうことはなく野地板の 表面で停止せしめられる。また、非金属製の野地板を金属製のフレームに固着す る際、セルフドリルネジは、野地板から金属製フレームに至り好適に螺進せしめ られる。

【０００９】 そこで、本考案が第一の手段として構成したところは、螺糸付きシャンクと、 該シャンクの先端に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介して延 設された頭部とを備えるセルフドリルネジにおいて、前記首部がシャンクから頭 部に至り次第に外径を径大にするテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首 部の外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列設して成り、前記頭 部が首部の外周に広がる平板状のフランジを備え、該フランジにネジの進行方向 に臨む制動面を形成して成る点にある。

【００１０】 また、本考案が第二の手段として構成したところは、螺糸付きシャンクと、該 シャンクの先端に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介して延設 された頭部とを備えるセルフドリルネジにおいて、前記首部がシャンクから頭部 に至り次第に外径を径大にするテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部 の外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列設して成り、前記頭部 が首部の外周に広がる平板状のフランジを備え、該フランジにネジの進行方向に 臨む制動面を形成して成り、前記ドリル部が径方向に対向して配置された２条の 縦溝により形成された切削面の切削縁にリーマ刃を突設し、該リーマ刃の回転軌 跡の直径Ｘと、前記切削用リブを含む首部の最大径部の直径Ｙと、前記頭部のフ ランジの直径Ｚとを、Ｘ≦Ｙ＜Ｚに形成して成る点にある。

【００１１】 また、本考案が第三の手段として構成したところは、螺糸付きシャンクと、該 シャンクの先端に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介して延設 された頭部とを備えるセルフドリルネジにおいて、前記首部がシャンクから頭部 に至り次第に外径を径大にするテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部 の外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列設し、該切削用リブを 含む首部のテーパ面を首部内方に向けて湾曲する円弧状に形成して成り、前記頭 部が首部の外周に広がる平板状のフランジを備え、該フランジにネジの進行方向 に臨む制動面を形成して成り、前記ドリル部が径方向に対向して配置された２条 の縦溝により形成された切削面の切削縁にリーマ刃を突設し、該リーマ刃の回転 軌跡の直径Ｘと、前記切削用リブを含む首部の最大径部の直径Ｙと、前記頭部の フランジの直径Ｚとを、Ｘ≦Ｙ＜Ｚに形成して成る点にある。

【００１２】 更に、本考案が第四の手段として構成したところは、螺糸付きシャンクと、該 シャンクの先端に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介して延設 された頭部とを備えるセルフドリルネジにおいて、前記首部がシャンクから頭部 に至り次第に外径を径大にするテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部 の外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列設し、該切削用リブを 含む首部のテーパ面を首部内方に向けて湾曲する円弧状に形成して成り、前記頭 部が首部の外周に広がる平板状のフランジを備え、該フランジにネジの進行方向 に臨む制動面を形成して成り、前記ドリル部が径方向に対向して配置された２条 の縦溝により形成された切削面の切削縁にリーマ刃を突設し、該リーマ刃は、前 記切削縁に対して９０度以上の角度を有して交差する後退角を有する先端刃縁と 、該先端刃縁からシャンクの中心に向けてテーパを有して延びる側部刃縁とを備 えて成り、前記リーマ刃の回転軌跡の最大直径Ｘと、前記切削用リブを含む首部 の最大径部の直径Ｙと、前記頭部のフランジの直径Ｚとを、Ｘ≦Ｙ＜Ｚに形成し て成る点にある。

【００１３】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の１実施例を詳述する。

【００１４】 図１に示すように、セルフドリルネジ１は、螺糸２を有するシャンク３と、該 シャンク３の先端に延設されたドリル部４と、該シャンク３の基端に首部５を介 して延設された頭部６とを備える。

【００１５】 前記首部５は、シャンク３から頭部６に至り次第に外径を径大にするテーパ状 首部を構成し、該テーパ状首部５の外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブ７ を周方向に多数列設しており、図１（Ａ）に示すように、該切削用リブ７を含む 首部５のテーパ面を首部内方に向けて湾曲する円弧状に形成している。

【００１６】 前記頭部６は、首部５の外周に広がる平板状のフランジ８を備え、該フランジ ８にネジ１の進行方向に臨む平坦な制動面９を形成している。

【００１７】 前記ドリル部４は、シャンク３より軸方向に延出するボデー１０と、該ボデー １０より先端に向けて突出する尖端部１１とを備えている。前記ボデー１０には 、径方向に対向して２条の縦溝１２が軸方向に形成され、各縦溝１２により構成 された平坦な切削面の側縁に切削縁１３を形成する。この切削縁１３は、尖端部 １１の切刃１４に連なり、該切刃１４から後方に向けて軸方向に延びる。このよ うな構成のドリル部４は、一対のパンチダイスを用いて鍛造成形される。

【００１８】 ドリル部４の鍛造成形時に、前記一対のパンチダイスが、縦溝１２の後端近傍 部において、切削縁１３に連なり側方に突出する薄板状のリーマ刃１５を成形す る。このリーマ刃１５は、切削縁１３に対して９０度以上の角度を有して交差す る後退角を有する先端刃縁１６と、該先端刃縁１６からシャンク３に向けてテー パを有して延びる側部刃縁１７を備えており、図１（Ｃ）に示すように、先端刃 縁１６及び側部刃縁１７が前記切削縁１３とほぼ同一平面上に延びていることが 好ましい。

【００１９】 そして、リーマ刃１５の回転軌跡の最大直径Ｘ（先端刃縁１６と側部刃縁１７ の交差部における直径）と、切削用リブ７を含む首部５の最大直径Ｙ（制動面９ に接する部分における首部５の直径）と、頭部６のフランジ８の直径Ｚとは、Ｘ ≦Ｙ＜Ｚに形成されている。

【００２０】 尚、図１（Ｂ）に示すように、頭部６の頂面には、ドリルビット等の回転工具 を係合するための係合溝１８が形成されており、該係合溝１８は、テーパ状首部 ５に奥深く形成されている。

【００２１】 図２は、上記構成に基づくセルフドリルネジ１を用いて野地板等の被締結物１ ９を金属製等のフレーム２０に固着する際の作用を示している。

【００２２】 図２（Ａ）に示すように、被締結部材１９にセルフドリルネジ１のドリル部４ を立てながらねじ込むと、ドリル部４により被締結部材１９に下穴を形成するや 否や、該下穴をリーマ刃１５により切削しつつ大径化し、後続する螺糸２を進入 せしめるためのリーミング穴２１を形成する。このため、被締結部材１９を貫通 したドリル部４がフレーム２０に至った際、螺糸２はリーミング穴２１を挿通し て自由に進入できる状態にあるから、ドリル部４をその所定速度に従ってフレー ム２０に進入せしめることができる。尚、リーマ刃４は薄板状に形成されている から、フレーム２０を貫通する際に折損され、自動的にドリル部４から分離除去 される。

【００２３】 ところで、ドリル部４が被締結部材１９を進入する間、リーマ刃４は、先端刃 縁１６に後退角を設けられているので、被締結部材１９を好適に切削しつつも、 切削抵抗が比較的小さく、従って、被締結部材１９中でリーマ刃４が折損分離し てしまうことはない。また、側部刃縁１７がテーパ角を有し、リーミング穴２１ との間に微小な隙間Ｓを形成するので、前記先端刃縁１６により切削される被締 結部材１９の切削屑が該隙間Ｓを介して容易に排出され、縦溝１２に目詰まりを 生じない。

【００２４】 引き続き、ドリル部４がリーマ刃４を折損分離せしめてフレーム２０を貫通す ると、図２（Ｂ）に示すように、フレーム２０にはシャンク３の螺糸２が螺入さ れ締着される。この際、被締結物１９の表面に開口するリーミング穴２１は、テ ーパ状首部５の切削用リブ７により切削され拡開せしめられる。即ち、リーミン グ穴２１の内径を規定するリーマ刃１５の回転軌跡の最大直径Ｘと、首部５の最 大径部の直径Ｙとは、Ｘ≦Ｙに形成されているので、テーパ状首部５は、切削用 リブ７により被締結物１９の表面を切削しつつ該被締結物１９に進入し埋入され 、フランジ８の制動面９が被締結物１９の表面に当接した状態でセルフドリルネ ジ１の進入を停止する。

【００２５】 前述のようにテーパ状首部５が被締結物１９に進入する際、切削用リブ７を含 む首部５のテーパ面は、首部の内方に向けて湾曲する円弧状に形成されているの で、該テーパ面を円弧状でないストレートなテーパ状に形成している場合に比較 すると、首部５が被締結物１９を切削しつつ進入するときに生じる摩擦トルクが 進入完了の直前で急激に増加することになる。また、前記円弧状の構成により、 切削用リブ７が切削した被締結物１９の切削屑をストレートに排出することを妨 げ、むしろ抱き込むように作用するから、この点でも首部５が埋入を完了する直 前に摩擦トルクが急激に増加する。

【００２６】 この点に関して、前述のような意図的な摩擦トルクの増大を生じない場合は、 ドリル部４がフレーム２０を貫通して該フレーム２０にシャンク３の螺糸２が進 入するや否や、セルフドリルネジ１は、回転力に応じた強力な推力を生じて螺進 することになるが、前述のように摩擦トルクの急激な増大により回転を適度に妨 げる構成としておけば、作業者が締結完了に近づいたことを容易に感知すること ができ、その時点で動力付き回転工具を停止させることができる。

【００２７】 ところで、作業者が締結完了を感知した後、実際に動力付き回転工具を停止さ せるまでの間、僅かなタイムラグを生じるのが一般的であり、その間、セルフド リルネジ１は、駆動回転されつつ螺進する。然しながら、上記構成によれば、頭 部６におけるフランジ８の制動面９が被締結物１９の表面に当接し、それ以上に ネジ１が進入することを阻止するので、セルフドリルネジ１は、制動面９を被締 結物１９に圧接せしめた状態で停止する。

【００２８】 尚、被締結物１９を構成する野地板等が木製の場合は、図２（Ｂ）の鎖線に示 すように、木質繊維の弾性復元力によりリーミング穴２１が縮小してシャンク３ に密着する。一方、被締結物１９を構成する野地板等がコンクリート系の成形物 を含むものである場合は、リーミング穴２１をそのまま残存せしめるが、被締結 部材１９は、フレーム２０に対してネジ１の頭部６により押えつけられ締着せし められる。

【００２９】

【考案の効果】

請求項１に記載の本考案によれば、首部５がシャンク３から頭部６に至り次第 に外径を径大にするテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部５の外周面 に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブ７を周方向に列設した構成であるから、螺着 作業時に、被締結物１９の表面を切削しつつ首部５を含む頭部６の大部分を被締 結物１９に埋入せしめることができる。その結果、建築物の屋根等において、野 地板を金属製フレームに固着するような場合、ネジ１の頭部６が野地板の表面に 大きく突出することはなく、該野地板の上にカラーベスト等の屋根部材を好適に 重合し敷設固着することができる。

【００３０】 しかも、本考案によれば、頭部６が首部５の外周に広がる平板状のフランジ８ を備え、該フランジ８にネジ１の進行方向に臨む制動面９を形成した構成である から、ネジ１の螺進に追従して首部５を含む頭部６が被締結物１９の内部に深く 進入してしまうことはなく、前記制動面９を被締結物１９の表面に圧接した状態 でネジ１を停止せしめることができる。その結果、被締結物１９を構成する野地 板が木製の場合でも木割れを生じることがなく、或いは、コンクリート系の成形 物を含む場合でも大きなバカ穴を形成することにより強度低下を生じるようなこ とがない。

【００３１】 請求項２に記載の本考案によれば、ドリル部４が径方向に対向して配置された ２条の縦溝１２により形成された切削面の切削縁１３にリーマ刃１５を突設した 構成であるから、セルフドリル方式のネジ１として非金属製の被締結物１９を金 属製のフレーム２０に良好に締着することが可能であり、しかも、該リーマ刃１ ５の回転軌跡の直径Ｘと、前記首部５の最大径部の直径Ｙと、前記頭部６のフラ ンジ８の直径Ｚとを、Ｘ≦Ｙ＜Ｚに形成して成る構成であるから、前述のような 首部５の切削用リブ７による被締結物１９の切削を良好に行わしめながら、フラ ンジ８の制動面９によるネジ１の停止作用を実現できる。

【００３２】 請求項３に記載の本考案によれば、上記に加えて、切削用リブ７を含む首部５ のテーパ面を首部内方に向けて湾曲する円弧状に形成した構成であるから、首部 ５が被締結物１９を切削しつつ進入するときに生じる摩擦トルクを進入完了の直 前で急激に増加せしめることが可能である。また、前記円弧状の構成により、切 削用リブ７が切削した被締結物１９の切削屑をストレートに排出することを妨げ 、むしろ抱き込むように作用せしめ、この点でも首部５が埋入を完了する直前に 摩擦トルクを急激に増加せしめることが可能である。その結果、ネジ１の螺進締 結時において、作業者が締結完了に近づいたことを容易に感知することができ、 その時点で動力付き回転工具を停止させることができるので、無理なねじ込みを 継続することによるねじバカ状態の発生を防止し、フランジ８の制動面９が被締 結物１９の表面に圧接された直後のねじ込み停止が可能になる。

【００３３】 請求項４に記載の本考案によれば、上記に加えて、リーマ刃１５が、ドリル部 ４の切削縁１３に対して９０度以上の角度を有して交差する後退角を有する先端 刃縁１６を備えた構成であるから、該先端刃縁１６により被締結部材１９を好適 に切削しつつも、切削抵抗が比較的小さく、従って、被締結部材１９中でリーマ 刃４が折損分離してしまうことはない。

【００３４】 しかも、リーマ刃１５は、前記先端刃縁１６からシャンク３の中心に向けてテ ーパを有して延びる側部刃縁１７を備えた構成であるから、先端刃縁１６により 削成された被締結部材１９のリーミング穴２１と側部刃縁１７との間に微小な隙 間Ｓが形成され、従って、前記先端刃縁１６により切削される被締結部材１９の 切削屑を該隙間Ｓを介して排出することができ、縦溝１２に目詰まりを生じるこ とがなく切削効果に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示しており、（Ａ）は正面
図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）はドリル部の拡大側面図、
（Ｄ）は首部の横断面図である。

【図２】本考案の１実施例の作用を示しており、（Ａ）
は螺入途上の状態を示す断面図、（Ｂ）は締着完了の状
態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ セルフドリルネジ ２ 螺糸 ３ シャンク ４ ドリル部 ５ 首部 ６ 頭部 ７ 切削用リブ ８ フランジ ９ 制動面 １２ 縦溝 １３ 切削縁 １５ リーマ刃 １６ 先端刃縁 １７ 側部刃縁 １９ 被締結物 ２０ フレーム

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺糸付きシャンクと、該シャンクの先端
   に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介
   して延設された頭部とを備えるセルフドリルネジにおい
   て、 前記首部がシャンクから頭部に至り次第に外径を径大に
   するテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部の
   外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列
   設して成り、 前記頭部が首部の外周に広がる平板状のフランジを備
   え、該フランジにネジの進行方向に臨む制動面を形成し
   て成ることを特徴とするセルフドリルネジ。
2. 【請求項２】 螺糸付きシャンクと、該シャンクの先端
   に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介
   して延設された頭部とを備えるセルフドリルネジにおい
   て、 前記首部がシャンクから頭部に至り次第に外径を径大に
   するテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部の
   外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列
   設して成り、 前記頭部が首部の外周に広がる平板状のフランジを備
   え、該フランジにネジの進行方向に臨む制動面を形成し
   て成り、 前記ドリル部が径方向に対向して配置された２条の縦溝
   により形成された切削面の切削縁にリーマ刃を突設し、
   該リーマ刃の回転軌跡の直径Ｘと、前記切削用リブを含
   む首部の最大径部の直径Ｙと、前記頭部のフランジの直
   径Ｚとを、Ｘ≦Ｙ＜Ｚに形成して成ることを特徴とする
   セルフドリルネジ。
3. 【請求項３】 螺糸付きシャンクと、該シャンクの先端
   に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介
   して延設された頭部とを備えるセルフドリルネジにおい
   て、 前記首部がシャンクから頭部に至り次第に外径を径大に
   するテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部の
   外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列
   設し、該切削用リブを含む首部のテーパ面を首部内方に
   向けて湾曲する円弧状に形成して成り、 前記頭部が首部の外周に広がる平板状のフランジを備
   え、該フランジにネジの進行方向に臨む制動面を形成し
   て成り、 前記ドリル部が径方向に対向して配置された２条の縦溝
   により形成された切削面の切削縁にリーマ刃を突設し、
   該リーマ刃の回転軌跡の直径Ｘと、前記切削用リブを含
   む首部の最大径部の直径Ｙと、前記頭部のフランジの直
   径Ｚとを、Ｘ≦Ｙ＜Ｚに形成して成ることを特徴とする
   セルフドリルネジ。
4. 【請求項４】 螺糸付きシャンクと、該シャンクの先端
   に延設されたドリル部と、該シャンクの基端に首部を介
   して延設された頭部とを備えるセルフドリルネジにおい
   て、 前記首部がシャンクから頭部に至り次第に外径を径大に
   するテーパ状首部を形成すると共に、該テーパ状首部の
   外周面に、ほぼ軸方向に延びる切削用リブを周方向に列
   設し、該切削用リブを含む首部のテーパ面を首部内方に
   向けて湾曲する円弧状に形成して成り、 前記頭部が首部の外周に広がる平板状のフランジを備
   え、該フランジにネジの進行方向に臨む制動面を形成し
   て成り、 前記ドリル部が径方向に対向して配置された２条の縦溝
   により形成された切削面の切削縁にリーマ刃を突設し、
   該リーマ刃は、前記切削縁に対して９０度以上の角度を
   有して交差する後退角を有する先端刃縁と、該先端刃縁
   からシャンクの中心に向けてテーパを有して延びる側部
   刃縁とを備えて成り、 前記リーマ刃の回転軌跡の最大直径Ｘと、前記切削用リ
   ブを含む首部の最大径部の直径Ｙと、前記頭部のフラン
   ジの直径Ｚとを、Ｘ≦Ｙ＜Ｚに形成して成ることを特徴
   とするセルフドリルネジ。