JP3126900U - タッピンねじ - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ精度が良く安価なタッピングねじを提供すること。
【解決手段】タッピングねじ１は先端に先細り状のテーパ部を有するねじ軸３を備える。ねじ軸３は、ねじ山６を横断して延びる主切り溝８及び副切り溝９を、周方向の等間隔に配置している。切り溝８，９は、ねじ転造時に少なくともテーパ部の周面に形成される。主切り溝８は相対的に深く、副切り溝９は相対的に浅い。各切り溝８，９は、ねじ回転方向Ａの下流側となる第１の内壁面１１，１４と、ねじ回転方向Ａの上流側となる第２の内壁面１２，１５とを含み、断面Ｖ字形形状をなす。第２の内壁面１２，１５は、ねじ軸３の径方向Ｒに延び、ねじ軸３の周面４と交差して切り刃１３，１６を形成している。
【選択図】図２

Description

本考案は、金属板の穴の中へねじ込むことにより、自身のねじ山にあった溝を金属板の穴の内面に切り込むことができるタッピンねじに関する。

従来、この種のタッピンねじ（セルフ・タッピング・スクリュー）では、転造によりねじ軸を製作した後、ねじ軸の先端部からねじ山を横断してねじ軸の軸線に沿って真っ直ぐに延びる切り溝を切削加工している。この切り溝は、切り溝の一方の内壁面がねじ軸の周面と交差して形成される角部によって、タッピングのための切り刃が構成されている。
しかしながら、切り溝の切削加工を実施するため、その分、工程数が増加して製造コストが高くなる。

また、切削の場合、ねじ周面の接線に対して垂直にしか切り込みを入れられず、このため、バリが生じ易く、そうした場合、タッピング抵抗が大きくなり、穴に切り込めないおそれがある。一方、バレル研磨等でバリ取りを行った場合、ねじ精度が出ない。
そこで、ねじ転造時に、上記の切り溝を同時に形成することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
実開平０７−３８７２４号公報

上記の特許文献１では、切り溝が、断面台形形状をなしていて、切り溝の底に平坦部が設けられている。このため、切り溝を形成する際に、肉の寄せ量が非常に大きく、したがって、ねじ精度が悪くなる。
そこで、本考案はねじ精度が良く安価なタッピンねじを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案は、先端に先細り状のテーパ部を有するねじ軸と、ねじ転造時にねじ軸の少なくともテーパ部の周面に形成され、ねじ山を横断して延びる３つの切り溝とを備え、上記３つの切り溝は、ねじ軸の周方向に等間隔で配置され、上記３つの切り溝は、相対的に深い１つの切り溝と、相対的に浅い２つの副切り溝とを含み、各切り溝は、ねじ回転方向の下流側となる第１の内壁面と、ねじ回転方向の上流側となる第２の内壁面とを含んで、断面Ｖ字形形状をなし、上記第２の内壁面は、ねじ軸の径方向に沿っていることを特徴とするものである。

本考案によれば、切り溝をねじ転造時に同時に成形するので、工程数を削減でき、安価且つ容易にタッピンねじを製造することができる。また、ねじ転造時にねじ周面の３個所を押し付けるので、肉の逃げ場が偏ることがなく、その結果、ねじの断面が偏平になることを防止することができる。したがって、ねじ精度を向上することができる。各切り溝は、ねじ軸の少なくともテーパ部に設けられている必要があるが、テーパ部を超えて延びていてもよい。また、転造時に切り溝とテーパ部が同時に形成されるようにしてもよい。

タッピンねじが、そのテーパ部から相手部材に入り込む際には、主切り溝が相手部材を主に削る役割を果たし、副切り溝は補助的な役割を果たす。このとき、３個所の切り溝が周方向に等間隔で配置されているので、ねじ軸の安定した回転を確保することができ、相手部材にスムーズに切り込むことができる。また、第２の内壁面がねじ軸の径方向に沿っているので、切り刃として高い削り性能を得ることができる。

以下に、図面を参照して、この考案の実施形態について具体的に説明する。図１は、この考案の一実施形態にかかるタッピンねじ１の側面図である。タッピンねじ１は、転造により形成されたものであり、ねじ頭部２およびねじ軸３を有する。ねじ軸３の周面４には、ねじ先端部５から所定の巻き数のねじ山６が設けられている。
この考案は、例えばねじ径３〜６ｍｍで、ねじピッチが０．５〜１ｍｍ程度のねじに適用した場合に、高いねじ精度を達成できるが、上記よりもねじ径やねじピッチの大きいねじに適用した場合にも、無論ねじ精度を高くすることができる。良好なタッピング性能を得ることができる。

ねじ先端部５の先端部分の周面４には、先細り状のテーパ部７が設けられている。また、ねじ軸３の周面４には、少なくともテーパ部７の複数のねじ山６を横断して、ねじ頭部２側へ延びる３つの切り溝８，９，９が設けられている。これら３つの切り溝８，９，９は、それぞれテーパ部７を超えて延びており、ダイスによるねじ転造時に同時に形成されるものである。このタッピンねじ１の材質としては、例えば鋼を用いることができる。

図２は、タッピンねじ１の谷底１０における断面図である。図１および図２を参照して、３つの切り溝８，９，９は、ねじ軸３の周方向に等間隔（１２０度間隔）で配置されており、相対的に深い１つの主切り溝８と、相対的に浅い２つの副切り溝９，９とを含んでいる。
主切り溝８は、ねじ回転方向Ａの下流側となる第１の内壁面１１と、ねじ回転方向Ａの上流側となる第２の内壁面１２とを有する断面Ｖ字形形状をなしている。主切り溝８の溝底は、概ね谷底１０にまで達している。

第２の内壁面１２は、第２の内壁面１２とねじ軸３の周面４とが互いに交差して、タッピング用の切り刃１３が形成されている。切り刃１３の削り性能を最も高くするために、第２の内壁面１２は、ねじ軸３の径方向Ｒに沿わされている。第１の内壁面１１と第２の内壁面１２とがなす角度は、例えば６０〜８０度の範囲に設定されている。
副切り溝９，９は、主切り溝８と相似形の断面Ｖ字形形状をなしており、ねじ回転方向Ａの下流側となる第１の内壁面１４と、ねじ回転方向Ａの上流側となる第２の内壁面１５とを有する断面Ｖ字形形状をなしている。副切り溝８の溝底は、主切り溝８の深さの３０〜６０％の範囲の深さで形成されており、谷底１０にまでは達している。

第２の内壁面１５は、ねじ軸３の径方向Ｒに沿っており、第２の内壁面１５とねじ軸３の周面４とが互いに交差して、タッピング用の切り刃１６が形成されている。第１の内壁面１４と第２の内壁面１５とがなす角度は、例えば６０〜８０度の範囲に設定されている。
各切り溝８，９，９の切り刃１３，１６，１６は、ねじ軸３の軸線Ｂに対して、所定の傾斜角度Ｆ（例えば１０〜３０度）で傾斜している。具体的には、ねじ軸３の軸線Ｂから、ねじ山６の傾きに対して直角に近づく方向とは逆方向に傾斜している。というのは、仮に、切り刃１３，１６が、ねじ軸３の軸線Ｂから、ねじ山６の傾きに対して直角に近づく方向に傾斜しているとすると、転造時に肉がつるまき線に沿って押し上げられ、ねじ先端部５側へ肉が逃げない。このため、ねじ転造終了時に復元する肉の量が多くなるため、ねじ外径が大きくなる。その結果、ねじ精度が出ないとともに、金属板の穴への食い付きが悪くなることが懸念されるからである。

図３は、タッピンねじ１を転造する態様を示す斜視図である。図３では、タッピンねじ１は、平形の第１および第２の転造ダイス２１、２２間にねじ素材２３の軸部分を挟み、両ダイス２１、２２をそれぞれ長手方向に相対移動させ、ねじ素材２３を押し付けて転がすことにより、表面を塑性変形させて製造される。
第２の転造ダイス２２は通常のダイスであるが、第１の転造ダイス２１は、その上面のねじ転造エリア２４において、図３で示す右奥側一端のねじ転造開始位置２５から他端のねじ転造終端位置２６までの間に、上記切り溝８、９、９をそれぞれ形成するための３つの突条３１、３２、３２を有する切り溝転造エリアＧが設けられている。これらの突条２３、３２、３２は、それぞれ第１の転造ダイス２１の短手方向に対して水平に傾斜角度Ｆ（１０〜３０°）をなしており、第１の転造ダイス２１の長手方向に順次隣接するように形成されている。

切り溝転造エリアＧの終端からねじ転造終端位置２６までの距離Ｈは、ねじ素材２３を１〜１．５回転させることのできる距離に設定されている。これは、切り溝転造エリアＧでの切り溝８、９、９の形成により、ねじ山６が多少崩れていても、この崩れを上記の１〜１．５回転の間で矯正して、ねじ精度を確保するためである。ねじ素材２３が１回転未満しかできないとすると、切り溝８、９、９形成の悪影響を完全に取り除くことができない場合があり、１．５回転を超えて回転させると、ねじ山６がだれてしまう場合があり、いずれの場合にもねじ精度が低下してしまう。

本実施の形態によれば、切り溝８，９，９をねじ転造時に同時に成形するので、工程数を削減でき、安価且つ容易にタッピンねじ１を製造することができる。また、ねじ転造時にねじ周面の３個所を押し付けるので、肉の逃げ場が偏ることがなく、その結果、タッピンねじ１の断面が偏平になることを防止することができる。したがって、ねじ精度を向上することができる。

各切り溝８，９，９は、ねじ軸３の少なくともテーパ部７に設けられている必要があるが、テーパ部７を超えて延びていてもよい。また、転造時に切り溝８，９，９とテーパ部７が同時に形成されるようにすれば、製造コストを安くすることができる。
タッピンねじ１が、例えば鋼やアルミニウム合金により形成された相手部材に切り込む際、主切り溝８は相手部材を主に削る役割を、副切り溝９は主切り溝８の補助的な役割を果たす。このとき、３個所の切り溝８，９，９がねじ軸３の周方向に等間隔で配置されているので、ねじ軸３の安定した回転を確保することができ、切り込みをスムーズに行うことができる。

タッピンねじ１を切り込む相手部材は、金属に限らず、コンクリートや木材であってもよい。また、本考案は、実用新案登録請求の範囲内で種々の変更を施すことができる。

本考案の一実施の形態のタッピンねじの側面図である。 タッピンねじの断面図である。 タッピンねじを製造する態様を示す斜視図である。

符号の説明

１ タッピンねじ
２ ねじ頭部
３ ねじ軸
４ 周面
５ ねじ先端部
６ ねじ山
７ テーパ部
８ 主切り溝
９ 副切り溝
１０ 谷底
１１，１４ 第１の内壁面
１２，１５ 第２の内壁面
１３，１６ 切り刃
Ａ ねじ回転方向

Claims (1)

1. 先端に先細り状のテーパ部を有するねじ軸と、
   ねじ転造時にねじ軸の少なくともテーパ部の周面に形成され、ねじ山を横断して延びる３つの切り溝とを備え、
   上記３つの切り溝は、ねじ軸の周方向に等間隔で配置され、
   上記３つの切り溝は、相対的に深い１つの切り溝と、相対的に浅い２つの副切り溝とを含み、
   各切り溝は、ねじ回転方向の下流側となる第１の内壁面と、ねじ回転方向の上流側となる第２の内壁面とを含んで、断面Ｖ字形形状をなし、
   上記第２の内壁面は、ねじ軸の径方向に沿っていることを特徴とするタッピンねじ。

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