JP3131913U - タッピンねじ - Google Patents

Abstract

【課題】木質系ボード等の柔らかい板材に対して緩み難く安価なタッピンねじの提供。
【解決手段】頭部２と円柱棒からの転造により形成されたねじ軸３とを備える。ねじ軸３はねじ先端３ａから延びる第１のねじ部４と第１のねじ部４に連なる第２のねじ部５とを含む。第１のねじ部４のピッチＰ１が第２のねじ部５のピッチＰ２よりも粗い。第１のねじ部４のねじ山４０の頂部４１の断面角度θ１が、第２のねじ部５のねじ山５０の頂部５１の断面角度θ２よりも大きい。第１のねじ部４の平行ねじ部分７のねじ山直径Ｄ１と第２のねじ部５のねじ山直径Ｄ２が等しい。第１のねじ部４の平行ねじ部分７のねじ谷直径ｄ１と第２のねじ部５のねじ谷直径ｄ２が等しい。
【選択図】図１

Description

本考案は、複数枚の板材を積層した状態に固定するためのタッピングねじに関するものである。

例えば、繊維強化セメントボードを木質材を介して鋼材に取り付けるためのタッピンねじとして、鋼材にねじ込むためのねじ先端側のねじ部のピッチを、セメントボードおよび木質材にねじ込むためのねじ頭部側のねじ部のピッチよりも小さくしたタッピンねじが提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。
特開２００２−３９１３４号公報 特開２００２−３８６５３号公報

一方、鋼材と比べると比較的柔らかい板材として、木質系ボードがある。木質系ボードは、床材、壁材、天井材等の建築材料に用いられたり、家具などの下地材や内装材として用いられる。木質系ボードとしては、木材単板の他、各種合板、パーティクルボード等がある。また、鋼材と比較して柔らかい板材としては、木質系ボードの他、合成樹脂系ボードがある。

上記に例示した木質系ボード、合成樹脂系ボード等の板材、すなわち鋼材より柔らかい板材を複数枚重ねたものに、上記の公報のタッピンねじをねじ込んで固定する場合、緩みが問題となる。
ところで、通例、タッピンねじを転造で形成する場合、その素材（ブランク）としては、長さ方向のかなり広範囲な部分をテーパ状とした素材が用いられている。しかし、その場合、ねじ軸の長さ方向の広範囲な部分で、ねじ山直径がテーパ状（先細り状）となり、また、ねじ谷直径もテーパ状（先細り状）となる。

ブランクを成形するための圧造（ヘッダー）加工の工具が複雑となる。また、ねじ転造のためのダイスの構造も複雑となる。結果として、製造コストが高くなり、また、工具や金型の寿命が短くなるという問題がある。
本考案は上記課題に鑑みてなされたものであり、安価で緩み難い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、頭部(2) と、円柱棒からの転造により形成されたねじ軸(3) とを備え、そのねじ軸(3) は、その先端(3a)から延びる第１のねじ部(4) と、その第１のねじ部(4) に連なる第２のねじ部(5) と、を含み、第１のねじ部(4) は、ねじ軸(3) の先端(3a)から延びるテーパねじ部分(6) と、そのテーパねじ部分(6) と第２のねじ部(5) との間に介在する平行ねじ部分(7) と、を含み、第１のねじ部(4) のピッチ(P1)が、第２のねじ部(5) のピッチ(P2)よりも粗くされ、第１のねじ部(4) のねじ山(40)の頂部(41)の断面角度 (θ1)が、第２のねじ部(5) のねじ山(50)の頂部(51)の断面角度 (θ2)よりも大きくされ、第１のねじ部(4) の平行ねじ部分(7) のねじ山直径(D1)および第２のねじ部(5) のねじ山直径(D2)が等しくされているとともに、第１のねじ部(4) の平行ねじ部分(7) のねじ谷直径(d1)および第２のねじ部(5) のねじ谷直径(d2)が等しくされていることを特徴とするものである。

本考案では、ねじ先端側の第１のねじ部のピッチを相対的に粗くしてあるので、積層配置された複数の板材（下孔なし）を当該タッピンねじを用いて固定するときに、ねじ先端側の板材をねじ頭部側へ強く引き寄せることができ、その結果、複数の板材を強固に締め付けて固定することができ、緩み難くすることができる。
また、後からねじ込まれる第２のねじ部のねじ山の頂部の断面角度が、先にねじ込まれる第１のねじ部のねじ山の頂部の断面角度よりも小さくされているので、上記のように多少のピッチ差を設けているにも拘らず、タッピング抵抗の増大を防止できる。したがって、軽い力でタッピングすることができ、作業性が良い。

また、第１のねじ部のピッチを相対的に大きくするという不等ピッチを採用することと相まって、第１のねじ部のねじ部のねじ山の頂部の断面角度を相対的に小さくするという不等断面角度を採用することにより、転造時の肉の移動量を第１および第２のねじ部で調整でき、その結果、第１のねじ部の平行ねじ部分および第２のねじ部に関して、互いのねじ山直径を等しくするとともに、互いのねじ谷直径を等しくすることができる。

したがって、円柱棒からの転造により、容易に上記のねじ軸を得ることができる。すなわち、円柱棒からなる素材を用いることができるので、圧造（ヘッダー）の段階での工具に汎用性がある。すなわち、ねじ長が変更されても工具を変更する必要がない。また、工具の寿命を長くすることができる。また、転造ダイスの構造を簡素化して、ダイス寿命を長くすることができる。したがって、製造コストを安くすることができる。

上記の第１のねじ部の長さとしては、ねじ軸の全長の１／５〜１／３の範囲にあることが好ましい。
また、第１のねじ部のねじ山の頂部の断面角度と第２のねじ部のねじ山の頂部の断面角度との角度差としては、７〜１５度の範囲にあることが好ましい。例えば、第１のねじ部のねじ山の頂部の断面角度を５５度とし、第２のねじ部のねじ山の頂部の断面角度を４５°とする場合がある。この場合、角度差は１０度である。

また、第１のねじ部と第２のねじ部の１インチ（２５．４ｍｍ）換算でねじ山数の差としては、１〜２山であることが好ましい。例えば、１インチ換算でのねじ山数が比較的少ない場合（例えば１インチ換算でのねじ山数が８〜１０山程度であってピッチが比較的粗い場合）には、１山程度の差をもたせることが好ましく、１インチ換算でのねじ山数が比較的多い場合（例えば１インチ換算でのねじ山数が１８〜２４山程度とピッチが比較的細かい場合）には、２山程度の差をもたせることが好ましい。

本考案の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態のタッピングねじの概略側面図である。図１を参照して、本タッピングねじ１は、頭部２と、円柱棒からの転造により形成されたねじ軸３とを備えている。本タッピンねじ１は、図２に示すような素材（ブランク）１０から転造により形成されている。素材１０において、ねじ軸３となる部分３０は、その先端３０ａまで円柱状とされている。すなわち、先細り状にはされていない。

図１を参照して、ねじ軸３は、その先端３ａから頭部２へ向かって延びる第１のねじ部４と、その第１のねじ部４に連なる第２のねじ部５とを備えている。ねじ軸３の全長ＬＴに対して、第１のねじ部４の長さＬ１の割合は、１／５〜１／３の範囲に設定されていることが好ましい。すなわち、下記式（１）が満たされることが好ましい。
１／５≦（Ｌ１／ＬＴ）≦１／３ …（１）
第１のねじ部４のピッチＰ１は、第２のねじ部５のピッチＰ２よりも粗くされている。すなわち、Ｐ１＞Ｐ２である。具体的には、第１のねじ部４の１インチ換算（２５．４ｍｍ）でのねじ山数Ｎ１と第２のねじ部５の１インチ換算でねじ山数Ｎ２とは、後者が前者よりも大きい関係にあり、両者の差（Ｎ２−Ｎ１）が、１〜２山であることが好ましい。すなわち、下記式（２）が満たされることが好ましい。

１≦（Ｎ２−Ｎ１）≦２ …（２）
例えば、１インチ換算でのねじ山数が比較的少ない場合（例えば１インチ換算でのねじ山数が８〜１０山程度であってピッチが比較的粗い場合）には、１山程度の差をもたせることが好ましい。例えば、第１のねじ部４の１インチ換算での山数Ｎ１が１０山である場合に、第２のねじ部５の１インチ換算での山数Ｎ２を１１山にする場合がある。

また、１インチ換算でのねじ山数が比較的多い場合（例えば１インチ換算でのねじ山数が１８〜２４山程度であってピッチが比較的細かい場合）には、２山程度の差をもたせることが好ましい。例えば、第１のねじ部４の１インチ換算での山数Ｎ１が２０山である場合に、第２のねじ部５の１インチ換算での山数Ｎ２を２２山にする場合がある。
また、第１のねじ部４のねじ山４０の頂部４１の断面角度θ１が、第２のねじ部５のねじ山５０の頂部５１の断面角度θ２よりも大きくされている。すなわち、θ１＞θ２である。両断面角度θ１、θ２の差（θ１−θ２）としては、７〜１５°の範囲にあることが好ましい。すなわち、下記式（２）が満たされることが好ましい。

７°≦（θ１−θ２）≦１５° …（３）
本タッピンねじ１は、木質系ボード等を複数枚重ねものに、下孔のない状態で、ねじ込むことを想定している。したがって、上記の断面角度の差（θ１−θ２）が７°未満では、平行ねじ部分７の谷径が相対的に大きくなるので、タッピング時に入り難くなる。また、締め付けも緩くなることを予想される。

また、上記の差（θ１−θ２）が１５°を超えると、やはり締まりが悪くなることが予想される。これは、先にねじ込まれる第１のねじ部４と、後からねじ込まれる第２のねじ部５とで、多少のピッチ差があったとしても、後からねじ込まれるほうの第２のねじ部５のねじ山５０の頂部５１の断面角度θ１が相対的に小さ過ぎると、締まりが悪くなるからである。また、上記の断面角度の差が大き過ぎると、ねじの転造のときに、第１のねじ部と第２のねじ部を連続的に繋がるように形成することが困難となり、ねじ精度が悪くなることが予想される。

そこで、例えば、第１のねじ部４のねじ山４０の頂部４１の断面角度θ１を５５度とし、第２のねじ部５のねじ山５０の頂部５１の断面角度θ２を４５°とする場合がある。また、θ１を４５°とし、θ２を３５°とする場合がある。また、θ１を４０°とし、θ２を３０°とする場合がある。これらの場合、断面角度の差（θ１−θ２）は１０度である。

また、第１のねじ部４は、ねじ軸３の先端３ａとなるテーパねじ部分６と、そのテーパねじ部分６と第２のねじ部４との間に介在する平行ねじ部分７とを備えている。
第１のねじ部４の平行ねじ部分７のねじ山直径Ｄ１と第２のねじ部５のねじ山直径Ｄ２とが、互いに等しくされている。すなわち、Ｄ１＝Ｄ２である。
また、第１のねじ部４の平行ねじ部分７のねじ谷直径ｄ１と第２のねじ部５のねじ谷直径ｄ２とが、互いに等しくされている。すなわち、ｄ１＝ｄ２である。

本実施の形態では、ねじ先端側の第１のねじ部４のピッチＰ１を相対的に粗くしてある（Ｐ１＞Ｐ２）ので、図３に示すように、積層配置された下孔なしの複数の板材Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を当該タッピンねじ１を用いて固定するときに、ねじ先端側の板材Ｂ３を頭部２側へ強く引き寄せることができ、その結果、複数の板材Ｂ１〜Ｂ３を強固に締め付けて固定することができ、緩み難くすることができる。複数の板材Ｂ１〜Ｂ３としては、鋼材よりも柔らかい板材として、木質系ボード（単板、各種合板、パーティクルボード等）、合成樹脂系ボード等がある。

また、後からねじ込まれる第２のねじ部５のねじ山５０の頂部５１の断面角度θ２が、先にねじ込まれる第１のねじ部４のねじ山４０の頂部４１の断面角度θ２よりも小さくされている（θ１＜θ２）ので、上記のように第１および第２のねじ部４，５間で多少のピッチ差を設けているにも拘らず、タッピング抵抗の増大を防止できる。したがって、軽い力でタッピングすることができ、作業性が良い。

また、第１のねじ部４のピッチＰ１を相対的に大きくする（Ｐ１＞Ｐ２）という不等ピッチを採用することと相まって、第１のねじ部４のねじ山４０の頂部４１の断面角度θ１を相対的に小さくする（θ１＜θ２）という不等断面角度を採用することにより、転造時の肉の移動量を第１および第２のねじ部４，５で調整でき、その結果、第１のねじ部４の平行ねじ部分７および第２のねじ部５に関して、互いのねじ山直径Ｄ１，Ｄ２を相等しくできるとともに、互いのねじ谷直径ｄ１，ｄ２が相等しくすることができる。

したがって、円柱棒からの転造により、容易に上記のねじ軸３を得ることができる。すなわち、円柱棒からなる素材を用いることができるので、圧造（ヘッダー）の段階での工具寿命を長くすることができ、また、転造ダイスの構造を簡素化して、ダイス寿命を長くすることができる。したがって、製造コストを安くすることができる。また、ねじ長が変更されても、ヘッダーの段階で同じ工具を用いることができ、工具に汎用性を持たせることができる。この点からも製造コストを安くすることができる。

その他、本実用新案登録請求の範囲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グねじの概略側面図である。 タッピンねじを転造するための素材（ブランク）の概略側面図である。 タッピンねじの使用状態を示す概略断面図である。

符号の説明

１…タッピングねじ
２…頭部
３…ねじ軸
３ａ…先端
４…第１のねじ部
５…第２のねじ部
６…テーパねじ部分
７…平行ねじ部分
１０…素材（ブランク）
４０…ねじ山
４１…頂部
５０…ねじ山
５１…頂部
ＬＴ…ねじ軸の全長
Ｌ１…第１のねじ部の長さ
θ１…第１のねじ部のねじ山の頂部の断面角度
θ２…第２のねじ部のねじ山の頂部の断面角度
Ｄ１…第１のねじ部のねじ山直径
Ｄ２…第２のねじ部のねじ山直径
ｄ１…第１のねじ部のねじ谷直径
ｄ２…第２のねじ部のねじ谷直径

Claims (1)

1. 頭部(2) と、円柱棒からの転造により形成されたねじ軸(3) とを備え、
   そのねじ軸(3) は、その先端(3a)から延びる第１のねじ部(4) と、その第１のねじ部(4) に連なる第２のねじ部(5) と、を含み、
   第１のねじ部(4) は、ねじ軸(3) の先端(3a)から延びるテーパねじ部分(6) と、そのテーパねじ部分(6) と第２のねじ部(5) との間に介在する平行ねじ部分(7) と、を含み、
   第１のねじ部(4) のピッチ(P1)が、第２のねじ部(5) のピッチ(P2)よりも粗くされ、
   第１のねじ部(4) のねじ山(40)の頂部(41)の断面角度 (θ1)が、第２のねじ部(5) のねじ山(50)の頂部(51)の断面角度 (θ2)よりも大きくされ、
   第１のねじ部(4) の平行ねじ部分(7) のねじ山直径(D1)および第２のねじ部(5) のねじ山直径(D2)が等しくされているとともに、第１のねじ部(4) の平行ねじ部分(7) のねじ谷直径(d1)および第２のねじ部(5) のねじ谷直径(d2)が等しくされていることを特徴とするタッピンねじ。

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