JP4192387B2 - 薄肉板金接合用ドリリングネジ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は薄肉の板金を接合するためのドリリングネジに関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
この種のドリリングネジは、例えば図４(a) に示されるように上方又は下方に開口する断面門形の板金製長尺ランナー１１の溝内に板金製の角筒形スタッド１２を立て、ランナー１１の側壁からスタッド１２の側面にねじ込んでランナー１１とスタッド１２とを接合する場合などに使用される。このように、金属の板金同士をネジＢで接合する場合、従来は次に示すような問題があった。
(1) ２枚目の板金１０をドリリングしているときに１枚目の板金９がねじ込まれると、同図(b) のように、ドリリングネジＢと板金９、１０との間にバーリングによる盛り上がり１３が発生し、ネジＢの頭部が不陸となり、板金９の表面から浮いてしまう。ねじ込み終了時には板金表面とネジの頭部の上面との間の間隔が１mm以下になるのが望ましいが、バリができると、ドリリングネジの頭部は１mm以上突出するので、ランナーの外に配設するパネルが浮いてしまうという状態が発生する。
(2) 先端が丸く滑りやすいので、不安定で、ドリリングに時間がかかり、ドリリング時に倒れてねじ込み不良が生じやすい。
(3) 板金にドリリングする場合、ドリリングネジが１枚目の板金９を抜け、２枚目の板金１０にドリリングされるとき、１枚目の板金９がねじ込まれるが、２枚目の板金１０のドリリングの抵抗が１枚目のねじ込みに対するブレーキとなり、高速回転でねじ込むと、１枚目が雌ねじ破壊（いわゆるネジバカ）を起こしたり、１枚目のみをねじ込んでいくため、１枚面と２枚目の隙間が開いてしまい、その隙間に２枚目をドリリングする際に生じたバーリング１３や粉１４が詰まってしまうことがある。そのため、板金同士の間に隙間が発生し、緩みの原因となる。
【０００３】
本発明は上記問題点を解消し、バーリングによる影響をできる限り小さくして頭部の浮きが十分に小さく、また金属の板金同士を密着した状態で接合することができる金属製板金接合用ドリリングネジを提供することをその課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る薄肉板金接合用ドリリングネジは、頭部に向って拡径する首下部と、首下部に続く胴部と、胴部に続く先端平行部と、先端平行部に続く先端テーパー部とからなって同じ厚さの２枚の薄肉の板金を接合する薄肉板金接合用ネジであって、上記先端テーパー部のネジの谷部分を結ぶテーパー角度を２２°以下、先端部のアールは半径０．２５ｍｍ以下とし、かつネジ山の高さを胴部＞先端平行部＞先端テーパー部の順とし、ネジのピッチを上記板金の１枚分の板厚とほぼ同じにしたことを特徴とする。
【０００５】
なお、前記ドリリングネジは２条ネジとするのが好ましい。
【０００６】
また、前記ドリリングネジには、最先端部から施工される板金の板厚とほぼ同じ寸法分のねじ無し部を形成するのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る薄肉板金接合用ドリリングネジの正面図を示す。このドリリングネジＡは、頭部１と、頭部１に向かって拡径する首下部２と、首下部２に続く胴部３と、胴部３に続く先端平行部４と、先端平行部４に続く先端テーパー部５とから構成されている。
【０００８】
頭部１の表面にはドライバに係合するための十字溝６が形成されている。また、胴部３は首下部２に続く平行部３ａと先端平行部４に続くテーパー部３ｂとから成っている。先端平行部４は胴部３のテーパー部３ｂと先端テーパー部５との間に形成されている。
【０００９】
首下部２は、頭部に向かい徐々に径を大きくしたテーパー状に形成されており、締め付け終了時に締め付けトルクが大きくなり、いわゆるネジバカの発生が防止されるようになっている。
【００１０】
ドリリングネジＡの軸径は、首下部２が胴部３側に向かって断面がテーパー状に絞られ、首下部２の下部は胴部３に続き、胴部３の上部は同径で、胴部３の下部は先端側に向かってテーパー状に絞られ、同径の先端平行部４に連続する。先端平行部４の下部は先端に向かって断面がクサビ状で、先端部は鋭利に尖るように形成されている。
【００１１】
また、ネジ山の高さは
胴部３＞先端平行部４＞先端テーパー部５
の順となるように形成され、先端部７にはアールが付けられている。
【００１２】
さらに、首下部２、胴部３及び先端テーパー部５の各部のネジ山８の高さは先端側から頭部１側に移行するにしたがって徐々に大きくなるように形成されている。先端部７の小径アール部から頭部１側へ被締結材である板金の板厚とほぼ同じ寸法の部分にはネジ山８は形成されていない。これにより、より小さい押圧力で先端部７が板金を貫通できるようにするためである。
【００１３】
先端テーパー部５のネジの谷部分のテーパー角度α１は、板金と接触する面積をより小さくするため、２２°以下に設定されている。また、先端部７のアール（丸み）の半径は０．２５mm以下に設定されている。打ち込み時に先端負けが発生せず、通常にスクリュードライバでねじ込んでもドリリングできるようにするためである。
【００１４】
なお、ネジ山８の数は２２山相当とするのが好ましい。条数は、板金とドリリングネジＡが対称に釣り合うようにするため２条とするのがよい。
【００１５】
図１に示したドリリングネジＡの軸径は次のようになっている。すなわち、首下部２の軸径は、上端が３．２mm、下端が２．６mmであり、胴部３の平行部３ａの軸径は２．６mm、テーパー部３ｂの下端は２．３mmとなっている。
【００１６】
また、胴部３の平行部３ａとテーパー部３ｂとの間におけるネジの山部分を結ぶテーパー角度β１は３３°であり、テーパー部３ｂの谷部分を結ぶテーパー角度β２は９°である。また、先端テーパー部５のネジの谷部分のテーパー角度α１は２０°であり、ネジの山部分のテーパー角度α２は２４°である。
【００１７】
さらに、先端部７のアールは０．２mmとなっている。ネジ山８の高さは、先端平行部４のａ部で約０．２７mm、胴部３の平行部３ａのｂ部で約０．６２mm、首下部２のｃ部で約０．７mmとなっている。
【００１８】
さらに、板金の厚みは０．３５〜０．６mmと薄いため、ドリリングネジＡの隣り合う山と山（又は谷と谷）の間のピッチｈを板厚とほぼ同じにした。
【００１９】
次に、上記ドリリングネジＡを使って図２及び図３のように２枚の薄肉板金９、１０をドリリングすると、先端部７のアールは小さいので、スクリュードライバにより通常の５Kg・cm 以下の力で先端負けすることなしに十分に容易に突き刺すことができる。そして、先端テーパー部５のネジの谷部分のテーパー角度α１は２２°以下で鋭利になっており、板金９、１０と接触する面積が小さいため、１枚目の板金９を突き抜けるとほとんど同時に２枚目の板金１０もドリリングする。
【００２０】
このように、２枚の板金９、１０を速やかにほとんど同時に穴あけするから、ドリリング時間が短く、２枚目板金１０のドリリングの抵抗が１枚目の板金９のねじ込みに対するブレーキとならないため、雌ネジが破壊されることがなく、両板９、１０金間に隙間もあかない。したがって、板金９と板金１０との間にバリが残らず、両板金は密着し、接合の安定性がよく、緩みの発生を有効に防止することができる。
【００２１】
ネジ山８の高さは先端側から頭部１側に移行するにしたがって徐々に大きくなるように形成されているから、板金９、１０の変形に従い、徐々に穴をあけていくため、バーリングが小さく、しかも２枚の板金がねじ込み方向に変形している途中にドリリングしているため、バーリングが板金表面に浮いてこない。したがって、盛り上りが生じない。したがって、頭部１と１枚目の板金との間の隙間があくことがないから、図３に示されるように、ねじ込み終了時に板金表面とネジの頭部１の上面との間の間隔を１mm以下に納めることができる。
【００２２】
なお、ドリリングネジＡのピッチｈを板厚とほぼ同じにすることにより、同図に示すように２枚の板金９、１０がそれぞれドリリングネジＡの谷部分に入り込むので、板金とドリリングネジＡとの間の隙間が空きにくくなり、必要な締め付けトルクが得やすくなり、また２条ネジにすることによりドリリングネジＡと板金とが対称的に釣り合うため、接合耐力が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薄肉板金接合用ドリリングネジの正面図
【図２】上記ドリリングネジによるねじ込み開始時の状態の拡大図
【図３】上記ドリリングネジによるねじ込み終了時の状態の拡大図
【図４】 (a) (b) は従来のドリリングネジの使用態様及びねじ込み態様を示す説明図
【符号の説明】
１ 頭部
２ 首下部
３ 胴部
４ 先端平行部
５ 先端テーパー部
８ ネジ山
Claims (3)
- 頭部に向って拡径する首下部と、首下部に続く胴部と、胴部に続く先端平行部と、先端平行部に続く先端テーパー部とからなって同じ厚さの２枚の薄肉の板金を接合する薄肉板金接合用ネジであって、
上記先端テーパー部のネジの谷部分を結ぶテーパー角度を２２°以下、先端部のアールは半径０．２５ｍｍ以下とし、かつ
ネジ山の高さを胴部＞先端平行部＞先端テーパー部
の順とし、ネジのピッチを上記板金の１枚分の板厚とほぼ同じにした
ことを特徴とする薄肉板金接合用ドリリングネジ。 - 前記ドリリングネジが２条ネジであることを特徴とする請求項１記載の薄肉板金接合用ドリリングネジ。
- 最先端部から施工される板金の板厚とほぼ同じ寸法分のねじ無し部を形成したことを特徴とする請求項１記載の薄肉板金接合用ドリリングネジ。
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