JP7148588B2

JP7148588B2 - 拡孔部を有するネジ

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Publication number: JP7148588B2
Application number: JP2020207921A
Authority: JP
Inventors: 徐國泰; 徐敏豪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-21
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: TWI734312B; TW202124855A; JP2021099161A

Description

本発明は、ネジに関し、特に拡孔部を有するネジに関するものである。

台湾特許第Ｉ５９２５８２号には、ネジヘッドとロッド体とを含む拡径ネジが開示されている。該ネジヘッドは、頂部と該頂部から延在する頸部とを含む。該ロッド体は、該頚部に接続されたロッド本体部と、該ロッド本体部に接続された拡孔部と、該拡孔部に接続されたテーパ部と、該テーパ部から該拡孔部を介して該ロッド本体部に螺設されたネジ山とを含む。該拡孔部の外径は、該ロッド本体部のロッド径よりも大きくかつ該ネジ山の螺径よりも小さく、該拡孔部は、等ピッチで環設配列されかつ二列隣接して交錯配置された複数の拡孔ブロックと、該拡孔ブロックの間に形成された複数の屑排出路とを含む。これにより、該ネジは、ワークへの螺入過程において拡孔ブロックがロッド径よりも大きくかつ螺径よりも小さい孔を拡開させることができるため、後続の拡開時に省力化が可能となるとともに、拡孔部に生じる屑が二列隣接して交錯された拡孔ブロックの間に形成された屑排出路に沿って排出することができ、ネジとワークとの間の圧力が均一に分散される。

しかしながら、該拡径ネジは、ワークへの螺入過程において、抵抗が大きくかつ屑排出の効果がよくないという課題がある。具体的には、該拡孔部の断面は円形となり、該拡孔部の孔への螺入過程において、該拡孔部と孔壁との接触面積が大きいため、螺入トルクを印加して取り扱う必要がある。また、該拡孔部は切削面積が大きいため、該拡孔部のワークへの螺入位置において、必然的により多くの屑が生じる。拡孔部上のネジ山がワークに螺入されるため、過多の屑がネジ山の紋路であるガイド経路に堆積された場合、屑の一部がネジ山とワークとの間に挟まって、ネジがワーク内に引っ掛かって上方へガイドできなくなるため、ロッド体の孔内における行進が阻害され、螺入不能になったり螺入速度が遅くなったりすること、押圧によってワークが亀裂しやすくなることがある。

台湾特許第Ｉ５９２５８２号

そこで、本発明は、主として拡孔作用及び屑掻き出し作用を効果的に向上可能な拡孔部を有するネジであって、ワークへの螺入実施時に操作省力化、屑排出効果がよく、ネジの螺入速度が向上可能であるネジを提供することを目的とする。

本発明に係るネジは、頭部と、ロッド体と、拡孔部とを含む。該ロッド体は、該頭部から延在しかつ中心軸線を画定し、該ロッド体はロッド径を有し、該ロッド体には第１のネジ山が設けられ、該第１のネジ山は、複数の第１のネジスレッドを含み、該第１のネジスレッドのスレッド先端にはスレッド先端径が画定され、該スレッド先端径は該ロッド径よりも大きい。該拡孔部は該ロッド体に設けられかつネジ山を有せず、該拡孔部は、略三角形となる横向断面を有し、かつ該ロッド体の周方向に沿って離間した３つの斜め刃を含み、隣接した２つの斜め刃の間にはガイド斜面が形成され、該３つの斜め刃の刃先端には刃先端径が画定され、該刃先端径は該ロッド径よりも大きい。各斜め刃は該縦方向軸線に垂直する水平軸線に対して斜めに該頭部に向けて延在し、各斜め刃が該頭部に向けて延在する方向は、該第１のネジ山が該頭部に向けて延在する方向と同一であり、各斜め刃が該頭部に向けて延在する角度は、該第１のネジ山が該頭部に向けて延在する傾斜角度よりも大きい。

本発明に係るネジによれば、該ネジの拡孔部は、拡孔作用及び屑掻き出し作用を効果的に向上することができ、該ネジの螺入速度、屑排出効果の向上、操作省力化の効果を奏することができる。

本発明の第１の実施例に係るネジの立体図である。図１のネジの平面図である。図１の３－３線に沿った断面図である。図１の４－４線に沿った断面図である。図２のネジの局所拡大図である。本発明の第２の実施例に係るネジの平面図である。図６の７－７線に沿った断面図である。

図１ないし図５は、本発明の第１の実施例に係るネジ１０を示す。ネジ１０は、頭部１２と、頭部１２の下端から延在するロッド体１４と、ロッド体１４の末端に設けられた螺入部１６とを含む。頭部１２の頂面には、ネジ１０の回転を駆動するためのツール（図示せず）が挿入される受け孔１７が設けられている。ロッド体１４には中心軸線Ｘが画定され、かつロッド体１４は該中心軸線Ｘにおいて離間した前段部１８及び後段部２０を含み、後段部２０は頭部１２に接続され、前段部１８は後段部２０と螺入部１６との間に位置する。ロッド体１４は、円形の横向き断面を有しかつロッド径Ｄ１を画定し、ロッド体１４の上には少なくとも１つのネジ山が設けられている。この実施例において、ロッド体１４の前段部１８には、第１のネジ山２２が設けられ、第１のネジ山２２は、複数の第１のネジスレッド２４を含み、第１のネジスレッド２４のスレッド先端には、スレッド先端径（ｍａｊｏｒｄｉａｍｅｔｅｒ）Ｄ２が画定され、スレッド先端径Ｄ２は、ロッド径Ｄ１よりも大きい。この実施例において、螺入部１６は、第２のネジ山２６を有する尖尾である。実行可能な実施例において、螺入部１６は、切削刃を有するセルフドリリング（図示せず）である。この実施例において、ロッド体１４の後段部２０には、第３のネジ山２８がさらに設けられ、第３のネジ山２８の上回転方向は、第１のネジ山２２の上回転方向とは逆である。さらに、第１のネジスレッド２４には、屑をガイドするためのスリット３０が設けられている。

ネジ１０は、ロッド体１４の上にネジ山無しの拡孔部３２が設けられる点に特徴がある。拡孔部３２は、略三角形となる横向き断面（図４参照）を有しかつロッド体１４の周方向に沿って離間した３つの斜め刃３４を含むため、略三角形となる断面輪郭を有する。隣接した２つの斜め刃３４は、ロッド体１４の周方向に沿って１２０度離間しており、また、隣接した２つの斜め刃３４の間には、ガイド斜面３６が形成されている。実行可能な実施例において、ガイド斜面３６は、傾斜の平面であり、若しくは内方へ凹んで屑排出溝を構成する。さらに、各斜め刃３４は該縦方向軸線Ｘに垂直する水平軸線Ｈに対して斜めに頭部１２に向けて延在して螺旋セグメントを構成する。この実施例において、各斜め刃３４が頭部１２に向けて延在する方向は、第１のネジ山２２が頭部１２に向けて延在する方向と同一であり、各斜め刃３４が頭部１２に向けて延在する傾斜角度（Ａ１）は、第１のネジ山２２が頭部１２に向けて延在する傾斜角度（Ａ２）よりも大きい。

図５に示すように、この実施例において、拡孔部３２は、ロッド体１４の前段部１８に設けられかつ螺入部１６に隣接している。拡孔部３２は、第１のネジ山２２と螺入部１６との間に位置し、各斜め刃３４の上端３８は、第１のネジ山２２における最下端の第１のネジスレッド２４まで延在し、各斜め刃３４の下端４０は、螺入部１６の第２のネジ山２６まで延在する。図４に示すように、各斜め刃３４の横向き断面は略三角形となり、かつ２つの側面４２と、該２つの側面４２に接続された刃状外端縁４４とを含む。該３つの斜め刃３４の刃先端には刃先端径Ｄ３が画定され、刃先端径Ｄ３は、ロッド径Ｄ１よりも小さくかつスレッド先端径Ｄ２よりも略小さくまたはそれに等しい。

本発明に係るネジ１０は、実施上、螺入部１６を切削位置決め点としてワーク（図示せず）に挿入され、次に、頭部１２の回転を冶具で駆動させ、螺入部１６の第２のネジ山２６によりワークを切削してワークに螺入して孔を生成させ、次に、拡孔部３２の斜め刃３４により該孔の孔壁を切削して拡孔作用を生成させ、拡孔によって生成された廃棄屑は、ガイド斜面３６に沿って上方へガイド移動することができ、これにより、後続の第１のネジ山２２は、ワークにスムーズに螺入することができ、ネジ螺入速度の向上、操作省力化の効果を奏することができる。

一つの実施例において、本発明に係る拡孔部３２は、ロッド体１４をローリングにより一段のねじれ三角柱に成形させ、三角柱は３つの斜め刃３４が互いに離間しかつ相互の間にガイド斜面３６が構築されている。よって、拡孔部３２がワークに対して拡孔を行った場合、生じた廃棄屑はある区間内（拡孔部３２にはストッパー面を構成する円形ロッド体１４に対する径方向突出ネジ山を有しないため）に圧縮堆積されることなく、かえって常時に拡孔部３２（ねじれ三角柱）３２の攪拌によって孔壁間の空隙に均一に分散される。このため、螺入の過程全般において高速の回転を維持することができる。

本発明に係る拡孔部３２は、拡孔の螺入過程において、ネジ山が設けられておらずかつ横向き断面が三角形となるため、螺入部１６と斜め刃３４とによって切削された廃棄屑は、規制または阻害されることなく、ガイド斜面３６を介してスムーズに上方へガイドしかつロッド体１４と孔壁との間に均一に充填することができ、拡孔作用と屑掻き出し作用を達成することができ、さらにネジ１０の螺入速度を向上するとともに押圧によるワークの亀裂を回避することができる。また、拡孔部３２の３つの斜め刃３４は、ロッド体１４の周方向に沿って約１２０度離間しているため、ネジ１０のワークへの螺入過程においてそれに加わる荷重が不均一である場合、該３つの斜め刃３４が螺入方向をガイドする作用を兼ね持つため、第１のネジ山２２は螺入過程において揺れたり傾斜したりすることなく、操作が省力化されかつネジ１０の係合力が向上可能となる。

図６、図７は、本発明の第２の実施例に係るネジ１０を示す。この実施例において、拡孔部３２は、ロッド体１４の中間セグメントに設けられかつ刃先端径Ｄ３がスレッド先端径Ｄ２よりも略大きい。ここで説明しておきたい点は、本発明に係る拡孔部３２がロッド体１４から直接転造されてなるものであるため、拡孔部３２の製造が容易となりかつ刃先端径Ｄ３の寸法を任意に制御できることである。強固な係合力を必要としないワークの接続にネジ１０が用いられる場合、刃先端径Ｄ３はスレッド先端径Ｄ２よりも大きくしてもよい。このため、拡孔部３２の斜め刃３４により拡孔作用が生成された後、ロッド体１４上の第１のネジ山２２と第３のネジ山２８はより一層容易にワークに螺入可能となる。実施可能な実施例において、本発明に係る拡孔部３２は、ロッド体１４の後段部２０に設けて拡孔を行うことができ、頭部１２は、さらにワークに容易に螺入することができる。

上述したものは本発明の好ましい実施例の詳しい説明と図面であり、本発明を制限するものではなく、本発明のすべての範囲は、特許請求の範囲に基づいてなされるべきである。

以上のように、本発明では、頭部と、該頭部から延在し縦方向軸線を画定するロッド体であって、ロッド径を有し、該ロッド体には第１のネジ山が設けられ、該第１のネジ山は、複数の第１のネジスレッドを含み、該第１のネジスレッドのスレッド先端にはスレッド先端径が画定され、該スレッド先端径は該ロッド径よりも大きいロッド体と、該ロッド体に設けられかつネジ山を有しない拡孔部であって、略三角形となる横向断面を有し、かつ該ロッド体の周方向に沿って離間した３つの斜め刃を含み、隣接した２つの斜め刃の間にはガイド斜面が形成され、該３つの斜め刃の刃先端には刃先端径が画定され、該刃先端径は該ロッド径よりも大きく、各斜め刃は該縦方向軸線に垂直する水平軸線に対して斜めに該頭部に向けて延在し、各斜め刃が該頭部に向けて延在する方向は、該第１のネジ山が該頭部に向けて延在する方向と同一であり、各斜め刃が該頭部に向けて延在する角度は、該第１のネジ山が該頭部に向けて延在する傾斜角度よりも大きい拡孔部と、を備え、各斜め刃は２つの側面と該２つの側面に接続された刃状外端縁とを有し、隣接した２つの斜め刃の２つの隣接側面は互いに接続されているため、該拡孔部は横向き断面が三角形となるねじれ三角柱であり、該ねじれ三角柱の周囲には３つのガイド斜面が形成されていることを特徴とする拡孔部を有するネジとするものである。

また、該ロッド体の末端に設けられた螺入部をさらに備え、該ロッド体は、該縦方向軸線において離間した前段部及び後段部を含み、該前段部は該後段部と該螺入部との間に位置し、該拡孔部は該ロッド体の前段部に設けられかつ該螺入部に近接しているものとする。

また、該拡孔部は、該第１のネジ山と該螺入部との間に位置し、該螺入部は切削刃を有するセルフドリリングであり、各斜め刃の上端は該第１のネジ山と離間し、各斜め刃の下端は該セルフドリリングの切削刃と離間しているものとする。

また、該拡孔部は該第１のネジ山と該螺入部との間に位置し、該螺入部の上には第２のネジ山が設けられ、各斜め刃の上端は該第１のネジ山と離間し、各斜め刃の下端は該第２のネジ山と離間しているものとする。

また、該拡孔部は該第１のネジ山と該螺入部との間に位置し、該螺入部の上には第２のネジ山が設けられ、各斜め刃の上端は該第１のネジ山まで延在し、各斜め刃の下端は該第２のネジ山まで延在するものとする。

また、各斜め刃の横向き断面は略三角形となり、かつ２つの側面と該２つの側面に接続された刃状外端縁とを有するものとする。

また、該刃先端径は該スレッド先端径よりも略小さくまたはそれに等しいものとする。

また、該刃先端径は該スレッド先端径よりも大きいものとする。

また、該拡孔部は該ロッド体から直接転造されてなるものであるものとする。

また、該ガイド斜面は内方へ凹んで屑排出溝を構成するものとする。

１０ネジ
１２頭部
１４ロッド体
１６螺入部
１７受け孔
１８前段部
２０後段部
２２第１のネジ山
２４第１のネジスレッド
２６第２のネジ山
２８第３のネジ山
３０スリット
３２拡孔部
３４斜め刃
３６ガイド斜面
３８上端
４０下端
４２側面
４４刃状外端縁
Ａ１、Ａ２傾斜角度
Ｄ１ロッド径
Ｄ２スレッド先端径
Ｄ３刃先端径
Ｈ水平軸線
Ｘ縦方向軸線

Claims

頭部と、
該頭部から延在し縦方向軸線を画定するロッド体であって、ロッド径を有し、該ロッド体には第１のネジ山が設けられ、該第１のネジ山は、複数の第１のネジスレッドを含み、該第１のネジスレッドのスレッド先端にはスレッド先端径が画定され、該スレッド先端径は該ロッド径よりも大きいロッド体と、
該ロッド体に設けられかつネジ山を有しない拡孔部であって、略三角形となる横向断面を有し、かつ該ロッド体の周方向に沿って離間した３つの斜め刃を含み、隣接した２つの斜め刃の間にはガイド斜面が形成され、該３つの斜め刃の刃先端には刃先端径が画定され、該刃先端径は該ロッド径よりも大きく、各斜め刃は該縦方向軸線に垂直する水平軸線に対して斜めに該頭部に向けて延在し、各斜め刃が該頭部に向けて延在する方向は、該第１のネジ山が該頭部に向けて延在する方向と同一であり、各斜め刃が該頭部に向けて延在する角度は、該第１のネジ山が該頭部に向けて延在する傾斜角度よりも大きい拡孔部と、
を備え、
各斜め刃は２つの側面と該２つの側面に接続された刃状外端縁とを有し、隣接した２つの斜め刃の２つの隣接側面は互いに接続されているため、該拡孔部は横向き断面が三角形となるねじれ三角柱であり、該ねじれ三角柱の周囲には３つのガイド斜面が形成されていることを特徴とする拡孔部を有するネジ。
該ロッド体の末端に設けられた螺入部をさらに備え、該ロッド体は、該縦方向軸線において離間した前段部及び後段部を含み、該前段部は該後段部と該螺入部との間に位置し、該拡孔部は該ロッド体の前段部に設けられかつ該螺入部に近接していることを特徴とする請求項１に記載の拡孔部を有するネジ。
該拡孔部は、該第１のネジ山と該螺入部との間に位置し、該螺入部は切削刃を有するセルフドリリングであり、各斜め刃の上端は該第１のネジ山と離間し、各斜め刃の下端は該セルフドリリングの切削刃と離間していることを特徴とする請求項２に記載の拡孔部を有するネジ。
該拡孔部は該第１のネジ山と該螺入部との間に位置し、該螺入部の上には第２のネジ山が設けられ、各斜め刃の上端は該第１のネジ山と離間し、各斜め刃の下端は該第２のネジ山と離間していることを特徴とする請求項２に記載の拡孔部を有するネジ。
該拡孔部は該第１のネジ山と該螺入部との間に位置し、該螺入部の上には第２のネジ山が設けられ、各斜め刃の上端は該第１のネジ山まで延在し、各斜め刃の下端は該第２のネジ山まで延在することを特徴とする請求項２に記載の拡孔部を有するネジ。