JPH0689767B2 - フアスナ - Google Patents

フアスナ

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JPH0689767B2
JPH0689767B2 JP61007812A JP781286A JPH0689767B2 JP H0689767 B2 JPH0689767 B2 JP H0689767B2 JP 61007812 A JP61007812 A JP 61007812A JP 781286 A JP781286 A JP 781286A JP H0689767 B2 JPH0689767 B2 JP H0689767B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は穿孔ならびにねじ成形ファスナ、特に鍛造工程
によって製作することの可能な穿孔ならびにねじ成形フ
ァスナに関する。
ファスナ製作技術においてパイロット孔を穿孔しファス
ナが進入するためのねじを成形する能力を同一動作にお
いてすべて備えたタイプのファスナが良く知られてい
る。
また同様にして特定材料に穿孔作業を行ったり特定寸法
のファスナに最も適した形状に穿孔点を鍛造する上で効
果的な一対のダイを使用することによってこれらのファ
スナを製作することも知られている。
かかるファスナの一つは1968年８月６日発行の米国特許
明細書第3,395,603号（発明者E.J.スキエルスキー、本
特許権の譲受人は本出願人）に示されている通りであ
る。
これらの穿孔ならびにねじ成形ファスナの多くは上記ス
キエルスキーファスナの形状を含めてすでに商業上の承
認を得ているけれども、特定ファスナの効用を大きくす
るとともにファスナあたりのコストを少なくすることに
よって製作を容易にするために改良を要すると考えられ
る領域はこれまでまだ未開拓であった。
例えば従来技術による穿孔ならびにねじ成形ファスナの
多くは重いゲージ材料、即ち１インチの5/16より大きな
厚さの材料のばあいにその働きを行ううえでは向いてい
ない。
従来技術に開示されたファスナーの幾つかはこの穿孔作
業を行う能力を備えているけれども、穿孔時間の増加に
加えて穿孔作業によって発生する高熱が自己穿孔ならび
に成形ファスナを使用することを多くの分野で不都合な
ものにしている。
製作領域においては、穿孔尖端内に設計される一連の鋭
い隅や鋭い凹所を断面に含んだ外側パイロット端面を備
えたものが従来技術による穿孔ならびにねじ成形ファス
ナの多くに構成されている。かかる鋭い隅はファスナが
めすダイを用いてファスナパイロット端部を生産する鍛
造工程によって製作されるばあいにはそれらがめすダイ
中に応力領域をつくりだすという点で有害なものとな
る。一定期間にわたってその応力領域は割れを豪り、最
終的にはダイが早期に破壊される結果となろう。そのた
め、そのタイプのファスナを製作するためには幾分限定
された数の使用サイクルの後に交換される複数の鋭い外
表面を備えたダイが使用される。
それ故、本発明の目的は重いゲージ材料、例えば１イン
チの5/16より大きな厚さを備えた材料に使用するために
特に採用される穿孔ならびにねじ成形ファスナを提供す
ることである。
本発明の目的は更に上述のタイプの穿孔ならびにねじ成
形ファスナで鍛造ダイ内の鋭い凹所によってつくりださ
れるファスナパイロット端部内の鋭い隅を少なくもしく
は除去したものを提供して成形面上に鋭い凹所が殆んど
ないダイを使用する鍛造工程によってファスナの製作を
可能にすることである。
叙述が進むにつれて明らかになる上記目的とその他の目
的は螺刻シャンクとパイロット端から成る螺刻ならびに
ねじ成形ファスナで該パイロット端がファスナの回転中
心を貫いて延びる長軸とファスナーの回転中心で直角に
長軸と交叉する長軸より長さの小さな短軸を有するもの
を提供することによって達成される。一対の溝がパイロ
ット端内の長軸と短軸により形成された対向四分円内に
形成され長手方向にファスナの回転中心と平行に延び一
対のランドが該溝と隣接して、対向四分円内に配置さ
れ、溝はほぼ弧状の断面を備えランドの断面はパイロッ
ト端の長さの大部分にわたってほぼ弧状をしている。
溝の弧状断面とランドの弧状断面は交叉点で終結し長軸
の終点でパイロット刃先を形成する。
本発明を更に完全に理解するために添附図面と共に本発
明を説明する。
殊に第１図と第２図について述べると、六角ヘッド11、
螺刻シャンク12、およびパイロット端14を備えた穿孔な
らびにねじ成形ファスナ10が示されている。
第２図に描いたファスナ10Aは第１図のものと同じであ
るが第１図に示したような非螺刻シャンク部分15は省略
してある。非螺刻シャンク部分15は特定の用途に応じて
任意の適当な長さをとってよく、さもなくば除去しても
よく、そのばあいにはパイロット端14は第２図に示すよ
うに螺刻部分内へ延びることになる。螺刻シャンク12は
ロープ（図示せず）、もしくは当業者には周知のその他
の形をしたねじ成形材を備えることができ、それらは第
１図もしくは第２図に示した何れかのファスナのパイロ
ット端14によって形成された開口内にねじを提供する働
きを行う。
今度は第３図と第４図についてのべると、パイロット端
14の長さのほぼ全長にわたって形成された一対の弧形溝
16、18と該溝に隣接した一対の弧形溝16、18と該溝に隣
接した一対の弧形ランド20、22を備えるパイロット端14
が詳細に示されている。
第５図について述べると、互いに直角をなしたファスナ
の長軸Ｘと短軸Ｙがファスナの回転中心を通過しファス
ナの最小寸法（Ｙ軸上）と（Ｘ軸に沿った）最大寸法を
形成していることに注目されたい。また第５図から弧形
ランド20もしくは22のそれと関連した弧形溝16、もしく
は18との交叉点は長軸Ｘ−Ｘ上で生じ、ファスナの回転
中心と同一平面内に存在するパイロット切刃24もしくは
26を形成するということも判る。
このパイロット切刃24もしくは26はパイロット端14の大
部分にわたって延び、ファスナのパイロット端に沿って
描いた断面である第７図と第８図に描かれている。
パイロット端14の形はファスナの対向四分円がランド2
0、22と溝16、18を含み、それらはファスナ10、もしく
は10Aの任意の直角部分で寸法的に同一であり、以下溝1
6をランド20に関してなされる本発明の説明は溝18とラ
ンド22に対しても等しくあてはまるものである。
第７図と第８図にはそれぞれ半径RLとRFを備え半径RSを
備える面で会合する面を形成するランド20と溝16が描か
れており、上記半径RSはランド20もしくは溝16の半径よ
りも小さくなっている。そのため、パイロット端のほぼ
全長にわたってパイロット端14の全表面は切刃24、26以
外の鋭い隅を何ら含んでいない。パイロット端14の端部
と切刃24、26のＸ−Ｘ面に沿った最大寸法に穿孔切刃30
が形成される。
切刃24、26は切削尖端30から内側にファスナのヘッド11
方向にθ角でファスナの回転中心方向に延びるが該θ角
は用途に応じてほぼ１°附近にある。
第３図について述べると、短軸に沿うパイロット端14の
寸法も４°附近にありパイロット端切刃のそれと反対方
向にあるテーパ角φを備えており、ファスナの回転中心
方向へ螺刻シャンクから穿孔尖端30方向へ傾斜している
ことが判るであろう。
今度は穿孔尖端30が詳細に描かれている第３図、第４
図、第５図について述べる。穿孔尖端30は一対のほぼ平
坦状の平面32、34から成り、該面はパイロット端14の最
も広い部分からファスナのＸ軸、Ｙ軸の交叉点に隣接し
た一点へ延び第５図に最も良く描かれているようにＸ軸
に対してφ角をなすように配置されている。平面32、34
のそれぞれは放射状切刃36もしくは38で終結し、ファス
ナの回転軸と交叉する直線形尖端切刃40によって接続さ
れる。
作業中、穿孔尖端30は、尖端切刃40が材料内へ回転する
ときに穿孔作業を始動させる働きを行い、放射状切刃3
6、38は多分に電気ドリル式に金属内にその穿孔作業を
施す働きをする。しかしながら、この作業からの移行は
溝16、18内への移行部を備えた平坦面32、34間で生じ、
そのばあい金属切削は穿孔尖端30により形成された開口
から上部方向へ向かう。その後重いゲージ材料は被穿孔
部分から材料を連続的にリーマ仕上げし材料切屑を上部
方向に穿された孔から去る方向に向ける働きをするパイ
ロット端切刃24、26と遭遇する。かくして、面の組合せ
は重いゲージ材料を穿孔する上で効率的で効果的な、し
かも広範囲の材料厚にわたって使用することのできるパ
イロット端14を備えたファスナーをつくりだす働きを行
う。
更に、重いゲージ金属材料に対して使用できるというそ
の応用性の他に本発明に開示した形状はセメントやシン
ダー塊に使用する上で極度に効果的であることが判っ
た。
製作の前後関係において、第６図、第７図および第８図
に示した部分から本件のファスナを鍛造工程によって製
作するばあいもしダイが切刃24もしくは26で分離するよ
うに製作されるならば即ちダイの分離点がファスナ10の
Ｘ−Ｘ軸に沿って位置するならばダイ空洞全体は面上に
何ら鋭いくぼみを生じさせることなしに構成できるため
に鍛造ダイ内部の応力領域を除去することができるとい
うことが判るであろう。かかるファスナを大量生産する
うえでダイの寿命が重要な経済的要素となるという点で
このことは鍛造工程によって穿孔ならびにねじ成形ファ
スナを製作する上で極度に重要な要素である。
ファスナ10もしくは10Aの製作に使用されるダイ一式の
半分を構成するダイ46が第９図に示されているが、同図
において空洞50がダイ内部に形成され嵌め合いダイ間で
押圧されるばあいに丸い素材製品を所望の形に鍛造する
ようにしてある。空洞50は外側に突出た、溝16を形成す
るための弧形面116、内側に突出た、ランド20を形成す
るための弧形面120、および小径の弧形面128を備えてい
る。一対の嵌め合いダイをダイ48形に構成すると切刃2
4、26、36、38、40はすべてダイの分離線124に形成され
る。それ故、空洞50内には何ら鋭い角度やくぼみは形成
されず、ダイ48とその対応する嵌め合いダイ（図示せ
ず）中の応力点は相当減少することになる。
それ故、本発明の教示による穿孔ならびにねじ成形ファ
スナを構成することによって先に提示した種々の目的が
達成でき、従来技術のばあいに可能なよりも相当厚いゲ
ージ材料に適用する能力を備えたファスナが得られるこ
とが判った。
ダイの寿命が大きくなるためにファスナの製作が従来技
術におけるよりも経済的になるためにファスナの望まし
さは更に大きくなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の教示に従って構成した穿孔ならびにね
じ成形ファスナを示す正面図、第２図はファスナの一部
分の代替的構成を示す第１図に類似の破断正面図、 第３図は第１図に示したものから90°の角度で見た第１
図の構造の一部を示す破断正面図、 第４図はわかりやすいように拡大して描いた第１図の構
造の一部を描いた破断正面図、 第５図は第４図の構造を示す端面図、 第６図は構造の詳細を示す第５図のVI−VI線に沿って描
いた断面図、 第７図は更に構造の詳細を示す第５図のVII−VII線に沿
って描いた断面図、 第８図は第５図のVIII−VIII線に沿って描いた断面図で
その部分のファスナの詳細を示したもの、 第９図は第１図ないし第８図のファスナの製作に使用さ
れる一対のダイの一つを示す斜視立面図。 11……六角ヘッド、12……螺刻シャンク、14……パイロ
ット端、10……穿孔ならびにねじ成形ファスナ、20、22
……弧状ランド、16、18……弧形面、Ｘ……長軸、Ｙ…
…短軸、24、26……パイロット切刃、30……穿孔尖端、
48……ダイ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】螺刻シャンクとパイロット端を有する穿孔
    ならびにねじ成形ファスナであって、 該パイロット端は、該ファスナの回転中心を貫いて延び
    る長軸（Ｘ）と、 該ファスナの回転中心で該長軸（Ｘ）と直交する短軸
    （Ｙ）と、 該パイロット端内の対向四分円内に形成され、長手方向
    に該ファスナの回転中心と平行に延びる一対の溝（16、
    18）と、 該溝（16、18）に隣接して対向四分円に配置された一対
    のランド（20、22）とを有し、 該溝（16、18）及び該ランド（20、22）の断面は該パイ
    ロット端の大部分にわたってほぼ弧形状であり、該溝
    （16、18）及び該ランド（20、22）の弧形断面は該長軸
    との交叉点で終結してパイロット切刃（24、26）を形成
    しており、 該切刃（24、26）はほぼ該切刃（24、26）の全長さにわ
    たって該ファスナ回転軸を含む平面内に存在し、 該パイロット端（14）は穿孔尖端（30）で終結してお
    り、 該穿孔尖端（30）は一対の放射状尖端切刃（36、38）に
    よって構成され、 該放射状尖端切刃（36、38）はそれぞれ該パイロット切
    刃（24、26）から該尖端端部（30）の一点まで延び、該
    平面を横切る横断切刃（40）によって互いに接続されて
    いることを特徴とするファスナ。
  2. 【請求項２】該穿孔尖端（30）は一対の平面を有し、該
    一対の平面はそれぞれ、該ファスナの対向四分円内の該
    パイロット切刃（24、26）から内側へ延び、該パイロッ
    ト切刃（24、26）から該横断切刃（40）まで延びる線上
    でほぼ終結していることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項に記載のファスナ。
  3. 【請求項３】該穿孔尖端（36、38）は一対の平面（32、
    34）を有し、該一対の平面（32、34）はそれぞれ、該フ
    ァスナの対向四分円の該パイロット切刃（24、26）の交
    叉点から該横断切刃（40）まで延びる線上でほぼ終結し
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    ファスナ。
  4. 【請求項４】該切刃（40）が該面内の該回転軸に向かっ
    て内側へ該螺刻シャンク方向に傾斜していることを特徴
    とする特許請求の範囲第３項に記載のファスナ。
  5. 【請求項５】該溝（16、18）が該螺刻シャンクの少なく
    とも一つのねじの中に延びていることを特徴とする特許
    請求の範囲第４項に記載のファスナ。
JP61007812A 1985-01-17 1986-01-17 フアスナ Expired - Lifetime JPH0689767B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/692,418 US4836730A (en) 1985-01-17 1985-01-17 Fastener
US692418 1985-01-17

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Publication Number Publication Date
JPS61211511A JPS61211511A (ja) 1986-09-19
JPH0689767B2 true JPH0689767B2 (ja) 1994-11-14

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JP61007812A Expired - Lifetime JPH0689767B2 (ja) 1985-01-17 1986-01-17 フアスナ

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US (1) US4836730A (ja)
JP (1) JPH0689767B2 (ja)
AU (1) AU585300B2 (ja)
CA (1) CA1274410A (ja)
DE (1) DE3601315A1 (ja)
FR (1) FR2576068B1 (ja)
GB (2) GB2169826B (ja)
HK (2) HK101490A (ja)
IT (1) IT1188275B (ja)
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