JPS6324249Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はいわゆる下孔不要の薄金属板用ドリル
ねじの改良に関するものである。

ねじの先端にドリル部を一体成形し、ねじ自身
の回転に伴つて下孔を穿設し、これに当該ねじ山
自身で雌ねじを該設しつつねじ込めるように構成
して締結作業の作業性向上を図つたいわゆるドリ
ルねじが各種開発されているが、薄金属板にねじ
込む場合単に下孔を穿孔したのみではねじの噛合
い長さが小さく締結力が劣るのであり、そこでド
リル径をねじ山の谷径より適宜小径に設定すると
共に、ドリル部とねじ山始端部との間に角錐状又
は円錐状の拡張部を形成し、この拡張部で前記ド
リル部による穿孔を径大に拡張しつつ穿孔周縁を
裏面方向に膨出させて略フランジ状の突出部を形
成し、この突出部にねじ山をねじ込めるようにし
て噛合い長さを大きくし締結力の強化を図つたも
のが考案されている。

しかし、拡張部を角錐状に形成した場合は、拡
張時に突出部内面がえぐられて必要以上の径大に
なると同時に、突出部の肉厚が薄くなるためねじ
の引つ掛り高さが小さくなつたり、亀裂を生じた
りするため締結力が低下するのであり、又、拡張
部を円錐状に形成した場合、拡張部と金属板との
接触面積が大きくなるため拡張に際して大きな力
を要すると共に、当該拡張部を穿孔周縁に対して
無理に押圧することになるため突出部周辺が裏面
方向に凹み変形したり、あるいは拡張に際して突
出部内面が加工硬化を起し、そのためねじ山によ
る雌ねじの刻設が不完全になつたり割れ、亀裂を
生じたりする等の欠点があつた。

更に両者いずれの場合も拡張部全体としてねじ
部方向に未広り状のため切粉の逃げが悪く、拡張
時に切粉が詰つて突出部を必要以上の径大にして
しまつたり、内面を傷つけたりする等の不都合が
あり、いずれにしても十分な締結力を得ることが
できないのであつた。

本考案はこの問題を解消するものであり、この
ため本考案は、金属板の塑性変形に際してその極
く狭い面積に力を集中的に作用させ、その作用点
を連続的に移動させれば、弱い力でも広い範囲に
亘つて無理なく且つ確実に変形させることができ
る点に着目し、前記の如くドリル部による穿孔を
拡張膨出して突出部を形成するにおいて、円柱状
ドリル部とねじのシヤンク先端との間に形成した
連接軸部外周の複数箇所に、当該連接部の軸方向
に板状に延びるひれ片を突設し、該ひれ片におけ
る外端面を、その最大回転径が前記突出部内径と
略同径でかつ当該最大部からドリル部に向つて回
転径が小径となるよう形成し、この各ひれ片外端
面部のみを穿孔周縁に圧接しつつ連続的に回転さ
せることによつて少ない力で無理なくフランジ状
の突出部を膨出し得るようにしたものである。同
時に、ねじ山始端部をテーパ状に形成することに
よつてねじ山が前記フランジ状突出部に速やか
に、かつ確実に喰い込むようにし、これによつて
前記従来技術では成し得なかつた作業性と締結力
の飛躍的な向上を可能にしたものである。

次に本考案を実施例に基づいて説明すると、１
はシヤンク２外周にねじ山３を造形した頭４付き
のねじで、該ねじ１における前記シヤンク２先端
には、前記ねじ山３の谷径Deより適宜小径doの
円柱状ドリル部５と、該ドリル部５基端から同径
同軸状に延出する連接軸部６とを一体的に形成す
る一方、前記ねじ山３の始端部は、前記連接軸部
６に向つて山径が小径となるよう適宜角度θのテ
ーパ状に形成した不完全ねじ部に構成する。この
場合、該不完全ねじ部における谷径も、連接軸部
６の基端から完全ねじ部の谷径Deに連続するテ
ーパ状になる。

７は、前記ドリル部５による穿孔９を拡張膨出
するため前記連接軸部６外周の軸心を挟んだ対蹠
部位に、当該連接軸部６の軸方向に板状に延びる
よう一体的に突設したひれ片で、該ひれ片７はそ
の外端面最大突出部７ｂにおける回転径dbが前
記ねじ山３における山径Dhと谷径Deとの略中間
径となるよう設定すると共に、当該最大径部６ｂ
よりドリル部５寄り部位は、その外端面の回転径
daがドリル部５に近づくにつれて小径となるよ
う傾斜部７ａに形成する。この場合、前記ひれ片
７における外端面の最大回転径db、すなわちひ
れ片７の最大突出高さを設定するに当つては、ね
じ山３が基準ピツチの場合は有効径と略同径にす
るなどねじの規格、板厚等に応じて適宜選択すれ
ばよい。

なお、ひれ片７の形状は実施例のような側面視
略直角三角形状に限らず、例えば側面視略半円形
等にしてもよく、又、その配置も円周回りの略等
間隔隔てた位置に３ケ所、あるいは４ケ所設ける
等、金属板の板厚や材質等に応じて適宜設定した
らよい。

このひれ片７の成形は、連接軸部ｂの表層部
６′，６′を当該連接軸部６の軸線を挟んだ互に反
対方向から押圧して表面方向に盛り上げる鍛造加
工によつて簡単に膨出成形できるのであり、鍛造
ねじの場合はねじ山３等の造形と同時に、転造ね
じの場合はねじ山３等を転造後別途鍛造成形した
らよい。

このように構成したねじ１の頭４を空気圧又は
電気ドライバー等の適宜締付工具でくわえ、ドリ
ル部５先端を金属板８に押し当てつつ回転させる
とドリル径doと略同径の穿孔９が穿設され、次
いでひれ片７の回転進入に伴つて穿孔９周縁には
ひれ片７外端の傾斜部７ａが、その小径部から大
径部に向つて連続的に圧接作用し、穿孔９周縁は
裏面方向に拡張膨出されてひれ片７外端面の最大
回転径７ｂと略等しい内径の筒状突出部１０が形
成され、これにねじ山３を回転進入させて当該ね
じ山３自身で雌ねじを刻設しつつねじ込み締結す
るものである。

この場合、拡張に際してはひれ片７外端縁の傾
斜部のみが線接触に近似した状態で金属板８に対
して接当するのみであるから、この狭い接当面積
に前記工具の回転トルクが集中的に作用すること
になるので金属板８の拡張膨出変形が軽い力で無
理なく行われる。又、ねじ山３始端部は、その山
径が連接軸部６に向つて小径となるようテーパ状
に形成しているから、当該ねじ山による突出部１
０への雌ねじの刻設が極めてスムースかつ無理な
く確実に成され、ねじ山が突出部内で空回りして
ねじ山が潰れたりする不都合を生じることがな
い。

以上の実施例はドリル部５をねじれぎりに形成
した場合であつたが角錐状のきりに形成しても良
いのは勿論である。

なお第５図に示すのは、皿状座金１１の内周縁
を金属板８方向に折曲突出した場合の例である。
すなわち、ねじの首下部に残る不完全ねじ部の影
響を回避するため、あるいは座面の支持範囲を広
くする等の目的のため皿状の座金１１が使用され
ることがあるが、その際締結するための相手材１
２が薄板であるとねじ１のねじ込みによつて突出
部１０周辺がねじの頭４方向に撓み変形して締結
力が低下する不都合が生じることがあり、そこで
皿状座金１１の内周縁を内側に折曲して当該折曲
部１１ａ端面の高さを座金の外周部座面と略一致
させ、この折曲部１１ａ端面で相手材１２を支持
するようにして両金属板８，１２が首下方向に撓
むのを防止すると共に、両者８，１２が互に密着
するようにしたものである。

本考案ではこのように、外周にねじ山を造形し
たシヤンクの先端にドリル部と連接軸部とを一体
的に形成し、前記連接軸部の外周複数箇所に当該
連接軸部の軸方向に板状に延びるひれ片を突設
し、該ひれ片における外端面の最大回転径部を前
記ねじ山の山径と谷径との略中間径に設定する一
方、ひれ片における当該最大径部よりドリル部寄
り部位を、その外端面の回転径がドリル部に向つ
て小径となるような傾斜部に形成し、該傾斜部に
て前記ドリル部による穿孔を拡張膨出して突出部
を形成するよう構成したものであつて、拡張に際
しては前記傾斜部外端のみが略線接触状で金属板
に対して圧接し、この極く狭い接触面積の部位に
締付工具の回転トルクを集中的に作用させた状態
で連続的に回転進入するようにしたから、前記ね
じ山をねじ込むための突出部が少い力で無理な
く、等しい肉厚で突出高さも大きく膨出成形でき
るのである。

加えて、ねじ山始端部をテーパ状の不完全ねじ
部に形成し小径のねじ山から大径のねじ山に連続
的にねじ込むようにしたから、ねじ山による突出
部への雌ねじの刻設が弱い力でも極めてスムース
で確実かつ均一にでき、従来のようなねじ山が突
出部内で空回りしてねじ山が潰れるような不都合
を生じることがなく、ねじ込み時の割れや亀裂を
生じることがないのであり、このことと前記突出
部を理想的な状態に加工できることとが相俟つ
て、ねじ山と雌ねじとの噛み合い長さ及び引つ掛
り高さを大きくでき、従来のねじに比べて締結力
を飛躍的に向上させることができると共に、その
ねじ込み作業に熟練を要しないから作業性も大幅
に向上できるのである。

又、ひれ片と連接軸部との間には大きな空間が
空いているので穿孔時に発生した切粉の逃げが良
くなり、従来のように切粉が拡張部と金属板との
間に詰つて突出部を必要以上に径大にしたり内面
を傷つけたりすることがなく、切粉の影響によつ
て締結力が低下するのを完全に防止できるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はねじの
正面図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は
第２図の−視断面図、第４図は作用を示す
図、第５図は座金を介挿して締結した状態を示す
断面図である。 １……ねじ、２……シヤンク、３……ねじ山、
５……ドリル部、６……連接軸部、７……ひれ
片、１０……突出部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外周にねじ山を造形したシヤンクの先端に、前
   記ねじ山の谷径より適宜小径の円柱状ドリル部
   と、該ドリル部基端から同軸状に延びて前記シヤ
   ンク先端に連続する連接軸部とを一体的に形成
   し、前記連接軸部の外周複数箇所には、当該連接
   軸部の略軸方向に板状に延びるひれ片を一体的に
   突設し、該ひれ片における外端面を、その最大径
   部が前記シヤンクのねじ山における山径と谷径と
   の中間径となるよう設定すると共に、当該最大径
   部からドリル部に向つて小径となるよう形成する
   一方、前記シヤンク先端部におけるねじ山を、そ
   の山径が前記連接軸部に向つて小径となるテーパ
   状の不完全ねじ部に形成して成る薄金属板用ね
   じ。