(57)【要約】【課題】タッピングねじを用いて複数枚の板材を接合するにあたり、それら複数枚の板材の間に隙間が生じることを抑制する。【解決手段】上板１１と下板１２との２枚の板材を重ね合わせた状態でタッピングねじ１００を一方向からねじ込むことにより、それら上板１１と下板１２とを接合する接合方法において、上板１１に凹部１１ａを形成しておき、この上板１１と下板１２とを、その上板１１の凹部１１ａが上板１１と下板１２との重ね合わせ面Ｆ１１において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込む。このタッピングねじ１００のねじ込みにより、当該タッピングねじ１００が上板１１を貫通する際に、その上板１１から発生した余肉Ｍは、凹部１１ａ内に流れ込むので、接合後において上板１１と下板１２との間に隙間が生じることを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の板材に対してタッピングねじを一方向からねじ込むことにより、これら複数枚の板材を接合する接合方法であって、
前記タッピングねじをねじ込む部分に内周の大きさが前記タッピングねじの雄ねじ外径よりも大きい凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程と、前記タッピングねじが前記重ね合わせた板材を貫通する工程とを有し、前記タッピングねじが板材を貫通することで当該板材から発生した余肉が前記凹部に流れ込むことを特徴とする接合方法。
【請求項２】
請求項１に記載の接合方法において、
前記重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の手前側の板材に前記凹部を形成しておくことを特徴とする接合方法。
【請求項３】
請求項１に記載の接合方法において、
前記重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の奥側の板材に前記凹部を形成しておくことを特徴とする接合方法。
【請求項４】
請求項１に記載の接合方法において、
３枚以上の板材を重ね合わせて接合する場合、
前記重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の手前側となる板材に前記凹部を形成する形態と、前記重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の奥側の板材に前記凹部を形成する形態とを組み合せて当該凹部の形成を行うことを特徴とする接合方法。
【請求項５】
請求項１、２または４のいずれか１つに記載の接合方法において、
前記複数枚の板材のうち、前記タッピングねじのねじ込み方向の最も手前側の板材に、この最も手前側の板材とその奥側の板材との重ね合わせ面において開口する前記凹部をプレス成形加工によって円筒形状に形成する場合、前記凹部のプレス成形加工により、前記最も手前側の板材において当該板材のねじ込み方向の手前側に突出する部分の直径を前記タッピングねじの座面の直径以上とすることを特徴とする接合方法。
【請求項６】
請求項１、４または５のいずれか１つに記載の接合方法において、
３枚の板材を接合する場合であって前記凹部をプレス成形加工によって形成する場合、
前記３枚の板材のうち、前記タッピングねじのねじ込み方向の最も手前側となる板材に前記凹部を、この最も手前側の板材とその奥側の中間の板材との重ね合わせ面において開口するように形成し、前記タッピングねじのねじ込み方向の最も奥側となる板材に前記凹部を、この最も奥側の板材とその手前側の前記中間の板材との重ね合わせ面において開口するように形成しておくことを特徴とする接合方法。
【請求項７】
複数枚の板材を重ね合わせた状態で、それら複数枚の板材にタッピングねじをねじ込むことにより、当該複数枚の板材が接合された接合構造であって、
前記板材には、前記タッピングねじが貫通する部分に、当該板材の重ね合わせ面において開口する凹部が形成されており、前記凹部に前記板材から発生した余肉が入り込んでいることを特徴とする接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッピングねじを用いて複数枚の板材を接合する接合方法および接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッピングねじを用いて金属板を接合することは知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、ねじ山が形成された軸部の一端に頭部を有するねじ本体と、このねじ本体に装着されるワッシャとを備えたタッピングねじを用い、そのタッピングねじを金属板にねじ込む際に、タッピングねじの頭部と金属板との間でワッシャを圧縮させて、ワッシャの摩擦と弾性力とにより、タッピングねじの空転を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、タッピングねじを用いた接合において、例えば、重ね合わせた上板と下板との２枚の板材にタッピングねじを一方向（片側）からねじ込むことにより接合する場合、図８に示すように、タッピングねじ３００が上板２０１を貫通する際に、その上板２０１から発生した余肉Ｍが上板２０１と下板２０２との間に入り込むことがある。こうした状況になると、上板２０１と下板２０２との間に隙間Ｓが生じてしまい、接合後の寸法精度が悪くなる。このような問題は上記した特許文献１に記載の技術では解決することはできない。
【０００５】
なお、上板のタッピングねじのねじ込み部分に、タッピングねじの雄ねじ外径よりも大きな貫通穴を形成しておくことにより、余肉が発生しないようにすることが考えられるが、この場合、上板に形成した貫通穴に起因する止水性および上板のがたつきなどが問題となる。
【０００６】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、タッピングねじを用いて複数枚の板材を接合するにあたり、それら複数枚の板材の間に隙間が生じることを抑制することが可能な接合方法を提供すること、および接合構造を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接合方法は、複数枚の板材に対してタッピングねじを一方向からねじ込むことにより、これら複数枚の板材を接合する接合方法であって、前記タッピングねじをねじ込む部分に内周の大きさが前記タッピングねじの雄ねじ外径よりも大きい凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程と、前記タッピングねじが前記重ね合わせた板材を貫通する工程とを有し、前記タッピングねじが板材を貫通することで当該板材から発生した余肉が前記凹部に流れ込むことを特徴としている。
【０００８】
このように、複数枚の板材に対してタッピングねじを一方向から加圧してねじ込むことにより、これら複数枚の板材を接合するにあたり、凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせた状態でタッピングねじをねじ込むと、タッピングねじのねじ込み方向の手前側の板材をタッピングねじが貫通する際に、その手前側の板材から発生した余肉は、板材の重ね合わせ面において開口する凹部内に流れ込むので、板材の間に余肉が入り込むことを抑制することができる。これにより、接合後において板材間に隙間が生じることを抑制することができる。
【０００９】
なお、複数枚の板材に対して両方向（一方向およびその反対方向の両方向）から加圧することで接合するような場合であっても、上記と同様な効果を奏することができる。
【００１０】
しかも、タッピングねじをねじ込む際に板材から発生する余肉が流れ込む空間を、板材の重ね合わせ面において開口する凹部によって形成しているので、接合後において、板材（例えば上板）のタッピングねじがねじ込まれた部分に隙間が形成されることがない。これにより、板材（例えば上板）に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。
【００１１】
本発明の接合方法において、前記重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の手前側の板材に前記凹部を形成しておく。このように、タッピングねじのねじ込み方向の手前側の板材に凹部を形成しておくと、その手前側の板材をタッピングねじが貫通する際に、手前側の板材から発生した余肉が当該手前側の板材に形成した凹部内に効果的に流れ込むようになるので、板材間に隙間が生じることをより効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明の接合方法において、前記重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の奥側の板材に前記凹部を形成しておいてもよい。この場合、手前側の板材をタッピングねじが貫通する際に、手前側の板材から発生した余肉が、その手前側の板材と重なり合う奥側の板材に形成した凹部内に流れ込むので、板材の間に隙間が生じることを抑制することができる。
【００１３】
本発明の接合方法において、３枚以上の板材を重ね合わせて接合する場合、重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の手前側の板材に凹部を形成する形態と、前記重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の奥側の板材に凹部を形成する形態とを組み合わせて当該凹部の形成を行うようにしてもよい。
【００１４】
本発明において、接合を行う複数枚の板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の最も手前側の板材に、この最も手前側の板材とその奥側の板材との重ね合わせ面において開口する前記凹部をプレス成形加工によって円筒形状に形成する場合、前記凹部のプレス成形加工により、前記最も手前側の板材において当該板材のねじ込み方向の手前側に突出する部分の直径をタッピングねじの座面の直径以上とする。このようにすれば、接合後において、タッピングねじの座面の全体が最も手前側の板材に確実に着座するので、プレス成形加工で凹部を形成した場合であっても、接合の信頼性を確保することができる。
【００１５】
本発明の接合方法において、凹部をプレス成形加工で形成する場合であって、３枚の板材を接合する場合には、３枚の板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の最も手前側の板材に前記凹部を、この最も手前側の板材とその奥側の中間の板材との重ね合わせ面において開口するように形成し、タッピングねじのねじ込み方向の最も奥側の板材に前記凹部を、この最も奥側の板材とその手前側の中間の板材との重ね合わせ面において開口するように形成しておく。
【００１６】
このように、プレス成形加工にて凹部を形成する場合、３枚の板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の最も手前側の板材と最も奥側の板材とに凹部を形成しておくと、それら最も手前側の板材と最も奥側の板材との間の中間の板材については凹部を形成する必要がなくなる。これにより、凹部をプレス成形加工にて形成する場合において、３枚の板材を接合する場合であっても、それら３枚の板材を隙間なく接合することが可能になる。
【００１７】
本発明の接合構造は、複数枚の板材を重ね合わせた状態で、それら複数枚の板材にタッピングねじをねじ込むことにより、当該複数枚の板材が接合された接合構造であって、
前記板材には、前記タッピングねじが貫通する部分に、当該板材の重ね合わせ面において開口する凹部が形成されており、前記凹部に前記板材から発生した余肉が入り込んでいることを特徴としている。このような接合構造においても、板材から発生した余肉が凹部に入り込んでいるので、板材の間に隙間が生じることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、タッピングねじを用いて複数枚の板材を接合するにあたり、それら複数枚の板材の間に隙間が生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態の説明図である。図１（Ａ）はタッピングねじをねじ込む前の状態を示し、図１（Ｂ）は、２枚の薄板をタッピングねじで接合した状態を示している。
【図２】本発明の他の実施形態の説明図である。図２（Ａ）はタッピングねじをねじ込む前の状態を示し、図２（Ｂ）は、２枚の薄板をタッピングねじで接合した状態を示している。
【図３】本発明の他の実施形態の説明図である。図３（Ａ）はタッピングねじをねじ込む前の状態を示し、図３（Ｂ）は、３枚の薄板をタッピングねじで接合した状態を示している。
【図４】本発明の他の実施形態の説明図である。図４（Ａ）はタッピングねじをねじ込む前の状態を示し、図４（Ｂ）は、３枚の薄板をタッピングねじで接合した状態を示している。
【図５】本発明の他の実施形態の説明図である。図５（Ａ）はタッピングねじをねじ込む前の状態を示し、図５（Ｂ）は、３枚の薄板をタッピングねじで接合した状態を示している。
【図６】本発明の他の実施形態の説明図である。図６（Ａ）はタッピングねじをねじ込む前の状態を示し、図６（Ｂ）は、２枚の薄板をタッピングねじで接合した状態を示している。
【図７】本発明の他の実施形態の説明図である。図７（Ａ）はタッピングねじをねじ込む前の状態を示し、図７（Ｂ）は、３枚の薄板をタッピングねじで接合した状態を示している。
【図８】タッピングねじによって上板と下板とを接合した場合に、それら上板と下板との間に隙間が生じている状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
［タッピングねじ］
本実施形態において使用するタッピングねじ１００は、図１（Ａ）に示すように、頭部１０１と、ねじ１０２ａが形成された軸部１０２とが一体形成されている。頭部１０１にはフランジ１１１が一体形成されており、このフランジ１１１の軸部１０２側の面（下面）が当該タッピングねじ１００の座面１００ａとなっている。
【００２２】
以下、ボディー鋼板などの薄板（例えば、０．８ｍｍ〜５ｍｍ）をタッピングねじ１００で接合する場合に本発明を適用した実施形態について説明する。
【００２３】
［実施形態１］
まず、本発明の一実施形態について図１を参照して説明する。
【００２４】
この実施形態では、２枚の薄板（鋼板）１１，１２をタッピングねじ１００のねじ込み方向（以下、単に「ねじ込み方向」ともいう）において重ね合わせた状態で、これら２枚の薄板１１，１２にタッピングねじ１００をねじ込むことによって当該２枚の薄板１１，１２を接合する場合について説明する。
【００２５】
以下の説明において、ねじ込み方向において重ね合わせた２枚の薄板１１，１２のうち、ねじ込み方向の手前側の薄板１１を上板１１といい、ねじ込み方向の奥側の薄板１２を下板１２という。
【００２６】
この実施形態では、タッピングねじ１００のねじ込み作業を行う前に、図１（Ａ）に示すように、上板１１および下板１２のうち、上板１１には、当該上板１１のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ１１に、この上板１１と下板１２との重ね合わせ面Ｆ１１において開口する円筒形状の凹部１１ａを切削加工によって形成している。この凹部１１ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部１１ａの内径ｄ１１（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。凹部１１ａの内径ｄ１１については後述する。
【００２７】
このように上板１１に凹部１１ａを形成しておくと、上板１１と下板１２とを、その上板１１の凹部１１ａが上板１１と下板１２との重ね合わせ面Ｆ１１において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込むことによって上板１１と下板１２とを接合するにあたり、タッピングねじ１００が上板１１を貫通する際に、その上板１１から発生した余肉Ｍは、図１（Ｂ）に示すように、上板１１と下板１２との重ね合わせ面Ｆ１１において開口する凹部１１ａ内に流れ込むので、上板１１と下板１２との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。これにより、接合後（図１（Ｂ）に示す状態）において上板１１と下板１２との間に隙間が生じることを抑制することができ、寸法精度を確保することができる。
【００２８】
さらに、この実施形態では、上板１１から発生した余肉Ｍが流れ込む空間を、上板１１と下板１２との重ね合わせ面Ｆ１１において開口する凹部１１ａによって形成しているので、接合後において、上板１１のタッピングねじ１００がねじ込まれた部分（凹部１１ａの手前側部分）に隙間が形成されることがない。これにより、上板１１に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。
【００２９】
なお、この実施形態では、上板１１に凹部１１ａを切削加工にて形成しておくだけでよいので、上述した効果を少ないコスト増加で達成することができる。また、上板１１と下板１２との間に接着剤を介在させて接合を行う場合、上板１１の凹部１１ａに接着剤が充填されるので接着強度を高めることができる。これらの効果については、下記の［実施形態２］〜［実施形態７］においても同様なことがいえる。
【００３０】
なお、図１（Ａ）の状態にする工程が、本発明の「凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程」に相当し、図１（Ａ）から図１（Ｂ）への工程が、本発明の「タッピングねじが重ね合わせた板材を貫通する工程」に相当する。
【００３１】
ここで、この実施形態において、図１（Ｂ）に示す接合後の構造が、本発明の「接合構造」の一例である。
【００３２】
［凹部の内径］
次に、上板１１に形成する凹部１１ａの内径ｄ１１を決定する方法について以下に説明する。
【００３３】
まず、上板１１のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ１１の剛性を考慮し、上板１１の凹部１１ａ形成部分の厚さが剛性を確保できる厚さとなるように凹部１ａの深さを決定する。例えば、凹部１１ａの深さは上板１１の板厚の０．５倍程度とする。
【００３４】
次に、上板１１の板厚およびタッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓ（ねじの呼び径）をパラメータとして、上板１１にタッピングねじ１００をねじ込んだ際に発生する余肉量を実験またはシミュレーションによって求めておく。そして、そのようにして求めた余肉量および上記凹部１１ａの深さを用いて、タッピングねじ１００をねじ込んだ状態において、タッピングねじ１００の軸部１０２の外周と凹部１１ａの内周面との間に形成される空間の容積（［凹部１１ａの内径ｄ１１−タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓ］×凹部１１ａの深さ）が、上板１１から発生する余肉量よりも大きくなるように、凹部１１ａの内径ｄ１１を決定する。
【００３５】
具体的には、例えば、上板１１の板厚が１〜２ｍｍであり、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓ（ねじの呼び径）が５ｍｍである場合、凹部１１ａの深さを０．５〜１．０ｍｍとし、凹部１１ａの内径ｄ１１を１０〜１５ｍｍとする。このように、凹部１１ａの内径ｄ１１を、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓに対して余裕のある寸法（［ｄｓ＋５ｍｍ］〜［ｄｓ＋１０ｍｍ］）とすることにより、薄板１１，１２の量産などによるばらつきによってタッピングねじ１００の打点位置にずれが生じている場合でも安定した接合が可能となる。
【００３６】
ここで、凹部１１ａの内径ｄ１１が、タッピングねじ１００の座面１００ａの直径Ｄ以上であると、タッピングねじ１００の座面１００ａが着座する部分の強度が低くなる。この点を考慮して、タッピングねじ１００の座面１００ａが着座する部分の強度を確保できるように、凹部１１ａの内径ｄ１１の最大寸法についてはタッピングねじ１００の座面１００ａの直径よりも小さくしておく。
【００３７】
［実施形態２］
次に、本発明の他の実施形態について図２を参照して説明する。
【００３８】
この実施形態では、２枚の薄板（鋼板）２１，２２をねじ込み方向において重ね合わせた状態で、これら２枚の薄板２１，２２にタッピングねじ１００をねじ込むことによって当該２枚の薄板２１，２２を接合する場合について説明する。
【００３９】
以下の説明において、ねじ込み方向において重ね合わせた２枚の薄板２１，２２のうち、ねじ込み方向の手前側の薄板２１を上板２１といい、ねじ込み方向の奥側の薄板２２を下板２２という。
【００４０】
この実施形態では、タッピングねじ１００のねじ込み作業を行う前に、図２（Ａ）に示すように、上板２１および下板２２のうち、下板２２には、当該下板２２のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ２２に、この下板２２と上板２１との重ね合わせ面Ｆ２１において開口する円筒形状の凹部２２ａを切削加工によって形成している。この凹部２２ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部２２ａの内径ｄ２２（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。凹部２２ａの内径ｄ２２については、上記した［実施形態１］で説明した方法と同様な方法で決定する。
【００４１】
このように下板２２に凹部２２ａを形成しておくと、上板２１と下板２２とを、その下板２２の凹部２２ａが上板２１と下板２２との重ね合わせ面Ｆ２１において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込むことによって上板２１と下板２２とを接合するにあたり、タッピングねじ１００が上板２１を貫通する際に、その上板２１から発生した余肉Ｍは、図２（Ｂ）に示すように、上板２１と下板２２との重ね合わせ面Ｆ２１において開口する凹部２２ａ内に流れ込むので、上板２１と下板２２との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。これにより、接合後において上板２１と下板２２との間に隙間が生じることを抑制することができ、寸法精度を確保することができる。
【００４２】
さらに、この実施形態では、上板２１から発生した余肉Ｍが流れ込む空間を、上板２１と下板２２との重ね合わせ面Ｆ２１において開口する凹部２２ａ（下板２２に形成の凹部２２ａ）によって形成しているので、接合後（図２（Ｂ）に示す状態）において、上板２１のタッピングねじ１００がねじ込まれた部分に隙間が形成されることがない。これにより、上板２１に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。
【００４３】
なお、図２（Ａ）の状態にする工程が、本発明の「凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程」に相当し、図２（Ａ）から図２（Ｂ）への工程が、本発明の「タッピングねじが重ね合わせた板材を貫通する工程」に相当する。
【００４４】
ここで、この実施形態において、図２（Ｂ）に示す接合後の構造が、本発明の「接合構造」の他の例である。
【００４５】
［実施形態３］
次に、本発明の他の実施形態について図３を参照して説明する。
【００４６】
この実施形態では、３枚の薄板（鋼板）３１，３２，３３をねじ込み方向において重ね合わせた状態で、これら３枚の薄板３１，３２，３３にタッピングねじ１００をねじ込むことによって当該３枚の薄板３１，３２，３３を接合する場合について説明する。
【００４７】
以下の説明において、ねじ込み方向において重ね合わせた３枚の薄板３１，３２，３３のうち、ねじ込み方向の最も手前側の薄板３１を上板３１といい、ねじ込み方向の最も奥側の薄板３３を下板３３という。また、これら上板３１と下板３３との間の薄板３２を中板３２という。
【００４８】
この実施形態では、タッピングねじ１００のねじ込み作業を行う前に、図３（Ａ）に示すように、上板３１、中板３２および下板３３のうち、上板３１には、当該上板３１のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ３１に、この上板３１と中板３２との重ね合わせ面Ｆ３１において開口する円筒形状の凹部３１ａを切削加工によって形成している。この凹部３１ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部３１ａの内径ｄ３１（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。
【００４９】
さらに、中板３２にも、当該中板３２のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ３２に、この中板３２と下板３３との重ね合わせ面Ｆ３２において開口する円筒形状の凹部３２ａを切削加工によって形成している。この凹部３２ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部３２ａの内径ｄ３２（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。
【００５０】
以上の凹部３１ａおよび凹部３２ａの各内径ｄ３１，ｄ３２については、上記した［実施形態１］で説明した方法と同様な方法で決定する。なお、この実施形態では、凹部３１ａの内径ｄ３１と凹部３２ａの内径ｄ３２とは同じとしている。
【００５１】
以上のように、上板３１に凹部３１ａを形成するとともに、中板３２に凹部３２ａを形成しておくと、上板３１と中板３２と下板３３とを、その上板３１の凹部３１ａが上板３１と中板３２との重ね合わせ面Ｆ３１において開口し、中板３２の凹部３２ａが中板３２と下板３３との重ね合わせ面Ｆ３２において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込むことによって上板３１と中板３２と下板３３とを接合するにあたり、タッピングねじ１００が上板３１を貫通する際に、その上板３１から発生した余肉Ｍは、図３（Ｂ）に示すように、上板３１と中板３２との重ね合わせ面Ｆ３１において開口する凹部３１ａ内に流れ込むので、上板３１と中板３２との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。さらに、タッピングねじ１００が中板３２を貫通する際に、その中板３２から発生した余肉Ｍは、図３（Ｂ）に示すように、中板３２と下板３３との合わせ面Ｆ３２において開口する凹部３２ａ内に流れ込むので、中板３２と下板３３との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。これにより、接合後（図３（Ｂ）に示す状態）において、上板３１と中板３２との間、および中板３２と下板３３との間に隙間が生じることを抑制することができる。
【００５２】
さらに、この実施形態では、上板３１から発生する余肉Ｍが流れ込む空間を、上板３１と中板３２との重ね合わせ面Ｆ３１において開口する凹部３１ａによって形成しているので、接合後において、上板３１のタッピングねじ１００がねじ込まれた部分（凹部３１ａの手前側部分）に隙間が形成されることがない。これにより、上板３１に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。また、中板３２から発生した余肉Ｍが流れ込む空間を、中板３２と下板３３との重ね合わせ面Ｆ３２において開口する凹部３２ａ（中板３２に形成した凹部３２ａ）によって形成しているので、中板３２についても、がたつき等の問題が生じることもない。
【００５３】
なお、図３（Ａ）の状態にする工程が、本発明の「凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程」に相当し、図３（Ａ）から図３（Ｂ）への工程が、本発明の「タッピングねじが重ね合わせた板材を貫通する工程」に相当する。
【００５４】
ここで、この実施形態において、図３（Ｂ）に示す接合後の構造が、本発明の「接合構造」の他の例である。
【００５５】
［実施形態４］
次に、本発明の他の実施形態について図４を参照して説明する。
【００５６】
この実施形態では、３枚の薄板（鋼板）４１，４２，４３をねじ込み方向において重ね合わせた状態で、これら３枚の薄板４１，４２，４３にタッピングねじ１００をねじ込むことによって当該３枚の薄板４１，４２，４３を接合する場合について説明する。
【００５７】
以下の説明において、ねじ込み方向において重ね合わせた３枚の薄板４１，４２，４３のうち、ねじ込み方向の最も手前側の薄板４１を上板４１といい、ねじ込み方向の最も奥側の薄板４３を下板４３という。また、これら上板４１と下板４３との間の薄板４２を中板４２という。
【００５８】
この実施形態では、タッピングねじ１００のねじ込み作業を行う前に、図４（Ａ）に示すように、上板４１、中板４２および下板４３のうち、中板４２には、当該中板４２のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ４２に、この中板４２とその手前側の上板４１との重ね合わせ面Ｆ４１において開口する円筒形状の凹部４２ａを切削加工によって形成している。この凹部４２ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部４２ａの内径ｄ４２（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。
【００５９】
さらに、下板４３にも、当該下板４３のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ４３に、この下板４３とその手前側の中板４２との重ね合わせ面Ｆ４２において開口する円筒形状の凹部４３ａを切削加工によって形成している。この凹部４３ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部４３ａの内径ｄ４３（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。
【００６０】
以上の凹部４２ａおよび凹部４３ａの各内径ｄ４２，ｄ４３については、上記した［実施形態１］で説明した方法と同様な方法で決定する。なお、この実施形態では、凹部４２ａの内径ｄ４２と凹部４３ａの内径ｄ４３とは同じとしている。
【００６１】
以上のように、中板４２に凹部４２ａを形成し、下板４３に凹部４３ａを形成しておくと、上板４１と中板４２と下板４３とを、その中板４２の凹部４２ａが上板４１と中板４との重ね合わせ面Ｆ４１において開口し、下板４３の凹部４３ａが中板４２と下板４３との重ね合わせ面Ｆ４２において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込むことによって上板４１と中板４２と下板４３とを接合するにあたり、タッピングねじ１００が中板４２を貫通する際に、その中板４２から発生した余肉Ｍは、図４（Ｂ）に示すように、上板４１と中板４２との重ね合わせ面Ｆ４１において開口する凹部４２ａ内に流れ込む。さらに、タッピングねじ１００が中板４２を貫通する際に、その中板４２から発生した余肉Ｍは、図４（Ｂ）に示すように、中板４２と下板４３との合わせ面Ｆ４２において開口する凹部４３ａ内に流れ込む。これにより、接合後（図４（Ｂ）に示す状態）において、上板４１と中板４２との間、および中板４２と下板４３との間に隙間が生じることを抑制することができる。
【００６２】
さらに、この実施形態では、上板４１から発生する余肉Ｍが流れ込む空間を、上板４１と中板４２との重ね合わせ面Ｆ４１において開口する凹部４２ａによって形成しているので、接合後において、上板４１のタッピングねじ１００がねじ込まれた部分に隙間が形成されることがない。これにより、上板４１に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。また、中板４２から発生した余肉Ｍが流れ込む空間を、中板４２と下板４３との重ね合わせ面Ｆ４２において開口する凹部４３ａ（下板４３に形成した凹部４３ａ）によって形成しているので、中板４２についても、がたつき等の問題が生じることもない。
【００６３】
なお、図４（Ａ）の状態にする工程が、本発明の「凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程」に相当し、図４（Ａ）から図４（Ｂ）への工程が、本発明の「タッピングねじが重ね合わせた板材を貫通する工程」に相当する。
【００６４】
ここで、この実施形態において、図４（Ｂ）に示す接合後の構造が、本発明の「接合構造」の他の例である。
【００６５】
［実施形態５］
次に、本発明の他の実施形態について図５を参照して説明する。
【００６６】
この実施形態では、３枚の薄板（鋼板）５１，５２，５３をねじ込み方向において重ね合わせた状態で、これら３枚の薄板５１，５２，５３にタッピングねじ１００をねじ込むことによって当該３枚の薄板５１，５２，５３を接合する場合について説明する。
【００６７】
以下の説明において、ねじ込み方向において重ね合わせた３枚の薄板５１，５２，５３のうち、ねじ込み方向の最も手前側の薄板５１を上板５１といい、ねじ込み方向の最も奥側の薄板５３を下板５３という。また、これら上板５１と下板５３との間の薄板５２を中板５２という。
【００６８】
この実施形態では、タッピングねじ１００のねじ込み作業を行う前に、図５（Ａ）に示すように、上板５１、中板５２および下板５３のうち、上板５１には、当該上板５１のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ５１に、この上板５１と中板５２との重ね合わせ面Ｆ５１において開口する円筒形状の凹部５１ａを切削加工によって形成している。この凹部５１ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部５１ａの内径ｄ５１（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。
【００６９】
さらに、下板５３にも、当該下板５３のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ５３に、この下板５３と中板５２との重ね合わせ面Ｆ５２において開口する円筒形状の凹部５３ａを切削加工によって形成している。この凹部５３ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。また、凹部５３ａの内径ｄ５３（凹部の内周の大きさ）は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きい。
【００７０】
以上の凹部５１ａおよび凹部５３ａの各内径ｄ５１，ｄ５３については、上記した［実施形態１］で説明した方法と同様な方法で決定する。なお、この実施形態では、凹部５１ａの内径ｄ５１と凹部５３ａの内径ｄ５３とは同じとしている。
【００７１】
以上のように、上板５１に凹部５１ａを形成するとともに、下板５３に凹部５３ａを形成しておくと、上板５１と中板５２と下板５３とを、その上板５１の凹部５１ａが上板５１と中板５２との重ね合わせ面Ｆ５１において開口し、下板５３の凹部５３ａが中板５２と下板５３との重ね合わせ面Ｆ５２において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込むことによって上板５１と中板５２と下板５３とを接合するにあたり、タッピングねじ１００が上板５１を貫通する際に、その上板５１から発生した余肉Ｍは、図５（Ｂ）に示すように、上板５１と中板５２との重ね合わせ面Ｆ５１において開口する凹部５１ａ内に流れ込むので、上板５１と中板５２との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。さらに、タッピングねじ１００が中板５２を貫通する際に、その中板５２から発生した余肉Ｍは、図５（Ｂ）に示すように、中板５２と下板５３との合わせ面Ｆ５２において開口する凹部５３ａ内に流れ込むので、中板５２と下板５３との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。これにより、接合後（図５（Ｂ）に示す状態）において、上板５１と中板５２との間、および中板５２と下板５３との間に隙間が生じることを抑制することができる。
【００７２】
さらに、この実施形態では、上板５１から発生する余肉Ｍが流れ込む空間を、上板５１と中板５２との重ね合わせ面Ｆ５１において開口する凹部５１ａによって形成しているので、接合後において、上板５１のタッピングねじ１００がねじ込まれた部分（凹部５１ａの手前側部分）に隙間が形成されることがない。これにより、上板５１に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。また、中板５２から発生した余肉Ｍが流れ込む空間を、中板５２と下板５３との重ね合わせ面Ｆ５２において開口する凹部５３ａ（下板５３に形成した凹部５３ａ）によって形成しているので、中板５２に凹部を形成する必要がなくなる。
【００７３】
なお、図５（Ａ）の状態にする工程が、本発明の「凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程」に相当し、図５（Ａ）から図５（Ｂ）への工程が、本発明の「タッピングねじが重ね合わせた板材を貫通する工程」に相当する。
【００７４】
また、図５に示す実施形態が、本発明の「３枚以上の板材を接合する場合、重ね合わせた板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の最も手前側の板材に凹部を形成する形態と、タッピングねじのねじ込み方向において重なり合う板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の奥側の板材に凹部を形成する形態とを組み合わせて当該凹部の形成を行う」の一例である。
【００７５】
ここで、この実施形態において、図５（Ｂ）に示す接合後の構造が、本発明の「接合構造」の他の例である。
【００７６】
［実施形態６］
次に、本発明の他の実施形態について図６を参照して説明する。
【００７７】
この実施形態では、２枚の薄板（鋼板）６１，６２をタッピングねじ１００のねじ込み方向において重ね合わせた状態で、これら２枚の薄板６１，６２にタッピングねじ１００をねじ込むことによって当該２枚の薄板６１，６２を接合する場合について説明する。
【００７８】
以下の説明において、ねじ込み方向において重ね合わせた２枚の薄板６１，６２のうち、ねじ込み方向の手前側の薄板６１を上板６１といい、ねじ込み方向の奥側の薄板６２を下板６２という。
【００７９】
この実施形態では、タッピングねじ１００のねじ込み作業を行う前に、図６（Ａ）に示すように、上板６１および下板６２のうち、上板６１には、この上板６１のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ６１に、この上板６１と下板６２との重ね合わせ面Ｆ６１において開口する円筒形状の凹部６１ａをプレス成形加工によって形成している。この凹部６１ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。このように凹部６１ａをプレス成形加工によって形成する場合でも、凹部６１ａの内径（凹部の内周の大きさ）ｄ６１は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きくする。凹部６１ａの内径ｄ６１については、上記した［実施形態１］で説明した方法と同様な方法で決定する。
【００８０】
このように上板６１に凹部６１ａを形成しておくと、上板６１と下板６２とを、その上板６１の凹部６１ａが上板６１と下板６２との重ね合わせ面Ｆ６１において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込むことによって上板６１と下板６２とを接合するにあたり、タッピングねじ１００が上板６２を貫通する際に、その上板６１から発生した余肉Ｍは、図６（Ｂ）に示すように、上板６１と下板６２との重ね合わせ面Ｆ６１において開口する凹部６１ａ内に流れ込むので、上板６１と下板６２との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。これにより、接合後（図６（Ｂ）に示す状態）において上板６１と下板６２との間に隙間が生じることを抑制することができ、寸法精度を確保することができる。
【００８１】
さらに、この実施形態では、上板６１から発生した余肉Ｍが流れ込む空間を、上板６１と下板６２との重ね合わせ面Ｆ６１において開口する凹部６１ａによって形成しているので、接合後において、上板６１のタッピングねじ１００がねじ込まれた部分（凹部６１ａの手前側部分）に隙間が形成されることがない。これにより、上板６１に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。
【００８２】
ここで、この実施形態にあっては、上板６１の凹部６１ａをプレス成形加工によって形成しているので、図６（Ａ）に示すように、上板６１は、凹部６１ａの形成部の反対側が突出する形状となり、その突出部分の平坦面（略円形平面）６１ｂが、タッピングねじ１００が着座する面となる。この実施形態にあっては、上板６１の突出する部分の平坦面（略円形平面）６１ｂの直径ｄ６０をタッピングねじ１００の座面１００ａの直径Ｄ以上としている。これにより、接合後においてタッピングねじ１００の座面１００ａの全体が上板６１に確実に着座するので、プレス成形加工にて凹部６１ａを形成した場合であっても、接合の信頼性を確保することができる。
【００８３】
なお、図６（Ａ）の状態にする工程が、本発明の「凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程」に相当し、図６（Ａ）から図６（Ｂ）への工程が、本発明の「タッピングねじが重ね合わせた板材を貫通する工程」に相当する。
【００８４】
ここで、この実施形態において、図６（Ｂ）に示す接合後の構造が、本発明の「接合構造」の他の例である。
【００８５】
［実施形態７］
次に、本発明の他の実施形態について図７を参照して説明する。
【００８６】
この実施形態では、３枚の薄板７１，７２，７３をねじ込み方向において重ね合わせた状態で、これら３枚の薄板７１，７２，７３にタッピングねじ１００をねじ込むことによって当該３枚の薄板７１，７２，７３を接合する場合について説明する。
【００８７】
以下の説明において、ねじ込み方向において重ね合わせた３枚の薄板７１，７２，７３のうち、ねじ込み方向の最も手前側の薄板７１を上板７１といい、ねじ込み方向の最も奥側の薄板７３を下板７３という。また、これら上板７１と下板７３との間の薄板７２を中板７２という。
【００８８】
この実施形態では、タッピングねじ１００のねじ込み作業を行う前に、図７（Ａ）に示すように、上板７１、中板７２および下板７３のうち、上板７１には、当該上板７１のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ７１に、この上板７１と中板７２との重ね合わせ面Ｆ７１において開口する円筒形状の凹部７１ａをプレス成形加工によって形成している。この凹部７１ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。
【００８９】
さらに、下板７３にも、当該下板７３のタッピングねじ１００をねじ込む部分Ｐ７３に、この下板７３と中板７２との重ね合わせ面Ｆ７２において開口する円筒形状の凹部７３ａをプレス成形加工によって形成している。この凹部７３ａはその中心（円筒中心）がタッピングねじ１００の打点位置に一致するように形成している。
【００９０】
この実施形態においても、上板７１に形成する凹部７１ａ内径（凹部の内周の大きさ）ｄ７１は、タッピングねじ１００の雄ねじ外径ｄｓよりも大きくする。凹部７１ａの内径ｄ７１については、上記した［実施形態１］で説明した方法と同様な方法で決定する。なお、下板７３の凹部７３ａの内径は、上板７１の凹部７１ａの内径ｄ７１と同じとしている。
【００９１】
以上のように、上板７１に凹部７１ａを形成するとともに、下板７３に凹部７３ａを形成しておくと、上板７１と中板７２と下板７３とを、その上板７１の凹部７１ａが上板７１と中板７２との重ね合わせ面Ｆ７１において開口し、下板７３の凹部７３ａが中板７２と下板７３との重ね合わせ面Ｆ７２において開口するように重ね合わせた状態で、タッピングねじ１００を一方向（片側）からねじ込むことによって上板７１と中板７２と下板７３とを接合するにあたり、タッピングねじ１００が上板７１を貫通する際に、その上板７１から発生した余肉Ｍは、図７（Ｂ）に示すように、上板７１と中板７２との重ね合わせ面Ｆ７１において開口する凹部７１ａ内に流れ込むので、上板７１と中板７２との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。さらに、タッピングねじ１００が中板７２を貫通する際に、その中板７２から発生した余肉Ｍは、図７（Ｂ）に示すように、中板７２と下板７３との合わせ面Ｆ７２において開口する凹部７３ａ内に流れ込むので、中板７２と下板７３との間に余肉Ｍが入り込むことを抑制することができる。これにより、接合後（図７（Ｂ）に示す状態）において、上板７１と中板７２との間、および中板７２と下板７３との間に隙間が生じることを抑制することができる。
【００９２】
さらに、この実施形態では、上板７１から発生する余肉Ｍが流れ込む空間を、上板７１と中板７２との重ね合わせ面Ｆ７１において開口する凹部７１ａによって形成しているので、接合後において、上板７１のタッピングねじ１００がねじ込まれた部分（凹部７１ａの手前側部分）に隙間が形成されることがない。これにより、上板７１に貫通穴を形成した場合に懸念される止水性の悪化や板材のがたつき等の問題が生じることがない。また、中板７２から発生した余肉Ｍが流れ込む空間を、中板７２と下板７３との重ね合わせ面Ｆ７２において開口する凹部７３ａ（下板７３に形成した凹部７３ａ）によって形成しているので、中板７２に凹部を形成する必要がなくなる。
【００９３】
ここで、この実施形態にあっては、凹部７１ａの形成部において上板７１が突出する部分の平坦面（略円形平面）７１ｂの直径ｄ７０を、タッピングねじ１００の座面１００ａの直径Ｄ以上としている。これにより、接合後においてタッピングねじ１００の座面１００ａの全体が上板７１に確実に着座するので、プレス成形加工にて凹部７１ａを形成した場合であっても、接合の信頼性を確保することができる。
【００９４】
しかも、この実施形態では、上記したように中板７２については凹部を形成する必要がないので、凹部７１ａ，７３ａをプレス成形加工にて形成する場合において、上板７１、中板７２および下板７３の３枚の鋼板を接合する場合であっても、それら３枚の鋼板を隙間なく接合することが可能になる。
【００９５】
なお、図７（Ａ）の状態にする工程が、本発明の「凹部が形成された板材を、その凹部が板材の重ね合わせ面において開口するように重ね合わせる工程」に相当し、図７（Ａ）から図７（Ｂ）への工程が、本発明の「タッピングねじが重ね合わせた板材を貫通する工程」に相当する。
【００９６】
ここで、この実施形態において、図７（Ｂ）に示す接合後の構造が、本発明の「接合構造」の他の例である。
【００９７】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００９８】
例えば、以上の実施形態では、２枚または３枚の薄板（板材）を接合する場合に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、４枚以上の薄板（板材）を接合する場合にも適用できる。
【００９９】
なお、４枚以上の板材を接合する場合、図３に示す形態と同様に、タッピングねじのねじ込み方向において重なり合う板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の手前側の板材に凹部を形成してもよいし、図４に示す形態と同様に、タッピングねじのねじ込み方向において重なり合う板材のうち、タッピングねじのねじ込み方向の奥側の板材に凹部を形成してもよい。また、図５または図７に示す形態のように、タッピングねじのねじ込み方向の手前側の板材に凹部を形成する形態と、タッピングねじのねじ込み方向の奥側の板材に凹部を形成する形態とを組み合わせて当該凹部の形成を行うようにしてもよい。
【０１００】
以上の実施形態では、鋼板（板材）に形成する凹部を円筒形状としているが、本発明はこれに限られることなく凹部は、断面形状が多角形の凹部であってもよいし、他の任意の断面形状の凹部であってもよい。
【０１０１】
以上の実施形態では、鋼板（薄板）の接合に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、鋼板以外の他の金属製の板材、または樹脂製の板材の接合にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、タッピングねじを用いて複数枚の板材を接合する接合方法に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１１，２１  上板（鋼板）
２１，２２  下板（鋼板）
１１ａ，２２ａ  凹部
Ｆ１１，Ｆ２１  重ね合わせ面
３１，４１，５１  上板（鋼板）
３２，４２，５２  中板（鋼板）
３３，４３，５３  下板（鋼板）
３１ａ，３２ａ，４２ａ，４３ａ，５１ａ，５３ａ  凹部
Ｆ３１，Ｆ３２，Ｆ４１，Ｆ４２，Ｆ５１，Ｆ５２  重ね合わせ面
６１，７１  上板（鋼板）
７２  中板（鋼板）
６２，７３  下板（鋼板）
Ｆ６１，Ｆ７１，Ｆ７２  重ね合わせ面
１００  タッピングねじ
１００ａ  座面
１０１  頭部
１０２  軸部
１０２ａ  ねじ
【図１】
2018179094.tif 000003
【図２】
2018179094.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018179094.tif 000009
【図８】
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