(57)【要約】【目的】金属薄板同士を接合するために、良質なバーリングを形成し、該バーリング内に良質な内ネジを形成して、耐久性に優れた金属薄板同士を接合するドリルビスを提供すること。【構成】軸方向に沿って先端ドリル部１と、第１ネジ部２と、第２ネジ部４と、頭部６とをこの順番で備えること。第１ネジ部２はネジピッチを大とし、第２ネジ部４はネジピッチを小とし、第２ネジ部４の外径は第１ネジ部２の外径よりも大とし、第１ネジ部２には先端ドリル部１側寄りの部分に第１テーパー部３が形成され、第２ネジ部と第１ネジ部との連続する部分には第２テーパー部５が形成されること。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って先端ドリル部と、第１ネジ部と、第２ネジ部と、頭部とをこの順番で備え、前記第１ネジ部はネジピッチを大とし、前記第２ネジ部はネジピッチを小とし、前記第２ネジ部の外径は前記第１ネジ部の外径よりも大とし、前記第１ネジ部には前記先端ドリル部側寄りの部分に第１テーパー部が形成され、前記第２ネジ部と前記第１ネジ部との連続する部分には第２テーパー部が形成されてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項２】
請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部のテーパー角度は、前記第１テーパー部のテーパー角度よりも大としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項３】
請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部のテーパー角度と、前記第１テーパー部のテーパー角度とは同等としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項４】
請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部のテーパー角度は、前記第１テーパー部のテーパー角度よりも小としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジ山には、該ネジ山の１周につき複数個の切欠きが形成されてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項６】
請求項５に記載のドリルビスにおいて、前記切欠きはＶ形状としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項７】
請求項５に記載のドリルビスにおいて、前記切欠きは円弧形状としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項８】
請求項１，２，３，４，５，６又は７のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法よりも大きく形成されてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項９】
請求項８に記載のドリルビスにおいて、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法の１.５倍乃至２倍としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項１０】
請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジピッチは前記第１ネジ部のネジピッチの半分以下としてなることを特徴とするドリルビス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄板同士を接合するために、良質なバーリングを形成し、該バーリング内に良質な内ネジを形成して、耐久性に優れた金属薄板同士を接合するドリルビスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属薄板同士を接合するための固着具としてネジが存在する。この種のネジは、通常、ドリルネジ(ビス)，鉄板ネジ（ビス），タッピングネジ(ビス)等と様々の名称で呼ばれている。その何れの呼び方であっても、この種のネジは、略同様の構造をなしており、略同様の工程で金属薄板同士を接合することができるものである。代表的な、ドリルネジ(ビス)の構成としては、ネジの軸方向先端からドリル部，ネジ部，頭部の順番で形成されたものである。
【０００３】
金属薄板同士の接合工程は、まず、ドライバ等の締付用工具によってネジが回転し、ネジ先端のドリル部が接合されるために重合された金属薄板同士に穿孔を行う。この穿孔工程において、金属薄板がネジの進行方向に沿ってバリが膨出形成される。このバリが穿孔工程で次第に大きくなり、いわゆるバーリングが構成されることになる。そして、バーリングの内周側に、ドリルネジのネジ部が入り込み、バーリングの内周側に内ネジ(雌ネジ)を形成する。
【０００４】
バーリングは、接合されるために重合された金属薄板にそれぞれ形成されることになり、それぞれの金属薄板のバーリング同士も重合状態となる。この重合状態とされたバーリングの内周側にドリルネジによって内ネジが形成される。このようにして、２枚又はそれ以上の枚数の金属薄板同士がドリルネジによって接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４１２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、代表的なドリルネジつまりドリルネジの基本的な構成である、軸方向に沿ってドリル部、ネジ部、頭部が備わったものが開示されている。この特許文献１に開示されたドリルネジを含めて、一般的なものは、バーリングの形成及び該バーリングの内周側の内ネジ形成において、どうしても、十分に満足の行くものが出来難いものであった。
【０００７】
つまり、一般的なドリルネジが金属薄板に対して穿孔及びバーリング形成工程によって形成されるバーリングとは、結局、穿孔過程に生じるバリを元にして利用されたものである。したがって、一般的なドリルネジによって形成されるバーリングは形状が不均一であり、決してきれいな環状の膨出とはならない。
【０００８】
そのため、一般的なドリルネジによるバーリングの内周に形成された内ネジについても、しっかりとした良質なものが形成されにくい状況にある。そして、一般的なドリルネジによる金属薄板同士の接合では、ネジ締付完了後においては、振動等による外部の要因にて、時間の経過とともに、締付が緩み、金属薄板同士の接合強度が下がる傾向にあった。
【０００９】
このようなことから、金属薄板同士の接合において、良質なバーリングを形成し、且つバーリングの内周側に確実に内ネジを形成し、締付完了後の強度をより一層の長期に亘って維持することができるドリルネジの出現が期待されるようになった。そこで、本発明が解決しようとする技術的課題（目的）は、上記の内容を有するドリルビスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、発明者は前記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、軸方向に沿って先端ドリル部と、第１ネジ部と、第２ネジ部と、頭部とをこの順番で備え、前記第１ネジ部はネジピッチを大とし、前記第２ネジ部はネジピッチを小とし、前記第２ネジ部の外径は前記第１ネジ部の外径よりも大とし、前記第１ネジ部には前記先端ドリル部側寄りの部分に第１テーパー部が形成され、前記第２ネジ部と前記第１ネジ部との連続する部分には第２テーパー部が形成されてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１１】
請求項２の発明を、請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部のテーパー角度は、前記第１テーパー部のテーパー角度よりも大としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部のテーパー角度と、前記第１テーパー部のテーパー角度とは同等としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１２】
請求項４の発明を、請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部のテーパー角度は、前記第１テーパー部のテーパー角度よりも小としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジ山には、該ネジ山の１周につき複数個の切欠きが形成されてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１３】
請求項６の発明を、請求項５に記載のドリルビスにおいて、前記切欠きはＶ形状としてなるリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。請求項７の発明を、請求項５に記載のドリルビスにおいて、前記切欠きは円弧形状としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１４】
請求項８の発明を、請求項１，２，３，４，５，６又は７のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法よりも大きく形成されてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１５】
請求項９の発明を、請求項８に記載のドリルビスにおいて、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法の１.５倍乃至２倍としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。請求項１０の発明を、請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジピッチは前記第１ネジ部のネジピッチの半分以下としてなるドリルビスとしたことにより上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明では、第１ネジ部はネジピッチを大とし、第２ネジ部はネジピッチを小とし、第２ネジ部の外径は第１ネジ部の外径よりも大とし、第１ネジ部の下方には第１テーパー部が形成され、第２ネジ部と第１ネジ部との連続する部分は第２テーパー部としたことにより、接合しようとする金属薄板同士に先端ドリル部によって穿孔すると共に、第１テーパー部と第１ネジ部とにより前記バリを大きく膨出させつつ環状のバーリングに変形させてゆく。
【００１７】
さらに、バーリングに第２テーパー部が到達することで、バーリングの開口孔を直径方向に押し広げながら、均整のとれた環状とした良質なバーリングに形成してゆく。この均整のとれた良質なバーリングの内周側に第２ネジ部が到達し、第１ネジ部のネジ軸よりも小さなピッチとした第２ネジ軸により内ネジを形成することで、締付力の大きな金属薄板同士の接合を実現できる。
【００１８】
特に、先端ドリル部によって形成された開口孔は、第２テーパー部によって押し広げられた後に、第２ネジ部によりバーリングの内周側に内ネジが形成されるので、バーリングの形状を保護しつつ金属薄板同士を接合するものであるため、バーリングの形成過程で、金属薄板に余分な外力をかけることがなく、金属に対する疲労を与えることなく良好な接合を実現できる。
【００１９】
以上述べたように、本発明のドリルビスでは、先端ドリル部が金属薄板同士に開口孔を形成する役目を有し、第１ネジ部，第１テーパー部及び第２テーパー部がバーリングを形成且つ成長させる役目を有し、第２ネジ部がバーリングの開口孔の内周側に内ネジを形成する役目を有するもので、それぞれの役目が略独立して備わったものである。
【００２０】
このような構成によって、接合する金属薄板同士に良好なバーリングと、良好な内ネジを形成することができるものであり、その結果、本発明のドリルビスは、接合される金属薄板同士の接合力を極めて強固にでき、振動等の外部要因による締付に対する緩みが生じ難く、耐久性，耐疲労性の極めて優れたものにできる。
【００２１】
請求項２の発明では、第２テーパー部のテーパー角度は、第１テーパー部のテーパー角度よりも大としたことにより、本発明のドリルビスは、第１テーパー部から第２テーパー部になるにしたがって、テーパー角度が大きくなるので、接合される金属薄板同士に形成されるバーリング及びその開口孔には、拡開する力が徐々に増大することになる。
【００２２】
そのために、バーリングが大きくなる（成長する）過程でバーリング全体に無理な荷重がかかることなく、バーリングの形状を良好に整えつつ大きくさることができる。さらに、開口孔には第２テーパー部が通過すると共に第２ネジ部が通過しによって、開口孔に極めて良質な内ネジを形成することができる。特に、第２ネジ部がバーリングを通過するときには、第２１ネジ部とバーリングの開口孔周縁との密着性が高く、第２ネジ部によるネジ形成が良好に行われる。
【００２３】
請求項３の発明では、第２テーパー部のテーパー角度と、第１テーパー部のテーパー角度とは同等としたことにより、バーリングの成形過程において、第１テーパー部から第２テーパー部がバーリングの開口孔を通過して、開口孔を拡開するときにバーリングにかかる荷重は均一にでき、安定した金属薄板同士の接合作業ができる。
【００２４】
請求項４の発明では、第２テーパー部のテーパー角度は、第１テーパー部のテーパー角度よりも小としたことにより、工程の初期段階で第１テーパー部と第１ネジ部により、バーリングの形状が略完成され、第２テーパー部がバーリングの開口孔を通過するときには、第２ネジ部が開口孔に入り易くなり、バーリング内周側の内ネジ形成工程の抵抗を少なくして作業を最終段階を楽にすることができる。
【００２５】
請求項５の発明では、第２ネジ部のネジ山には切欠きが形成されることにより、金属薄板同士の接合における内ネジ形成過程で、切欠き部分に金属切粉が入り込んで、金属薄板同士の接合力をより一層強固なものにできる。請求項６の発明では、前記切欠きはＶ形状とし、請求項７の発明では、前記切欠きは円弧形状としたものである。切欠きがＶ字形状及び円弧形状であり、第２ネジ部が開口孔を通過して内ネジを形成するときには、前記切欠きはドリルビスの軸周方向回転に対する大きな抵抗とはならず、且つ適量の切粉が入り込み易くし、ドリルビスをより一層緩み難くすることができる。
【００２６】
請求項８の発明では、第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法よりも大きく形成されることにより、第１ネジ部によって、バーリングの形成が早くでき、作業効率を向上させることができる。また、第２ネジ部の第２ネジ山の高さが小さく、且つピッチは小さいことから、バーリングの開口孔に形成される内ネジは極めてきめ細かいものにでき、第２ネジ部と内ネジとは、より一層高い精度で螺合する状態にでき、したがって耐久性をより一層向上させることができる。
【００２７】
請求項９の発明では、第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法の１.５倍乃至２倍としてなるドリルビスとしたことにより、第２ネジ部と内ネジとは、さらにより一層高い精度で螺合する状態にでき、耐久性をより一層向上させることができる。
【００２８】
請求項１０の発明では、第２ネジ部のネジピッチは前記第１ネジ部のネジピッチの半分以下としたことにより、バーリングの開口孔の内周側における内ネジをきめ細かい構成とし、第２ネジ部と内ネジとの螺合状態をより一層精度の高いものにでき、緩み難い耐久性のあるものにできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）は本発明の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ1−Ｘ1矢視断面図、（Ｃ）は本発明の縦断正面図である。
【図２】（Ａ）は第２ネジ部の要部拡大正面図、（Ｂ）は第１ネジ部の要部拡大正面図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｅ）は２枚の金属薄板の接合における穿孔工程を示す図。
【図４】（Ｆ）乃至（Ｈ）及び（Ｊ）は第１ネジ部の第１テーパー部及び第２ネジ部の第２テーパー部にてバーリングを成形する工程の図である。
【図５】（Ｋ）及び（Ｍ）は開口孔に内ネジを形成する行程の図、（Ｎ）はドリルビスにより２枚の金属薄板同士の接合を完了した状態の要部縦断正面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の第２実施形態の縦断正面図、（Ｂ）は本発明の第３実施形態の縦断正面図である。
【図７】２枚の金属薄板の間にシール材を設けた状態でドリルビスにより接合を完了した要部縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明は、金属薄板同士を接合したり、又は金属薄板に他の部材を接合する役目をなすもので、その名称をドリルビスとしたが、この種のものとして一般的に使用されているドリルネジ，鉄板ネジ（ビス），タッピングネジ(ビス)等の呼称も本発明のドリルビスの概念に含まれるものである。
【００３１】
本発明は、図１に示すように、軸方向に沿って先端ドリル部１と、第１ネジ部２と、第１テーパー部３と、第２ネジ部４と、第２テーパー部５及び頭部６とを備えており、軸方向に沿ってこの順番で直列状に構成されている。先端ドリル部１は、金属薄板に穿孔を行う際に最初に金属薄板に接触する部位である。
【００３２】
先端ドリル部１は、円筒状部と、先端側の円錐状部とを有しており、接合される金属薄板８，８に孔を開け易くするための形状が設けられており、具体的には、鋭利な角部分や、切削溝等が形成され、穿孔初期段階の金属切削が良好に行われ易いものとなっている。先端ドリル部１の形状は、前述したもの以外に、金属薄板８，８に穿孔が行われ易いようにするものであれば、どのような形状のものでも構わない。
【００３３】
次に、第１ネジ部２は、前記先端ドリル部１に連続して形成されたものである(図１参
照)。第１ネジ部２は、第１ネジ基軸２１の外周に第１ネジ山２２が螺旋状をなして形成
されている。第１ネジ部２は、第１ネジ基軸２１の外周に第１ネジ山２２が１条形成された１条ネジであるが、第１ネジ山２２を２以上とした２条ネジ又は多条ネジとしてもかまわない。第１ネジ部２は、第１ネジ山２２のピッチ間に、ベースとなる第１ネジ基軸２１が広い面積で露出するタイプである〔図１（Ｃ）参照〕。
【００３４】
第１ネジ部２には、軸方向で且つ前記先端ドリル部１側寄りの部分に第１テーパー部３が形成されている〔図１(Ａ)，（Ｃ）参照〕。第１テーパー部３とは、第１ネジ部２のテーパーが設けられた範囲のこという。具体的には、第１テーパー部３とは、第１ネジ部２と先端ドリル部１とが軸方向に隣接する部分から第１ネジ部２に先端ドリル部１とは軸方向反対側つまり、頭部６側に向かって次第に太くなるように形成されたテーパー部分のことである。
【００３５】
第１テーパー部３は、第１ネジ部２の軸方向全体においてその一部に設けられたものである〔図１(Ａ)，（Ｃ）参照〕。具体的には、第１ネジ部２の軸方向の略中間程度までの略半分の範囲に亘って第１テーパー部３が設けられている。第１テーパー部３における第１ネジ部２の第１ネジ基軸２１は、円錐軸状である。
【００３６】
また、第１テーパー部３における第１ネジ部２の第１ネジ山２２の頂部は、軸方向の先端ドリル部１側から頭部６側に向かって次第に高くなるように形成されると共に、第１ネジ部２の外径Ｄ1が次第に大きくなるように設定されている〔図１(Ａ)，（Ｃ）参照〕。
この第１テーパー部３のテーパー角度を、第１テーパー角度θ1と称する。
【００３７】
該第１テーパー角度θ1とは、第１テーパー部３の範囲において、第１ネジ山２２の頂
部を通過する直径方向両側の２つの仮想の直線Ｌ1，Ｌ1のなす角度となる〔図１(Ａ)，（Ｃ）参照〕。第１ネジ部２の第１テーパー部３の範囲以外の部分では、第１ネジ基軸２１は、均一な太さの軸であり、第１ネジ山２２の外径も同一となる。
【００３８】
次に、第２ネジ部４は、前記第１ネジ部２に軸方向に沿って連続して形成されたものである〔図１(Ａ)，（Ｃ）参照〕。第２ネジ部４は、接合される金属薄板８，８のそれぞれのバーリング８２，８２のそれぞれの開口孔８１の内周側にそれぞれ内ネジ８３を形成する役目を有している。
【００３９】
つまり、第２ネジ部４は、タッピング機能を有するものである。第２ネジ部４は、第２ネジ基軸４１の外周に第２ネジ山４２が螺旋状をなして形成されている。第２ネジ部４は、第２ネジ山４２が１条形成された１条ネジであるが、第２ネジ山４２を２以上とした２条ネジ又は多条ネジとしてもかまわない。
【００４０】
第２ネジ部４には、前記第１ネジ部２との連続する部分に第２テーパー部５が形成されている〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。具体的には、第２テーパー部５は、第２ネジ部４と第１ネジ部２とが軸方向に隣接する部分からが第１ネジ部２側とは軸方向反対側（頭部６側）に向かって次第に外径が大きくなるように形成されたものである。第２テーパー部５とは、第２ネジ部４のテーパーが設けられた範囲のこという。
【００４１】
第２テーパー部５は、第２ネジ部４の軸方向全体のなかでその一部に設けられたものであり、具体的には、第２ネジ部４の軸方向の略中間まで設けられ、より具体的には略半分よりも僅かに少ない範囲に亘って第２テーパー部５が設けられている。第２テーパー部５における第２ネジ部４の第２ネジ基軸４１は、円錐軸状である。
【００４２】
また、第２テーパー部５における第２ネジ部４の第２ネジ山４２の頂部は、頭部６側に向かうに従い外形が大きくなるように設定されている。第２テーパー部５は、その一部が第１ネジ部２に重なる構成とすることもある。つまり、第１ネジ部２における第２ネジ部４と連続する箇所付近に第２テーパー部５の一部が設けられる構成となる。
【００４３】
この第２テーパー部５のテーパー角度を、第２テーパー角度θ2と称する。該第２テー
パー角度θ2とは、第２テーパー部５の範囲において、第２ネジ山４２の頂部を通過する
直径方向両側の２つの仮想の直線Ｌ2，Ｌ2のなす角度となる。第２ネジ部４の第２テーパー部５の範囲以外の部分では、第２ネジ基軸４１は、均一な太さの軸であり、第２ネジ山４２の外径も同一となる。
【００４４】
第１ネジ部２と第２ネジ部４において、第２ネジ部４の第２ネジ山４２の外径Ｄ2は、
第１ネジ部２の第１ネジ山２２の外径Ｄ1よりも大きいものとする（図２参照）。
したがって、
2019199934.tif 000003
となる。また、第２ネジ部４の外径Ｄ2は、第１ネジ部２の外径Ｄ1に対して僅かに大きい程度でもかまわない。
【００４５】
第１ネジ部２と第２ネジ部４において、第１ネジ山２２のネジピッチＰ1は大とし、第
２ネジ山４２のネジピッチＰ2は小とする。つまり、第２ネジ部４の隣接する第２ネジ山
４２，４２の間隔は、第１ネジ部２の隣接する第１ネジ山２２，２２の間隔よりも小さい。したがって、第２ネジ山４２のネジピッチＰ2は、第１ネジ山２２のネジピッチＰ1よりも小さく、以下の大小関係となる（図２参照）。
【００４６】
すなわち、
2019199934.tif 000004
である。
【００４７】
また、第２ネジ山４２ネジピッチＰ2は、第１ネジ山２２のネジピッチＰ1の半分又は半分以下とすることが好適である。そして、第１ネジ山２２の１ピッチと同間隔の範囲において、第２ネジ山４２の個数は少なくとも１つ以上多くなるように設定されることが好ましい。
【００４８】
そして、第１ネジ部２の第１ネジ山２２は、粗く、第２ネジ部４の第２ネジ山４２は細かく形成されているといえる。第１ネジ山２２と第２ネジ山４２については、例えば、第１ネジ山２２は並目ネジとし、第２ネジ山４２は細目ネジとしてもよい。第２ネジ部４は、第２ネジ山４２のピッチを特に小さくしたことで、所定範囲内における第２ネジ山４２の数を多くすることができ、これによって、第２ネジ部４は、タッピングビスとしての役目が好適である。また、接合される金属薄板８，８のバーリング８２，８２における内ネジ８３との螺合も強固にでき、しかも緩み難いものにできる。
【００４９】
また、第１ネジ部２の第１テーパー部３が設けられていない範囲における第１ネジ山２２の第１ネジ基軸２１からのネジ山高さ寸法Ｈ1は、第２ネジ部４の第２テーパー部５が設けられていない範囲における第２ネジ山４２の第２ネジ基軸４１からのネジ山高さ寸法Ｈ2よりも高く形成される。
すなわち、
2019199934.tif 000005
である。
【００５０】
これは、後述するように、第１ネジ部２は、主に接合する金属薄板８，８同士にバーリング８２，８２を形成する役目を有し、第２ネジ部４は、主に、バーリング８２の開口孔８１の内周に内ネジ８３を形成する役目をなすためである。第１ネジ部２における第１ネジ山２２のネジ山高さ寸法Ｈ1は、第２ネジ部４における第２ネジ山４２のネジ山高さ寸法Ｈ2の約１.２倍乃至約２.５倍程度であり、好ましくは約１.５倍乃至約２倍程度とし、さらに好ましくは約１.７倍乃至約１.８倍程度とする。特に、約１.７５倍前後が好適である。
【００５１】
次に、本発明の第１実施形態では、第２テーパー部５の第２テーパー角度θ2は、第１
テーパー部３の第１テーパー角度θ1よりも大としたものである〔図１（Ｃ）参照〕。
すなわち、
2019199934.tif 000006
である。
【００５２】
本発明の第２実施形態では、第２テーパー部５の第２テーパー角度θ2と、第１テーパー部３の第１テーパー角度θ1とを等しく設定したものである〔図６（Ａ）参照〕。
すなわち、
2019199934.tif 000007
である。
【００５３】
次に、本発明の第１実施形態では、第２テーパー部５の第２テーパー角度θ2は、第１
テーパー部３の第１テーパー角度θ1よりも小としたものである〔図６（Ｂ）参照〕。
すなわち、
2019199934.tif 000008
である。
【００５４】
第１ネジ部２の第２ネジ山４２には切欠き４３が形成されている。該切欠き４３は、第２ネジ山４２の１周において複数個が等間隔に形成されている。具体的には４個乃至２０個程度形成され、具体的には１周につき１０個程度が好適である。切欠き４３は、略Ｖ形状に形成されたり〔図１（Ｂ）参照〕、略円弧形状或いは略Ｕ形状に形成される〔図１（Ｂ）の点線部参照〕。切欠き４３は、接合される金属薄板８，８の開口孔８１の内周に内ネジ８３を形成する際に、開口孔８１側の金属と噛み合い相互に食い込むことにより、強力な緩み止めの役目をなす。
【００５５】
次に、本発明のドリルビスにて、２枚の金属薄板８，８を接合する工程について説明する。まず２枚の金属薄板８，８同士を重ね合せる。２枚の金属薄板８，８の間にシール材９３を配置することもある(図７参照)。該シール材９３は合成樹脂又はゴム材等で、帯状としたものである。
【００５６】
また、シール材９３の両面は粘着性であり、２枚の金属薄板８，８の間に挟み込むようにすることで、２枚の金属薄板８，８は仮止めされることができる。シール材９３が２枚の金属薄板８，８間に設けられることで、重合するバーリング８２，８２間にもシール材９３が配置され、内ネジ８３が形成されるときには、第２ネジ部４の第２ネジ山４２が、シール材９３に食い込むことになる。
【００５７】
そして、２枚の金属薄板８，８に対して本発明のドリルビスの装着箇所に、該ドリルビスの先端ドリル部１の先端を当接させ、ドライバ等の工具を頭部６のドライバ溝に挿入し、ドリルビスを回転させる〔図３（Ａ）参照〕。先端ドリル部１は、その先端が当接している金属薄板８の表面を切削しつつ、穿孔を開始する〔図３（Ｂ），（Ｃ）参照〕。
【００５８】
そして、先端ドリル部１によって、２枚の金属薄板８，８にそれぞれの開口孔８１が形成され、同時に該開口孔８１の周辺が先端ドリル部１の押圧方向に膨出し、これがバーリング８２となって形成され始める〔図２（Ｄ），（Ｅ）参照〕。先端ドリル部１にて、２枚の金属薄板８，８のそれぞれに開口孔８１が形成される段階では、バーリング８２は、略ばり状で膨出量も小さい〔図３（Ｅ）参照〕。
【００５９】
次に、２枚の金属薄板８，８のそれぞれの開口孔８１に第１ネジ部２が入り込む。このとき、前記開口孔８１には、第１ネジ部２の第１テーパー部３が最初に挿入し、第１テーパー部３の範囲内の第１ネジ山２２によって、開口孔８１が押し拡げられると共に、バーリング８２が大きく膨出するように成長する〔図４（Ｆ），（Ｇ）参照〕。開口孔８１に第１ネジ部２の第１テーパー部３の範囲が通過し終わるとすると、外径が一定の第１ネジ山２２が開口孔８１に挿入する。このとき、開口孔８１は整然とした形状に整えられ、同時にバーリング８２の形状も均一な膨出となるように整えられる。
【００６０】
次に、開口孔８１への第１ネジ部２の通過が完了すると、第２ネジ部４が開口孔８１に挿入動作を始める。このとき、第２ネジ部４の第２テーパー部５が、まず開口孔８１に挿入し、該第２テーパー部５における第２ネジ山４２が開口孔８１をさらに押し拡げるように作用する〔図４（Ｈ）参照〕。また、同時に、第２テーパー部５の範囲における第２ネジ山４２が開口孔８１の内周に内ネジ８３を形成し始める〔図４（Ｊ）参照〕。つまり、第１ネジ部２の第２ネジ山４２によるタッピングが行われる。
【００６１】
開口孔８１に対して、第２ネジ部４の第２テーパー部５の通過が完了するときには、バーリング８２の形成が略完了されている〔図５（Ｋ）参照〕。そして、第２ネジ部４の第２テーパー部５の範囲以外の部分が開口孔８１を通過するときには、第２ネジ山４２による内ネジ８３の形成が行われ〔図５（Ｍ），（Ｎ）参照〕、ドリルビスの締付を続けることで締付が完了する。また、図中において符号９１は座金であり、符号９２は座金用シール材である。
【００６２】
以上、述べたように、本発明のドリルビスは、接合される金属薄板８，８同士にバーリング８２，８２を成形しつつ、それぞれのバーリング８２の開口孔８１の内周に内ネジ８３を形成するものである（図５参照）。そして、先端ドリル部１は、接合される金属薄板８，８に開口孔８１を穿孔する役目をなす。次に、第１ネジ部２と、第１テーパー部３と、第２テーパー部５とによって、バーリング８２を形成する役目をなす。さらに、第２ネジ部４の第２ネジ山４２は、バーリング８２の開口孔８１の内周側に内ネジ８３を形成する役目をなす。
【００６３】
このように、本発明のドリルビスは、接合される金属薄板８，８同士に穿孔して開口孔８１を形成する役目と（図３参照）、バーリング８２を形成しつつ、該バーリング８２を成長させる役目と（図４参照）、バーリング８２の開口孔８１の内周側に内ネジ８３を形成する役目つまりタッピングを行う役目（図５参照）とがそれぞれ略独立して備わったものである。
【符号の説明】
【００６４】
１…先端ドリル部、２…第１ネジ部、２１…第１ネジ基軸、２２…第１ネジ山、
３…第１テーパー部、４…第２ネジ部、４１…第２ネジ基軸、４２…第２ネジ山、
４３…切欠き、５…第２テーパー部、６…頭部。
【図１】
2019199934.tif 000009
【図２】
2019199934.tif 000010
【図３】
2019199934.tif 000011
【図４】
2019199934.tif 000012
【図５】
2019199934.tif 000013
【図６】
2019199934.tif 000014
【図７】
2019199934.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月25日(2018.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って先端ドリル部と、第１ネジ部と、第２ネジ部と、頭部とをこの順番で備え、前記第１ネジ部はネジピッチを大とし、前記第２ネジ部はネジピッチを小とし、前記第２ネジ部の外径は前記第１ネジ部の外径よりも大とし、前記第１ネジ部には前記先端ドリル部側寄りの部分に第１テーパー部が形成され、前記第２ネジ部と前記第１ネジ部との連続する部分には第２テーパー部が形成され、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法よりも大きく形成されてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項２】
請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部の前記第２ネジ部の第２ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度は、前記第１テーパー部の前記第１ネジ部の第１ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度よりも大としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項３】
請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部の前記第２ネジ部の第２ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度と、前記第１テーパー部の前記第１ネジ部の第１ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度とは同等としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項４】
請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部の前記第２ネジ部の第２ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度は、前記第１テーパー部の前記第１ネジ部の第１ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度よりも小としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジ山には、該ネジ山の１周につき複数個の切欠きが形成されてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項６】
請求項５に記載のドリルビスにおいて、前記切欠きはＶ形状としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項７】
請求項５に記載のドリルビスにおいて、前記切欠きは円弧形状としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項８】
請求項１，２，３，４，５，６又は７のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法の１.５倍乃至２倍としてなることを特徴とするドリルビス。
【請求項９】
請求項１，２，３，４，５，６，７又は８のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジピッチは前記第１ネジ部のネジピッチの半分以下としてなることを特徴とするドリルビス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そこで、発明者は前記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、軸方向に沿って先端ドリル部と、第１ネジ部と、第２ネジ部と、頭部とをこの順番で備え、前記第１ネジ部はネジピッチを大とし、前記第２ネジ部はネジピッチを小とし、前記第２ネジ部の外径は前記第１ネジ部の外径よりも大とし、前記第１ネジ部には前記先端ドリル部側寄りの部分に第１テーパー部が形成され、前記第２ネジ部と前記第１ネジ部との連続する部分には第２テーパー部が形成され、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法よりも大きく形成されてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項２の発明を、請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部の前記第２ネジ部の第２ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度は、前記第１テーパー部の前記第１ネジ部の第１ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度よりも大としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部の前記第２ネジ部の第２ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度と、前記第１テーパー部の前記第１ネジ部の第１ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度とは同等としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項４の発明を、請求項１に記載のドリルビスにおいて、前記第２テーパー部の前記第２ネジ部の第２ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度は、前記第１テーパー部の前記第１ネジ部の第１ネジ山の頂部を通過する直線のなすテーパー角度よりも小としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジ山には、該ネジ山の１周につき複数個の切欠きが形成されてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項８の発明を、請求項１，２，３，４，５，６又は７のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法の１.５倍乃至２倍としてなるドリルビスとしたことにより、上記課題を解決した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項９の発明を、請求項１，２，３，４，５，６，７又は８のいずれか１項に記載のドリルビスにおいて、前記第２ネジ部のネジピッチは前記第１ネジ部のネジピッチの半分以下としてなるドリルビスとしたことにより上記課題を解決した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、請求項１の発明では、第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法よりも大きく形成されることにより、第１ネジ部によって、バーリングの形成が早くでき、作業効率を向上させることができる。また、第２ネジ部の第２ネジ山の高さが小さく、且つピッチは小さいことから、バーリングの開口孔に形成される内ネジは極めてきめ細かいものにでき、第２ネジ部と内ネジとは、より一層高い精度で螺合する状態にでき、したがって耐久性をより一層向上させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項２の発明では、第２テーパー部のテーパー角度は、第１テーパー部のテーパー角度よりも大としたことにより、本発明のドリルビスは、第１テーパー部から第２テーパー部になるにしたがって、テーパー角度が大きくなるので、接合される金属薄板同士に形成されるバーリング及びその開口孔には、拡開する力が徐々に増大することになる。そのために、バーリングが大きくなる（成長する）過程でバーリング全体に無理な荷重がかかることなく、バーリングの形状を良好に整えつつ大きくさることができる。さらに、開口孔には第２テーパー部が通過すると共に第２ネジ部が通過しによって、開口孔に極めて良質な内ネジを形成することができる。特に、第２ネジ部がバーリングを通過するときには、第２１ネジ部とバーリングの開口孔周縁との密着性が高く、第２ネジ部によるネジ形成が良好に行われる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項８の発明では、第１ネジ部の第１ネジ山の第１ネジ基軸からのネジ山高さ寸法は、前記第２ネジ部の第２ネジ山の第２ネジ基軸からのネジ山高さ寸法の１.５倍乃至２倍としてなるドリルビスとしたことにより、第２ネジ部と内ネジとは、さらにより一層高い精度で螺合する状態にでき、耐久性をより一層向上させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項９の発明では、第２ネジ部のネジピッチは前記第１ネジ部のネジピッチの半分以下としたことにより、バーリングの開口孔の内周側における内ネジをきめ細かい構成とし、第２ネジ部と内ネジとの螺合状態をより一層精度の高いものにでき、緩み難い耐久性のあるものにできる。