(57)【要約】【課題】　小さいねじ込みトルクで、被取付部材の下穴に効率よく的確にねじ込んでいくことができるタッピンねじを提供する。【解決手段】　タッピンねじ３０では、軸部３３の先端から軸方向に沿った所定の範囲において、軸部３３を螺旋状に周回するねじ山４０に、軸部３３の周方向に対して均等に位置する切り欠き４５が形成されており、切り欠き４５の周縁部に形成された刃部６５が、ねじ山４０の径方向最も外側に位置しているので、タッピンねじ３０を被取付部材に穿設された下穴にねじ込んでいく際、刃部６５によって下穴の周面に的確にねじを切っていくことができる。また、刃部６５を２０°という所定の範囲に渡って形成したことにより、ねじ山４０の被取付部材の下穴への接触面積を小さくすることができ、それによって下穴へのタッピンねじ３０のねじ込みトルクを小さくできる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　頭部と、当該頭部から延出する軸部とを備え、当該軸部の先端部を被取付部材に穿設された下穴に螺合させながら当該下穴に雌ねじを形成していくタッピンねじであって、
　前記軸部は、前記頭部から延出し、一定の径を有する円柱状の定径部と、当該定径部の先端から前記頭部とは反対方向に延び、当該方向に進むに従って縮径した円錐台形状の縮径部と、前記定径部の外周面と前記縮径部の外周面とに渡って連続して形成された螺旋状のねじ山とを備え、
　当該ねじ山の外形は、軸方向視で少なくとも前記縮径部において非円形となっていることを特徴とするタッピンねじ。
【請求項２】
　前記ねじ山の外形が、軸方向視で、前記縮径部から定径部の一部にかけて非円形となっていることを特徴とする請求項１に記載のタッピンねじ。
【請求項３】
　前記非円形のねじ山頂部には、ねじ山の周方向に対して複数の切り欠きが形成されており、
　当該切り欠きの周縁部には、前記タッピンねじの回転方向に対して略垂直に交わる立て壁が形成され、当該立て壁におけるねじ山の径方向外側端部から前記周方向に沿って、前記下穴周面を切り欠いていく刃部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタッピンねじ。
【請求項４】
　前記ねじ山を軸方向視したとき、前記刃部は、ねじ山の中心部と前記立て壁の外側端部とを結んだ線分を半径に持つ円周の一部に沿って形成されていることを特徴とする請求項３に記載のタッピンねじ。
【請求項５】
　前記切り欠きが、ねじ山の周方向に対して均等に４つ形成されている場合、前記刃部が、前記立て壁の外側端部から前記円周方向に沿って略２０度の範囲に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のタッピンねじ。
【請求項６】
　前記非円形とは、四角形であり、前記軸方向視で四角形であるねじ山を含め、前記軸部の外周面に形成されたねじ山は、形成された全ての領域においてその頂部が潰れずに立っていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタッピンねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、タッピンねじに関し、詳細には、外形が非円形のねじ山を備えたタッピンねじに関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来から、被取付部材に穿設された下穴にねじ込まれることによって、該下穴に自らねじを切りつつ締め付けられていくタッピンねじが提案されている。タッピンねじによって下穴にねじが切られていく際、ねじ切りは、ねじ山頂部が下穴の周面に当たることによって進行することになる。ここで、より効率よく下穴にねじを形成していくために、軸部の一部を先細り形状のテーパ状としたものや、ねじ山の外形が軸方向視で非円形のもの、例えば、角の丸い三角形（おむすび型）のものや、楕円形のもの等、様々な外形のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４７８１７号公報（第８−９段落、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　しかしながら、上記のような従来技術では、高張力鋼板等にタッピンねじを締め付ける際などは、下穴にねじを形成していくねじ山が潰れてしまうと、相手鋼板に締め付けられなくなるという問題があった。また、テーパ部において、外形非円形のねじ山が完全に立っていないと、下穴にねじを的確に切っていくのが難しく、ねじ山が立っていない箇所を下穴にねじ込んで締め付けていくのに大きな推力及びねじ込みトルクが必要であるという問題があった。
【０００４】
　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、小さいねじ込みトルクで、被取付部材の下穴に効率よく的確にねじ込んでいくことができるタッピンねじを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　上記目的を達成するために、請求項１に記載のタッピンねじは、頭部と、当該頭部から延出する軸部とを備え、当該軸部の先端部を被取付部材に穿設された下穴に螺合させながら当該下穴に雌ねじを形成していくものであって、前記軸部は、前記頭部から延出し、一定の径を有する円柱状の定径部と、当該定径部の先端から前記頭部とは反対方向に延び、当該方向に進むに従って縮径した円錐台形状の縮径部と、前記定径部の外周面と前記縮径部の外周面とに渡って連続して形成された螺旋状のねじ山とを備え、当該ねじ山の外形は、軸方向視で少なくとも前記縮径部において非円形となっていることを特徴とする。
【０００６】
　また、請求項２に記載のタッピンねじは、請求項１に記載のタッピンねじの構成に加えて、前記ねじ山の外形が、軸方向視で、前記縮径部から定径部の一部にかけて非円形となっていることを特徴とする。
【０００７】
　また、請求項３に記載のタッピンねじは、請求項１又は２に記載のタッピンねじの構成に加えて、前記非円形のねじ山頂部には、ねじ山の周方向に対して複数の切り欠きが形成されており、当該切り欠きの周縁部には、前記タッピンねじの回転方向に対して略垂直に交わる立て壁が形成され、当該立て壁におけるねじ山の径方向外側端部から前記周方向に沿って、前記下穴周面を切り欠いていく刃部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
　また、請求項４に記載のタッピンねじは、請求項３に記載のタッピンねじの構成に加えて、前記ねじ山を軸方向視したとき、前記刃部は、ねじ山の中心部と前記立て壁の外側端部とを結んだ線分を半径に持つ円周の一部に沿って形成されていることを特徴とする。
【０００９】
　また、請求項５に記載のタッピンねじは、請求項４に記載のタッピンねじの構成に加えて、前記切り欠きが、ねじ山の周方向に対して均等に４つ形成されている場合、前記刃部が、前記立て壁の外側端部から前記円周方向に沿って略２０度の範囲に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
　さらに、請求項６に記載のタッピンねじは、請求項１または２に記載のタッピンねじの構成に加えて、前記非円形とは、四角形であり、前記軸方向視で四角形であるねじ山を含め、前記軸部の外周面に形成されたねじ山は、形成された全ての領域においてその頂部が潰れずに立っていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
　本発明に係るタッピンねじでは、軸部を構成する定径部及び縮径部の外周面に形成されたねじ山外形を、少なくとも縮径部において軸方向視非円形としたので、ねじ外形が円形のものに比べ、被取付部材の下穴に食い付くねじ山の接触面積を小さくすることができ、それによって下穴へのタッピンねじのねじ込みトルクを小さくできる。また、縮径部から定径部の一部に渡る範囲において、ねじ山外形を軸方向視非円形とすることにより、上記効果に加え、縮径部を下穴にねじ込んだ後、定径部の締め付けに先立って、定径部と同一径の雌ねじを下穴に予め切っておくことができるので、定径部の締め付けを容易に行うことができるという効果が得られる。さらに、非円形のねじ山頂部に複数の切り欠きを形成し、当該切り欠きの周縁部に、タッピンねじの回転方向に対して略垂直に交わる立て壁と、この立て壁におけるねじ山の径方向外側端部から周方向に沿う刃部とを形成することによって、被取付部材の下穴に対するねじ山の食い付き性を向上でき、被取付部材の下穴に確実に雌ねじを形成することができる。
【００１２】
　また、縮径部から縮径部に隣接する定径部の所定の範囲に渡って、ねじ山外形を軸方向視四角形としたことにより、ねじ外形が円形のものに比べ、被取付部材の下穴に食い付くねじ山の接触面積を小さくすることができ、それによって下穴へのタッピンねじのねじ込みトルクを小さくできる。また、外形四角形のねじ山の頂部が潰れずに立った形状となっているので、被取付部材の下穴に対するねじ山の食い付き性を向上でき、下穴に確実に雌ねじを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　以下、本発明を具体化したタッピンねじの第１の実施形態について、図１〜３を参照して説明する。ここで、本実施の形態のタッピンねじは、図示外の鋼板等の被取付部材に穿設された下穴にねじ込まれることによって、その下穴に雌ねじを形成しながら被取付部材に締め付けられるものである。まず、図１を参照して、タッピンねじ３０の全体構造について説明する。図１に示すように、タッピンねじ３０は、六角柱形状の頭部３２と、当該頭部３２の下側面３２ａから下方に延びた軸部３３とから構成されており、頭部３２、軸部３３共に共通の軸心に沿って延びている。また、頭部３２は、工具等によるトルクをタッピンねじ３０に伝達するトルク伝達部となっている。
【００１４】
　軸部３３は、頭部３２から延出した円柱状の定径部３３ａと、当該定径部３３ａの先端から、頭部３２の反対方向に向かって徐々に縮径しながら延びた円錐台状の縮径部３３ｂとから構成されている。定径部３３ａは、その基端部から先端部まで一定の径を有する円柱形状で、縮径部３３ｂは、定径部３３ａの先端部と同一径の基端部を備え、そこから自身先端部に向かって徐々に縮径した円錐台形状となっている。尚、縮径部３３ｂは、定径部３３ａに対して、１０°前後のテーパ角度をもって縮径している。
【００１５】
　また、図１及び図２に示すように、定径部３３ａの基端近傍から縮径部３３ｂの先端までの範囲に渡って、その外周面には所定ピッチのねじ山４０が連続して形成されている。尚、定径部３３ａの基端部には、ねじが切られていない首下部３９が形成されており、ねじ山４０は、首下部３９を除く軸部３３の外周面を螺旋状に周回している。ねじ山４０は、縮径部３３ｂの基端から先端までの範囲、及び定径部３３ａの先端から頭部３２方向に向かって自身２ピッチ分までの範囲に渡って、その頂部４１に切り欠き４５が形成されている。図２に示すように、ねじ山４０を底面側から見ると、その頂部４１に複数の切り欠き４５が軸部３３の周方向に対して均等に位置するように形成されている。詳しくは、切り欠き４５は、１つの（１ピッチ分の）ねじ山４０においてその円周方向に沿って９０°の間隔を空けて、均等に４つ配設されている。そして、タッピンねじ３０を底面視したとき、図中奥行き方向に向かって、それぞれねじ山４０の中心から放射状に延びる一直線上に複数の切り欠き４５が並んだ状態となっている。
【００１６】
　次に、図３を参照して、頂部に切り欠き４５が形成されたねじ山４０の外形形状について詳細に説明する。ここで、図３は、ねじ山４０の外形を模式的に示す底面図である。図３に示すように、切り欠き４５が形成されたねじ山４０をタッピンねじ３０の底面側から見ると、ねじ山４０は、真円を４つの均等な扇形領域に分け、各領域の周縁部をそれぞれ切り欠き４５によって半三日月型に切り欠いた形状となっており、全体として略風車型形状となっている。詳細には、切り欠き４５は、１つの扇形領域において、そのタッピンねじ３０の回転方向とは反対方向（図中時計回り方向）側端部からタッピンねじ３０の回転方向（図中反時計回り方向）側端部に向かい、円周方向に沿って徐々に先細りとなった半三日月型形状となっている。この半三日月形状の切り欠き４５は、各扇形領域において、タッピンねじ３０の回転方向とは反対方向側端部で所定幅を有しており、そこから前記回転方向に向かって徐々に狭窄し、回転方向側端部近傍にて最終的に１点に収束した形状となっている。
【００１７】
　上述のように、各扇形領域において、切り欠き４５はそのタッピンねじ３０の回転方向とは反対方向側端部で所定幅を有しているが、該部分の周縁部には、タッピンねじ３０の回転方向と直交する立て壁６０が形成されている。また、ねじ山４０の中心部を中心Ｏとして、該中心Ｏと立て壁６０の径方向外側端部（以下、「先端部」という。）とを結んだ線分を半径に持つ円Ｃ（図中２点鎖線で示す）を仮想的に描いたとき、その立て壁６０先端部から円Ｃの周上の一部に沿って、ねじ山４０の径方向の最も外側に位置し、タッピンねじ３０の被取付部材に穿設された下穴周面（図示外）にねじを形成するための刃部６５が形成されている。立て壁６０は、タッピンねじ３０の回転方向に対して直交していると共に、その表面が常に前記回転方向を向いた状態となっており、刃部６５は、立て壁６０先端部からタッピンねじ３０の回転方向と反対方向に向かって、円Ｃの周上の一部に沿って２０°の範囲に渡って形成されている。
【００１８】
　立て壁６０の先端と２０°の間隔を空けて、刃部６５の立て壁６０とは反対側の端部からは、円弧状の接続面６６がタッピンねじ３０の回転方向とは反対方向に向かって延びている。接続面６６は、刃部６５の立て壁６０とは反対側の端部と、この立て壁６０からタッピンねじ３０の回転方向とは反対方向に９０°進んだ位置に形成されている次の（隣の）立て壁６０とを連結する滑らかな円弧面であり、次の立て壁６０の径方向内側端部に連結されている。そして、縮径部３３ｂの基端から先端までの範囲、及び定径部３３ａの先端から頭部３２方向に向かってねじ山４０の２ピッチ分までの範囲に渡り、螺旋状のねじ山４０頂部４１に沿ってこのように複数の切り欠き４５が形成されている。ここで、本実施形態のタッピンねじ３０は、ねじ成形用のダイスの一部にねじ山４０に切り欠き４５を形成するための入れ子を入れて転造加工にて製造することが可能である。これにより、立て壁６０の先端部はだれることなく尖鋭な形状となり、先端部が尖鋭な形状となることで、タッピンねじ３０の被取り付け部材への食い付き性を向上できる。尚、入れ子の数を調整することで切り欠きの数を簡単に増減させることができる。
【００１９】
　以上説明したように、本実施の形態のタッピンねじ３０では、軸部３３の先端から軸方向に沿った所定の範囲において、軸部３３を螺旋状に周回するねじ山４０に、軸部３３の周方向に対して均等に位置する切り欠き４５が形成されており、切り欠き４５の周縁部に形成された刃部６５が、ねじ山４０の径方向最も外側に位置しているので、タッピンねじ３０を被取付部材に穿設された下穴にねじ込んでいく際、刃部６５によって下穴の周面に的確にねじを切っていくことができる。また、刃部６５を２０°という所定の範囲に渡って形成したことにより、ねじ山４０の被取付部材の下穴への接触面積を小さくすることができ、それによって下穴へのタッピンねじ３０のねじ込みトルクを小さくできる。さらに、切り欠き４５周縁部の立て壁６０は、タッピンねじ３０の回転方向に対して直交していると共に、その表面が常に前記回転方向を向いた状態となっており、タッピンねじ３０の回転に伴って、刃部６５のみならず立て壁６０の一部も前記下穴の周面に当たることができるので、ねじ山４０の下穴への食い付き性を向上でき、より効率よく下穴周面に雌ねじを形成していくことができる。加えて、切り欠き４５は、ねじ山４０の周方向に対して均等に位置するように複数形成されているので、下穴周面に精度よく雌ねじを形成することができる。
【００２０】
　次に、図４〜６を参照して、本発明を具体化したタッピンねじの第２の実施形態について説明する。本実施の形態のタッピンねじは、上記実施形態のタッピンねじと同様に、被取付部材に穿設された下穴にねじ込まれることによって、その下穴に雌ねじを形成しながら被取付部材に締結されるものである。図４に示すように、タッピンねじ７５は、六角柱形状の頭部８０と、当該頭部８０の下面８０ａから下方に延びた軸部８１とから構成されており、頭部８０、軸部８１共に共通の軸心Ｌに沿って延びている。頭部８０は、図示外の工具等によるタッピンねじ７５へのトルク伝達部となっており、軸部８１は、頭部８０から延出した円柱形の定径部８１ａと、当該定径部８１ａの先端から頭部８０の反対方向に向かって徐々に縮径しながら延びた円錐台形の縮径部８１ｂとから構成されている。
【００２１】
　詳細には、定径部８１ａは、その基端部から先端部まで一定の径を有する円柱形状で、縮径部８１ｂは、定径部８１ａの先端部と同一径の基端部を備え、そこから自身先端部に向かって徐々に縮径した円錐台形状となっている。尚、縮径部８１ｂは、定径部８１ａに対して、１０°前後のテーパ角度をもって縮径している。また、定径部８１ａの基端近傍から縮径部８１ｂの先端までの範囲に渡って、その外周面には所定ピッチのねじ山１０１が連続して形成されている。尚、定径部８１ａの基端部には、ねじ山１０１のない首下部１０８が形成されている。
【００２２】
　また、図４及び図５に示すように、軸部８１に形成されたねじ山１０１は、軸部８１の先端部でその外形が角の丸い四角形状となっている。詳細には、縮径部８１ｂの基端から先端までの範囲、及び定径部８１ａの先端から頭部８０方向に向かってねじ山１０１の２ピッチ分の範囲において、ねじ山１０１の外形が角の丸い四角形状となっている。尚、図示しないが、ねじ山１０１に対応して、ねじの谷部もその外形が角の丸い四角形状となっている。さらに、図６に示すように、タッピンねじ７５をその軸心Ｌを含む任意の平面で切断した断面において、ねじ山１０１頂部は、外形が四角形となった領域も含め、形成された全ての範囲において潰れずに立った形状となっている。
【００２３】
　以上に説明したように、本実施の形態のタッピンねじ７５は、外形が四角形となったねじ山１０１を備えているので、鋼板等の被取付部材に穿設された下穴にタッピンねじ７５をねじ込んでいく際に、ねじ山１０１と被取付部材の下穴周面との接触面積をねじ山外形が円形のものよりも減らすことができる。従って、従来よりも小さいねじ込みトルクでねじ込み作業を行うことができる。また、外形が四角形となったねじ山１０１の頂部が潰れずに立った形状となっているので、ねじ山１０１の被取付部材に穿設された下穴に対する食い付き性を向上でき、ねじ山１０１をもって下穴の内周面に雌ねじを的確に切り付けていくことができる。
【００２４】
　尚、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能であることはいうまでもない。例えば、上記第１の実施形態では、１ピッチ分のねじ山４０に対して切り欠き４５をそれぞれ４つずつ形成したが、切り欠き４５の数は４つに限られず適宜変更可能である。尚、切り欠きの数を４つ以外とした場合には、当然のことながらその周縁部の刃部の形成範囲も変化することになる。また、切り欠きの形状も、本実施の形態のものに限られず、被取付部材の下穴に的確に雌ねじを形成していけるものであればよい。さらに、ねじ山頂部４１において、複数の切り欠き４５を軸部３３の周方向に対して均等に位置するように形成しなくてもよい。加えて、上記第２の実施の形態では、ねじ山外形形状を四角形としたが、ねじ山の外形形状は四角形に限らず、三角もしくは五角以上の多角形形状としてもよい。また、両実施形態において、縮径部から定径部の一部にかけてねじ山の外形形状を非円形としたが、ねじ山の外形形状を非円形とする範囲は、上記実施の形態で示した範囲に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】タッピンねじ３０の斜視図である。
【図２】タッピンねじ３０の底面図である。
【図３】ねじ山４０の外形を模式的に示す底面図である。
【図４】タッピンねじ７５の斜視図である。
【図５】タッピンねじ７５の底面図である。
【図６】図４におけるＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
　　３０　　タッピンねじ
　　３２　　頭部
　　３３　　軸部
　　３３ａ　　定径部
　　３３ｂ　　縮径部
　　４０　　ねじ山
　　４１　　頂部
　　４５　　切り欠き
　　６０　　立て壁
　　６５　　刃部
　　７５　　タッピンねじ
　　８０　　頭部
　　８１　　軸部
　　８１ａ　　定径部
　　８１ｂ　　縮径部
　１０１　　ねじ山
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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