(57)【要約】【課題】ドリルねじの頭部をブラインドリベットの頭部のような扁平形態とし、頭部直下の軸部分を径大化して、十字穴の設計に十分な強度補強を図り得るようになしたブラインドリベットの頭部を有するドリルねじを提供すること。【解決手段】ねじ軸部７と、ねじ軸部の一端側に設けたドリル刃部６と、ねじ軸部の他端側に設けたねじ頭部４とによって構成されるドリルねじにおいて、ねじ軸部の呼び径に対するねじ頭部４が、ＪＩＳ−Ｂ４６２７に規定するブラインドリベットの頭部径寸法Ｄ並びに頭部高さ寸法Ｈでなる扁平なトラス状に形成され、回転力を伝達する十字穴５を備えたものからなり、ねじ頭部に設けた十字穴の底部分５ａがねじ軸部に達する部位においてねじ軸部をねじ頭部側に向けて径大化するテーパー状に補強成形してなるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじを構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ軸部と、前記ねじ軸部の一端側に設けたドリル刃部と、前記ねじ軸部の他端側に設けたねじ頭部とによって構成されるドリルねじにおいて、前記ねじ軸部の呼び径に対する前記ねじ頭部が、ＪＩＳ−Ｂ４６２７に規定するブラインドリベットの頭部径寸法Ｄ並びに頭部高さ寸法Ｈでなる扁平なトラス状に形成され、回転力を伝達する十字穴を備えたものからなり、前記ねじ頭部に設けた十字穴の底部分が前記ねじ軸部に達する部位において前記ねじ軸部を前記ねじ頭部側に向けて径大化するテーパー状に補強成形してなることを特徴とするブラインドリベットの頭部を有するドリルねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドリルねじの改良に関するものであり、特に、当該ドリルねじの頭部を、ブラインドリベットの頭部のような扁平形態とするとともに、頭部直下の軸部分を径大化して、回転工具係合用の十字穴の設計に対しても十分な強度補強を図り得るようになしたブラインドリベットの頭部を有するドリルねじに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ドリルねじ（Ｓｅｌｆ  Ｄｒｉｌｌｉｎｇ  Ｔａｐｐｉｎｇ  Ｓｃｒｅｗｓ）  は、被対象物に
対して自ら削孔（ドリリング）し、自らねじ立て（ねじ切り：タッピング）し、自らネジ止め締結するという複数の機能を併せ持ったねじ部材であり、例えば、被対象物としての屋根材、壁面材などの金属パネルを支持鋼に対して固着する際に、金属パネル並びに支持鋼に対して下孔を設けない状態で、固着点とすべき金属パネル並びに支持鋼の双方に孔明けを行いつつ、明けられた孔にねじ立てを行い、最終的にはねじ締めによって当該金属パネルを支持鋼に固着するようにしたものである。このドリルねじは、下孔が不要なことから各種の用途に応じて大量に使用されている。
【０００３】
一方、ブラインドリベットは、被施工物に対して片側から施工（締結施工）が行えるという便利さから、大量に利用され、専用のツールも手動、電動、空動、コードレス電動などとして多様に開発されてきている。このブラインドリベットの頭部は、球面を持ったトラス頭の扁平状のものであり、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ−Ｂ４６２７）により、呼び径に対する頭部の径寸法Ｄ並びに頭部の高さ（厚さ）寸法Ｈが規定されている。ところが、このブラインドリベットを用いる場合には、予めリベットの取付け穴を明けて置かなければならない欠点と、さらに、部材の穴と支持鋼の取付け穴の位置とを合致させねば使用できないなどの欠点とを有するものである。
【０００４】
この発明では、上記するドリルねじとブラインドリベットの双方の特徴を加味して構成し、削孔とタッピングを可能にすることによって、上記するブラインドリベットの欠点であった取付け穴の事前の準備が不要であり、その位置合わせも不要となるというブラインドリベット様のドリルねじを供することができる。
【０００５】
しかしながら、このブラインドリベット様のドリルねじは、頭部をブラインドリベットと同じ球面を持ったトラス状の扁平頭部とするだけでは、当該頭部の厚みが制限されたものとなるため、削孔やタッピングに必要な回転力を伝達する十字穴の規模を確実なものとして確保することができない。
【０００６】
その理由をさらに詳述すると、例えば、ＪＩＳ−Ｂ４６２６により規定されるブラインドリベットの構成によれば、軸径寸法が４ｍｍのものである場合、頭部の厚み寸法Ｈは、最大でも１．６ｍｍであり、軸径寸法が４．８ｍｍの場合でも、その頭部厚み寸法Ｈは、最大１．８ｍｍに制限されているものである。この頭部の厚み寸法は、ＪＩＳ−Ｂ１１２２に規定する十字穴付きのタッピンねじにおける頭部の厚み寸法と比較すると、ねじ径２．２ｍｍにしか相当しない。
【０００７】
このように小径ねじの頭部に設けられる十字穴の寸法Ｍも小さいものとなり、その寸法Ｍは、２．０ｍｍでしかない。また、十字穴の大きさの規格も最小の０番とされている。一方、ワンランク上のねじ径２．９ｍｍで、頭部の厚み寸法２．４ｍｍの場合でも、十字穴の寸法Ｍは３．０ｍｍであり、当該十字穴の大きさの規格も１番でしかない。
【０００８】
一方また、ドリルねじのＪＩＳ規格によれば、その十字穴の大きさの規格は、ねじ径が３．５ｍｍの場合でも、２番のものが必要であり、ねじ径が５．５ｍｍ以上の場合では、３番のものが必要とされている。十字穴の大きさの規格が２番のものである場合において、十字穴の寸法Ｍは最小でも４．１ｍｍのものが必要とされている。これらの数値は、実用上さらに大きなものが求められる。
【０００９】
したがって、上記するようなブラインドリベットの扁平（１．６〜１．８ｍｍ）な頭部構造のものでは、削孔やタッピングのためのトルク伝達に必要な深さの十字穴を設けると、その深さは、ねじの軸部にまで深く到達するため、軸部の機械的な強度が著しく損なわれてしまう。さらには、ねじの転造応力によって、十字穴が変形して、十字ビットとの嵌合も損なわれてしまう。だからといって、頭部の厚み寸法に対応した０番や１番の十字穴では、削孔時の高速回転の振動でビットが十字穴からはずれてしまい、使用できなくなる。
【００１０】
従来のドリルねじは、例えば、特開２００２−１８８６１５号公開特許公報、あるいは特開２００２−３２３０２１号公開特許公報等に開示されているように、当該ドリルねじの頭部に対して、回転力を伝達する十字穴を設ける場合、ドリルねじの頭部とねじ軸部との付け根部分の機械的強度を確保する工夫がなされていないため、削孔やタッピングのためのトルク伝達に必要な強度を確保することができないものであった。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１８８６１５号公報（図１および図５）
【特許文献２】
特開２００２−３２３０２１号公報（図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、上記する従来のドリルねじに関して指摘されている各問題を解消するべく、それらを考慮してなされたもので、規格上制約されたブラインドリベットの扁平頭部に、削孔やタッピングに対するトルク伝達に十分対応できる十字穴を設計できるようにし、その為の手段として、ねじ軸までおよんだ十字穴の底部分に対応して、ねじ軸の谷径をテーパー状に径大化することで解消するとともに、ねじ軸転造時の穴の変形や縮小を防止するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記する目的を達成するにあたって、具体的には、ねじ軸部と、前記ねじ軸部の一端側に設けたドリル刃部と、前記ねじ軸部の他端側に設けたねじ頭部とによって構成されるドリルねじにおいて、前記ねじ軸部の呼び径に対する前記ねじ頭部が、ＪＩＳ−Ｂ４６２７に規定するブラインドリベットの頭部径寸法Ｄ並びに頭部高さ寸法Ｈでなる扁平なトラス状に形成され、回転力を伝達する十字穴を備えたものからなり、前記ねじ頭部に設けた十字穴の底部分が前記ねじ軸部に達する部位において前記ねじ軸部を前記ねじ頭部側に向けて径大化するテーパー状に補強成形してなるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじを構成するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明になるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじについて、図面に示す具体的な実施例にもとづいて詳細に説明する。図１は、この発明にかかるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの製造工程の概要を説明するための図であって、図１Ａは、その当初の形態を示す概略的な側面図であり、図１Ｂは、ドリル刃部を冷間鍛造した後、転造型によってねじ部を転造した状態を示す概略的な側面図である。一方、図２は、この発明にかかるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの具体的な構成例を示すものであって、図２Ａは、ねじ頭部に設けた十字穴の具体的な形態を示す概略的な平面面図であり、図２Ｂは、当該ブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの概略的な側面図であり、図２Ｃは、当該ブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの一部を破断して示す概略的な断面図である。
【００１５】
まず、この発明になるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじ１の製造手順の概要について、図１にもとづいて説明する。この発明になるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじ１は、例えば、あらかじめ、図１Ａに示すような形態に形成された基材２をもとにして構成される。この基材２は、軸部３と頭部４とを有するものであり、前記頭部４には、回転力を伝達する工具が嵌まり合う十字穴５があらかじめ形成してある。
【００１６】
前記基材２の軸部３は、必要に応じて、その先端側部分（ドリル刃形成部分）３ａが、クローム系ステンレス鋼製の第１の構成部材により構成され、その後端側部分（ねじ部形成部分）３ｂが、ニッケル系ステンレス鋼製の第２の構成部材によって構成されていることが好ましい。この場合、前記基材２の軸部３は、第１の構成部材と第２の構成部材との結合によって構成される。
【００１７】
この発明の一例によれば、前記基材２における軸部３の先端側部分３ａに対し、冷間鍛造処理が施され、当該冷間鍛造処理によって、前記基材２における軸部３の先端側部分３ａにドリル刃６を形成する。
【００１８】
次いで、この発明において、前記基材２における軸部３の後端側部分３ｂに対して、図１Ｂに示すような転造型Ｍｏを用いて、ねじ転造処理によって、ねじ軸部７を形成する。この発明において極めて重要な点は、前記転造型Ｍｏの構成にある。即ち、前記転造型Ｍｏは、図１Ｂに示す具体的な実施例のように、ストレートなねじ成形部８に対して、図中、その上端側において、上方に向けて拡がるテーパー面９を研磨形成したものからなっている。
【００１９】
この転造型Ｍｏによって、前記基材２における軸部３の後端側部分３ｂを転造処理すると、仕上げられるねじ軸部７は、前記ねじ頭部４側に向けて径大化するテーパー状のねじ谷部１０が形成され、前記ねじ頭部４に設けた十字穴５の底部分５ａが前記ねじ軸部７に達する部位において前記ねじ軸部７を前記ねじ頭部側に向けて径大化するテーパー状に補強成形される。
【００２０】
このようにして形成されるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじ１の具体的な例を図２に示す。この図から明らかなように、この発明になるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじ１は、基本的には、ねじ軸部７と、このねじ軸部７の一端側に設けたドリル刃６と、ねじ軸部７の他端側に設けたねじ頭部４とによって構成されており、より具体的には、前記ねじ軸部７の呼び径に対する前記ねじ頭部４が、ＪＩＳ−Ｂ４６２７に規定するブラインドリベットの頭部径寸法Ｄ並びに頭部高さ寸法Ｈでなる扁平なトラス状に形成され、回転力を伝達する十字穴５を備えたものからなり、ねじ頭部４に設けた十字穴５の底部分５ａが前記ねじ軸部７に達する部位において、前記ねじ軸部７を前記ねじ頭部４側に向けて径大化するテーパー状に補強成形したものからなっている。
【００２１】
【発明の効果】
以上の構成になるこの発明のブラインドリベットの頭部を有するドリルねじによれば、第１には、構造が簡単であって、製造が容易であり、多量生産に適合する点において極めて有効に作用する。さらにまた、この発明になるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじによれば、第２には、ねじ軸までおよんだ十字穴の底部分に対応して、ねじ軸の谷径をテーパー状に径大化することにより、規格上制約されたブラインドリベットの扁平頭部に、削孔やタッピングに対するトルク伝達に十分対応できる十字穴を設計できる点において極めて有効に作用するものといえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明にかかるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの製造工程の概要を説明するための図であって、図１Ａは、その当初の形態を示す概略的な側面図であり、図１Ｂは、ドリル刃部を冷間鍛造した後、転造型によってねじ部を転造した状態を示す概略的な側面図である。
【図２】図２は、この発明にかかるブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの具体的な構成例を示すものであって、図２Ａは、ねじ頭部に設けた十字穴の具体的な形態を示す概略的な平面面図であり、図２Ｂは、当該ブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの概略的な側面図であり、図２Ｃは、当該ブラインドリベットの頭部を有するドリルねじの一部を破断して示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
１  ブラインドリベットの頭部を有するドリルねじ
２  基材
３  軸部
３ａ  基材軸部の先端側部分（ドリル刃形成部分）
３ｂ  基材軸部の後端側部分（ねじ部形成部分）
４  頭部
５  十字穴
６  ドリル刃
７  ねじ軸部
Ｍｏ  転造型
８  ストレートなねじ成形部
９  テーパー面
１０  テーパー状のねじ谷部
【図１】
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【図２】
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