(57)【要約】【課題】ねじ加工部の先端に案内部を設け、溝部を加工してねじ切りと締付けを同時に行うタッピングスクリューが提案されている。しかし、前記案内部に設けた溝部の加工は工程を替えて行う必要があり、コストアップにつながる。【解決手段】ねじを加工するねじ加工部１３をスクリューの先端に備えるタッピングスクリュー１０において、ねじ加工部１３は三角形の断面で、且つこの断面の３つの頂点に各々刃部１５を備えたことを特徴とする。【効果】ねじ加工部の刃部は、三角形の各頂点にのみ備えたので、刃部の加工が容易となり、低コストなタッピングスクリューを製造することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部を加工するねじ加工部をスクリューの一端に備えるタッピングスクリューにおいて、
前記ねじ加工部は、三角形断面で且つこの断面の３つの頂点に各々刃部を備えることを特徴とするタッピングスクリュー。
【請求項２】
前記ねじ加工部は先端に向かって小径となるテーパ形状のねじ加工部であることを特徴とする請求項１記載のタッピングスクリュー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はねじ切りとねじ込みとを同時に行うことのできるタッピングスクリューの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タッピングスクリューによりワークを締付けるスクリューが各種提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３５０１６公報（図１）
【０００４】
図１１は特許文献１の図１の再掲図である。ただし、符号は振り直し、要素名は一部追加した。１０１は頭部、１０２は軸部、１０３は加工ねじ部、１０４は標準ねじ部である。
【０００５】
加工ねじ部１０３から標準ねじ部１０４にわたり連続したねじ条を螺旋状に形成し、加工ねじ部１０３のねじ条に、標準ねじ山の有効径より大きい複数の加工ねじ山を断続的に形成して、切粉の発生の低減、ねじ込み状態での保持力の確保、ねじ込み時および加工時の操作トルクの低減を図るというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１の構造によると、加工ねじ部１０３が標準ねじ部１０４よりも大径となるため、例えば鋳抜き穴などの下穴が小径である場合に、ワークへの加工ねじ部１０３の食付き性が悪く、加工時間が延びるという問題がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、鋳抜き穴などの下穴や塗膜付きの穴が小径のときにも、ワークへの食付きがよく、且つより低コストで製造することができるタッピングスクリューを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、ねじ部を加工するねじ加工部をスクリューの一端に備えるタッピングスクリューにおいて、ねじ加工部は三角形断面で、且つこの断面の３つの頂点に各々刃部を備えることを特徴とする。
【０００９】
ねじ加工部に必要な刃部を、三角形断面形状の３つの頂点に各々設けた。すなわち、刃部は三角形の各頂点のみに備えたので刃部を容易に形成することができる。
さらに、刃部は三角形断面形状であるため、三角形の辺の部分を切粉排出溝にすることができる。
三角形の頂点に刃部を形成し、三角形の辺を切粉排出溝とすることができるので、タッピングスクリューの低コスト化が図れる。
【００１０】
請求項２は、ねじ加工部は先端に向かって小径となるテーパ形状のねじ加工部であることを特徴とする。
【００１１】
タッピングスクリューの先端をテーパ形状にすることにより、ワークの下穴の中心に対してタッピングスクリューの中心が完全に合致していないときであっても、タッピングスクリューを下穴に挿入することができる。
この結果、タッピングスクリューの締付け作業が容易となり、タッピングスクリューの締付け工数を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るタッピングスクリューの斜視図であり、タッピングスクリュー１０は、丸棒部１１と、この丸棒部１１に一体形成した雄ねじ部１２と、雄ねじ部１２に連続して一体形成した三角形断面のねじ加工部１３と、丸棒部１１の他端に備えた頭部１４とからなる。
なお、ねじ加工部１３の長さをＬ１、雄ねじ部１２の長さをＬ２、丸棒部１１の長さをＬ３とする。
【００１３】
図２は図１の２−２線断面図であり、ねじ加工部１３は三角形断面を形成しこの３つの頂点に備えた刃部１５と、３つの刃部１５の間に３箇所の切粉排出溝１６とを備える。
各刃部１５は、ワークのねじ切りに必要なすくい角θ１と、ヒール角θ２をもつ部材である。
【００１４】
図３は図１のねじ部側面図であり、上述したように、先端面１９から順にねじ加工部１３と、ねじ加工部１３に隣接して備えた雄ねじ部１２とを形成したことを示す。
ねじ加工部１３と雄ねじ部１２とは、同一のリード角θ３、および同一のピッチＰである。
また、雄ねじ部１２の有効径をＤ１、外径をＤ２、谷径をＤ３、ねじ山の角度をθ４、ねじ先端径をＤ４とする。
【００１５】
ワークへの食込みを良くするため、先端面１９を切欠いて傾斜をつけて先細り形状に形成したワーク食込み部２１を設けた。
なおワーク食込み部２１の長さはＬ０である。
【００１６】
以上の構成からなるタッピングスクリュー１０の作用を、図４から図６で説明する。
図４は刃部の作用説明図であり、ねじ加工部１３が下穴２５に入り、図ａ方向に所定の速度で回転するねじ加工部１３に備える３つの刃部１５が下穴２５に食込み、雌ねじを切ることを示す。
【００１７】
３つの刃部１５が削り出した切粉２３は、各々の刃部１５のすくい面１７に当たる。次に切粉２３はすくい面１７によりすくわれれる。最後に切粉２３は、切粉排出溝１６によって外部に排出される。
三角形の各頂点に刃部１５を形成し、三角形の各辺を切粉排出溝１６とすることができるので、タッピングスクリューの低コスト化が図れる。
【００１８】
図５（ａ）〜（ｃ）は下穴ねじ込み時のタッピングスクリューの作用図である。
以下の各作用図において、ねじ加工部１３と雄ねじ部１２は、同一の有効径Ｄ１、リード角θ３、および同一のピッチＰをもち連続して形成するが、両者を明確に区分するため、雄ねじ部１２をねじ山の断面で示し、ねじ加工部１３をラック形状で示すこととする。
【００１９】
（ａ）において、図示せぬ回転手段にソケット２８を連結し、このソケット２８にタッピングスクリュー１０の頭部１４を先端面１９を上に向けて嵌め、タッピングスクリュー１０を第２ワーク２６の穴２７に通し、下穴２５の入口端部に面取り部２９を備えた下穴２５に向けて、タッピングスクリュー１０を近づけ、第１ワーク２２の下穴２５の中心と、タッピングスクリュー１０の中心とを合わせる。
【００２０】
（ｂ）において、回転手段によりソケット２８を所定の回転数で回転させながら、第１ワーク２２の下穴２５の面取り部２９に向けて、タッピングスクリュー１０の先端を図ａ方向に所定の送り速度で送り、ねじ加工部１３の刃部１５を作用させて下穴２５にねじを切る。
【００２１】
雄ねじ部１２は、ねじ加工部１３と連続して形成したので、ねじ加工部１３で下穴２５に雌ねじを切り、ねじ切りした部位に雄ねじ部１２をねじ込み、嵌めることができる。
【００２２】
ねじ加工部１３は切粉排出溝を持ち、切粉２３の排出スペースは十分持っている。その結果、外部に切粉２３を排出することは容易である。
【００２３】
下穴２５から出る切粉２３の排出をより円滑にするため、あるいは切粉２３が第２ワーク２６の上面に残存したまま、第１ワーク２２との間で挟んだ状態で締付けがなされないように、例えばエアジェットなどの切粉除去手段を併用して、切粉２３を除去することが望ましい。
【００２４】
（ｃ）において、タッピングスクリュー１０を所定の締付けトルクになるまで、締付け、第１ワーク２２に第２ワーク２６を固着し、締付け作業が完了する。以上のように、刃部１５を三角形の各頂点に備えたねじ加工部１３は簡便な構造なため、ねじ加工部１３の加工は容易であり、より低コストなタッピングスクリュー１０を製造することができる。
【００２５】
図６（ａ）〜（ｃ）は塗膜穴ねじ込み時のタッピングスクリューの作用図であり、タッピングスクリューを使用する主目的は、ねじ部を覆う塗膜の除去であるため、締付けされる部材は省略する。
（ａ）において、第１ワーク２２に固着した支持部材３１に設けた塗膜３３の付着したねじ穴３２に、タッピングスクリュー１０を近づけ、支持部材３１のねじ穴３２の中心とタッピングスクリュー１０の中心を合わせる。
【００２６】
（ｂ）において、図示せぬ回転手段によりソケット２８を所定の回転数で回転させ、第１ワーク２２の支持部材３１にタッピングスクリュー１０を、図ａ方向に所定の送り速度で動かす。次に、タッピングスクリュー１０の先端を支持部材３１のねじ穴３２にあてて、ねじ加工部１３の刃部を作用させて、このねじ穴３２を覆う塗膜３３を取除き、ねじ穴３２に雄ねじ部１２をねじ込む。
【００２７】
（ｃ）において、タッピングスクリュー１０を所定の締付けトルクになるまで、締付けて、締付け作業が完了する。
【００２８】
本発明に係る別実施例を次に説明する。
図７は図３の別実施例図であり、ねじ加工部１３と雄ねじ部１２は、リード角θ３、同一ピッチＰを持つが、ねじ加工部１３をスクリュー先端に向かってテーパ角度θ５の先細りのテーパ形状としたことを特徴とする。
【００２９】
ねじ加工部１３は先端面１９に向け先細りのテーパ形状をなしているため、ワークの下穴の中心に対してタッピングスクリュー１０の中心が合致していないときであっても、下穴に挿入することができる。
【００３０】
図８は図５の別実施例図である。
（ａ）において、第１ワーク２２に、第２ワーク２６の穴２７に通したタッピングスクリュー１０を近づけ、第１ワーク２２の下穴２５の中心とタッピングスクリュー１０の中心を合わせる。
【００３１】
（ｂ）において、ソケット２８を所定の回転数まで回転させ、第１ワーク２２の下穴２５にタッピングスクリュー１０の先端を、図ａ方向に所定の送り速度で送ると、ねじ加工部１３はテーパ付きであるため、ワークの下穴の中心に対して、タッピングスクリュー１０の中心が完全に合致していないときであっても、下穴にタッピングスクリュー１０を挿入することができる。
【００３２】
（ｃ）において、タッピングスクリュー１０を所定の締付けトルクになるまで、締付けることで、締付け作業が完了する。
【００３３】
図９は図６の別実施例図である。
（ａ）において、第１ワーク２２に、タッピングスクリュー１０を近づけ、第１ワーク２２の支持部３１の中心とタッピングスクリュー１０の中心を合わせる。
【００３４】
（ｂ）において、ソケット２８を所定の回転数で回転させ、第１ワーク２２に固着した支持部３１にタッピングスクリュー１０を図ａ方向に所定の送り速度で動かすと、ねじ加工部１３の先端が支持部３１のねじ穴３２のなかに入り、このねじ穴３２のねじ山を覆う塗膜３３を取り除き、ねじ穴３２に雄ねじ部１２を嵌める。
【００３５】
このように、ねじ加工部１３はテーパ形状をなしているため、塗膜３３への食付きが良くなり、ワークの下穴の中心に対してタッピングスクリュー１０の中心が完全に合致していないときであっても、下穴にタッピングスクリュー１０を挿入して容易に締付けることができる。
【００３６】
この結果、タッピングスクリューの締付け作業が容易となり、タッピングスクリューの締付け工数を削減することができる。
（ｃ）の説明は省略する。
【００３７】
図１０は、図８の別実施例の分解斜視図であり、オイルパン４１を止めるフランジ４２が上を向くようにセットしたシリンダブロック４３に、ノックピン４４を介してベアリングキャップ４５を取付け、ベアリングキャップ４５をベアリングキャップ締結スクリュー４６で締付け、シリンダブロック４３のフランジ４２の上にパッキン４７をセットし、次に、シリンダブロック４３から垂直に立上げたノックピンスクリュー４９の位置にあわせてオイルパン４１をセットし、オイルパン締付けナット５１（２箇所）で締付けた後、本発明のタッピングスクリュー１０（１６箇所）をフランジ４２に設けた下穴２５（１６箇所）に差込んで、タッピングスクリュー１０を締付けて、オイルパン４１を固定することができることを示す。
【００３８】
その結果、シリンダブロック４３の下穴２５にあらかじめ行うねじ加工を不要にして、機械加工費用を低減することができる。
【００３９】
尚、ねじ加工部および刃部の断面形状は、必要な締結強度、ワークの被削性などの条件に応じて変更することは差し支えない。
特に、タッピングスクリューのねじ切り性能を上げるため、ねじ加工部のテーパ角度θ５を先端から中央部にかけて徐々に変化させて、ねじ切り性能の向上と切粉の排出性の一層の向上を図る。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、タッピングスクリューにおいて、ねじ加工部は三角形断面で、且つこの断面の３つの頂点に各々刃部を備えた簡便な構造であるため、鍛造、転造工法などにより刃部を容易に形成できる。
【００４１】
また、三角形の辺を切粉排出溝とすることができるので、タッピングスクリューの低コスト化が図れる。
また、本発明のタッピングスクリューにより、めねじ穴の加工を不要にすることで加工費用の低減が可能になる。
【００４２】
請求項２は、ねじ加工部は先端に向かって小径となるテーパー形状を形成しているため、タッピングスクリューの中心が完全に合致していないときであっても、締付け作業が容易となり、タッピングスクリューの締付け工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタッピングスクリューの斜視図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１のねじ部側面図
【図４】刃部の作用説明図
【図５】下穴ねじ込み時のタッピングスクリューの作用図
【図６】塗膜穴ねじ込み時のタッピングスクリューの作用図
【図７】図３の別実施例図
【図８】図５の別実施例図
【図９】図６の別実施例図
【図１０】図８の別実施例の分解斜視図
【図１１】特許文献１の図１の再掲図
【符号の説明】
１０…タッピングスクリュー、１１…丸棒部、１２…雄ねじ部、１３…ねじ加工部、１４…頭部、１５…刃部、１６…切粉排出溝、１７…すくい面。
【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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【図７】
2004338026.tif 000009
【図８】
2004338026.tif 000010
【図９】
2004338026.tif 000011
【図１０】
2004338026.tif 000012
【図１１】
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