JPH08226424A - タッピンねじおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 高いねじ山４と低いねじ山２４との２条のね
じ山を設け、ねじ山４，２４の適所に、少なくとも該ね
じ山のフランクの法線方向に突出する凸部５，２５を設
ける。 【効果】 低いねじ山２４を有しているので、薄板にね
じ込む場合も、通常のタッピンねじの場合より、薄板に
設ける下穴の径を小さくしても、小さな初期ねじ込みト
ルクで、該薄板を破壊することなくねじ込むことができ
る。そして、下穴の径を小さくすることにより、ひっか
かり率を大きくすることができるので、下穴側にバーリ
ング加工を施さなくても、保持力を大きくすることがで
きる。凸部５，２５が設けられているので、ねじ山４，
２４が薄板等の被ねじ込み材側に形成される雌ねじに圧
着され、緩み止めが図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ自身でねじ立てが
できるねじ、すなわちタッピンねじおよびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の通常のタッピンねじは、一条ねじ
とされており、かつそのねじ山の高さは、ねじの先端部
や不完全ねじ部を除いて全て同じ高さとされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のタッピンね
じにおいては、薄板に対してねじ込む場合、薄板の下穴
の方にバーリング加工を行っておかないと、十分な保持
力が得られなかったので、下穴加工コストが高くなると
いう問題があった。

【０００４】また、多くの場合、タッピンねじを締め付
け後、締結部に接着剤を付けることにより緩み止めを行
う必要があるが、このように接着剤を付けてしまうと、
タッピンねじの取り外しが不可能になるとともに、接着
剤を付ける作業の作業コストの方がタッピンねじをねじ
込む作業自体の作業コストより高くなるという問題があ
った。

【０００５】また、バーリング加工を行った場合でも、
十分な保持力を得るためには、タッピンねじのリードを
ある程度小さくする必要があり、そのため、ねじ込みを
迅速に行うことができないという問題もあった。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、本発明の目的の１つは、薄板に対してねじ込む
場合でも、薄板側にバーリング加工を行わなくても、十
分な保持力が得られるタッピンねじおよびその製造方法
を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、接着剤を付けること
なく緩み止めを図ることができ、しかも初期ねじ込みト
ルクを小さくすることができるタッピンねじおよびその
製造方法を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、ねじ込み作業を迅速
に行うことができ、なおかつ十分な保持力を得ることが
できるタッピンねじおよびその製造方法を提供すること
にある。

【０００９】本発明の他の目的は、前記本発明のタッピ
ンねじを通常のタッピンねじと同様に転造加工により製
造することができるタッピンねじの製造方法を提供する
ことにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は以下の説明から
明らかになろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるタッピンね
じは、高いねじ山と低いねじ山との２条のねじ山を有
し、前記高いねじ山および／または低いねじ山の適所
に、少なくとも該ねじ山のフランクの法線方向に突出す
る凸部を設けられたものである。

【００１２】また、本発明によるタッピンねじ製造方法
は、複数の転造ダイス間にブランクを供給するとともに
前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前記ブランク
を前記複数の転造ダイス間で転がすことにより前記タッ
ピンねじをねじ転造によって製造するタッピンねじ製造
方法であって、前記凸部を設けるべき部分に対応する領
域における転造圧力を通常の場合の転造圧力より高く
し、前記複数の転造ダイスの少くとも１つのダイスのブ
ランク当接面の終端部付近を前記ブランクに食い込ま
せ、該ブランクの対応する部分の肉を外側に押し出すこ
とにより前記凸部を形成するものである。

【００１３】

【作用】本発明のタッピンねじにおいては、低いねじ山
を有しているので、薄板にねじ込む場合でも、高いねじ
山と同一外径の通常のタッピンねじの場合より、薄板に
設ける下穴の径を小さくしても、小さな初期ねじ込みト
ルクで、該薄板を破壊することなく、ねじ込むことがで
きる。そして、そのように下穴の径を小さくすることに
より、ひっかかり率を大きくすることができるので、下
穴側にバーリング加工を施さなくても、保持力を大きく
することができるため、下穴加工の加工コストを低減す
ることができる。

【００１４】また、高いねじ山および／または低いねじ
山の適所に、少なくとも該ねじ山のフランクの法線方向
に突出する凸部が設けられているので、ねじ山が薄板等
の被ねじ込み材側に形成される雌ねじに圧着され、緩み
止めが図られる。したがって、従来必要であった締結部
に接着剤を付ける作業も不要になり、これによっても作
業コストを大幅に低減することができるとともに、一端
締結したタッピンねじの取り外しも可能になる。

【００１５】また、２条のねじ山を有しているので、ピ
ッチを従来の通常のタッピンねじと同じとしても、リー
ドを大きくすることができるので、ねじ込みを迅速に行
うことができ、これによっても作業コストを低減でき
る。

【００１６】また、本発明のタッピンねじの製造方法に
よれば、前記凸部を有するタッピンねじを通常のタッピ
ンねじと同様に転造加工により製造できるので、本発明
のタッピンねじを安価に製造できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。図１は本発明によるタッピンねじの一実施例
の正面図を示し、このタッピンねじ１は軸部２とこの軸
部２の一端部に設けられた頭部３とを備えている。前記
軸部２には、高いねじ山４と低いねじ山２４との２条の
ねじ山が設けられており、これらの高いねじ山４と低い
ねじ山２４は同じ向き（右巻き）とされている。前記軸
部２の後端側（頭部３側）においては、各ねじ山４，２
４に、該ねじ山４，２４のフランクの法線方向および軸
部２の径方向に突出する凸部５，２５が各ねじ山４，２
４の１ピッチ毎に設けられている。図２，３は凸部５，
２５の形状を明確にするために、図１とは別の方向から
凸部５，２５を見た図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ
線における断面図、図３は図２のＡ方向矢視図である。
前記軸部２の先端側においては、各ねじ山４，２４に前
記凸部５，２５は設けられていない。前記頭部３にはド
ライバを嵌合するための穴ないしは溝６が設けられてい
る。

【００１８】参考までに、本実施例におけるねじの各部
の寸法および角度の具体例の１つを下記に示す（勿論、
本発明は、このような具体的寸法に限定されないことは
言うまでもない）。

【００１９】・高いねじ山４における外径ｄ₁＝４．０
ｍｍ ・低いねじ山２４における外径ｄ₂＝３．３ｍｍ ・谷径ｄ₃＝２．６ｍｍ ・高いねじ山４および低いねじ山２４のリードｌ₁＝ｌ₂
＝１．４ｍｍ、 ・ピッチＰ＝０．７ｍｍ ・リード角に対する高いねじ山４および低いねじ山２４
の前端側のフランクの傾斜角度α₁，β₁＝３０度（図４
参照） ・リード角に対する高いねじ山４および低いねじ山２４
の後端側のフランクの傾斜角度α₂，β₂＝１０度（図４
参照） 上記具体例に対応する通常のタッピンねじの各部の具体
的寸法および角度は、次の通りである。

【００２０】・外径＝４．０ｍｍ ・谷径＝３．０ｍｍ ・リードおよびピッチ＝０．７ｍｍ ・フランク角（α₁＋α₂に対応する）＝６０度 このタッピンねじ１においては、低いねじ山２４を有し
ているので、薄板（例えば厚さ０．３〜０．６ｍｍ）に
ねじ込む場合でも、高いねじ山４と同一外径の通常のタ
ッピンねじの場合より、薄板に設ける下穴の径を小さく
しても、小さな初期ねじ込みトルクで、該薄板を破壊す
ることなくねじ込むことができる。そして、下穴の径を
小さくすることにより、ひっかかり率を大きくすること
ができるので、下穴側にバーリング加工を施さなくて
も、保持力を大きくすることができるため、下穴加工コ
ストを低減することができる。なお、このタッピンねじ
１の場合、下穴の径は谷径と同程度することが好まし
く、例えば、前記具体的寸法および角度例の場合、下穴
の径は２．７ｍｍ程度とすることが好ましい（対応する
通常のタッピンねじの場合、下穴の径は３．７ｍｍ程度
とされる）。

【００２１】また、各ねじ山４，２４に、該ねじ山のフ
ランクの法線方向に突出する凸部５，２５が設けられて
いるので、ねじ山４，２４が薄板等の被ねじ込み材側に
形成される雌ねじに圧着され、緩み止めが図られる。し
たがって、従来必要であった締結部に接着剤を付ける作
業も不要になり、これによっても作業コストを大幅に低
減することができる（なお、本実施例では、高いねじ山
４および低いねじ山２４の両方に凸部５，２５を設けて
いるが、本発明においては、高いねじ山４または低いね
じ山２４の一方のみに凸部を設けてもよい）。

【００２２】また、２条のねじ山４，２４を有している
ので、ピッチを従来の通常のタッピンねじと同じとして
も、リードを大きくすることができるので、ねじ込みを
迅速に行うことができ、これによっても作業コストを低
減できる。

【００２３】次に、前記図１〜４のタッピンねじ1１を
ねじ転造により製造する方法の一実施例を説明する。図
５は本実施例におけるブランク（素材）１′を示してお
り、このブランク１′は横断面円形の軸部２′および頭
部３を備えている。前記軸部２′のうちの、タッピンね
じ１になったときに凸部５，２５が設けられないことと
なる部分（先端側）は小径部２ａ′とされ、凸部５，２
５が設けられることとなる部分（後端側）は小径部２
ａ′より適当な大きさだけ太い大径部２ｂ′とされてい
る。前記頭部３にはドライバを嵌合するための穴ないし
は溝６が設けられている。

【００２４】図６は本実施例における転造作業を示す平
面図であり、７は転造固定平ダイス（以下、固定ダイス
という）、８は転造移動平ダイス（以下、移動ダイスと
いう）である。図７は固定ダイス７の正面図、図８は固
定ダイス７の拡大側面図、図９は固定ダイス７の要部の
拡大平面図を示している。前記固定ダイス７のブランク
当接面９には、図１０に示されるような、タッピンねじ
１のねじ山４に対応する横断面形状のねじ山形成溝１０
が設けられている。なお、図６，８および９において
は、後述する逃げ部１２におけるねじ山形成溝１０の頂
部を線１０ｂ（図８では実線、図９では破線）、それ以
外の部分におけるねじ山形成溝１０の頂部を実線１０
ａ、後述する逃げ部１２における高いねじ山４の頂部に
対応するねじ山形成溝１０の底部を破線１０ｄ、それ以
外の部分における高いねじ山４の頂部に対応するねじ山
形成溝１０の底部を破線１０ｃでそれぞれ示している
（図６，８および９においては、図面が煩雑にならない
ようにするため、低いねじ山２４の頂部に対応するねじ
山形成溝１０の底部は図示していないが、この底部も高
いねじ山４の頂部に対応するねじ山形成溝１０の底部と
同様に形成される）。

【００２５】前記固定ダイス７のブランク当接面９うち
の、ブランク１′の大径部２ｂ′を当接される領域９ｂ
（図７における上側の領域）の終端部には、図６および
８によく示されるように、対向する移動ダイス８から遠
ざかって行く方向に傾斜した斜面１１が設けられてい
る。なお、本実施例では、この斜面１１は図９に示され
るように若干円弧状に湾曲されているが、平面状として
もよい。

【００２６】他方、前記固定ダイス７のうちの、ブラン
ク１′の小径部２ａ′を当接される領域９ａ（図７にお
ける下側の領域）においては、通常のねじ転造における
ダイスと同様の逃げ部１２が設けられている。この逃げ
部１２では、図９によく示されるように、ねじ山形成溝
１０の頂部１０ｂおよび底部１０ｄがともに対向する移
動ダイス８から徐々に遠ざかって行く方向に傾斜されて
いる。ここで、この逃げ部１２の傾斜角度は斜面１１の
傾斜角度より小さくとられている。なお、本実施例で
は、前記斜面１１においては、ねじ山形成溝１０の底部
１０ｃは、逃げ部１２におけるねじ山形成溝１０の底部
１０ｄの場合のように移動ダイス８から遠ざかる方向に
傾斜されていないが、この斜面１１部分におけるねじ山
形成溝１０の底部１０ｃを逃げ部１２における底部１０
ｄと同様に移動ダイス８から遠ざかる方向に傾斜しても
よい。

【００２７】図６に示されるように、前記移動ダイス８
は、通常の転造平ダイスと同様の構成となっており、そ
のブランク当接面１３には固定ダイス７における斜面１
１や逃げ部１２に相当する斜面および逃げ部を設けられ
ていない。なお、１４ａはこの移動ダイスのねじ山形成
溝の頂部、１４ｂは底部を示している。

【００２８】本実施例では、図６および７に示されるよ
うに、ブランク１′の軸部２′のうちの大径部２ｂ′は
固定ダイス７のブランク当接面９の領域９ｂに当接さ
れ、小径部２ａ′は固定ダイス７のブランク当接面の領
域９ａに当接されるように設定した上、通常のねじ転造
の場合と全く同様にして、移動ダイス８を図６の矢印Ｂ
方向に移動し、移動ダイス８と固定ダイス７との間でブ
ランク１′を転がすと、ブランク１′にねじ山４，２４
が形成されて行く。

【００２９】ここにおいて、ブランク１′の小径部２
ａ′と固定ダイス７のブランク当接面９の領域９ａとの
接触部においては転造圧力が通常の大きさとなるように
すると、ブランク１′の大径部２ｂ′と固定ダイス７の
ブランク当接面９の領域９ｂとの接触部においては転造
圧力は通常のそれより大きくなる（逆に言えば、ブラン
ク１′の大径部２ｂ′の径は、該大径部２ｂ′と固定ダ
イス７の領域９ｂとの接触部において転造圧力が通常の
転造圧力より適当な大きさだけ大きくなるように設定す
る）。そして、ブランク１′が固定ダイス７のブランク
当接面９の領域９ｂの終端部の斜面１１の始端に達する
と、この部分では固定ダイス７とブランク１′との間の
接触面積が小さくなり、固定ダイス７とブランク１′と
の間の接触圧力が高くなるので、固定ダイス７の斜面１
１の始端付近がブランク１′に深く食い込むと同時に、
対応する部分のブランク１′の肉が外側に押し出される
ことにより、ねじ山４，２４のフランクの法線方向およ
び軸部２の径方向に膨出する凸部５，２５が形成され
る。

【００３０】他方、ブランク１′の小径部２ａ′と固定
ダイス７のブランク当接面９の領域９ａとの接触部にお
いては転造圧力が通常の大きさとなっていること、およ
び逃げ部１２の傾斜角度は小さく、移動ダイス８から徐
々に離間して行くことから、この領域９ａにおいては凸
部５，２５は形成されず、通常通りのねじ山４，２４が
得られる。

【００３１】なお、図１に示されるタッピンねじ１にお
いては、軸部２の一部の区間（後端側）においてのみ、
ねじ山４，２４に凸部５，２５を形成しているが、軸部
２の全区間においてねじ山４，２４に凸部５，２５を設
けてもよい。その場合には、固定ダイス７のブランク当
接面９の全領域の終端部に斜面１１を設ければよい。た
だし、軸部２の全区間においてねじ山４，２４に凸部
５，２５を設けると、初期ねじ込みトルクが大きくなる
虞があるが、図１に示されるタッピンねじ１のように軸
部２の後端側においてのみねじ山４，２４に凸部５，２
５を形成し、軸部２の先端側には凸部５，２５を形成し
なければ、初期ねじ込みトルクを小さくし、しかもある
程度タッピンねじ１を締め付けた時点で、緩み止め機能
を発揮させることができるという利点が得られる（通
常、緩み止め機能はタッピンねじ１をある程度ねじ込ん
だ時点でのみ必要になる）。

【００３２】図１１は本発明における固定ダイス７の他
の実施例を示しており、この実施例では斜面１１がブラ
ンク１′の進行方向と垂直な方向に対し斜に傾斜されて
いる。前記図６〜９の固定ダイス７のように斜面１１が
ブランク１′の進行方向に対し垂直方向とされている場
合は、図１のように凸部５，２５は軸部２の軸線方向と
平行方向に配列されて形成されるが、図１１のように斜
面１１がブランク１′の進行方向と垂直な方向に対し斜
に傾斜されている場合は、図１２のように凸部５，２５
が軸部２に螺旋状に配列されて形成される。

【００３３】また、前記各実施例では、固定ダイス７側
のみに斜面１１が設けられているので、ねじ山４，２４
の１ピッチ毎に凸部５，２５が１つ形成されているが、
移動ダイス８の方にも斜面１１を設ければ、図１３のよ
うにねじ山４，２４の１ピッチ毎に凸部５，２５を２つ
形成することも可能である（ただし、斜面１１がブラン
ク１′の進行方向に対し斜方向とされている場合や多条
ねじの場合は、１ピッチ当りの凸部５，２５の数はこれ
とは変って来る）。

【００３４】また、図１４および１５は本発明における
固定ダイス７のさらに他の実施例を示しており、この実
施例では、ブランク当接面９の領域９ｂの終端部には斜
面１１も逃げ部も設けられていない。このような固定ダ
イス７を用いて前記同様にねじ転造を行えば、図１６の
ように凸部５，２５が軸部２のほぼ径方向に立ち上がっ
て形成される。このような形状の凸部５，２５が形成さ
れる場合も、緩み止め機能を得ることができる。ただ
し、この場合、タッピンねじ１を意図的に緩み方向に回
転させようとする際に、凸部５，２５が薄板等のねじ込
み対象物を破壊してしまう虞があるが、前記実施例のよ
うにブランク当接面９の領域９ｂの終端部に斜面１１を
設ければ、凸部がタッピンねじ１の軸部２の半径方向に
対し傾斜して立ち上がるようにし、タッピンねじ１を意
図的に緩み方向に回転させようとする際、凸部５，２５
が被ねじ込み材を破壊してしまう虞を小さくすることが
できる。

【００３５】図１７は本発明における固定ダイス７のさ
らに他の実施例を示しており、この実施例では、ブラン
ク１′の軸部２′には図５のブランク１′の場合のよう
に段差を設けず、全長に渡って均一な径とする一方、固
定ダイス７のブランク当接面９の領域９ｂを領域９ａよ
り突出させることにより、領域９ｂにおける転造圧力を
通常より増大させる。これによっても、前記実施例の場
合と同様の効果を得ることができる。

【００３６】なお、前記各実施例においては、ねじ山
４，２４の山形はそれぞれ三角形状とされているが、本
発明においては、ねじ山４，２４の山形はそれぞれ他の
種の山形としてもよい。

【００３７】また、前記各実施例においては、凸部５，
２５はねじ山４，２４のフランクの法線方向および軸部
２の径方向に突出しているが、軸部２の径方向には突出
しないようにしてもよい（そのようにしても、緩み止め
機能は得られる）。

【００３８】さらに、前記各実施例では平ダイスを用い
ているが、本発明のタッピンねじ製造方法においては丸
ダイス等の他の形状のダイスを用いてもよい。ただし、
丸ダイスを用いる場合は、丸ダイスのブランク当接面の
終端部を決め、１つ１つのブランクに対する転造作業が
常にこの終端部において完了するように設定する必要が
ある。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明によるタッピンね
じは、 （イ）薄板に対してねじ込む場合でも、薄板側にバーリ
ング加工を行わなくても、十分な保持力が得られる、 （ロ）接着剤を付けることなく緩み止めを図ることがで
き、しかも初期ねじ込みトルクを小さくすることができ
る。したがって、従来必要であった締結部に接着剤を付
ける作業も不要になり、これによっても作業コストを大
幅に低減することができるとともに、一端締結したタッ
ピンねじの取り外しも可能になる。

【００４０】（ハ）ねじ込み作業を迅速に行うことがで
き、なおかつ十分な保持力を得ることができる等の優れ
た効果を得られるものである。

【００４１】また、本発明によるタッピンねじの製造方
法は、前記本発明のタッピンねじを通常のタッピンねじ
と同様に転造加工により製造することができる等の優れ
た効果を得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタッピンねじの一実施例を示す正
面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における拡大断面図であ
る。

【図３】図２のＡ方向矢視図である。

【図４】前記実施例のタッピンねじのねじ山を示す拡大
断面図である。

【図５】本発明のタッピンねじの製造方法の一実施例に
おけるブランクの正面図である。

【図６】前記タッピンねじの製造方法の実施例における
ねじ転造作業の様子を示す平面図である。

【図７】前記タッピンねじの製造方法の実施例における
固定ダイスを示す正面図である。

【図８】前記固定ダイスを示す側面図である。

【図９】前記固定ダイスの要部を示す拡大平面図であ
る。

【図１０】前記固定ダイスのねじ山形成溝を示す拡大断
面図である。

【図１１】本発明のタッピンねじの製造方法における固
定ダイスの他の実施例を示す正面図である。

【図１２】図１０の固定ダイスを用いて製造される本発
明のタッピンねじの他の実施例を示す正面図である。

【図１３】本発明のタッピンねじのさらに他の実施例を
示す拡大断面図である。

【図１４】本発明のタッピンねじの製造方法における固
定ダイスのさらに他の実施例を示す正面図である。

【図１５】図１４の固定ダイスの要部を示す平面図であ
る。

【図１６】図１４および１５の固定ダイスを用いて製造
される本発明のタッピンねじのさらに他の実施例を示す
拡大断面図である。

【図１７】本発明のタッピンねじの製造方法における固
定ダイスのさらに別の実施例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ タッピンねじ １′ ブランク ２ 軸部 ２ａ′ 小径部 ２ｂ′ 大径部 ４ 高いねじ山 ５ 高いねじ山の凸部 ７ 固定ダイス ８ 移動ダイス ９ 固定ダイスのブランク当接面 ９ａ ブランク当接面９の、ブランク１′の小径部２
ａ′が当接される領域 ９ｂ ブランク当接面９の、ブランク１′の大径部２
ｂ′が当接される領域 １１ 斜面 ２４ 高いねじ山 ２５ 高いねじ山の凸部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高いねじ山と低いねじ山との２条のねじ
   山を有し、前記高いねじ山および／または低いねじ山の
   適所に、少なくとも該ねじ山のフランクの法線方向に突
   出する凸部を設けられたことを特徴とするタッピンね
   じ。
2. 【請求項２】 前記凸部は、タッピンねじの軸部の半径
   方向に対し傾斜して立ち上がっている請求項１記載のタ
   ッピンねじ。
3. 【請求項３】 複数の転造ダイス間にブランクを供給す
   るとともに前記複数の転造ダイスを相対的に動かして前
   記ブランクを前記複数の転造ダイス間で転がすことによ
   り請求項１または２記載のタッピンねじをねじ転造によ
   って製造するタッピンねじ製造方法であって、前記凸部
   を設けるべき部分に対応する領域における転造圧力を通
   常の場合の転造圧力より高くし、前記複数の転造ダイス
   の少くとも１つのダイスのブランク当接面の終端部付近
   を前記ブランクに食い込ませ、該ブランクの対応する部
   分の肉を外側に押し出すことにより前記凸部を形成する
   タッピンねじ製造方法。