JPH10503577A - さら頭ねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、ねじ頭の下側にさらもみブレードを有し、そこから突出する偶数個のリブを備えたさら頭ねじに関する。１つおきのリブがその端部に、隣接するリブに対して関連のリブを短くすることによって形成されたステップをねじシャフトに向かって有する。

Description

【発明の詳細な説明】 さら頭ねじ この発明は、ねじ頭の円錐形の下側に配列され、下側に対して突出し、偶数個 で存在し、かつ、さらもみ刃を有するリブを有したさら頭ねじに関する。 このようなさら頭ねじは、そのリブによって、ねじのさら頭のためのさら穴を 被加工物に開けることができる。たとえばドイツ実用新案９２ ０２ ６５０お よびドイツ公開公報３３ ３４ ２１２はこのようなさら頭ねじを開示する。両 方のさら頭ねじに共通の特徴はそれらが互いに同一である偶数個の放射状のリブ を有することであり、これまでの発表に従う重要な要素は、より多くの、すなわ ち８よりも多いリブを設けることである。これはリブによって形成されるさらも み刃にねじ込み力をうまく配分させるためのものである。後者の発表はフライス のようなリブを作製することについてである。両方のさらねじにおいて、あらゆ るリブがねじ頭の外部リムからねじシャンクへと延びる。 このようなさらねじは、長いツール寿命を有さなくてはならないツールで製造 される大量生産品である。この場合、ねじ頭の下側の冷間成形はエンボス加工動 作によってもたらされる。ねじ頭の下側の構成はこれを考慮に入れなくてはなら ず、それは、エンボス加工ツールがねじ頭の下側の反転像の形をなし、したがっ て、ねじ頭の材料を冷間成形中に流れさせかつこのプロセスにおいて高い荷重を 受ける 凹凸で設計されなければならないためである。 この発明の目的は、固定されるべき被加工物への良好な切削作用を達成しなが ら、リブがエンボス加工ツールのための強固な硬い設計を許す構成を有するよう に、そのねじ頭の円錐形の下側に関してさら頭ねじを作製することである。この 発明に従うと、これは、リブが偶数個で存在し、その１つおきのリブが、隣接し たリブに対して関連のリブを短くすることによって形成されたステップをねじシ ャンクに面する端部で、有するという点で達成される。 ２番目のリブの各場合における短かさのために、クリアランス空間が短くされ ていない２つのリブの間に生じ、クリアランス空間は後者と短くされたリブのス テップとによって形成され、相対的に大きな面積であり、そこで、１つおきのリ ブが短くされないならばリブの端部がそこで互いに非常に近接するであろうよう に、ねじシャンクに面するリブ端部が互いに向かって延びるリブ構成が得られる 。エンボス加工ツールの同様に大きな突起がこの相対的に大きいクリアランス空 間へ突出することができ、すなわち、エンボス加工ツールは長期間の荷重のもと で離脱する傾向を有する特に狭い突起を有さない。しかしながら、この発明に従 うリブ構成は、長いツール寿命を確実にするようにエンボス加工ツールの設計を 容易にするだけではなく、さら頭ねじを被加工物へねじ込む際にチップがクリア ランス空間に集まることを可能にする。さもなければ、このチップ は取り除かねばならないかあるいはその体積のために被加工物の材料へ不所望な 圧力を加え得るものである。 ステップに続く関連のリブの長さは、この長さが隣接したリブの長さの約３分 の２に対応するように都合よく選択される。この長さでは、短くされたリブは、 その外部区域で、さら頭ねじがねじ込まれ、この区域で切削された材料を内部か ら届くチップとともに取除くことができるときに、被加工物の材料の切削に十分 に参加することが特に可能であり、放射状に内部の区域では、実質的により少な い体積のチップがこの区域から運ばれるように、そこで切削された材料が主とし て上述されたクリアランス空間に留まることができる。 ここで扱われるさら頭ねじはしばしば被加工物を形成するプレートを何らかの 支持物にねじでとめるために用いられる。この場合のプレートがさら頭ねじのね じ頭よりも厚ければ、短くされていないリブがねじシャンクの端部へとすっかり 入って延びるまでそれらをねじシャンクの区域へとすっかり入るように長くする ことが好都合であり、すなわち、これらはまた、ねじのための通しボアを広くす るためのねじシャンクの区域において切削作用を材料に与える。他方、プレート がねじヘッドと同じ厚さであるかまたはそれよりも薄ければ、短くされていない リブがねじ頭とは反対のその端部で、ねじ頭の円錐形の下側に合流するかまたは ねじシャンクと円錐形の下側との間の変わり目で終わる ことで十分である。この場合、ねじ頭は被加工物において切削作用をもたらし、 その切削作用は全ねじ頭を含み、この場合、ねじ頭に取付けられたねじシャンク 端部はプレートから直接突出し、プレートのための支持物へと合流する。 リブの延長部にはさまざまな可能性がある。まず、リブは放射状に延びるよう に作られてもよい。リブの直進する放射状のコースが冷間成形のための成形ツー ルの製造を容易にする。しかしながら、リブの線形性を保ちながら、後者を各場 合においてその中心線と実質的に平行にずらされた態様で配列することも可能で ある。これがねじ込み方向において行なわれるならば、チップ上のリブの運搬作 用が向上され得る。 リブがねじ込み方向に凹状の刃を形成するときに同様の効果が達成される。曲 線的な構成の他に、リブはこの目的のために、屈曲部を介して互いに隣接する２ つの直進部分から作製されてもよい。 特に関連の被加工物が脆い材料から作られる場合、慎重にチップを取除くので はなくそれを被加工物の材料へと押付け、ねじ頭の区域において材料を圧縮する ことが有益であり得る。この目的のために、リブはねじのねじ込み方向に凹形を 与えられる。平行にずれる上述のリブが用いられるならば、チップがリブによっ て内部へと放射状に運搬されるように、これらのリブはねじ込み方向に対して反 対の方向にずらされ得る。 ねじ頭よりも下の材料をより多く切削するかまたはより少なく切削するかのい ずれが望ましいかに依存して、リブの外部表面がそれに従って構成され得る。こ れらの外部表面は直進して延びるように作られてもよく、この場合、リブの外部 表面がアーチ形の態様で延びるように作られる場合よりも切削される材料が少な い。この場合、切削作用が増す。 被加工物の関連の外部表面に対してねじ頭をより深く埋込むことが望ましいな らば、リブの関連の端部にわたって続く本質的に円筒形のリムがねじ頭に設けら れ得る。この場合、円錐形のさら穴の円筒形のふれがリブの端部によって切削さ れ、そのふれにねじ頭が落ちつくことができ、下必要であるならば、その外部表 面で対応する被加工物の表面よりも深く入る。 この発明の例示的実施例が図面に示される。 図１は、さら頭ねじを側面図で示す。 図２は、同じさら頭ねじを図１の線Ａ−Ｂに沿った断面で示す。 図３は、リブ端部がねじ頭の円錐形の下側に合流するさら頭ねじの側面図であ る。 図４は、リブがねじシャンクの端部へとすっかり入って延びるさら頭ねじの側 面図を示す。 図５は、リブがねじシャンクと平行に長くされたさら頭ねじの側面図を示す。 図６は、ずらされたリブを有する、図２に従うものと類似した断面図を示す。 図７は、曲線のリブを有する、図２に従うものと類似した断面図を示す。 図８は、屈曲したリブを有する、図２に従うものと類似した断面図を示す。 図１は、ねじ山３を備えたねじシャンク２と隣接するねじ頭１を備えたさら頭 ねじの側面図を示す。ねじ頭１は円錐形の下側を有し、この下側はねじシャンク ２に隣接するコーン４と従うコーン５とを有し、後者はねじ頭の上部側７で円筒 リム６に合流する。ねじ頭１の下側に取付けられるのは複数個のリブ８および９ であり、以下にさらに説明される図２から明らかであるように、具体的には３つ の長いリブ８と３つの短いリブ９とである。リブ８および９は冷間成形によって ねじ頭１の材料からエンボス加工される。リブ８はリム６から端縁１０へと延び 、そこでコーン４がねじシャンク２と隣接する。 それらのねじシャンク２に面する側では、短い方のリブ９が、リブ９の長さを 規定するステップ１１において終わる。このステップ１１の存在のために、クリ アランス空間１２（これもまた図２を参照されたい）が２つの隣接するリブ８の 間に得られ、このクリアランス空間１２はねじ頭１をエンボス加工する成形ツー ルを作製するのに好ましい効果を有し、これはこの成形ツールがねじ頭１の下側 の反 転像の形をなすためである。この反転像において、突起が成形ツール上に設けら れてリブ８とリブ９との間に中間空間を形作り、この各場合において、短い方の リブ９の隣で横に存在する成形ツールの突起がブリッジを介して接続され、成形 ツールにおいてクリアランス空間１２を埋める。成形ツールはそれによって高い 安定性を与えられ、したがってそれに応じて長いツール寿命も与えられる。短い 方のリブ９の長さは隣接する長い方のリブ８の長さの約３分の２に相当する。図 １が示すように、ねじ頭１にはブレードでのねじ回しのためのスロット１３が設 けられることも指摘され得る。スロット１３の代わりに、たとえば十字穴のよう な他のどのようなツールレセプタクルももちろん用いられ得る。 図２は図１の線Ａ−Ｂに沿う断面図を示し、それはしたがって、各場合におい て同じ角度で互いからずらされて配列された、対称的に配列された短い方のリブ ９と長い方のリブ８とを有するねじ頭１の下側を示す。この場合、長い方のリブ ８はリム６から端縁１０へと延び、そこでコーン４がねじシャンク２に合流する 。それらのねじシャンク２に面する側では、短い方のリブ９がステップ１１で終 り、これもまた図１によって示されるように、ここでわずかに面取りされて冷間 成形中のねじ頭１の材料の流れを容易にする。 図１および図２に示されるさら頭ねじが図２に示される 矢印の方向に従ってねじ込まれるとき、リブ８および９の前面さらもみ刃が、被 加工物から材料を切削し、これは他の方法ではさらもみビットによって行なうこ とが必要である。したがって、ねじ頭１はさらもみビットの役割を担う。さらも み刃１４によって関連の被加工物の材料から切削されたチップはリブ８および９ の隣に放射状の方向で逃れ得るが、それらはまたステップ１１の前のクリアラン ス空間１２に集まることもでき、その間これらはそこに存在するクリアランス空 間１２を利用する。 図３は、短くされていないリブ１５がねじシャンク２に面するその端部で、単 一のコーン１７によってここで形成されるねじ頭１の下側へと合流するねじ頭１ を有したさら頭ねじの側面図を示す。これはしたがって、さら頭ねじのねじ込み で、コーン１７が関連の被加工物の材料へと僅かな距離だけ押付けられたときに ねじ頭のさらもみ刃１８が関連の被加工物と接触するにすぎない実施例である。 これは、ねじ頭がそこに埋込まれるべき関連の被加工物が相対的に薄いプレート から作られる場合に有利である。 さら頭ねじのさらなる実施例が図４の側面図に示され、そこでは、リブ１９お よび２０のさらもみ刃２１を備えた外部表面が外部へとアーチ形の態様で延びる 。このように、さら穴のために実際に必要であるよりもわずかに多い材料が関連 の被加工物から切削され、これはねじ頭１が関連の被加工物の表面よりもわずか に下に埋込まれるべき場合に 有利な要素である。ここで、短くされていないリブ２０がリム６からねじシャン ク２の区域へとすっかり入って延び、その関連の端部２２はねじシャンク２にわ たって短い距離だけ延びる。 図４に従う構成の変形が図５に示され、ここで、ねじシャンク２と重複する端 部２３はねじシャンク２と平行に延び、すなわち、円筒ボアが端部２３の区域に おいて関連の被加工物の材料から切削され、そのボアの直径は、ねじ山３のため の通し穴が関連の被加工物において得られるようにほぼねじ山３の直径に相当す る。ここで、ねじ頭１の円筒リム６は同時にリブ８および９の関連の端部のため の境界２４である。これらの端部は、リム６を形成する円筒に従った円筒エンベ ロープにおいてその境界２４とともにある。リブ８および９のこの構成のために 、ねじ頭がねじ込まれるときに対応する円筒リセスが被加工物に切削され、その リセスにねじ頭が落着き、それによってその上部側７が対応して関連の被加工物 の表面に対して埋込まれる。 図２に従う表現と類似したねじ頭１が図６に示され、ここで、各場合の短くさ れていないリブ２５と短くされたリブ２６とが垂直中心線２９に対して本質的に 平行にずらされて延びる。リブ２５および２６のこの配列のために、リブ間に流 れるチップは、ねじ頭１が示される矢印方向で被加工物へとねじ込まれるときに 外部に運ばれる傾向がある。 同様の構成が図７に示され、ここでは、リブ２７および ２８がそれらのさらもみ刃３０とともに凸状に延び、基本として矢印によって示 されるねじ込み方向をとり、したがって、リブ２７と２８との間にあるチップを 外部へと導く傾向を有する。 図７に従う構成の変形が図８に示され、ここでは、リブ２７および２８に屈曲 部が設けられ、これは関連の成形ツールを構成するための利点である。 図７および図８に従うリブ２７および２８が凹状の構成であり、それらによっ て切削されたチップ材料が内部に圧縮される、すなわち、それが外部に運搬され ないという効果を生じてもよいことも指摘され得る。これは、特に被加工物の材 料が脆い場合に多様な応用のための利点であり得る要素である。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ねじ頭（１）の円錐形の下側に配列され、下側に対して突出し、偶数個で存 在し、かつさらもみ刃（１４，１８，２１，３０）を有するリブ（８，９；１５ ，１６；１９，２０；２５，２６；２７，２８）を有するさら頭ねじであって、 １つおきのリブ（９，１６，２０，２６，２８）が、ねじシャンク（２）に面す るその端部で、隣接するリブ（８，１５，１９，２５，２７）に対して関連のリ ブ（９，１６，２０，２６，２８）を短くすることによって形成されたステップ （１１）を有する、さら頭ねじ。 ２．関連のリブ（９）の長さはステップ（１１）に従い、その長さは隣接するリ ブ（８）の長さの約３分の２に対応する、請求項１に記載のさら頭ねじ。 ３．短くされていないリブ（１９）はねじシャンク（２）の区域へとすっかり入 るように長くされる、請求項１に記載のさら頭ねじ。 ４．短くされていないリブ（１５）は、ねじ頭（１）とは反対のその端部で、ね じ頭（１）の円錐形の下側（１７）へ合流する、請求項３に記載のさら頭ねじ。 ５．短くされていないリブ（８）は、ねじ頭（１）とは反対のその端部で、ねじ シャンク（２）と円錐形の下側（４）との間の変わり目において終わる、請求項 ３に記載のさら頭ねじ。 ６．リブ（１９）はねじシャンク（２）の端部へとすっか り入って延びる、請求項３に記載のさら頭ねじ。 ７．リブ（８）は、ねじシャンク（２）の端部における延長部のその区域で、ね じシャンク（２）と平行に延びる、請求項６に記載のさら頭ねじ。 ８．リブ（８，９）は放射状に延びる、請求項１から７の１つに記載のさら頭ね じ。 ９．各場合のリブ（２５，２６）は垂直中心線（２９）に対して本質的に平行に ずらされた態様で延びる、請求項１から７の１つに記載のさら頭ねじ。 １０．リブ（２７，２８）はねじのねじ込み方向に凹状または凸状のさらもみ刃 （３０）を形成する、請求項１から７の１つに記載のさら頭ねじ。 １１．リブ（２７，２８）は屈曲部を介して隣接する２つの直進部分を含む、請 求項１０に記載のさら頭ねじ。 １２．リブ（８，９；１５，１６）の外部表面は直進して延びる、請求項１から １１の１つに記載のさら頭ねじ。 １３．リブ（１９，２０）の外部表面はアーチ形の態様で外部へと延びる、請求 項１から１１のつ１に記載のさら頭ねじ。 １４．ねじ頭（１）は、リブ（８，９）の関連の端部にわたって続く本質的に円 筒形のリム（２４）を有する、請求項１から１３の１つに記載のさら頭ねじ。