JPH0587113A

JPH0587113A - ドリル螺子

Info

Publication number: JPH0587113A
Application number: JP27480091A
Authority: JP
Inventors: Kensaburo Hashimoto; 謙三郎橋本
Original assignee: MARUEMU SEISAKUSHO KK
Current assignee: MARUEMU SEISAKUSHO KK
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-04-06
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: JPH0758089B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ねじ込み時間の短縮と、ねじ込み労力の軽減
を可能としたドリル螺子を提供する。【構成】螺糸付きのシャンクの前端にドリル部を延設
したドリル螺子において、ドリル部が、先端に位置する
小径ドリル部と、該小径ドリル部とシャンクの間に位置
する大径ドリル部とを有する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ用の下穴の切削
と、ねじ立てを連続して行い、一連の作業でねじ締結を
行わしめるドリル螺子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のドリル螺子において、ドリル部に
より工作物に形成される下穴は、シャンクに形成された
螺糸の谷径よりも大きく且つ山径よりも小さいものに設
定されている。蓋し、工作物にこのような直径の下穴を
削成した後、引き続き該下穴に進入するシャンクの螺糸
によりねじ立てを行いながら締結力を得るためである。
ところで、一般的にドリル螺子は、ドリル部において径
方向に対向して位置し且つ軸方向に延びる２条の縦溝を
形成し、この縦溝により構成された切削面の側縁に切削
刃を形成しており、この切削刃の回転軌跡の直径により
前述した下穴の直径を規定するものである。

【０００３】そこで、従来において、前記切削刃は、ド
リル部の全長にわたり軸線にほぼ平行して延びるストレ
ートな刃を構成し、工作物に対して、該ドリル部が全長
にわたりほぼ一様な直径の下に下穴を切削する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のドリル螺子は、
前述のように、ほぼ一様な直径のドリル部により一挙に
下穴を切削する構成であるため、下穴を切削し終わるま
での時間と、切削の間にドリル螺子に与えなければなら
ない必要な推力の点において問題が見られる。即ち、ド
リル部により下穴を切削するためには、ドリル螺子に対
して作業者の腕力により充分な推力を与えてやることが
必要であるが、大径のドリル螺子になると、切削抵抗が
大きく、作業者の体重や腕力だけでは切削抵抗に勝る充
分な推力を得られない。このため、ねじ込み時間が長時
間化するばかりでなく、作業者に過大な労力を強いるの
が現状である。その結果、ドリル螺子を用いた作業は、
本来ドリル螺子が期待しているほどの作業効率を得られ
ず、しかも、労働条件等を斟酌すると、１日で達成され
る仕事量に大きな不満を残すことになる。そして、この
問題は、大径のドリル螺子を必要とする作業になるほど
顕著である。

【０００５】そこで、従来のドリル螺子における発明及
び考案は、ドリル部の切削性能の向上、即ち、切れ味の
改良に向けられ、この点においてある程度の進歩を遂げ
て来た。然しながら、ドリル部を冷間鍛造により形成す
る現在の技術においては、切れ味の向上には自ずと限度
があり、決定的な問題解決にはほど遠く、前記問題を未
解決のままとしているのが現状である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、単にドリル部
の切れ味を向上するのみでなく、ドリル部の構成を基本
的に考え直すことにより、前述のような問題を解決し、
これにより、ねじ込み時間の短縮と、ねじ込み労力の軽
減を可能としたドリル螺子を提供するに至ったものであ
る。

【０００７】そこで、本発明が第一の手段として構成し
たところは、螺糸付きのシャンクと、該シャンクの前端
に延設されたドリル部と、該シャンクの尾端に設けられ
た工具係合部を有する頭部とから成り、前記ドリル部の
径方向に対向して２条の縦溝を軸方向に形成して成るド
リル螺子において、前記ドリル部が、先端に位置する小
径ドリル部と、該小径ドリル部と前記シャンクの間に位
置する大径ドリル部とを構成し、前記小径ドリル部の軸
長Ｌ１を工作物の肉厚Ｔに対して、Ｌ１≧Ｔに形成した
点にある。

【０００８】また、本発明が第二の手段として構成した
ところは、螺糸付きのシャンクと、該シャンクの前端に
延設されたドリル部と、該シャンクの尾端に設けられた
工具係合部を有する頭部とから成り、前記ドリル部の径
方向に対向して２条の縦溝を軸方向に形成して成るドリ
ル螺子において、前記ドリル部が、先端に位置する小径
ドリル部と、該小径ドリル部と前記シャンクの間に位置
する大径ドリル部とを構成し、前記小径ドリル部は、該
小径ドリル部の縦溝により形成される切削面の側縁が該
小径ドリル部の軸線にほぼ平行なストレートの小孔用切
削刃を構成し、前記大径ドリル部は、該大径ドリル部の
縦溝により形成される切削面の側縁により構成された大
孔用切削刃から前記小孔用切削刃に向けて傾斜する傾斜
刃を設けた点にある。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳述す
る。

【００１０】図１において、ドリル螺子１は、螺糸２付
きのシャンク３と、該シャンク３の前端に延設されたド
リル部４と、シャンク３の尾端に設けられた工具係合部
５を有する頭部６とから成る。工具係合部５は、図例の
場合、頭部６の周面に形成された六角レンチ係合面から
成るが、頭部６の頂面に形成されるプラス溝又はマイナ
ス溝のようなドライバー係合溝により構成しても良い。

【００１１】図１ないし図３に示すように、前記ドリル
部４は、一対の分割ダイスによりシャンクブランクを挟
んで圧着する冷間鍛造により形成され、該ドリル部４の
径方向に対向して２条の縦溝７、７を軸方向に形成して
おり、先端に位置する小径ドリル部４ａと、該小径ドリ
ル部４ａと前記シャンク３の間に位置する大径ドリル部
４ｂとを構成する。従って、縦溝７は、小径ドリル部４
ａに位置する比較的細幅の縦溝７ａと、大径ドリル部４
ｂに位置する比較的広幅の縦溝７ｂとを一連に構成す
る。

【００１２】前記大径ドリル部４ｂは、縦溝７ｂにより
形成された切削面９ｂの側縁により該大径ドリル部４ｂ
の軸線にほぼ平行なストレートの大孔用切削刃１０ｂを
構成し、この大孔用切削刃１０ｂは、図３（Ｂ）に示す
ように、切削面９ｂに向けて傾斜する掬い面１１ｂを有
する。即ち、図示実施例において、一対の大孔用切削刃
１０ｂ、１０ｂは、ドリル部４の軸心を通る直径線によ
り規定される中心面Ｐ上に位置する一方、前記切削面９
ｂは、該中心面Ｐより偏位し且つこれとほぼ平行に位置
している。前記一対の縦溝７ｂ、７ｂ間には、肉盛り状
のランド１２ｂが位置し、該ランド１２ｂから切削面９
ｂに向けて傾斜する抗力面１３ｂを有する。また、ラン
ド１２ｂは、大孔用切削刃１０ｂの回転軌跡よりも径内
方向に位置する逃げ面（二番取面）１４ｂを形成する。

【００１３】この大径ドリル部４ｂが工作物Ｗに切削す
る孔は、前記シャンク３における螺糸２の谷径よりも大
きく且つ山径よりも小さくされ、この孔寸法に対応して
一対の大孔用切削刃１０ｂ、１０ｂを結ぶ直径寸法が設
定されている。

【００１４】前記小径ドリル部４ａは、縦溝７ａにより
形成された切削面９ａの側縁により該小径ドリル部４ａ
の軸線にほぼ平行なストレートの小孔用切削刃１０ａを
構成し、該小径ドリル部４ａの先端に突出する尖鋭部１
５を有する。図３（Ｃ）に示すように、前記小孔用切削
刃１０ａは、前記中心面Ｐ上に位置し、これに対して、
切削面９ａは、該中心面Ｐより偏位し且つこれとほぼ平
行に位置しており、従って、小孔用切削刃１０ａから切
削面９ａに向けて傾斜する掬い面１１ａが形成されてい
る。

【００１５】小径ドリル部４ａの尖鋭部１５は、先端縁
に位置する先端刃１６と、該先端刃１６と小孔用切削刃
１０ａを結ぶように傾斜した進入刃１７とを形成し、該
先端刃１６及び進入刃１７は、前記中心面Ｐ上に位置し
ている。従って、これらの先端刃１６及び進入刃１７
も、切削面９ａに向けて傾斜する掬い面を有する。

【００１６】前記一対の縦溝７ａ、７ａ間には、肉盛り
状のランド１２ａが位置し、該ランド１２ａから切削面
９ａに向けて傾斜する抗力面１３ａを有する。また、ラ
ンド１２ａは、小孔用切削刃１０ａの回転軌跡よりも径
内方向に位置する逃げ面（二番取面）１４ａを形成す
る。

【００１７】この小径ドリル部４ａが工作物Ｗに切削す
る孔は、前記大径ドリル部４ａにより切削される孔より
も相当に小さいものであり、この孔寸法に対応して一対
の小孔用切削刃１０ａ、１０ａを結ぶ直径寸法が設定さ
れている。

【００１８】前記直径寸法の差に基づき、小径ドリル部
４ａと大径ドリル部ｂの間には異径段部が形成される
が、この段部は、小径ドリル部４ａから大径ドリル部ｂ
に向けて次第に径を増加するように傾斜せしめられたテ
ーパ面１８を形成する。このため、該テーパ面１８に位
置する縦溝部分の側縁には傾斜刃１０ｃが構成され、該
傾斜刃１０ｃは、小孔用切削刃１０ａを大孔用切削刃１
０ｂに至り連続せしめるよう傾斜している。尚、この傾
斜刃１０ｃも、中心面Ｐ上に位置し、切削面に向けて傾
斜する掬い面１１ｄを有する。

【００１９】上記構成において、小径ドリル部４ａの軸
長Ｌ１は、工作物の肉厚Ｔよりも大、即ち、Ｌ１≧Ｔに
形成されている。また、大径ドリル部４ｂの軸長Ｌ２
は、小径ドリル部４ａの軸長Ｌ１と同等以上、即ち、Ｌ
２≧Ｌ１に形成することが好ましい。

【００２０】本発明において、工作物Ｗが３．０〜３．
５mmの鉄板である場合、最も好ましい寸法の数値設定
は、次の通りである。（実施例１）シャンクにおける螺糸の谷径：３．８mm シャンクにおける螺糸の山径：５．０mm 小径ドリル部における小孔用切削刃の回転軌跡直径：
２．５mm 大径ドリル部における大孔用切削刃の回転軌跡直径：
４．０mm 小径ドリル部の軸長：４．０mm 大径ドリル部の軸長：４．０mm以上ドリル部全体の軸長：８．０mm以上

【００２１】然しながら、本発明がこのような数値に限
定されないことは勿論であり、ドリル部４が小径ドリル
部４ａと大径ドリル部４ｂを備え、小径ドリル部４ａに
より工作物Ｗに対して小さな推力で予備穴を削成せし
め、引き続き、この予備穴を切削し拡大することにより
同様に小さな推力で螺糸のための下穴を削成できるよう
なものであれば良い。

【００２２】上記構成によれば、工作物Ｗに対してドリ
ル螺子１をねじ込むに際し、小さな推力で下穴を短時間
のうちに削成することができるので、作業の能率を大幅
に向上せしめ、しかも、作業労力を軽減せしめることが
可能である。

【００２３】即ち、図４（Ａ）に示すように、ドリル螺
子１のドリル部４により工作物Ｗに下穴を削成するに際
し、先ず、小径ドリル部４ａが工作物Ｗに小径の予備穴
１９ａを形成する。この予備穴１９ａの削成中は、小径
ドリル部４ａだけが工作物Ｗを貫通するまで進入するの
で、切削抵抗は比較的小さく、そのためドリル螺子１に
与える推力もこれに応じた小さい力で足りる。

【００２４】予備穴１９ａが削成されると、図４（Ｂ）
に示すように、引き続き予備穴１９ａには、大径ドリル
部４ｂが進入し、これにより前記予備穴１９ａを更に切
削しつつ拡大し、下穴１９ｂを形成する。この下穴１９
ｂの削成は、先に形成された予備穴１９ａを拡大するよ
うに切削するだけであるから、切削抵抗は小さく、この
ためドリル螺子１に与える推力も小さい力で足りる。し
かも、予備穴１９ａに対してドリル部４が小径ドリル部
４ａから大径ドリル部４ｂに移行する際、傾斜刃１０ｃ
により予備穴１９ａを次第に切削拡大するものであるか
ら、この点においても切削抵抗が軽減される。尚、削成
された下穴１９ｂには、引き続き螺糸２付きのシャンク
３が進入し、従来と同様にねじ立てを行いながらドリル
螺子１を工作物Ｗに締着せしめる。

【００２５】而して、このようにドリル螺子をねじ込む
際のドリリングに要する推力が低減されるため、下穴１
９ｂを削成するための労力が軽減されると共に、螺子の
ねじ込み時間が大幅に短縮される。この点について、本
発明者において行った比較テストによれば、従来の単一
ドリル部を備えたドリル螺子に比して、本発明の大小径
ドリル部を備えたドリル螺子によれば、同一推力の下に
おいて下穴を削成するまでのドリル時間に大幅な改善が
見られた。その結果を表１に示す。

【００２６】表１に示すテストにおいて、従来品は、単
一ドリル部のみから成るものであり、該ドリル部の切削
刃により規定される直径は４mm、該ドリル部の軸長は５
mmである。これに対して、本発明を用いた実施品は、大
小径ドリル部を有しており、小径ドリル部の小孔用切削
刃により規定される直径は３mm、大径ドリル部の大孔用
切削刃により規定される直径は４mmであり、小径ドリル
部の軸長を３mm、大径ドリル部の軸長を４mmとしたもの
である。何れも、板厚を２．３mmとした鉄板に対して、
それぞれ推力１０Ｋｇの場合と１４Ｋｇの場合にわけて
テストし、それぞれの場合に要したドリル時間を測定し
た。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】請求項１及び２に記載の本発明によれ
ば、ドリル螺子１を工作物Ｗにねじ込むに際し、ドリル
部４による下穴１９ｂの削成時に、先ず小径ドリル部４
ａにより小径の予備穴１９ａを削成し、次いで大径ドリ
ル部４ｂにより該予備穴１９ａを切削拡大することによ
り所定の下穴１９ｂを削成するものであるから、ドリル
部４による下穴形成のための切削抵抗を低下せしめ、ド
リル時における必要な推力を低減せしめることができる
ので、作業労力を大幅に軽減することができる。一方、
同じ推力の下では、従来に比して下穴削成のための所要
時間を大幅に短縮することが可能であり、作業能率を向
上することができる。そして、この効果は、ドリル螺子
が大径になればなるほど顕著に現れ、作業者の労働環境
の改善と、作業能率の向上に大きく貢献できるという効
果がある。

【００２９】請求項１に記載の本発明によれば、小径ド
リル部４ａが工作物Ｗを貫通してしまうまでは、該小径
ドリル部４ａにより削成された予備穴１９ａに大径ドリ
ル部４ｂが進入しないので、切削抵抗を可及的低減せし
めるという所期の目的を最大限に果たすことができると
いう効果がある。

【００３０】請求項２に記載の本発明によれば、小径ド
リル部４ａにより削成された予備穴１９ａを引き続き大
径ドリル部４ｂにより切削拡大して下穴１９ｂを形成す
るに際し、傾斜刃１０ｃにより予備穴１９ａを漸次切削
しつつ大孔用切削刃１０ｂを導くことができるので、切
削抵抗の低下及び推力の低減を趣旨とする所期目的の達
成のために寄与できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す正面図である。

【図２】本発明の１実施例におけるドリル部の拡大図で
あり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【図３】本発明の１実施例におけるドリル部の拡大図で
あり、（Ａ）はドリル部を先端から見た底面図、（Ｂ）
は図２（Ａ）におけるＸ−Ｘ線拡大断面図、（Ｃ）は図
２（Ａ）におけるＹ−Ｙ線拡大断面図である。

【図４】本発明の１実施例における作用を示しており、
（Ａ）は工作物に対して小径ドリル部により予備穴を削
成している状態の作用を示す断面図、（Ｂ）は予備穴を
大径ドリル部により切削拡大している状態の作用を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ドリル螺子２螺糸３シャンク４ドリル部４ａ小径ドリル部４ｂ大径ドリル部５工具係合部６頭部７縦溝９切削面１０ａ小孔用切削刃１０ｂ大孔用切削刃１０ｃ傾斜刃１９ａ予備穴１９ｂ下穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】螺糸付きのシャンクと、該シャンクの前
端に延設されたドリル部と、該シャンクの尾端に設けら
れた工具係合部を有する頭部とから成り、前記ドリル部
の径方向に対向して２条の縦溝を軸方向に形成して成る
ドリル螺子において、前記ドリル部（４）が、先端に位置する小径ドリル部
（４ａ）と、該小径ドリル部と前記シャンクの間に位置
する大径ドリル部（４ｂ）とを構成し、前記小径ドリル
部の軸長Ｌ１を工作物の肉厚Ｔに対して、Ｌ１≧Ｔに形
成したことを特徴とするドリル螺子。
【請求項２】螺糸付きのシャンクと、該シャンクの前
端に延設されたドリル部と、該シャンクの尾端に設けら
れた工具係合部を有する頭部とから成り、前記ドリル部
の径方向に対向して２条の縦溝を軸方向に形成して成る
ドリル螺子において、前記ドリル部（４）が、先端に位置する小径ドリル部
（４ａ）と、該小径ドリル部と前記シャンクの間に位置
する大径ドリル部（４ｂ）とを構成し、前記小径ドリル部は、該小径ドリル部の縦溝により形成
される切削面の側縁が該小径ドリル部の軸線にほぼ平行
なストレートの小孔用切削刃（１０ａ）を構成し、前記大径ドリル部は、該大径ドリル部の縦溝により形成
される切削面の側縁により構成された大孔用切削刃（１
０ｂ）から前記小孔用切削刃に向けて傾斜する傾斜刃
（１０ｃ）を設けたことを特徴とするドリル螺子。