JPS61290220A

JPS61290220A - ねじ込みピン

Info

Publication number: JPS61290220A
Application number: JP13256885A
Authority: JP
Inventors: 大元　聖司
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-18
Filing date: 1985-06-18
Publication date: 1986-12-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、硬質木材、強化プラスチック、鉄板、コン
クリート製品その他これに類する材料に設けた工大内に
ねじ込んでいって、その内壁にねじ山を塑性成形させる
と同時に締めつけを行わせる形式のタッピンねじ、特に
谷底に直線部を大きくもたせた形式のタッピンねじに関
するものである０（ロ）従来の技術従来のタッピンねじでは、ねじ工大内へのめねじの塑性
成形を容易にし、締めつけ後の保持力を増大させるため
に、同一のねじ外径に対してピッチをよシ粗くし、ねじ
山の角度を６０”よシ小さくしたものが多く用いられて
きた。これは、ねじ山の角度が小さくてピッチの粗いね
じでは、ねじ込んでいく場合、相手材料を押し分け−て
いく量が少なくてすみ、それだけタッピングが容易とな
シ、その反面、材料への食い込みを比較的大きくするこ
とがヤきるからである。しかしながら、このタッピンね
じが転造によって製作される場合には、外径に対するピ
ッチの割合が大きくなる程、また、ねじ山の角度が小さ
くなる程、転造加工は困難となってくるのが普通であっ
た。ねじ山の角度は、実用的には、山の頂の形状、シャ
ープさ等にもよるが、おおむね３０が限度であろう。ピ
ッチを粗くすること、すなわち、谷底の直線部を長くす
ることにも限度があり、これを自由に長く選定すること
は、求められてもこれを実現することは非常に困難なこ
とであった。このため、谷底の直線部を適当にへこませ
た形状（例えば公開特許公報昭５９−１３１０１．４）
としたシ、ねじ山とねじ山との間にさらにこれよシ低い
ねじ山を配設する（例えば特許公報昭４２−４ｊ３３）
等の方法を講じて転造がし易いようにし、できるだけピ
ッチを大きくすることが行われてきたのである。また、
ピッチを粗くするための手段としては先行特許出願の「
タッピンねじ」（特願昭６Ｏ−０５１６９３）がお“る
。これは、相手材料に設けられるねじ下穴に嵌合する直
径をもった円筒の外周面に、かなり粗いピッチでねじ山
を突出敷設した形状のものであるが、この円筒をねじ転
造ブランクとしてこのねじを転造する場合に、円筒の直
径をほとんど変えることなく、ねじ山の部分だけを局部
的に盛り上げ塑性変形させるために１ねじ山の基部両側
に適当な断面形状をもった連続するみそを設けであるの
を特徴としている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかしながら、外周形状が円形である普通のねじ山をも
ったこれらのタッピンねじは、プラスチック材、木材、
その他これに類似した材料・に対しては効果的であって
も、硬質木材、強化プラスチック、鉄板、一部のコンク
リート製品等に対してはねじ込みトルクが大きくなって
使用しにくいという欠点があった。

この発明は、谷底の直線部を自由に長く設定することが
できて、しかも転造によるこのねじの塑性成形を円滑、
容易に行わせることができ、さらに鉄板その他に使用し
た場合のねじ込みトルクが小さい、よシ有効なタッピン
ねじの新規な形状のものを見出すことを目的としている
。

に）問題点を解決するための手段問題点を解決するための手段を総括して述べれ・　　ば
次のようになる。すなわち、このねじを転造する場合の
ねじ転造ブランク径とほとんど等しい直径をもち、この
ねじを使用する場合に相手材料に設けられるねじ下穴に
よく嵌合してタッピングのガイドとしての役目を果たす
円筒の外周面を基準として、非常に粗いピッチでこの外
周面より突出させて設けたねじ山と、このねじ山の基部
両側に適当の断面をもち外周面よシへこませて設けたみ
そとを、前記円筒の円に対して両方とも非円形となるよ
うに形成するのである。

これを図面に基づいて説明すると、第１図において、公
知の６角形の頭部１に連なってこれと一体に円筒部２が
ある。この円筒部２の外周面には所要の外径をもったね
じ山３が粗いピッチで突出敷設してあり、ねじ山３の基
部４の両側には適当の断面形状をもった連続したみぞ５
が刻設しである。すなわち、軸線６に平行で一様な直径
をもつ円筒部２の外周面を基準として、ねじ山３はこれ
よりも高く、みぞ５はこれよりも低く形成されているの
である。円筒部２の断面形を第２図に一部拡大して示し
であるが、図ではねじ山３の角度は約４５°としである
。

一定の直線をもち軸線６と平行である円筒部２の円に対
して、連続したねじ山６とみぞ５とは、全体として円周
方向に沿って軸線６との距離を徐々に変化させてあり、
この変化は一定の割合で周期的に繰り返され、最終的に
は端面から通、して見たその外周形状は非円形となって
いる。この非円形はどんな形としてもよいが、幾何学的
に整った形とするのが加工上からも好都合であるから、
偏心円、だ円、あるいは角部に適当の丸みをもたせ全体
をやや外ふくらみの形状とした多角形等とするのが普通
である。第４図〜第８図はその実施例で、円筒部２の円
に対し、それぞれ偏心円、だ円、３角形、４角形、６角
形のものを示している。多角形の辺数はあまり多くなる
とそれだけ円に近づいてねじ込みトルク軽減という目的
から離れるから、実用的には７角形ぐらいが限度であろ
う。いずれの場合にも、軸線６との距離が最も隔ってい
る最大部７の配列は、軸線６と平行であっても、全体に
ねじりを与えた形状であってもよい。

本発明では、ねじ山３のピッチは使用目的により任意に
いくらでも大きくできるのが一つの特徴となっているが
、ある円筒径に対し、リード角を３０°〜３５°位に設
定してピッチを算出するのが最も実用的であシ、一般的
でもあると考えられる。

また、みぞ５の形状は、次の条件を満たすように、その
深さと幅とが決められる。すなわち、円筒部の直径とほ
とんど等しいねじ転造ブランク径をもった丸棒素材を使
ってこのねじを転造する場合に、ねじ山６の盛り上がり
がじゅうぶん効果的に行われるだけの断面積をもたせる
こと。実際には、ねじ山６の断面積の％とみぞ５の断面
積とがほぼ等しくなるくらいをめやすとして決められる
が、ねじ山３の大きさ、ねじ山６の角度、円筒部２のみ
ぞからみぞまでの間の直線部８の長さ等と関連して、最
終的には、実験によって決定されるのが望ましい。第２
図に示したみぞ５は台形を反対向きにした形状であシ、
第３図のものは、底部に丸みをつけたＶ字形のみぞでそ
の角度は約９０゜としである。第１図では、円筒部の先
端にはねじ転造ブランクをそのままの形で残した案内部
９が設けられているが、この案内部９の形状は使用目的
により、公知のもの（例えばくぎ先、しぼり先等〕の中
から適当に選定すればよい。頭部１の形状についても同
じで、目的により任意の形をとり得ることは勿論である
。

（ホ）作用この発明は、上記のように構成されているから、相手材
料には円筒部２の直径とほとんど等しくこれとよく嵌合
するねじ下穴を設けておき、これに先端の案内部９より
このピンを挿入し、工具でねじ込んで使用するが、この
場合、円筒部２の外周面はねじ下穴の内壁と常に面接触
して、タッピングのガイドとなって作用する。

このねじを締めつけ終わった時の、ねじ下穴とこのねじ
との関係は、穴にきっちシと嵌合する軸を押し込み、さ
らに軸の周囲に何本ものキーを打ち込んで強固に固定し
た状態に似ているから、本発明のねじは、タッピンねじ
というよりねじ状突起物をもったねじ込みピンと言う方
がより適切である。

（へ）実施例実施の態様については、に）問題点を解決するための手
段の項に記したとおりである。

（ト）発明の効果この発明のねじ込みピンは、これを使用する場合、円筒
部２の外周面が相手材料のねじ下穴の内壁と広い範囲で
密着し、その接触面積は非常に大きいから、ねじ下穴の
中心とこのピンの中心とは終始完全に一致しておシ、曲
ってねじ込まれることはない。また、ねじ山６が相手材
料を押し分けて食い込んでいくとき、ねじ山３とみぞ５
との非円形状はねじ込みトルクを大幅に減少させる効果
があり、円筒部２における直線部８は完全に相手材料の
対応する部分の変形を押えて、材料の塑性変形はねじ山
３のある部分だけに限定して行われる。すなわち、相手
材料の変形はねじ山３に接する部分だけに起り、この変
形した部分はすべてねじ山６のフランクに沿ってみぞ５
の空間に押し込まれ、その中に収容されることになる。

このため、ねじ込みが終わった時の摩擦抵抗は全体的に
増加し、このピンの戻しトルクはねじ込みトルクよりも
大きくなり緩み止めの効果は抜群である。

このピンを鋳鉄あるいはコンクリート製品のような硬く
てもろい材料に使用した場合でも、局部的に限定された
ねじ山６部の変形以外相手材料は完全に崩れが押さえら
れておシ、ねじ山６によってかきとられ一部圧縮されて
できた相手材料のみその中にはねじ山３の頂部が入シ、
かきとられ破砕された粉状物はみぞ５の中に押し込まれ
ることになって強固な締結が行われることになるのであ
る０次に、重要なことは、転造によってこのピンを製作する
場合に、転造中のブランクの転がシ円は円筒部２の外周
（正確には直線部８の外周）そのものであり、従来のね
じと比べて終始ｉｔとんど変動がなく、極めて安定して
いるから、この転がり円の上下に位置したねじ山３とみ
ぞ５とを円滑、容易に所望の非円形に成形することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ねじ込みピンの側面図、第２図は第１図
の軸線を含む円筒部断面形で一部を拡大して示した説明
図、第３図は第２図と同じで他の実施例、第４図、第５
図１第６図、第１図、第８図は円筒部を端面から通して
見た外周形状を説明するだめの図面で、それぞれ偏心円
、だ円、３角形、４角形、６角形のものを示す。１、、、、、、頭部、Ｚ、、、、−円筒部、ふＩＩ＠ｌ
１１１＋＋ねじ山、４、、、、、（ねじ山の）基部、５
．、、、、、みそ、６・・・・・・軸線・７・・・・・
・最大部１８・・・・・・直線部１９・・・・・・案内
部０

Claims

【特許請求の範囲】１　頭部に連なって一体に形成された円筒部は、相手材
料に設けられるねじ下穴によく嵌合する直径をもち、こ
の円筒部の外周面には所要の外径をもった連続したねじ
山を粗いピッチで突出敷設するとともに、ねじ山の基部
両側には適当の断面形状をもった連続したみぞを刻設し
、前記ねじ山とみぞとは全体として円周方向に沿って軸
との距離を徐々に変化させてあり、この変化は周期的に
繰り返されて、端面から通して見たその外周形状は非円
形となっていることを特徴とするねじ込みピン。２　ねじ山とみぞとの端面から通して見た外周形状は、
偏心円である特許請求の範囲第１項記載のねじ込みピン
。３　ねじ山とみぞとの端面から通して見た外周形状は、
だ円形である特許請求の範囲第１項記載のねじ込みピン
。４　ねじ山とみぞとの端面から通して見た外周形状は、
角部に適当の丸みをもたせ、全体をやや外ふくらみの形
とした多角形である特許請求の範囲第１項記載のねじ込
みピン。