软金属用自攻丝螺钉的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种针对铝合金或镁合金等软金属而使用的软金属用自攻丝螺钉。
【背景技术】
[0002] 自攻丝螺钉是具备通过旋入到在对象部件形成的底孔中而在底孔的内表面形成 出内螺纹从而进行紧固连结的功能的螺钉，由于没有必要预先在底孔进行螺纹加工，因此 被广泛应用。
[0003] 自攻丝螺钉要求初期的旋入扭矩尽可能地低。由此，如专利文献1所示，轴截面形 状呈多边形并且与底孔的接触面积较小的自攻丝螺钉被实用化。
[0004] 为了制造这种非圆形截面的自攻丝螺钉，需要复杂且昂贵的模具，从而会产生与 通常的螺钉相比制造成本较高的问题。而且，这种非圆形截面的自攻丝螺钉即使在连结结 束状态，也不是其轴部的外螺纹整周与对象部件的内螺纹之间呈均等地旋合，而是在多边 形的顶点处旋合较深，但在顶点间的部分旋合就较浅。因此，与截面圆形的普通的螺钉相 比，会产生:在受到热的影响等情况下，连结状态下的轴向力会容易降低的问题。
[0005] 假设以往的自攻丝螺钉的对象部件为钢铁，如专利文献2所示，使自攻丝螺钉具有 尖锐的刀刃。由此，在使用于铝合金或镁合金等的软金属的情况下，过于切削就会产生大量 的切肩粉。特别是，对象部件为镁合金的情况下，有可能切肩粉会因环境而发生火灾。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开平11~247817号公报 [0009] 专利文献2:日本专利第4219247号公报
[0010] 因此，本发明的目的在于，解决上述以往的问题，提供一种:初期的旋入扭矩较低， 紧固连结状态下的轴向力较高，不需要复杂且高价的模具就能够便宜地被制造出来，并且 能够抑制切肩粉的产生量的软金属用自攻丝螺钉。
【发明内容】
[0011] 为解决上述的课题而完成的本发明的自攻丝螺钉在轴部的前端具有锥状的缩径 部，通过将该缩径部插入到在软金属上形成的底孔中并进行旋入，而在底孔中形成出内螺 纹，其特征在于，在轴部和缩径部连续地形成有相同螺距的外螺纹，在缩径部的外螺纹的螺 纹牙部形成有多组最大径部和变径部，该最大径部在旋入旋转时成为后侧的位置具有阶梯 部，该变径部的直径从该阶梯部起朝向所邻接的最大径部而渐渐增加。
[0012] 另外，优选为，变径部的最小径在其所处位置处的外螺纹的螺纹牙高度的30~~ 80%的范围。另外，所述多组的组数为3~8个。
[0013] 另外，外螺纹的螺纹牙角可以是通常的60°。但优选为，15°~45°。
[0014] 由于本发明的软金属用自攻丝螺钉的轴部以及缩径部的截面形状为与通常的螺 钉同样的圆形，因此，不需要复杂且高价的模具就可以便宜地制造出来本发明的软金属用 自攻丝螺钉，另外，外螺纹在整周上与内螺纹深深嵌合，因此，可以保持较高的连结状态下 的轴向力。另外，由于在缩径部的外螺纹的螺纹牙部形成有多组最大径部和变径部，其中该 最大径部在旋入旋转时成为后侧的位置具有阶梯部，该变径部的直径从该阶梯部起朝向所 邻接的最大径部而渐渐增加，因此，在旋入旋转时形成在软金属上的底孔的内表面通过直 径渐渐增加的变径部和与之相连的最大径部而被塑性变形，从而形成出内螺纹。此时，最大 径部和底孔的内表面之间只有多个点接触，因此，初期的旋入扭矩比较低。
[0015] 另外，本发明的软金属用自攻丝螺钉由于不是像以往那样在旋入旋转方向上的前 侧具有刀刃，因此，即使使用于铝合金或镁合金等软金属，也可以抑制切肩粉的产生量，切 肩粉被排到变径部的外周所形成的间隙中，并且通过间隙被排出。
【附图说明】
[0016] 图1是实施方式的软金属用自攻丝螺钉的整体图。
[0017] 图2是缩径部的放大主视图。
[0018] 图3是缩径部的放大立体图。
[0019] 图4是将缩径部在垂直于轴线的平面上进行剖切后的仰视图。
[0020] 图5是旋入状态的说明图。
[0021 ]图6是表示旋入扭矩和破断扭矩的测定值的图表。
[0022]图7是表示最大轴向力的测定值的图表。
[0023] 图8是表示螺纹牙角度较小情况下的轴部的主视图。
[0024] 图9是表示将以往的钢材用的自攻丝螺钉的缩径部在垂直于轴线的平面上进行剖 切后的仰视图。
【具体实施方式】
[0025] 下面，展示本发明的优选实施方式。
[0026] 图1是实施方式的软金属用自攻丝螺钉的整体图，1为头部，2为截面呈圆形的一定 直径的轴部，3为在轴部2的前端形成的锥状的缩径部，与以往一样，在轴部2和缩径部3连续 地形成有相同螺距的外螺纹。轴部2的外螺纹是完整螺钉，其螺纹牙部4的直径是恒定的，但 缩径部3的外螺纹的螺纹牙部5的直径则是朝向前端逐渐变成小径。这样，本发明的软金属 用自攻丝螺钉由于不是非圆形截面的螺钉，因此，不需要复杂且高价的模具，就可以便宜地 制造出来。
[0027] 图2是缩径部3的放大主视图，图3是其立体图。如这些附图所示，在缩径部3的外螺 纹的螺纹牙部5形成有多组用于发挥攻丝功能的凹凸部。首先，6为最大径部，在周向上延伸 到规定角度α。如图4所示，该最大径部6与其所处位置处的螺纹牙部5的前端径(牙直径)是 相同直径。另外，图4是将缩径部3在垂直于轴线的平面上剖切的仰视图，故而，纸面的向里 侧是头部1，右旋螺钉的情况下的旋入方向如箭头所示为逆时针方向。
[0028] 在该最大径部6的旋入旋转时成为后侧的位置，形成有几乎垂直下落的阶梯部7。 而且，从阶梯部7的底开始朝向所邻接的最大径部6渐渐地增大直径，由此来形成变径部8。 这样，在变径部8的外侧形成出间隙9,切肩粉排出到该间隙9,或者经过间隙9将切肩粉排出 去。阶梯部7的最小直径最好在其截面位置处的外螺纹的螺纹牙高度的30~80%的范围。一 旦超过80%，攻丝功能就会降低，而一旦在30%以下，与模具间的磨损就会加剧。
[0029]为了发挥这种攻丝功能，在缩径部3的外螺纹的螺纹牙部5形成的凹凸部是由最大 径部6和阶梯部7以及变径部8构成的，在该实施方式中以等间