JP2003166516A - 十字穴付きねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ドライバビットが駆動穴から滑り出ることな
く、あらかじめ設定されているねじ締めトルクが正確に
得られるようにした十字穴付きねじを提供する。 【解決手段】駆動穴１０を係合羽根２１が係合する係合
溝１１とドライバビット２０の基部が嵌る嵌合面１４と
から構成し、係合溝１１を頭部２の中心から放射方向に
形成し、この係合溝１１の外周端側の巾を締め付け方向
側が狭く、緩め方向側が広くなるように形成し、ドライ
バビット２０を嵌合させた時に係合羽根２１の外周側が
締め付け方向側の係合面１３に接するか僅かな隙間を有
するよう構成した十字穴付きねじであるので、通常使用
されているドライバビットを使用してこのねじを締め付
けても締め付け作業終了時にカムアウト現象が生じにく
い。このため、ねじ締めトルクが正確に得られる。更
に、このねじを使用することで、ねじ締めトルクのばら
つきが解消され、製品不良の発生が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドライバビットに
よりねじ締め駆動された時に、このドライバビットがね
じの駆動穴から滑り上がることなく確実に駆動力を伝達
するとともに駆動穴へのドライバビットの嵌合において
食い付き可能にした十字穴付きねじに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からねじを締め付けたり緩めたりす
る場合に、この駆動力が作用する頭部には一般にドライ
バビットが係合する十字形状の係合溝を有する駆動穴が
形成されており、この駆動穴にドライバビットの係合羽
根を係合させてドライバビットの駆動力を伝達してワー
クにねじを締め付けるようになっている。このようなね
じ締め作業においては、一般に図７に示すような駆動穴
１１０を有するねじ１０１が採用されており、十字形状
となっている係合溝１１１と係合溝１１１との間にはこ
れら係合溝１１１の係合面１１３を接続する嵌合面１１
４で繋がっている。この嵌合面１１４は通常、係合溝１
１１と係合溝１１１との間の等分割位置において傾斜し
た稜線１１５を有する断面三角形状に形成されており、
これらねじ１０１の中心線を挟んで対向する嵌合面１１
４の間隔ｂは頭部１０２の上面に達するにしたがって徐
々に拡がっている。そして、この部分で前記ドライバビ
ット１２０の接続面１２２と嵌合する、所謂、食い付き
性能を持たせている。

【０００３】一方、このようにして図８に示すように、
ドライバビット１２０に食い付いたねじ１０１はドライ
バビット１２０にねじ１０１を回転するための回転駆動
力が加わると、この回転力はドライバビット１２０の係
合羽根１２１からねじ１０１の係合溝１１１の斜面とな
った係合面１１３に伝達されてねじ１０１はともに回転
されてワーク（図示せず）にねじ込まれるようになって
いるのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
使用されているねじを駆動するためのドライバビットは
その係合羽根を前記ねじの係合溝に嵌り易くするため
に、ねじの駆動穴の係合溝より角度αだけ異なって形成
されているか、あるいは僅かに厚みが薄く形成されたり
して、係合羽根の先端が僅かに薄い羽根形状となってい
るのが常である。そして、ねじとドライバビットとの食
い付き性を良くするために嵌合面の間隔ｂは日本工業規
格で規定されており、ねじ締め開始時にはこの嵌合面付
近で駆動力が伝達されているが、ワークへのねじ締め完
了時にはドライバビットの係合羽根がねじの駆動穴から
滑って抜け出る、所謂、カムアウト現象が多々生じ、ね
じの駆動穴が破壊される等して十分なねじ締めトルクが
得られていない。また、自動組み立て作業ラインにおい
ては、このねじ締めトルクが常時一定になるようにトル
ク管理されているが、依然としてねじ締めトルクにばら
つきが生じている。更に、このカムアウト現象が生じな
いようにするためには、これに対向するようにドライバ
ビットに大きな推力を加えねばならず、この推力によ
り、ワークに歪みが生じる。しかも、係合溝にはドライ
バビットの係合羽根の先端が接することがほとんどない
ため、十分なねじ締めトルクが得られていない等の諸々
の課題を有している。

【０００５】本発明の目的は、このような課題を解消す
るとともにドライバビットが駆動穴から滑り出ることな
く、あらかじめ設定されているねじ締めトルクが正確に
得られるようにした駆動穴を有する十字穴付きねじを提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、係合羽
根２１とこれの根元となる基部とを有するドライバビッ
ト２０が係合する駆動穴１０を形成した頭部２とねじ山
３を形成した脚部４とからなる十字穴付きねじにおい
て、駆動穴１０を前記係合羽根２１が係合する係合溝１
１と、互いに隣接する係合溝１１の係合面１３を接続す
るとともにドライバビット２０の基部が嵌る嵌合面１４
とから構成し、この係合溝１３を頭部２の表面において
その中心から放射方向に形成し、この放射方向に伸張す
る中心線に対して係合溝１１の外周端側の巾を締め付け
方向側が狭く、緩め方向側が広くなるように且つ係合溝
１１がその中心線に対して先細となるよう斜めに形成
し、前記ドライバビット２０を嵌合させた時にドライバ
ビット２０の係合羽根２１の外周側が締め付け方向側の
係合面１３に接するか僅かな隙間を有するよう構成した
十字穴付きねじを提供することで達成される。

【０００７】また、前記目的は、この構成において、嵌
合面１４は稜線１５を境にして締め付け時に係合する係
合面側の巾Ｅがドライバビット２０の基部を構成する接
続面２２の巾ｅの１／４である十字穴付きねじとするこ
とでも達成される。更に、このような構成に加えて、締
め付け方向側の係合面１３は前記嵌合面１４に接続され
ており、前記中心線に対して緩め方向側の係合面１３と
が成す角度より大きい角度δを有している十字穴付きね
じとすることで、前記目的がより確実に達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図６に基づき説明する。図１乃至図３において、１
は頭部２とこの頭部２と一体で且つねじ山３を有する脚
部４とからなるねじである。このねじ１の頭部２には脚
部４の中心線上にドライバビット２０と係合するよう放
射方向に形成された係合溝１１からなる十字形状の駆動
穴１０が形成してあり、この駆動穴１０は先端が脚部４
の近くまで達している。この頭部２に形成されている十
字形状の駆動穴１０を形成する係合溝１１はその底面１
２が中心に向かうに従って深くなっている。この係合溝
１１の両側の係合面１３は底面１２から頭部２の表面に
達するに従って僅か拡がるように傾斜しており、これが
ドライバビット２０の係合羽根２１に係合することによ
り、ねじ１には締め付けあるいは緩めの駆動力が伝達さ
れるようになっている。

【０００９】また、この駆動穴１０を構成し且つ互いに
隣接するこれら係合溝１１の間には嵌合面１４が形成し
てあり、この嵌合面１４は駆動穴１０が深くなるにつれ
てねじ１の中心線方向に傾斜した斜面となっている。こ
の嵌合面１４はねじ１の中心線を挟んで対向する位置に
夫々稜線１５を有して断面三角形状となって、ねじ１の
中心線側に突出しており、その対向する嵌合面１４の稜
線１５の間隔ｂはねじ１の頭部表面に達するにつれて僅
か拡がっている。この嵌合面１４は前記稜線１５を境に
して一方の嵌合面１４、即ち、図４に示すように、ねじ
緩め時にドライバビット２０の係合羽根２１が係合する
緩め方向側の係合面１３に接続する嵌合面１４は通常の
フィリップス十字穴の嵌合面と同様の巾であり、他方の
嵌合面１４即ち、ねじ締め時にドライバビット２０の係
合羽根２１が係合する締め付け方向側の係合面１３に接
続する嵌合面１４の巾Ｅは通常のフィリップス十字穴に
係合するドライバビット２０の基部を構成する接続面２
２の巾ｅの１／４となるように設定されている。この基
部は前記係合羽根２１の根元となっている。

【００１０】これにより、図５及び図６に示すように、
係合溝１１を構成する前記締め付け方向側の係合面１３
は係合溝１１の放射方向の中心線に対して緩め方向側の
係合面１３が成す角度より大きい角度δを有しており、
そのため、ねじ１の中心から放射方向に伸張する中心線
に対して、係合溝１１の外周端側の巾は締め付け方向側
が狭く、緩め方向側が広くなっている。これにより、係
合溝１１はその中心線に対して先細となるよう斜めに形
成してあり、前記ドライバビット２０を嵌合させた時に
ドライバビット２０の係合羽根２１の外周側が締め付け
方向側の係合面１３に接するか僅かな隙間Ｎを有するよ
うな構成となっている。

【００１１】そして、この駆動穴１０にドライバビット
２０を嵌合させると、ドライバビット２０の接続面２２
が駆動穴１０の嵌合面１４に食い付くようになってお
り、ドライバビット２０が回転駆動してねじ締め作業を
開始すると、ドライバビット２０の係合羽根２１が係合
溝１１の係合面１３に接触することになり、最終的に図
４に示すように、ドライバビット２０の係合羽根２１が
駆動穴１０の係合溝１１の係合面１３に当接して駆動力
が伝達されるように構成されている。

【００１２】このように構成されたねじ１をワーク（図
示せず）に締め付ける場合は、あらかじめワークのねじ
穴（図示せず）に対してドライバビット２０の先端にね
じ１の頭部２の駆動穴１０を嵌め合わせてから、このね
じ１の脚部４を押し付けてドライバビット２０に図３に
示すように、回転駆動力を加える。この時、ねじ締め初
期段階では、嵌合面１４にドライバビット２０の接続面
２２が嵌っているから主にこの部分で駆動力が伝達され
てねじ１はワークに締め付けられる。この後、ドライバ
ビット２０の係合羽根２１が締め付け方向側の係合面１
３に当接して駆動力が確実に加えられる。また、図４に
示すように、係合羽根２１は締め付け方向側の係合面１
３にほとんど接するようにねじ締め開始時に係合溝１１
に嵌っているため、ドライバビット２０は上昇すること
なく確実なねじ締め作業が行われる。

【００１３】これにより、ねじ１にはドライバビット２
０から回転駆動力が係合羽根２１を介して係合溝１１に
伝達されてワークにねじ込まれる。このようにしてねじ
１が所定量ワークにねじ込まれてワークの表面にねじ１
の座面５が着座すると、ねじ１にはこのねじ締めトルク
に対向して抵抗が増加し、ねじ１にはあらかじめ設定さ
れているねじ締めトルクが得られる。一方、ねじ１の駆
動穴１０とドライバビット２０の係合羽根２１とは依然
として接触しているので、この駆動穴１０からドライバ
ビット２０が滑り出る所謂、カムアウト現象が生じにく
く、安定したねじ締めトルクが得られる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上説明した実施の形態から明
らかなように、係合羽根２１とこれの根元となる基部と
を有するドライバビット２０が係合する駆動穴１０を形
成した頭部２とねじ山３を形成した脚部４とからなる十
字穴付きねじにおいて、駆動穴１０を係合羽根２１が係
合する係合溝１１と、これに隣接する係合溝１１の係合
面１３を接続するとともにドライバビット２０の基部が
嵌る嵌合面１４とから構成し、この係合溝１１を頭部２
の表面の中心から放射方向に形成し、この中心線に対し
て係合溝１１の外周端側の巾を締め付け方向側が狭く、
緩め方向側が広くなるように且つ係合溝１１がその中心
線に対して先細となるよう斜めに形成し、ドライバビッ
ト２０を嵌合させた時に係合羽根２１の外周側が締め付
け方向側の係合面１３に接するか僅かな隙間を有するよ
う構成した十字穴付きねじである。

【００１５】このため、一般に使用されているドライバ
ビットを特殊な形状に変更することなく使用することが
できる。また、通常使用されているドライバビットを使
用してこのねじを締め付けても締め付け作業終了時にカ
ムアウト現象が生じにくい。これにより、あらかじめ設
定されているねじ締めトルクが正確に得られる。更に、
自動組み立て作業ラインにおいては、ねじ締めトルクが
常時一定となるよう管理されているが、このねじを使用
することで、ねじ締めトルクのばらつきが解消され、製
品不良の発生が減少する。しかも、カムアウト現象が生
じないようにするために従来はドライバビットに大きな
推力を加える必要があったが、これを減少させることが
でき、ワークに歪みの発生がなくなる。

【００１６】しかも、嵌合面１４は稜線１５を境にして
締め付け時に係合する係合面側の巾Ｅがドライバビット
２０の基部を構成する接続面２２の巾ｅの１／４である
ので、ドライバビットの回転駆動力を伝達する際に、係
合面と嵌合面とが緩衝することなく駆動羽根が係合面に
当接することになり、この駆動力が係合溝に係合羽根を
介して確実に伝達され、必要なねじ締めトルクが安定し
て伝達される。更に、このような構成に加えて、締め付
け方向側の係合面１３は前記嵌合面１４に接続されてお
り、前記中心線に対して緩め方向側の係合面１３とが成
す角度より大きい角度δを有しているので、ドライバビ
ットの締め付け方向回転時にドライバビットの接続面に
よる駆動穴の係合面と嵌合面との接続部分への緩衝作用
が減少し、ねじ締めトルクの伝達において駆動穴を破損
する等の悪影響が生じないという特有の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すねじの要部断面正面
図である。

【図２】図１の拡大平面図である。

【図３】本発明の使用形態を示すねじの要部断面正面図
である。

【図４】図３のＡ−Ａ線拡大断面平面図である。

【図５】図４の要部拡大断面平面図である。

【図６】係合羽根と係合溝の係合面との間の寸法関係を
示す拡大図である。

【図７】本発明の従来例を示すねじの平面図である。

【図８】従来のねじとドライバビットとの嵌合状態を示
す拡大要部断面図である。

【符号の説明】

１ ねじ ２ 頭部 ３ ねじ山 ４ 脚部 ５ 座面 １０ 駆動穴 １１ 係合溝 １２ 底面 １３ 係合面 １４ 嵌合面 １５ 稜線 ２０ ドライバビット ２１ 係合羽根 ２２ 接続面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 係合羽根（２１）とこれの根元となる基
   部とを有するドライバビット（２０）が係合する駆動穴
   （１０）を形成した頭部（２）とねじ山（３）を形成し
   た脚部（４）とからなる十字穴付きねじにおいて、 駆動穴を前記係合羽根が係合する係合溝（１１）と、互
   いに隣接する係合溝の係合面（１３）を接続するととも
   にドライバビットの基部が嵌る嵌合面（１４）とから構
   成し、この係合溝を頭部の表面においてその中心から放
   射方向に形成し、この放射方向に伸張する中心線に対し
   て係合溝の外周端側の巾を締め付け方向側が狭く、緩め
   方向側が広くなるように且つ係合溝がその中心線に対し
   て先細となるよう斜めに形成し、前記ドライバビットを
   嵌合させた時にドライバビットの係合羽根の外周側が締
   め付け方向側の係合面に接するか僅かな隙間を有するよ
   う構成したことを特徴とする十字穴付きねじ。
2. 【請求項２】 嵌合面は稜線（１５）を境にして締め付
   け時に係合する係合面側の巾Ｅがドライバビットの基部
   を構成する接続面（２２）の巾ｅの１／４であることを
   特徴とする請求項１記載の十字穴付きねじ。
3. 【請求項３】 締め付け方向側の係合面は前記嵌合面に
   接続されており、前記中心線に対して緩め方向側の係合
   面とが成す角度より大きい角度δを有していることを特
   徴とする請求項１又は２記載の十字穴付きねじ。