JP2003222115A - ねじの駆動穴及びねじ用ドライバビット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】食い付き性がよく且つドライバビットが滑るこ
となく、あらかじめ設定されたねじ締めトルクが正確に
得られるねじの駆動穴を得る。 【解決手段】係合溝１１の両側壁に駆動穴１０の中心線
を含む面に対して直立した直立受動面１３を形成し、駆
動穴１０の深部は傾斜した側壁とするとともに、隣接す
る係合溝１１の側壁を接続する嵌合面１５を山形形状に
形成し、ドライバビット２０との嵌合は駆動穴１０の深
部で、ドライバビット２０からの駆動力の伝達は直立受
動面１３で行うようにしたねじの駆動穴であるので、ね
じとドライバビットとの食い付きが従来と変わらず、ね
じ締め時にドライバビットにねじが確実に保持される。
また、呼び径が比較的小さく、頭部厚みの薄いねじにお
いては直立受動面を係合溝の側壁に形成していることか
ら駆動穴を比較的浅くでき、頭部と脚部との間に補強部
を設けなくても十分な強度を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ねじとこのねじを
締め付け駆動するドライバビットに関し、特に、ねじの
駆動穴を構成する係合溝とこの係合溝に係合するドライ
バビットの形状に関する。

【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、このドライバビットが与える駆動力が作用す
る頭部には、一般にこの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、図１０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とこれに隣接する係
合溝１１１との間にはこれら係合溝１１１の受動面１１
３を接続する直線状の嵌合面１１５で繋がっている。こ
の嵌合面１１５は通常、係合溝１１１と係合溝１１１と
の間の等分割位置において傾斜した稜線１１６を有する
断面山形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１１５の間隔ｂは頭部１０
２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、この部分で図１１に示すように、前記ドライバビ
ット１２０の接続面１２２と嵌合する嵌合部を構成し、
この部分で所謂、ドライバビットとねじとの食い付き性
能を持たせるようになっている。

【０００３】この形状は一般に広く普及している形状で
あり、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｂ１０１２により規定さ
れた形状である。一方、このねじに使用するドライバビ
ットもＪＩＳＢ４６３３に規定されており、これらねじ
及びドライバビットの係合溝と係合羽根はその壁面が僅
かではあるが傾斜した形状となっている。そして、ねじ
締め時にこれらねじとドライバビットを係合させ、ドラ
イバビット１２０に食い付いたねじにドライバビット１
２０からねじを回転させ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１２
１からねじの係合溝１１１の斜面となった係合面１１３
に伝達されて、ねじ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僅かの角度θ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、係合羽根の先端は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ＪＩ
Ｓ（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、ドライバビッ
トがねじの十字穴から抜け出さないように、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ている。しかも、このねじ締めトル
クが大きくなるほどカムアウト現象が発生するので、比
較的小さいねじにおいては大きな締め付けトルクを加え
ることができず、十分な締め付け作用が得られていな
い。その上、最近需要が増加している呼び径が比較的小
さく、頭部厚みの薄いねじにおいては駆動穴を規格通り
に深くする必要から頭部と脚部との間に脚部より太い補
強部を設けねばならず、ねじの座面がワークに完全に着
座しないこともある等の諸々の課題を有している。

【０００５】本発明の第１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の駆動穴への食い付き
性がよく且つ駆動時にドライバビットが滑り出ることな
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ねじの駆動穴を提供することであ
る。本発明の第２の目的は、ねじを締め付けるための駆
動力を駆動穴に正確に伝達することを可能にするドライ
バビットを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１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１１と、
中心にあって前記ドライバビット２０の基部が入る嵌合
部１４とから構成し、この係合溝１１を構成する側壁に
中心線を含む面に対して直立した直立受動面１３を形成
し、一方、この直立受動面１３から前記嵌合部１４を構
成する嵌合面１５にかけての側壁を駆動穴１０が深くな
るにつれて係合溝１１の間隔が狭くなるよう傾斜した斜
面形状としたねじの駆動穴を提供することで達成され
る。

【０００７】また、この構成において、直立受動面１３
は前記係合溝１１の少なくとも放射方向端側の側壁に形
成されているねじの駆動穴とすることで前記目的が達成
される。更に、これら構成における直立受動面１３はそ
の頭部表面との境に前記ドライバビット２０の嵌合を滑
らかに案内するよう頭部表面側が緩い傾斜のガイド面を
有しているねじの駆動穴とすることでも達成される。

【０００８】一方、本発明の第２の目的は、ねじ１の駆
動穴１０に係合するよう十字方向に形成された係合羽根
２１と、これの基部とからなるドライバビット２０にお
いて、先端に駆動穴１０の嵌合部１４に嵌合する基部と
先端から後部にかけて徐々に厚くなった係合羽根２１を
形成し、この係合羽根２１の中程に前記駆動穴１０を形
成する係合溝１１に沿うとともに、中心線を含む面に対
して直立した直立駆動面２３を形成し、駆動穴１０への
作用時においてこの直立駆動面２３が前記係合溝１１に
形成された直立受動面１３に接触するようにしたねじ用
ドライバビットを提供することにより達成される。

【０００９】しかも、この構成における係合羽根２１は
直立駆動面２３が形成されている位置においてはその厚
みが前記係合溝１１の直立受動面１３間の巾より僅かに
薄い一定の厚みを有しているねじ用ドライバビットとす
ることでも達成される。

【００１０】

【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９に基づき説明する。図１及び図２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の中心線上に後述のドライバビットが係合するよう
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が形成されている。この駆動穴１０を形成する
係合溝１１はその底面１２が中心に向かうに従って深く
なっている。この係合溝１１の頭部外周側、即ち、係合
溝１１の放射方向端側にかけてはその両側に壁面が形成
してあり、これは底面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いる。この係合溝１１
はその頭部表面側において係合溝１１の中心線に平行あ
るいはねじ１の中心側が僅か広くなるように通常１°程
度傾いて形成されている。

【００１１】一方、前記係合溝１１の両側壁の少なくと
も放射方向端側には図２及び図３に示すように、係合溝
１１の放射方向端の巾と同間隔であって、ねじ１の中心
線を含む面に対して直立し且つ底面１２からも直立した
直立受動面１３が形成してあり、この直立受動面１３は
駆動穴１０の深さに対してそれより僅か浅い位置まで形
成されている。即ち、駆動穴１０の深い部分には図４に
示すように、従来からの通常のフィリップス十字形状の
駆動穴１０が形成してあり、具体的には、側壁は駆動穴
１０が深くなるにつれて係合溝１１の間隔が狭くなるよ
う形成してあり、これにより、駆動穴１０とドライバビ
ットの食い付き性が維持されるようになっている。尚、
この直立受動面１３は係合溝１１の両側壁に必ずしも設
ける必要はなく、最小限締め付け方向側だけであっても
よい。

【００１２】また、図２及び図３に示すように、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、直線状の嵌合面１５が形成されて前記係合溝
１１の側壁を接続しており、この嵌合面１５はねじ１の
中心線上において前記係合溝１１の基部を構成する嵌合
部１４の周壁を形成し、嵌合部１４に突出した山形形状
となっている。この嵌合面１５は前記駆動穴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
ており、前記嵌合面１５を接続する稜線１６はねじ１の
中心線を挟んで対向する間隔ｂがねじ１の頭部表面に達
するにつれて僅かに拡がった形状となっている。これに
より、ねじ１の駆動穴１０の中心に対してドライバビッ
トの中心を一致させるようになっている。尚、この実施
の形態において、係合溝は放射方向端側が狭く駆動穴１
０の中心側が僅かに広くなった形状となっているが、放
射方向端側を駆動穴１０の中心側と同様の巾となるよう
広くすることで、直立受動面１３は図２の一点鎖線で示
すように、頭部表面に達するまで形成することができて
広くなり、より大きな駆動力を受けることができる。こ
の場合の直立受動面１３と頭部表面との境にはドライバ
ビットの嵌合を滑らかに案内するよう緩い傾斜あるいは
円弧のガイド面（図示せず）を形成してもよい。

【００１３】更に、このような構成の駆動穴１０を有す
るねじ１に使用するドライバビット２０は通常の即ち、
先端に前記駆動穴１０の嵌合部１４に嵌合する基部と先
端から後部にかけて徐々に厚くなった係合羽根２１を形
成したドライバビット２０を使用しても締め付け作業に
は支障はないが、より安定した作業を得るには図５に示
す形状のドライバビット２０が適する。これは通常のド
ライバビット２０を構成する係合羽根２１の形状を前記
駆動穴１０の側壁に沿うようにしたものであり、ドライ
バビット２０の先端部は図６に示すように、係合羽根２
１の外周端側が基部側より僅かに厚みの薄い巾で形成さ
れている。そのため、この互いに隣接する係合羽根２１
の側面がなす角度αはＪＩＳにより規定された角度（９
２°）となっている。

【００１４】 また、この先端部の上部であ
る係合羽根２１の中程には前記係合溝１１の直立受動面
１３、１３間の巾より僅かに薄い一定の所定巾、即ち、
直立受動面１３、１３間に嵌る程度の巾で形成された係
合部が軸線に沿い形成してあり、この係合部には互いの
係合羽根２１を接続する接続面２２に繋がり且つ中心線
を含む面に対して直立した直立駆動面２３が形成されて
いる。この直立駆動面２３は係合羽根２１の中心線にも
平行となっており、図７に示すように、この互いに隣接
する係合羽根２１の直立駆動面２３がなす角度βは９０
°となっている。更に、図８に示すように、このドライ
バビット２０の先端部と係合部との境界は前記ねじ１に
適用した際に係合溝１１の直立受動面１３に直立駆動面
２３が係合可能で、前記駆動穴１０の深い部分には直立
駆動面２３が接触しないような位置となっている。更
に、この直立駆動面２３は締め付け方向側だけに設けて
あってもよい。一方、前記のようにねじの係合溝１１を
広くした場合は、図５に示すドライバビット２０の直立
駆動面２３が位置する係合羽根２１の巾を一点鎖線で示
すようにより厚くすることができ、係合羽根２１の強度
は向上する。

【００１５】これにより、図８及び図９に示すように、
駆動穴１０にドライバビット２０を係合すると、係合羽
根２１の先端部が深い位置にある嵌合部１４の係合溝１
１に嵌ってねじ１に食い付き状態となる。この時、嵌合
面１５にはドライバビット２０の基部の接続面２２が接
しているが、ねじ締め駆動時にはこの接触状態が外れて
ドライバビット２０の係合羽根２１の直立駆動面２３が
駆動穴１０の係合溝１１の直立受動面１３にほぼ面接触
状態で沿うように係合するので、駆動力が正確に伝達さ
れ、所謂、カムアウト現象の発生が抑制され、ドライバ
ビット２０の駆動力はねじ締め初期段階から締め付け完
了まで係合羽根２１から係合溝１１の直立受動面１３に
正確に伝達されるように構成されている。

【００１６】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、ドライバビット２０の先
端にねじ１の頭部２の駆動穴１０を嵌め合わせると、ド
ライバビット２０の係合羽根２１がねじ１の係合溝１１
に食い付き状態で嵌る。この後、ワークのねじ穴（図示
せず）に対して、このねじ１の脚部４を押し付けてドラ
イバビット２０に回転駆動力を加える。この動作におい
て、図８に示すように、ねじ締め初期段階からねじ締め
完了までドライバビット２０の係合羽根２１が直立受動
面１３に接触するので、ドライバビット２０が駆動穴か
ら離れる方向の力が作用せず、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。

【００１７】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を続けて
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、カムアウト現象が生じず、安定したねじ締めト
ルクが得られる。

【００１８】

【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、駆動穴１０を構成する係合溝１１の側壁
に駆動穴１０の中心線を含む面に対して直立した直立受
動面１３を形成し、駆動穴１０の深部は傾斜した側壁と
するとともに、互いに隣接する係合溝１１の側壁を接続
する嵌合面１５を山形形状に形成し、ドライバビット２
０との嵌合は駆動穴１０の深部で、ドライバビット２０
からの駆動力の伝達は直立受動面１３で行うようにした
ねじの駆動穴である。

【００１９】このため、ねじとドライバビットとの食い
付きが従来と変わらず可能になり、ねじ締め時において
ドライバビットにねじが確実に保持される。また、最近
需要が増加している、呼び径が比較的小さく、頭部厚み
の薄いねじにおいては直立受動面を係合溝の側壁に形成
していることから駆動穴を比較的浅くすることができ、
そのため、従来のように頭部と脚部との間に太い補強部
を設けなくても十分な強度を得ることができるとともに
ねじの座面がワークに完全に着座することができる。更
に、一般に使用されている十字ドライバビットも同様に
使用でき、ねじの使用用途に何らの制約も生じない。そ
の上、係合溝１１と頭部表面との境には前記ドライバビ
ット２０の嵌合を滑らかに案内するよう頭部表面側が緩
い傾斜のガイド面を有しているので、駆動穴へのドライ
バビットの嵌合が滑らかになり、締め付け作業時間が短
縮される。

【００２０】一方、この駆動穴１０を有するねじ１をこ
れに対応する直立駆動面２３が形成されたドライバビッ
ト２０を使用して締め付けることにより、回転駆動力が
係合羽根の直立駆動面から駆動穴の直立受動面に加えら
れるので、ねじ締め力は正確に伝達されてドライバビッ
トが駆動穴から抜け出る方向の力が生じず、カムアウト
現象が発生しない。これにより、ドライバビットに大き
な推力を加える必要がなくなり、ワークには歪みが生じ
ないとともに駆動穴の破壊も発生しない。しかも、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、このねじとドライバ
ビットとを使用することで、正確なねじ締めトルク管理
が可能になり、ねじ締めトルクのばらつきも解消され、
製品不良の発生が減少する。更に、このねじ締めトルク
が大きくなってもカムアウト現象は発生せず、比較的小
さいねじにおいても大きな締め付けトルクを加えること
ができ、十分な締め付け作用が得られる。また、係合羽
根２１の直立駆動面２３が形成されている位置において
はその厚みが前記係合溝１１の直立受動面間の巾より僅
かに薄い一定の厚みを有していることから、ドライバビ
ットの回転方向における面接触が確実になり、駆動力の
損失が減少する等の特有の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るねじの実施の形態を示す要部断面
正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う要部断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う要部断面図である。

【図５】本発明に係るドライバビットの実施の形態を示
す要部正面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿う要部断面図である。

【図７】図５のＤ−Ｄ線に沿う要部断面図である。

【図８】本発明の使用形態を示す要部断面正面図であ
る。

【図９】図８のＥ−Ｅ線に沿う要部断面図である。

【図１０】本発明の従来例を示すねじの平面図である。

【図１１】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 直立受動面 １４ 嵌合部 １５ 嵌合面 １６ 稜線 ２０ ドライバビット ２１ 係合羽根 ２２ 接続面 ２３ 直立駆動面

Claims (5)

【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、中
   心にあって前記ドライバビットの基部が入る嵌合部（１
   ４）とから構成し、この係合溝を構成する側壁に中心線
   を含む面に対して直立した直立受動面（１３）を形成
   し、一方、この直立受動面から前記嵌合部を構成する嵌
   合面（１５）にかけての側壁を駆動穴が深くなるにつれ
   て係合溝の間隔が狭くなるよう傾斜した斜面形状とした
   ことを特徴とするねじの駆動穴。
2. 【請求項２】 直立受動面は前記係合溝の少なくとも放
   射方向端側の側壁に形成されていることを特徴とする請
   求項１記載のねじの駆動穴。
3. 【請求項３】 直立受動面はその頭部表面との境に前記
   ドライバビットの嵌合を滑らかに案内するよう頭部表面
   側が緩い傾斜のガイド面を有していることを特徴とする
   請求項１又は２記載のねじの駆動穴。
4. 【請求項４】 ねじの駆動穴に係合するよう十字方向に
   形成された係合羽根と、これの基部とからなるドライバ
   ビットにおいて、 先端に駆動穴の嵌合部（１４）に嵌合する基部と先端か
   ら後部にかけて徐々に厚くなった係合羽根を形成し、こ
   の係合羽根の中程に前記駆動穴を形成する係合溝に沿う
   とともに、中心線を含む面に対して直立した直立駆動面
   （２３）を形成し、駆動穴への作用時においてこの直立
   駆動面が前記係合溝に形成された直立受動面に接触する
   ようにしたことを特徴とするねじ用ドライバビット。
5. 【請求項５】 係合羽根は直立駆動面が形成されている
   位置においてはその厚みが前記係合溝の直立受動面間の
   巾より僅かに薄い一定の厚みを有していることを特徴と
   する請求項４記載のねじ用ドライバビット。