JP2006068891A - ファスナとファスナドライバとの組み合わせ、ファスナ、及びファスナドライバ - Google Patents

Abstract

【課題】 高トルク電動工具で使うことができるファスナとファスナドライバとの組み合わせを提供する。
【解決手段】 ファスナは、ねじ付きシャンク及びファスナ頭部１０を有している。ファスナ頭部１０は、周縁部１８と、中心部１６と、該中心部１６から放射状に延びる第１の溝２１、第２の溝２２、及び第３の溝２３によって分離された３個の凸状の領域１１、１２、及び１３とを備えている。前記各溝２１、２２、及び２３は長手方向軸を備え、第１の溝２１の長手方向軸２１’と第２の溝２２の長手方向軸２２’との間の角度α₁、及び長手方向軸２１’と第３の溝２３の長手方向軸２３’との間の角度α₂はそれぞれ１２０〜１４４度である。ファスナドライバは第１の刃、第２の刃、及び第３の刃を備える３枚刃ドライバであり、前記各刃は長手方向軸を有するとともに前記各溝２１、２２、及び２３に受け入れられるように形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は工作物にねじ付きファスナを入れる、及び工作物からねじ付きファスナを取り外す分野に関し、より詳しくは、３枚刃又は５枚刃を有するファスナドライバに関する。

ファスナ頭部及びそれに一致するドライバビットを有するファスナドライバには幅広い種類がある。典型的なファスナ頭部は、直線刃、十字（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）、六角（Ａｌｌｅｎ）、星形（ＴＯＲＸ（登録商標））、三枚刃、又は５枚刃のドライバビットと一致する凹部を有している。形状が異なるファスナ頭部を幅広く使用できるようにするには、作業者は対応する種類の複数のファスナドライバを手元に置いておく必要がある。

高トルク電動工具が使用できることを前提として、大きさが同等であるファスナ頭部及びドライバビットのような、大きなトルクがドライバビットに加えられる際にファスナ頭部及びドライバビットのどちらも相手より大きく変形しないファスナ頭部／ドライバビットの組み合わせが強く求められている。さらに、多くの製造業者は、安全（セーフティ又はセキュリティ）上の理由により、権限のない個人が対応するドライバを持っていそうにないファスナを使用する必要があることに気づいている。

最近の特許は前記問題のいくつかを扱っている。特許文献１は六角ソケットにより回転される特異的な形状のファスナ頭部を開示し、特許文献２は応力除去されている切り欠きを各角で備える多角凹部を有するファスナ頭部を開示している。さらに、特許文献３は重複凹部を内部に備えるファスナ頭部を開示し、特許文献４は３個の交差する溝を備える多角凹部を有するファスナ頭部を開示し、特許文献５は曲線状の凹部を有するファスナ頭部を開示している。
米国特許第６６２６６２７号明細書 米国特許第６４０２４４９号明細書 米国特許第６２９３７４５号明細書 米国意匠特許第D４１４４０２号明細書 米国意匠特許第D４１３２５４号明細書

しかし、このような従来技術では、様々な形状のファスナ頭部と嵌合する独特な形状のドライバビットが必要である。このドライバビットを有するファスナドライバは両手及び電動工具で使うことができる必要がある。このような従来技術ではまた、様々なファスナドライバが使用可能なファスナの他に、非常に特殊なファスナドライバのみが使用可能なファスナが必要である。さらに、そのようなファスナは高トルク電動工具で使うことができる必要がある。

本発明の目的は、従来技術の多くの欠点を克服するファスナとファスナドライバとの新規な組み合わせを提供することにある。
本発明の別の目的は、様々なファスナドライバを受け入れるのに適したファスナを提供することにある。本発明の特徴は、直線刃、３枚刃、及び５枚刃のドライバビットを受け入れるのに適したファスナ頭部である。本発明の利点は、様々なドライバビットが本発明のファスナ頭部を回転させることができることである。

本発明の更に別の目的は、高トルク及び／又は高回転電動工具とともに使用するためのファスナとファスナドライバとの組み合わせを提供することにある。本発明の特徴は、典型的なドライバビットの先端部に比べて大きな３枚刃ドライバのドライバビットの先端部を受け入れることができるファスナ頭部である。本発明の利点は、高トルク電動工具の使用により、作業者がより効率的に作業することができることである。

本発明の更に別の目的は、高トルク及び／又は高回転電動工具とともに使用するためのファスナドライバを提供することにある。本発明の特徴は、非常に大きな３枚刃ドライバのドライバビットの先端部である。本発明の利点は、高トルク電動工具の使用により作業者がより効率的に作業することができることである。

本発明の更に別の目的は、安全性が高いファスナとファスナドライバとの組み合わせを提供することにある。本発明の特徴は、中央ピン、ファスナ頭部の周縁部の手前又は該周縁部に位置する壁で終わる溝、及び各溝間の等しくない角度等のいくつかの安全対策を有するファスナ頭部である。本発明の利点は、これらのファスナ頭部が、特別に設計されたドライバビットによってのみ回転されることである。

要するに、本発明はファスナとファスナドライバとの組み合わせを提供する。前記ファスナは、ねじ付きシャンク及びファスナ頭部を有している。ファスナ頭部は、周縁部と、中心部と、該中心部から放射状に延びる第１の溝、第２の溝、及び第３の溝によって分離された３個の凸状の領域とを備えている。前記各溝は長手方向軸をそれぞれ備え、第１の溝の長手方向軸と第２の溝の長手方向軸との間の角度、及び第２の溝の長手方向軸と第３の溝の長手方向軸との間の角度がそれぞれ１２０〜１４４度である。前記ファスナドライバは第１の刃、第２の刃、及び第３の刃を有する３枚刃ドライバであり、前記各刃は長手方向軸を有するとともに前記各溝に受け入れられるように形成されている。

前記目的及び利点を有する本発明は、添付図面の中で示される本発明の好ましい実施形態についての下記詳細な説明から最もよく理解されよう。

本発明は、様々なドライバビットの先端部が使用可能なファスナを提供する。本発明はまた、非常に特殊なドライバビットのみが使用可能ないくつかの安全対策を有するファスナを提供する。また、提供されるのは、高トルク電動工具とともに使用可能なファスナとファスナドライバとの組み合わせである。

この発明は、同一のファスナ頭部に対する直線刃、３枚刃、又は５枚刃ドライバのドライバビットの使用を可能にする。図１に、３枚刃ドライバのドライバビット３０及びファスナ頭部１０の本発明の組み合わせ８の概略斜視図を示す。

高トルク３枚刃ファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
図１及び図２に示すように、本発明のファスナ９は、ねじ付きシャンク９ａと、ねじ付きシャンク９ａの一端部に設けられたファスナ頭部１０とを備えている。ねじ付きシャンク９ａの他端部の外周面にはねじ山が形成されている。本発明のファスナ頭部１０は、第１の溝２１、第２の溝２２、及び第３の溝２３の３個の溝を区画する３個の領域１１、１２、及び１３を備えている。前記各溝２１、２２、及び２３の長手方向軸は、ファスナ９の軸線に対して概ね垂直な線に沿って延びるように、ファスナ頭部１０の中心部１６から放射状に延びている。

ファスナ頭部１０は、所定の形状（円形状、正方形状、六角形状等）の周縁部１８を備えている。中心部１６はファスナ９の軸線と整合されている。周縁部１８を非円形状に形成することで、レンチ、ソケット、ペンチ等によってさらなる方位角トルクをファスナ頭部１０に与えることが容易となる。

放射状に延びる溝２１、２２、及び２３は、各々の刃が互いに１２０度ずつ離れている３枚刃ドライバのドライバビットが内部に挿入されるように形成されている。さらに、第１の溝２１が長手方向軸２１’を有し、第２の溝２２が長手方向軸２２’を有し、及び第３の溝２３が長手方向軸２３’を有するとすると、長手方向軸２１’と長手方向軸２２’との間の角度α₁、及び長手方向軸２１’と長手方向軸２３’との間の角度α₂はそれぞれ１２０〜１４４度、好ましくは１３０〜１３５度である。

ファスナ頭部１０が円形状に形成されている場合には、溝２１、２２、及び２３の幅は、好ましくはファスナ頭部１０の直径の１０分の１〜３分の１の間で特に広くなるように形成されている。このため、様々なドライバビットをファスナ頭部１０に嵌合させることができる。即ち、ファスナ頭部１０は、例えば１）各刃が１２０度ずつ離れている３枚刃ドライバ、２）各刃の角度間隔の内の２つが１２０〜１４４度である３枚刃ドライバ、３）ファスナ頭部１０の幅広い溝２１、２２、及び２３にぴったりと合うように形成される３枚刃ドライバ、及び４）図２のＳ−Ｓ線で挿入される直線刃ドライバのような様々なファスナドライバに適している。

図３に示すように、３枚刃ドライバのドライバビット３０は、ファスナ頭部１０内にぴったりと受け入れられるように形成されている。ドライバビット３０及びファスナ頭部１０の間をぴったり合わせる（摩擦嵌合させる）手段として、円形状に形成されたファスナ頭部１０の直径の１０分の１〜３分の１の長さと等しい幅βをそれぞれ持つ刃３１、３２、及び３３が挙げられる。刃３１と刃３２との間の角度は前記角度α₂と等しく、刃３１と刃３３との間の角度は前記角度α₁と等しい。図１及び図３に示すように、ファスナドライバは、ドライバビット３０の他にシャンク３０ａを備えている。前記各刃３１、３２、及び３３は、シャンク３０ａに対して概ね直交して延びるように、シャンク３０ａの端部の中心点３０ｂから放射状に延びている。

ファスナ頭部１０の領域１１、１２、及び１３と、ファスナドライバの刃３１、３２、及び３３とがほぼ等しい大きさであるとすると、開示されたファスナ頭部１０とドライバビット３０との組み合わせは、ファスナ頭部１０又はドライバビット３０のどちらも変形させることなく現在利用されている形状よりもほぼ３０％上回る大きなトルクのファスナドライバへの適用が容易となる。さらに、図４に示すように、ファスナ頭部１０の周縁部１８が非円形状に形成されている場合には、ファスナドライバは、ファスナ頭部１０の周縁部１８の周囲にぴったりと嵌るのに適したソケット３８（図５参照）を備えている。ソケット３８の利点としてドライバビットからファスナ頭部１０の周縁部１８に大きなトルクを移すことができることが挙げられ、それにより、ファスナ頭部１０内の各溝２１、２２、及び２３に加わる圧力を低減する。

安全性が高い３枚刃ファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
種々の条件下で、ファスナ頭部１０と特に設計されたドライバビット以外の工具との嵌合を防ぐことにより、ファスナ頭部１０へのアクセスを制限する必要がある。図２に示されたファスナ頭部１０の変更例を図６〜９に示す。これら変更されたファスナ頭部１０と様々な標準工具との嵌合は不可能である。特に、本発明のファスナ頭部１０は、その各キャビティ内（各溝２１、２２、及び２３内）に標準的な刃が完全に収まることを防ぐ。図６では、放射状に延びる溝２１、２２、及び２３は、ファスナ頭部１０の周縁部１８に達する前に終わっている。図７では、溝２１、２２、及び２３は、ファスナ頭部１０の周縁部１８に位置する壁１９に達している。壁１９は、ファスナの軸線方向に突出するように形成されているうえ、領域１１、１２、及び１３上に突出するように形成されている。壁１９はファスナ頭部１０を囲んでおり、これにより、溝２１、２２、及び２３の内の少なくとも一つが周縁部１８に達する前に終わっている。換言すれば、溝２１、２２、及び２３の内の少なくとも一つが周縁部１８の内側の領域で壁１９により塞がれている。この安全上の特徴を有効にするには、前記各溝２１、２２、及び２３の内の一つだけを塞ぐ必要がある。また、前記各溝２１、２２、及び２３の最遠心端部４７（即ち、各溝２１、２２、及び２３の周縁部１８側の端部）は、平面円弧状に形成されてもよいし、その他の独特な形状に形成されてもよい。

また、図８に示すように、ファスナ頭部１０は支柱４８を備えている。支柱４８は、ファスナの軸線に対して平行に突出し、任意でファスナ頭部１０の長手方向軸（ファスナ頭部１０の中心部１６を通り、且つファスナの軸線と平行な軸）と同軸である。この支柱４８の横断面は、円形状、正方形状、楕円形状、六角形状等の様々な形状をなす。支柱４８の横断面を非円形状とすることで、さらなるトルクをファスナ頭部１０に与えることが容易となる。

支柱４８を有するファスナ頭部１０と組み合わされて使用されることが意図されたドライバビットの前記中心点３０ｂには、支柱４８を受け入れるのに適したキャビティとしての中央開口部が設けられている。図９に示すように、ファスナ頭部１０は、図７及び図８に示されたファスナ頭部１０の特徴を兼ね備えてもよい。

図１０に示すように、ファスナ頭部１０の前記各溝２１、２２、及び２３の隣接した長手方向軸間の角度が互いに全て異なる場合、そしてさらに溝２１、２２、及び２３が狭く形成された場合には、さらなる安全性が提供される。例えば、溝２１と溝２２との間の角度は１４０度であり、溝２２と溝２３との間の角度は１００度であり、溝２３と溝２１との間の角度は１２０度である。

本発明の安全性が高いファスナとファスナドライバとの組み合わせは、図６〜９で示されたファスナ頭部１０にぴったりと受け入れられるように設計されたドライバビットを有するファスナドライバを備える。

３枚刃又は５枚刃ファスナ頭部。
図１１に示すように、代替ファスナ頭部５０は、該代替ファスナ頭部５０の中心部１６から延びる放射状の溝２１、２２、２３、２４、及び２５によって分離された５個の地形的に高くなった（即ち凸状の）領域１１、１２、１３、１４、及び１５を備えている。さらに、代替ファスナ頭部５０は、ファスナの軸線と整合された代替ファスナ頭部５０の中心部１６と、様々な形状（円形状、正方形状、六角形状等）に形成された周縁部１８とを備えている。周縁部１８を非円形状に形成することで、トルクを代替ファスナ頭部５０に与えることが容易となる。溝２１、２２、及び２３は、各刃が１２０度ずつ離れている３枚刃ドライバのドライバビットが内部に挿入されるように形成されている。さらに、第１の溝２１が長手方向軸２１’を有し、第２の溝２２が長手方向軸２２’を有し、及び第３の溝２３が長手方向軸２３’を有するとすると、長手方向軸２１’と長手方向軸２２’との間の角度、及び長手方向軸２１’と長手方向軸２３’との間の角度はそれぞれ１２０〜１４４度、好ましくは１３０〜１３５度である。

溝２１、２２、及び２３の幅は、円形状に形成された代替ファスナ頭部５０の直径の１０分の１〜３分の１の間で特に広く、好ましくは代替ファスナ頭部５０の直径の４分の１である。従って、代替ファスナ頭部５０は、第１の刃と第２の刃との間の角度、及び第１の刃と第３の刃との間の角度がそれぞれ１２０〜１４４度である３枚刃ドライバのドライバビット３０（図３参照）に適している。さらに、溝２４及び溝２５は、それぞれの長手方向軸２４’及び長手方向軸２５’が溝２１の長手方向軸２１’に対して７２度ずつ離れるように形成されている。

代替ファスナ頭部５０は、各刃の間の角度が均一に７２度である５枚刃ドライバの他に、各刃の間の角度が均一に１２０度である３枚刃ドライバに適している。代替ファスナ頭部５０はまた、図３に示された刃が厚い３枚刃ドライバに適している。

加えて、代替ファスナ頭部５０は、例えば図１１のＳ点−Ｓ点間のような実質的に直線的な空間を区画する代替ファスナ頭部５０の領域内に、直線刃ドライバのドライバビットを受け入れるように形成されている。本発明はまた、前記ドライバビットと前記代替ファスナ頭部５０とをぴったり合わせるために、５枚刃ドライバのドライバビットの代替ファスナ頭部５０への摩擦嵌合を容易にする。さらに、代替ファスナ頭部５０の周縁部１８が非円形状に形成された場合には、ファスナドライバは、周縁部１８の周囲に接触してぴったりと合うように形成されたソケットを備えている。

安全性が高い３枚刃又は５枚刃ファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
種々の条件下で、ファスナ頭部に嵌合するように特に設計された工具以外の工具にファスナ頭部が嵌合する可能性を取り除くことにより、ファスナ頭部へのアクセスを制限する必要がある。図６〜図９に示された安全対策は、様々な工具がファスナ頭部に嵌合することを不可能にするために、図１１に示された代替ファスナ頭部５０に加えられることができる。特に、付加的な溝２４及び２５の幅は、それぞれ円形状に形成された代替ファスナ頭部５０の直径の５分の１未満である。

本発明の安全性が高いファスナとファスナドライバとの組み合わせは、代替ファスナ頭部５０にぴったりと受け入れられるように設計されたドライバビットを有するファスナドライバを備える。

本発明は図示した実施例の詳細な記述を参照して上記に記載されているが、これらの詳細な記述は、特許請求の範囲の中で定義される本発明の範囲を制限する意図はない。

本発明に係るファスナ頭部及びドライバビットの組み合わせを示す斜視図。 ファスナ頭部を示す概略平面図。 図１の３−３線における概略図。 ファスナ頭部を示す概略図。 ドライバビットの先端部を示す概略図。 ファスナ頭部を示す概略平面図。 ファスナ頭部を示す概略平面図。 ファスナ頭部を示す概略平面図。 ファスナ頭部を示す概略平面図。 ファスナ頭部を示す概略平面図。 代替ファスナ頭部を示す概略平面図。

Claims (20)

1. ファスナとファスナドライバとの組み合わせであって、
   前記ファスナはねじ付きシャンク及びファスナ頭部を有し、ファスナ頭部は、周縁部と、中心部と、該中心部から放射状に延びる第１の溝、第２の溝、及び第３の溝によって分離された３個の凸状の領域とを備え、前記各溝は長手方向軸を備え、第１の溝の長手方向軸と第２の溝の長手方向軸との間の角度、及び第２の溝の長手方向軸と第３の溝の長手方向軸との間の角度がそれぞれ１２０〜１４４度であり、
   前記ファスナドライバは第１の刃、第２の刃、及び第３の刃を有する３枚刃ドライバであって、前記各刃はそれぞれ長手方向軸を有するとともに前記各溝に受け入れられるように形成されていることを特徴とするファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
2. 前記第１の溝の長手方向軸と第２の溝の長手方向軸との間の角度、及び第２の溝の長手方向軸と第３の溝の長手方向軸との間の角度がそれぞれ１３０〜１３５度である請求項１に記載のファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
3. 前記各溝の隣接した長手方向軸間の角度が互いに異なっている請求項１又は請求項２に記載のファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
4. 前記ファスナは前記周縁部に前記ファスナ頭部を囲む壁をさらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
5. 前記ファスナは前記各溝の内の一つから突出する支柱をさらに備え、前記ファスナドライバは支柱を受け入れるように形成されたキャビティをさらに備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
6. 前記周縁部は円形状に形成され、前記各溝の幅はそれぞれ周縁部の直径の１０分の１〜３分の１である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
7. 前記ファスナ頭部は前記第２の溝の両側に付加的な溝をさらに備え、該各付加的な溝は長手方向軸を備え、各付加的な溝の長手方向軸と第２の溝の長手方向軸との間の角度がそれぞれ７２度である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
8. 前記周縁部は非円形状に形成され、前記ファスナドライバは前記周縁部を受け入れるのに適したソケットをさらに備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のファスナとファスナドライバとの組み合わせ。
9. ねじ付きシャンク及びファスナ頭部を備え、ファスナ頭部は、周縁部と、中心部と、該中心部から放射状に延びる第１の溝、第２の溝、及び第３の溝によって分離された３個の凸状の領域とを備え、前記各溝は長手方向軸を備え、第１の溝の長手方向軸と第２の溝の長手方向軸との間の角度、及び第２の溝の長手方向軸と第３の溝の長手方向軸との間の角度がそれぞれ１２０〜１４４度であることを特徴とするファスナ。
10. 前記周縁部が非円形状に形成されている請求項９に記載のファスナ。
11. 前記周縁部に前記ファスナ頭部を囲む壁をさらに備える請求項９又は請求項１０に記載のファスナ。
12. 前記周縁部は円形状に形成され、前記各溝の幅はそれぞれ周縁部の直径の１０分の１〜３分の１である請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載のファスナ。
13. 前記各溝の内の一つから突出する支柱をさらに備える請求項９から請求項１２のいずれか一項に記載のファスナ。
14. 前記ファスナ頭部は、
    長手方向軸を有する３個の刃を備え、各刃の長手方向軸が互いに１２０度ずつ離れている３枚刃ドライバと、
    長手方向軸をそれぞれ有する第１の刃、第２の刃、及び第３の刃を備え、第１の刃の長手方向軸と第２の刃の長手方向軸との間の角度、及び第２の刃の長手方向軸と第３の刃の長手方向軸との間の角度がそれぞれ１２０〜１４４度である３枚刃ドライバと、
    直線刃ドライバとを受け入れるのに適している請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載のファスナ。
15. 前記ファスナ頭部は前記第２の溝の両側に付加的な溝をさらに備え、該各付加的な溝は長手方向軸を備え、各付加的な溝の長手方向軸と第２の溝の長手方向軸との間の角度がそれぞれ７２度である請求項９から請求項１４のいずれか一項に記載のファスナ。
16. 前記ファスナ頭部は、各刃が互いに１２０度ずつ離れている３枚刃ドライバ、各刃が互いに７２度ずつ離れている５枚刃ドライバ、又は直線刃ドライバを受け入れるのに適している請求項１５に記載のファスナ。
17. シャンクと、シャンクの端部の中心点から放射状に延びる第１の刃、第２の刃、及び第３の刃とを備え、各刃は長手方向軸を備え、第１の刃の長手方向軸と第２の刃の長手方向軸との間の角度、及び第２の刃の長手方向軸と第３の刃の長手方向軸との間の角度がそれぞれ１２０〜１４４度であることを特徴とするファスナドライバ。
18. 前記第２の刃の両側に、前記中心点から放射状に延びる付加的な刃をさらに備え、該各付加的な刃は長手方向軸を備え、各付加的な刃の長手方向軸と第２の刃の長手方向軸との間の角度がそれぞれ７２度である請求項１７に記載のファスナドライバ。
19. 前記シャンクから突出するソケットをさらに備える請求項１７又は請求項１８に記載のファスナドライバ。
20. 前記中心点にキャビティをさらに備える請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載のファスナドライバ。

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