JP2019030964A - 締付工具 - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ込み作業の作業性を向上可能な締付工具を提供する。【解決手段】木ネジ２をねじ込むための締付工具１は、木ネジ２の頭部８に形成された穴部９に差し込み可能な形状を有する差込部１８を有するドライバービット１１と、ドライバービット１１の中心軸線Ａ１に沿って延在し、一端側にはドライバービット１１が挿通される挿通部２３が形成され、他端側には差込部１８が配置されると共に木ネジ２の頭部８の外形形状と同形状のソケット穴部２４が形成されたソケット１２と、を備えている。挿通部２３と、ソケット穴部２４と、ドライバービット１１とは、それぞれの中心軸線Ａ１〜Ａ３が同一線上に位置するように配置されている。ソケット１２は、ドライバービット１１に対してドライバービット１１の中心軸線Ａ１回りの回転移動が規制されている。【選択図】図３

Description

本発明は、ネジをねじ込むための締付工具に関する。

このような分野の技術が特許文献１〜３に開示されている。特許文献１には、ネジの保持が確実に行われ、手が十分に届かない箇所の作業において、ネジの脱落を防ぐ締付工具が記載されている。特許文献１の締付工具では、ビットが六角穴付ボルトのボルト頭に差し込まれて六角穴付ボルトにトルクを伝達する。この締付工具は、ボックス部の先端に設けられ、六角穴付ボルトのボルト頭を保持する係止アームを有している。

特許文献２には、ドライバー等の締付け時及び緩め時に煩雑な操作を必要とすることなく、適度な保持力でビス等を保持し、ドライバー等の操作性を格段に高めるようにしたキャッチアダプタが記載されている。特許文献２のキャッチアダプタは、ドライバー先端部の外径と略同径の嵌合筒穴と、ビス頭部の最大外径と略同径のビス保持筒穴とを有し、ドライバー先端部に差し込まれるようにして取り付けられる。

特許文献３には、ドライバーに取り付けることによって、ボルトとナットの組付けや取外しに用いるソケットレンチとして使用できるようにしたドライバー用ソケットが記載されている。特許文献３のドライバー用ソケットは、ドライバーのビットが差し込まれるソケット本体と、ソケット本体の両端部において、例えば六角形状に形成されてボルトが嵌め込まれるソケット部とを備えている。

特開２０１２−６１２０号公報 特開平７−２２７７７０号公報 特開２００７−１９０６７７号公報

ところで、ネジ山が形成された軸部が長いネジや軸部が太いネジは、母材にねじ込む場合に大きいトルクが必要になるため、ねじ込み作業の作業性が低下する虞があった。

そこで、本発明は、ねじ込み作業の作業性を向上可能な締付工具を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、ネジをねじ込むための締付工具である。この締付工具は、ネジの頭部に形成された穴部に差し込み可能な形状を有する差込部を有するドライバービットと、ドライバービットの中心軸線に沿って延在し、一端側にはドライバービットが挿通される挿通部が形成され、他端側には差込部が配置されると共にネジの頭部の外形形状と同形状のソケット穴部が形成されたソケットと、を備えている。挿通部と、ソケット穴部と、ドライバービットとは、それぞれの中心軸線が同一線上に位置するように配置されている。ソケットは、ドライバービットに対してドライバービットの中心軸線周りの回転移動が規制されている。

締付工具は、ドライバービットの差込部がネジの穴部に差し込まれると共に、ソケットのソケット穴部に対してネジの頭部が嵌め込まれる。また、挿通部と、ソケット穴部と、ドライバービットとは、それぞれの中心軸線が同一線上に位置するように配置されている。このため、締付工具とネジとの位置関係は、差込部及びネジの穴部と、ソケット穴部及びネジの頭部との両方の関係において維持されることになる。また、ソケットは、ドライバービットに対する回転移動が規制されているので、ドライバービットに締付トルクを付与するとその締付トルクはソケットにも伝達される。ドライバービットに締付トルクを付与すると、その締付トルクは、ドライバービットの差込部を通じてネジに伝達されると共に、ソケットのソケット穴部を通じてネジに伝達される。従って、ドライバービットに付与された締付トルクが分散してネジに効率よく伝達されるので、容易にネジをねじ込むことができる。従って、ねじ込み作業の作業性を向上させることができる。更には、ネジにおいてドライバービットやソケットと接触する部分に作用する負荷を軽減し、ネジの頭部を保護することができる。

また、ドライバービットは、ソケットに対してドライバービットの中心軸線方向に沿って移動可能である。そして、締付工具は、ソケットの挿通部から突出したドライバービットの軸部とソケットとの間に配置され、ドライバービットを、ソケットのソケット穴部から挿通部に向かって相対的に移動させる付勢力を発生させる付勢手段を更に備えていてもよい。この構成によれば、ソケット穴部から挿通部に向かう方向にドライバービットが付勢されているので、ソケットが母材に当接するまではソケット穴部内に差込部が配置された位置関係が維持されている。従って、ソケットとドライバービットとの両方でネジに締付トルクを伝達できる。そして、母材にソケットが当接した後に、付勢力に抗する力を加えると、ドライバービットに対してソケットが相対的に後退する。すなわち、ドライバービットの差込部がソケット穴部から突出するように移動することになる。そうすると、母材に対してソケットが当接した後であっても、差込部をネジの穴部に確実に差し込むことができるので、ドライバービットからネジに締付トルクを伝達し続けることが可能になる。従って、ネジの頭部を母材内までねじ込むことができる。

また、ドライバービットの軸部には、ドライバービットの中心軸線に沿った付勢手段の移動を規制する移動規制部が設けられ、付勢手段は、一端が移動規制部に当接し、他端がソケットに当接していてもよい。この構成によれば、ドライバービットに対してソケットが相対的に後退すると、圧縮コイルバネはドライバービットの移動規制部とソケットの挿通部との間において、圧縮コイルバネの全縮長まで縮められる。すなわち、ソケットが相対的に後退したときの最大後退位置は圧縮コイルバネの全縮長によって規定される。従って、ネジの頭部を母材内までねじ込む深さを一定に保つことができる。

また、ドライバービットの差込部は、ヘクスローブ形状であってもよい。ヘクスローブ形状を有するドライバービットによれば、ドライバービットの差込部からネジの頭部に形成された穴部に対して効率よく締付トルクを伝達することが可能になる。従って、一層効率よくネジをねじ込むことができる。

本発明によれば、ねじ込み作業の作業性を向上可能な締付工具が提供される。

本発明の一実施形態に係る締付工具を利用して木ネジをねじ込む様子を示す図である。 図１に示された締付工具の分解斜視図である。 図１に示された締付工具の中心軸線に沿う断面図である。 締付工具を利用して木ネジをねじ込む工程を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、締付工具１は、木ネジ２等を木材３等の母材にねじ込むものである。締付工具１は、電動工具４のチャック６に取り付けられる。締付工具１には、電動工具４からトルクが付与される。締付工具１を介して、締付工具１に嵌め合された六角形状の頭部を有する木ネジ２にトルクが伝達されて木ネジ２が木材３にねじ込まれる。

木ネジ２は、木材又は木質系部材に螺着されて、その部材を締結固定するためのものである。木ネジ２は、例えば、重ね梁の接合、柱と梁との接合、パネル接合などに利用される。木ネジ２は、鋼材やステンレス材からなり、本体をなす軸部７と、軸部７の基端側に形成された頭部８と、を有している。軸部７には、螺旋状のネジ山７ａが形成されている。頭部８は六角形状の外形を有し、頭部端面８ａには穴部９が形成されている。頭部８の外形形状は、いわゆる六角ボルトの頭部と同様の構成を有している。穴部９の形状は、いわゆるヘクスローブ形状である。また、頭部８の中心軸線は、軸部７の中心軸線と略一致し、穴部９の中心軸線もこれら中心軸線と略一致している。

例えば、木ネジ２は、ネジ山７ａの外径Ｌ１が６ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、軸部７と頭部８とを含む全長Ｌ２が１１０ｍｍ〜３２０ｍｍ程度である。また、例えば、頭部８の外径Ｌ３は、８ｍｍ〜１２ｍｍ程度である。従って、この木ネジ２は、頭部８の外径Ｌ３に対して、全長Ｌ２が比較的長い。

図２に示されるように、締付工具１は、ドライバービット１１と、ソケット１２と、圧縮コイルバネ（付勢手段）１３と、第１のワッシャ１４（移動規制部）と、第２のワッシャ１６とを備えている。なお、以下の説明において、説明の便宜上、木ネジ２が嵌め込まれる側を「前」とし、電動工具４に取り付けられる側を「後」と呼ぶ。

棒状のドライバービット１１は、基端側が電動工具４のチャック６に取り付けられ、先端側が木ネジ２の穴部９に差し込まれる。ドライバービット１１は、基端側に形成され、電動工具４に着脱可能に取り付けられる連結軸部１７と、先端側に形成され、木ネジ２の頭部８に形成された穴部９に差し込み可能な形状を有する差込部１８と、連結軸部１７と差込部１８との間に形成された回転規制軸部１９と、を有している。差込部１８は、中心軸線Ａ１の方向から見ていわゆるヘクスローブ形状をなしている。また、回転規制軸部１９の断面は、例えば、略六角形状や、略円形であると共に円周上に等間隔に設けられた凸部を有する形状をなしている。また、ドライバービット１１は、連結軸部１７と回転規制軸部１９との間に形成された第１の溝部２１を有している。この第１の溝部２１は、第１のワッシャ１４を嵌め込むためのものであり、ドライバービット１１の中心軸線Ａ１の方向に沿った第１のワッシャ１４の移動を規制する。また、ドライバービット１１は、回転規制軸部１９と差込部１８との間に形成された第２の溝部２２を有している。この第２の溝部２２は、第２のワッシャ１６を嵌め込むためのものであり、ドライバービット１１の中心軸線Ａ１の方向に沿った第２のワッシャ１６の移動を規制する。

筒状のソケット１２は、ドライバービット１１の先端側に取り付けられる。ソケット１２には、木ネジ２の頭部８が嵌め込まれる。ソケット１２は、ドライバービット１１の中心軸線Ａ１に沿って延在し、一端側に形成されてドライバービット１１が挿通される挿通部２３と、他端側に形成されて差込部１８が配置されるソケット穴部２４とを有している。図３の（ａ）部に示されるように、ソケット１２をドライバービット１１に取り付けたときに、挿通部２３がドライバービット１１の連結軸部１７側に配置され、ソケット穴部２４がドライバービット１１の差込部１８側に配置される。挿通部２３には、貫通穴２６が形成され、この貫通穴２６には、ドライバービット１１の回転規制軸部１９が配置されている。貫通穴２６は、回転規制軸部１９の断面形状と同様の断面形状を有している。例えば、貫通穴２６は、略六角形状や、略円形であると共に円周上に等間隔に設けられた凹部を有する形状をなしている。この凹部には回転規制軸部１９の凸部が嵌め込まれる。ソケット穴部２４は、木ネジ２の外形形状と略同じ断面形状を有する穴部であり、貫通穴２６と同軸上に形成されている。挿通部２３の貫通穴２６とソケット穴部２４との間には、段差部２７が形成されている。より詳細には、挿通部２３に形成された貫通穴２６の穴径よりも、ソケット穴部２４の穴径が拡大しているため、ソケット穴部２４の底において輪状の底面が段差部２７として形成されている。

圧縮コイルバネ１３は、ドライバービット１１に取り付けられた第１のワッシャ１４とソケット１２の挿通部２３側の端面１２ａとの間に配置されている。すなわち、圧縮コイルバネ１３の一端はドライバービット１１に取り付けられた第１のワッシャ１４に当接し、圧縮コイルバネ１３の他端はソケット１２の端面１２ａに当接している。圧縮コイルバネ１３は、ドライバービット１１を、ソケット１２のソケット穴部２４から挿通部２３に向かって相対的に移動させる付勢力Ｆ２を発生させている。

続いて、ドライバービット１１と、ソケット１２と、圧縮コイルバネ１３と、第１のワッシャ１４と、第２のワッシャ１６とを組み合わせた構成について詳細に説明する。

ドライバービット１１は、回転規制軸部１９がソケット１２の貫通穴２６に位置するように配置されている。貫通穴２６の形状に対応する断面形状の回転規制軸部１９が貫通穴２６に配置されることにより、ドライバービット１１とソケット１２とは、ドライバービット１１の中心軸線Ａ１周りの相対的な回転移動が規制される。換言すると、ソケット１２は、ドライバービット１１の中心軸線Ａ１の周りにドライバービット１１に対して回転移動させることはできない。従って、ドライバービット１１が回転するとソケット１２もそれに伴って回転することになる。なお、ドライバービット１１とソケット１２とは、中心軸線Ａ１の周りに完全に固定されているものではなく、互いの相対位置が僅かに移動してもよい。換言すると、ドライバービット１１とソケット１２との連結部分は、中心軸線Ａ１の周りに遊びを有していてもよい。このような構成によれば、木ネジ２の頭部８の外形形状に対する穴部９の位置ずれに対応することができるので、ねじ込み作業を効率的に実施することができる。

締付工具１では、ドライバービット１１の中心軸線Ａ１の方向に沿ってドライバービット１１とソケット１２とが相対的に移動可能とされている。より詳細には、締付工具１は、ドライバービット１１の差込部１８がソケット１２のソケット穴部２４の内部に配置された第１の状態（図３の（ａ）部参照）と、ドライバービット１１の差込部１８がソケット１２のソケット穴部２４から突出した第２の状態（図３の（ｂ）部参照）と、を有している。

図３の（ａ）部に示されるように、締付工具１では、付勢力Ｆ２が常に作用している。この付勢力Ｆ２は、ドライバービット１１がソケット１２のソケット穴部２４から挿通部２３に向かう方向に移動させるような力である。ドライバービット１１がソケット１２のソケット穴部２４から挿通部２３に向かう方向（すなわち後方）に移動させられると、第２のワッシャ１６が段差部２７に当接する。第２のワッシャ１６は、ドライバービット１１に対して固定されているため、第２のワッシャ１６が段差部２７に当接した状態からドライバービット１１が後方に移動することはない。このように、第２のワッシャ１６が段差部２７に当接した状態が第１の状態である。従って、ドライバービット１１とソケット１２との間に常に付勢力Ｆ２を作用させるためには、圧縮コイルバネ１３を自然長よりも短く保つ必要がある。このため、第２のワッシャ１６が段差部２７に当接した状態において、第１のワッシャ１４とソケット１２の端面１２ａとの間の長さＬ４が圧縮コイルバネ１３の自然長よりも短くなるように、第１のワッシャ１４がドライバービット１１に対して取り付けられている。

次に、図３の（ｂ）部に示されるように、中心軸線Ａ１に沿ったソケット１２の前方への移動が規制された状態において、ドライバービット１１に対して前方に向かう力、すなわち圧縮コイルバネ１３の付勢力Ｆ２に抗する押し付け力Ｆ１を与えると、ドライバービット１１は、ソケット１２に対して前方に移動する。圧縮コイルバネ１３がその全縮長Ｌ５まで縮んだ状態までドライバービット１１が押し込まれた状態が第２の状態である。このドライバービット１１の移動量は、圧縮コイルバネ１３の全縮長Ｌ５により規定されている。すなわち、圧縮コイルバネ１３の全縮長Ｌ５を適宜選択することにより、ドライバービット１１の出幅を調整することが可能になる。

次に、締付工具１を利用した木ネジ２のねじ込み作業について説明する。図４の（ａ）部に示されるように、ソケット１２のソケット穴部２４側の端面１２ｂが木材３の表面３ａに当接するまでは、締付工具１は第１の状態であり、ソケット１２に頭部８が嵌め込まれると共に、頭部８の穴部９にドライバービット１１の差込部１８が差し込まれている。この状態では、電動工具４からドライバービット１１に与えられたトルクは、ドライバービット１１の差込部１８から木ネジ２の穴部９に伝達される。その一方で、ドライバービット１１に与えられたトルクは、ドライバービット１１の回転規制軸部１９からソケット１２の挿通部２３にも伝達され、そしてソケット穴部２４を介して木ネジ２の頭部８の外周側に伝達される。このように、締付工具１では、締付トルクがドライバービット１１を介する経路とソケット１２を介する経路とに分散されて、木ネジ２に伝達される。

第１の状態で木ネジ２をねじ込んでいくと、図４の（ｂ）部に示されるように、ソケット１２の端面１２ｂが木材３の表面３ａに当接した状態になる。

図４の（ｃ）部に示されるように、締付工具１に対して木材３に押し付ける方向に押し付け力Ｆ１を加えると、ソケット１２は木材３の表面３ａに当接しているので押し付け方向に移動することはできない。その一方で、ドライバービット１１は、圧縮コイルバネ１３の付勢力Ｆ２に抗して押し付け方向に移動する。従って、ソケット１２が木材３の表面３ａに当接した後は、ドライバービット１１により木ネジ２が木材３に押し付けられつつ、主にドライバービット１１から木ネジ２に対してトルクが伝達されることになる。そして、ドライバービット１１は、圧縮コイルバネ１３の全縮長Ｌ５まで木材３側に移動するので、木ネジ２は、毎回同じ深さまで木材３にねじ込まれることになる。

本実施形態に係る締付工具１は、ドライバービット１１の差込部１８が木ネジ２の穴部９に差し込まれると共に、ソケット１２のソケット穴部２４に対して木ネジ２の頭部８が嵌め込まれる。また、挿通部２３と、ソケット穴部２４と、ドライバービット１１とは、それぞれの中心軸線Ａ１〜Ａ３が同一線上に位置するように配置されている。このため、締付工具１と木ネジ２との位置関係は、差込部１８及び木ネジ２の穴部９と、ソケット穴部２４及び木ネジ２の頭部８との両方の関係において維持されることになる。また、ソケット１２は、ドライバービット１１に対する回転移動が規制されているので、ドライバービット１１に締付トルクを付与するとその締付トルクはソケット１２にも伝達される。ドライバービット１１に締付トルクを付与すると、その締付トルクは、ドライバービット１１の差込部１８を通じて木ネジ２に伝達されると共に、ソケット１２のソケット穴部２４を通じて木ネジ２に伝達される。従って、ドライバービット１１に付与された締付トルクが分散して木ネジ２に効率よく伝達される。従って、容易に木ネジ２をねじ込むことができる。従って、ねじ込み作業の作業性を向上させることができる。更には、木ネジ２においてドライバービット１１やソケット１２と接触する部分に作用する負荷を軽減することが可能になるので、大きいトルクを要するねじ込み作業において、木ネジ２の頭部８の変形を抑制することができる。

また、本実施形態に係る締付工具１は、ソケット穴部２４から挿通部２３に向かう方向にドライバービット１１が付勢されているので、ソケット１２が木材３に当接するまではソケット穴部２４内に差込部１８が配置された位置関係が維持されている。従って、ソケット１２とドライバービット１１との両方で木ネジ２に締付トルクを伝達できる。そして、木材３にソケット１２が当接した後に、付勢力Ｆ２に抗する押し付け力Ｆ１を加えると、ドライバービット１１に対してソケット１２が相対的に後退する。すなわち、ドライバービット１１の差込部１８がソケット穴部２４から突出するように移動することになる。そうすると、木材３に対してソケット１２が当接した後であっても、差込部１８を木ネジ２の穴部９に確実に差し込むことができるので、ドライバービット１１から木ネジ２に締付トルクを伝達し続けることが可能になる。従って、木ネジ２の頭部８を木材３の内部までねじ込むことができる。

また、本実施形態に係る締付工具１は、ドライバービット１１に対してソケット１２が相対的に後退すると、圧縮コイルバネ１３はドライバービット１１の回転規制軸部１９とソケット１２の端面１２ａとの間において、圧縮コイルバネ１３の全縮長Ｌ５まで縮められる。すなわち、ソケット１２が相対的に後退したときの最大後退位置は圧縮コイルバネ１３の全縮長Ｌ５によって規定される。従って、木ネジ２の頭部８を木材３の内部までねじ込む深さを一定に保ち、容易に均一な面位置施工を実施することができる。

また、本実施形態に係る締付工具１のドライバービット１１の差込部１８は、ヘクスローブ形状である。ヘクスローブ形状を有するドライバービット１１によれば、ドライバービット１１の差込部１８から木ネジ２の頭部８に形成された穴部９に対して効率よく締付トルクを伝達することが可能になる。従って、一層効率よく木ネジ２をねじ込むことができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

木ネジ２の頭部８の外形形状は六角形である例を説明したが、ソケット１２との係合によりトルクを伝達可能な形状であれば六角形に限定されることはない。また、木ネジ２の穴部９の形状は、ヘクスローブ形状である例を説明したが、ドライバービット１１との係合によりトルクを伝達可能な形状であればヘクスローブ形状に限定されることはない。例えば、六角穴や四角穴などであってもよい。

締付工具１は、木ネジ２に限らず、ソケット１２との係合によりトルクを伝達可能な外形形状を有し、且つドライバービット１１との係合によりトルクを伝達可能な穴部が形成されたネジのねじ込みに利用してもよい。

ドライバービット１１の回転規制軸部１９の断面形状とソケット１２の貫通穴２６の穴形状とは、上述した形状に限定されることはない。これらの形状は、ドライバービット１１に対してソケット１２の回転移動が規制されるような形状であればよく、例えば、回転規制軸部１９の断面形状が正方形であり、貫通穴２６の穴形状も正方形であってもよい。

付勢手段は、圧縮コイルバネ１３に限定されることはない。例えば、ゴム製のスリーブのように、ソケット穴部２４から挿通部２３に向かって相対的に移動させる付勢力を発生させ得るものであればよい。この付勢力によれば、例えば、鉛直上向きに木ネジ２をねじ込むときであっても、ドライバービット１１の差込部１８がソケット１２のソケット穴部２４の内部に配置された第１の状態を維持することが可能になる。すなわち、締付工具１を上向きにしたときに、ドライバービット１１に対してソケット１２が下方に落ちてこないので、第１の状態が維持される。従って、締付工具１を利用する木ネジ２のねじ込み作業において締付工具１を取り扱う姿勢が制限されず、木ネジ２のねじ込み作業の作業性を向上できる。

１…締付工具、２…木ネジ、３…木材、３ａ…表面、４…電動工具、６…チャック、７…軸部、７ａ…ネジ山、８…頭部、８ａ…頭部端面、９…穴部、１１…ドライバービット、１２…ソケット、１２ａ…端面、１３…圧縮コイルバネ（付勢手段）、１４…第１のワッシャ（移動規制部）、１６…第２のワッシャ、１７…連結軸部、１８…差込部、１９…回転規制軸部、２１…第１の溝部、２２…第２の溝部、２３…挿通部、２４…ソケット穴部、２６…貫通穴、２７…段差部、Ａ１…ドライバービットの中心軸線、Ａ２…挿通部の中心軸線、Ａ３…ソケット穴部の中心軸線、Ｆ１…押し付け力、Ｆ２…付勢力、Ｌ１…ネジ山の外径、Ｌ２…木ネジの全長、Ｌ３…頭部の外径、Ｌ４…第１のワッシャとソケットの端面との間の長さ、Ｌ５…圧縮コイルバネの全縮長。

Claims (1)

1. ネジをねじ込むための締付工具において、
   前記ネジの頭部に形成された穴部に差し込み可能な形状を有する差込部を有するドライバービットと、
   前記差込部が配置されると共に前記ネジの頭部の外形形状と同じ形状のソケット穴部が形成されたソケットと、を備える、締付工具。

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