JP5260771B1

JP5260771B1 - ねじにおける十字穴構造

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Publication number: JP5260771B1
Application number: JP2012136710A
Authority: JP
Inventors: 博三南薗
Original assignee: 株式会社リネックス・サンシン
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2032-06-18
Also published as: JP2014001776A

Abstract

【課題】翼溝の有効長を確保しつつカムアウトの防止ができ、ドライバービットが摩耗により痩せた際にも有効に回転力を伝達することができる十字穴構造の提供。
【解決手段】ねじ頭部１２に形成した逆錐形底穴２で終端する十字穴の四つの翼溝３に十字形ドライバービット２１の四つのフィン２２を挿入し、上記四つの翼溝３の下端部３ａに上記四つのフィン２２の下端部２２ａがそれぞれ咬合して上記ドライバービット２１の回転力が伝達されるねじ１１において、上記フィン下端部２２ａの磨耗時に同フィン下端部２２ａを受容して該摩耗したフィン下端部２２ａの上位に続く健全部を上記翼溝３の下端部３ａと咬合させるフィン逃がし溝４を上記各翼溝３の下端部３ａに連続して形成し、該フィン逃がし溝４の下端部４ａに連続して上記逆錐形底穴２を形成する。
【選択図】図５

Description

本発明はねじ頭部に形成した逆錐形底穴で終端する十字穴、即ち逆錐形底穴と該逆錐形底穴に向け下り傾斜する四つの翼溝を備える十字穴の構造に関する。

従来のねじにおける十字穴構造として、下記特許文献１に示すように、上記各翼溝を日本工業規格（ＪＩＳ規格：ＪＩＳＢ１０１２等）に定められた有効長の途中で段落ち加工して、該各翼溝を下り傾斜する第１の係合領域と該第１の係合領域下端に続く略垂直に伸びる第２の係合領域で構成し、該第２の係合領域の下端に連続して上記逆錐形底穴を形成した構造が既知である。

該特許文献１は上記第１の係合領域に係合する第１の羽根部と上記第２の係合領域に係合する第２の羽根部から成る専用フィンを備えた専用十字形ドライバービットを用いることにより、ねじ回動時のカムアウトを防止することを提案している。

特開２０１１−１３３０９０号公報

然し乍ら、上記特許文献１の十字穴構造はカムアウトを有効に防止するためには、上記専用ドライバービットを使用せねばならず、汎用性に欠ける問題点を有している。

又上記特許文献１の十字穴構造は、既述した如く、各翼溝がＪＩＳ規格に定められた有効長、即ち通常ドライバービットのフィンから回転力が伝達されるのに必要な長さの途中で段落ちしているため、通常十字形ドライバービットを使用した場合にはカムアウトを防止できないばかりか、各フィンが有効長に満たない上記第一係合領域としか係合せず、回転力を十分に伝達することができない問題点をも有している。

本発明は、上記特許文献１の十字穴構造のように通常の翼溝の有効長を犠牲にすることがないと共に専用ドライバービットの使用を強要することなくカムアウトの防止ができ、ドライバービットが摩耗により痩せた際にも有効に回転力を伝達することができる十字穴構造を提供する。

要述すると、本発明は逆錐形底穴と該逆錐形底穴に向け下り傾斜する四つの翼溝を備える十字穴の各翼溝に十字形ドライバービットの各フィンを挿入し該ドライバービットの回転力が伝達されるねじにおける十字穴構造を前提とし、即ち通常の翼溝の有効長を確保し該有効長を確保した翼溝の下端と通常十字形ドライバービットのフィン下端を咬合する十字穴構造を前提としている。

加えてねじ軸線に対する上記各翼溝の傾斜角度を同ねじ軸線に対する上記各フィンの傾斜角度よりも大きく設定し、該角度設定により上記各翼溝の下端に上記各フィンの下端がそれぞれ咬合して上記回転力を伝達する構成とし、更に上記各翼溝の下端に連続して上記フィン下端の磨耗時に同フィン下端を受容し該摩耗したフィン下端の上位に続く健全部を上記翼溝の下端と咬合させるフィン逃がし溝を形成し、該フィン逃がし溝の下端に連続して上記逆錐形底穴を形成し、他方、周方向に隣接する上記翼溝間に存する喰い付き部には上記フィン逃がし溝を形成せず、該喰い付き部の下端に連続して上記逆錐形底穴を形成することにより、繰り返し使用により痩せたドライバービットでも確実に回転力を伝達でき、もってドライバービットの延命を図る。

好ましくは上記フィン逃がし溝の傾斜角度をねじ軸線に対し１０〜２０度に設定し、当該フィン逃がし溝の所期の目的を達成しつつ金型による上記フィン逃がし溝の形成を容易にする。

本発明のねじにおける十字穴構造によれば、カムアウトを防止しつつ確実な回転力の伝達を図ることができると共に、ドライバービットの寿命を効果的に延ばすことができる。

本発明に係る十字穴構造を一部切欠して示す斜視図。本発明に係る十字穴構造の平面図。図２のＡ−Ａ線断面図。図２のＢ−Ｂ線断面図。本発明に係る十字穴の翼溝に通常の十字形ドライバービットのフィンを挿入し、上記翼溝下端部と上記フィン下端部が咬合する状態を示す説明図。本発明に係る十字穴のフィン逃がし溝に摩耗したフィン下端部を受容し該摩耗したフィン下端部の上位に続く健全部を翼溝下端部に咬合する状態を示す説明図。図５のＣ−Ｃ線断面図。図５のＤ−Ｄ線断面図。図６のＥ−Ｅ線断面図。Ａは通常の十字形ドライバービットのフィン形状を示す側面図、Ｂは同底面図。

本発明の好適な実施例を図１乃至図１０に基づき説明する。

本発明に係るねじにおける十字穴構造は、図１乃至図４に示すように、ねじ頭部１２の頭頂面に形成した逆錐形底穴２で終端する十字穴１、即ち逆錐形底穴２と該逆錐形底穴２に向け下り傾斜する四つの翼溝３を備える十字穴１に関するものであり、上記四つの翼溝３に図１０Ａ，図１０Ｂに示す通常の十字形ドライバービット２１の四つのフィン２２を挿入し、図５に示すように、上記四つの翼溝３の下端部３ａに上記四つのフィン２２の下端部２２ａがそれぞれ咬合して上記ドライバービット２１の回転力が伝達されるねじ１１を前提としている。

換言すると、本発明に係る十字穴構造はＪＩＳ規格で定められた翼溝３の有効長、即ち該翼溝３が通常フィン２２からの回転力伝達を有効に行える長さＴ（図３参照）を確保し、上記各翼溝３の下端部３ａと上記各フィン２２の下端部２２ａがそれぞれ咬合することを前提としている。尚本発明にあっては、上記翼溝３の下端部３ａと上記フィン２２の下端部２２ａが製造公差により僅かにズレて咬合する場合も包含して「翼溝の下端部とフィンの下端部が咬合する」と表現している。

本発明に係る十字穴構造は、上記構成のねじ１１を前提として、図１乃至図３に示すように、上記各翼溝３の下端部３ａに連続してフィン逃がし溝４を形成し、該フィン逃がし溝４の下端部４ａに連続して上記逆錐形底穴２を形成する。後記するように、該フィン逃がし溝４により上記フィン下端部２２ａの磨耗時に同フィン下端部２２ａを受容して該摩耗したフィン下端部２２ａの上位に続く健全部２３を上記翼溝３の下端部３ａと咬合させて回転力を伝えることができる。よって、上記摩耗したフィン２２によっても回転力を伝えることでき、もってドライバービット２１の有効寿命を延ばすことができる。

又図１，図２，図４に示すように、本発明に係る十字穴構造においては、周方向に隣接する上記翼溝３間に存する喰い付き部５には上記フィン逃がし溝４を形成しない。即ち、該喰い付き部５は一定の角度で上記逆錐形底穴２に向けて下り傾斜し、該喰い付き部５の下端部５ａに連続して上記逆錐形底穴２を形成する。

上記各翼溝３について詳述すると、図３，図５に示すように、本発明にあっては上記各翼溝３をねじ軸線Ｏに対しθ１の角度で上記逆錐形底穴２に向けて下り傾斜するように形成する。具体的には上記傾斜角度θ１で下り傾斜して延びる溝底面３ｂを形成し、該溝底面３ｂの傾斜下端に上記下端部３ａを形成する。上記各翼溝３は上記傾斜角度θ１を２６．２〜３０度、好ましくは２６．５度に設定し形成する。

一方、図５，図１０に示す通常十字形ドライバービット２１は、そのフィン２２にビット軸線Ｏ´に対しθ３の角度で下り傾斜して延びる外端面２２ｂを形成し、該外端面２２ｂの傾斜下端に上記下端部２２ａを形成している。上記傾斜角度θ３はＪＩＳ規格により２６．１５〜２６．４５度に設定されている。

従って、後記する図５に示すねじ回動時、即ちねじ１１の軸線Ｏとドライバービット２１の軸線Ｏ´が一致する状態では、ねじ軸線Ｏを基準として上記翼溝３の傾斜角度θ１が上記フィン２２の傾斜角度θ３よりも大きくなるように上記翼溝３を形成する。このθ１＞θ３の関係により、上記フィン２２の上記翼溝３内への挿入を容易にすることができると共に、上記翼溝３と上記フィン２２を下端部３ａ・２２ａ同士で確実に咬合させてカムアウトを防止することができる。

又上記各フィン逃がし溝４について詳述すると、図３に示すように、本発明にあっては上記各フィン逃がし溝４をねじ軸線Ｏに対しθ２の角度で上記逆錐形底穴２に向けて下り傾斜するように形成する。具体的には上記傾斜角度θ２で下り傾斜して延びる溝底面４ｂを形成し、該溝底面４ｂの傾斜下端に上記下端部４ａを形成する。上記各フィン逃がし溝４は上記傾斜角度θ２を上記翼溝３の傾斜角度θ１よりも小さい角度、具体的にはねじ軸線Ｏに対し１０〜２０度、好ましくは１６度に設定し形成する。該範囲の傾斜角度θ２により上記フィン２２の下端部２２ａを受け入れる所期の目的を達成しつつ金型による形成を容易化する。

尚図３に示すθ４は上記逆錐形底穴２の傾斜角度、即ち該逆錐形底穴２の底面２ａのねじ軸線Ｏに対する角度である。該逆錐形底穴２を上記傾斜角度θ４を６０〜６４度、好ましくは６２度に設定して形成し、上記各フィン逃がし溝４の下端部４ａに連続して形成する。

又図１，図３中のＨ１は上記翼溝３の高さ、同Ｈ２は上記フィン逃がし溝４の高さ、同Ｈ３は上記逆錐形底穴２の高さをそれぞれ示している。該Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の比は７〜１１：３〜５：２〜３に設定する。
例えばねじ頭部１２の直径が３ｍｍの場合には、上記比率に従いＨ１を０．７ｍｍ、Ｈ２を０．３ｍｍ、Ｈ３を０．２ｍｍに形成し、ねじ頭部１２の直径が４ｍｍの場合には、上記比率に従いＨ１を１．１ｍｍ、Ｈ２を０．５ｍｍ、Ｈ３を０．３ｍｍに形成し、上記翼溝３の有効長Ｔを確保しつつ効果的な回転力伝達とフィン逃がし溝４による摩耗部受容の両立を図る。

次に上記構成の本発明にかかる十字穴１を有するねじ１１をドライバービット２１により回動する場合について説明する。

図５，図７に示すように、ねじ１１の回動時にはドライバービット２１の軸線Ｏ´とねじ１１の軸線Ｏを一致させながら上記ドライバービット２１の各フィン２２を上記ねじ頭部１２の各翼溝３内に挿入し、上記各フィン２２の下端部２２ａと上記各翼溝３の下端部３ａをそれぞれ咬合することにより、上記ドライバービット２１から上記ねじ１１に回転力が伝達されることとなる。

この際には、既述した如く、上記翼溝３の傾斜角度θ１が上記フィン２２の傾斜角度θ３よりも大きいことにより、図５，図８に示すように、上記翼溝３の溝底面３ｂと上記フィン２２の外端面２２ｂ間に遊間隙Ｓ１が画成され、上記フィン２２の上記翼溝３内への挿入を容易にすると共に、上記翼溝下端部３ａと上記フィン下端部２２ａの咬合を確実に促しカムアウトを有効に防止する。

又図６に示すように、上記ドライバービット２１のフィン下端部２２ａが摩耗した際には、上記フィン逃がし溝４が上記磨耗したフィン下端部２２ａと該フィン下端部２２ａに続く逆錐形端面（先端面）２４を受容することにより、同摩耗したフィン下端部２２ａの上位に続く健全部２３を上記翼溝３の下端部３ａと咬合させ、該摩耗したフィン２２によっても回転力を伝えることできる。よってドライバービット２１の長期使用が可能となる。

この際には、図６，図９に示すように、上記フィン逃がし溝４の溝底面４ｂと上記摩耗したフィン下端部２２ａ間には遊間隙Ｓ２が画成され、両者は回転力伝達に寄与しない。

又本発明にあっては、上記の場合とは逆に上記翼溝３の下端部３ａが摩耗した場合でも上記フィン逃がし溝４に健全なフィン下端部２２ａ又は摩耗したフィン下端部２２ａを受容することができ、上記翼溝３の下端部３ａに上記フィン２２の外端面２２ｂの一部を咬合させて、ビットによる回転力を伝達することができることは言うまでもない。

尚図５、図６中の３１は、本発明における逆錐形底穴２との比較のためにＪＩＳ規格に挙げられている通常の逆錐形底穴を表したものである。図６に示すように、フィン下端部２２ａが摩耗してドライバービット２１が沈んだ際には、通常の逆錐形底穴３１ではドライバービット２１の逆錐形端面（先端面）２４又は摩耗したフィン下端部２２ａと接してしまい、所謂底当たりの状態となってしまうため、有効にビットからの回転力を伝達できない。本発明は、この底当たりの状態を上記フィン逃がし溝４により有効に防止し、確実にドライバービット２１の回転力を伝達するものである。

上記の通り、本発明に係るねじにおける十字穴構造にあっては、上記翼溝３の有効長Ｔを確保しつつ該翼溝３の下端部３ａと通常十字型ドライバービット２１のフィン２２の下端部２２ａを確実に咬合させ、有効にカムアウトを防止することができる。

又上記フィン下端部２２ａが摩耗した場合には該摩耗したフィン下端部２２ａを上記フィン逃がし溝４に受容し、該摩耗したフィン下端部２２ａの上位に続く健全部２３と上記翼溝３の下端部３ａとを咬合させて回転力を伝達することができ、ドライバービット２１の有効寿命を延ばすことができる。

以上、下限値と上限値間を「〜」で示した数値範囲は、該下限値と上限値間の全ての数値（整数値と少数値）を表したものである。特許請求の範囲の記載においても同様である。

１…十字穴、２…逆錐形底穴、２ａ…逆錐形底穴の底面、３…翼溝、３ａ…翼溝下端部、３ｂ…溝底面、４…フィン逃がし溝、４ａ…フィン逃がし溝下端部、４ｂ…溝底面、５…喰い付き部、５ａ…喰い付き部の下端部、１１…ねじ、１２…ねじ頭部、２１…通常の十字形ドライバービット、２２…フィン、２２ａ…フィン下端部、２２ｂ…フィン外端面、２３…健全面、２４…逆錐形先端面、３１…通常の逆錐形底穴、Ｏ…ねじ軸線、Ｏ´…ビット軸線、θ１…翼溝の傾斜角度、θ２…フィン逃がし溝の傾斜角度、θ３…ドライバービットのフィンの傾斜角度、θ４…逆錐形底穴の傾斜角度、Ｔ…翼溝の有効長、Ｈ１…翼溝の高さ、Ｈ２…フィン逃がし溝の高さ、Ｈ３…逆錐形底穴の高さ、Ｓ１，Ｓ２…遊間隙。

Claims

逆錐形底穴と該逆錐形底穴に向け下り傾斜する四つの翼溝を備える十字穴の各翼溝に十字形ドライバービットの各フィンを挿入し該ドライバービットの回転力が伝達されるねじにおいて、ねじ軸線に対する上記各翼溝の傾斜角度を同ねじ軸線に対する上記各フィンの傾斜角度よりも大きく設定し、該角度設定により上記各翼溝の下端に上記各フィンの下端がそれぞれ咬合して上記回転力を伝達する構成とし、更に上記各翼溝の下端に連続して上記フィン下端の磨耗時に同フィン下端を受容し該摩耗したフィン下端の上位に続く健全部を上記翼溝の下端と咬合させるフィン逃がし溝を形成し、該フィン逃がし溝の下端に連続して上記逆錐形底穴を形成し、他方、周方向に隣接する上記翼溝間に存する喰い付き部には上記フィン逃がし溝を形成せず、該喰い付き部の下端に連続して上記逆錐形底穴を形成することを特徴とするねじにおける十字穴構造。
上記フィン逃がし溝の傾斜角度がねじ軸線に対し１０〜２０度であることを特徴とする請求項１記載のねじにおける十字穴構造。