JP5816658B2 - ドライバービット - Google Patents

Description

本発明は、電動工具、エアー工具等の回転工具に着脱可能に取り付けられ、回転工具からの回転トルクを伝達させてねじを締め、又は弛めるのに用いられるドライバービットに関する。

電動工具、エアー工具等の回転工具に取り付けられ、ねじを締め又は弛めるのに用いられるドライバービットとして、特許文献１に記載されたものが知られている。

このドライバービットは、図１５に示すように、ビット本体２０１と、先端部２０２と、係止溝２０３と、を備え、電動ドライバ等の回転工具のツール連結部（アンビル等）に設けられた差込口に差し込まれて使用される。このツール連結部の差込口は、六角形であり（詳しくは六角形の内周面によって画定され）、内部にロックボールが露出している（例えば、図２Ａ及び図２Ｂの符号３４を参照）。ロックボールは、通常、前記六角形の頂点位置及び前記六角形を構成する辺の中央位置の少なくとも一方に配置され、差込口の径方向に移動可能に配置されている。

ビット本体２０１は、回転工具からの回転トルクが伝達される部位であり、軸中心ｃ１方向視において六角形の外周（外周面）を有している。

先端部２０２は、ねじ頭に形成されたクロス溝に嵌合するクロス刃を有する。このクロス刃は、図１６に示すように、軸中心ｃ１方向視において、軸中心ｃ１から外側に向かって互いに直交する方向に延びる４本の刃形成溝２０４によって形成されている。各刃形成溝２０４は、軸中心ｃ１方向視において、当該刃形成溝２０４の中心線ｃ２が軸中心ｃ１とビット本体２０１の外周における頂点位置とを結ぶ線、又は軸中心ｃ１とビット本体の外周における辺の中央位置とを結ぶ線と重なるように配置されている。

係止溝２０３は、先端部２０２とビット本体２０１との間で周方向に延び、先端部２０２が回転工具のツール連結部の差込口に差し込まれたときに、ロックボールが入り込む。このように、ロックボールが係止溝２０３に入り込むことによって、ドライバービット２００が回転工具のツール連結部に係止される。具体的には、ドライバービット２００が差込口から抜けようとしたときに、ロックボールが係止溝２０３の側壁に当接してドライバービット２００の移動を抑え、これにより、ドライバービット２００が差込口から抜けるのを防いでいる。

特開２０１３−４９１００号公報

回転工具の機種によって、差込口の底からロックボールの位置までの寸法が異なるものがある。そこで、ドライバービット２００の汎用性を高めるために、係止溝２０３の幅（軸中心ｃ１方向の寸法）を広げることが考えられる。

このように、係止溝２０３の幅を広げると、刃形成溝２０４のビット本体２０１側の端部が係止溝２０３と繋がる場合があり、この場合、係止溝２０３における刃形成溝２０４と繋がった部位の側壁が他の部位に比べて低くなる（図１７の斜線部参照）。具体的には、この刃形成溝２０４と係止溝２０３とが繋がっている部位は、軸中心ｃ１方向から見たときに、切り欠き形状（凹部）２０６となっている（図１６参照）。

ツール連結部では、通常、ロックボールは、差込口内における差込口の中心と前記多角形の頂点位置とを結ぶ線、及び前記中心と前記多角形を構成する辺の中央位置とを結ぶ線上に配置される。

このようなツール連結部に、前記の刃形成溝２０４と係止溝２０３とが繋がったドライバービットが取り付けられると、図１７に示すように、軸中心ｃ１方向視において、係止溝２０３に入り込んだロックボール３４（ロックボール３４の中心）と凹部２０６（凹部２０６の中心）との周方向における位置が一致した状態となる。この状態で、ドライバービットが差込口から抜けようとしたときに、ロックボール３４が係止溝２０３の側壁に十分に引っかからない。このため、ドライバービットが差込口から抜け易い。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、刃形成溝が係止溝に繋がっているドライバービットであって、ロックボールによって回転工具のツール連結部に確実に係止されるドライバービットを提供することを課題とする。

本発明者らは、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。即ち、本発明のドライバービットの一態様では、多角形の差込口と、前記差込口内の頂点位置及び前記差込口内の前記多角形を構成する辺の中央位置の少なくとも一方に配置されたロックボールとを備えた回転工具のツール連結部に取り付けられるドライバービットであって、前記差込口と対応する多角形の外周を有し、前記回転工具から回転トルクが伝達される被伝達部と、ねじ頭に形成されたクロス溝に嵌合するクロス刃が形成された先端部であって、当該ドライバービットの軸中心方向における前記被伝達部の両側に配置される一対の先端部と、前記先端部と前記被伝達部との間で当該ドライバービットの周方向に延び、前記先端部が前記差込口に差し込まれたときに前記ロックボールが入り込む一対の係止溝と、を備える。そして、前記先端部は、当該ドライバービットの軸中心方向視において、前記軸中心から外側に向かって互いに直交する方向に延びることにより前記クロス刃を形成する４本の刃形成溝を有し、前記係止溝は、各刃形成溝の被伝達部側の端部と繋がり、前記係止溝の前記軸中心方向における幅は、前記ロックボールの直径より大きく、前記各刃形成溝は、前記軸中心方向視において、当該刃形成溝の中心線が前記軸中心と前記多角形の外周における頂点位置とを結ぶ線、及び前記軸中心と前記多角形の外周における辺の中央位置とを結ぶ線からずれた位置となるように配置されている。

かかる構成によれば、ツール連結部にドライバービットを取り付けたときに、各刃形成溝の中心線とロックボールの中心が周方向にずれているため、刃形成溝の中心線とロックボールの中心とが周方向において一致している場合（例えば、図１７参照）に比べて、ロックボールに引っかかる係止溝の側壁の領域（例えば、図１４のスモークで示す部位）が大きくなる。このため、上記構成のドライバービットは、刃形成溝が係止溝に繋がっていても、ツール連結部に確実に係止される。

前記被伝達部の外周が前記軸中心方向視において六角形の場合、前記各刃形成溝は、前記軸中心方向視において、当該刃形成溝の中心線と、前記軸中心と前記多角形の外周における頂点位置とを結ぶ線、及び前記軸中心と前記多角形の外周における辺の中央位置とを結ぶ線と、のなす角が１５°となる位置に配置されていることが好ましい。

かかる構成によれば、ロックボールと係止溝の側壁との引っかかりが最も大きくなり、ドライバービットがツール連結部により確実に係止される。

以上より、本発明によれば、刃形成溝が係止溝に繋がっているドライバービットであって、ロックボールによって回転工具のツール連結部に確実に係止されるドライバービットを提供することができる。

ツール連結部における連結部本体の側面図である。 図２Ａは、前記連結部本体におけるロックボールの配置位置の一例を示す模式図であり、図２Ｂは、ロックボールの配置位置の他の例を示す模式図である。 差込口にドライバービットが差し込まれた状態のツール連結部の断面図である。 本実施形態に係るドライバービットの斜視図である。 前記ドライバービットの正面図である。 図６Ａは、前記ドライバービットの左側面図であり、図６Ｂは拡大左側面図である。 前記ドライバービットの平面図である。 図６ＡにおけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ位置の拡大端面図である。 図５におけるＩＸ−ＩＸ位置の拡大端面図である。 図５におけるＸ−Ｘ位置の拡大端面図である。 図５におけるＸＩ−ＸＩ位置の拡大端面図である。 図５におけるＸＩＩ−ＸＩＩ位置の拡大端面図である。 連結部本体にドライバービットを差し込んだ状態を示す斜視図である。 前記ドライバービットにおける係止溝の側壁と、ロックボールとの引っかかりを説明するための図である。 従来のドライバービットの斜視図である。 前記ドライバービットの拡大左側面図である。 前記ドライバービットの係止溝と、ロックボールとの引っかかりを説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明するが、先ず、本実施形態のドライバービットが取り付けられる回転工具（例えば、電動ドライバ等）のツール連結部について図１〜図３を参照しつつ説明する。ここで、図１は、ツール連結部における連結部本体の側面図である。また、図２Ａは、前記連結部本体におけるロックボールの配置位置の一例を示す模式図であり、図２Ｂは、ロックボールの配置位置の他の例を示す模式図である。図３は、差込口にドライバービットが差し込まれた状態のツール連結部の断面図である。

ツール連結部３０は、いわゆるアンビルであり、図１〜図３に示すように、連結部本体３１と、一対のロックボール３４、３４と、ボール固定部３５と、を備える。

連結部本体３１は、有底筒状の部材であり、ドライバービット１０が差し込まれる差込口３２を画定する内周面３２Ａ及び底面３２Ｂを有する。内周面３２Ａは、ドライバービット１０の差込方向Ｃ３視が多角形（本実施形態の例では６角形）となるように差込口３２を画定する（図１参照）。

一対のロックボール３４、３４は、差込方向Ｃ３視において、内周面３２Ａの対向する一対の面に設けられた貫通孔３３、３３内に配置される（図２Ａ参照）。このロックボール３４は、差込口３２の径方向に移動可能である。この貫通孔３３は、差込方向Ｃ３視において、６角形（差込口３２の形状）を構成する辺の中央位置に設けられている。

尚、ロックボール３４の配置位置は、前記辺の中央位置に限定されず、図２Ｂに示すように、差込方向Ｃ３視において、６角形（差込口３２の形状）の頂点位置に設けられてもよい。また、ロックボール３４は、前記辺の中央位置及び頂点位置の両方に配置されてもよい。

ボール固定部３５は、連結部本体３１に対して差込方向Ｃ３に相対移動可能に取り付けられている。このボール固定部３５は、差込口３２の底面３２Ｂ側の端部位置（固定位置：図３の位置）に移動することによって、内周面３２Ａから差込口３２内にロックボール３４の一部が突出した状態で、当該ロックボール３４の位置を固定する。即ち、ボール固定部３５は、固定位置のときに、差込口３２内に突出した状態のロックボール３４が差込口３２の径方向外側に移動するのを阻止する。一方、ボール固定部３５は、差込口３２の開口側の端部位置（開放位置）に移動することによってロックボール３４の径方向外側への移動を許容する。このボール固定部３５は、弾性部材３６によって固定位置側に付勢されている。

次に、このツール連結部３０に着脱自在に取り付けられるドライバービット１０について、図４〜図１４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、本実施形態に係るドライバービットの斜視図である。図５は、前記ドライバービットの正面図である。図６Ａは、前記ドライバービットの左側面図であり、図６Ｂは拡大左側面図である。図７は、前記ドライバービットの平面図である。図８は、図６ＡのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ位置の拡大端面図である。図９は、図５のＩＸ−ＩＸ位置の拡大端面図である。図１０は、図５のＸ−Ｘ位置の拡大端面図である。図１１は、図５のＸＩ−ＸＩ位置の拡大端面図である。図１２は、図５のＸＩＩ−ＸＩＩ位置の拡大端面図である。尚、ドライバービットの背面図は、図５と同一である。また、ドライバービットの右側面図は、図６と同一である。また、ドライバービットの底面図は、図７と同一である。

本実施形態のドライバービット１０は、電動ドライバ等の回転工具のツール連結部（例えば、アンビル等）３０に着脱可能に取り付けられ、ねじを締め付け又は弛めるのに用いられる。このドライバービット１０は、図４〜図１４に示すように、ねじ頭に形成されたクロス溝に嵌め込まれる先端部２０を軸中心Ｃ１方向の両端部に備えた、いわゆる両頭ビットである。具体的には、以下の通りである。

ドライバービット１０は、ビット本体１１と、一対の先端部２０、２０と、一対の係止溝（係止溝）１２、１２と、を備える。また、ビット本体１１は、一対の被伝達部１６、１６と、小径部１８と、を備える。

被伝達部１６は、ツール連結部３０の差込口３２と対応する多角形の外周を有し、回転工具から回転トルクが伝達される部位である。本実施形態の被伝達部１６は、軸中心Ｃ１方向視における輪郭が６角形の外周面（外周）１６０を有する。尚、外周面１６０における前記６角形の各頂点に対応する部位は、湾曲面によって構成されている（図１１参照）。

小径部１８は、被伝達部１６よりも径の小さな部位であり、軸中心Ｃ１周りに捻れることによってねじを締め若しくは弛めるときに生じる内部応力の一部を吸収する。

先端部２０は、４本の刃形成溝２２、２２、２２、２２によって形成されるクロス刃２４を有する。即ち、先端部２０は、いわゆるフィリップス（Ｐｈｉｌｌｐｓ）型のヘッドである。このクロス刃２４は、ねじを締め付け又は弛めるときに、ねじ頭に形成されたクロス溝と嵌合する。

詳しくは、４本の刃形成溝２２、２２、２２、２２は、図６Ｂに示すように、軸中心Ｃ１方向視において、軸中心Ｃ１から外側に向かって互いに直交する方向に延びている。そして、各刃形成溝２２は、当該刃形成溝２２の中心線Ｃ２が軸中心Ｃ１と六角形の外周面１６０における頂点位置１６１とを結ぶ線Ｃ４、及び軸中心Ｃ１と六角形の外周面１６０における辺１６２の中央位置とを結ぶ線Ｃ５からずれた位置となるように、それぞれ配置されている。

本実施形態の４本の刃形成溝２２、２２、２２、２２は、軸中心Ｃ１方向視において、刃形成溝２２の中心線Ｃ２と、軸中心Ｃ１と６角形の外周面１６０における頂点位置１６１とを結ぶ線Ｃ４とのなす角θ１、及び、中心線Ｃ２と、軸中心Ｃ１と６角形の外周面１６０における辺１６２の中央位置とを結ぶ線Ｃ５とのなす角θ２が、共に１５°となる位置にそれぞれ配置されている。

尚、線Ｃ４と刃形成溝２２の中心線Ｃ２とのなす角θ１は、１５°に限定されない。刃形成溝２２の中心線Ｃ２が、軸中心Ｃ１方向視において、線Ｃ４及び線Ｃ５からずれた位置となるように、各刃形成溝２２が配置されていればよい。例えば、前記なす角θ１の範囲は、好ましくは、７．５°＜θ１＜２２．５°であり、より好ましくは、１０°＜θ１＜２０°である。

このような刃形成溝２２は、略円錐状に形成された先端部を円盤状の砥石（グラインダー等）によって切削することで形成される。

係止溝１２は、先端部２０と、ビット本体１１（詳しくは被伝達部１６）との間において周方向に延び、先端部２０がツール連結部３０の差込口３２に差し込まれたときに差込口３２内に突出するロックボール３４が入り込む（図３参照）。この係止溝１２は、各刃形成溝２２の被伝達部１６側端部と繋がっている。これにより、係止溝１２における刃形成溝２２が繋がった部位の側壁（先端側の側壁）が他の部位と比べて低くなる（図６Ｂ参照）。具体的に、この側壁の低い部位２３は、軸中心Ｃ１方向から見たときに、刃形成溝２２の形に沿った切り欠き形状（凹状の部位）になっている。

以上のように構成されるドライバービット１０の具体的な寸法は、例えば、以下の通りである。

図５に示すドライバービット１０の全長Ｌ１が９０〜１５０ｍｍ、先端から被伝達部１６までの寸法Ｌ２が１２．８〜１５ｍｍ、先端部２０の長さ寸法Ｌ３が８ｍｍ、係止溝１２の幅Ｌ４が４．８〜７ｍｍである。また、図１０に示す係止溝１２が設けられた位置のドライバービット１０の直径φ１が４．６ｍｍである。また、図１１に示す被伝達部１６の対角方向の直径Ｄ１が７．１８ｍｍ、対辺方向の直径Ｄ２が６．３５ｍｍである。

このようなドライバービット１０は、以下のようにしてツール連結部３０に取り付け、又は取り外される。

ボール固定部３５を弾性部材３６の付勢力に逆らって開放位置に移動させる。これにより、各ロックボール３４が差込口３２の径方向外側に移動可能となる。この状態で、差込口３２にドライバービット１０が差し込まれると（図１３の矢印α参照）、内周面３２Ａから差込口３２内に突出していた各ロックボール３４が先端部２０に押されて径方向外側に移動し（図１３の矢印β）、先端部２０が差込口３２のロックボール３４の配置位置よりも奥まで差し込まれる。

続いて、ボール固定部３５を固定位置（図３に示す位置）に戻す。これにより、各ロックボール３４の一部が内周面３２Ａから差込口３２内に突出して係止溝１２内に入り込み、この位置に固定される。このとき、刃形成溝２２の中心線Ｃ２が、差込口３２内に配置された各ロックボール３４の中心と、ドライバービット１０の周方向において異なる位置、即ち、刃形成溝２２の中心線Ｃ２とロックボール３４の中心が周方向にずれているため、一致している場合（図１７参照）に比べ、図１４に示すようにロックボール３４に引っかかる係止溝１２の側壁の領域２５が大きくなる。このため、ドライバービット１０は、刃形成溝２２が係止溝１２に繋がっていても、ツール連結部３０に確実に係止される。尚、図１４における符号３４ａが付された部材は、ツール連結部３０の６角の内周面３２Ａにおける頂点位置に配置された場合のロックボールの位置を示している。

しかも、ドライバービット１０では、４本の刃形成溝２２、２２、２２、２２が、軸中心Ｃ１方向視において、刃形成溝２２の中心線Ｃ２と、軸中心Ｃ１と６角形の外周面１６０における頂点位置１６１とを結ぶ線Ｃ４とのなす角θ１、及び、中心線Ｃ２と、軸中心Ｃ１と６角形の外周面１６０における辺１６２の中央位置とを結ぶ線Ｃ５とのなす角θ２が共に１５°となる位置に配置されている。このため、係止溝１２の側壁のロックボール３４と引っかかる領域２５が最も大きくなり、ドライバービット１０がツール連結部３０により確実に係止される。

一方、ドライバービット１０をツール連結部３０から取り外すときには、取り付けるときと逆の動作が行われる。具体的には、先ず、ボール固定部３５を開放位置に移動させる。これにより、係止溝１２に入り込んだ位置に固定されていたロックボール３４が差込口３２の径方向外側に移動可能となる。この状態で、ドライバービット１０を差込口３２の開口方向に移動させることで、当該ドライバービット１０をツール連結部３０から取り外すことができる。

尚、本発明のドライバービットは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態のドライバービット１０は、両端に同じ形状の先端部２０を有する両頭ビットであるが、この構成に限定されない。例えば、ドライバービットは、一方の端部にクロス刃２４を有すると共に各刃形成溝２２の端部が係止溝１２に繋がった先端部２０を有し、他方の端部に形状の異なる先端部を有していてもよい。

また、上記実施形態のドライバービット１０は、電動ドライバ等の電動や空気圧を利用した回転工具に用いられるが、手動の工具に用いられてもよい。

１０ ドライバービット
１２ 係止溝
１６ 被伝達部
１６０ 外周面
１６１ 頂点位置
１６２ 辺
２０ 先端部
２２ 刃形成溝
２４ クロス刃
３０ ツール連結部
３２ 差込口
３４ ロックボール
Ｃ１ ドライバービットの軸中心
Ｃ２ 刃形成溝の中心線

Claims (2)

1. 多角形の差込口と、前記差込口内の頂点位置及び前記差込口内の前記多角形を構成する辺の中央位置の少なくとも一方に配置されたロックボールとを備えた回転工具のツール連結部に取り付けられるドライバービットであって、
   前記差込口と対応する多角形の外周を有し、前記回転工具から回転トルクが伝達される被伝達部と、
   ねじ頭に形成されたクロス溝に嵌合するクロス刃が形成された先端部であって、当該ドライバービットの軸中心方向における前記被伝達部の両側に配置される一対の先端部と、
   前記先端部と前記被伝達部との間で当該ドライバービットの周方向に延び、前記先端部が前記差込口に差し込まれたときに前記ロックボールが入り込む一対の係止溝と、を備え、
   前記先端部は、当該ドライバービットの軸中心方向視において、前記軸中心から外側に向かって互いに直交する方向に延びることにより前記クロス刃を形成する４本の刃形成溝を有し、
   前記係止溝は、各刃形成溝の被伝達部側の端部と繋がり、
   前記係止溝の前記軸中心方向における幅は、前記ロックボールの直径より大きく、
   前記各刃形成溝は、前記軸中心方向視において、当該刃形成溝の中心線が前記軸中心と前記多角形の外周における頂点位置とを結ぶ線、及び前記軸中心と前記多角形の外周における辺の中央位置とを結ぶ線からずれた位置となるように配置されていることを特徴とするドライバービット。
2. 前記被伝達部の外周は、前記軸中心方向視において六角形であり、
   前記各刃形成溝は、前記軸中心方向視において、当該刃形成溝の中心線と、前記軸中心と前記多角形の外周における頂点位置とを結ぶ線、及び前記軸中心と前記多角形の外周における辺の中央位置とを結ぶ線と、のなす角が１５°となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のドライバービット。

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