JPH05118313A - 楕円形状の葉脈状突条を有する駆動装置 - Google Patents
楕円形状の葉脈状突条を有する駆動装置Info
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- JPH05118313A JPH05118313A JP4099035A JP9903592A JPH05118313A JP H05118313 A JPH05118313 A JP H05118313A JP 4099035 A JP4099035 A JP 4099035A JP 9903592 A JP9903592 A JP 9903592A JP H05118313 A JPH05118313 A JP H05118313A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S411/00—Expanded, threaded, driven, headed, tool-deformed, or locked-threaded fastener
- Y10S411/919—Screw having driving contacts
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過剰な経費を必要とせず、かつ負荷された力
を非常に効率よく駆動トルクに変換することが出来る駆
動装置、または結合ユニット、もしくはこうしたユニッ
トを製造するための工具を提供することにある。 【構成】 第一列の曲面と、該第一列の曲面と逆向きの
第二列の曲面とを有し、前記第一列及び第二列の曲面が
交互に配置され、かつ、前記第１列及び第２列の互いに
隣接する曲面が合一する部材によって構成される生産品
において、前記第一及び第二の列の前記曲面（３４また
は３６、３８または４０）が楕円形状であり、かつ、１
つの中心点（７６、７８）で形成され、前記第一列のす
べての楕円曲面（３４または３８）が実質的に同一寸法
の楕円（７０）で形成され、前記第二列のすべての楕円
曲面（３６または４０）が同一寸法の楕円（７２）で形
成されることを特徴とする生産品。
を非常に効率よく駆動トルクに変換することが出来る駆
動装置、または結合ユニット、もしくはこうしたユニッ
トを製造するための工具を提供することにある。 【構成】 第一列の曲面と、該第一列の曲面と逆向きの
第二列の曲面とを有し、前記第一列及び第二列の曲面が
交互に配置され、かつ、前記第１列及び第２列の互いに
隣接する曲面が合一する部材によって構成される生産品
において、前記第一及び第二の列の前記曲面（３４また
は３６、３８または４０）が楕円形状であり、かつ、１
つの中心点（７６、７８）で形成され、前記第一列のす
べての楕円曲面（３４または３８）が実質的に同一寸法
の楕円（７０）で形成され、前記第二列のすべての楕円
曲面（３６または４０）が同一寸法の楕円（７２）で形
成されることを特徴とする生産品。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばねじ式係止部
材とドライバとの組合わせのように、第一の部材が第二
の部材に駆動トルクを負荷する駆動装置の改良に関する
ものである。
材とドライバとの組合わせのように、第一の部材が第二
の部材に駆動トルクを負荷する駆動装置の改良に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】設計者や技術者は、種々の形状のトルク
伝達駆動装置について実験を重ねてきている。こうした
駆動装置は、一方の部材から他方の部材にトルクを伝達
することが求められる種々の型で使われる。本発明の開
発の主要な目的であり、以下に説明する用途は、ネジや
ボルト等のねじ式の係止部材の駆動である。
伝達駆動装置について実験を重ねてきている。こうした
駆動装置は、一方の部材から他方の部材にトルクを伝達
することが求められる種々の型で使われる。本発明の開
発の主要な目的であり、以下に説明する用途は、ネジや
ボルト等のねじ式の係止部材の駆動である。
【０００３】従来技術においては、一方の部材に凹部を
形成し、他方の部材にこの凹部に対応した形状の凸部を
形成して、これを凹部内に収容する種々の形状及びデザ
インの駆動装置が多数提案されている。こうした構成に
おいて、凹部を形成した部材または凸部を形成した部材
が工具であり、これに対応してこれと補完形状の凹部ま
たは凸部が被駆動部材に形成される。例えば、１９４６
年３月２６日付けでステリン（Ｓｔｅｌｌｉｎ）に付与
されたアメリカ特許第２，３９７，２１６号には種々の
形状の駆動装置が開示されている。また、アメリカ特許
第３，５８４，６６７号には、トルクス（ＴＯＲＸ：登
録商標）の商標名で販売され、自動車技術、航空宇宙技
術、応用工業等において広く使用されている駆動装置が
開示されている。さらに、この他にも、もちろん周知の
六角型の駆動装置や、例えばフィリップス（ＰＨＩＬＬ
ＩＰＳ：登録商標）の十字型駆動装置等もある。最後
に、上記のＴＯＲＸ駆動装置の考え方に沿った種々のス
プライン形状を使用した装置がある。こうしたスプライ
ン形状を用いた駆動装置の例は、１９７５年５月２７日
にハーマン ジイ． ミュンシンガー（Ｈｅｒｍａｎ
Ｇ． Ｍｕｅｎｃｈｉｎｇｅｒ）に付与されたアメリカ
特許第３，８８８，４８０号、１９３７年６月８日にジ
ェイ． アール． リッチャー（Ｊ．Ｒ．Ｒｉｃｈｅ
ｒ）に付与されたアメリカ特許第２，８０３，０９２
号、１９６１年１月２４日にエフ． アール． カール
（Ｆ．Ｒ．Ｋｕｌｌ）に付与されたアメリカ特許第２，
９６９，２５０号、１９７７年２月８日にヤマモト（Ｙ
ａｍａｍｏｔｏ）等に付与されたアメリカ特許第４，０
０６，６６０号等がある。
形成し、他方の部材にこの凹部に対応した形状の凸部を
形成して、これを凹部内に収容する種々の形状及びデザ
インの駆動装置が多数提案されている。こうした構成に
おいて、凹部を形成した部材または凸部を形成した部材
が工具であり、これに対応してこれと補完形状の凹部ま
たは凸部が被駆動部材に形成される。例えば、１９４６
年３月２６日付けでステリン（Ｓｔｅｌｌｉｎ）に付与
されたアメリカ特許第２，３９７，２１６号には種々の
形状の駆動装置が開示されている。また、アメリカ特許
第３，５８４，６６７号には、トルクス（ＴＯＲＸ：登
録商標）の商標名で販売され、自動車技術、航空宇宙技
術、応用工業等において広く使用されている駆動装置が
開示されている。さらに、この他にも、もちろん周知の
六角型の駆動装置や、例えばフィリップス（ＰＨＩＬＬ
ＩＰＳ：登録商標）の十字型駆動装置等もある。最後
に、上記のＴＯＲＸ駆動装置の考え方に沿った種々のス
プライン形状を使用した装置がある。こうしたスプライ
ン形状を用いた駆動装置の例は、１９７５年５月２７日
にハーマン ジイ． ミュンシンガー（Ｈｅｒｍａｎ
Ｇ． Ｍｕｅｎｃｈｉｎｇｅｒ）に付与されたアメリカ
特許第３，８８８，４８０号、１９３７年６月８日にジ
ェイ． アール． リッチャー（Ｊ．Ｒ．Ｒｉｃｈｅ
ｒ）に付与されたアメリカ特許第２，８０３，０９２
号、１９６１年１月２４日にエフ． アール． カール
（Ｆ．Ｒ．Ｋｕｌｌ）に付与されたアメリカ特許第２，
９６９，２５０号、１９７７年２月８日にヤマモト（Ｙ
ａｍａｍｏｔｏ）等に付与されたアメリカ特許第４，０
０６，６６０号等がある。
【０００４】種々の従来枝術における駆動装置は、係止
部材の駆動中において発生される力を取り扱う観点で設
計されている。この点に関して、発生された力のベクト
ル分析から、負荷された力の分力が放射方向外向きに作
用し、第二の分力が接線方向に作用していることが示さ
れる。これらの分力のうち、接線方向の分力のみが係止
部材を回転させる力、即ち駆動トルクとして作用する。
この技術分野における用語として、設計者らはしばし
ば、装置の「駆動角（ｄｒｉｖｅ ａｎｇｌｅ）」を参
照するが、この駆動角とは、トルクの負荷点においてド
ライバが接合する点の接線と係止部材または駆動工具自
体を通る放射方向線によって規定される角度である。一
般に、「駆動角」が接線方向に作用される力、即ち駆動
トルクに変換される力の大きさを決定するので、「駆動
角」が小さくなるに従って、効率が高くなる。さらに、
駆動角が、例えば６０°等のある値を越えた場合、トル
ク損失が過剰となる。即ち、負荷された力のほとんどが
放射方向に作用し、接線方向の分力が極小さな者とな
る。こうした状態は、過剰に大きな放射方向分力によっ
て、駆動装置のソッケト部材に深刻な損傷が生じる可能
性があるため、回避しなければならない。
部材の駆動中において発生される力を取り扱う観点で設
計されている。この点に関して、発生された力のベクト
ル分析から、負荷された力の分力が放射方向外向きに作
用し、第二の分力が接線方向に作用していることが示さ
れる。これらの分力のうち、接線方向の分力のみが係止
部材を回転させる力、即ち駆動トルクとして作用する。
この技術分野における用語として、設計者らはしばし
ば、装置の「駆動角（ｄｒｉｖｅ ａｎｇｌｅ）」を参
照するが、この駆動角とは、トルクの負荷点においてド
ライバが接合する点の接線と係止部材または駆動工具自
体を通る放射方向線によって規定される角度である。一
般に、「駆動角」が接線方向に作用される力、即ち駆動
トルクに変換される力の大きさを決定するので、「駆動
角」が小さくなるに従って、効率が高くなる。さらに、
駆動角が、例えば６０°等のある値を越えた場合、トル
ク損失が過剰となる。即ち、負荷された力のほとんどが
放射方向に作用し、接線方向の分力が極小さな者とな
る。こうした状態は、過剰に大きな放射方向分力によっ
て、駆動装置のソッケト部材に深刻な損傷が生じる可能
性があるため、回避しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】比較的方形形状の複数
のスプラインを使用する従来の装置においては、ゼロま
たはそれ以下、即ち、負またはゼロの非常に小さい駆動
角を達成する。しかしながら、デザインは実際に使用可
能であることが実証されておらず、また製造もされてい
ない。こうした形式の駆動装置は、製造が困難で、コス
トもかさみ、しばしば特別の機械加工を必要とする。も
っとも重要なことは、矩形の角部には応力集中が生じる
ので、長期間使用した場合には疲労による故障が生じ
る。多数のそれぞれ逆向きに湾曲した面を部材の３６０
°の全円周に均一に配置して一連の葉脈状突条及び溝を
形成するスプライン型の駆動装置によれば、上記した矩
形スプラインにおいて不可避な問題を解消することは出
来るが、小さな駆動角、即ち５°よりも小さい駆動角を
達成することが出来ない。即ち、非常に大きなトルクが
負荷された場合、放射方向の力が生起され、ソケットに
損傷を生じさせ、または剪断を生じたり葉脈状突条を破
損したりする傾向が生じる。
のスプラインを使用する従来の装置においては、ゼロま
たはそれ以下、即ち、負またはゼロの非常に小さい駆動
角を達成する。しかしながら、デザインは実際に使用可
能であることが実証されておらず、また製造もされてい
ない。こうした形式の駆動装置は、製造が困難で、コス
トもかさみ、しばしば特別の機械加工を必要とする。も
っとも重要なことは、矩形の角部には応力集中が生じる
ので、長期間使用した場合には疲労による故障が生じ
る。多数のそれぞれ逆向きに湾曲した面を部材の３６０
°の全円周に均一に配置して一連の葉脈状突条及び溝を
形成するスプライン型の駆動装置によれば、上記した矩
形スプラインにおいて不可避な問題を解消することは出
来るが、小さな駆動角、即ち５°よりも小さい駆動角を
達成することが出来ない。即ち、非常に大きなトルクが
負荷された場合、放射方向の力が生起され、ソケットに
損傷を生じさせ、または剪断を生じたり葉脈状突条を破
損したりする傾向が生じる。
【０００６】多くの場合、従来技術における問題点は、
アメリカ特許第３，５８４，６６７号に開示されたＴＯ
ＲＸ駆動装置を使用することによって解消される。この
駆動装置は、１０乃至２０°の駆動角を得るために設計
された正確な面に基づく六角の葉脈状形状を使用してい
る。ＴＯＲＸ駆動装置は技術的に進んでおり、非常に有
利であることが証明されており、使用において満足のゆ
くものであるが、いくつかの点においてこの装置を改良
する余地が残されている。一つの点において、工具の摩
耗や、係止部材及び駆動面を形成する工具の寸法の他の
変化により製造誤差が変化するので、係止部材とドライ
バ間の接合点が、局面に沿って内向きまたは外向きに変
位して、駆動角を変化させる。
アメリカ特許第３，５８４，６６７号に開示されたＴＯ
ＲＸ駆動装置を使用することによって解消される。この
駆動装置は、１０乃至２０°の駆動角を得るために設計
された正確な面に基づく六角の葉脈状形状を使用してい
る。ＴＯＲＸ駆動装置は技術的に進んでおり、非常に有
利であることが証明されており、使用において満足のゆ
くものであるが、いくつかの点においてこの装置を改良
する余地が残されている。一つの点において、工具の摩
耗や、係止部材及び駆動面を形成する工具の寸法の他の
変化により製造誤差が変化するので、係止部材とドライ
バ間の接合点が、局面に沿って内向きまたは外向きに変
位して、駆動角を変化させる。
【０００７】さらに、接合点が放射方向外向きに変位す
ると、ビットまたは駆動工具の強度が犠牲となる。特
に、駆動工具の強度は、葉脈状突条が接合する点におけ
る軸方向断面に直接関連する。図８に示すこの従来技術
型の駆動装置においては、接合点が外側に変位するの
で、接合点における葉脈状突条の軸線方向断面積が減少
して、ビット強度を低下させる結果となり、葉脈状突条
に剪断や故障を生じることなく大きなトルクを伝達する
性能が低下する。以下の説明から明かなように、本発明
のデザインによれば、接合点を比較的一定に保つことが
出来る。従って、駆動装置の構成部材の製造において生
じる変化または誤差は、ビットの強度を大幅に変化させ
たり、ビット強度に悪影響を与えないものとなる。
ると、ビットまたは駆動工具の強度が犠牲となる。特
に、駆動工具の強度は、葉脈状突条が接合する点におけ
る軸方向断面に直接関連する。図８に示すこの従来技術
型の駆動装置においては、接合点が外側に変位するの
で、接合点における葉脈状突条の軸線方向断面積が減少
して、ビット強度を低下させる結果となり、葉脈状突条
に剪断や故障を生じることなく大きなトルクを伝達する
性能が低下する。以下の説明から明かなように、本発明
のデザインによれば、接合点を比較的一定に保つことが
出来る。従って、駆動装置の構成部材の製造において生
じる変化または誤差は、ビットの強度を大幅に変化させ
たり、ビット強度に悪影響を与えないものとなる。
【０００８】また、非常に小さいサイズにおいては、係
止部材またはドライバに形成された葉脈状の突条が動作
状態で変形する傾向がある。さらに、係止部材に内部溝
またはソケットが形成され、ドライバが駆動装置の雄部
材である場合、常に長期間使用するのに十分なドライバ
強度を得ることは出来ない。
止部材またはドライバに形成された葉脈状の突条が動作
状態で変形する傾向がある。さらに、係止部材に内部溝
またはソケットが形成され、ドライバが駆動装置の雄部
材である場合、常に長期間使用するのに十分なドライバ
強度を得ることは出来ない。
【０００９】そこで、本発明の目的は、今日の製造技術
において過剰な経費を必要とせず、かつ負荷された力を
非常に効率よく駆動トルクに変換することが出来る駆動
装置または結合ユニット及びこうしたユニットを製造す
るための工具のデザインを提供することにある。
において過剰な経費を必要とせず、かつ負荷された力を
非常に効率よく駆動トルクに変換することが出来る駆動
装置または結合ユニット及びこうしたユニットを製造す
るための工具のデザインを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記に概説し
た従来技術による駆動装置の改良であり、特に、アメリ
カ特許第３，５８４，６６７号に開示されたＴＯＲＸ駆
動装置によって提供される進んだ技術をさらに改良する
ものである。
た従来技術による駆動装置の改良であり、特に、アメリ
カ特許第３，５８４，６６７号に開示されたＴＯＲＸ駆
動装置によって提供される進んだ技術をさらに改良する
ものである。
【００１１】特に、本発明は、駆動部材と被駆動部材の
対向面の双方が、連続した第一の楕円の曲面とこれと反
対の第二の楕円曲面で構成される二部材構成のトルク伝
達用の駆動装置の形状を提供する。第一または第二の円
曲面の一方の連続する面は凸面であり、他方の連続する
面は凹面である。交互の凸面及び凹面の楕円曲面は、滑
らかにかつ接線方向に結合され連続した交互の溝と葉脈
状突条を形成する。葉脈状突条と溝の双方は、楕円形状
の円曲断面である。好ましくは、楕円形状に円曲した葉
脈状突条の中心及び楕円形状に円曲した溝は、これらの
部材が交互になるので、同一の六角形とはならないが、
通常の六角形の頂点部分に配置される。
対向面の双方が、連続した第一の楕円の曲面とこれと反
対の第二の楕円曲面で構成される二部材構成のトルク伝
達用の駆動装置の形状を提供する。第一または第二の円
曲面の一方の連続する面は凸面であり、他方の連続する
面は凹面である。交互の凸面及び凹面の楕円曲面は、滑
らかにかつ接線方向に結合され連続した交互の溝と葉脈
状突条を形成する。葉脈状突条と溝の双方は、楕円形状
の円曲断面である。好ましくは、楕円形状に円曲した葉
脈状突条の中心及び楕円形状に円曲した溝は、これらの
部材が交互になるので、同一の六角形とはならないが、
通常の六角形の頂点部分に配置される。
【００１２】図に関して説明するように、駆動装置の一
方の部材は、内部に溝が形成され、他方の部材には対応
し接合形状の外部形状が与えられる。なお、製造誤差及
び外部または突形部材を溝内に接合状態で係合するため
に僅かな間隙が必要なため、外部形状または雄部材の形
状は、内部形状またはソケット部材の形状と僅かに相違
するものとなる。さらに、溝または内部形状を形成する
部材には溝と突条をほぼ同一寸法の楕円形状で形成する
ことが望ましいが、これは外部部材においては不可能で
ある。さらに、外部形状部材を溝部材に収容するため
に、外部の葉脈状突条は、溝部材の内部の溝より僅かに
小さい寸法としなければならず、これに対応して、外部
の溝は溝部材の内部の葉脈状突条よりも僅かに大きい寸
法としなければならない。これは、外部の葉脈状突条が
内部の溝に収容されなければならず、対応して内部の葉
脈状突条が外部の溝に収容されなければならないために
必要となるものである。従って、一方の部材（即ち、ソ
ケットまたは外部形状部材）においては葉脈状突条と溝
を楕円形状に保持することが出来るが、これを双方の部
材に設けることは、実際的とはいえない。従って、「同
様の形状」またはこれと同義の言葉は、以下の説明にお
いて外部形状部材を確実に対応する溝またはソケットに
収容するためまたはソケット工具が、係止部材の外部形
状ヘッドに係合するに製造誤差及び変化を考慮したもの
であると理解されなければならない。
方の部材は、内部に溝が形成され、他方の部材には対応
し接合形状の外部形状が与えられる。なお、製造誤差及
び外部または突形部材を溝内に接合状態で係合するため
に僅かな間隙が必要なため、外部形状または雄部材の形
状は、内部形状またはソケット部材の形状と僅かに相違
するものとなる。さらに、溝または内部形状を形成する
部材には溝と突条をほぼ同一寸法の楕円形状で形成する
ことが望ましいが、これは外部部材においては不可能で
ある。さらに、外部形状部材を溝部材に収容するため
に、外部の葉脈状突条は、溝部材の内部の溝より僅かに
小さい寸法としなければならず、これに対応して、外部
の溝は溝部材の内部の葉脈状突条よりも僅かに大きい寸
法としなければならない。これは、外部の葉脈状突条が
内部の溝に収容されなければならず、対応して内部の葉
脈状突条が外部の溝に収容されなければならないために
必要となるものである。従って、一方の部材（即ち、ソ
ケットまたは外部形状部材）においては葉脈状突条と溝
を楕円形状に保持することが出来るが、これを双方の部
材に設けることは、実際的とはいえない。従って、「同
様の形状」またはこれと同義の言葉は、以下の説明にお
いて外部形状部材を確実に対応する溝またはソケットに
収容するためまたはソケット工具が、係止部材の外部形
状ヘッドに係合するに製造誤差及び変化を考慮したもの
であると理解されなければならない。
【００１３】
【作用】本発明の楕円形状は、予想を上回って良好な結
果をもたらし、＋２ １／２°乃至−２ １／２°の範
囲の非常に小さな駆動角を達成するとともに、本発明に
よる楕円形状における誤差の変化によって、駆動工具と
係止部材の間の接合点が大きく変化しないことが発見さ
れた。従って、上記したように、誤差の変動が生じた場
合にも接合点が比較的一定に保持されるばかりではな
く、駆動角も約０°付近の比較的狭い範囲に保持され
る。さらに、楕円形状によって、上述した形式及び種類
の他のスプライン式駆動装置よりも高い強度の外部形状
部材の使用が可能となる。最後に、非常に小さな駆動角
を用いることによって、内部及び外部形状部材に関して
葉脈状突条と溝間の係合深さを浅くすることが可能とな
り、従って、以下の説明より明かなように、より大きな
駆動力をより小さなヘッド及び工具に負荷することが可
能となる。また、装置が負荷された力を高い効率で駆動
トルクに変換し得るので、ドライバが軸線方向で進入す
る深さが、従来技術におけるデザインに比べて減少する
ので、より小さな部材の使用が可能となり、駆動装置の
全体の製造において金属または原材料を減少することが
可能となる。
果をもたらし、＋２ １／２°乃至−２ １／２°の範
囲の非常に小さな駆動角を達成するとともに、本発明に
よる楕円形状における誤差の変化によって、駆動工具と
係止部材の間の接合点が大きく変化しないことが発見さ
れた。従って、上記したように、誤差の変動が生じた場
合にも接合点が比較的一定に保持されるばかりではな
く、駆動角も約０°付近の比較的狭い範囲に保持され
る。さらに、楕円形状によって、上述した形式及び種類
の他のスプライン式駆動装置よりも高い強度の外部形状
部材の使用が可能となる。最後に、非常に小さな駆動角
を用いることによって、内部及び外部形状部材に関して
葉脈状突条と溝間の係合深さを浅くすることが可能とな
り、従って、以下の説明より明かなように、より大きな
駆動力をより小さなヘッド及び工具に負荷することが可
能となる。また、装置が負荷された力を高い効率で駆動
トルクに変換し得るので、ドライバが軸線方向で進入す
る深さが、従来技術におけるデザインに比べて減少する
ので、より小さな部材の使用が可能となり、駆動装置の
全体の製造において金属または原材料を減少することが
可能となる。
【００１４】
【実施例】本発明の好適実施例は、図１乃至７に示さ
れ、以下に主としてこの実施例に関して本発明を説明す
る。また、本発明の基本思想を用いた他の実施例が図９
乃至２０に示されている。好適実施例に関して説明をし
た後に、本発明の他の実施例及び変形例を説明し、さら
に本発明の基本思想が理解された時に当業者において自
明となる図示しない変形例に関して説明をするものとす
る。また、上述したように、本発明は係止部材の駆動装
置に関して以下に説明する。しかしながら、本発明は、
駆動部材がこの駆動部材と補完関係にある被駆動部材に
トルクを伝達するために使用されるいかなるトルク伝達
手段またはトルク結合手段にも適用可能なものである。
れ、以下に主としてこの実施例に関して本発明を説明す
る。また、本発明の基本思想を用いた他の実施例が図９
乃至２０に示されている。好適実施例に関して説明をし
た後に、本発明の他の実施例及び変形例を説明し、さら
に本発明の基本思想が理解された時に当業者において自
明となる図示しない変形例に関して説明をするものとす
る。また、上述したように、本発明は係止部材の駆動装
置に関して以下に説明する。しかしながら、本発明は、
駆動部材がこの駆動部材と補完関係にある被駆動部材に
トルクを伝達するために使用されるいかなるトルク伝達
手段またはトルク結合手段にも適用可能なものである。
【００１５】以下に説明する係止部材と駆動工具に関し
て、図１乃至７は、本発明の原理に基づく内部形状を有
する駆動溝またはソケットが係止部材に形成され、この
駆動溝と補完形状を持つ部材を駆動工具とした、本発明
の適用例を示している。当業者において、図１２乃至１
７に示すように、上記の構成を逆転させて本発明による
外部形状を係止部材に使用し、駆動工具を補完的な内部
形状を持つソケット状とすることも可能である。
て、図１乃至７は、本発明の原理に基づく内部形状を有
する駆動溝またはソケットが係止部材に形成され、この
駆動溝と補完形状を持つ部材を駆動工具とした、本発明
の適用例を示している。当業者において、図１２乃至１
７に示すように、上記の構成を逆転させて本発明による
外部形状を係止部材に使用し、駆動工具を補完的な内部
形状を持つソケット状とすることも可能である。
【００１６】図１及び２には、本発明の技術思想による
係止部材と駆動工具が示され、係止部材２０の細長い軸
部２２にはねじ２４が形成され、係止部材２０の端部に
は大径のヘッド部２６が設けられ、このヘッド部２６に
は駆動溝または駆動ソケット２８が形成されている。駆
動工具３０はソケット２８と略補完形状に形成された端
部３２を有し、駆動工具によって駆動力を係止部材に負
荷するために、駆動工具３０の端部３２はソケット２８
に係合する。ソケット２８は、楕円形に円曲した葉脈状
突条３４と楕円形に円曲した溝３６とを交互に一連に配
置して形成される内部形状を有している。葉脈状突条３
４は放射方向内向きに突出して形成され、溝３６は放射
方向外向きに形成され、本発明の駆動装置の内部形状と
して規定される形状を構成する。溝３６及び葉脈状突条
３４は、ソケットの壁面に円周方向に一定間隔で配置さ
れる。なお、図示の実施例においては、それぞれ六つず
つの葉脈状突条３４と溝３６が設けられている。
係止部材と駆動工具が示され、係止部材２０の細長い軸
部２２にはねじ２４が形成され、係止部材２０の端部に
は大径のヘッド部２６が設けられ、このヘッド部２６に
は駆動溝または駆動ソケット２８が形成されている。駆
動工具３０はソケット２８と略補完形状に形成された端
部３２を有し、駆動工具によって駆動力を係止部材に負
荷するために、駆動工具３０の端部３２はソケット２８
に係合する。ソケット２８は、楕円形に円曲した葉脈状
突条３４と楕円形に円曲した溝３６とを交互に一連に配
置して形成される内部形状を有している。葉脈状突条３
４は放射方向内向きに突出して形成され、溝３６は放射
方向外向きに形成され、本発明の駆動装置の内部形状と
して規定される形状を構成する。溝３６及び葉脈状突条
３４は、ソケットの壁面に円周方向に一定間隔で配置さ
れる。なお、図示の実施例においては、それぞれ六つず
つの葉脈状突条３４と溝３６が設けられている。
【００１７】駆動工具３０の端部３２の形状は、ソケッ
ト２８の形状と完全に同一の形状ではないものの、ほぼ
補完形状となる外部形状を有し、この外部形状は、外向
きに楕円形に円曲した葉脈状突条３８と、葉脈状突条３
８と反対向きに楕円形に円曲した溝４０によって構成さ
れ、以下の図３乃至７に関する説明から明らかなよう
に、端部３２がソケット２８内へ挿入され易くするため
に、そして、駆動するために係合された時に有効にトル
ク伝達が行われるようにするために、端部３２の葉脈状
突条３８及び溝４０は、間隙を有してソケット２８に係
合する寸法に作られねばならない。また、所望の駆動係
合と、そして、接合している葉脈状突条と溝間の所望の
係合深さとを得るために、端部３２の形状は僅かにソケ
ット２８の内部形状と異なる形状とされねばならないの
で、葉脈状突条３８がソケット２８の溝３６内に所定の
度合いで収容され、対応するソケット２８の葉脈状突条
３４が駆動工具３０の溝４０内に収容されて、各葉脈状
突条と溝間において所望の深さの係合が得られ、この係
合深さは、図３において３５で示される。従って、駆動
工具３０の葉脈状突条３８及び溝４０は、ソケット２８
の内部形状に対して補完形状となっているが、実際上の
理由によって、これらは同一形状とはなっておらず、ま
た葉脈状突条３８及び溝４０の楕円形状を同一または均
一とすることも出来ない。
ト２８の形状と完全に同一の形状ではないものの、ほぼ
補完形状となる外部形状を有し、この外部形状は、外向
きに楕円形に円曲した葉脈状突条３８と、葉脈状突条３
８と反対向きに楕円形に円曲した溝４０によって構成さ
れ、以下の図３乃至７に関する説明から明らかなよう
に、端部３２がソケット２８内へ挿入され易くするため
に、そして、駆動するために係合された時に有効にトル
ク伝達が行われるようにするために、端部３２の葉脈状
突条３８及び溝４０は、間隙を有してソケット２８に係
合する寸法に作られねばならない。また、所望の駆動係
合と、そして、接合している葉脈状突条と溝間の所望の
係合深さとを得るために、端部３２の形状は僅かにソケ
ット２８の内部形状と異なる形状とされねばならないの
で、葉脈状突条３８がソケット２８の溝３６内に所定の
度合いで収容され、対応するソケット２８の葉脈状突条
３４が駆動工具３０の溝４０内に収容されて、各葉脈状
突条と溝間において所望の深さの係合が得られ、この係
合深さは、図３において３５で示される。従って、駆動
工具３０の葉脈状突条３８及び溝４０は、ソケット２８
の内部形状に対して補完形状となっているが、実際上の
理由によって、これらは同一形状とはなっておらず、ま
た葉脈状突条３８及び溝４０の楕円形状を同一または均
一とすることも出来ない。
【００１８】図３は、ソケット２８に係合された駆動工
具３０の端部３２を示し、駆動工具３０に形成された葉
脈状突条３８は、ソケット２８の内部形状によって規定
された溝３６内に収容され、これに対応して、ソケット
２８の内部形状の葉脈状突条３４は、駆動工具３０の端
部３２に形成した溝４０内に収容される。葉脈状突条と
対応する溝の係合深さは、３５で示されている。両方の
状態において、所定の度合いの間隙が形成される。この
ようにして、駆動工具３０が回転すると、駆動工具３０
の葉脈状突条３８がソケット２８の葉脈状突条３４と接
合位置４２で接合して、駆動力が係止部材２０に負荷さ
れる。線５０は、接合位置４２における楕円形状の接線
を示している。
具３０の端部３２を示し、駆動工具３０に形成された葉
脈状突条３８は、ソケット２８の内部形状によって規定
された溝３６内に収容され、これに対応して、ソケット
２８の内部形状の葉脈状突条３４は、駆動工具３０の端
部３２に形成した溝４０内に収容される。葉脈状突条と
対応する溝の係合深さは、３５で示されている。両方の
状態において、所定の度合いの間隙が形成される。この
ようにして、駆動工具３０が回転すると、駆動工具３０
の葉脈状突条３８がソケット２８の葉脈状突条３４と接
合位置４２で接合して、駆動力が係止部材２０に負荷さ
れる。線５０は、接合位置４２における楕円形状の接線
を示している。
【００１９】上記のように、係止部材の駆動装置におい
ては、比較的小さな駆動角を得ることが望ましく、この
点に関して、駆動角は、駆動装置の効率を決定する要素
である。本発明の場合のように駆動角がゼロ乃至近似ゼ
ロである場合、装置は非常に効率的であって、実際上負
荷された力のすべてが部材の半径方向に対して直角に作
用して、駆動トルクに変換される。
ては、比較的小さな駆動角を得ることが望ましく、この
点に関して、駆動角は、駆動装置の効率を決定する要素
である。本発明の場合のように駆動角がゼロ乃至近似ゼ
ロである場合、装置は非常に効率的であって、実際上負
荷された力のすべてが部材の半径方向に対して直角に作
用して、駆動トルクに変換される。
【００２０】一方、駆動角がゼロよりもはるかに大また
は負である場合、負荷された力の一部または分力のみが
半径方向の線に対して直角に作用して、駆動トルクに変
換される。負荷された力の付加的な部分または分力は正
の駆動角の場合には放射方向外向き、負の駆動角の場合
には放射方向内向きに作用して、係止部材の駆動力とし
て作用せず、実際上は有害な作用をもたらす。
は負である場合、負荷された力の一部または分力のみが
半径方向の線に対して直角に作用して、駆動トルクに変
換される。負荷された力の付加的な部分または分力は正
の駆動角の場合には放射方向外向き、負の駆動角の場合
には放射方向内向きに作用して、係止部材の駆動力とし
て作用せず、実際上は有害な作用をもたらす。
【００２１】負荷された力の大部分を駆動トルクに変換
するために、すべての放射方向に作用する力の成分は最
小限としなければならない。過剰な正の駆動角は、放射
方向外向きに大きな力の成分を生起してソケットに大き
な応力を与え、応力による損傷や駆動時におけるスリッ
プを生じる結果となる可能性があるので、非常に望まし
くない。放射方向内向きの力は、放射方向外向きの力に
比べて大きな度合いで許容されるが、トルク伝達効率を
最大とするためには、駆動角を製造誤差範囲において出
来る限りゼロに近づけ、すべての負荷された力を放射方
向線に対して直角方向に作用させて、駆動トルクに変換
することが望ましい。
するために、すべての放射方向に作用する力の成分は最
小限としなければならない。過剰な正の駆動角は、放射
方向外向きに大きな力の成分を生起してソケットに大き
な応力を与え、応力による損傷や駆動時におけるスリッ
プを生じる結果となる可能性があるので、非常に望まし
くない。放射方向内向きの力は、放射方向外向きの力に
比べて大きな度合いで許容されるが、トルク伝達効率を
最大とするためには、駆動角を製造誤差範囲において出
来る限りゼロに近づけ、すべての負荷された力を放射方
向線に対して直角方向に作用させて、駆動トルクに変換
することが望ましい。
【００２２】「駆動角」は、技術用語であって、図８で
示すように、通常、半径方向の線５２と駆動装置の接合
点４２’における接線方向の線５０’との交差角度α１
で定義される。
示すように、通常、半径方向の線５２と駆動装置の接合
点４２’における接線方向の線５０’との交差角度α１
で定義される。
【００２３】なお、ゼロの駆動角において、接線方向線
と放射方向線との交差は存在せず、これらの線は平行ま
たは相互に一致した図３の状態となる。即ち、接合位置
４２における葉脈状突条３８の接合点の接線５０と、ソ
ケット２８の中心を通る放射方向線とが一致して、矢印
５４で示すように、負荷されたすべての力は放射方向線
５０に対して直角の向きに作用し、そのすべてが駆動ト
ルクに変換される。「駆動角」の理念は、図８で示すよ
うに、駆動角がゼロよりも大きな駆動装置に関して、よ
り良く理解されるものとなろう。
と放射方向線との交差は存在せず、これらの線は平行ま
たは相互に一致した図３の状態となる。即ち、接合位置
４２における葉脈状突条３８の接合点の接線５０と、ソ
ケット２８の中心を通る放射方向線とが一致して、矢印
５４で示すように、負荷されたすべての力は放射方向線
５０に対して直角の向きに作用し、そのすべてが駆動ト
ルクに変換される。「駆動角」の理念は、図８で示すよ
うに、駆動角がゼロよりも大きな駆動装置に関して、よ
り良く理解されるものとなろう。
【００２４】図８において、従来型のドライバ３０’
で、本発明による楕円形状の葉脈状突条３４及び溝３６
を有するソケット２８を駆動した場合に、ドライバ３
０’は、周知のＴＯＲＸ駆動装置による形状で構成さ
れ、複数の葉脈状突条３８’を含み、この葉脈状突条３
８’は接合位置４２’において楕円形状の葉脈状突条３
４と接合する。接合位置４２’における接線方向の線５
０’は放射方向の線５２と交差して駆動角α１を形成す
る。この駆動角α１は、従来の駆動角であって、ドライ
バ３０’を使用した場合、約１０乃至２０°である。駆
動角は、さらに、負荷された力５４に関するベクトル分
析によっても測定することが出来る。この点に関して
は、接合位置４２’における係止部材の葉脈状突条３４
に負荷される力は、接線方向線５０’に対して直角に作
用する。力５４は放射方向成分５８と放射方向線５６に
対して直角な方向の成分６０に分解される。従って、真
の駆動角α２が、力のベクトル５４及び接線方向ベクト
ル６０によって形成される。この角度は、ほぼ角度α１
に等しい角度である。また、接線方向線５０’と接合点
を通る放射方向線５６または接合位置４２’の接線によ
って、第三の角度α３が形成される。この角度α３はα
２に等しく、これに対応しており、この角度α３が装置
の駆動角を示すものとなる。
で、本発明による楕円形状の葉脈状突条３４及び溝３６
を有するソケット２８を駆動した場合に、ドライバ３
０’は、周知のＴＯＲＸ駆動装置による形状で構成さ
れ、複数の葉脈状突条３８’を含み、この葉脈状突条３
８’は接合位置４２’において楕円形状の葉脈状突条３
４と接合する。接合位置４２’における接線方向の線５
０’は放射方向の線５２と交差して駆動角α１を形成す
る。この駆動角α１は、従来の駆動角であって、ドライ
バ３０’を使用した場合、約１０乃至２０°である。駆
動角は、さらに、負荷された力５４に関するベクトル分
析によっても測定することが出来る。この点に関して
は、接合位置４２’における係止部材の葉脈状突条３４
に負荷される力は、接線方向線５０’に対して直角に作
用する。力５４は放射方向成分５８と放射方向線５６に
対して直角な方向の成分６０に分解される。従って、真
の駆動角α２が、力のベクトル５４及び接線方向ベクト
ル６０によって形成される。この角度は、ほぼ角度α１
に等しい角度である。また、接線方向線５０’と接合点
を通る放射方向線５６または接合位置４２’の接線によ
って、第三の角度α３が形成される。この角度α３はα
２に等しく、これに対応しており、この角度α３が装置
の駆動角を示すものとなる。
【００２５】図３に関して説明すれば、線５０は、図５
から明かなように、内部形状の葉脈状突条３４と隣接す
る溝３６によって規定される楕円形状面の接線である。
従って、力５４は、線５０の対して直角に作用し、駆動
角がゼロであることがわかる。また、上記の分析によ
り、接合面に対する接線が、部材の軸線中心をとって延
びる時に、駆動角がゼロとなり、負荷された力全部が駆
動トルクに変換される。
から明かなように、内部形状の葉脈状突条３４と隣接す
る溝３６によって規定される楕円形状面の接線である。
従って、力５４は、線５０の対して直角に作用し、駆動
角がゼロであることがわかる。また、上記の分析によ
り、接合面に対する接線が、部材の軸線中心をとって延
びる時に、駆動角がゼロとなり、負荷された力全部が駆
動トルクに変換される。
【００２６】従来技術において、ゼロの駆動角を得るこ
とを可能とする種々のデザインが提案され、これらのデ
ザインは、しかしながらスプライン状の形状であり、ス
プラインは比較的矩形または鋭利な角部で形成され、上
述したように、矩形または鋭利な角部を使用することは
望ましくなく、本発明は、従来技術を改良し、円曲形状
によってゼロの駆動角を達成するものである。
とを可能とする種々のデザインが提案され、これらのデ
ザインは、しかしながらスプライン状の形状であり、ス
プラインは比較的矩形または鋭利な角部で形成され、上
述したように、矩形または鋭利な角部を使用することは
望ましくなく、本発明は、従来技術を改良し、円曲形状
によってゼロの駆動角を達成するものである。
【００２７】以下にさらに詳細に説明するように、本発
明においては、駆動面を形成する種々の葉脈状突条及び
溝は、一連の楕円形状に円曲した面によって構成され
る。さらに詳細には、楕円形状に円曲した第一列の面と
楕円形状の第一列の円曲面とは逆向きの円曲した第二列
の面が設けられ、これらの第一及び第二の列の面が交互
に、接線方向で円滑に接合するように配置される。一方
の列の円曲面は突出した凸面であり、他方の列の円曲面
は凹面を形成する。これによって、図面に示し、上記に
説明した交互の内側形状の葉脈状突条３４及び溝３６及
び外側形状の葉脈状突条３８及び溝４０が形成される。
以下に、楕円形状に円曲した面を形成する楕円の幾何学
的形状及び特定条件を、図４乃至７を参照しながらさら
に詳細に説明する。
明においては、駆動面を形成する種々の葉脈状突条及び
溝は、一連の楕円形状に円曲した面によって構成され
る。さらに詳細には、楕円形状に円曲した第一列の面と
楕円形状の第一列の円曲面とは逆向きの円曲した第二列
の面が設けられ、これらの第一及び第二の列の面が交互
に、接線方向で円滑に接合するように配置される。一方
の列の円曲面は突出した凸面であり、他方の列の円曲面
は凹面を形成する。これによって、図面に示し、上記に
説明した交互の内側形状の葉脈状突条３４及び溝３６及
び外側形状の葉脈状突条３８及び溝４０が形成される。
以下に、楕円形状に円曲した面を形成する楕円の幾何学
的形状及び特定条件を、図４乃至７を参照しながらさら
に詳細に説明する。
【００２８】まず、図４乃至６には、本発明による駆動
装置のソケット２８の内側に配置された楕円形状に円曲
した面の幾何学的形状が概略的にかつ図式的に示されて
いる。図４はソケット２８の内部形状の全体を図式的に
示すもので、図５は、その上側部分を、説明上及び理解
を容易とするために拡大して示すものである。図５にお
いて、種々の破線及び仮想線が示されているが、これら
はここで説明する誤差及び楕円形状の変形例を示すもの
である。
装置のソケット２８の内側に配置された楕円形状に円曲
した面の幾何学的形状が概略的にかつ図式的に示されて
いる。図４はソケット２８の内部形状の全体を図式的に
示すもので、図５は、その上側部分を、説明上及び理解
を容易とするために拡大して示すものである。図５にお
いて、種々の破線及び仮想線が示されているが、これら
はここで説明する誤差及び楕円形状の変形例を示すもの
である。
【００２９】図４には、係止部材の駆動装置のソケット
２８の幾何学的形状が示されており、交互に配置された
葉脈状突条３４及び溝３６を示している。図から明かな
ように、各葉脈状突条及び溝は、ほぼ楕円形状、または
楕円で形成され、実線で示す楕円形状の円曲面部分は、
隣接する葉脈状突条または溝の楕円形状の円曲面部分に
円滑にかつ接線方向で遷移するように構成される。した
がって、二列に配置された楕円形状の円曲面が形成され
る。第一列は、概括的に符号７０で示す楕円形状によっ
て規定され、この楕円形状は楕円形状に円曲した葉脈状
突条３４を形成する。第二列は概括的に符号７２で示さ
れ、溝３６を規定する楕円形状の円曲面を構成する。
２８の幾何学的形状が示されており、交互に配置された
葉脈状突条３４及び溝３６を示している。図から明かな
ように、各葉脈状突条及び溝は、ほぼ楕円形状、または
楕円で形成され、実線で示す楕円形状の円曲面部分は、
隣接する葉脈状突条または溝の楕円形状の円曲面部分に
円滑にかつ接線方向で遷移するように構成される。した
がって、二列に配置された楕円形状の円曲面が形成され
る。第一列は、概括的に符号７０で示す楕円形状によっ
て規定され、この楕円形状は楕円形状に円曲した葉脈状
突条３４を形成する。第二列は概括的に符号７２で示さ
れ、溝３６を規定する楕円形状の円曲面を構成する。
【００３０】楕円は、一殿に楕円形または二つの固定点
からの距離の和が一定となるように点を移動させて形成
される。楕円形状面または真の楕円に近接した形状が、
円弧の対を用いて形成される、この方法は、しばしば機
械加工技術者において使用され、結果として得られる形
状は真の楕円形状面ではないが、これらはすべての実際
的な目的において満足のゆくものである。したがって、
ここで楕円形状に円曲した面または楕円形状として使用
される語は、真の楕円形状ばかりではなくほぼ楕円形状
の面を含むものである。こうした楕円は一般に、中心ま
たは中心点と長軸及び短軸で構成される。楕円の幾何学
的形状のより良い理解のために、図６が参照される。楕
円７０、７２によって、これらによって形成される楕円
形状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６が示される。
図６には、さらに、図４で示す駆動溝の軸７４に対応す
る中心軸点７４が示されている。楕円７０、７２の中心
は、それぞれ７６、７８で示される。各楕円は、７
０’、７２’で示す短軸と７０”、７２”で示す長軸と
を有している。本発明の開示された好適な構成におい
て、ソケット２８は、楕円７０及び７２によって形成さ
れた楕円形状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６によ
って形成されており、これらは、実質的に同一または均
一な形状となっている。即ち、実線で示した好適実施例
においては、短軸７０’及び７２’は等しく、また長軸
７０”及び７２”も等しい長さとなっている。この関係
は、勿論、破線または仮想線で示す変形例には適用され
ない。さらに、それぞれの楕円の中心７６及び７８は図
４の同一の円７９の円周上に位置する。したがって、半
径８０及び８２は等しく、中心軸線点７４から楕円７０
の中心までの距離は、中心軸線点７４から楕円７２の中
心までの距離と等しくなる。それぞれの楕円７０、７２
は、相互に接合点に対応する点４２で接線方向で接合す
る。
からの距離の和が一定となるように点を移動させて形成
される。楕円形状面または真の楕円に近接した形状が、
円弧の対を用いて形成される、この方法は、しばしば機
械加工技術者において使用され、結果として得られる形
状は真の楕円形状面ではないが、これらはすべての実際
的な目的において満足のゆくものである。したがって、
ここで楕円形状に円曲した面または楕円形状として使用
される語は、真の楕円形状ばかりではなくほぼ楕円形状
の面を含むものである。こうした楕円は一般に、中心ま
たは中心点と長軸及び短軸で構成される。楕円の幾何学
的形状のより良い理解のために、図６が参照される。楕
円７０、７２によって、これらによって形成される楕円
形状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６が示される。
図６には、さらに、図４で示す駆動溝の軸７４に対応す
る中心軸点７４が示されている。楕円７０、７２の中心
は、それぞれ７６、７８で示される。各楕円は、７
０’、７２’で示す短軸と７０”、７２”で示す長軸と
を有している。本発明の開示された好適な構成におい
て、ソケット２８は、楕円７０及び７２によって形成さ
れた楕円形状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６によ
って形成されており、これらは、実質的に同一または均
一な形状となっている。即ち、実線で示した好適実施例
においては、短軸７０’及び７２’は等しく、また長軸
７０”及び７２”も等しい長さとなっている。この関係
は、勿論、破線または仮想線で示す変形例には適用され
ない。さらに、それぞれの楕円の中心７６及び７８は図
４の同一の円７９の円周上に位置する。したがって、半
径８０及び８２は等しく、中心軸線点７４から楕円７０
の中心までの距離は、中心軸線点７４から楕円７２の中
心までの距離と等しくなる。それぞれの楕円７０、７２
は、相互に接合点に対応する点４２で接線方向で接合す
る。
【００３１】このようにして、それぞれの楕円形状７０
及び７２の中心点は、円７９の円周上に位置し、その半
径は８０／８２となる。また、図４で示すように、楕円
形状７２の中心は、正六角形の各頂点に位置し、その六
角形は８４で示され、それに対応して、葉脈状突条３４
を形成する一連の楕円７０の中心７６は第二の正六角形
８６の頂点に位置する。図示の都合上、正六角形８６は
一部のみが破線で示されている。
及び７２の中心点は、円７９の円周上に位置し、その半
径は８０／８２となる。また、図４で示すように、楕円
形状７２の中心は、正六角形の各頂点に位置し、その六
角形は８４で示され、それに対応して、葉脈状突条３４
を形成する一連の楕円７０の中心７６は第二の正六角形
８６の頂点に位置する。図示の都合上、正六角形８６は
一部のみが破線で示されている。
【００３２】図５は、図６と同様の図であるが、楕円形
状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６の規定する楕円
７０及び７２に加えて、一連の楕円の変形例が破線で示
されている。上記したように、葉脈状突条３４及び溝３
６を規定する楕円７０及び７２は同一または同様の形状
である。即ち、長軸及び短軸の長さがそれぞれ等しくな
っている。図５は、破線または仮想線によって中心点７
６、７８に関して形成された葉脈状突条及び溝で構成さ
れた内側形状を形成する種々の変形された楕円の組を示
している。こうした変形例においては、隣接する楕円間
においてそれらが同一の中心点に関して形成されている
に関わらず、長軸及び短軸は同一とはならない。即ち、
図５に破線で示す一つの楕円形状が、ソケット２８の内
部形状の葉脈状突条３４及び溝３６を形成するために使
用された場合、溝と葉脈状突条の形状または寸法は同一
とはならない。
状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６の規定する楕円
７０及び７２に加えて、一連の楕円の変形例が破線で示
されている。上記したように、葉脈状突条３４及び溝３
６を規定する楕円７０及び７２は同一または同様の形状
である。即ち、長軸及び短軸の長さがそれぞれ等しくな
っている。図５は、破線または仮想線によって中心点７
６、７８に関して形成された葉脈状突条及び溝で構成さ
れた内側形状を形成する種々の変形された楕円の組を示
している。こうした変形例においては、隣接する楕円間
においてそれらが同一の中心点に関して形成されている
に関わらず、長軸及び短軸は同一とはならない。即ち、
図５に破線で示す一つの楕円形状が、ソケット２８の内
部形状の葉脈状突条３４及び溝３６を形成するために使
用された場合、溝と葉脈状突条の形状または寸法は同一
とはならない。
【００３３】したがって、楕円形状に円曲した葉脈状突
条３４及び溝３６を楕円７０及び７２によって形成しよ
うとする場合、例えば７０ａ及び７２ａ、７０ｂ及び７
２ｂ、７０ｃ及び７２ｃまたは７０ｄ及び７２ｄによっ
て等の変形例による楕円で形成することも可能である。
この点に関して、楕円７０ａ及び７０ｃは好適な楕円７
０よりも大きく、楕円７０ｂ及び７０ｄは逆に小さくな
っている。同様に、対応する一連の楕円は、楕円７２ａ
及び７２ｃが好適な楕円７２よりも小さく、楕円７２ｂ
及び７２ｄは大きくなっている。こうした種々の楕円の
形状の重要性は、図５に関する以下のさらに詳細な説明
から明確となろう。
条３４及び溝３６を楕円７０及び７２によって形成しよ
うとする場合、例えば７０ａ及び７２ａ、７０ｂ及び７
２ｂ、７０ｃ及び７２ｃまたは７０ｄ及び７２ｄによっ
て等の変形例による楕円で形成することも可能である。
この点に関して、楕円７０ａ及び７０ｃは好適な楕円７
０よりも大きく、楕円７０ｂ及び７０ｄは逆に小さくな
っている。同様に、対応する一連の楕円は、楕円７２ａ
及び７２ｃが好適な楕円７２よりも小さく、楕円７２ｂ
及び７２ｄは大きくなっている。こうした種々の楕円の
形状の重要性は、図５に関する以下のさらに詳細な説明
から明確となろう。
【００３４】図５で示された一連の変形例を示す破線
は、図式的であり、これらから無限の数の楕円が、種々
の楕円の増分に応じて形成されることが理解される。破
線はまた、製造時点において生じる製造誤差をも示して
いる。なお、実際上、製造誤差は図示のように大きな誤
差とはならず、通常楕円７０ａ及び７０ｂ、７２ａ及び
７２ｂの範囲内となる。
は、図式的であり、これらから無限の数の楕円が、種々
の楕円の増分に応じて形成されることが理解される。破
線はまた、製造時点において生じる製造誤差をも示して
いる。なお、実際上、製造誤差は図示のように大きな誤
差とはならず、通常楕円７０ａ及び７０ｂ、７２ａ及び
７２ｂの範囲内となる。
【００３５】ここで、重要な特徴は、対を形成する楕
円、例えば７０ａ及び７２ａが接線方向に接合すること
である。楕円形状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６
をそれぞれ形成する実線で示す楕円７０及び７２は、点
４２において接線方向に接合している。これに対応し
て、一連の変形例による楕円７０ａ及び７２ａ及びこれ
らから形成される仮想面は、点４２において円滑にかつ
接線方向に接合する一方、楕円７０ｂ及び７２ｂは点４
２ｂで接合し、同様に楕円７０ｃ及び７２ｃまたは７０
ｄ及び７２ｄはそれぞれ点４２ｃ及び４２ｄで接合す
る。ここで、接合点４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４
２ｄが、図４に最も良く示されているように、円弧９０
上に位置することである。したがって、製造誤差または
寸法変化が駆動装置の製造中に生じた場合にも、駆動工
具における接線位置または係合位置は放射方向に比較的
一定に保持される。したがって、製造誤差は駆動装置の
駆動角に大きく影響しないものとなる。即ち、製造誤差
が生した場合、接線方向に接合する点（４２、４２ａ、
４２ｂ）は、ほぼ放射方向に向いて保持され、放射方向
より極僅かずれるのみであり、そのずれは最大の製造誤
差が生じた場合においても２ １／２°程度となる。ま
た、ここで重要なことは、ほぼ駆動工具が係合または接
合する点における接線方向位置が放射方向外側に移動し
ないので、製造誤差が、ビットまたは工具の強度に影響
を与えることがない。さらに、上記のように、係合点４
２、４２ａ、４２ｂ等が同一の半径方向位置となるの
で、葉脈状突条３４を通る軸線方向断面積は、製造誤差
または変化が生した場合においても比較的一定に保持さ
れる。
円、例えば７０ａ及び７２ａが接線方向に接合すること
である。楕円形状に円曲した葉脈状突条３４及び溝３６
をそれぞれ形成する実線で示す楕円７０及び７２は、点
４２において接線方向に接合している。これに対応し
て、一連の変形例による楕円７０ａ及び７２ａ及びこれ
らから形成される仮想面は、点４２において円滑にかつ
接線方向に接合する一方、楕円７０ｂ及び７２ｂは点４
２ｂで接合し、同様に楕円７０ｃ及び７２ｃまたは７０
ｄ及び７２ｄはそれぞれ点４２ｃ及び４２ｄで接合す
る。ここで、接合点４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４
２ｄが、図４に最も良く示されているように、円弧９０
上に位置することである。したがって、製造誤差または
寸法変化が駆動装置の製造中に生じた場合にも、駆動工
具における接線位置または係合位置は放射方向に比較的
一定に保持される。したがって、製造誤差は駆動装置の
駆動角に大きく影響しないものとなる。即ち、製造誤差
が生した場合、接線方向に接合する点（４２、４２ａ、
４２ｂ）は、ほぼ放射方向に向いて保持され、放射方向
より極僅かずれるのみであり、そのずれは最大の製造誤
差が生じた場合においても２ １／２°程度となる。ま
た、ここで重要なことは、ほぼ駆動工具が係合または接
合する点における接線方向位置が放射方向外側に移動し
ないので、製造誤差が、ビットまたは工具の強度に影響
を与えることがない。さらに、上記のように、係合点４
２、４２ａ、４２ｂ等が同一の半径方向位置となるの
で、葉脈状突条３４を通る軸線方向断面積は、製造誤差
または変化が生した場合においても比較的一定に保持さ
れる。
【００３６】この理念をさらに良く理解するために、図
６を参照する。図６において、変形例による楕円７０ｂ
及び７２ｂの一部が破線で示されている。これらの楕円
は、点４２ｂにおいて接線方向に接合する。線９４は、
点４２ｂにおける楕円７０ｂ及び７２ｂの接線方向に延
びており、点４２ｂにおいて放射万向線９６と交差して
駆動角α３を形成する。この駆動角α３はゼロよりは僅
かに大きくなるがその大きさはほぼ２ １／２°程度と
なる。したがって、楕円７０ｂ及び７２ｂは事実上一つ
の方向の最大の製造誤差を示しているので、駆動角α３
はゼロからの最大の変化量となる。従来技術における誤
差による変化はこれに比べて格段に大きく、誤差による
駆動角の変化もこれに比べて相当に大きくなる。
６を参照する。図６において、変形例による楕円７０ｂ
及び７２ｂの一部が破線で示されている。これらの楕円
は、点４２ｂにおいて接線方向に接合する。線９４は、
点４２ｂにおける楕円７０ｂ及び７２ｂの接線方向に延
びており、点４２ｂにおいて放射万向線９６と交差して
駆動角α３を形成する。この駆動角α３はゼロよりは僅
かに大きくなるがその大きさはほぼ２ １／２°程度と
なる。したがって、楕円７０ｂ及び７２ｂは事実上一つ
の方向の最大の製造誤差を示しているので、駆動角α３
はゼロからの最大の変化量となる。従来技術における誤
差による変化はこれに比べて格段に大きく、誤差による
駆動角の変化もこれに比べて相当に大きくなる。
【００３７】したがって、本発明による楕円形状に円曲
した形状を使用する駆動装置によって、製造誤差によっ
て駆動角に大きな影響を受けないものとなることが明確
となる。また、以下に説明するように、また図３と図８
の比較から明らかなように、本発明による駆動装置は、
駆動工具３０の楕円形状に円曲した葉脈状突条３８を従
来技術による駆動工具３０’に比べて大きな断面で形成
することを可能とし、したがって、葉脈状突条３８は葉
脈状突条３８’よりも強くなる。
した形状を使用する駆動装置によって、製造誤差によっ
て駆動角に大きな影響を受けないものとなることが明確
となる。また、以下に説明するように、また図３と図８
の比較から明らかなように、本発明による駆動装置は、
駆動工具３０の楕円形状に円曲した葉脈状突条３８を従
来技術による駆動工具３０’に比べて大きな断面で形成
することを可能とし、したがって、葉脈状突条３８は葉
脈状突条３８’よりも強くなる。
【００３８】円弧９０に対する図５で示した状態の幾何
学的形状をより良く理解するために、図４を再度参照す
ると、同図には、円弧９０にそって形成される円９０が
示されている。この円９０の半径は、種々の楕円７０、
７２の中心が位置する円７９の半径の約１／２である。
また、好適実施例においては、六つの葉脈状突条を備え
た形状を採用しているので、各中心の回転方向の変位量
は約３０°となる。
学的形状をより良く理解するために、図４を再度参照す
ると、同図には、円弧９０にそって形成される円９０が
示されている。この円９０の半径は、種々の楕円７０、
７２の中心が位置する円７９の半径の約１／２である。
また、好適実施例においては、六つの葉脈状突条を備え
た形状を採用しているので、各中心の回転方向の変位量
は約３０°となる。
【００３９】上述の幾何学的形状において、葉脈状突条
３４及び溝３６を形成するために使用された楕円７０及
び７２が同一または補完的な形状である。楕円７０及び
７２の性質の多くの部分は楕円の短軸７０’（７２’）
の長軸７０”（７２”）に対する比によって決定され、
この比は溝３６の深さ及び対応して葉脈状突条３４の駆
動工具３０の対向する溝４０への突出量の大きな部分を
決定し、したがって図３の係合深さ３５を決定する。図
４及び６で示すように、短軸７０’の長軸７０”に対す
る比は、約０．５００であり、楕円７０ａ、７０ｂ、７
０ｃ及び７０ｄの比は、図５から明らかなようにその形
状に応じて上下に変化する。上記の比は、小さい駆動角
を得られるとともに、図８で示す従来の駆動工具３０’
との互換性が得られる比として経験的に選択される。現
実問題として、短軸７０’の長軸７０”の比が０．６５
８の時にすべての製造誤差範囲においてゼロの駆動角が
得られ、円９０の中心が中心軸線７４に一致する。約
０．５００の比は、この比が、２ １／２°未満の非常
に小さな駆動角を達成するとともに図８で示すＴＯＲＸ
型駆動装置に対する互換性も得られるための妥協点とし
て選択される。図３及び７に関して駆動工具３０を説明
する。この点に関して、上記に説明したように、本発明
による内部形状の楕円形状に円曲した溝３６及び葉脈状
突条３４は、図３乃至図６に関して説明したように、ほ
ぼ同一形状の楕円７０及び７２によって形成されてい
る。図３から明らかなように、駆動工具３０の外部形状
の楕円形状に円曲した葉脈状突条３８は、ソケット２８
の内部形状の溝３６より僅かに小さく形成することが必
要である。同様に、駆動工具３０の楕円形状に円曲した
溝４０は、ソケット２８の葉脈状突条３４よりも僅かに
大きく形成しなければならない。駆動工具３０の外部形
状を構成する葉脈状突条３８及び溝４０の形成する楕円
形状の幾何学的形状は、図７に示されている。
３４及び溝３６を形成するために使用された楕円７０及
び７２が同一または補完的な形状である。楕円７０及び
７２の性質の多くの部分は楕円の短軸７０’（７２’）
の長軸７０”（７２”）に対する比によって決定され、
この比は溝３６の深さ及び対応して葉脈状突条３４の駆
動工具３０の対向する溝４０への突出量の大きな部分を
決定し、したがって図３の係合深さ３５を決定する。図
４及び６で示すように、短軸７０’の長軸７０”に対す
る比は、約０．５００であり、楕円７０ａ、７０ｂ、７
０ｃ及び７０ｄの比は、図５から明らかなようにその形
状に応じて上下に変化する。上記の比は、小さい駆動角
を得られるとともに、図８で示す従来の駆動工具３０’
との互換性が得られる比として経験的に選択される。現
実問題として、短軸７０’の長軸７０”の比が０．６５
８の時にすべての製造誤差範囲においてゼロの駆動角が
得られ、円９０の中心が中心軸線７４に一致する。約
０．５００の比は、この比が、２ １／２°未満の非常
に小さな駆動角を達成するとともに図８で示すＴＯＲＸ
型駆動装置に対する互換性も得られるための妥協点とし
て選択される。図３及び７に関して駆動工具３０を説明
する。この点に関して、上記に説明したように、本発明
による内部形状の楕円形状に円曲した溝３６及び葉脈状
突条３４は、図３乃至図６に関して説明したように、ほ
ぼ同一形状の楕円７０及び７２によって形成されてい
る。図３から明らかなように、駆動工具３０の外部形状
の楕円形状に円曲した葉脈状突条３８は、ソケット２８
の内部形状の溝３６より僅かに小さく形成することが必
要である。同様に、駆動工具３０の楕円形状に円曲した
溝４０は、ソケット２８の葉脈状突条３４よりも僅かに
大きく形成しなければならない。駆動工具３０の外部形
状を構成する葉脈状突条３８及び溝４０の形成する楕円
形状の幾何学的形状は、図７に示されている。
【００４０】外側形状の葉脈状突条３８を形成する楕円
は、内側形状の溝３６を形成する楕円と同一の中心点７
８に関して形成されることが望ましい。同様に、外側形
状の溝４０を規定する楕円は、内部形状の葉脈状突条３
４を規定する楕円と同一の中心点７６に関して形成され
ることが望ましい。実際上、図７に示す楕円は、図５の
対の楕円７２ａ及び７０ａにほぼ対応している。この点
に関して、長軸７２ａ”によって決定される外部形状の
葉脈状突条３８の幅、長軸７２”によって決定される溝
３６の幅よりも小さくなる。一方、外部形状の溝４０の
幅を規定する長軸７０ａ”は、内部形状の葉脈状突条３
４の幅を規定する長軸７０”よりも大きくなる。こうし
て端部３２のソケット２８に対する係合を可能とするの
に十分な間隙が与えられるとともに、駆動工具３０が回
転された時に、駆動工具３０の外部形状の葉脈状突条３
８が確実に内部形状の葉脈状突条３４に係合し、その係
合が、ほぼ、楕円形状に円曲した面が接線方向に接合す
る点４２で生じるものとなる。
は、内側形状の溝３６を形成する楕円と同一の中心点７
８に関して形成されることが望ましい。同様に、外側形
状の溝４０を規定する楕円は、内部形状の葉脈状突条３
４を規定する楕円と同一の中心点７６に関して形成され
ることが望ましい。実際上、図７に示す楕円は、図５の
対の楕円７２ａ及び７０ａにほぼ対応している。この点
に関して、長軸７２ａ”によって決定される外部形状の
葉脈状突条３８の幅、長軸７２”によって決定される溝
３６の幅よりも小さくなる。一方、外部形状の溝４０の
幅を規定する長軸７０ａ”は、内部形状の葉脈状突条３
４の幅を規定する長軸７０”よりも大きくなる。こうし
て端部３２のソケット２８に対する係合を可能とするの
に十分な間隙が与えられるとともに、駆動工具３０が回
転された時に、駆動工具３０の外部形状の葉脈状突条３
８が確実に内部形状の葉脈状突条３４に係合し、その係
合が、ほぼ、楕円形状に円曲した面が接線方向に接合す
る点４２で生じるものとなる。
【００４１】本発明の変形例及び駆動装置の内部形状及
び外部形状を形成するための工具が残りの図面に示され
ている。図１２乃至１６は、本発明の変形例を示してお
り、この変形例において係止部材には、外部形状の駆動
面が形成されている。絶対的に必要な事項ではないが、
係止部材に外部形状の溝及び葉脈状突条を形成するため
の楕円は均一なものとすることが好適である。図１２及
び１４で示す外部形状を備えた係止部材を駆動するため
に使用されるソケットは、対応する内部形状の溝及び葉
脈状突条を形成されており、これらの溝と葉脈状突条の
大きさは外部形状の葉脈状突条と溝に相互係合できる大
きさとされる。即ち、内部形状の葉脈状突条は外部形状
の葉脈状突条よりも僅かに小さく形成され、対応する外
部形状の溝に収容されるように構成される。同様に、内
部形状の溝は、外部形状の溝よりも僅かに大きく形成さ
れる。
び外部形状を形成するための工具が残りの図面に示され
ている。図１２乃至１６は、本発明の変形例を示してお
り、この変形例において係止部材には、外部形状の駆動
面が形成されている。絶対的に必要な事項ではないが、
係止部材に外部形状の溝及び葉脈状突条を形成するため
の楕円は均一なものとすることが好適である。図１２及
び１４で示す外部形状を備えた係止部材を駆動するため
に使用されるソケットは、対応する内部形状の溝及び葉
脈状突条を形成されており、これらの溝と葉脈状突条の
大きさは外部形状の葉脈状突条と溝に相互係合できる大
きさとされる。即ち、内部形状の葉脈状突条は外部形状
の葉脈状突条よりも僅かに小さく形成され、対応する外
部形状の溝に収容されるように構成される。同様に、内
部形状の溝は、外部形状の溝よりも僅かに大きく形成さ
れる。
【００４２】まず、図９乃至１１をみると、図９はパン
チ１００を示しており、このパンチ１００は本発明の駆
動装置の内部形状を形成するために使用される。パンチ
１００は、作業端面１０２を有し、その作業端面１０２
の形状は図１０に示される。さらに、パンチは一連の外
部形状の、楕円形状に円曲された葉脈状突条１０４と、
これと逆向きに対応する一連の楕円形状に円曲された溝
１０６が形成されている。係止部材２０のヘッド部２６
に駆動溝またはソケット２８を形成するためのパンチの
使用要領が、図１１に示されている。軸部２２にネジ２
４を形成する前に、係止部材は、二部材構成の固定部材
１０８、１１０に取り付けられる。パンチ１００は上側
固定部材１０８に収容され、係止部材のヘッド部２６に
係合して、冷間でソケット２８を形成する。この作業の
間、係止部材のヘッド部２６は、固定部材１０８及び１
１０の対応面によって、図示のように最終形状に形成さ
れる。
チ１００を示しており、このパンチ１００は本発明の駆
動装置の内部形状を形成するために使用される。パンチ
１００は、作業端面１０２を有し、その作業端面１０２
の形状は図１０に示される。さらに、パンチは一連の外
部形状の、楕円形状に円曲された葉脈状突条１０４と、
これと逆向きに対応する一連の楕円形状に円曲された溝
１０６が形成されている。係止部材２０のヘッド部２６
に駆動溝またはソケット２８を形成するためのパンチの
使用要領が、図１１に示されている。軸部２２にネジ２
４を形成する前に、係止部材は、二部材構成の固定部材
１０８、１１０に取り付けられる。パンチ１００は上側
固定部材１０８に収容され、係止部材のヘッド部２６に
係合して、冷間でソケット２８を形成する。この作業の
間、係止部材のヘッド部２６は、固定部材１０８及び１
１０の対応面によって、図示のように最終形状に形成さ
れる。
【００４３】図１２は、本発明の係止装置の外部形状を
係止部材に適用した例を示している。係止部材は２０で
示され、ネジ２４を形成した軸部２２を有している。係
止部材のヘッド部は２６で示され、図２で示すようにソ
ケット２８を形成せずに、外部形状の突出部１１２を形
成している。この係止部材の端面図が、図１３に示され
ている。
係止部材に適用した例を示している。係止部材は２０で
示され、ネジ２４を形成した軸部２２を有している。係
止部材のヘッド部は２６で示され、図２で示すようにソ
ケット２８を形成せずに、外部形状の突出部１１２を形
成している。この係止部材の端面図が、図１３に示され
ている。
【００４４】突出部１１２の駆動面は、楕円形状に円曲
した葉脈状突条１１４と、これと逆向きに形成された楕
円形状に円曲した溝１１６を一連に設けて形成される。
前述したように、図１２及び１３の実施例において、ま
た図１４及び１５の実施例において、楕円形状に円曲し
た葉脈状突条１１４及び溝１１６は、ほぼ等しいか、も
しくは補完的な形状の楕円によって規定される。葉脈状
突条１１４の間の溝１１６内には、テーパ状のショルダ
１１８が形成される。これらのショルダは、突出部１１
２の外周面からほぼ軸線方向上向きで、かつ放射方向内
向きに延びており、葉脈状突条１１４の補強または支持
部材として機能する。
した葉脈状突条１１４と、これと逆向きに形成された楕
円形状に円曲した溝１１６を一連に設けて形成される。
前述したように、図１２及び１３の実施例において、ま
た図１４及び１５の実施例において、楕円形状に円曲し
た葉脈状突条１１４及び溝１１６は、ほぼ等しいか、も
しくは補完的な形状の楕円によって規定される。葉脈状
突条１１４の間の溝１１６内には、テーパ状のショルダ
１１８が形成される。これらのショルダは、突出部１１
２の外周面からほぼ軸線方向上向きで、かつ放射方向内
向きに延びており、葉脈状突条１１４の補強または支持
部材として機能する。
【００４５】図１４及び１５には、本発明による外部形
状を持つナット部材１２０が示されている。ナット部材
１２０は、周知の要領でネジ１２４を形成した内部孔１
２２を有している。ナット部材１２０は、円錐形状のス
カート部１２６を有しており、突出部１１２は、図１２
及び１３に関して説明したのと同様に、このスカート部
１２６から突出している。突出部１１２は、一連の交互
に形成された葉脈状突条１１４及び溝１１６を有し、こ
れらは、上述した本発明の原理にしたがって楕円形状に
円曲した形状となっており、これらの形状は、ほぼ補完
的な寸法に形成される楕円によって規定される。
状を持つナット部材１２０が示されている。ナット部材
１２０は、周知の要領でネジ１２４を形成した内部孔１
２２を有している。ナット部材１２０は、円錐形状のス
カート部１２６を有しており、突出部１１２は、図１２
及び１３に関して説明したのと同様に、このスカート部
１２６から突出している。突出部１１２は、一連の交互
に形成された葉脈状突条１１４及び溝１１６を有し、こ
れらは、上述した本発明の原理にしたがって楕円形状に
円曲した形状となっており、これらの形状は、ほぼ補完
的な寸法に形成される楕円によって規定される。
【００４６】図１６は、図１２または１４の外部形状を
形成した突出部１１２に係合したソケット１３０を一部
断面にして示している。ソケット１３０は、本発明の原
理によって、対応する内部形状に形成された駆動面を有
している。即ち、ソケット１３０の内面は、交互に配置
された一連の楕円形状に円曲した葉脈状突条１３２及び
溝１３４によって規定されており、この葉脈状突条１３
２及び溝１３４の形状は、外部形状を形成した突出部１
１２にほぼ同一または補完寸法で形成された楕円形状に
円曲した葉脈状突条１１４及び溝１１６に接合状態で係
合するものとなっている。前述したように、葉脈状突条
１３２及び溝１３４は、接合状態での係合を可能とする
形状とされている。即ち、内向きに形成された楕円形状
に円曲した葉脈状突条１３２は、楕円形状に円曲された
溝１１６よりも僅かに小さく形成され、同様に内部形状
の溝１３４は、外部形状の葉脈状突条１１４よりも僅か
に大きく形成される。したがって、外部形状を設けた突
出部１１２の葉脈状突条１１４及び溝１１６は、ほぼ同
一の楕円形状に形成され、ソケット１３０の内面の葉脈
状突条１３２及び溝１３４は異なる幾何学的形状の楕円
から形成される。この構成は、図１９に示されている。
形成した突出部１１２に係合したソケット１３０を一部
断面にして示している。ソケット１３０は、本発明の原
理によって、対応する内部形状に形成された駆動面を有
している。即ち、ソケット１３０の内面は、交互に配置
された一連の楕円形状に円曲した葉脈状突条１３２及び
溝１３４によって規定されており、この葉脈状突条１３
２及び溝１３４の形状は、外部形状を形成した突出部１
１２にほぼ同一または補完寸法で形成された楕円形状に
円曲した葉脈状突条１１４及び溝１１６に接合状態で係
合するものとなっている。前述したように、葉脈状突条
１３２及び溝１３４は、接合状態での係合を可能とする
形状とされている。即ち、内向きに形成された楕円形状
に円曲した葉脈状突条１３２は、楕円形状に円曲された
溝１１６よりも僅かに小さく形成され、同様に内部形状
の溝１３４は、外部形状の葉脈状突条１１４よりも僅か
に大きく形成される。したがって、外部形状を設けた突
出部１１２の葉脈状突条１１４及び溝１１６は、ほぼ同
一の楕円形状に形成され、ソケット１３０の内面の葉脈
状突条１３２及び溝１３４は異なる幾何学的形状の楕円
から形成される。この構成は、図１９に示されている。
【００４７】図１９には、内部形状の葉脈状突条１３２
と隣接する内部形状の溝１３４が実線で示されている。
楕円形状に円曲した面の葉脈状突条１３２及び溝１３４
を規定する楕円は、７２ｂ及び７０ｂで示されている。
楕円７０ｂ及び７２ｂは、図５に破線で示す楕円にほぼ
対応している。溝１３４を規定する楕円の長軸７２ｂ”
は、内向きの楕円形状に円曲した葉脈状突条１３２を規
定する楕円の長軸７０ｂ”よりも大きくなっている。上
述したように、これらの寸法は、ソケット１３０が同一
の楕円によって規定される葉脈状突条と溝で構成される
外部形状を形成した突出部１１２に係合するために必要
となる。
と隣接する内部形状の溝１３４が実線で示されている。
楕円形状に円曲した面の葉脈状突条１３２及び溝１３４
を規定する楕円は、７２ｂ及び７０ｂで示されている。
楕円７０ｂ及び７２ｂは、図５に破線で示す楕円にほぼ
対応している。溝１３４を規定する楕円の長軸７２ｂ”
は、内向きの楕円形状に円曲した葉脈状突条１３２を規
定する楕円の長軸７０ｂ”よりも大きくなっている。上
述したように、これらの寸法は、ソケット１３０が同一
の楕円によって規定される葉脈状突条と溝で構成される
外部形状を形成した突出部１１２に係合するために必要
となる。
【００４８】図１７は、符号１４０で示す押し出しパン
チを示しており、このパンチは、外部形状を形成した図
１２の係止部材の突出部１１２または図１４のナット部
材を形成するために使用される。押し出しパンチ１４０
は、突出部１１２の葉脈状突条１１４及び溝１１６に対
応して交互に形成された一連の溝及び葉脈状突条によっ
て構成される内面形状を有している。押し出しパンチ１
４０の内面形状は、一連の放射状内向きに配置された楕
円形状に円曲した葉脈状突条１４２とこれと逆向きの一
連の溝１４４を有しており、これらは、突出部１１２に
対応する葉脈状突条１１４及び溝１１６を形成するため
に使用される。葉脈状突条１４２及び溝１４４が所望の
形状の葉脈状突条１１４及び溝１１６を形成するため
に、これらの葉脈状突条１４２及び溝１４４はほぼ同一
の楕円によって規定されなければならない。当業者にお
いて、パンチ１４のような押し出しパンチを使用して図
２及び３と同様の駆動工具を形成する場合、葉脈状突条
１４２及び溝１４４を端部３２の所望の最終形状を得ら
れるように調整することが必要となることが、容易に理
解される。この場合には、葉脈状突条１４２及び溝１４
４は、同一の楕円によっては規定されず、ほぼ図７に示
す楕円形状によって規定されるものとなる。
チを示しており、このパンチは、外部形状を形成した図
１２の係止部材の突出部１１２または図１４のナット部
材を形成するために使用される。押し出しパンチ１４０
は、突出部１１２の葉脈状突条１１４及び溝１１６に対
応して交互に形成された一連の溝及び葉脈状突条によっ
て構成される内面形状を有している。押し出しパンチ１
４０の内面形状は、一連の放射状内向きに配置された楕
円形状に円曲した葉脈状突条１４２とこれと逆向きの一
連の溝１４４を有しており、これらは、突出部１１２に
対応する葉脈状突条１１４及び溝１１６を形成するため
に使用される。葉脈状突条１４２及び溝１４４が所望の
形状の葉脈状突条１１４及び溝１１６を形成するため
に、これらの葉脈状突条１４２及び溝１４４はほぼ同一
の楕円によって規定されなければならない。当業者にお
いて、パンチ１４のような押し出しパンチを使用して図
２及び３と同様の駆動工具を形成する場合、葉脈状突条
１４２及び溝１４４を端部３２の所望の最終形状を得ら
れるように調整することが必要となることが、容易に理
解される。この場合には、葉脈状突条１４２及び溝１４
４は、同一の楕円によっては規定されず、ほぼ図７に示
す楕円形状によって規定されるものとなる。
【００４９】図１８においては、図１２の係止部材と同
様の係止部材が、アダプタ１５０を用いて駆動工具３０
によって駆動される。駆動工具３０’は、端部３２’を
有しており、この端部３２’は、好ましくは、図２の駆
動工具３０に関して使用されたのと同様の要領で等しく
ない楕円によって規定される。突出部１１２は、好まし
くは、図１２に関して前述した構成を有するもので、葉
脈状突条と溝は同一の楕円によって規定される。アダプ
タ１５０は駆動工具３０’から係止部材２０に、端部３
２’が係止部材２０の突出部１１２に形成した外部形状
を有しているに関わらずトルクを伝達するために使用さ
れる。アダプタの両端にはソケット１５２及び１５４が
形成されている。各端部のソケットは、ソケット１３０
と同様に内部形状が形成され、内向きの溝と葉脈状突条
が、端部３２及び突出部１１２の外部形状の葉脈状突条
及び溝と接合状態で係合するように構成される。
様の係止部材が、アダプタ１５０を用いて駆動工具３０
によって駆動される。駆動工具３０’は、端部３２’を
有しており、この端部３２’は、好ましくは、図２の駆
動工具３０に関して使用されたのと同様の要領で等しく
ない楕円によって規定される。突出部１１２は、好まし
くは、図１２に関して前述した構成を有するもので、葉
脈状突条と溝は同一の楕円によって規定される。アダプ
タ１５０は駆動工具３０’から係止部材２０に、端部３
２’が係止部材２０の突出部１１２に形成した外部形状
を有しているに関わらずトルクを伝達するために使用さ
れる。アダプタの両端にはソケット１５２及び１５４が
形成されている。各端部のソケットは、ソケット１３０
と同様に内部形状が形成され、内向きの溝と葉脈状突条
が、端部３２及び突出部１１２の外部形状の葉脈状突条
及び溝と接合状態で係合するように構成される。
【００５０】図２０及び２１は、駆動工具３０’の変形
例を示している。駆動工具３０における駆動工具の軸線
にほぼ平行で、比較的直線的に形成された楕円形状に円
曲した葉脈状突条３８及び溝４０と異なり、駆動工具３
０’は、球状の係止部材係合端部３２’を有している。
ボールまたは球状のドライバは、従来技術において周知
であり、ドライバと係止部材を一直線状に配置すること
なく係止部材を駆動することが出来るものとなる。本発
明によるボールまたは球状のドライバ３０は、一連の楕
円形状に円曲した葉脈状突条３８’及び溝４０’を駆動
ヘッドまたは端部３２’の外面に配置している。葉脈状
突条３８’及び４０’は、駆動工具３０と実質的に同一
の幾何学的形状によって形成され、溝４０’及び葉脈状
突条３８’は図３及び７の駆動工具３０に関して説明し
たのと同じ要領で異なる楕円によって規定される。さら
に、葉脈状突条３８’及び溝４０’は軸線方向に湾曲し
て端部３２’の球状外周面に適合されている。
例を示している。駆動工具３０における駆動工具の軸線
にほぼ平行で、比較的直線的に形成された楕円形状に円
曲した葉脈状突条３８及び溝４０と異なり、駆動工具３
０’は、球状の係止部材係合端部３２’を有している。
ボールまたは球状のドライバは、従来技術において周知
であり、ドライバと係止部材を一直線状に配置すること
なく係止部材を駆動することが出来るものとなる。本発
明によるボールまたは球状のドライバ３０は、一連の楕
円形状に円曲した葉脈状突条３８’及び溝４０’を駆動
ヘッドまたは端部３２’の外面に配置している。葉脈状
突条３８’及び４０’は、駆動工具３０と実質的に同一
の幾何学的形状によって形成され、溝４０’及び葉脈状
突条３８’は図３及び７の駆動工具３０に関して説明し
たのと同じ要領で異なる楕円によって規定される。さら
に、葉脈状突条３８’及び溝４０’は軸線方向に湾曲し
て端部３２’の球状外周面に適合されている。
【００５１】図２２は、本発明の他の変形例を示す、図
４と同様の図である。図２２の実施例は、楕円形状に円
曲した葉脈状突条３４及び溝３６を規定する楕円７０及
び７２は同一であるが、楕円の中心までの半径８０、８
２が異なるものとして、それぞれ円７９’及び７９”上
に位置するようにしたものである。接合点４２は、楕円
形状の曲面７０、７２にそって僅かに放射方向外側に移
動する。このため接線５０”は、接合点４２において放
射方向線５６との間に駆動角α４を形成する。駆動角α
４は、１５°±５°のオーダーである。したがって、図
１乃至７の実施例ほどトルク伝達効率が高くないが、図
２２の実施例においても従来技術と同等のトルク伝達効
率が得られるものとなり、ドライバの葉脈状突条の断面
を大きくすることが可能であるので、強度的に優れたド
ライバを提供することが出来る。
４と同様の図である。図２２の実施例は、楕円形状に円
曲した葉脈状突条３４及び溝３６を規定する楕円７０及
び７２は同一であるが、楕円の中心までの半径８０、８
２が異なるものとして、それぞれ円７９’及び７９”上
に位置するようにしたものである。接合点４２は、楕円
形状の曲面７０、７２にそって僅かに放射方向外側に移
動する。このため接線５０”は、接合点４２において放
射方向線５６との間に駆動角α４を形成する。駆動角α
４は、１５°±５°のオーダーである。したがって、図
１乃至７の実施例ほどトルク伝達効率が高くないが、図
２２の実施例においても従来技術と同等のトルク伝達効
率が得られるものとなり、ドライバの葉脈状突条の断面
を大きくすることが可能であるので、強度的に優れたド
ライバを提供することが出来る。
【００５２】さらに、楕円７０、７２に沿った接合点の
移動は、駆動角に大きく影響する。この事実は、誤差や
変化によって接合点及び駆動角が大きく変化しない図５
に示した本発明の重要性を強調する意味を持つ。さら
に、図２２の実施例においては、同一の楕円を用いてい
るが、図５に仮想線で示した異なる楕円を用いた構成を
図２２の実施例に用いることも可能である。またさら
に、すべての実施例において楕円７０、７２の短軸７
０’、７２’を放射方向に配置しているが、連続する楕
円の一方または双方を長軸を中心７４に対して放射方向
に向けて配置することも可能である。
移動は、駆動角に大きく影響する。この事実は、誤差や
変化によって接合点及び駆動角が大きく変化しない図５
に示した本発明の重要性を強調する意味を持つ。さら
に、図２２の実施例においては、同一の楕円を用いてい
るが、図５に仮想線で示した異なる楕円を用いた構成を
図２２の実施例に用いることも可能である。またさら
に、すべての実施例において楕円７０、７２の短軸７
０’、７２’を放射方向に配置しているが、連続する楕
円の一方または双方を長軸を中心７４に対して放射方向
に向けて配置することも可能である。
【００５３】本発明の駆動装置は、図１乃至８の実施例
に関して概括的かつ概念的に説明された。また、装置の
外部形状及び内部形状を形成するための工具が、図９乃
至１１及び１７に示された。本発明の変形例は、図１２
乃至１６に示され、この変形例においては係止部材には
外部形状が形成された駆動ヘッド部が設けられ、内部形
状を形成したソケット部材によって駆動される構成が説
明された。当業者において、本発明が他の種々の変形例
に適用可能であることが認識される。本発明は、さら
に、外部形状及び内部形状の種々の溝及び葉脈状突条を
規定する楕円が共通の円上に配置された構成に関して説
明された。即ち、図４によれば、種々の楕円の中心点の
半径８０及び８２は同一である。しかしながら、図２２
で示すように、本発明は、半径８０、８２が異なる構成
においても同様に適用可能である。即ち、一方の一連の
楕円の中心点を対応する他方の一連の楕円の中心よりも
外側に配置することも、本発明に包含されるものであ
る。さらに、本発明は、六つの葉脈状突条を持つ構成に
ついて説明したが、楕円形状に円曲された葉脈状突条の
数量は適宜増減可能なものである。なお、本発明の開示
に基づいて、当業者が容易に想いつく種々の変形及び変
更は、本発明の特許請求の範囲に記載した範囲に属する
限りにおいて、本発明の技術思想内に包含するものであ
る。
に関して概括的かつ概念的に説明された。また、装置の
外部形状及び内部形状を形成するための工具が、図９乃
至１１及び１７に示された。本発明の変形例は、図１２
乃至１６に示され、この変形例においては係止部材には
外部形状が形成された駆動ヘッド部が設けられ、内部形
状を形成したソケット部材によって駆動される構成が説
明された。当業者において、本発明が他の種々の変形例
に適用可能であることが認識される。本発明は、さら
に、外部形状及び内部形状の種々の溝及び葉脈状突条を
規定する楕円が共通の円上に配置された構成に関して説
明された。即ち、図４によれば、種々の楕円の中心点の
半径８０及び８２は同一である。しかしながら、図２２
で示すように、本発明は、半径８０、８２が異なる構成
においても同様に適用可能である。即ち、一方の一連の
楕円の中心点を対応する他方の一連の楕円の中心よりも
外側に配置することも、本発明に包含されるものであ
る。さらに、本発明は、六つの葉脈状突条を持つ構成に
ついて説明したが、楕円形状に円曲された葉脈状突条の
数量は適宜増減可能なものである。なお、本発明の開示
に基づいて、当業者が容易に想いつく種々の変形及び変
更は、本発明の特許請求の範囲に記載した範囲に属する
限りにおいて、本発明の技術思想内に包含するものであ
る。
【００５４】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、今日の
製造技術において過剰な経費を必要とせず、かつ負荷さ
れた力を非常に効率よく駆動トルクに変換することが出
来る駆動装置または結合ユニット及びこうしたユニット
を製造するための工具を提供することが出来る。
製造技術において過剰な経費を必要とせず、かつ負荷さ
れた力を非常に効率よく駆動トルクに変換することが出
来る駆動装置または結合ユニット及びこうしたユニット
を製造するための工具を提供することが出来る。
【００５５】本発明の楕円形状は、＋２ １／２°乃至
−２ １／２°の範囲の非常に小さな駆動角を達成する
とともに、本発明による楕円形状における誤差の変化に
よって、駆動工具と係止部材の間の接合点が大きく変化
しないものとすることが出来る。従って、本発明によれ
ば、誤差の変動が生じた場合にも接合点が比較的一定に
保持されるばかりでなく、駆動角も約０°付近の比較的
狭い範囲に保持される。さらに、楕円形状によって、上
述した形式及び種類の他のスプライン式駆動装置よりも
高い強度の外部形状部材の使用が可能となる。最後に、
非常に小さな駆動角を用いることによって、内部及び外
部形状部材に関して葉脈状突条と溝間の係合深さを浅く
することが可能となり、従って、上記の説明から明かな
ように、より大きな駆動力をより小さなヘッド及び工具
に負荷することが可能となる。また、装置が負荷された
力を高い効率で駆動トルクに変換し得るので、ドライバ
の軸線方向に進入する深さが、従来技術におけるデザイ
ンに比べて減少するので、より小さな部材の使用が可能
となり、駆動装置の全体の製造において金属または原材
料を減少することが可能となる。
−２ １／２°の範囲の非常に小さな駆動角を達成する
とともに、本発明による楕円形状における誤差の変化に
よって、駆動工具と係止部材の間の接合点が大きく変化
しないものとすることが出来る。従って、本発明によれ
ば、誤差の変動が生じた場合にも接合点が比較的一定に
保持されるばかりでなく、駆動角も約０°付近の比較的
狭い範囲に保持される。さらに、楕円形状によって、上
述した形式及び種類の他のスプライン式駆動装置よりも
高い強度の外部形状部材の使用が可能となる。最後に、
非常に小さな駆動角を用いることによって、内部及び外
部形状部材に関して葉脈状突条と溝間の係合深さを浅く
することが可能となり、従って、上記の説明から明かな
ように、より大きな駆動力をより小さなヘッド及び工具
に負荷することが可能となる。また、装置が負荷された
力を高い効率で駆動トルクに変換し得るので、ドライバ
の軸線方向に進入する深さが、従来技術におけるデザイ
ンに比べて減少するので、より小さな部材の使用が可能
となり、駆動装置の全体の製造において金属または原材
料を減少することが可能となる。
【図１】本発明による駆動装置形状を持つ係止部材と駆
動工具の斜視図、
動工具の斜視図、
【図２】係止部材を断面にして示す図１の係止部材とド
ライバの正面図、
ライバの正面図、
【図３】各部材の駆動面と被駆動面が本発明による形状
に形成されたドライバとその係止部材の溝との係合関係
を示した断面図、
に形成されたドライバとその係止部材の溝との係合関係
を示した断面図、
【図４】内部溝の好適なデザインとその寸法の形状乃至
幾何学的形状を示す模式図、
幾何学的形状を示す模式図、
【図５】図４の模式図の一部を拡大して示す模式図、
【図６】図１及び２の実施例における内部形状部材また
は係止部材の葉脈状突条及び溝の楕円形状の楕円の全体
的幾何学的形状を示す図５と同様の模式図、
は係止部材の葉脈状突条及び溝の楕円形状の楕円の全体
的幾何学的形状を示す図５と同様の模式図、
【図７】図１及び図２の実施例における外部形状部材、
即ちドライバの溝及び葉脈状突条の楕円形状を示す図６
と同様の摸式図、
即ちドライバの溝及び葉脈状突条の楕円形状を示す図６
と同様の摸式図、
【図８】本発明によって形成された溝を有する係止部材
の締結に際して、従来型ドライバを使用する要領を示す
図３と同様の図、
の締結に際して、従来型ドライバを使用する要領を示す
図３と同様の図、
【図９】本発明による内部形状の駆動面、即ち図１の係
止部材の溝またはソケットを形成するための、パンチ状
の工具の正面図、
止部材の溝またはソケットを形成するための、パンチ状
の工具の正面図、
【図１０】図９のパンチの端面図、
【図１１】係止部材の駆動溝を形成するために図９の工
具を他の工具と関連して使用される状態を示す断面図、
具を他の工具と関連して使用される状態を示す断面図、
【図１２】本発明による外部形状駆動面を持つ係止部材
の正面図、
の正面図、
【図１３】図１２の係止部材の端面図、
【図１４】本発明による外部形状駆動面を持つナットの
正面図、
正面図、
【図１５】図１４のナットの端面図、
【図１６】本発明による外部駆動形状を持つ係止部材と
それに対向する内部形状のソケットとを、ソケットを断
面にして示す平面図、
それに対向する内部形状のソケットとを、ソケットを断
面にして示す平面図、
【図１７】本発明駆動装置の部材の外部形状を形成する
ための押し出しパンチ状工具の一部切欠正面図、
ための押し出しパンチ状工具の一部切欠正面図、
【図１８】被駆動部材としての係止部材を、係止部材と
駆動工具間の結合部材とともに示す一部切欠正面図、
駆動工具間の結合部材とともに示す一部切欠正面図、
【図１９】係止部材等とともに使用され、かつ、同様の
均一な楕円によって構成される楕円形状の円曲面によっ
て形成された外部形状駆動面を有するソケットの幾何学
的形状を示す図６及び７と同様の図、
均一な楕円によって構成される楕円形状の円曲面によっ
て形成された外部形状駆動面を有するソケットの幾何学
的形状を示す図６及び７と同様の図、
【図２０】本発明の楕円形円曲駆動装置を使用するボー
ル型駆動工具の部分的正面図、
ル型駆動工具の部分的正面図、
【図２１】図２０のボール型駆動工具の端面図、
【図２２】楕円を同一とし、かつ、中央の円を異なる半
径とした葉脈状突条を持つ駆動装置の幾何学的形状の変
形例を示す図４と同様の図である。
径とした葉脈状突条を持つ駆動装置の幾何学的形状の変
形例を示す図４と同様の図である。
２０ 係止部材 ２２ その細長い軸部 ２４ ねじ ２６ 大径のヘッド部 ２８ ソケット ３０ 駆動工具 ３０’ ドライバ ３２ その端部 ３４ 葉脈状突条 ３５ 係合深さ ３６ 溝 ３８、３８’ 葉脈状突条 ４０ 溝 ４２ 接合位置 ４２’ 接合点 α１、α２、α３、α４ 駆動角度 ５０ 接線（放射方向線） ５０’ 接線方向線 ５２ 半径方向線（放射方向線） ５４ 矢印（負荷された力） ５６ 放射方向線 ５８ 放射方向成分 ６０ 直角方向成分 ７０ 葉脈状突条３４を規定する楕円 ７２ 溝３６を規定する楕円 ７０’、７２’ 短軸 ７０”、７２” 長軸 ７４ 駆動溝の軸 ７６、７８ 楕円７０、７２の中心 ７９ 円 ８０、８２ 半径 ８４ 正六角形 ９０ 円弧、円 ９４ 線 ９６ 放射方向線 １００、１４０ パンチ １０２ 作業端面 １０４、１１４、１３２、１４２ 葉脈状突条 １０６、１１６、１３４、１４４ 溝 １０８、１１０ 固定部材 １１２ 突出部 １１８ ショルダ １２０ ナット部材 １２２ 内部孔 １２４ ネジ １２６ スカート部 １３０、１５２、１５４ ソケット １５０ アダプタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチヤード セイドル アメリカ合衆国 61107 イリノイ州ロツ クフオード クロバーヌツク ロード 6848
Claims (6)
- 【請求項１】 第一列の曲面と、該第一列の曲面と逆向
きの第二列の曲面とを有し、前記第一列及び第二列の曲
面が交互に配置され、かつ、前記第一列及び第二列の互
いに隣接する曲面が合一する部材によって構成される生
産品において、前記第一及び第二の列の前記曲面（３４
または３６、３８または４０）が楕円形状であり、か
つ、１つの中心点（７６、７８）で形成され、前記第一
列のすべての楕円曲面（３４または３８）が実質的に同
一寸法の楕円（７０）で形成され、前記第二列のすべて
の楕円曲面（３６または４０）が同一寸法の楕円（７
２）で形成されることを特徴とする生産品。 - 【請求項２】 前記第一列の楕円曲面（３４または３
８）の中心点（７６）と前記第二列の楕円曲面（３６ま
たは４０）の中心点（７８）とが、それぞれ正六角形
（８４及び８６）の頂点に位置する請求項１記載の生産
品。 - 【請求項３】 前記生産品が、駆動ヘッド（２６）を持
つ係止部材（２０）であり、前記駆動ヘッド（２６）が
ソケット（２８）を有し、該ソケットが前記第一列及び
第二列の楕円曲面（７０及び７２）に規定される部分を
有している請求頂１記載の生産品。 - 【請求項４】 前記生産品が、構成部材（図９乃至１１
及び１７）上に対応する連続した楕円曲面を形成する成
形工具（１００または１４０）である請求項１記載の生
産品。 - 【請求項５】 前記生産品が、対応する形状の駆動部材
（図２及び１８）と係合する駆動工具（３０または１５
０）である請求項１記載の生産品。 - 【請求項６】 前記第一列及び第二列の楕円曲面（３４
または３８、３６または４０）を形成する楕円（７０及
び７２）の中心が、すべて共通円上に配置され、それら
の短軸（７０’及び７２’）がほぼ放射方向線（８０、
８２）にそって配置され、それらの長軸（７０”、７
２”）が前記短軸（７０’及び７２’）が位置する放射
方向線（８０、８２）に実質的に直角に配置される請求
項１乃至５のいずれかに記載の生産品。
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