JPH06511303A - 傾斜リブを有するねじ頭およびかかるねじ頭を製造するためのポンチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 傾斜リブを有するねじ頭およびかかるねじ頭を製造するためのポンチ 本発明は、１９７８年４月１８日付けの米国特許第４．０８４．４７８号に記載 され、その第２．３図に概略的に示されているタイプのねじ頭に関する。このね じ頭はそのドライバ係合面のい（つかにリブを備えており、ドライバの縁と連動 してねじ駆動時およびねじ取り外し時にドライバが滑ってねじ頭から外れる傾向 を低減するようになっている。

このようなリブを金属ポンチで製造する際、ねじ頭の金属がねじ軸線から外方へ 、そして軸線方向へ流れる傾向があり、ねじ頭形成作業中にリブを完全に満たさ ないことがある。

本発明では、リブの不完全な充填についてのこの問題を解決すべく、リブをねじ 軸線から外方へ１°〜１０°の小さい角度、好ましくは、約１°〜６°の角度だ け傾斜させて金属の流れ角に一致させる。

本発明の別の要件では、傾斜リブ角に対して直角ｉこ測定したリブの゛頂点角が 充分に大きくて、リブが形成したねじ頭からポンチを引き抜くときにそれと干渉 することがないようにしている。一本発明をより充分に理解するために、以下に 図面を参照して本発明の詳細な説明する。図面において： 第１．２．３図は、米国特許第４．０８４．４７８号から採用したものである。

第３Ａ図は、第３図と同様の図であるが、本発明に従ってリブに設けた傾斜面を 示す図である。

第３Ｂ図は、米国特許第４．０８４．４７８号の第３図と同様のものであり、側 壁がウィングの中心線ならびに断面線Ｃ−Ｃの位置から偏位している角度である ウィング角Ｂを示す図である。

第４図は、第３Ｂ図のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図であり、ベース角と呼ぶ角度 りを示す図である。

第５図は、第３Ａ、３Ｂ図に示すリブを形成するのに用いることのできるポンチ の端面図である。

第６図は、第５図に示すポンチの側面図である。

本発明を充分に理解するために、本発明者による、１９７８年４月１８日発行の 米国特許第４．０８４．４７８号を参照することができる。上述したように、第 １．２．３図は米国特許第４．０８４，４７８号における教示内容の不必要な繰 り返しを避けるためにこの米国特許第４．０８４．４７８号から採用したもので ある。米国特許第４．０８４．４７８号の開示内容は本発明に関係している。

次に第３Δ図に関して、この図は第３図と同様であるが、ただし、ねじ頭軸線に 平行な線からリブの頂点が偏位している傾斜角Ａを示している。第３Δ図におい ては、説明の目的で、この角度へは誇張して示しである。実際には、この傾斜角 Ａは１°〜１０°、好ましくは、１６〜６６の範囲にあって、金属の流れ角に一 致させてなければならない。正確な角度は適切な実験によって容すに決めること ができ、ウィング・スロットのサイズ、ねじ頭の深さ、金属の流れ特性、成形温 度などの関数となる。

この傾斜リブを形成するポンチはねじ軸線に対して平行な方向に形成したねじか ら引き抜かなければならないので、形成したリブがポンチの引き抜きの妨げとな ってはならない。そのために、リブは非常に大きい、好ましくは、９０°よりも 大きい頂点角を備える。

この関係を理解するために、第４図を参照する。この図では、ねじ軸線に対して 平行な断面線Ｃ−Ｃに沿って見たリブの面が垂直なウィング角に対してベース角 りを持つ。このベース角りは垂直ウィング角Ｂと同等またはそれ以下でなければ ならない。こうすれば、リブの面と係合するいかなるグイポンチ面もなんら干渉 なしにこの横断面上を垂直方向へ通過することができる。

本明細書では便宜上、角度りはベース角と呼び、角度Ｂはウィング角と呼ぶ。第 ３Ｂ図および第４図を検討すればわかるように、頂点角が小さい場合、リブを通 る軸線に対して平行な断面は角度りの増大を示し、ねじ頭の形成後ポンチを解放 できなくなる。

たいていの市販ねじにおいては、ウィング角は４６〜５６のオーダーである。１ °〜６°のリブ傾斜角の場合、９０°以上の頂点角でベース角りがウィング角よ りも小さくなる。頂点角が７０°のオーダーにあり、傾斜角が１２°である場合 には、ベース角はウィング角よりも大きい１６°となる。この場合、ポンチは引 き抜くことができなくなる。したがって、本発明にとって重要な点かい（つかあ る　゛ことは当業者にとって明らかであろう。

リブ傾斜角は、金属の流れ角に合わせるには、１°〜１０°、好ましくは、１° 〜６°でなければならない。リブに対して直角に測定したリブの頂点角は、ドラ イバ係合面の垂直ウィング角Ｂに依存して充分に太き（なければならない。好ま しくは、約９５°よりも大きくなければならない。ウィング角Ｂがもっと大きく なると、頂点角がより小さくなる。ウィング角が小さくなると、頂点角は大きく ならなければならない。いずれにしても、リブ面を通る断面によって生じる、垂 直ウィング面に対して測定したベース角りは垂直ウィング角以下でなければなら ない。

本発明の成る特定の実施例を説明してきたが、基本的な原理は、ウィング角が０ °（たとえば、米国特許第４．０８４．４７８号の第３９図）である場合を除い て、米国特許第４．０８４．４７８号に示されるねじ頭におけるリブのすべて（ テーパ付きリブを含む）に適用できる。これについては、リブ７６の軽微な偏位 を明瞭に示している第３８図を参照することができる。しかしながら、このリブ はほぼ垂直な平面内に位置する。

このリブ７６は本発明で定義しているような傾斜リブではない。本発明のリブ縁 はねじ軸線に対して傾斜しており、したがって、ねじ軸線に対して平行でない平 面内に位置している。

上述したリブ形態は市販されているヘッディング機械における普通の技術によっ て形成し得る。第５．６図は第３Δ、３Ｂ図に示すリブを形成するようになって いる形態のポンチを示している。これら第５．６図は米国特許第４．１５１．６ ２１号の第５８．５９図と同様の図であるが、本発明を説明するために修正しで ある。参照符号１５０で全体的に示すポンチは普通のポンチ形成技術に従って形 成し得るが、本発明を含むように修正することもできる。ポンチ１５０は面１５ ４とこの面１５４から突出する一体ダポ１５６とを有する本体部１５２を包含す る。ダボ１５６はくぼみの形状の補体であり、ポンチ１５０の面１５４は意図し たねじ頭（ここでは平坦な頭として説明する）のそれの相補形である。ダボ１５ ６は中央コア１５８と、このコアからほぼ半径方向外方へ延びる複数の刃１６０ とを包含する。６刃１６０は一対の側面１６２．１６４と、コア１５８の外面か ら上向き外方へ傾斜する端面１５６とを有する。刃１６０は、それぞれの上端の ところで、ポンチの面１５４に合体して一体構造を構成する。刃の多数の面１６ ２または１６４あるいはこれら両方は溝１６８を備えており、これらの溝は溝側 壁１７０によって構成されている。これらの溝は（ぼみ溝の側壁に形成されるこ とになっているリブ２６の溝とほぼ同じ横断面積、形状を構成している。したが って、溝１６８は数十分の１インチまたはそれ以下の深さであり、それらの相対 的な寸法は図面でわかるように誇張しである。溝１６８は面１６２のうちの１つ またはそれ以上の面に形成してもよいし、あるいは、所望に応じて面１６２．１ ６４の両方に形成してもよい。図示したポンチでは、溝１６８は駆動壁を構成す ることになるいくつかの刃１６０の面１６２に形成しである。溝１６８はそれぞ れの刃側壁１６０または１６２あるいはこれら両方の下縁１７２（側壁が端面１ ６６と合流するところ）から延び、所望程度まで上方へ延びる。溝は、刃１６０ の頂部（ポンチの面１５４に合体するところ）まで完全に延びてもよいし、ある いは、製作しようとしているリブ形態に依存して刃１６０と面１５４の合流点の 　下で終ってもよい。溝の各々は、三角形の横断面を有し、この三角形の頂点が ドライバの縁と係合するリブ縁を形成するように形成してもよい。溝１６８の軸 線は、ポンチ軸線に対して平行な平面に対して角度Ａだけ金属の流れ方向にポン チ軸線から上向き外方へ傾いている。この角度Ａ（第３Ａ１６図参照）は約１° 〜１０°である。

ポンチの対応した側壁面１６２は１°〜１０°の小さい垂直ウィング角Ｂ（第３ Ａ、６図参照）だけポンチ軸線から外方へ傾斜している。

溝１６８は溝（および形成されたリブ）を通る垂直断面が垂直ウィング角Ｂと同 じまたはそれ以下のベース角Ｄ（第４図参照）を溝（およびリブ面）に与えるに 充分な大きさの頂角を有する。この頂角は溝頂点に対して直角な平面で測定する 。

ポンチが最終的なねじ頭に対して正確に相補的な面を有するので、傾斜角Ａおよ びウィング角Ｂにとって好ましい範囲はねじ頭について特定した値と同じである 。

国際調査報告 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、　ＡＵ、 　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ３，ＨＵ、ＪＰ、　Ｋ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．側壁面からなるドライバ係合面上にリブが設けてあり、このリブがドライバ の縁と係合してドライバが滑って側壁面との係合から外れる傾向を低減する頂点 に通じる面を有するねじ頭であって、金属を所定の方向へ流動させる金属変形ポ ンチで形成されるねじ頭において、 リブ２６が真直ぐであり、三角形の横断面を有し、この三角形の頂点がドライバ の縁と係合するリブ縁を形成しており、リブ軸線がねじ軸線に対して平行な平面 に対して角度Ａ（リブ角）だけ金属の流れ方向にねじ軸線から上向き外方へ傾斜 しており、前記リブ角Ａが約１°〜１０°であり、対応する側壁面２２が１°〜 １０°の小さい垂直ウィング角Ｂだけねじ軸線から外方へ傾斜しており、前記リ ブ２６が、前記傾斜したリブを通る垂直断面が垂直ウィング角Ｂと同じまたはそ れ以下の角度Ｄ（ベース角）をリブ面に与えるに充分な大きい頂角を有し、前記 頂角がリブ縁に対して直角の平面で測定したものであることを特徴とするねじ頭 。
2. ２．請求の範囲第１項記載のねじ頭において、リブ角Ａが約１°〜６°であるこ とを特徴とするねじ頭。
3. ３．請求の範囲第１項記載のねじ頭において、リブ角Ａが約３°であることを特 徴とするねじ頭。
4. ４．請求の範囲第１項記載のねじ頭において、リブ角Ａが約５°であることを特 徴とするねじ頭。
5. ５．請求の範囲第１項記載のねじ頭において、リブ角Ａが約３°〜６°であるこ とを特徴とするねじ頭。
6. ６．回転可能ファスナの端にドライバ係合面を形成する衝撃工具であって、 軸線を有し、また、この軸線に沿って位置する端部を有する本体部を包含し、こ の端部が形成しようとしている主要ドライバ係合面の形状にほぼ対応する主要幾 何学形状を構成する主要面を有し、また、 前記端部の前記主要面のうちの少なくとも１つに比較的小さい横断面寸法の少な くとも１つの細長い溝を形成する手段を包含し、前記溝が前記軸線のほぼ長手方 向に延びており、前記工具の端部が回転可能なファスナの材料に打ち込まれたと きに、端部の主要面が前記幾何学形状の主要ドライバ係合面を形成し、前記細長 い溝が前記少なくとも１つの主要ドライバ係合面から延びる比較的小さい横断面 寸法の突起を形成するようになっている衝撃工具において、 細長い溝１６８が三角形の横断面を有し、三角形の頂点がドライバの縁と係合す るリブ縁を形成しており、溝軸線がポンチ軸線に対して平行な平面に対して再度 Ａだけ金属流動方向へポンチ軸線から上向き外方へ傾斜しており、この角度Ａが 約１°〜１０°であり、ポンチの対応する側壁面が１°〜１０°の小さい垂直ウ ィング角Ｂだけポンチ軸線から外方へ傾斜しており、前記溝が、前記形成された リブ２６を通る垂直断面が垂直ウィング角Ｂと同じまたはそれ以下のベース角Ｄ をリブ面に与えるに充分な大きさの頂角を有し、この頂角が溝に対して直角な平 面において測定したものである ことを特徴とする工具。
7. ７．請求の範囲第６項記載の工具において、角度Ａが約１°〜６°であることを 特徴とする工具。
8. ８．請求の範囲第６項記載の工具において、前記角度Ａが約３°であることを特 徴とする工具。
9. ９．請求の範囲第６項記載の工具において、前記角度Ａが約５°であることを特 徴とする工具。
10. １０．請求の範囲第６項記載の工具において、前記角度Ａが約３°〜６°である ことを特徴とする工具。