JPWO2014102959A1 - ねじ用十字穴 - Google Patents
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Abstract
ドライバビット１３が嵌合する係合溝４の底面５が、急斜面６と、緩斜面７とから形成され、係合溝４の側壁１２とドライバビット１３とが接触する面積を接触面積Ｓ１、係合溝４の側壁１２とドライバビット１３とが接触しない面積を非接触面積Ｓ２、ドライバビット１３の回転半径をＺ１、十字穴の半径をＺ２としたとき、非接触面積Ｓ２に半径Ｚ２を乗じて定義した指標Ｗ２が、接触面積Ｓ１に回転半径Ｚ１を乗じて定義した指標Ｗ１に対して７０％以上となるように構成されている十字穴が潰れた後でもここにドライバビットを嵌合させ、ねじを緩めることが可能なねじ用十字穴。
Description
本発明は、ねじの頭部に成形され、ドライバビットが嵌合するねじ用十字穴に関する。
ドライバビットがねじ用十字穴から迫り上がり、最終的に外れる現象（カムアウト）、並びにドライバビットが十字穴を潰してしまう現象（リームアウト）に鑑みて構成されたねじ用十字穴としては、特許文献１に示すものが知られている。このねじ用十字穴については、係合溝の底面が、急斜面と緩斜面から形成されている。このため、急斜面のみで形成される通常のねじ用十字穴と比較して、係合溝の駆動面積（側壁）が拡大するので、カムアウト及びリームアウト現象を低減することができる。
しかしながら、前記ねじ用十字穴においても、カムアウト及びリームアウト現象を完全に防ぐことはできない。特に、ねじ頭部の厚みが薄くなる程、これら現象の発生率が高くなる。このため、十字穴が潰れた後にドライバビットを嵌合させ、ねじの取り外しを試みたところで、係合溝の側壁に多少の係り代があるぐらいでは、ドライバビットでねじを緩めることはできなかった。
本発明は、上記課題に鑑みて創成されたものであり、十字穴が潰れた後でもここにドライバビットを嵌合させ、ねじを緩めることが可能なねじ用十字穴を提供することを目的とする。
本発明のねじ用十字穴は、ドライバビットが嵌合する係合溝の底面が、急斜面と、緩斜面とから形成されるねじ用十字穴において、前記係合溝の側壁とドライバビットとが接触する面積を接触面積S１、当該係合溝の側壁とドライバビットとが接触しない面積を非接触面積S２、当該ドライバビットの回転半径をZ１、ねじ用十字穴の半径をZ２としたとき、非接触面積S２に半径Z２を乗じて定義した指標W２が、接触面積S１に回転半径Z１を乗じて定義した指標W１に対して７０％以上となるように構成されている。
また、前記急斜面と緩斜面との連結点が、ねじ頭部座面よりも高い位置になるように構成されていることが好ましい。
また、前記急斜面と緩斜面との連結点が、ねじ頭部座面と同一の高さ位置になるように構成されていることが好ましい。
本発明のねじ用十字穴によれば、十字穴が潰れた後でも、係合溝の側壁がドライバビットと係合し、緩める方向へトルクを伝達できるだけの面積を備えているので、ねじを緩めることができる。
なお、前記急斜面と緩斜面との連結点が、ねじ頭部座面よりも高い位置になるように構成すれば、首部の厚みが増し、ねじの首下強度が優れる。また、係合溝の側壁において、ドライバビットのトルクが作用する駆動重心がねじの回転軸から離れた位置となるので、トルクの伝達効率が優れる。
なお、前記急斜面と緩斜面との連結点が、ねじ頭部座面と同一の高さ位置になるように構成すれば、ドライバビットの姿勢を安定させることができる。
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１において１は、本発明のねじ用十字穴であり、頭部２に成形するものである。このねじ用十字穴１は、平面視において、中心に位置する円錐穴３と、この円錐穴３の開口部から放射状に延びる４本の係合溝４とから成る。
図２に示すように、前記係合溝４の底面５は、複合角を成しており、急斜面６と、緩斜面７とから形成されている。この急斜面６は円錐穴２の開口部から延び、この急斜面６に緩斜面７が続いて成形され、頭部２の表面まで延びている。緩斜面７がねじの回転軸Lに対して成す角αは、３５°に設定される一方、急斜面６がねじの回転軸Lに対して成す角βは、２６°に設定されている。
また、頭部２の座面８とねじ軸部９とを連ねる首部１０については、その外周がテーパ面１１に成形されている。このため、首部１０の厚みｔが増すので、首部１０の強度が増す。
さらに、急斜面６と緩斜面７との連結点Pは、頭部２の座面８よりも高い位置に設定されている。このため、連結点Pが頭部２の座面８よりも低い位置に設定されている場合と比較して、首部１０の厚みｔが増し、益々、首部１０の強度に優れたものとなる。しかも、このような連結点Pの設定によれば、係合溝４の側壁１２に作用するドライバビット１3の駆動重心がねじの回転軸から離れた位置になるので、トルクの伝達効率に優れたものとなる。
なお、前記連結点Pは、頭部２の座面８と同一の高さ位置になるように構成してもよい。このような構成によれば、ドライバビット１３の姿勢を安定させることができる。嵌合時におけるドライバビット１３の姿勢が安定するということは、リームアウト及びカムアウト現象の防止につながる。
ここで、図２において薄い塗りを施した箇所は、係合溝４の側壁１２がドライバビット１３と接触する範囲（以下、接触面積S１という）を表す。一方、濃い塗りを施した箇所は、係合溝４の側壁１２がドライバビット１１と接触しない範囲（以下、非接触面積S２という）を表す。そして、ドライバビット１３の回転半径をZ１、ねじ用十字穴１の半径をZ２としたとき、非接触面積S２に半径Z２を乗じて定義した指標W２が、接触面積S１に回転半径Z１を乗じて定義した指標W１に対して７０％以上となるように構成されている。なお、当該指標W１及びW２を定義するための基準となるドライバビットの形状は、JIS（日本工業規格）に準ずるものである。
S１×Z１＝W１
S２×Z２＝W２
W２≧０．７×W１
なお、ドライバビット１３は回転時に、喰い付き位置から約０．０８ｍｍ浮き上がるので、上記指標W１及びW２は、喰い付き位置から浮いた状態におけるドライバビット１３と係合溝４の側壁１２との関係で定義してあることが好ましい。
S１×Z１＝W１
S２×Z２＝W２
W２≧０．７×W１
なお、ドライバビット１３は回転時に、喰い付き位置から約０．０８ｍｍ浮き上がるので、上記指標W１及びW２は、喰い付き位置から浮いた状態におけるドライバビット１３と係合溝４の側壁１２との関係で定義してあることが好ましい。
本発明のねじ用十字穴１は、前記指標W１及びW２を満たすことにより、潰れた後にドライバビット１３を嵌合させてトルクを加えた場合、係合溝４の側壁１２がせん断破壊しないように構成されている。これが、指標W１及びW２における７０％という数値の臨界的意義である。このため、ねじ用十字穴１が潰れた後でもドライバビット１３でねじを緩めることができる。なお、緩める際に使用するドライバビット１４は、係合溝４の底面５に沿う形状のものが好ましい。
１ ねじ用十字穴
２ 頭部
３ 円錐穴
４ 係合溝
５ 底面
６ 急斜面
７ 緩斜面
８ 座面
９ 軸部
１０ 首部
１１ テーパ面
１２ 側壁
１３，１４ ドライバビット
２ 頭部
３ 円錐穴
４ 係合溝
５ 底面
６ 急斜面
７ 緩斜面
８ 座面
９ 軸部
１０ 首部
１１ テーパ面
１２ 側壁
１３，１４ ドライバビット
本発明のねじ用十字穴は、ドライバビットが嵌合する係合溝の底面が、外側から緩斜面、急斜面の順で斜面を具備するねじ用十字穴において、前記係合溝の側壁とドライバビットとが接触する面積を接触面積Ｓ１、当該係合溝の側壁とドライバビットとが接触しない面積を非接触面積Ｓ２、当該ドライバビットの回転半径をＺ１、ねじ用十字穴の半径をＺ２としたとき、非接触面積Ｓ２に半径Ｚ２を乗じて定義した指標Ｗ２が、接触面積Ｓ１に回転半径Ｚ１を乗じて定義した指標Ｗ１に対して７０％以上となるように構成されている。
本発明の十字穴を備えたねじは、十字ドライバビットが嵌合する係合溝の底面が、外側から緩斜面、急斜面の順で斜面を具備する十字穴を備えたねじにおいて、前記係合溝の側壁と十字ドライバビットとが接触する面積を接触面積Ｓ１、当該係合溝の側壁と十字ドライバビットとが接触しない面積を非接触面積Ｓ２、当該十字ドライバビットの回転半径をＺ１、ねじ用十字穴の半径をＺ２としたとき、非接触面積Ｓ２に半径Ｚ２を乗じて定義した指標Ｗ２が、接触面積Ｓ１に回転半径Ｚ１を乗じて定義した指標Ｗ１に対して７０％以上となるように構成されている。
Claims (3)
- ドライバビットが嵌合する係合溝の底面が、急斜面と、緩斜面とから形成されるねじ用十字穴において、
前記係合溝の側壁とドライバビットとが接触する面積を接触面積S１、当該係合溝の側壁とドライバビットとが接触しない面積を非接触面積S２、当該ドライバビットの回転半径をZ１、ねじ用十字穴の半径をZ２としたとき、
非接触面積S２に半径Z２を乗じて定義した指標W２が、接触面積S１に回転半径Z１を乗じて定義した指標W１に対して７０％以上となるように構成されていることを特徴とするねじ用十字穴。 - 前記急斜面と緩斜面との連結点が、ねじ頭部座面よりも高い位置になるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のねじ用十字穴。
- 前記急斜面と緩斜面との連結点が、ねじ頭部座面と同一の高さ位置になるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のねじ用十字穴。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2012/083850 WO2014102959A1 (ja) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | ねじ用十字穴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2014102959A1 true JPWO2014102959A1 (ja) | 2017-01-12 |
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|---|---|---|---|
| JP2014553960A Pending JPWO2014102959A1 (ja) | 2012-12-27 | 2012-12-27 | ねじ用十字穴 |
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| WO (1) | WO2014102959A1 (ja) |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132410A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-15 | Miyagawa Kinzoku Kogyo | Screw with socket and crossshole and its forming jig |
| JP2002174220A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Toshiba Corp | ね じ |
| JP2003013924A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Katsuyuki Totsu | ねじ及びドライバービットとの組合せ並びにねじ製造用ヘッダーパンチ |
| JP2006090456A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Nitto Seiko Co Ltd | 駆動穴付きねじ |
| JP2008256124A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Topura Co Ltd | ビット係合穴付きねじ及び一群のビット係合穴付きねじとドライバビットとの組み合わせ並びにビット係合穴の形状寸法設定方法 |
| WO2011129026A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 日東精工株式会社 | ねじ部品の駆動穴 |
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2012
- 2012-12-27 JP JP2014553960A patent/JPWO2014102959A1/ja active Pending
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Patent Citations (6)
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