WO2004065803A1

WO2004065803A1 - ねじ及びドライバビット並びにねじ頭部形成用パンチ

Info

Publication number: WO2004065803A1
Application number: PCT/JP2004/000377
Authority: WO
Inventors: Noriyoshi Sakuma
Original assignee: Syouei Screw, Co., Ltd.
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2004-08-05
Also published as: TW200525090A; JP2005106269A

Abstract

簡単な形状でありながら、トルク伝達効率の向上を図るとともに、ビットの嵌合性、喰いつき性が低下することがないようにし、しかも頭飛びの発生も無くしたねじ及びドライバビット並びにねじ頭部形成用パンチを提供する。皿小ねじ（６２）では、連続面部（１５）の高さＤ１に対して肉厚部（６１）の高さＨ１を大きく（Ｄ１＜Ｈ１）している。これにより、従来の皿小ねじ（６４）に比べて十字穴（１２）の底部が底上げされて、頭部（６２ａ）とねじ本体（６２ｂ）との間の肉厚ｔ１が従来のねじ（６４）の肉厚ｔ３に比べて大きくなる。したがって、頭部（６２ａ）とねじ本体（６２ｂ）との連結強度を上げることができ、頭飛びの発生が抑えられる。また、肉厚部高さＨ１と連続面部高さＤ１との差によって、頭部（６２ａ）とねじ本体（６２ｂ）との間の肉厚ｔ１を確保する代わりに、皿小ねじ（６３）のように、頭部（６３ａ）の高さＨ２を従来のねじ（６４）の頭部高さＨ３に比べて高くすることでも、同じように頭部（６３ａ）とねじ本体（６３ｂ）との連結強度を上げることができ、同様に頭飛びの発生が抑えられる。

Description

ねじ及びドラビット並びにねじ頭部形成用パンチ技術分野

本発明は、ドライバビットと係合して回転トルクを伝達するための十字穴などのビット嵌合穴を頭部に有するねじ及びドライバビット並びにねじ頭部形成用パンチ（ボンチ）に関するものである。

背景技術

十字穴付きねじは、一般にプラスドラ（十字ねじ回し（ J I S B 4 6 3 3 ) ) やドライバビットにより、締め付け及び取り外しカ行われる。このような十字穴付きねじは十字形の穴によるトルク伝達効率が優れ、またピットの嵌合性、喰いつき性が良いので、広く利用されている。

しかし、焼き入れされたタッピングねじやドリルねじのように、締め付けに大きい推力を必要とする場合に、汎用のねじ用十字穴ではビット側の喰いつき面の損耗が激しく、喰 I、つき不能が発生することがあり、問題になつていた。

このため、特許文献 1では、十字穴の穴形状を変えることで、大きなトルク伝達カ坷能で、且つ大きな推力に耐え得る大き、つき面を確保するようにした十字穴形状カ提案されている。また、このような十字穴に代わる特殊形成の穴を形成したねじも、特許文献 2または 3で'提案されている。

(特許文献 1 ) 特開 2 0 0 0 - 1 7 9 5 1 9号公報

(特許文献 2 )特開平 3 - 2 9 2 4 0 7号公報

(特許文献 3 ) 特公平 7 - 3 7 8 0 5号公報

し力、しなカら、特許文献 1のものは、 4つの係止溝を有し J I Sで規格されている十字 P T/JP2004/000377 穴に比べて、係止溝の外周面の幅を纖品よりも幅広にし、且つ係止溝の両側面の圣方向の長さを前記外周面の幅よりも短くした形状になっており、十字穴を形成するパンチの製造に手間を要するという問題がある。同様にして、十字穴に代えた形状のものを用いる特許文献 2または 3のものも、これらの凹穴を形成するパンチの製造に手間を要するという問題がある。

また、小ねじ、特に精密部品用の小ねじの場合には、ねじを締めつける際に頭部カヾねじ本体から千切れてしまう、いわゆる頭飛びが発生することがある。この頭飛びが発生すると、特に精密部品用の小ねじの場合に、頭部が千切れたねじ本体を取り出すことが困難となり、問題となっていた。

発明の開示

本発明の目的は、簡単な形状でありながら、トルク ί 効率の向上を図るとともに、ビッ卜の嵌合 (生、喰いつき性が低下することがないようにし、しかも頭飛びの発生も無くしたねじ及びドライノくビット並びにねじ頭部形成用パンチを提供することである。

本発明では、ビッ卜が嵌合するビット嵌合穴をねじ軸に沿って頭部に有するねじにおいて、 lf己ビット嵌合穴を、ビット嵌合穴本体部と、これに連続し ll己ねじ軸に対してほぼ平行な面からなる違繞面部とから構成したことを特徴とする。また、本発明は、頭部の連続面部の周りに肉厚部を形成し、この肉厚部の有無によって、使用するビッ卜の ¾を行うことを !敷とする。なお、ビット嵌合穴をほぼ同一幅で囲むようにして肉厚部を構成し、ビット嵌合穴とほぼ相似な形状とすることカましい。また、 ΙΪΠ己連続面部のねじ軸方向での長さは、 !Eビット嵌合穴本体部のねじ軸方向での長さに対して 5〜5 0 %であること力《好ましい。なお、 5 %未満ではトルクイ ¾¾¾率力让がらなくなり、また、 5 0 Q0を超えると、製造効率が低下するとともに、ドライバビッ卜の挿入時の操作性が損なわれるため、ともに好ましくない。また、編己ビット嵌合穴本体部は、例えば従来からある規格品 ( J I S B 1 0 1 2 (ねじ用十字穴） ) と同じ十字穴力好ましく用いられる。この十字穴はねじ軸に対して惧斜した 4本の傾斜溝を有し、これらカ十字形に配置される。また、これ以外の十字穴であってもよく、例えば、十字穴の対向する係止溝を一直線状に伸ばしてすりわりを形成したもの（マイナスのドライバ、ビットでも回動する。）も含まれる。また、ビット嵌合穴は、十字穴に代えて、 Y字状の 3枚羽根タイプのドライブビッ卜に対応する Y字穴であってもよい。

また、本発明は、ビッ卜力嵌合するビット嵌合穴をねじ軸に沿って頭部に有するねじにおいて、編己頭部に肉厚部を設け、この肉厚部に前記ビット嵌合孔を形成し、このビット嵌合孔を、ビット嵌合穴本体部と、これに連続し前記ねじ軸に対してほぼ平行な面からなる镜面きと力ヽら； (冓成することを ί敷とする。

本発明のドライバビットでは、上記ビット嵌合穴付きねじに用いられ、編己ビッ卜嵌合穴に入り、前記ビット嵌合穴本体部に嵌合するビット先^ ¾と、このビット先^^に連镜し、 lf己遮繞面部に嵌合する連繞部とを有することを顿敷とする。また、本発明のねじ頭部形成用パンチでは、 it己ビット嵌合穴を形成するための突出部と、この突出部に連続し、 lf己連続面部を形成するための基部とを有することを特徴とする。また、本発明のねじ頭部形成用パンチでは、謂己ビット嵌合穴を形成するための十字形突出部と、この十字形突出部に連繞し、搬己連続面部を形成するための基部と、この基部に連続し、前記肉厚部を形成するための肉厚部形成溝とを有することを特徴とする。なお、ドライバビッ卜は、電動ドライバの先端などにされるものの他に、一般的な手回しのドライバ先端に一体的に形成されるものも含まれる。

本発明によれば、ビット嵌合穴を、ビット嵌合穴本体部と、これに連繞しねじ軸に対してほぼ平行な面からなる連続面部とから構成することにより、ねじの取り付け及び 1ίり外しの際に、ビッ卜嵌合穴の他に遷堯面部を介して、トルクが fe¾されるため、トルク ί¾ 効率が向上し、例えばねじがさびてしまつた場合などでも、確実にねじを回動することができ、容易にねじを取り外すこと力できる。また、精密小ねじの場合には、ねじ止めの際にいわゆるビット嵌合穴をビッ卜がなめてしまい、嵌合不良が発生することがあったカ^ このような嵌合不良の発生がなくなる。

また、連続面部のねじ軸方向での長さは、ビット嵌合穴本体部のねじ軸方向での長さに対して 5〜5 0 %にすることにより、ビットの挿入性を損なうことなく、トルクイ効率の向上が図れる。し力、も、この連続面部によってビット力保持されるため、ドライノくビッ卜が十字穴から飛び出そうとするいわゆるカムァゥト現象を抑えること力できる。

また、頭部の連続面部の周りに肉厚部を形成し、この肉厚部の有無によって使用するビッ卜の識別を行うことにより、镜面部の補強を兼ねた識 Uマ一クとすることカヾでき、誤つて通常のドライバビットを用いることがなくなる。また、肉厚部を設けることで、頭部に形成されるビット嵌合孔がねじ本体部分よりも上方に位置することになり、頭部とねじ本体との連結部分がその分だけ肉厚になり、頭飛びの発生がなくなる。特に、精密部品用の小ねじでは、頭飛び；^発生すると、頭飛びしたねじ本体を取り出すことカ不可能になつていたが、このような状態を回避することカできる。また、ビット嵌合穴をほぼ同一幅で囲んで、ビット嵌合穴と相似形状の例えば十字形に、肉厚部の外形を形成することにより、纖面部の補強を均一に行うこと力できる。

己ビット嵌合穴に入り、前記ビット嵌合穴本体部に嵌合するビット先と、このビット先¾¾に連続し、 UI己: ¾繞面部に嵌合する镜部とを有するドライバビットを用いることにより、ビット先の他に連镜部を介してトルクをドライバビッ卜からねじにィすること力でき、ねじの取り付け及ぴり外しを簡単にしかも確実に行うことができる。前·己ビット嵌合穴を形成するための突出部と、この突出部に連繞し、 ll己連続面部を形成するための: ¾镜部とを有するねじ頭部形成用パンチを用いることにより、簡単にトルク fel効率を向上させたねじを形成することができる。さらに、 it己ビット嵌合穴を形成するための突出部と、この突出部に連続し、編己镜面部を形成するための基部と、この基部に連続し、 lf己肉厚部を形成するための肉厚部形成溝とを有することにより、カムァゥトゃ頭飛びを防止した特殊ねじであること力容易に認識され、これに対応するビットを用いること力できるようになる。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明の十字穴付き皿小ねじを示す平面図である。

図 2は、図 1における II一 II線に沿う縦断面図である。

図 3は、図 2における III一 III線に沿う横断面図である。

図 4 (A) ，（B ) は、本発明の皿小ねじの締め付けまたは取り外しの際に用いられるドライバビットと皿小ねじとを示す一部を切り欠いた側面図であり、図 4 ( C ) は、比較のために示す従来の皿小ねじとドライバビッ卜とを示す一部を切り欠いた側面図である。図 5は、本発明の十字穴形 JOTのハ°ンチの一例を示す正面図である。

図 6は、他の難形態における皿小ねじを示す斜視図である o

図 7は、他の«形態における皿小ねじを示す縦断面図である。

図 8は、他の形態におけるなベ小ねじを示す斜視図である。

図 9は、なべ小ネジの頭部形成用パンチの一例を示す平面図である。

図 1 0は、同パンチの側面図である。

図 1 1は、同ノ、°ンチの十字穴形成用突出部を示す拡大した正面図である。

図 1 2は、他の実施形態における皿小ねじであって、図 1 2 (Α) は平面図、図 1 2 ( Β ) は縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

図 1は本発明の十字穴付き皿小ねじを示す平面図、図 2，図 3は同断面図である。ねじ 1 0の頭部 1 1は皿形に形成されており、この頭部 1 1には十字穴 1 2が形成されている。十字穴 1 2は、十字穴本体部 1 3と、これに繞し、ねじ軸 1 4に対してほぼ平行な面力、らなる繞面咅 5とカヽらなる。

十字穴本体部 1 3は、従来の J I S規格品であるねじ用十字穴と同形状で構成されており、詳しくは J I S B 1012で規定されている。十字穴本体部 13は、 4つの j¾斜溝 16を 90° ピッチで配置して十字形に構成されている。また、

6はねじ軸

14に対して候斜するテ一パ一面 16 aと、両側面 16b, 16 cとを備えて t、る。

図 2, 図 3に示すように、連繞面部 15は、十字穴本体部 13の各惧斜溝 16のテ一パ —面 16 a、両側面 16b, 16 cに連続するように形成された周面 15 aと、両側面 1 5b, 15 cとから構成されており、ねじ軸 14にほぼ平行に形成されている。これら各面 15 a〜l 5 cのねじ軸 14に対する 3^角度は 5±0. 5。であり、抜き取り勾配となるテ一パ一面とされている。この交差角度は、 0〜15° の範囲であればよく、好ましくは 2〜 7 ° である。また、連続面部 15の深さ D 1は、十字穴本体部 13の深さ D 2に対して 5〜50%の範囲であり、好ましくは 8〜40%であり、特に好ましくは 25〜4 0 %である。：膨態では、深さ D 1は D 2の 35 ± 0. 5 %である。

なお、十字穴本体部 13の寸法は、用いるねじの大きさに応じて、 1番〜 4番に分けられており、各番手ごとに J I S B 1012で各部の寸法が規匕されている。また、十字穴 12の長さ M (図 1参照）は、ねじ製品繊の規定により決定される。

図 4 (A) ， (B) は、上小ねじの締め付けまたは取り外しの際に用いられる本発明のドライバビッ卜を示している。なお、（C) は従来の皿小ねじ 50とドライノくビット 51の一例を示している。本発明のドライバビット 20は、 lf己十字穴 12に入り、 fll己十字穴本体部 13に嵌合する十字形先端部 21と、この十字形先端部 21に連続し、了顧己連続面部 15に嵌合する部 22とを有する。

したがって、ドライノくビット 20による皿小ねじ 10の取り付け、または取り外しの際に、ドライバビット 20を皿小ねじ 10の十字穴 12に入れて回動すると、 (C) に示すような.従来の規格品である皿小ねじ 50に比べて、十字形先 if¾ 21と十字穴本体咅 I 3 との間の嵌合領域 S 1の他に、（B) に示すように、逢繞面部 15と繞部 22との嵌合領域 S 2力せ曽えることにより、充分なトルクをドライバビット 20力、ら皿小ねじ 10に伝達すること力でき、取り付けまたは取り外しカ膽実に行われる。しカヽも、嵌^!域 S 2での嵌合はねじ軸にほぼ平行な面により行われるため、トルク ί達効率が上がる。このため、ねじ 1 0力驚び付いてしまった場合でも、镜面部 1 5と連続部 2 2との確実な嵌合によつて、ねじ 1 0を確実に回動することができ、ねじ 1 0を簡単に外すことができる。また、連繞面咅 H I 5と織|1 2 2との嵌合によって、ドライノくビット 2 0から十字穴付き皿/ J、ねじ 1 0が脱落すること力なくなり、ねじ 1 0の取り付け操作性が向上する。

図 5は、十字穴形成用のパンチの一例を示している。パンチ 3 0は、円柱体状に形成されており、その上端面に、十字穴形成用雜3 1が設けられている。この十字穴形成用突起 3 1は、皿小ねじ 1 0の十字穴 1 2を形成するためのものであり、十字穴本体部 1 3を形成するための十字形先€¾ 3 1 aと、この十字形先 |] 3 1 aに連続し、前記連続面部 1 5を形成するための基部 3 1 bとを有する。

このハ。ンチ 3 0は、周知の図示しないヘッダ装置に取り付けられる。ヘッダ装置は、ヮィャのような線材を加工してねじを作成する装置であり、線材切断部とダイスとラムと駆動部とを備えている。線材切断部は線材を小ねじ形成用長さで切り出す。この切り出された線材（ワーク）には、ダイスとパンチとにより、頭部及び十字穴が形成される。ラムにはパンチ 3 0が取り付けられ、このラムカ隨部によってダイスに対して前進後退し、ヮ —クに頭部及び十字穴カ形成される。ヘッダ装置で十字穴力形成されたワークは、図示しない周知のフォームローリング装置により、雄ねじ部が形成される。

次に、図 6を参照して本発明の第 2実施形態について説明する。なお、図 1〜図 3に示す第 1実施形態と同一構成部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。この第 2 ¾¾形態の皿小ねじ 6 0では、通常の十字穴と本発明の十字穴 1 2とカ容易に可能なように、肉厚部 6 1を設けている。そして、この肉厚部 6 1の外形を十字穴の形状と相似の十字形にし、頭部 6 2の形状を通常のものと変えることで、本発明の皿小ねじ 6 0であることを容易に識別可能にしている。これにより、誤って通常のドライバビットを用いる P 聰 004麵 77 こと力なくなる。なお、肉厚部 6 1の高さ H 1は 0. 5 mm、镜面部 1 5の高さ D 1は 1 . 3 mmであるカ、これらは適宜変更してよい。

図 7は、頭飛び文襟を施した皿小ねじの一例を示すもので、（A) の皿小ねじ 6 2では、繞面部 1 5の高さ D 1に対して肉厚部 6 1の高さ H Iを大きく（D 1く H I ) している。これにより、（ C ) に示す従来の皿小ねじ 6 4に比べて十字穴 1 2の底部が底上げされて、頭部 6 2 aとねじ本体 6 2 bとの間の肉厚 t 1が従来のねじ 6 4の肉厚 t 3に比べて大きくなる。したがって、頭部 6 2 aとねじ本体 6 2 bとの ¾結強度を上げることカヾでき、頭飛びの発生が抑えられる。また、（A) に示すように、肉厚部高さ H Iと連続面部高さ D 1との差によって、頭部 6 2 aとねじ本体 6 2 bとの間の肉厚 t 1を確保する代わりに、 ( B ) に示す皿小ねじ 6 3のように、頭部 6 3 aの高さ H 2を従来のねじ 6 4の頭部高さ H 3に比べて高くすることでも、同じように頭部 6 3 aとねじ本体 6 3 bとの連結強度を上げること力でき、同様に頭飛びの発生力卿えられる。なお、この場合にも、頭部 6 3 a に小穴や切欠き、溝などのねじ調 Uマ一クを形成しておくことで、カムァゥトゃ頭飛びを防止したねじであること力容易に認識可能になる。また、ねじの材質などによつて充分なトルクが確保される場合には、上記（A) , (B ) において、纖面部 1 5は省略して十字穴本体部 1 3のみとしてもよく、この場合にも頭飛びの発生を抑えることがでさる。

上記各難形態では皿小ねじを例にとって説明した力図 8に示すなベ小ねじ 6 5や、その f也の各—種頭部形状のものに実施してよい。この場合にも、十字穴 6 6の連続面咅 6 7 に対応させて肉厚部 6 8を形成する。なお、肉厚部 6 8の高さは必ずしも連镜面部 6 7の高さと同じである^はなく、適宜変更してよい。

図 9〜図 1 1は、なべ小ねじの頭部形成用パンチの一例を示すもので、このパンチ 7 0 は円柱体状に形成されており、その上端面 7 0 aに、頭部形 j¾¾凹部 7 1力形成されている。頭部形成用凹部 7 1は、なべ小ねじ用であれば、 r§ 泉材の先端をなベ形にするような形状で形成されている。そして、この凹部 7 1の中心には、十字穴形成用突起 7 2と、肉厚部形成用溝 7 3と、肉厚部外形形成用の凸部 7 4と力、設けられる。十字穴形 JOT突起 7 2は、皿小ねじ 1 0の十字穴 1 2と同様に構成されており、十字穴本体部 1 3に嵌合する十字形先端き [17 2 aと、この十字形先端洁！ 7 2 aに镜し、 it己連繞面き I 5に嵌合する基部 7 2 bとを有する。また、肉厚部形成用溝 7 3は、肉厚部 6 8を形成するための凹部から構成されている。肉厚部外形形成用凸部 7 4は、肉厚部形翻溝 7 3に纖して形成されており、この凸部 7 4によって肉厚部 6 8の外形が十字に形成される。

なお、上記各難形態では、小ねじを例にして説明したが、ねじはこれらに限られず、各種ねじに適応が可能である。例えば、木ねじやタッピングねじであってもよい。また、頭部の形状は、皿やなべの代わりに、丸、平、丸平、丸皿、トラス、ブレジャ、バインド、チーズなどであってもよい。丸、なべ等の頭部形状のねじを製造する場合には、図 9〜図 1 1に示すようなパンチ 7 0を用いる。また、材ネ斗はねじとして用いることができるものであればよく、各種金属の他に合細脂などであってもよい。合 JJj^i脂の場合には、成形時に上記のような、連続面部を有する十字穴を形成する。また、ねじは本¾1形態の皿小ねじの他に、なべ、丸皿、丸などの各種ねじに適用することカヾできる。

また、 J I Sに規定されるような十字穴本体部 1 3 , 6 6に代えて、この規定以外の十字穴に対—しても、上記の镜面部 1 5を有するように構成することで、本発明を «することができる。また、対向する俱斜搆を一直¾±に遮繞させてマイナスドライバも使用可能にしたすりわり付きの十字穴に対して、本発明を — してもよい。また、十字穴に代えて、 Y字 I犬の 3枚羽根タイプのビットに対応するように、 Y字穴をビット嵌合穴としたものに、本発明を実施してもよい。この場合には、 Y字穴本体に ¾繞するように連続面部を形成する。また、この: ¾镜面部を囲むように肉厚部を形成し、この肉厚部の外形を Y字穴と相似にし、カムァゥトゃ頭飛びを抑えたねじであることを一般のねじに対して容易に識別可能にする。識別マークとしての肉厚部形状は、図 6 , 図 8に示すものの他に、図 1 2に示すように、帯状肉厚部 8 0としてもよく、この場合にも、この肉厚部 8 0によって皿小ねじ 8 1カ特殊ねじであることが識別可能になり、且つ肉厚部 8 0によって垂直面部 1 5カ補強される。

Claims

請求の範囲

1 . ビットが嵌合するビット嵌合穴をねじ軸に沿って頭部に有するねじにおいて、前記ビット嵌合穴は、ビット嵌合穴本体部と、これに連鐃し媚己ねじ軸に対してほぼ平行な面からなる連繞面部とを備えること

をネ ί敷とするねじ。

2. 前記頭部の連続面部の周りに肉厚部を形成し、この肉厚部の有無によって使用するビットの識別を行うこと

を特 4敷とする請求の範囲 1に記載のねじ。

3. ビットが嵌合するビット嵌合穴をねじ軸に沿って頭部に有するねじにおし、て、

lf己頭部に肉厚部を設け、

この肉厚部に前記ビット嵌合孔を形成し、

このビット合孔は、ビット嵌合穴本体部と、これに镜し mi己ねじ軸に対してほぼ平行な面からなる繞面部とを備えること

を ί敷とするねじ。

4. mi己連続面部のねじ軸方向での長さは、前記ビット嵌合穴本体部のねじ軸方向での長さに対して 5〜5 0 %であること

を ί敷とする請求の範囲 3に記載のねじ。

5 · 藤己ビット嵌合穴を十字穴とし、藤己肉厚部の外形を十字形としたこと

を樹教とする請求の範囲 3に記載のねじ。

6. 請求の範囲 3に記載のねじに用しヽられ、

IT記ビット嵌合穴に入り、 HU ビット嵌合穴本体部に嵌合するビット先端都と、このビット先に邈し、謂己連続面部に嵌合する镜部と

を有することを ¾とするドライバ'ビット。

7. 請求項 1に記載のねじの製造に用いられ、 HI!己ビット嵌合穴を形成するための突出部と、 '

この突出部に； ¾繞し、 ii己連続面部を形成するための基部とを有することを樹敷とするねじ頭部形劇パンチ。

8. 請求の範囲 3に記載のねじの製造に用レヽられ、

Ttilf己ビット嵌合穴を形成するための突出部と、

この突出部に連続し、 rt己連続面部を形成するための基部と、

この基部に連続し、 mi己肉厚部を形成するための肉厚部形成溝とを有することを牛織とするねじ頭部形成用ノ、°ンチ。

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