JP2003166515A - 十字穴付きねじの駆動穴形状 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動穴への食い付きがよく且つあらかじめ設定
されているねじ締めトルクが正確に得られる十字穴付き
ねじの駆動穴形状を得る。 【解決手段】駆動穴１０を係合羽根２１が係合する係合
溝１１と、ドライバビット２０が入る進入穴１５とから
構成し、係合溝１１の係合面１３をこれの中心線に平行
あるいは中心側が広くなるよう形成し、係合面１３を進
入穴１５に突出する円弧形状のガイド面１４で接続し、
しかも、係合溝１１の両側の係合面１３間には前記係合
羽根２１が嵌合するとともにガイド面１４には係合羽根
２１の基部が遊嵌する十字穴付きねじの駆動穴形状であ
るので、ドライバビットを特殊な形状に変更することな
く使用することができる。また、通常のドライバビット
を使用してこのねじを締め付けても締め付け作業終了時
にカムアウト現象が生じない。更に、ねじ締めトルクの
ばらつきが解消され、製品不良の発生が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドライバビットに
よりねじ締め駆動された時に、このドライバビットがね
じの駆動穴から滑り上がるカムアウト現象を生じること
なく、確実にねじに駆動力を伝達するとともに駆動穴へ
のドライバビットの嵌合において食い付き可能にした十
字穴付きねじに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からねじを締め付けたり緩めたりす
る場合に、この駆動力が作用する頭部には一般にドライ
バビットが係合する十字形状の係合溝を有する駆動穴が
形成されており、この駆動穴にドライバビットの係合羽
根を係合させて駆動力を伝達してワークにねじを締め付
けるようになっている。このようなねじ締め作業におい
ては、図７に示すような駆動穴１１０を有するねじ１０
１が採用されており、十字形状となっている係合溝１１
１と係合溝１１１との間にはこれら係合溝１１１の係合
面１１３を接続する直線状の嵌合面１１４で繋がってい
る。この嵌合面１１４は通常、係合溝１１１と係合溝１
１１との間の等分割位置において傾斜した稜線１１５を
有する断面三角形状に形成されており、これらねじ１０
１の中心線を挟んで対向する嵌合面１１４の間隔ｂは頭
部１０２の上面に達するにしたがって徐々に拡がってい
る。そして、この部分で図８に示すように、前記ドライ
バビット１２０の接続面１２２と嵌合する、所謂、食い
付き性能を持たせている。

【０００３】一方、このようにしてドライバビット１２
０に食い付いたねじはドライバビット１２０にねじを回
転するための回転駆動力が駆動穴１１０を介して加わる
と、この回転力はドライバビット１２０の係合羽根１２
１からねじの係合溝１１１の斜面となった係合面１１３
に伝達されてねじはともに回転されてワーク（図示せ
ず）にねじ込まれるようになっているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
使用されているねじを駆動するためのドライバビットは
その係合羽根を前記ねじの係合溝に嵌り易くするため
に、ねじの駆動穴の係合溝より角度αだけ異なって形成
されているか、あるいは僅かに厚みが薄く形成されたり
して、係合羽根の先端が僅かに薄い羽根形状となってい
るのが常である。そして、ねじとドライバビットとの食
い付き性を良くするために嵌合面の間隔ｂは日本工業規
格で規定されており、ねじ締め開始時にはこの嵌合面付
近で駆動力が伝達されているが、ワークへのねじ締め完
了時にはドライバビットの係合羽根がねじの駆動穴から
滑って抜け出る、所謂、カムアウト現象が多々生じ、ね
じの駆動穴が破壊される等して十分なねじ締めトルクが
得られていない。また、自動組み立て作業ラインにおい
ては、このねじ締めトルクが常時一定になるようにトル
ク管理されているが、依然としてねじ締めトルクにばら
つきが生じている。更に、このカムアウト現象が生じな
いようにするためには、これに対向するようにドライバ
ビットに大きな推力を加えねばならず、この推力によ
り、ワークに歪みが生じている。しかも、係合溝にはド
ライバビットの係合羽根の先端が接することがほとんど
ないため、十分なねじ締めトルクが得られていない等の
諸々の課題を有している。

【０００５】本発明の目的は、このような課題を解消す
るとともにドライバビットの駆動穴への食い付き性がよ
く且つ駆動時にドライバビットが滑り出ることなく、あ
らかじめ設定されているねじ締めトルクが正確に得られ
るようにした十字穴付きねじの駆動穴形状を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、係合羽
根２１とこれの根元となる基部とを有するドライバビッ
ト２０が係合する駆動穴１０を形成した頭部２とねじ山
３を形成した脚部４とからなる十字穴付きねじにおい
て、駆動穴１０を前記係合羽根２１が係合する係合溝１
１と、中心にあって前記ドライバビット２０の基部が入
る進入穴１５とから構成し、係合溝１１の放射方向端に
接近する係合面１３を係合溝１１の中心線に平行あるい
はねじ１の中心側が広くなるように形成し、互いに隣接
する係合溝１１の係合面１３を前記進入穴１５に突出す
る円弧形状のガイド面１４で接続し、しかも、前記係合
溝１１の両側の係合面１３間には前記ドライバビット２
０の係合羽根２１が嵌合するとともにガイド面１４には
前記ドライバビット２０の係合羽根２１の基部が隙間を
有して遊嵌するようにした十字穴付きねじの駆動穴形状
を提供することで達成される。

【０００７】また、この構成において、ガイド面は互い
に隣接する係合溝１１の間にあって、一方の係合溝１１
を構成する締め付け方向側の係合面１３と他方の係合溝
１１を構成する緩め方向側の係合面１３とを夫々中心位
置が異なる二つの円弧で接続し、この互いの円弧の接続
位置を隣り合う係合溝１１の中間に位置させ、これら円
弧を角度を持たせて接続した十字穴付きねじの駆動穴形
状とすることで前記目的が達成される。更に、前記ガイ
ド面形状に変えて、ガイド面は互いに隣接する係合溝１
１の間にあって、一方の係合溝１１を構成する締め付け
方向側の係合面１３と他方の係合溝１１を構成する緩め
方向側の係合面１３とを一つの円弧で接続した十字穴付
きねじの駆動穴形状とすることでも達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図６に基づき説明する。図１及び図２において、１
は頭部２とこの頭部２と一体で且つねじ山３を有する脚
部４とからなるねじである。このねじ１の頭部２には脚
部４の中心線上に後述のドライバビットと係合するよう
放射方向に形成された係合溝１１からなる十字形状の駆
動穴１０が形成されている。この十字形状の駆動穴１０
を形成する係合溝１１はその底面１２が中心に向かうに
従って深くなっている。この係合溝１１の頭部外周側、
即ち、係合溝１１の放射方向端に接近する位置にはその
両側に係合面１３が形成してあり、これは底面１２から
頭部２の表面に達するに従って僅か拡がるように傾斜し
ている。この係合溝１１はこれの中心線に平行あるいは
ねじ１の中心側が僅か広くなるように形成されている。
これによりこの係合溝１１の係合面１３の間はドライバ
ビットの係合羽根が嵌る巾となっており、ねじ１にはド
ライバビットからの締め付けあるいは緩めの駆動力がこ
の位置で伝達されるようになっている。

【０００９】また、図２及び図３に示すように、この駆
動穴１０を構成し且つ互いに隣接するこれら係合溝１１
の間には、ガイド面１４が形成されて前記係合面１３を
接続しており、このガイド面１４はねじ１の中心線上に
おいて前記係合溝１１の基部を構成する進入穴１５の周
壁を形成し、進入穴１５に突出した形状となっている。
このガイド面１４は通常は互いに隣接する係合溝１１の
間にあって、一方の係合溝１１を構成する締め付け方向
側の係合面１３と他方の係合溝１１を構成する緩め方向
側の係合面１３とを夫々中心位置が異なる二つの円弧で
接続した曲面形状となっている。この互いの円弧の接続
位置は隣り合う係合溝１１の中間に位置しており、これ
ら円弧を角度を持たせて接続し、その接続部分において
稜線１６が形成されている。しかも、このガイド面１４
は前記駆動穴１０が深くなるにつれてねじ１の中心線方
向に傾斜した斜面となっており、前記稜線１６はねじ１
の中心線を挟んで対向する間隔ｂがねじ１の頭部表面に
達するにつれて僅かに拡がった形状となっている。これ
により、図４に示すように、ドライバビット２０が駆動
穴１０に滑らかに案内されるとともに、係合時にドライ
バビット２０の接続面２２との間の隙間をできるだけ少
なくすることができ（図６参照）、ねじ１に対するドラ
イバビット２０の倒れを少なくできる。

【００１０】尚、この実施の形態ではガイド面１４が二
つの円弧で接続された曲面形状であるが、この他に、図
示しないが、一方の係合溝１１を構成する締め付け方向
側の係合面１３と他方の係合溝１１を構成する緩め方向
側の係合面１３とを一つの円弧で接続した形状としても
よい。また、これらの形状のガイド面１４は通常のフィ
リップス十字穴に係合するドライバビット２０における
係合羽根２１の根元を構成する基部の接続面２２との間
に、ドライバビット２０が駆動穴１０に嵌る時に同様に
僅かな隙間を有するようになっている。

【００１１】これにより、図４及び図５に示すように、
駆動穴１０にドライバビット２０を係合すると、係合羽
根２１が係合溝１１に嵌ってねじ１に食い付き状態とな
る。この時、ガイド面１４には図６に示すように、ドラ
イバビット２０の基部の接続面２２が接していないの
で、ねじ締め駆動時にドライバビット２０がねじ１の駆
動穴１０から抜け出る、所謂、カムアウト現象の発生が
抑制され、ドライバビット２０の駆動力はねじ締め初期
段階から係合羽根２１から係合溝１１の係合面１３に正
確に伝達されるように構成されている。

【００１２】このように構成されたねじ１をワーク（図
示せず）に締め付ける場合は、ドライバビット２０の先
端にねじ１の頭部２の駆動穴１０を嵌め合わせると、ド
ライバビットの係合羽根２１がねじ１の係合溝１１に食
い付き状態で嵌る。この後、ワークのねじ穴（図示せ
ず）に対して、このねじ１の脚部４を押し付けてドライ
バビット２０に図４に示すように、回転駆動力を加え
る。この動作において、ねじ締め初期段階からねじ締め
完了までドライバビット２０の係合羽根２１の基部は駆
動穴１０のガイド面１４には接触せずに係合羽根２１が
係合面１３に接触するので、ドライバビット２０は上昇
することなく確実なねじ締め作業が行われる。

【００１３】このようにしてねじ１が所定量ワークにね
じ込まれてワークの表面にねじ１の座面５が着座する
と、ねじ１にはこのねじ締めトルクに対向して抵抗が増
加し、ねじ１にはあらかじめ設定されているねじ締めト
ルクが得られる。一方、ねじ１の駆動穴１０とドライバ
ビット２０の係合羽根２１とは依然として接触している
ので、この駆動穴１０からドライバビット２０が滑り出
る、カムアウト現象が生じにくく、安定したねじ締めト
ルクが得られる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上説明した実施の形態から明
らかなように、ドライバビット２０が係合する駆動穴１
０を形成した頭部２とねじ山３を形成した脚部４とから
なる十字穴付きねじにおいて、駆動穴１０を係合溝１１
と前記ドライバビット２０の基部が入る進入穴１５とか
ら構成し、係合溝１１の放射方向端に接近する係合面１
３を係合溝１１の中心線に平行あるいはねじ１の中心側
が広くなるように形成し、隣接する係合溝１１の係合面
１３を前記進入穴１５に突出する円弧形状のガイド面１
４で接続し、しかも、係合溝１１の両側の係合面１３間
にはドライバビット２０の係合羽根２１が嵌合するとと
もにガイド面１４には前記係合羽根２１の基部が隙間を
有して遊嵌するようにした十字穴付きねじの駆動穴形状
である。

【００１５】このため、一般に使用されているドライバ
ビットを特殊な形状に変更することなく使用することが
できる。また、通常使用されているドライバビットを使
用してこのねじを締め付けても締め付け作業終了時にカ
ムアウト現象が生じない。これにより、あらかじめ設定
されているねじ締めトルクが正確に得られる。更に、自
動組み立て作業ラインにおいては、ねじ締めトルクが常
時一定となるよう管理されているが、このねじを使用す
ることで、ねじ締めトルクのばらつきが解消され、製品
不良の発生が減少する。しかも、カムアウト現象が生じ
ないようにするために従来はねじ締め作業中、ドライバ
ビットに大きな推力を絶えず加える必要があったが、こ
れを減少させることができ、ワークにはこの推力による
歪みが発生しない。

【００１６】その上、ガイド面１４は一方の係合溝１１
を構成する締め付け方向側の係合面１３と他方の係合溝
１１を構成する緩め方向側の係合面１３とを夫々中心が
異なる二つの円弧で接続し、この互いの円弧の接続位置
を隣り合う係合溝１１の中間に位置させ、これら円弧を
角度を持たせて接続した駆動穴形状であるので、駆動穴
にドライバビットを係合させる時にドライバビットの案
内が滑らかになるとともに、係合時にドライバビットの
接続面との間の隙間が少ないので、ねじに対するドライ
バビットの倒れも少なくできる。このため、ねじ締め時
においてねじを斜めに締め付けることも減少し、駆動穴
の破損も生じにくい。更に、このガイド面形状に変えて
一方の係合面１３と他方の係合面１３とを一つの円弧で
接続した十字穴付きねじの駆動穴形状とすることで、こ
れを製造するパンチの形状が簡単になり、ねじの駆動穴
を形成する際のパンチの寿命も長くなり、製造コストの
低減に繋がる等の特有の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すねじの要部断面正面
図である。

【図２】図１の拡大平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う要部断面正面図である。

【図４】本発明の使用形態を示すねじの要部断面正面図
である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面平面図であ
る。

【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿う要部断面図である。

【図７】本発明の従来例を示すねじの平面図である。

【図８】従来のねじとドライバビットとの嵌合状態を示
す拡大要部断面図である。

【符号の説明】

１ ねじ ２ 頭部 ３ ねじ山 ４ 脚部 ５ 座面 １０ 駆動穴 １１ 係合溝 １２ 底面 １３ 係合面 １４ ガイド面 １５ 進入穴 １６ 稜線 ２０ ドライバビット ２１ 係合羽根 ２２ 接続面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 係合羽根（２１）とこれの根元となる基
   部とを有するドライバビット（２０）が係合する駆動穴
   （１０）を形成した頭部（２）とねじ山（３）を形成し
   た脚部（４）とからなる十字穴付きねじにおいて、 駆動穴を前記係合羽根が係合する係合溝（１１）と、中
   心にあって前記ドライバビットの基部が入る進入穴（１
   ５）とから構成し、係合溝の放射方向端に接近する係合
   面（１３）を係合溝の中心線に平行あるいはねじ（１）
   の中心側が広くなるように形成し、互いに隣接する係合
   溝の係合面を前記進入穴に突出する円弧形状のガイド面
   （１４）で接続し、しかも、前記係合溝の両側の係合面
   間には前記ドライバビットの係合羽根が嵌合するととも
   にガイド面には前記ドライバビットの係合羽根の基部が
   隙間を有して遊嵌するようにしたことを特徴とする十字
   穴付きねじの駆動穴形状。
2. 【請求項２】 ガイド面は互いに隣接する係合溝の間に
   あって、一方の係合溝を構成する締め付け方向側の係合
   面と他方の係合溝を構成する緩め方向側の係合面とを夫
   々中心位置が異なる二つの円弧で接続し、この互いの円
   弧の接続位置を隣り合う係合溝の中間に位置させ、これ
   ら円弧を角度を持たせて接続したことを特徴とする請求
   項１記載の十字穴付きねじの駆動穴形状。
3. 【請求項３】 ガイド面は互いに隣接する係合溝の間に
   あって、一方の係合溝を構成する締め付け方向側の係合
   面と他方の係合溝を構成する緩め方向側の係合面とを一
   つの円弧で接続したことを特徴とする請求項１記載の十
   字穴付きねじの駆動穴形状。