JP2006090456A - Screw with driving hole - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、比較的小さいねじにおいて、このねじに駆動力が作用した時、頭部の駆動穴を破壊することなく且つ大きな駆動力の伝達を可能にするとともに、この駆動穴に作用するドライバビットの嵌合においてその嵌め合わせ融通性を得るようにした駆動穴付きねじに関する。 The present invention is a relatively small screw, and when a driving force is applied to the screw, it is possible to transmit a large driving force without destroying the driving hole of the head, and a driver bit that acts on the driving hole. The present invention relates to a screw with a drive hole in which fitting flexibility is obtained in the fitting.
一般に頭部とねじ山が形成された脚部とからなるねじは製品を組み立てたり、部品をワークに取り付けたりするのに、その締結部品としてあらゆる製品に使用されている。ところが最近多く使用されているねじは製品の最小化に対応して比較的小さいねじの要求がほとんどであり、例えば、図6に示すようなねじ101に用いられている通常の+形状の駆動穴110ではこれの破損が発生しやすく、十分な締結力が得られていない。特に、このような形状の駆動穴110を頭部102の厚みが薄い、所謂、薄頭ねじに使用した場合は駆動穴110を比較的深くしてドライバビットの係合羽根とねじの係合溝111とが接するのに十分な係合面積を維持する必要があることから、駆動穴が必然的に深くなり、そのため、ねじの頭部と脚部との間の首部の肉厚が薄くなり、この間の強度が弱くなることもあった。
In general, a screw including a head and a leg portion on which a thread is formed is used as a fastening part in any product for assembling a product or attaching a part to a workpiece. However, most of the screws used recently are relatively small screws in response to minimization of the product. For example, a normal + -shaped drive hole used for the screw 101 as shown in FIG. In 110, this is easily damaged, and a sufficient fastening force is not obtained. In particular, when the drive hole 110 having such a shape is used for a so-called thin-head screw having a
また、この強度の低下を解消するために、多く使用されているものに図7に示すような駆動穴を形成したものもある。この駆動穴は主に皿頭ねじに採用すべく開発されたものであり、これは石膏ボード、けい酸カルシウム板、プラスタボード等の壁、天井材を鋼製下地材に取り付けるのに適するタッピンねじ201に使用することを目的に開発されたものである(例えば、特許文献1参照)。ところがタッピンねじ以外のねじにおいても、このタッピンねじ201の駆動穴210の形状が多く採用されている。これは通常の駆動穴を構成する係合溝の底面を頭部端面側において、中心からの距離を長くするように頭部端面側の底面213を円弧形状にして係合溝211の係合壁の面積を増加させる必要からである。しかし、このような形状であっても、ねじが小さいと依然としてドライバビットからの駆動力の伝達が十分になされず、駆動穴に破損が生じやすい等の問題が残っている。これを解消するためにこの駆動穴の改良が種々行われており、最近では、頭部厚みの薄いねじに主として使用される形状として、駆動穴を構成する係合溝の底面をねじの中心側が傾斜のきつい急斜面で、頭部外周側が傾斜の緩い緩斜面形状としたものが開発され、これにより、係合溝は頭部の外周方向へ延び、ドライバビットとの係合面積が広くなるようにしたものもある。
しかしながら、このような頭部端面側の係合溝を構成している底面に円弧形状を形成する場合、駆動溝を圧造成形で成形する際に、これにより得られた溝の深さをねじの寸法に応じて管理する必要があるが、底面が全て円弧形状であるため、簡単に測定することができなかった。また、係合壁の駆動面積も余り大きくすることができず、特に、呼び径の小さいねじにおいて、大きな駆動力が加わると、係合溝の破損が依然として生じる恐れがある。しかも、急斜面と緩斜面とを接続した係合溝の底面の場合、この接続部が角張っているので、この係合溝と相似形状のドライバビットの係合羽根を係合させた際に、互いの緩斜面が干渉して駆動穴に深く入らず、係合羽根が浮いた状態となり、このため、駆動力の伝達面積が少なくなっていた。更に、このねじの駆動穴を通常は圧造成形で得ているが、このように急斜面と緩斜面との接続箇所に角部があると、この駆動穴を成形するパンチの角に応力集中が生じて頭部圧造成形において、そのパンチの寿命は鉄製ねじの場合は通常の半分、ステンレス製ねじの場合は1/5程度となり、パンチの寿命が短くなっている等の諸々の課題を有している。 However, when an arc shape is formed on the bottom surface that constitutes the engaging groove on the head end surface side, when the drive groove is formed by forging, the depth of the groove obtained thereby is set to the screw Although it is necessary to manage according to the dimensions, it was not possible to easily measure because the bottom surface was entirely arc-shaped. In addition, the drive area of the engagement wall cannot be increased too much. In particular, when a large driving force is applied to a screw having a small nominal diameter, the engagement groove may still be broken. In addition, in the case of the bottom surface of the engagement groove connecting the steep slope and the gentle slope, the connection portion is angular, so that when the engagement blades of the driver bit having a similar shape to the engagement groove are engaged with each other, As a result of the interference of the gentle slope, the engaging blades do not enter deeply into the drive hole and the engagement blade floats, so that the transmission area of the driving force is reduced. Furthermore, the drive hole of this screw is usually obtained by forging. However, if there is a corner at the connection point between the steep slope and the gentle slope, stress concentration occurs at the corner of the punch that forms this drive hole. In head forging, the life of the punch is about half that of an iron screw and about 1/5 of a stainless steel screw, and there are various problems such as shortening the life of the punch. Yes.
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係合羽根やねじの係合溝に僅かの誤差が生じていてもこれを吸収して確実に嵌って係合する係合溝を得ることである。 An object of the present invention is to solve such a problem and to engage even if a slight error occurs in an engagement blade of a driver bit or an engagement groove of a screw, and to engage and engage securely Is to get.
本発明の目的は、係合溝11が中心から放射方向に且つ円周方向に等間隔を設けて配置されて形成された駆動穴10を有する頭部2とこの頭部2と一体で且つねじ山3が形成された脚部4とからなるねじにおいて、前記係合溝11の底面13を中心側が傾斜のきつい直線状の急斜面13aと外周側が傾斜の緩い直線状の緩斜面13bとから構成してこの係合溝11の係合壁12の面積を大きく形成し、しかも、これら急斜面13aと緩斜面13bとを弧状面14で接続した駆動穴付きねじを提供することで達成される。また、この構成において、急斜面13aと緩斜面13bとを接続する弧状面14はねじ1の中心線に沿う平面上に中心を有し、半径Rで形成された円弧形状であって、急斜面13aと緩斜面13bとが交叉して得られる角部を除くようにしたことで、ドライバビットとの係合が常時安定し、大きな駆動力の伝達が可能になる。
An object of the present invention is to provide a
本発明によれば、従来のように係合溝を構成する底面が円弧形状のものと比べて、ドライバビットとの接触可能面積が増加し、単位面積当たりの駆動力が減少する。また、この係合溝を圧造成形する際のねじの寸法に応じた成形深さの測定等の管理も簡単になる。更に、きつい傾斜の急斜面と緩い傾斜の緩斜面との接続部は角部がなくなって円弧形状となっているので、ドライバビットの係合羽根の角部が干渉せず、急斜面と緩斜面は常にドライバビットの係合羽根の稜線に接近することができ、ドライバビットの駆動力の伝達のための係合面積が広く得られる。しかも、この頭部圧造成形に使用するパンチも急斜面と緩斜面との接続部が円弧形状となり、角部がなくなることで、圧造成形時にパンチのこの部分に応力集中が生じず、この成形作業におけるパンチの寿命も長く、製造コストが低減される。その上、直線状の急斜面と緩斜面とをこれら斜面で形成される角部を除去するよう半径Rの円弧で接続しているだけであるから、パンチの製造における加工も簡単になる等の特有の効果が得られる。 According to the present invention, the area that can be contacted with the driver bit is increased and the driving force per unit area is reduced as compared with the conventional case where the bottom surface forming the engagement groove has an arc shape. In addition, management such as measurement of the forming depth according to the dimensions of the screw when the engaging groove is formed by forging becomes easy. In addition, since the corners of the connecting part between the steep slope with a steep slope and the gentle slope with a gentle slope are eliminated and the corner of the engagement blade of the driver bit does not interfere, the steep slope and the gentle slope are always The ridgeline of the engagement blade of the driver bit can be approached, and the engagement area for transmitting the driving force of the driver bit can be widely obtained. Moreover, the punch used for head forging molding also has an arc shape at the connection between the steep slope and the gentle slope, and there is no corner, so stress concentration does not occur in this part of the punch during forging molding. The punch life is also long and the manufacturing cost is reduced. In addition, the straight steep slope and the gentle slope are simply connected by an arc having a radius R so as to remove the corners formed by these slopes. The effect is obtained.
以下、本発明の実施の形態を図1乃至図5に基づき説明する。図1及び図2において、1は頭部2とこれと一体で且つねじ山3が形成された脚部4とからなるねじである。このねじ1の頭部2は通常のねじの頭部よりその厚みが薄く形成してあり、所謂、薄頭ねじである。これには図3に示す専用のドライバビット20の駆動穂先が嵌る駆動穴10が形成してあり、この駆動穴10はねじ1の中心から放射方向に且つ円周方向に等間隔を設けて配置された係合溝11と中心線上の穴とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2,
この係合溝11の両側には係合壁12が設けてあり、この係合壁12の間には係合溝11の底面13が形成されている。この係合溝11の底面13は中心側が傾斜のきつい急斜面13aとなっており、外周側は傾斜の緩い緩斜面13bとなって夫々直線形状となっている。この急斜面13aと緩斜面13bとの境界は通常、駆動穴10の深さのほぼ中程に位置しており、その緩斜面13bの勾配(α)はねじ1の中心線に対する急斜面13aの勾配(β)の1.5〜2.5倍程度に設定されている。このため、係合溝11の中心から頭部2の外周にかけての長さは通常のねじの係合溝より長くなっている。
Engagement walls 12 are provided on both sides of the
また、この急斜面13aと緩斜面13bとの間は弧状面14で接続してあり、この弧状面14はねじ1の中心線に沿う平面上に中心を有し、半径Rで形成された円弧形状であって、急斜面13aと緩斜面13bとが交叉して得られる角部を除くようになっている。この半径Rは前記急斜面13aと緩斜面13bとが残る範囲であれば、その大きさは特に限定されず、要するに急斜面13aと緩斜面13bとの接続部である角部が除かれればよい。
The steep slope 13a and the gentle slope 13b are connected by an
更に、前記頭部2と脚部4との間には頭部側が大径となった逆円錐形状の補強部5が形成されている。この補強部5は頭部2の中心に形成される駆動穴10が脚部4まで形成されることから、ねじ1の首部を補強するためのものであり、この補強部5の高さはワーク(図示せず)へのねじ締め時にワークにこれが当たり、ねじ浮き状態となる等の支障を生じないように必要最小限度の高さに設定されている。この補強部5は、前記係合溝11の底面13が緩斜面13bを有していることから駆動穴10の深さは比較的浅くでき、これに伴い前記補強部5の高さも低くなり、ワークに対する締め付け時の制限がより少なくなり、ワークに締め付けた時に支障が生じなくなる。
Further, an inverted conical reinforcing
一方、この駆動穴10を有するねじ1は通常の+形状の駆動穂先が形成されたドライバビットを使用することもできるが、図3に示すような穂先形状の専用のドライバビット20を使用することで、よりその効果を引き出すことができる。即ち、駆動穂先にはその中心部から+形状の係合羽根21が立設されており、この係合羽根21の稜線を含む面22は先端側においてはその傾斜がきつい急斜面22aと外周側は緩い緩斜面22bとが形成されている。この穂先は前記ねじ1の駆動穴10を構成する係合溝11の底面13に沿う形状となっており、これにより、図4に示すように、ドライバビット20の係合羽根21の接触面積も大きくなっている。また、これら係合羽根21の間には溝23が形成してあり、この溝23に前記ねじ1の係合溝11間の突状部15が嵌るようになっている。
On the other hand, the
このように構成された駆動穴10を有するねじ1をワーク(図示せず)に締め付ける場合は、図4に示すように、この駆動穴10に沿う前記専用ドライバビット20を駆動穴10に嵌め込ませる。これにより、係合羽根21は係合溝11の底面13に沿い嵌り込む。この後、ドライバビット20に締め付け方向の駆動力を作用させる。これにより、駆動力は係合壁12を介して伝達され、ねじ1はワークに締め付けられて部品(図示せず)がワークに取り付けられてねじ締め作業が完了状態となる。
When the
一方、このドライバビット20の係合羽根21がねじ1の係合溝11に嵌ると、図5に示すようになる。即ち、係合羽根21の稜線を含む面22がねじ1の係合溝11の底面13と相似形の場合は、一点鎖線で示されたように互いの急斜面13a、22aと緩斜面13b、22bとはほぼ接触するようになるが、ドライバビット20の係合羽根21の急斜面22aと緩斜面22bとが実線で示すように僅かに平行になっていない場合にはドライバビットの角部が前記一点鎖線で示した場合よりも駆動穴10に深く入ることになる。これはねじ1の係合溝11の角部が除かれているためであり、角部が形成されているねじに比べて駆動穴10内を距離Lだけ深く入ることになる。これにより、ドライバビット20の駆動力伝達面積は大きくなり、確実なねじ締め力が得られる。
On the other hand, when the
1 ねじ
2 頭部
3 ねじ山
4 脚部
5 補強部
10 駆動穴
11 係合溝
12 係合壁
13 底面
13a 急斜面
13b 緩斜面
14 弧状面
15 突状部
20 ドライバビット
21 係合羽根
22 稜線を含む面
22a 急斜面
22b 緩斜面
23 溝
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記係合溝の底面(13)を中心側が傾斜のきつい直線状の急斜面(13a)と外周側が傾斜の緩い直線状の緩斜面(13b)とから構成してこの係合溝の係合壁(12)の面積を大きく形成し、しかも、これら急斜面と緩斜面とを弧状面(14)で接続したことを特徴とする駆動穴付きねじ。 A head (2) having a drive hole (10) formed with engagement grooves (11) arranged radially from the center and at equal intervals in the circumferential direction, and a screw thread integral with the head. In a screw consisting of a leg (4) formed with (3),
The bottom surface (13) of the engaging groove is composed of a straight steep slope (13a) with a slanted central side and a straight gentle slope (13b) with a slanted outer peripheral side, and the engaging wall ( 12) A screw with a drive hole, characterized in that the area of 12) is large and the steep and gentle slopes are connected by an arcuate surface (14).
The arcuate surface connecting the steep slope and the gentle slope has a center on a plane along the center line of the screw, is an arc shape formed with a radius R, and is a corner obtained by crossing the steep slope and the gentle slope The screw with a drive hole according to claim 1, wherein the screw is removed.
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