JP2573244Y2 - ね じ - Google Patents
ね じInfo
- Publication number
- JP2573244Y2 JP2573244Y2 JP1994006971U JP697194U JP2573244Y2 JP 2573244 Y2 JP2573244 Y2 JP 2573244Y2 JP 1994006971 U JP1994006971 U JP 1994006971U JP 697194 U JP697194 U JP 697194U JP 2573244 Y2 JP2573244 Y2 JP 2573244Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- torque
- bit fitting
- torque transmission
- fitting groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、5方向又は6方向のビ
ット嵌合溝又はビット嵌合突起を有するねじに関する。
ット嵌合溝又はビット嵌合突起を有するねじに関する。
【0002】
【従来の技術】強力な締結力に耐え得るねじとして6方
向のビット嵌合溝又はビット嵌合突起を有するものが従
来より知られており、その従来例が図8及び図9にそれ
ぞれ示されている。
向のビット嵌合溝又はビット嵌合突起を有するものが従
来より知られており、その従来例が図8及び図9にそれ
ぞれ示されている。
【0003】図8にはねじの平面図が示されている。図
8において、ねじの頭部2にはビット嵌合溝3が形成さ
れ、このビット嵌合溝3は第1補助円20で囲まれる如
く締結具のトルクが伝達されない非トルク伝達部Aと、
この非トルク伝達部Aの外側位置で等間隔に配置されて
いる6個のトルク伝達係止部Bとから成る。この各トル
ク伝達係止部Bは、第2補助円21上とこれより大径の
第3補助円22上とを中心に交互に、且つ、互いに接す
るように第4及び第5補助円23,24を描き、この第
4及び第5補助円23,24に沿って輪郭が形成されて
いる。
8において、ねじの頭部2にはビット嵌合溝3が形成さ
れ、このビット嵌合溝3は第1補助円20で囲まれる如
く締結具のトルクが伝達されない非トルク伝達部Aと、
この非トルク伝達部Aの外側位置で等間隔に配置されて
いる6個のトルク伝達係止部Bとから成る。この各トル
ク伝達係止部Bは、第2補助円21上とこれより大径の
第3補助円22上とを中心に交互に、且つ、互いに接す
るように第4及び第5補助円23,24を描き、この第
4及び第5補助円23,24に沿って輪郭が形成されて
いる。
【0004】図9には他のねじの平面図が示されてい
る。図9において、このねじも前記と同様に頭部2のビ
ット嵌合溝3が非トルク伝達部Aとトルク伝達係止部B
とから形成されている。そして、このトルク伝達係止部
Bは第6補助円(外周円)25上を中心として等間隔に
第7補助円26を描き、この第6及び第7補助円25,
26に沿って輪郭が形成されている。
る。図9において、このねじも前記と同様に頭部2のビ
ット嵌合溝3が非トルク伝達部Aとトルク伝達係止部B
とから形成されている。そして、このトルク伝達係止部
Bは第6補助円(外周円)25上を中心として等間隔に
第7補助円26を描き、この第6及び第7補助円25,
26に沿って輪郭が形成されている。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】前者にあっては、締結
具をビット嵌合溝3に嵌合して回転トルクを作用させる
と、この回転トルクがトルク伝達係止部Bの内壁面に直
角な方向に作用する力(以下、「面直角力」という。)
Wとしてねじに与えられる。この面直角力Wはねじの円
周接線方向の力Fと半径方向の力Rに分けられ、この力
Fが回転駆動力としてねじに作用する。回転駆動力Fは
着力点におけるトルク伝達係止部Bの内壁面の接線l1
と着力点を通る半径線l2との間の角度(以下、「駆動
角」という。)をαとすると、F=Wcosαとなる。
従って、駆動角αが小さくなればなるほど締結具の回転
トルクがロスなくねじの回転駆動力Fに変換されるが、
この従来例ではα=25゜程度であるため回転トルクの
伝達ロスが大きいという欠点があった。
具をビット嵌合溝3に嵌合して回転トルクを作用させる
と、この回転トルクがトルク伝達係止部Bの内壁面に直
角な方向に作用する力(以下、「面直角力」という。)
Wとしてねじに与えられる。この面直角力Wはねじの円
周接線方向の力Fと半径方向の力Rに分けられ、この力
Fが回転駆動力としてねじに作用する。回転駆動力Fは
着力点におけるトルク伝達係止部Bの内壁面の接線l1
と着力点を通る半径線l2との間の角度(以下、「駆動
角」という。)をαとすると、F=Wcosαとなる。
従って、駆動角αが小さくなればなるほど締結具の回転
トルクがロスなくねじの回転駆動力Fに変換されるが、
この従来例ではα=25゜程度であるため回転トルクの
伝達ロスが大きいという欠点があった。
【0006】後者にあっては、着力点が図9に示す如く
最外周であれば駆動角αがゼロであるため回転トルクの
伝達ロスが全くないが、締結具の嵌合部はビット嵌合溝
3より若干小さく形成されるため着力点はむしろ最外周
より内周側になる。そのため、回転トルクの伝達ロスが
全くないという状態はまれであり、むしろ着力点の位置
の変動によって伝達効率が変化するため安定した高い伝
達効率が得られないという欠点があった。また、トルク
伝達係止部Bの先端がほぼ90゜の角度を有するため、
このビット嵌合溝3を圧造成形する際にこの付近が破損
しやすいという欠点があった。
最外周であれば駆動角αがゼロであるため回転トルクの
伝達ロスが全くないが、締結具の嵌合部はビット嵌合溝
3より若干小さく形成されるため着力点はむしろ最外周
より内周側になる。そのため、回転トルクの伝達ロスが
全くないという状態はまれであり、むしろ着力点の位置
の変動によって伝達効率が変化するため安定した高い伝
達効率が得られないという欠点があった。また、トルク
伝達係止部Bの先端がほぼ90゜の角度を有するため、
このビット嵌合溝3を圧造成形する際にこの付近が破損
しやすいという欠点があった。
【0007】そこで、本考案は、安定した高い伝達効率
の回転トルクが得られ、且つ、ビット嵌合溝の圧造成形
時に破損のおそれがないねじを提供することを目的とす
る。
の回転トルクが得られ、且つ、ビット嵌合溝の圧造成形
時に破損のおそれがないねじを提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本考案のねじは、ねじ部と頭部とから成り、この頭部
の上面には前記ねじ部と同芯上のビット嵌合溝又はビッ
ト嵌合突起を設け、このビット嵌合溝又はビット嵌合突
起を、中心位置の非トルク伝達部と、等間隔位置に配置
され前記非トルク伝達部から半径方向外側に延びる5個
又は6個のトルク伝達係止部とから構成し、隣り合う前
記トルク伝達係止部の半径方向延長部分間の中心角をθ
とし、前記各トルク伝達係止部の両側の半径方向延長部
分間の中心角をθ1とすると、θ:θ1=1.4:1と
なるように構成し、前記各トルク伝達係止部の半径方向
延長部分には半径線と平行な直線部分を構成すると共
に、各トルク伝達係止部の先端部分をアールに構成した
ことを特徴としている。
の本考案のねじは、ねじ部と頭部とから成り、この頭部
の上面には前記ねじ部と同芯上のビット嵌合溝又はビッ
ト嵌合突起を設け、このビット嵌合溝又はビット嵌合突
起を、中心位置の非トルク伝達部と、等間隔位置に配置
され前記非トルク伝達部から半径方向外側に延びる5個
又は6個のトルク伝達係止部とから構成し、隣り合う前
記トルク伝達係止部の半径方向延長部分間の中心角をθ
とし、前記各トルク伝達係止部の両側の半径方向延長部
分間の中心角をθ1とすると、θ:θ1=1.4:1と
なるように構成し、前記各トルク伝達係止部の半径方向
延長部分には半径線と平行な直線部分を構成すると共
に、各トルク伝達係止部の先端部分をアールに構成した
ことを特徴としている。
【0009】
【作用】締結具をねじのビット嵌合溝又はビット嵌合突
起に嵌合して回転すると、双方の嵌合が多少緩くて着力
点が変動しても着力点は常にトルク伝達係止部の直線部
分となり、駆動角がほぼ一定でかつ小さい値となるため
安定した高い伝達効率の回転トルクが得られる。また、
トルク伝達係止部の先端部分がアールに形成されている
ため、圧造成形時に破損のおそれがない。
起に嵌合して回転すると、双方の嵌合が多少緩くて着力
点が変動しても着力点は常にトルク伝達係止部の直線部
分となり、駆動角がほぼ一定でかつ小さい値となるため
安定した高い伝達効率の回転トルクが得られる。また、
トルク伝達係止部の先端部分がアールに形成されている
ため、圧造成形時に破損のおそれがない。
【0010】
【実施例】以下、本考案の実施例を図面を用いて説明す
る。図1から図7には本考案の実施例が示されている。
る。図1から図7には本考案の実施例が示されている。
【0011】図2には5方向のビット嵌合溝のねじの縦
断面図が、図3にはそのねじの平面図がそれぞれ示され
ている。図2及び図3において、ねじは外周面に螺旋突
起が設けられたねじ部1とこのねじ部1の上端に一体成
形された頭部2とから構成されている。この頭部2には
ねじ部1と同芯上のビット嵌合溝3が形成されている
る。
断面図が、図3にはそのねじの平面図がそれぞれ示され
ている。図2及び図3において、ねじは外周面に螺旋突
起が設けられたねじ部1とこのねじ部1の上端に一体成
形された頭部2とから構成されている。この頭部2には
ねじ部1と同芯上のビット嵌合溝3が形成されている
る。
【0012】図1には図3の拡大平面図が示されてお
り、前記ビット嵌合溝3は第8補助円4で囲まれる如く
締結具のトルクが伝達されない非トルク伝達部Aとこの
非トルク伝達部Aの外側位置で等間隔に配置された5個
のトルク伝達係止部Bとから成る。この各トルク伝達係
止部Bは半径方向外方に延び、この半径方向延長部分に
は、前記トルク伝達係止部Bを二分する半径線l2と平
行な直線部分3aを構成すると共に各トルク伝達係止部
Bの先端部分3bがアールに構成されている。
り、前記ビット嵌合溝3は第8補助円4で囲まれる如く
締結具のトルクが伝達されない非トルク伝達部Aとこの
非トルク伝達部Aの外側位置で等間隔に配置された5個
のトルク伝達係止部Bとから成る。この各トルク伝達係
止部Bは半径方向外方に延び、この半径方向延長部分に
は、前記トルク伝達係止部Bを二分する半径線l2と平
行な直線部分3aを構成すると共に各トルク伝達係止部
Bの先端部分3bがアールに構成されている。
【0013】このトルク伝達係止部Bの作成は外周円上
5の等間隔位置に5個の第9補助円6を前記第8補助円
4に接するように描くと共に隣接する第9補助円6間の
位置で、第9補助円6と外周円5に接すると共に互いに
接する2個の第10補助円7を描く。
5の等間隔位置に5個の第9補助円6を前記第8補助円
4に接するように描くと共に隣接する第9補助円6間の
位置で、第9補助円6と外周円5に接すると共に互いに
接する2個の第10補助円7を描く。
【0014】次に、隣接する第9補助円6同士の中心点
Oを結ぶ第1補助線8とこの第1補助線8に平行でかつ
第10補助円7の中心点O′を通る第2補助線9とを描
く。そして、第9補助円6と第10補助円7と外周円5
に沿うと共に第1補助線8と第9補助円6との交点を通
る半径線l2に平行な直線を引くことによって輪郭を形
成する。上記直線が半径線l2と平行な直線部分3aを
構成し、第10補助円7に沿って形成される部分がアー
ルを構成する。
Oを結ぶ第1補助線8とこの第1補助線8に平行でかつ
第10補助円7の中心点O′を通る第2補助線9とを描
く。そして、第9補助円6と第10補助円7と外周円5
に沿うと共に第1補助線8と第9補助円6との交点を通
る半径線l2に平行な直線を引くことによって輪郭を形
成する。上記直線が半径線l2と平行な直線部分3aを
構成し、第10補助円7に沿って形成される部分がアー
ルを構成する。
【0015】第10補助円7の半径rを可変にすること
によってアールの曲率が変化すると共に、直線部分3a
の長さも変化する。図4には、r=N/8の場合が示さ
れ(Nはトルク伝達係止部Bの幅である。)、図5に
は、r=G/2・(1−cosβ)の場合がそれぞれ示
されている(Gは外周円5の直径長さであり、βは軸心
から中心点Oを結ぶ直線と半径線l 2 との中心角であ
る。)。ここで、r=N/8未満の場合には、アールの
曲率が小さすぎて圧造成形時に破損する可能性があるた
め、rはN/8以上か、それ以上が好ましい。また、r
=G/2・(1−cosβ)の場合には、前記直線部分
3aがなくなってしまうため、rはG/2・(1−co
sβ)未満とする必要がある。従って、第10補助円7
の半径rは、 N/8≦r<G/2・(1−cosβ) を満たす値に設定されている。
によってアールの曲率が変化すると共に、直線部分3a
の長さも変化する。図4には、r=N/8の場合が示さ
れ(Nはトルク伝達係止部Bの幅である。)、図5に
は、r=G/2・(1−cosβ)の場合がそれぞれ示
されている(Gは外周円5の直径長さであり、βは軸心
から中心点Oを結ぶ直線と半径線l 2 との中心角であ
る。)。ここで、r=N/8未満の場合には、アールの
曲率が小さすぎて圧造成形時に破損する可能性があるた
め、rはN/8以上か、それ以上が好ましい。また、r
=G/2・(1−cosβ)の場合には、前記直線部分
3aがなくなってしまうため、rはG/2・(1−co
sβ)未満とする必要がある。従って、第10補助円7
の半径rは、 N/8≦r<G/2・(1−cosβ) を満たす値に設定されている。
【0016】また、隣り合うトルク伝達係止部Bの半径
方向延長部分間の中心角をθとし、各トルク伝達係止部
Bの両側の半径方向延長部分間の中心角をθ1とする
と、第9補助円6の直径dによって中心角θと中心角θ
1の比が決定されθ:θ1=1.4:1とすればビット
嵌合溝3と締結具の嵌合突部10のせん断面積は図6に
示すようにほぼ等しくなるため、締結具の耐久性が向上
する利点がある。すなわち、ねじの材質は、引っ張り強
さ等を考慮して一般にクロムモリブテン鋼が用いられ、
その硬度が約8.8以上のものが使用されている一方、
締結具もねじとほぼ同じ材質,硬度のものが使用されて
いる。したがって、ビット嵌合溝3と締結具の嵌合突部
10のせん断面積は、例えば締結具側が小さい場合は回
転トルクを付与した際に嵌合突部10の山が潰れてしま
うおそれがある。しかし、本考案の場合は、θ:θ 1 =
1.4:1に決定されているため、図6に示すようにビ
ット嵌合溝3側のせん断面積(右下がり斜線)と締結具
の嵌合突部10のせん断面積(左下がり斜線)がほぼ等
しくなる。このため、両者3,10の摩耗量が均一かつ
互いに少なくなり、この結果、締結具及びねじの耐久性
が向上するのである。 そして、θ:θ1=1.4:1に
する場合の中心角θと中心角θ 1 はそれぞれ以下の値と
なる。中心角θは、θ=360゜/n・1.4/2.4
(n:トルク伝達係止部の数)の式で表されるため、5
方向の場合にθ=42゜,θ 1 =30゜、6方向の場合
には、θ=35゜,θ 1 =25゜となる。中心角βは、
β=360゜/2nの式で表されるため、5方向の場合
にβ=36゜、6方向の場合にβ=30゜となる。
方向延長部分間の中心角をθとし、各トルク伝達係止部
Bの両側の半径方向延長部分間の中心角をθ1とする
と、第9補助円6の直径dによって中心角θと中心角θ
1の比が決定されθ:θ1=1.4:1とすればビット
嵌合溝3と締結具の嵌合突部10のせん断面積は図6に
示すようにほぼ等しくなるため、締結具の耐久性が向上
する利点がある。すなわち、ねじの材質は、引っ張り強
さ等を考慮して一般にクロムモリブテン鋼が用いられ、
その硬度が約8.8以上のものが使用されている一方、
締結具もねじとほぼ同じ材質,硬度のものが使用されて
いる。したがって、ビット嵌合溝3と締結具の嵌合突部
10のせん断面積は、例えば締結具側が小さい場合は回
転トルクを付与した際に嵌合突部10の山が潰れてしま
うおそれがある。しかし、本考案の場合は、θ:θ 1 =
1.4:1に決定されているため、図6に示すようにビ
ット嵌合溝3側のせん断面積(右下がり斜線)と締結具
の嵌合突部10のせん断面積(左下がり斜線)がほぼ等
しくなる。このため、両者3,10の摩耗量が均一かつ
互いに少なくなり、この結果、締結具及びねじの耐久性
が向上するのである。 そして、θ:θ1=1.4:1に
する場合の中心角θと中心角θ 1 はそれぞれ以下の値と
なる。中心角θは、θ=360゜/n・1.4/2.4
(n:トルク伝達係止部の数)の式で表されるため、5
方向の場合にθ=42゜,θ 1 =30゜、6方向の場合
には、θ=35゜,θ 1 =25゜となる。中心角βは、
β=360゜/2nの式で表されるため、5方向の場合
にβ=36゜、6方向の場合にβ=30゜となる。
【0017】ねじの製造に際し、ねじ用パンチをねじの
頭部2上面に押圧するとねじの頭部2にせん断破壊が生
じてねじ用パンチの形状に沿ったビット嵌合溝3が形成
される。このビット嵌合溝3の形状から最もせん断破壊
に無理があるトルク伝達係止部Bの先端部分がアールに
形成されているため、ねじ用パンチの形状に沿わない破
損が生じることがない。
頭部2上面に押圧するとねじの頭部2にせん断破壊が生
じてねじ用パンチの形状に沿ったビット嵌合溝3が形成
される。このビット嵌合溝3の形状から最もせん断破壊
に無理があるトルク伝達係止部Bの先端部分がアールに
形成されているため、ねじ用パンチの形状に沿わない破
損が生じることがない。
【0018】また、このようにして製造されたねじを用
いて締結するには、ねじ孔にねじ頭部2の先端を位置さ
せて締結具をねじのビット嵌合溝3に嵌合して回転す
る。すると、締結具の回転トルクがビット嵌合溝3のト
ルク伝達係止部Bの内壁に作用してねじがねじ孔に螺入
される。この回転トルクの伝達に際して、双方の嵌合が
多少緩いため着力点が変動するが着力点はトルク伝達係
止部Bの直線部分3aのいずれかのポイントになる。そ
のため、駆動角αがほぼ一定で、且つ、小さい値(α≒
12゜)となるので、安定した高い伝達効率の回転トル
クがねじに作用する。
いて締結するには、ねじ孔にねじ頭部2の先端を位置さ
せて締結具をねじのビット嵌合溝3に嵌合して回転す
る。すると、締結具の回転トルクがビット嵌合溝3のト
ルク伝達係止部Bの内壁に作用してねじがねじ孔に螺入
される。この回転トルクの伝達に際して、双方の嵌合が
多少緩いため着力点が変動するが着力点はトルク伝達係
止部Bの直線部分3aのいずれかのポイントになる。そ
のため、駆動角αがほぼ一定で、且つ、小さい値(α≒
12゜)となるので、安定した高い伝達効率の回転トル
クがねじに作用する。
【0019】図7には6方向のビット嵌合溝のねじの平
面図が示されており、このねじも前記実施例と略同様に
トルク伝達係止部Bが形成されている。従って、前記実
施例と同一構成箇所には同一符号を付してその説明を省
略する。
面図が示されており、このねじも前記実施例と略同様に
トルク伝達係止部Bが形成されている。従って、前記実
施例と同一構成箇所には同一符号を付してその説明を省
略する。
【0020】尚、上記実施例では頭部2の上面にビット
嵌合溝3を設けたが、これと同一形状のビット嵌合突起
を頭部2に設けても同様の作用・効果が得られる。
嵌合溝3を設けたが、これと同一形状のビット嵌合突起
を頭部2に設けても同様の作用・効果が得られる。
【0021】また、この明細書において、頭部2とはね
じ部1と同一径に構成され、頭部2の外周面にも螺施突
起がねじ部1から延長されて形成されている場合をも含
む概念である。
じ部1と同一径に構成され、頭部2の外周面にも螺施突
起がねじ部1から延長されて形成されている場合をも含
む概念である。
【0022】
【考案の効果】以上述べたように本考案によれば、ビッ
ト嵌合溝又はビット嵌合突起の各トルク伝達係止部に半
径線と平行な直線部分を構成すると共にその先端部分を
アールに構成したので、着力点が常に直線部分となるた
め安定した高い伝達効率の回転トルクが得られると共に
先端部分がアールのためビット嵌合溝の圧造成形時に破
損のおそれがないという効果を奏する。特に、本考案で
は、隣り合う前記トルク伝達係止部の半径方向延長部分
間の中心角をθとし、前記各トルク伝達係止部の両側の
半径方向延長部分間の中心角をθ1とすると、θ:θ1
=1.4:1となるよう構成したので、ビット嵌合溝又
はビット嵌合突起と締結具の嵌合部分とのせん断面積が
ほぼ等しくなるため、締結具及びねじの耐久性が向上す
るという効果を奏する。
ト嵌合溝又はビット嵌合突起の各トルク伝達係止部に半
径線と平行な直線部分を構成すると共にその先端部分を
アールに構成したので、着力点が常に直線部分となるた
め安定した高い伝達効率の回転トルクが得られると共に
先端部分がアールのためビット嵌合溝の圧造成形時に破
損のおそれがないという効果を奏する。特に、本考案で
は、隣り合う前記トルク伝達係止部の半径方向延長部分
間の中心角をθとし、前記各トルク伝達係止部の両側の
半径方向延長部分間の中心角をθ1とすると、θ:θ1
=1.4:1となるよう構成したので、ビット嵌合溝又
はビット嵌合突起と締結具の嵌合部分とのせん断面積が
ほぼ等しくなるため、締結具及びねじの耐久性が向上す
るという効果を奏する。
【図1】ねじの拡大平面図。
【図2】ねじの縦断面図。
【図3】ねじの平面図。
【図4】他の例のねじの拡大平面図。
【図5】さらに他の例のねじの拡大平面図。
【図6】ビット嵌合溝と締結具の嵌合突部とのせん断面
積を示す説明図。
積を示す説明図。
【図7】6方向のビット嵌合溝のねじの拡大平面図。
【図8】従来例のねじの平面図。
【図9】
他の従来例のねじの平面図。
1…ねじ部 2…頭部 3…ビット嵌合溝 3a…直線部分 3b…先端部分(アール) A…非トルク伝達部 B…トルク伝達係止部G…外周円の直径
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭53−97261(JP,U) 実公 昭53−33078(JP,Y2) 米国特許2445978(US,A) 英国公開2397216(GB,A)
Claims (1)
- 【請求項1】 ねじ部と頭部とから成り、この頭部の上
面には前記ねじ部と同芯上のビット嵌合溝又はビット嵌
合突起を設け、このビット嵌合溝又はビット嵌合突起
を、中心位置の非トルク伝達部と、等間隔位置に配置さ
れ前記非トルク伝達部から半径方向外側に延びる5個又
は6個のトルク伝達係止部とから構成し、隣り合う前記
トルク伝達係止部の半径方向延長部分間の中心角をθと
し、前記各トルク伝達係止部の両側の半径方向延長部分
間の中心角をθ1とすると、θ:θ1=1.4:1とな
るように構成し、前記各トルク伝達係止部の半径方向延
長部分には半径線と平行な直線部分を構成すると共に、
各トルク伝達係止部の先端部分をアールに構成したこと
を特徴とするねじ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994006971U JP2573244Y2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | ね じ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994006971U JP2573244Y2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | ね じ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0719611U JPH0719611U (ja) | 1995-04-07 |
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