JPH0737805B2 - 凹部付きねじ及びそのドライバビット - Google Patents
凹部付きねじ及びそのドライバビットInfo
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- JPH0737805B2 JPH0737805B2 JP4332544A JP33254492A JPH0737805B2 JP H0737805 B2 JPH0737805 B2 JP H0737805B2 JP 4332544 A JP4332544 A JP 4332544A JP 33254492 A JP33254492 A JP 33254492A JP H0737805 B2 JPH0737805 B2 JP H0737805B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B15/00—Screwdrivers
- B25B15/001—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit
- B25B15/004—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit characterised by cross-section
- B25B15/005—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit characterised by cross-section with cross- or star-shaped cross-section
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B23/00—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ねじ頭部にドライバビ
ットが係合する凹部を有する凹部付きねじに関し、特に
ビット係合用凹部の改良に関する。本発明はまた、本発
明の改良した凹部を有するねじのドライバビットを含
む。
ットが係合する凹部を有する凹部付きねじに関し、特に
ビット係合用凹部の改良に関する。本発明はまた、本発
明の改良した凹部を有するねじのドライバビットを含
む。
【0002】
【従来の技術】図6及び図7に示すように、ねじ頭部1
に設けるビット係合用凹部2の形状として、凹部2の内
側面が、半径方向外方に突曲する第1の半円筒面3と、
これに連らなり半径方向内方に突曲する第2の半円筒面
4とを交互に配置して形成され、6つの係合溝5と6つ
の駆動翼6とを有する凹部付きねじは、商品名「トルク
ス(TORX)」として広く知られている(実公昭48
−39959号公報参照)。このトルクスねじは、駆動
翼の側面(駆動面)がねじ軸線と平行に延びているの
で、締付け時にドライバビットのカムアウトが発生せ
ず、高トルクの伝達が可能であるという長所を有してい
る。
に設けるビット係合用凹部2の形状として、凹部2の内
側面が、半径方向外方に突曲する第1の半円筒面3と、
これに連らなり半径方向内方に突曲する第2の半円筒面
4とを交互に配置して形成され、6つの係合溝5と6つ
の駆動翼6とを有する凹部付きねじは、商品名「トルク
ス(TORX)」として広く知られている(実公昭48
−39959号公報参照)。このトルクスねじは、駆動
翼の側面(駆動面)がねじ軸線と平行に延びているの
で、締付け時にドライバビットのカムアウトが発生せ
ず、高トルクの伝達が可能であるという長所を有してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の凹
部付きねじは、通常の十字穴付きねじのようにドライバ
ビットの食い付き機能がないため、自動締付け作業に不
利であった。また、前記凹部とドライバビットとの嵌め
合わせ代(隙間)が大きく、ドリルねじのように高速回
転により締め付ける場合や長尺のタッピンねじでは、締
付け工具の回転振動によってドライバビットが凹部から
外れる危険があった。このようなドライバビットの外れ
を防ぐために、ドライバビットの駆動翼の頂部表面部分
が軸方向にテーパしているドライバビットは知られてい
る(特開昭55−150975号公報参照)。このテー
パ付きドライバビットは、前記ねじの凹部2に挿入する
と、前記駆動翼のテーパした前記頂部表面部分が凹部2
の入口部分に摩擦係合して食い付き作用を果たすけれど
も、前記ねじの駆動翼6の側面に係合する前記ドライバ
ビットの駆動翼の有効面積が減少するため、高トルク伝
達を維持することができないという難点がある。
部付きねじは、通常の十字穴付きねじのようにドライバ
ビットの食い付き機能がないため、自動締付け作業に不
利であった。また、前記凹部とドライバビットとの嵌め
合わせ代(隙間)が大きく、ドリルねじのように高速回
転により締め付ける場合や長尺のタッピンねじでは、締
付け工具の回転振動によってドライバビットが凹部から
外れる危険があった。このようなドライバビットの外れ
を防ぐために、ドライバビットの駆動翼の頂部表面部分
が軸方向にテーパしているドライバビットは知られてい
る(特開昭55−150975号公報参照)。このテー
パ付きドライバビットは、前記ねじの凹部2に挿入する
と、前記駆動翼のテーパした前記頂部表面部分が凹部2
の入口部分に摩擦係合して食い付き作用を果たすけれど
も、前記ねじの駆動翼6の側面に係合する前記ドライバ
ビットの駆動翼の有効面積が減少するため、高トルク伝
達を維持することができないという難点がある。
【0004】一方、ドリルねじやタッピンねじのように
焼入れ硬化されたねじでは、前記凹部2の駆動翼6も一
緒に硬化され、その機械的強度は焼入れされていないね
じに比べて大幅に向上している。ところが、前述したト
ルクスねじでは、前記凹部2に係合するドライバビット
の駆動翼の横断面積(前記凹部2の係合溝5の横断面積
aに相当する)が、前記凹部2の駆動翼6の横断面積b
に比べて非常に小さいので、該ビットを前述した焼入れ
硬化されたドリルねじやタッピンねじの締付けに用いる
と、ドライバビットの寿命が著しく低下するという問題
があった。
焼入れ硬化されたねじでは、前記凹部2の駆動翼6も一
緒に硬化され、その機械的強度は焼入れされていないね
じに比べて大幅に向上している。ところが、前述したト
ルクスねじでは、前記凹部2に係合するドライバビット
の駆動翼の横断面積(前記凹部2の係合溝5の横断面積
aに相当する)が、前記凹部2の駆動翼6の横断面積b
に比べて非常に小さいので、該ビットを前述した焼入れ
硬化されたドリルねじやタッピンねじの締付けに用いる
と、ドライバビットの寿命が著しく低下するという問題
があった。
【0005】さらに、トルクスねじは、前記凹部2の駆
動翼6の側面(駆動面)が第1の半円筒面3と第2の半
円筒面4の2つの曲面を連らねて形成されているので、
その寸法精度を汎用の測定機器を用いて測定することが
難しく、特に嵌め合せ代(隙間)の少ない小ねじの場合
には前記凹部2とドライバビットの精度維持が困難であ
った。
動翼6の側面(駆動面)が第1の半円筒面3と第2の半
円筒面4の2つの曲面を連らねて形成されているので、
その寸法精度を汎用の測定機器を用いて測定することが
難しく、特に嵌め合せ代(隙間)の少ない小ねじの場合
には前記凹部2とドライバビットの精度維持が困難であ
った。
【0006】本発明は、このようなトルクスねじの欠点
を解決するものであって、食付き機能を持たせると共
に、ドライバビット側の駆動翼の強度を大幅に向上させ
ることができ、しかも在来のトルクスねじのドライバビ
ットも使用し得る融通性を持たせることも可能な凹部付
きねじ及びそのドライバビットを提供することを目的と
する。
を解決するものであって、食付き機能を持たせると共
に、ドライバビット側の駆動翼の強度を大幅に向上させ
ることができ、しかも在来のトルクスねじのドライバビ
ットも使用し得る融通性を持たせることも可能な凹部付
きねじ及びそのドライバビットを提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の凹部付きねじは、ねじ頭部にドライバビッ
トが係合する凹部を有するねじであって、前記凹部が、
正三角形の頂部を円弧状に形成した2つの三角形状穴が
位相を60度ずらせて同軸上に重ね合わせて形成される
横断面形状を有し、6つの係合溝と6つの駆動翼が交互
に配置して形成されており、前記駆動翼の側面がねじ軸
線と平行に延びると共に、内端部に前記凹部の底面に向
かって内方へ傾斜して延びる円錐状食付き壁面が形成さ
れていることを特徴とする。前記係合溝の横断面積は、
前記駆動翼の横断面積より大きくなっている。
に、本発明の凹部付きねじは、ねじ頭部にドライバビッ
トが係合する凹部を有するねじであって、前記凹部が、
正三角形の頂部を円弧状に形成した2つの三角形状穴が
位相を60度ずらせて同軸上に重ね合わせて形成される
横断面形状を有し、6つの係合溝と6つの駆動翼が交互
に配置して形成されており、前記駆動翼の側面がねじ軸
線と平行に延びると共に、内端部に前記凹部の底面に向
かって内方へ傾斜して延びる円錐状食付き壁面が形成さ
れていることを特徴とする。前記係合溝の横断面積は、
前記駆動翼の横断面積より大きくなっている。
【0008】前記凹部付きねじを締め付ける本発明のド
ライバビットは、前記凹部の係合溝に整合する6つの駆
動翼と、該駆動翼の間に形成され、前記凹部の駆動翼に
整合する6つの溝とを有していることを特徴とする。
ライバビットは、前記凹部の係合溝に整合する6つの駆
動翼と、該駆動翼の間に形成され、前記凹部の駆動翼に
整合する6つの溝とを有していることを特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成により、前記ドライバビットを前記ね
じの凹部に挿入すると、前記ドライバビットの溝底面が
前記凹部の円錐状食付き壁面に係合して食付き作用を生
じる。この状態で前記ドライバビットに締付けトルクを
加えると、ビット側の駆動翼の側面(駆動面)と前記凹
部側の駆動翼の側面(駆動面)とが接触して前記ねじに
トルクを伝達する。このとき、両駆動翼の前記側面がね
じ軸線と平行になっているので、前記ドライバビットに
カムアウトは生じない。また、前記凹部の係合溝の横断
面積が、その駆動翼の横断面積より大きくなっているの
で、前記ドライバビットの駆動翼が前記係合溝の横断面
積に相当する横断面積を有し、トルクスねじのドライバ
ビットに比べて強度が大幅に向上する。
じの凹部に挿入すると、前記ドライバビットの溝底面が
前記凹部の円錐状食付き壁面に係合して食付き作用を生
じる。この状態で前記ドライバビットに締付けトルクを
加えると、ビット側の駆動翼の側面(駆動面)と前記凹
部側の駆動翼の側面(駆動面)とが接触して前記ねじに
トルクを伝達する。このとき、両駆動翼の前記側面がね
じ軸線と平行になっているので、前記ドライバビットに
カムアウトは生じない。また、前記凹部の係合溝の横断
面積が、その駆動翼の横断面積より大きくなっているの
で、前記ドライバビットの駆動翼が前記係合溝の横断面
積に相当する横断面積を有し、トルクスねじのドライバ
ビットに比べて強度が大幅に向上する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1及び図2は本発明による凹部付きねじの要部
を示し、図3は該凹部付きねじとこれに係合するドライ
バビットの要部を示している。
する。図1及び図2は本発明による凹部付きねじの要部
を示し、図3は該凹部付きねじとこれに係合するドライ
バビットの要部を示している。
【0011】ねじ頭部11に設けるビット係合用凹部1
2は、正三角形の頂部を円弧状面13に形成した2つの
三角形状穴14,14をねじ軸線0−0の周りに60度
位相をずらせ、同軸上に重ね合わせて形成される横断面
形状を有し、6つの係合溝15と6つの駆動翼16を交
互に配置して形成されている。各駆動翼16の両側面1
6a,16aは、係合溝15の溝底を画成する円弧状面
13に連らなる平面により形成され、凹部12の底面1
7までねじ軸線0−0と平行に延びている。また、各駆
動翼16の内端部、すなわち両側面16a,16aが交
叉する部分には、凹部2の底面17に向かって内方にゆ
るい角度(約10度以下)で傾斜して延びる円錐状食付
き壁面18が形成されている。該食付き壁面18は、後
述するドライバビット25に食付き作用を生じさせるた
めに設けられ、図2に仮想線で示すように、ねじ軸線0
−0を中心線とし、凹部12の底面17に向かって内方
に傾斜する円錐面Cの一部分により形成されている。各
食付き壁面18の幅は上端から下端に向けて徐々に狭く
なり、下端19は両側面16a,16aの交点に合致し
て、底面17に収斂している。
2は、正三角形の頂部を円弧状面13に形成した2つの
三角形状穴14,14をねじ軸線0−0の周りに60度
位相をずらせ、同軸上に重ね合わせて形成される横断面
形状を有し、6つの係合溝15と6つの駆動翼16を交
互に配置して形成されている。各駆動翼16の両側面1
6a,16aは、係合溝15の溝底を画成する円弧状面
13に連らなる平面により形成され、凹部12の底面1
7までねじ軸線0−0と平行に延びている。また、各駆
動翼16の内端部、すなわち両側面16a,16aが交
叉する部分には、凹部2の底面17に向かって内方にゆ
るい角度(約10度以下)で傾斜して延びる円錐状食付
き壁面18が形成されている。該食付き壁面18は、後
述するドライバビット25に食付き作用を生じさせるた
めに設けられ、図2に仮想線で示すように、ねじ軸線0
−0を中心線とし、凹部12の底面17に向かって内方
に傾斜する円錐面Cの一部分により形成されている。各
食付き壁面18の幅は上端から下端に向けて徐々に狭く
なり、下端19は両側面16a,16aの交点に合致し
て、底面17に収斂している。
【0012】上記した駆動翼16の機械的強度は、図1
に示すように、凹部12の外接円20と両側面16a,
16a及びこれに連らなる円弧状面13とによって画成
される横断面積Bによって定まる。而して、本発明によ
るねじにおいては、駆動翼16の横断面積Bが、両側面
16a,16aの交線が接する凹部12の内接円21と
両側面16a,16a及びこれに連らなる円弧状面13
とによって画成される係合溝15の横断面積Aより小さ
くなっている。このことは、凹部12の係合溝15に整
合するドライバビット25の駆動翼27の横断面積がね
じ側の駆動翼16の横断面積Bより大きくなることを意
味しており、このような構造とすることによって、ドラ
イバビット25の機械的強度が増大し、寿命が長くな
る。
に示すように、凹部12の外接円20と両側面16a,
16a及びこれに連らなる円弧状面13とによって画成
される横断面積Bによって定まる。而して、本発明によ
るねじにおいては、駆動翼16の横断面積Bが、両側面
16a,16aの交線が接する凹部12の内接円21と
両側面16a,16a及びこれに連らなる円弧状面13
とによって画成される係合溝15の横断面積Aより小さ
くなっている。このことは、凹部12の係合溝15に整
合するドライバビット25の駆動翼27の横断面積がね
じ側の駆動翼16の横断面積Bより大きくなることを意
味しており、このような構造とすることによって、ドラ
イバビット25の機械的強度が増大し、寿命が長くな
る。
【0013】上記のような構成を有する凹部付きねじ1
0の凹部12に係合して該ねじ10を締め付けるドライ
バビット25は、図3及び図4に示すように、シャンク
26の先端部分に凹部12の係合溝15に整合する6つ
の駆動翼27が突条に形成されると共に、各駆動翼27
の間に凹部12の駆動翼16に整合する6つの溝28が
形成され、かつ各溝28の内面に凹部12の円錐状食付
き壁面18に密接する円錐状壁面29が設けられてい
る。
0の凹部12に係合して該ねじ10を締め付けるドライ
バビット25は、図3及び図4に示すように、シャンク
26の先端部分に凹部12の係合溝15に整合する6つ
の駆動翼27が突条に形成されると共に、各駆動翼27
の間に凹部12の駆動翼16に整合する6つの溝28が
形成され、かつ各溝28の内面に凹部12の円錐状食付
き壁面18に密接する円錐状壁面29が設けられてい
る。
【0014】而して、ドライバビット25をねじ10の
凹部12に挿入すると、図4に示すように、ビット25
の円錐状壁面29と凹部12の円錐状食付き壁面18と
が密接係合し、食付き作用を生じる。この食付き状態に
おいてドライバビット25に締付けトルクを加えると、
各駆動翼27の側面27aが凹部12の駆動翼16の側
面16aに接触し、該側面16aを介してトルクがねじ
10に伝達される。このときトルクの伝達面である側面
16a及び27aがそれぞれねじ10及びビット25の
軸線0−0と平行に延びているので、ビット25はねじ
10に対して回転トルクのみを与え、軸方向の分力は発
生しない。したがって、ねじ込み作業中にドライバビッ
ト25にカムアウトを生じることはなく、トルクをねじ
10に有効に伝達することができる。また、ドライバビ
ット25を高速回転させても、凹部12から外れるおそ
れがない。
凹部12に挿入すると、図4に示すように、ビット25
の円錐状壁面29と凹部12の円錐状食付き壁面18と
が密接係合し、食付き作用を生じる。この食付き状態に
おいてドライバビット25に締付けトルクを加えると、
各駆動翼27の側面27aが凹部12の駆動翼16の側
面16aに接触し、該側面16aを介してトルクがねじ
10に伝達される。このときトルクの伝達面である側面
16a及び27aがそれぞれねじ10及びビット25の
軸線0−0と平行に延びているので、ビット25はねじ
10に対して回転トルクのみを与え、軸方向の分力は発
生しない。したがって、ねじ込み作業中にドライバビッ
ト25にカムアウトを生じることはなく、トルクをねじ
10に有効に伝達することができる。また、ドライバビ
ット25を高速回転させても、凹部12から外れるおそ
れがない。
【0015】なお、凹部12の外接円20の直径Tと内
接円21の直径Sとの比率(S/T)を、図6に示した
トルクスねじの凹部2の外接円20′の直径T′と内接
円21′の直径S′との比率(S′/T′)に合わせて
設計すると、図5に示すように、トルクスねじのドライ
バビット30を凹部12に係合してねじ10を締め付け
ることも可能である。上記したトルクスねじの比率
(S′/T′)は通常0.70〜0.75である。
接円21の直径Sとの比率(S/T)を、図6に示した
トルクスねじの凹部2の外接円20′の直径T′と内接
円21′の直径S′との比率(S′/T′)に合わせて
設計すると、図5に示すように、トルクスねじのドライ
バビット30を凹部12に係合してねじ10を締め付け
ることも可能である。上記したトルクスねじの比率
(S′/T′)は通常0.70〜0.75である。
【0016】さらに、図1からよく理解できるように、
凹部12の駆動翼16の側面16aが互いに平行な平面
を形成するので、汎用の測定機器で容易に測定できる2
つの側面16a,16a間の距離Eを測定することによ
って、凹部12の精度維持が容易に行なえる。ドライバ
ビット25についても同様である。
凹部12の駆動翼16の側面16aが互いに平行な平面
を形成するので、汎用の測定機器で容易に測定できる2
つの側面16a,16a間の距離Eを測定することによ
って、凹部12の精度維持が容易に行なえる。ドライバ
ビット25についても同様である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ねじ側の前記凹部の円錐状食い付き壁面と、ドライバビ
ット側の前記溝の円錐状壁面都が密接係合して食付き作
用を生じ、前記ビットを高速回転させてもねじから外れ
るおそれがなく、締付け作業が能率良く行なえると共
に、ビットにカムアウトを生じさせることなく高トルク
の伝達が可能である。また、ビット側の駆動翼の横断面
積がねじ側の駆動翼の横断面積より大きくて、ビット側
の駆動翼の強度を大幅に増大できるので、ドライバビッ
トの寿命が長くなる。
ねじ側の前記凹部の円錐状食い付き壁面と、ドライバビ
ット側の前記溝の円錐状壁面都が密接係合して食付き作
用を生じ、前記ビットを高速回転させてもねじから外れ
るおそれがなく、締付け作業が能率良く行なえると共
に、ビットにカムアウトを生じさせることなく高トルク
の伝達が可能である。また、ビット側の駆動翼の横断面
積がねじ側の駆動翼の横断面積より大きくて、ビット側
の駆動翼の強度を大幅に増大できるので、ドライバビッ
トの寿命が長くなる。
【0018】したがって、本発明のねじ及びドライバビ
ットは、高速回転させて高トルクを伝達する必要のある
ドリルねじやタッピンねじに適用すると特に有効であ
る。
ットは、高速回転させて高トルクを伝達する必要のある
ドリルねじやタッピンねじに適用すると特に有効であ
る。
【図1】本発明に係る凹部付きねじの平面図である。
【図2】同要部の縦断面図である。
【図3】本発明の凹部付きねじ及びそのドライバビット
の要部を示す斜視図である。
の要部を示す斜視図である。
【図4】同ねじの凹部にドライバビットを係合した状態
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図5】同ねじの凹部に在来のドライバビットを係合し
た状態を示す縦断面図である。
た状態を示す縦断面図である。
【図6】従来の凹部付きねじを示す平面図である。
【図7】同要部の縦断面図である。
10 凹部付きねじ 11 ねじ頭部 12 凹部 13 円弧状面 14 三角形状穴 15 係合溝 16 駆動翼 16a, 駆動翼16の側面 17 底面 18 円錐状食付き壁面 20 外接円 21 内接円 25 ドライバビット 26 シャンク 27 駆動翼 27a 駆動翼27の側面 28 溝 29 円錐状壁面 A 係合溝15の横断面積 B 駆動翼16の横断面積
Claims (3)
- 【請求項1】 ねじ頭部にドライバビットが係合する凹
部を有するねじであって、前記凹部が、正三角形の頂部
を円弧状に形成した2つの三角形状穴が位相を60度ず
らせて同軸上に重ね合わせて形成される横断面形状を有
し、6つの係合溝と6つの駆動翼が交互に配置して形成
されており、前記駆動翼の側面がねじ軸線と平行に延び
ると共に、内端部に前記凹部の底面に向かって内方へ傾
斜して延びる円錐状食付き壁面が形成され、かつ、前記
係合溝の横断面積が、前記駆動翼の面積より大きくなっ
ていることを特徴とする凹部付きねじ。 - 【請求項2】 前記凹部の内接円の直径が、前記凹部の
外接円の直径に対して70〜75%である請求項1記載
の凹部付きねじ。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の前記凹部の係合溝
に整合する6つの駆動翼と、該駆動翼の間に形成され、
前記凹部の駆動翼に整合する6つの溝とを有しているこ
とを特徴とするドライバビット。
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