(57)【要約】【課題】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確実に嵌って係合するようにした係合溝を得る。【解決手段】駆動穴１０を有する頭部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、駆動穴１０の係合溝１１の底面１３をねじ１の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、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であるため、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係合羽根の稜線に接近でき、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角部がなくなることで、圧造成形時にパンチに応力集中が生じず、パンチの寿命も長く、製造コストが低減される。【選択図】  図１
2006090456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
急斜面と緩斜面とを接続する弧状面はねじ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、急斜面と緩斜面とが交叉して得られる角部を除くようにしたことを特徴とする請求項１記載の駆動穴付きねじ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【特許文献１】特公平３−６３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【発明の効果】
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す要部断面正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明とドライバビットとを示す要部断面正面図である。
【図４】本発明とドライバビットとの係合状態を示す拡大要部断面図である。
【図５】係合溝と係合羽根との関係を示す要部拡大断面図である。
【図６】従来例を示す要部断面正面図である。
【図７】もう一つの従来例を示す要部正面図である。
【符号の説明】
【００１６】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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