(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結具であって、
縦軸を有するネジ式柄部と、
該ネジ式柄部の端部から延在するちょうど３つの突起部を有する頭部であって、該３つの突起部は、該ネジ式柄部の端部において該ネジ式柄部の該縦軸の周りに約０、１２０、および２４０度で位置し、該突起部の各々は、構造リブと、締め付け領域と、緩み領域とを有し、該締め付け領域および緩み領域は、従来の六角頭ツールに係合するように適合される、頭部と、
３つの凹面であって、各凹面は、該３つの突起部の側面の隣接する対の間にそれぞれ延在する、３つの凹面と
を備え、該凹面は湾曲している、締結具。
【請求項２】
前記凹面は、人間の指の形状を反映する、請求項１に記載の締結具。
【請求項３】
前記凹面のうちの少なくとも１つは、人間の親指の形状を反映する、請求項２に記載の締結具。
【請求項４】
前記凹面の最内部分の間の距離は、前記ネジ式柄部のピッチ直径と実質的に同じである、請求項１に記載の締結具。
【請求項５】
前記凹面の最内部分の間の距離は、前記ネジ式柄部のピッチ直径よりも大きい、請求項１に記載の締結具。
【請求項６】
耐荷重台をさらに備え、前記ネジ式柄部は、該台の１つの側から延在し、前記突起部は、該台の反対側から延在する、請求項１に記載の締結具。
【請求項７】
前記３つの突起部の間の前記耐荷重台の中心部分は、開口している、請求項６に記載の締結具。
【請求項８】
前記耐荷重台の直径は、前記３つの突起部の外側部分と実質的に同一である、請求項６に記載の締結具。
【請求項９】
前記耐荷重台の直径は、前記３つの突起部の外側部分より大きい、請求項６に記載の締結具。
【請求項１０】
前記ネジ式柄部の遠位端部に位置している、反対交差ネジをさらに備える、請求項１に記載の締結具。
【請求項１１】
前記３つの突起部の頂面をさらに備え、該頂面は、集合的に架空円錐形状を画定する、請求項１に記載の締結具。
【請求項１２】
トライロビュラ形状の前記３つの突起部の間に前記頭部の空洞化中心部分をさらに備える、請求項１に記載の締結具。
【請求項１３】
締結具であって、
縦軸を有するネジ式柄部と、
該ネジ式柄部の端部から延在する複数の突起部を備える頭部であって、該複数の突起部は、３または４から選択される整数個の突起部を含み、該突起部は、該ネジ式柄部の該縦軸の周りに０、６０、１２０、１８０および２４０度から選択される角度位置に位置し、該突起部の各々は、構造リブと、締め付け領域と、緩み領域とを有し、該締め付け領域および緩み領域は、従来の六角頭ツールに係合するように適合される、頭部と、
ファセット面であって、各ファセット面は、該突起部の側面の隣接する対の間に延在する、ファセット面と
を備え、該ファセット面は湾曲している、締結具。
【請求項１４】
耐荷重台をさらに備え、前記ネジ式柄部は、該台の１つの側から延在し、前記突起部は、該台の反対側から延在する、請求項１３に記載の締結具。
【請求項１５】
前記突起部の間の前記耐荷重台の中心部分は、開口している、請求項１４に記載の締結具。
【請求項１６】
前記耐荷重台の直径は、前記突起部の外側部分と実質的に同一である、請求項１４に記載の締結具。
【請求項１７】
前記耐荷重台の直径は、前記突起部の外側部分より大きい、請求項１４に記載の締結具。
【請求項１８】
前記ネジ式柄部の遠位端部に位置している、反対交差ネジをさらに含む、請求項１３に記載の締結具。
【請求項１９】
前記突起部の頂面をさらに備え、該突起部の頂面は、集合的に架空円錐形状を画定する、請求項１３に記載の締結具。
【請求項２０】
前記複数の突起部の間に前記頭部の空洞化中心部分をさらに備え、該空洞化中心部分は、該複数の突起部およびファセット面によって形成される形状に類似している形状を有する、請求項１３に記載の締結具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｇａｒｖｅｒによる米国仮特許出願第６１／０８５，２１９号（名称「Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ，Ｌｏｗ  Ｍａｓｓ，Ｆａｓｔｅｎｅｒ  Ｈｅａｄ」、２００８年７月３１日出願）の優先権の利益を主張し、この出願は、すべての目的のために本明細書に参考として援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、ネジ式締結具に関し、より具体的には、締結具の製造において必要とされる材料が相対的により少量であり、かつ取扱がより容易である締結具頭部の形状を有する、低質量の締結具頭部に関する。
【背景技術】
【０００３】
締結具業界において現在、最も一般的な種類の締結具頭部の様式は、「フランジ付き六角頭部」および「六角頭部」である。図１（ａ）および１（ｂ）を参照すると、「フランジ付き六角頭部」および「六角頭部」は、概して、それぞれ、番号１００ａおよび１００ｂにより表される。これらの頭部様式はどちらも、駆動トルクの印加のために六角形状の頭部１０２を利用する。フランジ付き六角頭部は、六角形状の頭部１０２の基部に一体化型フランジ１０４を利用して、ネジ１０６と加工対象物（表示せず）の内部ネジとの係合によって生じる締結具１００のクランプ加重の印加および配分を向上させる。
【０００４】
一般的な六角頭部では、トルクの印加のために、六角形の各ファセットの非常に小さい部分だけが利用される場合がある。これは、六角頭部を駆動するために利用されるツールもまた六角形状であるという事実による（一部は１２面または他の変形である）。ツールの内部六角形は、寸法的に、締結具の六角形よりもわずかに大きい場合があるため（その上を自由に滑り落ちるため）、初期の駆動の間、ツールは、締結具の六角形に接触する前に、わずかに回転する（図２（ａ）および２（ｂ）を参照）。
【０００５】
このような接触が行われる時、図２に示されるように締結具の軸を見下ろすと、締結具の六角形１０２の角２１０とツールの内部ファセットとの間には、「点」接触２０８が初期に限って存在することができる。トルクの印加が続くと、締結具の六角形の角２１０の局部変形によって、この接触は、図３に示されるように、ツールの内部ファセットと締結具の六角形１０２の変形されたファセット３１４との間で、むしろ四角形状の接触点に拡張することができる。ファセット３１６の四角形状領域３１２は、締結具の治金学的特性、締結具１００のテーパ量、およびツール２２０と六角頭部１０２のファセット３１６との間の初期間隔に応じて、大きさおよび形状が変わる。この接触領域は、各ファセット３１６の表面領域の１０パーセント未満であってもよく、（ファセット３１６が接合する）六角頭部１０２のいずれかの角から約１０パーセントを超えて延在しなくてもよい。
【０００６】
同様な接触は、締結具１００を緩める間、例えば、締め付け方向とは反対の回転方向の間に行われてもよいが、この接触は、各六角ファセット３１２の反対側の領域３１４で発生することができる点が異なる。したがって、締結具１００を緩めるための接触領域３１４は、締め付け領域３１２の鏡像であるが、（ファセット３１６が交差する）各角に隣接した各ファセット３１６の反対側の端部に配置される。設置および除去の間、ツール２２０は、ファセット３１６の中心、および中心周囲の領域に接触しなくてもよい。したがって、六角頭部ファセット３１６の表面領域のほとんどは決して利用されなくてもよく、締結具１００を締め付けるため、または緩めるためのどちらにも必要とされなくてもよい。
【０００７】
六角形状の締結具頭部にトルクを印加する目的は、締結具１００を軸方向に回すことであり、これによって、嵌合部品のネジらせんを係合させる。最終的に、このように印加された荷重は、締結具１００を介してその軸受面に伝達され、固定接合部にばね荷重を作成する。小さい部分だけ、例えば、締結具六角頭部１０２のファセット部分３１２および３１４だけが、必要とされるため、現行技術の締結具六角頭部１０２は、この目的のために必要とされるよりもはるかに多い材料を含有し、その材料は理想的とは言えない場所に配置されている。例えば、締結具使用の多くで、締結具１００は、片手の指に握ることによって、その嵌合内部のネジ式部（表示せず）に運ばれる。通常、これは、親指、人差し指、および中指の指先の間で掴むことによって達成される。この目的には、六角形の面は、理想的ではない。
【０００８】
さらに、締結具頭部の形状は、頭部が作業員による取扱を容易にするために重要となる可能性がある。ここで図４を参照すると、手の指の表示によって握られている六角頭部締結具の模式的な平面図が示される。六角頭部４０２は、片手（表示せず）の親指４０４、人差し指４０６、および中指４０８によって握られる（例えば、掴まれている）場合がある。指４０４、４０６および４０８で任意の小物体を掴む間、六角頭部４０２に向けられた指４０４、４０６および４０８の表面は、本質的に、様々なサイズの凸曲面である。これらの表面は、通常、約１２０度の間隔で、六角頭部４０２の周囲に本質的に均等に配分されるような様式で、六角頭部４０２を掴むように示される。六角頭部４０２が掴まれると、指４０４、４０６および４０８の凸曲面は、掴まれている表面の輪郭に一致するように変形することができるので、相対的により「指が扱いやすい」可能性がある。
【０００９】
これらの問題によって、特に、より重く、必要以上により高いコストがかかる、手およびツールの組立に不適当な、締結具となる。一部の他の先行技術は、特殊なツールおよび駆動面を作成することによって、非効率な荷重印加の現象に対応してきたが、他の技術は、多様な手段を介して、六角頭部１０２の中心を空洞化することによって、材料の削減に対応してきた一方で、さらに他の技術は、特殊な駆動ツールを備える三角の頭部を作成してきたが、これらの技術のどれも、六角頭部の製造部品の実際の現在の形状、ならびに業界内のツールとのその相互作用を検討しながら、総合的に六角頭部１０２に対応していない。現在の技術の六角頭部は、その意図される目的に必要とされ得るよりはるかに多くの材料を含有し、配置された材料は取扱、ならびに費用および重量の削減に理想的であるとは言いがたい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の教示に従い、締結具頭部は、印加されるトルクに障害なく抵抗し、このトルクを伝達して軸荷重に抵抗することが可能であるように、適切な位置に配置された、十分な材料だけを必要とすることができる。
【００１１】
本開示の一態様に従い、現在の組立工具において六角タイプの頭部で見られる性能を維持しながら、手の挿入のために片手の親指、人差し指および中指で掴むことがより容易である頭部の構成が提供される。このような設計は、現行の締結具頭部技術の費用を削減することができる（材料は、締結具費用のおよそ５０〜６０パーセントである）。本開示の教示に従い、トルクの印加および伝達に必要でない可能性があり、軸荷重に抵抗するために必要でない可能性があり、現在の駆動工具内で締結具頭部を軸方向に安定させるために必要でない可能性があり、六角頭部のこれらの部分を除去する一方で、トルクの人間の手と接触するようにより扱いやすい可能性がある表面が作成され得る。
【００１２】
本開示の特定の例示的実施形態に従い、締結具は、ネジ式部分と、ネジ式部分の近位端部に付設された耐荷重台と、ネジ式部分を介して縦軸の周りに約０、１２０、および２４０度で耐荷重台上に付設され、位置している３つの突起部と、３つの突起部の間の凹面と、を備える。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
締結具であって、
縦軸を有するネジ式柄部と、
該ネジ式柄部の端部から延在する３つの突起部であって、該３つの突起部は、該ネジ式柄部の端部において該ネジ式柄部の該縦軸の周りに約０、１２０、および２４０度で位置し、該突起部の各々は、構造リブと、締め付け領域と、緩み領域とを有し、該締め付け領域および緩み領域は、従来の六角頭ツールに係合するように適合される、３つの突起部と、
３つの凹面であって、各凹面は、該３つの突起部の隣接する対の間にそれぞれ延在する、３つの凹面と
を備える、締結具。
（項目２）
前記凹面は、人間の指と快適に嵌合するように適合される、項目１に記載の締結具。
（項目３）
前記凹面のうちの少なくとも１つは、人間の親指と快適に嵌合する、項目２に記載の締結具。
（項目４）
前記凹面は湾曲している、項目１に記載の締結具。
（項目５）
前記凹面の各々は、曲線として配設された複数の平面から構成される、項目１に記載の締結具。
（項目６）
前記凹面の各々は、曲線として配設された複数の平面および複数の曲面から構成される、項目１に記載の締結具。
（項目７）
前記凹面の最内部分の間の距離は、前記ネジ式部分のピッチ直径と実質的に同じである、項目１に記載の締結具。
（項目８）
前記凹面の前記最内部分の間の前記距離は、前記ネジ式部分のピッチ直径よりも大きい、項目１に記載の締結具。
（項目９）
耐荷重台をさらに備え、前記ネジ式柄部は、該台の１つの側から延在し、前記突起部は、該台の反対側から延在する、項目１に記載の締結具。
（項目１０）
前記３つの突起部の間の前記耐荷重台の中心部分は、開口している、項目１に記載の締結具。
（項目１１）
前記耐荷重台の直径は、前記３つの突起部の外側部分と実質的に同一である、項目１に記載の締結具。
（項目１２）
前記耐荷重台の直径は、前記３つの突起部の外側部分より大きい、項目１に記載の締結具。
（項目１３）
前記ネジ式部分の遠位端部に位置している、反対交差ネジをさらに備える、項目１に記載の締結具。
（項目１４）
前記３つの突起部の頂面をさらに備え、該頂面は、集合的に架空円錐形状を画定する、項目１に記載の締結具。
（項目１５）
トライロビュラ形状の前記３つの突起部の間に前記頭部の空洞化中心部分をさらに備える、項目１に記載の締結具。
（項目１６）
締結具であって、
縦軸を有するネジ式柄部と、
該ネジ式柄部の端部から延在する複数の突起部であって、該複数の突起部は、２、３、４、５、および６から選択される整数個の突起部を含み、該突起部は、該ネジ式柄部の該縦軸の周りに０、６０、１２０、１８０、２４０および３００度から選択される角度位置に位置し、該突起部の各々は、構造リブと、締め付け領域と、緩み領域とを有し、該締め付け領域および緩み領域は、従来の六角頭ツールに係合するように適合される、複数の突起部と、
ファセット面であって、各ファセット面は、該突起部の隣接する対の間に延在する、ファセット面と
を備える、締結具。
（項目１７）
耐荷重台をさらに備え、前記ネジ式柄部は、該台の１つの側から延在し、前記突起部は、該台の反対側から延在する、項目１６に記載の締結具。
（項目１８）
前記突起部の間の前記耐荷重台の中心部分は、開口している、項目１６に記載の締結具。
（項目１９）
前記耐荷重台の直径は、前記突起部の外側部分と実質的に同一である、項目１６に記載の締結具。
（項目２０）
前記耐荷重台の直径は、前記突起部の外側部分より大きい、項目１６に記載の締結具。
（項目２１）
前記ネジ式部分の遠位端部に位置している、反対交差ネジをさらに含む、項目１６に記載の締結具。
（項目２２）
前記３つの突起部の頂面をさらに備え、該頂面は、集合的に架空円錐形状を画定する、項目１６に記載の締結具。
（項目２３）
前記複数の突起部の間に前記頭部の空洞化中心部分をさらに備え、該空洞化中心部分は、該複数の突起部およびファセット面によって形成される形状に類似している形状を有する、項目１６に記載の締結具。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示のより完全な理解は、添付の図面とともに以下の詳細を参照することにより獲得され得る。
【図１】図１（ａ）および１（ｂ）は、先行技術のフランジ付き六角頭部および六角頭部締結具の模式的斜視図である。
【図２】図２（ａ）および２（ｂ）は、六角頭部の回転のために使用される先行技術の六角頭部およびツールの模式的平面図である。
【図３】図３は、締結具の締め付けおよび緩めのための接触領域を示す、先行技術の六角頭部締結具の模式的斜視図である。
【図４】図４は、六角頭部締結具と、手の指との間の内部関係の模式平面図である。
【図５】図５および６は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、３点締結具頭部の模式的平面図である。
【図６】図５および６は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、３点締結具頭部の模式的平面図である。
【図７】図７は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、図５および６に示される締結具頭部の模式的斜視図を示す。
【図８】図８（ａ）、８（ｂ）、９および１０は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、３点締結具頭部の模式的な斜視図および平面図を示す。
【図９】図８（ａ）、８（ｂ）、９および１０は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、３点締結具頭部の模式的な斜視図および平面図を示す。
【図１０】図８（ａ）、８（ｂ）、９および１０は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、３点締結具頭部の模式的な斜視図および平面図を示す。
【図１１】図１１は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、締結具のネジ式部分に付設された耐荷重台の模式的な正面図を示す。
【図１２】図１２は、本開示の別の特定の例示的実施形態に従い、反対交差（ａｎｔｉ−ｃｒｏｓｓ）ネジ式本体と組み合わせた３点締結具頭部の模式的な正面図を示す。
【図１３】図13は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、本発明の６点締結具頭部の平面図を示す。
【図１４（ａ）】図１４（ａ）は、本発明の３点締結具頭部の平面図で、締結具頭部は台を有していない。
【図１４（ｂ）】図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の締結具の斜視図である。
【図１５（ａ）】図１５（ａ）は、本発明の３点締結具頭部の平面図で、締結具頭部は、締結具頭部の点を包囲する円よりも小さい半径を備えた台を有する。
【図１５（ｂ）】図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の締結具の斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の３点締結具頭部の平面図で、点または角の間のファセットは平面を備える。
【図１７】図１７は、本発明の２点締結具頭部の平面図で、点または角の間のファセットは凸面を備える。
【図１８】図１８は、本発明の４点締結具頭部の平面図で、陥凹および凹形ファセットは、点または角の間を延在する。
【図１９】図１９は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、３点締結具頭部の模式的な斜視図を示し、角の上部表面は、円錐形状を画定する。
【図２０】図２０は、本開示の特定の例示的実施形態に従い、３点締結具頭部の模式的な斜視図を示し、頭部の空洞化部分は、三角形またはトライロビュラ形状を画定する。
【００１４】
本開示は多様な変形および代替形を許すことができるが、図面にはその特定の例示的実施形態が示され、詳細が説明される。しかしながら、特定の例示的な実施形態の本明細書の説明は、本開示を本明細書に開示される特定の形に制限することを意図するものではなく、そうではなく、本開示は添付の請求項によって定義される全ての変形および相当物に及ぶことを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで図面を参照すると、特定の例示的実施形態の詳細が模式的に示される。図面中の同様な要素は同様な番号で表され、類似の要素は小文字の接尾辞が異なる同様な番号で表されることになる。
【００１６】
締結具頭部が人間の手の指で握られる場合、指の凸曲面は、さらに「指で扱いやすい」可能性があるように、掴まれている表面の輪郭に一致するように変形することができる。したがって、この変形によって多様な形状が対応され得るが、掴むための形状は、例えば、指４０６および４０８、または親指４０４等、それぞれの指骨等の硬い部分によって決定されてもよい。これらの骨の各々は、究極的に形状が円筒形で、指の軟組織は、それを囲むかなり均一の層を形成する傾向があり得る。これらの指と接触するための表面は、したがって、その荷重が指／親指表面周囲でより均一に配分されるために、指の形状に酷似することができる。
【００１７】
ここで図５を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態に従い、締結具頭部の模式的平面図が示される。締結具は、概して番号５００によって示されるが、締結具５００の手作業の組立の間、各指４０４〜４０８によって接触するために成形された表面を備える頭部を有する。締結具５００の頭部には、３つの面５０２、５０４および５０６が提供されてもよく、各々は、人間の指の形状の本質的な鏡像である、凹曲面を有する。好ましくは、凹曲面の各々は、大きい指が曲線の極限で超過荷重を感じないために、最大の人間の親指に快適に嵌合するように十分大きい。この曲線は、本質的に凹面である任意の輪郭を有してもよく、または締結具頭部の角（点）の間に本質的に凹曲面を形成する、曲面および／または平坦の任意の組み合わせから構成されてもよいことが検討され、本開示の範囲内である。２本の指および親指は、直径方向に対向するパターンで配設され、締結具の手作業の組立の間に掴むため、および駆動するために利用されてもよく、例えば、３つの表面５０２、５０４および５０６は、締結具５００の軸周囲で約１２０度の間隔で配置されるが、これに限定されない。
【００１８】
ここで図６を参照すると、図５に従い締結具頭部の模式的な平面図が示される。締結具５００は、好ましくは、その頭部の凹面の各々が、任意のこのような曲線の最内点が、直径（ＰＤ）が締結具５００のネジのピッチ直径により画定される、軸を中心のする円６０６よりも頭部の軸に近い点に到達しなくてもよいように構成されてもよい（図７を参照）。この構成では、該点は凹面を確定する軸から任意の距離に収まる場合があることが想定され、本開示の範囲内であるが、より低い費用で製造することを容易にすることを可能にすることができる。
【００１９】
３つの面５０２、５０４および５０６の各々の最上部エッジの特定のエッジ構成は、指４０４、４０６および４０８の各々の付け根に向かうにつれて、各指が締結具５００の軸に対して向けられるように、指４０４、４０６および４０８の指骨の配列を促進することができる。つまり、表面５０２、５０４および５０６の上記の組み合わせを駆動（回転）するために指４０４、４０６および４０８で力が加えられると、指骨はそれに配列することができる。この配列は、指骨を覆う軟組織の任意の部分上の点荷重を最小限にすることができる。
【００２０】
ここで図７を参照すると、図５および６に示される締結具頭部の模式的斜視図が示される。上記の３つの駆動面の各々の最上部のエッジは、図７に示されるように滑らかに湾曲したエッジ内で切断されてもよく、これらの滑らかに湾曲したエッジは番号７１０、７１２および７１４によって表される。これらのエッジ７１０、７１２および７１４の各々は、その曲線が表面角（例えば、角７１６）の最上部の端の高い点から、それぞれの駆動面表面の面（例えば、中心７１８）の中心に近い最低の高さまで横断し、隣接面表面（例えば、角７２０）の最上部の反対端上の類似の最高点まで戻って横断する、レリーフを形成する。このようなレリーフ曲線は、「指で扱いやすい」、例えば、指の軟組織との接触が快適な場合があるエッジを描く、曲線および平面の任意の組み合わせから構成されてもよいことが本明細書において検討され、本開示の範囲内である。
【００２１】
上記のように、先行技術の六角形状の締結具１００（図１〜４）の締結および分解中、外部ツール２２０と締結具六角頭部１０２との間の接触は、六角形の角に直接隣接した領域内（例えば、四角形領域３１２および３１４）で、ファセットの領域の約１０パーセントだけを占める場合がある。このように、本技術の六角頭部の締結具の利点および機能を維持するためには、本来のファセット領域のこの部分だけが必要とされる場合がある。このため、六角形の既存の角に角の各々に隣接した小さい追加の領域を加えただけが（材料および寸法的変形を補償することを目的として）、ツール接触のために必要とされる場合がある。これらの領域は、現在の技術の六角頭部締結具では図３に示され、組立（締結）のためには番号３１２によって、および除去（分解）のためには番号３１４によって表される。
【００２２】
ここで図８（ａ）および８（ｂ）を参照すると、同様に、領域８１２および８１４は、番号８４０、８４２および８４４によって示された角の片側に存在する。このような領域は、標準工具のための好適な接触領域を効果的に提供する任意の形状を取ることができ、および／またはこれより相当大きくてもよいことが検討され、本開示の範囲内である。締結具の設計および製造分野の技術および本開示の利点を有する当業者は、既存の駆動工具との適合性を維持しながらも、締結具の製造において必要な材料の量を削減する場合に採用されてもよい、無制限の多様な形状のファセット面の利点を理解するであろう。
【００２３】
先行の六角締結具技術において説明された６つの平面上のツール接触は、現在の組立ツールで設置中に相当に振動させないように、締結具を安定させる。ツールに対する締結具の安定性は、これらの平面とツールとの相互作用によって影響される場合がある。平面の角度が極端に、例えば、５度以上変更される場合、または点接触だけが可能であるように削減される場合に発生する可能性がある。このように、本開示の教示に従い、このような安定性は、特に、締結具頭部の外周に等しい空間を残す場合、接触平面の数を６から３に削減することによって顕著に低下することはない。例えば、図８（ａ）および８（ｂ）に示される実施形態において、角８４０、８４２、および８４４は、相互に約１２０度に位置している。このように、従来の六角頭部締結具に見られた駆動平面のうちの３つが排除される。
【００２４】
従来の六角頭部締結具から接触平面を除去しても、残りの面がさらに顕著に変形することなく必要なトルクを伝達することが可能であるので、残りの３つの平面のうちのいずれかに追加される追加の接触領域を必ずしも必要としなくてもよい。このように、本開示の教示に従い、本明細書に説明された３つの角８４０、８４２および８４４（各角は領域８１２および８１４を有する）との組み合わせで、３つの正反対の指接触面５０２、５０４および５０６（指５および６）の使用は、ツール組立性能を低下させないままで、手作業の組立を向上するために十分な可能性がある。手作業の組立における快適性を目的とするさらなる改善では、湾曲エッジ７１０、７１２および７１４が追加されてもよい。これらの頭部構成はまた、従来の六角頭部に比較して少ない材料で製造されてもよい。
【００２５】
ここで図９を参照すると、加えて、３つの残りの平面に印加されたトルクの伝達は、締結具頭部の変形または障害を発生させない場合がある。したがって、各リブは上記のように四角形領域８１２および８１４の各々に適用される荷重に対向するように配置される、複数の局部構造リブ９５０、９５２、９５４、９５６、９５８および９６０を作成することが本明細書において検討され、本開示の範囲内である。頭部の各角において、組立（締結）および除去（分解）領域８１２および８１４と、サポート構造リブ９５０〜９６０の組み合わせは、以下では、説明を容易にするために、「突起部」９６２、９６４および９６６と称される。
【００２６】
各構造リブ、例えば、リブ９５０は、好ましくは、１つの突起部９６４の締め付け（締結）領域（平面）８１２と、別の突起部９６２からの緩め（分解）領域（平面）８１４との間に配置されてもよい。特定の例示的な構成が示され、リブ９５０は、突起部９６４からの締め付けをサポートすることを目的とするリブ９５２と一体化された突起部９６２の緩め（分解）領域（平面）８１４をサポートすることができ、各突起部の間の共通のリブを形成する。これらの一体化されたリブの最外面は、凹面、例えば、図５に示される面５０２、５０４および５０６であってもよいことが本明細書において検討され、本開示の範囲内である。
【００２７】
リブ９５０〜９６０の最内面は、最外凹面と組み合わせて、突起部９６２、９６４および９６６の各々に印加される最大の組立または分解トルクに抵抗することが可能であるリブになる、任意の形状をとってもよい。例えば、リブ９５０は、そのそれぞれの突起部の領域８１２および８１４（平面）に印加されるトルクの抵抗を適当にサポートする限り、隣接するリブ９５２から完全に分離していてもよいことが本明細書において検討され、本開示の範囲内である。一部の場合、この特定の例示的実施形態は、一体化されていないリブの実施形態よりも、製造が容易である可能性がある。
【００２８】
ここで図１０を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態に従い、締結具頭部の模式的平面図が示される。突起部９６２、９６４および９６６は、ネジ軸に実質的に直交する平面に対して究極的に接する、ならびに複数対の組立（締結）領域（平面）８１２およびそれぞれの隣接する除去（分解）領域（平面）８１４の交差によって形成される直線１０７４、１０７６および１０７８に究極的に接する、凸形曲線において、これらの頂面１０６８、１０７０、および１０７２を切断することが好ましい。このような曲線は、組立工具への頭部の挿入を支援することができ、このような曲線が、本開示の教示に従い、任意の究極的に凸形の３次元形状をとってもよいことが検討され、本開示の範囲内である。
【００２９】
図５および１０に示されるように、９つの外側面５０２、５０４、５０６および８１２および８１４（の３倍）において、締結具を介する任意の軸セクションは、軸に究極的に平行である、交差になる。本明細書において説明されたこのような外面全ては、それぞれで抜き勾配を作成し、より効率の高い製造を可能にするように、頭部の頂点に達するにつれて、わずかに内向きに（締結具軸に向かって）傾いていてもよいことが本明細書において検討され、本開示の範囲内である。
【００３０】
一部の実施形態において、本明細書において説明された締結具頭部の中心部分は、上記に記載の機能、および／または構造的目的のために実質的に貢献することのない材料が排除されてもよい。これは、頭部の中心部を空洞化する任意の幾何的形状を利用することによって実行されてもよく、これにより、材料および重量を節約する。
【００３１】
ここで図１１を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態に従い、締結具のネジ式部分に付設された耐荷重台の模式的な正面図を示す。本開示の教示に従い、頭部の上記の機能の全ては、締結具のネジ式部分に付設された耐荷重台の上部表面に配置されてもよい。このような台１１８０および隣接したネジ式本体１１８２は、上記の頭部を示さずに、図説の目的のために示される。本開示の特定の例示的実施形態において、このような台１１８０の構造は、番号１１８４によって表される、実質的に円筒形状を有することができ、上記に詳しく説明された、締結具頭部に交差する円錐形の上部部分１１８６を備える。好ましい構造において、円筒形状の台１１８０の下部表面１１８８は、やや円錐形であってもよく、番号１１９０によって表される、半径でネジ式本体１１８２と交差してもよい。頂面１１９２の輪郭および円錐性質、外側エッジ１１９４の形状、下部表面１１８８の傾斜度および輪郭、ならびにネジ式本体１１８２との交差の手段は、ネジ式締結具設計の技術および本開示の利点を有する当業者には容易に明らかであるように、個別の設計要件に従って異なってもよいことが検討され、本開示の範囲内である。円筒台１１８０の直径は、締結具柄部のおよその直径によって決定される最小から、円の直径の約２倍の最大まで、例えば、図１に示される一体化型フランジ１０４に類似して、異なってもよい。一部の実施形態において、円筒台１１８０の直径は、頭部の角の円周（領域８１２および８１４の交差）より大きくてもよい。
【００３２】
台１１８０は、ネジ式本体１１８２に関連する設計荷重に障害なく抵抗することが可能であるに十分厚い場合があるが、しかしながら、個別の設計要件により決定されるようにはるかに厚くてもよいことが本明細書において検討され、本開示の範囲内である。
【００３３】
実質的に全ての現在のネジ設計および点様式は、特に、ＩＳＯおよびＩＦＩ等の国際的基準において説明された標準ネジは、上記に開示された締結具頭部と組み合わせて使用されてもよいことが本明細書において検討され、本開示の範囲内である。組立効率を向上させる際の特別な効率のうち、本開示の教示に従い、頭部様式の一体化であり、反対の交差ネジ設計１２９６を備えるが、これは、図１２に示され、米国特許第５、７３０、５６６号、第５、７９１、８４９号、第５、８３６、７３１号、第５、９９７、２３１号および第６，１６２，００１号に詳細が説明され、これらの全ては、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれ、登録商標名ＭＡＴｈｒｅａｄ（登録商標）およびＭＡＴｐｏｉｎｔ（登録商標（ＭＡＴｈｒｅａｄ，Ｉｎｃ．，２８６０１  Ｇｒａｎｄ  Ｏａｋｓ  Ｃｏｕｒｔ，Ｗｉｘｏｍ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ４８３９３の登録商標）ならびに他の類似の設計の下で販売されている。
【００３４】
ここで図１３を参照すると、本開示の特定の例示的実施形態に従い、締結具頭部の模式的平面図が示される。本発明のこの実施形態は、従来のめがねレンチまたはソケットツールと係合するための６つの角８４０、８４１、８４２、８４３、８４４および８４５を有する６点または６突起部を備える頭部である。角と反対側の組立（締結）領域（平面）８１２と除去（分解）領域（平面）８１４との間には、従来の六角頭部のファセットとは異なり、材料は存在せず、陥没部８２５が形成される。多数の実施形態は、１つから６つの間のいずれかの陥没部８２５を有する。６点頭部実施形態は、台１１８０を採用してもよく、しなくてもよい。実施形態は、頭部の中心部分に材料を有してもよく、有さなくてもよい。
【００３５】
ここで図１４（ａ）および１４（ｂ）を参照すると、３点または３つの突起部を備える実施形態の平面図および斜視図が示される。この実施形態は、３つの点または角８４０、８４２および８４４を備える、図８（ａ）および８（ｂ）に関して説明した実施形態に類似するが、この実施形態は台１１８０を備えない（図１１を参照）。実施形態は、頭部の中心部分に材料を有してもよく、有さなくてもよい。
【００３６】
ここで図１５（ａ）および１５（ｂ）を参照すると、３点または３つの突起部を備える実施形態の平面図および斜視図が示される。この実施形態は、３つの点または角８４０、８４２および８４４を備える、図８（ａ）および８（ｂ）に関して説明された実施形態に類似するが、この実施形態は、ピッチ直系と頭部の角（領域８１２および８１４の交差）を通る円周との間の直径を有する台１１８０を備える点が異なる。実施形態は、頭部の中心部分に材料を有してもよく、有さなくてもよい。
【００３７】
ここで図１６を参照すると、３点または３つの突起部を備える実施形態の平面図が示される。この実施形態は、３つの点または角８４０、８４２および８４４を備える、図８（ａ）および８（ｂ）に関して説明された実施形態に類似するが、この実施形態は、頭部の角（領域８１２および８１４の交差）を通る円周にほぼ等しい直径を有する台１１８０を備え、角の間のファセット（５０２、５０４、５０６）が実質的に平面である点が異なる。しかしながら、代替の実施形態において、これらの表面は平坦または凸面、または任意の組み合わせの表面であってよい。実施形態は、頭部の中心部分に材料を有してもよく、有さなくてもよい。
【００３８】
ここで図１７を参照すると、２点または２つの突起部を備える実施形態の平面図が示される。この実施形態は、２つの角８４１および８４４だけを有し、角８４１および８４４は、相互に約１８０度に位置している。各角８４１および８４４は、領域８１２および８１４の交差によって形成される。異なる２点の実施形態は、台をまったく有さなくてもよく、他の実施形態は、任意の直径の台１１８０を有してもよい。示された実施形態において、反対領域８１２と８１４の間に延在するファセットは平面であるが、さらなる実施形態において、ファセットは任意の形状であってもよい。実施形態は、頭部の中心部分に材料を有してもよく、有さなくてもよい。
【００３９】
ここで図１８を参照すると、４点または４つの突起部を備える実施形態の平面図が示される。この実施形態は、４つの角８４０、８４１、８４３および８４４を有し、角８４０、８４１、８４３および８４４は、それぞれ、０度、６０度、１８０度、および２４０度に位置している。各角８４０、８４１、８４３および８４４は、領域８１２および８１４の交差によって形成される。異なる４点の実施形態は、台をまったく有しなくてもよく、他の実施形態は、任意の直径の台１１８０を有してもよい。示された実施形態において、１対の相対的に隣接した角（第１の対として８４０および８４１、ならびに第２の対として８４３および８４４）の反対領域８１２と８１４の間に延在する表面は、材料が従来の六角頭部のファセットと比較して存在しないように、陥没部８２５を形成する。示された実施形態において、１対の相対的に反対の角（第１の対として８４０および８４４、ならびに第２の対として８４１および８４３）の反対領域８１２と８１４との間に延在する表面５０８および５０４は、凹形である。しかしながら、代替の実施形態において、これらの表面は平坦または凸面、または任意の組み合わせの表面であってよい。実施形態は、頭部の中心部分に材料を有してもよく、有さなくてもよい。
【００４０】
ここで図１９を参照すると、３点または３つの突起部を備える実施形態の斜視図が示される。この実施形態は、３つの点または角８４０、８４２および８４４を備える、図８（ａ）および８（ｂ）に関して説明した実施形態に類似する。この実施形態の特別な特長は、突起部の頂面１９００、１９０２、および１９０４は、他の示された実施形態に比較すると、相対的により平面である。特に、図１９に示される頂面１９００、１９０２および１９０４は、いくらか円錐形で、これらは集合的に円錐形状の部分を画定し、ランプシェードのような円錐構造を想像した場合、頭部の上に配置されると、突起部の頂面１９００、１９０２および１９０４の全ての点に接触することになる。さらに、この実施形態は、頭部の中心部分の空洞化された材料を有する。
【００４１】
ここで図２０を参照すると、３点または３つの突起部を備えた実施形態の斜視図が示され、頭部の空洞化部分はいくぶん三角形またはトライロビュラ形状を有する。特に、空洞化部分の内側２００２、２００４および２００６は、外部ファセット５０２、５０４および５０６にいくらか平行である。
【００４２】
ボルト、特にボルト頭部を製造するためのプロセスは、地金板を押し抜き機にプレスすることが関与する。地金板は押し抜き機にプレスされると、金属は押し抜き機の最も深い隙間および角に流れて、台から最も遠い、頭部の突起部の最遠位端部を形成する。本開示において図説された、突起部の間の頭部の空洞化部分は、頭部の中心から、突起部の遠位部分に向かって外向きに金属を押しのける押し抜き機によって形成されてもよい。もちろん、押し抜き機の中心部分の形状は、頭部の空洞化中心部分の形状を逆に画定する。押し抜き機の中心部分の形状は、したがって、頭部の空洞化中心部分の形状はどのような形状にでもできる。図１９に示されるように、形状は円錐形である。図２０に示されるように、形状は、どちらかといえば三角形またはトライロビュラで、空洞化部分の内部側面２００２、２００４、および２００６は、外部ファセット５０２、５０４および５０６にいくらか平行である。この三角形またはトライロビュラの空洞化部分は、板の金属が、台１１８０から延在する頭部の最遠位部分を形成するように、均一かつ完全に流れる事を可能にするため、利点であり得る。
【００４３】
異なる実施形態において、内部側面２００２、２００４および２００６、ならびに外部ファセット５０２、５０４および５０６によって形成される頭部壁の高さは、突起部の高さとは異なっていてもよい。一部の実施形態において、頭部壁の高さは突起部よりも短いが、一方で他の実施形態において、頭部の壁は突起部より高い。またさらなる実施形態において、頭部壁は突起部と同じ高さである。
【００４４】
本開示の実施形態は、本開示の例示的な実施形態を参照することによって示され、説明されてきて、および定義されるが、このような参照は、開示に関する制限を暗示するものではなく、このような制限はまったく推論されない。開示された対象物は、当業者に理解され、本開示の利点を有するように、形状および機能において、相当の変形、代替、および相当が可能である。本開示および説明された実施形態は、例示に過ぎず、本開示の範囲を網羅するものではない。
【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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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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