(57)【要約】      （修正有）【課題】ねじ締め付け時の強度（破断トルク）を確保することができると共に、工具による回動トルクをねじ頭部に対して有効に伝達できるように構成した締結用ねじ及び締結用工具を提供する。【解決手段】外周面にねじ山２を施した雄ねじ部３と、雄ねじ部３の軸方向の一方の端部に前記雄ねじ部３と一体に成型された頭部４とを備えて締結用ねじが構成される。このねじ１の頭部４には、雄ねじ部３の軸線に直交する平坦面を下底部５ａに備えた工具挿入穴５が形成されている。さらに頭部４の軸方向の高さ寸法をＡとし、頭部裏面と雄ねじ部３の境界から工具挿入穴５の下底部５ａに至る首上高さをＣとしたとき、Ｃ／Ａの値が３５〜５０％の範囲に設定されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
外周面にねじ山を施した雄ねじ部と、前記雄ねじ部の軸方向の一方の端部に前記雄ねじ部と一体に成型された頭部とを備えた締結用ねじであって、
前記頭部には、前記雄ねじ部の軸線に直交する平坦面を下底部に備えた工具挿入穴が形成されると共に、前記頭部の軸方向の高さ寸法をＡとし、前記頭部裏面と前記雄ねじ部の境界から工具挿入穴の前記下底部に至る首上高さをＣとしたとき、Ｃ／Ａの値が３５〜５０％の範囲に設定されていることを特徴とする締結用ねじ。
【請求項２】
前記雄ねじ部の外径寸法をＤとし、前記頭部に形成された工具挿入穴の幅寸法をＥとしたとき、Ｅ／Ｄの値が６２．５％以上であり、かつ前記頭部に形成された工具挿入穴が内接する円と前記頭部の周側面との距離をＧとし、前記頭部の直径をＨとしたとき、Ｇ／Ｈの値が２１．１％以上の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１に記載された締結用ねじ。
【請求項３】
前記頭部に形成された工具挿入穴の軸方向に沿った内壁面は、頭部の頂端部に向かって前記軸線に対して１０度以下の傾斜角をもって拡開するように形成されていることを特徴とする請求項２に記載された締結用ねじ。
【請求項４】
全体が樹脂素材により一体成型されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載された締結用ねじ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載された締結用ねじの頭部に形成された工具挿入穴に挿入される差込部を先端部に備えたねじ締結用工具であって、
前記差込部の先端部が工具の軸線に対して直交する平坦面に成されると共に、前記差込部の周側面が先端部に向かって前記軸線に対して１０度以下のテーパー角をもって先細状態に形成されていることを特徴とするねじ締結用工具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、ねじ頭部に工具挿入穴に備えた特に小型の締結用ねじ、及びこのねじの締め付け操作や緩め操作に利用されるドライバー等の工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型の電子機器や精密機械器具などにおいては、小型の締結用ねじ（以下、マイクロねじとも言う。）が多用されており、特に樹脂素材により成型されたこの種のマイクロねじは、金属ねじに比較して、軽量、絶縁性、耐食性、断熱性、非磁性等の特質を備え、この特質を生かして各種の産業分野での需要が拡大している。
【０００３】
この締結用ねじは周知のとおり、外周面にねじ山を施した雄ねじ部と、前記雄ねじ部の軸方向の一方の端部に前記雄ねじ部と一体に成型された頭部とを備えた構成が採用されており、前記頭部に施された工具挿入穴にドライバーやレンチなどの工具の先端部を挿入して、ねじの締め付けや緩め操作が行われる。
【０００４】
この場合、頭部には、いわゆる十字穴に代表される工具挿入穴が形成され、ドライバーやレンチの先端部が前記工具挿入穴に挿入されてねじの締め付けや緩め操作が行われる。
したがって、前記工具先端部がねじ頭部の軸芯に向かって位置合わせができるように、前記十字穴等の工具挿入穴は、軸芯部分が深くなるように成形され、前記工具の先端部も先細りとなるテーパー状に成形された構成（例えば、特許文献１および特許文献２参照）が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６４−６４１１号公報
【特許文献２】実開平１−１７８２１２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記した特許文献１および２に開示された締結用ねじによると、ねじ頭部に形成される工具挿入穴は軸芯部分が深くなるように、すなわち軸方向に切断した状態の工具挿入穴の断面がＶ字状となるように形成されている。
したがって、ねじ頭部の裏面と雄ねじ部との境界における首部において、前記した工具挿入穴との間の肉厚が薄くなり、ねじの締め付け時における強度（破断トルク）が低下するという問題が発生する。特に全体が樹脂素材により成型された前記したマイクロねじにおいては、金属素材により成型されたねじに比較して、前記した強度低下が顕著に生ずるという問題を抱えることになる。
【０００７】
また、この種の締結用ねじにおいては、一方においてねじ頭部に形成される工具挿入穴の大きさについて、工具による回動トルクを有効に伝達できるように配慮する必要があるものの、他方において工具挿入穴を大きく設定した場合のねじの強度低下について配慮する必要がある。すなわち、工具挿入穴の大きさとねじの強度低下とのバランスについて考慮する必要がある。
【０００８】
この考案は、前記した技術的な観点に基づいてなされたものであり、ねじの締め付け時の強度（破断トルク）を確保することができると共に、工具による回動トルクをねじ頭部に対して有効に伝達できるように構成した締結用ねじおよびこれに利用される締結用工具を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するためになされたこの考案にかかる締結用ねじは、外周面にねじ山を施した雄ねじ部と、前記雄ねじ部の軸方向の一方の端部に前記雄ねじ部と一体に成型された頭部とを備えた締結用ねじであって、前記頭部には、前記雄ねじ部の軸線に直交する平坦面を下底部に備えた工具挿入穴が形成されると共に、前記頭部の軸方向の高さ寸法をＡとし、前記頭部裏面と前記雄ねじ部の境界から工具挿入穴の前記下底部に至る首上高さをＣとしたとき、Ｃ／Ａが３５〜５０％の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
この場合、前記雄ねじ部の外径寸法をＤとし、前記頭部に形成された工具挿入穴の幅寸法をＥとしたとき、Ｅ／Ｄが６２．５％以上であり、かつ前記頭部に形成された工具挿入穴が内接する円と前記頭部の周側面との距離をＧとし、前記頭部の直径をＨとしたとき、Ｇ／Ｈが２１．１％以上の範囲に設定されていることが望ましい。
【００１１】
加えて、前記頭部に形成された工具挿入穴の軸方向に沿った内壁面は、頭部の頂端部に向かって前記軸線に対して１０度以下の傾斜角をもって拡開するように形成された構成が採用される。
【００１２】
そして、前記した各構成要件を備えた締結用ねじは、好ましくは全体が樹脂素材により一体成型された状態で提供される。
【００１３】
一方、前記した締結用ねじの締め付けや緩め操作に利用される工具は、前記ねじの頭部に形成された工具挿入穴に挿入される差込部を先端に備えると共に、先端部が軸線に対して直交する平坦面に成され、前記差込部の側面が先端部に向かって前記軸線に対して１０度以下のテーパー角をもって先細状態に形成されていることが望ましい。
【考案の効果】
【００１４】
前記した構成の締結用ねじによると、ねじの頭部に形成される工具挿入穴の底部は、雄ねじ部の軸線に直交する平坦面になされているので、ねじ頭部の裏面と雄ねじ部との境界の首部における肉厚を適度に確保することができ、これによりねじの強度（破断トルク）が低下するという問題を改善することができる。
【００１５】
また、前記頭部の軸方向の高さ寸法をＡとし、前記頭部裏面と前記雄ねじ部の境界から工具挿入穴の前記平坦面に至る首上高さをＣとしたとき、Ｃ／Ａの値を前記した特定な範囲となるように設定することで、ねじの強度を確保しつつ、工具挿入穴の深さも確保することができる。
これにより工具による回動トルクを、ねじに対して効果的に伝達することが可能となり、締め付け操作や緩め操作が容易になし得る実用的に価値の高い締結ねじを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この考案に係る締結用ねじの外観構成を示した正面図である。
【図２】同じく締結用ねじを頭部側から見た上面図である。
【図３】ねじ頭部に施される工具挿入穴の傾斜角について説明する模式図である。
【図４】ねじ頭部に施される工具挿入穴の他の例を示した上面図である。
【図５】ねじ頭部に施される工具挿入穴のさらに他の例を示した上面図である。
【図６】この考案に係るねじ締結用工具の全体構成を示した正面図である。
【図７】ねじ締結用工具の先端部の構成を示した拡大図である。
【図８】同じく工具を先端部側から見た拡大図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
この考案にかかる締結用ねじについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１および図２は、この考案にかかる締結用ねじの外観構成を示したものであり、この締結用ねじ１は、外周面に螺旋状のねじ山２を施した雄ねじ部３と、この雄ねじ部３の軸方向の端部に、前記雄ねじ部３と一体に頭部４を形成した周知の構成が採用されている。
そしてこの例においては、ねじ全体が樹脂素材により一体に成型されている。
【００１８】
加えて、前記頭部４はほぼ円柱状に形成されており、この円柱状頭部４の上面には工具挿入穴５が形成されている。
図１および図２に示す例においては、前記した工具挿入穴５は、十字の溝状に形成されており、この工具挿入穴５の下底部５ａは、前記雄ねじ部３の軸線に直交する平坦面になされている。すなわち工具挿入穴５の下底部５ａを、雄ねじ部３の軸線に直交する平坦面となるように形成することで、前記頭部４の裏面と前記雄ねじ部３の境界である首部６におけるねじ素材の肉厚を、より大きく確保できるようにしている。
【００１９】
なお、図１に拡大して示した例においては、工具挿入穴５の下底部５ａは全面的に平坦面となるように描かれているが、工具挿入穴５の軸方向に沿った内壁面５ｂとの境界部においては、樹脂成型時の制約等により、その平坦面の一部が崩れて湾曲面になされる場合もある。しかしながら、前記平坦面の多少の崩れは、首部６におけるねじ素材の肉厚を確保することができるという作用効果上において変わるものではない。
【００２０】
前記した構成の締結用ねじ１においては、さらに頭部４の軸方向の高さ寸法に対して、工具挿入穴５における下底部５ａの形成位置について配慮されている。
すなわち、図１に示すように前記頭部４の軸方向の高さ寸法をＡとし、前記頭部４の裏面と前記雄ねじ部３との境界から工具挿入穴５の前記下底部５ａに至る首上高さをＣとしたとき、Ｃ／Ａの値が３５〜５０％の範囲に設定されていることが望ましい。
【００２１】
これは、Ｃ／Ａの値が５０％を超える場合においては、頭部４に施される工具挿入穴５が浅くなるために、後述するねじ締結用工具（ドライバー）によるねじに対する回動トルクの伝達が不十分となり、また工具の差込部により回動トルクが、浅い挿入穴５に作用するために、ねじ１の工具挿入穴５は工具先端部によってダメージ（型崩れ）を受けやすいという問題が発生する。
【００２２】
また、前記したＣ／Ａの値は３５％以上になされることが望ましい。これは出願人による試作検証の例を表１に示しており、これは０番１種および０番３種におけるそれぞれねじ径の異なる３種について試作検証を行った結果である。
表１は、いずれも出願人が定めた所定の強度（破断トルク）を満足する例を示しており、これはねじ素材としてＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）を利用した例を示している。
この検証結果、および他のねじ素材による試作検証の結果、前記Ｃ／Ａの値は３５％以上とすることが望ましく、Ｃ／Ａの値が３５％に満たない場合には、ねじの所定の強度が確保できないことが判明している。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
一方、前記した締結用ねじ１においては、さらに頭部４に形成される工具挿入穴５の寸法について配慮する必要があり、前記雄ねじ部３の外径寸法をＤとし、前記頭部４に形成された工具挿入穴５の幅寸法をＥとしたとき、Ｅ／Ｄの値が６２．５％以上になされることが望ましい。
また、前記頭部４に形成された工具挿入穴５が内接する円７と前記頭部４の周側面との距離をＧとし、前記頭部４の直径をＨとしたとき、Ｇ／Ｈが２１．１％以上の範囲に設定されていることが望ましい。
【００２５】
前記数値の上限値と下限値は、工具によるねじ１の回動操作の容易性と、ねじ１の強度との兼ね合いによって決められるものであり、表２は前記Ｅ／Ｄの値についての検証結果であり、表３は前記Ｇ／Ｈの値についての検証結果を示すものである。
これらはいずれも０番１種および０番３種におけるそれぞれねじ径の異なる３種について、前記と同様にねじ素材としてＰＥＥＫを利用して作成した例を示しており、これらはいずれも出願人が定めた基準を満足する結果を得ている。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
【表３】
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【００２８】
なお、前記したねじ頭部４に形成された工具挿入穴５における軸方向に沿った内壁面５ｂは、頭部４の頂端部に向かって前記雄ねじ部３の軸線に対して１０度以下の傾斜角をもって拡開するように形成されていることが望ましい。
図３は、工具挿入穴５の内壁面５ｂにおける傾斜角を模式的に示したものであり、図３に示す例は、雄ねじ部３の軸線８に対して前記内壁面５ｂの傾斜角Ｆが、約１０度になされた場合を示している。
【００２９】
この工具挿入穴５の内壁面５ｂの傾斜角Ｆについては、ねじ１の整形時の型抜きに際して必要であり、傾斜角Ｆが１０度を超える場合には、ダメージ（型崩れ）を受けやすいという問題が生ずるために、前記数値の範囲になされることが望ましい。
【００３０】
図４および図５は、ねじ１の頭部４に形成される工具挿入穴５の他の例を示したものである。図４に示す例は工具挿入穴５が正三角形になされた例を示し、図５に示す例は工具挿入穴５が正六角形になされた例を示している。
このように工具挿入穴５が正多角形になされる場合における工具挿入穴５の前記した幅寸法Ｅは、図４および図５に示したように工具挿入穴５が内接する円７の直径を前記幅寸法Ｅと見なして、既に説明した検証を行っている。
【００３１】
以上説明した締結用ねじ１においては、素材として前記したＰＥＥＫや、ＲＥＮＹ（ガラス繊維強化ポリアミド）を好適に利用することができるが、他にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン樹脂）、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳＦ（ポリサルフォン）なども利用することができる。
また、この考案に係る締結用ねじ１は、前記した樹脂素材以外に金属素材により成型しても同様の作用効果を得ることができる。
【００３２】
図６〜図８は、前記した締結用ねじ１の締め付け操作や緩め操作に利用されるねじ締結用工具（ドライバー）の一例を示したものである。
このねじ締結用工具１１は、取手部（ハンドル）１２の長手方向の端部に金属製のシャフト１３が同軸状に取り付けられ、前記シャフト１３の先端部にねじ１の工具挿入穴５に挿入される差込部１４が形成されている。
【００３３】
図６〜図８に示す工具１１の例は、図１および図２に示した十字状の工具挿入穴５を備えたねじ１に対応させるために、外形が十字状の差込部１４を構成しているが、これは図４および図５に示したように多角形状の工具挿入穴５を備えたねじ１に対しては、当然ながらそれに応じて差込部１４の形状は変更される。
【００３４】
そして、前記差込部１４の先端部は、工具１１（シャフト１３）の軸線に対して直交する平坦面１４ａを構成しており、これにより既に説明したねじ１に施された工具挿入穴５の下底部５ａに密着した状態で、ねじの締結操作を行うことができる。
加えて、前記差込部１４の側面は、先端部に向かって工具１１（シャフト１３）の軸線に対して１０度以下のテーパー角をもって先細状態に形成されていることが望ましい。
【００３５】
この考案に係る工具１１の前記した構成により、既に説明した各締結用ねじ１に施された工具挿入穴５に対して、前記した差込部１４を円滑に当てることができ、ねじ１の締め付け操作や緩め操作においても、好ましい操作感を得ることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１      締結用ねじ
２      ねじ山
３      雄ねじ部
４      頭部
５      工具挿入穴
５ａ    下底部
５ｂ    内壁面
６      首部
７      工具挿入穴の内接円
８      軸線
１１    ねじ締結用工具（ドライバー）
１２    取手部（ハンドル）
１３    シャフト
１４    差込部
１４ａ  平坦面
【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】
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