(57)【要約】【課題】ネジ部品を締結工具に付着させることを可能とする頭部、及び、そのような頭部を形成する塑性加工工具、及び、そのような頭部に適した締結工具を提供する。【解決手段】ヘクサロビュラ穴１１の側壁面１２に突起１４を設けることで、ヘクサロビュラ穴１１と締結工具の先端との間に嵌合力を生じさせて、ネジ部品を締結工具先端に付着させることを可能とする構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結工具が差し込まれる穴を有する頭部であって、
前記穴の側壁面に、締結工具先端の側面に当接する突起であって、該突起と該突起に対向する対向面によって締結工具先端を挟み込む突起が備えられていることを特徴とする頭部。
【請求項２】
前記突起は、締結工具の差し込み方向に向かうにつれて、前記対向面との間隔を徐々に狭くする傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の頭部。
【請求項３】
前記突起は、締結工具によって締結側の回転方向にのみ力が加えられた場合に、締結工具先端の側面に対する当接力が減少される位置に備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載の頭部。
【請求項４】
請求項１，２または３に記載の頭部に備えられる穴を形成する塑性加工工具であって、
前記穴の形成と同時に前記突起を形成することを特徴とする塑性加工工具。
【請求項５】
頭部の穴に差し込まれる先端部に、請求項１，２または３に記載の頭部に備えられる前記突起が嵌る凹部を有することを特徴とする締結工具。
【請求項６】
締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部であって、
前記外壁面に、締結工具の遊嵌壁面に当接して、嵌合力を生じさせる突起が備えられていることを特徴とする頭部。
【請求項７】
前記突起は、締結工具の嵌め込み方向に向かうにつれて、ネジの軸心から徐々に遠ざかる傾斜面を有することを特徴とする請求項６に記載の頭部。
【請求項８】
前記突起は、締結工具によって締結側の回転方向にのみ力が加えられた場合に、締結工具の遊嵌壁面に対する当接力が減少される位置に備えられていることを特徴とする請求項６または７に記載の頭部。
【請求項９】
請求項６，７または８に記載の頭部を形成する塑性加工工具であって、
前記外壁面の形成と同時に前記突起を形成することを特徴とする塑性加工工具。
【請求項１０】
頭部に遊嵌する穴の内壁面に、請求項６，７または８に記載の頭部に備えられる前記突起が嵌る凹部を有することを特徴とする締結工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネジ部品における頭部、頭部を形成する塑性加工工具及び締結工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ネジ部品における頭部は、一般に、締結工具が差し込まれる穴を有するタイプと、頭部の外壁面側から締結工具が嵌め込まれるタイプとに大別される。前者の代表的なものとしては、十字穴付き頭や六角穴付き頭が挙げられる。後者の代表的なものとしては、六角頭が挙げられる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
そして、締結工具が差し込まれる穴を有するタイプについては、十字穴付き頭のように、穴底に向かうにつれて穴の面積が小さくなるように、穴の側壁面が傾斜しているものと、六角穴付き頭やヘクサロビュラ穴のように、穴の側壁面が軸心に対して平行なものとに大別される。
【０００４】
前者の場合には、通常、ドライバーなどの締結工具についても、その先端が尖った形状（穴の傾斜面よりも傾斜角度が緩い傾斜面を有する形状）をしており、締結工具の先端を頭部の穴に押し込むと、締結工具の先端と頭部の穴とが嵌合する構造となっている。従って、ネジ部品を押さえていなくても締結工具の先端からネジ部品が落下してしまうことを防止できる利点がある。一方、締結時においては、締結工具の先端に対して締結工具先端を頭部の穴から抜き出す方向に分力を生じさせる構造であることから、いわゆる「カムアウト」と呼ばれる欠点がある。
【０００５】
これに対して後者の場合には、締結時においては、締結工具先端に対して頭部の穴から抜き出させる方向に分力は発生しない構造であることから、「カムアウト」の問題がないという利点がある。一方、締結工具の先端と頭部の穴とは遊嵌するに過ぎない構造であることから、ネジ部品を押さえていないと、締結工具の先端からネジ部品が落下してしまい作業性が悪いという欠点がある。
【０００６】
また、頭部の外壁面側から締結工具が嵌め込まれるタイプの場合には、モンキーレンチのように締結工具側にくわえ幅を調節する機能を有するものは別として、一般的なスパナなどの締結工具を用いる場合には、締結工具と頭部は遊嵌する構造である。従って、ネジ部品を押さえていないと、締結工具の先端からネジ部品が落下してしまい作業性が悪いという欠点がある。
【０００７】
【非特許文献１】
「ＪＩＳハンドブック  ３  ねじ」財団法人日本規格協会
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
作業性向上の観点から、ネジ部品を押さえていなくても、締結工具からネジ部品が落下しないことが望まれる。これを実現するために、上記のように、締結工具に特殊な機構を設けることも考えられるが、通常の締結工具を利用した場合でもネジ部品の落下を防止できることが望まれる。
【０００９】
本発明の目的は、ネジ部品を締結工具に付着させることを可能とする頭部、及び、そのような頭部を形成する塑性加工工具、及び、そのような頭部に適した締結工具を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１１】
すなわち、頭部に、締結工具に対して当接する突起を設けて、この突起による当接力を利用して、ネジ部品が締結工具に付着されるようにした。
【００１２】
具体的には、「締結工具が差し込まれる穴を有する頭部」の場合には、穴の側壁面に突起を備える構成を採用した。また、「締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部」の場合には、外壁面に突起を備える構成を採用した。
【００１３】
以下、それぞれの場合について順に説明する。
【００１４】
「締結工具が差し込まれる穴を有する頭部」の場合には、締結工具の先端が頭部の穴に差し込まれると、穴の側壁面に設けた突起と、この突起に対向する対向面（穴の側壁面の一部、あるいは穴の側壁面に設けられた他の突起等）によって締結工具先端を挟み込むことになる。これにより、ネジ部品が締結工具の先端に付着される。
【００１５】
ここで、頭部に設けられる穴は、六角穴付き頭やヘクサロビュラ穴のように、穴の側壁面が軸心に対して傾斜していないものの他、十字穴付き頭のように、穴底に向かうにつれて穴の面積が小さくなるように、穴の側壁面が傾斜しているものも含まれる。
【００１６】
前者の場合には、一般的には、締結工具先端と穴は遊嵌する（嵌めたものと嵌められたものとの間に隙間（クリアランス）がある）構造であり、締結工具先端を穴に差し込んでも、ネジ部品は締結工具先端に付着しない。このような穴を有する頭部に本願発明の突起を適用することで、締結工具先端にネジ部品を付着させる機能が発揮される。
【００１７】
一方、後者の場合には、一般的には、締結工具先端と穴は嵌合する構造であり、締結工具先端を穴に差し込むと、ネジ部品は締結工具先端に付着する。このような穴を有する頭部に本願発明の突起を適用することで、締結工具先端にネジ部品を付着させる付着力を増強する機能が発揮される。
【００１８】
次に、「締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部」の場合には、締結工具が頭部に遊嵌されると、頭部の外壁面に設けた突起が、締結工具の遊嵌壁面に当接するため、嵌合力が生じることになる。これにより、ネジ部品が締結工具の先端に付着される。なお、「締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部」における「遊嵌」とは、上記「突起」が当接して、嵌合力が生じる前の状態を意味する。
【００１９】
また、上述した「突起」は、締結工具の頭部への差し込み量（嵌め込み量あるいは押し込み量）が増えるにつれて、突起の締結工具への当接力が徐々に増加して、ネジ部品の締結工具への付着力が徐々に増加するようにすると好適である。このようにすれば、締結工具を頭部に差し込む（嵌め込む）際に、ユーザに無理な力がかかることなく、ネジ部品を締結工具に付着させることができる。
【００２０】
これを実現する構成としては、「締結工具が差し込まれる穴を有する頭部」の場合には、突起が、締結工具の差し込み方向に向かうにつれて、突起に対向する対向面との間隔を徐々に狭くする傾斜面を有するようにすれば良い。これにより、締結工具が差し込まれるにつれて、突起と対向面との間隔が徐々に狭くなるため、締結工具先端を挟み込む力が徐々に大きくなる。
【００２１】
また、「締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部」の場合には、締結工具の差し込み方向に向かうにつれて、ネジの軸心から徐々に遠ざかる傾斜面を有するようにすれば良い。これにより、締結工具が差し込まれるにつれて、締結工具に対する押し込み量が徐々に増えるため、締結工具に対する当接力が徐々に大きくなる。
【００２２】
ここで、「締結工具が差し込まれる穴を有する頭部」の場合、及び「締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部」の場合の突起が有する上記の「傾斜面」には、平面状の傾斜面，テーパ面，球状の面、及びこれらに類する面のいずれも含まれる。
【００２３】
また、上記の突起は、締結工具によって締結側の回転方向にのみ力が作用した場合（締結工具による差し込み（押し込み）方向の力は無視する場合）に、突起の締結工具に対する当接力が減少される位置に備えられると好適である。すなわち、突起の締結工具に対する当接力は、締結部にネジ部品を運ぶまでの間に、ネジ部品を締結工具に付着させるために必要なものであって、締結工具による締結作業が開始された後は不要である。一方、突起が締結工具に当接する場合には、突起との当接部分に応力が集中しやすい。従って、締結時に突起の部分で発生する応力集中は、締結工具側及びネジ部品側のいずれにも好ましくない現象である。従って、上記の通り、突起は、締結工具による締結時には、突起の締結工具に対する当接力が減少される位置に備えられることで、応力集中を緩和することができ、好適である。
【００２４】
また、これまで説明した穴あるいは頭部は、塑性加工工具によって形成することが可能であり、穴あるいは外壁面の形成と同時に、上述した突起を形成すると好適である。これにより、簡単な加工で済む。
【００２５】
また、「締結工具が差し込まれる穴を有する頭部」に対する締結工具において、締結工具における頭部の穴に差し込まれる先端部に、頭部の穴の側壁面に設けられた突起が嵌る凹部を有すると好適である。
【００２６】
これにより、凹部を有していない場合に比べて、締結工具の差し込み深さを、より深くすることができる。また、突起と凹部との接触面積を十分に確保できる。これらのことから、突起の締結工具先端に対する付着力を大きくすることができる。
【００２７】
同様に、「締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部」に対する締結工具において、締結工具における頭部に遊嵌する穴の内壁面に、頭部の外壁面に設けられた突起が嵌る凹部を有すると好適である。
【００２８】
これにより、凹部を有していない場合に比べて、締結工具の差し込み深さを、より深くすることができる。また、突起と凹部との接触面積を十分に確保できる。これらのことから、突起の締結工具先端に対する付着力を大きくすることができる。
【００２９】
なお、「締結工具が差し込まれる穴を有する頭部」に対する締結工具、及び「締結工具が遊嵌される外壁面を有する頭部」に対する締結工具に設けられる凹部は、頭部に設けられた突起の形状に沿った形状であると好適である。このようにすれば、突起は凹部に、しっかりと嵌るため、突起の締結工具先端に対する付着力を、十分に大きくすることができる。
【００３０】
ただし、凹部を設けない場合に比べて、突起の締結工具先端に対する付着力を大きくする目的を果たすものであれば、凹部の形状は限定されるものではない。例えば、突起に傾斜面が設けられている場合には、凹部に、この傾斜面と同じ方向に傾斜する傾斜面を設ければ、これらの傾斜面の形状が異なっていても、当該目的を達成する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３２】
また、以下に説明する本実施の形態に係る頭部は、各種ネジ部品（おねじ部品）の一部を構成するものであるが、ネジ部品の種類については限定されることはない。例えば、ボルト，小ネジ，タッピングネジなどに適用可能である。また、ネジ部品の構成のうち頭部を除くネジ部等に関しては、各種公知技術を適用可能であるので、その説明は省略する。
【００３３】
（第１の実施の形態）
図１〜図１１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る頭部及び塑性加工工具及び締結工具について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る頭部の斜視図である。図２は本発明の第１の実施の形態に係る頭部の正面図である（ネジ部の一部を点線で示している）。図３は本発明の第１の実施の形態に係る頭部に設けた穴の上面図である。図４は図３中ＡＡ断面図である。図５は図３中ＢＢ断面図である。図６は図４において締結工具が差し込まれた状態を示す断面図である。図７は本発明の第１の実施の形態に係る頭部に設ける穴を形成する塑性加工工具の斜視図である。図８は図７に示す塑性加工工具の一部拡大正面図である。図９は本発明の第１の実施の形態に係る頭部に好適に用いられる締結工具先端の斜視図である。図１０は一般的な締結工具を用いた場合と図９に示す締結工具を用いた場合との比較説明図である。
【００３４】
本実施の形態においては、頭部の一例として、ヘクサロビュラ穴付きさら頭を例にして説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施の形態に係る頭部１０は、その上面にヘクサロビュラ穴１１を有する。
【００３６】
このヘクサロビュラ穴１１の基本形状は、ＩＳＯ規格及びＪＩＳ規格にも規定されているように、上面から見た形状は六つの耳たぶ状の曲線で構成された形状である。そして、締結工具からのトルク伝達面となる側壁面１２は、ネジの軸心に対して傾斜していない面で構成されている。底面１３については、ネジ部品あるいは頭部の基本的機能とは直接関係しないため、その形状等は適宜のものを採用できるが、一般的には、図２，４，５，６に示すように、テーパ面で構成される。
【００３７】
そして、このような頭部を有するネジ部品を締結する締結工具については、公知技術であるので詳細な説明は省略するが、一般的に、その先端がヘクサロビュラ穴に遊嵌する構成となっている。
【００３８】
すなわち、軸心に垂直な断面形状が、ヘクサロビュラ穴の軸心に垂直な断面形状（六つの耳たぶ状の曲線で構成された形状）に相似する形状であり、クリアランス分だけ小さくなった形状である。そして、外壁面は、軸心に対して傾斜していない面で構成される。
【００３９】
このように構成される締結工具先端を一般的なヘクサロビュラ穴に差し込むと、工具先端とヘクサロビュラ穴は遊嵌する。つまり、工具先端の外壁面とヘクサロビュラ穴の内壁面が多少の隙間を有する状態で嵌り合う。このように両者は遊嵌するに過ぎないことから、工具先端とヘクサロビュラ穴との間では、嵌合力は発生しない。従って、ネジ部品を押さえていないと、ネジ部品は工具先端から脱落してしまうため、特に、狭い箇所等にネジ部品を締結する場合に、作業性が悪いという欠点を有する。
【００４０】
そこで、本実施の形態においては、ヘクサロビュラ穴１１の側壁面１２に突起１４を設ける構成を採用した。これにより、ヘクサロビュラ穴１１と締結工具の先端との間に嵌合力を生じさせて、ネジ部品を締結工具先端に付着させることを可能とした。
【００４１】
本実施の形態においては、この突起１４は、ヘクサロビュラ穴１１の底面１３側に設ける構成とした。
【００４２】
その理由は、穴の開口端面付近に突起を設けた場合には、締結工具の先端が突起と嵌合することにより、締結工具先端を穴の奥まで十分に差し込むのに必要以上の力を必要としてしまったり、締結工具先端が十分に差し込まれないまま締結作業が行われてしまったりする懸念があるからである。
【００４３】
ただし、ヘクサロビュラ穴１１と締結工具の先端との間に嵌合力を生じさせる機能を発揮させるという意味では、突起１４の高さ方向の位置は特に限定されない。
【００４４】
また、突起１４を設ける位置は、穴の深さ全長寸法に対して、底面１３から１０〜２０％の距離よりも深い位置に設けるのが望ましい。ただし、図では、説明を分かりやすくするために、突起１４は誇張・拡大して示している。
【００４５】
このような位置に設けると望ましい理由は、締め付けトルクと緩めトルクがおおよそ８：２の関係にあることに起因する。
【００４６】
そして、本実施の形態に係る突起１４は、締結工具の差し込み方向に向かうにつれて（言い換えれば、穴の開口端面側から底面１３側に向かうにつれて）、突起１４に対向する対向面との間隔を徐々に狭くする（言い換えれば、軸心に向かって徐々に突き出る）傾斜面を有している。本実施の形態では、図１，４，６に示すように、略楕円球状の曲面で構成される傾斜面を有している。
【００４７】
また、本実施の形態では、突起１４は、図３に示すように、ヘクサロビュラ穴１１における側壁面１２のうち、軸心方向に突き出た一対の面に、それぞれ１箇所ずつ、計２箇所に設けるようにした。
【００４８】
以上のように構成された頭部１０に対して、締結工具５０を差し込む場合について説明する。
【００４９】
締結工具５０の先端をヘクサロビュラ穴１１に差し込んでいくと、突起１４に当接するまでは、通常のヘクサロビュラ穴に差し込む場合と同様に、締結工具５０の先端とヘクサロビュラ穴１１は遊嵌状態にある。
【００５０】
そして、締結工具５０の先端をヘクサロビュラ穴１１に更に差し込んでいくと、締結工具５０の先端は、突起１４に当接し、突起１４の傾斜面に沿って進んでいく。本実施の形態では、一対の突起１４がそれぞれ対向する位置に設けられているため、締結工具５０の先端は、通常、いずれか一方の突起１４の傾斜面に沿って導かれ、その後、他方の突起１４にも当接する。ただし、締結工具５０と頭部１０の軸心が略完全に一致しながら締結工具５０の先端が差し込まれた場合には、当該先端が一対の突起１４に同時に当接することもあり得る。
【００５１】
締結工具５０の先端が一対の突起１４のいずれにも当接した後に、更に締結工具５０を差し込んでいくと、締結工具５０の先端は、これらの突起１４によって挟み込まれる。一対の突起１４間の距離は底面１３に近付くほど、徐々に狭くなる傾斜面を有することから、これらの突起１４による挟み込み力は、締結工具５０の差し込み量が大きいほど大きくなる。
【００５２】
以上のことから、締結工具５０の先端が一対の突起１４のいずれにも当接した後に、更に締結工具５０を差し込むに伴い、突起１４の締結工具５０の先端に対する当接力及び一対の突起１４による挟持力が発生し、すなわち、締結工具５０の先端とヘクサロビュラ穴１１との間で嵌合力が発生する。そして、この嵌合力は、締結工具５０の差し込み量が大きくなるほど、大きくなっていく。
【００５３】
このように、ネジ部品に、本実施の形態に係る頭部１０を適用することによって、頭部１０に設けたヘクサロビュラ穴１１と締結工具５０の先端とを嵌合させることが可能となる。これにより、ネジ部品を締結工具５０に対して付着させることが可能となる。
【００５４】
従って、ネジ部品を手指等で押さえていなくても、ネジ部品を締結工具５０に付着させた状態のまま、所望の締結箇所に運ぶことが可能となる。これにより、例えば、手指等が入りにくい狭い位置にネジ部品による締結を行う場合でも、ネジ部品を当該締結箇所に運ぶ途中でネジ部品が落下してしまうことを防止でき、作業性に優れる。
【００５５】
なお、これまでの説明においては、突起１４が、それぞれが対向するように２箇所設けられる構成を説明したが、突起１４の配置位置及び配置個数は限定されることなく、適宜設定することができる。突起１４をそれぞれ対向させないような配置とした場合には、締結工具５０の先端は、一方が突起１４で、他方が突起１４のない部分の側壁面１２によって挟持されることは言うまでもない。
【００５６】
また、突起１４は傾斜面を有するように構成する場合を示したが、突起１４により嵌合力を生じさせる機能を発揮するという意味では、傾斜面を備えない構成としても良い。ただし、上記の通り、傾斜面を有する構成とすることで、締結工具５０の差し込み量を増やすにつれて、徐々に嵌合力を増加させることができる利点がある。これにより、ユーザ（締結作業の作業者）は、無理な力を要することなく、適度な力でネジ部品を締結工具５０に付着させることができることから、傾斜面を有する構成とする方が好適である。
【００５７】
ここで、傾斜面の形状は、略楕円球状の曲面で構成されるものについて示したが、勿論このような形状に限定されることはなく、平面状の傾斜面，テーパ面，球状の面、及びこれらに類する面としても、同様の機能を発揮させることができることは言うまでもない。
【００５８】
また、頭部の基本形状として、さら頭の場合を例にして説明したが、勿論これに限定されず、各種形状を採用できる。
【００５９】
そして、頭部に形成する穴として、ヘクサロビュラ穴の場合を例して説明したが、これに限らず各種形状の穴を採用できる。ただし、頭部に形成する穴は、ヘクサロビュラ穴のように穴の側壁面が軸心に対して傾斜していないもの（ヘクサロビュラ穴以外の代表例としては六角穴）と、十字穴付き頭のように、穴底に向かうにつれて穴の面積が小さくなるように、穴の側壁面が傾斜しているものとの大別される。
【００６０】
そして、前者の場合には、本来、締結工具の先端と頭部の穴は嵌合する構造ではないのに対して、本実施の形態の突起を適用することで、締結工具の先端と頭部の穴が嵌合するという優れた効果が発揮する。つまり、本来、ネジ部品が締結工具に対して付着する機能はなかったのに対して、付着機能が発揮されるという効果がある。
【００６１】
一方、後者の場合には、本来、締結工具の先端と頭部の穴は嵌合する構造であるので、このような頭部に本実施の形態の突起を適用した場合には、嵌合力を増強させるという効果が発揮する。つまり、元々、ネジ部品が締結工具に対して付着する機能があったが、この付着力を増強する機能が発揮される。
【００６２】
このように、両者に本実施の形態の突起を適用した場合には、その機能や効果には相違する点がある。
【００６３】
次に、本実施の形態に係る頭部１０のヘクサロビュラ穴を形成する塑性加工工具について、特に、図７及び図８を参照して説明する。
【００６４】
一般的に、ネジ部品の頭部は、塑性加工の一種である冷間圧造加工によって作成される。本実施の形態における頭部１０も、冷間圧造加工によって加工することが可能である。
【００６５】
図７及び図８に示す加工工具６０は、ヘクサロビュラ穴１１を含む頭部１０の上面側を形成するポンチ（パンチ）である。この加工工具６０は、ヘクサロビュラ穴を形成する一般的なポンチと基本的な構成は同一であり、ヘクサロビュラ穴の形状に対応する穴形成部６１が設けられている。
【００６６】
そして、本実施の形態においては、この穴形成部６１の先端付近に凹部６２が設けられている。
【００６７】
このように構成された加工工具６０を用いて冷間圧造加工を行うことによって、ヘクサロビュラ穴１１の形成と同時に、突起１４を形成することが可能となる。従って、簡単に突起１４を形成することができる。
【００６８】
次に、本実施の形態に係る頭部１０に対して、好適に利用可能な締結工具について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００６９】
図１０（Ａ）は一般的な締結工具５０を用いた場合において、締結工具５０と頭部１０に設けたヘクサロビュラ穴１１との嵌合状態を示している。また、図１０（Ｂ）は本実施の形態に係る頭部１０に対して、好適に利用可能な締結工具５５を用いた場合において、締結工具５５と頭部１０に設けたヘクサロビュラ穴１１との嵌合状態を示している。
【００７０】
図１０（Ａ）に示すように、一般的な締結工具５０を用いた場合には、その先端のエッジの部分が、突起１４に当接する。この当接部（図中Ｘ部分）においては、締結工具５０の先端のエッジ部分と突起１４は点接触（当接面積が極めて小さい面接触と言うこともできる）する。また、突起１４は、通常微小であるので、その形状や寸法を管理するのは難しい場合がある。そのため、突起１４の傾斜角度はばらつきやすい。従って、その傾斜角度によっては、締結工具５０の差し込み深さＨ１が不十分になる虞がある。以上のことから、突起１４によって得られる嵌合力は不安定であり、十分な嵌合力が得られない虞がある。また、締結工具５０の先端と突起１４の接触面積が小さいと、これらに作用する応力集中が大きくなり、好ましくない。
【００７１】
そこで、図９，図１０（Ｂ）に示す締結工具５５のように、頭部１０に設けたヘクサロビュラ穴１１に差し込まれる先端部に、突起１４が嵌る凹部としての溝５６を設けると好適である。この締結工具５５を用いた場合には、図１０（Ｂ）に示すように、突起１４が溝５６に嵌る。従って、締結工具５５の先端の溝５６と突起１４との接触部（図中Ｙ）は面接触する。また、突起１４が溝５６に嵌るように構成されることから、突起１４の傾斜角度がばらついたとしても、締結工具５０の差し込み深さＨ２を十分に確保できる。以上のことから、突起１４によって得られる嵌合力を安定することができ、十分な嵌合力を得ることができる。また、締結工具５５の先端と突起１４の接触面積を大きくできるので、これらに作用する応力集中を緩和できる。更に、トルクを伝達するための有効距離を十分に確保できる。
【００７２】
ここで、溝５６は、図９，図１０（Ｂ）に示すように、突起１４の形状に沿った形状とすると好適である。つまり、突起１４は略楕円形状の曲面で構成される傾斜面を有しているので、溝５６も、同一寸法あるいは若干小さい寸法であって、同一形状の傾斜面を有するようにすると好適である。こうすることで、突起１４は、溝５６に、しっかりと嵌るため、突起１４の締結工具５５の先端に対する付着力を、十分に大きくすることができる。
【００７３】
ただし、要は、付着力を大きくする目的を果たすことが可能であれば、凹部（溝）は、どのような形状にしても構わない。例えば、略楕円形状の曲面で構成される傾斜面を有する突起１４に対して、溝５６には、平面状の傾斜面やテーパ面を設けた場合であっても、上記目的を果たすことは可能である。
【００７４】
また、頭部１０には突起１４を２箇所しか設けないのに対して、締結工具５５には溝５６を６箇所設けた理由は次の通りである。つまり、前者の場合には、突起１４とその対向面によって、締結工具５５の先端を挟み込むことが目的である。従って、突起１４は１〜２個設ければ、十分目的を果たすことができる。これ以上突起１４を設けることは、応力集中の箇所が増えてしまい、好ましくはないと考えられる。一方、後者の場合に、突起１４の数と同一の数だけ溝５６を設けた場合には、締結工具５５を頭部１０に設けたヘクサロビュラ穴１１に差し込む場合における回転方向の位置が一義的に決まってしまう。これに対して、溝５６を６箇所に設けておけば、回転方向には関係なく、締結工具５５を頭部１０に設けたヘクサロビュラ穴１１に差し込めば、必ず、突起１４と溝５６が嵌ることになる。
【００７５】
（第２の実施の形態）
図１１〜図１３には、本発明の第２の実施の形態が示されている。本実施の形態では、上記第１の実施の形態における突起の配置位置を一定の領域に限定した点に特徴がある。
【００７６】
その他の構成および作用については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００７７】
図１１は本発明の第２の実施の形態に係る頭部に設けた穴の上面図である。図１２は図１１中ＣＣ断面図である。図１３は図１２において締結工具が差し込まれた状態を示す断面図である。
【００７８】
各図において、矢印Ｒは、締結時（締め付け時）における締結工具の回転方向を示している。
【００７９】
本実施の形態においては、突起１４の配置位置を、締結工具を締結方向に回転した場合に、突起１４の締結工具先端の側面に対する当接力が減少する位置に設定している。ただし、ここでは締結工具による差し込み（押し込み）方向への力は考えない。
【００８０】
つまり、例えば、図１１に示す位置に突起１４を配置すれば、締結工具を締結方向に回転させると、締結工具５０の先端は、図１１に示すように、突起１４に対向する対向面（側壁面１２のうち突起１４のない部分の面）側を押圧する。従って、突起１４の締結工具５０の先端の側面に対する当接力は減少する。
【００８１】
このような配置にした理由について以下に説明する。
【００８２】
突起１４の締結工具５０の先端に対する当接力は、所望の締結部にネジ部品を運ぶまでの間に、ネジ部品を締結工具に付着させるために必要なものであって、締結工具による締結作業が開始された後は不要である。一方、突起１４が締結工具５０に当接する場合には、突起１４との当接部分に応力が集中しやすい。締結時に突起の部分で発生する応力集中は、締結工具側及びネジ部品側のいずれにも好ましくない現象である。従って、上記の通り、突起１４を、締結工具５０による締結時には、突起１４の締結工具に対する当接力が減少される位置に配置させることで、応力集中を緩和することができるという利点がある。
【００８３】
なお、締結時における締結工具先端の、頭部に設けられた穴の側壁面に対する応力分布は穴の形状によって異なる。つまり、締結時における締結工具先端の、頭部に設けられた穴の側壁面に対する当接力は、穴の形状によって、当接力が増加する部分と当接力が減少する部分（あるいは当接されない部分）とがおおよそ定まる。従って、突起の配置位置は、穴の形状に応じて、突起の締結工具先端に対する当接力が減少する位置に配置すればよい。
【００８４】
なお、本実施の形態においても、上記第１の実施の形態の場合と同様に、突起１４を形成すべき位置に凹部が設けられた加工工具を用いて、冷間圧造加工を行うことで、ヘクサロビュラ穴１１の形成と同時に、突起１４を形成することができることは言うまでもない。
【００８５】
また、締結工具に関しても、上記第１の実施の形態の場合と同様に、突起が嵌る凹部（溝）を設けたものを用いると好適であることは言うまでもない。
【００８６】
（第３の実施の形態）
図１４〜図１９を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る頭部及び塑性加工工具及び締結工具について説明する。図１４は本発明の第３の実施の形態に係る頭部の斜視図である。図１５は本発明の第３の実施の形態に係る頭部の正面図である（ネジ部の一部を点線で示している）。図１６は本発明の第３の実施の形態に係る頭部の上面図である。図１７は本発明の第３の実施の形態に係る頭部に締結工具を嵌め込んだ状態を説明する説明図である。図１８は本発明の第３の実施の形態に係る頭部を形成する塑性加工工具の斜視図である。図１９は本発明の第３の実施の形態に係る頭部に好適に用いられる締結工具先端の斜視図である。
【００８７】
本実施の形態においては、頭部の一例として、フランジ付きヘクサロビュラ頭を例にして説明する。
【００８８】
図１４に示すように、本実施の形態に係る頭部２０は、その下端部にフランジを有するヘクサロビュラ頭である。その外形の基本形状は、上面から見た形状は六つの耳たぶ状の曲線で構成された形状である。そして、締結工具からのトルク伝達面となる外壁面２１は、ネジの軸心に対して傾斜していない面で構成されている。
【００８９】
そして、このような頭部を有するネジ部品を締結する締結工具は、通常、その先端に、ヘクサロビュラ頭に遊嵌する穴（底を備える穴のほか、貫通孔の場合もある）を備えている。
【００９０】
この穴は、穴の中心に垂直な断面形状が、ヘクサロビュラ頭の軸心に垂直な断面形状に相似する形状であり、クリアランス分だけ大きくなった形状である。そして、穴の内周壁面は、軸心に対して傾斜していない面で構成される。
【００９１】
このように構成される締結工具に設けられた穴を一般的なヘクサロビュラ頭に嵌め込むと、この穴とヘクサロビュラ頭は遊嵌する。つまり、この穴の内周壁面とヘクサロビュラ頭の外壁面が多少の隙間を有する状態で嵌り合う。このように両者は遊嵌するに過ぎないことから、工具に設けられた穴とヘクサロビュラ頭との間では、嵌合力は発生しない。従って、ネジ部品を押さえていないと、ネジ部品は工具先端から脱落してしまうため、特に、狭い箇所等にネジ部品を締結する場合に、作業性が悪いという欠点を有する。
【００９２】
そこで、本実施の形態においては、頭部２０の外壁面２１に突起２２を設けることで、頭部２０と締結工具に設けられた穴との間に嵌合力を生じさせて、ネジ部品を締結工具先端に付着させることを可能とする構成とした。
【００９３】
本実施の形態においては、この突起２２は、頭部２０の下端側（ネジ形成部側）に設ける構成とした。
【００９４】
その理由は、頭部の上端付近に突起を設けた場合には、締結工具の先端が突起と嵌合することにより、締結工具先端を十分に嵌め込むのに必要以上の力を必要としてしまったり、締結工具先端が十分に嵌め込まれないまま締結作業が行われてしまったりする懸念があるからである。
【００９５】
ただし、頭部２０と締結工具に設けられた穴との間に嵌合力を生じさせる機能を発揮させるという意味では、突起２２の高さ方向の位置は特に限定されない。
【００９６】
また、突起２２を設ける位置は、頭部の高さ全長寸法に対して、頭部２０の下端から１０〜２０％の距離よりも低い位置に設けるのが望ましい。ただし、図では、説明を分かりやすくするために、突起２２は誇張・拡大して示している。
【００９７】
このような位置に設けると望ましい理由は、締め付けトルクと緩めトルクがおおよそ８：２の関係にあることに起因する。
【００９８】
そして、本実施の形態に係る突起２２は、締結工具の嵌め込み方向に向かうにつれて（言い換えれば、頭部２０の上端側から下端側に向かうにつれて）、軸心から徐々に遠ざかる（言い換えれば、外方に徐々に突き出る）傾斜面を有している。本実施の形態では、図１４〜図１７に示すように、略楕円球状の曲面で構成される傾斜面を有している。
【００９９】
また、本実施の形態では、突起２２は、図１６に示すように、頭部２０の外壁面２１のうち、軸心方向に凹んだ一対の面に、それぞれ１箇所ずつ、計２箇所に設けるようにした。
【０１００】
以上のように構成された頭部２０に対して、締結工具に設けられた穴を嵌め込む場合について説明する。
【０１０１】
締結工具７０に設けられた穴を頭部２０に嵌め込んでいくと、突起２２に当接するまでは、通常のヘクサロビュラ頭に嵌め込むのと同様に、締結工具７０に設けられた穴と頭部２０は遊嵌状態にある。
【０１０２】
そして、締結工具７０に設けられた穴を頭部２０に更に嵌め込んでいくと、締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１は、突起２２に当接し、突起２２の傾斜面に沿って進んでいく。本実施の形態では、軸心に対称な位置に、一対の突起２２がそれぞれ設けられているため、締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１は、通常、いずれか一方の突起２２の傾斜面に沿って導かれ、その後、他方の突起２２にも当接する。ただし、締結工具７０に設けられた穴の中心軸と頭部２０の軸心が略完全に一致しながら締結工具７０に設けられた穴が嵌め込まれた場合には、この穴の内壁面７１が一対の突起２２に同時に当接することもあり得る。
【０１０３】
締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１が一対の突起２２のいずれにも当接した後に、更に、この穴を嵌め込んでいくと、突起２２による当接によって、嵌合力が生じる。これは、締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１が、頭部２０の外壁面２１に設けられた一対の突起２２を挟み込むことになるからである。
【０１０４】
そして、一対の突起２２は、下端に近付くほど、徐々に外側に突き出る傾斜面を有することから、これら突起２２による嵌合力は、締結工具７０に設けられた穴の嵌合量が大きいほど大きくなる。なお、図１７には、締結工具７０に設けられた穴と頭部２０との嵌合状態を示しており、図では、締結工具について、その穴の内壁面７１の位置を実線で示している。
【０１０５】
以上のことから、締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１が一対の突起２２のいずれにも当接した後に、更に、この穴を嵌合させるに伴い、両者の間で嵌合力が発生する。そして、この嵌合力は、締結工具７０に設けられた穴の嵌め込み量が大きくなるほど、大きくなっていく。
【０１０６】
このように、ネジ部品に、本実施の形態に係る頭部２０を適用することによって、頭部２０と締結工具７０に設けられた穴とを嵌合させることが可能となる。これにより、ネジ部品を締結工具に対して付着させることが可能となる。
【０１０７】
従って、ネジ部品を手指等で押さえていなくても、ネジ部品を締結工具に付着させた状態のまま、所望の締結箇所に運ぶことが可能となる。これにより、例えば、手指等が入りにくい狭い位置にネジ部品による締結を行う場合でも、ネジ部品を当該締結箇所に運ぶ途中でネジ部品が落下してしまうことを防止でき、作業性に優れる。
【０１０８】
なお、これまでの説明においては、突起２２が、軸心に対して対照的な位置にそれぞれ２箇所設けられる構成を示したが、突起２２の配置位置及び配置個数は限定されることなく、適宜設定することができる。突起２２が軸心に対して対照的な位置に設けられないような配置とした場合には、締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１は、一方が突起２２で他方が突起２２のない部分の外壁面２１を挟持して嵌合力が発生することになる。
【０１０９】
また、突起２２は傾斜面を有するように構成する場合を示したが、突起２２により嵌合力を生じさせる機能を発揮するという意味では、傾斜面を備えない構成としても良い。ただし、上記の通り、傾斜面を有する構成とすることで、締結工具の差し込み量を増やすにつれて、徐々に嵌合力を増加させることができる利点がある。これにより、ユーザ（締結作業の作業者）は、無理な力を要することなく、適度な力でネジ部品を締結工具に付着させることができることから、傾斜面を有する構成とする方が好適である。
【０１１０】
ここで、傾斜面の形状は、略楕円球状の曲面で構成されるものについて示したが、勿論このような形状に限定されることはなく、平面状の傾斜面，テーパ面，球状の面、及びこれらに類する面としても、同様の機能を発揮させることができることは言うまでもない。
【０１１１】
また、頭部の基本形状としてフランジ付きヘクサロビュラ頭の場合を例にして説明したが、勿論これに限らず、例えば、六角頭など各種形状を採用できる。勿論、フランジのない頭部についても適用可能である。
【０１１２】
次に、本実施の形態に係る頭部２０を形成する塑性加工工具について、特に図１８を参照して説明する。
【０１１３】
一般的に、ネジ部品の頭部は、塑性加工の一種である冷間圧造加工によって作成される。本実施の形態における頭部２０も、冷間圧造加工によって加工することが可能である。
【０１１４】
図１８に示す加工工具８０は、頭部２０を形成するポンチである。この加工工具８０は、ヘクサロビュラ頭を形成する一般的なポンチと基本的な構成は同一であり、ヘクサロビュラ頭の形状に対応する穴８１が設けられている。
【０１１５】
そして、本実施の形態においては、この穴８１の開口端部付近に凹部８２が設けられている。
【０１１６】
このように構成された加工工具８０を用いて冷間圧造加工を行うことによって、ヘクサロビュラ頭（頭部２０）の形成と同時に、突起２２を形成することが可能となる。従って、簡単に突起２２を形成することができる。
【０１１７】
次に、本実施の形態に係る頭部２０に対して、好適に利用可能な締結工具について、図１９を参照して説明する。
【０１１８】
本実施の形態に係る頭部２０においても、一般的な締結工具７０を用いた場合には、十分な嵌合力が得られない虞があり、また、応力集中が大きくなる。これに関しては、上記第１の実施の形態の説明において、図１０を参照して説明したのと同様であることは言うまでもない。そこで、図１９に示す締結工具７５のように、頭部２０に遊嵌する穴の内壁面に、突起２２が嵌る凹部としての溝７６を設けると好適である。このように、溝７６を設けることで、上記第１の実施の形態で説明したのと同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【０１１９】
（第４の実施の形態）
図２０及び図２１には、本発明の第４の実施の形態が示されている。本実施の形態では、上記第３の実施の形態における突起の配置位置を一定の領域に限定した点に特徴がある。
【０１２０】
その他の構成および作用については第３の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０１２１】
図２０は本発明の第４の実施の形態に係る頭部の上面図である。図２１は本発明の第４の実施の形態に係る頭部に締結工具を嵌め込んだ状態を説明する説明図である。
【０１２２】
図２０において、矢印Ｒは、締結時（締め付け時）における締結工具の回転方向を示している。
【０１２３】
本実施の形態においては、突起２２の配置位置を、締結工具を締結方向に回転した場合に、突起２２の締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１（遊嵌壁面に相当する）に対する当接力が減少する位置に設定している。ただし、ここでは締結工具による差し込み（押し込み）方向への力は考えない。
【０１２４】
つまり、例えば、図２０に示す位置に突起２２を配置すれば、締結工具を締結方向に回転させると、締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１は、外壁面２１のうち突起２２のない部分の面を押圧する。従って、突起２２の上記内壁面７１に対する当接力は減少する。
【０１２５】
このような配置にした理由について以下に説明する。
【０１２６】
突起２２の締結工具７０に設けられた穴の内壁面７１に対する当接力は、所望の締結部にネジ部品を運ぶまでの間に、ネジ部品を締結工具に付着させるために必要なものであって、締結工具による締結作業が開始された後は不要である。一方、突起２２が上記内壁面７１に当接する場合には、突起２２との当接部分に応力が集中しやすい。締結時に突起の部分で発生する応力集中は、締結工具側及びネジ部品側のいずれにも好ましくない現象である。従って、上記の通り、突起２２を、締結工具による締結時には、突起２２の上記内壁面７１に対する当接力が減少される位置に配置させることで、応力集中を緩和することができるという利点がある。
【０１２７】
なお、締結時における締結工具に設けられた穴の内壁面の、頭部の外壁面に対する応力分布は穴の形状によって異なる。つまり、締結時における締結工具に設けられた穴の内壁面の頭部外壁面に対する当接力は、穴の形状によって、当接力が増加する部分と当接力が減少する部分（あるいは当接されない部分）とがおおよそ定まる。従って、突起の配置位置は、穴の形状に応じて、突起の締結工具に設けられた穴の内壁面に対する当接力が減少する位置に配置すればよい。
【０１２８】
なお、本実施の形態においても、上記第３の実施の形態の場合と同様に、突起２２を形成すべき位置に凹部が設けられた加工工具を用いて、冷間圧造加工を行うことで、頭部２０の形成と同時に、突起２２を形成することができることは言うまでもない。
【０１２９】
また、締結工具に関しても、上記第３の実施の形態の場合と同様に、突起が嵌る凹部（溝）を設けたものを用いると好適であることは言うまでもない。
【０１３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、ネジ部品を締結工具に付着させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る頭部の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る頭部の正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る頭部に設けた穴の上面図である。
【図４】図３中ＡＡ断面図である。
【図５】図３中ＢＢ断面図である。
【図６】図４において締結工具が差し込まれた状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る頭部に設ける穴を形成する塑性加工工具の斜視図である。
【図８】図７に示す塑性加工工具の一部拡大正面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る頭部に好適に用いられる締結工具先端の斜視図である。
【図１０】一般的な締結工具を用いた場合と図９に示す締結工具を用いた場合との比較説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る頭部に設けた穴の上面図である。
【図１２】図１１中ＣＣ断面図である。
【図１３】図１２において締結工具が差し込まれた状態を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る頭部の斜視図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る頭部の正面図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る頭部の上面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る頭部に締結工具を嵌め込んだ状態を説明する説明図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る頭部を形成する塑性加工工具の斜視図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る頭部に好適に用いられる締結工具先端の斜視図である。
【図２０】本発明の第４の実施の形態に係る頭部の上面図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態に係る頭部に締結工具を嵌め込んだ状態を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  頭部
１１  ヘクサロビュラ穴
１２  側壁面
１３  底面
１４  突起
２０  頭部
２１  外壁面
２２  突起
５０  締結工具
５５  締結工具
５６  溝
６０  加工工具
６１  穴形成部
６２  凹部
７０  締結工具
７１  内壁面
７５  締結工具
７６  溝
８０  加工工具
８１  穴
８２  凹部
【図１】
2004205034.tif 000003
【図２】
2004205034.tif 000004
【図３】
2004205034.tif 000005
【図４】
2004205034.tif 000006
【図５】
2004205034.tif 000007
【図６】
2004205034.tif 000008
【図７】
2004205034.tif 000009
【図８】
2004205034.tif 000010
【図９】
2004205034.tif 000011
【図１０】
2004205034.tif 000012
【図１１】
2004205034.tif 000013
【図１２】
2004205034.tif 000014
【図１３】
2004205034.tif 000015
【図１４】
2004205034.tif 000016
【図１５】
2004205034.tif 000017
【図１６】
2004205034.tif 000018
【図１７】
2004205034.tif 000019
【図１８】
2004205034.tif 000020
【図１９】
2004205034.tif 000021
【図２０】
2004205034.tif 000022
【図２１】
2004205034.tif 000023