(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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）とからなり、駆動穴をＪＩＳ規格に規定された十字形状の係合溝（１１）と中心線上の円錐穴とから構成されたねじにおいて、
前記ねじ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十字形状の係合溝の底面（１３）は、ねじの中心線を通る平面で切断した場合、断面の輪郭が第１の直線と第２の直線とを有し、前記第１の直線の輪郭を有する底面はねじの中心に位置する円錐穴に続いて形成されているとともに傾斜のきつい直線状の急斜面（１３ａ）であり、一方、前記第２の直線の輪郭を有する底面は前記急斜面に続いて形成されているとともにこの急斜面より外周側にあってこれより傾斜の緩い直線状の緩斜面（１３ｂ）であり、これら急斜面と緩斜面は駆動穴の中心にある円錐穴の先端から頭部表面までの深さの中間位置にその境界（１３ｃ）を有し、しかも、急斜面から緩斜面にかけて係合溝の底面の幅が広がった構成とし、更に、前記緩斜面の勾配（α）はねじの中心線に対する急斜面の勾配（β）の二倍以下に設定してこの係合溝の係合壁（１２）の面積を大きく形成したことを特徴とする駆動穴付きねじ。
【請求項２】
駆動穴を有する頭部とこの頭部と一体で且つねじ山が形成された脚部とからなり、駆動穴をＪＩＳ規格に規定された十字形状の係合溝と中心線上の円錐穴とから構成されたねじ（１）の前記駆動穴に作用する駆動穂先を有するドライバビットにおいて、
中心から外周方向に断面放射状に且つ円周方向に等間隔をおいて係合羽根（２１）が形成され、この係合羽根は、その稜線を含む面(２２)を駆動穂先の中心線を通る平面で切断した場合の断面の輪郭が第３の直線と第４の直線とを有し、前記第３の直線の輪郭を有する直線状の急斜面(２２ａ)は前記第４の直線を有する直線状の緩斜面(２２ｂ)より駆動穂先の先端側に形成し、しかも、前記係合羽根の稜線を含む面はねじの駆動穴を形成する係合溝の急斜面と緩斜面とから構成されている底面に沿う形状であって、急斜面の先端はドライバビットの先端にある円錐突起に接続し、更に、前記緩斜面の勾配はドライバビットの中心線に対する急斜面の勾配の二倍以下に設定し、前記ねじの駆動穴に形成されている急斜面と緩斜面とから底面が構成された係合溝の係合壁に前記係合羽根が作用する構成としたことを特徴とするドライバビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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した駆動穴付きねじ及びドライバビットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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７に示すようなねじ１０１即ち、ＪＩＳ規格(日本工業規格)に規定されている通常の＋形状の駆動穴１１０ではこれの破損が発生しやすく、十分な駆動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係合溝１１１とが接するに十分な係合面積を維持する必要があることから、頭部と脚部との間の肉が薄くなり、強度が弱くなることもあった。
【０００３】
これを解消するためにこの駆動部の形状を種々変更しており、最近では図８に示すような駆動部形状のものも使用されつつある。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であり（例えば、特許文献１参照）、このタッピンねじ２０１の駆動穴２１０の形状を最近のねじは採用している。これは通常の駆動穴を構成する係合溝２１１の底面２１３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ているものである。
【０００４】
【特許文献１】
特公平３−６３６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。更に、通常の係合溝の底面はその傾斜が比較的急斜面であるので、ドライバビットに推力を加えてもこの急斜面が作用して推力が分散され、ねじに推力が正確に伝わらず、そのため、ドライバビットが係合溝からしばしば外れることがあり、これによっても係合溝の破損に繋がっている等の諸々の課題を有している。
【０００６】
本発明の第１の目的は、このような課題を解消するとともに駆動穴の深さが比較的浅くても大きな駆動力が確実に伝達されるようにした駆動穴付きねじを得ることであり、本発明の第２の目的は、ねじの係合溝に沿うことで最適な駆動力の伝達が可能となった係合羽根を有するドライバビットを得ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の目的は、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とからなり、駆動穴１０をＪＩＳ規格に規定された十字形状の係合溝１１と中心線上の円錐穴とから構成されたねじにおいて、前記ねじ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十字形状の係合溝１１の底面１３は、ねじの中心線を通る平面で切断した場合、断面の輪郭が第１の直線と第２の直線とを有し、前記第１の直線の輪郭を有する底面はねじの中心に位置する円錐穴に続いて形成されているとともに傾斜のきつい直線状の急斜面１３ａであり、一方、前記第２の直線の輪郭を有する底面は前記急斜面１３ａに続いて形成されているとともにこの急斜面１３ａより外周側にあってこれより傾斜の緩い直線状の緩斜面１３ｂであり、これら急斜面１３ａと緩斜面１３ｂは駆動穴１０の中心にある円錐穴の先端から頭部表面までの深さの中間位置にその境界１３ｃを有し、しかも、急斜面１３ａから緩斜面１３ｂにかけて係合溝１１の底面１３の幅が広がった構成とし、更に、前記緩斜面１３ｂの勾配（α）はねじの中心線に対する急斜面１３ａの勾配（β）の二倍以下に設定してこの係合溝１１の係合壁１２の面積を大きく形成した駆動穴付きねじを提供することで達成される。
【０００８】
更に本発明の第２の目的は、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とからなり、駆動穴１０をＪＩＳ規格に規定された十字形状の係合溝１１と中心線上の円錐穴とから構成されたねじ１の前記駆動穴１０に作用する駆動穂先を有するドライバビットにおいて、中心から外周方向に断面放射状に且つ円周方向に等間隔をおいて係合羽根２１が形成され、この係合羽根２１は、その稜線を含む面２２を駆動穂先の中心線を通る平面で切断した場合の断面の輪郭が第３の直線と第４の直線とを有し、前記第３の直線の輪郭を有する直線状の急斜面２２ａは前記第４の直線を有する直線状の緩斜面２２ｂより駆動穂先の先端側に形成し、しかも、前記係合羽根２１の稜線を含む面２２はねじ１の駆動穴１０を形成する係合溝１１の急斜面１３ａと緩斜面１３ｂとから構成されている底面１３に沿う形状であって、急斜面２２ａの先端はドライバビットの先端にある円錐突起に接続し、更に、前記緩斜面２２ｂの勾配はドライバビットの中心線に対する急斜面２２ａの勾配の二倍以下に設定し、前記ねじ１の駆動穴１０に形成されている急斜面１３ａと緩斜面１３ｂとから底面１３が構成された係合溝１１の係合壁１２に前記係合羽根２１が作用する構成としたドライバビットを提供することで達成され、特に、この構成により、ねじ１の駆動穴１０とドライバビット２０の係合羽根２１とが互いにその中心が一致して滑らかに作用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図６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には図６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十字形状の係合溝１１と中心線上の円錐穴とから構成されている。
【００１０】
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はねじ１の中心線を通る平面で切断した場合、断面の輪郭が第１の直線と第２の直線とを有し、前記第１の直線の輪郭を有する底面はねじ１の中心に位置する円錐穴に続いて形成されて傾斜のきつい直線状の急斜面１３ａとなっており、一方、前記第２の直線の輪郭を有する底面は前記急斜面１３ａに続いて形成されているとともにこの急斜面１３ａより外周側にあって、これより傾斜の緩い直線状の緩斜面１３ｂとなっている。この急斜面１３ａと緩斜面１３ｂとの境界１３ｃは通常、駆動穴１０の中心にある前記円錐穴の先端から頭部表面までの深さのほぼ中間位置に、図１においては駆動穴１０の深さに対して、この最深部即ち、円錐穴の先端を基点として１／２の位置に設定されている。また、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）の二倍以下に設定されている。これは、係合溝１１にドライバビット２０を嵌め合わせるときにドライバビット２０の中心がねじ１の中心に対してずれていても、先端が係合溝１１に沿って滑り合わせるのに十分な角度にするためと、特に、図３に示す薄頭ねじにおいて勾配(β）が大きすぎると、ねじ１の首部の厚みが薄くなり、材料強度が低下するのでこれを防止するためである。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、即ち、ＪＩＳ規格（日本工業規格）に定められているねじ１の頭部２より長くなっている。
【００１１】
また、図３及び図４は前記実施例の頭部厚さより薄い、所謂、薄頭ねじ１にこの駆動穴１０を形成したものであり、その頭部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。
【００１２】
一方、頭部２の中心線上には前記実施例と同様に駆動穴１０が設けてあり、この駆動穴１０も中心から放射方向に係合溝１１が形成されている。この係合溝１１も中心側が直線状の急斜面１３ａで外周側が直線状の緩斜面１３ｂとなった底面１３を有し、その両側には係合壁１２が形成されている。このように、緩斜面１３ｂを有する底面１３であることから同じねじ締めトルクが作用する場合、この駆動穴１０の深さは比較的浅くすることができ、これに伴い前記補強部５の高さや太さも少なくなり、ワークに対する締め付け時の制限をより少なくでき、ワークに締め付けた時に支障が生じなくなる。
【００１３】
更に、この駆動穴１０を有するねじ１は通常のＪＩＳ規格に定められた＋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６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＋形状の係合羽根２１が立設されており、この係合羽根２１はその稜線を含む面２２を駆動穂先の中心線を通る平面で切断した場合の断面の輪郭が第３の直線と第４の直線とを有し、前記第３の直線の輪郭を有する急斜面２２ａは前記第４の直線を有する緩斜面２２ｂより駆動穂先の先端側に形成されている。これにより係合羽根２１の稜線を含む面２２はドライバビット２０の中心にある円錐突起に続き、先端側にその傾斜のきつい直線状の急斜面２２ａとこれに続く外周側には緩い直線状の緩斜面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、前記緩斜面２２ｂの勾配は前記ねじ１の駆動穴１０と同様にドライバビット２０の中心線に対する急斜面２２ａの勾配の二倍以下に設定されている。これにより、図５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。
【００１４】
一方、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において前記ねじ１の係合溝１１間の突状部１４が嵌り、所謂、食い付き現象を生じるようになっているが、これら実施例においては駆動穴１０の係合溝１１間にある突状部１４はその対向距離（Ｌ）を僅か広くして食い付き現象が発生しないようになっている。これにより、ねじ締め機等の自動機械でねじ１を締め付ける場合にねじ締め終了時にワークを持ち上げることがなくなる等、締め付け不良の発生を阻止している。
【００１５】
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５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、前記駆動力は係合壁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。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上説明した実施の形態から明らかなように、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、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十字形状の係合溝１１の底面１３は、ねじ１の中心線を通る平面で切断した場合、断面の輪郭が第１の直線と第２の直線とを有し、前記第１の直線の輪郭を有する底面はねじ１の中心に位置する円錐穴に続いて形成されているとともに傾斜のきつい直線状の急斜面１３ａで、一方、前記第２の直線の輪郭を有する底面は前記急斜面１３ａに続いて形成されているとともにこの急斜面１３ａより傾斜の緩い直線状の緩斜面１３ｂであり、これにより係合溝１１の係合壁１２の面積を大きくした駆動穴付きねじであるため、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。しかも、ドライバビットの推力が確実にねじに伝達され、ドライバビットが係合溝からねじ締め作業中に外れることが減少し、係合溝の破損も解消される。特に、係合溝の径方向の長さが長くなることから大きなねじ締めトルクが得られる。また、このように係合壁の駆動面積も大きくすることができることから、大きな駆動力を加えても、係合溝の破損が生じない。
【００１７】
一方、前記急斜面１３ａと緩斜面１３ｂは駆動穴１０の深さの中間位置にその境界１３ｃを有している駆動穴付きねじであるので、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が簡単になる。その上、この圧造成形に用いる頭部成型用のパンチの製造においても、その加工が容易になり、製造コストが低減される。
【００１８】
更に、本発明は、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１の前記駆動穴１０に作用するドライバビットにおいて、断面放射状に且つ円周方向に等間隔をおいて係合羽根２１が形成され、この係合羽根２１は、稜線を含む面２２を駆動穂先の中心線を通る平面で切断した場合の断面の輪郭が第３の直線と第４の直線とを有し、前記第３の直線の輪郭を有する直線状の急斜面２２ａは前記第４の直線を有する直線状の緩斜面２２ｂより駆動穂先の先端側に形成し、前記ねじ１の駆動穴１０の急斜面１３ａと緩斜面１３ｂとから底面１３が構成された係合溝１１の係合壁１２に係合羽根２１が作用するようにしたドライバビットであるので、これを前記ねじの駆動穴に適用させることによって、ねじ締め作業中に駆動穂先がねじの駆動穴から外れるといったことが減少し、ねじの駆動穴を破損することもなくなる。また、ドライバビットの係合羽根はその稜線を含む直線状の面の傾斜角が二段になった斜面なので、その加工における基点が求めやすく、製造が容易になる。
【００１９】
しかも、係合羽根２１の稜線を含む面２２はねじ１の駆動穴１０を形成する係合溝１１の急斜面１３ａと緩斜面１３ｂとから構成されている底面１３に沿う形状で、急斜面２２ａの先端はドライバビットの先端にある円錐突起に接続した構成のドライバビットであるので、ねじの駆動穴とドライバビットの係合羽根とが互いに滑らかに互いの中心がずれることなく作用し、安定した確実な駆動力の伝達が可能になる等の特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態としての一実施例を示す要部断面正面図である。
【図２】  図１の拡大平面図である。
【図３】  本発明のもう一つの実施例を示す要部断面正面図である。
【図４】  図３の平面図である。
【図５】  本発明のねじとドライバビットとの係合状態を示す要部断面正面図である。
【図６】  本発明のドライバビットの正面図である。
【図７】  従来例を示す要部断面正面図である。
【図８】  もう一つの従来例を示す要部正面図である。
【符号の説明】
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
１３ｃ  境界
１４    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】
0004205990.tif 000002
【図２】
0004205990.tif 000003
【図３】
0004205990.tif 000004
【図４】
0004205990.tif 000005
【図５】
0004205990.tif 000006
【図６】
0004205990.tif 000007
【図７】
0004205990.tif 000008
【図８】
0004205990.tif 000009