JPS6249487B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はねじの改良に関する。

頭に十字形の凹部を設けて一般には「フイリツ
プス型ヘツド」または「フイリツプス型ねじ」と
呼ばれるねじ回しと係合させるようにしたねじや
同様の締付具はよく知られ、かつ商業的に各用途
に広く向けられている。米国特許第2046839号、
同第2084079号、同第3025896号、同第3108623号
および同第3237506号明細書に例示されているね
じにあつては、凹部は、典型的には、中央のくぼ
みと、この中央のくぼみにつながつている半径方
向にのびる複数のスロツトからなつている。これ
に対応するねじ回しは、単一の平たい刃のついた
ねじ回しで回すようにした在来のねじに起り易い
とされるねじとの係合からねじ回しが外れるのを
阻止できるように頭部のスロツトと係合する同じ
数の縦みぞを備えている。

フイリツプス型のねじは、従来、所望の凹部の
輪郭をもつたポンチによつて適当な加工片の予め
形成された拡大頭部を穴あけすることによつて作
られている。形成される凹部は、標準のねじ回し
に密接に整合しなければならないので、ねじの頭
部に穴あけされる凹部の大きさと形状の許容され
る可変量は、比較的狭い範囲内で制御されねばな
らない。上記の如き従来技術ではポンチは急速に
摩耗し、穴あけする際最終的に標準のねじ回しを
受入れるにはあまりに小さい凹部を作つてしまう
ので、凹部を形状するのに用いられる標準のヘツ
ダポンチの有効寿命は、比較的短い。更にヘツダ
ポンチに対する局部的に強い力のために、ヘツダ
ポンチは、非常に高い割合で破損を受ける。フイ
リツプス型ねじを作るのにこれまで用いられてい
たヘツダポンチの比較的短かい使用寿命と破損率
の高さは、明らかにねじを作るのに好ましくない
余計な出費をみていた。

フイリツプス型ねじを用いる多くの商業的用途
において、ねじは、配置の如何に関係なくねじ回
しと十分に摩耗係合しねじに達するのが困難な位
置でもねじ回しをねじに係合させることが容易に
なることが望まれていた。かかる効果を達成する
ために、フイリツプス型の凹部の元来のデザイン
は、ねじの頭部とねじ回しとの間に摩擦係合を生
じるように米国特許第2402342号、第2474994号お
よび第2588404号明細書に例示される如く改良さ
れてきた。

本発明によれば、適当なヘツダポンチを用いて
従来のねじ方法で作る際、ポンチの有効寿命を長
くする形式の改良された凹部をもつフイリツプス
型のねじが提供される。更に、本発明の改良され
た凹部は、ねじとねじ回しとの間に充分に摩擦係
合を生じさせる形式のもので、ねじ回しが、ねじ
を所望の位置に据付ける手段として用いられる。
本発明の改良された凹部は、更にねじを所望のめ
つき材料でより容易にめつき又は電着させ、かつ
凹部の周囲の割れを殆どなくすることができる。

要約すると、本発明のねじは、截頭円錐面上に
ある壁をもつた中央の受口部を有する凹部を備え
ている。複数のスロツトは、中央の受口部から半
径方向にのびて、適当なねじ回しの突起を受入れ
るようにされている。受口部が、截頭円錐面であ
るために隣接スロツト間の凹部の壁は、従来のフ
イリツプス型の凹部の如く凸状ではなく凹状にさ
れている。スロツトは、ねじの軸線に沿つて半径
方向内方かつ下方に傾斜している底面と交叉する
２つの対向する壁面によつて形成されている。ス
ロツトの底面全長の少くとも一部にわたり、少く
とも１つの側壁と底面間の接合線は、鋭いものに
されず、むしろ適当にカーブが付けられているの
でねじ回しが挿入されると、その突起は、対向壁
と彎曲面とに対しカム係合を行つて充分な摩擦係
合を生じ、ねじ回しの配置如何に拘わらず、ねじ
をねじ回し上で適当に保持することができる。

凹部の中央の受口部の底には、凹状の球面が形
成され、また本発明の好適な実施例では、球面は
円周面により受口部の截頭円錐側壁とは分割され
ている。凹部を形成するのに用いられるヘツダポ
ンチの輪郭と合致する凹部底面の輪郭は、使用寿
命を大きく伸ばす犠性的な摩擦面をヘツダポンチ
上にもたらす。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

本発明の好適な実施例は、第３図、第４図、第
６図、第７図、第１０図および第１１図に示され
ている。本発明と比較するために、公知技術に基
づくフイリツプス式ねじの代表的な具体例を第１
図、第２図、第５図および第８図に示す。

第３図および第４図に示す如く、本発明の代表
的な実施例にあつては、ねじ１０は、平坦な頭部
１１と軸１２とを備えている。頭部１１には、半
径方向にのびるスロツト１６とこれらスロツトに
つながつている中央の受口部１４とをもつ凹部１
３が形成されている。浅い環状の凹部すなわち環
状のくぼみ１５が、受口部１４の周囲を囲むよう
にして設けられている。くぼみ１５は、ねじ製造
の際に通常生じる鋳ばりを覆い、更に駆動工具即
ちねじ回しが万一凹部からそれた時の摩損運動が
生じないように作用する。

スロツト１６は、それぞれ２つの対向する側壁
１７，１８をもつている。これら側壁は、ねじの
軸線に沿つて下方かつ内方に傾斜している底壁１
９によつて互いに接続されている。２つの隣接す
るスロツトの側壁を互いにつないでいる受口部１
４の側壁２１は、截頭円錐面上にある。第４図に
おいて破線で示されるものは、第１図、第２図に
示した従来のフイリツプス型凹部の中央の受口部
２２の輪郭である。受口部１４を断面にして見た
ものが第６図に示され、破線で示す重なり合つた
ものは、第１図の受口部２２の輪郭である。

図示するように、本発明の中央の受口部１４
は、実質的に公知の受口部２２より大きくなつて
いる。従つて凹部１３を形成するのに用いられる
ポンチの受口形成部は、実質的に厚く、従つて強
固にされ、使用時、破損することが少ない。更に
本発明の実質的により大きく開口された受口部１
４は、凹部の深さ全体にわたつてクロームめつき
などの所望の材料での被覆または電着を容易にし
ている。

第３図、第４図に示す実施例にあつては、スロ
ツト１６のおのおのの底壁１９と側壁１８とは、
実質的に直角をなして交叉し、かつ比較的鋭角を
なす接合線を形成している。スロツトの対向側に
あつては、底壁１９と側壁１７間の対応する交叉
線は、鋭角というよりむしろ凹状のカム面２３を
形成している。このカム面は、スロツトり頂部か
ら底部へかけて底壁の長さの少くとも一部にわた
つてのびている。カム面２３は、凹部を形成する
のに用いられるヘツダポンチの適当な形状によつ
てスロツトに形成される。カム面２３の曲率半径
は、全長にわたつて一定であるか、或いはまた可
変できるようにされている。主として外観上の目
的で凹部に対し対称的な十字形状を維持できるよ
う、ねじの頭部とカム面２３との交叉点に傾斜す
る肩部２４を形成するのがよい。

第６図示の如く、凹部の中央の受口部１４の底
面２６は、第５図の公知例における如き鋭い先端
にはされず、半径Ｒの球面である。しかし、ねじ
の頭部の軸線に沿う受口部１４の最大の深さＤは
第６図に示す如く、公知のねじの深さと同じであ
るので、ねじと共に用いられるねじ回しは、同じ
程度で本発明の凹部に入る。第６図示の凹部を形
成するのに用いられるヘツダポンチすなわち第５
図示の如きテーパされた角度を有する面ではなく
球状の底面をもつたポンチは、変位金属をより軸
線方向（半径方向でない）に流動させるので、ね
じの頭部において周囲の割れの発生率を減少さ
せ、同時に受口部１４の底面２６と公知のフイリ
ツプス型ねじ回しの先端との間で利用可能な増大
するスペースは、さもないとねじ回しの挿入を邪
魔する汚物やまたは異物の蓄積領域となつてしま
う。

図面から明らかなように、本発明の凹部と公知
の凹部との間、特に本発明のねじの標準のフイリ
ツプス型ねじ回しによつて回すことが可能な一定
の寸法をもつものの間には多くの類似点がある。
すなわち、第２図、第４図、第６図および第７図
に示すように、次に掲げる寸法は、本発明のねじ
でも公知のフイリツプス型ねじでも実質的に同じ
である。すなわち凹部の頂部Ｂと底部Ｅとにおけ
るスロツトの幅、ねじの頭部の頂部における対向
するスロツトの外端間の直径方向距離Ｃ、凹部の
最大軸方向深さＤ、スロツトの底壁の軸方向深さ
Ｆ、ねじ回しと合致させるのに有効なスロツトの
半径方向長さＧである。

本発明によれば、くぼみ１５が設けてあるため
に、スロツトの有効高さＡ（第６図）は、公知の
対応する寸法の高さA′とは同じではない。しか
し、凹部の受口部１４の底面２６の外縁は、本発
明では低い点にあるので、寸法Ａは、少くとも
A′の寸法と同じ位の大きさにされ、従つて本発
明は、不利益を蒙ることはない。

第７図には、第６図の凹部の望ましい変形が示
されている。第７図においては、輪郭（半径Ｒ）
が球状にされているほかに、中央の受口部の底面
２７は、そのコーナーで丸みを付けられている狭
い円筒面２９によつて側壁２８につながつてい
る。この形状の受口部を形成するのに用いられる
ヘツダポンチにあつては、受口部３０の底面２７
と、公知のフイリツプス型の受口部の底部を表す
第７図の点線３１との間の材料に相当する質量の
有効増は、有効使用寿命を延長させるべく使用時
ヘツダの摩耗を可能にする犠性的摩耗特徴を意味
している。

第９図には、本発明に基づく十字形の凹部をも
つた受口部３２が丸頭ねじ３３に実施された例が
示される。この実施例では、スロツト３７の側壁
３４，３６は、ねじの先端方向に向けて軸方向に
互いにテーパにされている。スロツトのテーパ
は、フイリツプス型のねじ回しに代表的に施され
ているテーパに従つている。

第１０図には、第９図示の凹部の改良例が示さ
れ、この改良例のものは、公知の平坦な刃のある
ねじ回しでねじを回すことができるようにした補
助的な手段を備えている。第１０図示の頭部３８
には、直角に配置され、かつねじの凹部４３のス
ロツト４２間におかれた２つのスロツト３９，４
１が設けられる。この構成によつてスロツト３９
とスロツト４２間の干渉が回避され、かつスロツ
トの内端間の支えることのできない間隔を最少限
にしてこれにより、平坦な刃をもつたねじ回しが
ねじ頭によつて支持され、かつ、ねじの中央の受
口部に落下しないようにする度合を最大なものと
する。第１０図示のスロツト４２の両側壁４３，
４４は、第９図のようにテーパではなく平行にさ
れている。スロツト４２の頂面下で、かつその底
部に続いている点には、底壁４７と側壁４３間の
接合線に沿つて凹状のカム面４６が設けられてい
る。この場合、カム面の曲率半径は、一定ではな
くスロツトの底に向けて増大し、これにより使用
し得る駆動工具の大きさに多少の変化を与えるこ
とが可能になり、かつねじ頭との摩擦係合を可能
にする。

ねじ回しとねじとの間に摩擦係合を生じさせる
際、本発明の凹部に適用されるカム面２３，４６
の作用は第１１図と第１２図とに示される。第１
１図は、公知のフイリツプス型ねじ回しの先端４
８の一部が、頭部３８の凹部に挿入されたところ
を示している。先端４８の突起４９は、これら突
起のコーナ５１が点５２において彎曲カム面４６
に当接されるまでスロツト４２に侵入していく、
突起に加えられた力は、従つて、突起を点５３で
対向側壁４４に係合させることにより、ねじとね
じ回し先端４８との間で密接なはめ合いを行わせ
る。

本発明によれば、上記の如く作るのが容易であ
り且つねじ回しと確実に係合し得るねじが提供で
きるという実益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知技術に基づく従来のフイリツプス
型の凹部を備えたねじの斜視図、第２図は第１図
（公知技術）図示のねじ頭の頂面図、第３図は本
発明の凹部の一実施例を示すねじ頭の斜視図、第
４図は第３図のねじ頭の頂面図、第５図は第２図
（公知技術）の５―５線に沿つた断面図、第６図
は第４図の６―６線に沿つた断面図、第７図は第
４図の７―７線に沿つた断面図、第８図は第２図
（公知技術）の８―８線に沿つた断面図、第９図
は本発明を適用した丸頭ねじの頭の頂面図、第１
０図は本発明の他の実施例を示す丸頭ねじの頭の
頂面図、第１１図は第１０図の実施の側面図、第
１２図は第１１図の１２―１２線に沿つた拡大部
分図である。 １０…ねじ、１１…頭部、１２…軸、１３…凹
部、１４…受口部、１６…スロツト、１７，１８
…側壁、１９…底壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の半径方向にのびるスロツトを有し、か
   つ該スロツトに係合する突起を有する駆動工具を
   受入れるようになされた十字形の凹部が設けられ
   た頭部を有するねじであつて、前記凹部は、略截
   頭円錐形の側壁と、略球形の底面とを有する中央
   の受口部を備え、前記スロツトのおのおのは、一
   対の対向する側壁と該側壁に接続された全体的に
   傾斜した底壁とを有し、該底壁は一方の側壁をス
   ロツトの深さの少くとも一部に沿つてのびる凹状
   のカム面に接続し、前記駆動工具が挿入される
   と、前記ねじの頭部のスロツトに入る駆動工具の
   突起が前記凹状カム面と他方の側壁との間でカム
   結合されて駆動工具とねじとの間で摩擦係合され
   ることを特徴とするねじ。 ２ ねじの頭部には、凹部の中央受口部の周囲に
   隣接して配置された環状のくぼみが設けられてい
   る特許請求の範囲第１項記載のねじ。 ３ スロツトの側壁は、略平行に配置されている
   特許請求の範囲第１項記載のねじ。