JPH06501764A - プラスチック製ねじカバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 プラスチック１ねじカバー 発明の背景 ソケット頭付きねじは、種々の用途に使用されているが、ねじ頭部を覆うのが望 ましい場合か多々ある。このために、プラスチック製ねじカバーがしばしば使用 される。これは、例えばダイヤル、絶縁体、装飾カバー、調整脚およびちょうね じ等の、種々の形状とされる。またプラスチック製ねしカバーは、頭付きねしを 手で締め付けたり、緩めたりするためのノブとして形成されることもある。

種々のねじと共に使用されるプラスチック製ねじカバーは周知であるが、これら は通常、ねじに、鋳込み付け、または接着されている。しかし、プラスチック製 ねじカバーに要求されるトルクのために、鋳込みまたは接着剤に費用かががるば かりでなく、高価で特殊な設備を要する。

したがって、ソケット頭付きねじの頭部に確実に固定できるとともに、広範なね じ誤差を機能的に吸収しうるプラスチック製ねじカバーが要求されている。さら に、前記のコストおよび簡易化の点を考慮すると、接着剤または特殊な設備なし に、プラスチック製ねじカバーを取りつけることが望ましい。

しかし、プラスチック製ねじカバーは、損傷または劣化することなく、所望の機 械的トルクに耐え、かつこれを発生しうるちのでなければならない。このような プラスチック製ねじカバーの一例は、米国特許第３，５２９，５０８号明細書に 記載されている。

最近、ソケット頭付きねじの製造技術および仕様が変わってきた。例えば、ハッ クドラフト部を形成しているねじの頭部付近の小さな直径の誤差を吸収すること によって、ねし頭部とプラスチック製ねじカバーとの接触面積を小さくしている 。

また、製造時に、ねじの頭部の操作用ソケット部に、導入角を付けることが一般 的になってきている。導入角を付けると、係合特性が変化し、従って、プラスチ ック製ねじカバーのトルク特性が変化する。

仕様面について言うと、ソケット頭付きねじの製造規格では、プラスチック製ね しカバーは、ねじとプラスチック製ねじカバーとの間のトルクおよび結合力を、 許容範囲内に保ちつつ、頭部の直径の誤差を吸収しなけれればならない。

例えば、ＭＩＯ六角ソケット頭付きねじについて、１９８８年に改定された最新 の日本工業規格（ＪＩＳ−Ｂ−１１７６−１９８８）によると、頭部の直径を１ ５．７３ｍｍから１６．２７ｍｍの間で変化させることができる。この変化は、 ねじカバー保持ソケットが現在克服しなければならない、０２７Ｉまたは６０％ 以上の頭部直径の許容誤差に相当する。

六角ソケット頭付きねじに対する既存の英国規格ＭＩＯによると、頭部直径を、 １５．５７ｍｍから１６．００ｍｍの間で変化させることができ、また米国規格 ＭＩＯによると、頭部直径を、１５・６７ｍｍから１６・００胴の間で変えるこ とができる。さらに、ソケット頭部の高さ、キーの係合寸法、および頭部付きね じ内におけるソケットの同心性等は、全て、製造上のばらつき、及び誤差によっ て影響される。

発明の概要 本発明によるプラスチック製ねじカバーは、製造上のばらつきを考慮して、これ らを、通常の許容範囲内に収めるように構成されている。さらに、本発明による プラスチック製ねじカバーは、亀裂または剪断することなしに、機能的カリ機械 的トルクの要件を満たし得る、ソケット頭付きねじの頭部へ、堅固に取り付けう るようにするとともに、高価な特殊な機械や設備の必要性をなくすものである。

インチおよびメートル法によるソケット頭付きねじと共に使用される、本発明に よるプラスチック製ねじカバーは、ねじ頭部を嵌合受支する保持ソケットを有し ている。保持ソケット内には、これと共軸を成すように、ハブが設けられている 。また保持ソケットは、ソケットと係合するような形状とされており、ハブは、 ネジ頭部のソケット内に突入している。

本発明によるハブは、操作用ソケットの深さよりも若干大きくなっＣいる。また ハブは、種々の幾何学的断面形状を取り得るが、好適な実施例では、造り易さを 考慮して、円形としである。可変形性の誤差吸収上部リップを有するこのハブは 、ねじとの係合時に、その頭部ソケットと対応する形状に剪断変形される下部の 本体部を有している。

保持ソケットの内壁には、複数の１次グリップと、複数の２次グリップとが設け られており、ねじ頭部の誤差を吸収するとともに、ねじ頭部の周面を把持してい る。

ねじ頭部は、剪断変形して、プラスチック製ねじカバーの保持ソケットに、押圧 嵌合することによって、弾性的に受支される。また、本発明によるプラスチック 製ねじカバーは、製造上の誤差や不正確さによって生じる問題を最小にするべく 、対をなす弾性位置決めリブを備えることができる。

当業者には、以下に示す本発明の詳細な説明から、本発明をより理解できるとと もに、前記目的および種々の利点が達成される要領をよく理解されるものと確信 する。以下に示す詳細な説明は、次に簡単に説明する添付図面に基づいている。

図面の簡単な説明 ［図１］プラスチック製ねじカバーおよび代表的なソケット頭部付きねじの斜視 図である。

［図２］図１の２−２面に沿った、プラスチック製ねじカバーおよび代表的なソ ケット頭部付きねじの一部断面図である。

［図３］図２の３−３面に沿った、六角形ソケット頭部付きねじの底面図である 。

［図４］図２の４−４面に沿った、本発明のプラスチック製ねじカバーの底面図 である。

［図５］本発明に従って形成されたねじカバーの保持ソケットに、頭部を挿入し た状態におけるソケット頭部付きねじの一部縦断面図である。

［図６］図５の６−６面に沿った、ソケット頭部付きねじの一部断面図で、本発 明に従って構成されたねじカバーの保持ソケットに、頭部を挿入した状態を示す 。

［図７］ソケット頭部付きねじの頭部に嵌合された、ねじカバーの保持ソケット 位置決めリブを示す横断面図である。

［図８コソケット頭部付きねじの頭部に嵌合された、ねじカバーの保持ソケット の１次グリップ域を示す横断面図である。

［図９］ソケット頭部付きねじの頭部に嵌合された、ねじカバーの保持ソケット の１次及び２次グリップ域を示す横断面図である。

［図１０］ソケット頭部付きねじに係合された、本発明によるプラスチック製ね じカバーの中央ハブの拡大底面図である。

実施例の詳細な説明 図１には、代表的なソケット頭部付きねじ１２と、本発明によるプラスチック製 ねじカバー１０の斜視図が示されている。

プラスチック製ねじカバー１０は、外側グ１ルツブ面１４、保持ソケ・ノド１６ およびハブ１８を備えている。外側グリップ面１４は、好適実施例では、凹入部 を有するものとして示されているが、これに限定されるものではない。例えば、 グリップ面１４を、円形面または多角面とすることができる。しかし、グ１ルソ ブ面１４の形状を変えても、プラスチック製ねじ力／＜−１０の簡易な把握作用 及び操作を容易なものとするようにする必要がある。

ねじカバー１０は、ノブとして示されているが、このような使用及び用途に限定 されるものではないことは勿論である。本発明の適用範囲に入ると思われるその 他の用途については、発明の背景の項で述べた。

保持ソケット１６の壁部２０の内面２１には、複数の１次グリ・ツブ２２、複数 の２次グリップ２４および少なくとも１対の弾性位置決めリブ２６が設けられて いる。１次グリップ２２．２次グリップ２４、および位置決めリブ２６につ０て 、より詳細に説明する。

プラスチック製ねじカバー１０のノ１ブ１８は、保持ソケツト１６内に同心的に 設けられており、該ソケットと共軸を成している。またノ１ブ１８は、保持ソケ ・ノド１６と同様に、プラスチック製ねじカバー１０の底面２８と一体的（こ形 成されており、可変形性の上方リップ３０を有し、該上方り・ツブ３０を含む） １ブ１８の高さは、保持ソケット１６の高さより小さい。

ソケット頭部付きねじ１２は、ねじ切り部３２、シャンク部３４および頭部３６ を備えている。頭部３６は、図１に示すように、ローμ・ソトを付けた円形外周 面３７を有している。

ソケット頭部付きねじ１２の製造時における、ある程度の小さな直径の差違は、 段部３８によって吸収される。製造誤差とばらつき、および例示的な規格につ（ Ｘでは、発明の背景の項で説明した。

次に、図２は、図１の２−２面における一部断面図である。図示のように、頭部 ３６の操作用ソケット４０の下端には、頭部３６の下端面４４から上方を向く導 入斜面４２が設けられている。導入斜面４２は、プラスチ・ツク製ねじカッく一 部こおける中心ハブの嵌合力をやや低下させるが、これを補償するために、可変 形性のリップ３０か設けられている。

上方リップ３０を設けたことによって、操作用ソケット４０（図５に最も良く示 されている。）の深さの誤差に関わりなく、ハブ１８を奥まで通させることがで きる。上方リップ３０は、最初操作用ソケット４０によって削られてから、ソケ ット４０の底部４６によって変形させられる。

重要な点は、上方リップ３０が、操作用ソケットの底部４６によって変形される とき、過大な内圧を生じないようにするため上方リップ３０に、充分な変形可能 性を持たせることである。過大な圧力が生じると、操作用ソケット４０の底部４ ６に押されて、ソケットの頭部３６を、保持ソケット１６から押し出そうとする 力か生じる。

図２はさらに、１次グリップ２２．２次グリップ２４、及び弾性位置決めリブ２ ６を示している。留意すべき点は、２次グリップ２４は１次グリップ２２よりも 短く、また好適実施例では、弾性位置決めリブ２６は、１次グリップ２２の一つ おきの上部に設けられていることである。

１次グリップ２２．２次グリップ２４および弾性位置決めリブ２６の相互作用お よび頭部３６にかかるこれら部材の力については、本発明のプラスチック製カバ ーの一部底面図である図４を参照して説明する。

図３は、図２の３−３面に沿った、六角形ソケット頭部付きねじの底面図を示す 。頭部の下端面４４は、操作用ソケット４０に対応して、図示のような六角断面 形を呈している。ただし下端面４４は、六角形に限定されない。例として、Ｍｌ 〇六角ソケット頭部付きねじに対する、操作用ソケット４０の定格寸法は、８０ ０ｍである。（例えば、米国規格ＭＩＯおよび日本工業規格ＭＩＯを参照された い。）製造上のばらつきは存在するか、通常、ソケットの頭部３６の外周面３７ は、頭部の下端面４４に続く先縁４７を有している。保持ソケット１６は、例え ば直径の誤差等の、製造上のばらつきおよび誤差を補償することができる。

図４に関して次に説明するように、頭部３６を保持ソケット１６に挿入する際に 、先縁４７および外周面３７には、１次グリップ２２．２次グリップ２４、およ び弾性位置決めリブ２６により種々の力がかかる。

図４に示すように、１次グリップ２２は、おおむね凹入円弧面を有しており、好 適実施例では、保持ソケット１６の壁部２０の内面２１の約４分の３（図１に最 も良く示されている。）の地点まで、上向に延びている。

ガイド縁４８が、１次グリップ２２上に設けられている。このガイド縁４８は、 保持ソケット１６の壁部２０の内面２１と相対する領域において、ゆるやかな傾 斜面を形成するように斜めになっている。ガイド縁４８は、ノ１ブ１８の上部中 心に、ねじの頭部３６を位置決めすることにより、１次グリ・ツブ２２およびノ １ブ１８に不均一な力がかかるのを防止している。保持ソケツト１６の上部は、 １次グリップ２２の上部、およびその上方にあり、ねじの頭部３６進入時に拡が る。

ねじ頭部３６が、ガイド縁４８を通過して、１次グリ・ツブ２２と接触すると、 図７、図８及び図９を参照して、以下に詳細を説明するように、保持ソケツト１ ６から内向きの力が発生して、１次グリップ２２の接触点から分散される。

２次グリップ２４は、はぼ凸形の曲面を有しており、好適実施例では、保持ソケ ット１６の壁部２０の内面２１の約半分（図１に最も良く示す）の地点まで上向 に延びている。１次グリップ２２と同様に、２次グリ・ツブ２４の上縁５０は、 図１および図２に最も良く示すように、若干傾斜している。保持ソケツト１６の 上部は、頭部３６が同ソケット１６に進入する際に、グリップの間で偏平になる 。

好適実施例に示すように、長くて凹入する１次グリップ２２は、外周面３７に沿 って６０°離間する６つの等間隔の個所において、バネのように、１２の力点を 与えている。１次グリップ２２の数の変化に応じて、力線の空間的関係は変化す る。

また好適実施例では、凹入１次グリップ２２と凸形２次グリ・ノブ２４との組み 合わせにより、一定の円内の変形度および圧力点は増強させられる。また１次グ リップ２２と２次グリップ２４とを組み合わせにより、両グリ・ノブ間に、適度 な空間が形成され、壁部２０をうまく曲げることができる。

２次グリップ２４に、頭部３６が貫通すると、偏平化に伴うばね様の圧力の作用 点は、３０”に変化する。これは、好適実施例に示すように、６個の２次グリッ プによって行われる。１次グリップ及び２次グリップの数を変更できることは勿 論である。

完全に組み立てると、外向きに発生する圧力は、各グリ・ノブの接点にかかり、 頭部３６と保持ソケット１６との押圧嵌合度は、最大限に強化される。

弾性位置決めリブ２６は、１次グリップ２２の上部から延び、充分な弾力で拡が るとともに、戻って、頭部３６の段部３８と接触する。これについて、後で詳細 を説明する。

図５は、頭部３６を、ねじカバー１０の保持ソケット１６に挿入した状態におけ る、ソケット頭部付きねじの一部断面図である。図５に示すように、導入斜面４ ２は、操作用ソケット４０の駆動壁５２と接触する前に、上方リップ３０の一部 を剪断する。必要な圧力をねじ１２に加えて、頭部３６をソケット１６に押し込 むと、駆動壁５２は、ハブ１８から細片５４を剪断する。この細片５４は、ねじ 頭部３６の頂部とソケット１６の底面２８との間に狭支される。

ハブの細片に要する空間の大きさは、予め決めることができ、適度のゆとりをも たせることができる。ハブ１８も、操作ソケットの底部４６によって、再成形さ れる上方リップ３０によって、ある程度の大きさの製造誤差を補償される。

また図５は、位置決めリブ２６の機能も示している。位置決めリブ２６は、保持 ソケット１６と頭部３６との間で変形（図７に最も良く示す）されて、折りたた まる。その結果、保持ソケット１６にさらに圧力か加わるため、完全に丸くなら ず、位置決めリブ２６を有しない保持ソケット１６の壁部２０．および内面２１ に内向きの圧力がかかる。

頭部を底面２８に向かって下向きに通すと、狭支された位置決めリブが跳ね戻り 、ねじの段部３８に圧力をかける。その結果、より効果的に圧嵌される。

図５および図６は、ハブの細片５４の変形を示し、本発明によるプラスチック製 ねじカバー】、Ｏに挿入された、ソケット頭部付きねじ１２の一部断面図である 。

図５の６−６線に沿った断面図である図６に示す陰影線は、ハブ細片が、保持ソ ケット１６の底面２８にかぶさった状態を示している。さらに図６に示すように 、１次グリップ２２と２次グリップ２４との変形は、ねじ頭の誤差に応じて、ね じ頭部３６との接触領域において若干変わる。

図７、図８、および図９は、ねじ頭部３６を、カバーの保持ソケット１６に押（ 、込んだ場合に、発生する現象を示している。この動きによって、保持ソケット １６の上部が最も弾力性を発揮しく図７参照）、保持ソケット１６の中央部か若 干の弾力性を発揮しく図８参照）、またその下部の弾力性は最も小さくなる。そ のため、保持ソケット１６は、ねじ頭部３６の段部の形状にならって、これを押 圧保持できる。

図７は、保持ソケット１６への挿入時において、ねじ頭部３６かに折り曲げられ 、１２０°の接点で、位置決めリブ２６を保持する要領を示している。これらの 地点の間の壁部２０および内面２１は、弾性的に偏平にされる。

図８は、ねじ頭部３６が、１次グリップ２２にかける変形効果、およびカバーの 壁部２０と、内面２１とを弾性的に偏平にする、６０°の接触圧力点を示（７て いる。

図９は、ねじ頭部３６が、１次グリップ２２と２次グリップ２４とにかける変形 効果、およびカバーの壁部２０と内面２１とを弾性的に偏平にする、３０’の接 触圧力点を示している。

最後に、図１０は、図４の一部拡大図であり、特に、ソケット頭部付きねじを、 プラスチック製ねじカバー１０に挿入した後、ハブ１８を、操作用ソケット４０ に対応する、種々の断面形にすることができることを示している。

図１０に示す好適な代替実施例では、ハブ１８は、六角形の断面形を有するもの としである。可変形の上方リップ３０が、操作用ソケット４０の断面及びその底 部４６と同じ形状となっていることに留意されたい。

本発明によるプラスチック製ねじカバー１０を構成する材料は、剪断され、再成 形できるとともに、あらゆる材料に対して、上記説明した要領で弾性を呈するも のでなければならない。例えば、プラスチック製ねじカバー１０については、熱 硬化性または熱可塑性樹脂で形成できる。また、必要な剪断弾性特性を有する、 アセタール、ナイロン、ポリカーボネート等の、エンジニアリングプラスチック 、またはその他の材料を使用できる。

以上、本発明によるプラスチック製ねじカバーの好適実施例を説明したが、当業 者であれば、本発明の範囲内において、種々の型式で、その他の目的および利点 を達成しうろこと、および添付の請求の範囲によって限定された本発明の適用範 囲及び主旨を逸脱せずに、種々に修正出来ることは明らかである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ請求の範囲 １．ソケット頭部付きねじとともに使用され、前記ねじの頭部を嵌合保持する保 持ソケット、および前記保持ソケット内に、これと共軸を成すように同心的に設 けられ、前記ねじ頭部内で、前記ソケットと、剪断及び再成形可能に係合するハ ブを有するプラスチック製ねじカバーであって、前記保持ソケットの内面に設け られ、誤差限吸収するとともに、前記ねじ頭部の外周面を把握する複数個の１次 グリップ、および前記保持ソケットの内面に設けられ、誤差限吸収するとともに 、前記ねじ頭部の外周面と確実に係合する、前記１次グリップより短い複数個の ２次グリップを備えるプラスチック製ねじカバー。 ２．前記ハブが、前記頭部付きねじの深さの誤差を補償でき、かつ前記ねじとの 係合時に、剪断再成形されて、操作用ソケットの深さの誤差を吸収出来る可変形 性上方リップを含んでいる、請求の範囲第１項によるプラスチック製ねじカバー 。 ３．前記複数個の１次グリップの少なくとも１つが、前記ねじ頭部の下部によっ て狭支されることによって、これ限固定する、１対の弾性位置決めリブ限含んで いる請求の範囲第１項によるプラスチック製ねじカバー。 ４．前記複数の１次グリップが、前記複数の２次グリップより長く、また全把持 領域が、ねじ頭部の直径の変化に応じて再成形できるような幾何学的形状を有し ている請求の範囲第１項によるプラスチック製ねじカバー。 ５．前記可変形性上方リップが円形である、請求の範囲第１項によるプラスチッ ク製ねじカバー。 ６．ソケット頭部付きねじと共に使用され、前記ねじの頭部を嵌合受支するとと もに、直径の誤差を補償する保持ソケットと、前記保持ソケット内に、これと共 軸を成すように同心的に設けられ、かつ剪断再成形することによって、前記ねじ 頭部内の前記ソケットと係合するハブとを有するプラスチック製ねじカバーであ って、 前記保持ソケットの内面に位置決めされ、誤差を吸収するとともに、前記ねじ頭 部の外周面と係合する複数個の１次グリップ；前記保持ソケットの内面に位置決 めされ、誤差を吸収するとともに、前記ねじ頭部の外周面と係合する、前記複数 個の１次グリップより短い複数個の２次グリツブ、 誤差を吸収する可変形性上方リップを有するハブの第１部分、および前記ねじと の係合時に、剪断再成形されて、前記ねじの頭部ソケットに相当する形状になる ようにしたハブ第２部分、および前記保持ソケットの上部に、前記複数個の１次 グリップの少なくとも１つに隣接して位置決めされ、前記頭部によって把持され ることにより、ねじの下部を弾性的に固定する弾性整合リブを備えるプラスチッ ク製ねじカバー。