JPS6344510B2 - - Google Patents

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JPS6344510B2
JPS6344510B2 JP54170582A JP17058279A JPS6344510B2 JP S6344510 B2 JPS6344510 B2 JP S6344510B2 JP 54170582 A JP54170582 A JP 54170582A JP 17058279 A JP17058279 A JP 17058279A JP S6344510 B2 JPS6344510 B2 JP S6344510B2
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JP
Japan
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socket
tightening screw
driver
engagement
depth
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JP54170582A
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Aaru Raason Yuujiin
Haamusu Uoorutaa
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Textron Inc
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Textron Inc
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Publication date
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Publication of JPS6344510B2 publication Critical patent/JPS6344510B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B23/00—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool
    • F16B23/0007—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool
    • F16B23/003—Specially shaped nuts or heads of bolts or screws for rotations by a tool characterised by the shape of the recess or the protrusion engaging the tool star-shaped or multi-lobular, e.g. Torx-type, twelve-point star
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/84—Fasteners therefor or fasteners being internal fixation devices
    • A61B17/86—Pins or screws or threaded wires; nuts therefor
    • A61B17/8605—Heads, i.e. proximal ends projecting from bone
    • A61B17/861—Heads, i.e. proximal ends projecting from bone specially shaped for gripping driver
    • A61B17/8615—Heads, i.e. proximal ends projecting from bone specially shaped for gripping driver at the central region of the screw head
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/88—Osteosynthesis instruments; Methods or means for implanting or extracting internal or external fixation devices
    • A61B17/8875—Screwdrivers, spanners or wrenches
    • A61B17/8877—Screwdrivers, spanners or wrenches characterised by the cross-section of the driver bit
    • A61B17/888—Screwdrivers, spanners or wrenches characterised by the cross-section of the driver bit the driver bit acting on the central region of the screw head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING, OR HOLDING
    • B25B15/00—Screwdrivers
    • B25B15/001—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit
    • B25B15/004—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit characterised by cross-section
    • B25B15/005—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit characterised by cross-section with cross- or star-shaped cross-section

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に締付け用ねじの締付け方式に対
するもので、さらに特定的には、締付け用ねじは
締付け用ソケツト部を有し、ドライバーは新規設
計のテーパビツトを有する、新しい改善された締
付け用ねじおよびドライバーに関するものであ
る。
回転トルクを対応する構造をもつ締付け用ねじ
へ伝達する駆動用テーパビツトはよくしられてい
る。例えば、そのような構成は、固定した位置
へ、締付け用ねじを駆動するテーパビツトを有す
る動力工具が使用されている数量の大きい多量生
産組立ラインでかなり採用されている。ビツトの
テーパ性状は、締付け用ねじが係合し駆動される
まで、締付け用ねじがビツトの端部において取付
いた関係のままでいるよう、僅かの摩擦はめあい
で締付け用ねじがビツトへ取付いているのを可能
ならしめる。在来駆動方式、すなわち、ソケツト
を有する締付け用ねじと駆動ビツト、あるいは、
ソケツトドライバーと締付け用ねじ外頭部は、各
種の形状を採用してきた。その中より一般的な２
つは、六角（“hex”）頭と十字穴（“phillips”）
頭式である。大部分の方式は、比較的平面状をし
た表面として定義されるかみ合い部が、互に同様
なかみ合い形状をした部品の使用に依存してい
る。これらの方式は多くの応用に対して満足であ
ることが証明されたが、近年、多耳式の駆動方式
が開発され、これは制御された、大きな着坐トル
クを含む応用において、より優れていることが証
明された。この点において、多耳方式は、多くの
存来の設計と異り、適用力を駆動トルクに変換す
るに当り高効率を有し、かつまた、これらの多耳
方式は、各種方式のソケツトエレメントを損傷し
がちな、半径方向分力を減少するのに有効であ
る。そのような１つの多耳方式は、出願人の米国
特許第3584667号に例証してある。
さらに、“六角”および“十字穴”形方式に関
しては、締付け用ねじをビツトの端部に取付けた
際、所望する程度の摩擦係合を達成するため、ソ
ケツト壁が平行か、または、僅かテーパしている
ソケツトヘツド締付け用ねじと共に、テーパした
ビツトを採用するのが通常の方法である。この特
徴は、駆動のため、締付け用ねじを適切な位置へ
おく準備瞬間中、締付け用ねじが、ビツトに取付
いたままであるという点で有益である。加えて、
テーパビツトの使用は、直面するかもしれないソ
ケツトサイズのばらつきを吸収するか回避する。
すなわち、摩擦はめあいが得られると、締付け用
ねじはビツトに確実に係合し、駆動中“ぐらつ
き”を起さない。同様の利点を達成するため、こ
の考え方を多耳駆動方式に適用するよう提案がな
された。しかし残念ながら、説明する如く、ある
予期せざる問題に直面したため、これらの試みは
完全には成功しなかつた。更に特定的に、すべて
の駆動方式において、その適用された力を扱う能
力と該力を駆動トルクに変換する能力は、雌雄部
品それぞれの係合の深さに依存する。もしドライ
バービツト（雄部品）と締付け用ねじのソケツト
壁（雌部品）間に不充分の係合深さがあるなら
ば、ドライバービツトにより適用される力に抗す
るのに有用なソケツト壁は構造的に不充分で、し
たがつてソケツト壁はロードのために変形する。
本要因の重大な性格は、しばしば、ドライブビツ
トは焼入された合金鋼でつくられ、一方、締付け
用ねじの壁がはるかに軟い鋼で形成されているこ
とを考慮すればよりよく理解されよう。また、多
くの要因、たとえば、メーカの違い、使用中のビ
ツトおよびソケツト形成工具の摩耗による締付け
用ねじおよびドライバー間にあらわれる広汎な寸
法トレランスのばらつきもまた考慮すべき事項の
１つである。これらのトレランスのばらつきは、
しばしば、所望の係合最小深さに達する前に、締
付け用ねじとビツト間で干渉係合を生起せしめ
る。
ビツトとソケツトとのかみ合う表面部分が、一
般にそれぞれの軸に対して平行になつているた
め、多耳駆動方式においては、係合深さが保証さ
れ、問題がないことが証明された。しかし、テー
パを有した多耳ビツトを採用した場合、締付け用
ねじ工業において要求される高度の均一性の標準
において、結果は満足ではなかつた。より特定的
には、テーパビツトをストレートまたはより少い
テーパを有するソケツトへ挿入する際は、ある程
度の干渉（すなわち、摩擦はめあい）がある係合
深さにおいて達成されるだろう。問題は、所要最
小の係合に達した後、均一性をもつてこの干渉を
達成することである。
テーパを有した多耳駆動方式においては、他の
設計、たとえば、“六角”方式に対して、ビツト
およびソケツトの横方向および軸方向にのびた表
面は、はるかに増大している。したがつてそれ相
応に、直面するかもしれない如何なる寸法上のば
らつきは、先に述べた係合深さに達する前に、表
面対表面の干渉、または、摩擦係合が生起する可
能性を増大せしめる。本発明は、本問題に対し
て、テーパビツトの利点達成を可能ならしめるこ
とにより、新規な解決を与える。すなわち、ドラ
イブビツトとソケツト間での最小係合深さを達成
せしめるべき、より大きな保証による、締付け用
ねじあるいはビツトの垂直取付けである。
したがつて、本発明の一般的目的は、締付け用
ねじが駆動ソケツトを有し、テーパしたドライバ
ーが締付け用ねじへ、有効なトルク伝達を保証す
るための一貫した予め定めた係合深さへ入る、新
しい改善された締付け用ねじ駆動システムを提供
することである。上述の目的は、ソケツトが多耳
断面を有し、内部表面が交互に円滑に丸溝と耳と
が接合するよう形成されたドライブソケツトを有
する締付け用ねじ部品と、チツプ端部と中心軸と
を有する頭部々分を含む締付け用ねじに回転トル
クを与えるドライバーとからなる締付け用ねじ駆
動システムを提供して達成される。ドライバーの
頭部々分は、相応に、該締付け用ねじのソケツト
にかみ合い係合するため、外部表面が交互に円滑
に丸溝と耳とが接合する多耳断面である。より特
定的には、丸溝の底部を限定するドライバー表面
部分は、そして、これはソケツトの耳とかみ合う
が、一般にドライバーの中心軸に平行して形成さ
れる。他方ビツトの表面部分は軸方向にテーパ
し、チツプ端部に向つて収歛している。本設計の
結果、寸法のばらつきによる、適切な係合深さ前
の、所望しない干渉係合の可能性を、排除すると
はいかなくとも、大巾に減少させる。より特定的
には、丸溝表面部分は本質にビツト軸に平行であ
るため、ソケツトの耳表面の境界部に沿う早期の
干渉係合は生起しない。かくして、可能な干渉係
合部は、テーパした耳の外部表面に沿う部分だけ
である。これらの耳表面部分は外部であるため、
該寸法トレランスは、所望の作動方法を達成する
ため、より容易に管理することができる。さら
に、たとえ、若干の寸法上のばらつきがあつて
も、干渉係合がビツトの全表面々積の小さな部分
のみにしか生起しないため、これらが、駆動シス
テムの性能に悪い影響を与える可能性は減殺され
る。
一層具体的にいえば本発明は、締付け用ねじと
ドライバーとの組合せにおいて、締付け用ねじは
凹状の駆動ソケツトを有し、該ソケツトは断面が
多耳であり、かつ、該ソケツトの軸に大体平行に
配置された、交互に平滑に接合する弧状の丸溝と
耳とにより形成された内部表面を有し、また、ド
ライバーは、締付け用ねじに回転トルクを与える
ため、該ソケツトに係合可能で、かつ、チツプ端
部と中心軸とをもつソケツト係合部分を有し、前
記のソケツトは、このソケツトとドライバーとの
所望係合深さよりも大なる深さを有し、該ドライ
バーの該ソケツト係合部分もまた断面が多耳であ
り、それぞれ交互に平滑に接合する一連の弧状の
丸溝と耳とを形成する、第１および第２シリーズ
の曲面よりなる外部表面を有し、該丸溝は該中心
軸に対し軸方向に平行で、該耳は軸方向にテーパ
しチツプ端部に向つて収歛し、該多耳ソケツトお
よびドライバーのソケツト係合部分は、寸法上、
干渉係合を生起する前に、ドライバーが締付け用
ねじのソケツトへ、予め定めた深さに入るように
され、かつそのような干渉係合は、ドライバーの
該テーパした耳に沿つてのみ生起することを特徴
とする締付け用ねじとドライバーとの組合せに関
するものである。
本発明は、その別の目的および利点と共に、下
記の説明および図面参照により最もよく理解され
る。
第１図を参照すると、本発明により形成された
締付け用ねじ１２と駆動工具またはドライバー１
４が示してある。締付け用ねじ１２は頭部１６と
シヤンク部１８を有する。説明している具現の頭
部１６は、通常円錐形をしており、球状端部表面
２０を有する。シヤンク部１８は頭部１６よりの
び、外部ねじ２２を有している。
締付け用ねじ１２の頭部１６の中には、第２図
で最もよく理解できるように、多耳形状を有する
駆動ソケツト２４が形成されている。すなわち、
駆動ソケツト２４は、交互に平滑に接合する凹状
底部あるいは丸溝２６と凸状耳２８とにより形成
される内部表面を有している。丸溝２６と耳２８
とは、通常、締付け用ねじ１２とドライバー１４
の中心軸３０に対して平行にのびる半円筒状ある
いは略々半円筒状表面として限定される。丸溝２
６と耳２８とを限定する表面は、互に反対方向に
かつ交互にカーブし、かくして、互に円滑に接合
する。また、第２図により分るごとく、丸溝２６
の曲率半径は、耳２８の曲率半径より小さい。
ドライバー１４は、チツプ端部３２と動力工
具、または同様な物のあごに取付けるように形成
されるか、手動で操作するためのハンドルを有す
るシヤンク部３４を有する。ドライバー１４のシ
ヤンク部３４とチツプ端部３２間は、仕事区域３
６を限定し、この部分が、締付け用ねじ１２の駆
動ソケツト２４への係合に利用される。第３図に
より最もよく理解される如く、ドライバー１４
は、仕事区域３６内では、相応の多耳形状で、一
連の丸溝あるいは底部３８と一連の耳とを限定す
る、第１および第２の交互に曲がる表面の組より
なる外部表面部分を有する。ドライバー１４の丸
溝３８と耳４０の寸法は、本質的に、締付け用ね
じ１２の丸溝２６と耳２８の寸法と同様である。
但し、互にかみ合い係合するような寸法になつて
いる。
本発明の格別の特徴の一つは、第１図でよく理
解できる如く、ドライバーの丸溝３８を限定して
いる表面が一般にドライバーの中心軸３０に対し
平行に形成され、一方、ドライバーの耳４０の頂
部表面は、チツプ端部３２に沿つて軸方向にテー
パし、該表面がチツプ端部に向つて収歛するとい
うことに存する。より特定的には、耳４０の頂部
表面４２は、中心軸３０に対して、角度４２は、
所望角度として、２−1/2゜から３−1/2゜ほど僅
かテーパしていることである。この特徴の重要性
は今後さらに詳細に論議する。さらに、第１図
は、チツプ３２の長さに位置する基準線４６ある
いは基準直径を有することであり、これは、ビツ
トとソケツト２４がかみ合つた際、最小所望係合
深さを与えるものである。
さて、第４図を参照すると、ドライバー１４
は、締付け用ねじ１２と係合しているところを示
している。理解される如く、耳４０のテーパは、
ドライバー１４が干渉あるいは摩擦はめあいが達
成されるまで、そして、基準直径あるいは位置４
６が、ソケツトに受入れられ、所望係合深さをと
るまで、締付け用ねじのソケツト２４へ入るのを
許容する。耳の頂部表面４２のみがテーパになつ
ているため、ソケツト２４と耳４０のテーパの程
度だけが、ドライバー１４と締付け用ねじ１２の
係合深さを決定する。より特定的には、ドライバ
ーの耳４０の寸法は、ソケツト２４へチツプ端部
３２が容易に入るようにしてある。多耳チツプ端
部３２は、耳頂部表面のいくつかが、干渉または
摩擦係合を生起するまで、中へ向つて引続き入
る。この係合は、勿論、ドライバーチツプ耳４０
がかみ合つている、耳頂部表面４２とソケツト丸
溝２６の軸方向の外部表面部分である。ソケツト
の耳２８（第４図で点線で示す）は、底部あるい
は丸溝表面３８と同様に、一般に軸３０に平行に
形成されているため、この境界面では干渉が生起
しない。したがつて、干渉係合の可能性は、頂部
表面部分４２に制限されているため、寸法上のば
らつきが基準直径４６で示される、所望係合深さ
へドライバーが達するのを妨げる可能性は少な
い。
さらに利点とするところは、一貫した最小係合
深さに達するのに、本発明によれば、ドライバー
を製作するに当り、１箇のテーパを形成するだけ
でよい。かくして、締付け用ねじの頭が質量を減
じている場合でも、ドライバーから締付け用ねじ
へ有効にトルク伝達をもたらすため、駆動および
ソケツトエレメント間に充分な表面係合を保証し
ながら、テーパビツトの利点を実現する。その結
果として、ドライバーにより締付け用ねじのソケ
ツトへ適用されるトルクは、締付け用ねじの損傷
を避けるため、充分な表面々積にわたつて分布さ
れるので、締付け用ねじのソケツトのむしりとり
や穴の拡大を排除する。
ここで示し記述した改善された締付け用ねじと
ドライバーとの組合せは、ドライバーの耳により
限定された曲面が、チツプ端部に向つて、ドライ
バーヘツドの仕事区域に沿つて軸方向にテーパし
ている構造を有しているが、勿論、ドライバーの
底部あるいは丸溝で限定した曲面をテーパとし、
耳をドライバー中心軸に対し平行とすることもで
きることが理解されよう。この変更構造もまた、
本発明から外れることなく、その原理および特徴
にしたがつて機能するであろう。このように形成
したドライバーの耳および丸溝は、ドライバーか
ら締付け用ねじへ有効にトルク伝達を与えるた
め、干渉することなく、ドライバーは締付け用ね
じと所要係合深さを達成することができるであろ
う。
上記より、本発明は、新しい改善された締付け
用ねじとドライバーとの組立を提供することが理
解されよう。耳頂部表面４２だけがテーパを有し
ている事実に基き、ドライバーから締付け用ねじ
へ有効にトルク伝達するよう、ドライバーが充分
な深さに貫通するのを保証すべく、ドライバーを
締付け用ねじへ挿入した場合の干渉を最小限にし
ている。さらに、頂部表面４２のみがテーパとな
つているため、一貫して、製造トレランス内にド
ライバー部品を形成することが容易に達成できる
ので、したがつて、全体の駆動システムの一貫し
た性能を提供するという、最終目的が達成され
る。
本明細書には本発明の若干の具体例について詳
細に説明されているが、本発明は種々多様の態様
で実施でき、すなわち本発明は、特許請求の範囲
に定められた技術的範囲内で種々の態様変化が可
能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、締付け用ねじとドライバーが係合す
る前の、本発明の具現による、締付け用ねじとド
ライバーを説明する部分断面の側面図を示し、第
２図は、締付け用ねじの駆動ソケツトの構造をよ
り詳細に示す、第１図の締付け用ねじの平面図を
示し、第３図は、ドライバーの構造をより詳細に
示す第１図のドライバーの部分端部図を示し、第
４図は、ドライバーから締付け用ねじへ有効にト
ルクを伝達するため、締付け用ねじとドライバー
が予め定めた深さに係合しているところを示す、
第１図組立の部分断面の側面図を示すものであ
る。 １２……締付け用ねじ、１４……ドライバー、
１６……頭部、１８……シヤンク部、２０……球
状端部表面、２２……外部ねじ、２４……駆動ソ
ケツト、２６……丸溝、２８……耳、３０……中
心軸、３２……チツプ端部、３４……シヤンク
部、３６……仕事区域、３８……丸溝、４０……
耳、４６……基準直径。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 締付け用ねじとドライバーとの組合せにおい
    て、締付け用ねじは凹状の駆動ソケツトを有し、
    該ソケツトは断面が多耳であり、かつ、該ソケツ
    トの軸に大体平行に配置された、交互に平滑に接
    合する弧状の丸溝と耳とにより形成された内部表
    面を有し、また、ドライバーは、締付け用ねじに
    回転トルクを与えるため、該ソケツトに係合可能
    で、かつ、チツプ端部と中心軸とをもつソケツト
    係合部分を有し、前記のソケツトは、このソケツ
    トとドライバーとの所望係合深さよりも大なる深
    さを有し、該ドライバーの該ソケツト係合部分も
    また断面が多耳であり、それぞれ交互に平滑に接
    合する一連の弧状の丸溝と耳とを形成する、第１
    および第２シリーズの曲面よりなる外部表面を有
    し、該丸溝は該中心軸に対し軸方向に平行で、該
    耳は軸方向にテーパしチツプ端部に向つて収歛
    し、該多耳ソケツトおよびドライバーのソケツト
    係合部分は、寸法上、干渉係合を生起する前に、
    ドライバーが締付け用ねじのソケツトへ、予め定
    めた深さに入るようにされ、かつそのような干渉
    係合は、ドライバーの該テーパした耳に沿つての
    み生起することを特徴とする締付け用ねじとドラ
    イバーとの組合せ。
JP17058279A 1979-05-10 1979-12-28 Assembly of clamping screw and driver Granted JPS55150975A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/037,689 US4269246A (en) 1979-05-10 1979-05-10 Fastener and driver assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55150975A JPS55150975A (en) 1980-11-25
JPS6344510B2 true JPS6344510B2 (ja) 1988-09-05

Family

ID=21895744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17058279A Granted JPS55150975A (en) 1979-05-10 1979-12-28 Assembly of clamping screw and driver

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4269246A (ja)
JP (1) JPS55150975A (ja)
AU (1) AU534937B2 (ja)
CA (1) CA1125058A (ja)
CH (1) CH635174A5 (ja)
DE (1) DE3007945A1 (ja)
ES (1) ES254296Y (ja)
FR (1) FR2455952A1 (ja)
GB (1) GB2048738B (ja)
IT (1) IT1147029B (ja)
SE (1) SE441163B (ja)

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