十字穴には特許が二つあり、どちらもカムアウトに触れていない

Phillips 自身の十字穴の特許も、たしかに存在します。 US 2,046,343 がそれで、1934 年 7 月 3 日出願、 1936 年 7 月 7 日登録、冒頭は「Henry F. Phillips, Portland, Oreg., assignor, by mesne assignments, to Phillips Screw Company, Wilmington, Del.」と読めます。 このページのために二つとも通読しました。合わせて本文六ページ、請求項は五つ、 そして打ち抜きについての議論がかなりの分量を占めます。

1933 年の特許は、最初から最後まで製造原価の話である

最初の段落が目的を述べます。一本のドライバーでさまざまな寸法のねじを回せる 穴を頭部に持つねじ。次の段落は、側壁を外側に向けて刃先まで収束させる理由を述べ、 それは自動機械を用いて量産を合理的な原価で行えるようにするためだとします。 そこから先は、既存のやり方への攻撃です。

十字形の穴はそれ以前にも提案されており、そして実用にならなかった。 いくつかの案は鋳造を要し、鋳造は高価にすぎて製造原価を成り立たなくする。 別の案はブローチ加工を要し、ブローチは金属を工具の前方へ押し出し、 金属の分布を乱してねじ頭を極めてもろくする。 その対照として置かれるのが当時の相場です。普通のねじは自動機械で削り、転造し、 あるいは打ち抜いて作られ、百本あたり数セントしかかからない。

したがって文書が掲げる目標は、先行の十字穴形状を手直しして、 通常の自動機械をわずかな改造で使えるようにし、製造原価の上昇を 取るに足りない程度にとどめることです。 挙げられている利点は、頭部の外縁寄りが強くなること、穴を小さくできること、 そして製品の見た目が整うことです。

否定的な所見を、そのまま述べる

US 1,908,080 に cam という語は出てきません。 ドライバーが穴から浮き上がる、外れる、滑る、トルクを制限する、 そのいずれを述べた文もありません。四つの請求項はすべて幾何形状だけです。 翼、刃先へ向けて半径方向に収束する側壁、ねじの軸上の共通の一点へ下方に収束すること。 トルクはどの請求項の用語でもありません。

これは両方向に効きます。十字穴は滑るように設計されたという通説は、 出発点の文書に根拠を持たない。同時に、当サイトが以前に書いた 「特許は抜け出す傾向が無いと主張している」という一文もまた、根拠を持たない。 ある挙動について論じていない特許は、その挙動をめぐる議論において、 どちらの側の証拠にもなりません。

工具の側でも沈黙は同じです。ドライバ先端の寸法を定める ISO 規格の公開されている範囲にも cam という語は現れず、 先端がある締付トルクで凹部から外れるべきだという記述もありません。

多くの人が思い浮かべている一文は、1936 年のものである

Phillips 自身の特許には、カムアウトの議論が探し求めているものに近い一節があります。 発明の目的を並べた箇所です。

いかなる負荷条件のもとでも確実に固定する、という言い方は、 意図的に滑らせる機構が用いる言葉ではありません。 二つの文書のなかで、ドライバーが穴にとどまることについての設計意図に触れている箇所が あるとすれば、これです。それが存在することを知っておく価値はあります。

同時に、それが何であるかも知っておく必要があります。これは発明の目的の段落、 すなわち出願人がこの物は何のためのものかを述べる部分です。請求項ではなく、 測定値でもなく、どんなトルクでも穴が外れないという言明でもありません。 US 2,046,343 の唯一の請求項が述べるのは、溝、平らな底壁、平行な角の稜、 およびそれらの角度関係であり、負荷については一語も述べません。 目的の段落を、特許がトルク下の挙動を証明したかのように引くことは、 私たちが最初に犯した誤りと同じもので、向きが逆になっただけです。

あの角度はどこから来たのか

1936 年の特許は、穴の幾何形状がどう決まったかを述べており、 その答えは読者の予想とは違います。文書はこう書きます。すべての壁の相互の角度関係、 とりわけ穴の深さに対する角度関係は、 入念に計算され、この種の穴を作る際にさまざまな角度形状のポンチが及ぼす作用を 分析するために特に実施された試験のなかで決定された。

文書が名指す試験はポンチの試験です。述べられている変数はポンチの角度形状であり、 述べられている成果は「単純な打ち抜き作業で作れ、そのとき金属が適切かつ均等に移動する」 穴です。今日の読者がカムアウトの源として知っているあの側壁の傾斜角は、 ここでは成形についての調査の結果として説明されており、 特許はそれをドライバーの挙動のために選んだという説明を別に置いてはいません。

打ち抜きの帰結がもう一つ、力学的なものとして主張されています。 ポンチの押しのける作用が頭部材料の一部を圧縮し、それが 金属の硬化を生じさせる。特許はこれを発明の重要な特徴と呼びます。 そうした硬化が従来可能であったよりもはるかに強い頭部を生むからです。 穴の壁の加工硬化が、利点として、1936 年に書き込まれていました。

この種の資料の読み方

特許には二つの語調があり、混同しやすいものです。目的と説明の部分は説得であり、 なぜこの発明が登録に値するか、そしてしばしば買うに値するかを述べるために書かれます。 請求項の部分は法律上の境界であり、たいていはその上の散文より狭く、そして退屈です。 有名な製品についての物語は、ほぼ必ず説得の側から作られます。 読めるのはそちらだからです。

• まず名前を確かめる。権利の譲渡は普通のことで、それ自体は誰の名誉も損ないません。ただし発明者と譲受人は別の役割であり、流布する語り直しはその区別を落とします
• ある文書が何かを述べていると繰り返す前に、原文でその語を探す。この三ページのうち二ページが存在する理由は、前回それをしなかったことです
• 請求項と目的を分ける。二つの特許の請求項はどちらも純粋な幾何であり、したがってどちらもトルクについて法律上の主張をしていません
• 沈黙は沈黙として扱う。カムアウトに触れていないことは、それを否定したことでも、意図したことでもありません

当サイトの十字穴がトルクを受けたとき実際に何が起きるか のページは、これらの文書に合わせて訂正しました。 そのページの力学、幾何、押し付け力、JIS 穴との違いは影響を受けません。 もともと特許に依拠していなかったからです。

この記事は手順 4、駆動部を扱います。全体の順序は相手材、ねじ、頭部、駆動部、表面処理、書類で、これを崩すと微調整ではなく手直しになる理由はねじの決め方にあります。

よくある質問

十字ねじを発明したのは誰ですか。

十字穴について通常引かれる 1933 年の特許 US 1,908,080 は、発明者としてオレゴン州ポートランドの John P. Thompson を挙げ、直接および中間の譲渡により同じくポートランドの H. F. Phillips へ譲渡された旨を記載しています。Henry Phillips 自身は 1934 年 7 月 3 日に改良された穴の出願を行い、1936 年 7 月 7 日に US 2,046,343 として登録され、譲受人は Phillips Screw Company です。どちらも USPTO からスキャン原文を読めます。

特許は、十字ねじが滑るように設計されたと述べていますか。

いいえ。US 1,908,080 にも US 2,046,343 にも cam という語はありません。どちらの文書も、ドライバーが穴から浮き上がること、滑ること、トルクを制限することを述べておらず、請求項はどちらも純粋に幾何的です。1933 年の特許が論じているのは製造原価、鋳造とブローチ加工の問題、そして頭部強度です。

では特許は、十字ねじが滑らないと述べていますか。

それも述べていません。当サイトは以前それを述べていると書いていましたが、誤りでした。最も近い一節は 1936 年の Phillips の特許にあり、対応する形状のドライバーに最大の支持面を与え自動調心させる溝と側壁を設けること、その同じ手段がすべての駆動作業を通じ、いかなる負荷条件のもとでもねじとドライバーのあいだの確実な固定装置および安定装置として働くこと、を発明の目的の一つとして挙げています。これは発明の目的の陳述であって、請求項でも測定値でもありません。

十字穴はなぜ発明されたのですか。

1933 年の文書が自ら述べている理由は三つです。すべての穴のテーパーがほぼ同一なので、一本のドライバーで多くの寸法のねじを回せること。翼を持つこの穴は通常の自動機械をわずかに改造すれば作れるのに対し、それ以前の十字穴の案は鋳造かブローチ加工を要したこと。そして打ち抜きは、角のある穴をブローチで作る場合よりはるかに少ない金属しか動かさず、後者は特許によればねじ頭を極めてもろくしていたこと。

十字穴の角度はどのように決められたのですか。

US 2,046,343 はこう述べます。すべての壁の相互の角度関係、とりわけ穴の深さに対する角度関係は、入念に計算され、この種の穴を作る際にさまざまな角度形状のポンチが及ぼす作用を分析するために特に実施された試験のなかで決定された。試験された変数はポンチです。特許は、それらの角度をドライバーの挙動のために選んだという説明を別に置いていません。

特許はねじ頭の硬化に触れていますか。

1936 年のものが触れています。ポンチの押しのける作用とそれによる頭部材料の一部の圧縮が金属の硬化を生じさせると述べ、それを発明の重要な特徴と呼びます。そうした硬化が従来可能であったよりもはるかに強い頭部を生むからです。

参考資料

• US 1,908,080「Screw」、発明者 John P. Thompson、H. F. Phillips へ譲渡。1932 年 5 月 20 日出願、Serial No. 612,555、1933 年 5 月 9 日登録。明細書全文と四つの請求項
• US 2,046,343「Screw」、発明者 Henry F. Phillips、Phillips Screw Company へ譲渡。1934 年 7 月 3 日出願、Serial No. 733,623、1936 年 7 月 7 日登録。明細書全文と一つの請求項

二つの特許は USPTO の全文および画像サービスから PDF の複製として取得した。どちらもテキスト層を持たないため、200 dpi で画像に変換し、ページから読んだ。上の引用はすべてそのスキャンから書き起こしたものであり、Google Patents のリンクを添えたのは、同じ複製が安定した公開の場所に置かれているからである。cam という語が無いことは、二つの文書の本文六ページを読んだうえでの否定的な所見であり、テキスト層に対する機械検索ではない。検索できるテキスト層が存在しないからである。US 2,046,343 の冒頭が言及している同時係属のドライバーの出願は今回読んでおらず、そこからは何も引用していない。本ページは、名前の挙がった発明者と名前の挙がった譲受人のあいだで功績を配分せず、どちらの文書もそれ以後の特許と比較しない。当サイトが以前に書いた「1933 年の出願はドライバーが抜け出す傾向は無いと主張していた」という一文は、出所が百科事典の項目であって特許ではなく、文書に支持されておらず、削除した。