專利名稱：螺絲頭及與其一起使用的工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上有關用于一種用于驅動具有內六角(hexalobular )螺絲頭 的螺絲的系統(tǒng)，及有關一種與該系統(tǒng)一起使用的對應工具，且有關一種使用于 此系統(tǒng)中的螺絲。特別地是，本發(fā)明有關一種能夠使工具及螺絲之間充分有一 種"干涉配合"的系統(tǒng)。
背景技術：
對此技術的背景系敘述在我們的美國第6,951,1 58號專利說明書中(其為 本申請案的受讓人所擁有)，且將不會在此重復。美國第6,951,1 58號專利說 明書顯示一個用以接合螺絲頭的工具。此構造具有以下優(yōu)點，其限制了螺絲的 搖晃，且防止了驅動鉆頭由螺絲凹部滑出。然而，工具及螺絲頭并不能令人滿 意地互相作用，來使得螺絲具有適當的"干涉配合"，能夠使螺絲繼續(xù)保持安 裝在工具上而不會掉落。對于碳鋼的螺絲，已知的是保持鉆頭插在當作支撐件 的磁性支托物之中；然而，對于很多專業(yè)使用者來說，這不是穩(wěn)定及令人滿意 的角罕決方法。
再者，其未能在非磁性材料上有"附著-配合(stick-fit )",諸如用于 鈦(廣泛地用于人類骨頭中所使用的螺絲)及建筑物結構中所使用的不銹鋼螺 絲。所提出的系統(tǒng)能夠在所有凹部-螺絲應用上有穩(wěn)定的干涉配合。
當插入大致上松弛的螺絲時，且特別是當只可能用單手操作插入螺絲而不 可能使用磁鐵支托物時，此提出的系統(tǒng)是具有優(yōu)點的。此干涉配合形狀的設計 能夠使凹部將螺絲繼續(xù)保留在工具上，而不會使其掉落。再者，當由像是鈦及 為一種用于數種螺絲應用的主要材料的不銹鋼的非磁性材料所制成時，壓按連 接能夠使螺絲"附著-配合"。
用詞"附著-配合"充分地敘述于美國第4， 084， 478號專利說明書、第2 欄第行1至第29行中，有關于十字凹部螺絲的描述中。然而，該說明書敘述 不同類型的"附著-配合，，的挑戰(zhàn)，這是因為十字凹部是圓錐形的，且因此當被插入時具有一向上的連接。因此，當該螺絲被插入在用于安裝的工具上時， 如果要使螺絲能夠具有令人滿意的扭矩穩(wěn)定性，附著-配合必須更加強固。
目前提議的干涉配合的解決方法是精密的，因為使用者可以影響附著-配 合應為如何的緊固-視特定應用的需要而定。干涉配合應是緊的，但不應該太 緊。此提議的圓錐形壓按連接使得使用者可以決定該附著配合的強度，這對于 像是銅的較柔軟材料、及其它像是塑料、鋁及鈦的材料的螺絲來說是特別重要 的。
美國第4,269,246號專利說明了 "具有多葉狀橫截面凹入驅動承口的緊固 件"，其類似于形成本發(fā)明的發(fā)明背景的美國第6,951,158號專利中所述的第 一凹部。
于美國第4, 269, 246號專利中，該螺絲起子的鉆頭"軸向地逐漸變細，朝 向頭部頂點會合"。然而，由于高錐度(2'/2-3'/2度)，該凹部不能深達如通常所 需要以防止搖晃者。再者，此說明書指出錐形鉆頭必須具有垂直的安裝，以便 獲得較大程度的接合。然而，對于手動操作、且特別是單手操作來說，其將搖 晃且不穩(wěn)定地插入螺絲。
新提議的另 一優(yōu)點亦吸收容差的圓錐形的壓按連接，而能夠促成穩(wěn)定的 "附著-配合"。因為制造容差內的變化及因為螺絲起子與形成凹部的沖頭會 逐漸磨損，穩(wěn)定的"附著-配合，'是難以獲得的。然而，我們的解決方案能夠 于大規(guī)模生產中促成實用的品質，且因為圓錐形的壓按連接具有較寬廣的容 差，其能夠促成具成本效益的大規(guī)模生產，這是因為其能夠促成較長的工具壽 命，而不會在最后的螺絲上包含"附著-配合"。
于先前技術中，工具是在內六角凹槽內接合螺絲頭，而內六角凹槽設有直 接彼此平行的表面。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種用于驅動螺絲的系統(tǒng)，其包含一螺絲及一對應的工具；該 螺絲頭具有一位于該螺絲頭上方表面中的內六角凹槽、向下延伸進入螺絲頭之
中的內六角平面形式的一個上方周圍壁部，該上方周圍壁部平行于或幾乎平行 于螺絲主軸、 一傾斜過渡表面，其相對上方周圍壁部的下方邊緣向下及向內延 伸、及一錐形凹部，其從傾斜過渡表面的下方邊緣處往下延伸，其中螺絲頭的 尺寸使得該當螺絲頭被一具有上方及下方接合區(qū)段的工具所接合時，且其中上方接合區(qū)段以一角度相對于工具所要接合的螺絲的主軸向下而呈錐形，且下方 接合區(qū)段向下呈錐形，使得在錐形凹部的表面與下方錐形接合區(qū)段的外部表面 之間有'附著-配合，，并且不會與傾斜的過渡表面有接合。
上方接合區(qū)段以一個0. 1至2. 5度之間、且更佳的是于0. 5與1. 5度之間 的角度而成錐形。
較佳的是，在工具的下方接合區(qū)段中，工具系以與螺絲中的凹部相同的角 度成錐形，以使得工具可以與螺絲進行'附著-配合，的壓按連接。
更佳的是，在工具的上方及下方接合區(qū)段之間有一過渡區(qū)域，在此過渡區(qū) 域中工具并未與螺絲進行接觸。
又再更佳的是，在工具的上方接合區(qū)段中，工具以比螺絲的周圍壁部稍微 更加尖銳的角度成錐形。
錐形的凹部較佳地為圓形平面形式。
進一步更佳的是，在上方周圍壁部的上方邊緣處會與上方接合區(qū)段有較緊 密的配合，且在上方周圍壁部的下方邊緣處與上接合區(qū)段有較松弛的配合。此 上方接合區(qū)段僅用以穩(wěn)定化及支撐下方錐形部份。因此，上方接合區(qū)段并不會 成為太大的錐形。這避免了在該區(qū)段中的附著-配合，使得附著-配合只發(fā)生在 下方錐形接合區(qū)段與錐形凹部之間。
本發(fā)明亦提供用于當做上述系統(tǒng)一部份使用的工具。
本發(fā)明亦提供用于當做上述系統(tǒng)一部份使用的螺絲。
本發(fā)明亦提供用于使得一工作當做上述系統(tǒng)的一部份使用的頭座準備工 具(header tooling )。
現在將參考所附圖面敘述本發(fā)明當作范例的特定具體實例，其中
圖1是驅動工具的橫截面；
圖2是工具接合螺絲頭的橫截面；及
圖3是螺絲頭的平面圖，其顯示凹槽的構造。
主要組件符號說明 1螺絲頭 2凹槽3凹部 4頂點 6工具
7接合表面
8接合表面
9壁部
IO壁部厚度
11中央凹部
12壁部
13底部
14上部
15過渡表面
16接合區(qū)段
17中央頂點
18表面
19空間
具體實施例方式
如圖2所示，螺絲頭1具有一凹槽2。該凹槽2形成為螺絲頭中的一凹部 3，且被造型成具有六個頂點4的星形。如圖3所示，該星形的頂點4為圓形 的，且凹槽2被稱為內六角凹槽。內六角凹槽描述于國際標準ISO 1 0664中， 且為內部的驅動特征。它們?yōu)橐阎?有齒凹部，或'星形凹部'。 一見旋轉方 向而定，工具6 (看圖1與圖2)將會接合在每個頂點4的一側或另一側上的 表面7或8。
圖2顯示經過螺絲頭1的碎黃截面。凹部3往下延伸進入螺絲頭1之中。凹 部3的壁部9大約是筆直的。因為凹部3向下延伸進入螺絲頭，凹部3的橫截 面在整個筆直的壁部部份保持具有六個頂點的星形形狀。凹部3深度由接近凹 部3底部的最小可容許的壁部厚度IO所限制。
該凹槽2在六頂點的凹部3底部處具有另一個凹部11。凹部11與螺絲主 軸對齊，且因此對中地坐落于螺絲中。此中央凹部11具有圓形橫截面及比凹 部3更小的直徑。凹部11的壁部12稍微傾斜，使得凹部11底部13具有比凹
7部11的上部14直徑稍微更小的直徑。
一筆直向下或傾斜的過渡表面15形成于中央凹部11的上部14與六頂點
式凹部3的壁部9之間。
工具6具有一設計成裝配在凹部3之內的接合區(qū)段16。接合區(qū)段16的形 狀于平面中與凹部3形狀互補。然而，接合區(qū)段16的直徑可以是不變的或向 內朝向其下端而稍微呈錐形的。錐形一般可為0. 5-1.5度。接合區(qū)段16的直
徑尺寸設計成允許其可以沒有困難地插入凹部3。
工具6亦具有圓形4黃截面的中央頂點17。中央頂點17的直徑稍《敖大于凹 部11的直徑。在工具6上的一表面18從中央頂點17處向外且向上地延伸至 接合區(qū)段16。表面18的傾斜角度系小于過渡表面15的傾斜角度。如此，當工 具6插入凹槽2時，會在表面15及18之間形成一空間19?？臻g19的深度朝 向中央頂點17而偏離。當工具進入凹槽2時，工具6的區(qū)段16可以幾乎接合 凹部3壁部9的上方周圍。
再者，在已經受到表面處理的螺絲的情況中，偏離的空間19允許任何過 量的涂層集中在空間19中，而不會阻礙工具與凹槽之間的接合。如果沒有提 供空間的話，涂層殘留物可能會沉淀在表面15上及在凹部11底部13處，并 且從而防止工具6及凹槽2之間的充分接合。
由工具的接合區(qū)段16及壁部9的上方周圍所支撐的介于中央頂點17與凹 部11之間的壓按接合系由于摩擦而確保了螺絲能繼續(xù)留在(亦即'附著配合') 在工具上而不會掉落。此接合模式在減少工具6與螺絲頭1之間的角度移動特 別有效。在用于電動工具及平常的手動工具兩者的單手操作上，該螺絲的借著 壓按接合固持在該工具上特別有用的，且特別是用于由諸如鈦、不銹鋼及其它 的非磁性材料所制成的螺絲。
中央頂點17的長度可以短于凹部3的高度，以使得工具6的接合區(qū)段16 可以進入凹部3。
優(yōu)點
工具的下方部份17及螺絲頭的底部部份11之間的壓按連接形態(tài)使得螺絲 能夠繼續(xù)保留在工具上而不會掉出。此為除了我們的美國第6， 951， l58號專利 說明書的限制螺絲'搖晃，的特征以外的優(yōu)點。工具6及螺絲頭1上的作用力 配合連接將螺絲頭保持在工具上，包括像是鈦(廣泛地用于人類骨頭中所使用 的螺絲)及建筑構造中所使用的不銹鋼螺絲的非磁性材料。此設計能夠在所有凹部-螺絲應用上有穩(wěn)定的干涉配合。
權利要求
1. 一種用于驅動一螺絲的系統(tǒng)，其包含一螺絲及一對應的工具，該螺絲頭具有一位于該螺絲頭的上方表面中的內六角凹槽(2)；一內六角平面形式的上方周圍壁部(9)，其向下延伸進入該螺絲頭，該上方周圍壁部(9)平行于或幾乎平行于該螺絲的主軸；一傾斜的過渡表面(15)，其相對該上方周圍壁部(9)的下方邊緣向下且向內延伸；及一錐形凹部(11)，其由該傾斜的過渡表面(15)的下方邊緣向下延伸；其中該螺絲頭的尺寸使得該當該螺絲頭被一具有上方(16)及下方(17)接合區(qū)段的工具(6)所接合時，且其中該上方接合區(qū)段(16)以一角度相對于工具所要接合的螺絲主軸線向下成錐形，且該下方接合區(qū)段(17)向下成錐形，使得在該錐形凹部(11)的表面與該下方錐形接合區(qū)段(17)的外部表面之間有一‘附著-配合’，且與該傾斜的過渡表面(15)不會接合。
2. 如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中該上方接合區(qū)段(16)以0. 1至2. 5度的一個角度成錐形。
3. 如權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中該上方接合區(qū)段(16)以0. 5及1. 5度的一個角度成錐形。
4. 如權利要求1至3其中任一項所述的系統(tǒng)，其中于該工具的下方接合區(qū)段(17)中，該工具以與該螺絲中的凹部(ll)相同的角度成錐形，以使得該工具可與該螺絲進行一 '附著-配合'的壓按連接。
5. 如權利要求4所述的系統(tǒng)，其中在該工具的上方及下方接合區(qū)段之間有一過渡區(qū)域(19)，在此過渡區(qū)域中該工具不會與該螺絲進行接觸。
6. 如權利要求4或5所述的系統(tǒng)，其中在該工具的上方接合區(qū)段(16)中，該工具(6)以一個比該螺絲的一周圍壁部(9)稍微更尖銳的角度成錐形。
7. 如權利要求1至6其中任一項所述的系統(tǒng)，其中該錐形凹部(11)為圓形平面形式。
8. 如權利要求7所述的系統(tǒng)，其中在該上方周圍壁部的上方邊緣處與該上方接合區(qū)段(16)有一較緊密的配合，且在該上方周圍壁部(9)的下方邊緣處與 該上方接合區(qū)段(16)有一較松弛的配合。
9. 一種用于當做如前述權利要求其中任一項所述的系統(tǒng)的一部份使用的 工具。
10. —種用于當做如前述權利要求其中任一項所述的系統(tǒng)的一部份使用的螺絲。
11. 一種用于當做如前述權利要求其中任一項所述的系統(tǒng)的 一部份使用的 頭座準備工具(header tooling)。
全文摘要
一種用于驅動螺絲的系統(tǒng)，其包含一螺絲及一對應的工具，該螺絲頭具有一位于螺絲頭上方表面中的內六角凹槽(2)、一內六角平面形式的上方周圍壁部(9)，其向下延伸進入螺絲頭之中，該上方周圍壁部(9)平行于或幾乎平行于該螺絲的主軸、一傾斜的過渡表面(15)，其相對上方周圍壁部(9)的下方邊緣向下且向內延伸、及一錐形凹部(11)，其由該傾斜的過渡表面(15)的下方邊緣向下延伸，其中該螺絲頭的尺寸使得該當該螺絲頭被一具有上方(16)及下方(17)接合區(qū)段的工具(6)所接合時，且其中該上方接合區(qū)段(16)以一角度相對工具所要接合的螺絲的主軸向下成錐形，且該下方接合區(qū)段(17)向下成錐形，以致于在該錐形凹部(11)的表面與下方錐形接合區(qū)段(17)的外部表面之間有一“附著-配合”，及與該傾斜的過渡表面(15)不會接合。
文檔編號F16B23/00GK101484710SQ200680054351
公開日2009年7月15日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權日2006年4月24日
發(fā)明者J·埃德蘭 申請人:泰普德來夫公司