受损螺栓和螺钉移除器件的制作方法

专利名称：受损螺栓和螺钉移除器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及五金刀具领域，且更明确地说，本发明涉及用于移除仍嵌入或与一工件啮合的受损紧固件的器件。
背景技术：
紧固件(诸如螺钉、螺栓及其他螺纹接合器件)的使用持续增加。然而，紧固件使用得越多，就越有可能被磨圆、损坏或变得无用。在那时，必须移除那些紧固件，且/或必须替换或丢弃工件。
存在各种螺钉移除钎头。一般来说，所述钎头的典型之处在于每一旋转工具柄(诸如螺丝刀的柄)是手动或电动的。所述钎头的第二末端经配置以向紧固件赋予旋转扭矩，且同时紧固件仍由工件牢牢地固定。
所述钎头的第二末端酷似标准钻头的末端。若干破损螺栓拔出器以具有左旋切削刃为特征。举例来说，美国专利第4,777,850号揭示两种此类刃。然而，此类器件仍需要相当大的力来赋予“咬”入紧固件所需的旋转扭矩以开始左旋拔出。
2003年7月22日授予Bergamo的美国专利第6,595,730 B2号揭示了一种用于移除受损螺钉的钎头。此器件经设计以啮合紧固件的外表面而并非啮合紧固件的内表面。因而，器件对紧固件的“抓紧”被移交到那个外表面。
现有技术拔出器件的另一实例是德国专利第DE 19526631 A1号中所揭示的工具。所述工具描绘两个切削刃，当在第一方向上旋转时，所述切削刃在一“卡住的”螺钉/螺栓或铆钉上钻孔。所述两个切削刃还适于在紧固件中钻孔之后松开相同的紧固件，从而提供执行两个功能的单个工具，以减少从工件移除紧固件的拔出时间。这种工具的问题在于在紧固件上必须存在一凹口以更有利于从工件中移除。所述德国工具不能用于移除具有狭槽面配置的紧固件，除非所述紧固件包括一深度足以允许两个切削刃插入其中的凹口。否则，开槽头紧固件将在移除期间被损坏。
这项技术中需要一破损螺栓或破损螺钉拔出器件，以有助于更容易地移除由工件固定的紧固件。所述器件应能与手动手柄或电动(包括电池供电)工具一起使用。所述器件应尽可能多地啮合不稳定紧固件的内表面以减小器件旋离紧固件的可能性，且同时伴随着增加以所需最小的力拔出紧固件的可能性。

发明内容
本发明的一个目的在于提供一种破损螺栓或破损螺钉移除器，其克服现有技术的多个缺点。
本发明的另一目的在于提供一种破损螺栓/螺钉移除器，其仅需要较低的扭矩水平来拔出一紧固件。本发明的特征在于所述紧固件具有一对大体上径向突出的切削刃，其中每一切削刃相对于移除器的轴界定一角度。本发明的优点在于不同切削刃角度增强了所述钎头进入紧固件内表面的咬合。所述切削刃还可含有大体上垂直于切削刃的纵轴行进的锯齿，以提供对紧固件的额外抓紧。所述锯齿允许所述钎头以低至0.25RPM到高达市售电动螺丝刀和电动工具的典型RPM值的扭矩速度来有效拔出不稳定紧固件。手动螺丝刀(例如)每一腕转转动四分之一圈，从而30RPM对于非电动手工工具来说是典型的。
本发明的另一目的在于提供一种破损螺栓/螺钉移除器，其还具有钻孔功能。本发明的特征在于其包含左旋锥ㄩ钻头，其含有大体上纵向于所述钎头的轴延伸的锯齿。本发明的优点在于移除器的钻孔特征使得锯齿的切削刃可触及紧固器的更多内表面，并确保在紧固件附着到所述钎头的状态下拔出移除器，同时使工件中的螺纹腔保持完整。
本发明的另一目的在于提供一种具有紧固件移除器能力的阶梯钻。本发明的特征是复数个大体上纵向延伸锯齿介于钻头中的轴向相隔的阶梯之间。这些锯齿以左旋切削形式延伸。本发明的优点在于这一实施例可用于拔出具有各种不同钉杆直径的紧固件。
简言之，本发明提供一种用于移除具有啮合方向的破损紧固件的钎头，所述钎头包含具有纵轴的细长柄，所述柄具有第一末端和第二末端，所述第一末端终止于尖端；复数个从所述尖端径向延伸的非线性切削刃，所述切削刃经配置以当所述钎头在与紧固件的啮合方向相反的方向上旋转时切入紧固件中；和所述柄的所述第二末端，其经配置以由提供旋转扭矩的工具容纳。


当结合附图阅读以下「具体实施方式
」时，可易于从其中理解前述发明及其优点，其中图1aa是根据本发明特征的所发明的钎头的正视图；图1ab是沿线1ab-1ab截取的图1aa的俯视图；图1ac是根据本发明特征的图1aa围绕其纵轴旋转180度的正视图；图1ba是根据本发明特征的所发明的具有锯齿区域的钎头的正视图；图1bb是沿线1ba-1ba截取的图1ba的俯视图；图1bc是根据本发明特征的图1ba中描绘的所发明的具有锯齿区域的钎头的放大图；图1ca是根据本发明特征的另一所发明的具有锯齿区域的钎头的正视图；图1cb是沿线1cb-1cb截取的图1ca的俯视图；图1cc是根据本发明特征的另一所发明的具有锯齿区域的钎头的正视图；图1cd是沿线1cd-1cd截取的图1ca的俯视图；图1da是根据本发明特征的图1ba中描绘的锯齿区域的详细图；图1db是根据本发明特征的图1ba中描绘的锯齿区域的另一配置的详细图；图2a是根据本发明特征的易出钎头的正视图，所述易出钎头进一步界定具有锯齿部分的左旋钻头；图2b是根据本发明特征的图2a的切削刃的放大图；图3a是根据本发明特征的具有切削螺纹的阶梯钻头的侧视图；图3b是根据本发明特征的另一具有锯齿部分的阶梯钻头的侧视图；图3c是沿线3c-3c截取的图3b的俯视图；图4a是根据本发明特征的另一紧固件拔出器件的透视图；图4b是沿线4b-4b截取的图4a的俯视图；图5a是根据本发明特征的经修改铲平面；图5b是根据本发明特征的另一经修改铲平面；图6a是根据本发明特征的所发明的钎头的修改案的正视图；图6b是沿线6b-6b截取的图6a的俯视图；图7A是根据本发明特征的描绘非线性切削表面的拔出工具的正视图；图7B是根据本发明特征的图7A的分解图，其展示切削刃锯齿的细节；和图8是沿线8-8截取的图7A的图。
具体实施例方式
本发明提供钎头配置和在单个器件上提供各种钎头/螺纹配置以允许更容易地拔出紧固件。
图1aa提供所发明的钎头的显著特征，所述钎头一般用数字10指示。和任何典型的钎头一样，所述钎头一般包含柄12，其具有终止于尖端19的第一末端13。尽管尖端19被描绘为整体尖状，但也可利用标准的分裂尖端，使得切削表面14不彼此共面对准或与尖端共面对准。这个分裂尖头配置使得可最小化且甚至防止钎头“移离”工件的情况。因而，所述配置充当用于在所述钎头作旋转运动期间使钎头保持在紧固件上的部件。
所述钎头的第二末端15经配置以由赋予旋转扭矩的工具容纳，所述工具包括但不限于卡盘或夹头(或用于赋予扭矩的一些其他部件)。因而，所述第二末端的横截面可为圆形、六边形、多边形或任何适宜形状以有利于通过旋转扭矩来对尖端作用。
所述钎头通常包含两个纵向延伸的槽口16，每个槽口终止于具有引导或切削刃14的一侧上。槽口的另一侧以非切削刃17为界。切削刃14和非切削刃都从接近轴a的尖头延伸到钎头周边。只有一个或两个以上延伸槽口是可接受的，但为了确切性，以下描述将集中在两槽口配置上。切削刃14面向逆时针方向以用于拔出具有顺时针啮合方向的紧固件，且以相反方向用于拔出逆时针方向紧固件。在切削刃与非切削刃之间是咬合或牵引增强表面18，其可被描述为截头锥状区域的一部分。所述咬合表面以切削刃14和非切削刃17为界。
切削刃14界定与所述钎头的纵轴α所成的角度β。图1ac中展示的所述钎头的相反侧界定非常类似的配置，除了其切削刃14b与钎头的轴α成角度(γ)布置，其与不同于角度β。图1ab是沿线1ab-1ab截取的图1aa的俯视图。
令人惊讶地且出乎意料地，发明者已发现切削刃角度上的差异有利于更大咬入破损紧固件的杆中。第一角度β可与第二角度γ相差多达50％。举例来说，第一角度为45度，而第二角度γ为30度。理想地，所述角度的和应使得破损紧固件的任何剩余狭槽可同时接触切削刃14和14b中的每一者的至少一部分。尽管图1aa中所描绘的切削刃呈直线，但在替代性实施例中，切削刃界定相对于紧固件的啮合方向而定向的螺线配置。
作为图1aa和1ac中描绘的具有笔直切削刃14b的钎头的替代物，刃14a中的一者或更多刃可为锯齿状、弯曲状或其两者。图1ba中描绘锯齿状的刃。(图1bb是沿线1bb-1bb截取的图1ba的俯视图。)锯齿15沿切削刃的至少一实质长度开始，且从切削刃在右旋方向(即，与标记为B的小箭头的方向相反，且沿圆周平行于钎头的周边)上横向延伸。锯齿可在整个截头锥状表面18上延伸，以便终止在非切削刃17上(见图1ba和1ca)，或锯齿可在切削刃14与非切削刃17之间的表面18上停止(见图1cc和图1cd，图1cd是沿线1cc-1cc截取的图1cc的俯视图)。锯齿在表面18上界定一系列齿状物15，其中所述齿状物之间具有间隙19，如图1bc详细展示。具有一个以上具有锯齿的表面的器件提供额外的抓紧协作，如下文论述。
图1ca类似于图1ac，但不同之处是其与轴成角度γ的咬合表面承载锯齿。图1cb是沿线1cb-1cb截取的图1ca的俯视图。
发明者已发现使一个切削刃为锯齿状且紧接的下一个切削刃为光滑可增强那个光滑切削刃“咬”入紧固件，以更容易从工件中拔出。这个交替的锯齿状/光滑切削刃配置提供双重作用，由此锯齿状刃使得紧固件表面的构形变得粗糙，从而充当用于增强光滑切削表面抓紧紧固件的部件。
相同钎头上的复数个切削刃可为锯齿状的(甚至在与两个锯齿状刃中间的光滑刃相对的相邻刃上)，其中一个配置使刃在彼此不同的轴向位置处咬入紧固件。变化刃的冲角(例如上述角度β和γ)的发明性特征将使得相邻的锯齿状刃在钎头能够锚定入构架中进行移除之前破坏紧固件构架的可能性最小化。
在锯齿配置中存在多种可能的变化。例如，可能的实施例是在两个切削刃上提供锯齿，所述两个切削刃与钎头轴成相同的角度，其中锯齿界定由间隙11分离的两组齿状物15。图1da和1db描绘这个实施例内的两个可能的变化。在图1da中，两个表面上的相应齿状物15a′-15b′、15a″-15b″、15a_-15b_等跨越槽口16在方位角上对准，而在图1db中，对应的齿状物相对于槽口的另一侧上的那些齿状物轴向移位，以便与另一侧上的间隙11在方位角上对准。交错的锯齿配置为咬住紧固件的不同径向和轴向区域的锯齿提供一部件。换句话说，彼此在方位角上对准的锯齿是被定位成与钎头的纵轴相距相同径向距离的那些锯齿。
此外，请注意，所发明的钎头无需终止于尖锐顶点。而是终止于圆形或钝化顶点的钎头适合于具有特大直径的杆的紧固件，或适合于其中早先已尝试拔出紧固件期间形成一中心腔的紧固件。图6a描绘此类钝化顶点钎头的例示性实施例，其中咬合表面18与轴成不同角度倾斜(见图1aa)且还可包含锯齿(见图1ba)。图6b是沿线6b-6b截取的图6a的俯视图。
图2a描绘所发明的破损紧固件移除器的实施例，其用数字20指示，其包含标准的“易出”配置(由此所述易出界定一锥形左旋螺线)。此实施例包含复数个终止于一钻头28中的左旋切削表面22。所述钎头28可具有如图1aa和1ba中描述的配置。
同样，具有易出配置的紧固件移除器钎头20可沿钎头20的切削表面22包括复数个锯齿24，这些切削表面界定沿钎头20的周边圆周延伸的螺旋形区域。所述锯齿可沿钎头的一个或一个以上切削刃14存在。这个实施例的显著特征是优选(但未必)平行于所述钎头的杆12的纵轴a延伸的复数个左旋锯齿24。这些锯齿咬入螺钉头的凹口中。图2b描绘切削刃14的细节，其展示锯齿24界定螺线切削表面22的切削刃14上的齿状物25。
图3a和3b描绘紧固件移除钎头，其用数字30指示。这个移除钎头30具有第一末端31，其适于由旋转手柄或卡盘或夹头(未图示)容纳。移除钎头30的第二末端32终止于一钎头配置39，其类似于图1aa至1ba中所描绘的钎头配置。一般来说，移除钎头的切削刃包含一阶梯钻配置32和位于所述配置的阶梯34中间的锯齿刃33，使得锯齿从阶梯的径向面向表面径向延伸。同样，这些锯齿刃33大体上平行于钎头30的纵轴延伸，从而界定一左旋(逆时针方向)钻切削配置。
在图3a中，阶梯34轴向相隔并经另外布置，使得移除钎头30可提供各种紧固件杆直径。因而，阶梯具有自攻螺纹37，其相隔开以在钎头埋入紧固件杆时提供在轴向方向上拔出紧固件所必需的锚定，同时使工件中的螺纹腔保持完整。
图3b描绘替代性阶梯钻头73，其中阶梯34经配置以包含逆时针方向切削刃74和咬合表面78。更具体地说，钎头73具有终止于尖端72中的第一末端，其中两个或两个以上槽口71从尖端沿柄31纵向延伸，所述槽口被复数个切削刃79分离，所述刃74布置在咬合表面75上，所述咬合表面75沿轴定位且在从第一末端到第二末端的方向上进一步从轴连续径向移位。切削刃79经配置以当所述钎头在与紧固件的啮合方向相反的方向上旋转时以渐进径向步骤切入紧固件中，且同时切削刃沿方位角切入紧固件中。所述表面75的依靠区域包含复数个齿状物76，每一所述齿状物中界定一个切削刃74，所述切削刃74适于在沿紧固件的纵轴的方向上咬合紧固件。因此，所述阶梯34中的每一者构成一孔锯，所述孔锯在当钻头进入紧固件时咬入紧固件中。图3c是沿线3c-3c截取的图3b的图。图3b中描述的实施例还可包含结合图1aa和3a中描述的实施例来描述的特征。因此，钎头73可包含从所述表面75突出的锯齿刃和在所述表面的一或多者上的自攻螺纹。同样，两个或两个以上切削刃79可与轴成不同角度。
图4a描绘另一钎头，一般用数字40表示，且图4b是沿线4b-4b截取的图4a的俯视图。这个钎头包含呈实心棒形状的“玻璃钻”44，其以碳化物插入物42终止。在槽口43的每一者在150度与180度之间的极端情况下，插入物42由2个槽口钎头(如图1aa和1ba中描绘)组成。因此，本实施例类似于横向定位于棒的纵轴的平“铲”。插入物的远端界定复数个左旋切削刃14，其每一者可与杆的纵轴成相同角度或不同角度。视情况，这些刃中的一者或两者界定含有从切削刃横向延伸的锯齿15的咬合表面。这些刃的每一者经配置为左旋配置，使得由此拔出左旋紧固件。然而，就本文描绘的所有钎头来说，切削刃可经配置为右旋面向，以便有利于移除左旋紧固件。图4b是沿线4b-4b截取的图4a的图。
所发明的螺钉/螺栓移除器配置可与其他典型刀具整体铸造。举例来说，如图5a中描绘，图1aa和1ba中描绘的所发明的配置的元件可与典型的铲平面钎头整体铸造(图5a是展示在破损紧固件的狭槽中的铲平面的图)，以最优化已熟悉的工具。典型的铲钻包含适于容纳在赋予扭矩的工具的卡盘或夹头中的杆，所述杆终止于通常被称为“铲平面”的扁平切削元件。所述铲平面通常包含平行于杆的切削刃和与杆和/或侧切削尖端对准的切削尖端，所述侧切削尖端与杆平行但与杆的轴横向移位。
在图5a和5b中，铲平面混合50被描绘为位于破损螺钉54的狭槽处，所述螺钉打孔到工件56中。在操作中，铲平面混合50的切削刃14挖到螺钉的头部58中。螺钉的狭槽中央展示为针对混合头50使用者的导向孔。
在图5a中，所发明的混合式工具(用数字50表示)在铲平面52的逆时针面向位置中且在尖端51上界定切削刃14，所述尖端51类似于图1aa和1ba中描绘的配置中的任一者。钎头50还包含侧切削尖端53。
在图5b中，铲平面终止于三角形切削元件59。
如同图1中描绘的实施例一样，铲平面可交替地包括非切削刃和咬合平面，其具有光滑或锯齿状构形。
铲平面描绘一1/4″尺寸。然而，此仅为举例。实际上各种铲平面尺寸都是适合的，其取决于剩余紧固件头58或杆残余物的直径。
图5b中描绘铲平面的另一实施例，其中切削刃14呈三角形形状。
请注意，上述实施例都描绘左旋切削配置。然而，如果将移除左旋紧固件，那么将使用具有右旋切削配置的本文所揭示的实施例。
请进一步注意，上文揭示的实施例的每一者中的相对切削刃一般以与各自钎头的纵轴成一定角度配置，在相同的钎头上该等角度彼此相同或彼此不同。
如上文所提到的，钎头的切削14和非切削刃17可为弯曲状(意即，非线性)，如图7和8中描绘。参看图8的顶部正视图，第一和第二非线性切削刃14a和14b与第一和第二非切削刃17a和17b一起形成角度A和B，其对应于槽口32、34的径向弧。槽口32、34经定形且暗示左旋钻头的凹槽或起伏表面。尽管所说明的实施例的凹槽大体上沿直线和平行于钎头的纵轴纵向延伸，但弯曲凹槽也可以有适合的变形。这些凹槽沿钎头的周边的纵向延伸部分并围绕其圆周界定延伸的螺旋线或螺线。这些弯曲的凹槽进一步由沿其刃或边的锯齿界定，所述刃或边面向钎头将旋转以拔出紧固件的方向。因此，对于需要拔出右旋紧固件的工作来说，将在面向逆时针方向的凹槽刃上发现锯齿。
如同本发明中其他实施例的切削和非切削刃一样，切削和非切削刃界定钎头的截头锥状表面，使得表面位于切削刃与各自非切削刃中间。虽然图8描绘具有相等量值的角度A和B，但槽口所对向的角度A和B可分别变化以与紧固件18的狭槽部分的设计或受损配置协作。紧固件啮合末端16的第一和第二延伸槽口与紧固件的狭槽部分之间的这个大体上一致的啮合结果为从工具10到紧固件提供增加的扭矩。
同样，当锯齿36提供在弯曲切削表面上时，此等锯齿可为线形、弓形、分段、辐射状或其组合。此外，当锯齿36包括线形配置时，锯齿36的纵轴ε可与工具10的纵轴a垂直、平行或倾斜定向。(见图7B。)视情况，代替或除在紧固件啮合表面24、26上延伸的锯齿之外，还可提供锯齿36，其从相应切削刃20、22沿槽口32、34的内壁部分33、35延伸。如同在紧固件啮合表面24、26上延伸的锯齿一样，锯齿36可仅在壁部分的一部分上延伸以增强与紧固件18的相应狭槽部分的啮合且保持工具10的结构完整性。
同样，所发明的钎头可经配置以包括用于防止钎头在在与所述紧固件啮合时从破损紧固件上脱离的部件。关于这点，可安装“检测器”。这些是与钎头的杆相关联并共轴且可与之滑动连通的附件。一般配置为圆筒或管，所述检测器适于在牢牢固定于工件中的紧固件的周边上方滑动。因而，检测器将钎头保持在与紧固件的纵轴共轴的位置中，以确保钎头充分嵌入紧固件中。检测器还防止钎头从紧固件跳到或蹦到工件的相邻表面上，进而防止损坏或刮坏所述工件。
所发明的器件的另一附加物是围绕在器件圆周定位的领状物成径向突出物。所述领状物或突出物将定位在器件的第一与第二末端中间且充当用于防止器件穿过紧固件多于由器件的尖端19和凸缘的位置界定的距离。
尽管已在前文中参考所说明的实施例的细节来描述本发明，但不希望这些细节限制在所附权利要求书中所界定的本发明的范畴。
权利要求
1.一种用于移除一具有一啮合方向的破损紧固件的钎头，所述钎头包含a)一具有一纵轴的细长柄，所述柄具有一第一末端和一第二末端，所述第一末端终止于一尖端；b)复数个从所述尖端径向延伸的非线性切削刃，所述切削刃经配置以当所述钎头在一与所述紧固件的啮合方向相反的方向上旋转时切入所述紧固件中；和c)所述柄的所述第二末端，其经配置以由一提供旋转扭矩的工具容纳。
2.根据权利要求1所述的钎头，其中所述切削刃中的一者或一者以上界定牵引表面，且其中所述表面包含锯齿。表面且其中所述表面包含锯齿。
3.根据权利要求1所述的钎头，其进一步包含两个或两个以上凹槽，所述凹槽沿所述柄纵向延伸且位于所述切削刃中间。
4.根据权利要求3所述的钎头，其中所述凹槽中的至少一者界定一螺旋线，所述螺旋线沿所述钎头的一周边的一纵向延伸表面延伸。
5.根据权利要求4所述的钎头，其中所述凹槽由轮缘界定，且锯齿位于面向所述钎头的所述旋转方向的所述轮缘上。
6.根据权利要求2所述的钎头，其中所述锯齿在所述切削刃上界定复数个齿状物。
7.根据权利要求1所述的钎头，其中所述切削刃中的一者或一者以上包含复数个锯齿。
8.根据权利要求18所述的钎头，其中所述切削刃中的一者或一者以上包含复数个锯齿，所述锯齿从所述切削刃并沿所述钎头的一截头锥状表面延伸。
全文摘要
一种用于移除一破损紧固件的钎头包含一尖端，两个或两个以上槽口从所述尖端延伸，所述槽口被由两侧截头锥状区域形成的牵引或咬合表面分离。所述表面在一侧上以一非线性切削刃为界且在另一侧上以一非切削刃为界，且经配置以当所述钎头在与紧固件的啮合方向相反的方向上旋转时切入紧固件中。具体实施例包括若干配置，其中切削刃与钎头轴成不同角度延伸，且其中咬合表面包含复数个锯齿，且其中所述切削刃被沿钎头的纵向延伸的周边盘旋的凹槽分离。
文档编号B23B51/00GK1951637SQ20061015285
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月20日 优先权日2005年10月22日
发明者伯顿·科扎克, 艾拉·科扎克 申请人:组合产品公司第一公司