螺钉头部凹口推进部及相应的推进工具和凹口冲头的制作方法

专利名称：螺钉头部凹口推进部及相应的推进工具和凹口冲头的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺钉头部凹口推进部及能够与螺钉的螺钉头部凹口推进部接合的相应推进工具或螺丝刀。
背景技术：
用于所有类型的小型螺钉(特别是用于定制的尺寸范围从约0. 4mm到约2. Omm 的薄断面头部高度产品)的推进系统一般用于特殊目的的应用。在这种应用中，螺钉的螺 纹和头部高度是定制的，设计成满足接头中的特殊质量和功能要求。例如，当螺钉头部高 度的设计薄于诸如日本相机行业标准(JCIS)、美国国家标准学会(ANSI)、德国标准化协会 (DIN)或国际标准化组织(ISO)的行业标准时，则需要更深的凹口深度以达到并传递接头 中更高的扭矩。另一个实例是当用形成具有最普遍扭矩的螺钉的螺纹来组装接头时，凹口 推进部(recess drive)和推进工具(driver tool)需要在这种应用的安装过程中承受和 传递更高的扭矩。但是，目前传统的推进凹口和/或推进工具不适合于安装的质量和功能需求都满 足的情况以及小型产品和过程应用的额外可靠性和特点的情况。所需要的一些典型的功能 需求包括对自动化组装方案的适应性；更高的螺丝刀耐用周期；组装过程中凸轮不脱离 螺丝刀；凹口和螺丝刀中的高扭矩传递；抗回火特性；尺寸选择的可变性；超薄头部高度在 小型螺钉上的应用；高失效扭矩；无推进粘性配合；或消除凹口脱模。但是，如上所述，传统的推进系统不能完全满足以上列出的功能需求中的所有或 一些需求。例如，一些已经公开的以前的螺钉头部凹口包括美国专利第6，253，649号、美国 专利第4，084，478号、美国专利第4，202，244号、美国专利第5，120，173号和美国专利第 5，137，407号。这些以前的螺钉头部凹口构形已经应用并且在许多国家用作待形成在一些 类型的螺钉头部中的“凹口 ”，并且如今在世界范围推广。尽管这些以前的螺钉头部凹口推 进部依靠其交叉的凹口提供了可靠的扭矩传递，并且螺丝刀适当且牢固地适配在凹口中， 由此提高了紧固或拆卸螺钉时的操作效率，但还是已经出现了某些问题，特别是涉及电气 装置生产的方面，其中，生产商正在向使其产品小型化方向发展，这对要设计的紧固件尺寸 有直接影响，这些紧固件要求具有特殊质量、功能性和可靠性以满足高于目前行业标准的 应用需要。这种失效典型地出现在尺寸范围从约0. 4mm到约2. Omm的产品上。大多数的传统螺钉设计有例如约0. 20mm的极低头部高度。这种低的头部高度在 许多应用中不能提供足够的凹口深度来传递足够的扭矩。这些应用中的传统螺钉具有不满 足行业中的功能需求的功能限制。因此，现有技术中存在解决与现有技术有关的问题的凹 口推进螺钉头部和相应的推进装置的需求。

发明内容
根据本发明的一个方面，公开了具有凹口头部的螺钉和相应的螺丝刀，其中，该头 部具有用于接收来自螺丝刀的扭矩的多个小叶片状凹口槽。根据实施例，公开了一种紧固件，包括头部，该头部具有顶表面和轴线；以及推进部，该推进部由与头部的轴线对中的小叶片状凹口限定，该凹口由置于头部的顶表面上、径向排列并与头部的轴线对称布置的 多个凹口槽形成，每个槽包括第一壁、第二壁以及底表面和凹口侧壁，第一壁和第二壁具有 彼此相对的部分，并具有恒定的曲率半径，凹口侧壁具有竖直布置并从头部顶表面延伸至 凹口最深点且与凹口底表面汇合的的表面；底表面的另一端相继邻接第一壁、第二壁和侧 壁，并平滑地形成槽的壁。在实施例中，多个通道中，每个槽的第一壁与邻近槽的第二壁连续且平滑地形成 壁。凹口侧壁的表面基本与推进头部的顶表面垂直。凹口侧壁的表面可相对于推进头部的 顶表面逐渐变窄。在紧固件中，头部可以设置成限定头部半径的基本圆形形状。头部的顶 表面可基本为平的。多个槽凹口可包括4个槽凹口。紧固件还可包括从紧固件的凹口侧壁 到头部侧壁的头部与钉杆材料的比率，该比率布置为使断裂扭矩最大。头部与钉杆材料的 比率可至少为1 1。凹口具有凹口深度，并且紧固件具有头部高度，其中，头部高度小于凹 口深度。头部高度可在0. Imm与凹口深度的范围内。头部高度可在0.2mm的范围内且凹口 深度为0. 28mm。紧固件可包括在0. 4mm到2. Omm范围内的大径，以及在0. 28mm到0. 80mm 范围内的相应凹口深度。第一壁和第二壁可为内叶片，并且凹口侧壁为外叶片。第一和第 二内叶片壁的半径可以与凹口侧外叶片壁的半径相等。在本发明的另一方面，公开了用于操作紧固件的产生扭矩的推进工具，该工具包 括手柄；以及具有第一端和第二端的钉杆，钉杆的第一端连接至手柄，并且钉杆的第二端 具有在尺寸和形状上基本与紧固件的所述头部的四个凹口通道互补的截面特征，以便于和 紧固件的凹口推进部匹配接合。在实施例中，推进工具设置成在与紧固件的凹口推进部接 合时具有零度推进角度。在本发明的另一方面，公开了用于制造紧固件的凹口冲头，该凹口冲头包括冲头 夹具；以及具有第一端和第二端的冲头销，冲头销的第一端具有在尺寸和形状上与紧固件 头部的凹口推进部基本互补的截面特征，以便将凹口冲入紧固件的头部，以制造紧固件的 凹口推进部。在实施例中，冲头销的第二端与冲头夹具形成一体。在另一个实施例中，冲头 夹具具有用于接收冲头销的接收孔，其中，冲头销通过接收孔可滑动地与冲头夹具接合。


为了完全理解本发明并易于将本发明付诸于实践，现在将通过本发明的非限制性 实例的最适合实施例描述本发明，该描述参照图进行。附图中图IA和IB示出了根据本发明实施例的螺钉头部的顶部透视图；图2A至2D，其中，图2A示出了图IA中螺钉的侧向横截面图，图2B示出了图2A 中螺钉头部的顶部透视图，图2C和图2D是分别沿根据本发明实施例的图2B中的线A-A和 B-B截取的横截面图；图3A至3F，其中，图3A示出了根据本发明实施例的推进工具的侧部透视图，图3B 示出了从线B-B截取的推进工具的一部分的放大视图，图3C示出了沿线B-B截取的图3A 中推进工具的横截面图，图3D至3F示出了沿A-A和B-B截取的根据本发明实施例的横截 面图4A至4B，其中，图4A示出了最优利用图3A中推进工具且与其侧部透视图接合 的图2A中螺钉的横截面图，图4B示出了根据本发明实施例的从箭头方向看且沿线A-A截 取的推进工具的横截面图；图5A至5F，其中，图5A和5B分别示出了凹口冲头的顶部和侧部透视图，图5C和5E示出了冲头夹具的顶部和侧部透视图，图5D示出了冲头销的透视图，并且图5F示出了根 据本发明实施例的组装后的冲头销和夹具；图6A至6D，其中，图6A和6B分别示出了 “NO GO”的透视图和横截面图，并且图 6C和6D分别示出了根据本发明实施例的“GO”的透视图和横截面图；图7A至7C，图7A示出了锥形凹口推进部的顶部透视图，并且图7B示出了底部透 视图，图7C示出了根据本发明实施例的锥形凹口推进部和螺钉头部的顶部和底部视图的
组合；图8A至8E，其中，图8A示出了图7A中螺钉的侧部横截面图，图8B示出了图7A中 螺钉头部的顶部透视图，图8C和8D为分别沿图8B中的线A-A和B-B截取的横截面图，并 且图8E示出了根据本发明实施例的各凹口槽弯曲部的内壁和外壁的三维视图；图9A至9B，其中，图9A示出了最优利用图IOA的推进工具且与其侧部透视图接合 的图8A中螺钉的横截面图，图9B示出了根据本发明实施例的从箭头方向看且沿线A-A截 取的推进工具的横截面图；图IOA至IOH示出了根据本发明实施例的推进工具的侧部透视图；图IlA至IlB分别示出了根据本发明实施例的凹口冲头的侧部和顶部透视图；并 且图12A至12B分别示出了根据本发明实施例的凹口规的侧部和顶部透视图。
具体实施例方式以下公开了根据本发明的螺钉头部中的螺钉头部凹口的实施例。另外，还公开了 与凹口配合的相应推进工具或螺丝刀。螺钉头部中的凹口适于传递高扭矩，适合自动化组 装，且具有高螺丝刀循环以及高失效扭矩公差。凹进的螺钉头部和相应的螺丝刀被描述为 具有不同的侧壁构形。如图1至6所示，示出且描述的一个实施例为具有直壁构形的小叶 片状凹口推进部实施例。如图7至12所示，示出且描述的另一个实施例为具有锥形壁构形 的小叶片状凹口推进部实施例。在这些实施例中，如图IA所示，顶表面16的基本几何形状和构形相同。但是，这 些实施例中的凹口形状具有造型且适于传递高扭矩，同时还为凹口和螺丝刀提供具有非粘 着特性的较大横截面面积，其中外部和内部叶片是平滑成形或具有造型曲线而不具有任何 尖锐边缘，这消除了推进部对螺丝刀的粘着，因此提供了正确的接合。顶表面的基本几何形 状和构形相同。所描述的锥形和非锥形形状仍然适于传送更强的扭矩并为凹口和螺丝刀提 供具有非粘着特性的较大的横截面面积，从而提供正确的接合。相对于具有直壁的推进部， 锥形推进部实施例在具有较深凹口深度(例如0. 28mm)的超低轮廓头部高度(例如0. 2mm) 的应用中的应用提供可行性。因为制造工具、硬模、量规等的成本可以保持低于传统应用， 所以该构形降低了产品制造的成本。另外，该构形有助于减小凹口中材料折叠的可能性，并 改进螺丝刀接触以及使接合最大化。而且，对于该构形，即使在最小和最大材料情况用于产品头部高度和/或凹口深度时，高头部与钉杆材料的比率也保持具有1 1的最小比率，这 保证了螺钉头部推进部的质量和耐用性。如图2A和8A所示，头部与钉杆材料的配给量限 定为从凹口侧壁到紧固件的头部侧壁的比率，以使断裂扭矩最大。而且，该构形增加并延长 了螺丝刀寿命。
而具有直壁的小叶片状凹口推进部具有能够适用高拉伸材料系列以及定制钢的 附加特性。将理解可以选择多种用于螺钉的材料，例如低碳钢、不锈钢300和/或400系列、 铝、黄铜、钛、其它特殊的高拉伸材料、根据规格和应用的其它材料以及类似材料。在图1至6中示出，具有形成在螺钉头部顶部中的直壁的小叶片状凹口推进部14 包括中心区域20，该中心区域具有从所述中心区域径向延伸且连续的4个小叶片状凹槽24 或槽。这些凹槽朝向螺钉头部的底部更深地延伸直到点62，该点对于图2A和8A所示的两 种类型实施例分别被定义为有效凹口深度56和156，凹口形成锥线26并在凹口底部的中 心点28处汇合。具体地，各槽由内叶片44、外叶片48和凹口底部28限定。第一壁弯曲至 位于两个弧之间的径向端点，并且端点相对于中心点彼此相距90度。随着竖直的内叶片延 伸至端点，由各槽的竖直内叶片44限定的第一壁平滑地同等弯曲。类似地，外竖直叶片48 限定了每个槽的第二壁，也平滑地弯曲并向外延伸以汇合并连接第一壁的端点。当公称尺 寸应用于基本的结构圆时，第一和第二壁22的半径相等。头部的顶表面优选为平的或圆形 的，并且各槽的底表面逐渐变细，并在槽的共同端点28处汇合。将理解，具有直壁构形的小叶片状凹口作为选择可具有抗回火特性、螺丝刀的轴 向自动插入、全槽和半槽特征的组合方面的转变能力和适应性，这为设计者提供了有竞争 力的优势，即不限制客户需求以及工具、模具和量规的制造。参照图IA和1B，具有直壁构形的螺钉凹口小叶片状凹口推进部的基本几何形状 以3排中的9个相同的圆(cl至c9)构造，其中3个圆水平布置，3个圆垂直布置。内圆42 的中心点形成分别具有半径rl、r2、r3、r4的内叶片44，并且形成外叶片48的外圆46的中 心点具有R1、R2、R3和R4并连接点P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7和P8。内叶片44以下述方式 构成rl连接Pl和P2，r2连接P3和P4，r3连接P5和P6，并且r4连接P7和P8。在该实施例中，外叶片48以下述方式构成R1连接P8和Pl，R2连接P2和P3，R3 连接P4和P5，R4连接P6和P7。圆50是凹口的大径，同时圆50也是内切圆的凹口的小径， 并且圆42是凹口的小径。点28是凹口推进部的中心点。各叶片间的角度相隔90度。参照图2A至2D，作为根据本发明实施例的紧固件10包括头部12和传统的带螺纹 的钉杆60 (图中只示出了其一部分)，该钉杆的大径52范围从例如0. 4mm至2. Omm,并且凹 口深度56范围从例如0. 28mm至0. 8mm,并且范围上可进一步扩大，垂直连接至头部12的底 侧。图2A示出了螺钉和紧固件，其具有由螺钉的螺纹或螺纹的大径限定的尺寸52、具有相 对于螺钉的头部高度54、相对于钉杆尺寸58更深的凹口深度56。头部与钉杆的比率保持 具有大于1 1的比率以使断裂扭矩最大。如所指出的，头部与钉杆材料比率被限定为凹 口侧壁与紧固件的头部侧壁的比率，如图2A和8A所示，以使断裂扭矩最大。紧固件具有中 心轴线11。在图2A中示出的实施例中，圆的且基本平的头部12具有铣入具有中心点的头 部12的顶表面16的4个凹口槽。螺钉头部的圆形限定了头部的半径。凹口具有底侧并由 布置在头部的顶表面上的多个槽形成。在该实施例中，存在对称布置在所述头部的所述顶 表面上的4个槽，形成了凹口，如图2B所示。内、外叶片具有与点62的底侧连接的竖直的直壁22，点62将被认为是有效的凹口深度。图2C中示出了沿着从一个外叶片端至另一个 外叶片端截取的截面A-A，而图2D示出了沿着从一个内叶片最内点至另一个内叶片最内点 截取的截面B-B。锥形点68具有120度的角度，从底部点62朝向端点28与内、外叶片连 接。端点或中心点28相对于紧固件的顶表面16最深，且为测量凹口深度的测点。测点从 螺钉头部16的顶部到最低点62。如图8E示出的三维图像的每个凹口槽弯曲部的内、外竖 直壁22使得来自相应的推进工具的扭矩被传递并应用在螺钉的安装和拆卸两个方向。将 理解，顶表面可具有除了平的或圆形以外的其它构形，例如，分别为圆角的、凹的、凸的或类 似形状，和/或矩形、六角形或类似形状。在实施例中，各槽包括内壁和外壁、底部尖角端，且槽从头部的中心点径向向外弯 曲。内壁和外壁基本具有相对于底部点的“直壁”构形和“锥形壁”构形。在底部点处，内壁 和外壁具有在标称材料情况下可以相等的恒定曲率半径。即，随着弯曲向端点延伸，内壁的 表面可平滑地以规定的曲率半径向内弯曲。曲率半径为在标称材料情况时相同的内、外叶 片的半径。外壁的表面以与延伸到端点并且在端点处聚合以与外叶片的表面汇合的弯曲相 同的曲率半径平滑地向外弯曲。螺钉头部推进凹口具有带凹口的圆形直壁和布置在中心点 处的锥形壁表面。圆形直壁和锥形壁表面垂直布置在相对于头部的顶表面的最深点处；并 且各槽的底表面从头部的中心线性地升高至各槽的端点。头部包括由多个(例如4个)小叶片状槽组成的凹口，具有的几何形状消除了防 止粘着配合的尖锐边缘和角部，并且还易于制造能够经受更长工具寿命的模具。槽在凹口 底部的中心点处汇合。具体地，各槽弯曲至位于两个弧之间的径向端点，并且端点相对于中 心点彼此相距90度。各槽的竖直内叶片壁随着向端点延伸而平滑地平均弯曲。同样，各槽 的外叶片竖直壁也随其向外延伸而平滑地向外弯曲，以汇合并接合内壁的端点。当公称尺 寸应用于基本结构圆时，内、外叶片壁的半径相等。头部的顶表面最好是平的或圆形的，并且头部的底表面为平的或锥形的。具有直 壁和锥形壁的小叶片状凹口推进部和具有互补推进头部的推进工具操作时接触。带螺纹的 钉杆从头部延伸，从而它们整体和垂直地连接。所述头部在顶表面上有多个(4个)圆形凹 口槽并具有一个直的且锥形的竖直壁，该竖直壁在凹口的底部汇合并向共用的中心点径向 弯曲。在实施例中，各圆形凹口槽向处在两个弧之间的径向端点弯曲，并且各凹口槽彼 此相距90度，这就在四个轴线上提供了四个圆形叶片。各槽的竖直外壁在其向端点延伸时 平滑地向外弯曲。内壁也如此，并且内、外叶片壁的半径在公称材料情况下相等，而其基于 基本圆直径的最小和最大值将不同。在螺钉头部顶部中形成的带直壁的小叶片状凹口推进部实施例包括中心区域，该中心区域具有从所述区域径向延伸且连续的四个小叶片状凹槽，以围绕该中心区域。槽在 凹口底部的中心点汇合。具体地，各槽向处在两个弧之间的径向端点弯曲，并且各端点相对 于中心点相互隔开90度。各槽的竖直内叶片随内叶片向端点延伸而平滑地同等弯曲。同 样，各槽的竖直外叶片壁也随着竖直外叶片向外延伸而平滑地向内弯曲，以汇合并接合内 叶片的端点。当公称尺寸应用于基本结构圆时，内、外叶片壁的半径相等。如前所述，头部 的顶表面最好是平的或圆的，并且各槽的底表面逐渐变细并在槽的共用端点处汇合，不过 可以理解顶表面可能是其它形状。这将以用户规格和/或根据DIN、JCIS、ANSI、ISO等的标准头部形状为基准。参见图3A至3F，在图3A中，推进工具80具有手柄82、钉杆84和互补的推进触头86。图3B详细示出了推进触头86以示出推进工具的作为螺丝刀头部平端面的部位90。图 3C为图3A中所示的沿着B-B线截取的推进触头的横截面图。图3E至3F为从图3D中沿着 A-A线和B-B线截取的截面图。产生扭矩的推进工具有在尺寸和形状上基本与由多个凹入 的槽(如紧固件10头部的四个凹口槽)形成的凹口互补的截面特征的钉杆。在钉杆插入 凹口时，钉杆以基本匹配的接合与凹口对准。将理解，可选择用于制造螺丝刀的多种材料作 为合适的材料，如硬质合金、工具钢、根据规格和用途的其它材料等。图4A为图2螺钉的啮合推进10与图3A的螺丝刀接合的截面图，并示出了具有零 推进角度的直壁构形的小叶片状凹口推进。此构形为装配减小了推进时的径向应力并产生 高的扭矩传递。图4B为沿图4A中的A-A线截取的推进工具的截面图，并示出了零角度时 的推进角触点88和显示零推进的螺丝刀与凹口的接合。参见图5A至5F，图5A至5B示出了具有图5C至5F中所示的整体冲头构形100、 图5D中所示的冲头销100和图5E中的冲头夹具112的凹口冲头，图5C为冲头夹具的俯视 图。图5F为两件冲头110的完全装配的冲头销和夹具。将理解，可以选择多种材料作为合 适的材料来制造冲头销、夹具和冲头构形，如高速工具钢M42、其它工具钢、根据规格和用途 的其它材料等。同样，冲头销也可以用与夹具相同的或其它合适的材料制造，例如，硬质合 金、高速钢M42等。图6A至6D示出了 GO (过端)和NO GO (不过端)量规，以根据规格和所要求的公 差检测凹口推进部，从而能够保证小叶片状凹口推进部的制造。NO GO (不过端)120元件以 图6A中钉杆上的两径向槽122、124为标志。图6C的GO量规以钉杆本身上的一个径向槽 为标志。图6B和图6D为GO和NO GO量规的俯视图。参见图7A至7C，示出了带锥形壁的小叶片状凹口推进部实施例，并描述了带锥形 壁的小叶片状凹口推进部的外切构形和几何形状。使用类似的参考标号表示与之前实施例 中所述类似的特征。在图7A至7C中，图7A示出了锥形凹口推进部的顶表面构形，而图7B 示出了底部透视图，图7C示出了根据本发明实施例的锥形凹口推进部和螺钉头部的顶部 和底部视图的结合。凹口推进部的凹口槽随着其深入底部而逐渐变细132。具有形成于螺钉头部顶部的锥形壁的小叶片状凹口推进部包括中心区域，该中心 区域具有从所述区域径向延伸并连续的四个小叶片状凹槽，从而围绕此中心区域，这样每 个凹槽逐渐变细以朝向远离中心区域的径向方向布置的锥形底部减小各凹槽的宽度。各 凹槽由相互面对并传递扭矩的相对的侧壁和锥形底部限定，锥形底部将侧壁的外缘相互连 接。这种构形能够在具有极低头部高度的螺钉中形成一个深的凹口，并能够在没加工成凸 形的情况下为接头的装配传递更大的扭矩。在图8A至8E中，图8A示出了带锥形壁的小叶片状凹口推进部实施例的凹口推进 部的截面积，其中侧壁132相对于顶表面16逐渐变细约20度。在此构形中，与图2A相比， 图8A示出了相对于更薄的头部高度154且相对于螺钉尺寸152的钉杆尺寸158更深的凹 口深度156。在此构形中，头部与钉杆比率是不同的并得到改进。图8B示出了顶部透视图。 外叶片槽48自顶表面16以20度逐渐变细并在底部连接外叶片15，如图8C所示。内叶片 槽44自顶表面16以5度逐渐变细并在凹口的底部连接内叶片17，并且进一步朝端点28锥形地逐渐变细，如图8D所示。外、内叶片槽以20度和5度逐渐变细的目的是使螺钉的头部 和钉杆区域的材料体积最大化，以具有更高的断裂扭矩并具有在几何形状上均勻偏置的平 滑的锥形槽且易于制造工具、量规以及螺丝刀头部。图8E示出了根据本发明实施例的各凹 口槽弯曲部的内、外壁的三维视图。图9A至9B为图8A中螺钉10和具有锥形壁132且与螺丝刀接合的凹口的截面图， 其中凹口的深度突出至最大限度，达到螺钉10的钉杆，它不限制凹口推进部对带有薄头部 高度的螺钉的应用，因此保持更高的断裂扭矩。图IOA至IOH示出了带手柄82和钉杆84的推进工具80以及推进工具80的互补 的推进触头86。部位90有一个在凹口接合的锥形端部表面，以便为与图8A的螺钉推进头 部的接合和分离传递扭矩。图IOE示出了推进工具的推进触头表面的底部透视图。图IOD 为沿图IOA中B-B线截取的钉杆的截面。图IOF和IOH为图IOE中分别沿A-A和B-B线截 取的钉杆的截面。图IlA和IlB示出了具有锥形表面的实心凹口冲头200。
图12A和12B示出了用于测量带锥形部位的小叶片状凹口推进部的透入深度的凹 口量规250，这对螺丝刀接合和扭矩传递很关键。公开的螺钉凹口推进部和相关工具对于制造来说容易又便宜，并为部件设计人员 提供了推进系统的宽范围选择，从而使其产品和使用性能最佳化。这里所述的实施例还带 来更可靠的装配并减少装配时间。这包括带多个叶片(如四个叶片)的小叶片状凹口推进 部的推进系统，且为使螺丝刀与凹口的有效接合防止装配时凹口和推进装置卡住而具有零 推进角度。对于此构形，降低了与螺钉接合的加工成凸轮形的推进工具的可能性。因此，得 到一种具有实现高的头部断裂扭矩的凹口深度和头部高度的紧固件。尽管已经描述了本发明的前述优选的实施例，但本领域相关技术人员应理解在不 背离本发明的情况下，可以在设计或结构的细节上进行许多改变或改进。
权利要求
一种紧固件，包括头部，所述头部具有顶表面和轴线；以及推进部，所述推进部由与所述头部的轴线对中的小叶片状凹口限定，所述凹口由设置于所述头部的顶表面上、相对于所述头部的轴线径向排列并对称布置的多个凹口槽形成，每个槽包括第一壁、第二壁以及底表面和凹口侧壁，所述第一壁和第二壁具有彼此相对的部分，并具有恒定的曲率半径，所述凹口侧壁具有竖直布置并从所述头部的顶表面延伸至所述凹口的最深点并汇合所述凹口的底表面的表面；所述底表面的另一端相继邻接所述第一壁、第二壁和侧壁，并平滑地形成所述槽的壁。
2.根据权利要求1所述的紧固件，其中，所述多个槽中，每个槽的第一壁与邻近槽的第 二壁连续且平滑地形成壁。
3.根据权利要求1或2所述的紧固件，其中，凹口侧壁的表面基本与推进头部的顶表面 垂直。
4.根据权利要求1或2所述的紧固件，其中，凹口侧壁的表面相对所述推进头部的顶表 面逐渐变细。
5.根据前述权利要求中任一项所述的紧固件，其中，所述头部布置成限定了所述头部 的半径的基本圆形形状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的紧固件，其中，所述头部的顶表面基本为平的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的紧固件，其中，所述多个槽凹口包括4个槽凹口。
8.根据前述权利要求中任一项所述的紧固件，还包括从所述凹口侧壁到所述紧固件的 所述头部的侧壁的头部与钉杆材料的比率，所述比率安排为使断裂扭矩最大。
9.根据权利要求8所述的紧固件，其中，所述头部与钉杆材料的比率至少为1 1。
10.根据前述权利要求中任一项所述的紧固件，其中，所述凹口具有凹口深度，并且所 述紧固件具有头部高度，其中，所述头部高度小于所述凹口深度。
11.根据权利要求10所述的紧固件，其中，所述头部高度在0.Imm与所述凹口深度的范 围内。
12.根据权利要求10所述的紧固件，其中，所述头部高度在0.2mm的范围内，且所述凹 口深度为0. 28mm。
13.根据前述权利要求中任一项所述的紧固件，其中，所述紧固件包括0.4mm到2. Omm 范围内的大径，以及在0. 28mm到0. 80mm范围内的相应的凹口深度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的紧固件，其中，所述第一壁和所述第二壁为内叶 片，并且所述凹口侧壁为外叶片。
15.根据权利要求14所述的紧固件，其中，第一和第二内叶片壁的半径与凹口侧外叶 片壁的半径相等。
16.一种产生扭矩的推进工具，用于操作根据权利要求1至15中任一项所述的紧固件， 所述工具包括手柄；以及具有第一端和第二端的钉杆，所述钉杆的第一端连接至所述手 柄，并且所述钉杆的第二端具有在尺寸和形状上基本与所述紧固件头部的所述推进部的凹 口互补的横截面特征，以便与所述紧固件的凹口推进部匹配接合。
17.根据权利要求16所述的推进工具，其中，所述推进工具设置成在与所述紧固件的 凹口推进部接合时具有零度推进角度。
18.—种凹口冲头，用于制造根据权利要求1至15中任一项所述的紧固件，所述凹口冲 头包括冲头夹具；以及具有第一端和第二端的冲头销，所述冲头销的第一端具有在尺寸 和形状上基本与所述紧固件头部的凹口推进部互补的横截面特征，以便将凹口冲入紧固件 的头部，以制造所述紧固件的凹口推进部。
19.根据权利要求18所述的凹口冲头，其中，所述冲头销的第二端与所述冲头夹具形 成一体。
20.根据权利要求18所述的凹口冲头，其中，所述冲头夹具具有用于接收所述冲头销 的接收孔，其中，所述冲头销通过所述接收孔可滑动地与所述冲头夹具接合。
全文摘要
本发明涉及一种具有凹口头部的紧固件，其中，推进头部具有4个小叶片状凹口槽。各槽包括第一壁、第二壁、底表面和凹口侧壁。第一壁和第二壁具有彼此相对的部分和恒定的曲率半径，以连续且平滑地形成槽的成形壁。产生扭矩的推进工具限定有在尺寸和形状上基本与紧固件的推进头部的凹口互补的横截面特征以便匹配接合。还限定了用于制造紧固件的凹口冲头，并且该凹口冲头包括冲头夹具和与夹具一体的冲头销。
文档编号B21K1/46GK101821516SQ200880023362
公开日2010年9月1日 申请日期2008年4月30日 优先权日2007年5月2日
发明者巴拉辛加姆·卡鲁帕亚 申请人:联钢技术国际有限公司