螺丝驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的带有螺丝头的螺丝，该螺丝头具有驱动机构，并且，本发明涉及如权利要求9所述的相应的驱动工具以及如权利要求18所述的包括螺丝和驱动工具的驱动系统。
【背景技术】
[0002]例如德国专利DE19923855公开的类型的螺丝具有包括驱动机构的螺丝头。该驱动机构的设计通常具有形成于螺丝头中的凹部，该凹部的形状使得在边缘区域形成凸轮，该凸轮具有用于传输转动的侧面。凹部以能够将工具施加至凸轮的方式在凸轮之间延伸，该工具将在转动时带动螺丝。美国专利N0.5279190也公开了该类型的通用螺丝以及圆柱形的基本设计的匹配驱动工具。
[0003]以往的已知的螺丝驱动机构具有这样的缺点:虽然其凸轮的设计通常确保良好地传递转动并提供高耐磨性，但螺丝将不贴合带动工具，即使是暂时的。
[0004]为了克服该问题，已知在拧螺丝过程中使用磁化工具以确保某种程度的失磁保护。然而，该保持螺丝的方案对非铁磁螺丝将不起作用。
[0005]美国专利文件N0.2009/0260489公开了一种具有凸轮的螺丝驱动机构，该凸轮沿螺丝柄的方向彼此接近。该凸轮的形状如同凸形，并且，使用匹配设计的工具驱动该凸轮。
[0006]显然地，如德国专利文件N0.DE 10 2004 022 852 DE Al所述，利用具有一个核心的特定工具，该核心朝向工具的顶端而渐缩并在其周表面具有平面区域，仅能够确保将螺丝夹持在工具的恰当位置。
[0007]欧洲专利EP0524617B1公开了一种具有凸轮的驱动机构，该凸轮用于驱动螺丝，所述凸轮通过在凸轮周围将凹部引入至螺丝头中而形成。凸轮具有由端面连接的用于吸收扭矩的侧向区域。该端面的背对螺丝柄的螺丝头侧端具有凹面轮廓，以便于将螺丝驱动工具引入至驱动机构中。
[0008]—种改进螺丝，尤其是用于已热处理的部件的螺丝的耐蚀性的方法，是在浸渍涂敷工艺、选择涂敷工艺或喷雾涂敷工艺中涂敷螺丝。例如，片状锌粉系统、密封等。从粘性和贴合倾向来看，这些涂敷工艺倾向于在凹形，尤其是在凹面或半径累积不同厚度的层。
[0009]目前最先进的螺丝驱动机构和螺纹将被累积高达200μπι的层局部地阻碍，出于该原因，他们再也不能充分地实现其功能且/或符合其规格。为了防止这种层累积导致螺丝驱动过程的损伤，这种现有技术的表面不用于小型和微小型的螺丝。例如，片状锌粉涂敷通常仅应用于具有6mm的最小公称直径的螺丝上的若干层。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于，提供一种螺丝，尤其是小型或微小型螺丝，其驱动机构已经被设计成进一步便于其操作，并且，通过机械的夹持，其能够至少暂时地被保持在简单设计的匹配驱动工具的恰当位置。
[0011]通过权利要求1的特征部分的特征以及前序部分的特征，针对该螺丝完成了该目的。
[0012]从属权利要求限定了本发明的有利的进一步的进展。
[0013]现有技术的螺丝头具有凸轮，该凸轮由在该凸轮周围设置于螺丝头中的凹部形成。各凸轮具有用于传递扭矩的两侧面以及连接侧面的端面。端面的背对螺丝柄的部分，即接触区域，具有大致凹形的表面轮廓。
[0014]根据本发明，端面还设计成使得在垂直于螺丝轴线的平面里围绕所述螺丝轴线并具有与该平面相关的半径的虚拟圆边缘具有位于各凸轮处的与端面接触的接触点，遍及端面的至少一部分的轴向高度，形成多个这样的接触点，即接触区域，接触点在所述端面的中央形成接触线。
[0015]当使用具有圆形横截面的主体的匹配工具时，该设计确保该工具在被引入至端面时将仅与其进行线性接触。在该情况下，凸轮端面和螺丝轴线之间的径向距离在此将被定义为所谓的B尺寸，在外部径向地紧靠凸轮侧面的周边在此将被定义为所谓的A尺寸。
[0016]对于本发明而言，必要的是，沿B尺寸提供夹持效果，该夹持效果是通过凸轮端面上的接触线而获得的。有利的是，这允许A尺寸如期望地被选定成满足扭矩传输或其他要求，且无论如何不降低夹持效果。根据本发明的夹持效果已经证明尤其有利于微小型螺丝，通过将该螺丝夹持在驱动工具的恰当位置，从而显著地便于操作该螺丝。
[0017]线性接触表面可以设计成使得凹面轮廓展现了曲率，该曲率的半径在一个平面中大于该平面的虚拟圆的半径。根据本发明，这种凹面轮廓可以为圆形或椭圆形，但是也能够近似成由曲率小于相关的虚拟圆边缘的线构成的形状。
[0018]优选地，端面设计成使得虚拟圆边缘的半径沿一部分的轴向高度方向朝向螺丝柄而连续地减小。结果，接触线将相对于螺丝轴线倾斜。接触线的锥形延伸具有这样的优点:当使用具有相同倾斜的匹配工具时，能够显著地增加螺丝的贴合效果。
[0019]尤其是当接触线相对于螺丝轴线以小于10°的角度倾斜时，就是这种情况。由此，通过使用具有锥台形主体的螺丝驱动工具，将获得改良的压配。
[0020]优选地，通过在侧面的面对螺丝柄的端设置凸形轮廓，从而将获得相对于螺丝轴线倾斜地延伸的接触线。结果，尤其是，将凸形轮廓和凹形轮廓重叠的点连接的线的竖直投影在侧面的端平行于螺丝轴线而延伸。
[0021]这允许通过凸形轮廓和凹形轮廓的半径来设定接触线的角度。在螺丝驱动机构的面对螺丝柄的端设置凸形轮廓，将便于从螺丝机构的空腔移除在涂敷工艺中施加于螺丝的任何涂敷材料。这因而防止干扰螺丝的操作的涂敷材料层沿B尺寸累积。这对于小型和微小型的螺丝的驱动机构而言尤其如此。
[0022]从凹形结构至凸形结构的过渡可以优选为自由曲面。这是一个非常强劲的在侧面获得线性接触的方法，因为其产生一个大平面设计，该设计依然允许圆形横截面的螺丝驱动工具的沿B尺寸的线性接触。由于该平面设计避免了更多的空腔，因而这将还有利于移除任何多余的涂敷材料。
[0023]优选地，螺丝驱动机构具有三个凸轮，该凸轮各在相关的平面中具有位于凸轮侧面的接触点，并经由其端面而形成接触线。设置三个凸轮将确保使工具完美地居中，并因而确保凸轮和所引入的螺丝驱动工具的主体之间的优化的牵引，从而将螺丝保持在螺丝驱动工具上。
[0024]使用三个凸轮以获得紧贴效果。如果使用三个这种优选地形成最深处的B尺寸的凸轮，则这基本上也允许纯粹地用于传输扭矩的额外的凸轮存在。这种额外的凸轮的径向最深点将比与该平面相关的虚拟圆的半径更远离螺丝轴线。
[0025]这将便于操作螺丝并改善扭矩传输。此外，这将在设计带动工具的用于沿A尺寸传输扭矩的带动部的方面产生某些自由。
[0026]驱动机构沿螺丝驱动机构的A尺寸显著地呈圆柱形。
[0027]根据本发明，凸轮的径向延伸因而被布置成并设计成使被引入至螺丝驱动机构中的工具居中，进而凸轮头表面被分为第一表面和第二表面，各表面沿各自的转动方向倾斜。
[0028]凸轮头表面被分为两表面的事实，允许螺丝沿任一转动方向被快速地置于驱动工具上。这种设计尤其有利于小型和微小型的螺丝，因为操作它们，尤其是将它们置于驱动工具上，是本来就困难的。
[0029]优选地，表面设置成两表面在凸轮的中央彼此相交于相交线。
[0030]这确保了螺丝的最小转动将足以将驱动工具优化地引入至螺丝中。而且，这种类型的带有对称设计的凸轮头表面的螺丝已经证明是非常容易制造的。
[0031]在本发明的另一优选的实施方式中，相交线相对于垂直于螺丝轴线的平面朝着螺丝的中央倾斜。因此，凸轮的凹部不仅便于沿周方向引入驱动工具的带动部，而且促使其沿径方向恰当地对准。优选地，可以选择相交线相对于垂直于螺丝轴线的平面倾斜约10°至30。。
[0032]根据本发明，凸轮头表面的两个表面在其相交线尤其限定了120°至160°的钝角。由于从面对螺丝头的端起，凸轮头表面的倾斜减小了有效地传递扭矩的凸轮侧表面，因此，就有效地引入工具和传递扭矩而言，针对这些倾斜角度获得了完美的设定。
[0033]优选地，第一和第二表面的相交线圆角化。该相交线的圆角化便