专利名称：包括一螺丝钉和一用于其上的工具的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1、4或7的前序部分所述的包括一螺丝钉和一工具的系统、一构成该系统一部分的螺丝钉及构成该系统一部分的工具。
背景技术：
众所周知，螺丝钉的特点是有许多不同形状的槽。最古老的螺丝钉槽是沿径向跨螺丝钉头延伸的直槽。为了拧紧这种螺丝钉，使用具有一带直前缘的平的前部的螺丝钉刀。
这种直槽具有几种公知的缺点。因此，为了避免这些缺点，已开发了几种新的螺丝钉槽，在这些槽中，十字槽主要是Philips槽和Pozidrive槽。
19世纪60年代末，出现了Torx槽。这在NO128968中已详细描述。这种螺丝钉槽在轴向是带六点的大致星形，而这些点被略微倒圆。向下伸入螺丝钉头中的槽壁是直的。工具被设计成与槽互补。Torx槽弥补了与例如十字槽相关的许多缺点。尽管如此，Torx槽仍有一些严重的不足。由于壁是直的，槽深度受到限制，特别是对于圆锥形螺丝钉头或所谓的埋头孔螺丝钉头。如果深度过大，螺丝钉头的壁在槽的底部将变得非常薄，螺丝钉头很容易在该区域中断开。
由于深度的限制，工具与槽之间的啮合将不会非常好，当螺丝钉被旋入旋出时工具会摆动。工具与螺丝钉之间有限的啮合还会导致当工具和螺丝钉被大致水平固定时螺丝钉从工具上掉下。对于必须旋紧许多螺丝钉的技术人员来讲，在螺丝钉进入被旋紧的材料之前螺丝钉挂在工具上是非常重要的。当工具磨损后，其保持螺丝钉的能力将变弱。
通常使用磁性刀头固定器来使螺丝钉更好地坐/挂于工具(刀头)上。但如果工具保持的方向偏离螺丝钉的轴向方向的话，刀头容易从槽中滑出。槽的深度很小，刀头和槽在公差标准内有相反的公差极限。此外，并不是所有螺丝钉都由磁性材料制成。
已经在设计螺丝钉槽方面进行过很多尝试来解决上述问题。
GB2329947中描述了一种以具有多边形截面的槽为特征的螺丝钉。一个实施例示出由深入螺丝钉头中的三级台阶构成的螺丝钉槽。上部台阶具有最大的截面积，第二级台阶的截面积略小，最底部台阶的截面积最小。所有台阶都是多边形截面。用于操作这种螺丝钉的工具装备有具有不同截面积的台阶，每个台阶与槽的截面中的一个台阶互补。
GB1150382中描述了一种具有基本上与上述槽相同的槽的螺丝钉。但该槽仅包括两个台阶。
上述螺丝钉槽具有许多严重的缺点。由于所有台阶都被设计用来传递扭矩，即使槽中有很小的误差，也会导致工具与一个台阶之间的对不准，因而工具很难或者不可能插入槽中。即使工具装入槽中，仍很难插入。必须非常小心地将工具对准螺丝钉槽，而这很显然会损失时间。
该螺丝钉槽结构复杂，这会引起制造成本的增加。但与制造同上述两个公开出版物中所示同样复杂的工具的成本相比，这些制造成本还是很低的。因此工具的成本非常高。
DE4413782公开了一种具有用于传递扭矩的第一锥形台阶的螺丝钉，其上部具有圆形或六点形截面，其底部具有六点形截面。其下方是一具有直壁的六点形第二截面。
该系统除具有上述前两种螺丝钉槽的几个缺点，如工具的复杂性和成本外，根据DE4413782的螺丝钉槽还有另外一个非常大的缺点，即如果在操作过程中，工具被沿轴向从螺丝钉中小部分拉出，工具将脱离与第一锥形台阶的啮合。这样，全部扭矩将仅通过第二台阶传递。该台阶的直径远小于第一锥形台阶，工具和螺丝钉上的应力将大大增加。因而存在破坏工具或者将孔“倒圆”的危险。
EP257664示出一种十字槽的螺丝钉头，其中上部台阶是常规的十字槽，下部台阶是具有直壁的多边形。用于十字槽螺丝钉的常规螺丝钉刀以及专用螺丝钉刀都可以用在这里。该槽同样具有许多上述的缺点。专用螺丝钉刀复杂，制造成本昂贵。它还具有与所有普通锥形槽共同的缺点，即为了从螺丝钉中轴向移出，螺丝钉刀要倾斜。如果发生这种情况，接触面积减小，槽和螺丝钉刀上的应力将增加。特别是，在底部小直径台阶上的应力将增加，工具或螺丝钉会很容易在该区域损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种包括一开槽螺丝钉和一工具的系统，其中在螺丝钉和工具之间建立了良好的接触，从而使螺丝钉保持在工具上而不会掉落，而获得螺丝钉与工具之间良好的接触不必冒工具从螺丝钉中小量轴向移出的危险，而这会大大增加槽或工具损坏的危险；获得了一种工具，该工具易于制造，并不会导致成本大幅上升，能够在本发明的螺丝钉槽中使用常规的标准工具，取得与用于常规标准螺丝钉槽中时相同的效果。
本发明的目的还在于实现上述目的的同时不使锥形螺丝钉头的壁减弱。
根据本发明，这是通过权利要求1、4或7的特征部分中出现的特征来实现的。
现在参照附图通过举一实施例来描述本发明，其中图1示出通过本发明工具的前部的剖视图；图2示出通过具有本发明槽的螺丝钉头的剖视图，该槽中放置有本发明的工具；及图3是具有本发明槽的螺丝钉头的平面图。
具体实施例方式
实施例的一个例子示出具有一Torx槽的螺丝钉头。但本发明并不局限于这种类型的槽，而是可以很容易地适用于以基本直壁为特征的其它类型的槽。图3中示出带有一Torx槽2的螺丝钉头1的平面图。槽2是螺丝钉头中的凹部3，呈带有六点的星形，包括从一假想圆5向外延伸的倒圆的点4。根据旋转方向的不同，工具6(见图1和2)将在每个点4的一侧或另一侧与接触表面7和8啮合。
图2示出通过螺丝钉头1的剖视图。其壁9大致是直的凹部3向下延伸到螺丝钉头1中。凹部3的截面在整个直壁部分都保持带六点的星形。凹部3的深度由凹部3底部的最小许可壁厚10限定。
本发明的螺丝钉槽2还包括位于六点凹部3底部的一中心凹部11。该中心凹部11具有圆形截面，且直径远远小于凹部3。中心凹部11的壁12可以是大致直的，但最好略微倾斜，从而使凹部11底部13的直径略小于凹部11上部14的直径。
在中心凹部11的上部14与六点凹部3的壁9之间形成一向下倾斜的过渡表面15。
工具6具有一设计用来与凹部3啮合的啮合部16。啮合部16的形状与凹部3的形状互补，但直径略小于凹部3，从而能够以与现有工具-槽组合相同的方式没有困难地插入凹部3中。
工具还有一具有圆形横截面的中心部17。该中心部17的直径略小于中心凹部11的直径。一表面18从中心部17延伸到啮合部16。表面18的倾角小于过渡表面15的倾角。因而当工具6被插入槽2中时在表面15与18之间形成一空间19。空间19向中心部17发散。这确保了工具在凹部3的整个高度上与凹部3的壁9啮合，从而保证了工具的啮合部16与凹部3之间的最大啮合。
另外，在螺丝钉经过表面处理的情况下，发散空间19可使任何多余的涂层聚集在空间19中，而不会妨碍工具与槽之间的啮合。如果没有设置空间19，则涂层残留物将堆积在表面15以及凹部11的底部13处，因而妨碍了工具与螺槽2之间的充分啮合。
中心部17和凹部11确保了工具6与槽之间的长期的充分啮合，并通过摩擦使螺丝钉保持在工具上而不会掉下。工具与螺丝钉之间的角位移(摆动)同样大幅降低。
如图所示，中心部17还具有一小于凹部3高度的长度，从而确保了在中心部17与凹部11啮合之前工具的啮合部16与凹部3啮合。但工具也可以具有一长于凹部3高度的中心部17，从而使中心部17在啮合部16与凹部3啮合之前与凹部11啮合。这有助于工具插入槽中，因为中心部17被插入凹部3中时很可能撞击倾斜的过渡表面15，并滑入凹部11中。因而工具只需要绕中心部17旋转，从而使啮合部16与凹部3啮合。
螺丝钉槽并不排除使用没有中心部17的常规工具，但不能获得由中心部17和凹部11提供的优点。这样，带有本发明槽的螺丝钉可以不必考虑技术人员和其他人可获得的工具类型而制造，因为凹部3是常规结构，如Torx型。
想要利用槽的优点的技术人员可以简单地在晚些时候购买一个本发明的工具。
权利要求
1.一种包括一螺丝钉和一用于其上的工具(6)的系统，其中该螺丝钉具有一带一槽(2)的螺丝钉头(1)，该槽(2)具有一大致为直壁截面的第一凹部(3)，该工具设有与该第一凹部(3)互补的啮合部(16)，该槽在第一凹部(3)底部具有一直径小于该第一凹部(3)直径的第二凹部(11)，工具(6)设有与该第二凹部(11)互补的中心部(17)，其特征在于，该第二凹部(11)具有一圆形截面，并且工具(6)的中心部(17)具有一圆形截面。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，该螺丝钉包括一位于第一凹部(3)和第二凹部(11)之间的过渡表面(15)，该过渡表面(15)以一第一角度延伸到该第二凹部，工具(6)具有一位于啮合部(16)与中心部(17)之间的表面(18)，该表面(18)以一第二角度延伸到中心部(17)，该第一角度陡于该第二角度，从而当工具(6)插入槽(2)中时在该过渡表面(15)与该表面(18)之间形成一空间(19)，该空间(19)向中心部(17)发散。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中该凹部(3)根据Torx标准(ISO10664)成形。
4.一种构成包括一螺丝钉和一用于其上的工具的系统的一部分的螺丝钉，其中，该螺丝钉具有一带一槽(2)的螺丝钉头(1)，该槽(2)具有大致直壁截面的第一凹部，其中该槽在第一凹部(3)底部具有一直径小于该第一凹部(3)直径的第二凹部(11)，其中，该第二凹部(11)具有一圆形截面。
5.根据权利要求4所述的螺丝钉，其中，该螺丝钉包括一位于第一凹部(3)与第二凹部(11)之间的过渡表面(15)，该过渡表面(15)以一个角度延伸到该第二凹部(11)。
6.根据权利要求4或5所述的螺丝钉，其中，该凹部(3)根据Torx标准(ISO10664)成形。
7.一种构成包括一工具和一螺丝钉的系统的一部分的螺丝钉工具，其中，该工具设有一啮合部(16)和一中心部(17)，该中心部(17)具有一圆形截面。
8.根据权利要求7所述的螺丝钉工具，其中，该工具包括一位于该啮合部(16)与该中心部(17)之间的表面(18)，该表面(18)以一角度延伸到该中心部(17)。
9.根据权利要求6或7所述的螺丝钉工具，其中，该啮合部(16)根据Torx标准(ISO10664)成形。
全文摘要
包括一螺丝钉和一用于其上的工具(6)的系统,其中该螺丝钉具有一带一槽(2)的螺丝钉头(1),该槽(2)具有一第一凹部(3),该第一凹部(3)具有大致直壁的截面,该工具设有与该第一凹部(3)互补的啮合部(16)。该槽在第一凹部(3)底部具有一直径略小于该第一凹部(3)的第二凹部(11),该工具(6)设有一与该第二凹部(11)互补的中心部(17)。该第二凹部(11)具有一圆形截面,工具(6)的该中心部(17)具有一圆形截面。
文档编号F16B35/04GK1384903SQ00815099
公开日2002年12月11日 申请日期2000年10月9日 优先权日1999年10月8日
发明者乔恩·埃德兰 申请人:乔恩·埃德兰