专利名称：螺丝头及与其一起使用的工具的制作方法
技术领域：
本发明大体上有关用于一种用于驱动具有内六角(hexalobular )螺丝头 的螺丝的系统，及有关一种与该系统一起使用的对应工具，且有关一种使用于 此系统中的螺丝。特别地是，本发明有关一种能够使工具及螺丝之间充分有一 种"干涉配合"的系统。
背景技术：
对此技术的背景系叙述在我们的美国第6,951,1 58号专利说明书中(其为 本申请案的受让人所拥有)，且将不会在此重复。美国第6,951,1 58号专利说 明书显示一个用以接合螺丝头的工具。此构造具有以下优点，其限制了螺丝的 摇晃，且防止了驱动钻头由螺丝凹部滑出。然而，工具及螺丝头并不能令人满 意地互相作用，来使得螺丝具有适当的"干涉配合"，能够使螺丝继续保持安 装在工具上而不会掉落。对于碳钢的螺丝，已知的是保持钻头插在当作支撑件 的磁性支托物之中；然而，对于很多专业使用者来说，这不是稳定及令人满意 的角罕决方法。
再者，其未能在非磁性材料上有"附着-配合(stick-fit )",诸如用于 钛(广泛地用于人类骨头中所使用的螺丝)及建筑物结构中所使用的不锈钢螺 丝。所提出的系统能够在所有凹部-螺丝应用上有稳定的干涉配合。
当插入大致上松弛的螺丝时，且特别是当只可能用单手操作插入螺丝而不 可能使用磁铁支托物时，此提出的系统是具有优点的。此干涉配合形状的设计 能够使凹部将螺丝继续保留在工具上，而不会使其掉落。再者，当由像是钛及 为一种用于数种螺丝应用的主要材料的不锈钢的非磁性材料所制成时，压按连 接能够使螺丝"附着-配合"。
用词"附着-配合"充分地叙述于美国第4， 084， 478号专利说明书、第2 栏第行1至第29行中，有关于十字凹部螺丝的描述中。然而，该说明书叙述 不同类型的"附着-配合，，的挑战，这是因为十字凹部是圓锥形的，且因此当被插入时具有一向上的连接。因此，当该螺丝被插入在用于安装的工具上时， 如果要使螺丝能够具有令人满意的扭矩稳定性，附着-配合必须更加强固。
目前提议的干涉配合的解决方法是精密的，因为使用者可以影响附着-配 合应为如何的紧固-视特定应用的需要而定。干涉配合应是紧的，但不应该太 紧。此提议的圓锥形压按连接使得使用者可以决定该附着配合的强度，这对于 像是铜的较柔软材料、及其它像是塑料、铝及钛的材料的螺丝来说是特别重要 的。
美国第4,269,246号专利说明了 "具有多叶状横截面凹入驱动承口的紧固 件"，其类似于形成本发明的发明背景的美国第6,951,158号专利中所述的第 一凹部。
于美国第4, 269, 246号专利中，该螺丝起子的钻头"轴向地逐渐变细，朝 向头部顶点会合"。然而，由于高锥度(2'/2-3'/2度)，该凹部不能深达如通常所 需要以防止摇晃者。再者，此说明书指出锥形钻头必须具有垂直的安装，以便 获得较大程度的接合。然而，对于手动操作、且特别是单手操作来说，其将摇 晃且不稳定地插入螺丝。
新提议的另 一优点亦吸收容差的圓锥形的压按连接，而能够促成稳定的 "附着-配合"。因为制造容差内的变化及因为螺丝起子与形成凹部的冲头会 逐渐磨损，稳定的"附着-配合，'是难以获得的。然而，我们的解决方案能够 于大规模生产中促成实用的品质，且因为圆锥形的压按连接具有较宽广的容 差，其能够促成具成本效益的大规模生产，这是因为其能够促成较长的工具寿 命，而不会在最后的螺丝上包含"附着-配合"。
于先前技术中，工具是在内六角凹槽内接合螺丝头，而内六角凹槽设有直 接彼此平行的表面。
发明内容
本发明提供一种用于驱动螺丝的系统，其包含一螺丝及一对应的工具；该 螺丝头具有一位于该螺丝头上方表面中的内六角凹槽、向下延伸进入螺丝头之
中的内六角平面形式的一个上方周围壁部，该上方周围壁部平行于或几乎平行 于螺丝主轴、 一倾斜过渡表面，其相对上方周围壁部的下方边缘向下及向内延 伸、及一锥形凹部，其从倾斜过渡表面的下方边缘处往下延伸，其中螺丝头的 尺寸使得该当螺丝头被一具有上方及下方接合区段的工具所接合时，且其中上方接合区段以一角度相对于工具所要接合的螺丝的主轴向下而呈锥形，且下方 接合区段向下呈锥形，使得在锥形凹部的表面与下方锥形接合区段的外部表面 之间有'附着-配合，，并且不会与倾斜的过渡表面有接合。
上方接合区段以一个0. 1至2. 5度之间、且更佳的是于0. 5与1. 5度之间 的角度而成锥形。
较佳的是，在工具的下方接合区段中，工具系以与螺丝中的凹部相同的角 度成锥形，以使得工具可以与螺丝进行'附着-配合，的压按连接。
更佳的是，在工具的上方及下方接合区段之间有一过渡区域，在此过渡区 域中工具并未与螺丝进行接触。
又再更佳的是，在工具的上方接合区段中，工具以比螺丝的周围壁部稍微 更加尖锐的角度成锥形。
锥形的凹部较佳地为圆形平面形式。
进一步更佳的是，在上方周围壁部的上方边缘处会与上方接合区段有较紧 密的配合，且在上方周围壁部的下方边缘处与上接合区段有较松弛的配合。此 上方接合区段仅用以稳定化及支撑下方锥形部份。因此，上方接合区段并不会 成为太大的锥形。这避免了在该区段中的附着-配合，使得附着-配合只发生在 下方锥形接合区段与锥形凹部之间。
本发明亦提供用于当做上述系统一部份使用的工具。
本发明亦提供用于当做上述系统一部份使用的螺丝。
本发明亦提供用于使得一工作当做上述系统的一部份使用的头座准备工 具(header tooling )。
现在将参考所附图面叙述本发明当作范例的特定具体实例，其中
图1是驱动工具的横截面；
图2是工具接合螺丝头的横截面；及
图3是螺丝头的平面图，其显示凹槽的构造。
主要组件符号说明 1螺丝头 2凹槽3凹部 4顶点 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过渡表面
16接合区段
17中央顶点
18表面
19空间
具体实施例方式
如图2所示，螺丝头1具有一凹槽2。该凹槽2形成为螺丝头中的一凹部 3，且被造型成具有六个顶点4的星形。如图3所示，该星形的顶点4为圓形 的，且凹槽2被称为内六角凹槽。内六角凹槽描述于国际标准ISO 1 0664中， 且为内部的驱动特征。它们为已知的'有齿凹部，或'星形凹部'。 一见旋转方 向而定，工具6 (看图1与图2)将会接合在每个顶点4的一侧或另一侧上的 表面7或8。
图2显示经过螺丝头1的碎黄截面。凹部3往下延伸进入螺丝头1之中。凹 部3的壁部9大约是笔直的。因为凹部3向下延伸进入螺丝头，凹部3的横截 面在整个笔直的壁部部份保持具有六个顶点的星形形状。凹部3深度由接近凹 部3底部的最小可容许的壁部厚度IO所限制。
该凹槽2在六顶点的凹部3底部处具有另一个凹部11。凹部11与螺丝主 轴对齐，且因此对中地坐落于螺丝中。此中央凹部11具有圓形横截面及比凹 部3更小的直径。凹部11的壁部12稍微倾斜，使得凹部11底部13具有比凹
7部11的上部14直径稍微更小的直径。
一笔直向下或倾斜的过渡表面15形成于中央凹部11的上部14与六顶点
式凹部3的壁部9之间。
工具6具有一设计成装配在凹部3之内的接合区段16。接合区段16的形 状于平面中与凹部3形状互补。然而，接合区段16的直径可以是不变的或向 内朝向其下端而稍微呈锥形的。锥形一般可为0. 5-1.5度。接合区段16的直
径尺寸设计成允许其可以没有困难地插入凹部3。
工具6亦具有圓形4黄截面的中央顶点17。中央顶点17的直径稍《敖大于凹 部11的直径。在工具6上的一表面18从中央顶点17处向外且向上地延伸至 接合区段16。表面18的倾斜角度系小于过渡表面15的倾斜角度。如此，当工 具6插入凹槽2时，会在表面15及18之间形成一空间19。空间19的深度朝 向中央顶点17而偏离。当工具进入凹槽2时，工具6的区段16可以几乎接合 凹部3壁部9的上方周围。
再者，在已经受到表面处理的螺丝的情况中，偏离的空间19允许任何过 量的涂层集中在空间19中，而不会阻碍工具与凹槽之间的接合。如果没有提 供空间的话，涂层残留物可能会沉淀在表面15上及在凹部11底部13处，并 且从而防止工具6及凹槽2之间的充分接合。
由工具的接合区段16及壁部9的上方周围所支撑的介于中央顶点17与凹 部11之间的压按接合系由于摩擦而确保了螺丝能继续留在(亦即'附着配合') 在工具上而不会掉落。此接合模式在减少工具6与螺丝头1之间的角度移动特 别有效。在用于电动工具及平常的手动工具两者的单手操作上，该螺丝的借着 压按接合固持在该工具上特别有用的，且特别是用于由诸如钛、不锈钢及其它 的非磁性材料所制成的螺丝。
中央顶点17的长度可以短于凹部3的高度，以使得工具6的接合区段16 可以进入凹部3。
优点
工具的下方部份17及螺丝头的底部部份11之间的压按连接形态使得螺丝 能够继续保留在工具上而不会掉出。此为除了我们的美国第6， 951， l58号专利 说明书的限制螺丝'摇晃，的特征以外的优点。工具6及螺丝头1上的作用力 配合连接将螺丝头保持在工具上，包括像是钛(广泛地用于人类骨头中所使用 的螺丝)及建筑构造中所使用的不锈钢螺丝的非磁性材料。此设计能够在所有凹部-螺丝应用上有稳定的干涉配合。
权利要求
1. 一种用于驱动一螺丝的系统，其包含一螺丝及一对应的工具，该螺丝头具有一位于该螺丝头的上方表面中的内六角凹槽(2)；一内六角平面形式的上方周围壁部(9)，其向下延伸进入该螺丝头，该上方周围壁部(9)平行于或几乎平行于该螺丝的主轴；一倾斜的过渡表面(15)，其相对该上方周围壁部(9)的下方边缘向下且向内延伸；及一锥形凹部(11)，其由该倾斜的过渡表面(15)的下方边缘向下延伸；其中该螺丝头的尺寸使得该当该螺丝头被一具有上方(16)及下方(17)接合区段的工具(6)所接合时，且其中该上方接合区段(16)以一角度相对于工具所要接合的螺丝主轴线向下成锥形，且该下方接合区段(17)向下成锥形，使得在该锥形凹部(11)的表面与该下方锥形接合区段(17)的外部表面之间有一‘附着-配合’，且与该倾斜的过渡表面(15)不会接合。
2. 如权利要求1所述的系统，其中该上方接合区段(16)以0. 1至2. 5度的一个角度成锥形。
3. 如权利要求1或2所述的系统，其中该上方接合区段(16)以0. 5及1. 5度的一个角度成锥形。
4. 如权利要求1至3其中任一项所述的系统，其中于该工具的下方接合区段(17)中，该工具以与该螺丝中的凹部(ll)相同的角度成锥形，以使得该工具可与该螺丝进行一 '附着-配合'的压按连接。
5. 如权利要求4所述的系统，其中在该工具的上方及下方接合区段之间有一过渡区域(19)，在此过渡区域中该工具不会与该螺丝进行接触。
6. 如权利要求4或5所述的系统，其中在该工具的上方接合区段(16)中，该工具(6)以一个比该螺丝的一周围壁部(9)稍微更尖锐的角度成锥形。
7. 如权利要求1至6其中任一项所述的系统，其中该锥形凹部(11)为圓形平面形式。
8. 如权利要求7所述的系统，其中在该上方周围壁部的上方边缘处与该上方接合区段(16)有一较紧密的配合，且在该上方周围壁部(9)的下方边缘处与 该上方接合区段(16)有一较松弛的配合。
9. 一种用于当做如前述权利要求其中任一项所述的系统的一部份使用的 工具。
10. —种用于当做如前述权利要求其中任一项所述的系统的一部份使用的螺丝。
11. 一种用于当做如前述权利要求其中任一项所述的系统的 一部份使用的 头座准备工具(header tooling)。
全文摘要
一种用于驱动螺丝的系统，其包含一螺丝及一对应的工具，该螺丝头具有一位于螺丝头上方表面中的内六角凹槽(2)、一内六角平面形式的上方周围壁部(9)，其向下延伸进入螺丝头之中，该上方周围壁部(9)平行于或几乎平行于该螺丝的主轴、一倾斜的过渡表面(15)，其相对上方周围壁部(9)的下方边缘向下且向内延伸、及一锥形凹部(11)，其由该倾斜的过渡表面(15)的下方边缘向下延伸，其中该螺丝头的尺寸使得该当该螺丝头被一具有上方(16)及下方(17)接合区段的工具(6)所接合时，且其中该上方接合区段(16)以一角度相对工具所要接合的螺丝的主轴向下成锥形，且该下方接合区段(17)向下成锥形，以致于在该锥形凹部(11)的表面与下方锥形接合区段(17)的外部表面之间有一“附着-配合”，及与该倾斜的过渡表面(15)不会接合。
文档编号F16B23/00GK101484710SQ200680054351
公开日2009年7月15日 申请日期2006年11月9日 优先权日2006年4月24日
发明者J·埃德兰 申请人:泰普德来夫公司