渐细的叶片状驱动器和紧固件制造技术

本发明专利技术公开了一种渐细的叶片状驱动器和紧固件。提供了一种紧固件系统，所述紧固件系统包括紧固件和驱动器，所述紧固件和驱动器的每一个具有限定驱动表面的三个交替的叶片和凹槽。所述三个交替的叶片和凹槽分别由外半径部分、驱动侧过渡部分、内过渡半径以及反向驱动部分限定。所述紧固件凹口和所述驱动器还分别具有由所述外过渡半径限定的侧壁，所述侧壁相对于旋转轴线以一渐细角渐细。所述紧固件侧壁可以以大约60°渐细。所述驱动器侧壁可以以大约60°渐细。替代地，所述驱动器侧壁可以以比所述凹口侧壁的渐细角小至少10°的角度（诸如，42°）渐细。所述驱动侧过渡部分限定一驱动角，所述驱动角可以在0°与5°之间。

【技术实现步骤摘要】
渐细的叶片状驱动器和紧固件本申请是申请日为2018年8月18日、申请号为201680048353.6、专利技术名称为“渐细的叶片状驱动器和紧固件”的专利技术专利申请的分案申请。本国际专利申请要求2016年8月18日提交的美国临时专利申请第62/206,555号的优先权和权益，该申请通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种扭矩传送驱动器，其用于从扭矩发生源(诸如，动力驱动器)将扭矩传送至紧固件以用于结构或装置的组装。
技术介绍
用于扭矩传送系统的扭矩传送驱动器以及那些系统中使用的紧固件是本领域熟知的。驱动器的钻头具有特定形状的凹口或突起，该凹口或突起与紧固件中的互补形状的突起或凹口匹配。更常规熟知的扭矩传送系统之一是市场上称为PHILLIPS®(菲利普)驱动系统的十字型驱动系统。例如，参见美国专利第2,046,837号。已经提出了许多外形和形状的扭矩传送驱动系统。例如，参见美国专利第2,397,216号。另外，一些现有的驱动系统包括三个叶瓣或叶片。例如，参见美国专利第4,084,478号和第8,182,187号。四叶片、五叶片和六叶片的花键型扭矩传送系统是熟知的。在美国专利第2,969,250号；第3,187,790号;第3,584,667号;第4,970,922号和第5,279,190号中描述了这些四叶片、五叶片和六叶片扭矩传送系统以及它们的紧固件和驱动器的示例。较早版本的此类花键型扭矩传送驱动系统具有方形转角，因此对应的紧固件凹口是制作起来困难且昂贵的，并且导致紧固件和/或驱动器中的应力，该应力随重复使用而引起疲劳失效。稍后版本的五叶片和六叶片花键型扭矩驱动系统具有多个交叉相对的弯曲表面，它们围绕紧固件头部或驱动器钻头的360°圆周均匀地分布以便形成交错的系列的叶片和沟槽(flutes)。这些稍后的扭矩驱动系统克服了最早的花键型系统中固有的一些问题，但通常不能保持小于五度的叶片驱动角。当施加更高的扭矩时，力分量将提高，从而导致叶片失效或从紧固件或驱动器脱落。这些稍后的花键型扭矩驱动系统中的一个版本在市场上被称为TORX®驱动系统，其具有基于匹配的弧形表面的六叶片和五叶片构造，其被设计成获得在10°至20°的范围内的驱动角。参见美国专利第3,584,667号。稍后版本的该花键型扭矩传送驱动系统通过使由第一系列的椭圆形弯曲表面形成的紧固件头部的从动表面和扭矩驱动器的驱动表面两者具有在它们之间交错的第二系列的椭圆形弯曲表面来将驱动角减小至零。这些椭圆形弯曲表面中的一个系列是凸形的，而椭圆形弯曲表面的交错的系列是凹形的。交错的凸形和凹形的椭圆形弯曲表面平缓且相切地合并以限定一系列交错的沟槽和叶片，该沟槽和叶片围绕紧固件头部或驱动器钻头的360°圆周延伸。紧固件头部和驱动器钻头的叶片和沟槽两者都具有椭圆形弯曲截面。并且，由于这些部件的交错的特性，椭圆形弯曲叶片的中心和椭圆形弯曲沟槽的对应的中心设置在正六边形(但不是同一个六边形)的顶端。参见美国专利第5,279,190号。这种叶片状扭矩传送驱动系统的一个实施例已作为TORXPLUS®驱动系统在市场上销售。某些现有的扭矩传送驱动器受限于它们专用于一种或有限数量的尺寸的具有驱动表面的紧固件，该紧固件具有与驱动器的尺寸对应的凹口或突起。例如，以商品名TORX®销售的叶片状紧固件需要一定直径的单独的驱动器来配合每个尺寸的对应紧固件。这意味着组装者在现场必须保持一组驱动器，并且每次在安装不同尺寸的紧固件时，从该组中取出不同尺寸的钻头并安装在扭转枪上。例如，需要T-1TORX®驱动器来驱动T-1TORX®紧固件，以及需要T-2TORX®驱动器来驱动T-2TORX®紧固件，依此类推。其它紧固件系统（诸如，以商标名PHILLIPS®出售的十字型系统）可以驱动多于一种尺寸的紧固件，但是这些系统易于发生驱动器从紧固件滑出(cam-out)。滑出是旋转抬升运动，通过该运动驱动器抬升出紧固件凹口，这在紧固件和驱动器具有能够实现表面之间的滑动运动的成角的表面时引起。由现有的扭矩传送系统引起的滑出导致对紧固件和驱动器的损害，阻碍紧固件被紧固至适当的扭矩，以及产生损害组件中的部件的刨边和毛刺。现有的系统造成安装不同尺寸的紧固件的组装者的低效率，组装者必须拿一种驱动器来安装一种尺寸的紧固件，并且拿另一种驱动器来安装另一种尺寸的紧固件，或者替代地尝试用错误尺寸的驱动器或会滑出的驱动器来驱动紧固件，这就算可行也增加了困难。用对于紧固件来说过大或过小的驱动器来驱动紧固件阻碍驱动器的适当就位，从而增加了驱动器从紧固件滑出、紧固件的凹口或突起的脱落或剪切和/或具有不适当扭矩的紧固件安装的可能性(prospect)。这表现为安装中的低效率和浪费以及提高的组件中的误安装紧固件以及组件失效的发生率。过去的十字型（例如，PHILLIPS®）驱动器的渐细的驱动系统被熟知的是在扭矩下从紧固件滑出，从而导致紧固件和驱动器的损害和浪费，伴随降低的效率和提高的误安装紧固件和误组装产品、装置和机器的发生率。此外，现有的花键型系统对于螺纹形成和螺纹切削的紧固件较为低效，因为驱动器趋于从紧固件中滑出并且驱动器在紧固件中晃动不能维持轴向对准。所有这些问题在极小尺寸的紧固件头部和扭转驱动器中更严重，特别是对于具有小于0.063英寸（1.6毫米）的主螺纹直径的紧固件，并且更特别地对于具有小于大约0.039英寸(1.0毫米)的主螺纹直径的紧固件。除了上述问题以外，由于所涉及的小的紧固件尺寸、叶片尺寸和间隙公差，这些小紧固件趋于在使用中变形。仍然需要一种包括能够解决前述问题的驱动器和紧固件的紧固系统。
技术实现思路
一种紧固件系统，该紧固件系统包括：紧固件，该紧固件具有头部和螺纹柄，该头部具有凹口，该凹口由围绕旋转轴线的一系列的三个交替的叶片和凹槽限定，每个交替的叶片和凹槽顺序地由外半径部分、驱动侧过渡部分、内过渡半径以及反向驱动部分限定，该凹口具有由外半径部分限定的侧壁，该侧壁与旋转轴线成大约60°的渐细角；以及驱动器，该驱动器包括渐细形状的钻头，该钻头由围绕旋转轴线的一系列的三个交替的叶片和凹槽限定，每个交替的叶片和凹槽顺序地由外半径部分、驱动侧过渡部分、内过渡半径以及反向驱动部分限定，其中，每个叶片具有渐细的高度和宽度，其中，叶片宽度与叶片高度之比基本上是恒定的，以及其中，驱动器叶片具有由外半径部分限定的侧壁，该侧壁与旋转轴线的渐细角小于或等于凹口侧壁的渐细角。在一些实施例中，驱动器侧壁与旋转轴线成大约60°的渐细角。在一些实施例中，驱动器侧壁与旋转轴线成大约42°的渐细角。在一些实施例中，驱动器侧壁的渐细角比凹口侧壁的渐细角小至少10°。在一些实施例中，驱动侧过渡部分是线性的并且限定相对于从旋转轴线延伸并且与内过渡半径相切的径向线的驱动角。在一些实施例中，驱动角在大约0°与5°之间。在一些实施例中，驱动侧过渡部分的长度在叶片高度的大约20%与60%之间。在一些实施例中，内过渡半径包括由第一半径限定的第一段和由大于第一半径的第二半径限定的第二段。在一些实施例中，驱动器包括末端部分，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧固件系统，所述紧固件系统包括：/n紧固件，所述紧固件具有头部和螺纹柄，所述头部具有凹口，/n所述凹口由围绕旋转轴线的一系列的三个交替的叶片和凹槽限定，所述交替的叶片和凹槽的每一个顺序地由外半径部分、驱动侧过渡部分、内过渡半径以及反向驱动部分限定，/n所述凹口具有由所述外半径部分限定的侧壁，所述侧壁与所述旋转轴线成大约60°的渐细角；以及/n驱动器，所述驱动器包括渐细形状的钻头，所述钻头由围绕旋转轴线的一系列的三个交替的叶片和凹槽限定，所述交替的叶片和凹槽顺序地由外半径部分、驱动侧过渡部分、内过渡半径以及反向驱动部分限定，/n其中，每个叶片具有渐细的高度和宽度，其中，叶片宽度与叶片高度之比基本上恒定，以及/n其中，所述驱动器叶片具有由所述外半径部分限定的侧壁，所述侧壁相对于所述旋转轴线的渐细角小于或等于所述凹口侧壁的渐细角。/n

【技术特征摘要】
20150818 US 62/2065551.一种紧固件系统，所述紧固件系统包括：
紧固件，所述紧固件具有头部和螺纹柄，所述头部具有凹口，
所述凹口由围绕旋转轴线的一系列的三个交替的叶片和凹槽限定，所述交替的叶片和凹槽的每一个顺序地由外半径部分、驱动侧过渡部分、内过渡半径以及反向驱动部分限定，
所述凹口具有由所述外半径部分限定的侧壁，所述侧壁与所述旋转轴线成大约60°的渐细角；以及
驱动器，所述驱动器包括渐细形状的钻头，所述钻头由围绕旋转轴线的一系列的三个交替的叶片和凹槽限定，所述交替的叶片和凹槽顺序地由外半径部分、驱动侧过渡部分、内过渡半径以及反向驱动部分限定，
其中，每个叶片具有渐细的高度和宽度，其中，叶片宽度与叶片高度之比基本上恒定，以及
其中，所述驱动器叶片具有由所述外半径部分限定的侧壁，所述侧壁相对于所述旋转轴线的渐细角小于或等于所述凹口侧壁的渐细角。


2.根据权利要求1所述的紧固件系统，其中，所述驱动器侧壁与所述旋转轴线成大约60°的渐细角。


3.根据权利要求1所述的紧固件系统，其中，所述驱动器侧壁与所述旋转轴线成大约42°的渐细角。


4.根据权利要求1所述的紧固件系统，其中，所述驱动器侧壁的所述渐细角比所述凹口侧壁的所述渐细角小至少10°。


5.根据权利要求1所述的紧固件系统，其中，所述驱动侧过渡部分是线性的并且限定相对于从所述旋转轴线延伸并且与所述内过渡半径相切的径向线的驱动角。


6.根据权利要求5所述的紧固件，其中，所述驱动角在大约0...

【专利技术属性】
技术研发人员：RW卢克斯，DK布莱斯，S里斯金，
申请(专利权)人：英法斯泰克知识产权私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG