BR112015026943B1 - Ferramenta acionadora e processo para usar uma ferramenta acionadora - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVOS DE FERRAMENTA PARA FIXAÇÃO DE ELEMENTOS DE CONECTOR Um aparelho de ferramenta acionadora é fornecido para proporcionar um agarre seguro, inserção de acionamento e liberação de uma ampla faixa de elementos de conexão e/ou fixação tal como parafusos ou cavilhas. Esses dispositivos acionadores podem ser utilizados para uma ampla faixa de aplicativos em muitos campos. A ferramenta acionadora, em algumas modalidades, pode incluir um eixo acionador; um ou mais elementos acionadores projetando a partir do eixo acionador e possuindo uma região de base próxima ao eixo acionador e uma região distal para longe do eixo acionador, onde cada elemento acionador inclui um ou mais pinos adequados para inserção em um encaixe possuindo uma ou mais paredes internas; e um ou mais acessórios de fixação em cada elemento acionador.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se geralmente a um aparelho de ferramenta de acionador, e mais particularmente a um dispositivo e método aperfeiçoados para agarrar, inserir e liberar uma faixa ampla de elementos de conexão e/ou fixação.

Fundamentos da Invenção

[002] O pedido de patente U.S. No. 2005/0120838 de Gottlieb & Carroll descreve uma ferramenta de acionamento com um elemento de acionamento cujo desenho compreende um único par de duas mandíbulas separadas com uma seção transversal periférica externa e retangular separada por um espaço ou corte que se estende até a ponta do elemento de acionamento e que tenta engatar diretamente o encaixe na seção dianteira de um elemento de fixação/enroscamento. Esse espaço ou corte entre as duas mandíbulas dessa técnica anterior é cortado em um eixo paralelo a cada uma das mandíbulas. As duas mandíbulas são formatadas de modo que as extremidades distais de cada mandíbula afunilem de uma forma convergente a partir das extremidades proximais das mandíbulas de modo que quando são inseridas no encaixe do parafuso/cavilha, as duas mandíbulas convergentes convergem ainda mais (comprimem) na direção uma da outra criando um ângulo de liberação entre as duas mandíbulas e o encaixe. Portanto, essa técnica anterior ensina um desenho que apresenta falhas severas de uma perspectiva de engenharia que de fato não fornece a força de agarre adequada (retenção) das mandíbulas de seu elemento de acionamento no encaixe do parafuso/cavilha.

[003] Como descrito acima, o elemento de acionamento da técnica anterior de sua ferramenta de acionamento também é especificamente limitado a duas e apenas duas mandíbulas, e o dito par de mandíbulas singular é limitado a um formato transversal retangular para inserção em um encaixe poligonal.

[004] Como descrito acima, o elemento de acionamento de qualquer ferramenta de acionador aperfeiçoada é submetido a duas forças de tensão quando (i) é inicialmente engatado diretamente (por fricção) ao encaixe (na parte dianteira) do parafuso/cavilha. (ii) aciona os ditos parafusos/cavilhas por esse desenho da técnica anterior resultando em perda de engate por fricção dessa ferramenta de acionamento depois da inserção nos encaixes dos parafusos/cavilhas e desmonte permanente do par de mandíbulas singular do elemento de acionamento dessa ferramenta de acionamento quando tenta acionar os ditos parafusos/cavilhas para dentro de seus locais alvo.

Sumário da Invenção

[005] Dispositivos de ferramenta reutilizáveis são fornecidos para garantir o agarre e acionamento de uma ampla faixa de elementos de conexão e/ou fixação tal como parafusos ou cavilhas. Esses dispositivos de ferramenta podem ser produzidos em kits de vários tamanhos e comprimentos e utilizados para uma ampla faixa de aplicações em muitos campos.

[006] Em algumas modalidades, uma ferramenta de acionamento é fornecida, incluindo um eixo de acionamento possuindo um eixo de rotação para acionar um componente de fixação; um ou mais elementos de acionamento projetando a partir do eixo de acionamento e possuindo uma região de base próxima ao eixo de acionamento e uma região distal longe do eixo de acionamento, onde cada elemento de acionamento inclui um ou mais pinos adequados para a inserção em um encaixe possuindo uma ou mais paredes internas; um ou mais acessórios de fixação em cada elemento acionador, onde os acessórios de segurança de um elemento acionador, engatam por fricção, de forma individual ou coletiva, uma ou mais paredes internas do encaixe utilizando uma força de mola; onde cada acessório de fixação inclui um ou mais braços de flexão que são fixados a um pino ou uma parte de um pino, cada braço de flexão possuindo uma protuberância se estendendo em uma direção externa e/ou possuindo uma parede externa que forma um ângulo obtuso com relação ao plano normal do eixo de rotação e na direção do corpo dos braços de flexão e cada acessório de fixação incluindo um ou mais cortes no elemento acionador se estendendo geralmente na direção distal para receber uma parte do braço de flexão; um ou mais acessório de guia ao longo de cada braço de flexão para guiar o elemento acionador para dentro do encaixe e comprimindo o braço de flexão na direção de um dos cortes para fornecer a força de mola; onde a ferramenta acionadora inclui uma pluralidade de elementos acionadores ou inclui um elemento acionador possuindo um formato não circular; e onde os acessórios de fixação são dispostos de modo que a força de torque necessária para acionar um componente de fixação seja geralmente desacoplada da força de fricção para engatar o encaixe do componente de fixação.

[007] Em uma modalidade adicionalmente, a ferramenta acionadora é uma ferramenta de múltiplos encaixes compreendendo dois ou mais elementos acionadores, cada elemento acionador sendo configurado para encaixar em um encaixe possuindo uma seção transversal geralmente circular.

[008] Em modalidades adicionais, cada elemento acionador possui um centro, um pino que é dividido em um primeiro e um segundo braço de flexão pelo corte intercalado entre os primeiro e segundo braços de flexão; onde o primeiro braço de flexão está mais perto do eixo de rotação do que o segundo braço de flexão, a direção de corte no plano perpendicular ao eixo de rotação sendo geralmente na direção da rotação na posição do elemento acionador.

[009] Em modalidades adicionais, a distância de separação entre os braços de flexão na região perto da base do elemento acionador é menor do que a distância de separação entre os braços de flexão na região distal do elemento acionador.

[010] Em modalidades adicionais, cada braço de flexão da ferramenta acionadora possui uma seção transversal no pleno perpendicular ao eixo de rotação que é geralmente um segmento de círculo, onde um segmento de círculo é definido pela área de um círculo que é cortado por uma corda.

[011] Em modalidades adicionais, a seção transversal do braço de flexão muda em distâncias diferentes a partir do eixo acionador.

[012] Em modalidades adicionais, cada braço de flexão possui geralmente o mesmo formato.

[013] Em modalidades adicionais, um eixo na base dos braços de flexão é orientado em uma direção distal que é geralmente paralela ao eixo de rotação do eixo acionador.

[014] Em modalidades adicionais, a força de rotação agindo em cada elemento acionador para acionar um componente de fixação é geralmente perpendicular à força de fricção para prender o elemento acionador ao componente de fixação.

[015] Em modalidades adicionais, a ferramenta acionadora inclui um elemento acionador único e o elemento acionador possui um formato não circular para inserção em um encaixe de um componente de fixação possuindo geralmente o mesmo formato não circular de modo que qualquer movimento de rotação do elemento acionador em torno do eixo de rotação do eixo acionador gire o componente de fixação.

[016] Em modalidades adicionais, o corte do acionador é angulado com relação ao eixo de rotação.

[017] Em modalidades adicionais, o braço de flexão possui uma protuberância localizada perto da região distal do braço de flexão e se estendendo para longe do centro do elemento acionador.

[018] Em modalidades adicionais, o corte se estende para dentro do eixo acionador.

[019] Em modalidades adicionais, a seção transversal do elemento acionador possui geralmente o formato de um hexágono regular.

[020] Em modalidades adicionais, a seção transversal do elemento acionador é geralmente uniforme, exceto pelo acessório guia e o corte.

[021] Em modalidades adicionais, o elemento acionador inclui uma seção de corte vazado vertical e uma seção de corte vazado longitudinal para definir o braço de flexão, onde o braço de flexão é uma presilha de mola.

[022] Em modalidades adicionais, múltiplos conjuntos de seções de corte vazado vertical e longitudinal são incorporados ao elemento acionador para definir múltiplos braços de flexão, onde cada um dos múltiplos braços de flexão é uma presilha de mola.

[023] Em modalidades adicionais, o acessório de guia é uma região afunilada ou curva na borda dianteira do braço de flexão, posicionada de modo que o braço de flexão seja comprimido automaticamente para dentro na direção do corte quando o elemento acionador é inserido em um encaixe.

[024] De acordo com algumas modalidades, um processo é fornecido, incluindo: o fornecimento de uma ferramenta acionadora e um componente de fixação possuindo um ou mais encaixes; o engate de cada um dos um ou mais elementos acionadores da ferramenta acionadora pela inserção de cada elemento acionador em um dos encaixes do componente de fixação; a rotação da ferramenta acionadora de modo que o componente de fixação seja girado e/ou acionado para dentro de um componente ao qual se torna anexado; o desengate da ferramenta acionadora a partir do componente de fixação; onde a etapa de engate inclui uma etapa de compressão de um braço de flexão na direção de um corte de modo que o elemento acionador possa encaixar dentro do encaixe, onde o braço de flexão cria uma força de mola contra uma parede do encaixe.

[025] Em algumas modalidades, a etapa de rotação da ferramenta acionadora cria uma força de acionamento em uma parede interna de cada um dos encaixes, onde a força de acionamento é perpendicular à força de mola.

[026] Em modalidades adicionais, o braço de flexão retorna para uma posição inicial depois de desengatar a ferramenta acionadora do componente de fixação.

[027] Em modalidades adicionais, o componente de fixação é um parafuso sem cabeça possuindo um eixo e uma parede inferior, onde a parede inferior limita a profundidade de inserção de cada elemento acionador em um encaixe correspondente do componente de fixação.

[028] De acordo com modalidades adicionais, uma ferramenta acionadora é fornecida e pode incluir um eixo acionador possuindo um eixo de rotação para acionar um componente de fixação; um elemento acionador projetado a partir do eixo acionador e possuindo uma região de base próxima ao eixo acionador e uma região distal para longe do eixo acionador, onde o elemento acionador inclui um pino adequado para inseria em um encaixe possuindo uma ou mais paredes internas; um ou mais acessórios de fixação em cada elemento acionador, onde os acessórios de fixação de um elemento acionador engatam por fricção, de forma individual ou coletiva, uma ou mais paredes internas do encaixe utilizando uma força de mola; onde cada acessório de fixação inclui um mecanismo de presilha de mola formando braços de flexão que são fixados ao pino ou uma parte do pino, o braço de flexão possuindo uma protuberância que se estende em uma direção externa e/ou possuindo uma parede externa que forma um ângulo obtuso com relação ao plano normal do eixo de rotação e na direção do corpo dos braços de flexão e cada acessório de fixação inclui um ou mais cortes no elemento acionador se estendendo geralmente na direção distal para receber uma parte do braço de flexão; e um ou mais acessório de guia ao longo do dito braço de flexão para guiar o elemento acionador para dentro do encaixe e comprimindo o braço de flexão na direção de um corte para fornecer a força de mola.

Breve Descrição dos Desenhos

[029] Os princípios e a operação do sistema, aparelho e método de acordo com a presente invenção podem ser mais bem compreendidos com referência aos desenhos, e descrição a seguir, sendo compreendido que esses desenhos são fornecidos para fins ilustrativos apenas e não devem ser limitadores, nos quais: A figura 1A é uma ilustração esquemática de uma perspectiva lateral de um elemento de pino acionador de encaixe da técnica anterior de tensão negativa; A figura 1B é uma ilustração esquemática de uma perspectiva lateral de um elemento de pino acionador de encaixe ilustrativo de acordo com algumas modalidades; A figura 1C é uma ilustração esquemática de uma perspectiva lateral de um elemento de pino acionador de encaixe ilustrativo com uma cunha aperfeiçoada, de acordo com algumas modalidades; A figura 1D é uma ilustração esquemática de uma perspectiva angulada de uma ferramenta acionadora de múltiplos encaixes, de acordo com algumas modalidades; A figura 1E é uma ilustração esquemática de uma perspectiva de lado aproximado de uma seção superior de uma ferramenta acionadora de múltiplos encaixes com 2 pinos acionadores de acordo com algumas modalidades; A figura 1Fa é uma ilustração esquemática do lado inferior de uma cavilha de encaixe duplo de acordo com algumas modalidades; A figura 1Fb é uma ilustração esquemática do lado superior de uma cavilha de encaixe duplo, de acordo com algumas modalidades; A figura 1G é uma ilustração esquemática de uma perspectiva lateral de uma ferramenta acionadora de múltiplos encaixes com 2 pinos acionadores acoplados a uma cavilha de encaixe duplo de acordo com algumas modalidades; As figuras 1H e 1I são ilustrações esquemáticas de uma perspectiva plana de um flange limitador de elemento acionador de encaixe, de acordo com várias modalidades; A figura 1J é uma ilustração esquemática de uma perspectiva elevada de um flange limitador de elemento acionador de encaixe de acordo com algumas modalidades; A figura 2A é uma ilustração esquemática de uma perspectiva lateral de uma ferramenta acionadora de presilha de mola de acordo com algumas modalidades; A figura 2B é uma ilustração esquemática de uma perspectiva superior de uma cavilha associada com uma ferramenta acionadora de presilha de mola de acordo com algumas modalidades; A figura 2C é uma ilustração esquemática de uma vista lateral aproximada de uma seção superior de uma ferramenta acionadora de presilha de mola de acordo com algumas modalidades; A figura 2D é uma ilustração esquemática de uma vista angulada aproximada de uma seção superior/lateral de uma ferramenta acionadora de presilha de mola de acordo com algumas modalidades; A figura 2E é uma ilustração esquemática de uma vista angulada lateral superior aproximada de uma seção superior de uma ferramenta acionadora de presilha de mola de acordo com algumas modalidades; A figura 2F é uma ilustração esquemática de uma vista lateral de uma seção superior de uma ferramenta acionadora de presilha de mola com dois mecanismos de mola, de acordo com algumas modalidades; e A figura 2G é uma ilustração esquemática de uma vista lateral aproximada de uma seção superior de uma ferramenta acionadora de presilha de mola com dois mecanismos de mola de acordo com algumas modalidades.

[030] Será apreciado que por motivos de simplicidade e clareza de ilustração, os elementos ilustrados nos desenhos não foram necessariamente desenhados em escala. Por exemplo, as dimensões de alguns dos elementos podem ser exageradas com relação a outros elementos por motivos de clareza. Adicionalmente, onde considerado adequado, referências numéricas podem ser repetidas entre os desenhos para indicar elementos correspondentes ou análogos por todas as várias vistas.

Descrição Detalhada da Invenção

[031] A descrição a seguir é apresentada para permitir que os versados na técnica criem e façam uso da invenção de acordo com o contexto de uma aplicação particular e suas exigências. Várias modificações às modalidades descritas serão aparentes aos versados na técnica, e os princípios gerais definidos aqui podem ser aplicados a outras modalidades. Portanto, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades particulares.

[032] O agarre seguro de múltiplos elementos de fixação/conexão por uma ferramenta acionadora reutilizável de modo que esses mesmos elementos possam ser acionados (enroscados) em um orifício alvo (enroscados e desenroscados) ou um local alvo completamente não preparado e ferramenta acionadora podendo então ser rapidamente e facilmente desengatada do elemento de fixação/conexão (parafuso/cavilha) sem mudar de forma alguma a posição do elemento de fixação/conexão no local alvo dentro do qual foi inserido pela ferramenta acionadora é um desafio da engenharia.

[033] Será apreciado que uma ferramenta acionadora deve permitir a funcionalidade aperfeiçoada acima das ferramentas conhecidas da técnica, deve incorporar um elemento de acionamento cujo desenho permite a inserção em um encaixe do elemento de fixação/conexão localizado dentro da parte dianteira ou corpo do elemento de fixação/conexão.

[034] Será apreciado adicionalmente que uma ferramenta de acionamento aperfeiçoada deve incorporar em seu desenho um elemento de acionamento cujas paredes laterais externas devem se adaptar e encaixar de forma mais justa possível quando inserido múltiplas vezes em diferentes paredes laterais internas dos encaixes dos múltiplos elementos de fixação/conexão de modo a fornecer o engate por fricção adequado e direto da ferramenta acionadora aos elementos de fixação/conexão

[035] Será adicionalmente apreciado que o desenho do elemento de acionamento da ferramenta acionadora aperfeiçoada deve ser trabalhado para permitir múltiplas utilizações da ferramenta (múltiplos acionamentos) sem perda de engate (encaixe por fricção) do elemento de acionamento no encaixe do elemento de fixação/conexão depois do uso repetido da ferramenta acionadora para acionar (enroscar) inúmeros elementos de fixação e conexão diferentes (parafuso/cavilha). Adicionalmente, o elemento de acionamento deve ser projetado para permitir a liberação rápida e fácil do parafuso ou cavilha sendo inserido ou extraído, quando necessário, com efeito imperceptível no efeito na posição de parafuso ou cavilha.

[036] Será apreciado que o elemento acionador da ferramenta acionadora aperfeiçoada pode ser colocado sob forças de tensão quando engata inicialmente (por fricção) por deslizamento para dentro do encaixe do parafuso/cavilha, e quando aciona (enrosca) o parafuso/cavilha em seu local alvo.

[037] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, um elemento acionador cujo desenho mantém o engate direto (encaixe por fricção) para apenas umas poucas inserções da ferramenta acionadora em uns poucos encaixes de vários parafusos/cavilhas tem um valor limitado ao usuário visto que exige que o usuário compre muitas dessas ferramentas quando da colocação de inúmeros elementos de fixação/conexão (parafusos/cavilhas). Uma ferramenta acionadora cujo desenho falhar em permitir a manutenção desse engate justo quando a ferramenta acionadora é utilizada para acionar de forma ativa (enroscar) múltiplos parafusos/cavilhas também terá um valor limitado para o usuário.

[038] Modalidades não limitadoras da invenção incluem ferramentas acionadoras aperfeiçoadas descartáveis ou reutilizáveis que podem incluir em uma primeira modalidade, uma ferramenta acionadora de múltiplos encaixes e em uma segunda modalidade, a ferramenta acionadora de encaixe de presilha de mola, como descrito acima.

[039] Outras modalidades da invenção podem ter elementos de agarre tal como acessórios ou elementos de agarre portáteis que diferem dos descritos abaixo.

[040] Referência é feita agora às figuras 1D-E e 1G-1J, que são ilustrações gráficas de diferentes vistas de uma ferramenta acionadora de múltiplos encaixes e cavilhas associadas, de acordo com algumas modalidades, para permitir o uso repetido da ferramenta acionadora sem perda de engate do elemento de acionamento no encaixe dos elementos de fixação/conexão, e a liberação rápida do parafuso ou cavilha sendo inserido ou extraído, quando necessário, com um efeito mínimo na posição da cavilha ou parafuso.

[041] Por exemplo, a ferramenta acionadora de múltiplos encaixes 1 inclui uma seção de cabeça 1a, um flange limitador de corpo de eixo 1d, corpo de eixo acionador 1c, flange limitador do elemento acionador de encaixe 1e e elementos de pino acionador de encaixe 1b. A ferramenta acionadora de múltiplos encaixes 1 apresenta dois ou mais conjuntos de (isso é, múltiplos) braços de flexão 1b, cujo formato transversal periférico externo é preferivelmente adequadamente redondo com cortes em cada conjunto de elementos de pino acionador 1o, e onde cada elemento de pino acionador 1o desliza para dentro de um encaixe separado (cuja seção transversal é preferivelmente correspondentemente redonda) de um cabeçote de encaixes múltiplos de cada elemento de fixação/conexão. Como pode ser observado em uma modalidade na figura 1C, o corte do elemento de pino acionador de encaixe 1f ilustra como cada corte pode ser feito propositalmente em um ângulo divergente para cada meia seção de cada par de pinos acionadores. Cada elemento de pino de múltiplos acionadores 1o é propositalmente esmerilhado de modo que cada braço de flexão 1b divirja do outro. Quando esses elementos de engate divergentes são inseridos em um encaixe correspondente, cada corte de ângulo divergente permite que cada uma das paredes laterais externas dos braços de flexão engatem por fricção, separadamente, (através de uma ação de mola de cada braço de flexão de cada pino) as paredes laterais internas de cada encaixe separado e correspondente da cabeça de múltiplos encaixes de cada parafuso/cavilha, sem desmontar permanentemente cada um dos elementos de pino acionador.

[042] Em geral, os elementos de pino 1o podem ser configurados de forma perpendicular ao flange limitador de elemento acionador de encaixe 1e, no entanto, podem ser angulados também. Em geral, cortes 1f podem ser configurados para estarem em paralelo um ao outro. Por exemplo, como observado na figura 1D, cada pino diverge em seu ângulo de sua extremidade proximal, como pode ser observado na figura 1B, de modo que as tensões de mola resultantes quando inserido no encaixe do parafuso/cavilha cause o efeito de cunha desejado. Em modalidades adicionais, os cortes 1f podem ser afunilados como observado na figura 1C.

[043] Como pode ser observado na figura 1E, o ângulo Beta (β) da extremidade distal do corte 1j do elemento de pino acionador e o ângulo alfa (a) da extremidade proximal do corte 1m do elemento acionador podem variar para gerar uma tensão necessária específica, por exemplo, onde o ângulo de 1j é preferivelmente maior do que o ângulo de 1m, para criar uma tensão de dobra variável nos elementos de pino 1o. Como pode ser observado, em geral, o ângulo de corte proximal a pode ser menor do que o ângulo de corte distal β, resultando da construção da divisão 1f, de acordo com as propriedades elásticas dos materiais sendo utilizados. Em geral, pinos 1o podem ser construídos a partir de um metal ou polímero, por exemplo, um metal flexível ou outro material, para permitir a rigidez equilibrada com capacidade de dobra, para permitir que a tensão controlada seja gerada de acordo com as propriedades de elasticidade do material sendo utilizado. Obviamente, pinos e/ou cortes podem ser construídos com vários formatos, formas, materiais e posições para gerar forças necessárias, de acordo com as exigências da ferramenta acionadora 1.

[044] Como pode ser observado na figura 1A, a técnica anterior (Gottlieb, pedido de patente US No. US 2005120838 A1) utiliza um dispositivo de afunilamento convergente de seus braços de flexão de pino acionador 1b' (mandíbulas poligonais) do elemento acionador 1o' e o corte 1f' entre os braços de flexão 1b' para tentar desenvolver tensão de cunha, no entanto, nessa invenção, o afunilamento interno ou negativo é utilizado, que funciona de forma contrária e ativa impedindo, assim, o engate. Como pode ser observado nas figuras 1B e 1C, os braços de flexão do elemento de pino 1b e/ou cortes 1f da presente invenção podem ser configurados para permitir o afunilamento externo ou positivo, para permitir um efeito de cunha ou agarre, para suportar o agarre fácil de um parafuso ou cavilha. Como pode ser observado, o diâmetro 5 da extremidade proximal (10) do elemento de pinos de acionador 1o pode geralmente ser inferior ao diâmetro 6 da extremidade distal dos elementos de pino de acionador 1o, em contraste com a técnica anterior. Adicionalmente, utilizando-se a linha imaginária 8 que se estende a partir da extremidade proximal 10 do elemento de pino acionador 1o, as áreas divergentes 7 das extremidades distais do elemento de pino acionador 10, na presente invenção, é o que gera as forças de mola contra um encaixe sendo engatado, em oposição à área convergente 9 das extremidades distais dos elementos de pino acionador 1o' na técnica anterior, que fornece tensões convergentes (opostas) de seus elementos de pino acionador 1o'.

[045] De acordo com um princípio de engenharia conhecido, um acionador poligonal e desenho de encaixe causam tensão em todos os cantos do acionador poligonal quando inserido no encaixe do parafuso/cavilha e utilizado para acionar o dito parafuso/cavilha. A técnica anterior citada, com seu acionador poligonal e desenho de encaixe (com seu par singular de mandíbulas e corte único entre as ditas duas mandíbulas) adere ao princípio de engenharia citado acima e causa tensão em todos os cantos de cada uma de suas mandíbulas poligonais de sua ferramenta acionadora quando seus elementos de pino acionador 1o' são inseridos em um encaixe poligonal de um parafuso/cavilha, resultando em tensão por compressão e desmonte permanente do corte 1f' entre suas duas mandíbulas na direção de acionamento de torque 1k quando tenta acionar o parafuso/cavilha com sua ferramenta acionadora.

[046] Adicionalmente, como pode ser observado na figura 1D, o elemento acionador de seção de cabeça 1g pode incluir um sulco circunferencial de elemento acionador de seção de cabeça 1h, para permitir a inserção de um mecanismo de fixação de anel, por exemplo, um elemento em formato de "O" flexível (não ilustrado), dentro do sulco de modo que a cabeça possa ser inserida em uma chave tipo catraca (não ilustrada) e preso à catraca (isso é, de modo que não caia da catraca).

[047] Como pode ser observado na figura 1H, o eixo dos cortes 1f nos pinos acionadores respectivos de uma modalidade não preferida da presente invenção são orientados em paralelo a um círculo interno imaginário 1n em torno dos eixos geométricos dos pinos. Tal orientação dos cortes 1f no entanto causaria a dobra e danos inevitáveis ao conjunto de pinos 1o quando a direção de acionamento da força de torque 1k agir no conjunto de pinos 1o pelo enroscamento de um parafuso utilizando a ferramenta acionadora 1.

[048] Como pode ser observado nas figuras 1I e 1J, o eixo de cada corte 1f de cada elemento de pino acionador 1o da presente invenção deve ser preferivelmente orientado (posicionado) em uma tangente com relação ao círculo interno imaginário 1n em torno dos eixos geométricos dos pinos, ou perpendicular à direção do comprimento do eixo, que é preferivelmente equivalentemente perpendicular à direção de torque (movimento) da rotação de acionamento 1k da ferramenta acionadora 1. Adicionalmente, o eixo de corte 1f é adicionalmente orientado de modo a estar tangente à carga de força de torque 1k exercida nos elementos de pino individuais 1o. Essas orientações do corte 1f entre cada conjunto de braços de flexão 1b permite que cada par de braços de flexão 1b de cada pino acionador 1o resista adicionalmente à compressão quando a ferramenta acionadora 1 é inserida nos encaixes correspondentes do parafuso/cavilha e também quando do acionamento do parafuso/cavilha, aperfeiçoando, assim, a rigidez e resistência dos pinos 1o.

[049] Os cotes de cada pino acionador 1o também são adicionalmente alinhados para estarem relativamente ou substancialmente paralelos um ao outro mais ou menos até 5 graus de desvio um do outro, dependendo das exigências de tensão. Essa orientação substancialmente paralela de cada um dos cortes 1f com relação ao outro permite que cada conjunto de pinos acionadores 1o funcione em união de modo que a força de compressão de carga resultante gerada pelo torque nos múltiplos pinos acionadores (quando do acionamento do parafuso/cavilha) não resulte em dobra excessiva dos dois braços de flexão de cada um dos pinos acionadores 1o (dobra excessiva dos pinos comprometeria sua capacidade de agarrar parafusos/cavilhas subsequentes), mas, em vez disso, garante que essas mesmas forças de compressão sejam, de fato, mais ou menos igualmente distribuídas em cada um dos braços de flexão 1b de cada conjunto de pinos acionadores 1o.

[050] Deve-se apreciar adicionalmente que quando se leva em consideração que cada pino acionador 1o é preferivelmente usinado de modo a ser ligeiramente desviado em qualquer direção por uma distância curta como 50 mícrons ou possivelmente menos em sua localização com relação ao outro pino acionador 1o, esse desenho aperfeiçoado cria um agarre tipo cunha adicional do parafuso/cavilha quando cada pino acionador 1o é inserido em cada encaixe correspondente do parafuso/cavilha.

[051] É sabido na engenharia que Torque (T) = 2(F * L). Essa equação significa que a carga de torque de acionamento em uma ferramenta de acionamento é igual a duas vezes a Força multiplicada pelo Comprimento (distância) do ponto central entre dois conjuntos de pinos acionadores até o centro de cada conjunto de pino acionador (ver figura 1E).O desenho da presente invenção descrita acima, portanto, fornece uma ferramenta eficiente para engate e acionamento de parafusos/cavilhas.

[052] Como pode ser observado também nas figuras 1I-1J, o ponto central 1i entre os dois elementos de pino acionador 1o, também definindo a distância do ponto central até o centro 1I de cada pino de acionamento 1o como L, inclui um corte angulado 1f do pino acionador 1o, para fornecer resistência para suportar a força de acionamento na direção 1n do Torque 1k. Obviamente, outros elementos de desenho, características e configurações podem ser utilizados.

[053] Deve-se apreciar adicionalmente que mais de dois elementos de pino 1o podem ser incorporados à ferramenta acionadora de múltiplos encaixes 1 onde cada conjunto de elementos de pino engataria individualmente um número correspondente de encaixes do parafuso/cavilha.

[054] Com referência às figuras 1Fa e 1Fb, as ferramentas acionadoras com múltiplos encaixes podem ter benefícios particulares quando empregadas com parafusos/cavilhas sem cabeça 2 e/ou com parafusos geralmente curtos ou outros elementos de conexão, podem incluir, por exemplo, encaixe de parafuso ou cavilha 2a com sua seção transversal interna redonda, superfície curva inferior 2b, piso de encaixe 2c, parede lateral interna do encaixe 2d, que é preferivelmente não enroscada, parede lateral externa enroscada 2e e superfície superior do encaixe 2f. A superfície inferior 2b, em algumas modalidades, pode funcionar como um batente ou limite para os elementos/pinos da ferramenta acionadora. A superfície inferior pode ser geralmente plana ou pode ser curva (por exemplo, côncava ou convexa). Obviamente, outros formatos, elementos de desenho, características ou configurações podem ser utilizados.

[055] Com base na consideração acima, o engate por fricção dos elementos de pino acionador de múltiplos encaixes únicos da presente invenção, portanto, não desmontam permanentemente como a técnica anterior citada quando submetidos a tensões repetidas para engate por fricção inicial da ferramenta acionadora aperfeiçoada em múltiplos parafusos/cavilhas e acionamento repetido (enroscamento) de múltiplos parafusos/cavilhas em locais alvo.

[056] Esse desenho aperfeiçoado também permite o engate por fricção seguro por essa ferramenta acionadora aperfeiçoada 1 de múltiplos encaixes de pouca profundidade na cabeça do parafuso/cavilha 2. Isso é altamente útil onde o comprimento do parafuso/cavilha a ser utilizado é muito curto e não permite a usinagem de um encaixe de grande profundidade em sua superfície superior (isso é, como observado na figura 1F, esse desenho podendo ser utilizado para engatar e desengatar por fricção os parafusos sem cabeça também).

[057] O formato externo periférico transversal de cada elemento de pino de um acionador de múltiplos encaixes deve ser projetado para poder ser inserido em um formato de encaixe transversal correspondente de um parafuso/cavilha. Qualquer formato pode ser utilizado, no entanto, preferivelmente um formato redondo pode ser utilizado. Em algumas modalidades, os formatos poligonais e curvos podem ser utilizados, assim como os formatos hexagonais, retangulares e elípticos. Em geral, tal acionador de múltiplos encaixes é mais fácil de fabricar em comparação com um acionador em formato poligonal. Adicionalmente, tal acionador de múltiplos encaixes geralmente exige uma precisão muito menor para o usuário posicionar os múltiplos pinos nos encaixes em comparação com um acionador de formato poligonal. Ademais, tal acionador de múltiplos encaixes é preferivelmente projetado para suportar forças de carga superiores às dos pinos poligonais, de acordo com um princípio de engenharia conhecido.

[058] De acordo com algumas modalidades da presente invenção, uma ferramenta acionadora de encaixe de presilha de mola apresenta um elemento de mola formatado embutido incorporado a seu elemento de acionamento, onde o eixo principal do elemento de acionamento pode ser redondo ou poligonal em sua seção transversal periférica, e onde o formato geral do elemento de mola lembra um prendedor, apesar de outras modalidades poderem não lembrar um prendedor. O elemento flexível em formato de prendedor é preferivelmente formado pelo corte (por exemplo, pelo corte de fio) de um corte vazado, aberto, angulado e especificamente e orientado através de uma seção específica do elemento acionador da ferramenta acionadora da presilha de mola, como ilustrado nos desenhos. O corte vazado angulado é preferivelmente projetado para se estender ao longo de um comprimento do elemento de acionamento que termina antes da seção de extremidade do elemento acionador. Esse desenho permite o engate por acionamento de uma seção de extremidade de núcleo sólido (sem qualquer acessório de elemento flexível) do elemento de acionamento dentro do encaixe da cabeça do parafuso/cavilha, enquanto separa o elemento de engate por fricção (o elemento presilha de mola) de sua seção de acionamento de extremidade de núcleo sólido do elemento de acionamento.

[059] Referência é feita agora às figuras 2A e 2C a 2E que são ilustrações gráficas de diferentes vistas de uma ferramenta acionadora de presilha de mola com parafusos associados, de acordo com algumas modalidades, para permitir múltiplas utilizações da ferramenta acionadora sem perda do engate do elemento de acionamento no encaixe dos elementos de fixação e conexão, e a liberação rápida do parafuso ou cavilha sendo inserido ou extraído, quando necessário. A ferramenta acionadora de presilha de mola 3 inclui o corpo de eixo acionador 3a, o elemento de presilha de mola 3b, a seção de ponta de elemento de acionador de encaixe 3c, o elemento de engate do acionador de encaixe 3d, elemento de corte vazado 3e, seção de corte vazado do corpo de eixo de acionador 3f, seção de corte vazado longitudinal de presilha de mola 3g, seção de corte vazado vertical de presilha de mola 3h, e seção de volume projetado de presilha de mola 3i. Adicionalmente, em algumas modalidades, a ferramenta acionadora de mola 3 inclui a ponta chanfrada do elemento acionador de encaixe 3j. A superfície inferior do acionador de encaixe 3k, o flange limitador de corpo de eixo Acionador 3l, a seção de cabeça 3m, o flange limitador de acionador de encaixe 3n, a parede lateral externa da presilha de mola 3o, e a parede lateral de ponta de acionador de encaixe 3p. Obviamente, outros elementos, características ou configurações de desenho podem ser utilizados.

[060] Em geral, o volume de presilha de mola 3i é preferivelmente formado pelo corte de material da parede lateral externa da presilha de mola 3o, e deixando um volume 3i menor do que a altura do corte 3g, de modo que 3i seja completamente engatado dentro do diâmetro do encaixe engatado, de modo a evitar forças de dobra excessivas quando engatado no dito encaixe. Além disso, enquanto 3i é desmontado em um encaixe engatado, existe uma tensão substancialmente mínima no elemento de presilha de mola 3b, visto que os elementos de prendedor, e especificamente 3i, estão substancialmente abaixo da linha de força de torque quando inserido no encaixe do parafuso/cavilha, e são mantidos no lugar utilizando-se a força de dobra apenas, para manter uma cavilha ou parafuso fixado engatado, e deixando as paredes externas do elemento acionador de encaixe 3d, incluindo a ponta do acionador de encaixe 3c em suas paredes laterais 3p basicamente expostas às forças de torque. Obviamente, o tamanho e formato do corte e tamanho e formato podem ser configurados de modo a otimizar os efeitos e tensões flexíveis desejados, de acordo com as propriedades elásticas do metal a ser utilizado.

[061] Com referência às figuras 2F e 2G, em modalidades adicionais, múltiplos cortes podem ser configurados no corpo de eixo 3a da ferramenta acionadora de presilha de mola 3 se estendendo para dentro do elemento acionador de encaixe 3d de modo a usinar os múltiplos elementos prendedores flexíveis 3b para o engate de múltiplos lados das múltiplas paredes internas do encaixe de um parafuso/cavilha pela ferramenta acionadora de presilha de mola 3. A seção de ponta de elemento de encaixe 3c manterá ainda um núcleo sólido de modo a permitir ainda que o mesmo funcione basicamente como um elemento de acionamento inicial dessa modalidade da ferramenta acionadora de presilha de mola 3. Um número variável de elementos prendedores flexíveis pode ser incorporado a cada acionador aperfeiçoado dependendo do tamanho do encaixe e do comprimento e peso do parafuso/cavilha a ser utilizado.

[062] Com referência à figura 2B, o parafuso ou cavilha 4 pode incluir uma seção de cabeça 4a, encaixe 4b, eixo enroscado 4c, eixo não enroscado 4d, paredes laterais internas de encaixe 4e, e piso de encaixe 4e. Obviamente, outros elementos de desenho, características ou configurações podem ser utilizados.

[063] Esse desenho aperfeiçoado da ferramenta acionadora de encaixe de presilha de mola permite a separação parcial das duas forças de tensão (engate por fricção e acionamento) que são colocadas no elemento de acionamento do acionador aperfeiçoado, onde o elemento de presilha de mola (ou elementos) do elemento de acionamento funcionam para basicamente engatar por fricção (por engate direto) as paredes laterais internas do encaixe da cabeça do parafuso/cavilha e a extremidade de núcleo sólido do elemento de acionamento funciona para acionar basicamente o parafuso/cavilha. Esse desenho aperfeiçoado permite o engate direto por fricção repetido de seu elemento acionador de presilha de mola singular, que não desmontará permanentemente quando submetido a tensões repetidas para engate por fricção inicial da ferramenta acionadora aperfeiçoada em encaixes de formato poligonal ou até mesmo redondo de profundidade variável de múltiplos parafusos/cavilhas. Esse desenho aperfeiçoado da ferramenta acionadora aperfeiçoada também permite o acionamento repetido (enroscamento) de múltiplos parafusos/cavilhas utilizando a ferramenta acionadora de encaixe de presilha de mola descrita aqui e é fácil e rápida de liberar do dito encaixe quando do acionamento do parafuso/cavilhas.

[064] A descrição acima das modalidades da invenção foi apresentada para fins de lustração e descrição. Não se pretende que seja exaustiva ou que limite a invenção à forma precisa descrita. Deve-se apreciar que muitas modificações, variações, substituições, mudanças e equivalências são possíveis em vista do ensinamento acima. Portanto, deve ser compreendido que as reivindicações em anexo devem cobrir todas as ditas modificações e mudanças que se encontrem dentro do verdadeiro espírito da invenção.

Claims (21)

1. Ferramenta acionadora (1, 3) compreendendo: a. um eixo acionador (1c, 3a) que contém um eixo de rotação para acionar um componente de fixação; b. um elemento acionador (1e, 3j, 3d) projetado a partir do eixo acionador (1c, 3a) e possuindo uma região de base próxima ao eixo acionador (1c, 3a) e uma região distal afastada a partir do eixo acionador (1c, 3a), em que o elemento acionador (1e, 3j, 3d) inclui um pino (1o) adequado para inserção para dentro de um encaixe possuindo pelo menos uma parede interna; c. pelo menos um acessório de fixação em cada elemento acionador (1e, 3j, 3d), em que o acessório de fixação engata por fricção a pelo menos uma parede interna do encaixe utilizando uma força de mola; em que o acessório de fixação inclui um mecanismo de presilha de mola (3b) formando pelo menos um braço de flexão (1b) que é fixado ao pino (1o) ou uma parte do pino (1o), o braço de flexão (1b) possuindo pelo menos um de (i) uma protuberância se estendendo em uma direção para fora e (ii) uma parede externa que forma um ângulo obtuso com relação ao plano normal do eixo de rotação e na direção do corpo do braço de flexão (1b), e cada acessório de fixação incluindo pelo menos um corte (1f, 1f’) no elemento acionador (1e, 3j, 3d) se estendendo na direção distal para receber uma parte do braço de flexão (1b); e d. pelo menos um acessório de guia ao longo do dito braço de flexão (1b) para guiar o elemento acionador (1e, 3j, 3d) para dentro do encaixe e comprimindo o braço de flexão (1b) na direção do corte (1f, 1f’) para fornecer a força de mola; caracterizada pelo fato de que o pelo menos um corte (1f, 1f’) se estende parcialmente através do eixo acionador (1c, 3a) a partir de pelo menos um pino (1o) e o pino (1o) é fornecido com uma seção de ponta sólida (3c) na extremidade distal, dessa forma fornecendo um corte que não se estende até a extremidade proximal do eixo acionador (1c, 3a) nem para a extremidade distal do pino (1o) através do qual a força de torque necessária para acionar um componente de fixação é desacoplada da força de fricção para engatar o encaixe do componente de fixação.

2. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a ferramenta acionadora (1, 3) ser uma ferramenta de múltiplos encaixes compreendendo pelo menos dois elementos acionadores (1e, 3j, 3d), cada elemento acionador (1e, 3j, 3d) é configurado para encaixar dentro de um encaixe possuindo uma seção transversal circular.

3. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de cada elemento acionador (1e, 3j, 3d) possuir um centro, um pino (1o) que é dividido em um primeiro (1b) e um segundo braço de flexão (1b) pelo corte interposto entre os primeiro e segundo braços de flexão; em que o primeiro braço de flexão (1b) está mais perto do eixo de rotação do que o segundo braço de flexão (1b), a direção de corte no plano perpendicular ao eixo de rotação é na direção de rotação na posição do elemento acionador (1e, 3j, 3d).

4. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de a distância de separação entre os braços de flexão (1b) na região perto da base do elemento acionador (1e, 3j, 3d) ser menor do que a distância de separação entre os braços de flexão na região distal do elemento acionador (1e, 3j, 3d).

5. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizada pelo fato de cada braço de flexão (1b) possuir uma seção transversal no plano perpendicular ao eixo de rotação que é um segmento de círculo, onde um segmento de círculo é definido pela área de um círculo que foi cortado por uma corda.

6. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizada pelo fato de a seção transversal do braço de flexão (1b) mudar nas distâncias diferentes a partir do eixo acionador (1c, 3a).

7. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizada pelo fato de cada braço de flexão (1b) possuir o mesmo formato.

8. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizada pelo fato de cada elemento acionador (1e, 3j, 3d) possuir um eixo na base para a direção distal que é paralela ao eixo de rotação do eixo acionador (1c, 3a).

9. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizada pelo fato de a força de rotação agindo em cada elemento acionador (1e, 3j, 3d) para acionar um componente de fixação ser perpendicular à força de fricção para prender o elemento acionador (1e, 3j, 3d) ao componente de fixação.

10. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a ferramenta acionadora (1, 3) incluir um elemento acionador (1e, 3j, 3d) único e o elemento acionador (1e, 3j, 3d) possui um formato não circular para inserção para dentro de um encaixe de um componente de fixação possuindo o mesmo formato não circular de modo que qualquer movimento de rotação do elemento acionador (1e, 3j, 3d) em torno do eixo de rotação do eixo acionador (1c, 3a) gire o componente de fixação.

11. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de o corte do acionador ser angulado com relação ao eixo de rotação.

12. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de o braço de flexão (1b) possuir uma protuberância localizada perto da região distal do braço de flexão (1b) e se estendendo para longe do centro do elemento acionador (1e, 3j, 3d).

13. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizada pelo fato de a seção transversal do elemento acionador (1e, 3j, 3d) possuir o formato de um hexágono regular.

14. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 13, caracterizada pelo fato de a seção transversal do elemento acionador (1e, 3j, 3d) ser uniforme, exceto pelo acessório de guia e o corte.

15. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizada pelo fato de o elemento acionador (1e, 3j, 3d) incluir uma seção de corte vazado vertical e uma seção de corte vazado longitudinal para definir o braço de flexão (1b), em que o braço de flexão (1b) é uma presilha de mola (3b).

16. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de os múltiplos conjuntos de seções de corte vazado verticais e longitudinais são incorporados no elemento acionador (1e, 3j, 3d) para definir múltiplos braços de flexão, em que cada um dos ditos múltiplos braços de flexão é uma presilha de mola (3b).

17. Ferramenta acionadora (1, 3), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de o acessório de guia ser uma região afunilada ou curva na borda dianteira do braço de flexão (1b), posicionada de modo que o braço de flexão (1b) seja comprimido automaticamente para dentro na direção do corte quando o elemento acionador (1e, 3j, 3d) é inserido dentro de um encaixe.

18. Processo para usar uma ferramenta acionadora (1, 3) caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a. fornecer uma ferramenta acionadora (1, 3) definida na reivindicação 1 e um componente de fixação possuindo pelo menos um encaixe; b. engatar o pelo menos um elemento acionador (1e, 3j, 3d) da ferramenta acionadora (1, 3) através da inserção do elemento acionador (1e, 3j, 3d) para dentro de um dos encaixes do componente de fixação; c. girar a ferramenta acionadora (1, 3) de modo que o componente de fixação seja girado e empurrado para dentro de um componente ao qual se torna fixado; d. desengatar a ferramenta acionadora (1, 3) do componente de fixação; em que a etapa de engate inclui uma etapa de compressão de um braço de flexão (1b) na direção de um corte de modo que o elemento acionador (1e, 3j, 3d) possa encaixar dentro do encaixe, em que o braço de flexão (1b) cria uma força de mola contra uma parede do encaixe.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de a etapa de rotação da ferramenta acionadora (1, 3) criar uma força de acionamento em uma parede interna de cada um dos encaixes, onde a força de acionamento é perpendicular à força de mola.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato de o braço de flexão (1b) retornar para uma posição inicial depois de desengatar a ferramenta acionadora (1, 3) do componente de fixação.

21. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo fato de o componente de fixação ser um parafuso sem cabeça possuindo um eixo e uma parede inferior, em que a parede inferior limita a profundidade de inserção de cada elemento acionador (1e, 3j, 3d) em um encaixe correspondente do componente de fixação.

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