BR112018002931B1

BR112018002931B1 - Sistema fixador

Info

Publication number: BR112018002931B1
Application number: BR112018002931-9A
Authority: BR
Inventors: Richard W. Lukes; Donald K. Blaess; Sean RISKIN
Original assignee: Infastech Intellectual Properties Pte. Ltd
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2022-05-10
Also published as: KR20180041669A; ZA201903622B; CN111941336B; CN111941336A; BR112018002931A2; CN107921612B; AU2021225170B2; CN107921612A; US10195723B2; ZA201800750B; AU2016308839B2; US20170050300A1; EP3822026A1; CA2993668A1; CA2993668C; IL257099B; JP6996815B2; IL257099A; AU2016308839A1; JP2022037088A

Abstract

SISTEMA FIXADOR. Um sistema fixador inclui um fixador e um acionador, cada um destes tem três lóbulos e calhas alternados que definem as superfícies de acionamento. Cada um dos três lóbulos e calhas alternados é definido por uma porção de raio externo, uma transição lateral de acionamento, um raio de transição interno e uma porção de acionamento reverso. O rebaixo do fixador e o acionador, cada um, têm também uma parede lateral definida por um raio de transição externo que se afila a um ângulo de afilamento relativo ao eixo geométrico rotacional. A parede lateral do fixador pode se afilar a cerca de 60°. A parede lateral do acionador pode se afilar a cerca de 60°. Alternativamente, a parede lateral do acionador pode se afilar a um ângulo de 10° ou menos do que o ângulo de afilamento da parede lateral do rebaixo, tal como 42°. A transição lateral de acionamento define um ângulo de acionamento que pode ser entre 0° e 5°.

Description

[001] O pedido de patente internacional reivindica prioridade e o benefício de ambos Pedidos de Patente Provisórios U.S. de Número de Série 62/206.555 depositados dia 18 de agosto de 2015, o qual é incorporado por meio deste por referência.

FUNDAMENTOS E SUMÁRIO

[002] A presente invenção é direcionada a um acionador de transmissão de torque usado para transmitir torque de uma fonte geradora de torque, tal como um acionador energizado, para um fixador para a montagem de uma estrutura ou um dispositivo.

[003] Acionadores de transmissão de torque para sistemas transmissores de torque e fixadores usados nesses sistemas são amplamente conhecidos no estado da técnica. A broca do acionador tinha um rebaixo ou uma projeção de um formato particular em que caberia uma projeção conformada complementar ou um rebaixo no fixador. Um dos sistemas transmissores de torque mais comumente conhecidos foi o sistema de acionamento do tipo cruciforme comercializado como o sistema de acionamento PHILLIPS®. Veja, por exemplo, a Patente U.S. No 2.046.837. Inúmeros formas e formatos de sistemas de acionamento de transmissão de torque foram propostos. Veja, por exemplo, a Patente U.S. No 2.397.216. Além disso, alguns sistemas de acionamento anteriores incluíam três lâminas ou três lóbulos. Veja, por exemplo, as Patentes U.S. Nos 4.084.478 e 8.182.187.

[004] Sistemas transmissores de torque dos tipos estria de quatro lóbulos, cinco lóbulos e seis lóbulos são amplamente conhecidos. Exemplos desses sistemas transmissores de torque de quatro lóbulos, cinco lóbulos e seis lóbulos, com seus fixadores e acionadores, estão descritos nas Patentes U.S. Nos 2.969.250; 3.187.790; 3.584.667; 4.970.922 e 5.279.190. Versões anteriores de tais sistemas de acionamento de transmissão de torque do tipo estria tinham cantos quadrados, para os quais rebaixos de fixadores correspondentes eram difíceis e caros de se produzir e resultaram em tensões no fixador e/ou acionador que levava à falha devido à fadiga com o uso repetido. Versões mais recentes dos sistemas de acionamento de torque do tipo estria de cinco e seis lóbulos tinham uma pluralidade de superfícies curvadas se cruzando opostamente posicionadas uniformemente em voltar de uma circunferência de 360° da cabeça do fixador ou da broca do acionador para formar uma série alternada de lóbulos e flautas. Esses sistemas de acionamento de torque superaram alguns dos problemas inerentes nos sistemas do tipo estria anteriores, mas geralmente não eram capazes de reter um ângulo de acionamento de lóbulo menor do que cinco graus. Perante aplicação de torques mais altos, componentes de força aumentariam, causando falha ou retirada dos lóbulos dos fixadores ou dos acionadores. Uma versão desses sistemas de acionamento de torque do tipo estria mais tardios, conhecida comercialmente como sistema de acionamento TORX®, tinha combinações de cinco lóbulos e seis lóbulos com base em conjugar superfícies arqueadas projetadas para atingir ângulos de acionamento dentro da faixa de 10° a 20°. Veja a Patente U.S. No 3.584.667.

[005] Uma versão mais recente desse sistema de acionamento de transmissão de torque do tipo estria reduziu o ângulo de acionamento a zero tendo ambas as superfícies acionadas da cabeça do fixador e as superfícies de acionamento do acionador de torque formadas por uma primeira série de superfícies elipticamente curvas com uma segunda série de superfícies elipticamente curvas alternando entre si. Uma série dessas superfícies elipticamente curvas era convexa, enquanto a série alternada das superfícies elipticamente curvas era côncava. As superfícies elipticamente curvas, côncavas e convexas, se misturavam suavemente e tangencialmente para definir uma série de flautas e lóbulos alternados se estendendo em volta da circunferência de 360 da cabeça do fixador ou da broca do acionador. Ambos os lóbulos e as flautas da cabeça do fixador e da broca do acionador estavam elipticamente curvos em seção. Além disso, os centros dos lóbulos elipticamente curvos e dos centros correspondentes das flautas elipticamente curvas estavam dispostos nos ápices de um hexágono regular, embora não o mesmo hexágono, devido à natureza alternada desses componentes. Veja a Patente U.S. 5.279.190. Uma modalidade desse sistema de acionamento de transmissão de torque lobular foi comercialmente anunciada com o sistema de acionamento TORX PLUS®.

[006] Certos acionadores de transmissão de torque anteriores têm sido limitados por sua dedicação a um ou a um número limitado de tamanhos de fixadores tendo superfícies de acionamento, com rebaixo ou projeções, correspondendo ao tamanho do acionador. Por exemplo, o fixador lobular comercializado sob a marca TORX® requeria um acionador separado de um diâmetro para combinar com cada tamanho do fixador correspondente. Isso significava que um conjunto de acionadores tinha que ser mantido no local pelos montadores, e a cada momento um diferente tamanho de fixador era instalada, um tamanho diferente de broca era retirado do conjunto e instalado em uma pistola de torção. Por exemplo, um acionador T-1 TORX® era necessário para acionar um fixador T-1 TORX®, e um T-2 TORX® era necessário para acionar um fixador T-2 TORX®, e assim por diante. Outros sistemas de fixadores, tais como um sistema do tipo cruciforme vendido sob a marca PHILLIPST-1 TORX® era necessário para acionar um fixador T-1 TORX®, poderia acionar mais de um tamanho de fixador, mas esses sistemas eram suscetíveis a cam-out do acionador do fixador. Cam-out é um movimento de elevação rotacional pelo qual o acionador é levantado para fora do rebaixo do fixador, causado quando o fixador e o acionador têm ângulos de superfície que permitem um movimento de escorregamento entre as superfícies. Cam-out pelos sistemas de transmissão de torque anteriores causava danos aos fixadores e acionadores, impedia os fixadores de serem apertado a um torque apropriado, assim como gerava raspagens e tosquia que danificavam componentes na montagem.

[007] Os sistemas anteriores criaram uma ineficiência para montadores que instalam fixadores de diferentes tamanhos, que têm de escolher um acionador para instalar um fixador de um tamanho e escolher outro acionador para instalar outro fixador de outro tamanho, ou alternativamente tentar acionar um fixador com um acionador de tamanho errado ou um acionador que escorrega (cams-out), o que se acumulou à dificuldade onde não era impossível. Acionar um fixador com um acionador que era grande demais ou pequeno de para o fixador impedia que o acionador se acomodasse propriamente aumentando a probabilidade de escorregão (cam-out) do acionador do fixador, retirada ou cisalhamento do rebaixo do fixado ou projeções, e/ou instalação do fixador inadequadamente torqueado. A ineficiência apresentada e o desperdício em instalação e um aumento nas incidências de fixadores mal instalados em montagens e falhas das montagens. Sistemas de acionamento afilados do tipo cruciforme no passado, por exemplo, acionadores PHILLIPS®, foram bem conhecidos por escorregar (cam-out) de fixadores sob torque, causando danos a e desperdício de fixadores ou acionadores, com baixa eficiência e grande incidência de fixadores mal instalados e montagens malfeitas de produtos, dispositivos e máquinas. Adicionalmente, sistemas do tipo estria anteriores foram menos eficientes com rosqueamento e fixadores de desenroscar porque os acionadores tendiam a escorregar (cam-out) do fixador e os acionadores oscilavam nos fixadores, não mantendo um alinhamento axial. Todos esses problemas foram acentuados em cabeças de fixadores de tamanho extremamente pequeno e acionadores de torção, particularmente fixadores com um diâmetro de rosca principal menor do que cerca de 1,6 milímetros (0,063 polegada), e mais particularmente para fixadores com um diâmetro principal de rosca menor do que 1,0 milímetro (0,039 polegada). Além dos problemas discutidos acima, tais fixadores pequenos tendiam a deformar quando em uso por causa do tamanho pequeno dos fixadores, os tamanhos dos lóbulos e as tolerâncias da folga envolvidos.

[008] A necessidade de sistemas de fixação incluindo acionadores e fixadores que abordem os problemas acima permanece.

[009] Um sistema fixador inclui um fixador tendo uma cabeça com um rebaixo e uma haste rosqueado, o rebaixo definido por uma série de três lóbulos e calhas alternados em volta de um eixo geométrico, cada um dos lóbulos e calhas alternados definido por uma porção do raio externo em série, uma transição lateral de acionamento, uma raio interno de transição e uma porção de acionamento reverso, o rebaixo tendo um parede lateral definida pela porção de raio externo com um ângulo de afilamento de cerca de 60° do eixo geométrico rotacional; e um acionador compreendendo uma broca afilada conformada definida por uma série de três lóbulos alternado e calhas de acionador em volta do eixo geométrico rotacional, cada um dos lóbulos e calhas alternados definido por uma porção de raio externo em série, uma transição lateral de acionamento, um raio interno de transição e uma porção de acionamento reverso, em que cada lóbulo tem uma altura e largura de afilamento com uma razão substancialmente constante de largura de lóbulo para altura de lóbulo, e em que os lóbulos do acionador tem uma parede lateral definida por uma porção de raio interno com um ângulo de afilamento relativo ao eixo geométrico rotacional menor ou igual ao ângulo de afilamento do rebaixo da parede lateral.

[0010] Em algumas modalidades, a parede lateral tem um ângulo de afilamento de cerca de 60° do eixo geométrico rotacional. Em algumas modalidades, a parede lateral tem um ângulo de afilamento de cerca de 42° do eixo geométrico rotacional. Em algumas modalidades, o ângulo de afilamento da parede lateral do acionador é pelo menos 10° menor do que o ângulo da parede lateral do rebaixo.

[0011] Em algumas modalidades, transição lateral de acionamento é linear e define um ângulo de acionamento relativo a uma linha radial se estendendo do eixo geométrico rotacional e tangente ao raio interno de transição. Em algumas modalidades, o ângulo de acionamento é entre cerca de 0° e 5°. Em algumas modalidades, a transição lateral de acionamento tem um comprimento entre cerca de 20% e 60% da altura do lóbulo.

[0012] Em algumas modalidades, o raio interno de transição compreende um primeiro segmento definido por um primeiro raio e um segundo segmento por um segundo raio maior que o primeiro raio.

[0013] Em algumas modalidades, o acionador compreende uma porção de ponta e o raio externo de transição é afilado em cerca 140° na porção de ponta.

[0014] Em algumas modalidades, o sistema fixador inclui adicionalmente uma pluralidade de fixadores adicionais de tamanhos diferentes, sendo que cada uma das pluralidades de fixadores tem pelo menos uma seção transversal de um rebaixo que é substancialmente igual a uma seção transversal do fixador, em que o acionador é configurado para transmitir torque para cada um dos fixadores.

[0015] Em algumas modalidades, o fixador tem um diâmetro de rosca principal menor do que 1,0 milímetro (0,039 polegada). Em algumas modalidades, o fixador tem um diâmetro de rosca principal menor do que 1,6 milímetros (0,063 polegada).

[0016] Em algumas modalidades, a transição lateral de acionamento do acionador é adaptada para engatar na transição lateral de acionamento do fixador a um ângulo de sustentação menor do que 2° para reduzir o cam-out.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] FIG. 1A a 1D são uma representação esquemática de um acionador de transmissão de torque engatando nos rebaixos correspondentes de formato e afilamento semelhantes em uma pluralidade de fixadores.

[0018] FIG. 2 é uma vista lateral do acionador de transmissão de torque.

[0019] FIG. 3 é uma vista de extremidade do acionador de transmissão de torque da FIG. 2.

[0020] FIG. 4 é uma vista seccional transversal do acionador de transmissão de torque da FIG. 2 da linha de seção 4-4.

[0021] FIG. 5 é uma vista detalhada tomada a partir da vista seccional transversal da FIG. 4.

[0022] FIG. 6 é uma vista seccional transversal alternativa através do acionador de transmissão de torque da FIG. 2 da linha de seção 4-4.

[0023] FIG. 7 é uma vista detalhada tomada a partir da vista seccional transversal da FIG. 6.

[0024] FIG. 8 é uma vista superior da cabeça de um fixador.

[0025] FIG. 9 é uma vista seccional transversal parcial através do fixador da FIG. 8.

[0026] FIG. 10 é uma vista seccional transversal através do fixador da FIG. 9 da linha de seção 10-10.

[0027] FIG. 11 é uma vista seccional transversal alternativa através da linha de seção 4-4 da FIG. 2.

[0028] FIG. 12 é outra vista seccional transversal alternativa através da linha de seção 4-4 da FIG. 2.

[0029] FIG. 13 é uma vista em perspectiva de um fixador alternativo da presente descrição.

[0030] FIG. 14A é uma vista detalhada do acionador de transmissão de torque da FIG. 2.

[0031] FIG. 14B é uma vista detalhada de um acionador de transmissão de torque alternativo da presente descrição.

[0032] FIG. 15 é uma tabela de dados de teste para modalidades selecionadas de um sistema de acionador e fixador lobular afilado.

[0033] FIG. 16 ilustra uma modalidade de um acionador para um sistema fixador de três lóbulos.

[0034] FIG. 17 ilustra uma modalidade de um fixador para um sistema fixador de três lóbulos.

[0035] FIG. 18 ilustra uma modalidade de um sistema fixador de três lóbulos com uma capacidade de acionamento fora do eixo geométrico.

[0036] FIG. 19 é uma vista de fundo de outra modalidade de um acionador para um sistema fixador de três lóbulos.

[0037] FIG. 20 é uma vista de fundo de outra modalidade de um acionador para um sistema fixador de três lóbulos. FIG. 21 é uma vista de fundo de outra modalidade de um acionador para um sistema fixador de três lóbulos. FIG. 22 é uma vista de fundo de outra modalidade de um acionador para um sistema fixador de três lóbulos.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0038] Referindo-se agora às FIGS. 1A a 1D, uma representação esquemática de um acionador de transmissão de torque 20 é mostrada engatando nos rebaixos correspondentes de formato e afilamento semelhantes em uma pluralidade de fixadores 32, 34, 36 com tamanhos de rebaixos diferentes 42, 44, 46. As superfícies de acionamento afiladas da broca, tais como mostradas nas FIGS. 1A a 1D, podem compreender uma primeira porção afilada 52 operável para engatar em um primeiro dimensionado 42 em um primeiro fixador 32, uma segunda porção afilada 54 operável para engatar em um segundo rebaixo dimensionado 44 em um segundo fixador 36 e uma terceira porção afilada 56 operável para engatar em um terceiro rebaixo dimensionado 46 em um terceiro fixador 36. Como mostrado na FIG. 1D, nessa aplicação o terceiro rebaixo dimensionado 46 do terceiro fixador 36 é maior do que o segundo rebaixo dimensionado 44 do segundo fixador 34, que é maior do que o primeiro rebaixo dimensionado 42 do primeiro fixador 32. Dessa forma, o acionador de transmissão de torque 20 é adaptado para acionar efetivamente mais do que um tamanho de fixador. Enquanto o acionador de transmissão de torque 20 mostrado nas FIGS. 1A a 1D é operável para engatar efetivamente em três rebaixos de fixadores de tamanhos diferentes, o acionador de transmissão de torque 20 pode ser adaptado para uma pluralidade de tamanhos de rebaixo e de tamanhos de fixador de fixador desejada. O acionador de transmissão de torque pode tipicamente engatar efetivamente e acionar entre 2 e 4 superfícies diferentes de acionamento do fixador, tal como rebaixos ou projeções, como discutido abaixo.

[0039] O acionador de transmissão de torque 20 como mostrado na FIG. 2 inclui um corpo principal 60 tendo uma primeira porção de extremidade 62 e uma segunda porção de extremidade 64. A primeira porção de extremidade 62 é adaptada para receber e transmitir torque de uma fonte de geração de torque, tal como um acionador energizado, um cabo de um acionador manualmente operado, um motor de perfuração ou outra fonte de geração de torque como desejada. Como mostrado nas FIGS. 2 e 3, a segunda porção de extremidade 64 é oposta à primeira porção de extremidade 62 e inclui uma broca de formato afilado 66 tendo uma série de seis lóbulos 70 e calhas 72 em volta de um eixo geométrico rotacional, mostrado como A na FIG. 2. Os seis lóbulos 70 e calhas 72 são simetricamente arranjados em volta do eixo geométrico rotacional tendo um ângulo de afilamento θ entre 15° e 65° do eixo geométrico rotacional como mostrado na FIG. 2. Em uma aplicação, o ângulo de afilamento θ é cerca de 35°. Alternativamente, o ângulo de afilamento θ é cerca de 40°. Em uma aplicação adicional, o ângulo de afilamento é selecionado entre 25° e 40°. Em uma aplicação adicional, o ângulo de afilamento é selecionado entre 45° e 65°. Em outras aplicações adicionais, o ângulo de afilamento é um ângulo selecionado entre 45° e 55°, entre 50° e 55° ou entre 55° e 65°. Em outras aplicações adicionais, o ângulo de afilamento é aproximadamente 45° ou aproximadamente 52° Um ângulo de afilamento maior pode prover maior resistência ao desgaste redutor do rebaixo e à falha dos fixadores e do acionador.

[0040] O acionador de transmissão de torque 20 como mostrado nas FIGS. 3 e 4 é um acionador de seis lóbulos. Em uma alternativa, o acionador de transmissão de torque 20 e fixadores correspondentes podem incluir um sistema de transmissão de torque de cinco lóbulos mostrado pelo exemplo da seção transversal na FIG. 11 ou pode ser um sistema de transmissão de torque de quatro lóbulos mostrado pelo exemplo da seção transversal na FIG. 12. Em uma aplicação, um fixador pequeno tendo um diâmetro principal de rosca menor do que 1,0 milímetros (0,039 polegada) pode utilizar um sistema de transmissão de torque de quatro lóbulos. Alternativamente, um fixador pequeno tendo um diâmetro principal de rosca menor do que 1,6 milímetros (0,063 polegada) pode utilizar um sistema de transmissão de torque de quatro lóbulos. Em uma outra aplicação, um fixador pequeno tendo um diâmetro principal de rosca menor do que 1,0 milímetros (0,039 polegada) pode utilizar um sistema de transmissão de torque de cinco lóbulos. Em ainda uma outra alternativa, um fixador pequeno tendo um diâmetro principal de rosca menor do que 1,6 milímetros (0,063 polegada) pode utilizar um sistema de transmissão de torque de cinco lóbulos.

[0041] Em qualquer seção transversal através da broca afilada 66, tal como a seção transversal mostrada na FIG. 4, a broca mais externa de cada lóbulo 70 forma um lóbulo diâmetro de lóbulo externo 74 e a raiz de cada calha 72 forma um diâmetro interno 76. A diferença entre o raio do diâmetro de lóbulo externo 74 e o raio do diâmetro de raio interno 76 é a altura do lóbulo 78. Adicionalmente, cada lóbulo tem uma largura 80. Como a broca 66 se afila em direção à segunda extremidade, cada lóbulo tem uma altura e largura de afilamento. Para cada lóbulo, a razão da largura do lóbulo para a altura do lóbulo é substancialmente a mesma para cada lóbulo enquanto ele se afila ao longo do eixo geométrico.

[0042] O corpo principal 60 pode ser uma haste hexagonal tendo um comprimento e um tamanho secional transversal operável para ser montado em ou, de outra forma, engatar na fonte de geração de torque, tal como um acionador energizado. Por exemplo, em uma aplicação comum, o corpo principal pode ter uma seção transversal hexagonal de 7,9 milímetros (5/16 polegada). Alternativamente, o corpo principal pode ter uma seção transversal hexagonal de 6,3 milímetros (1/4 polegada). O corpo principal 60 pode ter uma forma seccional transversal desejada correspondendo à necessidade da fonte de geração de torque para a aplicação. Alternativamente, o corpo principal pode incluir um encaixe (não mostrado) para receber um engate correspondente na fonte de geração de torque.

[0043] Nos exemplos das FIGS. 3 a 5, a transição entre cada lóbulo 70 e calha 72 em pelo menos um lado de cada lóbulo 70 forma uma transição lateral de acionamento 82 entre um raio externo de transição 94 e um raio interno de transição 96. Um ângulo de acionamento α é medido entre a transição lateral de acionamento 82 e uma linha radial 98 se estendendo do eixo geométrico rotacional A e tangente ao raio de transição interna 96, como mostrado na FIG. 5. A transição lateral de acionamento 82 é adaptada para engatar uma superfície fixadora correspondente para transferir o torque do acionador para o fixador. A transição lateral de acionamento é tipicamente entre cerca de 20% e 60% da altura do lóbulo. Alternativamente, a transição lateral de acionamento é entre cerca de 10% e 80% da altura do lóbulo. Em uma alternativa adicional, a transição lateral é entre cerca de 20% e 40% da altura do lóbulo. Como mostrado na FIG. 5 a transição lateral de acionamento 82 forma um ângulo de acionamento α entre 0° e 5°. Alternativamente, como mostrado nas FIGS. 6 e 7, a transição entre cada lóbulo e calha em pelo menos um lado de cada lóbulo 70 forma uma transição lateral de acionamento 82 tendo um ângulo de acionamento negativo, onde o ângulo de acionamento α é entre 0° e -10°. Em uma aplicação, o ângulo de acionamento é entre de -2° e -10°. Alternativamente, o ângulo de acionamento é entre de -3° e -10°. Em uma outra alternativa, a transição lateral de acionamento pode formar um ângulo de acionamento α entre 0° e -3°. Como usado aqui, um ângulo de acionamento positivo é definido como uma transição lateral de acionamento angulada para a direção externa de tal forma que a linha estendida perpendicularmente da superfície está diretamente virada para o interior ou distando do diâmetro interno 76. Contrariamente, um ângulo de acionamento negativo é definido como uma transição lateral de acionamento angulada para a direção interna de tal forma que a linha estendida perpendicularmente da superfície está diretamente virada para o interior ou em direção ao diâmetro interno 76. Um ângulo de acionamento de zero grau provê uma linha perpendicular à superfície de transição lateral de acionamento que é paralela à tangente do diâmetro externo e/ou interno do lóbulo. Tipicamente, o ângulo de acionamento do fixador é aproximadamente o mesmo do que o ângulo de acionamento da broca para prover contato superfície-superfície. Alternativamente o ângulo de acionamento pode ser maior ou menor do que o ângulo de acionamento da broca para acomodar folgas entre o fixador e acionador como desejado.

[0044] O acionador afilado 20 é operável para acionar superfícies de acionamento correspondente em um fixador em um engate macho-fêmea. Em uma aplicação discutida acima e mostrada nas FIGS. 8 a 10, o fixador 36 tem uma porção de extremidade de acionamento 86 e uma porção extremidade guia 88. A porção de extremidade de acionamento 86 é operável para engatar um acionador de transmissão de torque e a porção guia 88 é operável para fixar o fixador, tal como com roscas. A porção de extremidade de acionamento 86 tem superfícies de acionamento 40 compreendendo uma série de cinco ou seis lóbulos do fixador e calhas do fixador 92 em volta de um eixo geométrico rotacional tendo superfícies de acionamento afiladas Y entre 15° e 65° do eixo geométrico rotacional. Os lóbulos do fixador 90 e as calhas do fixador 92 são operáveis para engatar superfícies de acionamento correspondentes de forma e afilamento similar no acionador. Cada lóbulo do fixador 90 tem uma altura e largura de afilamento, onde a razão da largura para altura do lóbulo é uma constante. No rebaixo do fixador, os lóbulos 90 se projetam para dentro do rebaixo para engatar nas calhas do acionador 72 no acionador. Similarmente, os lóbulos do acionador 70 no acionador engatam nas calhas do fixador 92 no rebaixo do fixador.

[0045] Em uma outra alternativa, tal como aquela mostrada na FIG. 13, as superfícies de acionamento do fixador 40 compreendem uma projeção de quatro, cinco ou seis lóbulos e calhas para engatar no rebaixo correspondente no acionador (não mostrado). Pretende-se que a discussão e as referências no presente pedido descrevendo as superfícies de acionamento da broca do acionar correspondentes a um rebaixo no fixador como mostrado na FIG. 9 também se apliquem às superfícies como uma projeção no fixador como mostrado na FIG. 13. Similarmente, a discussão e as referências no presente pedido descrevendo as superfícies de acionamento do rebaixo no fixador como mostrado na FIG. 9 também se apliquem às superfícies de acionamento em um rebaixo em um acionador para uso em projeções de acionamento em um fixador como mostrado na FIG. 13.

[0046] Os lóbulos e das calhas se afilam para dentro do rebaixo pelo menos até o plana do fundo, identificado na FIG. 9 como “P”. O plano P do fundo, como usado aqui, é a profundidade aproximada até onde um acionador correspondente pode ser inserido dentro do rebaixo. Abaixo do plano P do fundo, o fundo do rebaixo pode ser afilado, hemisférico, hemisferoidal, plano ou de qualquer outro formato arqueado ou angular como desejado para a formação do rebaixo. A partir do plano P do fundo, o formato lobular seccional transversal do rebaixo se afila para fora em direção ao topo do rebaixo do fixador tendo um ângulo de afilamento y. O rebaixo do ângulo de afilamento y pode ser ligeiramente maior do que ângulo de afilamento θ do acionador. Alternativamente, o ângulo de afilamento y do rebaixo pode ser ligeiramente maior do que o ângulo de afilamento θ do acionador para tolerâncias de produção. Em outra alternativa, o ângulo de afilamento do rebaixo Y pode ser entre 0,5° e 5° maior do que o ângulo de afilamento θ do acionador. Como um exemplo, o ângulo de afilamento y do rebaixo pode ser especificado entre 35° e 36° e o ângulo de afilamento θ do acionador pode ser especificado entre 34° e 35°, onde nominalmente o ângulo de afilamento do rebaixo y e o ângulo de afilamento θ do acionador são 35°. Em outro exemplo, o ângulo de afilamento y do rebaixo pode ser especificado entre 52° e 53° e o ângulo de afilamento θ do acionador pode ser especificado entre 51° e 52°, onde nominalmente o ângulo de afilamento do rebaixo y e o ângulo de afilamento θ do acionador são 52°. Em outro exemplo, o ângulo de afilamento y do rebaixo pode ser especificado entre 45° e 46° e o ângulo de afilamento θ do acionador pode ser especificado entre 44° e 45°, onde nominalmente o ângulo de afilamento do rebaixo y e o ângulo de afilamento θ do acionador são 45°. No entanto, o ângulo de afilamento y do rebaixo e o ângulo de afilamento θ do acionador pode ser qualquer ângulo entre 15° e 65° do eixo geométrico rotacional como desejado.

[0047] Um sistema de fixação pode ser provido pelo qual um acionador de transmissão de torque 20 é operável para acionar uma pluralidade de fixadores dimensionados diferentes 32, 34, 36. O acionador afilado 20 pode ser configurado para acionar dois ou mais fixadores dimensionados diferentes com o mesmo tamanho da broca 66. No exemplo da FIG. 1A a 1D, a porção de ponta da broca afilada tem um tamanho de seccional transversal formando a primeira porção afilada 52 operável para engatar nos fixadores correspondendo ao tamanho da primeira porção afilada. A segunda porção afilada 54 pode ser adjacente à primeira porção afilada 52 em uma posição na broca afilada tendo um tamanho seccional transversal maior do que a primeira porção afilada. A segunda porção afilada 54 é operável para engatar em fixadores correspondendo ao tamanho da segunda porção afilada. Similarmente, a segunda porção afilada 56 é adjacente à segunda porção afilada 54 operável para engatar em fixadores correspondendo ao tamanho da terceira porção afilada. Por exemplo, um acionador pode ser adaptado a parafusos de acionamento de tamanhos associados 6, 8 e 10, em que a primeira porção afilada 52 da broca é adaptada ao parafuso #6, a segunda porção afilada 54 é adaptada ao parafuso #8 e a terceira porção afilada 56 é adaptada ao parafuso #10. Em outras alternativas, um acionador pode ser adaptado aos parafusos de acionamento de tamanhos associados 8, 10 e 12 e outro acionador adaptado a parafusos de acionamento de tamanhos associados 6,3 milímetros (1/4 polegada), 7,9 milímetros (5/16 polegada) e 9,5 milímetros (3/8 polegada). Alternativamente, um acionador pode ser adaptado a uma pluralidade de pequenos fixadores, tais como fixadores de tamanho #0 e #1 ou menores, associados ao acionador. O acionador pode ser adaptado para acionar dois ou mais fixadores de tamanhos associados em sequência como desejado.

[0048] Para um acionador 20 acionar uma pluralidade de fixadores 32, 34, 36 de diferentes tamanhos, cada fixador tem uma superfície de acionamento 40 correspondente ao acionador de tal forma que os tamanhos diferentes das superfícies de acionamento têm pelo menos uma seção transversal substancialmente igual em tamanho e formato. Especificamente, com referência às FIGS. 1A a 1D, o tamanho e formato da seção transversal dos rebaixos 42, 44, 46 no plano P do fundo são aproximadamente os mesmos para cada fixador associado com a broca de acionamento desejada 20. Adicionalmente, o tamanho e o formato seccionais transversais correspondentes do acionador 20 na segunda extremidade 64 são aproximadamente o mesmo que o tamanho e o formato do fixador no plano P do fundo. Para certas aplicações, o tamanho e o formato seccionais transversal do acionador 20 na segunda extremidade 64 é menor do que o tamanho e o formato do fixador no plano P do fundo para facilitar a inserção do acionador para dentro e a remoção do rebaixo. Alternativamente, o tamanho e o formato seccionais transversal do acionador 20 em uma segunda extremidade 64 é ligeiramente maior do que o tamanho e o formato do fixador no plano P de fundo.de tal forma que a interferência entre o acionador e o fixador provoca que o fixador se afixe de maneira removível ao acionador para que um montador não tenho que segurar o fixador no acionador.

[0049] As superfícies do fixador e as superfícies de acionamento da broca configurada de maneira correspondente são configuradas para que as superfícies de acionamento do fixador engatem nas superfícies de acionamento correspondente em uma profundidade de engate suficiente para permitir uma boa aplicação do torque da broca do acionador ao fixador. Por exemplo, um fixador pequeno tendo um diâmetro de rosca principal menor do que cerca de 1,0 milímetro (0,039 polegada) pode ter uma profundidade de engate efetiva das superfícies de acionamento de menos do que 0,25 milímetro (0,010 polegada). Para fixadores maiores, tais como tendo um diâmetro de rosca principal maior do que 6,0 milímetros (0,236 polegada), a profundidade de engate pode ser de 1,5 milímetros (0,06 polegada) ou maior.

[0050] Para certas aplicações de fixadores maiores, as superfícies de acionamento de fixador afilado e acionador associado podem ser manufaturadas usando resfriamento por imersão tradicional e/ou técnicas de usinagem. No entanto, fixadores menores tendem a requerer maior precisão. Em uma aplicação as superfícies de acionamento do fixador são impressas ou gravadas no fixador por estampagem. Para ceras aplicações, tais como para fixadores menores tendo um diâmetro de rosca principal menor do que 1,0 milímetros (0,039 polegada), os acionadores podem ser feitos por eletroerosão (EDM) ou usinagem eletroquímica (ECM). Contempla-se que fresamento também pode ser usado para certas geometrias adequadas.

[0051] Os presentes acionadores de transmissão de torque podem ser de aço ou alumínio se desejado para a aplicação. Em uma alternativa, o aço é um aço de médio teor de carbono, tais como AISI S2, 6150, 8650, 8660 ou outras composições de aço para ferramentas ou outras composições de liga de aço como desejado para a temperabilidade e resistência. O aço de médio teor de carbono pode ser temperado depois de o acionador ser feito. Após o acionador de transmissão de torque ser formado, o acionador de aço pode ser temperado a uma dureza de 58 a 62 HRC. Alternativamente, o acionador de aço pode ser temperado a uma dureza maior do que 52 HRC.

[0052] Como discutido acima, os lóbulos 70 do acionador mostrado, por exemplo, na FIG. 3, se afilam enquanto a broca 66 é afilada. Nessas modalidades, quando o tamanho da broca seccional transversal (ver FIGS. 2 a 4) é reduzido, as proporções dos lóbulos 70 para as calhas 72 permanecem substancialmente iguais. Uma vez que os lóbulos estão afilados, a força de reação exercida contra o lóbulo do acionado pelo fixador, esquematicamente representada como “FR” na FIG. 14A, inclui um ângulo de sustentação β. A força de reação FR inclui um componente ao logo do eixo geométrico do acionador, esquematicamente representada como “FV“ na FIG. 14A, em uma direção tendendo a levantar o acionador 20 e reduzir o engate do acionador no rebaixo do fixador durante o acionamento do fixador. Esse processo é conhecido como “cam out” porque à medida em que o torque aumento e o componente de força FV aumenta, quando a força oposta ao componente de força FV não é aplicada o acionador pode ser levantado em uma direção para fora do rebaixo do fixador, e em alguns exemplos o acionador pode ser levantado o suficiente para desengatar do rebaixo do fixador.

[0053] O sistema fixador descrito presentemente inibe cam out, e para certas aplicações ele pode ser desejado para reduzir adicionalmente as forças causando cam out. Em um exemplo mostrado na FIG. 14B, a superfície de acionamento 102 do acionador 66’ pode ser modificada enquanto a superfície de arraste pode ser afilada, como explicado anteriormente. A superfície 102 pode ser substancialmente paralela ao eixo geométrico de rotação do acionador, como mostrado na Figura 14B, reduzindo o ângulo de sustentação β a estar em ou quase em zero grau, dependendo das tolerâncias de produção. Em uma alternativa, o ângulo de sustentação na superfície de acionamento 102 pode estar entre 0° e 2°. O ângulo de sustentação pode ser selecionado para reduzir a quantidade de força vertical imposta no acionador quando o torque é aplicado ao fixador através do acionador. Na medida que a necessidade de torque aumenta, pode ser desejável que o ângulo de sustentação esteja em ou quase em zero grau. Em arranjos de torque baixo, o ângulo de sustentação pode não precisar altamente restringido, como determinado pela aplicação. No arranjo mostrado na FIG. 14B tendo o ângulo lado de acionamento aproximadamente zero grau, o ângulo de sustentação β estará próximo de zero quando o acionador é usado para apertar um fixador com um rebaixo correspondente, reduzindo o potencial para cam-out durante a fixação. Quando o acionador mostrado na FIG. 14B é usado para soltar um fixador, o ângulo de sustentação na superfície de arraste 104, a qual aciona a remoção do fixador, pode ser maior do que zero. O fixador pode ser projetado para acomodar acionadores separados para instalação e remoção de fixadores, o que pode ser desejado para aplicações resistentes ao afilamento.

[0054] O acionador 66’ mostrado nas FIGS. 14B permite menos afilamento no lado de acionamento correspondente dos lóbulos no rebaixo do fixador, o que aumenta a quantidade de material nos fixadores, tornando o fixador mais resistente. O material adicionado no fixador nos lóbulos pode provocar que a diferença no torque entre o acionador e o fixador seja mais próximo em quantidades, ajudando adicionalmente na inibição de cam-out e melhorando o serviço do acionador.

[0055] Referindo-se agora à FIG. 15, testes foram conduzidos em relação ao sistema de acionador e fixador lobulares e afilados. Em cada caso, um conjunto de brocas de acionamento lobulares afiladas tendo um ângulo de afilamento selecionado foram engatados nos rebaixos correspondente. Como mostrado na FIG. 15, os três testes incluíram uma broca de acionamento de cinco lóbulos e um rebaixo tendo um ângulo de afilamento de 35°, um sistema de seis lóbulos tendo um ângulo de afilamento de 45° e um sistema de acionamento de seis lóbulos tendo um ângulo de afilamento de 52°. As brocas de acionamento foram todas torqueadas até que o sistema de acionamento falhasse em identificar a resistência do sistema. Além disso, as brocas de acionamento foram testadas em ambos um rebaixo de fixador padrão, assim como em um rebaixo formado em aço rápido tendo uma resistência significante mente maior para analisar separadamente a resistência da broca de acionamento. A linha de referência preta indica a resistência da broca de acionamento especificado de uma broca de acionamento de paredes retas e seis lóbulos do estado da técnica anterior comercialmente disponível. Como mostrado, as brocas de acionamento de seis lóbulos tendo ângulos de afilamento de 45° e 52°, ambos excederam a resistência da broca de acionamento da broca de acionamento de parede reta e seis lóbulos. O acionador e o fixador lobulares afilados provêm, portanto, uma melhoria na resistência do sistema de acionamento em combinação com a habilidade para usar um único acionador com múltiplo fixadores, tudo enquanto reduzindo o potencial de cam-out durante a fixação.

MODALIDDADE DE TRÊS LÓBULOS

[0056] Referindo-se agora às FIGS. 16 a 18, um sistema fixador que inclui um fixador e um acionador tendo uma configuração de superfície de acionamento com três lóbulos também é descrito.

[0057] Referindo-se à FIG. 16, uma modalidade de um acionador 210 é mostrada em múltiplas vistas. O acionador 210 inclui uma broca com formato afilado 212 definido por uma série de três lóbulos 214 e calhas 216 alternados em volta do eixo geométrico rotacional. Cada um dos lóbulos 214 e calhas 216 alternados são definidos por uma porção de raio externo 220, uma transição lateral de acionamento 222, um rádio de transição interno 224 e uma porção de acionamento reverso 226, como melhor mostrado na ilustração da seção transversal. Cada lóbulo 214 tem uma altura e largura de afilamento com uma razão substancialmente constante da largura do lóbulo para a altura do lóbulo. A altura e a largura do lóbulo são medidas da mesma maneira descrita acima com respeita às FIGS. 5 e 7. A porção de raio externo 220 define o diâmetro externo da broca em uma posição dada e define adicionalmente a parede lateral 230 do acionador. A parede lateral 230 do acionador é afilada a um ângulo de afilamento θ em relação ao eixo geométrico rotacional do acionador. O ângulo de afilamento θ da parede lateral do acionador é menor ou igual ao ângulo de afilamento da parede lateral do rebaixo (como discutido mais abaixo).

[0058] Referindo-se à FIG. 17, uma modalidade de um fixador 310 é ilustrada para uso no sistema fixador descrito. O fixador 310 inclui uma cabeça 311 com um rebaixo 312 e um haste 313. A haste 313 pode ser rosqueada. O rebaixo 312 é definido por uma série de lóbulos 314 e calhas 314 alternadas em volta do eixo geométrico rotacional do fixador. Cada um dos lóbulos e calhas alternados é definido por uma porção de raio externo 320, uma transição lateral de acionamento 322, um rádio de transição interno 324 e uma porção de acionamento reverso 326. Similar ao acionador descrito acima, a porção de raio externo 320 define o diâmetro externo do rebaixo em uma posição dada e define adicionalmente a parede lateral 330 do rebaixo. A parede lateral 330 do rebaixo é afilada a um ângulo de afilamento θ em relação ao eixo geométrico rotacional do fixador. Em algumas modalidades, o ângulo de afilamento do da parede lateral do rebaixo é de cerca de 60°.

[0059] Referindo-se agora à FIG. 18, o acionador 210 e o fixador 310 se combinam para formar um sistema fixador. Em algumas modalidades, o sistema fixador de três lóbulos provê vantagens para capacidades de acionamento fora do eixo geométrico. Como usado aqui, capacidades de acionamento fora do eixo geométrico significa a habilidade de transmitir torque do acionador para o fixador quando o eixo geométrico rotacional do acionador não está alinhado com o eixo geométrico rotacional do fixador. Em algumas modalidades, o sistema fixador descrito é capaz de acionar fixadores com até 20° de diferença do eixo geométrico rotacional do fixador e do acionador.

[0060] Em algumas modalidades, a parede lateral do acionador 230 tem um ângulo de afilamento que é aproximadamente igual ao ângulo afilamento da parede lateral do rebaixo 330. Em uma modalidade, o ângulo de afilamento θ da parede lateral é cerca de 60°. Nessa modalidade, a configuração de três lóbulos do acionador e do rebaixo do fixador pode permitir alguma capacidade de acionamento fora do eixo geométrico.

[0061] Em outras modalidades, a parede lateral do acionador tem um ângulo de afilamento menor do que o ângulo de afilamento da parede lateral do rebaixo. Por exemplo, o ângulo de afilamento da parede lateral do acionador pode ser pelo menos 10° menor do que o ângulo de afilamento da parede lateral do rebaixo. Na modalidade mostrada nas FIGS. 16 e 18, a parede lateral do acionador tem um ângulo de afilamento de cerca de 42°. Quando o ângulo de afilamento da parede lateral do acionador é menor do que o ângulo de afilamento da parede lateral do rebaixo, a broca do acionador pode inclinar-se dentro do rebaixo com o resultado de que o eixo geométrico rotacional do acionador 400 desvia do eixo geométrico rotacional do fixador 402. O ângulo β entre o eixo geométrico rotacional do acionador 400 e o eixo geométrico rotacional do fixador 402 indica a extensão à qual o acionador está “fora do eixo geométrico” em relação ao fixador. Em algumas modalidades, o sistema fixador descrito é capaz de transmitir torque a um fixador com o eixo geométrico rotacional do acionador até 20° fora do eixo geométrico rotacional do fixador. Essa característica facilita o uso do sistema fixador descrito em produtos onde a configuração de um produto não permite acesso ao rebaixo do fixador no eixo geométrico.

[0062] Referindo-se novamente às FIGS. 16 e 17, as transições laterais de acionamento 222, 232 pode sem lineares e definir um ângulo de acionamento α. O ângulo de acionamento α é definido como o ângulo entre a transição lateral de acionamento 222 e uma linha radial se estendendo do eixo geométrico rotacional e tangente ao raio de transição interna 224, 324. Em várias modalidades, o ângulo de acionamento α pode ser entre de 0° e 5°. As transições laterais de acionamento 222, 322 podem também ter um comprimento, que pode ser entre 20% e 60% da altura do lóbulo. Ainda em algumas modalidades, a transição lateral de acionamento 222 do acionador é adaptada para engatar na transição lateral de acionamento 322 do fixador 310 a um ângulo de sustentação menor do que 2° para reduzir o cam-out.

[0063] A porção de raio externo 220, 320 é definida por um ou mais raios que podem ser constantes ou variados. A raio interno de transição 224, 324 é definida por um ou mais raios que podem ser constantes ou variados. Em uma modalidade, o raio interno de transição compreende um primeiro segmento definido por um primeiro raio e um segundo segmento por um segundo raio maior que o primeiro raio. A porção de acionamento reverso 226, 326 se estende do raio interno de transição 224, 324 à porção do raio interno 220, 320 e é configurada para permitir a rotação de um fixador para sua remoção.

[0064] O acionador 210 também é uma porção de ponta 240 na extremidade da broca 212. Em algumas modalidades, a porção de ponta 240 inclui a configuração da superfície de acionamento de lóbulo, no entanto, o raio externo de transição 220 é afilado em um ângulo de afilamento maior do que a broca 212. Em uma modalidade, o raio externo de transição 220 é afilado a cerca de 140° na porção de ponta 240. O afilamento maior do raio externo de transição na porção de ponta pode melhorar o engate do acionador no rebaixo de um fixador, particularmente para fixadores pequenos onde o alinhamento do acionador e do rebaixo do fixador é difícil.

[0065] Como previamente discutido, o sistema fixador permite que um acionador seja usado com múltiplos fixadores de diferentes tamanhos. Os múltiplos fixadores podem todos ter um rebaixo definido pela configuração de três lóbulos e ter substancialmente o mesmo ângulo de afilamento da pare lateral, de tal forma que pelo menos uma seção transversal do rebaixo de cada fixador seja substancialmente a mesma que uma seção transversal do rebaixo dos outros fixadores. Dessa maneira, um único acionador pode ser usado para acionar dois ou mais fixadores de tamanho diferente, melhorando adicionalmente a eficiência do sistema de fixação. O sistema de fixação de três lóbulos pode ser particularmente benéfico para fixadores pequenos, tais como aquelas com um diâmetro de rosca principal menor do que 1,6 milímetros (0,063 polegada) ou menor do que 1,0 milímetro (0,039 polegada).

[0066] Referindo-se agora às FIGS. 19 a 22, modalidades de um acionador para um sistema fixador de três lóbulos estão ilustradas. O sistema fixador também inclui um ou mais fixadores (não mostrados), todos tendo um rebaixo configurado para combinar com a configuração do acionador. A título de clareza, cada acionador é mostrado com uma porção de ponta chata. Algumas modalidades dos acionadores podem incluir uma porção de ponta afilada como discutido previamente.

[0067] Referindo-se agora à FIG. 19, um acionador 500'estailustrad, o qual é similar ao acionador mostrado nas FIGS. 16 a 18. O acionador 500 tem três lóbulos e calhas alternados. A título de comparação, o acionador 500 é mostrado sobreposto com a configuração de seis lóbulos do acionador ilustrado nas FIGS. 2 e 3. Nessa modalidade, a transição lateral de acionamento do acionador de três lóbulos se alinha com a transição lateral de acionamento da configuração de seis lóbulos. A porção de raio externo e a porção de acionamento reverso impedem o uso do acionador de três lóbulos em um fixador configurado para seis lóbulos.

[0068] Referindo-se agora à FIG. 20, um acionador 600 está ilustrado em que a largura de cada lóbulo aumenta em um grande ângulo se movendo para cima do comprimento do acionador. A largura aumentada do lóbulo pode prover resistência adicional à broca de acionamento. Nessas modalidades, o ângulo em que a largura dos lóbulos aumenta pode ser relacionado com o ângulo de afilamento da parede lateral do acionador. Em um exemplo, um acionador pode ter um ângulo de afilamento da parede lateral reduzido e incluir um ângulo maior para aumentar a largura do lóbulo. Dessa maneira, o acionador pode acomodar uma seleção de fixadores de rebaixo raso.

[0069] Referindo-se agora à FIG. 21, uma modalidade adicional de um acionador 700 para um sistema fixador de três lóbulos é descrita. O acionador 700 inclui três lóbulos e calhas alternados definidos por uma porção de raio externo 720, uma transição lateral de acionamento 722, um rádio de transição interno 724 e uma porção de acionamento reverso, geralmente como descrita acima. Essa porção de acionamento reverso é definida por uma porção côncava 726’ e uma porção de captura 726’’. A porção côncava 726’ é uma porção curva definida por um raio constante ou variado originado de uma origem fora do diâmetro externo do acionador. A porção de captura 726’’ se estende radialmente de maneira geral. Em uma modalidade, a porção de captura 726’’ define um ângulo de acionamento reverso de aproximadamente 45°. A porção reversa do acionador 700 pode prover uma habilidade melhorada de remover fixadores, o que pode ser benéfico para aplicações onde a remoção de fixadores é contemplada. O sistema fixador também inclui um ou mais fixadores (não mostrados), todos tendo um rebaixo configurado para combinar com a configuração do acionador 700.

[0070] Referindo-se agora à FIG. 22, uma modalidade adicional de um acionador 800 para um sistema fixador de três lóbulos é descrita. O acionador 800 inclui três lóbulos e calhas alternados definidos por uma porção de raio externo, uma transição lateral de acionamento 722, um rádio de transição interno 724, uma porção de acionamento reverso, geralmente como descrita acima. A porção de acionamento reverso do acionador 800 pode incluir uma porção côncava 826’ e uma porção de captura 726’’ similar à configuração de acionamento 700. A porção de raio externo do acionador 800 pode incluir dois ou mais segmentos configurados para melhorar a função do sistema fixador. Por exemplo, a configuração pode melhorar a capacidade de acionamento para frente, a capacidade de acionamento reverso, a capacidade de acionamento fora do eixo geométrico, acomodação ou engate do acionador no rebaixo do fixador ou funções similares do sistema fixador. Em uma modalidade, a porção de raio externo do acionador 800 inclui um primeiro segmento convexo 820’, um segmento côncavo 820’’ e um segundo segmento convexo 822’’’. Pelo menos uma porção do raio externo de transição define a parede lateral do acionador 800 e afila em um ângulo de afilamento discutido acima.

[0071] Os acionadores e os fixadores descritos por meio deste podem ser usados em combinação para formar um sistema de fixação tão longo como a configuração da broca do acionador e o rebaixo do fixador são compatíveis para inserção e remoção do acionador e para aplicação de torque no fixador. Em um exemplo, um fixador correspondente ao acionador mostrado na FIG. 21 pode ser instalado com o acionador 500 mostrado nas FIG. 19. Outras combinações de fixadores e acionadores também são contempladas com base na compatibilidade das configurações.

[0072] Enquanto a invenção tem sido ilustrada e descrita em detalhe nos desenhos e nas descrições acima, os mesmos devem ser considerados como ilustrativo e não restritivos em caráter, entende-se disso que somente as modalidades preferidas foram mostradas e descritas e que todas as mudanças e modificações que vêm dentro do espírito da invenção têm sua proteção desejada pelas reivindicações anexas e os equivalentes destas.

Claims

1. Sistema fixador, caracterizado pelo fato de que compreende: um fixador (310) tendo uma cabeça (311) com um rebaixo (312) e uma haste rosqueada (313), o rebaixo (312) definido por uma série de três lóbulos (314) e calhas (316) alternados em volta de um eixo geométrico rotacional, cada um dos lóbulos (314) e calhas (316) alternados definido por uma porção de raio externo em série, uma transição lateral de acionamento (322), um raio interno de transição (324) e uma porção de acionamento reverso (320), o rebaixo (312) tendo uma parede lateral (330) definida por uma porção de raio externo com um ângulo de afilamento de 60° do eixo geométrico rotacional; e um acionador (800) compreendendo uma broca afilada (212) definida por uma série de três lóbulos do acionador e calhas do acionador alternados em volta do eixo geométrico rotacional, cada um dos lóbulos do acionador e calhas do acionador alternados definidos por uma porção de raio externo em série (800’, 820’, 820’’), uma transição lateral de acionamento (822), um raio interno de transição (824) e uma porção de acionamento reverso (826), em que cada um dos lóbulos do acionador e calhas do recesso tem uma altura e largura de afilamento com uma razão constante da largura do lóbulo para a altura do lóbulo, em que os lóbulos do acionador têm uma parede lateral definida pela porção de raio externo com um ângulo de afilamento em relação ao eixo geométrico rotacional menor do que ou igual ao ângulo de afilamento da parede lateral do rebaixo (300); e em que a porção de raio externo (800’, 820’, 820’’) do acionador compreende um primeiro segmento convexo (820’), um segmento côncavo (820’’) e um segundo segmento convexo (820’’’), e a porção de raio externo do rebaixo (312) é configurada para conjugar com a porção de raio externo do acionador.

2. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede lateral do acionador tem um ângulo de afilamento de 60° do eixo geométrico rotacional.

3. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede lateral do acionador tem um ângulo de afilamento de 42° do eixo geométrico rotacional.

4. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ângulo de afilamento da parede lateral do acionador é pelo menos 10° menor do que o ângulo da parede lateral do rebaixo (330).

5. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um da transição lateral de acionamento (222) do recesso e do acionador é linear e define um ângulo de acionamento relativo a uma linha radial se estendendo do eixo geométrico rotacional e tangente ao raio interno de transição.

6. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o ângulo de acionamento é entre cerca de 0° e 5°.

7. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que cada um da transição lateral de acionamento (222) do recesso e do acionador tem um comprimento entre 20% e 60% da altura do lóbulo.

8. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um do raio interno de transição do recesso e do acionador compreende um primeiro segmento definido por um primeiro raio e um segundo segmento definido por um segundo raio maior que o primeiro raio.

9. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador (210, 400, 500, 600, 700, 800) compreende uma porção de ponta e a porção de raio externo é afilado em cerca 140° na porção de ponta.

10. Sistema de fixação 1 de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de fixadores adicionais de tamanhos diferentes, sendo que cada uma da pluralidade de fixadores adicionais tem pelo menos uma seção transversal de um rebaixo que é igual a uma seção transversal do fixador, em que o acionador (210, 400, 500, 600, 700, 800) é configurado para transmitir torque para cada um da pluralidade dos fixadores adicionais.

11. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fixador tem um diâmetro de rosca principal menor do que 1,0 milímetro (0,039 polegada).

12. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fixador tem um diâmetro de rosca principal menor do que 1,6 milímetros (0,063 polegada).

13. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transição lateral de acionamento do acionador é adaptada para engatar na transição lateral de acionamento do fixador a um ângulo de sustentação menor do que 2° para reduzir o cam-out.

14. Sistema fixador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção de acionamento reversa do acionador compreende uma porção côncava e uma porção de captura, em que a porção de captura define um ângulo de acionamento reverso.