BRPI0916745B1

BRPI0916745B1 - prendedores

Info

Publication number: BRPI0916745B1
Application number: BRPI0916745A
Authority: BR
Inventors: Garver Michael
Original assignee: Mathread Inc
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2009-07-31
Publication date: 2020-01-21
Also published as: CA2732431C; US20110116895A1; EA021555B1; CN102112758B; SI2318725T1; CA2732431A1; KR20110048040A; JP5658150B2; BRPI0916745A2; AU2009276465A1; KR101671384B1; EA201170262A1; PL2318725T3; EP2318725A1; US9644660B2; US8747044B2; EP2318725B1; AU2009276465B2; JP2011530049A; ES2529470T3

Abstract

prendedores uma cabeça de prendedor de pouca massa, de montagem aperfeiçoada que é mais fácil de manejar e reduz a quantidade de material que é exigida na fabricação do prendedor, compreende três ressaltos em múltiplos de 60 graus em torno de um eixo de um corpo roscado. aquelas porções de uma cabeça hexagonal que não são necessariamente para aplicação e transmissão de torque; não necessariamente resistem à carga axial; nem necessárias para axialmente estabilizar a cabeça de prendedor dentro de ferramental de acionamento atual, podem ser removidas. a compatibilidade com as ferramentas de cabeça hexagonal existentes é mantida enquanto aperfeiçoando o manejo do prendedor por um montador e reduzindo o material usado na cabeça de prendedor.

Description

PRENDEDORES

PEDIDO DE PATENTE RELACIONADO

Esse pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisional de Patente dos Estados Unidos de propriedade comum 61/085.219; depositado em 31 de julho de 2008; intitulado “Assembly Improving, Low Mass, Fastener Head” por Michael Garver e é pelo presente incorporado mediante referência para todas as finalidades.

CAMPO TÉCNICO

A presente revelação se refere aos prendedores roscados, e mais particularmente, a uma cabeça de prendedor de pouca massa tendo uma quantidade relativamente inferior

de material que	é	exigida na fabricação	do	prendedor, e
tendo uma geometria	de cabeça de prendedor	que	é mais fácil
de manejar.
		ANTECEDENTES
Atualmente	na	indústria de prendedores,	o tipo mais

comum de estilos de cabeça de prendedor é o de Cabeça hexagonal flangeada” e de Cabeça hexagonal”. Com referência às Figuras 1 (a) e 1 (b), a cabeça hexagonal flangeada” e a cabeça hexagonal” são geralmente representadas pelos numerais 100a e 100b, respectivamente. Esses estilos de cabeça utilizam uma cabeça de formato hexagonal 102 para aplicação de torque de acionamento. A cabeça hexagonal flangeada utiliza um flange integral 104 na base da cabeça de formato hexagonal 102 para aperfeiçoar a aplicação e distribuição da carga de fixação do prendedor 100 causada pelo engate das roscas 106 com as roscas internas da peça de trabalho (não mostrada).

Com as cabeças hexagonais comuns, apenas uma porção

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2/23 muito pequena de cada faceta do hexágono pode ser utilizada para aplicação de torque. Isso se deve ao fato de que a ferramenta utilizada para acionar a cabeça hexagonal também tem o formato hexagonal (algumas são de 12 lados ou outras variações). Como o hexágono interno da ferramenta pode ser dimensionalmente ligeiramente maior do que o hexágono do prendedor (para deslizar livremente sobre o mesmo), durante o acionamento inicial a ferramenta gira ligeiramente antes de contatar o hexágono de prendedor (vide as Figuras 2(a) e 2(b)).

Quando tal contato é feito, pode haver inicialmente apenas um contato pontual 208 entre os cantos 210 do hexágono de prendedor 102 e a faceta interna da ferramenta, observando-se o eixo do prendedor conforme mostrado na Figura 2. À medida que continua a aplicação de torque, a deformação local dos cantos de hexágono do prendedor 210 pode resultar nesse contato se expandindo de modo a ser mais de um ponto de contato retangular entre a faceta interna da ferramenta e a faceta deformada 314 do hexágono de prendedor 102 mostrado na Figura 3. Uma área retangular 312, da faceta 316, varia em tamanho e formato dependendo das propriedades metalúrgicas do prendedor, da quantidade de afilamento do prendedor 100, e da folga inicial entre a ferramenta 220 e as facetas 316 da cabeça hexagonal 102. A área desse contato pode ser de não mais do que 10% da área de superfície de cada faceta 316, e pode não se estender além de aproximadamente 10% a partir de qualquer canto da cabeça de hexágono 102 (onde se unem as facetas 316).

Contatos similares podem ser feitos durante afrouxamento do prendedor 100, por exemplo, direção de

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3/23 rotação oposta à direção de aperto, exceto que esse contato pode ocorrer em uma área 314 da extremidade oposta de cada faceta de hexágono 312. Portanto, a área de contato 314 para afrouxamento do prendedor 100 pode ser a imagem de espelho da área de aperto 312, mas está localizada na extremidade oposta de cada faceta 316, adjacente a cada canto (onde as facetas 316 se cruzam). Durante instalação e remoção, a ferramenta 220 pode não contatar os centros das facetas 316, e a área em torno dos centros. Portanto, a maior parte das áreas de superfície das facetas de cabeça hexagonal 316 pode nunca ser utilizada e podem não ser necessárias para aperto ou afrouxamento do prendedor 100.

O propósito da aplicação de torque a uma cabeça de prendedor de formato hexagonal é a de girar o prendedor 100 axialmente, desse modo fazendo com que as espiras de rosca das partes de casamento se engatem. Finalmente, a carga desse modo aplicada é transmitida através do prendedor 100 para a sua superfície de apoio, criando uma carga de mola na junta fixada. Como apenas uma pequena porção, por exemplo, porções de faceta 312 e 314 da cabeça hexagonal de prendedor 102, são exigidas, as cabeças hexagonais de prendedor da atual tecnologia 102 contêm muito mais material do que é exigido para essa finalidade, com esse material localizado em locais que são improvavelmente ideais. Por exemplo, em muitas utilizações de prendedor, o prendedor 100 é apresentado à sua parte internamento roscada de casamento (não mostrada) segurando-se o mesmo com os dedos de uma das mãos. Normalmente, isso é realizado pela ação de segurar o mesmo entre as pontas do polegar, indicador, e dedo médio. As superfícies de um hexágono não

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4/23 são idealmente adequadas para essa finalidade.

Adicionalmente, o formato da cabeça de prendedor pode ser importante para facilitar a forma como a cabeça é manejada por um operador. Com referência agora à Figura 4, é ilustrado um diagrama plano esquemático de um prendedor de cabeça hexagonal sendo seguro pelas representações de dedos de uma mão. A cabeça hexagonal 402 pode ser segura (por exemplo, agarrada) pelo polegar 404, indicador 406, e dedo médio 408 de uma mão (não mostrada). Durante o agarramento de qualquer objeto pequeno com os dedos 404, 406 e 408, as superfícies dos dedos 404, 406 e 408 apresentadas à cabeça hexagonal 402 são essencialmente superfícies curvas convexas de tamanho variável. Essas superfícies são normalmente apresentadas para segurar a cabeça hexagonal 402 de uma maneira tal que elas são distribuídas essencialmente de forma igual em torno da cabeça hexagonal 402 com separação de aproximadamente 120 graus. Quando a cabeça hexagonal 402 é segura, as superfícies curvas convexas dos dedos 404, 406 e 408 podem se deformar para casar com o contorno das superfícies sendo agarradas de modo que ela pode ser relativamente mais “amigável para os dedos”.

Esses problemas, entre outros, resultam em prendedores que são mais pesados, mais dispendiosos do que o necessário, e não adequados para montagem manual e montagem com ferramenta. Embora algumas outras tecnologias anteriores tenham tratado dos fenômenos de aplicação ineficiente de carga mediante criação de ferramentas especiais e superfícies de acionamento, e outras tecnologias tenham tratado da redução de material mediante

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5/23 esvaziamento do centro da cabeça hexagonal 102 através de vários meios, enquanto ainda outras tecnologias criaram cabeças de três cantos com ferramentas de acionamento especiais, nenhuma dessas tecnologias tratou da cabeça hexagonal 102 como um todo, considerando o formato atual real da peça de produção de cabeça hexagonal, assim como sua interação com ferramentas na indústria. As cabeças hexagonais da tecnologia atual contêm muito mais material do que pode ser exigido para sua finalidade pretendida, e com material localizado em locais que são improvavelmente ideais para manejo, e redução de peso e custo.

SUMÁRIO

De acordo com os ensinamentos dessa revelação, uma cabeça de prendedor pode precisar apenas de material

suficiente, colocado	nas	posições	apropriadas,	de tal	modo
que ela	seja capaz	de	resistir	ao	torque	aplicado	sem
falha, e	transmitir	esse	torque para	resistir	a uma carga

axial.

De acordo com um aspecto da invenção, é provida uma configuração à frente que é mais fácil de agarrar com o polegar, dedo indicador e dedo médio de uma das mãos para inserção manual, enquanto mantendo o desempenho visto com as cabeças do tipo hexagonal em ferramental de montagem atual. Tal modelo pode reduzir o custo (o material é aproximadamente 50-60 por cento do custo do prendedor) de tecnologias de cabeça de prendedor, atuais. De acordo com os ensinamentos dessa revelação, superfícies podem ser criadas que podem ser mais amigáveis ao contato com a mão humana, enquanto removendo aquelas porções de uma cabeça hexagonal que podem não ser necessárias para aplicação e

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6/23 transmissão de torque; nem necessárias para resistir à carga axial; nem necessárias para estabilizar axialmente a cabeça de prendedor dentro de ferramental de acionamento atual.

De acordo com uma modalidade exemplar específica da revelação, um prendedor compreende: uma porção roscada; uma plataforma de sustentação de carga presa em uma extremidade proximal da porção roscada; três ressaltos fixados e posicionados na plataforma de sustentação de carga em aproximadamente 0, 120 e 240 graus em torno de um eixo longitudinal através da porção roscada; e superfícies côncavas entre os três ressaltos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Um entendimento mais completo da presente revelação pode ser obtido mediante referência à descrição seguinte tomada em conjunto com os desenhos anexos em que:

As Figuras 1(a) e 1(b) são diagramas ortogonais esquemáticos de um prendedor de cabeça hexagonal e de cabeça hexagonal flangeada da tecnologia anterior;

As Figuras 2(a) e 2(b) são diagramas planos esquemáticos de uma cabeça hexagonal e ferramenta da tecnologia anterior usadas para rotação da cabeça hexagonal;

A Figura 3 é um diagrama ortogonal esquemático de um prendedor de cabeça hexagonal da tecnologia anterior mostrando áreas de contato para apertar e afrouxar o prendedor;

A Figura 4 é um diagrama plano esquemático da relação entre um prendedor de cabeça hexagonal e os dedos de uma mão;

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As Figuras 5 e 6 são diagramas planos esquemáticos de uma cabeça de prendedor de três pontos, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação;

A Figura 7 é um diagrama ortogonal esquemático da cabeça de prendedor mostrada nas Figuras 5 e 6, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação;

As Figuras 8 (a), 8(b), 9 e 10 mostram diagramas, ortogonal e plano, esquemáticos de uma cabeça de prendedor de três pontos, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação;

A Figura 11 é um diagrama em elevação, esquemático de uma plataforma de sustentação de carga fixada à porção roscada do prendedor, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação;

A Figura 12 é um diagrama em elevação, esquemático de uma cabeça de prendedor de três pontos em combinação com um corpo de enroscamento anti-cruz, de acordo com outra modalidade exemplar específica dessa revelação;

A Figura 13 mostra um diagrama plano de uma cabeça de prendedor de seis pontos da presente invenção, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação.

A	Figura	14 (a)	é um	diagrama plano de uma	cabeça	de
prendedor de	três	pontos	da presente invenção,	em que	a
cabeça	de prendedor	não tem uma plataforma;
A	Figura	14(b)	é uma	vista ortogonal do prendedor	da
Figura	14(a);
A	Figura	15 (a)	é um	diagrama plano de uma	cabeça	de
prendedor de	três	pontos	da presente invenção,	em que	a

cabeça de prendedor não tem uma plataforma com um raio menor do que um círculo abrangendo as pontas da cabeça de

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8/23 prendedor;

A Figura 15 (b) é uma vista ortogonal do prendedor da

Figura 15(a);

A	Figura	16	é uma	vista plana de uma	cabeça	de
prendedor de	três	pontas	da presente invenção,	em que	as
facetas	entre	as	pontas	ou cantos compreendem	superfícies
planas;
A	Figura	17	é uma	vista plana de uma	cabeça	de
prendedor de	duas	pontas	da presente invenção,	em que	as
facetas	entre	as	pontas	ou cantos compreendem	superfícies
convexas; e
A	Figura	18	é uma	vista plana de uma	cabeça	de

prendedor de quatro pontas da presente invenção, em que recessos e facetas côncavas se estendem entre as pontas ou cantos.

A Figura 19 mostra um diagrama ortogonal esquemático de uma cabeça de prendedor de três pontas, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação, em que as superfícies superiores dos cantos definem um formato de cone.

A Figura 20 mostra um diagrama ortogonal esquemático de uma cabeça de prendedor de três pontas, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação, em que a porção cavada da cabeça tem um formato triangular ou trilobular.

Embora a presente revelação seja suscetível de várias modificações e formas alternativas, suas modalidades exemplares específicas foram mostradas nos desenhos e são aqui descritas em detalhe. Contudo, deve-se entender que a descrição aqui apresentada das modalidades exemplares

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9/23 específicas não pretende limitar a revelação às formas específicas aqui reveladas, mas ao contrário, essa revelação deve abranger todas as modificações e equivalências conforme definidos pelas reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Com referência agora ao desenho, os detalhes das modalidades exemplares específicas são ilustrados esquematicamente. Elementos semelhantes nos desenhos serão representados por números semelhantes, e elementos similares serão representados por números semelhantes com um sufixo de letra minúscula, diferente.

Quando uma cabeça de prendedor é segura com os dedos da mão humana, as superfícies curvas convexas dos dedos podem se deformar para combinar com o contorno das superfícies sendo agarradas, de modo que ela pode ser mais “amigável para os dedos”. Embora diversos formatos possam ser assim acomodados por essa deformação, um formato para agarramento pode ser determinado pela porção rígida dos dedos 406 e 408, ou do polegar 404, por exemplo, as suas falanges, respectivas. Cada um desses ossos é de formato essencialmente cilíndrico e o tecido mole dos dedos pode tender a formar uma camada razoavelmente uniforme circundando o mesmo. Uma superfície destinada ao contato com esses dedos, portanto, pode se espelhar no formato de dedo, para que a carga seja distribuída mais igualmente em torno das superfícies de dedo/polegar.

Com referência agora à Figura 5, é ilustrado um diagrama plano esquemático de uma cabeça de prendedor, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa

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10/23 revelação. Um prendedor, geralmente representado pelo numeral 500, tem uma cabeça com uma superfície moldada para contato com cada dedo 404-408 durante a montagem manual do prendedor 500. A cabeça do prendedor 500 pode ser provida com três superfícies 502, 504 e 506, cada uma delas tendo uma superfície curva côncava que essencialmente espelha o formato dos dedos humanos. Preferivelmente, cada uma das superfícies curvas côncavas é suficientemente grande de modo que ela casará confortavelmente com o maior dos polegares humanos, para que dedos grandes não sintam excesso de carga nos extremos da curva. Prevê-se e está dentro do escopo dessa revelação que essa curva pode ter qualquer contorno que seja essencialmente côncavo, ou pode ser compreendida de qualquer combinação de superfícies curvas e/ou partes planas que formam uma superfície curva essencialmente côncava entre os cantos (pontas) da cabeça de prendedor. Como dois dedos e um polegar, arranjados em um padrão diametralmente opostos, podem ser utilizados para

agarramento	e	acionamento	durante	montagem	manual do
prendedor,	por	exemplo,	mas	não	limitado,	a três
superfícies	502,	504 e 506	estão	loca	lizadas em	intervalos

de aproximadamente 120 graus em torno do eixo do prendedor

500.

Com referência agora	à Figura 6, é ilustrado um
diagrama plano esquemático	de uma cabeça de prendedor de
acordo com a Figura 5.	O prendedor 500 pode ser
preferivelmente configurado	em que cada uma das superfícies

côncavas de sua cabeça é tal que a ponta mais interna de qualquer tal curva pode não atingir uma ponta mais próxima do eixo da cabeça do que um círculo 606 centrado no eixo,

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11/23 cujo diâmetro (PD) é definido pelo diâmetro médio da rosca do prendedor 500 (vide Figura 7) . Essa configuração pode permitir facilidade de fabricação com custo inferior, embora seja previsto e esteja dentro do escopo dessa revelação que a ponta pode estar a qualquer distância a partir do eixo que define uma superfície côncava.

Uma configuração de borda específica na borda superior de cada uma das três faces 502, 504 e 506 pode facilitar o alinhamento das falanges dos dedos 404, 406 e 408 de tal modo que cada dedo é guiado para o eixo do prendedor 500 quando eles se aproximam da base de cada um dos eixos 404, 406 e 408. Assim, quando força é aplicada com os dedos 404, 406 e 408 para acionar (girar) a combinação acima de superfícies 502, 504 e 506, as falanges podem se alinhar com as mesmas. Esse alinhamento pode minimizar a carga localizada em qualquer porção do tecido macio cobrindo os ossos do dedo.

Com referência agora à Figura 7, é ilustrado um diagrama ortogonal esquemático da cabeça de prendedor mostrado nas Figuras 5 e 6. A borda superior de cada uma das três superfícies de acionamento descritas acima pode ser truncada em uma borda suavemente curva conforme mostrado na Figura 7, essas bordas suavemente curvas sendo representadas pelos numerais 710, 712 e 714. Cada uma dessas bordas 710, 712 e 714 pode formar um relevo cuja curva atravessa a partir de uma ponta alta em uma extremidade superior de um canto de superfície (por exemplo, canto 716) até uma altura mínima próxima ao centro da face (por exemplo, centro 718) da superfície de face de acionamento respectiva, e de volta outra vez para uma ponta

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alta similar	na	extremidade	oposta do	topo	de uma
superfície de	face	adjacente	(por	exemplo,	canto 720).
Considera-se aqui e	está dentro	do	escopo dessa	revelação
que tal curva	em	relevo pode	ser	composta	de	qualquer

combinação de curvas e partes planas que apresentam uma borda que pode ser “amigável para os dedos”, por exemplo, confortável para contato com o tecido macio dos dedos.

Conforme observado acima, durante a fixação e o desprendimento dos prendedores de cabeça hexagonal da tecnologia inferior 100 (Figuras 1-4), o contato entre a ferramenta externa 220 e a cabeça hexagonal de prendedor 102 pode ocorrer apenas em aproximadamente 10% da área da faceta. Na área diretamente adjacente ao canto hexagonal (por exemplo, áreas retangulares 312 e 314). Como tal, apenas essa porção da área de faceta original pode ser necessária para manter as vantagens e função dos prendedores de cabeça hexagonal da presente tecnologia. Assim, apenas os cantos existentes do hexágono, acrescidos de uma pequena área adicional adjacente a cada um dos cantos, (destinada a compensar as variações dimensionais e de material), podem ser necessários para contato de ferramenta. Essas áreas são mostradas na Figura 3 para os prendedores de cabeça hexagonal da tecnologia atual e são representadas pelo número 312 para montagem (fixação) e o número 314 para remoção (desprendimento).

Com referência agora às Figuras 8 (a) e 8 (b) , similarmente, as áreas 812 e 814 estão presentes em qualquer lado dos cantos representados pelos numerais 840, 842 e 844. Considera-se e está dentro do escopo dessa revelação que tal área(s) pode assumir qualquer formato que

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13/23 proporcione eficientemente áreas de contato adequadas para ferramentas padronizadas, e/ou podem ser significativamente maiores. Aqueles de conhecimento comum na técnica de projeto e fabricação de prendedores e tendo o benefício dessa revelação entenderíam os benefícios de uma variedade limitada de formatos das superfícies de faceta que podem ser empregados na redução da quantidade de material necessário na fabricação do prendedor enquanto ainda mantendo a compatibilidade com as ferramentas de acionamento existentes.

Contato de ferramenta nos seis planos descritos na tecnologia de prendedor hexagonal anterior estabiliza o prendedor de tal modo que ele não gira consideravelmente durante a instalação com as ferramentas de montagem, atuais. A estabilidade do prendedor em relação à ferramenta pode ser influenciada pela interação desses planos com a ferramenta. A instabilidade pode ocorrer se o ângulo de um plano for drasticamente alterado, por exemplo, em cinco ou mais graus, ou reduzido de tal modo que apenas o contato pontual é possível. Assim, de acordo com os ensinamentos dessa revelação, tal estabilidade não é significativamente degradada mediante redução do número de planos de contato de seis para três, particularmente se eles forem separados igualmente em torno da periferia da cabeça de prendedor. Por exemplo, na modalidade ilustrada nas Figuras 8 (a) e 8(b), os cantos 840, 842 e 844 são posicionados em aproximadamente 120 graus uns dos outros. Como tal, três dos planos de acionamento encontrados nos prendedores de cabeça hexagonal, convencionais são eliminados.

A remoção dos planos de contato a partir dos

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14/23 prendedores de cabeça hexagonal, convencionais pode não necessariamente exigir área(s) de contato adicional a ser acrescentada a qualquer um dos três planos remanescentes, uma vez que as superfícies remanescentes são capazes de transmitir o torque exigido sem deformação adicional significativa. Como tal, de acordo com os ensinamentos dessa revelação, o uso das três superfícies de contato de dedo, diametralmente opostas 502, 504 e 506 (Figuras 5 e 6), em combinação com três cantos 840, 842 e 844 (cada canto tendo áreas 812 e 814) aqui descritas, pode ser suficiente para aperfeiçoar a montagem manual enquanto não degradando o desempenho da montagem por ferramenta. Um aperfeiçoamento adicional para conforto na montagem manual pode ser a adição das bordas curvas 710, 712 e 714. Essas configurações de cabeça também podem ser fabricadas com menos material em comparação com as cabeças hexagonais convencionais.

Com referência agora à Figura 9, além disso, a transmissão de torque aplicada aos três planos restantes pode não causar deformação ou falha da cabeça de prendedor. Consequentemente, a criação de uma pluralidade de nervuras estruturais localizadas 950, 952, 954, 956, 958 e 960, cada nervura localizada de tal modo que ela se opõe ao carregamento aplicado a cada uma das áreas retangulares 812 e 814, conforme descrito acima, é considerada aqui e está dentro do escopo dessa revelação. Em cada canto da cabeça, a combinação de áreas de montagem fixação e remoção (desprendimento) 812 e 814, e nervuras estruturais de suporte 950-960 serão referidas em seguida, para facilidade de descrição, como ressaltos 962, 964 e 966.

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Cada nervura estrutural, por exemplo, nervura 950, pode estar preferivelmente localizada entre uma área (plano) de aperto (fixação) 812 de um ressalto 964 e a área (plano) de afrouxamento (liberação) 814 a partir de outro ressalto 962. Uma configuração exemplar específica é mostrada, com a nervura 950 podendo suportar a área (plano) de afrouxamento (liberação) 814 do ressalto 962 integrada com a nervura 952 destinada a suportar o aperto a partir do ressalto 964, etc., desse modo formando nervuras comuns entre cada ressalto. Considera-se aqui e está dentro do escopo dessa revelação que as superfícies mais externas dessas nervuras integradas podem ser côncavas, por exemplo, superfícies 502, 504 e 506 mostradas na Figura 5.

As superfícies mais internas das nervuras 950-960 podem assumir qualquer formato que, em combinação com as superfícies côncavas mais externas, resultam em uma nervura que é capaz de resistir ao torque máximo de montagem ou remoção aplicado a cada um dos ressaltos 962, 964 e 966. Considera-se aqui e está dentro do escopo dessa revelação que, por exemplo, a nervura 950 também pode ser totalmente separada da nervura contígua 962, desde que ela suporte adequadamente a resistência do torque aplicado às áreas 812 e 814 (planos) de seu ressalto respectivo. Em alguns casos, essa modalidade exemplar específica pode ser mais fácil de fabricar do que as modalidades de nervuras não integradas.

Com referência agora à Figura 10, é ilustrado um diagrama plano esquemático de uma cabeça de prendedor, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação. Os ressaltos 962, 964 e 966 preferivelmente são truncados em suas superfícies superiores, 1068, 1070 e

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1072, em uma curva convexa, essencialmente tangente a um plano substancialmente perpendicular ao eixo de rosca, localizado no topo do prendedor, assim como essencialmente tangente às linhas 1074, 1076 e 1078 formadas pela intersecção dos pares de área (planos) de montagem (fixação) 812 e suas áreas (planos) de remoção (liberação) adjacentes respectivas 814. Tais curvas podem auxiliar na inserção da cabeça no ferramental de montagem e considerase e está dentro do escopo dessa revelação que tais curvas podem assumir essencialmente qualquer formato tridimensional convexo, de acordo com os ensinamentos dessa revelação.

Conforme mostrado nas Figuras 5 e 10, nove superfícies exteriores, 502, 504, 506, 812 e 814 (vezes três); em que qualquer seção axial através do prendedor resulta em uma linha de interseção a qual é essencialmente paralela ao eixo. Considera-se aqui e está dentro do escopo dessa revelação que todas as tais superfícies exteriores aqui descritas podem ser inclinadas ligeiramente no sentido para dentro (em direção ao eixo do prendedor) à medida que se aproximam do topo da cabeça, de tal modo a criar um ângulo de traçado em cada uma delas, desse modo permitindo fabricação mais eficiente.

Em algumas modalidades, uma porção central da cabeça de prendedor aqui descrita pode ser evacuada de material não contribuindo substancialmente para as funções declaradas acima e/ou para fins estruturais. Isso pode ser feito mediante utilização de qualquer formato geométrico que esvazie um centro da cabeça, desse modo economizando material e peso.

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Com referência agora à Figura 11, é ilustrado um diagrama em elevação, esquemático de uma plataforma de sustentação de carga presa na porção roscada do prendedor, de acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação. Todas as características descritas acima da cabeça, de acordo com os ensinamentos dessa revelação, podem ser colocadas sobre a superfície superior da plataforma de sustentação de carga presa na porção roscada do prendedor. Tal plataforma 1180 e corpo roscado adjacente 1182 são mostrados para fins ilustrativos sem a cabeça conforme descrito aqui, acima. Em uma modalidade exemplar específica dessa revelação, a construção de tal plataforma 1180 pode ter um formato substancialmente cilíndrico, representado pelo numeral 1184, com uma porção superior cônica 1186 que intersecta a cabeça de prendedor, descrita mais completamente acima. Em uma construção preferida, uma superfície inferior 1188 da plataforma cilindricamente formada 1180 pode ser ligeiramente cônica e pode cruzar com o corpo de rosca 1182 em um raio, representado pelo numeral 1190. Considera-se e está dentro do escopo dessa revelação, que o contorno e a natureza cônica da superfície superior 1192, o formato da borda externa 1194, a angularidade e o contorno da superfície inferior 1188, e o meio de interseção com o corpo de rosca 1182 podem variar de acordo com as exigências individuais de projeto, conforme seria prontamente evidente para aqueles de conhecimento comum na técnica de projeto de prendedor roscado e tendo o benefício dessa revelação. O diâmetro da plataforma cilíndrica 1180 pode variar de um mínimo determinado por aproximadamente 1 diâmetro da haste do prendedor, até um máximo de

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18/23 aproximadamente 2 vezes o diâmetro do círculo, por exemplo, similar ao flange integrado 104 mostrado na Figura 1. Em algumas modalidades, o diâmetro da plataforma cilíndrica 1180 pode ser maior do que um círculo circunscrito pelos cantos da cabeça (interseções de áreas 812 e 814).

A plataforma 1180 pode ser suficientemente grossa de modo a poder resistir às cargas de projeto associadas com o corpo roscado 1182 sem falha, contudo, considera-se aqui e está dentro do escopo dessa revelação que ela pode ser muito mais grossa conforme determinado pelas exigências de projetos individuais.

Consideram-se aqui e dentro do escopo dessa revelação que substancialmente todos os projetos de rosca, atuais e estilos de pontas podem ser usados em combinação com a cabeça de prendedor revelada aqui, acima, particularmente roscas padrão como descrito nos padrões internacionais tais como ISO e IFI. De eficácia específica no aperfeiçoamento da eficiência de montagem é a integração do estilo de cabeça, de acordo com os ensinamentos dessa revelação, com modelos de rosca anti-transversal 1296, conforme mostrado na Figura 12, e descrito mais completamente nas Patentes dos Estados Unidos 5.730.566; 5.791.849; 5.836.731; 5.997.231; e 6.162.001; todas as quais são incorporadas aqui mediante referência para todas as finalidades, e comercializadas sob os nomes comerciais MAThread® e MATpoint® (Marcas comerciais registradas de MAThread, Inc., 28061 Grand Oaks Court, Wixom, Michigan 48393) e outros modelos similares.

Com referência agora à Figura 13, é ilustrado um diagrama plano esquemático de uma cabeça de prendedor, de

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19/23 acordo com uma modalidade exemplar específica dessa revelação. Essa modalidade da invenção é uma cabeça de seis pontas ou seis ressaltos que têm seis cantos 840, 841, 842, 843, 844 e 845 para engate com uma ferramenta de soquete ou chave de boca de extremidade de caixa convencional. Entre os cantos e a área (planos) de montagem (fixação) oposta 812 e a área (planos) de remoção (liberação) 814, não existe material em comparação com as facetas nas cabeças hexagonais convencionais, de tal modo que são formados recessos 825. As modalidades podem ter entre um e seis recessos 825. Modalidades de cabeça de seis pontas podem ou não empregar uma plataforma 1180. As modalidades podem ou não ter material em uma porção central da cabeça.

Com referência agora às Figuras 14(a) e 14(b), vistas planas e em perspectiva de uma modalidade de três pontas ou de três ressaltos são ilustradas. Essa modalidade é similar àquelas descritas em relação às Figuras 8(a) e 8(b) compreendendo três pontas ou cantos 840, 842 e 844, exceto que essa modalidade não compreende uma plataforma 1180 (vide Figura 11). As modalidades podem ou não ter material em uma porção central da cabeça.

Com referência agora às Figuras 15(a) e 15(b), vistas planas e em perspectivas de uma modalidade de três pontas ou três ressaltos são ilustradas. Essa modalidade é similar àquelas descritas em relação às Figuras 8(a) e 8(b) compreendendo três pontas ou cantos 840 842 e 844, exceto que essa modalidade compreende uma plataforma 1180 que tem um diâmetro entre o diâmetro médio e um círculo circunscrito pelos cantos da cabeça (interseções) de áreas 812 e 814). Modalidades podem ou não ter materiais em uma

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20/23 porção central da cabeça.

Com referência agora à Figura 16, é ilustrada uma vista plana de uma modalidade de três pontas ou três ressaltos. Essa modalidade é similar àquelas descritas com relação às Figuras 8(a) e 8(b) compreendendo três pontos ou cantos 840, 842 e 844, exceto que essa modalidade compreende uma plataforma 1180 que tem um diâmetro aproximadamente igual a um círculo circunscrito pelos cantos da cabeça (interseções de áreas 812 e 814) e as facetas (502, 504, 506) entre os cantos são substancialmente planares. Contudo, em modalidades alternativas, essas superfícies podem ser retas ou convexas, ou qualquer combinação de superfície. As modalidades podem ou não ter material em uma porção central da cabeça.

Com referência agora à Figura 17, é ilustrada uma vista plana de uma modalidade de duas pontas ou dois ressaltos. Essa modalidade tem apenas dois cantos 841 e 844, em que os cantos 841 e 844 são posicionados aproximadamente em 180 graus um do outro. Os cantos 841 e 844 são formados por uma interseção de áreas 812 e 814. Modalidades de duas pontas diferentes podem não ter qualquer plataforma e outras modalidades podem ter uma plataforma 1180 de qualquer diâmetro. Na modalidade ilustrada, as facetas que se estendem entre áreas opostas 812 e 814 são planares, mas em modalidades adicionais, as facetas podem ser de qualquer formato. Modalidades podem ou não ter material em uma porção central da cabeça.

Com referência agora à Figura 18, é ilustrada uma vista plana de uma modalidade de quatro pontas ou de quatro

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21/23 ressaltos. Essa modalidade tem quatro cantos, 840, 841, 843 e 844, em que os cantos 840, 841, 843 e 844 são posicionados em 0 grau, 60 graus, 180 graus, e 240 graus respectivamente. Cada canto 840, 841, 843 e 844 é formado por uma interseção de áreas 812 e 814. Modalidades de quatro pontas diferentes podem não ter qualquer plataforma e outras modalidades podem ter uma plataforma 1180 de qualquer diâmetro. Na modalidade ilustrada, as superfícies que se estendem entre áreas opostas 812 e 814 de um par de cantos relativamente adjacentes (840 e 841 como um primeiro par, e 843 e 844 como um segundo par) formam recessos 825 de tal modo que não existe material em comparação com as facetas em cabeças hexagonais convencionais. Na modalidade ilustrada, as superfícies 508 e 504 se estendendo entre áreas opostas 812 e 814 de um par de cantos relativamente opostos (840 e 844 como um primeiro par, e 841 e 843 como um segundo par). Contudo, em modalidades alternativas, essas superfícies podem ser retas ou convexas, ou qualquer combinação de superfícies. As modalidades podem ou não ter material em uma porção central da cabeça.

Com referência agora à Figura 19, é ilustrada uma vista em perspectiva de uma modalidade de três pontas ou de três ressaltos. Essa modalidade é similar àquelas descritas com relação às Figuras 8(a) e 8(b) compreendendo três pontas ou cantos 840, 842 e 844. Uma característica específica dessa modalidade é que as superfícies superiores 1900, 1902 e 1904 dos ressaltos são relativamente mais planares em comparação com aquelas das outras modalidades ilustradas. Particularmente, as superfícies superiores 1900, 1902 e 1904 mostradas na Figura 19 são de certo modo

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22/23 cônicas, em que elas definem coletivamente porções de um formato cônico de tal modo que se for imaginada uma estrutura cônica, como uma sombra de lâmpada, colocada no topo da cabeça, ela contataria todos os pontos das superfícies superiores 1900, 1902 e 1904 dos ressaltos. Além disso, essa modalidade tem o material removido de uma porção central da cabeça.

Com referência agora à Figura 20, é ilustrada uma vista em perspectiva de uma modalidade de três pontas ou de três ressaltos, em que a porção cavada da cabeça tem um formato de certo modo triangular ou trilobular. Particularmente, lados interiores 2002, 2004 e 2006 da porção cavada são de certo modo paralelos às facetas exteriores 502, 504 e 506.

Um processo para fabricação de parafusos, particularmente cabeças de parafuso, envolve prensar peças brutas de metal em uma matriz. À medida que a peça em bruto de metal é prensada em uma matriz, o metal flui para dentro das fendas mais profundas e cantos da matriz para formar as porções de extremidade mais distais dos ressaltos da cabeça que estão mais distantes da plataforma. As porções tornadas ocas das cabeças entre os ressaltos ilustradas nessa revelação podem ser formadas por matrizes que deslocam o metal a partir do centro da cabeça no sentido para fora em direção às porções distais dos ressaltos. Evidentemente, o formato da porção central da matriz define ao inverso o formato da porção central cavada da cabeça. O formato da porção central da matriz, e assim o formato da porção central cavada da cabeça podem assumir qualquer formato. Conforme mostrado na Figura 19, o formato é cônico.

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Conforme mostrado na Figura 20, o formato é de certo modo triangular ou trilobular e os lados interiores 2002, 2004 e 2006 da porção cavada são de certo modo paralelos às facetas exteriores 502, 504 e 506. Uma porção cavada desse formato triangular, ou trilobular, pode ser vantajosa uma vez que permite que o metal a partir da peça em bruto flua igualmente e completamente para formar as porções mais distais da cabeça se estendendo a partir da plataforma 1180.

Em modalidades diferentes, a altura das paredes de cabeça, formadas pelos lados interiores 202, 204 e 206 e as facetas exteriores 502, 504 e 506, podem ser diferentes da altura dos ressaltos. Em algumas modalidades, a altura das paredes de cabeça é mais curta do que os ressaltos, enquanto que em outras modalidades, as paredes de cabeça são mais altas do que os ressaltos. Em modalidades ainda adicionais, as paredes de cabeça têm a mesma altura que os ressaltos.

Embora modalidades dessa revelação tenham sido ilustradas, descritas, e sejam definidas mediante referência às modalidades exemplares da revelação, tais referências não significam uma limitação para a revelação, e nenhuma tal limitação deve ser inserida. A matéria em estudo revelada é capaz de considerável modificação, alteração, e equivalentes em forma e função, conforme ocorrerá àqueles de conhecimento comum na técnica pertinente e tendo o benefício dessa revelação. As modalidades ilustradas e descritas dessa revelação são apenas exemplos, e não são exaustivas do escopo da revelação.

Claims

1. Prendedor (500) caracterizado por compreender:

uma haste roscada tendo um eixo longitudinal;

exatamente três ressaltos (962, 964 e 966) se estendendo a partir de, e posicionados em uma extremidade da haste roscada em aproximadamente 0, 120 e 240 graus em torno do eixo longitudinal da haste roscada, em que cada um dos ressaltos (962, 964, 966) compreende:

nervuras estruturais (950, 952, 954, 956, 958 e 960);

uma área de aperto (312, 812); e uma área de afrouxamento (314, 814);

em que a área de aperto e a área de afrouxamento são adaptadas para engatar uma ferramenta de cabeça hexagonal convencional (220); e três superfícies côncavas (502, 504 e 506), em que cada superfície côncava se estende entre pares adjacentes dos três ressaltos (962, 964, 966), respectivamente.

2. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as superfícies côncavas (502, 504 e 506) são adaptadas para acomodar confortavelmente os dedos humanos 3. Prendedor, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma das superfícies côncavas (502, 504 e 506) acomoda confortavelmente um polegar humano. 4. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as superfícies côncavas (502, 504 e 506) são curvas. 5. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo fato de que cada das superfícies

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2/7 côncavas (502, 504 e 506) é compreendida de uma pluralidade de superfícies planas dispostas como uma curva.

6. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as superfícies côncavas (502, 504 e 506) são compreendidas de uma pluralidade de superfícies planas e uma pluralidade de superfícies curvas dispostas como uma curva.

7. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as distâncias entre as porções mais internas das superfícies côncavas (502, 504 e 506) são substancialmente idênticas a um diâmetro médio da porção roscada.

8. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as distâncias entre as porções mais internas das superfícies côncavas (502, 504 e 506) e o eixo longitudinal são menores do que o diâmetro médio da porção roscada (1182).

9. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma plataforma de sustentação de carga (1180), em que a haste roscada se estende a partir de um lado da plataforma (1180) e os ressaltos (962, 964 e 966) se estendem a partir de um lado oposto da plataforma (1180).

10. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porção central da plataforma de sustentação de carga (1180) entre os três ressaltos (962, 964 e 966) é aberta.

11. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um diâmetro da plataforma de sustentação de carga (1180) é substancialmente idêntico às

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3/7 porções externas dos três ressaltos (962, 964 e 966).

12. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um diâmetro da plataforma de sustentação de carga (1180) é maior do que as porções externas dos três ressaltos (962, 964 e 966).

13. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda roscas anti-cruz (1296) localizadas em uma extremidade distal da porção roscada.

14. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda superfícies superiores dos três ressaltos (962, 964 e 966), em que as superfícies superiores definem coletivamente um formato de cone imaginário.

15. Prendedor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma porção central cavada da cabeça (102, 402) entre os três ressaltos (962, 964 e 966) em um formato trilobular.

16. Prendedor (500), caracterizado por compreender:

uma haste roscada tendo um eixo longitudinal central e definindo um diâmetro médio;

exatamente três ressaltos (962, 964 e 966) se estendendo a partir de, e posicionados em uma extremidade da haste roscada em aproximadamente 0, 120 e 240 graus em torno do eixo longitudinal central da haste roscada, em que cada um dos ressaltos (962, 964 e 966) compreende:

uma porção de extremidade radialmente para fora compreendendo:

uma superfície de aperto (312, 812); e uma superfície de afrouxamento (314, 814);

em que a superfície de aperto (312, 812) e a

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4/7 superfície de afrouxamento (314, 814) são deslocadas angularmente uma da outra e se encontram em um canto (840, 842 e 844); e em que as superfícies de aperto e de afrouxamento são configuradas para serem acionadas por uma rotação de uma ferramenta de cabeça hexagonal (220) em uma direção de rotação de aperto e uma direção de rotação de afrouxamento, respectivamente;

uma primeira nervura estrutural (950, 952, 954, 956, 958 e 960) se estendendo entre a superfície de aperto (312, 812) de um ressalto (962, 964 e 966) e a superfície de afrouxamento (314, 814) de outro ressalto (962, 964 e 966), e uma segunda nervura estrutural (950, 952, 954, 956, 958 e 960) se estendendo entre a superfície de aperto (312, 812) de um ressalto (962, 964 e 966) e a superfície de afrouxamento (314, 814) de outro ressalto (962, 964 e 966), em que superfícies voltadas radialmente para fora das

primeira e segunda nervuras estruturais não se estendem mais próximas ao eixo longitudinal central do que o diâmetro médio, uma plataforma (1180), em que a haste roscada se estende a partir de um lado da plataforma (1180) e os ressaltos (962, 964 e 966) se

estendem a partir de um lado oposto da plataforma (1180), em que um diâmetro da plataforma (1180) é substancialmente o mesmo que um diâmetro definido pelos cantos (840, 842 e 844) definidos pelas porções voltadas radialmente para fora dos três ressaltos (962, 964 e 966).

17. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que as superfícies voltadas

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5/7 radialmente para fora das primeira e segunda nervuras estruturais (950, 952, 954, 956, 958 e 960) são adaptadas para acomodar confortavelmente os dedos humanos.

18. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que as superfícies voltadas radialmente para fora das primeira e segunda nervuras estruturais (950, 952, 954, 956, 958 e 960) são curvas.

19. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que cada das superfícies voltadas radialmente para fora das primeira e segunda nervuras estruturais (950, 952, 954, 956, 958 e 960) compreende uma pluralidade de superfícies planas dispostas como uma curva.

20. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que cada das superfícies voltadas radialmente para fora das primeira e segunda nervuras estruturais (950, 952, 954, 956, 958 e 960) compreendem uma pluralidade de superfícies planas e uma pluralidade de superfícies curvas dispostas juntas como uma curva.

21. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que um diâmetro da plataforma de sustentação de carga (1180) é maior do que um diâmetro definido pelos cantos (840, 842 e 844) definidos nas porções de extremidade radialmente para fora dos três ressaltos (962, 964 e 966).

22. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a plataforma (1180) tem uma superfície superior a partir da qual os ressaltos (962, 964 e 966) e se estendem, em que os ressaltos (962, 964 e 966)

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6/7 definem um perímetro trilobular na superfície superior da plataforma (1180).

23. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a porção roscada compreende roscas anti-transvesais (1296) .

24. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende uma cabeça (102, 402) na qual os três ressaltos (962, 964 e 966) são formados, em que a cabeça (102, 402) define uma porção central com uma depressão em forma de bola geralmente côncava que se estende em direção à haste rosqueada.

25. Prendedor, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a depressão em forma de bola tem uma forma geralmente triangular ou trilobular.

26. Prendedor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que cada superfície de aperto (312, 812) e superfície de afrouxamento (314, 814) é planar.

27. Prendedor (500), caracterizado por compreender:

uma porção de extremidade radialmente para fora compreendendo:

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7/7 em que a superfície de aperto (312, 812) e a superfície de afrouxamento (314, 814) são deslocadas angularmente uma da outra e se encontram em um canto (840, 842 e 844); e em que as superfícies de aperto e de afrouxamento são configuradas para serem acionadas por uma rotação de uma ferramenta de cabeça hexagonal (220) em uma direção de rotação de aperto e uma direção de rotação de afrouxamento, respectivamente;

uma primeira nervura estrutural (950, 952, 954, 956, 958 e 960) se estendendo entre a superfície de aperto (312, 812) de um ressalto (962, 964 e 966) e a superfície de afrouxamento (314, 814) de outro ressalto (962, 964 e 966), e uma segunda nervura estrutural (950, 952, 954, 956, 958 e 960) se estendendo entre a superfície de aperto (312, 812) de um ressalto (962, 964 e 966) e a superfície de afrouxamento (314, 814) de outro ressalto (962, 964 e 966), em que superfícies voltadas radialmente para fora das primeira e segunda nervuras estruturais 950, 952, 954, 956, 958 e 960) não se estendem mais próximas ao eixo longitudinal central do que o diâmetro médio, em que cada superfície de aperto (312, 812) e superfície de afrouxamento (314, 814) é retangular.