CN103314222B - 力作用结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋转对称的力作用结构（12，112），其带有从轴向看呈星形的外轮廓或内轮廓，该力作用结构优选用于紧固件，其中星形的各个臂部（18，118）设计成尖拱，所述尖拱的外部尖端位于共同的外圆（22，122）上，其特征在于，与所述力作用结构轮廓（12，112）适配的配合件，尤其是钻头、套筒头或螺钉头具有这样适配的匹配轮廓，使得所述力作用结构（12，112）的侧面弧段（20，120）和配合件这样相互支承，使得产生平坦的加压表面，对于尤其是轮廓和匹配轮廓对应于根据本发明的力作用结构的形状的情况下，则轮廓和匹配轮廓的适配由此实现，即，外轮廓（12）的半径（20）与配属的内轮廓（112）的情况相比要小4％至12％，优选小6％至10％，更优选为约小8％至10％，同时在轮廓和匹配轮廓中，内圆（14，114）具有几乎相等的直径，弧段（20；120）的圆心绕力作用结构（12；112）的旋转轴（10；110）分布于该内圆（14；114）上，尤其是外轮廓中的所述直径比内轮廓中的所述直径大4％至6％，特别是5％。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转对称星形力作用结构及相关操作工具，所述力作用结构优选用于如例如螺钉的可旋转紧固件。
背景技术
这种力作用结构（也称作驱动系统）在现有技术中是已知的。
这些设计为外部力作用结构或内部力作用结构，对于该应用目的而言，术语“外部力作用结构”或“外部驱动器”和“内部力作用结构”或“内部驱动器”往往指代紧固件上即螺钉上的力作用结构的类型。因此外部力作用结构可由具有相应内部力作用结构的工具来驱动，反之亦然。
这种最古老的力作用结构是普通六角驱动器，数个世纪以来已经作为外部力作用结构已知，且由申请人例如以商标“”作为内部力作用结构在市场出售。
申请人也在该方面进行了相应的改进，即在市场上以商标“”可购得的六角花形力作用结构，以及进一步改进的以商标“”出售的扁平六角花形力作用结构。
这些六角花形力作用结构提供了优于传统驱动器诸如六角驱动器的许多优势，诸如力传递特性高，工具使用寿命长，以及选择低轮廓的设计，即适于力作用结构的特别平坦的设计以减轻重量。
然而，由于适于各个力作用结构的对应特定工具的每一所需尺寸并非在所有车间都能获得，因此这些现代化的力作用结构在维护和维修工作期间经常会遇到问题。
当诸如现代化的六角花形力作用结构的紧固件在维修工作期间必须被移除时，迄今为止除了使用专门为此提供的驱动器之外尚无其它选择。
德国汽车行业的某些部门已经认识到该问题，并因此已经很大程度地限制了现代六角花形力作用结构尤其是“”驱动器的使用，其原因在于针对该驱动系统的相应工具不能在欧洲获取或只能极其困难地获取。这种情况会类似地出现在新兴亚洲市场。
此外，在已知的力作用结构中，通过非常小的加压表面（有时只用线性加压表面）来在工具和紧固件之间进行力传递，导致高的表面负荷。
此外，在接触点产生的法向力即垂直于接触面的作用力通过例如六角螺钉向外突出的角部，因此上述力作为不希望的剪切力而作用于该角部上，这可能会导致该驱动器过早地出现故障。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供特别适于作用于诸如螺钉的紧固件上的一种力作用结构，所述力作用结构可由所有这些工具来驱动，即（当然）可由根据本发明的与力作用结构相匹配的工具来驱动，特别是由具有类似设计的工具来驱动，此外可由仅在尺寸方面相匹配的六角工具来驱动，以及可由仅在尺寸方面相匹配的“”或“”工具来驱动，其中具体地，最大程度地减小在施力区域处的剪切力。
根据本发明还提供一种工具，任何种类的相应力作用结构即六角形力作用结构以及“”和“”力作用结构均可由所述工具来驱动，而无需每次都改变该工具，也无需寻找或购买其它工具，但是这并不是最重要的特征。
因此，应该可将根据本发明的驱动系统用作内部力作用结构和外部力作用结构，且其应该适于如上所述的六角形、六角花形和扁平六角花形力作用结构的情况。
此外根据本发明的力作用结构如果在工具使用寿命、力传递特性和重量减少方面不优于前述需求，则应该至少满足前述需求，使用者在六角花形和扁平六角花形驱动器的情况下已经习惯于上述需求，且根据本发明的力作用结构应同时提供在维护或维修工作期间可由市场上购得的常见工具来驱动而不损失耐用性的选择。
根据本发明该问题由旋转对称的星形力作用结构解决，其中星形的各个臂部设计成尖拱，具体地，尖拱的弧段设计成最大程度地减小施力区域的剪切力。
根据本发明，该问题也可由旋转对称的力作用结构来解决，其中力作用结构的轮廓由各个弧段过渡到彼此内而形成，各个弧段的圆心在绕力作用结构的旋转轴的内圆上以均匀的间隔分布。
对现有技术各种力作用结构进行的最佳改变得以实现，其中尖拱由弧段界定，所述弧段的圆心位于绕力作用结构旋转轴的内圆上。
若为弧段形式的各个侧面分别通过切向相邻的非常小的过渡半径在它们的交点过渡到彼此内，则根据本发明的力作用结构的形成可被简化。
六角几何设计通常用于这种的力作用结构，从适用性的观点出发，对于根据本发明的力作用结构而言优选具有六个臂部，每个臂部由远离位于绕力作用结构旋转轴的内圆上的六个圆心的两段圆弧界定，且每个臂部以以60°的间隔以如此方式分布，以至于一个臂部的左侧边界与右侧相邻（具体为紧接的右侧相邻的）臂部的右侧边界由相同弧段形成，以及一个臂部的右侧边界与左侧相邻臂部的左侧边界由相同弧段形成。
本发明当然也可以应用到任何所需数量的力作用结构侧面上，例如四角、八角、十角或十二角力作用结构，或应用到其它旋转对称的力作用结构上。然而，这些与通常在市场上找到的那些并不相同。
为了根据本发明确保在内轮廓和外轮廓之间进行最佳的力传递，对于与根据本发明轮廓相关联的对应部而言优选具有使得根据本发明的匹配轮廓以如此方式适配以至于所述轮廓和所述匹配轮廓的侧面弧段彼此承靠从而形成平坦的支承表面。相比之下，在市场上可购得的常见驱动形式只提供线性接触面，导致磨损增加并因此导致工具的使用寿命更短。
只有通过使得所有的弧段和圆直径具体适配于彼此才可实现平面支承接触。
在外轮廓的情况下弧段的圆心绕旋转轴位于其上的内圆直径与相应内轮廓的内圆相比要大约4％至6％，特别是5％。
所有其它弧段，特别是外轮廓的侧面弧段与相关联内轮廓的情况相比要小4％至12％，优选为6％至10％，优选为8％至10％。
该独特的几何设计确保工具和螺钉之间的理想表面支承接触。由于内圆直径随后也会增大而非减小，由常数因子X的简单缩放只会导致线性支承接触。
以如此的方式来选择尖拱和内圆的半径以至于在外部力作用结构的情况下作用于尖拱上的法向力从尖拱的每个尖端径向延伸到内过渡半径内的轮廓实芯内，防止剪切力施加到星形轮廓的臂部上并延长工具的使用寿命。
通过另外的措施可进一步改进力作用结构：
将首先考虑的是紧固件特别是螺钉头上的外部力作用结构。在这种情况下，应加以注意以确保：
在紧固件的情况下：
-内过渡半径（ri）在侧面半径（16）的9.0％和12.5％之间，优选在10.0％和11.5％之间；
和/或
-外过渡半径（ra）在侧面半径（16）的6.6％和9.5％之间，优选在7.6％和8.6％之间；
和/或
-内圆（14）直径在外圆（22）直径的40％和45％之间，优选在42％和43％之间，优选在42.6％和42.7％之间。
在工具特别是套筒头（socket）的情况下：
-内过渡半径（Ri）在侧面半径（116）的5.0％和7.5％之间，优选在5.6％和6.8％之间；
和/或
-外过渡半径（Ra）在侧面半径（116）的3.5％和6.5％之间，优选在4.35％和5.6％之间；
和/或
-内圆（114）直径在外圆（122）直径的36％和41％之间，优选在38％和39.5％之间，优选在38.7％和38.8％之间；
在紧固件的情况下，不考虑过渡半径，即在臂部（18）的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下：
-外切角（α1）在70°和73°之间，优选在70.5°和72°之间，优选在71.0°和71.5°之间；
和/或
-内切角（α2）在55°和59°之间，优选在56°和58°之间，优选在56.5°和57.5°之间；以及
在工具特别是套筒头的情况下，不考虑过渡半径，即在臂部（118）的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下：
-外切角（β1）在71°和76°之间，优选在72.5°和75.5°之间，优选在73.5°和74.0°之间；
和/或
-内切角（β2）在57°和63°之间，优选在58.5°和61.5°之间，优选在59.5°和60.5°之间。
另一方面，当考虑紧固件特别是螺钉头上的内部力作用结构时，应加以注意以便确保：
在紧固件的情况下：
-内过渡半径（ri）在侧面半径（16）的6.0％和9.5％之间，优选在7.0％和8.5％之间；
和/或
-外过渡半径（ra）在侧面半径（16）的13.5％和17.5％之间，优选在14.5％和16.5％之间；
和/或
-内圆（14）直径在外圆（22）直径的36％和42％之间，优选在37％和41％之间，优选在37.9％和40.0％之间；
在工具特别是套筒头的情况下：
-内过渡半径（Ri）在侧面半径（116）的9.0％和12.5％之间，优选在10.0％和11.5％之间；
和/或
-外过渡半径（Ra）在侧面半径（116）的6.5％和10.0％之间，优选在7.5％和9.0％之间；
和/或
-内圆（114）直径在外圆（122）直径的40％和45％之间，优选在41％和44％之间，优选在42％和43％之间；
在紧固件的情况下，不考虑过渡半径，即在臂部（18）的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下：
-外切角（α1）在72.5°和75°之间，优选在73°和74.5°之间，优选在73.5°和74°之间；
和/或
-内切角（α2）在60°和63°之间，优选在60.5°和62°之间，优选在60.7°和61.5°之间；以及
在工具特别是套筒头的情况下，不考虑过渡半径，即在臂部（118）的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下：
-外切角（β1）在69°和74°之间，优选在70°和73°之间，优选在71°和72°之间；
和/或
-内切角（β2）在54°和59°之间，优选在55°和58°之间，优选在56°和57°之间。
通过进一步的措施与已知的内部或外部六角驱动器合作可另外地改进力作用结构：
将首先考虑紧固件特别是螺钉头上的外部力作用结构。在这种情况下，应加以注意以便确保：
在根据本发明的紧固件特别是具有外轮廓的螺钉头上的外部力作用结构的情况下；
在根据本发明的紧固件特别是具有外轮廓的螺钉头的情况下：
侧面半径16的尺寸为已知匹配六角扳手宽度的2.55倍至2.85倍，优选为2.65倍至2.75倍；
和/或
内圆14的尺寸为已知匹配六角扳手宽度的4.1倍至4.3倍，优选为4.15倍至4.25倍；
和/或
中间圆21的尺寸为已知匹配六角扳手宽度的2.15倍至2.45倍，优选为2.25倍至2.35倍；
和/或
外圆22的尺寸为已知匹配六角扳手宽度的1.65倍至1.95倍，优选为1.75倍至1.85倍：
上述尺寸倍数是相对于已知匹配六角扳手的宽度而言的。
另一方面，当考虑紧固件特别是螺钉头上的内部力作用结构时，应加以注意以确保：
在根据本发明的紧固件特别是具有内轮廓的螺钉头上的内部力作用结构的情况下；
在根据本发明紧固件的情况下：
侧面半径116的尺寸为已知匹配外六角螺钉头宽度的2.05倍至2.35倍，优选为2.15倍至2.25倍；
和/或
内圆114的尺寸为已知匹配外部六螺钉头宽度的3.75倍至4.05倍，优选为3.85倍至3.95倍；
和/或
中间圆121的尺寸为已知匹配外六角螺钉头宽度的1.75倍至2.05倍，优选为1.85倍至1.95倍；
和/或
外圆122的尺寸为已知匹配外六角螺钉头宽度的1.35倍至1.65倍，优选为1.45倍至1.55倍；
上述尺寸倍数是相对于已知匹配外六角螺钉头的宽度而言的。
附图说明
现在将参照附图对本发明的几个实施例进行更详细地描述，其中：
图1示出适合用作外部和内部力作用结构的根据本发明的六角对称力作用结构的基本形式；
图2示出根据本发明的外轮廓与六角内轮廓的合作；
图3示出根据本发明的外轮廓与六角花形内轮廓的合作；
图4示出根据本发明的外轮廓与扁平六角花形内轮廓的合作；
图5示出包括根据本发明的外轮廓（例如钻头）的尺寸的几何设计；以及
图6示出根据本发明的适于最优内轮廓（例如套筒头）的相同设计。
具体实施方式
图1参照六角旋转对称力作用结构示出根据本发明驱动器的基本原理。在该方面应当考虑到适于力作用结构的所示轮廓既可用作内部力作用结构（轮廓内的区域随后被排除），也可用作外部力作用结构（所述轮廓则界定定位于其中的紧固件头部）。
图2至图4示出根据本发明的外轮廓即钻头或螺钉头与现有技术中常见的可商购到的例如工具或紧固件的各种内轮廓合作的视图。下面将参照详细的图5和图6来描述用于形成根据图1轮廓的精确几何设计。
图2示出根据本发明的外轮廓与宽度为W的六角内轮廓合作的视图，其中所述宽度W由实线示出，六角内轮廓即例如在所有车间内均可获得的普通内六角套筒头。如图所示，设有根据本发明外部力作用结构的螺钉或螺母均可如此处所示的那样由宽度为W的普通六角工具来驱动。
图2示出根据本发明的内轮廓与宽度为B的六角外轮廓合作的视图，其中所述宽度B由虚线示出，六角外轮廓即例如在所有车间内均可获得的普通外六角螺钉头。
就此而论应注意如在六角外部力作用结构与相应的六角工具合作的情况下那样，力不仅由外部力作用结构边缘处的线性作用来传递，而且根据本发明，力还由通过半径的切向作用来传递，导致基本较大的施力表面，并显著改善力的分布，这样在施加与根据现有技术的两个六角力作用结构合作的情况下相比的显著更大的力之前预期不会对合作的力作用结构造成损坏力作用结构力作用结构。
图3示出了根据本发明的相同外轮廓（即例如相应的螺钉头）与六角花形套筒头合作的视图，所述六角花形套筒头例如由申请人以商标“”出售。
在此根据本发明的力作用结构在每一种情况下导致通过较大半径的切向力传递，由此导致平面的力传递也相当清楚。
如图3所示，从而根据本发明的外轮廓可由市售的“”内轮廓来驱动。
图4最后示出根据本发明的相同外轮廓与由本申请人以商品名“”出售的扁平六角花形内轮廓相结合的视图。在此力也以切向平面的方式在非常大的半径之间进行传递。
在图4中，“”内轮廓也以这种方式由根据本发明的由相同的工具钻头来驱动。
如将从图2至图4即刻清楚的那样，因此根据本发明的外轮廓适于驱动市场上可购到的所有三个系统（六角形“”、六角花形“”和扁平六角花形“”），当然也适于驱动根据本发明的内轮廓。
相反，参照图2至图4可以从原理上示出根据本发明的外轮廓如何可由市场上可获得的所有工具（即六角形、六角花形和扁平六角花形驱动器）（内轮廓）来驱动。
没有示出根据本发明的内轮廓根据本发明也可以反过来由六角形、六角花形“”和扁平六角花形“”外轮廓来驱动。
现在将在下文中的图5和图6中详述导致根据本发明轮廓的几何设计。
图5示出就此而论的适于外轮廓12即例如钻头的几何设计。为了清楚起见，虽然这当然仅涉及所示的一个实例，在此还指定了具体尺寸。根据本发明的解决方案可根据需要更小或更大。
如图5所示，力作用结构根据本发明的轮廓（例如适于外部力作用结构12）通过与力作用结构12的旋转轴10同心的内圆14来设计。其圆弧形成外轮廓12的六个其它圆的圆心以均匀的间隔分布，即在内圆14上彼此间隔为60度。为了附图清楚起见，仅示出右上方的圆16。其它圆的圆心仅在同心内圆14上通过十字示出。
作为该几何设计的结果，所示的根据本发明的外轮廓12具有星形设计，其具有六个臂部18，每个臂部18以60°的间隔分布。这些形成于各个外弧段20的臂部18为由下述形成的尖拱的形式每一具有两个相邻臂部18分别由同一个圆16的圆弧部分形成，圆16的圆心位于两臂部18之间。
图6示出图5所示外轮廓12的对应部112，即根据本发明的适配于图5中的外轮廓12的内轮廓112，其适于由根据图5的钻头来驱动，也适于由相应的六角形、六角花形或扁平六角花形外轮廓来驱动。在此还指定当内轮廓112以最佳的方式适配图5所示外轮廓12时根据本发明所形成的尺寸。
根据本发明的内轮廓当然也可以由任何所需尺寸来形成。
如图6所示，根据本发明的内轮廓112的设计遵循与根据本发明的图5中的外部力作用结构12相同的原理和结构。
在此也给内轮廓112提供绕其绘制同心内圆114的旋转轴110。其圆弧形成内轮廓112的六个其它圆116的圆心以均匀间隔分布，即每一个在内圆114上具有60度的间隔。在此同样为了清楚起见仅示出这些圆中之一，即右上方的圆116。从而在图6中所示的根据本发明的内轮廓112也具有六个臂部118的星形设计，每个臂部118以60°的间隔分布。这些臂部118也为由下述形成的尖拱的形式，每一具有两个相邻臂部118的相应外弧段120分别由同一个圆116的圆弧部分形成，圆116的圆心位于两臂部118之间。从而一个臂部118的左侧边界与右侧相邻臂部118的右侧边界形成于同一弧段120，以及一个臂部的右侧边界与左侧相邻臂部的左侧边界形成于同一弧段。
根据图5所示的外部力作用结构12和根据图6的内部力作用结构112之间的区别仅在于界定臂部118的圆弧120的直径在内部力作用结构112的情况下比在外部力作用结构12的情况下刚好大10％以下。
其上分布有圆20、120圆心的内圆14、114尺寸因此几乎相同。
另一个区别在于在图5中的外轮廓的情况下，相应的圆弧20通过在臂部侧面的外侧和内侧接触点处的比在内轮廓112情况下的过渡半径Ri、Ra略大的切向相邻过渡半径ri、ra过渡到彼此内。这些小的过渡半径优选为在图6所示内轮廓112情况下仅刚好为图5所示外轮廓12情况下的一半以下。
因此，根据本发明提供一种通用驱动器，其轮廓由在以60°间隔开的偏移圆内的绕驱动器旋转轴旋转的各个弧段过渡到彼此内而形成。因此弧段的交点优选通过切向相邻的弧段相对于彼此成圆形。相关联的对应部112具有匹配形状的匹配轮廓，这样侧面的弧段承靠到彼此上，从而总是可以形成平坦的工作表面。
根据本发明的驱动器弧段的几何形式以如下方式设计以至于为此提供的所有驱动器（六角形、）总能提供最佳的工作表面。这可以防止磨损加剧，并确保最佳的力传递特性。在移除和重新拧紧过程中均可提供该理想的力传递特性。
正如上文中所述，本发明适于外部和内部驱动器。侧面在紧固方向上和在移除方向上彼此对称。
因此根据本发明的驱动器具有六个独特设计的侧面，允许其不仅由为此提供的工具来驱动，而且如有必要可由在市场可获得的所有常见驱动器（和六角形）附加地移除以及再次拧回。
由于根据本发明的半径几何形式可确保较低的接触压力，根据本发明的侧面设计另外允许最佳的力传递特性和钻头的较长使用寿命。
驱动器和钻头（bit）以如此的方式改变来在几何形状上彼此适配，以至于由钻头提供的力传递导致平坦的支承表面（例如，常规的六角驱动器由于其几何形式而仅仅提供线性支承表面）。因此在本发明中与常规的六角驱动器相比，对于给定的力传递而言，每个侧面的触点压力降低。
此外，侧面具有根据本发明的几何设计，这样它们对于相当的驱动器（六角形、六角花形和扁平六角花形）而言也始终提供最佳的工作表面。在所有的这些驱动系统中，施力的表面平坦地位于弧段轮廓上。因此本发明的几何设计对于所有系统而言适于以最优方式改变。因为力通过钻头在驱动器上的倾斜来传递会导致磨损加剧，因此力不会通过钻头在驱动器上的倾斜来传递。钻头
此外在图5和图6中通过实例的方式示出在一些臂部的圆形段最内端和最外端处的切线ti、ta、Ti、Ta。内切角α2或β2是由到侧面最内端的切线ti、Ti与通过位于中间圆21或121上的两个相邻侧面的内交点的径向延伸线所包括的角度。这些当然是如果臂部的圆形段侧面在没有过渡半径即以锐角的方式过渡到彼此内时将要形成的角度。
以类似的方式，外切角α1或β1是在到侧面最外端的切线ta、Ta情况下的相同角度。
外轮廓和内轮廓的各自角度不同，且它们还取决于紧固件是否为外部力作用结构或内部力作用结构而会有所不同。
因此通过具体数值实例的方式，一方面，图2中示出的根据本发明的具有六个臂部的螺钉头可非常有效地由具有尺寸M10（宽度W=约10毫米）的已知内六角轮廓移除，若：
侧面半径16的尺寸为7.432毫米；
和/或
内圆14的尺寸为4.741毫米；
和/或
中间圆21的尺寸为8.706毫米；
和/或
外圆22的尺寸为11.114毫米；
以及，另一方面，根据本发明的具有带有六个臂部的内轮廓的螺钉头可非常有效地由尺寸为M10（宽度B=约7毫米）的已知外六角轮廓（六角扳手）移除，若：
侧面半径116的尺寸为8.405毫米；
和/或
内圆114的尺寸为3.578毫米；
和/或
中间圆121的尺寸为7.460毫米；
和/或
外圆122的尺寸为9.199毫米。
附图标记清单
10、110旋转轴
12外部力作用结构、外轮廓
14、114同心内圆
16、116圆、侧面半径
18、118间隔臂部
20、120弧段
21、121中间圆
22、122外圆
112内部力作用结构、内轮廓
ri、Ri，内过渡半径
ra、Ra外过渡半径
α1、β1外切角
α2、β2内切角
ti、Ti内切线
ta、Ta外切线
W六角扳手的宽度
B六角螺钉的宽度
Claims (64)
1.一种旋转对称的力作用结构(12，112)，其带有从轴向看呈星形的外轮廓或内轮廓，该力作用结构用于紧固件，其中星形的各个臂部(18，118)设计成尖拱，所述尖拱的外部尖端位于共同的外圆(22，122)上，其特征在于，与所述力作用结构轮廓(12，112)适配的配合件具有这样适配的匹配轮廓，使得所述力作用结构(12，112)的侧面弧段(20，120)和配合件这样相互支承，使得产生平坦的加压表面，对于轮廓和匹配轮廓对应于根据本发明的力作用结构的形状的情况下，则轮廓和匹配轮廓的适配由此实现，即，外轮廓(12)的半径(20)与配属的内轮廓(112)的情况相比要小4％至12％，同时在轮廓和匹配轮廓中，内圆(14，114)具有几乎相等的直径，弧段(20；120)的圆心绕力作用结构(12；112)的旋转轴(10；110)分布于该内圆(14；114)上，外轮廓中的所述直径比内轮廓中的所述直径大4％至6％。
2.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，所述配合件是钻头、套筒头或螺钉头。
3.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，外轮廓(12)的半径(20)与配属的内轮廓(112)的情况相比要小6％至10％。
4.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，外轮廓(12)的半径(20)与配属的内轮廓(112)的情况相比要小8％至10％。
5.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，外轮廓中的所述直径比内轮廓中的所述直径大5％。
6.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，每个尖拱由两个弧段(20，120)限定边界，所述弧段的圆心位于绕力作用结构(12，112)的旋转轴(10，110)的内圆(14，114)上。
7.根据权利要求1或6所述的力作用结构，其特征在于，所述力作用结构(12，112)的轮廓由过渡到彼此的各个弧段(20，120)形成，所述弧段的圆心以均匀的间隔绕力作用结构(12，112)的旋转轴(10，110)分布于内圆(14，114)上。
8.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，各个弧段(20，120)分别通过切向相邻的非常小的过渡半径在它们的交点处过渡到彼此，所述过渡半径特别是内过渡半径(ri，Ri)和外过渡半径(ra，Ra)。
9.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，所述力作用结构具有六个臂部(18，118)，每个臂部(18，118)分别通过弧段(20，120)限定边界，所述弧段从位于绕力作用结构(12，112)的旋转轴(10，110)的内圆(14，114)上的六个圆心出发，且每个臂部(18，118)以60°间隔这样分布，使得一个臂部(18，118)的左侧边界与右侧相邻的臂部(18，118)的右侧边界由相同弧段(20，120)形成，特别是紧接的右侧相邻的臂部(18，118)的右侧边界，以及一个臂部(18，118)的右侧边界和左侧相邻的臂部(18，118)的左侧边界由相同弧段(20，120)形成，特别是紧接的左侧相邻的臂部(18，118)的左侧边界。
10.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，这样选择弧段(20，120)和内圆(14，114)，使得在外轮廓中在尖拱的每个点上作用于所述轮廓上的法向力(N)在内过渡半径(ri，Ri)内径向延伸到轮廓的实芯内。
11.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的外部力作用结构中，在紧固件的情况下，内过渡半径(ri)为侧面半径(16)的9.0％和12.5％之间，和/或外过渡半径(ra)为侧面半径(16)的6.6％和9.5％之间，和/或内圆(14)的直径为外圆(22)直径的40％和45％之间。
12.根据权利要求11所述的力作用结构，其特征在于，内过渡半径(ri)为侧面半径(16)的10.0％和11.5％之间。
13.根据权利要求11所述的力作用结构，其特征在于，外过渡半径(ra)为侧面半径(16)的7.6％及8.6％之间。
14.根据权利要求11所述的力作用结构，其特征在于，内圆(14)的直径为外圆(22)直径的42％和43％之间。
15.根据权利要求11所述的力作用结构，其特征在于，内圆(14)的直径为外圆(22)直径的42.6％和42.7％之间。
16.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的外部力作用结构的情况下，在工具的情况下，内过渡半径(Ri)为侧面半径(116)的5.0％和7.5％之间，和/或外过渡半径(R)为侧面半径(116)的3.5％和6.5％之间，和/或内圆(114)的直径为外圆(122)直径的36％和41％之间。
17.根据权利要求16所述的力作用结构，其特征在于，内过渡半径(Ri)为侧面半径(116)的5.6％和6.8％之间。
18.根据权利要求16所述的力作用结构，其特征在于，外过渡半径(R)为侧面半径(116)的4.35％和5.6％之间。
19.根据权利要求16所述的力作用结构，其特征在于，内圆(114)的直径为外圆(122)直径的38％和39.5％之间。
20.根据权利要求16所述的力作用结构，其特征在于，内圆(114)的直径为外圆(122)直径的38.7％和38.8％之间。
21.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的外部力作用结构的情况下，在紧固件中不考虑过渡半径的情况下，即在臂部(18)的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下，外切角(α1)在70°和73°之间，和/或内切角(α2)在55°和59°之间。
22.根据权利要求21所述的力作用结构，其特征在于，外切角(α1)在70.5°和72°之间。
23.根据权利要求21所述的力作用结构，其特征在于，外切角(α1)在71.0°和71.5°之间。
24.根据权利要求21所述的力作用结构，其特征在于，内切角(α2)在56°和58°之间。
25.根据权利要求21所述的力作用结构，其特征在于，内切角(α2)在56.5°和57.5°之间。
26.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的外部力作用结构的情况下，在工具中不考虑过渡半径的情况下，即在臂部(118)的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下，外切角(β1)在71°和76°之间，和/或内切角(β2)在57°和63°之间。
27.根据权利要求27所述的力作用结构，其特征在于，外切角(β1)在72.5°和75.5°之间。
28.根据权利要求28所述的力作用结构，其特征在于，外切角(β1)在73.5°和74.0°之间。
29.根据权利要求29所述的力作用结构，其特征在于，内切角(β2)在58.5°和61.5°之间。
30.根据权利要求30所述的力作用结构，其特征在于，内切角(β2)在59.5°和60.5°之间。
31.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的内部力作用结构的情况下，在紧固件的情况下，内过渡半径(ri)为侧面半径(16)的6.0％和9.5％之间，和/或外过渡半径(ra)为侧面半径(16)的13.5％和17.5％之间，和/或内圆(14)直径为外圆(22)直径的36％和42％之间。
32.根据权利要求31所述的力作用结构，其特征在于，内过渡半径(ri)为侧面半径(16)的7.0％和8.5％之间。
33.根据权利要求31所述的力作用结构，其特征在于，外过渡半径(ra)为侧面半径(16)的14.5％和16.5％之间。
34.根据权利要求31所述的力作用结构，其特征在于，内圆(14)直径为外圆(22)直径的37％和41％之间。
35.根据权利要求31所述的力作用结构，其特征在于，内圆(14)直径为外圆(22)直径的37.9％和40.0％之间。
36.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的内部力作用结构的情况下，在工具的情况下，内过渡半径(Ri)为侧面半径(116)的9.0％和12.5％之间，和/或外过渡半径(Ra)为侧面半径(116)的6.5％和10.0％之间，和/或内圆(114)直径为外圆(122)直径的40％和45％之间。
37.根据权利要求36所述的力作用结构，其特征在于，内过渡半径(Ri)为侧面半径(116)的10.0％和11.5％之间。
38.根据权利要求36所述的力作用结构，其特征在于，外过渡半径(Ra)为侧面半径(116)的7.5％和9.0％之间。
39.根据权利要求36所述的力作用结构，其特征在于，内圆(114)直径为外圆(122)直径的41％和44％之间。
40.根据权利要求36所述的力作用结构，其特征在于，内圆(114)直径为外圆(122)直径的42％和43％之间。
41.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的力作用结构的情况下，在紧固件中不考虑过渡半径的情况下，即在臂部(18)的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下，外切角(α1)在72.5°和75°之间，和/或内切角(α2)在60°和63°之间。
42.根据权利要求41所述的力作用结构，其特征在于，外切角(α1)在73°和74.5°之间。
43.根据权利要求41所述的力作用结构，其特征在于，外切角(α1)在73.5°和74°之间。
44.根据权利要求41所述的力作用结构，其特征在于，内切角(α2)60.5°和62°之间。
45.根据权利要求41所述的力作用结构，其特征在于，内切角(α2)在60.7°和61.5°之间。
46.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在紧固件上的内部力作用结构的情况下，在工具中不考虑过渡半径的情况下，即在臂部(118)的侧面以锐角过渡到彼此内的情况下，外切角(β1)在69°和74°之间，和/或内切角(β2)在54°和59°之间。
47.根据权利要求46所述的力作用结构，其特征在于，外切角(β1)在70°和73°之间。
48.根据权利要求46所述的力作用结构，其特征在于，外切角(β1)在71°和72.0°之间。
49.根据权利要求46所述的力作用结构，其特征在于，内切角(β2)在55°和58°之间。
50.根据权利要求46所述的力作用结构，其特征在于，内切角(β2)在56°和57°之间。
51.根据权利要求11，16，21，26，31，36，41，46中任一权利要求所述的力作用结构，其特征在于，所述紧固件是螺钉头。
52.根据权利要求16，26，36，46中任一权利要求所述的力作用结构，其特征在于，所述工具是套筒头。
53.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在根据本发明的紧固件上的外部力作用结构的情况下，在根据本发明的紧固件的情况下，侧面半径(16)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的2.55倍至2.85倍，和/或内圆(14)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的4.1倍至4.3倍，和/或中间圆(21)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的2.15倍至2.45倍，和/或外圆(22)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的1.65倍到1.95倍。
54.根据权利要求53所述的力作用结构，其特征在于，所述紧固件是具有外轮廓的螺钉头。
55.根据权利要求53所述的力作用结构，其特征在于，侧面半径(16)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的2.65倍至2.75倍。
56.根据权利要求53所述的力作用结构，其特征在于，内圆(14)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的4.15倍至4.25倍。
57.根据权利要求53所述的力作用结构，其特征在于，中间圆(21)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的2.25倍至2.35倍。
58.根据权利要求53所述的力作用结构，其特征在于，外圆(22)的尺寸为已知匹配六角扳手的宽度(W)的1.75倍至1.85倍。
59.根据权利要求1所述的力作用结构，其特征在于，在根据本发明的紧固件上的内部力作用结构的情况下，在根据本发明紧固件的情况下，侧面半径(116)的尺寸为已知匹配外部六角螺钉头的宽度(B)的2.05倍至2.35倍，和/或内圆(114)的尺寸为已知匹配外部六角螺钉头的宽度(B)的3.75倍至4.05倍，和/或中间圆(121)的尺寸为已知匹配外六角螺钉头的宽度(B)的1.75倍至2.05倍，和/或外圆(122)的尺寸为已知匹配外六角螺钉头的宽度(B)的1.35倍至1.65倍。
60.根据权利要求59所述的力作用结构，其特征在于，所述紧固件是具有内轮廓的螺钉头。
61.根据权利要求59所述的力作用结构，其特征在于，侧面半径(116)的尺寸为已知匹配外部六角螺钉头的宽度(B)的2.15倍至2.25倍。
62.根据权利要求59所述的力作用结构，其特征在于，内圆(114)的尺寸为已知匹配外部六角螺钉头的宽度(B)的3.85倍至3.95倍。
63.根据权利要求59所述的力作用结构，其特征在于，中间圆(121)的尺寸为已知匹配外六角螺钉头的宽度(B)的1.85倍至1.95倍。
64.根据权利要求59所述的力作用结构，其特征在于，外圆(122)的尺寸为已知匹配外六角螺钉头的宽度(B)的1.45倍至1.55倍。
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