CN105612360A - 连接系统的连接元件，用于连接、松脱和测试所述连接元件的工具，用于为连接系统提供封闭密封和/或转矩指示的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连接系统的连接元件、用于连接、松脱和测试所述连接元件的工具以及用于为连接系统提供封闭密封和/或转矩指示的方法。根据本发明的连接系统的连接元件(1)，特别是螺钉(1)或螺母，具有工具接合表面(5)，所述工具接合表面可被工具，特别是标准的工具，接合，并且用来与所述工具至少部分形状配合地接触以连接或松脱所述连接系统，并且其特征在于，工具接合表面(5)具有至少一个弱化区(9)。该连接元件(1)可通过标准的工具操作，并且如果合适的话，可通过专用工具被多样地使用。如此，非授权的人的操作可被容易地发现，或者可容易地确定是否已经正确地施加了某个预先设定的转矩。

Description

连接系统的连接元件，用于连接、松脱和测试所述连接元件的工具，用于为连接系统提供封闭密封和/或转矩指示的方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的连接系统的连接元件，根据权利要求13的前序部分的用于连接、松脱和测试所述连接元件的工具以及根据权利要求14的前序部分的用于为所述连接系统提供封闭密封和/或转矩显示的方法。

背景技术

已知许多可松脱的连接系统，例如，包括螺钉和可选地相关联的螺母的螺纹连接系统。为了固定和松脱所述连接，通常提供适合于特定连接系统的工具。这些工具包括工具操作表面，所述工具操作表面相应于连接系统的连接元件中的至少一个连接元件处的工具接合表面被配置。对于螺钉，工具接合表面形成驱动件。

对于上文引用的类型的连接系统，强烈需要对它们进行配置，以使非授权松脱是直接明显可辨的或者被彻底防止。

针对后者，过去发展了多种新几何结构的螺钉驱动件，以防止非授权人员能够通过手边的工具完全松脱和固定这些连接系统。这其中有三翼型驱动件、转矩设定型驱动件、五叶型驱动件和耐篡改型驱动件。这些构造具有下述缺点，即最晚在一定时间段之后对于每个人，有标准的工具可用于这些驱动件，从而因此由非授权人员进行的操作也是可能不会被发觉的。

DE69633832T2和US2008/0205974A1中描述了另一变体。它们描述了具有螺钉和螺母的连接系统，其中螺钉具有凹口并且螺母具有弹性叉头，所述弹性叉头在固定方向上避开凹口，但在松脱方向上连锁在凹口中，除非提供恰当的工具，因此没有恰当的工具不可能实现松脱。遗憾地，该变体具有非常复杂的构造，这致使对于授权人员来说操作也是非常困难的。此外，在一定时间段之后相应地配置的标准工具通常对非授权人员也是可用的。

在该组中，还存在分离式螺钉，所述分离式螺钉便于固定，但在驱动件分离之后只能通过专用工具松脱。存在具有单向驱动件的单向螺钉，其能通过标准的工具固定，但只能通过专用工具松脱。而这些变体是笨重的并且专用工具同样也能被非授权人员获得。

对于起先所述变体，使用螺钉、螺母及类似物，它们直接指示操作。此外，例如可应用具有漆或粘着剂的密封，所述密封在松脱期间不得不被损毁。也可使用周向的密封元件，所述周向的密封元件为了提供松脱同样也不得不首先被损毁，正如已知的饮品瓶螺旋盖的情况。这些构造又使用复杂且另一方面密封元件仅可使用一次。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种连接系统，其至少部分地克服了这些缺点。具体地，连接系统还应是通过标准的工具可操作的并且通过专用工具可用多次。因此，由非授权人员的操作会被有利地容易地发觉。

所述目的通过下述实现，即根据权利要求1的连接系统的连接元件、根据权利要求13的用于连接、松脱和测试所述连接元件的工具以及根据权利要求14的为连接系统提供封闭密封和/或转矩指示的方法。从属权利要求中提供有利的改进。

发明人发现所述目的可通过新颖的方式以特别简单的构造来实现，其中工具接合表面包括至少一个弱化区，当在工具接合表面上给予某一个特定的转矩时，其引起弱化区以及/或者邻近弱化区的部分中的至少一个部分的变形，从而指示非授权使用或指示具有充分大转矩的授权使用。

根据本发明的“弱化区”是指与通常从标准的工具接收的力相比在相应的标准工具接合表面中的较弱的构造，力在连接系统的打开或关闭期间通过标准的工具传输到连接元件上(所述标准的工具适合于标准工具接合表面)，从而由于弱化区的设置而提供工具接合表面的至少一部分的变形或剪切，这安全地指示了非授权操作或充分大转矩的应用。

因此根据本发明的工具接合表面是从当前可用的工具接合表面中得到的，并且当弱化区作为材料凹部被提供时不包括任何当前使用的工具接合表面，从而根据本发明的工具接合表面至少分区段地脱离已知的工具接合表面。

“限定的转矩”因此要么是足够大的转矩，其例如可在安全相关的应用中在所述连接的固定期间证明是充分大的转矩的应用。要么“限定的转矩”涉及转矩的与连接系统的授权使用相脱离的几何，这意味着，对于工具接合表面与工具操作表面之间的非完全的形状配合，在施加对于松脱或固定所述连接系统所必需的高转矩时提供了工具接合表面的至少部分的变形。

“限定的转矩”因此是具有原则上对于松脱或固定所述连接系统所必需的大小的转矩(对抗非授权使用的封闭密封)，或者是在固定期间具有对于特定程度的固定是所必需的大小的转矩(在授权使用期间转矩指示)。

“连接系统”不仅涉及用于连接额外的元件的系统，像例如，在两个板形成额外的元件的情况下，所述额外的元件由形成连接系统的连接元件的螺钉和螺母连接，“连接系统”还可以是这样的两个连接元件的连接，像例如用于放油孔处的堵头螺钉或类似物。

连接系统有利地是螺纹连接系统，其中需要施加转矩以松脱或固定。

根据本发明的连接系统的连接元件(特别是螺钉或螺母)因此包括工具接合表面，所述工具接合表面可被工具(具体地为标准的工具)接合以与所述工具至少部分形状配合地接触，从而连接或松脱所述连接系统，并且其特征在于工具接合表面包括至少一个弱化区，当在工具接合表面上给予某一个特定的转矩时，其引起弱化区或邻近弱化区的多个部分中的至少一个部分的变形，从而指示非授权使用和/或具有充分大转矩的授权使用。

在一个有利的实施例中提出，工具接合表面包含复数个部分，其中至少一个部分，有利地至少一半数量的所述部分设置有至少一个弱化区。

关于这点，当弱化区关于工具接合表面对称地分布时是有用的，因为这便于平稳地以及居中地利用工具。

当弱化区布置于所述部分的一个区段中或者靠近所述部分的一个区段(在该部分处，当正确地使用工具时，主力从工具传输到工具接合表面)布置时，非授权操作是特别容易可见的。“正确使用”指工具的正常使用，用以传输力矩，以及不是脱离正常使用的使用，像例如撞击使用等。

当弱化区关于工具接合表面的对称性对称地布置时，致使在打开期间以及还有固定期间操作可见。

然而，当弱化区关于工具接合表面的对称性非对称地布置时，可致使在打开期间或者固定期间非授权操作可见。

因此，非对称的布置不仅被用于致使非授权操作可见(“保证密封”)，而且还可用作“转矩密封”，也即，用于指示固定期间的充分高的转矩，(例如)对于机动车辆的安全操作，车轮螺母固定期间所需的充分高的转矩。而弱化区是预定的，从而提供以预定大小的转矩开始的变形。可通过调整来自下述组的单个或复数个参数来执行该预定，所述组包括：弱化区的数量、弱化区的形状和尺寸、多种类型的弱化区的使用和下述部分的尺寸，所述下述部分为这样的部分：当正确地使用工具时主力在该部分处从工具传输到工具接合表面。

这些参数的调整当然还可用于对称地布置的弱化区。并且该设置不仅可用于转矩密封，而且还可用于保证密封。

工具接合表面有利地被配置为直的槽、交叉的槽、外多边形、内多边形、外渐开线、内渐开线、立倍(Ribe)牌、型、三翼(Tri-Wing)型、转矩设定(Torq-Set)型、耐篡改(-Tamper)型或者五叶(Pentalob)型。然而，其它典型的标准工具接合表面也是可用的。例如其它多边的标准工具接合表面也可代替(六曲)标准工具接合表面使用。

特别有利地，弱化区被配置为材料凹部和/或材料变体。

相对于标准工具接合表面的材料凹部因此可被配置为相对于标准工具接合表面的一个确定的部分为均一的凹部，或者为复数个凹部(像槽等)，因此与标准工具接合表面相比其是一个确定的形状变体。

(例如)可通过塑料材料(例如)以填充材料凹部的形式，或者通过提供多孔性等来提供材料变体，以使标准工具接合表面作为整体不被改变，但与标准工具的力冲击相比在弱化区中不如周围材料强硬的材料会被改变。这具有优势，即非授权人员不会立刻看到连接元件的弱化区。因此材料变体使用这样一种材料，即所述材料没有周围的材料强硬。

通过眼睛可视觉上直接发觉由非授权使用引起的变形，或者合适的测量工具用于探测微小的改变。

当弱化区是材料变体时，本领域技术人员使用工具可核查连接系统的非授权使用，所述工具具有相应于工具接合表面被配置的工具操作表面。该工具操作表面因此用作测量工具以确定非授权使用是否已经发生。这由此来确定：其中由于非授权使用，弱化区的部分中的变形已经发生，这由用作测量工具的工具操作表面直接指示。在材料变体的示例中，工具接合表面以及因此工具操作表面可以是标准的表面，其中标准的表面(例如)以典型的驱动件的形式被提供。

弱化区应有利地具有相对于工具接合表面的长度(例如边缘长度)的延伸，从而延伸与长度的比例有利地设置在0.1-0.9的范围内，有利地在0.2-0.6的范围内，特别地在0.25-0.5的范围内。

有利地，工具接合表面上的弱化区的长度至少等于工具接合表面的邻近的部分的长度，这是因为而后提供了工具操作表面关于工具接合表面的一点的倾斜，从而在该部分中不会引起工具接合表面的变形。而后，被配置为凹部的弱化区应具有一个形状，使得通过工具操作表面在凹部中提供剪切或变形。例如，对于内六边形，可以设置圆形的凹部，因为有角地构造的工具操作表面而后引起该圆形的凹部的变形。

特别有利地，提供两种类型的弱化区。因此，一方面，在较小的连接元件的松脱和固定期间可提供对低上紧转矩的适应。另一方面，能够以特别简单的方式显现非授权使用或充分大的转矩。因此第一类型的弱化区被配置，使其在松脱和/或固定期间表示用于工具操作表面的凹部，其中工具操作表面在松脱和/或固定期间插入凹部，而第二类型的弱化区被配置，使其在连接的松脱或固定期间提供针对工具操作表面插入到凹部中的对抗，所述凹部由第一类型的弱化区提供。在连接的松脱或固定期间，该对抗而后被克服，这提供第二类型的弱化区的变形，由此显现非授权使用或充分大的转矩的指示。

特别有利地，第二类型的弱化区被提供为底切，从而通过突出部形成阻力，所述突出部形成额定的断裂区域或额定的变形区域。

然而，有利地，两种类型的变形还可独立于彼此使用。

然而，代替凹部，在该示例中还可提供材料变体，其中第一类型的弱化区具有材料变体，所述材料变体具有小于第二类型的弱化区的阻力。

第一类型的弱化区因此在松脱或固定期间对工具操作表面提供第一阻力，并且第二类型的弱化区在松脱或固定期间对工具接合表面提供第二阻力，其中第一阻力的和小于第二阻力的和。

根据本发明的用于连接、松脱和测试连接元件(所述连接元件具有在工具接合表面中被配置为材料凹部的弱化区，并且要求对所述连接元件进行独立专利保护)的工具的特征在于，工具操作表面相应于工具接合表面设置，其中工具操作表面包括至少一个接合材料凹部的表面区段。这还提供一种测量工具，本领域技术人员通过所述测量工具能直接确定由非授权使用引起的变形。同时，通过该工具还实现安全地且不变形地连接和松脱所述连接元件，因为工具操作表面相应于工具接合表面配置。

最后，要求对根据本发明的方法进行独立专利保护，所述方法用于为连接系统提供封闭密封和/或转矩指示，其中连接系统的连接元件(特别是螺钉或螺母)设有工具接合表面，所述工具接合表面可被工具(特别是标准的工具)接合以与所述工具至少部分形状配合地接触从而连接或松脱所述连接系统，其特征在于工具接合表面设有至少一个弱化区，当在工具接合表面上给予某一个特定转矩时，其引起弱化区和/或邻近弱化区的部分中的至少一个部分的变形，从而指示非授权使用或具有足够大转矩的授权使用。

要求对根据本发明的方法进行独立专利保护，所述方法用于指示对连接系统的连接元件的非授权使用和/或充分大的转矩，其中提供连接元件的工具接合表面的部分，所述部分通过工具操作表面的接合的部分而变形或剪切。

有利地，根据本发明的连接元件在该方法中使用，以及/或者根据本发明的工具用于连接元件的连接、松脱或测试。

在本发明的范围内，连接元件和/或工具的特征可用作方法的特征，并且方法的特征同样也可用作连接元件或工具的特征，除非另行说明。

此外，除非另行说明，所有的特征可彼此任意结合。

附图说明

参照附图基于实施例描述本发明的另外的特征和优势，其中相同的附图标记指示相同和相当的部件，其中：

图1a、图1b示出根据本发明的连接元件的第一有利实施例；

图2a、图2b示出根据本发明的工具的第一有利实施例，以及该工具与根据图1a、图1b的连接元件的结合；

图3a、图3b示出第一标准的工具，以及根据图1a、图1b的连接元件与所述第一标准的工具的结合；

图4a、图4b示出第二标准的工具，以及根据图1a、图1b的连接元件与所述第二标准的工具的结合；

图5a、图5b示出根据本发明的连接元件的第二有利实施例；

图6a、图6b示出根据本发明的工具的第二有利实施例；

图7a、图7b示出根据本发明的连接元件的第三有利实施例；

图8a、图8b示出根据本发明的连接元件的第四有利实施例；

图9a、图9b示出根据本发明的连接元件的第五有利实施例；

图10示出根据图9a、图9b的本发明的连接元件与第三标准的工具的结合；

图11a、图11b示出根据本发明的连接元件的第六有利实施例；

图12示出根据图10a、图10b的本发明的连接元件与第三标准的工具的结合；

图13a、图13b示出根据本发明的连接元件的第七有利实施例；

图14示出根据本发明的连接元件的第八有利实施例；

图15、图16示出根据本发明的连接元件的第九有利实施例；

图17a、图17b、图17c示出本发明的连接元件的第十有利实施例；

图18示出根据本发明的连接元件的第十一有利实施例；以及

图19示出根据本发明的连接元件的第十二有利实施例；

具体实施方式

图1a、图1b、图5a、图5b、图7a、图7b、图8a、图8b、图9a、图9b、图11a、图11b、图13a、图13b以及图14至图19示意性地示出根据本发明的连接元件，其中图1a、图5a、图7a、图8a、图9a、图11a、图13a以及图14至图19分别示出驱动件的俯视图，并且图1b、图5b、图7b、图8b、图9b、图11b和图13b示出相关联的立体图。

图3、图4、图10和图12分别示出根据本发明的连接元件与工具的结合并且因此处于工具插入到各自的连接元件中的状态。

图1a和图1b示出根据本发明的被配置为螺钉1的第一连接元件，其驱动件3具有工具接合表面5，该工具接合表面被配置为六边形，且在六个边缘7中的每个边缘中包括弱化区，该弱化区呈环形段状的材料凹部9的形状。该材料凹部9具有相对于边缘长度a近似是其0.5的延伸b，这意味着b/a约为0.5。因此，形成了单独的峰11，所述峰11在借助于六边形扳手使用驱动件3时载重，其中沿着剪切线15剪切而相对于驱动件基部元件13执行所述载重。

因此，选择形成为材料凹部9的弱化区的尺寸和峰11的尺寸，从而使得，在使用六边形艾伦组装扳手且不是工具操作表面沿着工具接合表面提供全表面形状配合的组装扳手时，松脱或者固定由螺钉1提供的连接所需要的转矩引起峰11中的或者峰11与凹部9之间的过渡部分中的区域的变形或剪切。

用于连接元件1的授权使用的在图2a中以俯视图示出的根据本发明的工具17包括工具接合表面19，所述工具接合表面19完全相应于设置有材料凹部9的工具接合表面5。这意味着，当借助于工具17对驱动件3进行驱动时，在工具操作表面19与工具接合表面5之间建立了全表面的形状配合形式的接触，从而不能剪切峰11。在这种类型的授权使用期间，不会发生驱动件的变形(参见图2b)。

然而，当图3a和图4a中以俯视图示出的标准的工具21、23中的一个被使用时(其中图3a示出渐开线轮廓组装扳手21，且图4a示出型组装扳手)，根据图1a、图1b的螺钉1的驱动件3具有与各工具操作表面25、27非全表面形式的形状配合，从而在使用渐开线轮廓组装扳手21时发生峰11的剪切，并且在使用组装扳手23时发生峰11的变形。例如在使用六边形扳手(还定名为座，未示出)时，该剪切效果还是可观察的。

图5a和图5b示出根据本发明的被配置为螺钉31的第二连接元件，其驱动件33具有工具接合表面35，该工具接合表面被配置为内六边形，并且在六个边缘37中的每个边缘中包括弱化区，该弱化区呈环形段状的材料凹部39的形状。该材料凹部39具有相对于边缘长度c近似是其0.5的延伸d，这意味着d/c约为0.5。由此形成单独的双峰41，在借助六边形使用驱动件33时，所述双峰41在剪切45中相对于驱动件基部元件43载重。

为了防止这种类型的变形，形状配合的专用扳手51被用于驱动件33的授权使用，其中专用扳手51包括伸出部分55，该伸出部分相对于六边形53呈现与材料凹部39相对应的环形段状，如在图6a中以立体图示出的以及在图6b中以俯视图示出的。

以上描述的根据本发明的连接元件1和31包括相对于工具接合表面5和35对称引入的材料凹部9和39。由此，对于每个非授权的使用，这意味着，不但在连接元件1和31松脱期间，而且还在连接元件1和31的固定期间，会产生驱动件5和35的变形。

在图7a、图7b、图8a、图8b、图9a、图9b、图11a和图11b中，以各自的驱动件69、71、73和75的俯视图或者以立体图示出根据本发明的连接元件61、63、65和67的第三、第四、第五和第六有利实施例。

因此，在图7a、图7b、图8a和图8b中示出的螺钉61、63是这种螺钉，即它们的驱动件69、71具有工具接合表面77、79，且该工具接合表面被配置为外六边形，并且在六个边缘81、83中的每个边缘中包括被配置为材料凹部85、87的形式的弱化区。

螺钉61包括从边缘81的中心朝向角落89顺时针引入的半环形材料凹部85。材料凹部85具有相对于边缘长度e近似是其0.25的延伸f，这意味着f/e约为0.25。由此非对称的峰91被形成且当借助于六边形扳手逆时针使用驱动件69时在剪切95中相对于驱动件基部元件93载重，但当借助于六边形扳手顺时针使用驱动件69时它们不会相对于驱动件基部元件93变形。这是由以下事实引起的，即在逆时针使用驱动件时，峰91的材料被按压到材料凹部85中，这使峰91变圆。

根据图8a、图8b的螺钉63与之前描述的根据图7a、图7b的螺钉61的不同之处仅在于，材料凹部87不是以半环形的形状85引入，而是有角地引入的。对于非授权使用，其作用与对螺钉61所描述的(作用)相同。

图9a、图9b、图11a和图11b中描述的螺钉65、67是这种螺钉，即它们的驱动件73、75包含工具接合表面97、99且该工具接合表面被配置为内六边形，并且在六个边缘101、103中的每个边缘中包括被配置为材料凹部105、107的弱化区。

螺钉65包括从边缘101的中心朝向角落109顺时针引入的半环形材料凹部105。每个材料凹部105具有相对于边缘长度g近似是其0.25的延伸h，这意味着h/g约为0.25。因此，形成非对称的峰111，且当借助于六边形(扳手)(参见图10)逆时针使用驱动件73时所述峰111在剪切115中相对于驱动件基部元件113载重，然而当借助于六边形(扳手)顺时针使用驱动件73时它们不会相对于驱动件基部元件113变形。这是由以下事实引起的，即逆时针使用会将峰111的材料按压到材料凹部105中，这使峰111变圆。

当被配置为六边形扳手117的标准的工具(如图10中以俯视图示出的)用于使用驱动件73时，在根据图9a、图9b的螺钉65的驱动件73与工具操作表面119之间不存在全表面形式的形状配合，从而当驱动件73逆时针旋转时，会提供峰111的剪切或圆化。然而，当顺时针执行旋转时，在部分121中在工具操作表面119与驱动件73之间存在足够的接触，从而不发生变形。

根据图11a、图11b的螺钉67与上文描述的根据图9a、图9b的螺钉65的不同之处仅在于，材料凹部107不是以半环形的形状105引入，而是有角地引入的。关于非授权使用(参见图12)，其作用与对螺钉65所描述的(作用)相同。

因此，当被配置为六边形扳手117的标准的工具(如图12中以俯视图示出的)用于使用驱动件75时，在根据图11a、图11b的螺钉67的驱动件75与工具操作表面119之间不存在全表面形式的形状配合，从而当驱动件75逆时针旋转时，将会发生峰123的剪切或圆化。然而，当执行顺时针旋转时，在部分125中在工具操作表面119与驱动件75之间存在足够的接触，从而不发生变形。

图13a和图13b以俯视图以及以立体图示出连接元件131的第七有利实施例。明显地是，这是具有驱动件133的螺钉131，所述驱动件133被配置为外六边形。此处，如下地生成弱化区135，其中图8a和图8b的螺钉63的材料凹部87随后借助于材料137被再次填充，所述材料137具有比周围的螺钉131的材料更低的硬度。例如，弱化区137的材料是塑料材料，且剩余的材料是不锈钢。而在非授权使用下，可以看到与根据图8a、图8b对螺钉63所描述的(作用)相同的作用。

图14以俯视图示出根据本发明的连接元件140的第八有利实施例。很明显地是，这是具有驱动件141的螺钉140，所述驱动件141呈内六边形的形式。此处，相对于边缘143提供两个不同类型的弱化区145、147，即，第一类型的弱化区145和第二类型的弱化区147，所述第一类型的弱化区145直接布置于内六边形的角落处，所述第二类型的弱化区147偏离内六边形的角落布置，然而其中，该弱化区不是在两个角落之间中心地布置，而是略微更靠近角落149。

当在较小的连接元件140情况下只有小的上紧转矩可用时，才选择该具有两个不同配置类型的弱化区145、147的特别的实施例，因为否则存在损坏连接元件140的风险。而后当非授权使用时材料变形在峰151处发生。为了使该材料变形在较小的上紧转矩下也能安全地发生，更少的(即有利地两个第二类型的材料变形147)以及更多的(即有利地四个第一类型的材料变形145)可被使用。通常当然，也可根据连接元件140耐受什么样的上紧转矩来使用更多或更少的第二类型的材料变形147。

图15和图16以俯视图示出本发明的连接元件160的第九有利实施例。明显地是，这是具有Torx驱动件161的螺钉160。此处同样也提供两个不同类型的弱化区163、165，即，第一类型的弱化区163和第二类型的弱化区165，所述第一类型的弱化区163直接邻近Torx工具接合表面171的角落被布置，所述第二类型的弱化区165相对于工具接合表面171被配置为底切，从而获得突出部167，所述突出部167包括工具操作表面169。从图15中明显地是，在固定方向F上，具有传输主力的部分169a的工具操作表面169借助于所述部分169a整体接触到驱动件161的工具接合表面171。因此，在固定期间可传输最大的力。

从图16中明显地是，具有传输主力的部分169b的工具操作表面169借助于其部分169b在松脱方向L上几乎在每处都插入到第一类型的弱化区163的凹部中，但部分地接触突出部167的表面173。由于底切165，突出部167形成额定的断裂区域或额定的变形区域。当在松脱方向L上施加为松脱连接元件160所必需的力时，直至传输主力的部分169b已经完全插入到凹部163中或者突出部167上的剪切和变形力大于用于松脱的力时，突出部167才被工具操作表面169明显地切断。在松脱期间，工具175倾向于插入第一类型的弱化区163的凹部，并且仅被形成阻力的突出部167防止这样做，然而其中突出部被用于松脱的力切断或至少变形。确切效果可由突出部167的长度和宽度以及突出部167的数量确定。

图17a、图17b和图17c以俯视图示出根据本发明的连接元件180的第十有利实施例。明显地是，这是具有内六边形驱动件181的螺钉180。因此，也提供两个不同类型的弱化区183、185，即第一类型的弱化区183和第二类型的弱化区185，所述第一类型的弱化区183被布置为直接邻近内六边形工具接合表面189的角落187的凹部，所述第二类型的弱化区185被配置为凹部，所述凹部偏离角落187a某一距离k被布置。

从图17b中明显地是，工具194的工具操作表面193的传输主力的部分191在松脱L期间通过它们的全表面与工具接合表面189的部分195接触，以使松脱所需的力能够被传输并且不需要变形。

从图17c中明显地是，在工具操作表面193的传输主力的部分中，仅部分191a在固定F期间接触突出部197。由于凹部185，突出部197形成额定的断裂区域或额定的变形区域。当在固定方向F上施加为固定连接元件180所必需的力时，若由应用的转矩给予突出部197的力大于剪切或变形力，突出部197被明显地切断。当调整剪切或变形力以使期望的转矩不得不被应用从而引起剪切或变形时，在转矩密封的意义上提供了足够量应用的转矩的指示。可通过突出部197的长度和宽度以及凹部185的形状以及这样的突出部197的数量依次确定设置期望的转矩。

为了特意提供突出部197的剪切或变形以及剩余的工具接合表面189a的不变形，工具接合表面189上的第一类型的弱化区183的长度m被精确地选择为与工具接合表面189的相邻部分的长度l一样长。因此，在固定期间提供了工具操作表面193关于峰199叠合。因此为此目的还可选择长度m更长。

在该实施例中，第一弱化区183被配置为圆形的。因此，其具有这样一个使工具操作表面193在凹部183中提供剪切或变形(图17c中未示出)的形状。因此，提供了突出部197的变形或剪切以及还有凹部183的变形。若想避免后者，可相应于工具操作表面193配置凹部183，以使工具操作表面193在叠合状态下平直地接触凹部183。

图18以俯视图示出本发明的连接元件200的第十一有利实施例。明显地是，这实质上是与连接元件180相比具有相反构造的驱动件201。因此，当保证密封松脱并且工具操作表面依次倾向于插入第一类型的弱化区203的凹部时，形成突出部209的剪切和变形，所述突出部209由第二类型的弱化区205形成。此外，提供第二类型的额外的弱化区207，其中由弱化区207形成的突出部209a略微大于突出部209，这是因为长度s比长度r更长。通过不同的突出部，特别是对于转矩密封情况，可以更准确地限定要指示的转矩，，例如当将被制造的特别的突出部在可通过制造实现的范围之外时。

这种第二类型的不同弱化区的结合还可用于转矩密封，例如当使用图18的驱动件201的相反的构造时。因此，用于保证密封的转矩还可被更准确地限定。

作为原则问题，保证密封与转矩密封的结合也是有用的，例如根据图17a至图17c的转矩密封以固定方向F提供，以及，例如根据图15的突出以方向L松脱。这种类型的结合原则上已经设置有根据图5a和图5b的螺钉31，其中凹部39没有对称地布置，而是不对称的，以准确地限定上紧和松脱转矩。

这种类型的实施例在图19中示出。可以看到具有内六边形驱动件221的螺钉220，其中驱动件221包括相对于镜面S分别镜像对称地布置的第一类型的弱化区223a、223b和第二类型的弱化区225a、225b，其中弱化区分别以凹部的形式提供，其中通过第二类型的弱化区225a、225b，分别形成反作用于工具229的突出部227a、227b。该特别的实施例使工具操作表面231在松脱方向L上插入到第一类型的弱化区223a中以及在固定方向上插入到第二类型的弱化区223b中，其中突出物227b在松脱方向上不得不被作为阻力克服，并且突出物227a在固定方向上不得不被作为阻力克服。

可理解地是，所有绘出的剪切线不是实际的主体线，而仅是为了解释的目的绘出的。

除非另行说明，本发明的所有特征可彼此自由地结合。还有除非另行说明，附图说明中描述的特征可与本发明的其它特征自由地结合。因此，设备特征还可用作方法特征，并且方法特征可用作设备特征。

已变得明显地是，本发明实现了以非常简单且有成本效益的方式发现非授权人员对连接系统的连接元件的操作，或者可非常容易确定特别预定的转矩是否被正确地用于连接系统的连接元件。

附图标记及其解释

1螺钉

3驱动件

5工具接合表面

7边缘

9材料凹部

a边缘长度

b延伸

11峰

13驱动件基部元件

15切断线

17工具

19工具操作表面

21、23标准的工具

25、27工具操作表面

31螺钉

33驱动件

35工具接合表面

37边缘

39材料凹部

c边缘长度

d延伸

41双峰

43驱动件基部元件

45切断线

51专用扳手

53六边形

55伸出部分

61、63、65、67连接元件

69、71、73、75驱动件

77、79工具接合表面

81、83边缘

85、87材料凹部

89角落

e边缘长度

f延伸

91峰

93驱动件基部元件

95切断线

97、99工具接合表面

101、103边缘

105、107材料凹部

109角落

g边缘长度

h延伸

111峰

113驱动件基部元件

115切断线

117六边形扳手

119工具操作表面

121部分

123峰

125部分

131连接元件

133驱动件

135弱化区

137填充材料

140连接元件

141驱动件

143边缘

145材料凹部

147材料凹部

149角落

151峰

160螺钉

161Torx驱动件

163、165弱化区

167突出部

169工具操作表面

F固定方向

169a工具操作表面169的主力传输部分

L松脱方向

169b工具操作表面169的主力传输部分

171Torx工具接合表面

173突出部167的表面

175工具

180螺钉

181内六边形驱动

183、185弱化区、凹部

187内六边形工具接合表面189的角落

187a内六边形工具接合表面189的角落

189内六边形工具接合表面

k距离

L松脱方向

191工具操作表面193的主力传输部分

191a工具操作表面193的主力传输部分

193工具操作表面

195工具接合表面189的部分

F固定方向

197突出部

l弱化区183的长度

m工具操作表面189的邻近部分的长度

199峰

200螺钉

201驱动件

203、205、207弱化区

209、209a突出部

r、s长度

220螺钉

221驱动件

223a、223b弱化区、凹部

225a、225b弱化区、凹部

227a、227b突出部

229工具

231工具操作表面

S镜面

Claims (15)

1.一种连接系统的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其特别是螺钉(1；31；61；63；65；67；131；160；180；200；220)或者螺母，其包括：工具接合表面(5；35；77；79；97；99)，所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99)能够被工具(21；23；51；117；229)接合以与所述工具(21；23；51；117；229)至少部分形状配合地接触从而连接或松脱所述连接系统，所述工具特别是标准的工具，其中所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99；171；189)包括至少一个弱化区(9；39；85；87；105；107；135；145；147；163；165；183；185；223a；223b,225a,225b)，当在所述工具接合表面上给予某一个特定的转矩时，其引起所述弱化区的变形以及/或者邻近所述弱化区的部分中的至少一个部分的变形，从而指示非授权使用和/或具有充分大转矩的授权使用。

2.根据权利要求1所述的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其中所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99；171；189)包括复数个部分，其中至少一个部分，有利地至少一半数量的所述部分设置有至少一个弱化区(9；39；85；87；105；107；135；145；147；163；165；183；185；223a；223b,225a,225b)。

3.根据权利要求1或2所述的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其中所述弱化区(9；39；85；87；105；107；135；145，147；163，165；183，185；223a，223b,225a,225b)布置于所述部分的一个区段处或者靠近所述部分的一个区段布置，其中当正确使用所述工具时，主力从所述工具(21；23；51；117)传输到所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99；171；189)。

4.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(1；31)，其中弱化区(9；39；145)相对于所述工具接合表面(5；35)的对称性被对称地布置。

5.根据权利要求1至3中一项权利要求所述的连接元件(61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其中所述弱化区(85；87；105；107；135；147；163；165；183，185；223a,223b,225a,225b)相对于所述工具接合表面(77；79；97；99；171；189)的对称性被非对称地布置。

6.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其中所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99；171；189)被配置为直的槽、交叉的槽、外多边形、内多边形、外渐开线、内渐开线、立倍(Ribe)牌、型、三翼型、转矩设定型,耐篡改型或者五叶型。

7.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其中所述弱化区被配置为材料凹部(9；39；85；87；105；107；145；147；163，165；183，185；223a，223b，225a，225b)以及/或者为材料变体(135)。

8.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(140；160；180；200；220)，其中提供两个不同类型的弱化区。

9.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其中提供第一类型的弱化区，所述第一类型的弱化区在松脱或固定期间提供用于所述工具操作表面的第一阻力，其中所述第一类型的弱化区有利地被配置为凹部，所述工具操纵表面在松脱和/或固定期间插入所述凹部。

10.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(1；31；160；180；200；220)，其中沿着所述工具接合表面(5；189)的所述弱化区(9；183)的长度(b；m)至少等同于所述工具接合表面(5；189)的邻近部分的长度(a；l)。

11.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(140；160；180；200；220)，其中提供第二类型的弱化区(147；165；185；225a；225b)，所述第二类型的弱化区(147；165；185；225a，225b)在松脱或固定期间提供用于所述工具操作表面的第二阻力，其中所述第二阻力有利地由额定的断裂区域或额定的变形区域(151；167；197)提供，其中通过由底切(165)提供所述第二弱化区来形成所述额定的断裂区域或变形区域。

12.根据前述权利要求中的一项权利要求所述的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，其中一个组由弱化区的数量、所述弱化区的形状和尺寸、多种类型的弱化区的使用以及下述部分的尺寸组成，所述下述部分为这样的部分：所述主力在所述部分处从所述工具传输到所述工具接合表面；来自所述组的至少一个参数被调整，从而在施加预定量的转矩时，提供所述弱化区和/或邻近所述弱化区的部分中的至少一个部分的变形。

13.一种用于根据权利要求7所述的连接元件(1)的连接、松脱和测试的工具(17)，其中所述工具(17)包括相应于所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99；171；189)的工具操作表面(19；119)，其中所述工具操作表面包括至少一个接合所述材料凹部(9；39；85；87；105；107)的表面区段。

14.一种用于为连接系统提供连接密封和/或转矩指示的方法，其中所述连接系统的连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)，特别是螺钉(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)或螺母，其包括：工具接合表面(5；35；77；79；97；99；171；189)，所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99；171；189)能够被工具(21；23；51；117；194；229)接合以与所述工具(21；23；51；117；194；229)至少部分形状配合地接触从而连接或松脱所述连接系统，所述工具特别是标准的工具，其特征在于，所述工具接合表面(5；35；77；79；97；99)包括至少一个弱化区(9；39；85；87；105；107；135)，当在所述工具接合表面上给予某一个特定的转矩时，引起所述弱化区的变形以及/或者邻近所述弱化区的部分中的至少一个部分的变形，从而指示非授权使用和/或具有充分大转矩的授权使用。

15.根据权利要求14所述的方法，其中使用根据权利要求1-12中的一项权利要求所述的连接元件(1)和/或使用根据权利要求13所述的工具(17)来连接、松脱和测试所述连接元件(1；31；61；63；65；67；131；140；160；180；200；220)。