DE69929304T2

DE69929304T2 - Schraubenziehereinsatz und dessen kombination mit einer schraube

Info

Publication number: DE69929304T2
Application number: DE69929304T
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Totsu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: CA2321711C; EP1080846A1; DE69929304D1; CA2321711A1; WO1999043472A1; DE69934032D1; TW399126B; KR20010041117A; EP1493536B1; DE69934032T2; AU2441299A; HK1036245A1; EP1080846B1; US6378406B1; CN1291931A; ATE314904T1; EP1493536A3; ATE345197T1; EP1493536A2; CN1130276C

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraube, in die ein Schraubenziehereinsatz passt, welche Kombination ein enges Eingreifen Kreuznuten der gekreuzten Schlitze bzw. der Einsatz-Eingriffschlitze, die im Schraubenkopfabschnitt ausgebildet sind mit dem in die Schlitze eingesetzten Schraubenziehereinsatz bewirkt und durch Übertragung des geeigneten Moments ein schnelles positives Ein- und Ausschrauben ermöglicht.
STAND DER TECHNIK
Bekannt sich die üblichen Kombinationen herkömmlicher Schrauben und Schraubenziehereinsätze, wie sie in den 13 bis 16 dargestellt sind. Das heißt, die 13 und 14 zeigen eine herkömmliche Schraube mit gekreuzten Schlitzen; 15 zeigt einen Schraubenziehereinsatz zur Verwendung mit der Schraube, die die gekreuzten Schlitze aufweist; und 16 zeigt die zuvor erwähnte Schraube und einen Schraubenziehereinsatz, die in Eingriff miteinander stehen.
Eine Schraube 10 des Standes der Technik, wie sie in 13 dargestellt ist, ist auf ihrem Schraubenkopfabschnitt 10a mit gekreuzten Schlitzen 12 versehen. Die gekreuzten Schlitze 12 sind mit konstant geneigten Schlitzabschnitten 12a versehen, die sich vom Endabschnitt in Richtung des Mittelabschnitts eines Schraubenhalsabschnitts 10b erstrecken. Die gekreuzten Schlitze 12 sind ferner an ihrem Bodenabschnitt mit einer im Wesentlichen konischen Bodenfläche 14 versehen, die fortschreitend geneigt ist. Im übrigen bezeichnet die Bezugsziffer 13 verjüngte Seitenwandabschnitte, die zwischen benachbarten gekreuzten Schlitzen ausgebildet sind. Das heißt, die verjüngten Seitenwandabschnitte 13 kommen in eingreifenden Kontakt mit den Flankenabschnitten eines Schraubenziehereinsatzes, der später beschrieben werden wird. Zusätzlich sind an den Ecken, die an die entsprechenden geneigten Schlitzabschnitte 12a angrenzen, verjüngte Kupplungsflächen 17a, 17b ausgebildet, die sich von der Stelle der konischen Bodenfläche 14 zu den Öffnungsrandabschnitten der gekreuzten Schlitze 12 auf dem Schraubenkopfabschnitt 10a erstrecken. Diese verjüngten Kupplungsflächen 17a, 17b sind ebenfalls geeignet, um mit einem Teil der Flankenabschnitte des Schraubenziehereinsatzes, der später beschrieben wird, in eingreifenden Kontakt zu kommen.
Andererseits ist ein Schraubenziehereinsatz 20 des Standes der Technik, wie er in 15 dargestellt ist, mit Flankenabschnitten 22 versehen, um in die gekreuzten Schlitze 12 der vorgenannten Schraube 10 zu passen. Der Schraubenziehereinsatz 20 ist ferner mit erweiterten Flankenabschnitten 20a versehen, die sich jeweils derart erstrecken, dass sie in die Form der geneigten Schlitzabschnitte 12a passen, die derart ausgebildet sind, dass sie in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 10b ausgerichtet sind und zwar von den Endabschnitten der vorgenannten gekreuzten Schlitze 12. Im übrigen bezeichnet die Bezugsziffer 23 verjüngte Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten der zuvor erwähnten entsprechenden Flankenabschnitte 22 oder der erweiterten Flankenabschnitte 22a ausgebildet sind. Das heißt, die verjüngten Seitenwandabschnitte 23 kommen in eingreifenden Kontakt mit den verjüngten Seitenwandabschnitten 13, die in den gekreuzten Schlitzen 12 der vorgenannten Schraube 10 ausgebildet sind.
Gemäß der Kombination der Schraube des Standes der Technik und des Schraubenziehereinsatzes, der derart ausgebildet ist, passen die Flankenabschnitte 22 des Schraubenziehereinsatzes 20 und die erweiterten Flankenabschnitte 22a in die geneigten Schlitzabschnitte 12a der gekreuzten Schlitze 12, wenn die Schraube 10 und der Schraubenziehereinsatz 20 ineinander gepasst werden, wie es in 16 dargestellt ist und oben beschrieben wurde. Die Seitenwandabschnitte 23 der vorgenannten Flankenabschnitte 22 und die erweiterten Flankenabschnitte 22 werden in Kontakt mit den verjüngten Seitenwandabschnitten 13 der gekreuzten Schlitze 12 der Schraube 10 gebracht. Somit gestattet das Drehen des Schraubenziehereinsatzes 20 die Übertragung eines vorbestimmten Moments auf die Schraube 10. Das heißt, das Einschrauben und Ausschrauben kann an einem gewünschten Zielobjekt, das zu verschrauben ist, erzielt werden.
Gemäß der Kombination der Schraube 10 des Stands der Technik und dem Schraubenziehereinsatz 20, wie er oben beschrieben wurde, bilden die gekreuzten Schlitze 12 des Schraubenkopfabschnitts 10a jedoch konstant geneigte Schlitzabschnitte 12a, die von ihren Endabschnitten in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 10b ausgerichtet sind. Andererseits sind die Kantenabschnitte der erweiterten Flankenabschnitte 22a des Schraubenziehereinsatzes 20, der dieser Schraube entspricht, der Form der vorgenannten geneigten Schlitzabschnitte 12a angepasst, um in die zuvor genannten gekreuzten Schlitze 12 zu passen. Darüber hinaus sind die Kantenabschnitte der erweiterten Flankenabschnitte 22a von ihrem distalen Endabschnitt nach hinten allmählich breiter werdend ausgestaltet. Ferner stehen die verjüngten Seitenwandabschnitte 23, die auf den entsprechenden Flankenabschnitten 22 des Schraubenziehereinsatzes 20 ausgebildet sind, ebenfalls in eingreifendem Kontakt mit den verjüngten Seitenwandabschnitten 13 gebracht, die in den gekreuzten Schlitzen 12 der Schraube 10 ausgebildet sind. Da man sagen kann, dass der vorgenannte Schraubenziehereinsatz 20 und die gekreuzten Schlitze 12 folglich in vollständig sich verjüngendem Kontakt miteinander stehen, verursacht die Drehung des vorgenannten Schraubenziehereinsatzes 20 in einer vorbestimmten Richtung, dass das distale Ende des Schraubenziehereinsatzes 20 entlang der geneigten Fläche der geneigten Schlitzabschnitte 12a der vorgenannten gekreuzten Schlitze 12 herausrutscht, wie es durch einen Pfeil in 16 dargestellt ist, was zum sogenannten "Come-out-Phänomen" führt.
Insbesondere ist die Form der gekreuzten Schlitze einer Stand der Technik-Schraube, wie sie in 14 dargestellt ist, derart ausgebildet, dass die entsprechend gekreuzten Schlitze 12 in ihrer Breite größer ausgestaltet sind als die Kantenabschnitte der erweiterten Flankenabschnitte 22a des Schraubenziehereinsatzes 20, um das in Eingriff bringen des distalen Endes des Schraubenziehereinsatzes 20 mit den gekreuzten Schlitzen zu erleichtern. Andererseits ist der Bereich der verjüngten Seitenwandabschnitte 13 und der verjüngten Kupplungsflächen 17a, 17b, die an einem Grenzabschnitt oder Eckabschnitt zwischen benachbarten gekreuzten Schlitzen 12, 12 ausgebildet sind, relativ klein. Folglich verursacht das Drehen des vorgenannten Schraubenziehereinsatzes 20 eine große Beanspruchung, die auf die vorgenannten verjüngten Seitenwandabschnitte 13 und die verjüngten Kupplungsflächen 17a, 17b aufgebracht wird. Wie es in 14 mit den schraffierten Abschnitten 15 dargestellt ist, wird somit ein großer Anziehwiderstand verursachen, dass die vorgenannten verjüngten Seitenwandabschnitte 13 und der verjüngten Kupplungsflächen 17a, 17b allmählich beschädigt werden. Eine Erhöhung der beschädigten Abschnitte (der schattierten Abschnitte 15) würde daher dazu führen, dass das Come-out-Phänomen bei dem vorgenannten Schraubenziehereinsatz 20 öfter vorkommt, was es unmöglich gestaltet, das Einschrauben zu bewirken.
Aus diesem Gesichtspunkt ist es notwendig, eine Schubkraft auf den Schraubenziehereinsatz 20 aufzubringen, um den Einsatz stark gegen die Schlitzabschnitte 12a zu drücken, während der Schraubenziehereinsatz 20 gedreht wird, um das Come-out-Phänomen bei dem vorgenannten Schraubenziehereinsatz 20 zu verhindern. Das Drücken auf den Einsatz als solches würde jedoch dazu führen, dass zu verschraubende Zielobjekte insbesondere, beispielsweise Präzisionsteile, brechen oder beschädigt werden, obwohl kein Problem auftreten wird, wenn die Zielobjekte feste Körper wie beispielsweise aus Metall sind.
Zusätzlich würde das Auftreten des vorgenannten Come-out-Phänomens dazu führen, dass der distale Endabschnitt des Einsatzes oder der Flankenabschnitt 22 und die erweiterten Flankenabschnitte 22a schnell verschleißen. Der Verschleiß würde dazu führen, dass das vorgenannte Come-out-Phänomen öfter auftritt, was zu einer Erhöhung der Beschädigung der Schraubenschlitze führt.
Ferner könnte das Aufbringen einer exzessiven Schubkraft auf den vorgenannten Schraubenziehereinsatz 20 dazu geeignet sein, das vorgenannte Come-out-Phänomen zu verhindern. Dies würde es jedoch unmöglich machen, ein präzises Moment auf die Schraube zu übertragen und somit würden Verwender unterschiedliche Schubkräfte auf den Schraubenziehereinsatz 20 aufbringen. Folglich würde das Moment zum Befestigen von Schrauben zwischen einzelnen Verwendern in großem Maß unterschiedlich ausfallen.
Wenn darüber hinaus selbstschneidende Schrauben in ein Zielobjekt aus Kunstharz oder Ähnlichem geschraubt werden, würde sich die durch die Schubkraft verursachte Reibung auf die durch die Rotation der Schraube verursachte addieren. Dies würde eine große Wärmemenge erzeugen, die in einem solchen Maß produziert wird, dass die Härte des verschraubten Abschnitts des Zielobjekts reduziert wird, wodurch verursacht würde, dass sich die Schraube löst oder das Zielobjekt beschädigt wird.
Wenn das Schrauben manuell ausgeführt wird, wird das Drehen des Schraubenziehereinsatzes 20 unter gleichzeitigem ausreichenden Niederdrücken des Schraubenziehereinsatzes 20 gegen die Schraube andererseits einen großen Einsatz des Verwenders erfordern und diesen überanstrengen.
Gemäß der Kombination der vorgenannten Stand der Technik-Schraube 10 und des Schraubenziehereinsatzes 20 ist es darüber hinaus, wenn das Verschrauben mit einem manuellen Werkzeug oder einem elektrischen Werkzeug durchgeführt wird, schwierig, die Schraube zu drehen, während die Schraubenachse und die Schraubenziehereinsatzachse in geeigneter Ausrichtung zueinander gehalten werden, wenn der distale Endabschnitt des Einsatzes in die Schraubenschlitze eingesetzt wird. Wenn die Schraubenachse relativ zur Schraubenziehereinsatzachse geneigt ist, wird nicht nur das vorgenannte Come-out-Phänomen, sondern auch eine Beschädigung der Schraubenschlitze öfter auftreten.
Beim Herausschrauben wird gleichermaßen wie vorstehend das Come-out-Phänomen und die Beschädigung der Schraubenschlitze mit Wahrscheinlichkeit auftreten. In diesem Fall wird es unmöglich werden, die Schrauben zu lösen (was somit zu einer solchen Situation führt, dass ein Teil des Zielobjektes abgebrochen werden muss, um sie zu lösen). Insbesondere wenn Staubpartikel die Schraubenschlitze verstopfen, tritt die oben erwähnte Situation öfter auf.
Aus diesem Gesichtspunkt hat der vorliegende Anmelder bereits die Kombination aus Schrauben und Schraubenziehereinsätzen vorgschlagen, die das Come-out-Phänomen des Schraubenziehereinsatzes und Beschädigungen der Schraube, wie sie üblicherweise auftraten, effektiv zu verhindern (japanische Patent-Veröffentlichung Nr. Hei 8-145024 und Nr. Hei 9-177743). Zusätzlich kann die Kombination stets ein geeignetes und schnelles verschrauben Bereitstellen und ermöglicht es somit, die Effizienz des Verschraubens signifikant zu verbessern, selbst wenn Beschädigungen an den Einsatzeingriffschlitzen der Schraube aufgetreten sind. Dies wird durch Verbessern des Aufbaus der Schlitzabschnitte der Einsatzeingriffschlitze der Schraube bei der Kombination der Schraube und des Schraubenziehereinsatzes erzielt.
Die Kombination einer Schraube und eines Schraubenziehereinsatzes gemäß der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. Hei 8-145024 ist in 12(b) dargestellt. Das heißt, vertikale Endwandabschnitte 32a mit vorbestimmter Tiefe sind an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 des Schraubenkopfabschnitts 30a ausgebildet. Horizontal gestufte Abschnitte 32b sind an den vertikalen Endwandabschnitten vorgesehen. Geneigte Schlitzabschnitte 32c sind vorgesehen, um sich von diesen horizontal gestuften Abschnitten 32b in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 30b zu erstrecken. Alternativ sind verjüngte oder gekrümmte Schlitzabschnitte erweitert ausgebildet, um sich von den vorgenannten vertikalen Endwandabschnitten in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 30b zu erstrecken. Zusätzlich ist eine im Wesentlichen konische Bodenfläche 34 an ihrem Bodenabschnitt ausgebildet. Die Schraube ist damit derart ausgebildet, dass sie zu einem Schraubenziehereinsatz passt, der Flankenabschnitte umfasst, die in die Umgebung der vorgenannten gestuften Abschnitte oder der gekrümmten Schlitzabschnitte eingreifen (siehe 12(a)).
Das heißt, Bezug nehmend auf 12b, passen rechtwinklige Randabschnitte 42a und erweiterte Flankenabschnitte 42b, die an den Flankenabschnitten 42 des Schraubenziehereinsatzes 40 ausgebildet sind, in die horizontal gestuften Abschnitte 32b und die geneigten Schlitzabschnitte 32c der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30. Dann werden Seitenwandabschnitte 43 der vorgenannten Flankenabschnitte 42 und der erweiterten Flankenabschnitte 42b in Kontakt mit den Seitenwandabschnitten 33 der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 gebracht. Somit gestattet das Drehen des Schraubenziehereinsatzes 40 die Übertragung eines vorbestimmten Moments auf die Schraube 30.
Die Kombination einer Schraube und eines Schraubenziehereinsatzes gemäß der japanischen Patent-Veröffentlichung Nr. Hei 9-17743 ist in 12(c) dargestellt. Das heißt, vertikale Endwandabschnitte 32a einer vorbestimmten Tiefe sind an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 des Schraubenkopfabschnitts 30a ausgebildet. Nicht planar ausgebildete Bodenabschnitte sind ausgebildet, die sich von den unteren Randabschnitten dieser vertikalen Endwandabschnitte in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenkopfabschnitts erheben. Geneigte Schlitzabschnitte 32c sind von diesen erhabenen Abschnitten der nicht planar ausgebildeten Bodenabschnitte in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts ausgebildet. Zusätzlich ist eine im Wesentlichen konische Bodenfläche am Bodenabschnitt davon ausgebildet. Die Schraube ist somit ausgebildet, um zu dem Schraubenziehereinsatz zu passen, umfassend die Flankenabschnitte, die ähnlich dem Vorstehenden ausgebildet sind (siehe 12(a)).
Das heißt, bezugnehmend auf 12(c), passen horizontale Flächenabschnitte 42a und Vorsprünge 42b, die an den flachen Flankenabschnitten 42 des Schraubenziehereinsatzes 40 ausgebildet sind, in die nicht planar ausgestalteten Bodenabschnitte 32b und die geneigten Schlitzabschnitte 32c der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30. Dann werden Seitenwandabschnitte 43 der vorgenannten Flankenabschnitte 42 und Vorsprünge 42b in Kontakt mit den Seitenwandabschnitten 33 der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 gebracht. Somit gestattet es das Drehen des Schraubenziehereinsatzes 40, ein vorbestimmtes Moment auf die Schraube 30 zu übertragen.
Bei dem Schraubenziehereinsatz 40 gemäß der vorstehenden Vorschläge sind die horizontal gestuften Abschnitte 32b oder die nicht planar ausgebildeten Bodenabschnitte 32b an den Einsatzeingriffschlitzen 32 der Schraube 30 ausgebildet. Dadurch wird der Kontaktbereich der Seitenwandabschnitte 33 der Einsatzeingriffschlitze 32, die in Kontakt mit den Flügelabschnitten 42 des Schraubenziehereinsatzes 40 oder den Seitenwandabschnitten 43 der flachen Flankenabschnitte 42 gebracht sind, erhöht. Andererseits kann der verjüngte Kontaktbereich, in dem die geneigten Schlitzabschnitte 32c der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 in Kontakt mit den erweiterten Flankenabschnitten 42b oder den Vorsprüngen 42b des Schraubenziehereinsatzes 40 stehen, nur teilweise vorliegen und klein sein. Folglich kann das Come-out-Phänomen bei der Kombination einer Stand der Technik-Schraube mit einem Schraubenziehereinsatz postiv verhindert werden.
Jedoch sind die Kombinationen aus Schrauben und Schraubenziehereinsätzen gemäß den vorstehenden Vorschlägen noch nicht befriedigend genug, um ein gleichmäßigeres und schnelleres Eingreifen des distalen Endabschnitts des Schraubenziehereinsatzes mit den Einsatzeingriffschlitzen, die auf dem Schraubenkopfabschnitt ausgebildet sind, zu bewirken.
Das heißt, bei dem Aufbau des Schraubenziehereinsatzes 40, der zuvor vorgeschlagen wurde, wurde festgestellt, dass der distale Endabschnitt der zuvor erwähnten flachen Flankenabschnitte 42 gleitend an der Oberfläche des Schraubenkopfabschnittes scheuert, um diese Oberfläche zu beschädigen, wenn die flachen Flankenabschnitte 42, die die horizontalen Flächenabschnitte 42a umfassen, die sich im Wesentlichen in einem rechten Winkel erstrecken und mit den vertikalen Endabschnitten 32a in Eingriff stehen, die an den Endabschnitten der vorgenannten Einsatzeingriffschlitze 32 ausgebildet sind, in die Einsatzeingriffschlitze 32, die im Kopfabschnitt der Schraube 30 ausgebildet sind, eingesetzt sind, während der vorgenannte Schraubenziehereinsatz gedreht wird.
Darüber hinaus tritt, selbst wenn das distale Ende des vorgenannten Schraubenziehereinsatzes 40 in die Einsatzeingriffschlitze 32 des Schraubenkopfabschnitts 30a passt, das Come-out-Phänomen manchmal auf. Das heißt, bei der Kombination aus dem Schraubenziehereinsatz, der in 12(a) dargestellt ist und der Schraube, die in 12(b) dargestellt ist, sind z.B. rechtwinklige Überschneidungen zwischen den vorgenannten vertikalen Endwandabschnitten 32a und den horizontal gestuften Abschnitten 32b manchmal aufgrund des Verschleißes aufgerichtet, der durch eine Kopfstanze zum Stanzen der Einsatzeingriffschlitze 32 verursacht wird, wenn sich die horizontal gestuften Abschnitte 32b, die sich in einem rechten Winkel von den vertikalen Endwandabschnitten 32a einer vorbestimmten Tiefe, die an den Endwandabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 des Schraubenkopfabschnitts 30a ausgebildet sind, erstrecken, in der Massenherstellung der Schraube nicht sauber ausgebildet sind. In Fällen wie diesem wurde herausgefunden, dass das distale Ende des vorgenannten Schraubenziehereinsatzes 40 nicht ausreichend gut in die Einsatzeingriffschlitze 32 des Schraubenkopfabschnitts 30a passt, was zu einem instabilen Eingriff führt und möglicherweise das Auftreten des Come-out-Phänomens verursacht, während der Schraubenziehereinsatz 40 gedreht wird.
Bei der Kombination des Schraubenziehereinsatzes, der in 12(a) dargestellt ist und der Schraube, die in 12(c) dargestellt ist, umfassen die Einsatzeingriffschlitze 32 hingegen nicht planar ausgebildete Bodenabschnitte 32b statt der vorgenannten horizontal gestuften Abschnitte 32b, um eine tiefere Dimension festzulegen. Dies ermöglicht es, das vorgenannte Come-out-Phänomen zu vermeiden. Da die Festigkeit des Schraubenhalsabschnitts 30b jedoch reduziert wirde, wurde herausgefunden, dass der Schraubenkopfabschnitt 30a zum Zeitpunkt des Anziehens mit dem Schraubenziehereinsatz 40 abgedreht werden könnte.
Folglich haben die vorliegenden Erfinder intensive Studien und Prototypen erstellt. Folglich haben die vorliegenden Erfinder bei einem Schraubenziehereinsatz, der in eine Schraube mit im Wesentlichen vertikalen Endwandabschnitten einer vorbestimmten Tiefe passt, wobei die Wandabschnitte an Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze eines Schraubenkopfabschnitts ausgebildet sind und die im Wesentlichen planare Bodenabschnitte, die von unteren Randabschnitten der vertikalen Endwandabschnitte in Richtung eines Mittelabschnitts eines Schraubenhalsabschnitts ausgerichtet sind und eine konische Bodenfläche, die in dem Mittelabschnitt ausgebildet ist, aufweist, den Schraubenziehereinsatz derart ausgestaltet, dass der vorgenannte Schraubenziehereinsatz flache Flankenabschnitte mit im Wesentlichen vertikalen Endabschnitten umfasst, um seinen distalen Endabschnitt in die Einsatzeingriffschlitze des Schraubenkopfabschnitts entlang der vertikalen Endabschnitte einzuführen und dass eine distale Endfläche der flachen Flankenabschnitte als ein konisch vorragender Abschnitt ausgebildet ist, der in einem Winkel von 1° bis 45° relativ zur Horizontalen oder vorzugsweise einem Winkel von 25° bis 35° vorragt. Durch derartiges Ausbilden des Schraubenziehereinsatzes wurde erreicht, dass wenn das distale Ende der vorgenannten flachen Flankenabschnitte gleitend an der Oberfläche des Schraubenkopfabschnitts scheuert, wenn der Schraubenziehereinsatz mit den Einsatzeingriffschlitzen, die auf dem Schraubenkopfabschnitt ausgebildet sind, in Eingriff gebracht wird, während der Schraubenziehereinsatz gedreht wird, die Oberfläche überhaupt nicht beschädigt würden und das distale Ende der flachen Flankenabschnitte in die Schraube passt, wodurch das Come-out-Phänomen positiv verhindert wird, selbst wenn der Schraubenziehereinsatz gedreht wird.
Andererseits wird eine Schraube als Schraube verwendet, die zu dem vorgenannten Schraubenziehereinsatz passt, umfassend Endabschnitte der Einsatzeingriffschlitze eines Schraubenkopfabschnitts, die als vertikale Endwandabschnitte mit einer vorbestimmten Tiefe ausgebildet sind; gestufte Abschnitte, die an unteren Randabschnitten der vertikalen Endwandabschnitte ausgebildet sind; geneigte Schlitzabschnitte, die ausgebildet sind, um sich in Richtung eines Mittelabschnitts eines Schraubenhalsabschnitts zu neigen; eine konische Bodenfläche, die in der Mitte ausgebildet ist, wobei die vorgenannten Einsatzeingriffschlitze vom Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnitts radial nach außen breiter werden und ein Öffnungswinkel zwischen Seitenwandabschnitten der vorgenannten benachbarten entsprechenden Schlitze, die einander zugewandt sind, ein spitzer Winkel ist, der geringfügig kleiner ist als ein rechter Winkel. Wenn die Flankenabschnitte des Schraubenziehereinsatzes in Kontakt mit den entsprechenden Seitenwandabschnitten der Einsatzeingriffschlitze der Schraube gebracht werden, die nach außen breiter werdend ausgebildet sind, wurde festgestellt, dass der Abstand zwischen den Flankenabschnitten und den Schlitzen so klein wie möglich ausgestaltet werden konnte, um ein geeignetes Zusammenbringen der Schraube mit dem Schraubenziehereinsatz zu erzielen und das Come-out-Phänomen konnte zuverlässig verhindert werden.
Ferner wird als eine Schraube, die in den vorgenannten Schraubenziehereinsatz passt, eine Schraube verwendet, umfassend gestufte Abschnitte, die für Endabschnitte der Einsatzeingriffschlitze eines Schraubenkopfabschnittes stehen; geneigte Schlitzabschnitte, die sich von diesen gestuften Abschnitten in Richtung eines Mittelabschnitts eines Schraubenhalsabschnitts ausgerichtet fortsetzend ausgebildet sind; eine im Wesentlichen konische Bodenfläche, die an einem Bodenabschnitt ausgebildet ist; und Wandabschnitte, die an den Endabschnitten der vorgenannten Einsatzeingriffschlitze ausgebildet sind und über eine vorbestimmte Tiefe von der Vertikalen nach innen vertieft sind und im Wesentlichen in der Form von "<" im Querschnitt vertieft sind. Es wurde herausgefunden, dass bei der Schraube die Abschnitte, die von der Vertikalen vertieft sind, stets als ein Spaltabschnitt dienen und somit Staubpartikel und Fremdkörper entfernt werden können, indem sie in den vorgenannten Spaltabschnitt gedrückt werden. Es wurde ferner herausgefunden, dass die Freiheitsgrade des distalen Endes des Schraubenziehereinsatzes zum Zeitpunkt des Eingreifens des Schraubenziehereinsatzes mit der Schraube erweitert wurden und die distalen Enden der Flankenabschnitte konnten stets geeignet mit der Schraube in Eingriff gebracht werden, wodurch ermöglicht wurde, das glatt ablaufende Ein- und Ausschrauben zu erleichtern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schraube bereitzustellen, die Beschädigungen verhindern kann, die durch gleitendes Scheuern an der Oberfläche eines Schraubenkopfabschnitts verursacht werden und die positiv das Come-out-Phänomen beim Einsetzen in eine Schraube verhindern kann, wodurch stets ein geeignetes und schnelles Verschrauben bewirkt werden kann und somit eine signifikant verbesserte Arbeitseffizienz bereitgestellt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Schraube mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Plus/Minus-Schraube mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst.
Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, ist der Schraubenziehereinsatz ein Schraubenziehereinsatz, der in eine Schraube mit im Wesentlichen vertikalen Endwandabschnitten vorbestimmter Tiefe, die an Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze eines Schraubenkopfabschnitts ausgebildet sind, mit im Wesentlichen planaren Bodenabschnitten, die von unteren Randabschnitten der vertikalen Endwandabschnitte in Richtung eines Mittelabschnitts eines Schraubenhalsabschnitts ausgerichtet ausgebildet sind und einer konischen Bodenfläche, die an einen Mittelabschnitt davon ausgebildet sind, passt, wobei der vorgenannte Schraubenziehereinsatz dadurch gekennzeichnet ist, dass er flache Flankenabschnitte mit im Wesentlichen vertikalen Endabschnitten umfasst, um einen distalen Endabschnitt davon in die Einsatzeingriffschlitze des Schraubenkopfabschnitts entlang der vertikalen Endwandabschnitte einzusetzen, wobei eine distale Endfläche der flachen Flankenabschnitte als ein konisch vorragender Abschnitt ausgebildet ist, der in einem Winkel von 1° bis 45° relativ zur Horizontalen geneigt ist.
In diesem Fall kann der vorgenannte konisch vorragende Abschnitt an der distalen Endfläche der flachen Flankenabschnitte derart ausgebildet sein, dass er in einem Winkel von 25° bis 35° relativ zur horizontalen geneigt ist.
Darüber hinaus kann der vorgenannte konisch vorragende Abschnitt an der distalen Endfläche der flachen Flankenabschnitte derart ausgebildet sein, dass er die konische Fläche davon als eine einfach verjüngte Fläche oder eine mehrfach gestufte verjüngte Fläche ausgestaltet.
Ferner kann der vorgenannte konisch vorragende Abschnitt an der distalen Endfläche der flachen Flankenabschnitte eine solche konische Fläche aufweisen, die in der Form eines konvexen oder eines konkaven Querschnitt ausgebildet ist.
Andererseits können beide Seitenwandabschnitte an den distalen Enden der flachen Flankenabschnitte derart ausgebildet sein, dass sie nach außen breiter werden, um in die Einsatzeingriffschlitze der Schraube zu passen, die derart ausgestaltet sind, dass sie vom Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnitts nach außen radial breiter werden.
Zusätzlich kann wenigstens einer der flachen Flankenabschnitte mit einer Kerbe versehen sein, die sich von der distalen Endfläche davon in Richtung der Einsatzachse erstreckt und eine vorbestimmte Länge aufweist.
Andererseits ist eine Schraube, die zu dem Schraubenziehereinsatz, der oben beschrieben wurde, passt, dadurch gekennzeichnet, dass sie gestufte Abschnitte umfasst, die an Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze eines Schraubenkopfabschnitts vorgesehen sind, dass sie geneigte Schlitzabschnitte umfasst, die sich derart erstreckend ausgebildet sind, dass sie von den gestuften Abschnitten in Richtung eines Mittelabschnitts eines Schraubenhalsabschnitts ausgerichtet sind, dass sie eine im Wesentlichen konische Bodenfläche umfasst, die an einem Bodenabschnitt davon ausgebildet ist und dass sie Wandabschnitte umfasst, die an den Endabschnitten der vorgenannten Einsatzeingriffschlitze ausgebildet sind und über eine vorbestimmte Tiefe von der Vertikalen nach innen vertieft sind.
In diesem Fall können die Wandabschnitte, die an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze vertieft sind, im Wesentlichen die Form eines "<" im Querschnitt aufweisen.
Zusätzlich können die Einsatzeingriffschlitze derart ausgebildet sein, dass sie vom Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnitts nach außen breiter werden und ein Öffnungswinkel zwischen den Seitenwandabschnitten der vorgenannten benachbarten entsprechenden Schlitze, die einander zugewandt sind, kann ein spitzer Winkel geringfügig kleiner als ein rechter Winkel sein.
Ferner kann als Schraube, die zu dem Schraubenziehereinsatz, der oben beschrieben wurde, eine Kreuzschlitz- bzw. Plus/Minus-Schraube verwendet werden, in der ein Schraubenkopfabschnitt mit gekreuzten Einsatzeingriffschlitzen vorgesehen ist, wobei einer der geraden Schlitze der gekreuzten Einsatzeingriffschlitze derart ausgebildet ist, dass er den Flankenabschnitten eines Kreuzschlitz-Schraubenziehereinsatzes gestattet, in sie zu passen; wobei der andere gerade Schlitz derart ausgebildet sind, dass er den Flankenabschnitten eines Schlitz-Schraubenziehereinsatzes gestatten, in ihn zu passen; wobei im Wesentlichen vertikale Endwandabschnitte mit einer vorbestimmten Tiefe an Endabschnitten des vorgenannten einen geraden Schlitzes ausgebildet sind; und Wandabschnitte im Wesentlichen in der Form eines "<" im Querschnitt auf den vorgenannten vertikalen Endwandabschnitten über eine vorbestimmte Tiefe und von der Vertikalen nach innen vertieft ausgebildet sind.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den Hauptabschnitt eines Schraubenziehereinsatzes zeigt;
2 ist eine vergrößerte perspektivische Seitenansicht, die den Hauptabschnitt des in 1 dargestellten Schraubenziehereinsatzes zeigt;
3 ist eine vergrößerte Unteransicht, die den Schraubenziehereinsatz aus 1 zeigt;
4(a)–(d) sind schematisch erläuternde Seitenansichten, die die Modifikation des distalen Endabschnitts des Schraubenziehereinsatzes darstellen;
5 zeigt eine weitere Modifikation des Schraubenziehereinsatzes; (a) ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den Hauptabschnitt davon darstellt; (b) ist eine vergrößerte Unteransicht davon;
6 zeigt ein strukturelles Beispiel einer Schraube, auf die der Schraubenziehereinsatz anwendbar ist; (a) ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt eines Schraubenkopfabschnitts zeigt; (b) ist eine vergrößerte Draufsicht, die den Schraubenkopfabschnitt zeigt;
7 ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt des Schraubenziehereinsatzes zeigt, die mit der Schraube, die in 6 dargestellt ist, in Eingriff steht;
8 zeigt ein weiteres Strukturbeispiel einer Schraube, die vorzugsweise zusammen mit dem Schraubenziehereinsatz eingesetzt werden kann; (a) ist eine vergrößerte Draufsicht, die den Schraubenkopfabschnitt darstellt; (b) ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt des Schraubenkopfabschnitts zeigt, mit dem der Schraubenziehereinsatz in Eingriff kommt;
9 zeigt eine Ausführungsform einer Schraube gemäß der vorliegenden Erfindung, die vorzugsweise zusammen mit dem Schraubenziehereinsatz eingesetzt werden kann; (a) ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt des Schraubenkopfabschnittes darstellt; (b) ist eine vergrößerte Draufsicht, die den Hauptabschnitt des Schraubenkopfabschnitts darstellt, mit dem der Schraubenziehereinsatz in Eingriff kommt;
10 zeigt strukturelle Beispiele einer Plus/Minus-Schraube gemäß der vorliegenden Erfindung, auf die der Schraubenziehereinsatz anwendbar ist; (a) ist eine vergrößerte Draufsicht, die den Schraubenkopfabschnitt der Plus/Minus-Schraube, die ein strukturelles Beispiel zeigt, darstellt; (b) ist eine vergrößerte Draufsicht des Schraubenkopfabschnitts der Plus/Minus-Schraube, die eine Modifikation dieser zeigt;
11 zeigt eine Modifikation der in 10 dargestellten Schraube; (a) ist eine vergrößerte Draufsicht des Schraubenkopfabschnitts; (b) ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt des Schraubenkopfabschnitts darstellt;
12 zeigt ein Strukturbeispiel einer Schraube und eines Schraubenziehereinsatzes, der in diese passt, die bisher vorgeschlagen wurden; (a) ist eine vergrößerte Seitenansicht, die den Hauptabschnitt des Schraubenziehereinsatzes darstellt; (b) ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt eines Strukturbeispiels der herkömmlich vorgeschlagenen Schraube und des damit in Eingriff stehenden Schraubenziehereinsatzes zeigt; (c) ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt eines weiteren Strukturbeispiels der herkömmlich vorgeschlagenen Schraube und des damit in Eingriff stehenden Schraubenziehereinsatzes zeigt;
13 ist eine Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt einer herkömmlichen typischen Schraube mit gekreuzten Schlitzen darstellt;
14 ist eine Draufsicht, die den Schraubenkopfabschnitt der Schraube mit den gekreuzten Schlitzen, die in 13 dargestellt ist, zeigt;
15 ist eine Seitenansicht, die den Hauptabschnitt eines Schraubenziehereinsatzes für eine herkömmliche typische Schraube mit gekreuzten Schlitzen zeigt; und
16 ist eine Querschnittsseitenansicht, die den Hauptabschnitt der Schraube mit gekreuzten Schlitzen, die in 13 dargestellt ist und den in 15 dargestellten Schraubenziehereinsatz, die in Eingriff miteinander stehen, zeigt.
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Ausführungen der Kombination eines Schraubenziehereinsatzes und einer Schraube gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
Ausführungsform 1 (Strukturbeispiel 1 eines Schraubenziehereinsatzes)
Die 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform des Schraubenziehereinsatzes gemäß der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf die 1 bis 3 bezeichnet die Bezugsziffer 50 einen Schraubenziehereinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung. Das distale Ende der Flankenabschnitte des Schraubenziehereinsatzes 50 ist geeignet, um in die Einsatzeingriffschlitze 32 zu passen, die als gekreuzte Schlitze im Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnittes 30a einer herkömmlich vorgeschlagenen Schraube 30, wie sie in 6 und 7 dargestellt ist, ausgebildet sind.
Folglich umfasst der Schraubenziehereinsatz 50 dieser Ausführungsform flache Flankenabschnitte 52 zum in Eingriff bringen mit den vorgenannten Einsatzeingriffschlitzen 32 der vorgenannten Schraube 30 und zum in Eingriff bringen mit den vertikalen Endabschnitten 32a und den planaren Bodenabschnitten 32b, die an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 ausgebildet sind. Der Schraubenziehereinsatz 50 umfasst ferner eine distale Endfläche der vorgenannten flachen Flankenabschnitte 52 oder einen konisch vorragenden Abschnitt 54, der in einem Winkel θ von 1° bis 45° geneigt ist, vorzugsweise einem Winkel θ von 25° bis 35°, und zwar relativ zur Horizontalen, entsprechend den geneigten Schlitzabschnitten 32c, die in Richtung eines Mittelabschnitts eines Schraubenhalsabschnitts 30b von den planaren Bodenabschnitten 32b der vorgenannten Einsatzeingriffschlitze 32 geneigt sind.
Im übrigen kennzeichnet die Bezugsziffer 53 Seitenwandabschnitte, die an beiden Seitenflächen der vorgenannten flachen Flankenabschnitte 52 im Wesentlichen vertikal ausgebildet sind und denen gestattet wird, sich geringfügig zu verjüngen. Folglich werden die Seitenwandabschnitte 53 eingreifend in Kontakt mit den Seitenwandabschnitten 33, die in den Einsatzeingriffschlitzen 32 der vorgenannten Schraube 30 ausgebildet sind, in Kontakt gebracht. Folglich werden diese Eintriebsflächen mit einem ausreichend großen Eingriffsbereich versehen sein, um somit das Come-out-Phänomen effektiv zu verhindern, das durch die Kombination der herkömmlichen Schraube mit einem Schraubenziehereinsatz verursacht wird.
Die 4(a) bis 4(d) zeigen Modifikationen des konisch vorragenden Abschnitts 54, der an der distalen Endfläche der flachen Flankenabschnitte 52 des Schraubenziehereinsatzes 50 gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend ausgebildet ist. Das heißt, 4(a) stellt die konische Fläche des vorgenannten vorragenden Abschnitts 54, ausgebildet als eine einfach verjüngte Fläche 54a, dar. Zusätzlich stellt 4(b) die konische Fläche des vorgenannten vorragenden Abschnitts 54 ausgebildet als mehrstufige (zweistufige) verjüngte Fläche 54b, die jeweils in einem unterschiedlichen Winkel geneigt sind, dar. Darüber hinaus stellt 4(c) die konische Fläche des vorgenannten vorragenden Abschnitts 54, ausgebildet im Querschnitt in der Form einer konvexen Fläche 54c dar. Schließlich stellt 4(d) die konische Fläche des vorgenannten vorragenden Abschnitts 54, ausgebildet im Querschnitt in Form einer konkaven Fläche 54d dar.
Ausführungsform 2 (Strukturbeispiel eines Schraubenziehereinsatzes)
5(a) und (b) stellen eine andere Ausführungsform der flachen Flankenabschnitte 52 des Schraubenziehereinsatzes 50 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das heißt, bei dieser Ausführungsform, wie sie in den 5(a) und (b) dargestellt ist, ist wenigstens einer der flachen Flankenabschnitte 52 derart ausgestaltet, dass er eine Kerbe 55 mit einer vorbestimmten Länge und die sich von der distalen Endfläche davon in Richtung der Einsatzachse erstreckt, aufweist.
Das Bereitstellen der Kerbe 55 bei dem flachen Flankenabschnitt 52 als solches führt zu einem Flankenbereich 52a, der elastisch sein wird und radial vom Mittelachsenabschnitt des Schraubenziehereinsatzes 50 versetzt ist. Die Wirkung des Flankenbereichs 52a erleichtert das Rückhalten des Eingriffs des Schraubenziehereinsatzes mit den Einsatzeingriffschlitzen 32 der Schraube 30, wie es später beschrieben werden wird.
Ausführungsform 3 (Strukturbeispiel 1 einer Schraube)
Die 6(a) und (b) zeigen ein Strukturbeispiel der Schraube 30, die zur Verwendung mit dem Schraubenziehereinsatz 50 gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist. Das heißt, in den 6(a) und (b) ist die Schraube 30 mit Einsatzeingriffschlitzen 32 auf dem Kopfabschnitt 30a versehen. Im übrigen sind die Einsatzeingriffschlitze 32 derart ausgestaltet, dass sie einander in einem rechten Winkel in der Form eines Plus (+) im Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnittes 30a kreuzen. Andererseits sind die Einsatzeingriffschlitze 32 ausgestaltet, dass sie vertikale Endwandabschnitte 32a mit einer vorbestimmten Tiefe an den Endabschnitten davon auszubilden. Zusätzlich sind planare Bodenabschnitte 33b derart ausgebildet, dass sie von dem unteren Randabschnitt 32a' des Endwandabschnitts 32a in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 30b ausgerichtet sind. Ferner sind die geneigten Schlitzabschnitte 32c derart ausgebildet, dass sie von dem planaren Bodenabschnitt 32b in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 30b ausgerichtet sind. Schließlich ist eine im Wesentlichen konische Bodenfläche 34, die geringfügig geneigt ist, am Mittelabschnitt ausgebildet.
Im übrigen kennzeichnet die Bezugsziffer 33 im Wesentlichen vertikale Seitenwandabschnitte, die zwischen benachbarten Einsatzeingriffschlitzen 32 ausgebildet sind mit einer Tiefgangsneigung, die in einem Winkel von etwa 1,5° bis 2° geneigt ist (einem Winkel, damit eine Kopfstanze herausgezogen werden kann). Folglich werden die Seitenwandabschnitte 33 in eingreifenden Kontakt mit den Seitenwandabschnitten 53 der flachen Flankenabschnitte 52 des vorgenannten Schraubenziehereinsatzes 50 gemäß der vorliegenden Erfindung gebracht.
Wie die Stand der Technik-Schraube mit gekreuzten Schlitzen, die in 14 dargestellt ist, sind an den Ecken, die an die vorgenannten Einsatzeingriffschlitze 32 angrenzen, verjüngte Kopplungsflächen 37a, 37b ausgebildet, die sich von der Position der konischen Bodenfläche 34 zu den Öffnungsrandabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 auf dem Schraubenkopfabschnitt 30a erstrecken.
Die Schraube 30, die derart ausgebildet ist, ist an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 des Schraubenkopfabschnitts 30a mit den Planaren Bodenabschnitten 32b ausgebildet und die geneigten Schlitzabschnitte 32c sind sich erstreckend ausgebildet, um von den Planaren Bodenabschnitten 32b in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 30b ausgerichtet zu sein. Der gesamte Bereich der verjüngten Kontaktabschnitte der Einsatzeingriffschlitze 32 wird dadurch auf einen Teilkontakt mit dem Schraubenziehereinsatz reduziert. Darüber hinaus dient dies dazu, den Bereich der Seitenwandabschnitte 33 (den Bereich der Oberfläche der Schraube, auf die der Schraubenziehereinsatz das Moment ausübt, d.h. den Bereich der Eintreibflächen) größer zu gestalten, mit dem das distale Ende des Schraubenziehereinsatzes an den Grenzeabschnitten zwischen benachbarten Einsatzeingriffschlitzen 32, 32 in Kontakt steht.
7 stellt den Schraubenziehereinsatz 50 gemäß der vorliegenden Erfindung und die Schraube 30, die in den 6(a) und (b) dargestellt sind, in Eingriff miteinander dar. Das heißt, bei dieser Ausführungsform, wie sie in 7 dargestellt ist, wird der Fall angenommen, in dem die flachen Flankenabschnitte 52, die an dem distalen Ende des Schraubenziehereinsatzes 50 ausgebildet sind, in Kontakt mit den Einsatzeingriffschlitzen 32, die auf dem Schraubenkopfabschnitt 30a der Schraube 30 ausgebildet sind, in Kontakt stehen. Da die distale Endfläche der flachen Flankenabschnitte 52 in der Form eines konisch vorragenden Abschnitts 54 ausgebildet ist, kommen die flachen Flankenabschnitte 52 in einem sehr kleinen Bereich, bestehend aus Punkten oder Linien, in Kontakt mit den Öffnungsrandabschnitten der vorgenannten Einsatzeingriffschlitze 32 und somit können die Mittelabschnitte von beiden schnell und leicht zueinander ausgerichtet werden. Das ermöglicht einen geringeren Verschleiß und eine geringere Beschädigung des Schraubenkopfabschnitts, wodurch ein unmittelbares und präzises in Eingriff bringen des Schraubenziehereinsatzes 50 mit der Schraube 30 gestattet wird.
Ausführungsform 4 (Strukturbeispiel 2 einer Schraube)
Die 8(a) und (b) stellen ein weiteres Strukturbeispiel der Schraube 30 dar, die vorzugsweise zu dem Schraubenziehereinsatz 50 gemäß der vorliegenden Erfindung passen kann, die miteinander in Eingriff stehen. Das heißt, bei dieser Ausführungsform, wie sie in den 8(a) und (b) dargestellt ist, sind Schlitze 33a, 33b derart ausgebildet, dass die Schlitze vom Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnittes 30a an den Seitenwandabschnitten 33 an gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten 33 der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 radial nach außen breiter werden. Andererseits sind die Seitenwandabschnitte 53 am distalen Ende der flachen Flankenabschnitte 52 des Schraubenziehereinsatzes 50 derart ausgestaltet, dass sie in die Schlitze 33a, 33b passen und, entsprechend der Schraube 30, die derart ausgebildet ist, die nach außen breiter werden. Das heißt, die Seitenwandabschnitte 53 sind als Seitenwandabschnitte 53a, 53b ausgebildet, die nach außen breiter werden.
Es wird demnach ein Fall angenommen, in dem die flachen Flankenabschnitte 52 des Schraubenziehereinsatzes 50 in Kontakt mit den entsprechenden Seitenwandabschnitten T1, T2, T3 und T4 der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 gebracht sind, wobei die Schlitze 33a, 33b derart ausgebildet sind, dass sie nach außen breiter werden. In diesem Fall gestattet es das Ausbilden der Seitenwandabschnitte 53a, 53b, so dass sie am Ende der flachen Flankenabschnitte 52 des Schraubenziehereinsatzes 50 nach außen breiter werden, den Abstand zwischen den vorgenannten Schlitzen 33a, 33b und den vorgenannten Seitenwandabschnitten 53a, 53b so klein wie möglich zu gestalten, um ein geeignetes Eingreifen zwischen der Schraube und dem Schraubenziehereinsatz zu gestatten. Darüber hinaus kann der Öffnungswinkel β der benachbarten Seitenwandabschnitte der entsprechenden Schlitze 33a, 33b, die einander zugewandt sind, in einem spitzen Winkel geringfügig kleiner als in einem rechten Winkel festgelegt werden, um dadurch die Verhinderung des Come-out-Phänomens des Schraubenziehereinsatzes 50 beim Anziehen von Schrauben zu verhindern und somit eine ausgeglichene Drehmomentübertragung auf die Schraube 30 zu bewirken.
Ausführungsform 5 (Strukturbeispiel 3 einer Schraube)
9(a), (b) und (c) stellen noch ein weiteres Strukturbeispiel der Schraube 30 dar, die vorzugsweise zu dem Schraubenziehereinsatz 50 gemäß der vorliegenden Erfindung passt, wobei diese in Eingriff miteinander stehen. Das heißt, bei dieser Ausführungsform, wie sie in den 9(a) und (b) dargestellt ist, sind Wandabschnitte 32aa im Wesentlichen in der Form eines "<" im Querschnitt an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 ausgebildet, wobei die Wandabschnitte 32aa nach innen um eine vorbestimmte Tiefe von der vertikalen Fläche vertieft sind. Die gestuften Abschnitte 32b' sind derart vorgesehen, dass sie sich im Wesentlichen in der horizontalen Richtung von dem unteren Randabschnitt 32a' der vertieften Wandabschnitte 32aa erstrecken. Darüber hinaus sind die entsprechend geneigten Schlitzabschnitte 32c derart ausgebildet, dass sie sich von den gestuften Abschnitten 32b' in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 30b ausrichten. Ferner ist eine im Wesentlichen konische Bodenfläche 34, die am Bodenabschnitt geringfügig geneigt ist, ausgebildet. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie der bei der Schraube 30 der vorgenannten Ausführungsform 3, die in den 6(a) und (b) dargestellt ist.
Gemäß der Schraube 30 dieser Ausführungsform sind vertiefte Wandabschnitte 32aa und die gestuften Abschnitte 32b' an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 des Schraubenkopfabschnitts 30a entsprechend vorgesehen. Ferner sind entsprechend geneigte Schlitzabschnitte 32c sich erstreckend ausgebildet, so dass sie von den Endabschnitten der vorgenannten gestuften Abschnitte 32b' in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts 30b ausgerichtet sind. Der gesamte Bereich der verjüngten Kontaktabschnitte der Einsatzeingriffschlitze 32 ist dadurch auf einen partialen Kontakt mit dem Schraubenziehereinsatz reduziert. Darüber hinaus dient dies dazu, den Bereich der Seitenwandabschnitte 33 größer zu gestalten, der mit dem distalen Ende des Schraubenziehereinsatzes an den Grenzabschnitten zwischen benachbarten Einsatzeingriffschlitzen 32, 32 in Kontakt steht.
Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform, wie sie in der 9(c) dargestellt ist, passt das distale Ende der flachen Flankenabschnitte 52 des Schraubenziehereinsatzes 50 in die entsprechend gestuften Abschnitte 32b' der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 und dann werden sie Seitenabschnitte 53 des vorgenannten distalen Endes des Flankenabschnitts in Kontakt mit den Seitenwandabschnitten 33 der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 gebracht und dann der Schraubenziehereinsatz 50 gedreht, um dadurch die Übertragung eines vorbestimmten Moments auf die Schraube 30 zu bewirken. Gemäß der Kombination der Schraube 30 und des Schraubenziehereinsatzes 50 in dieser Ausführungsform dient insbesondere der Abschnitt, der von der vertikalen Fläche vertieft ist, stets als ein Spaltabschnitt G, wenn die vertieften Wandabschnitte 32aa, die an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 der Schraube 30 ausgebildet sind, mit dem Schraubenziehereinsatz 50 in Eingriff kommen. Folglich kann das kraftvolle Einsetzen des Schraubenziehereinsatzes 50 in diese Staubpartikel oder Fremdstoffe in den Einsatzeingriffschlitzen 32 entfernen, indem diese in den vorgenannten Spaltabschnitt G gedrückt werden. Dies wird es ermöglichen, das positive in Eingriff bringen zwischen dem distalen Ende des Flankenabschnitts des Schraubenziehereinsatzes 50 und den Einsatzeingriffschlitzen 32 der Schraube 30 zu erleichtern.
Gemäß der Kombination der Schraube 30 und des Schraubenziehereinsatzes 50 dieser Ausführungsform kann, wenn ein typischer Kreuzschlitz-Schraubenziehereinsatz verwendet wird, um die Seite die Öffnungsabschnitts der Einsatzeingriffsnuten 32 beim Ein- oder Ausschrauben zu schädigen, der oben erwähnte Schraubenziehereinsatz 50 verwendet werden, um die abgehobenen Partikel, die sich in den Einsatzeingriffnuten 32 sammeln, zu entfernen, indem diese in den Spaltabschnitt G gedrückt werden. Gleichzeitig erreicht der vorgenannte Schraubenziehereinsatz 50 ein geeignetes Eingreifen zwischen der Seite des Bodenabschnitts der Einsatzeingriffschlitze 32 und dem distalen Ende des Flankenabschnitts des Schraubenziehereinsatzes 50, wodurch es gestattet wird, das Einschrauben oder Ausschrauben abzuschließen.
Gemäß der Kombination der Schraube 30 und des Schraubenziehereinsatzes 50 der vorliegenden Erfindung kann der Schraubenziehereinsatz 50 ferner in die Einsatzeingriffschlitze 32 leicht und positiv eingesetzt werden, selbst wenn versucht wird, den Schraubenziehereinsatz 50 in die Einsatzeingriffschlitze 32 einzusetzen, während der Schraubenziehereinsatz 50 geringfügig relativ zur Axialrichtung der Schraube 30 geneigt ist. Dies liegt am Vorsehen der vorgenannten vertieften Wandabschnitte 32aa, die mehr Freiheitsgrade des distalen Endes des Schraubenziehereinsatzes 50 bereitstellen.
Ausführungsform 6 (Strukturbeispiel 4 einer Schraube)
Die 10(a) und (b) zeigen noch ein weiteres Strukturbeispiel des Schraube 30, in die der Schraubenziehereinsatz 50 gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend passen kann. Das heißt, 10(a) zeigt eine Plus/Minus-Schraube 30A mit einem Paar gerader Schlitze 31a, 31b, die einander im Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnitts 30a kreuzen. Gemäß der Plus/Minus-Schraube 30a dieser Ausführungsform ist einer der vorgenannten geraden Schlitze 31a geeignet, um vertikale Endabschnitte 35a mit einer vorbestimmten Tiefe an den Endabschnitten zu bilden. Zusätzlich sind die gestuften Abschnitte 32b' derart ausgebildet, dass sie sich von den unteren Randabschnitten der vertikalen Endwandabschnitte 35a im Wesentlichen in der horizontalen Richtung erstrecken. Dann werden die entsprechend geneigten Schlitzabschnitte 32c ausgebildet, so dass sie sich von den gestuften Abschnitten 32b' in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts ausrichten. Ferner ist eine im Wesentlichen konische Bodenfläche 34, die am Bodenabschnitt davon geringfügig geneigt ist, ausgebildet. Zusätzlich ist der zuvor erwähnte andere gerade Schlitz 31b derart ausgebildet, dass er sich horizontal erstreckt und mit einer Breite und Tiefe versehen, die groß genug sind, um mit dem Flankenabschnitt eines Minus-Schraubenziehereinsatzes in Eingriff und Kontakt zu kommen. Somit kann der Schraubenziehereinsatz 50 gemäß der vorliegenden Erfindung auch für die derart ausgebildete Plus/Minus-Schraube 30a verwendet werden.
10(b) stellt eine Modifikation der vorgenannten Plus/Minus-Schraube 30a dar. Das heißt, in diesem Fall sind die Schlitze 33a', 33b' derart ausgebildet, dass in einem geraden Schlitz 31a und im anderen geraden Schlitz 31b der Plus/Minus-Schraube 30A diese nach außen breiter werden und zwar basierend auf ihrer Entsprechung mit den Flankenabschnitten 52 des vorgenannten Schraubenziehereinsatzes 50. Die derart aufgebaute Plus/Minus-Schraube 30A kann dieselbe Wirkung und dieselben Effekte bereitstellen, wie die durch die Schraube 30 der zuvor erwähnten Ausführungsform 4, die in den 8(a) und (b) dargestellt ist, bereitstellen, wenn die Flankenabschnitte 52 des Schraubenziehereinsatzes 50 mit den Einsatzeingriffschlitzen der Plus/Minus-Schraube 30a in Eingriff gebracht werden.
Ausführungsform 7 (Strukturbeispiel 5 einer Schraube)
Die 11(a) und (b) stellen eine andere Modifikation der Plus/Minus-Schraube 30A der vorgenannten Ausführungsform 6, die in den 10(a) und (b) dargestellt ist, dar. Das heißt, bei dieser Ausführungsform, wie sie in den 11(a) und (b) dargestellt ist, sind die Wandabschnitte 32aa im Wesentlichen in der Form eines "<" im Querschnitt an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze 32 in Bezug auf einen der geraden Schlitze 31a der Plus/Minus-Schraube 30A ausgebildet. Hier sind die Wandabschnitte 32aa nach innen um eine vorbestimmte Tiefe von der vertikalen Fläche vertieft. Somit werden die gleichen Einsatzeingriffschlitze 32 wie die der Schraube 30 der vorgenannten Ausführungsform 5, die in 9(a) dargestellt ist, ausgebildet.
Dadurch kann eine derart ausgebildete Plus/Minus-Schraube 30A die gleiche Wirkung und den gleichen Effekt bereitstellen wie die der Schraube 30 gemäß der vorgenannten Ausführungsform 5.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden im Vorstehenden beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen begrenzt. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung in den vorstehenden entsprechenden Strukturbeispielen der Schrauben auch auf Zylinderkopfschrauben anwendbar. Darüber hinaus können die entsprechenden Strukturbeispiele zur Verwendung effektiv kombiniert werden. Somit wird es als offensichtlich angesehen, dass verschiedenartige Modifikationen der Erfindung durchgeführt werden können, ohne den Grundgedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Wie es aus den vorstehenden Ausführungsformen ersichtlich ist, passt der Schraubenziehereinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung in eine Schraube mit im Wesentlichen vertikalen Endwandabschnitten einer vorbestimmten Tiefe, wobei die Wandabschnitte an den Endabschnitten der Einsatzeingriffschlitze eines Schraubenkopfabschnitts ausgebildet sind, mit im Wesentlichen planaren Bodenabschnitten, die ausgebildet sind, so dass sie sich von unteren Randabschnitten der vertikalen Endwandabschnitte in Richtung eines Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts ausrichten und mit einer konischen Bodenfläche, die im Mittelabschnitt ausgebildet ist. Der Schraubenziehereinsatz umfasst flache Flankenabschnitte mit im Wesentlichen vertikalen Endabschnitten, um einen distalen Endabschnitt davon in die Einsatzeingriffschlitze des Schraubenkopfabschnitts entlang der vertikalen Endwandabschnitte einzuführen, wobei eine distale Endfläche der flachen Flankenabschnitte als ein konisch vorragender Abschnitt ausgebildet ist, der in einem Winkel von 1° bis 45° relativ zur Horizontalen geneigt ist. Wenn das distale Ende der vorgenannten flachen Flankenabschnitte gleitend an der Oberfläche des Schraubenkopfabschnitts zum Zeitpunkt des in Eingriff Bringens des distalen Endes des Schraubenziehereinsatzes mit den Einsatzeingriffschlitzen reibt, würde die Oberfläche überhaupt nicht beschädigt. Zusätzlich passt das distale Ende der flachen Flankenabschnitte in die Schraube, wodurch positiv das Come-out-Phänomen verhindert wird, selbst wenn der Schraubenziehereinsatz gedreht wird.
Gemäß einer Kombination aus Schraubenziehereinsatz und einer Schraube der vorliegenden Erfindung sind die flachen Flankenabschnitte, die am distalen Ende des Schraubenziehereinsatzes ausgebildet sind, in Kontakt mit den Einsatzeingriffschlitzen, die auf dem Schraubenkopfabschnitt der Schraube ausgebildet sind, in Kontakt gebracht. Da die distale Endfläche der flachen Flankenabschnitte in der Form eines konisch vorragenden Abschnitts ausgebildet ist, die flachen Flankenabschnitte mit den Öffnungsrandabschnitten der vorgenannten Einsatzeingriffschlitze in einem sehr schmalen Bereich in Kontakt, der aus Punkten oder Linien besteht, und somit können die Mittelabschnitte der beiden schnell und leicht zueinander ausgerichtet werden. Das wird es ermöglichen, den Schraubenkopfabschnitt weniger zu verschleißen und zu beschädigen, wodurch ein unmittelbares und präzises in Eingriff bringen des Schraubenziehereinsatzes mit der Schraube gestattet wird.
Darüber hinaus sind die Seitenwandabschnitte derart ausgebildet, dass sie an dem distalen Ende der flachen Flankenabschnitte des Schraubenziehereinsatzes nach außen breiter werden und die entsprechenden Seitenwandabschnitte der Einsatzeingriffschlitze der Schraube sind derart ausgebildet, dass sie nach außen breiter werden. Dies wird den Abstand zwischen dem Schraubenziehereinsatz und der Schraube so klein wie möglich gestalten. Darüber hinaus kann der Öffnungswinkel β der benachbarten Seitenwandabschnitte der entsprechenden Schlitze, die einander zugewandt sind, in einem spitzen Winkel festgelegt werden, der geringfügig kleiner als ein rechter Winkel ist. Das Come-out-Phänomen des Schraubenziehereinsatzes beim Anziehen von Schrauben kann dadurch positiv verhindert werden und somit kann eine ausgeglichene Momentübertragung auf die Schraube erzielt werden.

Claims

Schraube, umfassend: einen Schraubenhalsabschnitt (30b); einen Schraubenkopfabschnitt (30a) mit Einsatz-Eingriffschlitzen (32), wobei die Einsatz-Eingriffschlitze gestufte Abschnitte (32b') aufweisen; geneigte Schlitzabschnitte (32c), die sich von den gestuften Abschnitten in Richtung des Mittelabschnitts des Schraubenhalsabschnitts ausgerichtet erstreckend ausgebildet sind; eine im Wesentlichen konische Bodenfläche (34), die an einem Bodenabschnitt der geneigten Schlitzabschnitte ausgebildet ist; und Wandabschnitte (32aa), die an Endabschnitten der Einsatz-Eingriffschlitze ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte im Wesentlichen in der Form "<" im Querschnitt über eine vorbestimmte Tiefe der Vertikalen nach innen vertieft sind.
Schraube nach Anspruch 1, bei der die Einsatz-Eingriffschlitze (32) derart ausgebildet sind, dass sie vom Mittelabschnitt des Schraubenkopfabschnitts (30a) radial nach außen breiter werden, und ein Öffnungswinkel (B) zwischen Seitenwandabschnitten (33a, 33b) entsprechend benachbarter Einsatz-Eingriffschlitze, die einander zugewandt sind, ein spitzer Winkel ist, der geringfügig kleiner als ein rechter Winkel ist.
Plus/Minus-Schraube, umfassend: einen Schraubenkopfabschnitt (30a), der mit einem Paar gerader Schlitze (31a, 31b), die einander kreuzen, versehen ist, wobei einer der geraden Schlitze derart ausgestaltet ist, dass Flankenabschnitte eines Kreuzschlitz-Schraubenziehers in ihn passen, und der andere gerade Schlitz derart ausgestaltet ist, dass Flankenabschnitte eines Schlitzschraubenziehers in ihn passen; und Wandabschnitte (32aa), die an Endabschnitten der besagten einen geraden Schlitze ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte im Wesentlichen in der Form "<" im Querschnitt über eine vorstimmte Tiefe von der Vertikalen nach innen vertieft sind.