KR101821726B1 - 안정된 맞물림 및 스틱 맞춤을 가진 고정구 시스템 - Google Patents

안정된 맞물림 및 스틱 맞춤을 가진 고정구 시스템 Download PDF

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Abstract

여기에 설명된 다양한 실시예는 신뢰성 있는 스틱 맞춤 특성을 제공하는 직선 벽 구동 표면들을 가지는 고정구 시스템을 제공하며, 또한 시스템 구성 요소들 사이의 맞물림의 안정성을 향상시킨다. 새로운 시스템의 특징은 새로운 시스템에서 현존하는 표준의 직선 벽 드라이버들의 맞물림을 가능하게 한다.

Description

안정된 맞물림 및 스틱 맞춤을 가진 고정구 시스템{Fastener system with stable engagement and stick fit}
본 발명은 전체적으로 나사화된 고정구를 위한 구동 표면 시스템, 그것의 제조를 위한 공구 및, 토크를 그러한 고정구에 가하기 위한 드라이버들에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 직선 벽 요부들과 함께 구성되는 고정구들에 관한 것이다. 특히 고정구 시스템은 드라이버 및 고정구가 축방향 정렬의 향상된 안정성 및 스틱 맞춤(stick fit)을 가지고 맞물리게 구성된다.
산업 분야에서 공통적으로 이용되는 나사 고정구들은 통상적으로 빠른 속도에서 그리고 높은 토크 부하에서 동력 공구들에 의해 구동된다. 그러한 조건은 어려운 설계 고려 사항들을 나타내는데, 특히 구동 시스템들과 관련하여, 보다 상세하게는 고정구 헤드에 있는 드라이버 맞물림 가능 요부(recess) 또는 고정구 헤드의 드라이버 맞물림 가능 외부 윤곽을 가진 나사 고정구들과 관련하여 어려운 설계 고려 사항을 나타낸다. 이상적으로는, 그러한 드라이브 시스템이 요부 또는 헤드 기하 형상과 맞물리기 위한 드라이버 및 고정구 헤드를 형성하는 관련 공구 뿐만 아니라, 요부 및 헤드 기하 형상(head geometry) 모두와 관련하여, 용이하게 제조될 필요가 있다. 고정구의 헤드의 강도는 요부에 의해 부정적인 영향을 받지 않아야 한다. 드라이버는, 짝맞춤(mating) 되었을 때, 응력 부하를 균일하게 분배하여, 응력의 고도로 국부화된 영역들의 형성을 회피하여야 하며, 그러한 고도로 국부화된 응력은 드라이브 표면들 또는 드라이버, 또는 양쪽 모두의 변형을 초래하여, 드라이브 시스템이 조기에 고장나게 된다.
고정구 시스템은 고정구가 구동되었을 때 요부로부터 드라이버가 빠져나오는 것에 저항하여야 한다. 부품을 수리 또는 교체하거나, 또는 접근 패널을 제거하고 교체하도록 고정구들이 제거되어야 하는 적용예에서와 같이, 많은 적용예에서, 고정구가 몇개의 사이클을 견딜 수 있어야 하는 것은 매우 중요하다. 고정구 드라이브 시스템이 이상적으로는 그러한 반복된 사이클링(cycling)을 수행할 수 있어야 하며, 특히 요부가 사용시에 오염되거나, 도색되거나, 부식되거나 또는 다른 방식으로 부정적인 영향을 받는 환경에서 그러하다. 이러한 환경에서, 드라이브 시스템은 제거 방향에서 토크를 적용하면서 구동 맞물림을 유지하는 것이 필수적이다. 고정구가 초기 조립중에 과도하게 조여질 때, 또는 맞물린 나사들의 인터페이스에서 부식이 진행되거나, 또는 만약 조립된 구성 요소들의 열적 사이클이 고정구에 증가된 응력을 부가한다면 발생될 수 있는 것으로서, 고정구를 제거할 때 구동 시스템은 더 높은 레벨의 토크를 부가할 필요가 있다. 이러한 특성 및 다른 특성들은 종종 경합되는 고려 사항을 나타내고, 하나의 특성을 살리기 위해 다른 특성이 손상될 수 있다.
다수의 십자 요부(cross-recess)를 포함하는, 다양한 요부 및 드라이버 구성들이 공통적으로 이용되는데, 예를 들어 미국 특허 US Re. 24,878(Smith 외); US 3,237,506 (Muenchinger) 및 US 2.474,994 (Tomalis)등이 이용된다. 다른 고정구의 기하 형상들은 미국 특허 US 3,763,725 (Reiland)에 설명된 유형의 다수 소엽 기하 형상(lobe geometry) 및 US 4,187,892(Simmons)에 설명된 리브 드라이브 시스템(ribbed drive system)을 포함한다. 또한 공통 요부 구성부들중에는 "Allen" 시스템이 있는데, 이것은 실질적으로 직선 벽 6 각 형성 소켓으로서, 유사하게 형상화된 드라이버를 수용한다. 나선으로 구성된 구동 표면들을 가진 다수 소엽들을 구비한 고정구 시스템은 US 5,957,645 (Stacy)에 개시되어 있다.
리브 시스템(ribbed system)들을 제외하고, 드라이버 및 요부의 벽과 면들은 통상적으로 구동 및 피구동 표면들의 면-대(對)-면 접촉을 달성하도록 서로 밀접하게 맞도록 설계된다. 십자 요부 고정구들에서, 그러한 면-대-면 맞물림은 드라이버가 요부 안에 적절하게 정렬되고 안착되었을 때가 적어도 있더라도 그때만 발생될 수 있다. 그러나, 실제적인 문제로서, 드라이버가 요부 안으로 삽입될 수 있도록 하기 위하여, 2 개 사이에 필수적으로 일부 간극이 있어야 한다.
그러한 간극의 필요성은 Reland 의 '725 특허 및 Allen head system 에서와 같이 실질적으로 축방향 정렬(직선) 구동 벽들을 가진 요부들에서 더욱 중요하다. 이들 모든 시스템들에서, 그러한 간극의 필요성에 대한 실제적인 결과는 실질적인 면-대-면의, 드라이버와 요부 표면들 사이의 넓은 면적의 접촉이 적어도 달성되더라도 거의 달성되지 않는다는 점이다. 나사 고정구들에 대한 대부분의 드라이브 시스템들에서, 면-대-면의 넓은 면적 접촉보다는 점 또는 선 접촉을 초래하는 방식으로 드라이버가 헤드 안의 요부와 짝을 이룬다. 실제의 접촉 면적은 통상적으로 완전한 면-대-면 접촉보다 작다. 결국, 토크가 드라이버에 의해 가해질 때, 나사 헤드에 적용되는 힘들은 결과적으로 높은 국부 응력 및 불안정한 축방향 정렬과 함께 국부 영역들에 집중되는 경향이 있다. 그러한 국부적인 높은 응력은 요부를 소성 변형시킬 수 있어서, 램프(ramp) 및 다른 변형을 형성하고, 결과적으로 드라이버가 요부로부터 조기에 의도되지 않게 맞물림 해제된다.
드라이버와 구동 표면들 사이의 맞물림 가능 표면적을 최대화시키기 위한 고정구 시스템은 Stacy 의 '645 특허에 개시되어 있으며, 이것은 본 출원인이 함께 소유한 것이다. '645 특허의 개시 내용은 본원에 참조로서 포함된다. '645 특허의 요부 및 드라이버는 나선형으로 구성된 맞물림 표면들을 가지고 구성되는데, 맞물림 표면들은 고정구의 축과 실질적으로 평행하게 정렬되고 일반적으로 직선 벽 고정구 시스템으로서 분류될 수 있다. 나선 구동 고정구 시스템의 보다 강력한 실시예는 미국 특허 출원 공보 2000-0104002 (Dilling)에 개시되어 있으며, 이것은 본 출원인이 함께 소유한 것이다. Dilling 출원의 개시 내용은 본원에 참고로서 포함된다.
'645 특허에 개시된 발명의 장점은 나선의 구획부에 일치하도록 드라이버 및 고정구의 구동 표면 및 피구동 표면을 각각 구성함으로써 달성되고, 그리고 특히 드라이버의 삽입 및 제거중에 드라이버와 요부 사이에 실질적이고 후한 간극이 있을 수 있게 하지만, 완전하게 안착된 드라이버가 그러한 간극을 취하도록 회전될 수 있는 나선 구조에서 달성된다. 드라이버의 구동 벽들의 나선 구조 및 요부의 드라이버 맞물림 가능 벽들은 나선 벽들이 맞물렸을 때, 상대적으로 넓은 면적에 걸쳐 그렇게 됨으로써 응력을 그러한 넓은 면적에 적용하고 분배하도록, 드라이버의 구동 벽 및 요부의 드라이버 맞물림 가능 벽들의 나선 구조가 이루어진다. 나선 구조의 구동 벽 및 피구동 벽은, 마찰의 접선 방향에 가까운(near-tangential) 맞물림에 의존하더라도 거의 의존하지 않으면서, 고정구 반경에 실질적으로 법선인 적용 토크의 주 부분을 지향시키도록 방향이 정해진다.
직선 벽 고정구 시스템의 다른 예는 Reliand 에 허여된 미국 특허 US 3,584,667 에 개시된 시스템이다. 이러한 문헌은 본원에 참조로서 포함된다. Reliand '667 특허는 구동 표면의 기하 형상이 실질적으로 6 각 형상으로 배치된 일련의 반원형 표면들로 이루어진다. Reliand 고정구 시스템들은 일반적으로 6 각 소엽(hex-lobular)으로서 지칭되고, 고정구의 축에 평행한 구동 표면들을 가진다.
비록 직선 벽 고정구들이 많은 적용예에서 성공적으로 사용될지라도, 드라이버와 고정구 사이의 축방향 오정렬로부터 초래된 곤란을 겪는다. 더욱이, 스틱 맞춤(stick fit) 특성을 제공하는 신뢰성 있는 마찰 맞물림을 얻는 것이 곤란하였다. 스틱 맞춤은 고정구의 설치가 시작되는 동안 고정구를 드라이버상에 정렬되게 유지할 필요가 있다. 이것은 토크를 고정구에 적용하는데 있어서 동력 구동 비트를 이용하는 큰 부피의 조립 라인의 작동에서 특히 유용하다. 축방향 정렬 및 스틱 맞춤은 고정구 길이가 연장될 때 중요하다.
직선 벽 구동 시스템이 이용되는 많은 적용예들에서, 드라이버는 제한된 접근의 위치들에 삽입될 필요가 있거나 또는 동력 구동될 수 있다. 그러한 상황에서, 드라이버가 드라이버 뿐만 아니라 삽입 공구로서 이용될 수 있도록 고정구를 드라이버상에 설치에 앞서 해제 가능하게 맞물릴 필요가 있다. 이러한 "스틱 맞춤(stick fit)"의 특성은 몇가지 상이한 유형의 고정구들에서 시도되었는데, 예를 들어, 십자가 형태(십자 기하 형상)를 가지는 고정구/드라이버 시스템에서 시도되었으며, 미국 특허 US 6,199,455 및 US 4,457,654 에 몇 가지가 개시되어 있다. 정사각형 구동 기하 형상을 가진 고정구 시스템은 미국 특허 US 4,084,478 에 개시되어 있다. 스틱 맞춤의 시도는 구동 표면들에 초점을 맞추는 것이 관찰된다.
"스틱 맞춤" 특성은 고정구가 드라이버상에 해제 가능하게 맞물리는 것을 허용함으로써, 접근하기 어려운 적용예, 자동화된 적용예 및 다른 적용예에서 드라이버 및 고정구가 단위체로서 조작될 수 있게 한다. 일단 설치되면, 고정구 및 드라이버는 최소의 노력으로 맞물림 해제될 수 있다.
참조로서 Larson 의 특허 US 4,269,246 은 맞물림을 향상시키도록 부분적으로 테이퍼진 드라이버를 채용했다는 점에서 관심의 대상이다. Larson 에서, 드라이버 플루트의 내측 반경은 드라이버의 축에 평행하게 배치되는 반면에, 소엽의 정점은 팁을 향해 내측으로 테이퍼진다. 그것의 제시된 목적은 비트와 요부 사이에서 조기에 간섭이 일어나는 것을 회피하기 위한 것이다. 그러한 구성은 드라이버와 요부 사이에서 원주 방향 및 축방향 양쪽에서 선접촉이 초래되며, 안정성 및 마찰 맞물림을 향상시키지 않는다는 점이 관찰된다. 오직 비트만이 변화 없이 요부 기하 형상으로 테이퍼진다.
또한 Gross 의 미국 특허 5,461,952 도 관심 대상이다. Gross 에서는 드라이버의 종단 측벽이 점진적으로 두꺼워지는 소엽(lobe) 기하 형상을 제공하도록 테이퍼지는데, 소엽 기하 형상은 구동 표면상에서 마찰 맞물림을 발생시킨다. 오직 하나의 측벽만이 테이퍼지기 때문에, 직선의 측부 구동 표면과의 맞물림은 원주상의 선 접촉이 된다. 다시 비트만이 재구성된다. 이것은 요부의 기하 형상을 변경하기 곤란하기 때문이며, 현존하는 드라이버와 호환성이 손실되는 결과에 이르게 된다. 호환성에서의 역행은 그 어떤 고정구 시스템들에서도 설계상의 장점을 가져오며, 특히 직선 벽 시스템들에서 그러하다.
직선 벽 고정구에서의 스틱 맞춤을 제공하도록 구성된 고정구 시스템은 Dilling 의 미국 특허 US 7,293,949 에 설명되어 있으며, 이것은 본 출원인이 소유한 것이다. Dilling 의 문헌에서 간섭 표면들은 고정구 요부의 날개부들 사이에서 내측 비구동 천이 표면들상에 구성된다. 향상된 스틱 맞춤 특징은 이러한 유형의 고정구 시스템을 위한 표준 드라이버를 이용하여, 요부의 소위 "B" 치수상에서의 간섭 표면을 이용함으로써 얻어질 수 있다.
여기에 설명된 다양한 실시예들은 시스템 구성 요소들 사이의 맞물림의 안정성을 향상시키면서, 신뢰성 있는 스틱 맞춤 특징을 제공하는 직선 벽 구동 표면들을 가지는 고정구 시스템을 제공한다. 새로운 시스템의 중요한 특징은 새로운 시스템에서 현존하는 표준 직선 벽 드라이버들의 맞물림을 가능하게 한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 신규의 드라이버 및 요부 시스템이 다음과 같이 구성된다.
본 출원의 직선 벽 고정구 시스템(straight walled fastener system)들은 전체적으로, 중심축으로부터 반경 외측으로 연장된 다수의 날개부들을 가진 요부 및 요부의 날개부들과 짝맞춰지는 다수의 정합 소엽(matching lobes)들을 가지는 드라이버로써 구성된다. 날개부들 및 소엽들 각각은 가해지는 토크의 방향에 따라서 설치 표면 및 제거 표면으로 이루어진 구동 표면들을 가진다. 이러한 구동 표면들은 고정구 시스템의 중심축에 실질적으로 평행하게 정렬된 관계로 구성된다. 근접한 날개부들 또는 소엽들은 비구동 천이 표면들에 의해 외측 반경에서 분리된다. 외측 반경에 의해 형성된 직경은 도면에 도시된 바와 같이 여기에서 "A" 치수로 지칭될 것이다.
간섭 맞춤(interference fit)을 발생시키고 스틱 맞춤(stick fit)을 제공하도록, 실질적으로 평탄한 간섭 윤곽이 드라이버 소엽들의 "A" 치수 표면상에 형성되고 짝맞춤 간섭 윤곽은 요부 날개부들의 대향하는 "A" 치수 표면상에 형성된다. 요부는 표준 직선 벽 요부에 비하여 확대됨으로써 요부 날개부 간섭 윤곽과의 간섭 없이 표준 직선 벽 드라이버의 맞물림을 위한 공간을 제공한다. 당업자는 여기에서 "표준" 드라이버 및 요부에 대한 기준이 관련 시장에서 보편적으로 산업에서 받아들여지는 크기를 지칭한다는 점을 이해할 것이다. 표준 드라이버가 고정구와 맞물리도록 이용될 때 스틱 맞춤 및 정렬의 장점이 얻어지는 것이 아니지만, 본 출원의 요부에 표준 드라이버가 이용될 수 있도록 하기 위하여 이러한 방식으로 역의 성능이 제공된다는 점이 주목되어야 한다.
드라이버 및 고정구의 짝맞춤 인터페이스를 형성하도록, 드라이버 소엽 간섭 표면 및 요부 날개부 간섭 표면은 내측으로 테이퍼진다. 인터페이스는 요부의 저부로부터 요부 높이의 약간 아래의 거리로 반경 방향 외측으로 테이퍼진다. 간섭 윤곽들은 면 대(對) 면 맞물림을 최대화시키도록 실질적으로 평탄할 수 있다. 그러나, 구성을 용이하게 하도록, 이러한 윤곽들은 선삭 과정이 이용될 수 있는 상대적으로 큰 반경을 가지는 약간의 만곡을 구비할 것이다.
이러한 방식으로, 드라이버와 요부의 맞물림의 안정성이 향상되면서, 스틱 맞춤이 제공된다. 더욱이, 직선 벽 고정구 시스템의 표준 요부에 대하여 치수를 약간 확대시킴으로써, 표준 드라이버의 이용이 가능하다. 그러나, 위에서 설명된 바와 같이 표준 드라이버를 이용할 때 스틱 맞춤 맞물림이 존재하지 않을 것이다.
본 출원의 일 실시예에서, 직선 벽 고정구 시스템은 Reiland 의 문헌에서 설명된 바와 같이 6 각 소엽 고정구 시스템의 구동 표면 기하 형상으로써 구성된다.
본 출원의 다른 실시예에서, 직선 벽 고정구 시스템은 위에서 설명된 Dilling 의 출원에서 설명된 바와 같이 나선의 구동 표면 기하 형상으로써 구성된다.
본 출원의 다른 실시예에서, 고정구는 외부에서 접근되는 드라이버 표면들을 가지도록 구성되고, 드라이버는 짝맞춤 소켓으로써 구성된다.
본 발명의 다른 특징에서 고정구 모재의 헤드에 요부를 형성하기 위한 펀치가 제공되고, 펀치는 통상적인 2 타격 헤더 기술(two-blow header technique)로 본 발명의 요부를 형성하게끔 적합화된 닙(nib) 및 고정구의 부분을 형성하는 윤곽을 가진 단부를 구비한 주 동체를 포함한다. 닙의 반경 방향으로 연장된 날개부들은 고정구의 헤드 단부에 대하여 충격되었을 때 보완 표면(complementary surface)을 형성하도록 적합화된 하나 또는 2 개의 나선 표면들을 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 특징 및 다른 특징들은 본 출원의 실시예들에 대한 다음의 상세 설명 및 도면들로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1 은 종래 기술에 따른, 나선형으로 구성된 구동 표면을 가진 고정구의 사시도이다.
도 2 는 제 1 실시예에 따라서 구성된 6 각 소엽(hex-lobular) 구성 시스템의 맞물림 기하 형상에 대한 개략적인 도면이다.
도 3 은 도 2 의 고정구를 구동하도록 구성된 드라이버의 평면도이다.
도 4 는 도 2 의 드라이버의 측면도이다.
도 5 는 도 2 의 실시예에 따른 요부를 가진 고정구의 평면도이다.
도 6 은 도 5 의 선 VI-VI 를 따라서 취한 것이다.
도 7 은 도 2 의 특수한 드라이버 및 고정구의 사시도이다.
도 8 은 제 2 실시예에 따라서 구성된 특수한 구동 표면 시스템의 맞물림 기하 형상에 대한 개략적인 도면이다.
도 9 는 도 8 의 고정구를 구동하도록 구성된 드라이버의 평면도이다.
도 10 은 도 8 의 드라이버의 측면도이다.
도 11 은 도 8 의 드라이버의 측면도이다.
도 12 는 도 1 의 절단선 XII-XII 를 따라서 취한 도면이다.
도 13 은 도 8 의 고정구 및 특수한 드라이버에 대한 사시도이다.
도 14 는 6 각 소엽 구동 표면 시스템을 나타내는 제 3 실시예의 사시도로서, 고정구는 외부 구동 표면들을 가진다.
도 15 는 나선 구동 표면 시스템을 나타내는 제 4 실시예의 사시도로서, 고정구는 외부 구동 표면들을 가진다.
도 16 은 도 2 의 구동 표면 시스템의 제 5 실시예에 대한 개략적인 도면으로서, 4 개의 소엽(lobe)과 날개부에 스틱 인터페이스(stick 인터페이스)가 있는 것이다.
도 17 은 도 2 의 고정구 시스템의 제 6 실시예의 개략적인 도면으로서, 3 개의 소엽(lobe)과 날개부에 스틱 인터페이스가 있는 것이다.
도 18 내지 도 21 은 6 각 헤드 구동 표면 시스템을 도시하는 실시예들에 대한 사시도로서, 여기에서 고정구는 외부 구동 표면들을 가진다.
비록 본 발명이 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 설명될 것이지만, 본 발명은 대안의 다른 형태를 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 요소들 및 재료들의 그 어떤 적절한 크기, 형상 또는 유형이 이용될 수 있다.
도 1 은 종래 기술의 직선벽 구동 표면들을 가진 나사 고정구(threaded fastener)의 예를 도시한다. "직선 벽 구동 표면"이라는 용어는 여기에서 구동 표면들이 실질적으로 고정구의 길이 방향 축과 정렬된, 즉, 길이 방향 축과 평행한 고정구 시스템을 지칭하도록 이용된다. 고정구 산업에서 "평행 정렬(parallel alignment)"과 같은 용어는 일부 편위 공차(deviation tolerances)를 겪는다는 점이 받아들여지는데, 이는 그러한 정렬이 제조 공차를 겪기 때문이며 실제의 실시에서 약간 변화될 수 있다는 점이 이해되기 때문이다. 특히, 도 1 은 위에서 언급된 Dilling 의 공개 출원에 설명된 고정구를 도시한다. 일반적으로, 이러한 유형의 고정구 시스템들은 고정구(2) 및 짝맞춤 드라이버 비트(mating driver bit, 미도시)를 가지는 것으로 구성된다. 고정구(2)는 헤드(4) 및 나사 섕크(threaded shank, 5)를 가지는 것으로 구성된다. 이러한 예에서, 나사로 구성된 요부(6)가 헤드(4)에 형성되고 구동 표면들은 고정구(2)의 축(Z)에 평행하게 정렬된다 (직선의 벽이 된다). 드라이버 비트는 나선으로 구성된 구동 표면들을 가지며, 상기 구동 표면들은 고정구 요부(6)의 대응하는 표면들과 짝맞춤(mating)되는 것으로 구성된다. 헤드(4)는 통상적인 2 회 타격 헤더 장치(two-blow header machine)에서 형성될 수 있으며, 여기에서는 고정구가 만들어지는 와이어 또는 다른 재료의 단부가 헤더 장치의 다이(die)에서 지지되어 타격되는데, 처음에는 헤드를 부분적으로 형성하는 펀치에 의해 타격되고, 다음에는 헤드를 마무리하고 드라이버가 맞물릴 수 있는 요부를 형성하는 마무리용 펀치에 의해 타격된다. 고정구의 일반적인 구조는 공지되어 있으며 본원에서 더 이상 설명되지 않을 것이다. 그러한 공지된 방법들의 분류가 본원 발명의 고정구 시스템을 구성하는데 이용될 수 있다.
고정구들은 많은 상이한 구성들로 구성되며 본 출원 대상의 적용은 그 어떤 특정한 유형에 제한되는 것을 의도하지 않는다. 예를 들어, 일부 고정구들은 작업 대상물(work piece)을 기재(substrate)에 클램프시키는 헤드(head)를 가지지 않는다. 대신에, 작업 대상물이 맞물리도록 하는 제 2 나사 섹션(second threaded section)을 이용할 수 있다. 도시된 고정구들이 클램핑 헤드를 가지는 반면에, 도시된 구성들에 의해 제공되는 장점은 비 클램핑 고정구(non-clamping fastener)와 같은 다른 고정구들 및 다른 것에서 얻어질 수 있다.
제 1 구현예의 특징들은 도 2 에 도시되어 있으며, 여기에서 특수 요부(10)의 프로파일 기하 형상, 특수 드라이버(11) 및 표준 드라이버(12)가 결합된 관계로 도시되어 있다. 도해를 위하여, 중심 길이 방향 축에 직각인 카테시안(Cartesian) 좌표계 축 V 및 S 가 도 2 및 다른 도면들에 도시되어 있다. 표준 드라이버(12)의 윤곽은 도 2 에서 점선으로 도시되어 있으며, 이것은 특수 드라이버(11)의 윤곽과 상이하다. 비록, 이러한 특정의 도면에서, 기하 형상이 위에서 언급된 Reiland 의 6 각 소엽 유형 고정구 시스템들과 유사할지라도, 이것은 직선 벽의 고정구 시스템에서 본원 발명이 이용되는 하나의 예로서만 의도된 것이다. 도 2 는 물론 양쪽의 드라이버들이 동시에 이용될 수 있는 것을 나타내도록 의도된 것은 아니지만, 단지 특수 드라이버 및 표준 드라이버가 고정구 요부에 맞물릴 때 그들의 상대적인 위치를 나타내도록 의도된 것이다. 간극들은 도해의 목적을 위하여 과장되어 있다. 특수 드라이버와 요부 사이에 있는 간섭 인터페이스(19)에는 간극이 없을 것이다. 고정구 요부(10)의 상부(27)의 약간 내측으로 마찰 맞물림이 발생할 것이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 특수 드라이버(11)는 대향하는 드라이버 소엽(14)들 사이에 한정된 "A" 치수의 표면상에 형성된 드라이버 간섭 윤곽(13)을 가지고 구성된다. 고정구 요부(10)는 대향하는 요부 날개부(16)들 사이에 한정된 "A" 치수 표면상에 형성된 고정구 간섭 윤곽(15)을 가지고 구성된다. 요부는 표준 6 각 소엽 요부(미도시)에 비하여 확대됨으로써, 고정구 간섭 윤곽(15)과의 간섭 없이 표준 6 각 소엽 드라이버(12)가 요부(10) 안에 수용되기에 충분한 간극(18)을 제공한다. 일 실시예에서, 상기 "A" 치수를 한정하는 윤곽은 확대되는 반면에, "B" 치수를 한정하는 윤곽은 도 2 에 도시된 유형의 고정구에서 표준 요부(30)의 크기로 유지된다. 이것은 특수 드라이버 및 표준 드라이버 양쪽의 정렬의 안정성을 향상시킨다. 일 실시예에 따른 표준 요부(30)의 기하 형태는 오직 "A" 치수만이 확대되어 도시되었다. 표준 요부(30)의 윤곽은 도 2 에서 점선으로 도시되어 있으며, 이것은 특수 요부(10)의 윤곽과 상이하다. 맞물렸을 때, 특수 드라이버(11) 및 특수 요부(10)는 드라이버 간섭 윤곽(13)과 고정구 간섭 윤곽(15) 사이에 간섭 인터페이스(19)를 형성한다. 그렇게 형성된 드라이버 간섭 윤곽(13) 및 고정구 간섭 윤곽(15)은 비구동 표면(non-drive surface)들이라는 점이 주목되어야 한다.
드라이버 간섭 윤곽(13) 및 고정구 간섭 윤곽(15)은 간섭 인터페이스(19)에서 현저한 표면 대(對) 표면 맞물림을 제공하도록 구성된다. 이러한 맞물림을 더욱 용이하게 하도록 윤곽들이 정합(matching)된다. 인터페이스 윤곽들의 구성에서, 약간의 만곡(curvature)을 형성하는 기계 가공 과정이 수행될 것이다. 바람직한 구현예에서 이용된 커다란 곡률 반경 때문에, 이러한 윤곽들이 "실질적으로 평탄한"으로 간주될 수 있지만, 인터페이스 윤곽들은 더욱 만곡될 수 있으며, 여전히 본원의 고정구 시스템의 장점을 달성할 수 있다.
도 2 의 향상된 드라이버(11)에 대한 상세 내용은 동일한 요소들을 식별하는 동일한 도면 부호들과 함께 도 3 및 도 4 에 도시되어 있다. 위에서 나타낸 바와 같이 드라이버(11)는 드라이버 기하 형상의 "A" 치수에서 각각의 소엽(14)의 정점(crest)에 형성된 드라이버 간섭 윤곽(13)을 가지는 것으로 구성된다. 이러한 표면들은 설치 구동 표면(21)들 및 제거 구동 표면(20)들 사이에서 각각 천이 윤곽(transition contour)을 제공하는 비구동 표면(non-drive surface)들이다. 즉, 당업자에게 공지된 바와 같이, 드라이버(11)는 고정구를 설치하는 동안 설치 구동 표면(21)을 통하여 회전 토크의 대부분을 전달하고, 고정구를 제거하는 동안 제거 구동 표면(20)을 통하여 회전 토크의 대부분을 전달하며, 상기 설치 구동 표면(21)으로부터 제거 구동 표면(20)으로 천이(遷移)되는 표면에 해당하는 천이 윤곽을 통해서 회전 토크가 거의 전달되지 않는다. 따라서 상기 천이 윤곽은 비구동 표면(non-drive surface)이며, 상기 드라이버 간섭 윤곽(13)에 대응한다. 드라이버 간섭 윤곽(13)은 드라이버(11)의 중심 길이 방향 축(x)에 대하여 각도(θ)로 드라이버(11)의 팁(tip, 22)을 향하여 내측으로 점진적으로 테이퍼진다. 각도(θ)가 바람직스럽게는 고정구 간섭 윤곽(또는 쐐기부(wedge), 15)의 각도에 따라서 약 1°내지 3°의 범위에 있을 수 있다.
도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이, 요부(10)는 고정구의 상부 표면(27)에 구성되는데, 이것은 요부(10)의 각각의 날개부(16)의 대향하는 "A" 치수에 위치된 고정구 간섭 윤곽(fastener interference contour, 15)을 가진다. 이러한 표면들은 비구동 표면(non-driving surface)들로서, 설치 구동 표면(installation driving surface)들과 제거 구동 표면(removal drivin surface)들 사이에서 각각 천이 윤곽(transition contour)을 제공한다. 고정구 간섭 윤곽(15)은 점진적으로 내측으로 (중심 길이 방향 축(y)을 향하여) 요부(10)의 저부(25)를 향해 테이퍼진다. 고정구 간섭 윤곽(15)은 요부(10)의 상부(27) 약간 아래의 지점(26)에서 시작되어 깊이(d)에 대하여 계속되는데, 이것은 작은 각도들에 대해서는 테이퍼 길이와 근사(近似)하다. 이것은 초기의 삽입시에 드라이버(11)와 요부(10) 사이에 작은 간극을 제공한다. 고정구 간섭 윤곽(15)은 고정구의 중심 길이 방향 축(y)에 대하여 각도(φ)로써 내측으로 테이퍼진다. 각도(φ)가 바람직스럽게는 드라이버 간섭 윤곽(13)의 각도에 따라서 약 1 도(1°) 내지 약 3 도(3°)의 범위에 있을 수 있다.
효과적인 스틱 맞춤(stick fit) 특성의 달성을 보장하도록, 드라이버 간섭 윤곽(13) 및 고정구 간섭 윤곽(15)들이 바람직스럽게는 약 1 도(1°) 내지 약 3 도(3°) 범위의 각도로 요부에 대하여 상부로부터 저부로 내측을 향해 테이퍼지지만, 각도(φ 및 θ)가 정확하게 같아야 하는 것이 아니며, 각도(θ)가 각도(φ) 보다 약간 더 커야하는 것이 밝혀졌다. 바람직스럽게는, 각도(θ)와 각도(φ) 사이의 차이는 약 1/4 도(0.25°) 내지 3/4 도(0.75°)사이이며, 보다 바람직스럽게는 약 1/2 도(0.5°)이다. 나사들의 크기 및 그것들의 요부 깊이에 따라서, 도 4 에 도시된 각도(θ) 및 도 6 에 도시된 각도(φ)를 크거나 작게 만드는 것이 소망스러울 수 있다. 건축 공급 시장에서 현재 보편적인 사이즈(size) 1 내지 사이즈 3의 요부들 및 드라이버들에 대하여, 상기 각도(θ) 및 각도(φ)는 약 3 도(3°)가 바람직스럽다. 더 큰 사이즈의 드라이버 및 요부들에 대하여, 상기 각도(θ) 및 각도(φ)는 약 4 도 (4°)가 더 바람직스러울 수 있다. 나사 요부 및 드라이버 크기들이 커질수록, 상기 각도(θ) 및 각도(φ)는 더 큰 각도인 것이 바람직스러울 수 있다. 건축 공급 시장에서 표준적인 요부 및 드라이버 크기들에 대하여, 약 1/2 도 (0.5°) 내지 약 7 도 (7°) 사이의 각도(θ) 및 각도(φ)가 바람직스럽다. 각도가 커질수록 테이퍼 길이는 짧아진다. 즉, 도 6 을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 고정구 간섭 윤곽(15)은 요부(10)의 상부(27) 약간 아래의 지점(26)에서 시작되고, 테이퍼의 길이는 상기 고정구 간섭 윤곽(15, 도 7 참조)의 길이에 해당하므로, 각도(φ)가 커질수록 테이퍼가 시작되는 지점(26)은 요부(10)의 상부(27)로부터 아래로 더 이격된 위치에서 설정되며, 따라서 테이퍼의 길이가 짧아진다. 또한 상기 테이퍼의 길이는 드라이버 간섭 윤곽(13)의 길이에 해당되며, 상기 드라이버 간섭 윤곽(13)의 테이퍼 길이도 함께 짧아진다. 테이퍼 길이에 대응하는 깊이(d)의 약 10 퍼센트(10 %)로 "A" 치수를 가로질러 안 또는 밖으로 테이퍼지는 것이 유리하다.
일 예로서, 1.5 도(1.5°)의 각도(φ) 및 2 도(2°)의 각도(θ)가 효과적인 간섭을 제공할 것이다. 또한 스틱 맞춤(stick fit)은, 드라이버 "A" 치수를 예를 들어 제로(0)내지 플러스 1000 분의 2 (+.002) 인치의 양(positive)의 공차 내에서 유지하면서, 요부의 "A" 치수를 예를 들어 제로(0) 내지 마이너스 1000 분의 2(-.002) 인치의 음(negative)의 공차로 형성함으로써 제조중에 신뢰성 있게 구성될 수 있다. 다른 예로서, 다음과 같은 기하 형상 공차를 지정할 수 있다: 요부 각도(φ)에 대하여, 플러스 1/4 도 (+0.25°) 내지 제로 (0.0°);그리고 드라이버 각도(θ)에 대하여, 제로 (0.0°)내지 마이너스 1/4 도 (-0.25°). 인터페이스는 요부의 저부로부터 반경 방향 외측으로 요부의 높이보다 약간 아래의 거리로 테이퍼진다. 드라이버와 요부의 스틱 맞춤 맞물림을 용이하게 하도록, 드라이버 소엽 간섭 윤곽들의 테이퍼 각도(θ)는 위에서 나타낸 바와 같이 요부 날개 간섭 윤곽들의 테이퍼 각도(φ) 보다 약간 넓게 구성될 수 있다.
다른 실시예의 프로파일 기하 형상은 도 8 에 도시되어 있다. 도 8 에서, 요부(110)는 나선형 윤곽을 가진 직선 벽의 드라이버 표면들을 가지는 것으로 도시되어 있다. 특수 드라이버(111) 및 표준 드라이버(112)가 맞물림 관계로 도시되어 있다. 간극들은 도해를 목적으로 과장되어 있다. 제 1 실시예와 유사하게 특수 드라이버(111)와 요부(110) 사이의 간섭 인터페이스(119)에는 간극이 없을 것이다. 마찰 맞물림이 고정구 요부(110)의 상부 내측으로 약간 발생될 것이다.
도 8 에 도시된 바와 같이, 드라이버(111)는 드라이버 소엽(114)의 "A" 치수 표면상에 형성된 드라이버 간섭 윤곽(113)으로써 구성된다. 고정구 요부(110)는 요부 날개부(116)의 대향하는 "A" 치수 표면상에 형성된 고정구 간섭 윤곽(115)으로써 구성된다. 요부는 표준적인 6 각 소엽 요부(hex lobular recess)(도시되지 않았지만, 도 2 의 실시예에 대한 것과 유사하다)에 비하여 확대됨으로써, 고정구 간섭 윤곽(115)과의 간섭 없이 표준적인 나사 드라이버(112)가 요부(110) 안에 수용되기에 충분한 간극(118)을 제공한다. 일 실시예에서, 오직 "A" 치수 윤곽만이 확대되었지만, "B" 치수 윤곽은 도 8 에 도시된 유형의 고정구에 대하여 표준적인 요부 크기로 유지된다. 맞물릴 때, 드라이버(111) 및 요부(110)는 드라이버 간섭 윤곽(113)과 고정구 간섭 윤곽(115) 상에서 각각 간섭 인터페이스(119)를 형성한다. 그렇게 형성된 드라이버 간섭 윤곽(113) 및 고정구 간섭 윤곽(115)은 드라이버 표면이 아니라는 점이 주목되어야 한다.
드라이버 간섭 윤곽(113) 및 고정구 간섭 윤곽(115)은 간섭 인터페이스(119)에서 현저한 표면 대(對) 표면 맞물림을 제공하도록 구성된다. 윤곽들은 이러한 맞물림을 더 용이하게 하도록 정합(matching)된다. 간섭 윤곽들의 구성에서, 기계 가공 과정이 수행되어 그에 의해 약간의 만곡이 형성될 것이다. 바람직한 실시예에서 이용된 커다란 곡률 반경 때문에, 이러한 윤곽들은 "실질적으로 평탄한" 것으로 간주되지만, 인터페이스 윤곽들은 더 만곡될 수 있어서 본 발명의 고정구 시스템의 장점을 달성한다.
도 8 의 향상된 드라이버(111)의 상세 내용은 도 9 및 도 10 에 도시되어 있으며, 여기에서 동일한 참조 번호는 동일한 요소들을 식별한다. 위에서 설명된 바아 같이, 드라이버(111)는 드라이버 기하 형상의 "A" 치수에서 각각의 소엽(114)의 정점에 형성된 드라이버 간섭 윤곽(113)을 가지는 것으로 구성된다. 이러한 표면들은 비구동 표면(non-driving surface)들로서, 비구동 표면들은 설치 구동 표면(121)과 제거 구동 표면(120)들 사이에서 각각 천이 윤곽을 제공한다. 드라이버 간섭 윤곽(113)은 드라이버(111)의 길이 방향 축(X)에 대한 각도(θ)로, 드라이버(111)의 팁(tip, 122)을 향하여 내측으로 점진적으로 테이퍼진다. 각도(θ)는 고정구 간섭 윤곽(115)의 각도에 따라서 약 1 도(1°) 내지 3 도(3°)의 범위일 수 있다.
도 10 에 도시된 바와 같이, 요부(110)는 요부(110)의 날개부(116)들 각각의 대향하는 "A" 치수에 위치된 고정구 간섭 윤곽(115)을 가지는 것으로 고정구의 상부 표면(127)에 구성된다. 이러한 표면들은 비구동 표면(non-driving surface)으로서, 설치 구동 표면과 제거 구동 표면(123,124) 사이에서 각각 천이 윤곽을 제공한다. 고정구 간섭 윤곽(115)은 요부(110)의 저부(125)를 향해 내측으로( 축(y)을 향해) 점진적으로 테이퍼진다. 고정구 간섭 윤곽(115)은 요부(110)의 상부(127) 약간 아래의 지점(126)에서 시작되어 깊이(d)로 계속된다. 이것은 초기 삽입시에 요부(110)와 드라이버(111) 사이에 작은 간극을 제공한다. 고정구 간섭 윤곽(115)은 고정구의 길이 방향 축(y)에 대하여 각도(φ)로 내측으로 테이퍼진다. 각도(φ)가 바람직스럽게는 드라이버 간섭 윤곽(113)의 각도에 따라서 약 1 도(1°) 내지 약 3 도(3°)의 범위일 수 있다.
본 실시예에서 효과적인 스틱 맞춤의 설정을 보장하도록, 드라이버 간섭 윤곽(113) 및 고정구 간섭 윤곽(115)이 바람직스럽게는 약 1 도(1°) 내지 약 3 도(3°)의 범위인 각도로, 요부에 대하여, 상부로부터 저부로 내측으로 테이퍼지며, 그러나, 각도(φ) 및 각도(θ)가 정확하게 같아야 하는 것은 아니며, 그러나 각도(θ)는 각도(φ)보다 약간 커야만 한다. 예를 들어, 1.5 도(1.5°)의 각도(φ) 및 2 도(2°)의 각도(θ')는 효과적인 간섭을 제공할 것이다. 예를 들어 제로(0) 내지 플러스 1000 분의 2 (+.002)인치의 양의 공차내에서 드라이버 "A" 치수를 유지하면서, 예를 들어 제로 내지 마이너스 1000 분의 2 (-.002) 인치의 음의 공차를 가진 요부의 "A" 치수를 형성함으로써, 스틱 맞춤이 제조중에 신뢰성 있게 구성될 수도 있다. 인터페이스는 요부 높이의 약간 아래인 거리로 요부의 저부로부터 반경 방향 외측으로 테이퍼진다. 드라이버와 요부의 스틱 맞춤을 용이하게 하도록, 드라이버의 테이퍼 각도(θ)는 위에서 설명된 바와 같이 요부의 테이퍼 각도(φ) 보다 약간 크게 구성될 수 있다.
상기의 특징들은 다른 직선 벽의 고정 시스템들에 대하여 유사한 결과로써 적용될 수 있다. 다른 실시예로서, 인용된 문헌인 Stacy 의 나선 구동 표면 시스템은 요부 및 드라이버의 대향하는 "A"치수 날개부 및 소엽들에서 각각 간섭 인터페이스를 구성함으로써 향상될 수 있다. 이러한 실시예는 그것의 작동 및 구성이 상기 설명으로부터 달성될 수 있으므로 더 이상 설명되지 않을 것이다.
바람직한 실시예들에서 간섭 윤곽들은 드라이버 소엽 간섭 윤곽들 각각 및 요부 날개 간섭 윤곽들 각각에 구성되어, 특정의 상대적인 방위에서 드라이버 및 고정구의 정렬에 대한 필요성을 회피시키고, 제조를 용이하게 한다. 그러나, 일부 적용예에서, 일부 잘못된 정렬(misalignment)이 통상적으로 발생될 수 있다는 점을 이해하면서 드라이버 소엽 및 고정구 날개부들의 선택된 쌍들에 간섭 윤곽을 구성하는 것이 유리할 수 있다. 이것은 예를 들어 도 16 에 도시된 바와 같이 날개부(40,41) 및 소엽(42,43)의 대향하는 쌍들에 간섭 윤곽을 구성함으로써, 6 각 소엽 구성(hex lobular configuration)으로 어느 정도 회피될 수 있다. 도 2 에서와 같이, 표준 드라이버의 윤곽은 도 16 에서 특수한 드라이버의 윤곽과 상이하게 점선으로 표시되어 있으며, 표준 요부의 윤곽은 특수 요부의 윤곽과 상이하게 점선으로 표시되어 있다.
6 각 소엽 구성의 다른 실시예에서, 인터페이스 윤곽들의 균형된 분포는 도 17 에 도시된 바와 같이 이격된 날개부(50,51,52) 및 소엽(53,54,55)상에 구성된다. 이러한 구성은 이들 요부들과의 드라이버의 인터페이스의 스틱을 정렬하거나 정렬하지 않음으로써 사용자가 선택적으로 스틱 맞춤 특징을 이용하거나 이용하지 않을 수 있게 한다. 대안으로서, (도시되지 않았지만) 근접한 요부 소엽들 및 대응하는 드라이버 날개부에 2 개의 인터페이스 윤곽들이 있고, 근접하지 않은 소엽 및 대응하는 날개부에 제 3 의 인터페이스 윤곽들이 있어서, 3 개의 인터페이스 윤곽들이 비대칭적으로 이격될 수 있는데, 드라이버가 맞물림시에 요부에 대하여 어떻게 회전되게 위치되는가에 무관하게 날개부 및 소엽 간섭 윤곽들의 적어도 한쌍의 맞물림을 제공한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 표준 드라이버의 윤곽은 특수 드라이버의 윤곽과 상이하게 점선으로 표시되고, 표준 요부의 윤곽은 특수 요부의 윤곽과 상이하게 점선으로 표시된다.
위에서 설명된 실시예들은 고정구상의 암컷 요부 및 수컷으로 구성된 드라이버를 포함하는 고정구 시스템의 공통적인 형태로서 설명되었다. 그러나, 고정구 시스템의 간섭 윤곽들은 도 14 및 도 15 에 도시된 반대의 구성에도 적용될 수 있다. 6 각 소엽의 직선 벽 구동 표면들을 가지는 고정구 시스템은 도 14 에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서 고정구는 드라이버(210)와 맞물리도록 고정구 헤드로부터 축방향 외측으로 연장된 돌출부(211)를 가지는 것으로 구성된다. 드라이버(210)는 돌출부(211)의 구동 표면들과 맞물리도록 정합되는 구동 표면들을 가진 암컷 소켓을 가지고 구성되어 있다. 이러한 실시예에서, 고정구 간섭 윤곽(213)들은 고정구 돌출부(211)의 소엽(214)들의 "A" 치수 표면상에서 구성되고, 드라이버 간섭 윤곽(215)들은 드라이버 소켓(210)의 날개부(216)들의 대향하는 "A" 치수 표면상에서 구성된다.
고정 시스템의 외부 구동 표면 버젼(version)의 다른 실시예는 도 15 에 도시되어 있으며, 여기에는 나선 구동 표면 고정구 시스템이 도시되어 있다. 도 15 의 나선 구동 표면, 직선 벽 고정구 시스템에서, 돌출부(311)는 드라이버 소켓(310)과의 맞물림을 위해 고정구 헤드로부터 축방향 외측으로 연장되도록 구성된다. 드라이버 소켓(310)은 돌출부(311)의 구동 표면들과의 맞물림을 위해 정합되는 구동 표면들을 가지는 것으로 구성된다. 이러한 실시예에서, 고정구 간섭 윤곽(313)들은 고정구 돌출부(311)의 소엽(314)의 "A" 치수 표면상에 구성되고, 드라이버 간섭 윤곽(315)들은 드라이버 소켓(310)의 날개부(316)들의 대향하는 "A" 치수 표면상에 구성된다. 이러한 방식으로, 외부 구동 표면 고정 시스템에서 정렬의 안정성 및 신뢰성 있는 스틱 맞춤이 얻어진다.
외부 구동 표면 고정구 시스템의 다른 실시예들은 도 18 내지 도 21 에 도시되어 있으며, 여기에서는 6 각 헤드 구동 표면 고정구 시스템이 도시되어 있다. 도 18 에 도시된 6 각 헤드 구동 표면, 직선 벽 고정구 시스템에서, 돌출부(411)는 드라이버 소켓(410)과의 맞물림을 위해 고정구 헤드로부터 축방향 외측으로 연장되게 구성된다. 드라이버 소켓(410)은 돌출부(411)의 구동 표면들과의 맞물림을 위해 정합 구동 표면들을 가지고 구성된다. 이러한 실시예에서, 드라이버 간섭 윤곽(413)은 돌출부(411)의 측부(419)들의 표면상에 구성되고, 요부 간섭 윤곽(418)들은 소켓(410)의 측부(415)들의 대향하는 표면상에 구성된다. 이러한 방식으로, 외부 구동 6 각 헤드 고정구 시스템에서 정렬의 안정성 및 신뢰성 있는 스틱 맞춤이 획득된다. 도 20 에서, 드라이버 간섭 윤곽(413)들은 표면(419)의 하부 부분에 위치되는 것으로 도시되지만, 드라이버 간섭 윤곽(413)들은 더 높게 위치될 수 있고, 표면(419)의 더 큰 부분 또는 더 작은 부분에 걸쳐 연장되도록 크기가 정해질 수 있으며, 요부 간섭 윤곽(518)들이 그에 따라서 위치되고 크기가 정해진다.
도 19 에 도시된 6 각 헤드 구동, 직선 벽 고정구 시스템에서, 돌출부(511)는 드라이버 소켓(510)과의 맞물림을 위하여 고정구 헤드로부터 축방향 외측으로 연장되도록 구성된다. 드라이버 소켓(510)은 돌출부(511)의 구동 표면들과의 맞물림을 위한 정합 구동 표면들로써 구성된다. 이러한 실시예에서, 드라이버 간섭 윤곽(513)들은 돌출부(511)의 측부(519)들의 표면상에서 구성되고, 요부 간섭 윤곽(518)들은 소켓(510)의 측부(515)들의 대향하는 표면상에서 구성된다. 도 19 에 도시된 시스템은 도 18 의 시스템과 유사하지만, 드라이버 간섭 윤곽(513) 및 요부 간섭 윤곽(518)은 표면(519,515)들의 일부에만 걸쳐서 각각 연장된다. 도 19 에서, 드라이버 간섭 윤곽(513)들은 표면(519)들의 하부 중앙 부분에 위치된 것으로 도시되어 있지만, 드라이버 간섭 윤곽(513)들은 더 높게 위치될 수 있거나 또는 일측으로 위치될 수 있고 그리고/또는 표면(519)들의 더 크거나 더 작은 부분들에 걸쳐서 연장되도록 크기가 정해질 수 있으며, 요부 간섭 윤곽(518)들은 그에 따라 위치되고 맞춰지도록 크기가 정해진다.
도 20 의 6 각 헤드 구동 표면, 직선 벽 고정구 시스템에서, 돌출부(611)는 드라이버 소켓(610)과의 맞물림을 위하여 고정구 헤드로부터 축방향 외측으로 연장되게 구성된다. 드라이버 소켓(610)은 돌출부(611)의 구동 표면들과의 맞물림을 위해 정합 구동 표면들을 가지고 구성된다. 이러한 실시예에서, 드라이버 간섭 윤곽(613)들은 2 개의 근접한 측부(619)들 사이에서 코너(617)들에 있는 돌출부(611)의 측부(619)들의 표면상에 구성되고, 요부 간섭 윤곽(618)들은 2 개의 근접한 측부(615)들 사이의 코너(614)들에서 소켓(610)의 측부(615)들의 대향하는 표면들상에 구성된다.
도 21 의 6 각 헤드 구동 표면, 직선 벽 고정구 시스템에서, 돌출부(711)는 드라이버 소켓(710)과의 맞물림을 위하여 고정구 헤드로부터 축방향 외측으로 연장되게 구성된다. 드라이버 소켓(710)은 돌출부(711)의 구동 표면들과의 맞물림을 위하여 정합 구동 표면들로써 구성된다. 이러한 실시예에서, 드라이버 간섭 윤곽(713)들은 2 개의 근접한 측부(719)들 사이의 코너(717)들에서 돌출부(711)의 측부(719)들의 표면상에 구성되고, 요부 간섭 윤곽(718)들은 2 개의 근접한 측부(715)들 사이의 코너(714)들에서 소켓(710)의 측부(715)들의 대향하는 표면상에 구성된다. 도 21 에 도시된 시스템은 도 20 의 시스템과 유사하지만, 드라이버 간섭 윤곽(713)은 돌출부(711)의 상부 아래의 위치에서, 즉, 직선 벽 부분(720)의 저부에서 테이퍼지기 시작한다.
본 출원의 드라이버 및 요부들은 통상적인 2 타격 헤더 장치에서 제조될 수 있다. 펀치는 통상적으로 도 4 및 도 10 에 도시된 바와 같이 드라이버의 기하 형상에 실질적으로 대응하는 닙(nib) 및 동체를 포함하도록 형성될 것이다. 펀치들은 호빙 다이(hobbing die)들과 같은 통상적인 펀치-형성 기술에 따라서 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 드라이버들은 통상적인 기술을 이용하여 제작될 수 있는데, 예를 들어 소망되는 형상의 날개부들을 형성하도록 하나 이상의 형상화된 다이(shaped dies)들을 가지고 드라이버 블랭크(dirver blank)를 스탬핑(stamping) 하거나, 또는 특수하게 형상화된 밀링 커터들을 이용하여 드라이버 비트를 밀링 가공함으로써 제조될 수 있다.
상기의 설명 및 도면들은 특정한 실시예들을 예시한 것으로 간주되어야 하며, 이들은 여기에 설명된 특징들 및 장점들을 달성한다. 특정한 조건들 및 물질들에 대한 변형 및 대체가 이루어질 수 있다. 따라서, 실시예들은 상기의 설명 및 도면에 의해 제한되는 것으로 간주되지 않으며, 오직 첨부된 청구 범위에 의해서만 제한된다.
2. 고정구 4. 헤드
5. 섕크 6. 고정구 요부

Claims (86)

  1. 헤드 및 섕크를 가지고, 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구(fastener)로서, 헤드는 요부(recess)를 가지도록 구성되고, 요부는 중심 부분 및, 상기 중심 부분으로부터 외측 반경 방향으로 향하는 복수개의 고정구 요부 날개부들을 가지고, 고정구 요부 날개부들 각각은 비구동 천이 윤곽(non-driving transition contour)에 의해 분리된, 설치 구동 표면(installatoin driving surface) 및 제거 구동 표면(removal driving surface)을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 고정구 요부 날개부의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 고정구 요부 날개부의 상기 설치 구동 표면 및 상기 제거 구동 표면은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되게 구성되는, 고정구;
    드라이버 비트 단부(driver bit end)를 가지고, 중심 길이 방향 축을 가지는 드라이버로서, 드라이버 비트 단부는 중심 부분 및, 중심 부분으로부터 외측 반경 방향으로 향하는 복수개의 드라이버 소엽들(lobes)가지고, 드라이버 소엽들 각각은 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된, 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 드라이버 소엽의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 드라이버 소엽들의 상기 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면은 드라이버의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되게 구성되고, 고정구 요부 날개부의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면이 드라이버 소엽의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 짝맞춤 맞물림(mated engagment)으로 수용하도록 고정구 요부는 드라이버 비트 단부를 수용하도록 적합화되는, 드라이버; 및
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽을 구비하는 간섭 인터페이스(interference interface)로서, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버 소엽들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에 형성되고, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버 테이퍼 각도로써 드라이버의 팁(tip)을 향해 내측으로 테이퍼지고, 고정구 간섭 윤곽은 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에 형성되고, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 고정구 테이퍼 각도로써 요부의 저부를 향해 내측으로 테이퍼지는, 간섭 인터페이스;를 구비하는 고정구 시스템으로서,
    드라이버 테이퍼 각도는 고정구 테이퍼 각도보다 크고,
    고정구 요부가 드라이버 비트 단부를 수용할 때 드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽이 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 드라이버 소엽들 및 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들 각각에 형성되는, 고정구 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 드라이버 소엽들 및 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 3 개에 각각 형성되는, 고정구 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은 드라이버 소엽들 및 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 2 쌍인, 합계 4 곳에서 각각 형성되고, 상기 4 곳에 형성된 간섭 윤곽들은, 드라이버 비트 단부의 기하 형상(geometry) 둘레 및 고정구 요부의 기하 형상 둘레에서, 대향 위치들(opposing positions)에 배치되는, 고정구 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    고정구 요부의 치수들이 확대됨으로써, 상기 확대된 고정구 요부가 표준 드라이버 비트 단부를 수용할 때, 상기 표준 드라이버의 드라이버 외측 천이 표면과 고정구 간섭 윤곽간의 접촉이 회피될 수 있는, 고정구 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    드라이버 테이퍼 각도 및 고정구 테이퍼 각도는 각각 1 도(1°) 내지 3 도(3°)의 범위에 있는, 고정구 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하나의 비구동 천이 윤곽으로부터 대향하는 비구동 천이 윤곽으로, 중심 길이 방향 축에 직각으로 고정구 요부를 가로지른 거리는 고정구의 "A" 치수를 형성하고, 고정구 요부는 "A" 치수를 연장시킴으로써 확대되는, 고정구 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    고정구 요부 날개부들 및 드라이버 소엽들(lobes)은 6 각 소엽의 형태로 구성되는, 고정구 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    고정구 요부 날개부들 및 드라이버 소엽들은 나선(spiral)의 구획부(segment)의 형태로 구성된 구동 표면들로써 구성되는, 고정구 시스템.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 요부의 상부 아래의 지점에서 시작되어 고정구 요부의 저부로 연장된 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽으로 형성되는, 고정구 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽에는 짝맞춤 만곡(mating curvature)들이 형성되는, 고정구 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    짝맞춤 만곡(mating curvature)들은 평탄한 인터페이스를 제공하는 곡률 반경을 가지는, 고정구 시스템.
  16. 헤드 및 섕크를 가지며 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구의 형성 단계로서, 헤드는 요부를 가지도록 구성되고, 요부는 중심 부분 및, 중심 부분으로부터 반경 외측으로 향하는 복수개의 고정구 요부 날개부들을 가지고, 고정구 요부 날개부들 각각은 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된, 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 고정구 요부 날개부의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 고정구 요부 날개부의 상기 설치 구동 표면 및 상기 제거 구동 표면은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하도록 정렬되게 구성되는, 고정구의 형성 단계;
    드라이버 비트 단부를 가지며 중심의 길이 방향 축을 가지는 드라이버를 형성하는 단계로서, 비트 단부는 중심 부분 및 중심 부분으로부터 반경 외측으로 향하는 복수개의 드라이버 소엽들을 가지도록 구성되고, 드라이버 소엽들 각각은 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 드라이버 소엽의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 드라이버 소엽들의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면은 드라이버의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되어 구성되고, 고정구 요부 날개부의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면이 드라이버 소엽의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 짝맞춤 맞물림으로 수용하도록 고정구 요부가 드라이버 비트 단부를 수용하게끔 적합화되는, 드라이버의 형성 단계; 및,
    드라이버 소엽들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에서의 드라이버 간섭 윤곽의 형성 및, 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에서의 고정구 간섭 윤곽의 형성을 구비하는 간섭 인터페이스의 형성 단계로서, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버 테이퍼 각도로써 드라이버의 팁을 향해 내측으로 테이퍼지고, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 고정구 테이퍼 각도로써 요부의 저부를 향하여 내측으로 테이퍼지는, 간섭 인터페이스의 형성 단계;를 포함하고,
    드라이버 테이퍼 각도는 고정구 테이퍼 각도보다 크고,
    고정구 요부가 드라이버 비트 단부를 수용할 때, 드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  17. 삭제
  18. 제 16 항에 있어서,
    요부들의 치수들이 확대됨으로써, 상기 확대된 고정구 요부가 표준 드라이버 비트 단부를 수용할 때, 상기 표준 드라이버의 드라이버 외측 천이 표면과 고정구 간섭 윤곽간의 접촉이 회피될 수 있는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  19. 삭제
  20. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 테이퍼 각도 및 고정구 테이퍼 각도는 각각 1 도(1°) 내지 3 도(3°)의 범위에 있는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    하나의 비구동 천이 윤곽으로부터 대향하는 비구동 천이 윤곽으로, 중심의 길이 방향 축에 직각으로 고정구 요부를 가로지른 거리는 고정구의 "A" 치수를 형성하고, 고정구 요부는 "A" 치수를 연장시킴으로써 확대되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  22. 제 16 항에 있어서,
    고정구 요부 날개부들 및 드라이버 소엽들은 6 각 소엽의 형태로 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  23. 제 16 항에 있어서,
    고정구 요부 날개부들 및 드라이버 소엽들은 나선의 구획부 형태로 구성된 구동 표면들로써 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  24. 삭제
  25. 제 16 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 고정구 요부의 상부 아래의 지점으로부터 시작하여 고정구 요부의 저부로 연장된 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽으로 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  26. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽에는 짝맞춤 만곡들이 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은 평탄한 인터페이스를 제공하는 곡률 반경을 가지도록 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  28. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은 제로(0) 내지 플러스 1000 분의 2 (+.002) 인치의 양의 공차를 가진 드라이버 "A" 치수 및, 제로 내지 마이너스 1000 분의 2 (-.0002) 인치의 음의 공차를 가진 요부 "A" 치수를 가지는 것으로 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  29. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 각각 드라이버 소엽들 및 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들의 각각에 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  30. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 각각 드라이버 소엽들 및 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 3 곳에 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  31. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은 드라이버 소엽들 및 고정구 요부 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 2 쌍인, 합계 4 곳에서 각각 형성되고, 상기 4 곳에 형성된 간섭 윤곽들은, 드라이버 비트 단부의 기하 형상(geometry) 둘레 및 고정구 요부의 기하 형상 둘레에서, 대향 위치들(opposing positions)에 배치되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  32. 중심의 길이 방향 축을 가지는 헤드 및 섕크로서, 헤드는 중심 부분 및, 상기 중심 부분으로부터 외측 반향 방향으로 향하는 복수개의 날개부들을 가지도록 구성되고, 날개부들 각각은 비구동 천이 윤곽(non-driving transition contour)에 의해 분리된, 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 날개부의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 날개부의 상기 설치 구동 표면 및 상기 제거 구동 표면은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되게 구성되는, 헤드 및 섕크; 및,
    테이퍼진 간섭 인터페이스(tapered interference interface)를 제공하도록 고정구 날개부들의 비구동 천이 윤곽에 형성된 쐐기부(wedge);를 포함하는 고정구로서,
    테이퍼진 간섭 인터페이스는 1 도(1°) 내지 3 도(3°)의 범위에 있는 각도로 테이퍼지는, 고정구.
  33. 제 32 항에 있어서,
    고정구 헤드의 구동 표면들은 드라이버 비트 단부의 구동 표면들을 짝맞춤된 맞물림으로 수용하도록 구성되는, 고정구.
  34. 제 33 항에 있어서,
    테이퍼진 간섭 인터페이스는 드라이버 비트 단부와의 마찰 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구.
  35. 제 32 항에 있어서,
    고정구 헤드의 구동 표면들은 고정구 헤드 안으로 연장된 요부에 구성되고, 요부는 드라이버 비트 단부의 구동 표면들을 수용하도록 적합화되는, 고정구.
  36. 제 35 항에 있어서,
    요부의 치수들이 확대됨으로써, 상기 확대된 요부는 간섭 인터페이스상에서의 접촉을 회피하면서 표준적인 드라이버 비트 단부를 수용할 수 있는, 고정구.
  37. 삭제
  38. 제 3 항에 있어서,
    3 개의 드라이버 간섭 윤곽들 및 3 개의 고정구 간섭 윤곽들은 각각, 드라이버 비트 단부의 기하 형상 둘레 및 고정구 요부의 기하 형상 둘레에서 대칭을 이루어 배치되는, 고정구 시스템.
  39. 제 1 항에 있어서,
    드라이버 테이퍼 각도는 고정구 요부 각도 보다 1/2 도(0.5°) 더 큰, 고정구 시스템.
  40. 제 1 항에 있어서,
    드라이버 테이퍼 각도 및 고정구 테이퍼 각도는 각각 1/2 도(0.5°) 내지 7 도(7°)의 범위에 있는, 고정구 시스템.
  41. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 테이퍼 각도는 고정구 테이퍼 각도 보다 1/2 도(0.5°) 더 큰, 고정구 시스템의 제조 방법.
  42. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 테이퍼 각도 및 고정구 테이퍼 각도는 각각 1/2 도(0.5°) 내지 7 도(7°)의 범위에 있는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  43. 삭제
  44. 제 16 항에 있어서,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은: 플러스 1/4 도(+0.25°) 내지 제로(0°)의 공차를 가진 고정구 테이퍼 각도; 및, 제로(0°)내지 마이너스 1/4 도 (-0.25°)의 공차를 가진 드라이버 테이퍼 각도;를 가지고 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  45. 제 30 항에 있어서,
    드라이버 소엽들의 3 개의 드라이버 간섭 윤곽들 및 고정구 요부 날개부들의 3 개의 고정구 간섭 윤곽들은 각각, 드라이버 비트 단부의 기하 형상 둘레 및 고정구 요부의 기하 형상 둘레에서, 대칭을 이루어 배치되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  46. 헤드 및 섕크를 가지고, 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구(fastener)로서, 헤드는 헤드로부터 축방향 외측으로 연장된 돌출부를 가지도록 구성되고, 돌출부는 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들을 구비하고, 돌출부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되는, 고정구;
    드라이버 비트 단부(driver bit end)를 가지고, 중심 길이 방향 축을 가지는 드라이버로서, 드라이버 비트 단부는 요부 소켓(recessed socket)으로서 구성되고, 요부 소켓은 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들을 가지고, 요부 소켓의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들은 드라이버의 중심의 길이 방향 축과 평행하게 정렬되게 구성되고, 요부 소켓의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들이 돌출부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들을 짝맞춤 맞물림으로 수용하도록 요부 소켓이 고정구 헤드 돌출부를 수용하게끔 적합화되는, 드라이버; 및
    돌출부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들중 적어도 하나에 형성된 고정구 간섭 윤곽 및, 요부 소켓의 설치 및 제거를 위한 드라이버의 구동 표면들중 적어도 하나에 형성된 드라이버 간섭 윤곽을 구비한 간섭 인터페이스로서, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 고정구 테이퍼 각도로써 고정구 헤드 돌출부의 팁을 향해 내측으로 테이퍼지고, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버 테이퍼 각도로써 요부 소켓의 저부를 향해 내측으로 테이퍼진, 간섭 인터페이스;를 구비한 고정구 시스템으로서,
    고정구 테이퍼 각도는 드라이버 테이퍼 각도보다 크고,
    고정구 헤드 돌출부가 요부 소켓에 수용될 때 드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽이 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구 시스템.
  47. 제 46 항에 있어서,
    고정구 및 드라이버의 구동 표면들은 6 각 형태(hex form)로 구성되는, 고정구 시스템.
  48. 제 47 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 간섭 윤곽은, 각각 고정구 구동 표면들 및 드라이버 구동 표면들의 각각에 형성되는, 고정구 시스템.
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 제 46 항에 있어서,
    고정구 테이퍼 각도 및 드라이버 테이퍼 각도는 각각 1 도(1°) 내지 3 도(3°)의 범위에 있는, 고정구 시스템.
  52. 삭제
  53. 제 46 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 돌출부의 상부 아래의 지점에서 시작되어 돌출부의 저부로 연장된 적어도 하나의 고정구 구동 표면에 형성되는, 고정구 시스템.
  54. 제 46 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 돌출부의 상부와 저부 사이의 중간의 지점에서 시작되어 돌출부의 저부로 연장되는 적어도 하나의 고정구 구동 표면에 형성되는, 고정구 시스템.
  55. 제 46 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 간섭 윤곽에는 정합 만곡(mating curvatures)들이 형성되는, 고정구 시스템.
  56. 제 55 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 간섭 윤곽은 평탄한 인터페이스를 제공하는, 고정구 시스템.
  57. 제 46 항에 있어서,
    고정구 테이퍼 각도는 드라이버 테이퍼 각도 보다 1/2 도 (0.5°) 더 큰, 고정구 시스템.
  58. 제 46 항에 있어서,
    고정구 테이퍼 각도 및 드라이버 테이퍼 각도는 각각 1/2 도(0.5°) 내지 7 도(7°)의 범위에 있는, 고정구 시스템.
  59. 제 46 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 돌출부의 상부 아래의 지점에서 시작되어 돌출부의 저부로 연장되는 적어도 하나의 고정구 구동 표면의 하부 중심 부분에 형성되는, 고정구 시스템.
  60. 제 46 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 인접한 고정구 구동 표면들에 의해 형성된 적어도 하나의 코너에 형성되는, 고정구 시스템.
  61. 제 46 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 돌출부의 상부에 있는 지점에서 시작되어 돌출부의 저부 위의 지점으로 연장되는 가까이에 있는 고정구 구동 표면들에 의해 형성된 적어도 하나의 코너에 형성되는, 고정구 시스템.
  62. 제 46 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 돌출부의 상부 아래 지점에서 시작되어 돌출부의 저부 위의 지점으로 연장되는 가까이에 있는 고정구 구동 표면들에 의해 형성된 적어도 하나의 코너에 형성되어 있는, 고정구 시스템.
  63. 헤드 및 섕크를 가지고, 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구(fastener)를 형성하는 단계로서, 헤드는 헤드로부터 축방향 외측으로 연장된 돌출부를 가지도록 구성되고, 돌출부는 설치 및 제거를 위하여 고정구 구동 표면들을 구비하고, 돌출부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되는, 고정구의 형성 단계;
    드라이버 비트 단부(bit end)를 가지고, 중심 길이 방향 축을 가지는 드라이버를 형성하는 단계로서, 드라이버 비트 단부는 요부 소켓으로서 구성되고, 요부 소켓은 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들을 가지고, 요부 소켓의 설치 및 제거를 위한 드라이버의 구동 표면들은 중심의 길이 방향 축과 평행하게 정렬되게 구성되고, 요부 소켓의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들이 돌출부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들을 짝맞춤 맞물림으로 수용하도록 요부 소켓은 고정구 헤드 돌출부를 수용하게끔 적합화되는, 드라이버의 형성 단계; 및,
    돌출부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들중 적어도 하나에서의 고정구 간섭 윤곽의 형성 및 요부 소켓의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들중 적어도 하나에서의 드라이버 간섭 윤곽의 형성을 포함하는 간섭 인터페이스(interference interface)의 형성 단계로서, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 고정구 테이퍼 각도로써 고정구 헤드 돌출부의 팁을 향해 내측으로 테이퍼지고, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버 테이퍼 각도로써 요부 소켓의 저부를 향하여 내측으로 테이퍼지는, 간섭 인터페이스의 형성 단계;를 포함하고,
    고정구 테이퍼 각도는 드라이버 테이퍼 각도보다 크고,
    고정구 헤드 돌출부가 요부 소켓에 수용될 때, 드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    고정구 및 드라이버의 구동 표면들은 6 각 형태로 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  65. 제 64 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 간섭 윤곽은, 고정구 구동 표면들 및 드라이버 구동 표면들의 각각에 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  66. 삭제
  67. 삭제
  68. 제 63 항에 있어서,
    고정구 테이퍼 각도 및 드라이버 테이퍼 각도는 각각 1 도(1°) 내지 3 도(3°)의 범위에 있는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  69. 삭제
  70. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 돌출부의 상부 아래의 지점에서 시작되어 돌출부의 저부로 연장된 적어도 하나의 고정구 구동 표면에 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  71. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 돌출부의 상부와 저부 사이의 중간의 지점에서 시작되어 돌출부의 저부로 연장되는 적어도 하나의 고정구 구동 표면에 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  72. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 간섭 윤곽에는 짝맞춤 만곡(mating curvature)들이 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  73. 제 72 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 간섭 윤곽은 평탄한 인터페이스를 제공하는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  74. 제 63 항에 있어서,
    고정구 테이퍼 각도는 드라이버 테이퍼 각도보다 1/2 도(0.5°) 더 큰, 고정구 시스템의 제조 방법.
  75. 제 63 항에 있어서,
    고정구 테이퍼 각도 및 드라이버 테이퍼 각도는 각각 1/2 도(0.5°) 내지 7 도(7°)의 범위에 있는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  76. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은, 돌출부의 상부 아래의 지점에서 시작되어 돌출부의 저부로 연장된 적어도 하나의 고정구 구동 표면의 하부 중심 부분에 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  77. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은 인접한 고정구 구동 표면들에 의해 형성된 적어도 하나의 코너에서 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  78. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은, 돌출부의 상부에 있는 지점에서 시작되어 돌출부의 저부 위에 있는 지점으로 연장되는, 인접한 고정구 구동 표면들에 의해 형성된 적어도 하나의 코너에서 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  79. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽은, 돌출부의 상부 아래의 지점에서 시작되어 돌출부의 저부 위에 있는 지점으로 연장되는, 인접한 고정구 구동 표면들에 의해 형성된 적어도 하나의 코너에서 형성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  80. 제 63 항에 있어서,
    고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 간섭 윤곽은: 플러스 1/4 도(+0.25°) 내지 제로(0°)의 공차를 가진 드라이버 테이퍼 각도; 및, 제로(0°) 내지 마이너스 1/4 도 (-0.25°)의 공차를 가진 고정구 테이퍼 각도;를 가지고 구성되는, 고정구 시스템의 제조 방법.
  81. 요부가 형성된 헤드 고정구의 헤드 단부를 형성하기 위한 펀치로서,
    헤드의 외측 윤곽을 형성하고 한정하도록 구성된 면을 가진 동체;
    동체와 일체이고 면으로부터 연장된 닙(nib)으로서, 닙은 중심 길이 방향의 축을 가지고, 닙은 중심 부분 및, 중심 부분으로부터 반경 방향 외측으로 향하는 복수개의 날개부들을 가지도록 구성되고, 각각의 날개부들은 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 형성하도록 구성된 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 날개부의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 날개부의 설치 및 제거를 위한 구동 표면들은 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되는, 닙(nib); 및,
    테이퍼진 간섭 인터페이스(tapered interference interface)를 제공하도록 날개부들의 비구동 천이 윤곽에 형성된 쐐기부(wedge);를 포함하고,
    테이퍼진 간섭 인터페이스는 1 도(1°) 내지 3 도(3°)의 범위인 각도로 테이퍼지는, 펀치.
  82. 제 81 항에 있어서,
    닙의 치수들이 확대됨으로써, 테이퍼진 간섭 인터페이스상에서의 접촉(binding)이 회피되면서 표준 드라이버 비트 단부를 수용하는 확대된 요부가 형성되는, 펀치.
  83. 헤드(head) 및 섕크(shank)를 가지고, 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구(fastener)로서, 헤드는 헤드로부터 축방향 외측으로 연장된 돌출부를 가지도록 구성되고, 돌출부는 중심 부분 및, 중심 부분으로부터 외측으로 향하는 복수개의 고정구 소엽들을 구비하고, 고정구 소엽들 각각은, 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된, 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 고정구 소엽의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 고정구 소엽의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되는, 고정구;
    드라이버 비트 단부 및 중심의 길이 방향 축을 가지는 드라이버로서, 드라이버 비트 단부는 요부 소켓(recessed socket)으로서 구성되고, 요부 소켓은 중심 부분 및, 중심 부분으로부터 외측으로 향하는 복수개의 드라이버 소켓 날개부들을 가지고, 드라이버 소켓 날개부들 각각은 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 드라이버 소켓 날개부의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 드라이버 소켓 날개부의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면은 드라이버의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되고, 요부 소켓이 고정구 헤드 돌출부를 수용하도록 적합화됨으로써 드라이버 소켓 날개부의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면은 고정구 소엽의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 짝맞춤 맞물림으로 수용하는, 드라이버; 및,
    고정구 소엽들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에 형성된 고정구 간섭 윤곽 및 드라이버 소켓 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에 형성된 드라이버 간섭 윤곽을 구비하는 간섭 인터페이스로서, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 고정구 테이퍼 각도로써 고정구 헤드 돌출부의 팁을 향하여 내측으로 테이퍼지고, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버 테이퍼 각도로써 요부 소켓의 저부를 향하여 내측으로 테이퍼지는, 간섭 인터페이스;를 포함하는 고정구로서,
    고정구 테이퍼 각도는 드라이버 테이퍼 각도보다 크고,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 고정구 헤드 돌출부가 요부 소켓에 수용될 때 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구.
  84. 헤드 및 섕크를 가지며, 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구를 형성하는 단계로서, 헤드는 헤드로부터 축방향 외측으로 연장된 돌출부를 가지도록 구성되고, 돌출부는 중심 부분 및, 중심 부분으로부터 외측으로 향하는 복수개의 고정구 소엽들을 구비하고, 고정구 소엽들 각각은, 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된, 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 고정구 소엽의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 고정구 소엽의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되는, 고정구 형성 단계;
    드라이버 비트 단부 및 중심 길이 방향 축을 가지는 드라이버를 형성하는 단계로서, 드라이버 비트 단부는 요부 소켓(recessed socket)으로서 구성되고, 요부 소켓은 중심 부분 및, 중심 부분으로부터 외측으로 향하는 복수개의 드라이버 소켓 날개부들을 가지고, 드라이버 소켓 날개부들 각각은 비구동 천이 윤곽에 의해 분리된 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 가지고, 비구동 천이 윤곽은 드라이버 소켓 날개부의 반경 방향 최외측 부분을 형성하고, 드라이버 소켓 날개부의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면은 드라이버의 중심의 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되고, 드라이버 소켓 날개부의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면이 고정구 소엽의 설치 구동 표면 및 제거 구동 표면을 짝맞춤 맞물림으로 수용하도록, 요부 소켓은 고정구 헤드 돌출부를 수용하도록 적합화되는, 드라이버 형성 단계; 및,
    고정구 소엽들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에서의 고정구 간섭 윤곽의 형성 및 드라이버 소켓 날개부들의 비구동 천이 윤곽들중 적어도 하나에서의 드라이버 간섭 윤곽의 형성을 포함하는 간섭 인터페이스의 형성 단계로서, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 고정구 테이퍼 각도로써 고정구 헤드 돌출부의 팁을 향하여 내측으로 테이퍼지고, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버 테이퍼 각도로써 요부 소켓의 저부를 향하여 내측으로 테이퍼지는, 간섭 인터페이스의 형성 단계;를 포함하는 고정구 시스템의 구성 방법으로서,
    고정구 테이퍼 각도는 드라이버 테이퍼 각도보다 크고,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 고정구 헤드 돌출부가 요부 소켓을 수용할 때 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구 시스템의 구성 방법.
  85. 헤드(head) 및 섕크(shank)를 가지고, 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구(fastener)로서, 헤드는 요부를 가지도록 구성되고, 요부는 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들을 가지고, 요부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되는, 고정구;
    드라이버 비트 단부 및 중심의 길이 방향 축을 가지는 드라이버로서, 드라이버 비트 단부는 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들을 가지도록 구성되고, 드라이버 비트 단부의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들은 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되고, 요부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들이 드라이버 비트 단부의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들을 짝맞춤 맞물림으로 수용하도록, 고정구 요부는 드라이버 비트 단부를 수용하게끔 적합화되는, 드라이버; 및,
    드라이버 비트 단부의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들중 적어도 하나에 형성된 드라이버 간섭 윤곽 및 요부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들중 적어도 하나에 형성된 고정구 간섭 윤곽을 구비하는 간섭 인터페이스로서, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버 테이퍼 각도로써 드라이버의 팁을 향하여 내측으로 테이퍼지고, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 고정구 테이퍼 각도로써 요부의 저부를 향하여 내측으로 테이퍼지는, 간섭 인터페이스;를 포함하는, 고정구 시스템으로서,
    드라이버 테이퍼 각도는 고정구 테이퍼 각도보다 크고,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 고정구 요부가 드라이버 비트 단부를 수용할 때 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구 시스템.
  86. 헤드(head) 및 섕크(shank)를 가지고, 중심의 길이 방향 축을 가지는 고정구(fastener)의 형성 단계로서, 헤드는 요부를 가지도록 구성되고, 요부는 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들을 가지고, 요부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들은 고정구의 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되는, 고정구의 형성 단계;
    드라이버 비트 단부 및 중심의 길이 방향 축을 가지는 드라이버의 형성 단계로서, 드라이버 비트 단부는 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들을 가지도록 구성되고, 드라이버 비트 단부의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들은 중심 길이 방향 축과 평행하게 정렬되도록 구성되고, 요부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들이 드라이버 비트 단부의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들을 짝맞춤 맞물림으로 수용하도록, 고정구 요부는 드라이버 비트 단부를 수용하게끔 적합화되는, 드라이버의 형성 단계; 및,
    드라이버 비트 단부의 설치 및 제거를 위한 드라이버 구동 표면들중 적어도 하나에서의 드라이버 간섭 윤곽의 형성 및 요부의 설치 및 제거를 위한 고정구 구동 표면들중 적어도 하나에서의 고정구 간섭 윤곽의 형성을 포함하는 간섭 인터페이스의 형성 단계로서, 드라이버 간섭 윤곽은 드라이버의 중심 길이 방향 축에 대하여 드라이버의 팁을 향하여 내측으로 드라이버 테이퍼 각도로써 테이퍼지고, 고정구 간섭 윤곽은 고정구의 중심 길이 방향 축에 대하여 요부의 저부를 향하여 내측으로 고정구 테이퍼 각도로써 테이퍼지는, 간섭 인터페이스의 형성 단계;를 포함하는, 고정구 시스템의 구성 방법으로서,
    드라이버 테이퍼 각도는 고정구 테이퍼 각도보다 크고,
    드라이버 간섭 윤곽 및 고정구 간섭 윤곽은, 고정구 요부가 드라이버 비트 단부를 수용할 때 간섭 인터페이스에서 마찰 짝맞춤 맞물림을 형성하도록 구성되는, 고정구 시스템의 구성 방법.
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