KR20010030894A - 홈진 헤드 패스너 및 드라이버 시스템 - Google Patents

홈진 헤드 패스너 및 드라이버 시스템 Download PDF

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KR20010030894A
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휴즈스배리제이.
모윈스마이클엘.
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마이클 엘. 모윈스
필립스 스크루 캄파니
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Abstract

홈 헤드 패스너(10)에는, 홈 윙에 드라이버(12)의 블레이드에 의해 가해지는 힘이 윙(16)의 반경방향 외부 영역에 적용되는 구조가 제공된다. 패스너 홈의 윙(16)에는 드라이버 블레이드의 외부 부분과 결합하는데 채택되는 윙의 외부 영역에 토오크 패드가 제공된다. 토오크 패드(36)는 홈 윙(16)의 구동 벽에 경감 영역에 의해 형성된다. 경감 영역은 드라이버 블레이드와의 접촉이 피해지도록 형성된다. 안정화 리브도 구동 벽의 반경 내부방향 영역에 형성될 수도 있다. 홈 결합식 드라이버는 홈 구동 벽의 최외측 반경 외방향 영역과의 리브 결합이 증진되도록 구조된 다수의 반경방향 연장 리브를 구비할 수 있다. 드라이버 및 홈은 본 발명이 합치되지 않는 다르게 대응하는 종래 홈 및 드라이버와 마찬가지로 양립성이 있는 것이다. 또한, 개시된 패스너를 제조하는 펀치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

홈진 헤드 패스너 및 드라이버 시스템{RECESSED HEAD FASTENER AND DRIVER SYSTEMS}
나사식 패스너를 고속도 및 고 토오크 부하로 구동시키는데 사용되는 동력공구는 드라이버에 의해 패스너에 가해지는 강력한 힘을 발생한다. 많은 나사식 패스너 구동 시스템, 특히 패스너 헤드에 드라이버-결합 홈(driver-engageable recess)이 있는 시스템이 드라이버에 대응 면에 의해 결합되는 면을 가지도록 설계되기는 하지만, 최선의 이상적인 면-대-면 결합(surface-to-surface engagement)을 실질적으로 달성하기는 어렵다. 일반적으로, 구동 부하(driving load)가 넓은 면 영역에 걸쳐 분포됨으로써, 드라이버와 패스너 사이에 면-대-면 결합을 이루기 보다는, 작은 영역 또는 지점에서 드라이버-홈 결합이 집중된다. 이러한 사실은 현장(field)에서 만나게 되는 어려움과 마찬가지로, 드라이버 또는 패스너를 제작하는 과정에서도 일치하지 않는 다수 요소로부터 발생될 수 있다. 현장에서 만나게 되는 곤란함(field-encountered difficulties)의 예로는 드라이버와 패스너의 오정렬 또는 홈 내에 쌓일 수 있는 페인트 또는 다른 파편 때문에 홈 내에서 드라이버가 완전하게 안착되지 못하는 무능(無能)을 포함한다. 드라이버와 패스너 사이에 미세한 오정렬 또는 설계 명세서로부터의 패스너 또는 드라이버의 변경조차도, 드라이버 및 패스너의 다수 부분의 인접한 포인트 형태의 접점을 초래하는 많은 경우에서, 드라이버와 패스너 사이에 접촉 영역에 대략적으로 감소한다. 그러한 분위기 하에서의 높은 토오크의 적용은, 차례로 소성 변형 또는 분열의 어느 하나로 재료를 파괴시킬 수 있는 홈 및 드라이버를 이루는 재료에 응력집중을 발생하게 된다. 드라이버 및 홈의 결합면의 미세한 소성변형은 시스템 성능에 역효과를 준다. 만일 수직면으로부터 경사진 램프-모양 면을 형성하도록 홈을 변형하면, 드라이버는 적용 부하의 영향을 받아서 홈의 "캠-아웃(cam-out)"이 있다. 상기 캠-아웃은, 드라이버와 홈의 너무 이른 또는 제어할 수 없는 결합해제를 초래할 뿐만 아니라, 갑자기 결합 해제된 드라이버가 작업물에 미끄러져서 손상을 가할 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 패스너를 구동하는 중에 드라이버 블레이드에 발생하는 과도한 응력은 패스너와의 면 영역 접촉을 저하시키고 반경 내부방향으로의 접촉영역을 효과적으로 이동시키는 방식으로 블레이드를 변형시켜, 드라이버-홈 결합의 효율을 저하시키고 파손 위험이 증가한다. 드라이버 및 홈 윙의 측벽이 광폭 면-대-면 접촉으로 결합되더라도, 일반적으로 합성력이 홈 측벽에 드라이버에 의해 가해지는 지점은 측벽의 중앙 영역에 배치된 대응 중심(center of effort)이다. 결과적으로, 합성력은 측벽의 최외측 말단으로부터 반경 내부방향으로 있는 구역에 적용된다. 이러한 사실의 문제는 패스너가 설치 또는 제거방향으로 구동되는지의 여부를 판단해야 하는 문제와 직면할 수 있다는 것이다. 많은 적용물에서, 패스너를 빠르고 효과적으로 제거하는 능력은 적어도 그 설치에 비해서, 절대적인 것은 아니지만, 주요한 것이다.
다수의 홈 및 드라이버 결합 시스템을 개량하여서 구동 시스템의 다른 면을 개발하는 것과 마찬가지로 캠-아웃의 위험을 감소시켜 구동 시스템의 효율을 향상시켰다. 항공기에 사용되어지는 상기 시스템의 일 예로는 스미스(smith) 등에게 허여된 미국 특허 Re. 24,878호에 기재된 것이 있다. 홈의 중앙부로부터 반경방향으로 연장되는 3개 또는 4개 윙으로 홈을 형성한다. 각각의 윙에는 설치 벽과 제거 벽이 형성되고, 그 모두는 수직적으로 즉, 패스너의 중심축과 평행하는 평면에 놓여지도록 설계된다. 드라이버는 완전한 구조를 가지고 이루어진다. 상기 시스템은 캠-아웃에 대한 내성과 같이 홈 내에 드라이버가 "록크"되는 성질을 제거하여 드라이버와 패스너의 축방향 정렬배치를 향상시킨다. 홈 내에 드라이버의 완전한 안착(seating)과 축방향 정렬은 수직으로 지향된 구동 및 제거 벽의 이점을 획득하는데 기본적인 것이다. 이러한 시스템에서도, 높은 토오크 부하의 적용은, 반경 내부방향으로 접촉 구역을 상승시키는 것과 마찬가지로 홈진 윙의 벽과 드라이버 블레이드 사이에 접촉구역의 영역을 감소시키는 방식으로 드라이버의 윙이 어느 정도 변형을 일으키게 할 수 있다. 이러한 사실이, 역결과를 초래하여 드라이버-홈 결합의 점진적인 악화를 유도할 수 있는 홈의 소성변형의 위험을 증가시킨다.
다른 드라이버-홈 결합 시스템으로는 등록 상표명 포지드리브(Pozidriv)로 상용 개발된 패스너에 합체되어져 있는 무엔칭거(Muenchinger)에게 허여된 미국 특허 제 3,237,506호에 기재되어 있다. 포지드리브(등록상표) 시스템의 특성 중에는 홈에 있는 윙의 각각의 측벽이 대체로 수직적으로 있는 평면에 놓여지도록 설계된다. 2-송풍 헤딩 머신이 충돌되는 종래 콜드 헤더 기술에 의한 수직적 측벽을 형성하는 데에서, 와이어가 헤딩 머신의 다이에서 지지를 받는 중에, 먼저 패스너 블랭크의 단부에 브룸(bloom)(부분적으로 형성된 헤드)을 형성하는 펀치로 그리고 다음, 헤드를 마무리하여 드라이버 결합식 홈을 형성하는 피니싱 펀치(finishing punch)로, 패스너가 제조되는 다른 재료 또는 와이어 단부가 제조된다. 작동은 자동적으로 고속도로 이행된다. 펀치는 패스너 블랭크의 종축을 따라서 패스너 블랭크의 헤드 단부에 대항하여 충돌하고 그로부터 후퇴되는 것이다. 헤딩 프로세스에 결함 중에는, 홈 설계가 절결 영역 즉, 펀치가 패스너 헤드와 부딪치어 형성 가능하다 하더라도 펀치가 후퇴될 시에 제거되어야 하는 영역이 없어야 한다. 무엔칭거의 특허는 패스너 헤드에 홈을 펀칭 형성 할 시에 발생하는 "금속 낙하(metal fall-away)"의 영향을 절감 또는 제거할 수 있는 홈 및 펀치 구조를 설명한다. 금속 낙하 현상의 결과는 홈이 홈 형성 펀치의 구조에 정확하게 일치하지 않는다. 이러한 정확한 순응의 결여는, 드라이버와 홈 사이에 느슨한 불안정한 억지 끼움을 초래하며, 캠-아웃의 증가현상이 나타나고 그리고 드라이버 안정성을 감소시키는 홈을 형성한다. 상기 단점은 대응 패스너와 드라이버의 토오크 용량을 감소시킨다.
시몬스(Simmons)에게 허여된 미국특허 제4,187,892호 와 그라디(Grady)에게 허여된 제5,120,173호에는 2개 이상의 홈 및 드라이버 모두 또는 하나의 드라이버-결합식 측벽에 제공된 의도적 변형성을 가진 리브가 있는 나사식 패스너용 구동 시스템을 기재하고 있다. 리브(rib)는 측벽으로부터 약간 돌출되고 그리고 상호록킹 결합을 제공하는 방식으로 이들이 결합하여 리브의 변형이 발생하도록 설계된다. 리브의 상호록킹 결합부는 캠-아웃에 대한 내성이 있다. 상기 캠-아웃 방지 리브는 측벽이 수직면으로부터 대체로 경사진 상기 홈과 마찬가지로 대체로 수직 구동 벽을 가진 홈에 합체된다. 리브는 홈진 패스너 헤드가 2-송풍 헤딩 머신에 형성되는 콜드 헤딩 프로세스 중에 형성된다.
홈진 헤드 패스너에 캠-아웃 방지 리브의 포함이 패스너의 구동 성능을 현저하게 향상하기는 하지만, 일부 형태의 홈진 헤드 패스너는 캠-아웃 방지 리브의 이점을 구비하도록 설계에서 양립되어야 한다. 캠-아웃 방지 리브는 홈 형성 펀치가 후퇴로 찢겨지게 되는 리브로 되는 언더컷을 남기는 방식으로 형성될 수는 없다. 수직적 측벽에 있는 홈에서는, 캠-아웃 방지 리브도 패스너 축에 대해 기본적으로 수직적이고 평행하여야 한다. 패스너의 중심축으로부터 최대 반경 거리에 즉, 홈 측벽의 반경 외방향으로 원거리 영역에 상기 리브를 배치하기를 희망하더라도, 홈 측벽의 높이는 그 반경 말단부를 향하는 높이가 점진적으로 감소하게 된다. 결과적으로, 리브의 수직 높이는 필히 반경 말단부를 향하는 방향으로 매우 짧게 된다. 상기 리브는 패스너 헤드의 상부 면에 인접한 홈의 상단부 근처에 리브 구동 블레이드에 의해서만 결합될 수 있다. 그렇게 배치된 짧은 리브는 리브 드라이버(ribbed driver)에 의해 상당히 해로운 부적절한 결합 또는 비결합을 제공하게 된다. 결과적으로, 특히 수직적 또는 거의 수직적인 구동 벽을 가진 홈에 캠-아웃 방지 리브는 일반적으로 측벽을 따라서 반경 내부방향으로 한층 더 가깝게 배치되어지게 된다.
또한, 리브 홈을 이용할 때에 고려되는 양립안 중에는, 홈 윙의 엔벨로프 쪽으로의 리브의 돌출부가 필히, 윙의 폭이 감소되거나 또는 상기 돌출부를 수용하도록 대응 드라이버 블레이드의 폭이 감소되는 어느 하나를 필요로 하는 것이 있다. 이러한 사실은, 드라이버 블레이드가 홈 안으로 적절하게 삽입될 수 있도록 패스너 헤드 또는 드라이버 블레이드 또는 그 모두의 재료의 질량의 감소를 필요로 한다. 이러한 양립안은 이것이 홈 윙의 설치 및 제거 측벽 모두에 반-캠 아웃 리브를 제공하기를 원하는 곳에 적용하는 데에서 특히 주장될 수 있다. 부가적인 결함은 상기 홈이 현존 드라이버와 공존되어야 하는 것이 바람직하다는 데에서 초래된다. 많은 경우에서, 홈에 캠-아웃 방지 리브의 포함은 현존 드라이버가 토오크 전달 효과를 저하시키는 완전 깊이 관통을 가능한 방지하는 홈 안으로의 관통가능한 범위를 한정시킬 수 있다.
홈 헤드 패스너 시스템에 합체되어져 있는 캠-아웃 방지 리브는 일반적으로, 리브의 길이를 따라서 상당히 예리한 선단부를 형성하는 V형상 단면 형상을 갖는다. 상기 패스너는 도금이 그 기능(예를 들면, 내부식성 도금)을 향상시키는 환경에서 사용될 때, 드라이버와 홈 리브의 교차면의 매우 작은 영역이 특히 드라이버도 그 블레이드에 리브를 가지며, 도금을 파손하기에 충분한 고 응력으로 이루어진다.
따라서 상술된 내용 및 다른 결함을 감소 또는 해결한 개량된 홈진 헤드 패스너 및 드라이버를 제공할 필요성이 있게 된다.
본 발명은 회전식 구동 가능 나사식 패스너 및 디바이스와 같이 이용되는 드라이버 그리고 그를 제작하는 방법에 관한 것이다.
도1은 스크루 헤드에 교차 홈을 본 발명이 합치되도록 변경되어진 대응 스크루 및 드라이버의 입면도.
도2는 수직적 측벽이 있는 윙을 가지고 본 발명에 따라서 개조되어진 홈을 이용하는 십자 홈 스크루의 정면도.
도3은 도2의 3-3선을 따라 절취된 본 발명에서의 홈의 단면도.
도4는 본 발명을 실시하는 홈을 설명하는 등각도.
도5는 도1에 5-5선을 따라서 단면으로 나타낸 본 발명의 홈 및 대응 리브 드라이버를 확대하여 나타낸 평면도.
도6은 홈이 종래 언리브 드라이버와 대응되는 도5의 도면과 유사한 확대 평면도.
도7a는 측벽에 있는 대응중심 구역과 종래 언리브 홈의 윙 측벽을 개략적으로 나타낸 단면도.
도7b는 측벽의 토오크 패드에 대응중심 구역과 본 발명을 실시하는 윙 측벽을 개략적으로 나타낸 단면도.
도8은 본 발명의 리브 드라이버의 단부도.
도9는 본 발명의 리브 드라이버의 측면도.
도9a는 도9의 9A-9A선을 따라 절취하여 나타낸 드라이버 윙의 단면도.
도9b는 도9의 9B-9B선을 따라 절취하여 나타낸 드라이버 리브의 외부 구역을 횡방향으로 절취하여 확대하여 나타낸 단면도.
도9c는 도9의 9C-9C선을 따라 절취되고, 도9b의 것보다 일층 내부 반경방향으로의 구역에 드라이버 리브를 관통하여 절취된 횡단면도.
도10은 플랩 헤드 스크루에 본 발명의 홈을 형성하도록 구조된 헤더 펀치의 측면도.
도11은 도10의 형성 펀치의 단부도.
도12는 도10 및 도11에 도시된 형성 펀치의 사시도.
본 발명은 중심부 및 그로부터 반경방향으로 연장된 다수의 윙을 가진 패스너 홈에 사용하기 위한 것으로 채택되는 것이다. 상기 윙은 한 쌍의 측벽과 단부 벽으로 형성된다. 윙의 2개 이상의 측벽에는 측벽의 저부를 향하는 방향으로 하방향으로 측벽의 상부 모서리로부터 연장되는 경감 영역(relieved region)이 형성된다. 측벽을 따라 반경방향으로 측정되는 경감 영역의 폭은 상부로부터 측벽의 저부로 점진적으로 감소된다. 경감 영역은 측벽의 외부 모서리를 따라서 연장되는 "토오크 패드(torque pad)"로서 본원에서 언급된 신장 스트립이 있도록 구조된다. 토오크 패드는 드라이버 블레이드의 반경방향 외부 모서리에 의해 결합되도록 채택되고 반면에, 경감 영역은 드라이버 블레이드로부터 약간 이격되어 유지된다. 드라이버가 홈과 대응하면, 드라이버 블레이드의 외부 모서리는 토오크 패드에 대항하여 있게 되고 반면에, 블레이드의 반경 내부방향으로 배치된 부분은, 경감 영역에 힘을 전달할 수 없는 경감 영역에 측벽으로부터 약간 이격되어 유지된다. 따라서 드라이버에 의해 전개되는 토오크가 토오크 패드를 따라서 스크루 헤드에 가해지게 되어서, 구동력이 홈 측벽의 최외측 반경 외부방향 영역에 적용되도록 하는 것이다. 드라이버 블레이드에 의해 적용되는 힘의 모멘트를 최대로 하여, 최대 토오크가 홈 측벽에 초과 힘을 가하지 않고 전달될 수 있다. 결과적으로, 홈의 불리한 소성변형의 위험이 저하된다.
본 발명의 다른 면에서, 홈은 구동 벽의 내부 모서리를 따라 연장되는 부가적인 비경감 리브가 있도록 형성된다. 상기 내부 리브는 대응 드라이버용의 부가적인 안정을 제공하도록 블레이드의 루트 근처에서 드라이버 블레이드의 최내측 영역과 결합하는 기능을 한다. 내부 모서리에 안정성 리브와 윙 측벽의 외부 모서리에 토오크 패드 모두를 제공하여, 홈과 드라이버의 오정렬의 위험이 저하된다.
본 발명의 다른 면은 홈을 형성하는 헤딩 펀치의 구조에 관한 것이다. 펀치에는 펀치 윙의 구동 벽의 하나 또는 양쪽에 상승 면이 설치되고, 상기 상승 면은 대응 홈의 측벽에 경감 영역을 형성하는데 채택된다. 상승 영역을 형성하는 어떠한 면도 생성 홈에 언더컷 면을 형성하는 방식으로 향해져 있지 않다. 상승 영역의 모든 면은 양의 드레프트 각을 제공하도록 향해져 있다. 결과적으로, 펀치가 홈을 형성하면, 형성된 면의 어느 것도 손상 또는 찢어지지 않고 후퇴된다. 상승 영역의 기하형상은 필요한 홈 특성을 제공하도록 생성 홈의 리브를 안정되게 하고 그리고 생성 토오크 패드의 기하형상 및 치수를 형성하는 방향으로 선택된다. 펀치의 구조는 토오크 패드가 패스너의 종축에 대한 각도로 경사지는 수직적 또는 비수직적 홈 측벽에 토오크 패드를 형성할 수 있는 구조이다.
본 발명의 다른 면은, 대응 드라이버가 제공되고 드라이버의 측벽으로부터 돌출된 1개 이상의 리브를 구비한다. 홈 윙의 폭은 구동 벽의 비경감 면 사이로 한정되고, 드라이버 비트의 엔벨로프에 대하여 수용성이 있는 홈 엔벨로프를 한정하는 것을 고려할 수 있으며, 엔벨로프는 실질적인 공차 범위 내에서 서로 밀접하게 대응하는 치수로 형성된다. 구동 리브를 구비하는, 드라이버에 의해 형성되는 엔벨로프는 비경감 홈에 의해 형성된 엔벨로프에 대응하도록 선택된다. 이것은 홈이 종래 상용 가능한 홈 인지 또는 상기 내용이 요약된 본 발명의 다른 면에 따라서 개조된 것인지의 여부에 따라서, 드라이버가 홈과 적절하게 대응할 수 있다. 신장 드라이버 리브는 드라이버 블레이드의 외부 윙 벽에 대해 대체로 수직적으로 연장하도록 지향되어서, 본 발명에 의거 형성된 홈과 대응 시에, 드라이버 리브는 그 관련 토오크 패드의 방향에 대해 대체로 수직적으로 연장된다. 리브는 토오크 패드와 결합되어 안으로 파고 내려가, 윙 벽에 종래 캠-아웃 방지 리브를 가진 리브의 결합부로부터 초래되는 것보다 대체로 덜한 변형으로 행해지면서도 캠-아웃에 대한 내성을 충분하게 향상시킨다. 본 발명의 부가적인 면에서, 드라이버의 리브는 반경 내부 방향으로 테이퍼지도록 형성되어서, 드라이버 리브의 횡단면이 홈 엔벨로프의 치수를 넘어서 드라이버 엔벨로프의 치수를 증가시키지 않고 반경 외부 방향으로만 증가된다.
본 발명의 목적은 홈 헤드 나사식 패스너용으로 개량된 구동 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 대칭 드라이버에 의한 구동력이 홈의 구동 벽의 반경방향 외부 영역에 가해져서 패스너에 적용되는 구동력의 모멘트 아암을 최대로 하는 홈진 헤드 나사식 패스너를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 부재로 다르게 적용되는 응력과 대비하여, 패스너에 저하된 수준의 응력을 적용하면서 선택된 수준의 토오크를 전개할 수 있는 향상된 홈진 헤드 나사식 패스너를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래 홈과 대비될 수 있는 본 발명에 의거 만들어진 홈을 사용하는데 채택되는 개량된 리브 드라이버를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 개량된 드라이버와 마찬가지로 홈이 종래 드라이버와 대비될 수 있는 상술된 형태의 홈을 가진 홈진 헤드 패스너에 관한 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 홈에 대한 손상을 감소시키면서 최대토오크 전달을 이행하도록 배치되고 지향된 리브를 가진 드라이버를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 드라이버의 블레이드의 단부 벽에 대해 대체로 수직적으로 향해진 리브를 구비하는 홈진 헤드 패스너용 드라이버를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 드라이버의 블레이드의 단부 벽에 대해 대체로 수직적으로 향해진 리브를 구비하는 홈진 헤드 패스너용 드라이버를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 드라이버 블레이드에 리브가 본 발명에 의거 형성된 홈에서 토오크 패드와 결합하는데 채택되는 상술된 형태의 드라이버를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 홈으로의 드라이버의 적용 힘이 홈의 윙의 반경방향 최외측 영역에 있으며 그리고 안정적 리브가 윙의 반경 내부방향 영역에 제공되어 홈에 대하여 드라이버를 안정하게 하는, 홈진 패스너용 홈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 의거 홈 헤드 패스너를 구조하는 헤더 펀치를 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은 상기 홈 헤드 패스너를 구조하는 방법을 제공하는 것이다.
도1은 스크루와 축방향으로 정렬된 홈에 완전하게 안착된 드라이버가 있는 복합식 홈 헤드 스크루(10)와 드라이버(12)를 나타낸 도면이다. 본 발명이 무엔칭거에게 허여된 미국특허 제3,237,506호에 기술된 형태의 홈 및 드라이버 구조에 합체되어 설명되지만, 본 발명의 원리는 다른 형태의 홈 헤드 스크루 구조에도 이용될 수 있다. 도2 내지 도4에서는 플랩 헤드 패스너에 무엔칭거의 홈에 합체된 본 발명을 설명한다. 드라이버-결합식 홈은 평면으로 대략 십자형으로 형성되는 다각형으로 형성된다. 홈는 중앙 부분(14)과 그로부터 외부 반경방향으로 연장되는 다수의 윙(16)을 구비한다. 윙(16)은 하방향과 내부방향으로 경사진 중간 벽에 의해 서로 분리된다. 윙(16)의 저부 영역과 중간 벽(18)은 대체로 오목한 홈 저부(20)에서 합류된다. 설명된 실시예에서, 윙(16)의 각각은, 홈의 저부 벽(20)에 스크루 헤드의 상부로부터 하방향 및 내부 방향으로 경사진 한 쌍의 삼각형 측벽(22, 22')과 단부 벽(24)으로 형성된다. 본 발명의 다음의 기술에서, 스크루는, 오른손잡이로서 고려하였을 때, 측벽(22)이 스크류 설치 시에 구동 벽으로서 역할을 하고 그리고 대향측 측벽(22')이 스크류 제거 시에 구동 벽으로서 역할을 한다. 다음의 기술에서, 도면 번호에 프라임 마크를 병기한 것은 패스너 제거와 관련된 구조 또는 요소를 지칭하는 성질이 있는 것이다. 다음의 기술로부터, 용이하게 이해하기 위해 일 드라이브의 성분 또는 요소에 대한 기준이 도면 번호가 프라임 마크와 상관 있는지에 따라서 대향측 센스 드라이브에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.
포지드리브(등록상표) 스크루 하에서 상업적으로 이용가능한 스크루에 합체된 상기 홈는 대체로 수직적인 구동 벽(22) 즉, 스크루의 중심축(26)에 대해 대체로 평행하게 연장하는 평면에 배치되는 구동 벽으로 특징된다. 중간 벽(18)은 홈 안으로 하방향으로 연장되는 밸리(19)를 한정하도록 형성된다. 스크루 헤드의 상부 면(28)도 벨리(19)의 상부 단부와 합류하는 다수의 반경방향 연장 감압부(30)로 형성될 수 있다. 벨리-형상 중간 벽(18)과 감압부(30)는 패스너의 헤딩 중에 형성되고 그리고 금속 흐름이 위치변경하는 것을 도와주어서 금속 이탈의 범위를 저하하는 방향으로 향하게 하여서, 생성 측벽(22, 22')이 수직면에 대해 가능한 근접하도록 일치할 수 있다. 참고로서 홈에 대한 부가적인 기술이 무엔칭거에게 허여된 특허 제 3,237,506호에 있으며, 그 전체적 내용이 본원에 참고로서 반영된다.
본 발명에 의거, 측벽(22, 22')의 하나 또는 양쪽을 이루는 구조에는, 측벽(22, 22')의 저부쪽으로 하방향으로 측벽의 상부 모서리(34, 34')로부터 이어지는 경감 영역(32, 32')이 제공될 수 있다. 경감 영역(32, 32')은 헤딩 프로세스 중에 형성되고, 헤딩 펀치는 이하에서 상세하게 설명한 것처럼 경감 영역(32, 32')을 형성하는 구조로 이루어진다. 경감 영역(32, 32')은, 그 관련 측벽 즉, 측벽이 윙(16)의 단부 벽(24)과 만나는 장소에 외부 모서리를 따라서 연장되는 36 및 36'으로 지칭된 상당히 상승된 신장 스트립 형태로 토오크 패드를 그 각각의 측벽(22, 22')이 형성하도록 형성된다. 토오크 패드(36, 36')는 대응 드라이버의 블레이드의 최외측 반경 외부방향 영역에 의해 결합됨으로, 구동 토오크가 홈진 구동 벽의 최외측 반경 외부방향 구역에서 홈진 구동 벽에 적용되도록 보장한다. 경감 영역(32, 32')은 드라이버 블레이드가 경감 영역(32, 32')에 의해 한정되는 측벽의 상기 부분과 결합하지 않도록 설계 구조되는 것이다. 측벽의 최외측 영역과의 드라이버 블레이드의 결합을 유지하여서, 적용된 토오크의 모멘트 아암이 최대로 되고 따라서 토오크의 필요한 수준이 전개되는데 필요한 힘이 감소되어서 홈의 불필요한 변형 위험이 저하된다.
또한, 경감 영역(32, 32')은 그 관련 구동 벽의 내부 모서리를 따라서 연장되는 높이방향으로 연장되는 안정성 리브(38)를 형성하는 구조로 될 수 있다. 안정성 리브(38)는 토오크 패드와 동일한 높이를 가질 수 있다. 안정성 리브(38)는 드라이버와 패스너가 축방향의 정렬을 유지하도록 홈쪽으로 드라이버를 안내하는 역할을 할 수 있어서, 상기 영역에 드라이버의 제어가 향상되고 적절한 안착이 이루어진다. 또한, 경감 영역은 홈 내에서의 드라이버의 완전한 적절한 안착동작을 방해할 수 있는 파편, 페인트 등을 수집하는 역할도 할 수 있다.
본 발명은 현존하는 상업적으로 이용가능한 패스너, 예를 들면, 상표 명칭 포지드리브(등록상표), 토오크-세트(등록상표), 트리-윙(등록상표) 하에서 이용가능성이 있는 것만에 합체될 수 있다. 상기 상용성이 있는 패스너는 헤드 및 홈의 치수, 각도 및 외형이 표준화되어져 있는 미리 정해진 표준 스펙과 공차에 맞추어 제조된다. 상표 명칭 포지드리브(등록상표), 토오크-세트(등록상표), 트리-윙(등록상표) 하에서 이용가능성이 있는 상기 패스너용의 미리 정해진 표준 스펙 및 공차는 당 기술분야의 숙련자에게는 공지된 것이며 미국 매샤추세츠 웨이크필드에 소재하는 필립스 스크루 캄파니에 것을 이용할 수 있다. 상기 예정된 치수 및 스펙은 만일 다른 제작자에 의해 제조된 패스너와 드라이버라면 서로 일치하며 양립성이 있다. 본 발명은 후술되는 바와 같이 개량된 드라이버와 접속하여 사용될 시에 홈으로 달성 가능한 부가적인 이점이 있으면서 현존 드라이버와의 홈의 양립성에영향을 주지 않고 발명의 이점을 획득하도록 변경될 수 있다. 보다 특정하게는, 종래 홈(예를 들면, 본 발명에 합체되지 않는 예정된 스펙을 가진 홈)이 상기 홈와 관련된 예정된 스펙에 부합하는 엔벨로프를 형성하는 것으로 고려될 수 있다. 홈 엔벨로프는 홈과 대응하는 성질이 있는 드라이버의 보완 엔벨로프에 대한 수용성이 있다. 본 발명에 따라서, 측벽에 경감 영역은 변경된 홈을 형성하는 스크루 헤드 재료의 부분이 상기 엔벨로프 안으로 돌출하는 부분이 없도록 종래 홈 엔벨로프의 외측부에 있도록 형성된다. 결과적으로, 본 발명에 따라서 만들어진 홈은 본 발명의 향상된 드라이버와 같은 홈 형태와 특정한 크기용으로 채택되는 종래 드라이버와 양립성이 있다.
경감 영역(32)은 경감 면(40), 그리고 만일 안정성 리브(38)가 합체되면, 내부 라이저(44)를 구비하는 면으로 한정되는 것이다. 면(40, 42, 44) 모두는 홈 영역(32)이 2-송풍 헤더의 제 2펀치에 의해 홈의 파트로서 형성될 수 있도록 대체로 수직적인 또는 수직에 대해 양각이 있는 평면을 따라 배치되도록 정렬된다. 홈 영역(32)의 구조는 종래 헤딩 기술과 펀치에 유용하게 만들 수 없는 언더컷의 형성을 요구하지 않는 한 필요에 의해 변경될 수 있다. 따라서, 홈 영역의 모양은 경감 표면(40, 42, 44)의 각각의 방향과 모양을 변경하여 개조될 수 있다. 이러한 사실은 차례로 토오크 패드(36)와 안정성 리브(38)의 모양으로 변경을 이룰 수 있다. 설명된 실시예에서는, 토오크 패드(36)가 하부 부분에서 보다 그 상부 모서리(46)에서 더 넓은 것으로 설명되며, 따라서 패드는 다소 가느다란 사다리꼴을 형성한다. 외부 라이저(42)의 모양 및 방향은 토오크 패드의 길이를 따라 토오크 패드(36)의 반경방향 측정 폭을 변경하도록 변경시킬 수 있다. 생성 토오크 패드(36)의 치수 및 모양은 패스너가 형성되는 재료에서의 변화를 수용하도록 또는 특정한 적용 요구가 안전하게 변경될 수 있다. 일 예의 치수로서는, 최고 홈 구조 및 크기용으로, 경감 영역(32)의 깊이는 드라이버가 측벽 영역과 접촉하지 않고 측벽의 반경 외부방향 모서리에서 토오크 패드를 따라서 토오크를 전달하는 것을 보장하도록 0.08 내지 0.020인치 사이 인것이 예견된다. 예를 들어서, 강철로 형성되고 예정된 스펙 및 구조를 가지는 도2에 도시된 것과 같은 홈을 가진 패스너용으로는, 설명을 목적으로한 예로서의 토오크 패드는 정상부에서 약 0.019 인치이고 그 하단부에서 약 0.007인치 정도의 폭을 가질 것이다. 그런데, 경감 영역(32)의 깊이와 토오크 패드의 구조는 다른 적용물 또는 패스너 재료를 수용하도록 원할 시에는 변경될 수 있다. 예를 들면, 토오크 패드 및 경감 영역과 상관된 모양 및 치수는 알루미늄 또는 황동과 같은 강철보다 연성인 재료로 형성되는 패스너용과는 다르다. 또한, 본 발명이 2-송풍 헤더에 형성된 패스너와 관계하여 주로 기술되어져 있지만, 본 발명은 또한 헤드 및 홈과 같이 패스너가 사출성형에 의해 성형되는 중합체 패스너(예를 들면, 나일론)에 합체될 수도 있다.
도7a 및 도7b에서는 본 발명의 부재 시에 적용되어 기대되는 힘 보다 못한 윙 측벽에 힘을 가하는 중에 본 발명이 토오크의 필요한 수준의 전달을 초래하는 방식을 개략적으로 나타낸다. 도7a에서는 본 발명을 실시하는 홈의 측벽을 나타내는 도7b와 대비하여 종래의 홈의 측벽을 설명한다. 종래 홈(도 7a)이 그 드라이버에 의해 의도적으로 결합될 시, 드라이버 및 홈 측벽의 면 대 면 접촉(face-to-face contact)이 대응중심(center of effort: CE)으로 언급되는 지점에서 생성 힘을 전달하는 것이 고려될 수 있다. 대응중심은 측벽의 기하형상 중심에 위치되는 것으로 고려될 수 있다. 본 발명이 합체되지 않은 홈에서는, 대응중심(CE)이 스크루의 중심축(26)으로부터 반경(R1)에 위치되는 것으로 고려될 수 있다. 도7b에 도시된 본 발명에서는, 대응중심(CE)이 경감 영역(32)을 가지지 않은 동일한 홈 윙의 반경(R1)보다 큰 중심 축으로부터 반경(R2)으로 토오크 패드(36)에 배치된다. 본 발명으로 달성되는 더 큰 모멘트 아암(R2)은 토오크의 동일한 레벨의 적용 및 전송이 대응중심에 덜한 적용 힘으로 허용된다.
본 발명의 부가적인 이점은 토오크가 어느 정도 굽어진 구조로 드라이버 블레이드가 습곡을 일으키는 것이 예견되는 고 하중 하에서도 토오크 패드에 전달된다. 종래 홈에서, 드라이버 및 홈이 적절하게 정렬되는 곳에서의 드라이버 블레이드 변형은, 차례로 반경 구역과 대응중심(CE)의 모멘트 아암을 감소하는 윙 측벽과의 블레이드의 결합 영역 또는 라인으로 이동된다. 본 발명으로, 경감 영역(32)의 깊이는 드라이버 블레이드의 굽힘 동작 또는 다른 고 하중 변형이, 드라이버 블레이드가 측벽의 경감 영역과의 접촉부를 벗어나 유지되기 때문에 반경 내부방향으로의 대응중심을 현저하게 이동시킬 수 없다.
안정화 리브(38)는 주로, 드라이버가 홈에 완전하게 안착되어 패스너와 축방향 정렬되도록 점진적으로 축방향으로 정렬된 자세를 따라서 홈 안으로 드라이버 비트를 안내하도록 제공된다. 결과적으로, 구동 토오크가 적용되면, 드라이버는 토오크 패드에 토오크를 완전하고 적절하게 적용하는 준비가 이루어진 안정적인 완전한 안착 위치에 있게 된다. 안정화 리브는 현저한 이탈-각도 자세로 드라이버의 삽입을 방지하도록 드라이버와 함께 동작하는 드라이버 블레이드의 반경 내부방향 영역과 결합한다. 드라이버를 삽입하도록, 사용자는 스크루의 축에 드라이버를 보다 근접되게 정렬하여야 한다. 안정화 리브는 대응 중에와 마찬가지로 구동 중에 드라이버-홈 접속의 안정을 유지하는 역할을 한다.
홈 구조가 토오크 패드를 다양한 패턴으로 그리고 윙 측벽의 모두에 또는 모든 측벽보다 적게 제공하도록 변경될 수 있는 것이라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 대응하는 경감 영역에 토오크 패드는 동일한 회전 세트로 즉, 시계방향 또는 반시계방향으로 토오크를 전달하는데 채택되는 측벽에서만 형성될 수 있다. 다른 변경은 대향측 회전 센스를 가진 측벽에 형성된 토오크가 있는 중간 윙(십자-홈)과 대향된 윙의 동일한 회전 감지 측벽에 토오크의 형성을 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 면에서, 도8 및 도9에 도시된 바와 같이 리브를 구비하도록 형성된다. 리브 드라이버의 엔벨로프는, 드라이버가 본 발명에 따라서 만들어진 홈을 가진 패스너와 관련하여 특정한 이점으로 사용될 수 있을 지라도, 동일한 일반적인 형태의 종래 홈의 엔벨로프와 대응될 수 있다. 드라이버는 생크의 단부에 형성된 드라이버 니브(nib)를 가진 생크를 구비한다. 니브(50)는 중앙 코어(54)로부터 반경방향으로 연장 형성되는 4개 블레이드(42)를 설명된 실시예에서는 구비한다. 코어(54)와 블레이드(52)는 도2에 설명된 홈과 대응하도록 정렬 배치된다. 각 쌍으로 이루어진 인접한 블레이드(52) 사이에 코어(54)의 영역에는 코어의 단부를 향하는 방향으로 하방향으로 연장되는 신장 융기부(56)가 제공될 수 있다. 융기부(56)는 상술된 무엔칭거의 특허에서 보다 전체적으로 기술되는 바로서, 홈의 중간 벽(18)에 형성되는 벨리의 하부 영역과 결합할 수 있다. 드라이버의 팁(58)은 도시된 바와 같은 원추형 구조 또는 필요에 의해서는 다른 구조로 형성된다. 일반적으로, 홈의 저부 벽(20)과 드라이버의 팁(58)은 홈의 저부와 드라이버 팁(58) 사이에 약간 간극이 남도록 서로 정확하게 일치하지 않는다. 상기 간극은 홈 안으로 완전하게 삽입되는 드라이버의 성질에 역효과를 주지 않도록 파편 또는 과도한 페인트용의 공간을 제공한다.
블레이드(52)에는 블레이드 면(64)으로부터 상승된 적어도 1개, 양호하게는 다수의 리브(60)가 제공된다. 리브는 양호하게 홈의 토오크 패드(36)와 결합하여 안으로 파고 들어가도록 채택되는 신장 융기부(62)를 가진 단면으로 삼각형인 것이다. 각각의 리브(60)는 반경 내부 방향으로 점진적으로 감소하는 단면 구역과 높이를 가진다. 결과적으로, 블레이드의 표면(64)으로부터 측정된 각각의 리브(60)의 높이는 내부 반경방향으로 점진적으로 감소한다. 단면으로 보았을 때(도9a), 리브(60)의 융기부(62)는, 블레이드의 단부 벽(66) 근처에 최대 폭으로부터 반경 내부방향으로 블레이드 엔벨로프가 테이퍼지게 나타낸 바와 같이 블레이드용 엔벨로프를 한정하는 것으로 고려된다. 설명된 실시예에서, 블레이드 엔벨로프도 형성하는 융기부(62)에 의해 한정된 각도(A)는 약 1도 내지 약 5도 정도에 있도록 의도된다. 최대 높이가 단부 벽(66)에 있거나 또는 인접하여 있도록 리브를 제공하여, 리브(60)가 홈의 토오크 패드(36)와 완전하게 결합되는 것을 보장한다. 또한, 리브(60)는 단부 벽(66)에 대해 기본적으로 수직 방향을 따라서 연장되어, 다수의 리브(60)가 토오크 패드와 결합하도록, 토오크 패드의 길이방향 치수에 대해 대체로 횡단하는 신장형 토오크 패드의 면과 결합한다. 드라이버에 샤프한 리브가 패스너 측벽에서 유사하고 가느다란 샤프한 리브를 횡단하여 결합하는 상술된 시몬스의 특허에 기술된 리브 결합과 다르게, 본 발명은 토오크 패드의 폭에 대응하는 다수의 한정된 길이를 오버하여 토오크 패드와 리브가 결합할 수 있다. 시몬스의 특허에 기술된 십자 리브 정렬에서는, 드라이버와 홈 리브 사이에 접촉이 매우 작은 포인트 모양 영역 위에서 발생한다. 응력은 패스너 리브의 현저한 변형이 초래될 정도로 매우 높게 된다. 본 발명에서, 캠-아웃을 저지하기에 충분하게 토오크 패드 면과 리브가 결합하여 변형하더라도, 힘이 토오크 패드를 따라서 다수의 접촉 영역 위에서 이격되고 그리고 대체로 덜 집중되도록 분배된다. 각각의 토오크 전달 영역은 토오크 패드의 폭에 대응하는 길이 이상으로 연장된다. 결과적으로, 드라이버의 캠-아웃을 방지하기에 충분하더라도 변형의 정도는 홈의 임의적 부분에 충분하게 손상을 주기에 충분하지 않다. 본 발명의 이러한 면의 이점 중에서는 홈에 도금에 대한 손상이 감소되고 반면에 캠-아웃에 대한 내성의 수준을 높게 유지할 수 있다.
드라이버 블레이드에 의해 형성된 엔벨로프는 드라이버 블레이드의 단부 벽(66) 근처에서 최대폭으로 있다. 드라이버 엔벨로프는 본 발명의 홈과 마찬가지로 종래 홈의 엔벨로프 내에 설치된다. 종래 홈에 사용할 시에는, 블레이드의 외부 영역에 보다 넓어진 형상이 측벽의 반경 외부방향 영역과의 드라이버 블레이드의 결합을 향상시키어서 유효한 토오크 분배에 적합한 최대 모멘트 아암을 제공한다. 다수의 리브의 높이 및 이격 패턴은 과도한 변형을 발생하는 스크루 헤드 안으로의 과도한 침투동작으로부터 리브를 보호하는 역할을 하는 것이다.
드라이버 비트는 블레이드(54)가 호빙 다이(hobbing die)에 의해 형성되는 종래 기술을 사용하여 형성된다. 블레이드(52)는 종래 카운터파트 드라이버의 블레이드보다 약간 더 작은 폭으로 형성된다. 다음, 리브(60)가 블레이드에 재료가 코이닝 다이 캐버티를 충진하도록 흐르는 코이닝 프로세스에 의해 블레이드 면에 형성된다. 코이닝 다이는 상술된 바와 같이 리브 생성 구조를 제공하도록 구조된다.
안정화 리브와의 블레이드 접촉은 패스너 구동 시에 주요한 요소는 아니다. 일반적으로 드라이버는 드라이버를 삽입 및 후퇴하는데 필요한 소량의 설계된 간극을 취하도록 홈 내에서 약간 회전한다. 드라이버에 주어진 토오크 부하량에 맞는 블레이드를 따르는 최대 위치변경은 회전 중심으로부터 최대 원거리로 이격된 지점에서 발생한다. 따라서, 외부 모서리 근처에 블레이드 면은 어느 정도 현저한 결합 힘이 안정화 리브에서 발생하기 전에 토오크 패드에 대한 최대 결합력으로 회전한다.
본 발명은 또한 홈을 가진 패스너의 헤드를 형성하는데 채택되는 헤딩 펀치의 설비를 구비하는 것이다. 홈는 2개 송풍 헤더가 있는 종래 헤딩 기술로 형성되는 것이다. 도10, 도11, 및 도12는 간단하게 된 십자 홈을 형성하는 구조로 이루어진 펀치(70)를 설명하는 도면이다. 펀치는 면으로부터 돌출된 일체형 니브(76)와 면(74)을 가진 동체(72)를 구비한다. 니브(76)는 홈 형상의 보완부이며 그리고 펀치의 면은 여기에서는 납작한 헤드로서 도시된 의도적인 스크루 헤드의 모양에 대한 보완 형태이다. 니브(76)는 코어(78)로부터 반경 외부방향으로 연장되는 다수의 블레이드(80)와 중심 코어(78)를 구비한다. 각각의 블레이드(80)는 한 쌍의 측벽(82, 82')과 단부 벽(84)을 구비하고, 단부 벽은 코어의 외부 단부(86)로부터 외부방향으로 경사진다. 펀치 블레이드의 측벽에는 홈 윙의 측벽에 형성되는 홈 영역(32)의 구조와 대체로 동일한 구조 및 단면 구역을 형성하는 돌출부(88)가 설치된다. 돌출부(88)는 필요한 홈 구조에 따라 형성되며, 각각의 블레이드의 일 면 또는 양 면에 형성된다. 펀치에 있는 면의 모두는 언더컷팅이 없는 양의 드레프트 각도를 가져서, 펀치가 패스너에 손상을 끼치지 않고 헤드 및 홈으로부터 후퇴된다.
상술된 바로부터, 본 발명은 토오크가 홈의 소성변형이 저하되지만 홈의 결합은 충분하게 패스너에 적용되어 캠-아웃을 저하하여서 안정된 토오크 전달을 제공하는 홈진 헤드 패스너 구동 시스템을 제공한다. 홈은 현재 상용되는 드라이버에 사용될 수 있는 것이며, 본 발명의 드라이버는 상용적인 홈에 사용할 수 있다. 본 발명의 드라이버 및 홈을 함께 사용하면, 토오크 전달 효율이 향상되면서 또한, 캠-아웃도 저지한다.
본 발명에 대한 상술된 설명은 단지 설명을 목적으로 기술된 것이고, 본 기술의 숙련자는 첨부 청구범위 내에서 다른 변경 및 변형을 할 수 있다.

Claims (20)

  1. 단부에 형성된 드라이버-결합식 홈을 가진 나사식 패스너에 있어서, 상기 홈은,
    중심부와,
    각각이 한 쌍의 측벽과 단부 벽에 의해 형성되며, 중심부로부터 외부 반경방향으로 연장 형성되는 다수의 윙과,
    홈의 중심부와 단부 벽 사이에 상당히 상승된 토오크 패드를 형성하도록 그 합체된 단부 벽의 반경 내부방향으로 형성된 경감 영역을 가진 1개 이상의 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토오크 패드는 측벽의 반경 외방향으로 배치된 모서리를 따라서 연장되는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  3. 제1항에 있어서, 상기 토오크 패드는 측벽의 정상부로부터 하방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  4. 제1항에 있어서, 상기 토오크 패드는 측벽의 저부로 하방향 연장되는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  5. 제1항에 있어서, 상기 토오크 패드는 측벽의 상부로부터 측벽의 저부로 완전하게 연장되는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  6. 제1항에 있어서, 상기 윙의 각각은 1개 이상의 토오크 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  7. 제1항에 있어서, 각각의 윙에 있는 측벽의 하나는 토오크 패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  8. 제1항에 있어서, 홈에 있는 각각의 측벽은 토오크 패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  9. 제1항에 있어서, 측벽의 반경 내부방향 부분을 따라서 수직적 안정화 리브를 한정하도록 형성된 경감 영역이 있는 각각의 측벽을 더 포함하고, 안정화 리브는 경감 영역의 반경방향 내부 모서리를 한정하는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  10. 단부와 드라이버-결합식 홈을 가진 나사식 패스너에 있어서, 상기 홈은
    중심부와,
    각각이 한 쌍의 대향 측벽과 단부 벽을 가지며, 중심부로부터 외부 반경방향으로 형성된 다수의 윙을 포함하며,
    중심부, 단부 벽, 그리고 측벽의 일 부분은 미리 정해진 기하형상과 치수에 대응하는 기하형상과 치수를 가진 엔벨로프를 형성하고,
    측벽의 각각의 부분은 홈 엔벨로프의 외부방향으로 배치된 면을 형성하도록 경감되는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  11. 단부에서 드라이버-결합식 홈을 가진 나사식 패스너에 있어서, 상기 홈은
    중심부와,
    각각이 한 쌍의 측벽과 단부 벽에 의해 형성되며, 중심부로부터 외부 반경방향으로 형성된 다수의 윙과,
    윙의 각각의 적어도 일 벽에 형성되는 토오크 패드를 포함하며,
    토오크 패드는 토오크 패드의 부재 시에 전체 측벽에 의해 한정되는 대응중심의 반경 외부방향으로 배치된 대응중심을 한정하도록 배치되고 지향되는 것을 특징으로 하는 나사식 패스너.
  12. 나사식 패스너의 단부에서 홈과 결합하는 드라이버에 있어서,
    생크 부분과, 생크 부분의 단부에 형성된 홈-결합 부분과,
    1개 이상의 윙의 적어도 1개의 구동 벽에 형성된 적어도 일 리브(rib)를 포함하며,
    상기 홈-결합 부분은 중앙 코어와 코어로부터 반경방향으로 있는 다수의 블레이드를 구비하고, 각각의 블레이드는 적어도 일 구동 벽과 외부 벽을 갖고,
    상기 리브는 윙의 외부 벽에 대해 수직적으로 연장되도록 지향된 것을 특징으로 하는 드라이버.
  13. 제12항에 있어서, 상기 리브는 반경 내부방향으로 단면적이 감소하는 것을 특징으로 하는 드라이버.
  14. 제12항에 있어서, 상기 리브의 최외측 단부는 드라이버 블레이드의 최대폭 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 드라이버.
  15. 제12항에 있어서, 상기 리브는 횡 단면으로 삼각형인 것을 특징으로 하는 드라이버.
  16. 나사식 패스너의 단부에서 홈과 결합하는 드라이버에 있어서,
    생크 부분과, 생크 부분의 단부에 형성된 홈-결합 부분과,
    1개 이상의 윙의 적어도 1개의 구동 벽에 형성된 적어도 일 리브(rib)를 포함하며,
    상기 홈-결합 부분은 중앙 코어와 코어로부터 반경방향으로 있는 다수의 블레이드를 구비하고, 각각의 블레이드는 적어도 일 구동 벽과 외부 벽을 가지며,
    상기 리브는 리브의 최외측 단부가 드라이버 블레이드의 최광폭 부분을 형성하도록 반경 내부 방향으로 단면적이 감소하는 것을 특징으로 하는 드라이버.
  17. 단부에 형성된 드라이버-결합식 홈과 그와 함께 사용되는 드라이버를 가진 나사식 패스너에 있어서,
    중앙부와, 중앙부로부터 외부 반경방향으로 있는 다수의 윙을 가진 홈을 포함하며,
    각각의 윙은 한 쌍의 측벽과 단부 벽으로 한정되고, 측벽들 중 적어도 일부는 홈의 중심부와 단부 벽 사이에 상승된 토오크 패드를 형성하도록 합체된 단부 벽의 반경 내부방향으로 형성된 경감 영역을 가지고,
    드라이버는 생크 부분의 단부에 형성된 홈-결합 부분과 생크 부분을 포함하며, 홈-결합 부분은 중앙 코어와 이 코어로부터 반경방향으로 있는 다수의 블레이드를 포함하고, 각각의 블레이드는 적어도 일 구동 벽과 외부벽을 가지고, 적어도 일 리브는 윙의 적어도 한 개의 적어도 일 구동 벽에 형성되고, 리브의 반경방향 최외측 단부는 드라이버 블레이드의 최광폭 부분을 형성하고,
    홈에 의해 형성된 엔벨로프는 리브 드라이버에 의해 형성된 엔벨로프에 수용적으로 있고, 토오크 패드와 리브의 최외측 단부는 서로 결합가능하여 드라이버와 홈이 정합할 때에 드라이버로부터 토오크 패드에 토오크를 전달하는 것을 특징으로 하는 홈 패스너 및 드라이버.
  18. 제17항에 있어서, 홈의 기하형상 및 치수용으로 미리 정해진 한정 스펙에 상응하는 경감 영역을 구비하지 않는 홈의 상기 부분에 의해 형성된 홈 엔벨로프와,
    경감된 홈에서와 같은 종래 홈에 수용되는 리브 드라이버에 의해 형성된 엔벨로프를 포함하며,
    상기 홈 엔벨로프는 상기 리브 드라이버에서와 같이 홈 엔벨로프의 기하형상 및 치수에 대응하는 미리 형성된 기하형상 및 치수 스펙을 가진 종래 드라이버에 수용되는 것을 특징으로 하는 홈 패스너 및 드라이버.
  19. 홈진 헤드 나사식 패스너의 헤드를 형성하는 펀치에 있어서,
    펀치 본체는 면 및 상기 면으로부터 돌출된 일체형 니브를 가지고, 니브는 패스너 홈의 보완 모양이고 면은 의도적 스크루 헤드의 형태와의 보완형태이고,
    니브는 코어로부터 반경 외부방향으로 연장되는 다수의 블레이드와 중앙 코어를 구비하고, 블레이드의 각각은 한 쌍의 측벽과 단부 벽을 가지고, 단부 벽은 코어의 외부 영역으로부터 외부 상방향으로 경사지며,
    그 상부 단부에 블레이드는 일체형 구조를 형성하도록 펀치의 면에 합류되고,
    일 블레이드의 측벽의 적어도 하나는 블레이드의 단부 벽 쪽으로 하방향으로 펀치의 단부 면으로부터 연장하며, 상승 영역을 한정하는 구조로 되고, 상승 영역은 블레이드 측벽의 상승 및 비상승 부분의 연결부를 따라서 연장되는 적어도 일 라이저에 의해 한정되며, 라이저와 상승 면의 각각은 양의 드레프트 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 펀치.
  20. 나사식 패스너의 헤드에 홈을 형성하는 방법에 있어서,
    패스너의 단부에 대하여 펀치의 면을 충돌시키는 단계와,
    상기 충돌 중에, 중심부와 그로부터 반경방향으로 있는 다수의 윙을 가진 홈을 형성하도록 패스너의 헤드 단부에 금속이 흐로도록 하는 단계와,
    윙을 형성하는 중에, 측벽을 따라서 경감 영역을 형성하도록 측벽을 형성하는 헤드의 일 부분이 흐르게 하는 단계를 포함하며,
    펀치의 단부는 패스너의 외부 모양의 적어도 일 부분을 형성하도록 외형지며, 각각의 윙은 한 쌍의 측벽과 단부벽을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
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