MX2007004232A - Sujetador accionado en espiral con rampa de acoplamiento. - Google Patents

Sujetador accionado en espiral con rampa de acoplamiento.

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MX2007004232A
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Gary Dilling
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Phillips Screw Co
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Abstract

El sujetador de esta solicitud se disena para facilitar la insercion de herramientas accionadas por energia giratoria en la cavidad del sujetador; la cavidad de este sujetador generalmente usa superficies de accionamiento configuradas de manera espiral y se forma en un orificio contrario en la superficie superior del sujetador; las salientes de accionamiento tienen superficies superiores que son comprimidas una distancia en el orificio contrario; se forma una superficie en rampa en cada una de las superficies superiores que provoca que un trozo congrio caiga en la cavidad de una manera acoplada; las superficies en rampa se construyen con porciones en rampa de remocion e instalacion.

Description

SUJETADOR ACCIONADO EN ESPIRAL CON RAMPA DE ACOPLAMIENTO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta solicitud se relaciona en general con los sistemas de accionamiento para sujetadores roscados, herramientas para su fabricación y accionadores para aplicar un torque a tales sujetadores. De manera más específica, esta solicitud se relaciona con sujetadores que emplean accionadores del tipo con aletas. En particular, los sujetadores tienen un hueco que proporciona superficies de accionamiento espirales y además en donde el hueco está diseñado para facilitar el acoplamiento de un accionador giratorio.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sujetadores roscados utilizados comúnmente en las aplicaciones industriales, típicamente son accionados por herramientas mecánicas a altas velocidades bajo altas cargas de torque. Tales condiciones presentan condiciones de diseño difícil, particularmente con respecto a los sistemas de accionamiento y más particularmente, con los sujetadores roscados que tienen un hueco que se acopla con el accionador en la cabeza del sujetador. Idealmente, tal sistema de accionamiento debe fabricarse fácilmente, tanto para el hueco como para la geometría de la cabeza, así como para las herramientas asociadas para formar la cabeza del sujetador y los accionadores para acoplarse con el hueco. La resistencia de la cabeza del sujetador no debe afectarse de manera adversa por el hueco. El accionador debe ser ¡nsertable fácilmente en, y extraerse fácilmente del hueco. El accionador y el hueco, cuando se hacen corresponder, deben distribuir las cargas de los esfuerzos de manera uniforme para evitar la formación de regiones de esfuerzos altamente localizados, que pueden resultar en la deformación del hueco o el accionador, o ambos, conduciendo a la falla prematura del sistema de accionamiento. El sistema de accionamiento debe resistir la salida excéntrica del accionador del hueco cuando el sujetador es accionado. En muchas aplicaciones, es muy importante que el sujetador deba ser capaz de soportar varios ciclos, como en aplicaciones en donde los sujetadores deben retirarse con el fin de retirar o reemplazar partes, o para retirar o reemplazar paneles de acceso. El sistema de accionamiento del sujetador idealmente debe ser capaz de tales ciclos repetidos, particularmente en medios en donde el hueco puede contaminarse, pintarse, corroerse, o afectarse de otra manera adversamente durante el uso. En tales medios, es esencial que el sistema de accionamiento mantenga el acoplamiento de accionamiento mientras que se aplica el torque en una dirección de retiro. Puede ser necesario que el sistema de accionamiento sea capaz de aplicar niveles incluso mayores de torque cuando se retira el sujetador, como puede ocurrir cuando el sujetador tiene un torque excesivo durante el montaje inicial, o en donde se desarrolla corrosión en la interfaz, en las roscas acopladas o si el ciclado térmico de los componentes montados ha puesto esfuerzos incrementados en el sujetador. Cuando una o más de éstas y otras características pueden presentar consideraciones que compiten, puede hacerse el compromiso de una a favor de otra. Una variedad de configuraciones de huecos y accionadores son de uso común, incluyendo un número de huecos cruzados, tales como aquéllos descritos en la Patente de E.U.A. No. 24,878 (Smith et al.); la Patente de E.U.A. No. 3,237,506 (Muenchinger) y la Patente de E.U.A. No. 2,474,994 (Tomalis). Otras geometrías del sujetador incluyen geometrías con múltiples lóbulos del tipo descrito en la Patente de E.U.A. No. 3,763,725 (Reiland) y sistemas de accionamiento con salientes, como se describe en la Patente de E.U.A. No. 4,187,892 (Simmons). También entre las configuraciones comunes del hueco, está el sistema Alien que es esencialmente un receptáculo con forma hexagonal de pared recta que es receptivo para un accionador de forma similar. Con la excepción de los sistemas con salientes, las paredes y caras del accionador y el hueco, típicamente se diseñan para ajustarse de manera estrecha unas con otras en un esfuerzo para lograr un contacto cara a cara de las superficies de accionamiento y accionadas. Con los sujetadores de hueco cruzado, tal acoplamiento cara a cara puede ocurrir únicamente, si lo hay, cuando el accionador se alinea de manera apropiada y se asienta dentro del hueco. Como una materia práctica, sin embargo, con el fin de permitir que el accionador se inserte en el hueco, necesariamente debe haber algún espacio entre los dos. La necesidad de tal espacio es aún más crítica con huecos que tienen paredes de accionamiento sustancialmente verticales, como en la patente '725 de Reiland y los sistemas de cabeza Alien. En todos estos sistemas, el resultado práctico de la necesidad para tal espacio, es que e! contacto cara a cara sustancial, de un área amplia entre las superficies del accionador y el hueco se logra rara vez, si es que se logra. Con la mayoría de los sistemas de accionamiento para sujetadores roscados, el accíonador coincide con el hueco en la cabeza de una manera que resulta en el contacto puntual o lineal más que el contacto cara a cara en un área amplia. El área real de contacto típicamente es sustancialmente menor que el contacto cara a cara completo. En consecuencia, cuando se aplica un torque por el accionador, las fuerzas aplicadas a la cabeza del tornillo tienen a concentrarse en áreas localizadas, lo que resulta en esfuerzos altamente localizados. Tales esfuerzos altamente localizados pueden deformar plásticamente el hueco, formando rampas u otras deformaciones que resultan en el desacoplamiento prematuro, no intencionado del accionador del hueco. Las dificultades anteriores se han reconocido en la técnica. Por ejemplo, la Patente de E.U.A. No. 2,248,695 (Bradshaw), describe un arreglo de cabeza de tornillo y accionador, en el cual las caras de accionamiento y accionadas del accionador y el sujetador, respectivamente, están curvas y se localizan excéntricamente con respecto al eje del tornillo. En el sujetador de Bradshaw, cualquier "curvatura adecuada" tal como circular o espiral logarítmica puede utilizarse siempre que estén orientadas para unirse o asegurarse juntas mediante acoplamiento friccional. Sin importar las enseñanzas de Bradshaw, los sistemas de accionamiento del sujetador posteriores, como aquéllos referidos anteriormente, no parecen haber adoptado las enseñanzas de Bradshaw de basarse en un acoplamiento friccional. Un sistema de accionamiento para maximizar el área superficial acoplable entre el accionador y el hueco se describe en la Patente de E.U.A. No. 5,957,645, la cual está poseída comúnmente con la solicitud objeto. La descripción de la patente '645 se incorpora en esta solicitud como referencia. El hueco y el accionador de la patente '645 se construyen con superficies de acoplamiento configuradas espiralmente. Las ventajas de la invención descritas en la patente '645 se logran configurando las superficies de accionamiento y accionadas del accionador y el sujetador, respectivamente, para conformarse a un segmento de una espiral y, particularmente, en una configuración en espiral que permite una separación sustancial y generosa entre el accionador y el hueco durante la inserción y el retiro del accionador, pero en la cual el accionador completamente asentado se permite que gire para tomar ese espacio. Las configuraciones en espiral de las paredes de accionamiento del accionador y las paredes de que se acoplan al accionador del hueco son tales que cuando las paredes en espiral se acoplan, lo hacen sobre un área relativamente amplia, aplicando y distribuyendo por lo tanto el esfuerzo sobre esa área amplia. Las paredes de accionamiento y accionadas configuradas espiralmente, están orientadas para dirigir una porción principal del torque aplicado sustancialmente normal al radio del sujetador, con poca dependencia, si la hay, del acoplamiento friccional, casi tangencial. Aunque cada uno de los sistemas de accionamiento con múltiples lóbulos tiene algunas similitudes y diferencias, es común entre ellos que conforme el acoplamiento del hueco y el accionador se optimiza, la inserción del accionador se vuelve más problemática. La alineación relativamente precisa entre el accionador y los lóbulos se requiere con el fin de obtener un acoplamiento rápido y completo. Esto es especialmente crítico en la producción y otros medios en donde el accionador se gira generalmente conforme se acopla con el hueco de un sujetador. En el modo de rotación, incluso en instalaciones manuales simples, la falla de la alineación apropiada del accionador en el hueco, puede generar la deformación de la cabeza del sujetador e incluso la destrucción del sujetador. Existen varias soluciones para este problema en la técnica anterior. Las Patentes de E.U.A. Nos. 2,77,353, 3,253,625 y 3,620,106, describen una variedad de configuraciones del hueco que mejoran la inserción inicial, que se aplican a diseños del accionador específicos. Más recientemente, la Patente de E.U.A. No. 5,171 ,117, expedida a Seidl en 1992, y que describe una superficie de guía 27 para la adaptación a un hueco con múltiples lóbulos. La superficie de guía de este sistema se extiende sobre la superficie superior de un lóbulo y se inclina gradualmente hacia abajo en la instalación del sujetador. Esta configuración es difícil de fabricar y facilita únicamente la instalación. Es contraproducente el acoplamiento de accionadores en la dirección de retiro del sujetador. Es un propósito de esta ¡nvención, construir una superficie en el lóbulo de un hueco que se fabrique fácilmente y proporcione rampas en ambas direcciones de rotación del sujetador.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El sujetador de esta solicitud está diseñado para facilitar la inserción de las herramientas mecánicas accionadas de manera giratoria en el hueco del sujetador. El hueco de este sujetador generalmente utiliza superficies de accionamiento configuradas espiralmente y se construye con cuatro lóbulos sobresalientes hacia adentro radialmente, que definen las aletas del hueco. Los lóbulos se forman en un orificio escariado en la superficie superior del sujetador y cada uno tiene una superficie superior que está rebajada una distancia en el orificio escariado. Una superficie de rampa se forma en las superficies superiores, que causan que una broca giratoria caiga en el hueco de una manera acoplada. La superficie de la rampa se construye con porciones de rampa para el retiro y la instalación. La porción de rampa de retiro se extiende desde un vértice de un borde trasero en un sector de una circunferencia predeterminada. La porción de la rampa de retiro se forma para declinarse a un ángulo compuesto generalmente hacia abajo, radialmente hacia adentro hacia el eje del sujetador, y generalmente hacia abajo en la dirección de retiro. Una porción de la rampa de instalación se extiende desde el vértice de la superficie de la rampa a su borde delantero en un sector de otra circunferencia predeterminada. La porción de la rampa de instalación se forma para declinarse a un ángulo compuesto generalmente hacia abajo, radialmente hacia adentro hacia el eje del sujetador y generalmente hacia abajo en la dirección de la instalación. De esta manera, se proporciona un hueco del sujetador que puede fabricarse utilizando técnicas familiares y que facilite el acoplamiento en las direcciones de instalación y de retiro.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS El sujetador de esta invención se explica con más detalle a continuación con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 es una vista en perspectiva de un tornillo con cabeza plana que tiene un hueco configurado de manera espiral; La Figura 2 es una vista en sección transversal de un tornillo con cabeza plana que tiene una superficie lobulada con rampas de acuerdo con esta invención; La Figura 3 es una vista en sección en perspectiva de un sujetador que tiene una rampa de acoplamiento de esta invención; La Figura 4 es una vista en perspectiva de un troquel para utilizarse para hacer el hueco de la Figura 2; La Figura 5 es una vista superior del troquel de la Figura 4; La Figura 6 es una vista en sección lateral del troquel de la Figura 4, tomada a lo largo de las líneas de las secciones 8-8 de la Figura 5; Las Figuras 7a-7e ilustran los pasos en la construcción de un troquel para utilizarse en la formación del hueco de esta invención; y Las Figuras 8a-8b ilustran la formación en frío del hueco de esta invención, utilizando el troquel de las Figuras 7a-7e.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La Figura 1 ¡lustra un sujetador roscado 10 ejemplar, que tiene un cuerpo 12 con roscas 14 formadas en un extremo y una cabeza 16 con un hueco 18 formado en el otro extremo. La cabeza 16 puede formarse en una máquina de cabezal de dos sopladas convencional, en la cual el extremo de un alambre u otro material del cual se hace el sujetador se sostiene en una matriz en la máquina del cabezal y su extremo de la cabeza se impacta, primero con un troquel que forma parcialmente la cabeza, y a continuación con un troquel de acabado que termina la cabeza y forma el hueco que se acopla con el accionador.
El hueco 18 se ¡lustra como que tiene una porción central 20 y una pluralidad de aletas que se extienden radialmente hacia fuera 22. El hueco en la modalidad de la Figura 1 se forma de manera que cada una de sus aletas 22 tienen una pared de instalación 24 (suponiendo una rosca derecha 14) y una pared de retiro 26. La pared de instalación 24 y la pared de retiro 26, de manera preferida se forman para ser sustancialmente verticales, que definen o se aproximan estrechamente a una superficie cilindrica paralela al eje longitudinal del tornillo. El fondo del hueco puede definirse por una pared inferior cónica 28. El extremo radialmente externo de cada aleta puede contornearse para proporcionar una transición curvada de manera uniforme 30 entre la pared de instalación 24 y la pared de retiro 26 de la aleta. El hueco también incluye una pared de transición interna 32 entre la pared de instalación 24 de una aleta 22 y la pared de retiro 26 de la siguiente aleta adyacente 22. Deberá entenderse que la invención puede incorporarse en sujetadores roscados en una amplia variedad de configuraciones, incluyendo huecos generalmente del tipo cruciforme y aquéllos que tienen más o menos de cuatro aletas como se muestra. Aunque la ¡nvención objeto se describe con referencia a un acoplamiento del tipo espiral, esta invención puede ser igualmente efectiva en huecos que tienen otros esquemas de acoplamiento. El sujetador de esta invención es generalmente similar a aquél mostrado en la Figura 1 , pero ¡ncluye las modificaciones mostradas en la Figura 2. Como se indicó anteriormente, el sujetador 10 de esta solicitud, se diseña para facilitar la inserción de las herramientas mecánicas accionadas de manera giratoria en el hueco 18. El hueco 18 del sujetador 10 de esta ¡nvención se muestra mejor en la vista en sección de la Figura 2 anexa y en la vista en perspectiva de la Figura 3. El sujetador 10 comprende la cabeza 16 y el cuerpo 12. La cabeza 16 se construye con un hueco 18 formado en la superficie superior 7 de la cabeza 16. El hueco 18 se construye, por ejemplo, con cuatro lóbulos que sobresalen radialmente hacia adentro 3 que definen las aletas 22 del hueco. En el sujetador de está invención, los lóbulos 3 se forman en un orificio escariado 2 en la superficie superior 7 y tienen una superficie superior 8 que está rebajada una distancia d hacia el orificio escariado 2. Cada superficie de rampa 1 se forma de manera similar en la superficie superior rebajada 8 de los lóbulos 3, como se muestra en las Figuras 2 y 3, y se construye con una rampa 1 que se extiende sobre un sector de aproximadamente 90°. La rampa 1 y el orificio escariado 2 causan que una broca giratoria caiga en el hueco de una manera acoplada. La rampa 1 de la superficie del lóbulo 8 se construye con porciones de rampa de retiro y de instalación 5 y 6, respectivamente. La porción de la rampa de retiro 5 se extiende desde el vértice 9 de la rampa 1 al borde trasero 11 (utilizando una rotación en el sentido de las manecillas del reloj 40 de la Figura 1 como una referencia), para formar un sector de circunferencia x. La porción de la rampa de retiro 5, se forma para declinarse a un ángulo compuesto generalmente hacia abajo, radialmente hacia adentro hacia el eje del sujetador, y generalmente hacia abajo en la dirección de retiro (en la dirección en contra de las manecillas del reloj 41 en la Figura 1 ) a un ángulo A, como se muestra en la Figura 2. El ángulo A estará en el intervalo de 1° a 2°. La porción de la rampa de instalación 6 se extiende desde el vértice 9 de la rampa 1 al borde delantero 15 (utilizando una rotación en el sentido de las manecillas del reloj 40 de la Figura 1 como una referencia), para formar un sector de circunferencia y. La porción de la rampa de instalación 6 se forma para declinarse a un ángulo compuesto también generalmente hacia abajo, radialmente hacia adentro hacia el eje del sujetador y generalmente hacia abajo en la dirección de la instalación (dirección en el sentido de las manecillas del reloj 40) a un ángulo B, como se muestra en la Figura 2. El ángulo B está en el intervalo de 2° a 6°. En la modalidad de la Figura 2, la porción de la rampa 6 se extiende por un sector de sustancialmente 60° y la rampa 5 se extiende por un sector de sustancialmente 30°. Esto cambiará de acuerdo con el número de lóbulos, pero en general, el tamaño relativo de las porciones de la rampa será de aproximadamente 2 a 1 para facilidad de fabricación. El orificio escariado 2 ayuda en el acoplamiento del accionador acelerando el acoplamiento del accionador conforme se aproximada a la rampa 1. El orificio escariado 2 se construye a una profundidad mínima d, en el vértice 9 de la rampa 1 , que variará dependiendo del tamaño del sujetador, por ejemplo, 0.11176 milímetros (0.0044 pulgadas) para un sujetador que tiene un tamaño del hueco MT-1. La porción de la rampa 6 se declina al ángulo B del vértice 9 en la dirección de la instalación a una profundidad d-i. La porción de la rampa 5 se declina a un ángulo A en la dirección de retiro a una profundidad d2. Un troquel 50 se muestra en las Figuras 4-6 y se construye para utilizarse en la formación en frío del hueco de esta invención en un blanco del sujetador presionando bajo alta presión de una manera bien conocida. El troquel 50 se forma con lóbulos 52 para formar las aletas 22 del sujetador 10, mostradas en las Figuras 2 y 3. Los lóbulos 52 se extienden hacia afuera de las superficies 53 que están construidas para formar el orificio escariado 2 del sujetador 10. Las superficies 53 están contorneadas como una imagen especular de las porciones de la rampa 5 y 6, para formar la rampa 1 del sujetador 10. Para lograr esto, las superficies 53 se construyen con una porción 55 que se extiende del vértice 59 de la superficie 53 a la punta 61 del lóbulo adyacente 52, en la dirección en el sentido de las manecillas del reloj en la Figura 5, para formar un sector de circunferencia x. La porción 55 se forma para inclinarse a un ángulo compuesto generalmente hacia arriba, radialmente hacia adentro, hacia el eje del troquel y generalmente hacia arriba hacia la punta 61 en el ángulo A, como se muestra en la Figura 2. El ángulo A estará en el intervalo de 1° a 2°. Además, una porción 56 se extiende del vértice 59 de la superficie 53 a la punta 62 del lóbulo adyacente en la dirección en el sentido contrario a las manecillas del reloj de la Figura 5, para formar un sector de circunferencia y. La porción 56 se forma para inclinarse a un ángulo compuesto generalmente hacia arriba, radialmente hacia adentro hacia el eje del troquel y generalmente hacia arriba hacia la punta 62 en un ángulo B, como se muestra en la Figura 2. El ángulo B estará en el intervalo de 2o a 6°. En la modalidad de la Figura 5, la porción 56 se extiende por un sector de sustancialmente 60° y la porción 55 se extiende por un sector de sustancialmente 30°. Esto cambiará de acuerdo con el número de lóbulos, pero en general el tamaño relativo de las porciones de la rampa será de aproximadamente 2 a 1 para facilidad de fabricación. El punzón 50 se construye, como se muestra en las Figuras 7a a 7e, y se utiliza a continuación para formar en frío el sujetador 10 de una manera bien conocida, como se muestra en las Figuras 8a y 8b. Para construir el troquel 50, se utiliza una operación EDM con alambre para construir una matriz o fresa matriz 70, como se muestra en la Figura 7a a 7e, para formar en frío un punzón a partir del cual el hueco el sujetador 10 puede hacerse. La fresa matriz 70 se construye de un blanco 71 de un cuerpo de una barra de acero, por ejemplo, de 2.54 centímetros (una pulgada) de largo por 2.54 centímetros (una pulgada) de diámetro, que se rectifica sin centro a una tolerancia de 2.54 centímetros (una pulgada) +0.0005/-0.0000. Los extremos del blanco necesitan ser paralelos y cuadrados con el diámetro exterior. Las tolerancias estrechas son necesarias para asegurar una operación EDM con alambre exitosa. Como se muestra en la Figura 7a, un orificio central 72 se perfora axialmente en el blanco 71 a un diámetro menor que el diámetro del pie del hueco 18. El blanco completamente dimensionado y perforado 71 se coloca a continuación en un aditamento EDM con alambre, con el alambre insertado a través del orificio 72. El EDM con alambre se programa para cortar un bloque de material para formar una cavidad de la matriz 73 con la forma de un hueco espiral 18, como se muestra en la Figura 2. Para lograr las porciones 55 y 56 en cada lóbulo en el troquel 50, una sonda EDM 80 se maquina con los contornos de las superficies 53, como se muestra en la Figura 7c. Las superficies 81 , 82, 83 y 84 se maquinan en una sonda 80. Con el fin de obtener la forma requerida para las superficies de la rampa, las superficies 81-84 se maquinan a ángulos compuestos de 9 y15 grados. Utilizando la sonda 80, como se muestra en la Figura 7d, puede formarse un orificio escariado 74 que tiene superficies de rampa 75 y 76 en cada lóbulo. La cavidad de la matriz 73 de la fresa matriz 70 se termina entonces con la forma del hueco 18 del sujetador 10, como se muestra en la Figura 7e. La fresa matriz 70 se utiliza entonces para hacer el troquel 50 mediante prensado. El sujetador 10 puede hacerse mediante formación en frío de un blanco utilizando el troquel 50 como se muestra en Figuras 8a y 8b. Aunque la invención se ha descrito con referencia a las modalidades específicas, la descripción de las modalidades específicas es ilustrativa únicamente, y no debe considerarse como limitante del alcance de la invención. Varias otras modificaciones y cambios pueden ocurrírsele a aquellos con experiencia en la técnica, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un hueco formado en la superficie superior de un sujetador, el hueco comprende: múltiples lóbulos que se extienden radialmente hacia adentro, que definen superficies de accionamiento configuradas espiralmente, las superficies de accionamiento se extienden sustancialmente de manera axial, de las superficies superiores orientadas hacia fuera de los lóbulos hacia el fondo del hueco, las superficies de accionamiento se construyen para el acoplamiento con una herramienta de accionamiento correspondiente para girar el sujetador en las direcciones de instalación y retiro alrededor de un eje longitudinal, el hueco comprende además: un orificio escariado sustancialmente cilindrico, lineal o axialmente, construido en una superficie superior de la cabeza del sujetador, en donde las superficies superiores orientadas hacia fuera de los lóbulos múltiples, están rebajadas en los mismos; una superficie de rampa que no es de accionamiento construida en cada uno de los múltiples lóbulos en las superficies orientadas hacia fuera de los mismos, cada una de las superficies de la rampa comprende además: una porción de la rampa de instalación que se extiende radialmente hacia adentro y circunferencialmente en la dirección de la instalación desde un vértice de la superficie de rampa, en donde la porción de la rampa de instalación se declina desde el vértice a un ángulo compuesto tanto de manera radial como circunferencial; y una porción de rampa de retiro que se extiende radialmente hacia adentro y circunferencialmente en la dirección de retiro desde el vértice de la superficie de la rampa, en donde la porción de la rampa de retiro se declina del vértice a un ángulo compuesto tanto de manera radial como circunferencial; y además en donde la porción de la rampa de instalación y la porción de la rampa de retiro están adaptadas para impulsar una herramienta de accionamiento giratorio en acoplamiento por correspondencia con las superficies de accionamiento en las direcciones de instalación o retiro.
2.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la porción de la rampa de instalación forma un sector del orificio escariado que se extiende en una primera circunferencia predeterminada y una porción de la rampa de retiro forma un sector del orificio escariado que se extiende en una segunda circunferencia predeterminada, y en donde la circunferencia del primer sector es mayor que la circunferencia del segundo sector.
3.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la relación de la circunferencia del primer sector a la circunferencia del segundo sector es sustancialmente 2 a 1.
4.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la circunferencia del primer sector es 60° y la circunferencia del segundo sector es 30°.
5.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la porción de la rampa de instalación se declina circunferencialmente a un ángulo predeterminado.
6.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el ángulo predeterminado está en el intervalo de 2° a 6°.
7.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la porción de la rampa de retiro se declina circunferencialmente a un ángulo predeterminado.
8.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el ángulo predeterminado está en el intervalo de 1° a 2°.
9.- Un método para hacer un troquel para formar un hueco en la superficie superior de la cabeza de un sujetador, el hueco tiene múltiples lóbulos que se extienden radialmente hacia adentro, que definen superficies de accionamiento configuradas espiralmente, las superficies de accionamiento se extienden sustancialmente de manera axial, de las superficies superiores orientadas hacia fuera de los lóbulos hacia el fondo del hueco, las superficies de accionamiento se construyen para el acoplamiento con una herramienta de accionamiento correspondiente, para girar el sujetador en las direcciones de instalación y retiro alrededor de un eje longitudinal, el método comprende los pasos de: formar un orificio sustancialmente cilindrico, lineal o axialmente en un blanco de la matriz, formar múltiples lóbulos en el orificio para definir las múltiples superficies de accionamiento del hueco del sujetador; construir una superficie de rampa que no es de accionamiento construida en cada uno de los múltiples lóbulos de la matriz en las superficies orientadas hacia fuera de la misma, las superficies de la rampa están rebajadas una profundidad predeterminada en un orificio escariado en el orificio, cada una de las superficie de la rampa comprende además; una porción de la rampa de instalación que se extiende radialmente hacia adentro y circunferencialmente en la dirección de la instalación desde un vértice de la superficie de la rampa, en donde la porción de la rampa de instalación se declina desde el vértice a un ángulo compuesto tanto de manera radial como circunferencial; y una porción de rampa de retiro que se extiende radialmente hacia adentro y circunferencialmente en la dirección de retiro desde el vértice de la superficie de la rampa, en donde la porción de la rampa de retiro se declina desde el vértice a un ángulo compuesto tanto de manera radial como circunferencial; en donde la porción de la rampa de instalación y la porción de la rampa de retiro están adaptadas para impulsar una herramienta de accionamiento giratoria en acoplamiento por correspondencia con las superficies de accionamiento en las direcciones de instalación o retiro; y formar en frío el troquel prensando un blanco del troquel en la matriz.
10.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el paso de construir una superficie de la rampa en cada uno de los múltiples lóbulos en las superficies orientadas hacia afuera de los mismos, comprende además los pasos de: construir una sonda EDM con alambre sustancialmente cilindrica, formada para ajustarse dentro del orificio escariado, la sonda tiene una superficie de acoplamiento; construir una serie de superficies de formación que corresponden con el número de lóbulos de las superficies de acoplamiento, para formar los ángulos compuestos de las porciones de la rampa de instalación y retiro.
11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el paso de construir una serie de superficies de formación, comprende además el paso de maquinar cuatro superficies de formación a un ángulo compuesto de 9 y 15 grados.
12.- Un troquel para formar un hueco en la superficie superior de la cabeza de un sujetador, el hueco tiene múltiples lóbulos que se extienden radialmente hacia adentro, que definen superficies de accionamiento configuradas espiralmente, las superficies de accionamiento se extienden sustancialment? de manera axial, de las superficies superiores orientadas hacia fuera de los lóbulos hacia el fondo del hueco, las superficies de accionamiento se construyen para el acoplamiento con una herramienta de accionamiento correspondiente, para girar el sujetador en las direcciones de instalación y retiro alrededor de un eje longitudinal, el troquel comprende: una cabeza del troquel que se extiende hacia fuera desde un cuerpo a una punta que tiene lóbulos colocados para formar las superficies de accionamiento configuradas espiralmente, la cabeza del troquel tiene un primer diámetro en el cuerpo, y comprende además; una porción de base sustancialmente cilindrica, alineada axialmente, que tiene un segundo diámetro, la porción de base está construida hacia fuera del cuerpo del punzón, en donde el segundo diámetro es menor que el primer diámetro, y además en donde los lóbulos se proyectan hacia fuera desde la porción de base a la punta, y se extienden en la dirección radial al segundo diámetro, los lóbulos forman superficies con forma de aletas orientadas hacia fuera en la porción de base, entre cada lóbulo; una superficie de rampa que no es de accionamiento construida en cada una de las superficies con forma de aletas, cada una de las superficies de rampa comprende además: una porción de la rampa de instalación que se extiende radialmente hacia adentro y circunferencialmente en la dirección de la instalación desde un canal de la superficie de la rampa, en donde la porción de la rampa de instalación se inclina desde el canal a un ángulo compuesto de manera tanto radial como circunferencial; y una porción de la rampa de retiro que se extiende radialmente hacia adentro y circunferencialmente en la dirección de retiro desde un canal de la superficie de la rampa, en donde la porción de la rampa de retiro se inclina desde el canal a un ángulo compuesto de manera tanto radial como circunferencial.
13.- El troquel de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque la porción de la rampa de instalación forma un sector de la base que se extiende en una primera circunferencia predeterminada y la porción de la rampa de retiro forma un sector de la base que se extiende en una segunda circunferencia predeterminada, y en donde la circunferencia del primer sector es mayor que la circunferencia del segundo sector.
14.- El troquel de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la relación de la circunferencia del primer sector a la circunferencia del segundo sector es sustancialmente 2 a 1.
15.- El troquel de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la circunferencia del primer sector es 60° y la circunferencia del segundo sector es 30°.
16.- El troquel de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque la porción de la rampa de instalación se inclina circunferencialmente a un ángulo predeterminado.
17.- El troquel de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el ángulo predeterminado está en el intervalo de 2° a 6°.
18.- El troquel de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque la porción de la rampa de retiro se inclina circunferencialmente a un ángulo predeterminado.
19.- El hueco para un sujetador de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque el ángulo predeterminado está en el intervalo de 1° a 2°.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7255522B2 (en) * 2004-10-07 2007-08-14 Phillips Screw Company Spiral drive fastener with engagement ramp
US8041150B2 (en) * 2006-11-29 2011-10-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Method and apparatus for determining the surface area of a threaded fastener
US7891274B2 (en) * 2007-10-22 2011-02-22 Phillips Screw Company High strength fastener system
EP2283241A4 (en) * 2008-04-21 2012-04-04 Asia Fastening Us Inc TRAINING SYSTEM
US8256753B2 (en) * 2009-06-17 2012-09-04 Productivity Systems, Llc High-density fixture vise
EP2447550B1 (en) * 2009-06-24 2018-04-25 Osg System Products Co., Ltd. Screw tightening structure
JP5204887B2 (ja) * 2011-11-30 2013-06-05 日東精工株式会社 ねじ部品の頭部駆動穴
JP5391306B2 (ja) * 2012-05-11 2014-01-15 日東精工株式会社 ねじの駆動穴
DE102013105812A1 (de) * 2013-06-05 2014-12-11 Ejot Gmbh & Co. Kg Schraubenantrieb
US10697499B2 (en) 2015-03-19 2020-06-30 Acument Intellectual Properties, Llc Drive system with full surface drive contact
US10788077B2 (en) 2015-03-19 2020-09-29 Acument Intellectual Properties, Llc Drive system with full surface drive contact
US11458071B2 (en) 2017-05-11 2022-10-04 Scalpal Llc Torque enhancer device for grasping and tooling, and assemblies and uses thereof
USD848252S1 (en) * 2017-03-27 2019-05-14 Wamlez Pty Ltd Pan fastener with taper, pin and indents
USD847622S1 (en) * 2017-03-27 2019-05-07 Wamlez Pty Ltd Countersink fastener with taper, pin and indents
US11969864B2 (en) 2017-05-11 2024-04-30 Scalpal Llc Multi-tier torque enhancer driver and/or receiver and method of using same
US10221946B1 (en) 2017-09-06 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Security fastener
US11173589B2 (en) * 2018-11-06 2021-11-16 Bryce Fastener Company, Inc. Methods and apparatus for a fastener head having a dual zone socket area and a mating driver bit
USD887517S1 (en) * 2018-11-27 2020-06-16 Paul Leitner-Wise Firing pin retaining pin
CN110280977B (zh) * 2019-06-26 2023-08-01 东莞市顾卓精密组件有限公司 一种轴类零件加工方法及使用该方法的数控自动车床
WO2021162906A1 (en) * 2020-02-11 2021-08-19 Sheh Fung Screws Co., Ltd Fastener having improved wobble control, fastening system including the same, and method of forming the same
USD1011181S1 (en) * 2020-11-09 2024-01-16 Saris Equipment, Llc Nut and tool set

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US24878A (en) 1859-07-26 Mill for crushing quartz
BE433317A (es) 1938-03-17
US2474994A (en) 1942-12-30 1949-07-05 American Screw Co Screw socket
US2777353A (en) 1952-10-30 1957-01-15 Robert W Willis Screw socket construction having tool guiding means formed therein
US3166769A (en) * 1962-02-28 1965-01-26 Illinois Tool Works Method and apparatus for heading a fastener
US3170364A (en) * 1963-05-06 1965-02-23 Robert K Johnson Recessed head screw
US3253625A (en) 1963-08-21 1966-05-31 Gen Am Transport Driving bits for non-removable screw fasteners
US3237506A (en) 1963-10-22 1966-03-01 Phillips Screw Co Recessed head fasteners
US3269250A (en) * 1964-07-02 1966-08-30 Thomas & Betts Corp Universal screw head
US3324491A (en) * 1965-02-02 1967-06-13 Illinois Tool Works Method and apparatus for heading rotary fasteners
US3620106A (en) 1968-12-16 1971-11-16 Dixon Automatic Tool Wrench-type socket
US3763725A (en) 1971-07-14 1973-10-09 Textron Inc Threaded fastener device with torque control and driver therefore
ZA728229B (en) * 1972-11-21 1974-03-27 Utility Prod Ltd Recess in fastening element head and method of making it
US4187892A (en) 1974-09-12 1980-02-12 Phillips Screw Company Recessed screw heads and drivers
JPS54147363U (es) * 1978-04-04 1979-10-13
US4355552A (en) 1980-04-14 1982-10-26 Technofast, Inc. Recessed head screw
DE3808534A1 (de) * 1988-03-15 1989-09-28 J Vom Cleff A Sohn Gmbh & Co Ausbildung eines schraubelementes, insbesondere des kopfes einer schraube, und des zugehoerigen betaetigungswerkzeuges
JPH0781575B2 (ja) * 1990-11-26 1995-08-30 有限会社新城製作所 凹部付きねじ及びそのドライバビット
US5120173A (en) * 1991-07-26 1992-06-09 Phillips Screw Company Screw head with slant rib
US5171117A (en) 1991-10-16 1992-12-15 Textron Inc. Fastener with multilobular internal recess and tool entry ramps
US5207132A (en) * 1991-10-16 1993-05-04 Textron Inc. Elliptical lobed drive system
US5277531A (en) * 1992-09-10 1994-01-11 Snap-On Tools Corporation Device having socket with retention surfaces
IT1273374B (it) * 1994-03-04 1997-07-08 Assistenza Tecnica Srl Vite per serraggi di precisione
JP3411441B2 (ja) * 1996-03-29 2003-06-03 本田技研工業株式会社 取外し防止形十字穴付きねじ及び取外し防止形多角形穴付きねじ
KR20000052734A (ko) * 1996-10-24 2000-08-25 카츠유키 토츠 나사, 드라이버 비트 및 나사제조용 헤더 펀치
JPH1151022A (ja) * 1997-08-06 1999-02-23 Toshiba Corp プラスドライバ用ねじ
WO1999011177A2 (en) * 1997-09-05 1999-03-11 Deslauriers Richard J Self-retaining anchor track and method of making and using same
US5957645A (en) * 1997-10-31 1999-09-28 Phillips Screw Company Spiral drive system for threaded fasteners
JP4307583B2 (ja) * 1997-12-10 2009-08-05 勝行 戸津 ねじ及びドライバービットまたはレンチとの組合せ
US6698315B1 (en) 1998-04-13 2004-03-02 Wright Tool Company High torque wrenching system
US6199455B1 (en) 1999-03-08 2001-03-13 Jjct Enterprises, Inc. Driver, fastener and forming tool
US6626067B1 (en) * 2000-09-27 2003-09-30 Snap-On Technologies, Inc. Retention socket geometry variations
US6890139B2 (en) * 2002-02-26 2005-05-10 Phillips Screw Company Fastener having recess useable with multiple drivers and method of manufacture
US6935824B2 (en) * 2003-04-29 2005-08-30 Edmund A. Nowak, Jr. Tamper resistant screw
US7293949B2 (en) * 2004-04-15 2007-11-13 Phillips Screw Company Spiral drive fastener with friction engageable surface
US7255522B2 (en) * 2004-10-07 2007-08-14 Phillips Screw Company Spiral drive fastener with engagement ramp

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