NO180393B - Skrue med hodeutsparing - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en utsparet skrue omfattende et hode og en i dette dannet utsparing, idet utsparingen er dannet som en koaksial overlagring av to likesidet trekantede utsparinger som hver har buede toppunkter og er anordnet med en relativ vinkelforskjell på 60° rundt skruens lengdeakse, for derved å tilveiebringe seks inngrepsspor og seks drevne vinger som er dannet i utsparingen for å veksle med hverandre, og indre rygger av den drevne vinge er avfaset slik at det er dannet en konisk buet vedheftingsvegg som er innad skråttstilt i retning mot utsparingens bunn, slik at sideveggene av hver drevet vinge konvergerer for å danne en spiss ved den nedre ende av vedheftingsveggen idet den skjærer utsparingens bunn.

En utsparet skrue av ovennevnte type er kjent fra EP-A-0 524 617. Denne publikasjon viser en såkalt Torx-skrue ("TORX" er et registrert varemerke, se japansk bruksmønsterpublikasjon nr. Sho. 48-39959) av en type som er forbedret ved at den har konisk buede vedheftingsvegger. En slik Torx-skrue er vist på tegningenes fig. 6 og 7. Skruen omfatter et skruehode 1 i hvilket det er dannet en utsparing 2 som kan bringes i inngrep med et drivskjær. Denne utsparing er definert ved halvsylindriske, konkave flater 3 og halvsylindriske, konvekse flater 4 som veksler med hverandre, og hver konveks flate fortsetter jevnt over til de tilstøtende konkave flater. De konkave flater 3 er tilbaketrukket radialt og utover, idet de konvekse flater 4 rager frem radialt og innover, slik at de tilveiebringer seks spor 5 og seks tykke skovler eller vinger 6 som skal drives. De drevne sidevegger av hver vinge strekker seg rettlinjet parallelt med skruens akse. På grunn av dette særtrekk er Torx-skruene fordelaktige ved at det ikke oppstår noe problem med "utridning" av drivskjæret når dette drives, slik at det tillates at et høyt vridningsmoment kan anvendes på den utsparede skrue.

I motsetning til vanlige skruer som hver har en kryssutsparing, er Torx-skruene som mangler "bite"-virkningen for drivskjær, ufordelaktige ved automatisk fastgjøring av skruene. En klaring mellom Torx-skruens utsparing og drivskjæret er så stor at skjæret sannsynligvis vil gli ut av utsparingen. Dette er et alvorlig problem, særlig når en selvborende skrue eller en langstrakt, selvgjengende skrue festes med høye rotasjonshas-tigheter ved hjelp av et vibrerende skjær.

De selvborende og selvgjengende skruer er vanligvis herdet før levering til brukere. De drevne vinger i skruenes utsparinger gjøres således hardere og har en vesentlig høyere mekanisk styrke sammenliknet med ikke-herdede skruer. På den annen side har drivskjæret driwinger som er utformet for inngrep med sporene 5 i utsparingen 2 i Torx-skruer. Driwingens tverrsnittsareal er derfor utformet for å passe til et slikt areal "a" av sporet 5, hvilket imidlertid er mye mindre enn arealet "b" av hver drevet vinge 6. Drivskjæret vil følgelig bli utslitt raskt dersom det benyttes gjentatte ganger sammen med de herdede skruer av de selvborende eller selvgjengende typer.

Slik som ovenfor angitt, er sideveggen av hver drevet vinge 6 i Torx-skruens utsparing 2 dannet av de halvsylindriske, konkave og konvekse flater 3, 4 som fortsetter den ene til den andre. Det er derfor vanskelig for konvensjonelle instrumenter å måle nøyaktig dimensjonspresisjonen for slike buede vegger. Da bare en liten klaring tillates mellom utsparingen 2 i en mindre skrue og drivskjæret som passer inn i denne, er det ikke lett å sikre en tilfredsstillende nøyaktighet for denne fordypning 2 og drivskj æret.

Den foreliggende oppfinnelse ble gjort på bakgrunn av de problemer som er iboende i tidligere kjente Torx-skruer, og et formål med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en utsparet skrue med en utsparing som på sikker måte griper et drivskjær som er innsatt i denne, og som tilbyr en mulighet for betydelig økning av styrken av drivende vinger på skjæret, og også en annen mulighet for å kunne benyttes i kombinasjon med det tidligere kjente drivskjær for Torx-skruer.

For oppnåelse av ovennevnte formål er det tilveiebrakt en utsparet skrue av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at sideveggene av hver drevet vinge strekker seg parallelt med skruens akse slik at de tilveiebringer flate plan som hvert fortsetter til en delsylindrisk overflate av det tilsvarende, buede toppunkt, og at tverrsnittsarealet av inngrepssporene er større enn tverrsnittsarealet av de drevne vinger, idet hvert tverrsnittsareal er avgrenset mellom en sirkel som er innskrevet ved spissene av de drevne vinger, og en sirkel som omskriver de buede toppunkter av inngrepssporene.

I den utsparede skrue ifølge oppfinnelsen er tverrsnittsarealet av hvert inngrepsspor større enn tverrsnittsarealet av hver drevet vinge. En slik skrue kan ha en utsparing som på sikker måte biter seg fast i et drivskjær som er innsatt i denne, og som gir mulighet for en betydelig økning av styrken av de drivende vinger av drivskjæret og av drivskjæret for Torx-skruer.

Et skrutrekker- eller drivskjær som benyttes til å feste en utsparet skrue ifølge oppfinnelsen, kan ha seks drevne vinger for inngrep med inngrepssporene i utsparingen som er dannet i skruen, slik at det dannes seks daler, hver mellom de tilstøtende, drivende vinger, slik at de passer på de respektive drevne vinger i utsparingen.

Når skruen ifølge oppfinnelsen festes ved hjelp av drivskjæret som er innsatt i skruens utsparing, vil bunner av dalene som er dannet på skjæret, danne tett inngrep med de konisk buede vedheftingsvegger i utsparingen, slik at en gripevirkning frembringes for drivskjæret. Med et festende vridningsmoment som overføres til skjæret i denne tilstand, vil sideflaten av hver drivende vinge komme i nær kontakt med sideflaten av hver drevet vinge i den utsparede skrue, slik at vridningsmomentet overføres fra den førstnevnte til den sistnevnte. Ingen "utridning" av skjæret vil inntreffe under denne operasjon, på grunn av at alle sideflater av drivende og drevne vinger strekker seg parallelt med skruens akse. Da hvert spor i utsparingen er vesentlig større i tverrsnittsareal enn hver drevet vinge, kan tverrsnittsarealet av hver drivende vinge på skjæret gjøres lik tverrsnittsarealet av det nevnte spor i utsparingen. Dette særtrekk er fordelaktig ved at drivskjærets mekaniske styrke forbedres i betydelig grad sammenliknet med det tidligere kjente drivskjær for Torx-skruer.

Det er også et vesentlig særtrekk og en vesentlig fordel at sideveggene av hver drevet vinge er flate plan som strekker seg parallelt med utsparingens akse, idet sideveggene av annenhver drevet vinge vender mot hverandre. Således kan avstanden mellom sideveggene måles ved benyttelse av hvilket som helst konvensjonelt instrument, noe som muliggjør en lettere kontroll av dimensjonsnøyaktighet av utsparingene.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et grunnriss av den utsparede skrue ifølge

oppfinnelsen,

fig. 2 viser et vertikalt tverrsnitt av en del av den utsparede skrue,

fig. 3 er et perspektivriss som viser en del av et drivskjær sammen med den utsparede skrue,

fig. 4 viser et vertikalt tverrsnitt av drivskjæret i inngrep med en utsparing i skruen,

fig. 5 viser også et vertikalt tverrsnitt av et tidligere kjent drivskjær i inngrep med utsparingen,

fig. 6 viser et grunnriss av den tidligere kjente, utsparede skrue som er omtalt foran, og

fig. 7 viser et vertikalt tverrsnitt av en del av skruen på fig. 6.

En utsparet skrue ifølge oppfinnelsen er vist på fig.

1 og 2, og fig. 3 viser skruen sammen med et drivskjær.

I den viste utførelse omfatter skruen 10 et hode 11 med en i dette dannet utsparing 12 for inngrep med et drivskjær. Utsparingen har i tverrsnitt en kontur som er definert ved overlagring av to likesidet trekantede utsparinger 14 som er koaksiale med hverandre. Hver utsparing har toppunkter 13 som hvert er bueformet utformet for å gi en delvis sylindrisk overflate, og disse utsparinger er anordnet symmetrisk med en faseforskyvning på 60° rundt en akse 0 - 0 for skruen, slik at det er dannet seks inngrepsspor 15 og seks drevne vinger 16. Disse spor og vinger veksler med hverandre, og sidevegger 16a av hver drevet vinge 16 er flate plan som hvert fortsetter til den delvis sylindriske overflate av det buede toppunkt 13. Den sylindriske overflate er en bunn av hvert inngrepsspor 15, og sideveggene 16a strekker seg parallelt med aksen 0 - 0 og når frem til en bunn 17 av utsparingen 12. Sideveggene 16a skjærer hverandre for å tilveiebringe en indre rygg av den drevne vinge 16. Hver rygg er avfaset for å tilveiebringe en vedheftingsvegg

18 som er konisk buet i tverrsnitt og innad skråttstilt i en liten vinkel (på mindre enn ca. 10°) i retning mot utsparingens 12 bunn 17. I detalj er vedheftingsveggene 18, som er beregnet på gripe et innført drivskjær 25 slik som beskrevet nedenfor, avsnitt av en konisk flate som har sitt sentrum innrettet med aksen 0-0, og som er innad skråttstilt i retning mot utsparingens bunn 17. Den tverrgående bredde av hver vedhef tingsvegg 18 avtar gradvis fra sin øvre ende i retning mot sin nedre ende 19 som går over i et skjæringspunkt mellom to sidevegger 16a, og således konvergerer inn i bunnen 17.

Den mekaniske styrke av hver drevet vinge 16 avhenger av, og står i hovedsaken i forhold til, et tverrsnittsareal "B" som er omgitt av en omskrevet sirkel 20 for utsparingen 12, sideveggene 16a og den delvis sylindriske flate av toppunktet 13. I den utsparede skrue som er tilveiebrakt her, er tverrsnittsarealet "B" mindre enn tverrsnittsarealet "A" av hvert inngrepsspor 15. Tverrsnittsarealet "A" er tverrsnittet av et rom som er definert ved og omgitt av en innskrevet sirkel 21, sideveggene 16a og den delsylindriske flate av toppunktet 13. Den innskrevne sirkel 21 inneholder hver knutepunktlinje på hvilken ekstra-poleringer av de tilstøtende sidevegger 16a skjærer hverandre. Dette betyr at drivskjæret 25, for inngrep med sporene 15, kan ha drivende vinger 27 som hver har et tverrsnittsareal som er større enn tverrsnittsarealet "B" av hver drevet vinge 16 i utsparingen 12. Dette særtrekk gjør det mulig å styrke drivskjæret 25 slik at det er mer holdbart.

Fig. 3 og 4 viser drivskjæret 25 som kan bringes i inngrep med utsparingen 12 for å feste den beskrevne skrue 10. Drivskjæret omfatter seks drivende vinger 27 som er ryggformet og utformet ved en ende av et skaft 26, i overensstemmelse med sporene 15 i utsparingen 12. Drivskjæret omfatter videre seks daler 28 som hver er anbrakt mellom tilstøtende drivende vinger 27, også i overensstemmelse med de drevne vinger 16 i utsparingen 12. En bunn av hver dal 28 er en konisk buet flate 29 som kan passe tettsluttende på den konisk buede vedheftingsvegg 18 som er til stede i utsparingen 12.

Ved bruk vil skjæret 25 først bli innført i skruens 10 utsparing 12, slik at de konisk buede flater 29 av drivskjæret kommer i tett inngrep med de konisk buede vedheftingsvegger 18 i utsparingen, slik at gripevirkningen mellom disse fremkommer. Med et feste-vridningsmoment som senere anvendes på skjæret 25, vil den ene av sideveggene 27a av hver drivende vinge 27 kontakte den tilsvarende sidevegg 16a av hver drevet vinge 16 i utsparingen 12, slik at vridningsmomentet overføres via den sistnevnte vegg 16a til skruen 10. Da de vridningsmomentoverførende vegger 16a og 27a er dannet parallelt med hhv. skruens 10 akse 0 - 0 og skjæret 25, frembringer vridningsmomentet som overføres fra skjæret, ikke noen aksial komponent, men overfører bare et rotasjonsmoment til skruen. Drivskjæret 25 vil således ikke bli brakt til å "ri ut" av utsparingen mens skruen festes, men på effektiv måte overfører vridningsmomentet til denne. Selv om drivskjæret 25 roteres med temmelig høy hastighet, vil det aldri gli ut av utsparingen 12.

Forholdet S/T mellom diameteren "S" av den innskrevne sirkel 21 og diameteren "T" av den omskrevne sirkel 20 for utsparingen 12 er en viktig parameter. Diameterforholdet S/T kan utformes slik at det er det samme som forholdet S' /T' for diameteren S' av en innskrevet sirkel 21' og diameteren T' av en omskrevet sirkel 20' for utsparingen 2 i den tidligere kjente Torx-skrue som er vist på fig. 6. I dette tilfelle kan et drivskjær 30 for Torx-skruer også passe inn i utsparingen 12 for å drive skruen 10, som vist på fig. 5. Diameterforholdet S'/T' ligger vanligvis i et område fra 0,70 til 0,75 for Torx-skruene.

Slik det best fremgår av fig. 1, ligger sideveggene 16a og 16a av de innbyrdes tilstøtende, drevne vinger 16 i utsparingen 12 parallelt med hverandre. En avstand "E" mellom veggene 16a kan lettvint måles med hvilket som helst konvensjonelt instrument, for bedre kontroll av presisjonen av utsparinger 12. Det samme gjelder også for drivskjærene.

Claims (2)

1. Utsparet skrue omfattende et hode (11) og en i dette dannet utsparing (12), idet utsparingen (12) er dannet som en koaksial overlagring av to likesidet trekantede utsparinger (14) som hver har buede toppunkter (13) og er anordnet med en relativ vinkelforskjell på 60° rundt skruens (10) lengdeakse, for derved å tilveiebringe seks inngrepsspor (15) og seks drevne vinger (16) som er dannet i utsparingen (12) for å veksle med hverandre, og indre rygger av den drevne vinge (16) er avfaset slik at det er

dannet en konisk buet vedheftingsvegg (18) som er innad skråttstilt i retning mot utsparingens (12) bunn (17), slik at sideveggene (16a, 16a) av hver drevet vinge (16) konvergerer for å danne en spiss (19) ved den nedre ende av vedheftingsveggen (18) idet den skjærer utsparingens (12) bunn (17), KARAKTERISERT VED at sideveggene (16a, 16a) av hver drevet vinge (16) strekker seg parallelt med skruens akse slik at de tilveiebringer flate plan som hvert fortsetter til en delsylindrisk overflate av det tilsvarende, buede toppunkt (13), og at tverrsnittsarealet (A) av inngrepssporene (15) er større enn tverrsnittsarealet (B) av de drevne vinger (16), idet hvert tverrsnittsareal (A, B) er avgrenset mellom en sirkel (21) som er innskrevet ved spissene (19) av de drevne vinger, og en sirkel (20) som omskriver de buede toppunkter (13) av inngrepssporene.

2. Utsparet skrue ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at forholdet mellom diameteren av utsparingens (12) innskrevne sirkel (21) og diameteren av den omskrevne sirkel (20) ligger i et område fra 0,70 til 0,75.