用于扁平状和十字形操纵工具的包括设有组合凹入部的头部的紧固螺钉

摘要

本发明涉及一种包括设有组合凹入部的头部(101)的紧固螺钉(100)，该组合凹入部包括叠置的第一凹入部(110)和第二凹入部(120)，其中所述第一凹入部是直的，沿轴线X延伸并可与操纵工具的扁平端接合，所述第二凹入部是可以与操纵工具的十字端接合的十字形凹入部，并且包括分别沿互相垂直的轴线X1、Y1延伸的两个十字分支(121，122)，其中这两个十字分支中沿轴线X1延伸的一个十字分支主要位于所述直的第一凹入部的底部。十字形第二凹入部的所述十字分支的轴线X1相对于直的第一凹入部的轴线X偏移一角度(α)，该角度(α)在5°到15°的范围内，并优选为约8°。

说明书

技术领域

本发明一般地涉及适合于将一个部件紧固到另一个部件或紧固到一任意支承件的构件。

本发明更具体地涉及包括设有组合凹入部的头部的紧固螺钉。

背景技术

一般而言，如图1所示，现有技术中的这样一种紧固螺钉1在其头部2中包括组合凹入部，该组合凹入部包括叠置的第一凹入部3和第二凹入部4，所述第一凹入部3是沿轴线X延伸的直槽并适合于接纳操纵工具的扁平端，而所述第二凹入部4是十字形的并适合于接纳操纵工具的十字端，所述第二凹入部4具有分别沿两条垂直轴线X₁和Y₁延伸的两个十字分支(aile)5、6，这两个十字分支中轴线为X₁的一个十字分支5主要位于所述直的第一凹入部3的底部中。

在现有技术的这种紧固螺钉1中，轴线X₁和轴线X重合。

因此，由于直的凹入部3必须宽于十字形凹入部4的十字分支5、6中的任一个十字分支，所以沿轴线X₁延伸的十字分支5的主要部分消失，而只有十字形凹入部的尖端部分出现在直的凹入部3的底部中。

结果，由于位于在直的凹入部3的底部中沿轴线X₁延伸的十字分支5上的有效的拧紧和松开区域7和8实际上不存在，因此用于拧紧和松开十字形凹入部4并且操纵工具的十字端抵靠在其上以便拧紧或松开所述紧固螺钉1的有效区域7、8、11、12大大减小。

在实践中，与集成于直的凹入部3中的所述十字形凹入部4配合操作的操纵工具的有效性，同与不这样集成的十字形凹入部配合操作的相同工具相比减半。

此外，在拧紧或松开的过程中，操纵工具的尖端经常从所述十字形凹入部4滑开，由此不仅对所述十字形凹入部4而且对直的凹入部3造成损坏。

文献DE 7146470描述了一种包括设有一个直的凹入部和一个十字形凹入部的头部的紧固螺钉，所述直的凹入部和十字形凹入部相互偏移一任意角度。

然而，在该文献中所描述的紧固螺钉的头部中的这两个凹入部的相对定位并不是最优的，因为没有对这两个凹入部之间的偏移角度的值进行说明，而从该文献的附图中仅仅可以推断所述角度等于90°、45°或20°。

发明内容

为了补救现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种具有包括组合凹入部的头部的新型紧固螺钉，在该组合凹入部中，十字形凹入部以这种方式相对于直的凹入部定向，即其是精确的并且使之最优化以保持用于拧紧和松开用操纵工具的十字形尖端的有效承载区域。

更具体地，本发明提供了一种紧固螺钉，该紧固螺钉包括设有组合凹入部的头部，该组合凹入部包括叠置的第一凹入部和第二凹入部，所述第一凹入部是沿轴线X延伸的直槽并适于接纳操纵工具的扁平端，所述第二凹入部是适于接纳操纵工具的十字端的十字形凹入部，所述第二凹入部包括分别沿两条垂直轴线X₁、Y₁延伸的两个十字分支，这两个十字分支中轴线为X₁的一个十字分支主要在所述直的第一凹入部的底部中延伸。

该紧固螺钉的特征在于，十字形第二凹入部的所述十字分支的轴线X₁相对于直的第一凹入部的轴线X偏移一角度α，该角度α在5°到15°的范围内，并优选为约8°。

本发明的紧固螺钉的其它非限制性的有利特性如下：

-所述轴线X₁的偏移是顺时针方向的偏移；

-所述组合凹入部包括其中心与所述十字形第二凹入部的中心重合的十字形第三凹入部，所述第三凹入部包括分别沿两条垂直轴线X₂、Y₂延伸的两个十字分支，其中所述两个十字分支中轴线为X₂的一个十字分支主要在所述直的第一凹入部的底部中延伸，十字形第三凹入部的所述十字分支的轴线X₂相对于轴线X在与轴线X₁的偏移相反的方向上偏移一非零的角度β；

-所述角度β在5°到15°的范围内，并优选为约8°；

-所述角度α和β是相等的；

-每个十字形凹入部具有锥形包络；

-每个十字形凹入部具有用于拧紧和松开用操纵工具的尖端的有效承载区域，所述有效承载区域形成于十字形凹入部的十字分支的相对侧壁上；以及

-部分所述有效承载区域在直的凹入部的相对侧壁上延伸。

附图说明

参考作为非限制性示例给出的附图而进行的以下说明示出了本发明包括的内容以及如何实现本发明。

在附图中：

-图1是现有技术的紧固螺钉的示意性俯视图；

-图2是本发明的紧固螺钉的第一实施例的示意性俯视图；

-图3是本发明的紧固螺钉的第二实施例的示意性俯视图；

-图4是从侧面观察的示意性透视图，示出接合在图2的紧固螺钉的头部的组合凹入部中的十字形改锥的尖端；

-图5A是在图4的平面A-A上的剖视图；以及

-图5B是在平面A-A上的剖视图，示出接合在图3的紧固螺钉的头部的组合凹入部中的十字形改锥的尖端。

具体实施方式

图2和4示出了具有螺纹体102的紧固螺钉100，该螺纹体102上面是一头部101。在此示例中，头部101的形状是圆形。

在所示出的实施例中，紧固螺钉100的头部101在其正面设有一组合凹入部，该组合凹入部包括叠置的第一凹入部110和第二凹入部120。

第一凹入部110是在所述头部101的直径上沿轴线X延伸的直的凹入部或槽。该直的第一凹入部110由一底部和两个相对的侧壁111、112限定。该第一凹入部适于接纳标准操纵工具(未示出)的扁平端。

第二凹入部120是适于接纳操纵工具200的十字端或十字形尖端201的(标准化)十字形凹入部。

该第二凹入部120具有中心为C的锥形包络V，并包括分别沿两条垂直轴线X₁和Y₁延伸的两个十字分支(aile)121和122。这两个十字分支中轴线为X₁的一个十字分支121主要在所述直的第一凹入部110的底部中延伸。

在忽略公差的情况下，所述十字形第二凹入部120的形状与操纵工具200的十字形尖端201的形状互补，从而当操纵工具200的十字形尖端201接合到所述十字形第二凹入部120中时，十字形尖端201的十字分支201A、201B抵靠在所述十字形第二凹入部120的十字分支121、122的侧壁上。

以已知的方式，直的第一凹入部110的宽度大于十字形第二凹入部120的十字分支121和122的宽度。

根据本发明，有利地——如图2和5A所示——十字形第二凹入部120的在所述直的第一凹入部110的底部中延伸的所述十字分支121的轴线X₁相对于直的第一凹入部110的轴线X偏移一非零的角度α。

在该示例中，轴线X₁的偏移是在顺时针方向(由箭头S表示)。

显然，十字形第二凹入部120的另一个十字分支122的轴线Y₁相对于与直的第一凹入部110的轴线X垂直的轴线Y在相同的方向上偏移角度α。

更一般地，图2所示的本发明的紧固螺钉100的十字形凹入部120相对于图1所示现有技术的紧固螺钉1的头部2的十字形凹入部4在方向S上角偏移角度α。

角度α在5°到15°的范围内，并优选为约8°。

如图2和5A所示，十字形第二凹入部120具有用于拧紧和松开用操纵工具200的十字形尖端201的有效承载区域121A、122A和122B。

有效承载区域121A、122A和122B形成于所述十字形凹入部120的十字分支121和122的相对侧壁上。

如图2和5A中更具体地示出的，所述十字形第二凹入部120相对于轴线X、Y偏移角度α使得出现用于拧紧目的的有效承载区域121A，以用于接纳操纵工具200的十字形尖端201，所述区域来自于十字形第二凹入部120的轴线为X₁的所述十字分支121的侧壁。这些用于拧紧的有效承载区域121A咬合到所述直的第一凹入部110的相对侧壁111和112以及紧固螺钉100的头部101的主体中。

这些用于拧紧的有效承载区域在图1所示的现有技术的紧固螺钉1的头部2的组合凹入部的十字形凹入部4中并不存在，因为沿宽度较大的直的凹入部3的轴线X延伸的相应十字分支5在所述直的凹入部中已大部分消失了。

因此，如图2和5A所示的本发明的紧固螺钉100的组合凹入部的布置使得能够通过十字形操纵工具200获得紧固螺钉100的更好的接合，并且在利用十字形尖端操纵工具的拧紧中获得更大的有效性，因为在拧紧过程中该十字形尖端操纵工具部分地抵靠在直的凹入部的相对侧壁上。

此外，由于本发明的紧固螺钉100中组合凹入部的布置，消除了拧紧过程中十字形尖端操纵工具滑动的现象，因为在拧紧过程中其十字形尖端具有额外的承载区域抵靠在直的凹入部的相对侧壁上。

图3和5B示出了本发明的一个变型实施例，其中紧固螺钉100′具有头部101′，该头部101′在其正面设有一组合凹入部，该组合凹入部包括叠置的第一凹入部110′、第二凹入部120′和第三凹入部130′。

第一凹入部110′是在所述头部101′的直径上沿轴线X延伸的直槽。该第一凹入部110′由一底部和两个相对的侧壁111′、112′限定。该第一凹入部适于接纳标准操纵工具(未示出)的扁平端。

第二凹入部120′是适于接纳操纵工具的十字端或十字形尖端的(标准化)十字形凹入部。

第三凹入部130′同样是一个(标准化)十字形凹入部，其与所述第二凹入部120′具有相同的中心C。

两个十字形凹入部120′和130′是相同的，由此两者都(适于)接纳单个操纵工具的十字形尖端。

第二凹入部120′具有中心为C的锥形包络V，并包括分别沿两条垂直轴线X₁和Y₁延伸的两个十字分支121′和122′。这两个十字分支中轴线为X₁的一个十字分支121′主要在所述直的第一凹入部110′的底部中延伸。

第三凹入部130′具有中心为C的锥形包络C，并包括分别沿两条垂直轴线X₂和Y₂延伸的两个十字分支131′和132′，其中这两个十字分支中轴线为X₂的一个十字分支131′主要在所述直的第一凹入部110′的底部中延伸。

在忽略公差的情况下，十字形的第二凹入部120′和第三凹入部130′中每一个的形状都与操纵工具的十字形尖端互补，从而在操纵工具200的所述十字形尖端接合到所述十字形的第二凹入部120′或第三凹入部130′中时，所述十字形尖端的十字分支抵靠在所述十字形第二凹入部120′的十字分支121′、122′或十字形第三凹入部130′的十字分支131′、132′的侧壁上。

直的第一凹入部110′的宽度大于十字形的第二凹入部120′和第三凹入部130′中每一个的十字分支121′、122′、131′、132′的宽度。

根据本发明，有利地——如图3和5B所示——十字形第二凹入部120′的在所述直的第一凹入部110′的底部中延伸的所述十字分支121′的轴线X₁相对于直的第一凹入部110′的轴线X偏移一非零的角度α，并且十字形第三凹入部130′的所述十字分支131′的轴线X₂相对于轴线X在与轴线X₁的偏移相反的方向上偏移一非零的角度β。

这里，轴线X₁的偏移是顺时针方向(由箭头S表示)的，因此轴线X₂的偏移是逆时针方向(由箭头T表示)的。

显然，十字形第二凹入部120′的另一个十字分支122′的轴线Y₁相对于与直的第一凹入部110′的轴线X垂直的轴线Y也偏移角度α，并且十字形第三凹入部130′的另一个十字分支132′的轴线Y₂相对于轴线Y同样地偏移角度β。

更一般地，图3所示的本发明的紧固螺钉100′的十字形第二凹入部120′和十字形第三凹入部130′相对于图1所示现有技术的紧固螺钉1的头部2的十字形凹入部4分别在方向S上角偏移角度α和在方向T上角偏移角度β。

角度α在5°到15°的范围内，并优选为约8°。

角度β在5°到15°的范围内，并优选为约8°。

在该示例中，角度α和β是相等的。

如图3和5B所示，十字形第二凹入部120′具有用于拧紧用操纵工具的十字形尖端的有效承载区域121′A、122′A，而十字形第三凹入部130′具有用于松开用操纵工具的十字形尖端的有效承载区域131′B、132′B。

这些有效承载区域121′A、122′A、131′B、132′B分别形成于所述十字形凹入部120′、130′的十字分支121′、122′、131′、132′的相对侧壁上。

如图3和5B中更具体地示出的，因为十字形第二凹入部120′和十字形第三凹入部130′相对于轴线X和Y偏移角度α和β，所以可以看到出现用于操纵工具的十字形尖端的拧紧用有效承载区域121′A和松开用有效承载区域131′B，所述有效承载区域分别来自于十字形第二凹入部120′中轴线为X₁的所述十字分支121′的侧壁以及十字形第三凹入部130′中轴线为X₂的所述十字分支131′的侧壁。

这些用于拧紧和松开的有效承载区域121′A、131′B咬合到所述直的第一凹入部110′的相对侧壁111′和112′以及紧固螺钉100′的头部101′的主体中。

在拧紧和松开过程中的这些有效承载区域在图1所示的现有技术的紧固螺钉1的头部2的组合凹入部的十字形凹入部4中并不存在，因为沿宽度较大的直的凹入部3的轴线X延伸的相应十字分支5在所述直的凹入部中已大部分消失了。

因此，图3和5B所示的本发明的紧固螺钉100′的组合凹入部的布置使得能够在利用十字形尖端操纵工具的拧紧和松开中获得更大的有效性，因为在拧紧和松开过程中该十字形尖端操纵工具都部分地抵靠在直的凹入部110′的相对侧壁上。

此外，由于本发明的紧固螺钉100′中组合凹入部的布置，消除了拧紧过程中十字形尖端操纵工具滑动的现象，因为在拧紧和松开的过程中其十字形尖端都额外地抵靠在直的凹入部110′的相对侧壁上。

本发明不以任何方式局限于所描述和示出的实施例，并且本领域技术人员将能够按照其精神做出任何变化。