KR20160142767A - 비대칭 체결 시스템을 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 기술의 양태들에 따른 비대칭 체결 시스템을 위한 방법들 및 장치는, 드라이버의 벽과 Torx® 유형 패스너의 리세스가공된 소켓 영역 사이 향상된 맞물림을 제공하도록 적합하게 된 일치하는 표면들을 가지고 구성된 드라이버를 포함한다. 드라이버는 종방향 축선으로부터 연장되는 반경방향 라인에 대해 비스듬히 설정된 실질적으로 평평한 표면을 형성하면서 또한 베이스부와 말단부 사이 종방향 축선을 향해 점점 가늘어지는 구동벽을 포함할 수도 있다. 드라이버는 구동벽으로부터 멀어질수록 점점 가늘어지는 제거 표면을 추가로 포함할 수도 있다. 본 기술은, 또한, 드라이버와 정합 패스너 사이에 "스틱 끼워맞춤" 을 형성하기 위해서 드라이버가 정합 패스너로 쐐기 고정될 수 있도록 드라이버와 정합 패스너 사이에 향상된 맞물림을 제공하기 위해서 드라이버에 대한 정합 표면들을 가지고 구성된 대응하는 정합 패스너를 또한 포함할 수도 있다.

Description

비대칭 체결 시스템을 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR ASYMMETRICAL FASTENING SYSTEM}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2013 년 5 월 10 일에 출원된 U.S. 특허 출원 일련번호 13/891,521 의 부분 연속 출원이다.

현재 패스너들은 다양한 리세스들을 가지고 제조되고 Phillips 설계, 직선 벽이 있는 육각형, 및 다른 다중 로브 (multi-lobe) 기하학적 구조들과 같은 구동 도구들에 맞추어진다. 드라이버와 리세스의 벽들 및 면들은, 전형적으로, 구동 부재와 패스너의 피동 표면들 사이 면 대 면 (정합) 접촉을 달성하기 위해서 서로 꼭 맞도록 설계된다. 하지만, 리세스로 드라이버의 삽입을 가능하게 하기 위해서, 드라이버와 패스너의 리세스 사이에 약간의 여유가 있어야 한다. 결과적으로, 접촉 영역은 전형적으로 드라이버와 패스너의 리세스 사이 전체 면 대 면 접촉보다 적다. 그 결과, 토크가 드라이버에 의해 적용될 때, 패스너 헤드와 드라이버에 인가된 힘은 국부적인 응력 구역들에 집중된다. 이 국부적인 응력은 드라이버 또는 패스너의 변형, 드라이버의 파괴, 및 패스너의 조기 캠-아웃 (cam-out) 을 이끌 수도 있다. 드라이버와 패스너 사이 접촉 영역을 증가시키려는 노력은 전형적으로 직선 라인들을 따라 면 대 면 접촉 증가를 유발한다. 이것은 약간 증가된 접촉 영역을 제공할 수도 있지만, 그것은 종종 드라이버를 약화시키거나 드라이버의 조기 마모를 초래할 수 있는 국부적 응력 및 피로를 발생시킨다.

본 기술의 양태들에 따른 비대칭 체결 시스템을 위한 방법들 및 장치는, 드라이버의 벽과 다중 로브 패스너의 리세스가공된 소켓 영역 사이 향상된 맞물림을 제공하도록 적합하게 된 일치하는 표면들을 가지고 구성된 드라이버를 포함한다. 드라이버는 종방향 축선으로부터 연장되는 반경방향 라인에 대해 비스듬히 설정된 실질적으로 평평한 접촉 영역을 형성하면서 또한 베이스부와 말단부 사이 종방향 축선을 향해 점점 가늘어지는 구동벽을 포함할 수도 있다. 드라이버는 구동벽으로부터 멀어질수록 점점 가늘어지는 제거 표면을 추가로 포함할 수도 있다. 본 기술은, 또한, 드라이버와 정합 패스너 사이에 "스틱 끼워맞춤" 을 형성하기 위해서 드라이버가 정합 패스너에 쐐기 고정될 수 있도록 드라이버와 정합 패스너 사이에 향상된 맞물림을 제공하기 위해서 드라이버에 대한 정합 표면들을 가지고 구성된 대응하는 정합 패스너를 포함할 수도 있다.

하기 예시적 도면들과 관련하여 고려했을 때 상세한 설명을 참조함으로써 본 발명의 보다 완전한 이해를 얻어낼 수 있다. 하기 도면들에서, 동일한 도면 부호들은 도면 전체에 대해 유사한 요소들과 단계들을 나타낸다.

도 1 은 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 패스너와 정합 드라이버 비트의 측면도를 대표적으로 도시한다.
도 2 는 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 패스너와 리세스가공된 소켓 영역의 측면도를 대표적으로 도시한다.
도 3 은 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 6 개의 리세스가공된 토크 표면들을 가지는 패스너의 상면도를 대표적으로 도시한다.
도 4 는 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 7 개의 리세스가공된 토크 표면들을 가지는 패스너의 리세스가공된 소켓 영역의 상세도를 대표적으로 도시한다.
도 5a 는 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 리세스가공된 소켓 영역의 상단 에지에서 리세스가공된 토크 표면들의 부분 단면도를 대표적으로 도시한다.
도 5b 는 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 리세스가공된 소켓 영역의 상단 에지와 바닥 에지 사이 위치에서 리세스가공된 토크 표면들의 부분 단면도를 대표적으로 도시한다.
도 5c 는 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 리세스가공된 소켓 영역의 바닥 에지에서 리세스가공된 토크 표면들의 부분 단면도를 대표적으로 도시한다.
도 6 은 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 리세스가공된 카운터 보어를 대표적으로 도시한다.
도 7 은 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 드라이버 비트를 대표적으로 도시한다.
도 8 은 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 A-A 라인을 따라서 본 드라이버 비트의 단면도를 대표적으로 도시한다.
도 9 는 본 기술의 예시적 실시형태에 따른 드라이버의 구동벽과 제거벽의 측면도를 대표적으로 도시한다.
도 10a 는 종래 기술의 패스너 설계를 대표적으로 도시한다.
도 10b 는 도 10a 에 나타낸 패스너에 대한 종래의 정합 드라이버 비트 설계를 대표적으로 도시한다.
도 10c 는 도 10a 및 도 10b 에 나타낸 패스너 내에 위치결정된 드라이버를 대표적으로 도시한다.
도 10d 는 토크력을 받는 도 10b 의 드라이버를 대표적으로 도시한다.
도 11 은 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 드라이버 비트의 사시도를 대표적으로 도시한다.
도 12 는 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 드라이버 비트의 측면도를 대표적으로 도시한다.
도 13 은 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 도 10 에 나타낸 드라이버의 상면도를 대표적으로 도시한다.
도 14 는 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 도 10 에 나타낸 드라이버의 구동벽 및 제거벽의 상세도를 대표적으로 도시한다.
도 15 는 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 도 12 의 15-15 라인을 따라서 본 드라이버 비트의 단면도를 대표적으로 도시한다.
도 16 은 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 도 12 의 16-16 라인을 따라서 본 드라이버 비트의 단면도를 대표적으로 도시한다.
도 17 은 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 도 12 의 17-17 라인을 따라서 본 드라이버 비트의 단면도를 대표적으로 도시한다.
도 18 은 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 패스너와 리세스가공된 소켓 영역의 상면도를 대표적으로 도시한다.
도 19 는 본 기술의 대안적인 실시형태에 따른 도 13 에 나타낸 패스너의 드라이빙 표면과 제거 표면의 상세도를 대표적으로 도시한다.
도 20 은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 패스너 시스템을 형성하기 위한 흐름도이다.

본 발명은 기능 블록 구성요소들과 다양한 프로세싱 단계들 면에서 설명될 수도 있다. 이러한 기능 블록들은 지정된 기능들을 수행하고 다양한 결과들을 달성하도록 구성된 임의의 개수의 구성요소들에 의해 실현될 수도 있다. 예를 들어, 본 기술은 다양한 기능들을 수행할 수도 있는 다양한 유형들의 재료들, 체결 기기들, 드라이버 시스템들 등을 이용할 수도 있다. 게다가, 본 기술은 패스너들, 기계적 부착물, 및 토크 전달 시스템들의 제조와 같은 임의의 수의 프로세스들과 함께 실시될 수도 있고, 설명한 시스템은 단지 본 발명에 대한 한 가지 예시적 적용에 불과하다. 또한, 본 기술은 금속 가공, 부품 제조, 공작 제작 (tooling fabrication), 및/또는 성형 표면들에 대한 임의의 수의 종래의 기술들을 이용할 수도 있다.

본 기술의 다양한 양태들에 따른 비대칭 체결 시스템을 위한 방법들 및 장치는 임의의 적합한 토크 전달 시스템과 함께 작동할 수도 있다. 본 기술의 다양한 대표적인 구현예들은 패스너들을 회전시킬 수 있는 임의의 기기에 또한 적용될 수도 있다.

이하 도 1 을 참조하면, 본 청구항들의 일 실시형태에서, 비대칭 체결 시스템 (100) 은 드라이버 (102), 및 섕크부 (106) 와 헤드부 (108) 를 가지는 패스너 (104) 를 포함할 수도 있다. 드라이버 (102) 는 드라이버 (102) 로부터 패스너 (104) 로 토크의 전달을 용이하게 하도록 패스너 (104) 와 정합하기 위한 임의의 적합한 기기 또는 시스템을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 드라이버 (102) 는 패스너 (104) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 선택적으로 삽입되도록 구성된 다중 로브 표면을 포함할 수도 있고 드라이버 (102) 의 다중 로브 표면에 실질적으로 일치하도록 적합하게 구성된 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 표면과 맞물릴 수도 있다. 드라이버 (102) 가 패스너 (104) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 삽입된 후 패스너 (104) 가 떨어지지 않고 그렇지 않으면 드라이버 (102) 로부터 자동으로 맞물림 해제되지 않도록 드라이버 (102) 와 패스너 (104) 사이 맞물림은 압착식 또는 "스틱 끼워맞춤" 을 통하여 드라이버 (102) 와 패스너 (104) 를 함께 결합하기에 충분한 표면 접촉을 발생시킬 수도 있다.

패스너 (104) 는 리세스가공된 소켓 영역 (110) 과 드라이버 (102) 사이에 증가된 면 대 면 접촉을 제공하도록 구성된다. 패스너 (104) 는 드라이버 (102) 와 실질적으로 일치하는 끼워맞춤을 제공하기 위해 임의의 적합한 기기 또는 시스템을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 2 를 참조하면, 리세스가공된 소켓 영역 (110) 은 패스너 (104) 의 헤드부 (108) 로 연장되는 벽 (218) 을 포함할 수도 있다. 벽 (218) 은 드라이버 (102) 를 수용하기 위해 임의의 적합한 형상 또는 치수로 구성될 수도 있고 드라이버 (102) 와 패스너 (104) 사이 토크 전달을 허용하도록 된 하나 이상의 표면들을 포함할 수도 있다.

이하 도 2, 도 3 및 도 18 을 참조하면, 일 실시형태에서, 벽 (218) 은 리세스가공된 소켓 영역 (110) 을 규정하는 종방향 축선 (220) 둘레에 배향된 표면을 포함할 수도 있다. 벽 (218) 은 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 개구를 형성하는 상단 에지 (206), 및 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 최하부 섹션에 가까이 배치된 바닥 에지 (208) 를 포함할 수도 있다. 리세스가공된 소켓 영역 (110) 이 헤드부 (108) 안으로 더 연장됨에 따라 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 단면적이 감소하도록 벽 (218) 은 상단 에지 (206) 와 바닥 에지 (208) 사이에서 종방향 축선 (220) 을 향해 안쪽으로 점점 가늘어질 수도 있다. 패스너 (104) 와 드라이버 (102) 사이 쐐기 고정식 끼워맞춤을 용이하게 하도록 테이퍼는 또한 드라이버 (102) 의 치수에 대응할 수도 있다.

벽 (218) 의 테이퍼는, 가변 기준들, 예로, 헤드부 (108) 의 원주, 헤드부 (108) 의 높이, 및/또는 패스너 (104) 또는 드라이버 (102) 를 제조하는데 사용되는 재료의 강도를 기반으로 한 임의의 적합한 각도로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 벽 (218) 은 종방향 축선 (220) 에 대해 1 도 ~ 5 도의 테이퍼를 가질 수도 있다. 제 2 실시형태에서, 테이퍼는 종방향 축선 (220) 에 대해 최대 15 도의 각도로 이루어질 수도 있다.

벽 (218) 은 벽 (218) 둘레에 배열된 하나 이상의 리세스가공된 토크 표면들 (204) 또는 소켓 토크 표면들 (1802) 을 추가로 포함할 수도 있다. 리세스가공된 토크 표면들 (204) 과 소켓 토크 표면들 (1802) 은 드라이버 (102) 에 접촉 표면들을 제공하여서 패스너 (104) 가 구동력 하에 제 1 방향으로 그리고 제거력 하에 제 2 방향으로 종방향 축선 (220) 둘레에서 선택적으로 회전할 수 있도록 허용한다. 예를 들어, 구동력은 스크류 드라이버, 렌치, 동력 드릴 등과 같은 임의의 적합한 기기에 의해 공급되는 설치 토크를 포함할 수도 있다. 유사하게, 제거력은 구동력과 실질적으로 반대 방향으로 공급되는 토크를 포함할 수도 있다.

일 실시형태에서, 리세스가공된 토크 표면들 (204) 과 소켓 토크 표면들 (1802) 은 드라이버 (102) 로부터 정합 로브 또는 핀을 수용하도록 적합하게 구성된 복수의 비대칭 로브 리세스들을 포함할 수도 있다. 이하 도 2 및 도 3 을 참조하면, 제 1 실시형태에서, 각각의 리세스가공된 토크 표면 (204) 은 드라이빙 표면 (210), 제거 표면 (212), 및 드라이빙 표면 (210) 과 제거 표면 (212) 사이에 연장되는 제 1 천이 표면 (214) 을 포함할 수도 있다. 벽 (218) 은 제 1 리세스가공된 토크 표면 (204) 의 드라이빙 표면 (210) 과 제 2 리세스가공된 토크 표면 (204) 의 제거 표면 (212) 사이에 연장되는 제 2 천이 표면 (216) 을 형성할 수도 있다.

복수의 리세스가공된 토크 표면들 (204) 은 임의의 원하는 개수로 이루어질 수도 있고 종방향 축선 (220) 둘레에 배향될 수도 있다. 리세스가공된 토크 표면들 (204) 의 개수는 특정한 용도를 위한 미리 정해진 토크 요건과 같은 임의의 적합한 기준에 따라 결정될 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 3 을 참조하면, 일 실시형태에서, 복수의 리세스가공된 토크 표면들 (204) 은 종방향 축선 (220) 으로부터 반경방향 라인에 의해 규정된 원주 둘레에 등거리로 이격된 6 개의 비대칭 로브 리세스들을 포함할 수도 있다. 이하 도 4 를 참조하면, 제 2 실시형태에서, 복수의 리세스가공된 토크 표면들 (204) 은 종방향 축선 (220) 으로부터 공통 원주방향 거리 둘레에 등거리로 이격된 7 개의 비대칭 로브 리세스들을 포함할 수도 있다.

드라이빙 표면 (210) 은 드라이버 (102) 로부터 적용된 토크를 수용하기 위한 접촉 영역을 제공한다. 드라이빙 표면 (210) 은 임의의 적합한 형상 또는 치수를 포함하도록 구성될 수도 있다. 다시 도 2 및 도 3 을 참조하면, 일 실시형태에서, 드라이빙 표면 (210) 의 면이 종방향 축선 (220) 으로부터 연장되는 반경방향 라인에 실질적으로 평행하도록 드라이빙 표면 (210) 은 구동력에 수직으로 배향되도록 구성되는 실질적으로 평평한 면을 포함할 수도 있다. 드라이빙 표면 (210) 은 또한 실질적으로 90° 각도로 구동력을 수용하도록 구성될 수도 있다. 드라이빙 표면 (210) 이 제 1 천이 표면 (214) 과 제 2 천이 표면 (216) 사이에 실질적으로 수직 표면을 형성하도록 드라이빙 표면 (210) 은 대략 직각으로 제 1 천이 표면 (214) 및/또는 제 2 천이 표면 (216) 과 교차할 수도 있다.

심지어 벽 (218) 이 안쪽으로 점점 가늘어짐에 따라 드라이빙 표면 (210) 은 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 상단 에지 (206) 로부터 바닥 에지 (208) 로 패스너 (104) 의 삽입 방향을 따라 대략 평행하게 또한 유지될 수도 있다. 결과적으로, 드라이빙 표면 (210) 은 맞물림되는 동안 드라이버 (102) 에 의해 맞물릴 수도 있는 큰 접촉 영역을 형성한다. 큰 접촉 영역은 적용된 토크가 전체 드라이빙 표면을 가로질러 보다 균등하게 분배될 수 있도록 허용하고 증가된 토크 값들을 허용하면서 또한 쉽게 캠-아웃되지 않도록 할 수도 있다.

드라이빙 표면 (210) 은 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 상단 에지 (206) 로부터 바닥 에지 (208) 로 전체 표면을 따라 균일한 로브 높이로 이루어지도록 또한 구성될 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 4 를 참조하면, 일 실시형태에서, 제 1 리세스가공된 토크 표면 (402) 의 드라이빙 표면 (210) 은 바닥 에지 (208) 에서 제 2 로브 높이 (406) 와 동일한 상단 에지 (206) 에서 로브 높이 (404) 를 가질 수도 있다. 따라서, 비록 벽 (218) 이 안쪽으로 점점 가늘어질지라도 드라이빙 표면 (210) 은 구동력에 수직으로 유지되는 실질적으로 직사각형 평면을 형성한다.

제거 표면 (212) 은 드라이버 (102) 로부터 적용된 토크를 수용하기 위한 제 2 접촉 영역을 제공한다. 제거 표면 (212) 은 임의의 적합한 형상 또는 치수로 이루어지도록 구성될 수도 있다. 다시 도 2 및 도 3 을 참조하면, 일 실시형태에서, 제거 표면 (212) 은 드라이빙 표면 (210) 에 대해 비평행하게 배향되도록 구성되는 면을 포함할 수도 있다. 게다가, 제거 표면 (212) 은 종방향 축선 (220) 과 정렬되지 않을 수도 있고 종방향 축선 (220) 으로부터 연장되는 반경방향 라인과 사각으로 교차할 수도 있다. 예를 들어, 제거 표면 (212) 은, 드라이빙 표면 (210) 과 제 1 천이 표면 (214) 과 제 2 천이 표면 (216) 사이 모서리 섹션들과 비교했을 때, 더 큰 반경을 가지는 모서리 섹션들을 통하여 제 1 천이 표면 (214) 및 제 2 천이 표면 (216) 과 교차할 수도 있다. 그러므로, 제거 표면 (212) 은, 드라이빙 표면 (210) 과 비교했을 때, 제 1 천이 표면 (214) 과 제 2 천이 표면 (216) 사이에 더욱 완만한 경사면을 포함할 수도 있다.

제거 표면 (212) 에서 더 큰 반경을 이용하는 것은 전체 리세스가공된 토크 표면 (204) 을 따라 전단에 대한 추가 강도 및 저항을 제공할 수도 있다. 따라서, 패스너 (104) 는 리세스가공된 토크 표면들 (204) 을 스트리핑할 가능성을 감소시키면서 더 높은 토크 값들을 부여받을 수도 있다. 예를 들어, Phillips 유형 패스너들은 스크류 삽입 방향에 수직인 큰 평평한 영역과 제거 방향에 수직인 큰 평평한 영역을 가지고 있다. 이 배열은 캠 아웃과 드라이버 변형 및/또는 파괴되기 매우 쉬울 수도 있다.

이하 도 2 를 참조하면, 제거 표면 (212) 은, 그것이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 상단 에지 (206) 로부터 바닥 에지 (208) 로 연장됨에 따라 종방향 축선 (220) 에 대해 비수직 라인을 또한 형성할 수도 있다. 일 실시형태에서, 비수직 라인은, 그것이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 바닥 에지 (208) 를 향하여 하강함에 따라 제 1 천이 표면 (214) 이 계속해서 더 작아지도록 하는 각도로 있을 수도 있다. 게다가, 제 1 천이 표면 (214) 의 크기 감소 결과로서, 제 2 천이 표면 (216) 은, 그것이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 바닥 에지 (208) 를 향하여 하강함에 따라 크기가 증가한다.

이하 도 5a 를 참조하면, 제 2 천이 표면 (216) 이 상단 에지 (206) 에서 제 1 내부 직경 (502) 에 위치결정되도록 드라이빙 표면 (210), 제거 표면 (212), 및 제 1 천이 표면 (214) 은 리세스가공된 토크 표면들 (204) 에 로브 다각형 형상을 형성할 수도 있다. 제거 표면 (212) 은 드라이빙 표면 (210) 보다 더 큰 반경으로 형성될 수도 있어서 리세스가공된 토크 표면들 (204) 의 전체를 비대칭으로 만든다. 이하 도 5b 를 참조하면, 드라이빙 표면 (210), 제거 표면 (212), 제 1 천이 표면 (214), 및 제 2 천이 표면 (216) 이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 상단 에지 (206) 와 바닥 에지 (208) 사이 위치로 진행함에 따라, 리세스가공된 토크 표면들 (204) 의 다각형 형상이 상단 에지 (206) 에서보다 더 작은 면적을 가지도록 각각의 표면은 중심 종방향 축선 (220) 에 더 가깝게 안쪽으로 점점 가늘어진다. 이하 도 5c 를 참조하면, 드라이빙 표면 (210), 제거 표면 (212), 제 1 천이 표면 (214), 및 제 2 천이 표면 (216) 이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 바닥 에지 (208) 로 진행함에 따라, 리세스가공된 토크 표면들 (204) 의 다각형 형상이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 상단 에지 (206) 와 바닥 에지 (208) 사이 위치에서보다 바닥 에지 (208) 에서 더 작은 면적을 가지도록 각각의 표면은 중심 종방향 축선 (220) 을 향해 계속해서 안쪽으로 점점 가늘어진다. 또한, 제 2 천이 표면 (216) 은 이제 제 1 내부 직경 (502) 보다 작은 제 2 내부 직경 (504) 에 위치한다. 제 1 내부 직경 (502) 으로부터 제 2 내부 직경 (504) 까지 테이퍼 전체에 걸쳐, 드라이빙 표면 (210) 의 로브 높이는 일정하게 유지된다.

드라이빙 표면 (210), 제거 표면 (212), 제 1 천이 표면 (214), 및 제 2 천이 표면 (216) 의 폭은, 각각 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 바닥 에지 (208) 를 향해 진행함에 따라 다른 비율로 감소될 수도 있어서 다각형 형상을 불균형적으로 되도록 한다. 예를 들어, 제거 표면 (212) 과 제 1 천이 표면 (214) 은, 상단 에지 (206) 와 바닥 에지 (208) 사이에서 균형적으로 유지될 수도 있는, 드라이빙 표면 (210) 과 비교해 불균형적으로 감소될 수도 있다. 따라서, 다각형 형상이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 바닥으로 진행함에 따라, 리세스가공된 토크 표면들 (204) 의 폭은 더 작아져서, 제거 표면 (212) 과 제 1 천이 표면 (214) 하부에서 불균형적으로 재료가 제거되도록 한다. 이것은, 제거 표면이 상단 에지 (206) 로부터 바닥 에지 (208) 로 진행함에 따라 제거 표면 (212) 이 라인에 내접하도록 하여서, 드라이빙 면으로부터 멀어질수록 점점 가늘어지고; 상단 에지 (206) 에서 더 멀리 떨어져 있고 바닥 에지 (208) 에서 더 가까이 있다. 이것은, 또한, 리세스가공된 토크 표면들 (204) 의 폭이 감소함에 따라 제 2 천이 표면 (216) 의 폭이 증가하도록 한다. 결과적인 형상은, 드라이빙 표면 (210) 을 향하여 드라이버 (102) 를 추진하고 드라이버 (102) 가 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 완전히 삽입될 때 전체 면 대 면 접촉을 개선하도록 구성된 쐐기 고정 램프를 형성할 수도 있다.

이하 도 6 을 참조하면, 헤드부 (108) 는 리세스가공된 소켓 영역 (110) 을 향해 드라이버 (102) 를 이동시키는 것을 돕도록 구성된 레이디어스드 (radiused) 카운터 보어 (602) 를 추가로 포함할 수도 있다. 레이디어스드 카운터 보어 (602) 는 드라이버 비트를 캡처하여 그것을 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 안내하도록 된 임의의 적합한 형상으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 레이디어스드 카운터 보어 (602) 는, 헤드부 (108) 의 표면 (604) 을 따라 더 큰 반경을 가지고 상단 에지 (206) 와 헤드부 (108) 의 표면 (604) 사이에 배치된 제 2 표면 (606) 을 따라 더 작은 반경을 가지는 내향 경사면을 포함할 수도 있다.

다시 도 1 을 참조하면, 드라이버 (102) 는 패스너 (104) 에 토크력을 제공하도록 구성된다. 드라이버 (102) 는 패스너 (104) 와 맞물리기에 임의의 적합한 형상 또는 크기를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 드라이버 (102) 는 리세스가공된 소켓 영역 (110) 내에 위치한 표면들과 맞물리거나 그렇지 않으면 실질적으로 일치하도록 적합하게 구성된 표면을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 드라이버 (102) 와 패스너 (104) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 사이 표면 마찰력이 드라이버 (102) 및 패스너 (104) 를 함께 결합하기에 충분하도록 드라이버 (102) 는 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 삽입될 때 스틱 끼워맞춤을 제공하도록 될 수도 있다.

이하 도 7 을 참조하면, 일 실시형태에서, 드라이버 (102) 는, 드라이버 (102) 의 베이스부 (704) 와 드라이버 (102) 의 말단부 (706) 사이에 연장되는 테이퍼 측벽 (708) 을 가지는 토크 표면 (702) 을 포함할 수도 있다. 테이퍼 측벽 (708) 은 보다 완전한 맞물림을 제공하도록 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 벽 (218) 과 동일한 테이퍼 각도로 이루어질 수도 있다. 게다가, 베이스부 (704) 와 말단부 (706) 사이 거리가 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 상단 에지 (206) 와 바닥 에지 (208) 사이 거리에 대응하도록 또한 구성될 수도 있다. 대안적인 실시형태에서, 베이스부 (704) 와 말단부 (706) 사이 거리는, 드라이버 (102) 와 패스너 (104) 사이 충분한 맞물림을 보장하고 또한 패스너 (104) 에 적용되어 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 전체 직경 감소를 유발할 수도 있는 금속 도금 또는 다른 표면 처리와 같은 부가적 특징부들을 또한 수용하도록 상단 에지 (206) 와 바닥 에지 (208) 의 거리보다 크거나 작을 수도 있다.

예를 들어, 일 실시형태에서 패스너는 패스너의 내식성을 증가시키도록 구성된 표면 코팅을 포함할 수도 있다. 표면 코팅의 적용은, 패스너 (104) 의 전체 외부 표면에 최대 대략 1,000 분의 1 인치 (0.001") 의 도금 두께를 제공할 수도 있다. 결과적으로, 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 직경은 대략 1,000 분의 2 인치 (0.002") 만큼 감소될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 도금 두께는 대략 10,000 분의 3 인치 (0.0003") 일 수도 있어서 약 10,000 분의 6 인치 (0.0006") 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 감소된 직경을 유발한다. 이 감소를 처리하기 위해서, 토크 표면 (702) 의 말단부 (706) 는 표면 코팅이 적용되기 전 패스너의 바닥 에지 (208) 의 반경 미만인 반경을 가지도록 베이스부 (704) 와 말단부 (706) 사이 거리가 증가될 수도 있다.

이하, 도 8 및 도 9 를 참조하면, 토크 표면 (702) 은 토크 표면 (702) 의 표면으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 로브들 (802) 을 추가로 포함할 수도 있다. 복수의 로브들 (802) 은, 토크 표면 (702) 이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 과 정렬될 때 패스너 (104) 의 종방향 축선 (220) 에 대응하는 드라이버 (102) 의 축선 (812) 둘레에 배향될 수도 있다.

각각의 로브 (802) 는 구동벽 (804), 제거벽 (806), 및 구동벽 (804) 과 제거벽 (806) 사이에 연장되는 제 1 천이벽 (808) 을 포함할 수도 있다. 토크 표면은 또한 제 1 로브 (802) 의 구동벽 (804) 과 제 2 로브 (802) 의 제거벽 (806) 사이에 연장되는 제 2 천이벽 (810) 을 포함할 수도 있다. 이 벽들은 각각 패스너 (104) 의 대응하는 표면에 정합하도록 적합하게 구성될 수도 있다. 예를 들어, 구동벽 (804) 은, 드라이빙 표면 (210) 의 로브 높이와 동일한 베이스부 (704) 로부터 말단부 (706) 까지 일정한 로브 높이로 이루어질 수도 있다. 게다가, 맞물림 중 구동벽 (804) 과 드라이빙 표면 (210) 사이에 실질적으로 완전한 면 대 면 접촉이 존재하도록 구동벽 (706) 은 드라이버 (102) 의 축선 (812) 과 정렬되도록 구성될 수도 있다. 이것은 체결 기기 내에서 드라이빙 표면과 대응하는 표면 사이에 단지 국부적인 접촉만 제공하는 공지된 패스너 시스템들을 통하여 달성가능한 것보다 더 큰 면적을 가로질러 구동력이 확산될 수 있도록 허용한다.

유사하게, 맞물림 중 제거벽 (806) 과 제거 표면 (212) 사이에 실질적으로 완전한 면 대 면 접촉이 존재하도록 제거벽 (806) 은 제거 표면 (212) 과 동일한 치수를 가지도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제거벽 (806) 은, 그것이 제거 표면 (212) 과 등가의 방식으로 베이스부 (704) 로부터 말단부 (706) 로 연장됨에 따라 드라이버 (102) 의 축선 (812) 에 대해 비수직 라인을 형성할 수도 있다. 비수직 라인은, 그것이 말단부 (706) 를 향해 하강함에 따라 제 1 천이벽 (808) 이 계속해서 더 작아지도록 하는 각도로 놓일 수도 있다. 마찬가지로, 구동벽 (804), 제거벽 (806), 제 1 천이벽 (808), 및 제 2 천이벽 (810) 이 토크 표면 (702) 의 말단부 (706) 로 진행함에 따라, 로브들 (802) 의 다각형 형상이 베이스부 (704) 에서보다 말단부 (706) 에서 더 작은 면적을 가지도록 각각의 표면은 중심 종방향 축선 (220) 을 향해 안쪽으로 점점 가늘어진다.

최종 결과는, 토크 표면 (702) 이 모든 치수에서 리세스가공된 소켓 영역 (110) 과 동일하게 점점 가늘어지고 리세스가공된 소켓 영역 (110) 에 모든 대응하는 위치에서 동일한 크기이다. 그러므로, 드라이버 (102) 가 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 삽입될 때, 토크 표면 (702) 의 실질적으로 전체가 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 모든 표면과 종방향 및 수평방향 양자로 접촉한다. 유사한 기하학적 구조는, 모든 방향으로 드라이버 (102) 와 패스너 (104) 사이에 실질적으로 100% 쐐기 고정 끼워맞춤을 형성하도록 토크 표면 (702) 이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 쐐기 고정될 수 있도록 한다.

이런 쐐기 고정 끼워맞춤은, 토크 표면 (702) 과 리세스가공된 소켓 영역 (110) 사이 공차를 감소시킴으로써 사용 중 드라이버 (102) 와 패스너 (104) 를 추가로 정렬할 수도 있다. 감소된 공차는, 결과적으로, 구동력 또는 제거력이 적용되고 있을 때 리세스가공된 소켓 영역 (110) 내에서 드라이버 (102) 가 흔들릴 수도 있는 가능성을 감소시킬 수도 있고, 이것은 캠 아웃 및/또는 맞물림 해제 가능성을 감소시킨다. 사용 중 쐐기 고정 끼워맞춤은 또한 드라이버 벽 (804), 드라이버 표면 (210), 제거벽 (806), 및/또는 제거 표면 (212) 에서 소성 변형을 감소시킬 수도 있고 이것은 토크 표면 (702) 과 리세스가공된 소켓 영역 (110) 에서 마모 감소를 유발한다.

대안적인 실시형태에서, 비대칭 체결 시스템 (100) 은 Torx® 스타일 패스너와 같은 기존의 시스템들과 작업하도록 적합하게 구성될 수도 있다. 이 유형의 기존의 체결 시스템들은 드라이버와 "정합" 스크류 사이에 상당량의 간극들을 가지는 경향이 있다. 예를 들어, 이하 도 10a 내지 도 10d 를 참조하면, 통상적인 T30 Torx® 패스너는 0.03864 인치의 폭을 가지는 리세스가공된 토크 표면을 가질 수도 있고 "정합" T30 드라이버의 핀들은 0.03382 인치의 핀 폭을 가질 수도 있다. 결과적으로, 드라이버가 패스너의 리세스가공된 소켓 개구로 삽입될 때, 토크 표면들 중 아무 것도 서로 접촉하지 않는다. 그러므로, 드라이버의 표면들이 패스너의 표면들과 접촉하는 것은, 드라이버가 토크력을 패스너에 인가하기 위해서 회전할 때뿐이다. 이것은, 토크력이 패스너에 인가되고 있는 좁은 접촉 지점을 유발한다. 드라이버에 작용하는 이런 점 하중들은 사용 중 증가된 비율의 드라이버의 마모 및/또는 파괴를 유발할 수 있다.

이하 도 11 내지 도 17 을 참조하면, 이 대안적인 실시형태에서, 드라이버 (1100) 는 드라이버 (1100) 의 베이스부 (1104) 와 드라이버 (1100) 의 말단부 (1106) 사이에서 연장되는 테이퍼 측벽 (1102) 을 포함할 수도 있다. 테이퍼 측벽 (1102) 은 임의의 적합한 양만큼 종방향 축선 (1202) 을 향해 각도를 이룰 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 12 를 참조하면, 종방향 축선 (1202) 을 향한 테이퍼는 종방향 축선 (1202) 에 대해 약 1 도 ~ 5 도의 각도 (α) 로 이루어질 수도 있다. 테이퍼 측벽 (1102) 은, Torx® 시스템에서 사용되는 실질적으로 수직 측벽들로 인해 패스너의 소켓 영역으로 드라이버를 쐐기 고정하는 것을 도울 수도 있다.

테이퍼 측벽 (1102) 때문에, 드라이버 (1100) 의 말단부 (1106) 는 소켓 영역 (110) 보다 작은 단면적으로 이루어질 수도 있고 드라이버의 베이스부 (1104) 는 소켓 영역 (110) 보다 큰 단면적으로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 15 를 참조하면, 베이스부 (1104) 에서 테이퍼 측벽 (1102) 의 최외측부는 원주 (1502) 를 포함할 수도 있고, 각각의 핀 (1108) 은 원주 (1502) 로 외향 연장된다. 이하 도 16 을 참조하면, 테이퍼 측벽 (1102) 이 베이스부 (1104) 와 말단부 (1106) 사이 중간 지점을 향해 진행함에 따라, 원주 (1502) 와 각각의 핀 (1108) 사이에 제 1 간극 (G₁) 이 존재할 수도 있다. 이하 도 17 을 참조하면, 말단부 (1106) 에서, 각각의 핀 (1108) 이 중간 지점에서보다 더 많은 양만큼 원주 (1502) 로부터 분리되도록 제 1 간극 (G₁) 보다 큰 제 2 간극 (G₂) 이 존재할 수도 있다.

그 결과, 베이스부 (1104) 와 말단부 (1106) 사이 하나 이상의 지점들에서, 테이퍼 측벽 (1102) 은 소켓 영역 (110) 에 대해 쐐기 고정되어서 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 벽 (218) 과 접촉하지 않으면서 소켓 영역 (110) 내에서 자유롭게 회전할 수 있는 드라이버 (1100) 의 능력을 감소시킬 것이다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 드라이버 (1100) 의 말단부 (1106) 는 표준 T30 Torx® 비트와 동일한 치수로 이루어질 수도 있고 베이스부 (1104) 는 대응하는 T30 Torx® 스크류의 소켓 영역과 동일하거나 약간 더 큰 치수로 이루어질 수도 있다.

테이퍼 측벽 (1102) 은 종방향 축선 (1202) 둘레에서 등거리로 이격된 6 개의 비대칭 핀들 (1108) 을 포함할 수도 있다. 각각의 핀 (1108) 은, 드라이버 (1100) 의 드라이빙 면 (1110) 및 제거면 (1112) 과 패스너 (1800) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 사이에 향상된 맞물림 및/또는 표면 접촉을 제공하면서 표준 Torx® 스타일 리세스로 끼워맞추어지도록 구성된 수정된 기하학적 구조를 포함할 수도 있다.

이하 도 13 및 도 14 를 참조하면, 드라이빙 면 (1110) 은, 종방향 축선 (1202) 으로부터 드라이빙 면 (1110) 의 리딩 (leading) 에지로 연장되는 반경방향 라인 (1404) 에 대한 각도 (β) 만큼 오프셋된 평면 (1402) 을 형성하는 실질적으로 평평한 접촉 영역을 제공할 수도 있다. 각도 (β) 는 반경방향 라인 (1404) 에 대해 약 5 도 ~ 약 25 도의 임의의 적합한 각도로 이루어질 수도 있다. 일 실시형태에서, 드라이빙 면 (1110) 의 각도 (β) 는 약 15 도로 설정될 수도 있다. 제 2 실시형태에서, 드라이빙 면 (1110) 의 각도 (β) 는 약 12.5 도로 설정될 수도 있다. 또다른 실시형태에서, 드라이빙 면 (1110) 의 각도 (β) 는 약 18.5 도로 설정될 수도 있다.

실질적으로 평평한 접촉 영역은 베이스부 (1104) 와 말단부 (1106) 사이에 연장되고 베이스부 (1104) 와 말단부 (1106) 사이의 단면적의 좁아짐에도 불구하고 일정한 기하학적 구조의 표면을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 실질적으로 평평한 접촉 영역은 베이스부 (1104) 와 말단부 (1106) 사이에 일정한 또는 균일한 벽 높이로 이루어질 수도 있다. 수직 각도에서 보았을 때, 실질적으로 평평한 접촉 영역은 2 개의 말단부들 사이에 균일한 높이를 가지는 사각형을 형성하도록 나타날 수도 있다.

실질적으로 평평한 접촉 영역은 임의의 적합한 방법 또는 기계 가공 프로세스에 의해 형성될 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 15 를 참조하면, 일 실시형태에서, 베이스부 (1104) 에서의 드라이빙 면 (1110) 은, 테이퍼 측벽 (1102) 의 모든 다른 표면의 가변 치수들 및 기하학적 구조들에도 불구하고 베이스부 (1104) 와 말단부 (1106) 사이에 드라이빙 면 (1110) 이 정렬된 상태로 유지되도록 구성되는 비대칭 벌지 (1504; bulge) 를 포함할 수도 있다. 적어도 부분적으로 테이퍼 측벽 (1102) 의 나머지 표면들의 단면적 감소와 크기 및 형상 변화로 인해, 테이퍼 측벽 (1102) 이 베이스부 (1104) 로부터 말단부 (1106) 로 진행함에 따라 벌지 (1504) 의 전체 크기 및/또는 외관은 더 작아지거나 덜 뚜렷해질 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 16 을 참조하면, 베이스부 (1104) 와 말단부 (1106) 사이에 위치결정된 지점에서, 테이퍼 측벽 (1102) 의 단면적이 감소됨에 따라 벌지 (1504) 가 덜 뚜렷해질 수도 있다. 이하 도 17 을 참조하면, 말단부 (1106) 에서 테이퍼 측벽 (1102) 의 전체 치수들은, 실질적으로 평평한 접촉 영역을 유지하는데 벌지 (1504) 가 불필요한 지점까지 감소될 수도 있다.

드라이버 (1100) 의 전체 길이를 따라 실질적으로 평평한 접촉 영역을 유지함으로써, 패스너 (104) 를 죄기 위해서 드라이버 (1100) 가 힘을 인가하고 있을 때 드라이버 (1100) 와 패스너 (104) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 벽 (218) 사이 표면 접촉이 증가한다. 증가된 표면 접촉은 더 넓은 영역에 대해 적용된 하중을 확산하고 사용 중 드라이버 (1100) 가 파괴되거나 리세스가공된 소켓 영역 (110) 이 점 하중의 결과로서 조기에 마모될 수도 있는 가능성을 방지 및/또는 감소시킬 수도 있다.

다시 도 11 내지 도 19 를 참조하면, 제거면 (1112) 은 드라이빙 면 (1110) 으로부터 멀어질수록 점점 가늘어져서 테이퍼 측벽 (1102) 의 최외측 표면 (1114) 과 최내측 표면 (1116) 사이에 연장되는 곡면을 형성한다. 제거면 (1112) 은 또한 말단부 (1106) 에서보다 베이스부 (1104) 에서 더 큰 양만큼 드라이빙 면 (1110) 으로부터 멀어질수록 점점 더 가늘어지도록 구성될 수도 있다. 결과적으로, 제거면 (1112) 이 말단부 (1106) 로부터 베이스부 (1104) 로 진행함에 따라 각각의 핀 (1108) 의 최외측 표면 (1114) 에서 반경은 폭이 증가할 수도 있다.

따라서, 테이퍼 측벽 (1102) 은 종방향 축선 (1202) 을 따르는 방향으로 기하학적 구조 변화를 유발할 뿐만 아니라, 각각의 핀 (1108) 은 말단부 (1106) 와 베이스부 (1104) 사이 임의의 2 개의 횡단면부들 사이에 가변 기하학적 구조를 가지고 있다. 이런 기하학적 구조 변화들은 3 차원으로 발생하여서 드라이버 (1100) 가 패스너 (1800) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 에 대해 테이퍼 측벽 (1102) 의 더 큰 표면적을 쐐기 고정시킬 수 있도록 하여서 2 개의 기기들 사이에서 더욱더 향상된 표면 접촉을 유발한다.

이 쐐기 고정 끼워맞춤은, 테이퍼 측벽 (1102) 과 리세스가공된 소켓 영역 (110) 사이 공차를 감소시킴으로써 사용 중 드라이버 (1100) 와 패스너 (1800) 를 추가로 정렬할 수도 있다. 감소된 공차는, 결과적으로, 구동력 또는 제거력이 적용되고 있을 때 리세스가공된 소켓 영역 (110) 내에서 드라이버 (102) 가 흔들릴 수도 있는 가능성을 감소시킬 수도 있고, 이것은 캠 아웃 및/또는 맞물림 해제 가능성을 감소시킬 수 있다. 사용 중 쐐기 고정 끼워맞춤은 또한 테이퍼 측벽 (1102), 드라이버 면 (1110), 및 제거면 (1112) 에서 소성 변형을 감소시킬 수도 있고 이것은 드라이버 (1100) 의 감소된 마모를 유발한다.

이하 도 18 및 도 19 를 참조하고, 패스너 (1800) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 에 관하여 전술한 바를 계속 참조하면, 대안적인 실시형태에서 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 벽 (218) 은 드라이버 (1100) 의 테이퍼 측벽 (1102) 에 정합하도록 적합하게 구성된 6 개의 비대칭 소켓 토크 표면들 (1802) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 각각의 비대칭 소켓 토크 표면 (1802) 은, 드라이버 (1100) 의 핀들 (1108) 의 실질적으로 거울 상을 형성하는 드라이빙 표면 (1804) 및 제거 표면 (1806) 을 포함할 수도 있다. 이런 식으로, 드라이버 (1100) 가 패스너 (1800) 의 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 삽입될 때 모든 방향으로 2 개의 기기들 사이에서 95 ~ 100% 이상의 표면 접촉이 존재할 수 있도록 드라이빙 표면 (1804) 과 제거 표면 (1806) 은 드라이빙 면 (1110) 과 제거면 (1112) 을 수용하도록 구성된다.

본질적으로, 통상적으로 공지된 Torx® 스타일 시스템과 달리, 토크력이 존재하지 않는 접촉 표면들 사이 고유 간극 또는 공간이 없다. 하지만, 비대칭 소켓 토크 표면들 (1802) 은, 표준 Torx® 스타일 비트를 수용하고 표준 비트와 표준 Torx® 스타일 스크류 헤드 사이 표면 접촉량과 비교해 드라이빙 표면 (1804) 과 표준 비트 사이에 증가된 접촉 영역을 제공하도록 적합하게 구성된다. 또한, 표준 Torx® 스타일 비트가 리세스가공된 소켓 영역 (110) 으로 삽입될 때 토크 표면들 (1802) 은 "스틱 끼워맞춤" 을 제공할 수도 있다.

드라이빙 표면 (1804) 은 드라이버 (1100) 로부터 적용된 토크를 수용하기 위한 실질적으로 평평한 접촉 영역을 제공할 수도 있다. 드라이버 (1100) 의 드라이빙 면 (1110) 과 유사하게, 드라이빙 표면 (210) 은 종방향 축선 (220) 으로부터 드라이빙 표면 (1804) 의 리딩 에지로 연장되는 반경방향 라인 (1904) 에 대해 각도 (λ) 만큼 오프셋되는 평면 (1902) 을 형성할 수도 있다. 각도 (λ) 는 반경방향 라인 (1904) 에 대해 약 5 도 ~ 약 25 도의 임의의 적합한 각도로 이루어질 수도 있고 또한 드라이버 (1100) 의 각도 (β) 와 동일할 수도 있다. 일 실시형태에서, 드라이빙 표면 (1804) 의 각도 (λ) 는 약 15 도로 설정될 수도 있다. 제 2 실시형태에서, 드라이빙 표면 (1804) 의 각도 (λ) 는 약 12.5 도로 설정될 수도 있다. 또다른 실시형태에서, 드라이빙 표면 (1804) 의 각도 (λ) 는 약 18.5 도로 설정될 수도 있다.

게다가, 제거 표면 (1806) 이 리세스가공된 소켓 영역 (110) 의 최외측 표면 (1808) 과 최내측 표면 (1810) 사이에 연장되는 곡면을 형성하도록 정합 드라이버 (1100) 표면과 유사하게 드라이빙 표면 (1804) 으로부터 멀어질수록 점점 가늘어지도록 제거 표면 (1806) 이 구성될 수도 있다. 제거 표면 (1806) 은 또한 바닥 에지 (208) 에서보다 상단 에지 (206) 에서 더 많은 양만큼 드라이빙 표면 (1804) 으로부터 멀어질수록 점점 가늘어지도록 구성될 수도 있다. 결과적으로, 각각의 소켓 토크 표면 (1802) 의 최외측 표면 (1808) 에서 반경은 상단 에지 (206) 로부터 바닥 에지 (208) 로 폭이 감소할 수도 있다.

리세스가공된 소켓 영역 (110) 은 임의의 적합한 방법, 예로 성형, 단조, 주조, 절삭, 연삭, 밀링 등에 의해 형성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 패스너 (104) 와 리세스가공된 소켓 영역 (110) 은 냉간 압조 (cold heading) 와 같은 금속 작업을 통하여 형성될 수도 있다. 예를 들어, 이하 도 20 을 참조하면, 와이어 블랭크는 압조 기계로 공급되어 미리 정해진 길이로 절단될 수도 있다 (2001). 와이어 블랭크는 그 후 다이 앞에 위치결정될 수도 있다 (2002). 와이어 블랭크는 그 후 중간 형상을 형성하는 제 1 블로에서 뒤집힌 공구에 의해 다이로 강제 이동될 수도 있다 (2003). 제 2 블로는 패스너 (104) 의 헤드부 (108) 의 직경과 헤드 높이를 형성하도록 적합하게 구성되는 해머로 중간 형상에 적용될 수도 있다 (2004). 해머는 제 2 블로 중 리세스가공된 소켓 영역 (110) 을 형성하도록 적합하게 구성된 드라이브를 또한 포함할 수도 있다. 패스너 (104) 는 그 후 헤더 기계로부터 토출되고 (2005) 섕크부 (106) 에 적용된 나사산들을 가지도록 추후 작동으로 이동된다 (2006). 그 후, 드라이브는 패스너 (104) 에 토크력을 인가하는데 사용될 드라이버 (102) 로 드라이브를 변형하기 위해서 부가적 작동들을 부여받을 수도 있다. 따라서, 드라이버 (102) 는 리세스가공된 소켓 영역 (110) 을 형성하는데 사용되었으므로 벽 (218) 및 리세스가공된 토크 표면들 (204) 의 치수들은 토크 표면 (702) 의 치수들과 동일할 것이다.

도시되고 설명된 특정 구현예들은 본 발명과 그것의 최선의 양태를 보여주고 그 외 본 발명의 범위를 결코 제한하려는 것이 아니다. 실제로, 간결성을 위해, 시스템의 종래의 제조, 연결, 준비, 및 다른 기능적 측면들은 상세히 설명되지 않을 수도 있다. 또한, 다양한 도면들에 도시된 연결선들은 다양한 요소들간 예시적인 기능적 관계 및/또는 단계들을 나타내도록 되어있다. 많은 대안적인 또는 부가적인 기능적 관계들 또는 물리적 연결들이 실제 시스템에 존재할 수도 있다.

전술한 명세서에서, 본 발명은 특정 예시적 실시형태들을 참조하여 설명되었다. 하지만, 청구항에 기술한 바와 같은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서, 다양하게 수정 및 변경될 수도 있다. 명세서와 도면은 제한하기 보다는 예시적인 것으로, 수정은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 되어있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 단지 설명한 실시예들에 의해서보다는 청구항과 그것의 법적 등가물에 의해 결정되어야 한다.

예를 들어, 임의의 방법 또는 프로세스 청구항들에 인용된 단계들은 임의의 순서로 실행될 수도 있고 청구항에 제공된 특정 순서에 제한되지 않는다. 부가적으로, 임의의 장치 청구항들에 인용된 구성요소들 및/또는 요소들은 다양한 순열로 조립되거나 그렇지 않으면 작동적으로 구성될 수도 있고 그러므로 청구항들에 인용된 특정 구성에 제한되지 않는다.

특정 실시형태들에 대한 이점들, 다른 장점들 및 문제점들에 대한 해결책들은 설명되었고; 하지만, 임의의 특정 이점, 장점 또는 해결책이 발생하거나 더욱 뚜렷해지도록 할 수도 있는 임의의 이점, 장점, 문제점에 대한 해결책 또는 임의의 요소가 임의의 또는 모든 청구항들의 결정적, 필수적 또는 본질적인 특징들 또는 구성요소들로서 해석되지 않는다.

본원에서 사용된 대로, 용어들 "포함하다", "포함하는", "가지는", "구비하는", "구비하다" 또는 그것의 임의의 변형은 비배타적으로 포함하는 것을 언급하려는 것이어서, 요소들 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 조성 또는 장치는 인용된 요소들만 포함하지 않고, 명확히 열거되지 않았거나 이러한 프로세스, 방법, 물품, 조성 또는 장치에 고유한 다른 요소들을 또한 포함할 수도 있다. 구체적으로 인용된 것 이외에, 본 발명의 실시에 사용되는 전술한 구조들, 배열들, 용도들, 비율들, 요소들, 재료들 또는 구성요소들의 다른 조합들 및/또는 수정들이 본 발명의 일반 원리에서 벗어나지 않으면서 특정 환경들, 제조 사양들, 설계 파라미터들 또는 다른 작동 요건들에 맞게 변화되거나 그렇지 않으면 특히 적합화될 수도 있다.

Claims (20)

1. 헤드부내로 연장되는 소켓 영역을 구비한 상기 헤드부, 및 상기 소켓 영역과 종방향 축선을 공유하는 섕크를 가지는 체결 기기로서, 상기 체결 기기는,
   상단 에지와 바닥 에지를 갖고서 리세스가공된 상기 소켓 영역을 규정하는 벽으로서, 상기 소켓 영역의 단면적이 상기 상단 에지로부터 상기 바닥 에지로 감소하도록 상기 벽은 상기 상단 에지로부터 상기 바닥 에지로 상기 종방향 축선을 향해 약 1 ~ 5 도로 안쪽으로 점점 가늘어지는, 상기 벽; 및
   상기 벽을 따라 배치된 복수의 소켓 토크 표면들
   을 포함하고,
   각각의 소켓 토크 표면은,
   상기 소켓 토크 표면의 제 1 측을 따라 배치되고 상기 상단 에지와 상기 바닥 에지 사이에서 연장되는 드라이빙 표면으로서, 상기 드라이빙 표면은 상기 상단 에지에서 상기 드라이빙 표면의 리딩 (leading) 에지를 통하여 상기 종방향 축선으로부터 바깥쪽으로 연장되는 반경방향 라인에 대해 약 5 도 ~ 약 25 도의 각도를 이루는 실질적으로 평평한 접촉 영역을 포함하는, 상기 드라이빙 표면; 및
   상기 소켓 토크 표면의 제 2 측을 따라 배치되고 상기 상단 에지와 상기 바닥 에지 사이에서 연장되는 제거 표면
   을 포함하고,
   상기 제거 표면은 상기 상단 에지에서 상기 드라이빙 표면으로부터 멀어지도록 점점 가늘어지고;
   상기 제거 표면은 상기 상단 에지에서 상기 드라이빙 표면의 상기 리딩 에지에 대해 상기 상단 에지에서보다 상기 바닥 에지에서 더 짧은 거리만큼 상기 드라이빙 표면으로부터 분리되는, 체결 기기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 소켓 토크 표면들은 상기 종방향 축선 둘레에서 등거리로 이격된 6 개의 표면들인, 체결 기기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 드라이빙 표면은 상기 반경방향 라인에 대해 약 15 도의 각도를 이루는, 체결 기기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 실질적으로 평평한 접촉 영역은 상기 바닥 에지와 상기 상단 에지 사이에 일정한 기하학적 구조를 포함하는, 체결 기기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 실질적으로 평평한 접촉 영역은 상기 바닥 에지와 상기 상단 에지 사이에서 균일한 수직 높이를 갖는, 체결 기기.
6. 제 1 항에 있어서,
   각각의 소켓 토크 표면은,
   상기 상단 에지에서 제 1 폭을 갖고,
   상기 바닥 에지에서 제 2 폭을 갖고, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭보다 작은, 체결 기기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 바닥 에지에서의 제 1 소켓 토크 표면의 드라이빙 표면이 상기 바닥 에지에서의 제 2 소켓 토크 표면의 드라이빙 표면으로부터 분리되는 동일한 양만큼, 상기 상단 에지에서의 상기 제 1 소켓 토크 표면의 드라이빙 표면이 상기 상단 에지에서의 상기 제 2 소켓 토크 표면의 드라이빙 표면으로부터 분리되는, 체결 기기.
8. 체결 기기용 드라이버로서,
   상기 드라이버의 베이스부와 상기 드라이버의 말단부 사이에 연장되는 측벽으로서, 상기 측벽은 약 1 도 ~ 약 5 도의 각도만큼 상기 드라이버의 종방향 축선을 향해 상기 베이스부로부터 상기 말단부로 안쪽으로 점점 가늘어지는, 상기 측벽; 및
   상기 측벽으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀들 (fins)
   을 포함하고,
   각각의 핀은,
   상기 베이스부와 상기 말단부 사이에서 핀의 제 1 측을 따라 배치된 드라이빙 면으로서, 상기 드라이빙 면은 상기 드라이버의 상기 종방향 축선으로부터 상기 드라이빙 면의 리딩 에지로 바깥쪽으로 연장되는 반경방향 라인에 대해 약 5 도 ~ 약 25 도의 각도를 이루는 실질적으로 평평한 접촉 영역을 포함하는, 상기 드라이빙 면; 및
   상기 베이스부와 상기 말단부 사이에서 핀의 제 2 측을 따라 배치된 제거면
   을 포함하고,
   상기 제거면은 상기 드라이빙 면의 상기 리딩 에지로부터 멀어지도록 점점 가늘어지고;
   상기 제거면은 상기 드라이빙 면의 상기 리딩 에지에 대해 상기 말단부에서보다 상기 베이스부에서 더 긴 거리만큼 상기 드라이빙 면으로부터 분리되는, 체결 기기용 드라이버.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 복수의 핀들은 상기 종방향 축선 둘레에서 등거리로 이격된 6 개의 표면들인, 체결 기기용 드라이버.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 드라이빙 면은 상기 반경방향 라인에 대해 약 15 도의 각도를 이루는, 체결 기기용 드라이버.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 베이스부에서 각각의 핀의 상기 드라이빙 면은, 상기 실질적으로 평평한 접촉 영역을 형성하기 위해서 상기 말단부에서의 상기 드라이빙 면과 상기 베이스부에서의 상기 드라이빙 면을 정렬시키도록 구성된 드라이버의 말단부와 벌지 (bulge) 를 포함하고,
    상기 드라이빙 면이 상기 베이스부로부터 상기 말단부로 진행함에 따라 상기 벌지는 덜 뚜렷해지는, 체결 기기용 드라이버.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 실질적으로 평평한 접촉 영역은 상기 드라이버의 상기 베이스부와 상기 말단부 사이에 일정한 기하학적 구조를 포함하는, 체결 기기용 드라이버.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 실질적으로 평평한 접촉 영역은 상기 드라이버의 상기 베이스부와 상기 말단부 사이에서 균일한 수직 높이를 갖는, 체결 기기용 드라이버.
14. 제 8 항에 있어서,
    각각의 핀은,
    상기 베이스부에서 제 1 폭; 및
    상기 말단부에서 제 2 폭을 갖고,
    상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭보다 작고,
    상기 제거면이 상기 베이스부로부터 상기 말단부로 진행함에 따라 제 1 핀의 제거면은 제 2 핀의 드라이빙 면으로부터 멀어지도록 점점 가늘어지는, 체결 기기용 드라이버.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 말단부에서의 상기 제 1 핀의 드라이빙 면이 상기 말단부에서의 상기 제 2 핀의 드라이빙 면으로부터 분리되는 동일한 양만큼, 상기 베이스부에서의 상기 제 1 핀의 상기 드라이빙 면이 상기 베이스부에서의 상기 제 2 핀의 상기 드라이빙 면으로부터 분리되는, 체결 기기용 드라이버.
16. 체결 시스템으로서,
    소켓 영역과 삽입가능하게 정합 (mate) 하도록 구성된 드라이버, 및
    헤드부로 연장되는 리세스가공된 소켓 영역을 구비한 상기 헤드부를 가지는 패스너
    를 포함하고,
    상기 드라이버는,
    상기 드라이버의 베이스부와 상기 드라이버의 말단부 사이에 연장되는 측벽으로서, 상기 측벽은 약 1 도 ~ 약 5 도의 각도만큼 상기 드라이버의 종방향 축선을 향해 상기 베이스부로부터 상기 말단부로 안쪽으로 점점 가늘어지는, 상기 측벽; 및
    상기 측벽으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 핀들
    을 포함하고,
    각각의 핀은,
    상기 베이스부와 상기 말단부 사이에서 상기 핀의 제 1 측을 따라 배치된 드라이빙 면으로서, 상기 드라이빙 면은 상기 드라이버의 종방향 축선으로부터 상기 드라이빙 면의 리딩 에지로 바깥쪽으로 연장되는 반경방향 라인에 대해 약 5 도 ~ 약 25 도의 각도를 이루는 실질적으로 평평한 접촉 영역을 포함하는, 상기 드라이빙 면;
    상기 베이스부와 상기 말단부 사이에서 상기 핀의 제 2 측을 따라 배치된 제거면
    을 포함하고,
    상기 제거면은 상기 드라이빙 면의 상기 리딩 에지로부터 멀어지도록 점점 가늘어지고,
    상기 제거면은, 상기 드라이빙 면의 상기 리딩 에지에 대해 상기 말단부에서보다 상기 베이스부에서 더 긴 거리만큼 상기 드라이빙 면으로부터 분리되고,
    상기 패스너의 상기 리세스가공된 소켓 영역은 상기 리세스가공된 소켓 영역을 규정하는 벽을 포함하고,
    상기 벽은 상기 드라이버의 상기 복수의 핀들에 일치하도록 구성되는, 체결 시스템.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 드라이빙 면은 상기 반경방향 라인에 대해 약 15 도의 각도를 이루는, 체결 시스템.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 베이스부에서 각각의 핀의 상기 드라이빙 면은, 상기 실질적으로 평평한 접촉 영역을 형성하기 위해서 상기 말단부에서의 상기 드라이빙 면과 상기 베이스부에서의 상기 드라이빙 면을 정렬시키도록 구성된 드라이버의 말단부와 벌지를 포함하고,
    상기 드라이빙 면이 상기 베이스부로부터 상기 말단부로 진행함에 따라 상기 벌지는 덜 뚜렷해지는, 체결 시스템.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 실질적으로 평평한 접촉 영역은 상기 드라이버의 상기 베이스부와 상기 말단부 사이에 일정한 기하학적 구조를 포함하는, 체결 시스템.
20. 제 16 항에 있어서,
    상기 실질적으로 평평한 접촉 영역은 상기 드라이버의 상기 베이스부와 상기 말단부 사이에서 균일한 수직 높이를 갖는, 체결 시스템.
    

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