История отвертки

Отвертка занимает в инструментальной иерархии особое место. Этим простейшим и универсальным инструментом пользуются миллиарды людей по всему миру — от высококвалифицированных рабочих до домохозяек.

А отверточная сборка всего и вся — от книжных полок до автомобилей — уже давно никого не удивляет.

Первые упоминания о винтах относятся к XVI веку; можно предположить, что и отвертки появились примерно в то же время. Первоначально форма головки винта представляла собой прямоугольник или квадрат. Не надо забывать, что все изготавливалось методом ручной ковки. Однако, такая форма ограничивала возможность сильного затягивания винта, особенно в труднодоступных местах.

Затем был изобретен шестигранник, что привело к появлению ключа с шестью установками в диапазоне 360°. Появились торцевые ключи, обеспечившие доступ к головке винта по вертикали и возможность удобной его затяжки с приложением любой необходимой силы.

И, однажды, у какого-то человека мелькнула мысль: «А почему, собственно, обязательно ключ? Почему нельзя в головке прорезать паз и работать с винтом с помощью стержня с плоским концом?» – так появился шлиц, а вслед за ним и отвертка!

Почему инструмент назвали отверткой, а не «вверткой» или «заверткой» (ведь винт сначала заворачивают) осталось загадкой.

По официальной версии, изобрели отвертку сравнительно недавно — в XVII веке. Но, скорее всего, это произошло по крайней мере на столетие раньше, когда начался бурный расцвет точной механики. Как и во все времена, локомотивом прогресса стала гонка вооружений, в частности, эволюция стрелкового оружия: к XV веку на смену уменьшенным копиям обычных пушек пришли аркебуза и мушкет, а в XVI веке появились колесцовый и ударный кремневые замки.

В пистолетах той эпохи уже встречаются крепежные и регулировочные винты со шлицевой прорезью. Вполне современный саморез изображен на одном из рисунков в книге Георгия Агриколы «О металлах» (De Re Metallica), увидевшей свет в 1556 году. Трудно представить, что средневековые мастера пропиливали шлиц на винтах ради красоты и лишь их потомки догадались вставить в него отвертку.

«Орудие в виде тупой стамески», как определяет отвертку Даль, просуществовало в почти неизменном виде до начала XX века, когда канадский коммивояжер Петер Робертсон предложил новый профиль ее рабочей части. Толчком к изобретению послужила травма: во время очередной демонстрации пружинной шлицевой отвертки ее лезвие выскочило из прорези на винте и вонзилось Робертсону в руку.

В 1907 году он запатентовал винт с центральным пазом, сразу же заинтересовавший промышленников. Отметим, что и раньше, начиная с 1860 года, поступало немало предложений по усовершенствованию головки винта, но все они оказались слишком сложны для массового производства.

Робертсоновкий винт (Robertson screw) был сравнительно дешев в изготовлении и обладал многими преимуществами. Отвертка отлично центрировалась в квадратном углублении шляпки (разброс в размерах паза не превышал тысячной части дюйма), работать можно было почти на ощупь, под небольшим углом и, главное, передавать значительные усилия.

Новинка пришлась как нельзя кстати на заводах Форда: в модели «Т» было более 700 таких винтов (в том числе в деревянных кузовах канадской фирмы «Фишер боди»), прижились они и на «Форде А». Завод Робертсона в Милтоне (Онтарио) работал на полную мощность, а вот наладить полноценное производство в США мешали разногласия с местными финансовыми магнатами.

7 июля 1936 года американский продавец стального крепежа Генри Филлипс из Портленда (не брат и не сват, и не родственник знаменитого основателя электротехнической фирмы Philips Жерара Филипса) в штате Орегон получил на руки патенты на крестовую отвертку и соответствующий винт. Примерно два года понадобилось Генри для того, чтобы довести до ума изобретение Джона Томпсона (первым «крест» предложил именно Джон) и разработать технологию выпуска в массовом порядке как отверток, так и винтов, существенно отличающихся от остальных.

Крестообразные (или крестовые) отвертки имеют название «Phillips» (сокращенно PH)

Изначально, форма крестообразного шлица была довольно сложной, ибо помимо собственно «креста» имела цилиндрическое углубление по его центру (примерно, диаметром 2 мм и глубиной около 3 мм) – форма отвертки соответствовала ему. Однако практика показала, что эта направляющая на отвертке технико-экономически не оправдана, и от направляющей отказались, оставив просто «крест».

Винт Филипса (Phillips) приглянулся технологам «Дженерал моторс», и в том же году его начали использовать на сборке «кадиллаков». Ряд недостатков по сравнению с «канадским квадратом» (меньшее передаваемое усилие, склонность к проскакиванию отвертки) не помешал «американскому кресту» во время Второй мировой войны стать де-факто национальным стандартом. Вскоре добрался он и до России, но весьма своеобразным путем.

В конце 40-х эти винты скопировали с американских дальних бомбардировщиков В-29, захваченных в Маньчжурии и Восточной Сибири. Так родился советский Ту-4 с заморским крепежом.

Комбинированные прорези под разные отвертки появились еще в середине прошлого века (например, для британских кораблей выпускались робертсоновские винты со шлицевой прорезью). А сменные насадки (биты) для отверток насчитывают более сотни лет — среди них разной ширины лезвия, шила, буравчики.

Совсем скоро после того, как крестовая отвертка взошла на пьедестал мировой славы и стала править бал, у нее появилась молодая, но очень настырная конкурентка – отвертка позидрайв.

Крестообразные отвертки с дополнительными направляющими (лучами) - это отвертки «Pozidriv» (сокращенно PZ).

Уходящие в глубину кромки боковых поверхностей жала позидрайв не утончаются, а идут параллельно друг другу. Отличительным признаком шурупов позидрайв от шурупов Phillips являются исходящие из внутренних углов головки винта позидрайв тонкие лучеобразные линии. Отвертки типа позидрайв обладают такими же кромками между основными выступами креста и имеют обозначение PZ. Шуруп позидрайв является самоцентрирующимся, не выталкивает отвертку, вероятность сорвать шлиц сведена к минимуму, а крутящий момент значительно возрос. Однако новая претендентка на звание королевы отверток обладает и некоторыми недостатками, что значительно усложняет ей одолеть свою соперницу: она занимает много места в шляпке винта, а также имеет значительное внешнее сходство с Phillips, что увеличивает риск срыва шлица в случае ошибочного использования креста вместо позидрайв. Из-за большой глубины шлица позидрайв применяется только там, где винты вынуждены иметь большие головки: в мебельном производстве и строительстве. Это позволило отвертке позидрайв оставить попытки сместить крестовую отвертку и основать свое собственное царство, куда сопернице вход заказан. Ведь именно в мебельной и строительной отраслях необходим большой крутящий момент, принципиально недоступный для Phillips.

Со временем владельцы крупных промышленных компаний стали прибегать к маленьким хитростям, чтобы увеличить свои доходы и избавиться от растущей конкуренции. Многие стремились к тому, чтобы изобрети свой собственный шлиц и запатентовать его. Подобный коммерческий ход позволил компаниям использовать при крепеже своих изделий уникальные шлицы, не имеющие аналогов. Ремонт изготовленных такими компаниями устройств стал невозможен без обращения к изготовителю. К тому же это дало возможность получать дополнительные доходы за счет продажи лицензии на использование патента. Пожалуй, что именно стремлению к наживе мы обязаны тому, что на сегодняшний день имеем такое многообразие разношлицевых отверток.

Отвертка с рабочей частью в виде шестиконечной звезды была запатентована в США под именем Torx.

Отвертки с внутренней спрофилированной шестиконечной звездочкой - отвертки «TORX» (название запатентовано фирмой «CAMCAR TEXTRON USA»). Широко используется при сборке сотовых телефонов

Со временем она получила признание в России и применяется, по преимуществу, в приборостроении как замена Phillips. Существует несколько видов таких отверток, разница между которыми заключается лишь в небольших нюансах, поэтому можно считать их сестричками-одногодками. Итак,  отвертки Torx с отверстием в центре рабочей части называются Torx Tamper Resistant.

Отвертки Torx с отверстием в центре рабочей части — Torx Tamper Resistant. Они предназначены для винтов с цилиндрической направляющей в центре «звездочки».

Они предназначены для винтов с цилиндрической направляющей в центре «звездочки». Лучи рабочей части отвертки, запатентованной под именем Torx Plus, немного короче и не столь остры.

Профиль Torx Plus также запатентован. Отличие от Torx в том, что лучи «звездочки» немного короче и не такие острые.

Рабочая часть отверток Torx Plus Tamper Resistant представляет собой пятиконечную звезду с отверстием в центре.

Отвертки с внешним шестигранником на конце запатентованы под именем  Hex Driver.

Hex Driver

Кстати, существует инструмент, позволяющий отворачивать (заворачивать) винты с внутренним шестигранником под углом до 25°. Эти отвертки называются «Ballpoint», то есть шариковые.Такие отвертки используются в труднодоступных местах, так как могут работать под наклоном к оси винта.

Отвертки Hex Tamper Resistant имеют отверстие в центре шестигранника для направляющей.

Отвертки с рабочей частью в виде двузубой вилки носят название Spanner. Они часто используются для крепежа в лифтах и других местах, где необходим эстетичный внешний вид и вандалозащита.

Отвертка Spanner

Трилистник, носящий название Tri-Wing, был создан специально для защиты от самостоятельной разборки.

Отвертка Tri-Wing

У этой отвертки есть аналог – отвертка с четырьмя лопастями, именующаяся Torq Set. Она сочетает в себе небольшие габариты и мощную затяжку, которые особенно ценны в аэрокосмической промышленности и прочих критичных отраслях.

Отвертка Torq Set

Особого упоминания заслуживают отвертки, использование которых строго ограничено одной узкой отраслью или даже заводом-изготовителем. К таким можно причислить похожую своей рабочей частью на песочные часы отвертку Clutch, используемую в грузовиках Chevrolet и GMC.

Отвертка Clutch

Отвертка, носящая название Linehead и имеющая рабочую область в виде цветка с шестью короткими лепестками-лучиками, была спроектирована специально для игровых приставок Nintendo и Gameboy.

Отвертка Linehead

Отвертки с треугольником на конце, Triangle recess, иногда используются при сборке вычислительной техники, игрушек и некоторых моделей автомобилей.

Отвертка Triangle

Очень редким инструментом является отвертка с профилем Tri-groove. Своей рабочей частью она отдаленно напоминает цветок с тремя широкими овальными лепестками. Такие шлицы можно увидеть в некоторых моделях американских магнитол и других продуктах американской техники.

Отвертка Tri-groove

А двенадцатилучевая Spline используется лишь в некоторых моделях Volkswagen.

Отвертка Spline

Таким образом, многообразие шлицов, которым располагает на сегодняшний день человечество, можно сравнить разве что со снегопадом, в котором каждая снежинка имеет свой собственный узор, отличный от всех остальных. Или с цветущим садом, в котором каждый цветок может похвастаться уникальным строением. Многие отвертки напоминают своей рабочей частью ювелирные украшения – имеют свою неповторимую нестандартную форму. Это позволяет не только обеспечить прочный крепеж изделий и удобство в работе, но также соблюсти эстетику изделия, позволить стать банальному винту маленьким шедевром.

Тогда же были известны и полуавтоматические отвертки, вращающиеся от нажима на ручку. Сегодня рабочие части отверток становятся все сложнее — не всегда для того, чтобы лучше выполнять работу, а часто для защиты от откручивания «неквалифицированным персоналом».

Тем не менее точку в эволюции «простейшего инструмента» ставить еще рано.