專利名稱：沉頭螺釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)螺釘頭、一個(gè)螺桿和至少分布在螺桿一部分上的螺紋的沉頭螺釘，其中螺釘頭具有一個(gè)至少分段地錐形朝螺桿收縮的支承面。
這樣的沉頭螺釘是已知的。它們例如在螺栓頭中具有一條傳動(dòng)凹槽如一字縱縫或十字槽以便與螺絲刀配合。螺桿自由端可以被設(shè)計(jì)成尖頭的。沉頭螺釘尤其可以是這樣的螺釘，即它對(duì)擰入的材料施加螺旋成形作用或螺紋切割作用。
為在螺釘頭中充分地給傳動(dòng)凹槽提供空間，必須把螺釘頭設(shè)計(jì)得體積龐大。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，例如給朝螺桿錐形收縮的支承面設(shè)置了兩個(gè)不同的頭部，而支承面以不同的角度在這兩個(gè)頭部?jī)?nèi)收縮。
由于在螺釘頭上沒(méi)有設(shè)置螺紋，所以可能出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，即由大頭螺釘在將其完全或幾乎完全地?cái)Q入后尤其在表面上產(chǎn)生了不希望有的材料破損，這樣的材料破損視其材質(zhì)而可能是毛刺、裂紋或變形。
本發(fā)明的任務(wù)是改善上述類(lèi)型的沉頭螺釘，從而可以避免上述不利現(xiàn)象。
本發(fā)明的任務(wù)是如此完成的，即在一個(gè)朝向螺桿的支承面的下區(qū)域內(nèi)設(shè)有銑棱。
在擰入本發(fā)明的沉頭螺釘時(shí)，銑棱起到削除材料的作用，因此，即使在螺釘頭大于標(biāo)準(zhǔn)頭的沉頭螺釘中，也可以相應(yīng)地有效避免不希望的材料破損。
本發(fā)明的其他有利設(shè)計(jì)特征被包含在權(quán)利要求書(shū)以及后續(xù)說(shuō)明書(shū)中。
下面借助于附圖中所示的兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，其中

圖1是本發(fā)明沉頭螺釘?shù)牡谝粚?shí)施例的放大前視圖；圖2是沿圖1的II-II線截取的本發(fā)明沉頭螺釘?shù)牡谝粚?shí)施例的剖面圖；圖3是本發(fā)明沉頭螺釘?shù)诙?shí)施例的放大前視圖4是沿圖3的IV-IV線截取的本發(fā)明沉頭螺釘?shù)诙?shí)施例的剖面圖。
在附圖的各圖中，相同部件配有相同標(biāo)號(hào)，從而一般對(duì)它們也只分別描述一次。
如附圖所示，本發(fā)明沉頭螺釘?shù)牡谝粚?shí)施例(圖1、2)具有一個(gè)螺釘頭1、一個(gè)螺桿2和至少分布在螺桿2一部分上的螺紋3。螺釘頭1還具有一個(gè)至少分段地朝螺桿2方向錐形收縮的支承面4。在一個(gè)朝向螺桿2的支承面4的下區(qū)域105內(nèi)設(shè)置了銑棱106。
在所示實(shí)施例中，設(shè)有六條銑棱106，但是銑棱也可以多一些或少一些，如有三條、四條、八條或更多。通過(guò)銑棱106的結(jié)構(gòu)和數(shù)目，可以在擰入本發(fā)明沉頭螺釘時(shí)增加或減少所希望的材料削除量并且因而與材料相匹配。
朝螺桿2方向錐形收縮的支承面4在遠(yuǎn)離螺桿2的第一頭部段5a內(nèi)以大約90度的α角收縮，在朝螺桿2的第二頭部段5b內(nèi)以大約50°～65°的β角收縮。按這一方式，盡管螺釘頭1形狀比較細(xì)，但在螺釘頭內(nèi)仍然充分地給一條未示出的而在圖1中用虛線表示的用于配合螺絲刀的十字槽留下了空間。另外，設(shè)有銑棱106的支承面4的區(qū)域105是朝向螺桿2的第二頭部段5b。
此外，銑棱106一直延伸到螺桿2靠近螺釘頭的區(qū)域2a，螺桿2在這里具有一個(gè)大于在螺紋3區(qū)域2b內(nèi)的螺桿小半徑RE的半徑RS。在靠近頭部的區(qū)域2a內(nèi)，銑棱106分別與螺桿2相連，由此確保了銑棱106的高機(jī)械穩(wěn)定性。
設(shè)有銑棱106的支承面4的區(qū)域105的軸向長(zhǎng)度HF不大于錐形收縮的支承面4的軸向長(zhǎng)度HA的約60％。為此，在靠近頭部的區(qū)域2a內(nèi)出現(xiàn)了一段可以約等于在支承面4內(nèi)的區(qū)域105的軸向長(zhǎng)度HF的三分之一的軸向長(zhǎng)度HT。于是，當(dāng)本發(fā)明沉頭螺釘?shù)穆葆旑^1開(kāi)始鉆入材料時(shí)，銑棱106才有利地發(fā)揮作用。由此防止了象毛刺、裂紋或不希望變形這樣的材料破損。
銑棱106的縱向延伸部LF可以如圖所示地在支承面4的外形線上延伸，其投影落在一個(gè)穿過(guò)螺釘頭1的本發(fā)明螺釘?shù)穆葆斂v軸X-X部分上。這樣一來(lái)，銑棱106作用于材料上的銑削作用或剃削作用非常強(qiáng)。
螺紋3具有一個(gè)螺紋棱角7，它在一個(gè)主要區(qū)域內(nèi)按螺紋線方式等間距地(螺紋3的外徑A)伸向一個(gè)穿過(guò)螺桿2的螺釘縱軸X-X部分。其中，螺紋棱角7可以在一個(gè)朝向螺釘頭1的螺紋3端區(qū)8內(nèi)具有遞減的高度HK。從下視圖或圖2所示的剖面圖看，在其最佳的生效結(jié)構(gòu)中，銑棱106可以分布在一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述環(huán)形區(qū)域的外側(cè)大致由螺紋3的外半徑A限定，而其內(nèi)側(cè)大致由靠近螺釘頭區(qū)域2a的螺桿2的外半徑RS限定。
另外，當(dāng)銑棱106在其縱向延伸部LF范圍內(nèi)具有改變的高度HRF時(shí)，這是很有利的。在所示的圖中，在銑棱106縱向延伸部LF范圍內(nèi)的銑棱106高度HRF在外側(cè)從相對(duì)支承面4的零值起先升高并且接著相對(duì)支承面4大致不變地延伸。由此實(shí)現(xiàn)了在銑棱106縱向延伸部LF范圍內(nèi)的均勻銑削。其中，尤其是當(dāng)螺釘頭1的外半徑Rk大約為4毫米-5毫米時(shí)，相對(duì)支承面4的銑棱106高度HRF的最大值可以有利地約等于0.3毫米。
當(dāng)銑棱106如圖所示地分別在其平面設(shè)計(jì)中具有圓弧形狀時(shí)，存在最佳的銑棱106形狀設(shè)計(jì)方案，而指向擰入方向E的圓弧邊緣106a成平面狀或凹面形結(jié)構(gòu)。
圖3、4示出了本發(fā)明沉頭螺釘?shù)牡诙€(gè)實(shí)施例。此實(shí)施例在銑棱106方面與上述第一實(shí)施例沒(méi)有區(qū)別。但是，在一個(gè)遠(yuǎn)離螺桿2的支承面4的上區(qū)域5內(nèi)附加了制動(dòng)筋6。制動(dòng)筋6在本發(fā)明的沉頭螺釘擰入時(shí)造成在螺釘和螺釘擰入的材料之間的表面壓力提高，例如在配件的金屬表面，由此提高了摩擦阻力并抵抗螺絲刀的擰入轉(zhuǎn)矩，從而可以有效地防止螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)。
在所示的實(shí)施例中，設(shè)有四條制動(dòng)筋6，但是它們也可以多一些或少一些，如可以是兩條、三條或六條。
其中，設(shè)有制動(dòng)筋6的支承面4的區(qū)域5是遠(yuǎn)離螺桿2的第一頭部段5a。
設(shè)有制動(dòng)筋6的支承面4的區(qū)域5的軸向長(zhǎng)度HB不大于錐形收縮的支承面4的軸向長(zhǎng)度HA的約60％。因此，在本發(fā)明的沉頭螺釘幾乎完全擰入后，制動(dòng)筋6才有利地發(fā)揮作用。由此阻止了螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)并且可以保護(hù)在材料中形成的或切制出的螺紋線。
制動(dòng)筋6的縱向延伸部IR可以如圖所示地在支承面4的外形線上延伸，其投影P落在一個(gè)穿過(guò)螺釘頭1的本發(fā)明螺釘?shù)目v軸X-X部分上。按此方式，提高螺釘和材料之間的表面壓力的制動(dòng)筋6的作用非常強(qiáng)。
從下視圖或圖2所示的剖面圖看，在其最佳的生效結(jié)構(gòu)中，制動(dòng)筋6可以分布在一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述環(huán)形區(qū)域的外側(cè)大致由螺釘頭1的外半徑RK限定，而其內(nèi)側(cè)大致由螺紋3的外半徑A限定。
另外，當(dāng)制動(dòng)筋6在其縱向延伸部LR范圍內(nèi)具有改變的高度HRB時(shí)，這是很有利的。在所示的圖中，在制動(dòng)筋6的縱向延伸部LR范圍內(nèi)，制動(dòng)筋6的高度HRB從相對(duì)支承面4的零值起開(kāi)始弧形延伸并且又在一個(gè)相對(duì)支承面4的零值處終止。其中，尤其是當(dāng)螺釘頭1的外半徑Rk為4毫米-5毫米時(shí)，制動(dòng)筋6相對(duì)支承面4的高度HRB的最大值可以有利地約等于0.1毫米-0.2毫米。
制動(dòng)筋6可以如圖所示地分別具有兩個(gè)凸形側(cè)面6a、6b且尤其是成鐵餅扇段狀的側(cè)面。另外，側(cè)面6a、6b與一個(gè)尤其是位于中心的邊緣6c相鄰。從而，一方面尤其是在擰入時(shí)獲得了大摩擦阻力，而且在擰入和擰出本發(fā)明的螺釘時(shí)，盡可能排除了制動(dòng)筋的切屑作用。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，它包含了所有在本發(fā)明意義內(nèi)有相同作用的實(shí)施方式。例如，銑棱106的形狀、數(shù)目和布置方式可以與上述實(shí)施例不同。因此，或許可以設(shè)想出這樣的方案，即銑棱106的縱向延伸部LF沒(méi)有(如圖所示地)在支承面4的外形線上延伸，其投影不是落在一個(gè)穿過(guò)螺釘頭1的本發(fā)明沉頭螺釘?shù)穆葆斂v軸X-X部分上，而是(與螺紋3相似地)位于一個(gè)至少部分在圓周方向上延伸的螺旋線軌跡上。
另外，本發(fā)明不局限于權(quán)利要求1所限定的技術(shù)特征組合方案，而是可以通過(guò)任意不同地組合所有已都公開(kāi)的獨(dú)立特征來(lái)限定本發(fā)明。這意味著，原則上講，在實(shí)踐中可以省去權(quán)利要求1的每個(gè)獨(dú)立特征，或者可以通過(guò)至少一個(gè)在本申請(qǐng)的其他地方描述的特征來(lái)代替上述獨(dú)立特征。權(quán)利要求1只應(yīng)被視作一項(xiàng)發(fā)明的撰寫(xiě)嘗試。
權(quán)利要求
1.一種具有一個(gè)螺釘頭(1)、一個(gè)螺桿(2)和一個(gè)至少分布在螺桿(2)一部分上的螺紋(3)的沉頭螺釘，其中螺釘頭(1)具有一個(gè)至少分段地朝螺桿(2)的方向錐形收縮的支承面(4)，其特征在于，在一個(gè)朝向螺桿(2)的支承面(4)的下區(qū)域(105)內(nèi)設(shè)置了銑棱(106)。
2.如權(quán)利要求1所述的沉頭螺釘，其特征在于，設(shè)有銑棱(106)的支承面(4)的區(qū)域(105)的軸向長(zhǎng)度(HF)不大于錐形收縮的支承面(4)的軸向長(zhǎng)度(HA)的約60％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的沉頭螺釘，其特征在于，銑棱(106)的縱向延伸部(LF)在支承面(4)的外形線上延伸，其投影落在一個(gè)穿過(guò)螺釘頭(1)螺釘縱軸(X-X)部分上。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，螺紋(3)具有一個(gè)螺紋棱角(7)，它在螺桿(2)上至少分段地以不變的外半徑(A)分布，其中從仰視圖中看，銑棱(106)分布在一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述環(huán)形區(qū)域的外側(cè)大致由外半徑(A)限定，而其內(nèi)側(cè)大致由螺桿(2)的外半徑(RS)限定。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，銑棱(106)在其平面設(shè)計(jì)中大致具有圓弧形狀，其中指向擰入方向(E)的圓弧邊緣(106a)成平面狀或凹面形。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，銑棱(106)在其縱向延伸部(LF)范圍內(nèi)具有變化的高度(HRF)。
7.如權(quán)利要求6所述的沉頭螺釘，其特征在于，在銑棱(106)的縱向延伸部(LF)范圍內(nèi)，銑棱(106)的高度(HRF)在外側(cè)從相對(duì)支承面(4)的零值起先升高并且接著相對(duì)支承面(4)大致不變地延伸。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，尤其當(dāng)螺釘頭(1)的外半徑(Rk)約為4毫米-5毫米時(shí)，銑棱(106)相對(duì)支承面(4)的高度(HRF)的最大值尤約等于0.3毫米。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，銑棱(106)的數(shù)目為四～八條且尤其是六條。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，朝螺桿(2)方向錐形收縮的支承面(4)在遠(yuǎn)離螺桿(5)的第一頭部段(5a)內(nèi)以大約90°的角(α)收縮并且在朝向螺桿(2)的第二頭部段(5b)內(nèi)以大約50°-65°的角(β)收縮。
11.如權(quán)利要求10所述的沉頭螺釘，其特征在于，銑棱(106)設(shè)置在朝向螺桿(2)的第二頭部段(5b)內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1-11之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，在一個(gè)遠(yuǎn)離螺桿(2)的支承面(4)的上區(qū)域(5)內(nèi)設(shè)有制動(dòng)筋(6)。
13.如權(quán)利要求12所述的沉頭螺釘，其特征在于，設(shè)有制動(dòng)筋(6)的支承面(4)的區(qū)域(5)的軸向長(zhǎng)度(HB)不大于錐形收縮的支承面(4)的軸向長(zhǎng)度(HA)的約60％。
14.如權(quán)利要求12或13所述的沉頭螺釘，其特征在于，制動(dòng)筋(6)的縱向延伸部(LR)在支承面(4)的外形線上延伸，其投影(P)落在一個(gè)穿過(guò)螺釘頭(1)的螺釘縱軸(X-X)部分上。
15.如權(quán)利要求12-14之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，從仰視中圖看，制動(dòng)筋(6)分布在一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述環(huán)形區(qū)域的外側(cè)大致由螺釘頭(1)的外半徑(RK)限定邊界，其內(nèi)側(cè)大致由螺紋(3)的外半徑(A)限定邊界。
16.如權(quán)利要求12-15之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，制動(dòng)筋(6)分別具有兩個(gè)凸形側(cè)面(6a，6b)且尤其是成鐵餅段狀的側(cè)面，其中，側(cè)面(6a，6b)與一個(gè)尤其是位于中心的邊緣(6c)相鄰。
17.如權(quán)利要求12-16之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，制動(dòng)筋(6)在其縱向延伸部(LR)上具有變化的高度(HRB)。
18.如權(quán)利要求17所述的沉頭螺釘，其特征在于，在制動(dòng)筋(6)縱向延伸部(LR)，制動(dòng)筋(6)的高度(HRB)從相對(duì)支承面(4)的零值起開(kāi)始弧形延伸并且在相對(duì)支承面(4)的零值處終止。
19.如權(quán)利要求12-18之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，尤其當(dāng)螺釘頭(1)的外半徑(Rk)約為4毫米-5毫米時(shí)，制動(dòng)筋(6)相對(duì)支承面(4)的高度(HRB)的最大值約等于0.1毫米-0.2毫米。
20.如權(quán)利要求12-19之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，制動(dòng)筋(6)的數(shù)目是兩條到六條且最好是四條。
21.如權(quán)利要求12-20之一所述的沉頭螺釘，其特征在于，制動(dòng)筋(6)設(shè)置在遠(yuǎn)離螺桿(3)的第一頭部段(5a)中。
全文摘要
一種具有一個(gè)螺釘頭(1)、一個(gè)螺桿(2)和一個(gè)至少分布在螺桿(2)一部分上的螺紋(3)的沉頭螺釘,其中螺釘頭(1)具有一個(gè)至少分段地朝螺桿(2)方向錐形收縮的支承面(4)。根據(jù)本發(fā)明,在一個(gè)靠近螺桿(2)的支承面(4)下區(qū)域(105)內(nèi)設(shè)有銑棱(106)。
文檔編號(hào)F16B35/06GK1264795SQ0010263
公開(kāi)日2000年8月30日 申請(qǐng)日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月23日
發(fā)明者R·狄克 申請(qǐng)人:A-Z裝備與配件股份有限及兩合公司