專利名稱：具有自攻螺紋的螺釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷軋生產(chǎn)的擰入塑料中的具有自攻螺紋的螺釘，在橫截面中螺紋的形狀象刀具的刃口。此外，本發(fā)明還涉及一種螺釘，在這種螺釘上，它的螺桿的自由端為螺釘在鉆孔中的擰入起導向作用。
這種螺釘使用范圍很廣，與此相應的螺釘參閱DE-PS2754。當把這種螺釘擰入塑料中時，螺紋圈在塑料中受到排擠，為此螺釘?shù)臋M截面必須要有一個足夠的自由活動空間以供使用，也即是容納螺釘?shù)目着c螺釘心部直徑之間的距離，在眾所周知的螺釘上，它以這樣的一種附加方式實現(xiàn)在螺紋底部具有一縮頸。這個縮頸意味著受螺紋排擠的塑料很可能保留在切入塑料中的螺紋圈的底部區(qū)域。這種受排擠的塑料失去了和未被排擠的塑料的直接的緊密連接，對此它們承受拉力的能力減小。在拉力作用下，這個力可理解為拔出擰入的螺釘所必須的力。
這種擰入塑料中的自攻螺釘在EP-PS 133 773中也進行了介紹，在這種螺釘上，為增大擰松扭矩，在軸向剖面中的螺紋兩個側(cè)面中的一個側(cè)面是直線，而另一個側(cè)面向外看是彎曲的。用這種形狀的螺紋在塑料受到排擠時，不能防止被排擠的和未被排擠的塑料之間連接的喪失。EP-PS 476 831同樣地表明一個擰入塑料中的具有自攻螺紋的螺釘，該螺釘?shù)穆菁y是非對稱的形狀，這種形狀導致在軸向剖面中的螺紋圈要求在一個側(cè)面是直線，而一個側(cè)面的曲線方式伸展至螺紋底部，在曲線區(qū)域，螺紋圈的側(cè)面角不斷增大。由此，從增大拉伸力的意義上，塑料的排擠應該得到改善。
參閱DE-GBM 79 25 469的附件，在該附件中表明了帶有螺紋的可焊接銷釘。在該銷釘上，螺紋當作一個帶有孔的工件壓在銷釘上，并以這種方式固定工件，即，尖銳刃構(gòu)成的螺紋頂部壓入工件材料中，且被固定以對付拉力。以這種方式螺紋的尖銳刃通過眾所周知的銷釘，使螺紋頂部的一側(cè)處于能轉(zhuǎn)動的壓緊狀態(tài)。在螺紋側(cè)面尖銳刃轉(zhuǎn)向。在這種情況下，螺紋頂部不可避免形成一個特別大的大約75°的側(cè)面角?；谶@種結(jié)構(gòu)借助于眾所周知的銷釘把該螺紋作為擰入塑料中的自攻螺紋是不適宜的，如果螺紋圈的橫剖面做成近似刀刃形狀，這樣擰入塑料中的螺釘就能保證有足夠的螺紋切入深度(參閱DE-PS 27 54 870)。
歐洲專利申請102 605所表明的一種木螺釘與DE-GBM 79 25 469螺紋的形狀相似，可是它沒有尖銳刃的螺紋頂部，也絕對沒有前面所介紹的螺釘?shù)奶匦裕瑢τ跀Q入塑料中是適合的。
本發(fā)明的任務是，一個冷軋生產(chǎn)的螺釘?shù)淖怨ヂ菁y，對于穿過螺紋圈的軸向剖面應這樣構(gòu)成，即，當在塑料中擰入這個螺釘時，排擠的塑料能夠以特別有利的方式流出。
根據(jù)本發(fā)明以這樣的方式實現(xiàn)上述任務，即，螺紋圈的側(cè)面在中心大約1/3處具有向內(nèi)的彎曲，并形成一個向外的大約30°的側(cè)面角(在該彎曲和螺紋頂部之間)和一個內(nèi)側(cè)面角(在該彎曲和螺紋根部之間)，此時，內(nèi)側(cè)面角平均來說基本上等于或大于外側(cè)角的1/3。
由于向內(nèi)伸展至螺紋圈側(cè)面的彎曲，螺紋圈切入內(nèi)側(cè)面角區(qū)域內(nèi)的受擠的塑料中，與此同時由于向內(nèi)伸展的彎曲比以這種方式向外伸展至自由活動空間相對遠些，該區(qū)域直接緊貼在受排擠的塑料上，由此其在孔壁上產(chǎn)生無材料阻塞的隆起，這樣，由于排擠距離較短，受排擠的塑料僅產(chǎn)生很少熱量，同時不受排擠的不受影響，保持了塑料材料之間的直接而緊密的連接。因而，存在的特性在很大程度上得以保持，受排擠的塑料能夠承受內(nèi)側(cè)角區(qū)域內(nèi)的拉力，因而對所涉及的螺釘連接的承載能力起到重要的作用。
可以預先規(guī)定彎曲各自僅在螺紋的一個側(cè)平面，同時在全部螺紋上，彎曲也部規(guī)定為單側(cè)連貫，但是也可規(guī)定彎曲各自在螺紋的兩個側(cè)面上。彎曲僅在一個側(cè)面上的規(guī)定取決于所涉及的螺釘將要擰入的塑料，它涉及到材料的熱敏感性，這決定了彎曲在哪一個側(cè)面較有利，并使螺釘頭改變(后側(cè)面)。在這種情況下，塑料的變形基本上發(fā)生在后側(cè)面，在那里變形的塑料涌入由于彎曲而取得的自由活動空間中，這樣在螺釘頭面對的側(cè)面上(承載面)，很大程度上未被加熱的塑料代表了對作用在螺釘上的使用工作作用力的承受能力。對所涉及的穩(wěn)定溫度下的塑料(特別是玻璃纖維增強材料)，在承載面上這樣布置彎曲較有利，因為在這種情況下，當擰入螺釘時，在承載面前的很大的范圍內(nèi)堆積了受排擠的塑料，而且由于其數(shù)量及可能的由于填充劑產(chǎn)生的增強作用，所以能特別好地承受由螺釘產(chǎn)生的負載。
向外的側(cè)面角，能在軸向剖面中形成對稱或不對稱邊界螺紋圈，在軸向剖面中對稱的螺紋圈邊界，對于冷軋而，必不可少的滾絲機的制造是重要的。對于確定的塑料而言，在非對稱的邊界可以提高承受高拉力的能力。
在內(nèi)側(cè)面角區(qū)域，側(cè)面的形狀可以這樣選擇，即，在軸向剖面中，側(cè)面可以彎曲伸展為直線或凹形的彎曲。這種形狀的選擇取決于螺釘所要擰入的塑料，也涉及到螺母圈內(nèi)側(cè)面角的構(gòu)成形式，從而在軸向剖面中形成對稱的或非對稱的螺紋邊界。但這種形成邊界的選擇主要取決于螺釘所擰入的塑料。
為了提高螺紋圈的穩(wěn)定性和改變冷軋螺釘制造時材料的流動，根據(jù)要求可這樣生產(chǎn)螺釘，即，在內(nèi)側(cè)面角增大的情況下，在螺紋根部區(qū)域里的側(cè)面以螺紋根部逐漸變寬處的形式匯入螺紋底部。這種變寬處相對外側(cè)面角產(chǎn)生在中心增大了的側(cè)面角。在軸向剖面中，這種變寬可以直線地伸展。但也允許在軸向剖面中變寬，以凹下的彎曲伸展。
根據(jù)要求為使螺釘形狀與塑料材料和螺釘擰入的螺釘孔的直徑相互協(xié)調(diào)，如上面的例子所述的，為此可能使用一在成型的順序。在此應注意，當擰入螺釘時，側(cè)平面中的彎曲被合成材料所包圍。根據(jù)要求，彎曲的合適的彎曲直徑大約等于或大于孔的直徑。為此，在彎曲區(qū)域出現(xiàn)在大約側(cè)面的中心位置較好。此外為了螺釘制造的方便，內(nèi)側(cè)面角也可這樣選擇，即，使其等于或大于外側(cè)面角的一半，以得到足夠大的自由活動空間，用于接受流入的受排擠的合成材料。
一個眾所周知的在很大范圍內(nèi)使用的公開在DE-PS 31 17 624中的螺釘，其端部具有錐形螺紋，這樣可以使擰入工件時容易一些。在擰入時，同樣一個通道出現(xiàn)從不太大的螺紋直徑到整個螺紋直徑變化，因此螺釘首先能用不太大的力擰入，而后當繼續(xù)擰入時，用相對小一些的扭矩就能使有溝槽的螺紋完全地擴大。這螺釘形式的缺點是，當螺紋擴大時，沿著螺紋的錐形區(qū)域在工件上產(chǎn)生很大的徑向壓力，這個力不是一直來源于所涉及的工件，也不能被防止。另一種眾所周知的螺紋形式，其允許螺紋端部具有逐漸減小螺紋圈的高度，這樣螺紋頂點最終相當于螺桿的外直徑，即相當于螺紋的根徑。這種形狀的螺釘發(fā)表在DE-PS 40 03374。根據(jù)GB-PS 976 849，具有自攻螺紋的螺釘進一步形狀是，相對承載螺紋區(qū)域在螺紋端部區(qū)域具有減小的外徑和軸向切口，使來源于螺紋除去尖銳刃的鋸齒象一個螺紋鉆頭。根據(jù)這種螺釘結(jié)構(gòu)，在這種情況下，它自身具有用外徑縮小的螺紋切割材料形成切屑，則承載螺紋區(qū)域最后擴大。
本發(fā)明的又一任務是，提供一種相當于開始時定義的一種螺釘，該螺釘完成螺紋凹槽的形狀而避免產(chǎn)生切屑，且在有關(guān)工件材料中這樣地形成螺紋，即，工件材料幾乎全由螺釘?shù)穆菁y切割并以一受控方式被推開，以產(chǎn)生一螺紋凹槽。
根據(jù)本發(fā)明，通過這樣的方式來實現(xiàn)上述任務，即，螺紋端部由一削平其螺紋的端表面構(gòu)成，該端表面相對于螺釘?shù)臋M截面傾斜并具有一切削刃和一基線，其具有的螺紋根刃繼續(xù)延伸在螺紋側(cè)面和桿的表面之間，此時，基線相對于螺紋的螺旋方向(螺旋角α)、以明顯的非90°的角β延伸，而切削刃匯入螺紋頂部。
在工件的孔中，當螺紋的光桿導入時，螺紋圈的導入端以它的端面擠入工件材料中，在此由于基線遵循角度β并在此遇到切削刃的拐彎，從而在螺紋頂?shù)膶γ?，端面切開工件的材料，確切地說在螺紋的頂部具有逐漸轉(zhuǎn)向的切削刃。因此可能的材料的排擠，實際上僅在端面?zhèn)劝l(fā)生擠壓。這就是說僅在一螺紋側(cè)面的一側(cè)，在另一螺紋側(cè)面的一側(cè)實際上沒有發(fā)生這種排擠。經(jīng)過螺紋圈的切割，在端面緊貼的區(qū)域上，為螺紋繼續(xù)擰入保持必不可少的活動空間，在此工件材料被壓縮在與端面相對的螺紋圈側(cè)面。根據(jù)使用情況，在拉力作用的情況下，這將產(chǎn)生有利的影響。通過工件材料的分配，使材料保留在螺紋側(cè)面的一側(cè)上，這種結(jié)構(gòu)形式防止了螺紋一側(cè)的材料受排擠，與此同時其內(nèi)部強度實際上完全被保持。端面用象刀刃一樣的切削刃工作。
人們可以把端面做成有利的形狀，如三角形，它由從基點伸展至基線的底面之間形成，同時，該頂點和螺紋的頂點一起傾斜。
如上面所述在螺釘?shù)臋M剖面上三角形的端面具有一傾斜的位置。人們能選擇不同的傾斜位置，三角形的頂點相對于螺釘擰入方向的基線的滯后或超前。在第一種情況下，相對端面將產(chǎn)生一個較大任意選擇，在那兒它可以在最后一個螺紋的外側(cè)一定程度上的伸長。在頂點超前的情況中，端面在某種程度上產(chǎn)生一種螺紋端部后切割，這將使深度不能任意的選擇。根據(jù)要求也可把端面做成平的，端面做成彎曲即凹形或凸形的也是可以的，當出現(xiàn)這種情況時，產(chǎn)生對材料的有利的擠壓。在此彎曲也能以凸面伸展。
進一步的端面形狀可以從螺紋的側(cè)面開始是螺旋形的，確切地說，該端面最后在螺桿面上趨向平坦。
為了使螺釘容易制造，根據(jù)要求端面有一個相當?shù)拈L度，端面將特別地至少伸出1/4的螺紋圈。在這種情況下，也產(chǎn)生了一個與之相適應的長的切削刃，在那里，材料的切割將變得容易。
對于端面的傾斜(β角)所涉及的螺紋的螺旋方向原則上有二種可能性。一方面，人們能這樣選擇β角，即，它基本小于90°(小于75°)，在這種情況下，端面在工件的材料上產(chǎn)生一個朝向螺釘端部方向的受控制的壓力，也就是說，它在所謂的后側(cè)面產(chǎn)生材料的擠壓集中在一起，在承載面的對面。螺紋的承載側(cè)面是這樣一個側(cè)面，在螺釘受拉力作用的情況下，它抵抗這個力。這個拉力從螺釘?shù)亩瞬康铰葆數(shù)念^部沿軸線方向，且試圖從這個方向把螺釘從工件中拉出。在后側(cè)面上受排擠材料的堆積，具有相同的意義，在承載側(cè)面上工件的材料實際上仍然沒有由于螺釘?shù)臄Q入而削弱，特別當擰入塑料中時承載側(cè)面上材料的變形對拉力形成更大的阻力，這樣在端面定位處，如已指出的，較大的拔力屈服于端面的反向定位。另一方面，β角將這樣選擇，即，它基本上大于90°(大于195°)，這樣當端面擠壓螺釘端部方向碰到材料時，也就是說，在承載側(cè)面發(fā)生材料堆積。
對于端面的形狀，為此而規(guī)定了不同的制造方法，特別是無切屑或有切屑的變形。
以下附圖描述了
具體實施例方式

圖1是螺釘?shù)钠拭鎴D；圖2-10是放大的特別設(shè)計的螺紋，其中圖2表示在螺紋圈的二個側(cè)面上具有一彎曲，還表示了容納的塑料材料；
圖3表示了僅在一個側(cè)面具有彎曲的螺紋圈；圖4表示具有僅在一個側(cè)面上的一彎曲和一非對稱的外側(cè)面角的螺紋圈；圖5是根據(jù)圖4的一種設(shè)計的變型，有非對稱設(shè)計的內(nèi)側(cè)面角；圖6表示在軸向剖面中在內(nèi)側(cè)面角區(qū)域內(nèi)具有內(nèi)凹對稱的側(cè)面的螺紋圈；圖7是在內(nèi)側(cè)角區(qū)域具有非對稱的側(cè)面的螺紋圈；圖8表示在螺紋根部區(qū)域里具有內(nèi)側(cè)面角逐漸變寬處的螺紋圈；圖9是根據(jù)圖8的變型，其具有凹形變寬處；圖10是在螺紋根部區(qū)域具有側(cè)面逐漸變寬處并連同一個非對稱外側(cè)面角的螺紋圈；圖11是一螺釘?shù)牧Ⅲw圖，表示在螺釘上對螺釘?shù)臄Q入時起導向作用的桿的尾端為一個平端面；圖12同樣也是一立體圖，表示一內(nèi)凹的彎曲端面；圖13是同樣的具有內(nèi)凹彎曲端面的螺釘；圖14表示帶一相當于螺紋斜面傾斜的基線的螺釘，端面通過這樣方式定向，即，在擰入過程中它沿著螺釘端部的方向擠趕工件材料；圖15表示同樣的螺釘，其端面在相反的方向。當擰入時，所述端面將材料從螺釘端部擠出；圖16表示具有螺旋端面的螺釘；圖17表示具有較長端面的螺釘；圖18表示具有前導頂點的螺釘；圖19表示具有彎曲端面的螺釘；圖20表示根據(jù)圖19螺釘?shù)囊环N變型。
在圖1表明了一個冷軋制造的螺釘，它有螺釘頭1、螺紋桿2和螺紋圈3。關(guān)于螺紋3的橫剖圖，參考圖2中的說明。在圖1中，塑料零件孔的內(nèi)壁用點劃線4畫出。由點劃線4的位置得出，螺紋圈3在沒有畫出的塑料零件的材料中的切入超過它的高度的1/3。在此，點劃線4大約與螺紋圈3的側(cè)面彎曲5的地方相交(見圖2)。但是，需指出的是也能另外選擇表示孔壁的線4的位置，這取決于所涉及的將被螺釘擰入的塑料的材料。
在圖2中，螺紋圈3在軸向剖面做成對稱的，從中得出，不僅在側(cè)面14/15上而且在側(cè)面11/13上設(shè)有一個彎曲，即彎曲16和彎曲5。彎曲5也象彎曲16一樣，由外側(cè)面角α(在彎曲5和16和螺紋頂27之間)和內(nèi)側(cè)面角β(在彎曲5和16和螺紋根部之間)的邊界線構(gòu)成。不僅外側(cè)面角α而且內(nèi)側(cè)面角β以螺紋3對稱分界。從圖2進一步得知，螺紋圈3是如何穿入屬于一些零件的塑料材料26中的。由于螺紋3的這種切入，在螺紋側(cè)面14/15和11/13旁邊產(chǎn)生隆起9。在這種情況下，塑料材料26將在螺紋根部7的方向上受到排擠，螺紋圈3的狹窄對塑料材料26只產(chǎn)生最小的排擠，大約在線4的范圍內(nèi)，螺紋側(cè)面14/15和11/13的彎曲在兩側(cè)導致一個附加的間隙，虛線12清楚地表示出這一點。虛線12在內(nèi)側(cè)面角β區(qū)域里形成側(cè)面13或15的想象延續(xù)。設(shè)在螺紋根部7和隆起9之間的間隙10的尺寸相應地通過側(cè)面13和15的彎曲而被擴大了。
與圖2構(gòu)成的形式相比，在圖3中表示了螺紋圈3是一種變化形狀。根據(jù)圖3，在軸向剖面中螺紋圈3形成非對稱的，由此得出側(cè)面6以直線伸展至螺紋根部7，延續(xù)的另一個側(cè)面8具有彎曲5，圖4表明由圖3描述的進一步的變化。在圖4上涉及到螺紋3，在該螺紋上，一個側(cè)面18以直線伸展，另一側(cè)側(cè)面具有彎曲的側(cè)面17，與圖3的不同在于在外側(cè)面角α的區(qū)域出現(xiàn)不對稱。
與根據(jù)圖4構(gòu)成的形式相比，在圖5中表明了一種變化。根據(jù)圖5的螺紋3，在內(nèi)側(cè)角β的同一側(cè)區(qū)域具有一個內(nèi)凹的彎曲19。除此以外，圖5的螺紋3與圖4的螺紋圈相一致。
按照圖6的螺紋與按照圖2的螺紋相類似。其同樣具有一對稱的外側(cè)面角α和內(nèi)側(cè)面角β區(qū)域內(nèi)凹形的伸展彎曲20和21。
圖7表明了按照圖6描述的螺紋3的一種變化，在內(nèi)側(cè)面角β區(qū)域螺紋3具有僅一個凹形伸展的彎曲21。在螺紋3的對面一側(cè)上，其具有在內(nèi)側(cè)面角β區(qū)域直線伸展的側(cè)面，也就是說，就這點而言，按照圖7的形狀相當于按照圖2的形狀。
圖8表明按照圖2的形狀的一種變化。按照圖8的螺釘，在螺紋根部區(qū)域具有變寬處22和23，在這里其總是呈直線伸展。變寬處22和23也能采用內(nèi)凹的彎曲設(shè)計。在圖9中描述了一個具有螺紋3的螺釘，在這個螺釘上，向螺紋根部的過渡以一內(nèi)凹曲線24和25延伸，并在螺紋3的二個側(cè)面上。
圖10表明一種形狀類似于按照圖4的具有不對稱的外側(cè)面角α的螺紋，在側(cè)面根部的通道由各自直線伸展的變寬處22和23構(gòu)成。
還要指出的是如上面已經(jīng)指出，在外側(cè)面角區(qū)域的不對稱也能在內(nèi)側(cè)面角區(qū)域設(shè)置，在此情況下，如適當?shù)脑挘鼈儠婕霸O(shè)置在螺紋根部區(qū)域的變寬處。
按照本發(fā)明的螺釘特別適用于軟塑料，側(cè)面角選擇大約30°，類似的用一個大約25°的側(cè)面角將會導致一個特別尖的螺紋。
圖11表明一種具有自攻螺紋32的冷軋制造的螺釘31，螺紋在螺桿33延續(xù)，并在桿33的前端34終止。在螺釘31端部34的另一端是螺釘頭35。
該螺紋32在此由在桿33的端部34的區(qū)域終止的單頭連續(xù)螺紋圈構(gòu)成。這螺紋32的端部由端面36形成(見圖14)，該端表面36相對于螺紋32的斜面傾斜地伸展，并基本具有基本上的三角形形狀。端面36在桿33表面上的基點37與38(基線63)和頂部39之間伸展，其和螺紋頂部40一起傾斜。端面36也可用多頭螺紋的情況。
當螺釘31擰入到工件42的孔42中時(見圖12)，端面36(或在圖12中的45)到達工件42的材料上，同時壓入材料中，為此材料必須具有與此相符的下陷。例如在塑料上，軟的金屬或這一類材料。在這種情況下，端面36用它的在點37和39之間伸展的切削刃43分離打開工件的材料，該材料在考慮到在此設(shè)置的端面36的傾斜位置被擠推在后側(cè)面49一側(cè)，與此同時，然后未變形的材料靠在螺螺紋32的承載面44，所述承載面44指向螺紋頭部35。這樣，設(shè)有端面36的螺紋32切入工件中留下一個陰螺紋，然后，跟隨著端面36的螺紋32的一些部分滑入這個陰螺紋中。
按照圖11論述的例子，端面36形成一個平面，它也可能具有一個凸形的彎曲(圖12中的端面45)或凹下的彎曲(圖13中的端面46)。
通過圖14和15說明螺釘不同的作用。
在圖14中，指出了螺紋的螺旋角α。這里端面36處于這樣的位置，基點37和38(基線63)的連線對于螺釘48的傾斜方向形成一小于90°的角β，β小于90°。因此，圖14的表示也與按照圖11至13的螺釘?shù)谋硎鞠鄬?。如上所述，這種構(gòu)形意味著當螺釘48擰入時，端面36將材料排擠到螺紋32的后側(cè)面上，所述后側(cè)面位于承載面44的對面。
在按照圖15的螺釘50的情況下，端面36具有不同的傾斜位置。在這情況下，端面36的基點37和38的連線(基線63)以一相對于螺釘50的斜面為β的螺旋角伸展，β大于90°。當螺釘50擰入時，端面36擠壓承載面44側(cè)的材料。
在圖16中描述了螺釘52具有螺紋32和桿33，象按照圖11至15的螺釘一樣，在一個端面中，這里也形成螺旋形的端面53。這個端面53從形成螺紋32的后側(cè)面的螺紋側(cè)面54延伸。它是通過螺紋32的平面截斷而形成的。由于螺紋32的截斷在承載面57和端面53之間形成一匯入螺紋頂部40的切削刃58。該截斷從長刃55開始延伸在整個后側(cè)57上。該端面53通過一其內(nèi)固有的螺旋線，在位置56繼續(xù)延伸到桿33的側(cè)表面中，在此，該端面53向側(cè)表面內(nèi)的不均勻的過渡意味著實際上不存在分級的成形，這樣，在位置56并無表示出的刃，這在圖16中也被用來作為該端面53的基線。在一側(cè)給端面53劃界的該基線56從縱向刃55的端部沿切割刃58的端部的方向延伸。
在圖17中描述了螺釘61，其原則上與按照圖11至14的那一種相一致。它涉及到一個端面62具有傾斜位置的螺釘，這種情況起因于基線64以相對于斜面的方向為一小于90°的角度延伸。按照圖17的螺釘61的特點是端面62超出該有關(guān)的螺紋一較大的長度，確切地說超出整個螺距的1/4還多。因此產(chǎn)生一個較長的切削刃65，它有利于螺釘?shù)臄Q入，特別是擰入較硬的材料中變得容易一些。另外，這種形狀具有的優(yōu)點是較容易進行螺釘?shù)闹圃旃に?，即冷軋制造工作?br> 在按照圖11至17的所有上述螺釘?shù)那闆r下，端面應這樣傾斜，以致使該端面的頂點(圖14中的點39)確切地說相對于該螺釘?shù)臄Q入方向尾隨于該基線(圖14中的63)。這種形狀尤其如上所述使設(shè)計特別長的端面成為可能。
圖18中描述了螺釘47，在這種螺釘上，端面的傾斜是如此選擇，即，頂點66相對基線67(虛線畫出的)超前。螺紋圈的相關(guān)端部因此形成一種根切，在這種情況下，當螺釘47擰入一零件時，頂點66首先碰到零件的材料。其結(jié)果是，切削68也將起作用。螺釘47的這種形狀意味著當螺釘在工件材料中擰入時，半徑向作用力力矢量比按照圖11至17的螺釘?shù)男螤畹那闆r要小。然后，當使用按照本發(fā)明的螺釘時，如果當擰入螺釘時被螺釘受到的橫向負荷特別小是十分重要的話，如此按照圖18的螺釘形狀是特別有利的。
在圖19中描述了螺釘69，在這個螺釘情況下，切削刃71不同于前面的諸實施例，確切地說，切削刃71相對螺紋32的斜面如此延伸，即，它跟隨一個彎曲，該彎曲的形成減小了螺紋32的螺旋角。如此，切削刃71好象是相對于螺紋頂40的方向沿著一螺釘頭部(未圖示)的方向彎曲。在切削刃71旁邊形成端面72和承載側(cè)面出口73，承載側(cè)面44匯入該處。螺釘69的這個實施例使材料被沿著后側(cè)面49的方向移動的切削刃71擠推。
圖20表明了按照圖19敘述的形狀的一種變化。按圖20的螺釘70顯示出螺紋32，該螺紋頂部40匯入切削刃74，在此情況下，對比按圖19的螺釘69，該螺紋這樣彎曲，即，切削刃74的形成增大了螺紋32的螺旋角。在該切削刃74旁邊形成端面75和后側(cè)面出口76，后側(cè)面49匯入該處。按圖20的實施例使材料被沿著承載側(cè)面44的方向移動的切削刃74擠推。
權(quán)利要求
1.一種用冷軋制造的擰入塑料中具有自攻螺紋的螺釘，在橫剖面中螺紋圈(3)構(gòu)成近似刀刃形狀，其特征在于，螺紋圈(3)的側(cè)面(6，8；11/13；17，18)在中心大約1/3處具有向內(nèi)的彎曲(5，16)，并形成一個向外的大約30°的側(cè)面角(α)(在彎曲5，16和螺紋頂部27之間)和一個內(nèi)側(cè)面角(β)(在彎曲5，16和螺紋根部7之間)，此時，內(nèi)側(cè)面角(β)平均來說基本上等于或大于外側(cè)角(α)的1/3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的螺釘，其特征在于，彎曲(5)總是僅設(shè)在螺紋圈(3)的一個側(cè)面(8)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的螺釘，其特征在于，彎曲(5，16)總是僅設(shè)在螺紋圈(3)的二個側(cè)面(11/13，14/15)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的螺釘，其特征在于，外側(cè)面角(α)在軸向剖面中對稱地或不對稱地形成螺紋圈(3)的邊界。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的螺釘，其特征在于，在軸向剖面中，在內(nèi)側(cè)面角(β)區(qū)域里側(cè)面(11，14)以直線方式伸展。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的螺釘，其特征在于，在內(nèi)側(cè)面角(β)區(qū)域里側(cè)面(19；20，21)以一向內(nèi)彎曲的形式從彎曲(5，16)伸展。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項螺釘，其特征在于，內(nèi)側(cè)面角(β)在軸向剖面中對稱地或非對稱地形成螺紋圈(3)的邊界。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項的螺釘，其特征在于，在內(nèi)側(cè)面角(β)增大的情況下，在螺紋根部區(qū)域里的側(cè)面(11，14；17，18)以螺紋根部變寬處(22，23；24，25)的形式匯入螺紋底部(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的螺釘，其特征在于，這些變寬處(22，23；24，25))構(gòu)成一個平均來說相對外側(cè)面角(α)2為較大的側(cè)面角。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的螺釘，其特征在于，這些逐漸變寬處(22，23)在軸向剖面中以直線方式伸展。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9的螺釘，其特征在于，這些逐漸變寬處(24，25)在軸向剖面中以內(nèi)凹下方式伸展。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項的螺釘，其特征在于，螺紋圈(3)的側(cè)面(11/13；14/15)約在中心處具有向內(nèi)的彎曲(5，16)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項的螺釘，其特征在于，具有彎曲(5，16)的螺紋圈(3)僅在螺釘螺紋的一部分上延伸。
14.特別按照權(quán)利要求1至13中的任一項的、用冷軋制造的具有自攻螺紋(32)的螺釘(31，47，48，50，52，61，69，70)，該螺紋在桿(33)的前端部這樣終止，以致使該桿端部(34)為螺釘(31，47，48，50，52，61，69，70)擰入孔中(41)構(gòu)成一種導向，其特征在于，螺紋端部由一削平其螺紋(32)的端表面(36，45，46，53，62，72，75)構(gòu)成，該端表面相對于螺釘(31，47，48，50，52，61，69，70)的橫截面傾斜并具有一切削刃(43，58，65，68，71，74)和一基線(56，63，64，67)，其具有的螺紋根刃(60)繼續(xù)延伸在螺紋側(cè)面(49，54)和桿(33)的表面之間，此時，基線(56，63，64，67)相對于螺紋(32)的螺旋方向(螺旋角α)、以明顯的非90°的角β延伸，而切削刃(43，58，65，68，71，74)匯入螺紋頂部(40)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的螺釘，其特征在于，其端面(36)形狀基本上象一個三角形，在其基點(37，38)之間延伸的基底由基線(63)構(gòu)成，且項點(39)和螺紋頂點(40)相吻合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的螺釘，其特征在于，端面的傾斜位置如此選擇，即，使頂點沿擰入方向尾隨著基線(圖11至17)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的螺釘，其特征在于，端面的傾斜位置如此選擇，即，使頂點沿擰入方向超前于基線(圖18)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項的螺釘，其特征在于，端面(36)是平的。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項的螺釘，其特征在于，端面(45，46)是彎曲的。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項的螺釘，其特征在于，端表面(53)從一螺紋側(cè)面(54)以一螺旋狀延伸，且平坦延伸到桿(33)的側(cè)表面里。
21.根據(jù)權(quán)利要求14至20中任一項的螺釘，其特征在于，端面(62)至少伸出螺旋圈的1/4。
22.根據(jù)權(quán)利要求14至21中任一項的螺釘，其特征在于，基線(37，38)以一小于90°的β角延伸(圖14)，
23.根據(jù)權(quán)利要求14至21中任一項的螺釘，其特征在于，基線(37，38)以一大于90°的β角延伸(圖15)。
24.根據(jù)權(quán)利要求14至23中任一項的螺釘，其特征在于，端表面(72，75)是這樣形成的，即，由它形成的切削刃(71，74)相對螺紋(32)的斜面具有一個彎曲。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的螺釘，其特征在于，該彎曲的形成減小了螺旋角(圖19)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的螺釘，其特征在于，該彎曲的形成增大了螺旋角(圖20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷軋生產(chǎn)的擰人塑料中的具有自攻螺紋的螺釘。在橫截面中,螺紋圈的形狀象刀具的刃口,在螺紋圈側(cè)面中心1/3處可見其向內(nèi)的彎曲形成一個大約30°的外側(cè)面角(在彎曲和螺紋頂之間)和一個內(nèi)側(cè)面角(在彎曲和螺紋根部之間),在此內(nèi)側(cè)面角在中心部位基本上等于或大于外側(cè)角的三分之一。此外,本發(fā)明還涉及一種螺釘,在這種螺釘上,具有為螺釘擰入鉆孔起導向作用的桿,在此螺紋端都由它的切削螺紋圈和一個與螺釘?shù)膹较蛐鼻械木哂星邢魅泻突€的端面組成?；€在螺紋側(cè)面和螺桿表面之間延伸至螺紋根部,在此基線的走向相對螺紋的螺旋方向基本上偏離大約90°,切削刃在螺紋的頂部逐漸轉(zhuǎn)向。
文檔編號F16B25/00GK1242825SQ98801068
公開日2000年1月26日 申請日期1998年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月29日
發(fā)明者赫曼·格羅斯貝恩特, 戈特弗利德·柯尼希 申請人:Ejot連接技術(shù)合資有限公司