专利名称：螺钉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述类型的螺钉。这 种类型的螺钉例如构成为形成螺紋的螺钉并且例如用于螺紋连接金属 板。
背景技术：
这种类型的螺钉通常具有一个头部，其直径明显大于杆部的直径。 这例如在螺钉上的情况是，螺钉四周围在头部上具有 一种多边形几何
形状，用于通过一个螺旋扳手或一个棘轮工具(Nuss)旋转随动。与 在头部和杆部之间的直径的大的阶跃相关联的是，在将这样一个螺钉 柠入时，由于力转向而产生大的负荷，这些负荷导致在杆部和头部之 间的过渡区产生一个很大的缺口应力集中效应。这样在这种类型的螺 钉上就存在一种使头部从杆部断开的较大危险。
由US 3 661 046已知一种此类的螺钉，它具有一个四周围具有用 作旋转随动件的六边形几何形状的头部和一个与其连接的的杆部，其 中在杆部上四周围设有螺紋。在从头部到杆部的过度区设有一个短的、 从杆部朝头部那边喇p八形径向向外扩张的区域，其最大外径比在头部 附近的区域内的杆部直径仅大一点，而头部外径明显大于杆部直径。
在此的缺点是，在将这样一个螺钉拧入时，由于力转向而产生大 的负荷与在头部和杆部之间的直径的大的阶跃相关联，这些负荷导致 在杆部和头部之间的过渡区产生一个很大的缺口应力集中效应。这样 在这种类型的螺钉上就存在使头部从杆部断开的危险。
发明内容
本发明的任务在于避免上述缺点，并提供一种螺钉，该螺钉即使 在螺钉头部周围设有旋转随动件的情况下也具有防止头部从杆部断 开的大的阻力。根据本发明，这一任务通过权利要求1所述的措施来解决。按此 方法，在头部和杆部之间的过渡区四周围具有三至十个沿轴向彼此相 接的截锥，其母线相对于轴线具有不同的倾角，并且这些倾角从头部
朝顶尖方向那边逐渐变小，其中离头部最近的第一截锥的母线的第一
倾角在40°和50°之间。因此，头部和杆部之间的缺口应力明显减小并 因此取得一个防螺钉的头部从杆部断开的大的阻力。在这种情况下优 选第一倾角为45°。
有利的是，沿轴向方向朝顶尖那边与一个截锥连接的另外的截锥 的母线的倾角分别是朝头部那边靠近该截锥的截锥的母线的倾角的n 倍，其中n是一个在0.45与0.55之间的数。在此特别有利的是n等 于0.5。通过这一措施将进一步优化抗缺口应力的阻力。
具有优点的是，第一截锥在其对着头部的端部相对于杆部具有一 个最大第一径向宽度，该宽度小于/等于最小头部半径和杆部半径之 差，依据公式，第一径向宽度《头部半径-杆部半径，由此很好地减 小缺口应力集中效果。
有利的还在于，第一截锥的第一径向宽度相当于最小头部半径与 杆部半径之差的40%至80%，那么就保留了一定的剩余下头部面积 (Restunterkopfflache )，它既可使螺钉在板上制动，以便激活一个柠 螺钉器具的打滑离合器，又可阻止螺钉穿过一个或几个板。
在图中以一个实施例说明本发明。
具体实施例方式
在图中所示的根据本发明的形成螺紋的螺钉10具有一个带有螺 紋15的杆部11，在该杆部的一个端部上i殳置一个顶尖13，而在该杆 部的相对置的另一个端部上设置一个头部14。在此一条轴线A确定螺 钉10轴向方向。头部14具有一个用于螺钉工具的旋转随动件17，该 头部设计为外多边形并且特别是外六边形，一个螺钉扳手可套在其上。
在头部14和杆部11之间设置一个过渡区12,它相对于杆部11 通过一种几何形状进行加强，该几何形状四周围形成三个沿轴向彼此
4相接的截锥21、 22、 23。
离头部14最近的第一截锥21的母线相对于轴线A具有一个在40。 和50。之间的倾角a，并且优选为45。(为清楚起见，在图中画出的是 相对于杆部11的平行于轴线A延伸的投影线16的倾角a)。在此母线 是一条在一个截锥21、 22、 23的锥外表面上沿轴向延伸的线。沿轴向 朝顶尖那边与第一截锥21相接的截锥22、 23的母线的倾角P、 y朝顶 尖13那边逐级减小。离顶尖13近的各截锥22、 23在此具有母线倾角 P、 y，这些倾角是朝头部那边靠近该截锥22、 23的截锥21、 22的母 线的倾角a、 P的n倍，其中n是一个在0.45至0.55之间的数。在所 示实施例中，第二截锥22的母线相对于轴线A或相对于投影线16的 倾角P是第一截锥21的母线的倾角a的0.5倍。因而，倾角(3在20与 25。之间且优选为22.5°。第三截锥23的母线相对于轴线A或相对于投 影线16的倾角y是第二截锥22的母线的倾角(3的0.5倍，或者是第一
截锥21的母线的倾角a的0.25倍。因而，倾角y在10°与12.5°之间且 优选为11.25°。这样倾角a、 P、 y从头部附近的区域朝顶尖13那边(逐 级)变小。
第一截锥21在其对着头部14的端部具有一个最大第一径向宽度 Rl (由杆部11的投影线16起)，该宽度小于或等于最小头部半径Rk (也就是在螺钉的纵轴线与头部的一个离该轴线最近的外表面之间的 头部半径)和杆部半径Rs之差，依据公式
第 一径向宽度Rl <头部半径Rk -杆部半径Rs。 第一截锥21的第一径向宽度R1在此相当于最小头部半径Rk和杆部 半径Rs之差的40%至80% (或0.4至0.8倍)。第二截锥22的一个 最大第二径向宽度R2 (在向第一截锥21的过渡区)在此也相当于第 一径向宽度Rl的0.4至0.8倍，优选为0.5倍。第三截锥23的一个最 大第三径向宽度R3 (在向第一截锥21的过渡区)相当于第二径向宽 度R2的0.45至0.55倍，优选为0.5倍。
第二截锥22相对于第一截锥21这样配置，以致它在一个位置18 处与第一截锥岔开，该位置处在第一截锥21的外表面相对于杆部11说明书第4/4页
的投影线16的内插长度H1的一半处。第三截锥23相对于第二截锥 22同样这样配置，以致它在一个位置19处与第二截锥岔开，该位置 处在第二截锥22的外表面相对于杆部11的投影线16的内插长度H2 的一半处。
由截锥21、 22、 23占据的过渡区12在一个长度L上轴向延伸。 对于一个第一截锥21的母线的倾角ot为45。的理想的倾角来说，该长 度L根据公式<formula>formula see original document page 6</formula>进行计算。在此，X为一个可变常数，它取决于截锥的数量并且可以 具有下面列出的数值
对于一个截墩(Kolbenstumpf)， X-l,对于二个截墩，X- 1.70711, 对于三个截墩，X = 2.36039，对于四个截墩，X-3.00112，对于五个 截墩，X- 3.63876，对于六个截墩，X- 4.27564，对于七个截墩，X =4.91232，对于八个截墩，X = 5.54896，对于九个截墩，X- 6.18558， 对于十个截墩，X = 6.82220。
为减小摩擦力，螺钉至少在螺紋15和/或顶尖13的区域内还配备 有一个减摩的涂层，如一种有机的润滑剂(如蜡或切削油)或无机的 润滑剂(如锌)。
权利要求
1.螺钉(10)，具有一个至少局部带有螺纹(15)并确定一条轴线(A)的杆部(11)，在该杆部的一个端部上设置一个顶尖(13)，而在该杆部的相对置的另一个端部上设置一个头部(14)，并且螺钉还具有一个在头部(14)和杆部(11)之间的过渡区(12)，其中，杆部(11)具有一个杆部半径(Rs)，而头部具有一个最小头部半径(Rk)，其特征在于，在头部(14)和杆部(11)之间的过渡区(12)四周围具有三至十个沿轴向彼此相接的截锥(21、22、23)，其母线相对于轴线(A)具有不同的倾角(α、β、γ)，这些倾角从头部(14)朝顶尖(13)方向那边逐渐变小，其中离头部(14)最近的第一截锥(21)的母线的第一倾角在40°和50°之间。
2. 按照权利要求1所述的螺钉，其特征在于，沿轴向方向朝顶尖 那边与一个截锥(21、 22)连接的截锥(22、 23)的母线的倾角(P、 y)分别是朝头部那边靠近该截锥的截锥(21、 22)的母线的倾角(a、 P)的n倍，其中n是一个在0.45与0.55之间的数。
3. 按照权利要求2所述的螺钉，其特征在于，n等于0.5。
4. 按照权利要求1至3之一所述的螺钉，其特征在于，第一截锥 (21)在其对着头部(14)的端部相对于杆部(11)具有一个最大第一径向宽度(Rl)，该宽度小于/等于最小头部半径(Rk)和杆部半径 (Rs)之差，依据公式，第一径向宽度(R1)《头部半径(Rk) -杆部半径(Rs)。
5. 按照权利要求1至4之一所述的螺钉，其特征在于，第一截锥 (21)的第一径向宽度(Rl)相当于最小头部半径(Rk)和杆部半径 (Rs )之差的40%至80%。
全文摘要
本发明涉及一种形成螺纹的螺钉(10)，具有一个至少局部带有螺纹(15)并确定一条轴线(A)的杆部(11)，在该杆部的一个端部上设置一个顶尖(13)，而该杆部的相对置的另一个端部上设置一个头部(14)。在头部(14)和杆部(11)之间设置一个过渡区(12)，其中，杆部(11)具有一个杆部半径(Rs)，而头部具有一个最小头部半径(Rk)。在头部(14)和杆部(11)之间的过渡区(12)四周围具有三至十个沿轴向彼此相接的截锥(21、22、23)，其母线相对于轴线(A)具有不同的倾角(α、β、γ)，这些倾角从头部(14)朝顶尖(13)方向那边逐渐变小，其中离头部(14)最近的第一截锥(21)的母线的第一倾角在40°和50°之间。
文档编号F16B35/00GK101526101SQ20091012618
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月5日 优先权日2008年3月6日
发明者M·基贝尔, P·赫特莱因, S·陶, S·马蒂森, T·基斯特勒 申请人:喜利得股份公司