专利名称：螺钉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个具有权利要求1前序部分所述特征的螺钉。
背景技术：
这种螺钉涉及例如一种木螺钉或屑板螺钉，例如由文献US 4 874 278已知这种螺钉。由文献的图1已知的螺钉具有柄杆、尖端、带有旋转同步措施的端头以及主螺纹和副螺纹，主螺纹的螺距小于副螺纹的螺距。此外以“前端”表示尖端部分并且以“后端”表示端头部分。主螺纹在柄杆的第一长度部分上延伸并且副螺纹在柄杆的第二长度部分上延伸。 在这个螺钉中副螺纹设置在靠近锥形尖端的柄杆部分上。在锥形尖端上设置主螺纹的第二部分，由此副螺纹中断主螺纹。副螺纹用于排出钻沫。由此能够防止，局部堆积钻沫，这妨碍旋入螺钉，产生摩擦，加大螺钉的旋入转矩并且引起挤压应力，它们可能导致工件裂缝。副螺纹不由环绕的螺纹构成，而是具有多个筋式的螺纹侧面。文献EP 0 939 235示出另一这样的螺钉。作为副螺纹存在多个筋式切刃，它们在尖端的一部分上一直延伸到筋式段。切刃的功能是，切割木材纤维，减小螺钉的旋入阻力并由此减小旋入转矩并且预防木材裂缝。在螺钉尖端的无筋端部段中的主螺纹负责良好可靠的引入螺钉，不受到切割筋的妨碍。已知的螺钉是高效的木材或屑板螺钉，它们由于特殊的副螺纹结构和其防止工件裂缝的功能也可以在工件的靠近边缘的部位中使用。但是已知的螺钉是妥协的解决方案， 一方面它们要快速和全力地挤入到工件里面，另一方面要减小螺钉旋入转矩和材料裂缝的危险。这导致螺钉既不完全满足第一方面，也不完全满足第二方面。
发明内容
因此本发明的目的是，在其使用友好性和其装配特性方面进一步改进已知的螺钉，不会加大材料裂缝隐患或螺钉旋入转矩。按照本发明这个目的通过具有权利要求1特征的螺钉得以实现。按照本发明的螺钉一般可以在预成形的材料如木材、木纤维挤压板、类似的材料或塑料中使用，该螺钉具有柄杆、尖端、带有旋转同步措施的端头以及主螺纹和副螺纹，主螺纹具有比副螺纹更小的螺距。主螺纹至少在柄杆的第一长度部分上延伸，副螺纹至少在柄杆的第二长度部分上延伸。 按照本发明的螺钉的特征是，所述主螺纹和副螺纹一直延伸到螺钉尖端的前端部，并且所述主螺纹在其长度的主要部分上、尤其在柄杆的部位中具有螺纹侧面，它们基本上比副螺纹的螺纹侧面更高。所述主螺纹由环绕的螺旋螺纹构成。螺钉尖端的“前端部”指的是螺钉在旋入方向指向工件的前端部，即，与螺钉端头对置的一侧。“螺纹侧面的高度”指的是主螺纹和副螺纹的螺纹侧面在螺钉同一横截面中的高度，其中螺钉纵轴线垂直于各横截面表面。螺钉端头例如可以由沉头、六棱或扁圆端头构成，例如具有直缝、十字或梅花头-容纳体构成旋转同步措施。如果按照本发明的螺钉为了旋入安置在工件上，则按照本发明的主螺纹和副螺纹(它们两个一直达到螺钉尖端的前端部)结构导致，螺钉的主螺纹已经在最小的旋转运动时咬住并且使螺钉引入到工件里面。在此顶压力是非常微小的，必需以该顶压力使螺钉尖端顶压工件。这源于，不仅主螺纹而且副螺纹都一直延伸到螺钉尖端的前端部并且不必将无螺纹的尖端压入到材料里面，由此使螺纹侧面与工件接触。因为主螺纹具有螺纹侧面，它们比副螺纹的螺纹侧面更高，副螺纹不干扰螺钉旋入到工件里面。相反，由比主螺纹更大的螺距的环绕螺纹构成的副螺纹结构导致，通过副螺纹在工件方向上顶压主螺纹，这有利于快速旋入螺钉到木材里面。此外运出通过副螺纹产生的钻沫，这明显减少木材的裂缝倾向。与由现有技术已知的螺钉(它们具有基于主螺纹相对较高的副螺纹，它们尽管切割木材纤维，但是主螺纹由于其尺寸干扰其功能)相比，按照本发明的螺钉在其应用友好性和其装配特性方面、尤其在安置在工件上时和在首次旋转期间旋入螺钉时明显得到改善。所述主螺纹和副螺纹最好具有相同的取向，即例如两个右螺纹。为了更进一步改善螺钉在直接安置在工件上以后的装配特性，在按照本发明的螺钉的优选实施例中所述主螺纹和副螺纹在螺钉尖端的前端部上以公共的起始螺纹开始。因此所述螺钉在其前端部上具有确定的安置点，在该安置点开始两个螺纹。因此两个螺纹共同地、均勻地且对于同一时刻切入到材料里面。因此排除由于两个螺纹导程在时间上错开地安置引起的螺钉滑移。在此副螺纹支持旋入主螺纹，在主螺纹中运出钻沫并且，由于副螺纹的较大螺距，它使主螺纹顶压到材料里面。按照本发明的螺钉的有利实施例，所述副螺纹的螺距是主螺纹螺距的2至4倍、尤其3倍。在按照本发明的螺钉的另一有利实施例中所述主螺纹的螺纹侧面高度基本是副螺纹高度的1. 5至4. 0倍、尤其1. 8至3. 5倍。这个实施例已经证实是特别应用友好和装配友好的。所述的数值由于加工工艺是误差范围+/-20%的大约数值。在按照本发明的螺钉的另一有利实施例中所述副螺纹在柄杆的一个部位中断。因此所述副螺纹例如具有在螺钉尖端部位中的第一分螺纹和在旋入方向前端的柄杆部分，和在柄杆后端的第二分螺纹。通过中断副螺纹防止，通过螺钉产生的钻孔不太强烈地钻铣木材，由此可能有利于螺钉在木材中的固定力。通过副螺纹的第一部分将钻沫从螺钉尖端运出去，由此能够轻松的顶入螺钉到材料里面并且防止木材裂缝。第二部分副螺纹的作用是， 使由主螺纹输运的钻沫不沉积在主螺纹的后部并局部挤压，这可能加大螺纹侧面与材料之间的摩擦并由此加大旋入转矩并且可能引起材料裂缝。按照本发明的螺钉的另一优选实施例规定，所述副螺纹的第一段与副螺纹的第二段具有至少2个、尤其基本4个主螺纹导程的距离。导程描述了轴向行程，螺钉的螺纹在旋转时旋入或旋出这个行程。按照本发明的螺钉的实施例是特别有利的，其中副螺纹的第一段从尖端在2至6个、尤其超过4个主螺纹导程上延伸。这个数值由于生产条件可能以 +/-20%变化。这个实施例具有从尖端开始在4个主螺纹导程上导引的副螺纹和连接在其上的、同样在4个主螺纹导程上延伸的副螺纹中断，这带来装配友好和固定值方面突出的效果。按照本发明的螺钉的另一优选实施例在其主螺纹上具有切割槽，它们去除导程中的材料，其它可能的铣刀与导程相交并由此减小对于在旋入方向上衔接的螺纹的阻力。可以平行于螺钉的纵轴线前后地设置切割槽。也可以选择在圆周方向上错开地设置相互衔接的切割槽。切割槽减小旋入到木材里面的阻力并能够轻松地旋入螺钉。
为了进一步减小螺钉的旋入阻力，在按照本发明的螺钉的另一优选实施例的柄杆上设置柄杆铣筋。这些在旋入方向上位于主螺纹后面的铣筋扩展通过螺钉产生的钻孔。由此减小木材与螺钉的无螺纹部分之间的摩擦，无螺纹部分位于柄杆铣筋与螺钉端头之间。 此外减小工件中的应力，它们可能由于在柄杆的无螺纹部分中加大的螺钉芯产生。按照本发明的螺钉的另一实施例有利地至少局部地以滑蜡覆层。滑蜡进一步减小旋入到材料里面的阻力，目的是，可以快速且节省时间地旋入螺钉。为了可以使螺钉这样沉入到材料里面，使螺钉端头不突出于工件表面，按照本发明的螺钉的另一优选实施例在螺钉端头底面上设置端头铣筋。通过端头铣筋在旋入螺钉时去除材料，用于创造空间，在其中可以沉入螺钉端头。这能够实现螺钉端头与工件表面平齐的封闭。此外减小在沉入螺钉端头时工件裂缝的危险。按照本发明的螺钉柄杆有利地在到螺钉端头的过渡上具有比加粗横截面放大的横截面。通过局部加大的横截面在这个部位加大扭转阻力矩并且减小在到端头过渡上产生的应力。这更好地防止螺钉端头扭转，这对于高旋入阻力的硬材料或在从金属旋入到木材例如在木材连接或型材中是特别重要的。在沉头螺钉中螺钉端头例如可以由双锥构成，即， 锥形向后扩展的螺钉端头在到柄杆的过渡上具有同样向后锥形扩展的加粗。
下面借助于实施例详细解释本发明。附图中图1示出按照本发明的螺钉的侧视图，图2示出按照本发明的螺钉的前端部的放大图。
具体实施例方式图1和2示出按照本发明的螺钉1，具有柄杆2、圆锥形尖端3和端头4，该端头具有未详细示出的旋转同步措施5。螺钉1还具有主螺纹6以及副螺纹7。柄杆2的无螺纹的具有柄杆铣筋19的部分18位于端头4与柄杆2的第一长度部分22之间，在第一长度部分上设置主螺纹6。此外还描述柄杆铣筋19的形状和功能。主螺纹6具有比副螺纹7更小的螺纹导程。在这种螺钉1中副螺纹7的导程q是主螺纹6的导程ρ的3倍。主螺纹6在柄杆2的第一长度部分22上延伸。副螺纹7在柄杆2的第二长度部分23上延伸。两个长度部分22和23从螺钉1的尖端3沿着柄杆2延伸，其中这个第一长度部分22大于第二长度部分23。主螺纹6基本作为环绕螺钉1的尖端3和柄杆2的螺纹设置，它不由于副螺纹7中断。而副螺纹7由主螺纹6中断。但是这样导引副螺纹7，尽管通过主螺纹6中断也由连续的螺钉线描述螺钉1。副螺纹7不中断主螺纹6，而是在两个螺纹6，7的交点上在主螺纹6的两侧通过两个相应的段9开始。因此存在印象，似乎副螺纹 7与主螺纹6隧道式交叉。对于按照本发明的螺钉1的特征是，主螺纹6和副螺纹7 —直延伸到螺钉1的尖端3的前端部10，并且主螺纹6在长度部分22的主要部分上、尤其在柄杆2部位中具有螺纹侧面11，它们基本高于副螺纹7在同一横截面中的高度。例如主螺纹6在螺纹侧面11的横截面A-A中具有高度为Ii1的螺纹侧面，它大于副螺纹7的螺纹侧面12的高度Iv在横截面A-A中主螺纹6的高度Ill约两倍于副螺纹7的螺纹侧面12的高度Iv
因为两个螺纹6，7 —直延伸到螺钉1尖端3的前端部10，两个螺纹6，7已经直接在安置螺钉1以后咬住未示出的工件并且在螺钉1的第一旋转的时候。这负责良好可靠地引入螺钉1到工件里面，其中副螺纹7由于其螺纹侧面12的微小高度Ii2不会产生干扰，而是易于主螺纹6螺纹侧面11的顶入。副螺纹7排出未示出的钻沫并且由于其较大的螺纹导程支持主螺纹6进给。通过主螺纹6的螺纹侧面11的较大高度Ii1可以使这个主螺纹形成良好承载的螺纹沟并由此保证稳定的进给。因此通过安置螺钉1显然已经表明，主螺纹 6切割、承载并驱动，副螺纹7铣削并排出钻沫。这与由现有技术已知的螺钉相比明显改善按照本发明的螺钉1的装配特性。按照本发明的螺钉1在工件上的安置还由此得到改善，不仅主螺纹6而且副螺纹 7在螺钉1尖端3的前端部10上以公共的螺纹起始M开始。这防止螺钉1从未示出的工件上滑移，如果例如首先使主螺纹8然后再使副螺纹7与工件接触的时候可能产生滑移。所述副螺纹7在柄杆2部位中断。它从螺钉1尖端3的前端部10开始在第一段 13中在柄杆2的第二长度部分23上和主螺纹6的四个螺纹导程上延伸。在其上衔接中间段14，它没有副螺纹7。这个中间段14在至少两个、在所示螺钉中在主螺纹的四个螺纹导程上延伸。在中间段14上连接第二段15，在其上再设置副螺纹7。副螺纹的第二段15的长度L3在这种情况下对应于主螺纹6的三个螺距。为了减小螺钉1的旋入阻力按照本发明的螺钉1具有切割槽16。切割槽16由三角形的、局部设置的空隙在主螺纹6的螺纹侧面11上构成。切割槽16在没有副螺纹7的中间段14部位设置在这个中间段的三个中间螺纹导程17上，其中每个螺纹导程17具有三个切割槽16，它均布在圆周上，即以120°错置。两个相互衔接的螺纹导程17的切割槽16 还以螺钉1的纵轴线为基准以60°在圆周方向上错置。切割槽16的功能是，在螺钉1旋入时例如去除工件上的材料，由此扩展通过主螺纹6成形的通道并且减小螺钉的旋入阻力。设置在螺钉1端头4与主螺纹6之间的柄杆铣筋19满足类似的功能。在圆周上分布地设置六个柄杆铣筋19，它们基本螺旋形地构成。可以选择其它的结构，例如直的或波浪形的。柄杆铣筋19分别在柄杆铣筋19的螺纹导程的1/3上延伸、即在圆周方向上在 120°上，其中各个柄杆铣筋19之间的距离为螺钉1圆周的1/6或者以角坐标表示为60°。 柄杆铣筋19的任务是，排出并扩散通过螺钉1产生的、未示出的钻沫，由此可以使无螺纹的柄杆2部分18旋入到钻孔里面，不会由于工件与无螺纹的柄杆2部分18之间的摩擦显著提高旋入阻力。螺钉1还可以通过滑蜡覆层，例如以1 3的滑移模数615。在柄杆2的无螺纹部分18上连接加粗横截面20，其横截面向着螺钉1的端头4锥形地放大。加粗横截面20的锥体打开角α 以45°为同样锥形构成的端头4的打开角α 2 的一半，它为90°。通过加粗横截面20起到的作用是，在这个部位提高扭转阻力矩并由此避免端头4在柄杆2与端头4之间的过渡位置上断开。此外螺钉1的横截面在这个部位加大，由此使未示出的容纳体作为旋转同步措施5可以更深地构成，这改善工具的容纳。在所示的具有由沉头构成的端头4的螺钉1中旋转同步措施5例如由梅花头或十字缝-容纳体构成。当然原则上也可以设想其它的旋转同步措施5，例如外六棱。在端头4的底面上还设置直线延伸的端头铣筋21。端头铣筋21在工件中这样扩展通过螺钉1产生的孔，使螺钉1 的端头4也可以沉在工件的硬材料里面。每个上述单个特征本身改善按照本发明的螺钉的使用友好性和装配特性。上述特征的组合导致以实施例示出的、特别应用友好的、具有特别使用友好装配特性的螺钉1。下面以表格给出按照本发明的螺钉的典型实施例。这个螺钉基本对应于在图1和
2中所示的螺钉1 :
权利要求
1.螺钉(1)具有柄杆( 、尖端C3)、带有旋转同步措施( 的端头(4)以及主螺纹(6) 和副螺纹(7)，-其中主螺纹(6)具有比副螺纹(7)更小的螺距， -其中主螺纹(6)至少在柄杆O)的第一长度部分02)上延伸， -其中副螺纹(7)至少在柄杆O)的第二长度部分03)上延伸，其特征在于， -所述主螺纹(6)和副螺纹(7) —直延伸到螺钉(1)尖端(3)的前端部(10)，并且 -所述主螺纹(6)在其长度的主要部分上、尤其在柄杆O)的部位中具有螺纹侧面 (11)，它们比副螺纹(7)的螺纹侧面(12)更高。
2.如权利要求1所述的螺钉，其特征在于，所述主螺纹(6)和副螺纹(7)具有相同的取向。
3.如权利要求1或2所述的螺钉，其特征在于，所述主螺纹(6)和副螺纹(7)在螺钉(I)尖端(3)的前端部(10)上以公共的起始螺纹04)开始。
4.如权利要求1至3中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述副螺纹(7)的螺距是主螺纹(6)螺距的2至4倍、尤其3倍。
5.如权利要求1至4中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述主螺纹(6)的螺纹侧面(II)的高度基本是副螺纹(7)高度的1.5至4. O倍、尤其1. 8至3. 5倍。
6.如权利要求1至5中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述副螺纹(7)在柄杆⑵的一个部位中断。
7.如权利要求6所述的螺钉，其特征在于，所述副螺纹(7)的第一段(13)与副螺纹(7) 的第二段(1 具有至少2个、尤其基本4个主螺纹(6)导程的距离。
8.如权利要求1至7中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述副螺纹(7)的第一段(13) 从尖端在2至6个、尤其在4个主螺纹(6)导程上延伸。
9.如权利要求1至8中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述主螺纹(6)具有切割槽 (16)。
10.如权利要求1至9中任一项所述的螺钉，其特征在于，在柄杆( 上设置柄杆铣筋 (19)。
11.如权利要求1至10中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述螺钉(1)至少局部地以滑蜡覆层。
12.如权利要求1至11中任一项所述的螺钉，其特征在于，在螺钉端头(4)上设置端头铣筋01)。
13.如权利要求1至12中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述柄杆(2)在到螺钉端头 (4)的过渡上具有比加粗横截面OO)放大的横截面。
全文摘要
本发明涉及螺钉(1)，它具有柄杆(2)、尖端(3)、带有旋转同步措施(5)的端头(4)以及主螺纹(6)和副螺纹(7)，其中主螺纹(6)具有比副螺纹(7)更小的螺距，其中主螺纹(6)至少在柄杆(2)的第一长度部分(22)上延伸，其中副螺纹(7)至少在柄杆(2)的第二长度部分(23)上延伸。为了改进螺钉(1)的应用友好性和装配特性本发明建议，所述主螺纹(6)和副螺纹(7)一直延伸到螺钉(1)尖端(3)的前端部(10)，并且所述主螺纹(6)在其长度的主要部分上、尤其在柄杆(2)的部位中具有螺纹侧面(11)，它们比副螺纹(7)的螺纹侧面(12)更高。
文档编号F16B25/00GK102165202SQ200980137669
公开日2011年8月24日 申请日期2009年9月1日 优先权日2008年9月24日
发明者F·莫尔, W·布劳恩 申请人:费希尔厂有限责任两合公司