木螺钉的制作方法

本实用新型涉及紧固件技术领域，尤其是涉及一种木螺钉。

背景技术：

现有的木螺钉的螺纹截面为等腰三角形，木螺钉的螺纹顶角，也就是等腰三角形的顶角为40°～60°。这种木螺钉通常在使用前，需要在木质基础上进行预钻孔，否则直接使用木螺钉非常容易造成木材开裂，并且旋入速度也比较慢。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种木螺钉，以解决现有技术中存在的没有预钻孔的情况下，仍不能解决在硬木上使用木螺钉时容易造成开裂及旋入速度慢的技术问题。

本实用新型提供了一种木螺钉，包括螺杆，所述螺杆上设置有高牙螺纹，所述螺杆上还设置有低牙螺纹，所述高牙螺纹沿所述螺杆的轴向方向延伸，所述低牙螺纹沿所述螺杆的轴向方向延伸；所述高牙螺纹的螺纹升角小于所述低牙螺纹的螺纹升角；所述高牙螺纹的外径不小于所述低牙螺纹的外径；所述低牙螺纹为多线螺纹。

进一步地，所述螺杆具有相对应的尖端和连接端；所述高牙螺纹包括顺次连接的第一螺纹段、第二螺纹段和第三螺纹段，且所述第一螺纹段靠近所述螺杆的尖端，所述第三螺纹段远离所述螺杆的尖端；

第一螺纹段的螺纹顶角大于所述第二螺纹段的螺纹顶角，且所述第一螺纹段的螺纹顶角大于所述第三螺纹段的螺纹顶角。

进一步地，所述高牙螺纹的螺纹截面为非等腰三角形。

进一步地，所述非等腰三角形为非等腰锐角三角形。

进一步地，所述第一螺纹段的螺纹顶角被垂直于所述螺杆的轴向的垂线分为第一分角和第二分角，所述第二分角靠近所述螺杆的尖端，所述第一分角远离所述螺杆的尖端；所述第一分角为5°-15°，所述第二分角为30°-60°；

所述第二螺纹段的螺纹顶角和所述第三螺纹段的螺纹顶角均被垂直于所述螺杆的轴向的垂线分为第三分角和第四分角，所述第四分角靠近所述螺杆的尖端，所述第三分角远离所述螺杆的尖端；所述第三分角为5°-15°，所述第四分角为30°-60°。

进一步地，所述非等腰三角形的两个底角中，角度小的底角靠近所述螺杆的尖端，角度大的底角远离所述螺杆的尖端。

进一步地，所述多线螺纹的螺纹长度不大于所述第一螺纹段的螺纹长度与第二螺纹段的螺纹长度之和。

进一步地，所述第一螺纹段为连续延伸结构，所述第二螺纹段被所述多线螺纹所断开。

进一步地，还包括具有旋拧驱动槽的螺钉头部，所述螺钉头部与所述螺杆连接；

所述多线螺纹的导程为所述高牙螺纹的导程的1.5倍～3倍。

本实用新型还提供了一种木螺钉，包括螺杆，所述螺杆具有相对应的尖端和连接端，所述螺杆上设置有高牙螺纹，所述螺杆上还设置有低牙螺纹，所述高牙螺纹沿所述螺杆的轴向方向延伸，所述低牙螺纹沿所述螺杆的轴向方向延伸；所述高牙螺纹的螺纹升角小于所述低牙螺纹的螺纹升角；所述高牙螺纹的一端位于所述螺杆的尖端，所述低牙螺纹的一端位于所述螺杆的尖端；所述高牙螺纹的外径不小于所述低牙螺纹的外径；所述低牙螺纹为多线螺纹。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的木螺钉，包括螺杆，螺杆具有相对应的尖端和连接端，螺杆上设置有高牙螺纹，螺杆上还设置有低牙螺纹，高牙螺纹沿螺杆的轴向方向延伸，低牙螺纹沿螺杆的轴向方向延伸；高牙螺纹的螺纹升角小于低牙螺纹的螺纹升角；高牙螺纹的外径不小于低牙螺纹的外径；低牙螺纹为多线螺纹。通过设置的高牙螺纹在没有预钻孔的情况下，在木质基础上起开孔作用，而设置的低牙螺纹，及高牙螺纹的外径不小于低牙螺纹的外径，使得在木螺钉旋入过程中，会在螺孔中额外切削出一条螺纹线，这部分螺纹线产生的空间，除去低牙螺纹外，并没有相应的其它螺纹需要容纳，从而给木屑留出了额外的容纳空间，减少了木屑堵塞螺孔造成膨胀开裂的可能性；而高牙螺纹的螺纹升角小于低牙螺纹的螺纹升角，且高牙螺纹的外径不小于低牙螺纹的外径，有利于减小旋拧扭矩，并提高旋拧攻入速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的木螺钉的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的木螺钉的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第一螺纹段的螺纹顶角的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第二螺纹段的螺纹顶角的示意图。

图中：

100-螺杆；101-尖端；102-连接端；103-高牙螺纹；104-第一子低牙螺纹；105-第二子低牙螺纹；109-第一螺纹外侧面；110-第二螺纹外侧面；200-螺钉头部；201-圆锥面；202-刮削棱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1至图4所示，本实用新型实施例提供了一种木螺钉，包括螺杆100，螺杆100具有相对应的尖端101和连接端102，螺杆100上设置有高牙螺纹103，螺杆100上还设置有低牙螺纹，高牙螺纹103沿螺杆100的轴向方向延伸，低牙螺纹沿螺杆100的轴向方向延伸；高牙螺纹103的螺纹升角小于低牙螺纹的螺纹升角；高牙螺纹103的外径不小于低牙螺纹的外径；低牙螺纹为多线螺纹。

具体而言，高牙螺纹103的一端位于螺杆100的尖端101，低牙螺纹的一端位于螺杆100的尖端101；高牙螺纹103的一端的端点与尖端101的尖点之间设置有第一固定距离，低牙螺纹的一端的端点与尖端101的尖点之间设置有第二固定距离；第一固定距离与第二固定距离相等。高牙螺纹103的另一端位于螺杆100的尖端101与连接端102之间的部分，低牙螺纹的另一端位于螺杆100的尖端101与连接端102之间的部分。低牙螺纹的螺纹升角为高牙螺纹103的螺纹升角的1.5倍至5倍，具体的，低牙螺纹的螺纹升角可以为高牙螺纹103的螺纹升角的2.5倍、3倍或4.5倍，这样便于提高旋拧攻入速度。低牙螺纹的外径为高牙螺纹外径的80％-85％。参见图2所示，多线螺纹为双线螺纹，该双线螺纹包括第一子低牙螺纹104和第二子低牙螺纹105，其中为了便于区分第一子低牙螺纹和第二子低牙螺纹，图2中对第一子低牙螺纹和第二子低牙螺纹分别进行了不同类型的填充。多线螺纹还可以为三线螺纹、四线螺纹或五线螺纹等。

本实用新型实施例提供的木螺钉，通过设置的高牙螺纹103在没有预钻孔的情况下，在木质基础上起开孔、攻螺纹及螺纹啮合锚固的作用，而设置的低牙螺纹，及高牙螺纹103的外径不小于低牙螺纹的外径，使得在木螺钉旋入过程中，会在螺孔中额外切削出两条螺纹线，这部分螺纹线产生的空间，除去低牙螺纹外，并没有相应的其它螺纹需要容纳，从而给木屑留出了额外的容纳空间，减少了木屑堵塞螺孔造成膨胀开裂的可能性；而高牙螺纹103的螺纹升角小于低牙螺纹的螺纹升角，且高牙螺纹103的外径不小于低牙螺纹的外径，有利于减小旋拧扭矩，并提高旋拧攻入速度。

该实施例可选的方案中，高牙螺纹103包括顺次连接的第一螺纹段A、第二螺纹段B和第三螺纹段C，且第一螺纹段靠近螺杆100的尖端101，第三螺纹段远离螺杆100的尖端101；第一螺纹段的螺纹顶角大于第二螺纹段的螺纹顶角，且第一螺纹段的螺纹顶角大于第三螺纹段的螺纹顶角。具体而言，第二螺纹段位于第一螺纹段和第三螺纹段之间。第一螺纹段A、第二螺纹段B和第三螺纹段C，由螺杆100的尖端101向螺杆100的连接端102方向依次排布；第二螺纹段的螺纹顶角和第三螺纹段的螺纹顶角相等。根据螺纹实现功能侧重的不同，高牙螺纹103分成三个部分。第一螺纹段A具有高牙螺纹103的2-3个导程，第一螺纹段A主要起到在没有预钻孔的情况下完成在木质基础上的开孔作用，该段螺纹对最终的锚固力的贡献较小。第二螺纹段B具有高牙螺纹103的2-3个导程，第三螺纹段C是高牙螺纹103中除去第一螺纹段及第二螺纹段B的剩余部分。第二螺纹段B和第三螺纹C段都具有在已形成的孔洞壁上攻出对应内螺纹以及与已攻出的内螺纹啮合而实现锚固力的双重功能。但第二螺纹段以攻出内螺纹功能为主，第三螺纹段以与内螺纹啮合方式完成锚固功能为主。

该实施例可选的方案中，高牙螺纹103的螺纹截面为非等腰三角形。低牙螺纹，即多线螺纹的螺纹截面为非等腰三角形。具体而言，非等腰三角形为非等腰锐角三角形。需要说明的是，非等腰三角形还可以为非等腰钝角三角形，也就是说，使形成一种棘刺结构，以增强锚固定作用。

该实施例可选的方案中，非等腰三角形的两个底角中，角度小的底角靠近螺杆100的尖端101，角度大的底角远离螺杆100的尖端101，也就是说，角度小的底角所对的第一螺纹外侧面109远离螺杆100的尖端101，角度大的底角所对的第二螺纹外侧面110靠近螺杆100的尖端101，即角度小的底角所对的第一螺纹外侧面109朝向螺杆100的连接端102，角度大的底角所对的第二螺纹外侧面110朝向螺杆100的尖端101；这样，当木螺钉旋入木质基础时，角度大的底角所对的第二螺纹外侧面110会受到沿木螺钉的轴线与旋入方向相反的阻力，而角度大的底角所对的第二螺纹外侧面110会将这种阻力较多的分解到侧向，减小正面的阻力，从而减小旋入扭矩，提高整体的攻入速度。另外一个方面，安装后的木螺钉在受到外力被从木质基础中向外拉拔时，角度小的底角所对的第一螺纹外侧面109会提供一定的抗力，而角度小的底角所对的第一螺纹外侧面109提供的抗力则会明显较大，使得木螺钉不容易从木质基础中松脱。因此，这种非等腰三角形的设计在减小旋入扭矩，加快旋入速度的同时，还能提供更好的紧固效果。

该实施例可选的方案中，第一螺纹段A的螺纹顶角被垂直于螺杆100的轴向的垂线分为第一分角θ1和第二分角θ2，第二分角θ2靠近螺杆100的尖端101，第一分角远离螺杆100的尖端101；第一分角为5°-15°，第二分角为30°-60°。参见图4所示，第二螺纹段B的螺纹顶角和第三螺纹段C的螺纹顶角均被垂直于螺杆100的轴向的垂线分为第三分角θ3和第四分角θ4，也就是说，第二螺纹段的螺纹顶角被分为第三分角和第四分角，第三螺纹段的螺纹顶角被分为第三分角和第四分角。第四分角θ4靠近螺杆100的尖端101，第三分角θ3远离螺杆100的尖端101；第三分角为5°-15°，第四分角为30°-60°。需要说明的是，螺纹顶角即为非等腰三角形的顶角；第三螺纹段C的螺纹顶角与第二螺纹段B的螺纹顶角的角度和结构相同，第三螺纹段C的螺纹顶角也可参照图4所示。

具体而言，第一分角θ1为10°，第二分角θ2为50°，第三分角θ3为10°，第四分角θ4为30°。

第一螺纹段A及第二螺纹段B主要负责在木螺钉旋入时完成钻孔及攻出内螺纹的作用，它们是决定木螺钉旋入扭矩大小及螺纹攻入速度大小的关键部分。第一螺纹段A的第二分角的取值为50°，使得木螺钉的尖端101上的螺纹外形更接近于常规木工钻的尖端101刃口形状，尖端101进入没有预钻孔的木质基础时，采用较大的第二分角会将攻入木质基础时受到的阻力较多的分解到侧向，减小正面的阻力，从而减小旋入扭矩。当螺钉的尖端101初步完成开孔后，后续的第二螺纹段开始在孔壁上进行切削内螺纹的作业，此时，阻力的方向便会发生改变，从沿螺杆100的轴线与螺钉旋入前进方向的相反方向变为与螺杆100的轴线成锐角的方向；而第二螺纹段的第四分角的取值比第二分角的取值小，这与传统的木螺钉的等腰三角形的顶角为40°或60°而言，更能适应此处切削刃口锋利且平均分散阻力的要求，从而能获得较小的旋入扭矩。

第三螺纹段C主要完成与之前的第二螺纹段B攻出的内螺纹相啮合实现锚固力的功能。安装后的木螺钉在受到外力被从木质基础中向外拉拔时，第三分角的外侧面，即角度小的底角所对的第一螺纹外侧面109，会提供一定的抗力会提供一定的抗力，而较小的第三分角和第一分角提供的抗力则会明显较大，使得螺钉不容易从木质基础中松脱。

该实施例可选的方案中，多线螺纹的螺纹长度不大于第一螺纹段的螺纹长度与第二螺纹段的螺纹长度之和。具体而言，多线螺纹的螺纹长度等于第一螺纹段的螺纹长度与第二螺纹段的螺纹长度之和。需要说明的是，该实施例中，多线螺纹起到刮削切割纤维和排送木屑的作用，其设置于第一螺纹段和第二螺纹段，且多线螺纹的另一端不超过第二螺纹段，可以避免影响螺钉的握钉力的情况。需要说明的是，该实施例中，多线螺纹的螺纹长度，具体指的是多线螺纹的第一子低牙螺纹的螺纹长度或第二子低牙螺纹的螺纹长度。

该实施例可选的方案中，多线螺纹的导程为高牙螺纹的导程的1.5倍～3倍。具体的，多线螺纹的导程可以为高牙螺纹103的导程的2倍。

该实施例可选的方案中，第一螺纹段A为连续延伸结构，也就是说法，多线螺纹经过第一螺纹段A所在的区域，多线螺纹被第一螺纹段A所断开，以保证第一螺纹段A的完整，这使得螺钉尖端101上的第一螺纹段A其旋入及开孔的功能不会受到影响。第二螺纹段B被多线螺纹所断开，也就是说，多线螺纹穿过第二螺纹段B所在的区域，使得第二螺纹段B被断开，这样可以保证增设的多线螺纹的螺纹线完整，使得其切割木纤维、辅助扩孔的功能不受影响，同时断开的第二螺纹段B留出了低牙螺纹传送木屑向旋入前进反方向排出的通道。另外，第二螺纹段B的螺纹段的在360°的圆周上的部分被断开分成两段，这样负责攻出内螺纹的螺纹牙峰与木材基础的接触部分减少，起到类似三角自攻螺纹相类似的效果，即有效降低旋拧扭矩，并提高旋拧攻入速度。

该实施可选的方案中，木螺钉还包括具有旋拧驱动槽的螺钉头部200，螺钉头部200与螺杆100的连接端102连接。螺钉头部200设置有支承面，且支承面为圆锥面201，圆锥面201朝向螺杆100的方向收缩。圆锥面201的周向均匀布设有多线刮削棱202。刮削棱202的延伸方向与圆锥面201的母线的延伸方向一致。旋拧驱动槽为十字槽、内六角形槽或三角形槽。

需要说明的是，该实施例中，多线螺纹在整体上起到了与采用割尾加工工艺在螺钉尾部切割出刃口后增加木纤维切割及排屑效果所一致的功能，但又不需要额外为此增加一道生产工序，有效地控制了生产成本。

多线螺纹主要包括两个作用，其一：配合第一螺纹段A完成开孔及扩孔，第一螺纹段A在旋入过程中在木质基础上进行开孔，但由于木材的天然特性，一方面木纤维经由一条固定牙距的螺纹线切割绞碎后断开的程度有限，另一方面木纤维有自然的反弹现象，钻开的孔会自然收缩，增设的多线螺纹便以两条导程为高牙螺纹103的导程两倍的螺纹线，进一步切割木纤维并完成扩孔，从而减少螺钉旋入过程中木材开裂的风险；其二：将切割下的木屑向沿螺杆100的轴线旋入前进的反方向输送并排出螺孔外，从而减少木屑堵塞螺孔而造成的木材涨裂。

综上所述，本实用新型实施例提供的木螺钉的三个技术方案：第一、高牙螺纹的螺纹截面非等腰三角形，且第一螺纹段的螺纹顶角的值大于第二螺纹段及第三螺纹段的螺纹顶角的值；第二、尖端处设置多线螺纹；第三、第一螺纹段为连续延伸结构，第二螺纹段被多线螺纹所断开；这三个技术方案相互结合使得木螺钉具体攻速快，扭矩小的特点。第二技方案和第三技术方案两个设计结合，替代了传统技术中在螺杆的尖端的采用的割尾工艺，使得该实用新型不但有更好的防开裂效果，而且不需要额外增加生产成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。