专利名称：螺钉的制作方法
技术领域：
本发明有关一种用于连接薄工件的螺钉，它具有一轴和一具有工具接头的片形头，其中轴具有螺纹且在其远离片形头的自由端具有一打孔的或钻孔的尖头，且其中头在螺钉轴向方向上具有这样一个高度，它小于轴上螺纹的两倍螺距。
在相互连接两较薄材料或在将较薄材料连接到一固定底座上时，则通常要采用自钻孔式和自攻丝式螺钉，其中出于技术上的原因不可能使用沉头螺钉，因为在钻孔和旋入的过程中，仍然不能在工件上形成一相应的凹槽。当在该连接区域内其后要再放上比如板这样的覆盖件时，必须要么事先制造出一相应的沉头孔，要么则容忍那些相应较高的螺钉头，而这些螺钉头则不允许那些后放上去的板大面积地且实际平整地安放在底座上。
因此，本发明的任务是提供一种上文所述的螺钉，用它可得到可靠的连接，同时不因内接头作用而削弱螺钉强度，也不会因螺纹拧过头而妨碍正确的连接。
根据本发明为此作如下建议在头上形成一外部工具接头，且在头和提供在轴上的螺纹之间形成一无螺纹的轴段，其长度等于或稍小于相互连接的工件的总厚度。
迄今为止在专业领域中总是从这样的一个理论出发，即在自钻孔的和自攻丝的螺钉中要求螺钉头有一相应高度，以能够为钻孔和攻丝过程传递转矩。同样在配置一内接头时，头具有一相应的高度是必要的，因为当没有沉头配置时，内接头便不可以一直突入进螺钉轴的范围内。
通过本发明便可以把螺钉头做成具有一很小的高度，其中该很小的头高度在后面的安装和安放覆盖板或类似部件时不会对此造成障碍。同样也可看到，钻孔和攻丝过程所用的转矩尤其在这样一种螺钉头具有较小高度的情况下则可以最佳的方式用一外部工具接头来加以传递。
在连接时，由于连接部分通常在其后要为比如覆盖板所覆盖，因此当因为由于所采用的工具而可能留下某些细小的安装痕迹时，这种情况通常也没什么关系。当然在这样一种螺钉头高度较小的情况下，同样能够保证正确的夹持和最终的放置。
通过无螺纹的轴段则可使螺钉在其被最终放置好之后能自动过拧。这样便能保证在两工件之间得到固定的连接，由此螺钉也不能够再回旋而松动。在这种连接方式中仅仅只要求将两工件在连接位置上相互压住。另外的一个优点是没有必要再要求采用旋拧工具的根据转矩的或者作用于挡块的切断装置。
本发明的一个具有优点的结构形式是头在螺钉的轴向上具有一小于轴上螺纹螺距的高度。因此提供有一很小的螺钉头高度，该高度一方面因为有外部工具接头的缘故可被最佳地接收进一工具中，另一方面也带来一特别的优点，即没有必要再有或者再形成一个沉头孔，且该伸出的头对后续的板的安装不再造成障碍。
从设计的角度考虑，当头具有一多边形外部工具接头时是具有优点的。这样一种实施形式无论是从加工方面还是从在相应工具中的操作情况来看均是十分简单的。
同样也完全可以让头具有一非圆形的、曲线状的外部工具接头。通过采取根据本发明的措施则可根据用户的要求来提供一定的外部工具接头。因为这主要取决于是否能提供一相对扁平的头和具有某种形状的外部工具接头。
这方面同样可考虑的是头在其外圆周上具有用于形成外部工具接头的凸起和/或凹槽。这样便始终能在头和螺钉轴之间有一相应的良好连接，以便能传递必要的转矩。因此这样做是能够达到目的的，因为它与具有内部接头的实施形式相反，它在头和轴之间的过渡区中不会产生另外的对材料的减弱作用。
为进一步能使螺钉事先不脱落地夹持在一专用工具中，则要设法使头通过工具至少能稍稍被从后部抓住。根据本发明，当头在朝向轴的方向上做成锥形倒棱时便可实现上述这一点。
当除此之外还规定，使覆盖在头上的一内包络圆的直径至少近似等于轴上螺纹的外径时，则还能起到这样的作用使螺钉在被装配到工件上时能被导引对准到轴向上。如提供的比如是一四方头，则伸出于螺纹外径之外的实际仅仅是为相应工具所抓取的该四方头的边角区域。当螺钉被放入该工具中时，那么该截面实际为正方形的孔也可被考虑用作为轴的螺纹区域的导引装置。当不断增加旋拧圈数时，螺钉的头则慢慢地被从旋拧工具的孔中拉出，其中轴本身在该不断前进的拧入阶段中则不需要再被引导。
其它的根据本发明的特点和优点将在下文根据附图的叙述中进一步详细加以介绍。附图中
图1为一根据本发明的螺钉的侧视图；图2为从头的一侧看到的该螺钉的视图；图3为一已放置好的螺钉，它将两工件连接在一起；图4和图5为一螺钉的头的两特殊实施形式。
螺钉1具有一轴2和一具有工具接头的头3。轴2至少部分地具有螺纹4。在轴2的远离头3的自由端上在此处所示的实施形式中则形成有一钻孔件5。头3的螺钉1的轴向上有一高度LK，该高度LK小于在轴2上所形成的螺纹4的两倍螺距S，且具有一外部工具接头6。从图示实施例可看到，头3的高度LK甚至还做得小于螺纹4的螺距S。在如图1～3所示的实施形式变化中因此则给出一个头3，其被做成片形形状且具有多边形外部工具接头6，其中在这里尤其是提供了一个四边形的、亦即从顶视图看去为正方形的头3。当在这样一种头3的结构形式中覆盖有一内包络圆7(图2)时，则可看到，该包络圆至少近似地等于或如本例中那样稍大于螺纹4的外径D。如果在一放置螺钉的工具中提供有一具有相应深度的接收孔，该孔必须做成具有正方形截面，则在该工具的前面部分由于可放置螺纹4因而在将螺钉装配在两相互连接的工件8和9上时能提供附加的导引作用，以便能紧贴在头3上，尽管该工具仅具有相对小的轴向范围可加以利用。此处正方形的螺钉头3的宽度B和螺纹4的外径D越接近，对螺钉的导引作用自身便越好，当宽度B实际对应于直径D时，亦即包络圆7具有的直径等于螺纹4的外径D时，则可得到最佳的导引作用。
在头3和轴2上的螺纹之间合乎目的地提供有一无螺纹轴段10。其结构形式在相应的相互要连接起来的薄工件8和9的情况下可允许螺钉有过拧行为而不会使转矩增加太多。同样当螺钉被拧过头时，工件8和9被牢固地保持在一起，而且实际上则不再可能让这种螺钉连接通过对螺钉反拧而松开。
若允许一工具的特殊结构形式具有对螺钉头3的牢固的夹持作用，则可进一步规定，使头3在朝向轴2的方向上做成锥形倒棱的形状。这种情况下在已经被放置好的状态下从螺钉头3朝相对于工件8的方向看则形成一种后切部，它能比如通过径向开口或闭锁的夹爪来抓取头。
在图4和图5所示的实施形式中，螺钉1的头3同样做成片形结构，但它具有一非圆形的、曲线状外部工具接头6，由此也可能会注意到，这样的螺钉仅仅由受权者来拧紧和可能的话重新拧开。就是在这些实施形式中，要求一种专门工具，用它来完全合乎规定地抓取这样一种外部工具接头6。
图5所示的结构形式显示位于螺钉1的头3上的工具接头6内部的一覆盖包络圆7其直径被做成等于螺纹4的直径D。在这样一种实施形式中，位于相应工具中的开口与外部工具接头6的形状相匹配，由此仍然能提供有在螺纹4范围内对轴2的一种导引作用。
在本发明的范围内，仅在头3的区域中可提供不同的结构形式。为形成一相应的外部工具接头，代替多边形的外部工具接头或非圆形的、曲线状外部工具接头，也可采用不同的凸起和/或凹槽。
在上述叙述中，对螺钉1是从这样一个事实出发，即在轴2的一端上形成有一钻孔件5。同样也可以设想在这里采用一相应的钻孔片或提供有一打孔尖头。螺钉本身可制成整件式或完全由同一材料制成。同样也可以设想把钻孔件5或一相应的钻孔片或一打孔尖头用另外一种材料来制造且与其余的轴段相焊接。
根据本发明所提供的、很小的头高度在当要在相互连接的工件8和9之上其后还要放上覆盖板或类似零件时则被视为是特别地具有优越性。比如在采用厚壁的零件时则采用稍稍突出的螺钉头决不会构成任何问题。根据本发明的措施当然也可用于那些以任何一种形式作为连接件使用的螺钉。同样当由于后面尚需要安装不同的板而不可能选择较小的头高度时，这样一种较扁平的头在其它的连接类型中也被视为是很美观的，且首先是因为它给出了一种相应的可靠性，因为要松开这样的一种螺钉则没有合适的工具可加利用。
权利要求
1.一种用于连接薄工件的螺钉，它具有一轴和一具有工具接头的片形头，其中轴具有螺纹且在其远离头的自由端具有一打孔的或钻孔的尖头，且其中头在螺钉的轴向上具有一高度，该高度小于轴上形成的螺纹的两倍螺距，其特征在于在头(3)上形成有一外部工具接头(6)，且在头(3)和轴(2)上所提供的螺纹(4)之间形成有一无螺纹的轴段(10)，其长度等于或稍小于相互连接的工件(8，9)的总厚度。
2.如权利要求1所述的螺钉，其特征在于头(3)的螺钉(1)的轴向上具有一高度(LK)，它小于轴上所形成的螺纹(4)的螺距(S)。
3.如权利要求1所述的螺钉，其特征在于头(3)具有一多边形外部工具接头(6)。
4.如权利要求1所述的螺钉，其特征在于头(3)具有一非圆形的、曲线形外部工具接头(6)。
5.如权利要求1～4之一所述的螺钉，其特征在于头(3)在其外圆周上具有用于形成一外部工具接头(6)的凸起和/或凹槽。
6.如权利要求1～5之一所述的螺钉，其特征在于头(3)在朝向轴(2)的方向上被锥形倒棱。
7.如权利要求1～6之一所述的螺钉，其特征在于头(3)上所覆盖的一内包络圆(7)其直径至少近似等于轴(2)上螺纹(4)的外径。
全文摘要
在螺钉上提供有一轴(2)和一具有工具接头(6)的头。轴(2)具有螺纹(4)且在其自由端具有一钻孔件(5)。头(3)在螺钉(1)的轴向有一高度(LK),它小于轴(2)上所形成的螺纹(4)的螺距(S)。在头(3)上形成有外部工具接头(6)。
文档编号F16B23/00GK1254401SQ98804758
公开日2000年5月24日 申请日期1998年4月25日 优先权日1997年5月2日
发明者艾里希·帕尔默 申请人:Sfs工业控股公司