用于无预制孔地直接螺接构件的自成孔和自攻丝的螺钉以及以此制造的构件复合结构的制作方法_2

文档序号:8287583阅读:来源:国知局
而在沿另一个方向转动螺钉时能够或能实现形成旋挤孔。
[0024] 所述切割边缘可以与根据本发明的螺钉的纵轴线平行地延伸。然而,还可以规定 与纵轴线相倾斜地且尤其是螺旋状的构成方式。此外,可以设有多个切割边缘,所述切割边 缘可以均匀且尤其是对称地或者不均匀且尤其是不对称地分布在杆周边上。所述切割边缘 可以构成为相同或不同的。
[0025] 根据本发明的自成孔和自攻丝的螺钉可以一件式地由实心金属材料、例如尤其是 钢材制成。优选涉及成型技术的所制造的螺钉。根据本发明的螺钉的杆上的自攻螺纹部段 可以例如通过螺纹轧辊制成。
[0026] 根据本发明的螺钉的杆具有轴向纵延伸尺寸。所述杆沿着其轴向纵延伸方向典型 地构成为具有可变的横截面。所述可变的横截面可以构成基本上圆形的。但所述可变的横 截面还可以构成为圆角三角形(三角-圆)的。此外可以想到的是,所述杆沿着其轴向纵 延伸方向具有可变的横截面形状。所述孔成型部段尤其是可以构成为具有削平部的或更尖 的倒圆部,如DE39 09 725C1中所述(参看图2)。
[0027] 根据本发明的螺钉的杆上的自攻螺纹部段可以以本身已知的方式进行构成。所述 自攻螺纹部段的前方或下方(即处于与头相背离)的螺旋典型地构成为自攻丝(即螺纹开 槽亦或必要时螺纹切割)的螺纹线。所述螺纹部段的后方或上方(即与头相面对)的螺旋 则典型地构成为承载的螺纹螺旋。利用所述自攻丝的螺纹线(自攻丝区域或开槽部段)尤 其是可以在至少一个所述要接合的构件上构成一个米制螺纹(例如M4、M5或M6螺纹,优选 为右旋的),随后同一螺纹部段的相应地构成的承载的螺纹线可以接合到该螺纹中。但同样 地,还可以涉及非米制螺纹。
[0028] 根据本发明的螺钉的杆上的自攻螺纹部段可以构成为基本上锥形的。锥形的构成 方式尤其是应理解为,在孔成型部段中所述杆的直径或横截面面积向前、即沿着朝向螺钉 尖端的方向或沿拧入方向持续变小或减小。所述孔成型部段可以包括例如圆锥形的、弹道 形的、抛物线形的构成方式或类似形状。优选地规定:所述螺钉尖端构成为倒圆的或球形 的,以便由此为形成旋挤孔获得足够大的摩擦接触面积用以连接位置的局部变热。但所述 螺钉尖端也可以构成为削平的或圆环形的,并且例如具有端面,该端面基本上与所述杆的 纵轴线相垂直地延伸。关于杆标称横截面(例如在自攻螺纹部段的区域中),这样的端面构 成为相对小面积的。
[0029] 优选地规定:所述切割边缘沿轴向方向在倒圆的螺钉尖端之后开始并且在所述自 攻螺纹部段或其自攻丝的区域之前终止(或与之相反)。换句话说,所述切割边缘沿轴向方 向在倒圆的螺钉尖端与自攻螺纹部段(或与之相反)之间延伸。
[0030] 特别优选地规定:所述切割边缘设置在杆的孔成型部段上和/或设置在杆的位于 该孔成型部段与自攻螺纹部段之间的轴向部段上,该轴向部段尤其是邻接于所述孔成型部 段。
[0031] 尤其是规定:根据本发明的螺钉的孔成型部段构成为锥形的并具有倒圆的螺钉尖 端,其中,切割边缘设置在所述孔成型部段的锥形侧表面上并且在倒圆的螺钉尖端与自攻 螺纹部段之间延伸。特别优选地规定:所述切割边缘朝向自攻螺纹的方向不超出孔成型部 段上的锥形侧表面。由此可以保证,由切割边缘产生的圆形通孔在其直径方面不超过所述 螺纹部段的外直径(或标称直径)。
[0032] 优选地规定:所述切割边缘未延伸至螺钉尖端并且该螺钉尖端因此不具有切割边 缘。从螺钉尖端至切割边缘(即至面向该螺钉尖端的切割边缘开始点)的轴向间距优选小 于根据本发明的螺钉的最大杆直径(或杆的直径)。因此,尤其为了连接位置局部加热而设 置的螺钉尖端不会由于所述切割边缘而使其功能受到损害。然而还可以规定:所述切割边 缘延伸至螺钉尖端。
[0033] 在根据本发明的螺钉的杆上,可以在自攻螺纹部段和尤其设计为锥形的孔成型部 段之间设置至少另一个轴向部段,该轴向部段例如构成为圆柱形的,该轴向部段尤其是紧 邻于所述锥形孔成型部段。所述切割边缘也可以设置在这样的轴向部段中并且尤其是这样 构成,使得所述切割边缘不超过螺纹部段的外直径(或标称直径)。此外可以规定:所述切 割边缘既在锥形孔成型部段上延伸,又在所述杆的至少一个相邻的且以其它方式构造的轴 向部段上延伸。
[0034] 特别优选地规定:所述切割边缘构成为磨损边缘。这应尤其是理解为,所切割边缘 这样构成,使得其在引入以及尤其是切割通孔时和/或在形成旋挤孔时磨损或变钝,且由 此基本上不妨碍进一步形成旋挤孔。例如可以想到的是,所述切割边缘这样实施或构成,使 得其能实现将通孔引入或切割到第一或者说上方的构件中,该第一构件尤其是由脆性构件 材料形成,并且在此受到磨损或者说磨耗和/或变钝,或者在碰撞到尤其是由可延展的构 件材料形成的第二构件时磨损或变钝,从而不在第二构件中引入或切入通孔,而是由于轴 向挤压力或转动运动而成型出旋挤孔。作为磨损边缘的构成方式例如可以通过切割边缘的 特殊几何构造形式、通过对根据本发明的螺钉的适当材料选择和/或通过对所述切割边缘 或切割边缘区域进行专门的涂覆或处理来进行。
[0035] 所述切割边缘可以构成在径向指向外的或从杆突出的凸肩或类似物上。换句话 说,孔成型部段的周面上或尤其是锥形侧表面上设置有径向(即基本上垂直于纵轴线)突 出的凸肩,所述切割边缘构成在该凸肩上。所述凸肩可以沿轴向方向构成为具有恒定的或 可变的(径向的)高度。优选地规定:所述凸肩具有前侧或类似物,尖棱的切割边缘构成 在该前侧上。在切孔时,所述前侧连同位于其上的切割边缘朝向所涉及的构件的材料运动 (所谓的反向运动),由此产生圆形的通孔。特别有利地规定:所述凸肩钝地或尤其是成圆 角地构成在所述凸肩与前侧或切割边缘相背离的背侧上,从而使该凸肩不明显妨碍以逆着 切割-转动方向的转动方向(形成旋挤孔-转动方向)而形成旋挤孔。
[0036] 但所述切割边缘也可以构成在径向指向内的凹槽或类似物上。换句话说,在孔成 型部段的周面上或尤其是锥形侧表面上设置有径向指向内的凹槽,所述切割边缘构成在该 凹槽上。所述凹槽可以沿轴向方向构成为具有恒定的或可变的(径向的)深度。优选地规 定:关于切割-转动方向而言位于后方的凹槽外边缘构成为尖棱的切割边缘,利用该切割 边缘可以在反向运动中产生圆形通孔。特别优选地规定:关于切割-转动方向而言位于前 方的凹槽外边缘构成为钝的(如成圆角的或具有流畅的过渡部或自由区域),从而使该凹 槽不明显妨碍以逆着切割-转动方向的转动方向(形成旋挤孔-转动方向)而形成旋挤孔。
[0037] 特别优选地规定:所述切割边缘尤其在构成在凸肩或凹槽上的情况下构成为螺旋 状的或螺旋形的,也就是说尤其是设置在孔成型部段的锥形侧表面上,如前文所阐述的那 样。这样的螺旋状或螺旋形的切割边缘也可以称为自成孔的螺纹线。螺旋状的切割边缘例 如可以在切割通孔时排出切肩方面是有利的。
[0038] 根据本发明的螺钉的杆上的螺旋状的切割边缘和自攻螺纹部段可以具有相同的 取向(或者说扭转或螺旋方向)。然而优选地规定:根据本发明的螺钉的杆上的螺旋状的 切割边缘和自攻螺纹部段具有相反的取向(或者说扭转或螺旋方向)。换句话说,所述螺 旋状的切割边缘和自攻螺纹部段构成为反向的。通过所述螺旋状的切割边缘的取向,可以 预先设定通孔切割的(或用于孔切割的)转动方向。由于相反的取向,旋挤孔形成沿相反 的转动方向进行,如上文所阐述的那样。也就是说,在孔切割和形成旋挤孔之间需要转动方 向反转。此外特别有利的是,形成旋挤孔和随后的自攻丝可以沿同一个转动方向进行并且 由此可以在没有另外的转动方向反转的情况下进行,这利用所提出的构造形式来实现。此 夕卜,通过所提出的构造形式可以在通孔切割时阻止所述自攻螺纹部段的歪斜或不希望的接 合和/或在所述要接合的构件之一上形成旋挤孔或自攻丝时阻止所述切割边缘的歪斜。
[0039] 此外优选地规定:孔成型部段上的螺旋状的切割边缘沿周向方向大致在半圆上延 伸。换句话说,螺旋状的切割边缘以180°围绕所述杆并且尤其围绕所述孔成型部段。此外, 优选设置两个或三个这样的切割边缘,所述切割边缘构成基本上相同的并且(关于轴向俯 视图)以180°或120°彼此位错地设置在所述杆或孔成型部段的周边上,从而以一个恒定 的圆周间距彼此相对称地围绕着所述孔成型部段或圆柱形部段。三个或更多切割边缘对于 均匀的圆周运动而言是有利的。
[0040] 以特别优选的方式,多个切割边缘也可以彼此不对称地设置在根据本发明的自成 孔和自攻丝的螺钉的杆上和尤其是孔成型部段上。令人意外的是,这样的不对称的布置结 构会导致非常均匀的摩擦表面和贴靠面。
[0041] 根据本发明的螺钉的一种特别优选的构造形式规定:切割边缘构成在杆中尤其是 孔成型部段中的横孔的孔口上。优选涉及倾斜的横孔和/或非通穿的横孔。下文中还将结 合附图对此进行更详细阐述。
[0042] 根据本发明的螺钉的杆上的螺纹部段可以沿轴向方向直接延伸至所述头部的底 面上。然而优选地规定:所述杆在其与所述头部紧邻的轴线部段中构成为不具有螺纹的。同 样优选地规定:所述杆在其与所述头部紧邻的轴线部段中相比于自攻螺纹部段(在杆上) 的外直径构成为具有更小的直径。此外,特别优选地规定:所述杆在其与所述头部紧邻的轴 线部段中构成为不具有螺纹的并且该无螺纹的部段相比于自攻螺纹部段的外直径至少局 部地也构成为具有更小的直径。这种构成可能性例如在制造方面是有利的,尤其是针对螺 钉轧辊。杆在邻接于所述头部的部段中更小的直径在根据本发明的螺钉按照所希望转矩拧 紧的情况下能实现上方构件材料的弹性和塑性变形。(所述上方构件是构件复合结构中与 螺钉的头部相面对的构件,所述头部贴靠在该部件上。)
[0043] 根据本发明的自成孔和自攻丝的螺钉的头在其底面上可以优化地构成有环绕的 或围绕所述杆的槽(或凹槽、下陷或类似物),该槽可以构成为不同样式。所述头部的底面 是成型有杆所的侧面。此外,所述头部的底面在构件接合或螺接时与最上面的构件贴靠。为 此,所述槽在逆着拧入方向旋入或拧入时容纳通过变形而上升的构件材料,从而使所述头 部或该头部的底面整面地且紧密地贴靠到所述上方或最上方的构
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1