专利名称：高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构及其加工方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构及其加工方法，特别是指一种高强度螺丝头底面防松凸齿的结构设计，以及制成该结构的新加工方法的新颖设计。
背景技术：
请参图1至图3所示，传统技艺中，针对高强度螺丝(即有头内六角螺丝)的防松措施，常见技术有如图1所示，是采用防松垫圈10来提供螺丝11锁合后的弹性正向力压迫，进而可常态维持该螺丝11与被锁合物的各螺纹间相啮合后的摩擦力，以达到螺丝11锁合物的后，不易自行回退松脱的目的。历年来，更为了使应用元件的充分简化及便于组装，且进而避免前揭防松垫圈的容易遗漏(失)等缺失，特别发展出如图2所示的防松螺丝结构，其是在一螺丝11的螺丝头IlA的底面11B，刻意形成一往外扩张的防松底凸缘13，该防松底凸缘13通常具有比螺丝头IlA底面IlB更宽大的面积，且该底面IlB生成有若干数量的放射状防松凸齿131，以达到自体防松的结构设计；然而，该等在螺丝头IlA的底端，自体形成往外扩张的防松底凸缘13的螺丝型式，对于要求埋头锁制的被锁制体14而言，其自然需在被锁制物体上，具备容许该防松底凸缘13通过的较大鱼眼坑141，而如此的设计，似乎又失去运用具有内锁槽 IlC的埋头螺丝，可以缩小锁制孔(即上述的鱼眼坑)尺寸的主要考量特点；因此，经常运用此种螺丝的业界，即曾思考是否可以在不设置外扩型底凸缘的条件下，于高强度螺丝11 的螺丝头底面15上，直接设置上述的防松凸齿；然而，上述构思终因为如下的原因，至今仍然无法达成首先，请参图1至图5所示，由于高强度螺丝11的螺丝头11A，为了配合运用强度的需要，该多个螺丝头IlA的轴向高度均较一般用途螺丝的螺丝头高(即厚度较厚)，且上述的防松凸齿131的形成，是利用螺丝头冲制的机模2，在冲制内锁槽IlC的同时，利用底模20的模窝内底面上预设的成型沟槽202所挤压成型；但是，长久以来由于用以冲制内锁槽IlC的冲头模21，施加冲力于底模20内的待加工螺丝头IlA时，其冲力主要均消耗在成型内锁槽IlC的行程中，少能直接从螺丝头IlA顶端，传达该冲击能量到螺丝头IlA的底面 IlB与底模20 (请参图4至图5A)的内底面之间，因此，在实际运作上仅能以多次加工的方式，先行以第一段的冲头模21冲制该内锁槽11C，而后再以另一段模的外压部22，冲压制出如图2及图5所示的外扩式防松底凸缘13 ；由此可知，若以传统的高强度螺丝头IlA的加工技术，显然难以在不具有外扩式防松底凸缘13的高强度螺丝头IlA的底面上形成防松凸齿131，因此，在高强度螺丝的结构设计型态方面受到极大的限制。再者，请参图4至图5A所示，在利用上述加工技术制设防松凸齿131时，原底模 20的内底面上的成型沟槽202中，会积留未能顺利排出的空气，因此，虽在冲制过程中，受到来自机模2的高压，该空气将被压缩成极小体积，但因为该受压缩后所产生的内压力极大，已足以阻碍形成该螺丝头IlA的材料顺利且完全地进入填实该充满空气的空间，因此若将防松凸齿131设计得太靠近螺杆12，则将会因为前揭能量传达的不及，以及残留空气的阻碍，而致使通常在加工过 程，会在各防松凸齿131的上形成轻重不一的缺料不全齿现象132，因此，同业间均采用扩大该防松底凸缘13，以及在其底面IlB与螺杆12的交界部位，形成一凹缺环槽133的方式来避免发生该缺料不全齿132的现象；然而此一作法，不仅因残留空气仍然无法有效排除，致使齿型的瑕疵与不美观现象仍然存在，且该凹缺环槽133 与螺杆12的交界部位的凹陷状态，将更容易形成应力集中的强度缺陷点，影响使用的安全性甚巨，实又有加以改善的必要性。另请参图3所示，传统的防松凸齿131的齿峰1310，都设成较尖锐的断面型态，因此，不仅成型不易，且在施加高锁合力旋锁时，该多个齿峰1310通常会对被锁制体14的鱼眼坑141内底面产生刮料15的伤害情形，将影响再锁合的稳固性，亦为必需改善的缺失。
发明内容
本发明即针对上述的需求，特别提供一种新颖的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构加工方法，其在一用以冲制该型螺丝头的底模中，相对在该底模的底面中所预设的每一防松凸齿成形沟槽与螺杆通孔的交界处，分别设有联通气道，使得在螺丝头的冲制过程，可顺利在螺丝头底面形成每一防松凸齿；且利用该联通气道，可有效排除冲制过程残留在该成型沟槽中的空气，有效改善前揭传统防松凸齿成型不完整的缺失。依以上的螺丝头加工技术，使得高强度免垫圈埋头螺丝的底面在不具外扩型底凸缘的条件下，直接制设出完美无缺料的防松凸齿结构，运用上将更为简便且灵活。再者，本发明依以上加工技术所制成的高强度螺丝，利用该底模中的各防松凸齿成型沟槽直接延设至螺杆通孔的交界处，使得该成型沟槽直接充当该联通气道，而可在该交界处形成全齿形的联结。此外，本发明依以上加工技术所制成的高强度螺丝结构，该联通气道的设计使得在螺丝头底面的防松凸齿与螺杆之间，形成一微凸于底面伸凸结构，此恰能有效提升该部位抗应力集中能力，以改善传统型式的使用安全性。其次，依以上所述的高强度免垫圈埋头螺丝，特别在螺丝头底面与螺杆的交界处， 设有大弧展面部，而得以大幅度强化该交界部位。本发明提供一种高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其包括一高强度螺丝头及一体成型在该高强度螺丝头下端的螺杆，该高强度螺丝头的顶部中央朝轴向设有一内锁槽， 并具有一无外凸缘的底缘，自该无外凸缘的底缘至螺杆之间形成有一螺头底面，且在该螺头底面上放射状排列地形成有若干防松凸齿，且该防松凸齿与螺杆之间的螺头底面上形成有伸凸结构的联接。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其中，防松凸齿与螺杆相接交界部位形成有大弧展面部的联接。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其中，伸凸结构由全齿形的防松凸齿所直接形成。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其中，螺杆在接近螺头底面处以大于该螺杆螺纹部的直径形成联结基部来联结螺头底面。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其中，防松凸齿的齿峰形成微弧面。本发明还提供一种高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其是将一螺丝胚料置放在一螺丝头冲制底模内，并以一冲头模相对进行冲压该螺丝胚料所形成；其中该底模由模顶往模中形成一螺丝头成型凹槽，该成型凹槽的内底面中央再往外联贯形成一螺杆通孔，且在该内底面上呈放射状排列地设置有若干防松凸齿成型沟槽，该成型沟槽与螺杆通孔的交界处更朝底模的外部形成联通气道；在上述冲压过程，令该螺丝胚料在成型沟槽中形成防松凸齿。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其中，该联通气道对应在各成型沟槽至螺杆通孔的交界处，以完整的成型沟槽所形成。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其中，成型构槽底面形成一凹弧面。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其中，冲头模具有一对应该高强度螺丝头的内锁槽而设的冲槽头，以及对应冲压于螺丝头顶面的肩压部。所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其中，螺杆通孔与该冲制底模的内底面交界处设有一大弧度的扩展环弧面。
图1为传统垫圈型防松螺丝结构的立体示意图；图2为传统免垫圈但具有防松底凸缘的防松螺丝结构的立体示意图；图3为图2所示螺丝结构的使用状态示意图；图4为图2所示螺丝结构的防松凸齿加工前状态示意图；图4A为图4的A部份的放大图；图5为图4所示型态的加工后状态示意图；图5A为图5的A部份的放大图；图6为本发明的冲制底模结构示意图；图6A为图6的A部份的放大图；图7为本发明的加工状态示意图；图7A为图7的A部份的放大图；图8为本发明冲制底模与高强度免垫圈埋头螺丝的立体分解示意图；图8A为图8的A部份的放大图；图9为本发明螺丝的部份结构立体示意图；图10为本发明所制成的螺丝结构的使用状态示意图；图IOA为图10的A部份的放大图；图11为本发明另一实施例的冲压成型前的结构示意图；
图1IA为图11的A部份的放大图；图12为图11实施例的冲压成型后的结构示意图；图12A为图12的A部份的放大图；图13为图11所示实施例所制成的螺丝的部份结构立体图；图14为本发明再一种螺丝可行实施例的部份结构立体图。附图标记说明10-防松垫圈；11、30_螺丝；11A、31_螺丝头；IlB-底端；IlC-冲制内锁槽；12-螺杆；13-防松底凸缘；131-防松凸齿；1310-齿峰；132-缺料不全齿现象； 133-凹缺环槽；14、14A-锁制体；141、141A-鱼眼坑；142A-底面；15-螺丝头底面；2-机模；20-底模；202、612_成型沟槽；21-冲头模；22-外压部；31-高强度螺丝头；32-内锁槽； 33-无外凸缘的底缘；34-螺头底面；35-弧展面部；40-螺杆；41-螺纹部；42-联结基部； 45-全齿形；451-伸凸结构；50-防松凸齿；501-微弧面；60-冲制底模；61-凹槽；611-底面；613-联通气道；614-环弧面；62-螺杆通孔；70-冲头模；71-冲槽头；72-肩压部。
具体实施例方式以下即配合本案附随的可行实施例附图，进一步详细说明本发明的主要特点及其功能，以利于对本发明的了解如图所示请参图8至IOA图所示，本发明主要在于提供一种高强度免垫圈埋头螺丝30的结构与加工方法；该螺丝30由一高强度螺丝头31及一体成型在该高强度螺丝头31下端的螺杆40所构成，该高强度螺丝头31的顶部中央朝轴向设有一内锁槽32，并具有一无外凸缘的底缘33，自该无外凸缘的底缘33至该螺杆40之间，形成有一螺头底面34，且在该螺头底面34上，放射状排列地形成有若干防松凸齿50，该多个防松凸齿50与螺杆40之间形成全齿形45的联接(请参图7至图IOA所示)，或至少在防松凸齿50与螺杆40之间连接形成微凸于该螺头底面34的伸凸结构451 (请参图12至图14所示)，且在螺头底面34与螺杆 40的交界处，形成有一大弧展面部35，使得该部位的应力集中情况获得大幅改善；此外各防松凸齿50的齿峰更可形成一微弧面501，以减少在锁合时，被锁制体14A(如图10所示) 的刮伤情况。请参图6至图12A及图13，依上述所设定的高强度免垫圈埋头螺丝30的结构，其用以制备该螺丝的加工方法(请参图6至图8A)，先行具备一螺丝头冲制底模60及一冲头模70，该冲制底模60由模顶往模中形成一螺丝头成形凹槽61 (及模窝)，该成形凹槽61的内底面611中央再往外贯形成一螺杆通孔62 ；在该内底面611上，呈放射状排列地设置有若干防松凸齿成型沟槽612，该成型沟槽612与螺杆通孔62的交界处，可形成有联通气道 613(如图11至图12A所示，对应在各成型沟槽612与螺杆通孔62之间，沿冲制底模60的内底面611延伸设成的微凹的联通气道61 ，当然该联通气道613亦可直接由该防松凸齿成型沟槽612来形成，上述的成型沟槽612的底面更可形成一凹弧面6120，使齿型更容易充实；该冲头模70上具有一对应上述内锁槽32而设的冲槽头71，以及可对应冲压于螺丝头 31顶面的肩压部72。于是当待加工螺丝胚料置入冲制底模60的成型凹槽61中，并以该冲头模70由上而下施加冲击时，该高强度螺丝头31的螺头底面34上，能依循上述的防松凸齿成型沟槽 612的形状，被推压形成各该防松凸齿50，特别在各该防松凸齿50与螺杆40的交界部位， 由于原会积留于此的空气，透过特别设计的联通气道613得到有效的排除，使得该形成该防松凸齿50的材料，可完全无阻力地填实所有成形沟槽612与联通气道613的内部空间， 使各防松凸齿50与螺杆40之间形成有微凸于螺头底面34的伸凸结构451 (如图13所示) 成直接全齿形45的联接，恰能有效排除残留于模具中的空气，进而改善前揭传统加工法所产生的齿成型不完整缺失并能适度补充该部位的强度；更甚者，若上述的冲制底模60的内底面611与螺杆通孔62的交界部位，特别形成一大弧度的扩展环弧面614，则在冲压成型时，将可螺头底面34与螺杆40之间形成明显的大弧展面部35(如图9所示)，使得在此交界处形成一补强结构，更能进一步提升该部位的抗应力集中能力使用安全性更为优良。
请再参图10及图IOA所示，当以本发明所形成的高强度免垫圈埋头螺丝30用以锁合一被锁制体14A时，不仅得以稳固且发挥高强度地锁合该等被锁制体14A，而且在施加高压力锁制时，由于各该防松凸齿50的齿峰形成为微弧面501，除了如上述在加工成型时， 令各防松凸齿50更容易完全充实以外，在施以高锁合力旋锁时，仅会对被锁制体14A的锁制鱼眼坑141A内底面142A产生推挤压制，不会如传统式防松凸齿131的尖锐齿峰般，在施重力锁合时，直接对鱼眼坑141内底面所产生的刮料的伤害现象，本发明的螺丝，在应用上更理想而完善。请再参图14，为本发明所制成的螺丝30，若在其螺杆40接近螺头底面34处，以大于其螺纹部41的直径设成联结基部42，则更具有进一步强化该部位以降低应力集中的效果，此可为本发明的另一可行实施态样。综上所述，本发明确实提供了一种可有效改善传统高强度免垫圈埋头螺丝防松效果的结构及其制造方法，不仅建构一完善的防松凸齿结构，并利用一特殊模具结构来达到传统技术无法达成的防松凸齿品质，确为高强度埋头螺丝设计的一大突破，爰依法提出专利申请，谨请早日赐准，是所至盼。
权利要求
1.一种高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于包括一高强度螺丝头及一体成型在该高强度螺丝头下端的螺杆，该高强度螺丝头的顶部中央朝轴向设有一内锁槽，并具有一无外凸缘的底缘，自该无外凸缘的底缘至螺杆之间形成有一螺头底面，且在该螺头底面上放射状排列地形成有若干防松凸齿，且该防松凸齿与螺杆之间的螺头底面上形成有伸凸结构的联接。
2.根据权利要求1所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于，防松凸齿与螺杆相接交界部位形成有大弧展面部的联接。
3.根据权利要求1或2所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于，伸凸结构由全齿形的防松凸齿所直接形成。
4.根据权利要求1或2所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于，螺杆在接近螺头底面处以大于该螺杆螺纹部的直径形成联结基部来联结螺头底面。
5.根据权利要求3所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于，螺杆在接近螺头底面处以大于该螺杆螺纹部的直径形成联结基部来联结螺头底面。
6.根据权利要求1或2所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于，防松凸齿的齿峰形成微弧面。
7.根据权利要求3所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于，防松凸齿的齿峰形成微弧面。
8.根据权利要求4所述的高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构，其特征在于，防松凸齿的齿峰形成微弧面。
9.一种高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其是将一螺丝胚料置放在一螺丝头冲制底模内，并以一冲头模相对进行冲压该螺丝胚料所形成；其特征在于该底模由模顶往模中形成一螺丝头成型凹槽，该成型凹槽的内底面中央再往外联贯形成一螺杆通孔，且在该内底面上呈放射状排列地设置有若干防松凸齿成型沟槽，该成型沟槽与螺杆通孔的交界处更朝底模的外部形成联通气道；在上述冲压过程，令该螺丝胚料在成型沟槽中形成防松凸齿。
10.根据权利要求9所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其特征在于，该联通气道对应在各成型沟槽至螺杆通孔的交界处，以完整的成型沟槽所形成。
11.根据权利要求9或10所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其特征在于，成型构槽底面形成一凹弧面。
12.根据权利要求9或10所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其特征在于，冲头模具有一对应该高强度螺丝头的内锁槽而设的冲槽头，以及对应冲压于螺丝头顶面的肩压部。
13.根据权利要求11所述的高强度免垫圈埋头螺丝的制加工方法，其特征在于，冲头模具有一对应该高强度螺丝头的内锁槽而设的冲槽头，以及对应冲压于螺丝头顶面的肩压部。
14.根据权利要求9或10所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其特征在于，螺杆通孔与该冲制底模的内底面交界处设有一大弧度的扩展环弧面。
15.根据权利要求11所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其特征在于，螺杆通孔与该冲制底模的内底面交界处设有一大弧度的扩展环弧面。
16.根据权利要求12所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其特征在于，螺杆通孔与该冲制底模的内底面交界处设有一大弧度的扩展环弧面。
17.根据权利要求13所述的高强度免垫圈埋头螺丝的加工方法，其特征在于，螺杆通孔与该冲制底模的内底面交界处设有一大弧度的扩展环弧面。
全文摘要
本发明有关一种高强度免垫圈埋头螺丝的防松结构及其加工方法，主要是在高强度(高头)螺丝(即有头内六角螺丝)的螺头与螺丝之间，形成一无外凸缘的底面，在该底面上由外缘至螺杆交界处，依放射状排列设有若干数量的防松凸齿；此外，特别在该防松凸齿与螺杆的交界部位，设有一大弧展面部，而得以强化该交界处，降低因应力集中而由此断裂的机率；再者，为了可顺利形成如上述的完善防松凸齿，特别在冲制该螺丝头部的底模中，对应该螺丝头防松凸齿至螺杆的交界处之间，分别设置有联通气道，使得该螺头在冲制成型阶段，可经由该联通气道向外排除内部残留的空气，进而可改善因该空气的残留，致使防松凸齿成型不完整的缺失。
文档编号F16B39/282GK102410297SQ20111023215
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月15日 优先权日2010年9月21日
发明者苏勇达 申请人:瑞士商柏泰有限公司