专利名称：具有螺头、螺杆以及波浪圆锥形凸缘的螺钉的制作方法
具有螺头、螺杆以及波浪圆锥形凸缘的螺钉本发明涉及一种具有螺头、螺杆以及波浪圆锥形凸缘的螺钉，所述波浪圆锥形凸缘的厚度朝向其边缘减小，并当所述螺钉螺旋拧入部件中时，所述凸缘将紧靠所述部件。欧洲专利说明书0028746A1中图示并描述了这种类型的螺钉。如该出版文件的
图11所示，其中描述的具有螺头和螺杆的螺钉还包括凸缘，当所述螺钉被螺旋拧入部件中时，该凸缘将接触部件的表面，并在该过程中，该凸缘将变形。剖视11显示了所述螺钉处于其非紧固状态。该凸缘具有朝向部件的平坦侧表面，该平坦侧表面大约在凸缘的中部朝向部件轻微弯曲以形成凹口。结果是，所述凸缘在一定程度上成锥形，并且所述凸缘的厚度从所述凹口朝向其边缘逐渐减小。当螺钉被螺旋拧入部件中时，所述凸缘的外边缘将首先接触部件，然后背对凹口弯曲，直到所述凸缘的平坦表面接触部件。这将给使用者提供反馈，已经达到了紧固螺钉所需的最小预紧力。另外，所述凸缘从其凹口延伸到其边缘的部分为波浪形状，这种波浪形状将在一定程度上吸收所述凸缘碰撞部件的冲击力。由于所述凸缘也具有在其内部延伸过半的平坦表面，通过波浪形状的用于这种缓冲效应的边沿被保持的相当小。结果是，在所述凸缘的边缘接触部件后，所述凸缘的这种内部的平坦表面部分将很快接触部件，从而实际上阻挡了所述螺钉的任何进一步地拧入部件。本发明的目的是本质上增加用于这种缓冲效应的凸缘。根据本发明，这将通过以下方式来实现，即通过使凸缘的两个侧表面从螺杆到凸缘的边缘以连续锥形形状延伸，该凸缘的厚度朝向其边缘减小，并且其波浪形状大体上延伸越过凸缘的整个径向宽度。由于螺钉的这种特定设计以及其关联的凸缘，两个相互的紧固措施将会分别导致所述凸缘的通过螺钉施加的力增加，也就是说，一方面是凸缘的厚度朝向其周边减小，另一方面，凸缘的波浪形状大体上延伸越过其整个径向宽度。当螺钉被紧固时，一方面凸缘自身将弯曲，另一方面，使所述波浪形状返回到更伸长的状态，从而产生分布在很大的区域上的张力。结果是，即使包括本发明的螺钉的螺纹连接的外部环境发生实质变换，即温度的实质改变，包括根据本发明的螺钉的所述螺纹连接将能够适应这种变化，并且当所述螺钉被拧紧时，其连接力将在宽范围内被最大地保留。
凸缘的内表面延伸越过其整个宽度，并以连续锥形形式朝向其边缘延伸。从所述凸缘的边缘接触部件时到所述凸缘的基本扁平状态，该过程中发生了形成预紧力(即，螺钉将部件紧固在一起的力)的范围。由于所述凸缘的锥形在部件的高度之上，该范围允许所述凸缘被逐渐挤压到部件上。大体上延伸越过所述凸缘的整个径向宽度的波浪形状将其面积延伸到了凸缘的弯曲部，从而导致用于设置所需预紧力的相应的较大的幅度。因此，根据本发明的螺钉允许它的使用者在螺钉和部件之间根据所需的连接特性选择性地设定预紧力。朝向部件的侧表面优选地设置有接触突出物，一旦螺钉已接触部件，突出物将减缓螺钉的紧固。如果适当地设计，所述突出物可以以锁定齿的方式起作用，使螺钉很难松动。所述螺钉的所述波浪形状便捷地设置为其最高位置和最低位置通过周期函数来确定，这将允许螺钉的边缘获得与配套件一样的特殊效果。至于实际的波浪形状，其已经被证明是特别便捷地设计了的限定所述波浪形状的函数，使得所述波浪形状长度的最大值为所述凸缘周长数值的0.025-0.5倍。有利地，所述波浪形状被指定一个特定的最大值以免限制所述凸缘的效果。所述周期函数的幅度的最大值适应性地选择为所述凸缘直径数值的0.006-0.12倍。已经证明所述波浪形状的幅度从所述凸缘的边缘朝向其中心逐渐减小是特别有利的。然而，需要注意的是所述凸缘的所述波浪形状也可以是非对称设置。为了提高所述凸缘的效果，所述凸缘远离所述部件的侧表面优选地设置有线性加强件，该线性加强件朝向凸缘的边缘径向地延伸。附图显示了本发明的具体实施方式
。图1表示具有螺杆和螺头的螺钉的视图，其中，螺头部分以剖视图显示；图2仅为螺头的剖视图；图3表示具有径向延伸增强件的螺头的视图；图4a表示具有接触突出部的螺头的剖视图；图4b表示螺头的视图，如图所示，在从螺杆到凸缘的方向上，所述接触突出部设计为锁定齿，以及图5表示螺头 的侧视图，其中，更清楚地显示了根据周期函数的波浪形状。如图1所示，根据本发明的螺钉具有螺杆I以及螺头2，螺头2部分以剖视图显示。螺头2显示为具有空腔3，空腔3朝向螺头2的内部延伸并且包括内梅花槽(internaltorx)，该内梅花槽用于驱动插入的螺钉。从螺头2到外部的圆形锥部为圆锥形凸缘4，凸缘4的两个侧表面5和6以凸缘4的厚度朝向其边缘7逐渐减小的方式成锥形地延伸。侧表面5和6各自的锥角将保持不变并被保持越过每个侧表面5和6。如图1、3和5所示，凸缘4为波浪形状，该波浪形状的凸起部以这样的方式径向延伸:波浪形状的凸起部8从凸缘4的边缘7朝向螺头2延伸到内部。因此，所述波浪形状完全延伸过凸缘4的整个宽度。这将允许凸缘4从其边缘7到过渡到螺头2的部位实际上弹性地屈服，这对在不同的温度下将两个部件牢固连接的螺钉的功能来说是尤为重要的。图2表示具有螺头2、凸缘4以及螺杆I的螺钉的剖视图。如图所示，凸缘4在其底部的侧表面6上具有独立的突出物9。多个这样的突出物围绕螺杆I布置，并从所述凸缘4的所述底部的侧表面6突出。当这些突出物9随着螺钉被拧紧而接触部件时，这些突出物9将产生制动效应，这将被使用者注意并向使用者表明，螺钉已基本到达其在部件中的最终位置。图3显示了图1和图2的螺钉的一种改进设计，其中，背对着部件的侧表面已通过线性紧固件13加强。这将增加凸缘4的预紧力，这对保持牢固的连接是有益的。图4a和图4b显示了突出物10，每一个突出物10具有边缘11，边缘11能够使突出物10以锁定齿的形式起作用，并通过压入螺钉的配套件来防止螺钉松动。这样，通过这些突出物10获得了双重效果:随着螺钉被拧紧，当突出物10接触配套件时，突出物10对螺钉具有所需的制动效果，同时，突出物10将最大地防止螺钉松动。图4b显示了螺钉的凸缘4的背面。如图所示，凸缘具有总数为8个的突出物10，突出物10 —方面具有很强的制动效果，另一方面能够防止螺钉松动。图5表示螺钉的侧视图，标出了虚线12以更清楚地图示凸缘4的波浪形状以及其独立的凸起部8。波浪形状在此以周期函数的方式延伸，并且在螺钉的生产过程中，凸起部的数量和高度可以根据波浪形状将具有的效果来适应性地选择和设定。实际上，附图所示的螺钉具有圆锥形凸缘4，凸缘4在侧表面5和侧表面6上延伸并具有波浪形状，波浪形状延伸越过螺钉相当大的轴向部分，这将使螺钉具有弹性和柔韧特性。更确切的说，即使在特殊条件下，特别是在温度的巨大变化下，当凸缘向后弯曲，并且其波浪形状被挤压时，螺钉也能够跨越 相当大的轴向面积，从而保持所需的夹紧力。
权利要求
1.一种螺钉，具有螺头(2)、螺杆(I)以及波浪形状的圆锥形凸缘(4)，所述凸缘(4)的厚度朝向所述凸缘(4)的边缘减小，并当螺钉螺旋拧入部件时，所述凸缘(4)将紧靠所述部件，其特征在于，所述凸缘(4)的两个侧表面(5、6)从所述螺杆(I)到所述凸缘的外边缘(7)成连续锥形，所述凸缘(4)的厚度朝向所述凸缘(4)的边缘减小，并且所述凸缘(4)的波浪形状(8)基本延伸越过所述凸缘(4)的整个径向宽度。
2.根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，朝向所述部件的所述侧表面(6)设置有接触突出物(9)，一旦所述接触突出物(9)接触所述部件，所述接触突出物(9)将减缓所述螺钉的紧固。
3.根据权利要求2所述的螺钉，其特征在于，所述接触突出物设计成锁定齿的形式。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的螺钉，其特征在于，所述波浪形状(8)的最高点和最低点通过周期函数来确定。
5.根据权利要求4所述的螺钉，其特征在于，基于所述周期函数的所述波浪形状的长度的最大值为所述凸缘的周长数值的0.025倍至0.5倍。
6.根据权利要求4或5所述的螺钉，其特征在于，所述周期函数的最大值为所述凸缘的直径数值的0.006倍至0.12倍。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的螺钉，其特征在于，所述波浪形状(8)的幅度从所述凸缘的所述外边缘(7)朝向所述凸缘的中心逐渐减小。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的螺钉，其特征在于，所述凸缘(4)的所述波浪形状(8)为非对称设置。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的螺钉，其特征在于，远离所述部件的所述侧表面(5)具有线性加强件(13)，所述线性加强件(13)径向地向外延伸。
全文摘要
本发明涉及一种螺钉，具有螺头(2)、螺杆(1)以及波浪形状的圆锥形凸缘(4)，所述凸缘(4)的厚度朝向外侧减小，并当螺钉螺旋拧入部件时，所述凸缘(4)将接触所述部件。所述凸缘(4)的两个侧表面(5、6)从所述螺杆(1)到所述凸缘的外边缘(7)随所述凸缘(4)的厚度的减小而从外侧向内成连续锥形，并且其波浪形状(8)基本上延伸越过所述凸缘(4)的整个径向宽度。
文档编号F16B31/02GK103249956SQ201180058812
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月29日 优先权日2010年12月6日
发明者W·平茨尔, R·J·海尔明戈 申请人:伊卓特有限两合公司