專利名稱：埋頭螺釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)螺桿和一個(gè)埋頭的埋頭螺釘。所述埋頭具有一個(gè)以一個(gè)埋頭角向螺桿方向收縮的錐面，其中，錐面具有多個(gè)在圓周上分布設(shè)置的、以一個(gè)圓錐角共同限定一個(gè)錐形包絡(luò)面的肋狀突肩件，其中，錐面的埋頭角小于肋狀突肩件的圓錐角。
已公開了許多實(shí)施方案的埋頭螺釘。埋頭可以設(shè)計(jì)成扁平埋頭，或者半埋頭螺釘頭。這樣的螺釘一方面用于固定裝配件，或者特別是由金屬制成的類似的構(gòu)件，其中，用于每個(gè)螺釘?shù)南鄳?yīng)的構(gòu)件具有一個(gè)擴(kuò)張的固定孔，該固定孔的埋頭角通常或者按照標(biāo)準(zhǔn)大約為90°。另一方面這樣的埋頭螺釘也大量用于所謂的木材與木材的連接，其方式是，這些螺釘沒有預(yù)鉆孔而直接擰入。其中，這種埋頭應(yīng)該是自動(dòng)地壓入和埋入到相應(yīng)的材料中。但是在后一種使用情況中由于埋頭角為90°，在木材與木材的連接中出現(xiàn)劈裂(Spleiβen)。采用具有相應(yīng)比較小(較陡的)的埋頭角的螺釘可以避免這種情況。然而這些螺釘不適用于固定具有90°埋頭孔的構(gòu)件，因?yàn)樗鼈儧]有在埋頭孔中的足夠大的接觸面積，這種做法對(duì)于構(gòu)件的固定也是有缺陷的。
EP 0 781 382 B1公開了最后所述類型的埋頭螺釘。在以比較陡的埋頭角形成的錐面上設(shè)置的很窄的肋條具有下沉切削功能，這樣，該螺釘借助肋條能夠在工件中為埋頭的下沉自由地切削。因此，該螺釘不適用于固定具有90°埋頭孔的裝配件或者類似構(gòu)件，因?yàn)檫@些肋條由于它們的下沉切削造成表面損傷，并且以它們的很窄的面積自己被壓入工件中。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種所述類型的埋頭螺釘，這種埋頭螺釘—實(shí)際上是作為“萬能螺釘”—以良好使用特性適用于上述兩種使用情況。
根據(jù)本發(fā)明，其通過權(quán)利要求1的特征得到。在從屬權(quán)利要求中包含有本發(fā)明的其它有利的結(jié)構(gòu)方案特征。
因此，錐面具有至少三個(gè)在圓周上分布設(shè)置的，也就是沿圓周方向彼此間保持距離的肋狀突肩件、這些肋狀突肩件具有以一個(gè)圓錐角共同限定一個(gè)錐形包絡(luò)面的、并且根據(jù)本發(fā)明尺寸比較大的外部支承面。這就是說，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)所有肋狀突肩件的支承面的總和和錐面的各位于支承面之間的區(qū)域的總和的面積比，即，一方面這些肋狀突肩件不妨礙埋頭直接埋入木材或者類似的軟材料中，另一方面在固定具有埋頭孔的構(gòu)件時(shí)在肋狀突肩件和相應(yīng)的埋頭孔之間能達(dá)到一定的材料特定的表面壓力，或者根據(jù)材料組合螺釘-構(gòu)件(特別是金屬-金屬)設(shè)計(jì)的表面壓力，使在構(gòu)件的埋頭孔區(qū)域中避免表面損傷。其中，在擰緊螺釘時(shí)經(jīng)支承面無損傷危險(xiǎn)地將大的保持力傳遞到相應(yīng)的構(gòu)件中。同時(shí)設(shè)計(jì)肋狀突肩件，即在首先提到的采用直接埋頭擰入到一種比較軟的材料，例如特別是木材或者類似的軟材料中的方法時(shí)肋狀突肩件具有銑削作用(刮削作用)。這有利于以最小的劈裂危險(xiǎn)和小的擰入力矩將螺釘頭很好地埋入。由于根據(jù)本發(fā)明的肋狀突肩件的支承面的設(shè)計(jì)，在固定裝配件時(shí)不出現(xiàn)，或者只很小地出現(xiàn)銑削作用。
錐面的埋頭角小于肋狀突肩件的包絡(luò)面的圓錐角。在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方案中埋頭角設(shè)計(jì)得比較小，或者說比較陡。該角度約在50°至60°的范圍內(nèi)，并且特別是約在53°至55 °。這種埋頭角對(duì)于直接擰入到木頭特別有利，因?yàn)樵诼袢霑r(shí)劈裂危險(xiǎn)減小了。與之相比的是肋狀突肩件的圓錐角約為90°，這對(duì)于固定具有擴(kuò)大的固定孔的、同樣具有大約90°的埋頭孔的裝配件或者類似構(gòu)件是有利的。
借助在附圖中所說明的優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。這些附圖是附

圖1根據(jù)本發(fā)明的埋頭螺釘?shù)穆耦^和相連的螺桿部分的部分側(cè)視圖，附圖2根據(jù)附圖1的沿箭頭方向II-II的截面圖，附圖3根據(jù)本發(fā)明的肋狀突肩件在按附圖2的III-III平面的部分截面圖，附圖4一種實(shí)施變型方案的與附圖2類似的截面圖。
根據(jù)本發(fā)明的埋頭螺釘1具有一個(gè)帶有一個(gè)埋頭4的螺桿2。另一端，該螺桿2過渡到一個(gè)未示出的螺釘尖。埋頭4具有一個(gè)以確定的埋頭角α向螺桿2方向收縮的錐面6。
在所示實(shí)施例中埋頭4是一個(gè)扁平埋頭。該扁平埋頭在它的背向螺桿2的一側(cè)具有一個(gè)平的表面8。也可代替地將埋頭4設(shè)計(jì)成具有凸起彎曲表面的所謂半埋頭螺釘頭。在這兩種情況中埋頭4可優(yōu)選地具有一個(gè)在附圖1中用虛線表示的內(nèi)部用力部位10，確切地說特別是十字槽形狀，或者是星形內(nèi)部用力部位，優(yōu)選地具有扳手導(dǎo)向部分。
螺桿2由一個(gè)至少成段地圓柱形的芯部12和一個(gè)作為凸起螺旋線形地沿芯部12走向的單頭或者多頭螺紋14組成。螺紋14以它的螺紋邊緣定義一個(gè)螺紋額定直徑D。在附圖1中用S表示螺距。
根據(jù)本發(fā)明，至少三個(gè)肋狀突肩件16在錐面6上沿圓周分布，并且彼此間有間距地設(shè)置。這些肋狀突肩件16具有外支承面18。這些支承面共同限定一個(gè)具有圓錐角β的錐形包絡(luò)面(附圖1)。由此每個(gè)錐形突肩件16的支承面18構(gòu)成具有圓錐角β的錐面的一部分。其中根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，錐面6的埋頭角α小于肋狀突肩件16的包絡(luò)面的圓錐角β。對(duì)于在上述使用情況中通用或者選擇使用的埋頭螺釘1來說，若埋頭角α比較陡，并且大約在50°至60°的范圍內(nèi)是有利的。埋頭角α數(shù)值為53°至55°對(duì)于埋頭4直接擰入到木材中是特別有利的，且沒有劈裂危險(xiǎn)(Spleiβgefahr)，或者至少降低了劈裂危險(xiǎn)。圓錐角β為90°，并且因此和裝配件或者相似構(gòu)件的有擴(kuò)展的固定孔的通用的或者標(biāo)準(zhǔn)的埋頭角相當(dāng)。
為此，一方面肋狀突肩件16的所有支承面18的總表面積(之和)不應(yīng)太大，這樣在埋入軟材料時(shí)肋狀突肩件16能很好地一同埋入。在此根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)肋狀突肩件16，使在直接下沉擰入到特別是木材或者類似的軟材料中采用這種螺釘時(shí)肋狀突肩件具有銑削作用(刮削作用)。這明顯地降低了劈裂危險(xiǎn)。但是另一方面，肋狀突肩件16在支承面18的表面尺寸方面是根據(jù)材料特定的表面壓力設(shè)計(jì)大小，即在用于固定裝配件或者類似部件時(shí)通過擰入到埋頭孔中時(shí)在肋狀突肩件16和相應(yīng)的埋頭孔之間出現(xiàn)如此設(shè)計(jì)的表面壓力，即在埋頭孔的區(qū)域內(nèi)避免出現(xiàn)損傷。為此，所有肋狀突肩件16的支承面18的總和應(yīng)該在整個(gè)圓周的錐形的包絡(luò)面的至少40％到最大約60％的范圍內(nèi)。附圖2表示肋狀突肩件16的支承面18的最小值為總表面的大約40％。在此，肋狀突肩件16的圓周的角度延伸用W1表示，而位于其中間的范圍內(nèi)的角度延伸用W2表示。在所示實(shí)施例中W1的角度大約為24 °，W2的角度大約為36°。這樣，W1相當(dāng)于總角度60°的約40％。但是優(yōu)選地所有支承面18的總面積應(yīng)為整個(gè)包絡(luò)面大約50％。這就是說，所有肋狀突肩件16的支承面18的總和和位于肋狀突肩件16之間的面積的總和大約相同。
對(duì)于大多數(shù)用途，例如也用于固定由金屬(鋼，鋁或者其它的有色金屬)制成的裝配件來說，螺釘1普遍由一種通用于螺釘?shù)匿撝瞥伞?br> 埋頭4從錐面6出發(fā)在它的與螺桿2對(duì)置的一側(cè)具有一個(gè)凸出的圓周邊緣19，該圓周邊緣具有一個(gè)外圓周20，該外圓周的直徑比錐面6的大(附圖1)。這樣在下端在圓周邊緣19和錐面6之間形成一個(gè)過渡段21。實(shí)際上這個(gè)過渡段21在肋狀突肩件區(qū)域內(nèi)已被“填滿”，這樣，根據(jù)附圖1具有支承面18的肋狀突肩件16從外圓周20按照角度β一直延伸到錐面6。根據(jù)附圖2肋狀突肩件16從埋頭4的外圓周20出發(fā)基本沿徑向方向至少一直延伸到螺桿2的螺紋14的外螺紋棱邊的軸向投影區(qū)域。在所示實(shí)施例中，肋狀突肩件16大約在通過軸向螺紋投影確定的并且因此和螺紋額定直徑D相對(duì)應(yīng)的圓形線22(附圖2和4)上結(jié)束，它們還能繼續(xù)向內(nèi)沿圓柱形芯部12方向，也就是向螺紋—包絡(luò)區(qū)域延伸。
此外，在所示實(shí)施例中設(shè)置了具有相同結(jié)構(gòu)，且按均勻的徑向?qū)ΨQ圓周分布的六個(gè)肋狀突肩件16。肋狀突肩件16的數(shù)量也可在三到例如八的范圍內(nèi)。其中，根據(jù)附圖2和4每個(gè)肋狀突肩件就它的支承面18的形狀而言基本設(shè)計(jì)成具有大約徑向走向的側(cè)壁24，26的圓環(huán)形區(qū)段(扇面)(也請(qǐng)參見附圖3)。然而，在附圖4所示的實(shí)施例中側(cè)壁24，26微小地“超徑向”延伸，也就是比起準(zhǔn)確的徑向側(cè)壁由內(nèi)向外更多或者更強(qiáng)地發(fā)散，使每個(gè)肋狀突肩件16與具有準(zhǔn)確的徑向走向的側(cè)壁的實(shí)施方案(如附圖2所示和在附圖4中借助虛線28所示的)相比其形狀是內(nèi)圓周更窄(或者外圓周更寬)。這樣，和附圖2的不同在于，根據(jù)附圖4兩個(gè)由側(cè)壁24，26所確定的分界線32(虛線所示)的交點(diǎn)30不是位于螺釘?shù)妮S中心點(diǎn)X(附圖2就是這種情況)，而是徑向地位于這點(diǎn)和相應(yīng)的肋狀突肩件16之間。
此外，從附圖3可以看到，沿圓周方向限制相應(yīng)的肋狀突肩件16的側(cè)壁24，26和分別位于肋狀突肩件16的根部的相鄰表面(錐面6)包圍成一個(gè)大于/等于90°的側(cè)壁角。在此，優(yōu)選地規(guī)定，在沿?cái)Q入方向(箭頭34)擰動(dòng)時(shí)指向前的側(cè)壁24具有一個(gè)較為陡的側(cè)壁角1，該角在90°和最大95 °之間，而另一側(cè)壁26則優(yōu)選地具有大于/等于95°的更為平坦的側(cè)壁角2。通過較為陡的側(cè)壁角1，前側(cè)壁24有利地形成銑削棱邊。在埋入時(shí)這種棱邊改進(jìn)銑削效果。而另一側(cè)壁26的較為平坦的側(cè)壁角2使得埋頭螺釘1的擰出更為容易。
在埋頭螺釘1的另一有利結(jié)構(gòu)方案中，根據(jù)附圖1螺紋14具有一個(gè)約在35°范圍內(nèi)的螺紋嚙合角γ。螺紋14的螺距S和螺紋額定直徑D有關(guān)，并且特別是額定直徑D的大約60％。
本發(fā)明并不限于所示的和所說明的實(shí)施例，而是也包括所有就本發(fā)明意義上講相同作用的實(shí)施方案。此外，本發(fā)明到目前為止也并不限于在權(quán)利要求1中所定義的特征組合，而是也可通過所有總的公開的單個(gè)特征的確定特征的各種任何其它的組合來限定本發(fā)明。這就是說，原理上在實(shí)際中可以去掉權(quán)利要求1的每個(gè)單個(gè)的特征，或者說權(quán)利要求1的每個(gè)單個(gè)的特征可以由至少一個(gè)在本申請(qǐng)的另一地方所公開的單個(gè)特征所代替。就此而言，權(quán)利要求1僅可作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明的第一次嘗試來理解。
權(quán)利要求
1.具有一個(gè)螺桿(2)和一個(gè)埋頭(4)的埋頭螺釘(1)，所述埋頭具有一個(gè)以埋頭角(α)沿向著螺桿(2)的方向收縮的錐面(6)，其中，該錐面(6)具有多個(gè)在圓周上分布設(shè)置的、以一個(gè)圓錐角(β)共同限定一個(gè)錐形的包絡(luò)面的肋狀突肩件(16)，其中，錐面(6)的埋頭角(α)比肋狀突肩件(16)的圓錐角(β)小，其特征在于，肋狀突肩件(16)具有限定錐形包絡(luò)面的外部的支承面(18)，該支承面在其表面大小方面根據(jù)材料特定的表面壓力設(shè)計(jì)大小，即在使用螺釘固定裝配件或者類似物時(shí)通過將螺釘擰入到埋頭孔中在肋狀突肩件(16)和相應(yīng)的埋頭孔之間出現(xiàn)確定的避免表面受損的表面壓力，其中，附加地構(gòu)成肋狀突肩件(16)，使在采用直接埋頭擰入一種軟材料，例如木頭中的螺釘時(shí)該肋狀突肩件具有銑削作用。
2.按照權(quán)利要求1所述的埋頭螺釘，其特征在于，所有肋狀突肩件(16)的支承面(18)的總和在整個(gè)圓周的錐形包絡(luò)面的至少40％到約60％的范圍之中。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的埋頭螺釘，其特征在于，所有肋狀突肩件(16)的支承面(18)的總和大約和位于肋狀突肩件(16)之間的表面之和相等。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，埋頭角(α)大約在50°至60°，特別是在53°至55°的范圍中。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，圓錐角(β)約為90°。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，肋狀突肩件(16)大致從埋頭(4)的外圓周(20)出發(fā)基本沿徑向方向至少一直延伸到螺桿(2)的螺紋(14)的軸向投影區(qū)域(22)。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，設(shè)置具有相同構(gòu)形的、數(shù)量為三到八個(gè)，特別是六個(gè)的、且徑向?qū)ΨQ均勻分布在圓周上的肋狀突肩件(16)。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，每個(gè)肋狀突肩件(16)相對(duì)于它的支承面(18)而言基本是具有大約徑向延伸的側(cè)壁(24，26)的圓環(huán)形區(qū)段。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，每個(gè)肋狀突肩件(16)在圓周方向上以兩個(gè)側(cè)壁(24，26)為界，其中，側(cè)壁(24，26)與分別在根側(cè)相鄰的表面圍成大于/等于90°的側(cè)壁角(1；2)。
10.按照權(quán)利要求9所述的埋頭螺釘，其特征在于，在按擰入方向(34)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)指向前的側(cè)壁(24)具有在90°和95°之間的側(cè)壁角(1)，而另一側(cè)壁(26)優(yōu)選地具有大于/等于95°的側(cè)壁角(2)。
11.按照權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，螺桿(2)由一個(gè)至少部分為圓柱形的芯部(12)和一個(gè)作為凸起在芯部(12)上走向的螺紋(14)組成。
12.按照權(quán)利要求11所述的埋頭螺釘，其特征在于，螺紋(14)具有一個(gè)約為35°的螺紋嚙合角(γ)。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的埋頭螺釘，其特征在于，螺紋(14)具有螺距(S)，該螺距與螺紋額定直徑(D)有關(guān)，該螺距特別是約為額定直徑(D)的60％。
14.按照權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的埋頭螺釘，其特征在于，埋頭(4)具有一個(gè)用于切削工具的特別是十字槽形狀的內(nèi)部用力部位(10)或者星形內(nèi)部用力部位，優(yōu)選地具有扳手導(dǎo)向部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)螺桿(2)和一個(gè)埋頭(4)的埋頭螺釘(1)，該埋頭具有一個(gè)以埋頭角(α)向螺桿收縮的錐面(6)。該錐面具有多個(gè)在圓周上分布設(shè)置的以一個(gè)圓錐角(β)共同限定一個(gè)圓錐形的包絡(luò)面的肋狀突肩件(16)。錐面的埋頭角小于肋狀突肩件的圓錐角。肋狀突肩件具有限定錐形包絡(luò)面的外部支承面(18)，該支承面關(guān)于它的表面尺寸根據(jù)材料特定的表面壓力如此大地設(shè)計(jì)，即在使用螺釘固定裝配件或類似物時(shí)通過將螺釘擰入到埋頭孔中時(shí)在肋狀突肩件和相應(yīng)的埋頭孔之間出現(xiàn)確定的避免表面受損的表面壓力。其中，附加地如此地形成肋狀突肩件，即在采用直接埋頭擰入到軟材料，例如特別是木材的螺釘時(shí)該肋狀突肩件具有銑削作用。
文檔編號(hào)F16B35/06GK1846071SQ200480025509
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者R·迪克 申請(qǐng)人:A-Z裝備與配件股份有限及兩合公司