螺釘的製作方法
2023-05-28 20:09:11 1
專利名稱：螺釘的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種螺釘，此螺釘帶有至少在部分長度上具有螺紋的螺杆和具有工具卡口的頭部，在此在螺釘的頭部上至少構成一個與支承面軸向間距設置的凸緣並且凸緣至少以截段的方式徑向搭接一個螺杆側連接在凸緣上的截段。
對於帶有頭部和工具卡口的螺釘提出了各式各樣的要求。除了要以適宜美觀的外形直接應用於外露的建築領域以及設備結構或汽車工業以外，主要還涉及到螺釘在旋進時可靠的夾持和導向。此外通常還要求實現相應的安全性裝置，它不允許螺釘被輕易地通過隨便什麼工具就可以被鬆開或完全拆下來。
因此本發明的任務在於提供一種上述形式的螺釘，該螺釘可以在頭部範圍內在軸向上被可靠夾持並在螺釘上因而也是在工具卡口的微小軸向長度上形成可靠的工具卡口。
對此本發明建議，由外卡口構成的工具卡口成形於螺杆側連接在凸緣上的頭部截段上。
由於存在一個凸緣，此凸緣與螺釘頭部支承面以一定間距設置，通過按照本發明的這個措施在任何情況下都能夠以相應的工具實現螺釘頭部在軸向上的可靠夾持。由此實現這種可能，使用一種工具，這個工具能夠反卡住螺釘頭部或者說按照本發明的凸緣，在此這種反卡能夠一直保持到螺釘的最終擰緊。據此也可以按照螺釘的最終擰緊來設置按照本發明的與頭部支承面間隔軸向距離的凸緣。至於工具卡口是設置在頭部截段凸緣的下部，還是設置在凸緣自身上或是設置在與螺釘螺杆相連的凸緣的上部，都是次要的。因為頭部可以在螺釘的軸向上以相應的工具通過凸出的凸緣而被保險，也不需要特殊的工具卡口軸向長度，因為工具本身同樣不能在軸向相對於螺釘移動。將工具和螺釘設置成直至最終擰入為止，即直至將螺釘最終裝入為止都是一個統一體。這是因為可以在螺釘頭部的凸緣區域中將其固定夾住，其中在夾卡頭部的同時工具的卡口也夾卡在螺釘相應的工具卡口上。
儘管設有可能作為附加的頭部結構的凸緣，但是仍然可以使用在軸向上相對來說較矮的螺釘頭部，這個頭部可以構成美觀的外形。因為在這種設計結構中可以採用軸向長度較短的工具卡口，因為不能夠用隨意什麼工具就進行拆卸，因此這種螺釘還能夠作為一種特殊的安全螺釘。
在一種結構中，工具卡口成形於對著螺杆的螺釘頭部的截段上並且在這種結構中背離螺釘螺杆的頭部的截段作為凸緣，這個凸緣在徑向上搭接具有工具卡口的截段，由此帶來關於頭部高度和防止無權拆卸螺釘的附加優點。通過這種措施不僅可以使頭部很矮，而且也可以使凸緣下面的截段上的工具卡口只有很短的軸向長度，因而無論如何都不可能用通常的插扳手插進固定好的螺釘的凸緣下面，以卡住帶有工具卡口的截段。在這種結構中螺釘頭部的美觀性能夠以特殊的方式實現，因為只有在很仔細觀察時才能發現，從外部總能看到的凸緣下面還存在一個帶有工具卡口的縮回的截段。以這種方式凸緣還可以形成螺釘頭部的最上部接合面並且完全是光滑而且沒有工具卡口的。
在另一種結構變化中在連接在凸緣上的、螺杆側的截段上連接一個構成頭部支承面的片狀部件。由此頭部實際上在兩個較大直徑或者說較大徑向尺寸的截段之間具有環狀切槽，這個切槽構成連接在凸緣上的截段。由此同樣可以在工件上形成較大的頭部支承面，但是在這種情況下與支承面隔開的凸緣用於被一個相應的工具圍卡。工具還可以反卡凸緣，因為直徑或者說外部尺寸較小的截段直接連接在凸緣上。
另一種結構是將附加的工具卡口設在背離螺杆的凸緣面上。這樣，儘管易於將固定好的螺釘再拆下，但是此時工具卡口的軸向長度很短因而安全性依然很好。對於微小軸向長度的工具卡口，如果沒有一個對於螺釘軸心準確而固定的裝置，用隨便一個插扳手或開口扳手就將牢固拉緊的螺釘鬆開幾乎是不可能的。
與此相關聯的是可以在背離螺杆的凸緣側構成軸向凸出且帶有外部工具卡口的截段。也可以直接在凸緣的上邊構成相應的內工具卡口。因為原則上內工具卡口的軸向深度可以非常小，由此產生附加的防拆卸安全措施。對此不僅僅是考慮到內六方或帶有規則輪廓的特殊內卡口，而且為了與使用者的工具精確匹配而採用非常特殊的工藝構成的凹槽或肋板。
在本發明的範圍內也可以設想，代替在螺釘螺杆側整體連接在凸緣上的截段存在著另一種結構變化。為此建議，為了使凸緣相對於工件支承面有一個軸向的距離，設置一個小於凸緣直徑的墊圈，該墊圈可去掉或永久地裝在凸緣下面。也不必總有一個整體連接在凸緣上的截段，這個軸向距離也同樣可以由墊圈來實現。為了能夠在旋進過程中保持螺釘頭部可靠夾持直至最終螺釘固定，只需在凸緣下部實現相應的軸向距離。對此不允許出現，在凸緣處相應夾持螺釘的工具在擰緊螺釘的過程中在凸緣下面與工具上表面接觸。
與此相關的是還可以使在凸緣下面連接在相應截段上的附加的片狀部件與螺釘頭部形成一體或由墊圈構成。
一般來說，螺釘頭部的截段中的至少一個或螺釘頭部凸緣具有工具卡口就足夠了。但是也可以設想，多個在螺釘軸向上可能具有相間距離的頭部截段具有工具卡口。在此這種多個截段也可以具有不同的工具卡口結構。
為了在螺釘頭部上形成一個平整的接合面並由此建立視覺上的相應的防拆卸安全性，凸緣在螺釘軸向上完全覆蓋螺杆側具有工具卡口的截段，使工具卡口完全位於頭部外形的下面和裡面是具有優點的。
此外建議，凸緣和一個或多個附加的片狀部件具有相同或不同的尺寸和/或外形。由此不僅可以設想這種螺釘的不同配置變化，而且也可以從中得到工具卡口的不同組合，這種工具卡口不能以通常的工具圍卡。通過按照本發明的措施也可以設想頭部的不同結構變化，然而在這些變化中必須始終保證，螺釘在整個旋進過程中保持軸向夾持和軸向校準，工具卡口在旋進過程中始終保持與安裝件精確校準的位置。
一種非常簡單的變化在於，在凸緣自身上形成外部工具卡口。但是對於凸緣上的外部卡口而言，安全性特徵遠低於設置在凸緣下面的截段上的工具卡口。
可能有各種各樣的工具卡口，但在最簡單的變化中，工具卡口的橫截面上是多角形或非圓形。在此也可以設想，例如對於自攻釘在螺杆和相應的螺杆三葉狀橫截面上工具卡口也是三葉狀的成形於相應的截段。在本發明的範圍內同樣可以設想，工具卡口在形狀上具有凹下和/或隆起和/或對稱以及非對稱延伸的外輪廓。
通過按照本發明的措施螺釘頭部形狀是非常獨特成形的，在旋進過程中相應的夾持仍然同樣得到保證。凸緣可以是圓柱形、截錐形或球冠形。此外，尤其是在頭部自由的端部形成的過渡區或稜邊被倒成圓角是具有優點的。技術上的結構功能與美觀的外形也可以最好地結合起來。
為了以完全特殊的方法起到防止螺釘鬆開的作用而建議，具有工具卡口的截段的軸向長度等於或小於構成頭部一部分的凸緣。對於配有工具卡口的截段只需要很小的軸向長度，使得在螺釘固定好以後所留下的凸緣下邊的縫痕幾乎不能察覺，已經根本不能插入市場上通用的工具。
在本發明的範圍中還可以實現，具有工具卡口的截段的軸向長度大於構成頭部一部分的凸緣。這種變化可以根據需要設置，例如出於美觀的原因在不同的使用情況下希望得到一種特別高的頭部。
在螺釘的一種特殊結構中，在背離頭部的螺杆的端部構成、安上或插進一個鑽頭。通過這種特殊的頭部結構和夾持方式以及在軸向準確的校準，這些特徵也可以應用於自鑽孔和自攻螺紋的螺釘上。儘管工具卡口僅有很小的軸向長度，仍可以沒有任何問題的傳遞形成鑽孔或螺紋所必需的轉矩。
其它按照本發明的特徵和特殊的優點將通過下面圖示予以更詳細的闡述。在此
圖1螺釘正視圖和圖2螺釘在圖1Ⅱ-Ⅱ方向上的視圖3至圖5螺釘上頭部的各種結構變化；圖6另一種具有特殊頭部的螺釘的結構變化和圖7沿圖6中VII-VII的截面圖；圖8螺釘的另一種實施例視圖和圖9圖8中的IX-IX向視圖。
如在圖1和2和其它圖例中所示的螺釘1主要由頭部2和螺杆3組成。螺杆3至少在其一部分長度上具有螺紋4。在這種螺釘上可以附加設置鑽頭5，在圖例中鑽頭由鑽板構成並設置在螺杆的自由端相應的縫中。當然成形於螺杆自由端的各種形式鑽頭可以被安上或插進。在設置鑽頭5的情況下螺紋4當然以自攻螺紋的形式構成。但是按照本發明的措施可以應用於各種形式的螺釘，該螺釘具有帶有螺紋4的螺杆3，而且不取決於是否存在鑽頭5，螺紋是否是自攻形式的或螺釘是否被旋進已經具有螺紋的孔裡。
螺釘頭部上形成工具卡口8。在螺釘1的頭部2上形成一個與支承面12軸向距離為B的凸緣6。凸緣至少以截段方式搭接一個在螺杆側連接在凸緣6上的截段7。在這種實施例中，工具卡口8設置在截段7上。背離螺釘1螺杆3的頭部2的截段由凸緣6構成，在此這個凸緣6徑向搭接具有工具卡口8的截段7。在這種結構中可以看到，凸緣6在螺釘的軸向上看完全覆蓋具有工具卡口8的螺杆側截段7。因此工具卡口8以其邊界9完全位於凸緣6的邊界10裡面並全部被覆蓋在凸緣下面。在按照圖1和2的實施例中工具卡口8是多角形的，在此為六邊形。六邊形具有相應的扳手寬度SW。在本發明的範圍中可以設想，作為工具卡口可以是相應的四邊形、五邊形或八邊形。在下面的敘述中還要涉及到實施例，在這些實施例中工具卡口是非圓形的。此外在本發明的範圍中還可以設想，工具卡口在形式上可以是凹下和/或隆起，例如徑向設置的銷軸或孔，和/或對稱以及非對稱延伸的外輪廓。
由圖1可以看出，在凸緣6的設計結構中可以有多種可能性供使用。可以這樣設想，將凸緣6設置成圓柱形，但是也可以如圖1所示是截錐形。同樣可能的是，凸緣是球冠形的，因為僅僅需要一個凸出於截段7的凸緣，以使螺釘頭部可以被可靠的把緊在工具裡。出於美學的觀點頭部2也可以具有不同的形式。尤其是在頭部2自由的端部形成的過渡區或稜邊被倒成圓角是有優點的。一種在橫截面上是半圓形的、在凸緣6的外緣上環繞的接合面也是可能的。
具有工具卡口8的截段7在螺釘1縱軸11方向上的長度B等於或小於構成頭部2一部分的凸緣6的軸向長度A。具有工具卡口8的截段7在其軸向長度B上也可以保持相對較短，使得頭部2的整個高度，即由A+B所得到的尺寸，可以保持相對較小。在本發明的範圍中也可以設想，具有工具卡口8的截段7在其軸向長度B上等於或長於凸緣6的軸向長度A。在這種措施中還存在這種可能性，螺釘頭部在軸向被可靠夾持並且實現對於工具卡口的夾卡性。
在圖3和4的實施例中在凸緣6下面的截段7上連接一個構成螺釘頭部支承面12的片狀部件13。截段7可以以相同的方式具有相應的工具卡口8並且凸緣6以與圖1中的實施例相同的方式構成或者例如圖4中的相應的圓柱形。在圖3中的實施例中附加的片狀部件基本上是圓柱形的，與此相對應片狀部件在圖4的實施例中具有與圖1和3中的凸緣6相類似的結構。在按照圖4的實施例中還可以設想，片狀部件13的直徑例如大於凸緣6的直徑。片狀部件13可以與頭部，即與整個螺釘為一個整體或者在形式上由墊圈構成，該墊圈可去掉或永久地裝在螺釘頭部下面。
凸緣6和附加的片狀部件13可以具有相同或不同的尺寸和/或外形，使得在這裡還可以有附加的美學上的結構可能性供使用。也可以設想，代替圖3和4中的只有一個片狀部件13還可以設置其它的這種片狀部件在軸向上相互連續的、如有必要的話中間連接同樣由小直徑的截段而構成，使得同樣可以有兩個或多個凸緣6以軸向間距上下相互連接。相應的工具則反卡兩個或多個凸緣6。
在圖5的實施例中工具卡口8成形於背離螺杆3的凸緣6的截段14上。在這種結構中儘管對於無權拆卸螺釘的行為而言可以很容易地接觸到工具卡口，但是在這種情況下工具卡口8的軸向長度在必要時也可以小的尺寸構成，使得市場常見的工具幾乎不能得到正確的夾卡位置。在軸向凸出的截段14上工具卡口8為外卡口。對於帶有外卡口的工具卡口可以選擇不同的形狀和輪廓結構，可以是非圓形的輪廓變化或者例如槽或者是有規則或無規則延伸的筋條。
對於這種結構也完全可以設想，不僅截段14而且凸緣6下的截段7都具有工具卡口。在本發明的範圍內也可以在螺釘1的軸向具有多個同樣以間距上下相互連續的截段7和14並且凸緣6構成的截段當然也可以附加的具有工具卡口。
從圖6和7的實施例可以看出，位於凸緣6下面的截段7上的工具卡口8是非圓形的。非圓形當然可以理解為許多種結構，例如一種三葉狀或者一般按照等厚形式延伸的輪廓。但是也可以是橢圓形的工具卡口8或者如圖所示，一種帶有平行邊界面的長條，在此長條的端部是半圓形倒圓的。按照圖6和7的實施例還可以看出，螺釘頭部2的接合面，在這裡實際上是凸緣6的頂面構成球冠形接合面15。
如同已經闡述過的，在凸緣自身上也可以構成工具卡口。在按照圖8和9的實施例中工具卡口8實際上位於凸緣6的下部截段7的過渡區上，使得工具卡口8不僅用來作為旋緊工具的卡口，而且也構成附加的用於工具反卡的凸緣6的功能。工具卡口8實際上從頭部2的支承面12延伸至凸緣6的外輪廓。在這種實施例中儘管同樣存在在固定好螺釘以後的直接夾卡的可能性，但是在這裡夾卡面也只有微小的軸向擴展，使得相應的轉矩在沒有附加的頭部把緊時幾乎不能被傳遞。
在本發明的範圍中還可以設想，凸緣存在相應的外卡口並且為了在螺釘最終固定好以後形成相應的凸緣與工件的軸向間距，可以簡單地插進比凸緣直徑小的墊圈。這種小墊圈可以簡便地可去掉或永久的裝在螺釘1的螺杆3上。因此可以實現凸緣6被相應的反卡，在此附加的頭部2的圍卡也可以傳遞相應的轉矩，因為圍卡凸緣的工具同時夾卡住凸緣自身上的外卡口。墊圈的直徑也可以等於或大於凸緣6直徑，然而在此這個墊圈具有一個小直徑的環狀臺階，螺釘頭部支承在這個臺階上。這樣又產生一個用於凸緣反卡所需的軸向距離。
由於可以在旋進過程中得到最好的螺釘夾持和校準，按照本發明的設計措施當然也可以應用在這樣的螺釘上，其頭部例如由塑料塗覆或者說大部分由塑料頭部構成。通過螺釘頭部的把緊也可以在工具卡口處徹底減少過扭的危險，使得沒有過扭的由塑料製成的螺釘頭部也相應的構成並同樣被使用。由此也可以同樣設想，螺釘以塑料塗覆的頭部或者說幾乎完全由塑料組成的頭部也可以自攻孔實現。
按照本發明措施的螺釘材料本身無關緊要。按照本發明的形式和方法的螺釘可以是由碳鋼、不鏽鋼、鋁材或其它材料製成或者完全由塑料或者強化玻璃纖維塑料製成。
權利要求
1.螺釘，帶有至少部分長度上具有螺紋的螺杆和具有工具卡口的頭部，在此在螺釘(1)的頭部(2)上至少構成一個與支承面(12)軸向距離為(B)的凸緣(6)並且凸緣(6)至少以截段的方式徑向搭接一個在螺杆側連接在凸緣(6)上的截段(7)，其特徵為，螺杆側連接在凸緣(6)上的頭部(2)的截段(7)上具有由外卡口構成的工具卡口(8)。
2.如權利要求1的螺釘，其特徵為，在螺杆側連接在凸緣(6)上的截段(7)上連接一個構成頭部(2)的支承面(12)的片狀部件(13)。
3.如權利要求1或2的螺釘，其特徵為，附加的工具卡口(8)成形於凸緣(6)背離螺杆(3)的面上。
4.如權利要求3的螺釘，其特徵為，在凸緣(6)背離螺杆(3)的面上形成一個帶有外工具卡口的軸向凸出的截段。
5.如上述權利要求1至4之一的螺釘，其特徵為，為了構成凸緣(6)對於工件支承面(12)的軸向距離(B)具有一個直徑上小於凸緣(6)的墊片，這個墊片可去掉或永久地裝在凸緣(6)下面。
6.如權利要求2至5的螺釘，其特徵為，片狀部件(13)與螺釘(1)的頭部(2)形成一體或者由墊片構成。
7.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，凸緣(6)在螺釘(1)軸向上完全覆蓋螺杆側具有工具卡口(8)的截段(7)，使工具卡口(8)完全位於頭部(2)外形的下面和裡面。
8.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，凸緣(6)和一個或多個附加的片狀部件(13)具有相同或不同的尺寸和/或外形。
9.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，在凸緣(6)本身上構成外工具卡口。
10.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，工具卡口(8)的橫截面是多角形或非圓形。
11.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，工具卡口(8)具有凹進和/或隆起和/或對稱以及非對稱延伸的外輪廓。
12.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，凸緣(6)為圓柱形、截錐形或球冠形。
13.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，尤其是在頭部(2)自由的端部形成的過渡區或稜邊被倒成圓角。
14.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，具有工具卡口(8)的截段(7，14)的軸向長度(B)等於或小於構成頭部(2)一部分的凸緣(6)。
15.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，具有工具卡口(8)的截段(7，14)的軸向長度(B)大於構成頭部(2)一部分的凸緣(6)。
16.如上述權利要求之一的螺釘，其特徵為，在背離頭部(2)的螺杆(3)的端部構成、安上或插進鑽頭(5)。
全文摘要
在螺釘(1)上具有螺杆(3)、頭部(2)和鑽頭(5)。螺杆(3)上帶有螺紋(4)。頭部(2)具有與支承面(12)軸向距離為(B)的凸緣(6),其中螺杆側連接在凸緣上的截段(7)具有工具卡口(8)。因此螺釘頭部(2)可以在凸緣(6)處用工具軸向可靠圍卡,同時這個工具可以在工具卡口(8)處傳遞必要的扭矩。
文檔編號F16B23/00GK1251157SQ98803570
公開日2000年4月19日 申請日期1998年2月16日 優先權日1997年3月26日
發明者赫爾穆特·厄斯特勒, 諾伯特·科佩爾, 菲利克斯·沙伊威勒, 彼得·考恩霍文 申請人:Sfs工業控股公司