[发明专利]自攻螺钉

说明书

本发明涉及带有轧制的螺纹圈的自攻螺钉，其中由负载齿侧面和后齿侧面所形成的螺纹圈的角平分线相对于螺钉轴线的垂线以一个角度倾斜地远离螺钉头。

从欧洲专利申请501519中可得知一种该类型的螺钉。该已知螺钉的特别特征是其螺纹圈的负载齿侧面(面向螺钉头的螺纹齿侧面)和后齿侧面(与负载齿侧面相对的齿侧面)通过圆角部分延伸到螺纹根部。与在该申请中引述的文献DE-A3235352相比，在该公开文本的介绍中该圆角结构被认为是有利的。对于文献DE-A3235352的主题，螺纹的齿侧面外形和芯部区域的过渡是不连续的设计，即该过渡由一转折点组成。相比之下，也引述在该欧洲专利申请中的文献DE-A3207975还揭示了一种自攻螺钉，其中螺纹圈的齿侧面角度从齿侧面顶端至螺纹根部连续地增加，这趋于提高该螺钉所要旋入的塑料的无损害变形。此外，对于文献DE-A3207975中的螺钉，该欧洲专利申请指出，在预定拧入到塑料中的所述螺钉的例子中，螺纹圈并非不对称，即，螺纹圈的负载齿侧面和后齿侧面之间的角平分线垂直于螺钉轴线。

从欧洲专利申请713017中还可得知较佳地用于颗粒板(particle board)的一自攻螺钉，其中螺纹圈的截面在负载齿侧面的区域具有一个转折点，以致负载齿侧面相对于螺钉轴线的垂线以较大的角度在转折点后从螺纹顶端的方向延伸。而且，在该螺钉的情况下，负载齿侧面和后齿侧面之间的角平分线在螺纹顶端和转折点之间的区域向着螺钉头部倾斜。其结果是，当拉紧或承受负载时，该螺钉的螺纹圈形成接近垂线的一承载表面，在所述材料推压它时，该螺纹圈特别沉重地承载着该材料。因此，由实际上平行于螺纹轴线的力使各个螺纹圈承受着弯曲压力，大大减小了该螺钉的负载能力。

揭示在欧洲专利申请133773和DE-A3615271中的自攻螺钉具有相似的结构，对于这些已知的螺钉，在螺纹顶端和负载齿侧面中的转折点之间的区域，当施加负荷时作用在螺纹圈上的力实际上平行于螺钉轴线。特别是在揭示在DE-A3615271中的螺钉的情况下，其中在螺纹顶端和转折点之间的区域，负载齿侧面垂直于螺钉轴线。因此当被拉紧并因此在螺纹圈上施加较高的弯曲负荷时，这两种已知的螺钉特别敏感。

本发明的目的是通过轧制螺纹来构造在开头所述的螺钉以提高其产量并增强其负荷承载能力和保持强度。同时，选择螺钉的几何外形，以确保在各种金属材料中的最优的钉入性能。

按照本发明，这可通过以下的事实来完成，负载齿侧面以直线延伸至螺纹根部，而后齿侧面最初以直线从螺纹顶端延伸，在其大约1/3高度处，后齿侧面借助于一转折点合并到一直的倾斜部分中，相对于该垂线测量，该直的倾斜部分的角度大于后齿侧面的角度，并且处在30°到50°之间，螺纹的芯部直径相对于螺纹的外直径的比率大于0.7，螺距相对于螺纹外直径的比率小于0.25。

在负载齿侧面和后齿侧面中的转折点的区域中，由于从螺纹顶端至螺纹根部的基本直线型的外形，该螺钉可用滚轧模滚压，该滚轧模的沟槽具有相应的直线型的截面，当生产滚轧模时，这比在该区域被弄圆的滚轧模具有相当大的优点。而且，已发现，当螺纹芯部直径相对螺纹外直径的比率大于0.7时，所得到的尺寸将引起螺纹圈的变短，其结果是，当该螺钉被拉紧时，仅在相对较小的径向高度上承受弯曲负荷，当通过相关部分承受负荷时，由于以下的事实还能够以有效的方式承受这些负荷，该倾斜部分延伸在需要牢固的支承以抵抗螺纹圈的纵向弯曲的区域之上。同时，转折点仅在螺纹圈的高度的大约1/3处起始的事实意味着在螺纹圈的外部具有足够的空间以允许从相关部分移动的材料的离开，因此不会削弱这离开的过程。

由于螺纹圈的负载齿侧面的连续的直的倾斜外形，当螺钉被拉紧时，施加在该齿侧面上的力以相应的倾斜角度被引入到螺钉上，由此引入到其芯部上，由于负载齿侧面的斜度，并由于其相对较大的直径，该芯部能够吸收较大的力。相反地，在该部分的材料中的压力同样以倾斜的角度被引入到围绕螺钉被拧入的位置的材料中，在此，该压力可易于被吸收。同时，负载齿侧面的直线型斜面使得压力均匀地分布在螺纹的负载齿侧面的整个高度上，由此在螺钉的拉紧过程中，从而允许最大的接触区域和最大的摩擦，而不损坏该材料。由于螺距相对螺纹外直径的比率被选择为小于0.25，所得到的螺纹具有紧密间隔的螺纹圈，其结果是，相对较多数目的螺纹圈可形成在相关部分的给定长度上。这造成相应较高的拉出和保持力。