[发明专利]具有螺头、螺杆以及波浪圆锥形凸缘的螺钉

说明书

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。剖视图图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。