[发明专利]螺钉

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述类型的螺钉。这种类型的螺钉例如构成为形成螺纹的螺钉并且例如用于螺纹连接金属板。

背景技术

这种类型的螺钉通常具有一个头部，其直径明显大于杆部的直径。这例如在螺钉上的情况是，螺钉四周围在头部上具有一种多边形几何形状，用于通过一个螺旋扳手或一个棘轮工具(Nuss)旋转随动。与在头部和杆部之间的直径的大的阶跃相关联的是，在将这样一个螺钉拧入时，由于力转向而产生大的负荷，这些负荷导致在杆部和头部之间的过渡区产生一个很大的缺口应力集中效应。这样在这种类型的螺钉上就存在一种使头部从杆部断开的较大危险。

由US 3 661 046已知一种此类的螺钉，它具有一个四周围具有用作旋转随动件的六边形几何形状的头部和一个与其连接的的杆部，其中在杆部上四周围设有螺纹。在从头部到杆部的过度区设有一个短的、从杆部朝头部那边喇叭形径向向外扩张的区域，其最大外径比在头部附近的区域内的杆部直径仅大一点，而头部外径明显大于杆部直径。

在此的缺点是，在将这样一个螺钉拧入时，由于力转向而产生大的负荷与在头部和杆部之间的直径的大的阶跃相关联，这些负荷导致在杆部和头部之间的过渡区产生一个很大的缺口应力集中效应。这样在这种类型的螺钉上就存在使头部从杆部断开的危险。

发明内容

本发明的任务在于避免上述缺点，并提供一种螺钉，该螺钉即使在螺钉头部周围设有旋转随动件的情况下也具有防止头部从杆部断开的大的阻力。

根据本发明，这一任务通过权利要求1所述的措施来解决。按此方法，在头部和杆部之间的过渡区四周围具有三至十个沿轴向彼此相接的截锥，其母线相对于轴线具有不同的倾角，并且这些倾角从头部朝顶尖方向那边逐渐变小，其中离头部最近的第一截锥的母线的第一倾角在40°和50°之间。因此，头部和杆部之间的缺口应力明显减小并因此取得一个防螺钉的头部从杆部断开的大的阻力。在这种情况下优选第一倾角为45°。

有利的是，沿轴向方向朝顶尖那边与一个截锥连接的另外的截锥的母线的倾角分别是朝头部那边靠近该截锥的截锥的母线的倾角的n倍，其中n是一个在0.45与0.55之间的数。在此特别有利的是n等于0.5。通过这一措施将进一步优化抗缺口应力的阻力。

具有优点的是，第一截锥在其对着头部的端部相对于杆部具有一个最大第一径向宽度，该宽度小于/等于最小头部半径和杆部半径之差，依据公式，第一径向宽度≤头部半径-杆部半径，由此很好地减小缺口应力集中效果。

有利的还在于，第一截锥的第一径向宽度相当于最小头部半径与杆部半径之差的40％至80％，那么就保留了一定的剩余下头部面积()，它既可使螺钉在板上制动，以便激活一个拧螺钉器具的打滑离合器，又可阻止螺钉穿过一个或几个板。

附图说明

在图中以一个实施例说明本发明。

具体实施方式

在图中所示的根据本发明的形成螺纹的螺钉10具有一个带有螺纹15的杆部11，在该杆部的一个端部上设置一个顶尖13，而在该杆部的相对置的另一个端部上设置一个头部14。在此一条轴线A确定螺钉10轴向方向。头部14具有一个用于螺钉工具的旋转随动件17，该头部设计为外多边形并且特别是外六边形，一个螺钉扳手可套在其上。

在头部14和杆部11之间设置一个过渡区12，它相对于杆部11通过一种几何形状进行加强，该几何形状四周围形成三个沿轴向彼此相接的截锥21、22、23。

离头部14最近的第一截锥21的母线相对于轴线A具有一个在40°和50°之间的倾角α，并且优选为45°(为清楚起见，在图中画出的是相对于杆部11的平行于轴线A延伸的投影线16的倾角α)。在此母线是一条在一个截锥21、22、23的锥外表面上沿轴向延伸的线。沿轴向朝顶尖那边与第一截锥21相接的截锥22、23的母线的倾角β、γ朝顶尖13那边逐级减小。离顶尖13近的各截锥22、23在此具有母线倾角β、γ，这些倾角是朝头部那边靠近该截锥22、23的截锥21、22的母线的倾角α、β的n倍，其中n是一个在0.45至0.55之间的数。在所示实施例中，第二截锥22的母线相对于轴线A或相对于投影线16的倾角β是第一截锥21的母线的倾角α的0.5倍。因而，倾角β在20与25°之间且优选为22.5°。第三截锥23的母线相对于轴线A或相对于投影线16的倾角γ是第二截锥22的母线的倾角β的0.5倍，或者是第一截锥21的母线的倾角α的0.25倍。因而，倾角γ在10°与12.5°之间且优选为11.25°。这样倾角α、β、γ从头部附近的区域朝顶尖13那边(逐级)变小。