尤其用于使用在轻金属中的成形螺纹的或自攻螺纹的螺钉制造技术

本发明专利技术涉及一种螺钉(1)，具有设有螺纹(2)的杆部(3)，该螺纹具有至少一个不对称的螺纹线(4)，该螺纹线具有多个圈数，其中，螺纹具有外直径(Da)、内直径(Dk)和螺距(P)，其中，螺纹线(4)具有螺纹侧面(7、8)，该螺纹侧面带有侧面角(phi)，其中，螺纹侧面(7、8)具有负载侧面(7)和相对侧面(8)，它们在螺纹根部(9)中和在螺纹顶部(10)处直接或间接彼此毗连，并且其中，负载侧面(7)的侧面角(phiL)小于相对侧面(8)的侧面角(phiG)。负载侧面的侧面角(phiL)至少为25°，优选地为25°至35°，尤其为30°，并且相对侧面的侧面角(phiG)至少为40°，优选地为40°至60°，尤其为50°，其中，侧面角(phi)为至少65°至最高95°。这种螺钉尤其用于在轻金属铸件构件中的直接螺纹连接。

Used especially for forming threaded or self tapping screws in light metals.

The invention relates to a screw (1) having a rod (3) with a thread (2) having at least one asymmetrical thread line (4) with a plurality of rings, in which the thread has an external diameter (Da), an internal diameter (Dk) and a pitch (P), wherein the thread line (4) has a thread side (7, 8), and the thread side has a side side. Angle (PHI), in which the thread sides (7, 8) have a load side (7) and a relative side (8), which are directly or indirectly connected to each other at the thread root (9) and at the top of the thread (10), and the side angle (phiL) of the load side (7) is smaller than the side angle (phiG) of the relative side (8). The side angle of the load side (phiL) is at least 25 degrees, preferably from 25 to 35 degrees, especially at 30, and at least 40 degrees on the side angle (phiG), preferably 40 to 60 degrees, especially 50 degrees, of which the side angle (PHI) is at least 65 to maximum 95 degrees. This kind of screw is especially used for direct thread connection in light metal casting components.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尤其用于使用在轻金属中的成形螺纹的或自攻螺纹的螺钉
本专利技术涉及一种用于成形螺纹的或自攻螺纹的螺钉，尤其用于在轻金属或它们的合金中以及在黄铜中或在其他非铁金属中的直接螺纹连接，具有设有螺纹的杆部，该螺纹具有至少一个不对称的螺纹线(或螺纹道，即Gewindegang)，该螺纹线具有多个圈数。如在螺纹中常见的那样，成形螺纹或自攻螺纹地构造的螺纹具有外直径、内直径和螺距。
技术介绍
螺纹线具有螺纹侧面，其具有侧面角(或螺纹断面角、牙型角，即Flankenwinkel)phi，其中，螺纹侧面具有负载侧面和相对侧面，它们在螺纹根部中和在螺纹顶部处直接或间接彼此毗连，并且其中，负载侧面的侧面角phiL小于相对侧面的侧面角phiG。这种螺钉尤其用于所谓的直接螺纹连接，在其中螺钉自己形成螺纹到母体构件中，该母体构件为了容纳螺钉通常具有相应的通孔或盲孔。由DE102010028344A1已知一种用于装入到轻金属材料中的自攻螺纹的螺钉，其具有不对称的螺纹，该螺纹具有的侧面角为27°至36°，其中，螺纹可具有公制导程。由DE102010000702A1已知一种螺钉，其具有塑料螺纹，在其中在各螺钉圈之间存在间距，并且在其中对称的螺纹的顶角为约40°，并且没有形成尖的螺纹边缘，而是具有削平部。原则上，在此公开的专利技术还可为不对称的螺纹或自切螺纹。由DE19960287Cl已知一种用于旋入轻金属中的自攻螺钉，在其中，对于由钢制成的螺钉，在负载侧面和背侧侧面之间的32°至42°的侧面角看作是适宜的，而针对由硬的铝合金制成的螺钉则为58°至68°。各螺纹线具有指离螺钉头部的倾斜方位。负载侧面的目的详尽地进行了说明，其中，螺距关于螺纹外直径之比例小于0.25，从而得到具有彼此紧挨的螺纹线的螺纹，并且相对大的数量的螺纹线锚定在构件中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于直接螺纹连接的螺钉，其具有足够的强度并且具有在待拧紧的构件中的有利的材料流动。根据本专利技术的成形螺纹的或自攻螺纹的螺钉具有杆部，其具有不对称的螺纹线，该螺纹线具有多个圈数，其中，螺纹具有外直径、内直径和螺距。螺纹线具有螺纹侧面，该螺纹侧面具有侧面角phi，其中，螺纹侧面具有负载侧面和相对侧面，它们在螺纹根部中并且在螺纹顶部处直接或间接彼此毗连，并且其中，负载侧面的侧面角phiL小于相对侧面的侧面角phiG。负载侧面的侧面角phiL至少为25°，优选地为25°至35°，尤其为30°，并且相对侧面的侧面角phiG至少为40°，优选地为40°至60°，尤其50°，其中，侧面角phi为至少65°至最高95°。相对侧面朝顶部的方向取向，并且负载侧面朝背离顶部的方向取向，即，朝螺钉的头部取向。在这种情况下，直接毗连意指仅仅存在制造引起的过渡区域，尤其过渡半径。已经证实的是，在上述角度的情况下，螺纹侧面在侵入母体构件中时使母体构件的材料有利地流动，并且因此产生大的侧面覆盖，从而这种螺钉特别适合于在轻金属或它们的合金中并且尤其在轻金属压铸件中的直接螺纹连接，因为实现了较高的抗拒力矩(或失效力矩，即Versagungsmoment)。有利地，外直径(Da)关于螺距(P)之比例Ql=P/Da可为3.0至3.6，优选地为3.3至3.4，并且内直径(Dk)关于螺距(P)之比例Q2=Dk/P可为2.0至2.5，优选地为2.2至2.4。因此，相比于公制系统提供螺纹的更大的轮廓面，由此实现更大的面积覆盖，就在拧入深度很小时，这也允许更大的预紧力。如果螺纹具有小于公称直径的l.5倍的实际上起承载作用的长度，便是这种情况。有利地，负载侧面和相对侧面可在螺纹根部中间接地在构造有过渡区域的情况下彼此毗连，过渡区域具有的纵向伸展至少为导程P的0.01倍，并且最高为导程P的0.2倍。有利地，在螺纹顶部处的过渡区域可呈尖棱状，并且具有最高0.15mm的顶部半径Rs。由此使得螺纹顶部成形到母体构件中变得容易。此时，尤其有利的是，在具有铸造的芯孔的母体构件中存在铸件层(或铸件砂皮，即Gusshaut)，其物理上视情况而定地具有比母体构件的基体材料更高的强度。有利地，在螺纹根部中的过渡区域可具有倒圆部。有利地，在螺纹根部中过渡至负载侧面和相对侧面的过渡区域可具有不同的半径RgL和RgG，它们优选地小于1mm，其中，负载侧面在螺纹根部中的半径RgL为相对侧面的半径RgG的至少l.5倍并且最高为3倍，优选地半径RgL是半径RgG的两倍。有利地，负载侧面的轮廓和相对侧面的轮廓可以是笔直的。由此有利于力传递和螺纹成形到母体构件的材料中。有利地，负载侧面的侧面角phiL关于相对侧面的侧面角phiG之比例可至少为0.4，并且最高为0.85，优选地为0.55至0.7，尤其为0.6。此外，有利地，侧面角phi的角平分线可与螺钉的中轴线上的垂线围成朝头部方向在2.5°至17.5°的范围中的正角。在螺纹的不对称的设计方案的该界限内能预期螺旋连接的好的性能，因为存在负载侧面的鲁棒的支撑。有利地，螺纹可具有圆形的几何结构。圆形的螺纹几何结构由于在整个周向上伸延的面积覆盖引起高的预紧力传递，这对于螺纹几何结构的例如三叶形(trilobularen)的设计不是这种情况。有利地，杆部可具有带有螺纹的始端的拧入端部并且可在拧入端部处在螺纹的始端之前构造有凸尖头，其长度La至少为螺距P的0.3倍，并且其直径DAS最高为内直径的0.95倍。在此，不携带螺纹线的凸尖头可柱状或锥状通向地构造并且在顶部处倒圆或倒角。通过使用凸尖头可在螺钉引入固定孔中时确保螺钉在拧入时的径向引导，并且避免歪斜或倾斜的拧入。有利地，该螺距可至少为相同公称直径的公制螺纹的导程的1.5倍，优选地至少为1.82倍并且最高为2.5倍。由此可实现顺畅地拧入直至实现头部支承。有利地，该内直径可为相同公称直径的公制螺纹的内直径的0.8倍至0.95倍，优选地为约0.9倍。由此得到相对于公制螺纹更大的可有效使用的轮廓高度。有利地，杆部可具有带有螺纹的始端的拧入端部并且可在拧入端部处在螺纹的始端在0.5至2圈上、优选地在0.6至0.95圈上存在攻区，其具有关于螺纹顶部和负载侧面完整构造的螺纹轮廓。设置具有连续增大的螺纹轮廓的攻区减小了在旋入螺钉时攻入螺纹所用的转矩。有利地，攻区中的螺纹轮廓可从零上升至完整的高度。该增大可尤其连续进行并且引起在母体构件中构造配合螺纹。有利地，螺纹可具有朝头部方向外直径的锥形增大。锥度可在0.5°至3°的范围中。在此，区分了收敛角(即，在在螺钉的二维投影的上缘和下缘处的两条直线之间的角度)和锥角(其为与螺钉的二维投影的中心线平行的平行线和在边缘处的直线之间的角度)。还被称为锥顶角的锥角为收敛角的一半。锥度引起如下情况，在拧入时还在母体构件中的锥形的芯孔的情况下在超过攻丝区域的情况下实现在母体构件中继续成形螺纹。芯孔的设计取决于母体构件的制造方法，不同的材料可同样引起芯孔的不同的几何结构。通过螺纹的锥度实现通常在锥形的芯孔的情况下朝螺纹的头部方向随着拧入深度的增大而变小的侧面覆盖的补偿。附图说明借助附图阐述根据本专利技术的螺钉。其中：图1以侧视图示出了具有头部和螺钉顶部和螺纹的根据本专利技术的螺钉；图2示出了图1的螺钉的朝螺钉顶部看的俯视图；图3详细地示出了图1的螺钉的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直接螺纹连接的成形螺纹的或自攻螺纹的螺钉(1)，具有设有螺纹(2)的杆部(5)，该螺纹具有至少一个不对称的螺纹线(4)，该螺纹线具有多个圈数，其中，所述螺纹(2)具有外直径(Da)、内直径(Dk)和螺距(P)，其中，所述螺纹线(4)具有螺纹侧面(7、8)，该螺纹侧面具有侧面角phi，其中，所述螺纹侧面(7、8)具有负载侧面(7)和相对侧面(8)，它们在螺纹根部(9)中和在螺纹顶部(10)处直接或间接彼此毗连，并且其中，所述负载侧面(7)的侧面角phiL小于所述相对侧面(8)的侧面角phiG，其特征在于，所述的负载侧面(7)的侧面角phiL至少为25°，优选地为25°至35°，尤其为30°，并且所述相对侧面(8)的侧面角phiG至少为40°，优选地为40°至60°，尤其为50°，其中，所述侧面角phi为至少65°至最高95°。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.19 DE 102015222889.41.一种用于直接螺纹连接的成形螺纹的或自攻螺纹的螺钉(1)，具有设有螺纹(2)的杆部(5)，该螺纹具有至少一个不对称的螺纹线(4)，该螺纹线具有多个圈数，其中，所述螺纹(2)具有外直径(Da)、内直径(Dk)和螺距(P)，其中，所述螺纹线(4)具有螺纹侧面(7、8)，该螺纹侧面具有侧面角phi，其中，所述螺纹侧面(7、8)具有负载侧面(7)和相对侧面(8)，它们在螺纹根部(9)中和在螺纹顶部(10)处直接或间接彼此毗连，并且其中，所述负载侧面(7)的侧面角phiL小于所述相对侧面(8)的侧面角phiG，其特征在于，所述的负载侧面(7)的侧面角phiL至少为25°，优选地为25°至35°，尤其为30°，并且所述相对侧面(8)的侧面角phiG至少为40°，优选地为40°至60°，尤其为50°，其中，所述侧面角phi为至少65°至最高95°。2.根据权利要求1所述的螺钉，其特征在于，所述外直径(Da)关于所述螺距(P)之比例Ql=Da/P为3.0至3.6，优选地为3.3至3.4，所述内直径(Dk)关于所述螺距(P)之比例Q2=Dk/P为2.0至2.5，优选地为2.2至2.4。3.根据权利要求1至2中任一项所述的螺钉，其特征在于，所述负载侧面(7)和所述相对侧面(8)在螺纹根部(6)中和/或在螺纹顶部(10)处间接地在构造有过渡区域(11、12)的情况下彼此毗连，该过渡区域带有至少为所述导程P的0.01倍并且最高为所述导程P的0.2倍的纵向伸展。4.根据权利要求3所述的螺钉，其特征在于，在所述螺纹顶部(7)处的过渡区域(12)呈尖棱状，并且具有最高0.15mm的顶部半径Rs。5.根据权利要求3或4所述的螺钉，其特征在于，在所述螺纹根部(9)中的过渡区域(11)具有倒圆部。6.根据权利要求5所述的螺钉，其特征在于，在所述螺纹根部(9)中过渡至所述负载侧面(7)和过渡至所述相对侧面(8)的过渡区域(11)具有不同的半径RgL和RgG，所述半径优选地小于1mm，其中，在所述螺纹根部(9)中所述负载侧面(7)的半径RgL为所述相...

【专利技术属性】
技术研发人员：O安布罗斯，
申请(专利权)人：拜尔·米歇尔斯有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE