具有塑料支撑件和塑料螺纹件的接合组件制造技术

一种由塑料形成的、接合组件的螺纹件，包括：唯一形成的螺纹轮廓，该轮廓具有较小的轮廓角度，该角度为３０度到５０度；及圆形牙顶，它具有相对较大的弯曲半径。位于螺纹圈之间的间隙的容积大于螺纹的体积。为了提供螺纹轮廓的特殊切割几何形状，因此螺纹件包括若干角度区，这些角度区相对于相互沿着径向偏离，以致邻近的角度区提供了切割刃。此外，本发明专利技术公开了用来制造这种接合组件的工具和方法。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有由塑料形成的支撑件和由塑料形成的螺纹件的接合组件。螺纹件被拧入到支撑件的安装孔中，并且包括芯和外螺纹，该外螺纹在拧入到支撑件的安装孔中时在支撑件的安装孔内形成了埋头螺纹。此外，本专利技术涉及一种形成为这种接合组件的螺钉或者螺纹套的螺纹件及一种制造接合组件的工具和方法。
技术介绍
例如在DE4227272A1、DE4227274C2和DE2317736中公开了具有塑料支撑件和塑料螺纹件的这种接合组件，其中该塑料支撑件和塑料螺纹件形成为具有自攻丝外螺纹的螺钉或者螺纹套。这些接合组件的螺纹件通常设置有特殊设计的螺纹轮廓，以使它们执行自攻丝功能。例如，DE4227272A1公开了一种具有所谓圆形轮廓的螺纹件，其中轴向横截面中的螺纹是圆形轮廓，螺纹圈(revolution)沿着轴向相互隔开一个较小的间隔。DE4227274C2公开了一种螺纹套，该螺纹套具有外螺纹，该外螺纹的高度沿着螺纹方向从最小值增大到最大值，从而在螺纹高度的最大值时提供台阶，该台阶用来起着脱开锁的作用。在这种情况下，该螺纹形成为“三角形螺纹”。DE3201846A1和DE9115162U1公开了一种自攻丝螺纹件，该螺纹件具有这样轮廓的螺纹，该轮廓尤其设计来执行自攻丝功能。但是，这些螺纹件不是由塑料形成。DE2317736公开了一种由塑料形成的自攻丝螺钉或者螺栓，该螺钉或者螺栓具有纵向延伸的槽，从而在每个螺纹圈中提供一对沿径向相反的切割刃，这些切割刃在螺纹工作中起作用，从而在螺钉或者螺栓通过螺纹拧入到安装孔中时把内螺纹切割到支撑件的安装孔中。在实践中使用由塑料形成的自攻丝螺纹件时，希望进一步进行改进。由塑料形成的现有技术螺纹件的一个缺点是，它们通常只适合于由一种具体塑料形成的支撑件，同时它们不适合于大量的其它塑料。常常地，螺纹件的自攻丝质量较差。在形成螺纹期间，由于开槽和/或夹紧作用，对螺纹件和接合组件的强度和负荷能力产生了不利影响。此外，螺纹件的抗变形性和稳定性不总是另人满意的。最后，即使螺纹扭矩较小，但是应该确保最大安全性以防螺纹件意外地与支撑件的安装孔脱开。
技术实现思路
现有技术的上面缺点和缺陷通过本专利技术可以得到克服。具体地说，本专利技术的主要目的是提供一种接合组件、一种形成为螺钉或者螺纹套的螺纹件和一种制造这种接合组件的工具和方法，它们使得接合组件和螺纹件的螺纹形成、机械强度、负荷能力、抗变形性和防止意外脱开的安全性达到最佳化。根据本专利技术的一个方面，螺纹件的外螺纹具有如权利要求1所述的特殊螺纹轮廓，同时这种轮廓的特殊实施例限定在权利要求2-6中。如权利要求7和8所限定的，外螺纹部分可以形成为细纹或者多头螺纹。根据本专利技术的另一个方面，螺纹件的外螺纹具有如权利要求9所限定的特殊切割几何形状。切割几何形状的具体实施例记载在权利要求10-14中。螺纹件的外螺纹的进一步细节记载在权利要求15-17中。优选的是，螺纹件具有自由端，该自由端设置有如权利要求18-22所限定的特殊顶部区域。当螺纹件是螺钉或者螺栓时，位于轴和其头部之间的过渡区域以如权利要求23-27所述的特殊方式进行设计。作为替换方式，螺纹件可以是如权利要求28和29所限定的螺纹套。如权利要求32和33所限定的特殊工具优选地被用来把螺纹套拧入到支撑件的安装孔中。根据本专利技术的另一个方面，螺纹件和支撑件的塑料相互适合，并且如权利要求30和31所限定那样进行选择。制造这种特殊设计的接合组件的方法记载在权利要求36和37中。如上面不证自明的那样，除了接合组件、工具及制造接合组件的方法之外，本专利技术还涉及一种螺纹件本身，该螺纹件可以是如权利要求34和35所限定的螺钉(螺栓)或者螺纹套。附图说明在下面参照附图来描述本专利技术的其它特征和细节。在这些附图中图1是具有一半螺纹件(该螺纹件形成为螺钉)的接合组件的横部视图；图2是本专利技术螺钉的局部截开的侧正视图；图3是图2的螺钉的透视图；图4是图2的螺钉的端视图；图5是与图2相类似的、本专利技术螺钉的另一个实施例的视图；图6是图5的螺钉的透视图；图7是本专利技术螺纹套的局部截开的侧正视图；图8是图7的螺纹套的横剖视图；图9是本专利技术螺纹套的另一个实施例的纵向横剖视图；图10是图9的螺纹套的横剖视图；图11是本专利技术螺纹套的另一个实施例的侧正视图；图12是图11的螺纹套的横剖视图；图13是本专利技术螺纹件的螺纹轮廓的实施例A的剖视图；图14是图13的螺纹轮廓的放大比例的剖视图；图15是与图13相类似的、螺纹轮廓的另一个实施例B的剖视图；图16是与图14相同类似、图15的螺纹轮廓的剖视图；图17是本专利技术螺钉的实施例A的横截面，它示出了切割几何形状；图18是与图17相类似的、本专利技术螺钉的实施例B的剖视图；图19是本专利技术螺钉的实施例A的顶部区域的局部剖开的侧正视图；图20是沿着图19的箭头I-I方向截取的横剖视图； 图21是与图19相类似的、本专利技术螺钉的实施例B的侧正视图；图22是位于轴和本专利技术螺钉的头部之间的过渡区域的纵向剖视图；图23是沿着图22的箭头II-II方向所截取的横剖视图；图24是用来制造螺纹套和支撑件的接合组件的工具的局部剖开的侧正视图；图25是与图24相类似的、用来制造螺纹套和支撑件的接合组件的工具的另一个实施例的侧正视图。具体实施例方式图1示出了接合组件1，该组件包括由塑料形成的支撑件2和形成为螺钉或者螺栓4的螺纹件，该螺纹件也由塑料形成。在所示出的实施例中，接合组件1是螺纹接头，其中螺钉或者螺栓4在支撑件2和另一个结构件3之间提供夹紧连接。但是，如果螺纹件是螺纹套6(图7-12)，那么接合组件只由螺纹套和支撑件2形成。螺钉或者螺栓4包括轴，它包括实芯8和外螺纹部分10，其中外螺纹部分10包括单头螺纹11；头部12；过渡区域14，它位于轴和头部12之间；驱动装置16；和顶部区域18，它位于远离头部12的芯8的端部上。图1示出了在螺钉4通过螺纹拧入到支撑件2的安装孔20之前位于左手侧上的接合组件和在螺钉4通过螺纹拧入到安装孔20之后位于右手侧上的接合组件。如图所示，在螺钉4通过螺纹拧入到其中之前，安装孔20是光滑的圆柱形。螺钉4的螺纹11如此设计，以致它进行自攻丝或者形成螺纹，因此当螺钉4通过螺纹拧入到安装孔20中时，螺纹11在安装孔20内形成了内部螺纹26，这些在下面将更加详细地进行解释。此外，如图1所看到的一样，支撑件2具有扩孔22，该扩孔22的直径D2稍稍大于安装孔20的直径D1，并且基本上与外螺纹11的大直径相类似。结构件3具有穿孔24，该穿孔24的直径D3稍稍大于直径D1和D2。图2-6所示出的螺钉4A和4B与图1中的螺钉不同之处只在于它们的头部，对于螺钉4A和4B而言，它们的头部是具有外部和内部驱动装置16的多功能头部。驱动装置可以是任何类型和结构。在所示出的实施例中，外部驱动装置是具有法兰邻接件的六角形，同时内部驱动装置是内部辐射(radiussed)的六角形；作为替换方式，例如它可以是十字形槽。螺钉4A和4B的螺纹轮廓相互不相同，这些下面将更加详细地解释。如上面已经解释的一样，本专利技术涉及各种各样的接合组件，它包括螺纹轮廓、螺钉或者螺纹套的切割几何形状和顶部区域、位于轴和螺钉的头部之间的过渡区域、螺钉或者螺纹套和支撑件的材料、用来把螺纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合组件，它包括：支撑件（２），它由塑料形成；所述支撑件具有安装孔（２０），该安装孔由孔壁限定出；及螺纹件（４；６），它由塑料形成，所述螺纹件包括芯（８）和外螺纹部分（１０），在螺纹件拧入到支撑件（２）的所述安装 孔（２０）的壁中时，该外螺纹部分在所述安装孔（２０）内通过切割和／或变形操纵形成内螺纹部分（２６）；所述螺纹件（４；６）的所述外螺纹部分（１０）包括螺纹（１１），该螺纹延伸若干圈并且在轴向横截面中具有这样的轮廓：该轮廓具有直螺纹面（ ３０），这些直螺纹面借助圆形牙顶３１来接合；所述螺纹件（４；６）的芯（８）在螺纹（１１）的圈之间具有圆柱形外表面（３２），该外表面在轴向横截面中借助圆形拐角（２１）接合到螺纹（１１）的螺纹面（３０）上；及　螺纹（１１）的这些 圈在它们之间限定出螺旋形间隙，该间隙的容积大于螺纹（１１）的体积。

【技术特征摘要】
DE 2004-4-30 102004021484.01.一种接合组件，它包括支撑件(2)，它由塑料形成；所述支撑件具有安装孔(20)，该安装孔由孔壁限定出；及螺纹件(4；6)，它由塑料形成，所述螺纹件包括芯(8)和外螺纹部分(10)，在螺纹件拧入到支撑件(2)的所述安装孔(20)的壁中时，该外螺纹部分在所述安装孔(20)内通过切割和/或变形操纵形成内螺纹部分(26)；所述螺纹件(4；6)的所述外螺纹部分(10)包括螺纹(11)，该螺纹延伸若干圈并且在轴向横截面中具有这样的轮廓该轮廓具有直螺纹面(30)，这些直螺纹面借助圆形牙顶31来接合；所述螺纹件(4；6)的芯(8)在螺纹(11)的圈之间具有圆柱形外表面(32)，该外表面在轴向横截面中借助圆形拐角(21)接合到螺纹(11)的螺纹面(30)上；及螺纹(11)的这些圈在它们之间限定出螺旋形间隙，该间隙的容积大于螺纹(11)的体积。2.如权利要求1所述的接合组件，其特征在于，螺纹(11)的螺纹面(30)具有30度到50度的轮廓角度(α)，优选为大约40度。3.如权利要求1所述的接合组件，该组件用于支撑件(2)，该支撑件的材料基本上需要切割操作来形成所述内螺纹部分(26)，其特征在于，所述外螺纹部分(10A)的所述螺纹(11)的轮廓定义如下P＝(0.16-0.9)DAZ＝(0.15-0.5)PR1＝(0.4-0.7)ZR2＝(0.5-0.5)Z其中，P是螺纹(11)的间距，Z是螺纹(11)的轮廓高度，R1是圆形牙顶(31)的弯曲半径，R2是位于芯(8)的所述圆柱形外表面(32)和螺纹(11)的螺纹面(30)之间的圆形拐角(33)的弯曲半径，及DA是螺纹(11)的大直径。4.如权利要求3所述的接合组件，其特征在于，P、Z、R1和R2具有下面优选值P＝0.25DAZ＝0.38PR1＝0.6ZR2＝0.35Z。5.如权利要求1所述的接合组件，该组件用于支撑件(2)，该支撑件的材料基本上需要变形操作来形成所述内螺纹部分(26)，其特征在于，外螺纹部分(10B)的螺纹(11)的轮廓定义如下P＝(0.25-0.9)DAZ＝(0.35-0.65)PR1＝(0.25-0.5)ZR2＝(0.25-0.5)Z其中，P是螺纹(11)的间距，Z是螺纹(11)的轮廓高度，R1是圆形牙顶(31)的弯曲半径，R2是位于芯(8)的所述圆柱形外表面(32)和螺纹(11)的螺纹面(30)之间的圆形拐角(33)的弯曲半径，及DA是螺纹(11)的大直径。6.如权利要求5所述的接合组件，其特征在于，P、Z、R1和R2具有下面优选值P＝0.33DAZ＝0.55PR1＝0.3ZR2＝0.3Z。7.如权利要求1所述的接合组件，其特征在于，螺纹(11)的轮廓限定在权利要求4或者权利要求6中限定，同时具有增大的大直径DA和减小的直径比P/DA，从而提供了细纹。8.如权利要求3或者5所述的接合组件，其特征在于，所述外螺纹部分(10)包括若干具有增大直径比P/DA的螺纹。9.一种接合组件，它包括支撑件(2)，它由塑料形成；所述支撑件具有安装孔(20)，该安装孔由孔壁限定出；及螺纹件(4；6)，它由塑料形成，并且具有中心轴线(M)，所述螺纹件包括芯(8)和外螺纹部分(10)，在螺纹件拧入到支撑件(2)的所述安装孔(20)的壁中时，该外螺纹部分在所述安装孔(20)内通过切割和/或变形操作形成内螺纹部分(26)；所述螺纹件(4；6)包括若干角度区(34a，34b)，这些角度区在径向平面上具有弧形边缘，这些弧形边缘使弯曲中心(Ma、Mb)相对于所述中心轴线(M)进行径向偏移，以致邻近的角度区在它们的边缘上借助台阶来偏离，从而提供切割刃(36)，以在所述螺纹件通过螺纹拧入到支撑件的安装孔中时执行切割操作。10.如权利要求9所述的接合组件，其特征在于，角度区(34a、34b)的螺纹(11)的所述弧形边缘和在螺纹件的中心轴线(M)上具有中心的假想限定圆(K)包括间隙角(β)。11.如权利要求10所述的接合组件，其特征在于，所述间隙角(β)是0.5度到5度，优选为0.5度到2度，尤其是1度。12.如权利要求9所述的接合组件，其特征在于，角度区(34a、34b)的弧形边缘的弯曲中心(Ma、Mb)沿着相反的径向偏向螺纹件(4；6)的中心轴线(M)一个量X，X量如下X＝0.10mm，DNenn≤8mmX＝0.15mm，DNenn＞8mm和DNenn≤12mmX＝0.20mm，DNenn＞12mm其中，DNenn是角度区(34a、34b)的螺纹(11)的弧形边缘的弯曲半径(R)的两倍。13.如权利要求9所述的接合组件，该组件用于支撑件(2)，该支撑件的材料主要需要切割操作来形成所述内螺纹部分(26)，其特征在于，角度区(34a、34b)的螺纹(11)每个设置有薄片槽(38)，该槽沿着螺纹件(4；6)的长度进行延伸，并且布置成拉长相关的一个所述切割刃(36)。14.如权利要求9所述的接合组件，该组件用于支撑件(2)，该支撑件的材料主要需要变形操作来形成所述内螺纹部分(26)，其特征在于，角度区(34a、34b)的螺纹(11)不包括任何薄片槽。15.如权利要求1或者9所述的接合组件，其特征在于，支撑件(2)的安装孔(20)具有埋头孔(22)，该埋头孔的直径(D2)至少与螺纹件(4；6)的螺纹(11)的大直径(DA)一样大。16.如权利要求1或者9所述的接合组件，其特征在于，螺纹件(4；6)的螺纹(11)具有引导角，该引导角小于螺纹件(4；6)和支撑件(2)的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R聚森巴赫，
申请(专利权)人：伯尔霍夫连接技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]