[發明專利]用于擰入塑料的螺釘

有效

• 申請號: 201980041366.4
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN112313418B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 邁克爾·阿亨巴赫;拉爾夫·伯克巴赫;沃爾克·迪克曼;弗蘭克·德拉希米特;拉爾夫·赫爾米格;伊里爾·塞利米;斯蒂芬·韋茨;簡·哈克勒;于爾根·貝勒;雷內·格伯
• 申請（專利權）人: 毅結特集團股份有限公司
• 主分類號: F16B25/00
• 分類號: F16B25/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅

本發明涉及用于擰入塑料的螺釘，包括下螺紋部(F)和上螺紋部(T)，下螺紋部比上螺紋部具有更大的直徑和更大的尖端面積。

技術領域

本發明涉及一種螺釘，特別是用于擰入塑料的螺釘。

背景技術

US 5795120 B公開了一種用于插入具有導孔的部件的螺釘。所述螺釘具有成形螺紋區域和承載螺紋區域，所述成形螺釘區域中的螺紋輪廓比所述承載螺紋區域中的螺紋輪廓成成比例地大。

這種設計的缺點是，特別是當螺釘用于塑料材料時，如果螺釘要實現較大的螺距和較小的后傾角，則會對構件產生較大的載荷。

發明內容

本發明的目的是提供一種螺釘，該螺釘以低插入扭矩獲得部件上的低機械負荷同時實現高拔出值。

在現有技術中，螺釘有一個螺釘中心軸、一個驅動件和一個螺紋桿。所述桿部至少有一圈螺紋匝，所述螺紋匝至少部分地沿著螺紋桿以恒定螺距的螺旋線延伸，從而形成具有可變牙型輪廓的主螺紋，主螺紋在其長度具有平均螺紋半徑。牙型輪廓由螺紋在螺旋線截面平面內的橫截面定義，螺釘中心軸位于截面內。螺紋半徑是從螺釘中心軸到螺紋匝的牙型輪廓的最大正交距離。主螺紋具有承載區域和成形區域，在成形區域得到具有成形區域半徑的成形牙型輪廓，在承載區域得到具有承載區域半徑的承載牙型輪廓。

成形牙型輪廓定義為螺紋匝從螺紋桿的自由端開始長度為平均螺紋半徑的三倍的軸向延伸區域內沿螺旋線到到螺旋線的截面的投影，其中螺釘中心軸M位于該截面中。因此，該投影對應于螺紋匝到螺釘中心軸所在在螺旋線的截面上的線性展開投影。這將產生最大程度代表有效成形牙型輪廓的成形牙型輪廓。該成形牙型輪廓與螺釘中心軸具有最大的正交距離，該距離定義了成形區域半徑。

所述成形區域終止于成形牙型輪廓最接近驅動件的最大延展度在平均螺紋半徑的85％的范圍內的螺旋線點，隨后的牙型輪廓再次位于成形牙型輪廓內。

所述承載牙型輪廓定義為螺紋匝在始于距成形區域末端為2/3倍的平均螺紋半徑的軸向距離處并終止于5/3倍的平均螺紋半徑的軸向距離的區域內沿螺旋線到螺旋線的截面上的投影。該區域形成承載區域的至少一部分區域。只要牙型輪廓不超出承載牙型輪廓，它就可以沿著主螺紋向傳動方向進一步延伸。該承載牙型輪廓與螺釘中心軸具有最大的正交距離，該距離定義了承載區域半徑。

這可確保從成形區域到承載區域的過渡區域盡可能短，并且承載區域足夠長，以實現螺釘的基本固定功能。

此外，承載牙型輪廓和成形牙型輪廓彼此匹配，在承載牙型輪廓和成形牙型輪廓至少在從成形區域半徑的85％徑向向外延伸的區域內重疊的情況下，承載牙型輪廓完全位于成形牙型輪廓內。

這確保了可以考慮所形成的內螺紋中的材料回彈并且可以實現低的插入扭矩。

根據本發明，由成形牙型輪廓限定的成形輪廓面大于由承載牙型輪廓限定的承載輪廓面，其中，成形輪廓面從成形牙型輪廓到螺釘中心軸的最大正交距離開始在成形區域半徑的10％的范圍內徑向向內測得，承載輪廓面從承載牙型輪廓到螺釘中心軸的最大正交距離開始在成形區域半徑的10％的范圍內徑向向內測得。

即使是相對較小的側面角，根據本發明的牙型輪廓的這種匹配也可以補償內螺紋中的回彈，確保足夠的側面覆蓋。這樣可以防止對部件材料造成損壞，因為螺釘具有成比例增大的成形區域螺紋。

優選地，成形牙型輪廓和承載牙型輪廓的側面角(α)小于35°。成形輪廓的側面角為180°減去在成形輪廓半徑RF的85％處和成形輪廓半徑RF95％處平行于螺釘軸的截面線構成的梯形的兩個底角之和。基準角是較長梯形基底處的角度，即在85％的剖面線處的角度。

同樣，承載牙型輪廓也使用相同規則來確定側面角，在這種情況下，截面線位于承載輪廓半徑RT的85％處和軸承輪廓半徑RT的95％處。