專利名稱：木頭和塑料螺釘的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種木頭和塑料螺釘。
背景技術：
木頭螺釘，也包括膠合板螺釘，其用于盡可能容易且快速地擰入工件，同時具有高抗拔性。塑料螺釘被擰進榫釘，在榫釘中形成高度擠壓，從而提供了高度的榫釘抗拔性。
從文獻EP0504782 B1已知一種螺釘，其螺釘尖端區(qū)域的螺紋，同桿部區(qū)域的螺紋相比，具有從略不對稱到對稱的形狀。這種螺釘的特征為，低抗旋轉性，較大的脫離扭矩(stripping torque)和良好的拔出值。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種木頭和塑料螺釘，它能夠被容易地擰入木頭和榫釘中，并且具有良好的拔出值。進一步而言，按照本發(fā)明的螺釘的制造相對簡單。
按照本發(fā)明，其可以實現(xiàn)一種木頭或者塑料螺釘，所述螺釘具有一頭部，一基本為圓柱形的桿部，一尖端和沿桿部一直延伸到尖端區(qū)域的螺紋，所述螺紋包括尖端側面角(flank angle)和頭部側面角，頭部側面角大于尖端側面角，尖端側面角在桿部區(qū)域和尖端區(qū)域保持基本不變，而尖端區(qū)域的頭部側面角大于桿部區(qū)域的頭部側面角。這里所述側面角是由相應的帶有徑向面的側面相對于螺釘中心軸線構成的夾角。與文獻EP0504782 B1相比，本發(fā)明使用了相反的方法，其中螺釘尖端區(qū)域的螺紋實際上比螺釘桿部區(qū)域的螺紋更不對稱。此外，由于尖端側面角在幾乎整個螺紋區(qū)域保持不變，因此使得螺釘的制造相對簡單。不過，尖端區(qū)域中的頭部側面角大于桿部區(qū)域的頭部側面角，也就是，在螺釘的制造過程中，在尖端區(qū)域有更多空間用于材料的轉移，這使得制造過程不是很復雜以保證要求的公差。當在榫釘中擰緊的過程中，側面的幾何形狀提供了增加的位移，從而提高了拔出值。
由試驗結果可知，尖端區(qū)域的頭部側面角應當至少比在桿部區(qū)域的側面角大1.4倍。
按照優(yōu)選實施例，尖端區(qū)域的頭部側面角大約是40°，桿部區(qū)域的頭部側面角大約是25°，尖端側面角優(yōu)選為15°。
當制造螺釘時，側面角不能被制造成一個精確的角度，同樣也不可能在整個螺紋長度上形成一致的側面角。這就是為什么在本文中角度值必須被自動解讀為帶有±3度公差。角度保持基本不變的說明，是指允許在±3度的范圍內變化。
在靠近頭部的部分，螺紋應當向外逐漸變細并帶有銳利的邊緣，以便保持較低的抗旋轉性。在靠近尖端的螺紋部分，側面的具有較不鋒利邊緣的錐體或者鈍形圓頭錐體形成了進入榫釘的不夠強的切削，從而實現(xiàn)良好的擠壓和更高的拔出值。
當螺釘被擰入木材時，螺紋和頭部之間的銑削肋(milling rib)防止螺釘桿部的堵塞。
按照優(yōu)選實施例，銑削肋布置在桿部區(qū)域中，該桿部區(qū)域的外徑大于帶有螺紋的桿部區(qū)域的外徑。這兩個桿部區(qū)域通過臺肩相互毗連在一起。
此外，按照本發(fā)明的木頭和塑料螺釘，如果其在桿部區(qū)域具有介于螺距和螺紋內徑之間的一確定比率，那么這種螺釘則具有非常良好的擰緊特性。這一比率應當在1.3至1.5范圍之間，優(yōu)選在1.3至1.45之間。


本發(fā)明進一步的特征和優(yōu)點將從下列說明和附圖中變得更加直觀。
圖1示出了按照本發(fā)明的木頭和塑料螺釘的放大視圖，并且示出桿部區(qū)域和尖端區(qū)域的螺紋的兩個放大細節(jié)視圖。
具體實施例方式
圖1所示用于擰入實木、膠合板、榫釘等的螺釘由金屬制成，它具有頭部2，基本上被分成三個區(qū)域4，6和8的桿部和尖端區(qū)域10。桿部的區(qū)域4為圓柱形，它既沒有螺紋也沒有任何凸出部。相鄰的桿部區(qū)域6帶有銑削肋12。桿部區(qū)域4和6具有同樣的直徑ds(在區(qū)域6中，直徑ds是內徑)。齒距為p且一直延伸到尖端區(qū)域10的雙頭螺紋14其起點在區(qū)域8中。這里，內徑d2小于直徑ds，從而區(qū)域8和區(qū)域6通過臺肩16互相分隔開。
螺紋14具有一尖端的下側面18和一頭部的上側面20。桿部區(qū)域8中的尖端側面角α和尖端區(qū)域10中的尖端側面角大約相等，約為15°。側面角α是相對于徑向平面R，即和螺釘的中心軸線或者縱向軸線A垂直的平面測量得到的。
頭部側面角沿著螺釘縱向延伸方向發(fā)生改變。在桿部區(qū)域8，頭部側面角β1大約為25°。側面角沿著錐形變細的尖端區(qū)域10發(fā)生變化。在尖端區(qū)域10，側面角β2大約為40°，因此比桿部區(qū)域的側面角大了至少1.4倍。
如上所述，螺紋14是雙頭螺紋。螺紋的兩條螺線(flight)都幾乎一直延伸到螺釘的尖端，并且從軸向方向看去并考慮常規(guī)的制造公差，這兩條螺線都是從大約相同的軸向高度開始的。這可以在圖1中看到，在其左下側的放大視圖中，示例出第一條螺紋的起始位置，第二條螺紋在相對側開始，并且在同一軸向高度偏轉了180°。一直突出到尖端的所述雙頭螺紋能夠導致螺釘在木頭和榫釘中的快速和良好的咬合，并且實現(xiàn)了快速的擰入。該雙頭螺紋一直延伸到頭部的螺紋端。
所述螺釘的另一個重要特性是螺紋側面以不同程度的銳利邊緣終止(run-out)。在靠近頭部的螺紋部分的區(qū)域中，即大約對應于從螺紋上部三分之二到四分之三的區(qū)域，側面18和20向外逐漸變細并具有銳利的邊緣。在下部的三分之一或者四分之一處，即靠近尖端的螺紋部分中，側面18和20逐漸變細并具有不很銳利的邊緣，優(yōu)選為甚至輕微鈍形，它不必同側面角自身相關，但是與螺紋的結構相關。側面尖端甚至可以為圓形或者斷開的側面尖端，其在榫釘中提供了減小了的螺紋切削，從而提供更好的榫釘的擠壓力以及更高的拔出值。尖端區(qū)域更大的側面角β2進一步支持了這一特性。
此外，如圖3所示擁有34°的頂錐角也是值得注目的。所述34°的頂錐角與尖端區(qū)域中的螺紋的內徑相關。不過，在所述螺釘中，如果切線位于頭部側的螺紋端(比較圖1中34°的上部角)，那么頂錐角保持不變。
桿部區(qū)域8中的螺距p和螺紋內徑d2(d1是頭部直徑)的比率應當在1.3到1.5之間，以便為較低的擰緊力矩獲取良好的抗拔性。
權利要求
1.一木頭和塑料螺釘，其具有頭部(2)，一基本為圓柱形的桿部(4，6，8)，一尖端和一沿著桿部(8)一直延伸到尖端區(qū)域(10)的螺紋(14)，該螺紋包含一尖端側面和一頭部側面(18、20)，頭部側面角(β1，β2)大于尖端側面角(α)，并且桿部區(qū)域(8)和尖端區(qū)域(10)中的尖端側面角(α)保持基本不變，而尖端區(qū)域(10)中的頭部側面角(β1，β2)、大于桿部區(qū)域(8)中的尖端側面角。
2.如權利要求1所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，在尖端區(qū)域(10)中，頭部側面角(β2)大于桿部區(qū)域(8)中的頭部側面角至少1.4倍。
3.如權利要求1或2所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，尖端區(qū)域(10)中的頭部側面角(β2)大約為40°。
4.如前述任一權利要求所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，桿部區(qū)域(8)中的頭部側面角(β1)大約為25°。
5.如前述任一權利要求所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，在靠近頭部的部分，螺紋(14)向外逐漸變細并具有銳利的邊緣。
6.如前述任一權利要求所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，在靠近尖端的部分，螺紋(14)以圓頭狀的方式變細或者具有比靠近頭部部分的螺紋更不銳利的邊緣。
7.如前述任一權利要求所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，帶有銑削肋(12)的桿部區(qū)域(6)位于螺紋(14)和頭部(2)之間。
8.如權利要求7所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，帶有銑削肋(12)的桿部區(qū)域(6)通過臺肩(16)鄰接帶有螺紋(14)的桿部區(qū)域(8)。
9.如前述任一權利要求所述的木頭和塑料螺釘，其特征在于，螺紋(14)是雙頭螺紋，其中，兩條螺線都伸出到尖端區(qū)域(10)，并且相對于軸向在大約同樣的高度上開始。
10.如前述任一權利要求所述的木頭螺釘，其特征在于，桿部區(qū)域(8)中螺距(p)和螺紋內徑(d2)的比率在1.3到1.5的范圍內。
全文摘要
一木頭和塑料螺釘，其具有頭部(2)，一基本為圓柱形的桿部(4，6，8)，一尖端和一沿著桿部(8)一直延伸到尖端區(qū)域(10)的螺紋(14)，該螺紋包含一尖端側面和一頭部側面(18，20)，頭部側面角(β1，β2)大于尖端側面角(α)，并且桿部區(qū)域(8)和尖端區(qū)域(10)中的尖端側面角(α)保持基本不變，而尖端區(qū)域(10)中的頭部側面角(β1，β2)則大于桿部區(qū)域(8)中的尖端側面角。
文檔編號F16B33/02GK1957183SQ200680000273
公開日2007年5月2日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權日2005年4月22日
發(fā)明者E·倫格, R·勒夫勒 申請人:貝爾納有限公司