CN100510434C - 紧固件 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题涉及一种紧固件(10)，如螺栓、钉或销钉，它包括一个杆(11)，在杆的一端设一个尖顶(13)和在与之对置的另一端设一个头部(14)。杆(11)具有一个鼓凸形第一分段(21)，它从尖顶(13)起向头部(14)的方向延伸，以及具有一个第二分段(22)，它朝头部(14)的方向与鼓凸形第一分段(21)连接。此外，在杆(11)上设螺纹型面(15)。为了增大紧固件(11)的固持力，在第二分段(22)上的螺纹型面(15)有恒定的陡的导程以及在50°-74°范围内的螺旋角(β2)。此外，在第一分段(21)内的螺纹型面(15)的导程从第二分段的螺旋角(β2)出发朝尖顶(13)的方向增加，以及在尖顶(13)与第一分段(21)的对置端部(24)之间一半长度(17)处有螺旋角(β1)为至少75°。

Description

紧固件
技术领域
本发明涉及一种紧固件。
背景技术
这种例如钉、螺栓之类钢制的紧固件，在紧固技术中应用于将物体固定在硬的承接材料上，如混凝土、金属或岩石。为此，紧固件有一杆，杆包括一个朝安装方向缩小的尖顶和一个在杆另一端的头部，头部比杆的直径大。击入过程例如借助内燃推动的安装工具通过高速冲击或击入实现。
由DE 101 19 800 A1已知一种紧固件，它有一个头部和一根与之连接的杆，杆在一尖顶处终止。在这里，杆有一个弹道或鼓凸状朝尖顶方向渐缩的第一分段和一个朝头部方向与之连接的第二分段。弹道式第一分段和后续的第二分段至少部分制有设计为滚花(Randrierung)的型面。这种型面增大摩擦并因而加大磨损。
由本发明以其为出发点的US 5,127,785已知一种用于悬挂支架的钉，它有一杆，杆由一个鼓凸状朝尖顶方向收缩的第一分段和一个圆柱形第二分段组成。头部，亦即杆背对尖顶的那一端，有与圆柱形杆段相同的直径。在杆上设一种深切的螺纹型面，它在尖顶之前便结束以及只有部分围绕杆的后部区。在这里，这种螺纹应当用于排出被钉子挤出的材料以及增加在钉与基体之间的摩擦。
这些具有深挖的螺纹槽和中等陡度导程的紧固件的一个缺点是，当例如借助内燃推进的安装工具实施非常迅速的击入运动时，螺纹并未导致钉的旋转，而是如粗锉那样工作，它在击入过程中造成大量磨损。这种磨损减小钉在基体内的固持力。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点和提供一种紧固件，它在硬质材料如混凝土或钢内有良好的固持效果。
根据本发明，提出一种紧固件，它具有一个杆，杆在其一端设一尖顶和在与之对置的另一端设一个头部，以及包括一个鼓凸形第一分段，它从尖顶起向头部的方向延伸、以及包括一个第二分段，它朝头部的方向与鼓凸形第一分段连接、以及包括设在杆上的螺纹型面，其特征为：在第二分段上的螺纹型面具有恒定的、带有在50°至74°范围内的螺旋角的陡的导程，以及在第一分段内螺纹型面的导程从第二分段的螺旋角出发朝尖顶的方向增大，在尖顶与第一分段的对置端部之间的一半长度处具有为至少75°的螺旋角。
因此，处于头部与第一分段之间的第二分段上的螺纹型面有恒定的陡的导程以及在50°至74°的范围内的螺旋角。在与尖顶连接的第一分段内螺纹型面的导程，从第二分段的螺旋角出发朝尖顶的方向增大，在尖顶与第一分段的对置端部之间的一半长度处有螺旋角为至少75°。
通过型面的这种几何结构，使得按本发明的紧固件即使在高的击入速度为>50m/s时(这是在借助内燃推动的安装工具安装时出现的)也能旋入基座内并由此避免增大磨损。确切地说在基体内造成一种螺纹切口，它基于更好的形封闭增强了紧固件在基体内的固持作用。在金属基体内，例如用杆径为4mm的紧固件，在平均击入深度为12mm时，可达到平均固持值为15KN。
有利的是，螺纹型面有至少三个型槽，优选地至少十个型槽。由此改善紧固件的旋转。例如用具有十至十五个型槽的紧固件得到了非常好的结果。
有利地，型槽均匀地分布在杆成型区的圆周上。由此可得到恒定的良好固持值。
此外也有利的是，在第二分段内型槽的型面深度基本上(亦即在加工公差范围内)不变，以及有一个在数值范围为0.04至0.15mm内的值。也就是说，在第二分段内型面深度例如恒定为0.06mm。在与第二分段相连的第一分段内，型槽的型面深度朝尖顶的方向减小以及在0.01与0.15mm之间的范围内。因此，若型面深度例如在第二分段内恒定地为0.06mm，则在第一分段内的型面深度例如从此值0.06mm朝尖顶方向减小到最少为0.01mm。采用这些型面深度可以在紧固件能良好旋转与只造成击入能量最少减小之间找到一种良好的妥协办法。
此外有利的是，在第二分段内型槽的型面宽度基本上(亦即在加工公差范围内)不变，以及有一个在数值范围为0.1与0.8mm之间的值。因此型面宽度或槽宽在第二分段内例如恒定地为0.5mm。有利地，在第一分段内型槽的型面宽度朝尖顶方向减小并在0.8与0.05mm之间的范围内。因此，若型面宽度例如在第二分段内为恒定值0.5mm，则在第一分段内的型面宽度例如从此值0.5mm朝尖顶方向减小到最少为0.2mm。这些型面宽度同样在高的击入速度时增强了紧固件的旋转效果。
附图说明
由下面的说明和附图给出本发明其他优点及措施。在附图中通过一个实施例说明本发明。其中：
图1按本发明的紧固件侧视图；
图2按图1中线II-II的紧固件剖面图；
图3按图1中线III-III的紧固件剖面图。
具体实施方式
图1至3表示设计为钉的紧固件10.此紧固件10有一个头部14、一个与之相连的杆11和一个在杆11的与头部14对置端的尖顶13。杆11有两个分段，即一个鼓凸形第一分段21，它直接与尖顶13相连，以及一个第二分段22，在这里它设计为基本上圆柱形和从第一分段21的与尖顶13对置的那一端部24一直延伸到头部14。在第二分段22的一个与第一分段21相邻的区域上设一个螺纹型面15，它一直延伸到第一分段21。在这里，螺纹型面15在本实施例中有十二个型槽16。螺纹型面15在第二分段22的区域内具有恒定的陡的导程以及螺旋角β2为60°。其中β由tanβ＝Pn/(πd)确定，式中Pn＝螺纹型面的导程以及d＝紧固件10的直径。在第一分段21的区域内，导程和螺旋角β朝尖顶13的方向增大。例如处于第一分段21的端部24与尖顶13之间一半长度17上的一个点处，螺旋角β1大于75°。在本实施例中，型面一直延伸至尖顶，以及在第一分段21面朝尖顶13的前部区23内型面几乎同轴于紧固件10的纵向长度延伸地设置。还应提及，此前部区23也可以设计为没有型面。
在第二分段22的区域内，螺纹型面15的型槽16有恒定的型面深或槽深t为0.06mm，以及恒定的槽宽b为0.5mm，此时第二分段22的直径为4mm。在第一分段21上，型面深或槽深t从在端部24处的0.06mm减小到在尖顶13区域内的0.01mm。槽宽b同样从在端部24的开始的0.5mm减小到在尖顶13区域内的0.2mm。

Claims (8)

1.紧固件，它具有一个杆(11)，杆在其一端设一尖顶(13)和在与之对置的另一端设一个头部(14)，以及包括一个鼓凸形第一分段(21)，它从尖顶(13)起向头部(14)的方向延伸、以及包括一个第二分段(22)，它朝头部(14)的方向与鼓凸形第一分段(21)连接、以及包括设在杆(11)上的螺纹型面(15)，其特征为：在第二分段(22)上的螺纹型面(15)具有恒定的、带有在50°至74°范围内的螺旋角(β2)的陡的导程，以及在第一分段(21)内螺纹型面(15)的导程从第二分段(22)的螺旋角(β2)出发朝尖顶(13)的方向增大，在尖顶(13)与第一分段(21)的对置端部(24)之间的一半长度(17)处具有为至少75°的螺旋角(β1)。
2.按照权利要求1所述的紧固件，其特征为：螺纹型面(15)具有至少三个型槽(16)。
3.按照权利要求1所述的紧固件，其特征为：螺纹型面(15)具有至少十个型槽(16)。
4.按照权利要求2或3所述的紧固件，其特征为：型槽(16)均匀地分布在杆(11)成型区的圆周上。
5.按照权利要求2或3所述的紧固件，其特征为：在第二分段(22)内的型槽(16)的型面深度(t)基本上不变并且具有一个在数值范围为0.04至0.15mm内的值。
6.按照权利要求5所述的紧固件，其特征为：在第一分段(21)内型槽(16)的型面深度(t)朝尖顶(13)的方向减小并且在0.01与0.15mm之间的范围内。
7.按照权利要求2或3所述的紧固件，其特征为：在第二分段(22)内型槽(16)的型面宽度(b)基本上不变并且具有一个在数值范围为0.1与0.8mm之间的值。
8.按照权利要求7所述的紧固件，其特征为；在第一分段(21)内型槽(16)的型面宽度(b)朝尖顶方向减小并且在0.8与0.05mm之间的范围内。
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