CN106415029A - 螺钉及具有倒角的驱动部件 - Google Patents

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Abstract

一种用于引入地下的螺钉(100)，包括螺钉轴(102)和螺钉头(104)，螺钉头与螺钉轴(102)邻接，其中驱动件(106)形成用于通过驱动部件(600)旋转驱动螺钉(100)，其中驱动件(106)在所述螺钉的外侧包括中空翼部(108)，中空翼部具有圆形中空核(110)和沿圆周设置的中空翼(112)；其中驱动件(100)在螺钉的内侧包括中空凹陷部(114)，其中位于中空翼部(108)与中空凹陷部(114)之间的过渡处的驱动件(100)包括倒角部分(116)，倒角部分的外表面(118)相对于中空翼部(108)的外表面(120)以及中空凹陷部(114)的外表面(122)成角度。

Description

螺钉及具有倒角的驱动部件
本发明涉及螺钉、驱动部件、用于将螺钉引入地下的装置和方法。
常规的螺钉和固定部件分别从DE 69308484 T2、US 6,951,158、EP 0,933,538 A1、DE 4244989 C2和EP 0,488,541 A1中已知。
根据US 4,464,957，当驱动部件的组件在固定部件的凹陷轮廓上作用时，翼面仅作用在驱动部件的斜截面中。
EP0,524,617A1公开了一种螺钉，其包含用于其驱动件的凹陷，该驱动件包括偏离圆形的外轮廓。在凹陷的径向内部区域和/或径向外部区域中，侧壁由位于锥面上的单个表面形成。
具体地，商业上通用的具有所谓AW-驱动的螺钉形成为具有六个周向分布翼部的内六角形，此外由终止于驱动件底部的内六角形的内直径处的截锥穿透。
尽管现有技术已知的螺钉已被证明是有效的，在某些情况下的重负载或不利的周围环境中这些螺钉可能易于出现不良断裂或剪切断。关于上述通过驱动部件如钻头引导且集中的螺钉能力仍有进一步改进的余地。
本发明的目的是提供具有关于待引导和集中的螺钉能力的良好性能的螺钉及相关驱动部件，并且提供了螺钉的螺钉头的可靠保护和抵抗剪切的驱动部件。
该目的通过具有根据专利独立权利要求的特征的主题来实现。在从属权利要求中示出了其它实施方式。
根据本发明的实施方式，提供了用于引入地下的(例如由金属制成的)螺钉，其中螺钉包括螺钉轴和螺钉头，该螺钉头与螺钉轴(直接地，即无需中间部件；或者间接地，即通过位于螺钉轴与螺钉头之间的一个或多个中间部件)邻接，其中螺钉头驱动件(具体形成为腔体，其通过螺钉头的壁界定，并且其中相应形成的用于旋转驱动螺钉的驱动部件可形式锁定接合，以便将来自旋转驱动部件的扭矩传递至螺钉)被形成用于通过驱动部件旋转驱动螺钉，其中驱动件在螺钉的外侧(特别地，直接邻接螺钉的外部并过渡至螺钉的外部)包括中空翼部，中空翼部具有圆形中空核和沿圆周(特别地使得中空翼非限制性地调节虚拟圆形中空核上的圆周轮廓)设置的中空翼，其中驱动件在螺钉的内侧(特别地形成螺钉头中的驱动件的底部)包括中空凹陷部(其特别地可形成为中空锥形部)，其中位于中空翼部与中空凹陷部之间的过渡处的驱动件包括倒角部分(完全圆周地或至少部分圆周地围绕倒角的部分，更特别地，在剖面中，中空翼部与中空凹陷部之间的过渡的平坦部分)，倒角部分的外表面相对于中空翼部(特别地相对于螺钉轴向内)的外表面以及中空凹陷部(特别地相对于螺钉轴向外)的外表面分别成角度且倾斜。
根据本发明的另一实施方式，提供了用于旋转驱动螺钉(特别是具有上述特征的用于引入地下的螺钉)的驱动部件(例如至少部分由金属制成)，其中驱动部件包括翼部，该翼部具有圆形核和沿圆周(特别地使得翼部非限制性地调节虚拟圆形核上的圆周轮廓)设置的翼，位于端部侧的凹陷部(特别地锥形部)，以及位于翼部与凹陷部之间的过渡处(轴向方向)的倒角部分(特别地，完全圆周地或至少部分圆周地围绕倒角的部分，更特别地，在剖面中，中空翼部与中空凹陷部之间的过渡的平坦部分)，其中倒角部分的外表面相对于翼部的外表面(特别地相对于驱动部件的旋转轴线向内)以及相对于凹陷部的外表面(特别地，相对于驱动部件的旋转轴线向内)成角度。
根据本发明的又一实施方式，提供了用于将螺钉引入地下的装置，其中该装置包括具有上述特征的螺钉，以及具有上述特征的用于旋转驱动螺钉以将螺钉引入地下的驱动部件(其中驱动部件和螺钉的驱动件可形成具有相对于彼此基本相反的形式，并且除了分别因为技术原因导致的空隙以及因为制造导致的容差之外，可包括基本相同的尺寸)。
根据本发明的又一实施方式，提供了用于通过具有上述特征的驱动部件将具体上述特征的螺钉引入地下的方法，其中在该方法中，螺钉的中空翼部的中空翼与驱动部件的翼部的翼接合，螺钉的倒角部分中的中空翼的延伸部分与驱动部件的倒角部分的翼的延伸部分接合，以及通过驱动部件旋转驱动螺钉。
在本申请的上下文中，术语“翼”分别指示在螺钉的驱动件和用于旋转驱动螺钉的相应驱动部件的其他圆形剖面处的每个轮廓、每个形状特征、每个侧面轮廓和每个结构不连续性，其分别形成(驱动部件的)外轮廓和(螺钉头的驱动件的)内轮廓，其分别偏离于圆形形式和圆柱形形式。这种翼可分别形成为至少部分圆形(例如半圆形)和/或至少部分有角(例如多角形)的突起和缺口，并且可围绕圆周对称地或不对称地设置，特别为彼此等距。例如，驱动件的两个相对中空翼可形成纵向缝隙，彼此相对地成对的四个中空翼可形成交叉缝隙，或者六个圆周分布的且至少部分圆形的中空翼可形成内六角形。相应地，驱动部件的两个相对翼可形成狭缝形状的纵向体，四个相对翼可形成交叉体，或者六个圆周分布的且至少部分圆形翼可形成内六角形体。
根据本发明的实施方式，通过在异形(profiled)中空翼与优选非异形的中空凹陷之间的界面处提供倒角，能够提供翼轮廓，其分别在螺钉的轴向方向中特别地为长形和狭长的，而因此无需假设中空翼的核直径为非常大的尺寸。通过在轴向方向中为狭长的翼轮廓，当接合在螺钉的驱动件中时，可阻止相应形成的驱动部件的不期望的倾斜，由此可确保当通过驱动部件引入地下时，螺钉的适当引导和集中。通过分别保持中空翼的有限核直径并且通过阻止过大的尺寸，并且还因为驱动件的上述配置，可维持螺钉的在驱动件与螺钉头外侧之间的充分大的剩余底部厚度，而且当通过驱动部件致动时螺钉对于不期望的剪切的趋势非常低。同时，可从驱动部件到螺钉传递大扭矩。
在下文中，描述了螺钉、驱动部件、方法和装置的附加示例性实施方式。
根据示例性实施方式，在驱动件处，处于螺钉外侧处的中空翼部可在外侧处包括圆柱形并且在内侧处包括截锥形，倒角部分可分别在外侧和内侧处包括截锥形，中空凹陷部可仅包括圆锥形。以相应的方式，在驱动部件处，翼部可在外侧处包括圆柱形，在内侧处包括截锥形，倒角部分可分别在外侧和内侧处包括截锥形，以及中空凹陷部可仅包括圆锥形。具体地，在驱动件的倒角部分处(并且在驱动部件的倒角部分处)，两个截锥的较小直径可相等，使得非限制性地在一定位置处径向地位于相同高度上。已经证明这种设计在高度稳健性上获得极好的扭矩传递并且获得稳固夹持。
根据螺钉的示例性实施方式，中空翼部的延伸部分可延伸到倒角部分内。以相应的方式，在驱动部件处，翼部的延伸部分可延伸到倒角部分内。非限制性地，根据本发明，由此径向碰撞的轴向长度可分别增大超过中空翼部和翼部。因此，螺钉可被设置为充分可引导的，并且同时被保护抵抗剪切。
根据螺钉的示例性实施方式，中空凹陷部(特别被形成为中空锥形部)可不具有中空翼。以相应的方式，在驱动部件处，凹陷部(特别被形成为锥形部)可不具有翼。因此，在中空凹陷部内，内表面可不具有立面，并且在凹陷部中，外表面可不具有立面且光滑。因此，还可阻止驱动部件底部与驱动件底部之间的不期望的接触，并且由此可确保通过驱动部件对被保证抵抗倾斜的螺钉的引导。
根据螺钉的示例性实施方式，中空翼可沿着螺钉轴线(从中空翼部在螺钉外侧处的端部直至倒角部分的起始处)具有恒定且一致的外直径。以相应的方式，在驱动部件处，翼部可沿着驱动部件的旋转轴线(从翼部的在旋转操作期间远离螺钉的驱动件的端部直至倒角部分的起始处)具有恒定且一致的外直径。因此，通过在中空翼与翼之间在轴向方向上提供一致大的接触表面，确保从翼到螺钉的邻接中空翼部的异形壁的有效力传递。
根据螺钉的示例性实施方式，中空翼部的中空核可以朝向驱动件的底部(特别地圆锥形)逐渐变细。以相应的方式，在驱动部件处，翼部的核可以朝向凹陷部(特别地圆锥形)逐渐变细。这种圆锥形逐渐变细分别确保了在插入螺钉头的驱动件内时，驱动部件分别自动的自集中和自引导。
根据螺钉的示例性实施方式，从倒角部分(并且分别从倒角部分的轴向变细的部分的包迹)推出的圆锥形的张开角可大于从中空翼部(并且分别从中空翼部的轴向变细的部分的包迹)推出的圆锥形的张开角。以相应的方式，在驱动部件处，从倒角部分(并且分别从倒角部分的轴向变细的部分的包迹)推出的圆锥形的张开角可大于从翼部(并且分别从翼部的轴向变细的部分的包迹)推出的圆锥形的张开角。当中空翼部的中空核朝向螺钉的内部逐渐变细时，其可(不管中空翼部和翼部停止变细的设计)被称为中空截锥形，并且可为该形状分配相应的圆锥。根据示例性实施方式，中空凹陷部的被形成为中空锥形部的张开角大于圆锥的从螺钉的倒角部分推出的张开角。以相应的方式，在驱动部件处，凹陷部的被形成为圆锥部的张开角大于圆锥的从驱动部件的倒角部分推出的张开角。非限制性地，因此中空翼部的区域中的圆锥斜坡可比倒角部分的区域中的更陡(并且更靠近螺钉轴线)，并且同时，在倒角部分的区域比在中空锥形部中更陡(并且更靠近螺钉轴线)。由此，能够实现驱动件中壁斜坡的真正阶梯状且平缓的适应。同样适用于驱动部件中单个部件的斜坡的适应性。
根据螺钉的示例性实施方式，倒角部分(以及分别地，倒角部分的外表面的轴向变细部分)的外表面可位于圆锥形上，该圆锥形具有约50度至约130度范围内的张开角，特别地具有约60度至约120度范围内的张开角，更特别地具有约80度至约100度范围内的张开角。特别地，在驱动件处约为90度的倒角张开角(其对应于相对于螺钉轴线约45度的倒角)已被证明尤其有利。以相应的方式，在驱动部件处，倒角部分的外表面(以及倒角部分的外表面的轴向变细部分)可位于圆锥形上，该圆锥形具有约50度至约130度范围内的张开角，特别地具有约60度至约120度范围内的张开角，更特别地具有约80度至约100度范围内的张开角。特别地，在驱动部件处约为90度的倒角张开角(其对应于相对于驱动部件的旋转轴线约45度的倒角)已被证明尤其有利。因此，通过驱动件的设置有中空翼的部分的充分大的轴向长度，能够产生从驱动部件到螺钉的较高的且可再生的力传递而不会使得螺钉机械过载。
根据螺钉的示例性实施方式，中空锥形部的张开角可在约100度至约170度的范围内，特别地在约110度至约170度的范围内，更特别地在约130度至约150度的范围内。以相应的方式，在驱动部件处，锥形部的张开角可在约100度至约170度的范围内，特别地在约110度至约170度的范围内，更特别地在约130度至约150度的范围内。相应的约140度的角度已被证明为尤其有利。通过在具有充分大的张开角的底部的一侧形成锥形部，驱动件的底部与螺钉头的外侧之间的剩余底部厚度可保持如此大，以使得当旋转致动时可靠地避免了螺钉断裂。
根据螺钉的示例性实施方式，中空翼外直径(由此在中空翼的相对于螺钉轴线具有最大距离的位置处的直径)与中空翼内直径(由此在中空翼相对于螺钉轴线具有最小距离的位置处的直径)的比例可大于约1.42，特别大于约1.44，更特别地处于约1.43至约1.6之间的范围内。以相应的方式，在驱动部件处，翼外直径(由此在翼的相对于驱动部件的旋转轴线具有最大距离的位置处的直径)与翼内直径(由此在翼相对于驱动部件的旋转轴线具有最小距离的位置处的直径)的比例可大于约1.42，特别大于约1.44，更特别地处于约1.43至约1.6之间的范围内。所提及的比例优选大于1.40，以便额外地改进中大扭矩传递处的引导性能和集中性能。
根据螺钉的示例性实施方式，在中空翼的一个或多个的径向最内部分处，形成相应的翼边缘(由此在翼路线中具有斜坡的突变的位置)。以相应的方式，在驱动部件处，在翼的至少一部分的径向最内部分处可形成相应的翼边缘，其中该翼边缘特别地由两个表面部分形成，该两个表面部分彼此抵靠并在边界区域没有曲率，更特别地具有在约120度至约160度范围之间的翼边缘角。相比于在径向最内部分处的中空翼/翼的完全圆设计，通过在具有优选钝角(例如在120度至160度范围内)的两个(至少部分线性)的线的交叉处形成翼边缘，可提升翼扩展，以便设计翼外直径相对于翼核直径的充分大的比例。由此，可使得驱动部件在驱动件的底部处不期望的剪切更不可能，这种不期望的剪切会导致通过引导部件对螺钉引导的干扰。
根据螺钉的示例性实施方式，可沿着圆周设置六个翼(可替换地，例如沿着圆周设置四个或八个翼也是可能的)。以相应的方式，在驱动部件处，可沿着圆周设置六个翼。在驱动件的外侧处和驱动部件的相应位置处由此得到的形式可对应于例如内六角形和几何形状。
根据螺钉的示例性实施方式，螺钉头可以为埋头(counter sunkhead)。有利地，当将螺钉头形成为埋头时，埋头的外表面的张开角可形成为使得其与圆锥形的被分配至螺钉的倒角部分的张开角偏离优选小于10度，进一步优选小于5度。因此，可避免螺钉的剩余底部厚度的不期望的广泛减少，因此可提供防断裂的螺钉。
根据示例性实施方式，螺钉特别为木螺钉或金属钻螺钉，螺钉可配置为自钻(即，无需预先钻孔将孔钻入地下)和/或自切式(即，通过或不通过预先钻孔将螺纹切入地下)螺钉。特别地，在这种螺钉中，与待引导和集中能力有关的需求以及与高压力下抵抗剪切的保护有关的需求分别在自钻和自切期间起作用，是尤其重要的，并且创造性措施因此尤其有效。
根据示例性实施方式，驱动部件可配制为钻头。钻头具体指示无需用于某一螺钉头轮廓的把手的可交换螺丝刀翼。例如六角形容纳空间可形成为使得其可形式锁定地插入相应形成的钻头保持件中(例如，螺丝刀的机头或电池供电的螺丝刀)。
根据另一示例性实施方式，驱动部件可配置为扳手。扳手可以是用于拧紧或拧松具有适配驱动件轮廓的螺钉的手工具(例如大致为L形)。这种扳手可被装配在螺钉的驱动件轮廓上，并且可在旋转方向上致动。
根据另一示例性实施方式，驱动部件可配置为螺丝起子，其具有可通过用户旋转致动的机头，该机头与翼部段邻接。这种螺丝起子可以是具有某一头部形状的工具，螺钉通过其被分别拧到地下和材料中，或者从地下和材料中拧出。
根据示例性实施方式，螺钉和驱动部件可彼此适应，使得当将驱动部件接合到螺钉的驱动件内时，中空凹陷部的边界壁的直接接触可通过凹陷部来实现。例如，在旋转操作期间，仅中空翼部段和翼部段处的螺钉头壁彼此接触，并且螺钉的倒角部分和驱动部件的倒角部分处的彼此接触，而非中空凹陷部和凹陷部的边界壁。因此，例如可总是保持驱动部件的尖部和螺钉的驱动件的底部之间的最小距离(例如0.2mm直至0.4mm)。通过这种措施避免的接触会消极地损害由驱动部件对螺钉的引导。
所描述的用于形成用于螺钉的驱动件的架构与各种类型的螺钉和各种形式的螺钉头相配。作为螺钉，可使用这种在螺钉轴处具有全螺纹或部分螺纹的螺钉或者也可使用钻孔螺钉。创造性架构也有利地用于自钻式螺钉，因为在这种情况下，在插入期间可靠的引导和集中是非常重要的。对于创造性螺钉的头形式，可使用埋头螺钉和具有类似Würth公司的AMO螺钉的头形式。可引入螺钉的可能地下是木头、石头、混凝土、金属等。
根据示例性实施方式，因此，非限制性地，驱动件和驱动部件各自的中心部分可以是狭长的，可附接(例如45度)的倒角，并且由此可分别实现翼和中空翼的轴向拉伸。而且，翼和中空翼各自的径向扩展是可能的。凹陷的两翼和端部各自可设置有例如140度的角度，以便建立与内六角形钻头的相配性。
而且，前部轮廓的例如具有0.1mm至0.4mm范围内半径的圆形是有利的，由此可增加用于制造螺钉的挤压冲头的寿命量。
根据示例性实施方式，螺钉的驱动件在剖视图中具有这样的设计，从中空翼部段开始在螺钉外侧处第一次向内弯曲至直接邻接(即，无需另外的中间段)的倒角部分，并从倒角部分开始朝向由此直接邻接(即，无需另外的中间段)的中空凹陷部在螺钉内侧第二次弯曲，中空凹陷部依次朝向端部点在螺钉内侧行进。在剖视图中，中空翼部、倒角部分和中空凹陷部均可具有直线的外轮廓。在剖视图中，从外侧到内侧，驱动件因此可形成连续的凸出结构而在分段中没有形成凹陷的中间部分(与例如图1相比)。因此，提供了对于驱动部件的轴向长效连接的简单构造，而无需螺钉的剩余底部厚度变得太小(其转而减少了不期望剪切性的风险)。由于中空翼及其悬臂可由于所描述的几何形状通过这种螺钉分别径向地位于外侧，所以可传递极其大量的扭矩。
根据示例性实施方式，以相应的方式，驱动部件在剖视图中具有这样的设计，从在操作中处于螺钉外侧的翼部开始，其第一次向内弯曲至直接邻接(即，无需另外的中间段)的倒角部分，并且从倒角部分开始朝向由此直接邻接(即，无需另外的中间段)的凹陷部并且在操作中处于螺钉的内侧第二次弯曲，凹陷部依次朝向在操作中处于螺钉内侧的端部点行进。在剖视图中，翼部、倒角部分和凹陷部均可具有直线的外轮廓。在剖视图中，从外侧到内侧，驱动部件因此可形成连续的凸出结构而在分段中没有凹陷的中间部分(与例如图6相比)。
在下文中，参照以下附图详细描述本发明的示例性实施方式。
图1示出根据本发明一个示例性实施方式的螺钉的平面图和剖视图。
图1A示出根据图1带有驱动件的螺钉的螺钉头的放大剖视图。
图2示出根据本发明另一示例性实施方式的螺钉的平面图和剖视图。
图3示出根据本发明又一示例性实施方式的螺钉的平面图和剖视图。
图4示出根据本发明一个示例性实施方式的用于制造螺钉的工具的平面图和两个侧视图。
图5示出根据图4的工具的翼形成轮廓的放大图，翼形成轮廓用于形成根据本发明示例性实施方式的螺钉的驱动件的中空翼。
图5A示出根据图4的工具的放大剖视图。
图6示出用于驱动根据本发明示例性实施方式的螺钉的驱动部件的两个侧视图和平面图。
不同附图中相同或相似的部件设有相同的参考标记。
在参照附图描述本发明的示例性实施方式之前，将解释本发明的一些总体方面：
在常规的螺钉中，常常有这样的限制，即需要多种驱动件尺寸。当驱动部件的圆锥或截锥的穿透深度相对于圆锥或截锥的直径比例在尖端处变得太小(例如变得小于0.55)时，由驱动部件对螺钉的引导和集中可变得很关键。此外，在螺钉直径相对于驱动部件较大的位置，驱动部件的断裂扭矩常常很小。此外，当入口直径和穿透深度分别过大时，剩余的底部厚度(即内驱动件与头部外侧之间的最小距离)可能变得极其小。此外，(特别是在自钻式螺钉的情况下)可以期望常规螺钉实现较高的扭矩传递。
在下文中，参照附图，描述了根据示例性实施方式的螺钉概念，其至少部分克服了上述限制并分别实现了所提及的需求。
图1示出根据本发明一个示例性实施方式的螺钉100的平面图和剖视图。图1A示出了根据图1的螺钉100的子部分的放大剖视图。
图1和图1A示出的金属螺钉100配置用于引入地下(例如壁)中(图中没有示出)，并且通过图6示出的驱动部件600可旋转驱动。(例如自钻式)螺钉100包括螺钉轴102，在图中仅示意性且分别分段地示出螺钉轴，在螺钉轴的端部段中可朝向螺钉(未示出)的端部朝向螺钉尖端逐渐变细。螺钉轴102的外轮廓可包括螺纹，特别是自切式螺纹，从而将螺纹切入螺钉100待安装的地下。
在螺钉轴102处，形成为埋头的螺钉头104轴向邻接，此处直接(也就是在没有中间部件或中间部分的情况下)或可替换地间接(也就是具有中间部件或中间部分的情况下)，其中驱动件106(即以特殊形式划定在螺钉头104中的凹陷)通过图6示出的驱动部件600旋转驱动螺钉100。通过螺钉头104中的驱动件106，形成了驱动轮廓，其可将驱动部件600与间隙形式锁定接合，从而能够将驱动力传递至螺钉100。
从图1的平面图和剖视图中可容易看出，驱动件106在螺钉外侧包括中空翼部108，中空翼部具有圆形中空核110和六个中空翼112，中空翼沿圆周对称布置。该轮廓还可被称为内六角形。此外，驱动件100在螺钉内侧包括中空锥形部114，其限定驱动件106的底部。
在中空翼部108与中空锥形部114之间的轴向过渡处，驱动件100包括倒角部分116，倒角部分的外表面118(在剖面中可以看出)是相对于中空翼部108的外表面120(在剖面中可以看出)远离螺钉轴线倾斜并成一定角度的，并相对于中空锥形部114的外表面122(在剖面中可以看出)朝向螺钉轴线倾斜并成一定角度的。中空翼112的延伸部分延伸至倒角部分116。与此相比，中空锥形部114与中空翼112分离并且是平滑的。从倒角部分116起点之上的螺钉外侧处中空翼部108的端部，中空翼112具有恒定外直径A。中空翼部108的中空核110在螺钉内侧处成圆锥形地逐渐变细，这可通过倾斜表面130看出。如此，除了中空翼112，中空翼部108可假设为部分为截锥形。
从图1中可容易看出，与驱动件106的详细视图180相比，在图1A中，从倒角部分116推出的圆锥形的张开角(参见虚线)大于从中空翼部108推出的圆锥形的张开角β(在详细视图中可看出180、β/2)。张开角β例如约为12度，更普遍的，可例如在5度至20度的范围内。此外，中空锥形部114的张开角γ大于从倒角部分116推出的圆锥形的张开角α。倒角部分116的外表面118位于推出圆锥形(见虚线)上，并具有约90度的张开角α。倒角部分116的外表面118分别相对于图1的垂直线以及相对于螺钉轴线倾斜，因此约为45度，从而其可被成为45度-倒角。中空锥形部114的张开角γ约为140度。中空锥形部114的外表面122分别相对于根据图1的垂直线以及相对于螺钉轴线倾斜，因此约为70度。螺钉头104为具有约90度的张开角δ的埋头。因此，外表面118相对于螺钉头104的外表面大致平行的延伸，螺钉头104形成为埋头。
从图1的平面图中可以看出，可以取中空翼外直径A和中空翼内直径(或翼核直径)B。中空翼外直径A与中空翼内直径B之间的比例约为1.45。
当用于制造根据图1和图1A的螺钉100时，利用根据图4和图5的工具400，最靠近中心点的中空翼112具有翼边缘182而不是无边曲率。如参照图4和图5所述的那样，可阻止螺钉头104中的驱动件106底部上的驱动部件600的不利支承。
图1示出的螺钉100具有的外直径。
相对于常规的螺钉概念，通过螺钉100，可实现截锥形如中空翼部108的轴向延长，其中核直径B(即内六角形轮廓的内直径)可保持的足够小。由此，比例A/B可假设足够大的值，例如约为1.45(特别地公差外大于1.4)，尖端处的前侧的截锥形可描述性径向变小。在螺钉100中这样的延长适合于相同的剩余底厚并分别通过附接倒角部分116(对应于张开角α＝90度)补偿，即相对于轴向螺钉方向的45度的倒角。这导致改进的稳定性以及在由驱动部件600旋转制动期间螺钉100的引导和集中，这是由于截锥形的穿透深度相对于截锥形的直径的比例在尖端处变大。此外，扭矩传递也得到了改进，这是由于更多的力传递表面可用。通过形成为钻头的驱动部件600的中央区域的延长形式，B测量减少并且设置倒角部分118，因此能够从驱动部件600至螺钉100进行高扭矩传递(在划定驱动深度之外具有相同的穿透深度)。通过截锥形的延长部分，以及中空翼112相对于翼表面的中心线的轴向延长伴随，促进了改进的扭矩传递。由此，在相对于驱动件的尺寸较小的螺钉100中，可实现具有较大驱动件106(分别具有较大钻头尺寸)的螺钉100的安全引导和集中。通过中空翼112的径向和轴向放大，驱动部件600(例如钻头)受到保护不会在大、长的螺钉100旋入时被不利的剪切断。另一优点在于，具有上述驱动件106的螺钉100还可通过常规钻头驱动(例如通过常规AW钻头)。此外，能够通过TX-钻头旋入这样的螺钉100。
驱动部件600和驱动件106的翼部的端部处的倒角(相对于螺钉轴线)是有利的，这是因为其可适于形成如螺钉头104的埋头。
图2示出根据本发明另一示例性实施方式的螺钉100的平面图和剖视图。图2中示出的螺钉100具有的外直径。
图3示出根据本发明又一示例性实施方式的螺钉100的平面图和剖视图。图3中示出的螺钉100具有的外直径。
图4示出根据本发明一个示例性实施方式的用于制造螺钉100的工具400的平面图和两个侧视图。图5示出根据图4的工具400的翼部形成轮廓500的放大图，翼部形成轮廓用于形成根据本发明示例性实施方式的螺钉100的中空翼112。图5A示出根据图4的工具400的放大剖视图。
工具400用于在螺钉坯中形成具有图1至图3中示出的几何结构的驱动件106。这由工具400通过螺钉头104的材料的冷体积成形来实现，可选地之后还有加工后处理步骤。因此，工具400的工具头402的形式实质上与螺钉100的驱动件106相反。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式，根据图1的B测量可相对于具有AW驱动件的常规螺钉减少。通过B测量的这种减少，在内六角形钻头处，在不利的环境下，区域中可能会出现相同的支承，其中驱动件106未通过截锥形填充至常规B测量。为了抑制这样的支承(其会对由驱动部件600至螺钉100的扭矩传递带来不利影响)，外六角形的翼宽度可加宽，在边缘506的形式而不是常规形式的圆形半径的情况下，可插入与之相切的具有相对较小的半径、共同围成夹角ε(例如140度)的两条直线502、504。
具有上述驱动件106的螺钉100允许B测量的减少，但可在低工具磨损的情况下通过挤压形成。通过根据示例性实施方式的驱动件106，减少的B测量的大区域可由位于内部的圆锥形再次填充。在尖端侧部的前区中，通过附接倒角减少比例。通过仅减少B测量，在内六角形钻头处，在螺钉驱动件没有填充至先前B测量的区域中会出现相同支承。为了防止该支承，外六角形的翼宽而不是常规形式的内半径可增加，两条(优选地成直线或至少大体上成直线)线502、504(共同围成约140度的夹角)可以较小的半径相切地插入。这是为什么在图1所示的方式中加宽中空翼112是有利的另一原因。
图6示出驱动部件600的两个侧视图和平面图，驱动部件600被形成为用于驱动根据本发明示例性实施方式的螺钉100的钻头。
驱动部件600包含插入部分650，以插入电池供电的螺丝刀等，从而通过驱动部件600的驱动部分652旋转驱动图1至图3示出的螺钉100，以将螺钉100引入地下。可替换地，驱动部分652还可形成为图中未示出的扳手或螺丝刀的端部段，其可由使用者从手柄处旋转操作，从而将螺钉100引入地下。
驱动部件600包括翼部604、圆锥形部602和倒角部分610，翼部604具有圆形核606和沿圆周设置的六个翼608，圆锥形部602位于端侧，倒角部分610位于翼部604与圆锥形部602之间的过渡处。倒角部分610的外表面612相对于翼部604的外表面614成角度，并相对于圆锥形部602的外表面616成角度。翼608的延长部分延伸至倒角部分610。相反，圆锥形部602与翼608分离并且是平滑的。翼608从翼部604的端部处具有恒定的外直径，翼部604与插入部650邻接直至倒角部分610的起点。相反，翼部604的核朝向圆锥形部602成锥形地逐渐变细。
从倒角部分610推出的圆锥形(参见详细视图680中的虚线)的张开角α’大于从翼部604推出的圆锥形的张开角(基本对应于由图1中的β表示并在图6中没有示出的张开角)。圆锥形部602的张开角γ’大于从倒角部分610推出的圆锥形的张开角α’。因此，倒角部分610的外表面612位于具有90度的张开角的圆锥形上。在示出的实施方式中圆锥形部602的张开角γ’是140度。
在示出的实施方式中翼的外直径A’与翼的内直径B’之间的比例约为1.45。
根据图1至图3的螺钉100以及与螺钉协作并旋转驱动螺钉的驱动部件600形成具有创造性的装置并适合彼此，从而使得在驱动部件600接合在螺钉100的驱动件106中时，中空锥形部114的边界壁与圆锥形部602之间不可能机械地直接接触，并总是在驱动部件600的尖端与螺钉100的驱动件106底部之间保持最小距离例如0.2mm至0.4mm。由此避免的接触会损害驱动部件600对螺钉100的引导。通过螺钉100和驱动部件600的相应的形式和尺寸能够实现所提及的效果。
作为补充，应注意“包括(comprising)”不排除其他部件或步骤，“一个(a)”或“一个(an)”不排除复数形式。此外，应注意，参照上述实施方式之一描述的特征或步骤还可与上述其他实施方式的其他特征或步骤组合使用。权利要求中的参考标记不应被视为限制。

Claims (28)

1.一种用于引入地下的螺钉(100)，特别地所述螺钉由根据权利要求14至25中任一项所述的驱动部件(600)旋转驱动，其中所述螺钉(100)包括：
螺钉轴(102)；
螺钉头(104)，与所述螺钉轴(102)邻接，其中驱动件(106)形成用于通过驱动部件(600)旋转驱动所述螺钉(100)；
其中所述驱动件(106)在所述螺钉的外侧包括中空翼部(108)，所述中空翼部具有圆形中空核(110)和沿圆周设置的中空翼(112)；
其中所述驱动件(100)在所述螺钉的内侧包括中空凹陷部(114)，特别地包括中空锥形部；
其中位于所述中空翼部(108)与所述中空凹陷部(114)之间的过渡处的所述驱动件(100)包括倒角部分(116)，所述倒角部分的外表面(118)相对于所述中空翼部(108)的外表面(120)以及所述中空凹陷部(114)的外表面(122)成角度；
其中所述中空翼(112)的延伸部分延伸至所述倒角部分(116)。
2.根据权利要求1所述的螺钉(100)，其中所述螺钉(100)的所述驱动件(106)在剖视图中具有这样的形状，所述驱动件(106)从所述中空翼部(108)开始在所述螺钉外侧处第一次向内弯曲至直接邻接的所述倒角部分(116)，并从所述倒角部分(116)开始朝向直接邻接的所述中空凹陷部(114)在所述螺钉内侧第二次弯曲，所述中空凹陷部(114)依次朝向端部点在所述螺钉内侧延伸。
3.根据权利要求1或2所述的螺钉(100)，其中所述中空凹陷部(114)与中空翼(112)分离，特别地包括平滑的外表面(122)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的螺钉(100)，其中所述中空翼(112)从所述中空翼部(108)的端部在所述螺钉外侧至所述倒角部分(116)的起点具有恒定的外直径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的螺钉(100)，其中所述中空翼部(108)的中空核(110)特别成圆锥形地朝向所述螺钉的内侧逐渐变细。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的螺钉(100)，其中从所述倒角部分(116)推出的圆锥形的张开角(α)大于从所述中空翼部(108)推出的圆锥形的张开角(β)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的螺钉(100)，其中形成为中空锥形部的所述中空凹陷部(114)的张开角(γ)大于从所述倒角部分(116)推出的圆锥形的张开角(α)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的螺钉(100)，其中所述倒角部分(116)的外表面(118)位于圆锥形上，所述圆锥形具有50度至130度范围内的张开角(α)，特别地具有60度至120度范围内的张开角(α)，更特别地具有80度至100度范围内的张开角(α)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的螺钉(100)，其中形成为中空锥形部的所述中空凹陷部(114)的张开角(γ)在100度至170度的范围内，特别地在110度至170度的范围内，更特别地在130度至150度的范围内。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的螺钉(100)，其中中空翼外直径(A)与中空翼内直径(B)之间的比例大于1.42，特别地大于1.44，更特别地在1.43至1.60之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的螺钉(100)，其中在所述中空翼(112)的至少一部分的径向最内部分处形成相应的翼边缘(182)，其中所述翼边缘(182)特别地由两个表面部分形成，所述两个表面部分彼此抵靠并在边界区域没有曲率，更特别地具有在120度至160度之间的翼边缘角(ε)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的螺钉(100)，其中所述螺钉头(104)为埋头或槽凸圆头。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的螺钉(100)，其中所述螺钉(100)配置为自钻和/或自切式螺钉(100)，特别配置为木螺钉或金属钻螺钉。
14.用于旋转驱动螺钉(100)、特别是根据权利要求1至13中任一项所述的用于引入地下的螺钉(100)的驱动部件(600)，其中所述驱动部件(600)包括：
翼部(604)，具有圆形核(606)和沿圆周设置的翼(608)；
位于端部侧的凹陷部(602)，特别地为锥形部；
位于所述翼部(604)与所述凹陷部(602)之间的过渡处的倒角部分(610)，其中所述倒角部分(610)的外表面相对于所述翼部(604)的外表面(614)以及相对于所述凹陷部(602)的外表面(616)成角度。
15.根据权利要求14所述的驱动部件(600)，其中所述翼(608)的延伸部分延伸至所述倒角部分(610)。
16.根据权利要求14或15所述的驱动部件(600)，其中所述凹陷部(602)与翼(608)分离，特别地包括平滑的外表面(616)。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的驱动部件(600)，其中所述翼(608)从所述翼部(604)的端部至所述倒角部分(610)的起点具有恒定的外直径，其中在旋转操作中所述翼部面对远离所述螺钉(100)的驱动件(106)。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的驱动部件(600)，其中所述翼部(604)的核(606)特别地朝向所述凹陷部(602)成圆锥形地逐渐变细。
19.根据权利要求18所述的驱动部件(600)，其中从所述倒角部分(610)推出的圆锥形的张开角(α’)大于从所述翼部(604)推出的圆锥形的张开角。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的驱动部件(600)，其中形成为锥形部的所述凹陷部(602)的张开角(γ’)大于从所述倒角部分(610)推出的圆锥形的张开角(α’)。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的驱动部件(600)，其中所述倒角部分(610)的外表面(612)位于圆锥形上，所述圆锥形具有50度至130度范围内的张开角(α’)，特别地具有60度至120度范围内的张开角(α’)，更特别地具有80度至100度范围内的张开角(α’)。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的驱动部件(600)，其中形成为锥形部的所述凹陷部(602)的张开角(γ’)在100度至170度的范围内，特别地在110度至170度的范围内，更特别地在130度至150度的范围内。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的驱动部件(600)，其中翼外直径(A’)与翼内直径(B’)之间的比例大于1.42，特别地大于1.44，更具体地在1.43至1.60之间。
24.根据权利要求14至23中任一项所述的驱动部件(600)，其中在所述翼(608)的至少一部分的径向最内部分处形成相应的翼边缘，其中所述翼边缘特别地由两个表面部分形成，所述两个表面部分彼此抵靠并在边界区域没有曲率，更具体地具有在120度至160度之间的翼边缘角(ε)。
25.根据权利要求14至24中任一项所述的驱动部件(600)，其中所述驱动部件(600)配置为钻头、扳手或螺丝刀。
26.用于将螺钉(100)引入地下的装置，其中所述装置包括：
根据权利要求1至13中任一项形成的螺钉(100)；以及
根据权利要求14至25中任一项所述的用于旋转驱动所述螺钉(100)以将所述螺钉(100)引入地下的驱动部件(600)。
27.根据权利要求26所述的装置，其中所述螺钉(100)和所述驱动部件(600)适合彼此，从而使得在所述驱动部件(600)接合至所述螺钉(100)的驱动件(106)时，通过所述凹陷部(602)不能直接接触所述中空凹陷部(114)的边界壁。
28.用于通过根据权利要求14至25中任一项所述的驱动部件(600)将根据权利要求1至13中任一项所述的螺钉(100)引入地下的方法，其中所述方法包括：
接合所述螺钉(100)的中空翼部(108)的中空翼(112)与所述驱动部件(600)的所述翼部(604)的翼(608)；
接合所述螺钉(100)的所述倒角部分(116)中的所述中空翼(112)的延伸部分与所述驱动部件(600)的所述倒角部分(610)的所述翼(608)的延伸部分；
通过所述驱动部件(600)旋转驱动所述螺钉(100)。
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