-
TECHNISCHES UMFELD
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schraube, insbesondere eine Schraube, die schnell in ein Werkstück befestigt werden kann.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die 1 und 2 zeigen, dass eine Schraube nach dem Stand der Technik 1 aus einem Kopfteil 11 und einem Schaft 12 besteht, wobei sich der Schaft 12 vom Kopfteil 11 einer Achse a entlang erstreckt und wobei dem Kopfteil 11 gegenüber ein Bohrabschnitt 13 gebildet ist. Mehrere Gewinde 14 sind spiralförmig um den Schaft 12 gebildet. Jedes Gewinde 14 weist drei Flanken 142 sowie drei Ecken 141 auf. Jede Ecke 141 ist zwischen zwei angrenzenden Flanken 142 und gebogen gebildet. Mit jeder Ecke 141 werden zwei imaginäre Linien a1 definiert, die deren Grenze im Abstand zur Achse a darstellt. Ein eingeschlossener Winkel a2 ist zwischen den imaginären Linien a1 definiert und größer als 50 Grad. Ein mit der Ecke 141 definierter Radiant ist gleich oder großer als ein Drittel (1/3) eines Radius‘ des Gewindes 14. Beträgt der Radius beispielsweise 3 mm, ist der entsprechende Umfang der Ecke 141 gleich oder größer als 3/3 = 1R. Beim Aufsetzen des Bohrabschnitts 13 auf ein Werkstück (nicht gezeigt) und wenn der Benutzer eine Kraft ausübt, um den Kopfteil 11 zu rotieren, beginnen die Ecken 141 des Gewindes 14 mit dem Schneiden, um die Schraube 1 in das Werkstück einzuschrauben. Die Flanken 142 weisen jedoch wegen der gebogenen Ecke 141 je eine gebogene Form auf, so dass die Ecken 141 beim Einschrauben nicht effizient schneiden können, was zu Reibungen zwischen den Flanken 142 und dem Werkstück führt, so dass mit den Gewinden 14 kein ausreichender Platz zum Aufnehmen der Trümmer zwischen den Ecken 141 und den Flanken 142 gebildet werden kann. Dadurch wird der Widerstand beim Einschrauben gegen die Schraube 1 größer, was den Schneidvorgang verlangsamt und Rissbildungen im Werkstück verursacht, da kein unnötiges Drehmoment aufgenommen werden kann. Daher bedarf es weiterhin Ausbesserungen der Schraube 1.
-
AUFGABE DER ERFINDUNG
-
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Schnellbefestigungsschraube mit einem bevorzugten Schneidvorgang, um einerseits den Widerstand und das Drehmoment beim Einschrauben zu verringern und andererseits das Einschrauben zu beschleunigen.
-
Die Schraube der vorliegenden Erfindung zum Einschrauben in ein Werkstück in eine Einschraubrichtung besteht aus einem Kopfteil, einem Schaft, der sich der Länge nach vom Kopfteil erstreckt und eine Achse definiert, einem am Schaft und dem Kopfteil gegenüber gebildeten Bohrabschnitt und einem Gewindeabschnitt mit mehreren Gewindewicklungen, die spiralförmig um den Schaft gebildet sind. Der Schaft weist mindestens drei Schaftabschnitte auf, um eine nicht kreisförmige Form aufzuweisen. Jede Gewindewicklung besteht aus mindestens drei Flankenabschnitten, mindestens drei Bögen und mindestens drei gebogenen Schneidteilen. Jeder Bogen ist zwischen beliebigen zwei angrenzenden Flankenabschnitten gebildet. Zwei Enden eines jeden Bogens und zwei angrenzende Flankenabschnitte treffen je an zwei Gelenken aufeinander. Jeder gebogene Schneidteil ist zwischen den zwei Gelenken gebildet. Ein Maximalradius des Gewindes ist von der Achse gebildet und wird als Mitte zu einer äußersten Kante des gebogenen Schneidteils gerechnet. Mit dem Gewindeabschnitt wird ein erster Weg definiert, der zum Kopfteil verläuft und der durch Verbinden von zwei der gebogenen Schneidteilen mit verschiedenen Gewindewicklungen definiert ist, die sequentiell in entsprechend jeweiligen Positionen definiert sind. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen verläuft der erste Weg parallel zur Achse oder spiralförmig um die Achse, um einen ersten Spiralmodus zu bilden. Mit jeder Gewindewicklung wird ebenfalls eine erste Bezugslinie definiert, die von der Achse durch jeden gebogenen Schneidteil verläuft, während zwei Grenzlinien von der Achse je durch eines der zwei Gelenke verläuft. Ein erster eingeschlossener Winkel ist zwischen jeder Grenzlinie und der ersten Bezugslinie definiert und reicht von 20 bis 25 Grad. Ein zweiter eingeschlossener Winkel ist zwischen den zwei Grenzlinien definiert und nicht größer als 50 Grad. Dementsprechend ist ein mit dem gebogenen Schneidteil definierter Radiant vorzugsweise gleich oder kleiner als ein Viertel des Maximalradius' des Gewindes, damit die Schraube scharf einschneiden kann, um diese schnell einzuschrauben, die Reibung zwischen den Flankenabschnitten und dem Werkstück zu reduzieren und den Winderstand und das Drehmoment beim Einschrauben zu verringern. Die Schneidfähigkeit der Schraube ist daher verbessert, um das Einschrauben zu beschleunigen. Mit den Gewindewicklungen wird ausreichend Platz zur Aufnahme von Trümmern geschaffen, wobei eine Rissbildung des Werkstücks durch die Ansammlung von zu vielen Trümmern vermieden wird.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Schraube nach dem Stand der Technik;
- 2 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt A-A in der 1 entlang;
- 3 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 4 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt C-C in der 3 entlang;
- 5 zeigt einen Grundriss der 3 von unten;
- 6 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer Variation des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 7 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 8 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt D-D in der 7 entlang;
- 9 zeigt einen Grundriss der 7 von unten;
- 10 zeigt eine schematische Teilansicht zum Darstellen des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 11 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt E-E in der 10 entlang;
- 12 zeigt eine schematische Teilansicht zum Darstellen einer Variation des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 13 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 14 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen eines fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 15 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen eines sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 16 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt F-F in der 15 entlang;
- 17 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen eines siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 18 zeigt eine Querschnittansicht dem Schnitt G-G in der 17 entlang; und
- 19 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen eines achten bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
-
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Die 3 bis 5 zeigen, dass ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schnellbefestigungsschraube 3 aus einem Kopfteil 31, einem Schaft 32, einem Gewindeabschnitt 33 und einem Bohrabschnitt 34 besteht. Die Schraube 3 ist zum Einschrauben in eine Einschraubrichtung in ein Werkstück konfiguriert. Der Schaft 32 erstreckt sich der Länge nach vom Kopfteil 31 und definiert eine Achse a1, die vom Bohrabschnitt 34 durch eine Mitte des Kopf teils 31 verläuft. Der Bohrabschnitt 34 ist am Schaft 32 und dem Kopfteil 31 gegenüber gebildet. Der Gewindeabschnitt 33 weist mehrere Gewindewicklungen 330 auf, die spiralförmig um den Schaft 32 gebildet sind.
-
Jede Gewindewicklung 330 besteht aus mindestens drei Flankenabschnitten 331 und aus mindestens drei Bögen 332. Jeder Bogen 332 ist zwischen zwei beliebigen angrenzenden Flankenabschnitten 331 gebildet. Zwei Enden eines jeden Bogens 332 und die an den Bogen 332 angrenzenden Flankenabschnitte 331 treffen je an zwei Gelenken 333 aufeinander. Die Gewindewicklung 330 besteht ebenfalls aus mindestens drei gebogenen Schneidteilen 334, wobei davon je einer am Bogen 332 und zwischen den zwei Gelenken 333 gebildet ist. Wenn die Achse a1 als eine Mitte angenommen wird, wird ein Abstand von der Achse a1 zu einer äußersten Kante des gebogenen Schneidteils 334 als einen Maximalradius des Gewindes r2 der Gewindewicklung 330 definiert. Der Gewindeabschnitt 33 definiert einen ersten Weg a2, der zum Kopfteil 31 verläuft. Die jeweiligen gebogenen Schneidteile 334 in entsprechenden Positionen sind sequentiell verbunden, um den ersten Weg a2 zu definieren. Beispielsweise sind drei gebogene Schneidteile 334 einer jeden Gewindewicklung 330 in verschiedenen Positionen, z.B. in Position A, B und C, während alle gebogenen Schneidteile 334 der verschiedenen Gewindewicklungen 330 in der Position A der Reihe nach verbunden sind, um einen ersten Weg a2 zu bilden, was die Anordnungsweise der gebogenen Schneidteile 334 in denselben Positionen darstellt. Der in der 3 gezeigte erste Weg a2 verläuft parallel zur Achse a1. Alternativ verläuft der erste Weg a2 spiralförmig um die Achse a1, um wie in der 6 gezeigt einen ersten Spiralmodus zu bilden.
-
Wird die Achse a1 als eine Basis genommen, wird mit jeder Gewindewicklung 330 eine erste Bezugslinie B definiert, die von der Achse a1 durch jeden gebogenen Schneidteil 334 verläuft, wobei ebenfalls zwei Grenzlinien B1 definiert werden, die von der Achse a1 durch je zwei Gelenke 333 verlaufen. Ein erster eingeschlossener Winkel θ1 ist zwischen jeder Grenzlinie B1 und der ersten Bezugslinie B definiert und reicht von 20 bis 25 Grad. Ein zweiter eingeschlossener Winkel θ2 ist zwischen den zwei Grenzlinien B1 definiert und nicht größer als 50 Grad, d.h. dieser ist gleich oder kleiner als 50 Grad. Dementsprechend ist ein mit dem gebogenen Schneidteil 334 zwischen den zwei Gelenken 333 definierter Radiant nicht größer als ein Viertel (1/4) des Maximalradius' des Gewinden r2. Beträgt der Maximalradius des Gewinden r2 beispielsweise 3 mm ist der entsprechende Umfang des gebogenen Schneidteils 334 gleich oder kleiner als ¾ = 0,75R. Es soll angemerkt werden, dass der wegen dem gebogenen Schneidteil 334 definierte Radiant den Winkel des Bogens bestimmt. Wenn der Radiant größer ist, ist auch der Winkel im Bogenmaß größer. Ist dagegen der Radiant kleiner, ist auch der Winkel im Bogenmaß kleiner. Im Vergleich mit der Schraube nach dem Stand der Technik 1 weist der Bogen 332 wegen dem mit dem gebogenen Schneidteil 334 definierten Radiant eine scharfe Kontur auf.
-
Der Schaft 32 ist nicht kreisförmig und besteht aus mindestens drei Schaftabschnitten 321, mindestens drei gebogenen Abschnitten 322 und mindestens drei Kämmen 323. Jeder gebogene Abschnitt 322 ist zwischen zwei angrenzenden Schaftabschnitten 321 gebildet, wobei jeder Kamm 323 an einem äußersten Rand eines jeden gebogenen Abschnitts 322 gebildet ist. Die Schaftabschnitte 321 und der Flankenabschnitt 331 weisen dieselbe Form auf, während die gebogenen Abschnitte 322 und die Bögen 332 ebenfalls dieselbe Form aufweisen. Daher entspricht eine Kontur des Schafts 32 im Querschnitt einer Kontur der Gewindewicklungen 33. Wird die Achse a1 als eine Mitte angenommen, wird ein Abstand von der Achse a1 zum Kamm 323 als einen Maximalradius des Schafts r1 definiert. Jeder mit dem Kamm 323 eines jeden gebogenen Abschnitts 322 definierte Radiant ist nicht größer als ein Viertel (1/4) des Maximalradius' des Schafts r1, was gleich oder kleiner als 1/4 des Radius‘ r1 ist. Weiter kann der Bohrabschnitt 32 wie in der 5 gezeigt nicht kreisförmig und mit einer scharfen Spitze gebildet sein. Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Gewindewicklungen 330, der Schaft 32 und der Bohrabschnitt 32 eine dreieckige Form auf.
-
Die Betätigung der Schraube 3 ist mit Bezugnahme auf die 3 bis 5 beschrieben. Für das Einschrauben wird der Bohrabschnitt 34 auf eine Oberfläche eines Werkstücks (nicht gezeigt) aufgesetzt, wobei der Kopfteil 31 mit einem Werkzeug (nicht gezeigt) rotiert wird, um den Bohrabschnitt 34 in das Werkstück zu bohren und das Werkstück mit dem Gewindeabschnitt 33 zu schneiden. Da die Bögen 332 mit den gebogenen Schneidteilen 334 eine scharfe Kontur aufweisen, wird das Werkstück beim Schneiden durch die Gewindewicklungen 330 mit den gebogenen Schneidteilen 334 scharf geschnitten. Die Kontur der Form erleichtert ebenfalls ein festes Eingreifen der Gewindewicklungen 330 mit dem Werkstück, um ein Lockern der Schraube 3 bei Vibrationen zu vermeiden. Gleichzeitig ist jeder zwischen den Bögen 332 gebildete Flankenabschnitt 331 kleiner als ein Außendurchmesser der Gewindewicklung 330, währen der mit dem gebogenen Schneidteil 334 zwischen en Gelenken 333 definierte Radiant gleich oder kleiner als ein Viertel des Maximalradius‘ des Gewinden r2 ist, so dass die Reibung zwischen den Flankenabschnitten 331 und dem Werkstück während dem Schneiden der gebogenen Schneidteile 334 verringert wird, während zwischen den Gewindewicklungen 330 ein Raum gebildet wird, der groß genug ist, um mehr der durch das Schneiden verursachten Trümmer aufzunehmen. Dementsprechend können der beim Einschrauben verursachte Widerstand und das Drehmoment verringert werden, wobei eine Rissbildung des Werkstücks wegen einer unnötigen Ansammlung von Trümmern verhindert werden kann. Wenn der spiralförmig definierte und in der 6 gezeigte erste Weg a2 berücksichtigt wird, wird das Werkstück mit den Gewindewicklungen 330 dessen spiralförmigen Eingriff entlang allmählich angedrückt und geschnitten, um den Widerstand und das Drehmoment zu verringern und die Effizienz des Einschraubens zu verbessern. Die Schneidfähigkeit der Schraube 3 zum Beschleunigen des Einschraubens wird somit verbessert, wobei Rissbildungen des Werkstücks vermieden werden und die Effizienz beim Einschrauben verbessert wird.
-
Die 7 und 8 zeigen, dass ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schraube 3 weiter aus einem Kopfteil 31, einem Schaft 32, einem Gewindeabschnitt 33 und einem Bohrabschnitt 34 besteht und dieselbe Verkettung der in Beziehung stehenden Elemente wie jene des erste bevorzugten Ausführungsbeispiels aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch ausgezeichnet, dass der Schaft 32 vier Schaftabschnitte 321 aufweist, um eine vierseitige Form aufzuweisen. Der mit dem Kamm 323 eines jeden gebogenen Abschnitts 322 definierte Radiant ist nicht größer als ein Viertel (1/4) des Maximalradius' des Schafts r1. Die Anzahl der Flankenabschnitte 331 und die Anzahl der Schaftabschnitte 321 sind dieselben, so dass die Gewindewicklung 330 eine vierseitige Form aufweist. Der Bohrabschnitt 34 ist in der Form eines Rhombus gebildet und weist wie in der 9 gezeigt beim Bilden des vierseitigen Schafts 32 eine scharfe Spitze auf. Der Bohrabschnitt 34 kann direkt durch Rollen (nicht gezeigt) gebildet werden.
-
Beim Bohren des Bohrabschnitts 34 in das Werkstück, um mit dem Schneiden der Gewindewicklungen 330 zu beginnen, hilft die Form des Bohrabschnitts 34 einem ersten Positionierungseffekt, wobei die Kämme 323 und die gebogenen Schneidteile 334, die dieselbe Form aufweisen, zusammenwirken, um die Gewindewicklungen 330 ohne Mühe und schnell in das Werkstück einzuschrauben. Wegen den mehreren Schaftabschnitten 321 und Flankenabschnitten 331 wird zwischen der Schraube 3 und dem Werkstück gleichzeitig ein größerer Raum gebildet, um die Trümmer zu entfernen und ebenfalls die überflüssigen Trümmer aufzunehmen und somit eine Zunahme des Widerstands und des Drehmoments sowie eine Rissbildung des Werkstücks durch zu viele im Werkstück zurückgelassene Trümmer zu verhindern.
-
Die 10 und 11 zeigen, dass ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schraube 3 dieselbe Verkettung der in Beziehung stehenden Elemente wie jene des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch ausgezeichnet, dass die Gewindewicklungen 330 des Gewindeabschnitts 33 spiralförmig dicht um den Schaft 32 gebildet sind und sich zum Bohrabschnitt 34 erstrecken. Wie dies gezeigt ist, ist der Schaft 32 zwischen den angrenzenden Gewindewicklungen 330 nicht freigelegt. Die Gewindewicklungen 330 sind Wicklungen mit Rechtsgewinde (siehe 10) oder Wicklungen mit Linksgewinde (siehe 12) . The nicht kreisförmigen Gewindewicklungen 330 und der Schaft 32 helfen daher den gebogenen Schneidteilen 334 beim festen Eingreifen mit dem Werkstück während dem Einschrauben der Schraube 3. Dank den dicht spiralförmigen Gewindewicklungen 330 wird ebenfalls das Einschrauben beschleunigt, wobei ein sicheres Befestigen erzielt wird.
-
Die 13 zeigt, dass ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schraube 3 weiter aus einem Kopfteil 31, einem Schaft 32, einem Gewindeabschnitt 33 und einem Bohrabschnitt 34 besteht und dieselbe Verkettung der in Beziehung stehenden Elemente wie jene des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergrößern des Zwischenraums zwischen den Gewindewicklungen 330, um die Abschnitte des Schafts 32 freizulegen, mit den freigelegten Abschnitten ein zweiter Weg a3 definiert wird, der zum Kopfteil 31 verläuft. Die jeweiligen Kämme 323 der freigelegten Abschnitte in den entsprechenden jeweiligen Positionen sind sequentiell verbunden, um den zweiten Weg a3 zu definieren. Beispielsweise weist jeder freigelegte Abschnitt des Schafts 32 drei Kämme 323 auf, die in verschiedenen Positionen gebildet sind, z.B. in der Position A, B und C, wobei alle Kämme 323 in der Position A sequentiell verbunden sind, um den zweiten Weg a2 zu definieren, der die Anordnungsweise der Kämme 323 in denselben Positionen darstellt. Außerdem verläuft der zweite Weg a3 spiralförmig um die Achse a1, um einen zweiten Spiralmodus zu bilden. Der erste Spiralmodus des ersten Wegs a2 der Gewindewicklungen 330 unterscheidet sich vom zweiten Spiralmodus des zweiten Wegs a3 des Schafts 32. Mit dem ersten Spiralmodus wird das Werkstück allmählich geschnitten, um den Widerstand und das Drehmoment zu Beginn des Einschraubens zu vermindern, wonach mit Hilfe des zweiten Spiralmodus' das Schneiden des Werkstücks beschleunigt wird und die Trümmer entfernt werden. Die entsprechenden Kämme 323 und die entsprechenden gebogenen Schneidteile 334 können den jeweiligen Wegen a2 und a3 entlang unterschiedliche spiralförmige Anordnungen aufweisen. Es soll angemerkt werden, dass mit den Doppelspiralen die Trümmer aus dem Werkstück in verschiedenen Geschwindigkeiten und den Wegen a2 und a3 an der Schraube 3 entlang entfernt werden und das Werkstück in verschiedenen Eingriffstaten kombiniert wird, um so ein sicheres Eingreifen zu erzielen, wenn die Schraube 3 vollständig in das Werkstück eingeschraubt wurde.
-
Die 14 zeigt, dass sich ein fünftes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schraube 3 dadurch vom vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel unterscheidet, dass der erste Spiralmodus des ersten Wegs a2 mit dem zweiten Spiralmodus des zweiten Wegs a3 übereinstimmt. Der Schaft 32 und die Gewindewicklungen 33 weisen dementsprechend jeweilige Spiralen auf, die denselben Spiralmodus verwenden, um den Widerstand und das Drehmoment zu Beginn des Einschraubens zu verringern, mehr Trümmer aufzunehmen, eine Rissbildung des Werkstücks zu vermeiden und ein festes Eingreifen zu erzielen, wenn die Schraube 3 vollständig in das Werkstück eingeschraubt wurde.
-
Die 15 und 16 zeigen, dass ein sechstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schraube 3 weiter aus einem Kopfteil 31, einem Schaft 32, einem Gewindeabschnitt 33 und einem Bohrabschnitt 34 besteht und dieselbe Verkettung der in Beziehung stehenden Elemente wie jene des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube 3 einen ersten Bereich F1 und einen zweiten Bereich F2 zwischen der ersten Fläche F1 und dem Kopfteil 31 definiert. Die Gewindewicklungen 330 sind in einem Abstand zueinander gebildet, um erste und zweite Abschnitte 32A, 32B des Schafts 32 freizulegen, die je in der ersten Fläche F1 und in der zweiten Fläche F2 gebildet sind und sich voneinander unterscheiden. Jeder erste freigelegte Abschnitt 32A in der ersten Fläche F1 weist mindestens drei Schneidkanten 324 auf, die je an einer Kreuzung von zwei Schneidwänden 325, die von jedem gebogenen Abschnitt 322 vorstehen, gebildet sind. Ein dritter eingeschlossener Winkel θ3 ist ein spitzer Winkel, der zwischen den Schneidwänden 325 gebildet ist und von 20 bis 60 Grad reicht. Die ersten freigelegten Abschnitte 32A definieren durch Verbinden von jeweiligen Schneidkanten 324, die sequentiell in entsprechenden jeweiligen Positionen gebildet sind, einen dritten Weg a4. Kurzgefasst sind die Schneidkanten 324 in derselben Position dem dritten Weg a4 entlang gebildet. Der dritte Weg a4 verläuft spiralförmig um die Achse a1 und ist in Form einer Spirale mit Rechtsgewinde gebildet, was der in den 15 und 16 mit Pfeilen angezeigten Einschraubrichtung entspricht. Alternativ ist der dritte Weg a4 in Form einer Spirale mit Linksgewinde gebildet und unterscheidet sich wie in den 17 und 18 gezeigt von der Einschraubrichtung. Mit dem Schaft 32 wird eine zweite Bezugslinie H definiert, die von der Achse a1 durch die Schneidkante 324 verläuft, wobei mit der Spirale des dritten Wegs a4 ein vierter eingeschlossener Winkel θ4 gebildet wird, der zwischen den zwei Bezugslinien B und H definiert und nicht größer als 45 Grad ist.
-
Die zweiten freigelegten Abschnitte 32B in der zweiten Fläche F2 weisen wie obengenannt je Kämme 323, jedoch keine Schneidkanten 324, auf. Mit den zweiten freigelegten Abschnitte 32B ist ein vierter Weg a5 definiert, der parallel zum ersten Weg a2 verläuft, wobei letzterer vorzugsweise parallel zur Achse a1 verläuft. Der vierte Weg a5 wird durch Verbinden der jeweiligen Kämme 323, die sequentiell in entsprechenden jeweiligen Positionen gebildet sind, definiert. Kurzgefasst sind die Kämme 323 in derselben Position dem vierten Weg a5 entlang gebildet. Vorzugsweise erstrecken sich die Gewindewicklungen 330 zum Bohrabschnitt 34. Dementsprechend wird das Werkstück mit den Gewindewicklungen 33 am Bohrabschnitt 34 zu Beginn des Einschraubens allmählich geschnitten, um den Widerstand und das Drehmoment zu vermindern. Die ersten freigelegten Abschnitte 32A in der ersten Fläche F1 verwenden die Schneidkanten 324, mit denen die spiralförmige Anordnung gebildet wird und die einen spitzen Winkel aufweisen, um die unnötig verwickelten Fasern des Werkstücks um den Schaft 32 zu schneiden und abzutrennen. Somit wird ein mehrfaches Schneiden erzielt, um den Beginn des Einschraubens ohne zusätzlichen Aufwand zu beschleunigen. Danach wird das Schneiden mit den Gewindewicklungen 330 und den zweiten freigelegten Abschnitten 32B im zweiten Bereich F2, dessen vierter Weg a5 parallel zur Achse a1 verläuft, schnell fortgesetzt. Die Trümmer werden ebenfalls mit den ersten und zweiten freigelegten Abschnitten 32A, 32B des Schafts 32 mit der nicht kreisförmigen Form entfernt und aufgenommen. Daher wirken die Gewindewicklungen 330 mit dem Schaft 32 mit verschiedenen freigelegten Abschnitten 32A, 32B zusammen, um die Schraube 3 fest in das Werkstück mit verschiedenen Eingriffsstaten einzuschrauben, um ungeachtet des Materials, aus dem das Werkstück besteht, ebenfalls ein Lockern der Schraube 3 zu vermeiden.
-
Die 19 zeigt, dass ein achtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schraube 3 weiter aus einem Kopfteil 31, einem Schaft 32, einem Gewindeabschnitt 33 und aus einem Bohrabschnitt 34 besteht und dieselbe Verkettung der in Beziehung stehenden Elemente wie jene des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft 32 einen gewindelosen Abschnitt 326 aufweist, um die Gewindewicklungen 330 in erste Gewindewicklungen E1 und in zweite Gewindewicklungen E2 zu trennen. Beim Einschrauben wird das schneiden die ersten Gewindewicklungen E1 schnell in das Werkstück ein, wonach die durch das Schneiden freigesetzten Trümmer von den ersten Gewindewicklungen E1 zum gewindelosen Abschnitt 326 gelangen. Die Trümmer gelangen danach hinderungsfrei vom gewindelosen Abschnitt 326 zu den zweiten Gewindewicklungen E2 und werden danach schnell aus dem Werkstück entfernt. Somit wird ein unnötiges Ansammeln von Trümmern vermieden, um den Widerstand und das Drehmoment beim Einschrauben zu verringern und das Einschrauben zu beschleunigen. Das Einschneiden wird mit den zweiten Gewindewicklungen E2 fortgesetzt, bis die Schraube 3 vollständig in das Werkstück eingeschraubt und sicher befestigt ist.
-
Zusammenfassend weist jede Gewindewicklung der Schraube mindestens drei Flankenabschnitte, mindestens drei Bögen, die je zwischen beliebigen zwei angrenzenden Flankenabschnitten gebildet sind, und mindestens drei gebogene Schneidteile, die je an jedem Bogen gebildet sind, auf. Ein mit dem gekurvten Schneidteil definierter Radiant ist nicht größer als ein Viertel des Maximalradius' des Gewindes, wodurch der gebogene Schneidteil scharf wird, um ein schnelles Schneiden zu erleichtern und die Reibung zwischen den Gewindewicklungen und dem Werkstück zu vermindern. Mit der nicht kreisförmigen Gewindewicklung wird der Raum vergrößert, um die durch das Schneiden freigesetzten Trümmer aufzunehmen und diese gleichzeitig reibungslos zu entfernen und somit den Widerstand und das Drehmoment beim Einschrauben zu verringern, die Effizienz beim Einschrauben zu verbessern und eine Rissbildung im Werkstück zu vermeiden.
-
Trotz der Darstellung und Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist es selbstverständlich, dass weitere Variationen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
