DE3000249A1

DE3000249A1 - Schneidschraube

Info

Publication number: DE3000249A1
Application number: DE19803000249
Authority: DE
Inventors: Toshihiki Ishida; Kimio Tanaka
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1979-01-16
Filing date: 1980-01-05
Publication date: 1980-07-17
Also published as: NL8000152A; GB2040769B; JPS55104109U; GB2040769A

Description

RolfCharrier _ 2 -

Patentanwalt

Rehlingenstraße 8 · Postfach 260
D-8900 Augsburg 31

Telefon 0821/36015+36016
Telex 53 3 275

Postscheckkonto;München Nr. 1547 89-801

8052/24/K/Gr Augsburg, 4. Januar 1980

TDK Electronics Co. Limited 13-1, Nihonbashi 1-chome, Chuo-ku Tokyo, Japan

Schneidschraube

Zusammenfassend gesagt, bezieht sich die Erfindung auf eine Schneidschraube, weiche zumindest aus einem Stift besteht, dessen Oberfläche verjüngt mit einem Gewinde versehen ist, sowie aus einem an dem Stiftende angebrachten Kopf, der eine Ausnehmung zum Drehen der Schneidschraube mit einem Schraubenzieher besitzt, wobei der Querschnitt der Gewindespirale vieleckig ist.

Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf den Aufbau einer Schneidschraube.

Die vorliegende Schneidschraube wird besonders zur Befestigung der beiden Halbschalen eines Gehäuses für eine Magnetbandkassette verwendet.

Grundsätzlich besteht das Gehäuse 1 einer Bandkassette wie in Fig. 1 gezeigt aus einer oberen Halbschale 2 und einer unteren Halbschale 3 aus Kunststoff, welche durch mehrere Schrauben 4, bis 4(- zusammengehalten werden; nicht gezeigte mit einem Band 5 versehene Spulen sind innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet. Zur Befestigung der beiden Gehäusehälften des Kassettengehäuses werden Schrauben mit einem selbstschneidenden Spiralgewinde ver-

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wendet. Für derartige selbstgewindeschneidende Schrauben ist keine Mutter erforderlich, da die Schraube sich direkt in den Kunststoff einschneidet.

Für den Zusammenbau der beiden Gehäusehälften mittels selbstschneidender Schrauben sind diejenigen Teile einer Gehäusehälfte, welche mit einer Gewindebohrung versehen werden sollen, mit anfänglichen Bohrungen versehen, welche einen geringfügig größeren Durchmesser besitzen als der Kerndürchmesser des Gewindes, jedoch einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser der Schraube. Diejenigen Teile der anderen Gehäusehälfte, welche mit den anfänglichen Bohrungen übereinstimmen, sind mit Bohrungen versehen, deren Durchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser der Schrauben ist. Die selbstschneidende Schraube wird zuerst durch die größere Bohrung gesteckt, bis sie die kleinere vorläufige Bohrung erreicht. Dann wird unter Drehen der Schraube die vorläufigere Bohrung mit einem Gewinde versehen und die Schraube entsprechend eingeschraubt, so daß sich eine feste Verbindung zwischen den beiden Gehäusehälften ergibt.

Der Aufbau bekannter selbstschneidender Schrauben 4, bis 4r ist aus den Fig. 2A und 2B ersichtlich, wobei letztere Figur eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A der Fig. 2A darstellt. Wie aus den Figuren ersichtlich, besitzt eine selbstschneidende Schraube einen Stift 10, der chronisch oder verjüngt ausgeführt ist und aus Weicheisen besteht, sowie einen Kopf 12, welche an dem einen Stirnende des Stiftes 10 angebracht ist. Der Kopf 12 ist vorzugsweise integraler Bestandteil des Stiftes 10. Der Kopf 12 besitzt eine Ausnehmung 14, in die ein Schraubenzieher zum Drehen der selbstschneidenden Schraube eingreifen kann. (Alternativ könnte der Kopf auch als Vieleck zum Angreifen eines Schraubenschlüssels ausgebildet sein).Auch von der Oberfläche des Stiftes 10 ist ein Spiralgewinde 16 vorgesehen. Der Querschnitt des Gewindes ist eiir Kreis sowohl am äußeren Umfang des Gewindes als auch am Kern. (Vergl. Fig.2B). Dies bedeutet, daß sowohl

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der Stift am Kernteil als auch am äußeren Umfang kreisförmig ist.

Die in den Fig. 2A und 2B gezeigte Schraube hat jedoch den Nachteil, daß mikroskopische Teilchen aus Kunststoff beim Eindrehen der Schraube abgeschabt werden und sich auf dem Aufzeichnungsband niederschlagen, was in einer Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Magnetbandes resultiert, so daß sich eine ansteigende Anzahl von Ausfällen des Gerätes ergibt. Fallen derartige abgeschabte Teilchen zwischen die beiden Gehäusehälften, dann ändert sich die äußere Dicke einer Magnetbandkassette.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, diese Nachteile und Beschränkungen einer bekannten Schneidschraube durch Schaffung einer neuen unverbesserten Schneidschraube zu überwinden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine selbstschneidende Schraube vorzusehen, bei der keine abgeschabten Teilchen aus einer Gewindebohrung herauskommen.

Die genannte Aufgabe wird bei einer Schneidschraube, welche zumindest aus einem Stift mit einem sich verjüngenden Gewinde an seiner Oberfläche sowie einem Kopfteil besteht, der an dem einen Stirnende des Stiftes angebracht ist, wobei der Kopfteil mit einer Ausnehmung zum Drehen der Schneidschraube mit einem Schraubenzieher versehen ist, dadurch gelöst, daß der Querschnitt des genannten Gewindes vieleckig ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Magnetbandkassette, bei der die vorliegende Erfindung Verwendung finden kann.

Fig. 2 A eine Seitenansicht einer bekannten selbstschneidenden Schraube.

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Fig. 2B eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A der Fig. 2 A.

Fig. 3A eine Seitenansicht des Rohkörpers der Schneidschraube vor dem Anbringen des Gewindes.

Fig. 3B den Querschnitt längs der Linie B-B der Fig.3A,

Fig. 4A eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schneidschraube.

Fig. 4B einen Querschnitt längs der Linie C-C der Fig. 4A.

Fig. 5 eine Schnittansicht, welche die Wirkung der erfindungsgemäßen Schneidschraube veranschaulicht und

Fig. 6 ein Funktionsdiagramm, welches die Empfindlichkeitsabweichungen des Kassettenbandes bei Verwendung von Schneidschrauben gemäß den Fig. 2A und 2B bzw. 4A und 4ß veranschaulicht.

Es werden nun bevorzugte AusfUhrungsbeispiele verwendet, wobei auf die Figuren 3A, 3B sowie 4A und 4B Bezug genommen wird. Diese Figuren zeigen den Herstellungsvorgang und den Aufbau der erfindungsgemäßen Schneidschraube. Zuerst wird der in den Fig. 3A, 3B gezeigte Rohkörper hergestellt. In diesen Figuren bedeutet das Bezugszeichen 10a einen Stift, welcher über seine Länge verjüngt bzw. konisch ist; der Querschnitt des Stiftes 10a ist, wie aus Fig» 3B ersichtlich, annähernd dreieckig. Der dreieckige Querschnitt ist eines der wichtigen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Auf der Oberfläche des dreieckigen Stiftes 10a sind beispielsweise mittels eines Warmverformungsvorgangs zwei Gewindegänge IS₁ und 16₂ vorgesehen (vergl. Fig.4A). Der spezifische Aufbau der erfindungsgemäßen Schneidschraube ergibt sich

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die spezielle Formgebung der Gesenk-oder Schmiedeform für den Warmverformungs-oder Schmiedevorgang. Die Ausbildung der Schneidschraube mit zwei Spiralgewinden ist ebenfalls eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung. Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel ein dreieckiger Querschnitt gezeigt ist, ist verständlich, daß die gleiche Wirkung auch durch einen anderen vieleckigen Querschnitt erzielt werden kann.

Infolge des vieleckigen Querschnitts hat die erfindungsgemäße Schneidschraube die folgenden Vorteile.

1. Die Schneidwirkung im Kunststoff wird durch die Kanten oder Scheitel der vieleckigen Schneidschraube durchgeführt, so daß sich ein stabiles Gewinde ergibt. Bei einer bekannten Schneidschraube ist deren Gewinde einheitlich mit der inneren Oberfläche einer im Kunststoff vorgesehenen Bohrung im Eingriff und reibt an dieser inneren Oberfläche. Dies bedeutet, daß sich keine ausreichend stabile Gewindeschneidwirkung bei einer bekannten Schneidschraube mit kreisförmigem Querschnitt ergibt. Aus dieser Sicht ist die Form mit weniger Scheiteln aus den verschiedenen vieleckigen Formen vorzuziehen, so daß die Dreiecksform die beste ist, da die dreieckige Form eine geringere Kontaktfläche mit der inneren Fläche einer Bohrung in dem Kunststoff mit sich bringt.

2. Die pulverförmigen Abschabungen, welche durch die Schneidwirkung während des Gewindeschneidens entstehen, füllen die Zwischenräume zwischen der Schraube und der Bohrung wie dies Fig. 5 zeigt. Das Profil c stellt die Form des Gewindes der Schneidschraube dar und besitzt wie zuvor erwähnt Dreieckform. Vorzugsweise ist jede Seite des Dreiecks nach außen geringfügig konvex, wie dies aus Fig. 5 zu ersehen ist. Der Kreis b zeigt den Querschnitt der Bohrung, welche im Kunststoff zum Einsetzen der Schneidschraube angebracht wurde. Beim Einschrauben der Schneidschraube mit einem Profil c in die Bohrung mit einem Profil b schneiden die drei Kanten d der Schneidschraube in die

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innere Wand der Bohrung und es ergibt sich eine kreisförmige Rille, die durch den Kreis a dargestellt wird. Hierbei ist zu beachten, daß sich Lücken A und B zwischen der Schneidschraube und der Bohrung ergeben, da die Schneidschraube einen dreieckigen Querschnitt besitzt. Die Fläche A zeigt die Lücke zwischen der Bohrungswand und der Oberfläche des Gewindes der Schneidschraube und die Fläche B die Lücke, welche durch die Schneidschraube gegraben wird. Dies bedeutet, daß Abschabungen, welche durch die Kanten d der Schneidschraube erzeugt werden, sich in den Lücken A und B ablagern können. Die Abschabungen in diesen Lücken bilden eine Arretierung gegen ein Lösen der Schraube. Auch gelangen derartige pulverförmige Abschabungen nicht nach außen, so daß sie sie nicht auf dem Magnetband ablagern oder zwischen die beiden Gehäusehälften gelangen können.

Es ist zu beachten, daß bei bekannten Schneidschrauben mit kreisförmigem Querschnitt keine Lücken zwischen Schraube und Bohrung entstehen, so daß die Abschabungen aus der Bohrung nach außen gedrückt werden müssen.

3. Bei der erfindungsgemäßen Schneidschraube kann das Drehmoment für das Einschrauben klein sein, da die in Kontakt mit der inneren Fläche einer Bohrung befindliche Schraubenfläche gering ist. Dies bedeutet, daß nur die Kanten d in Kontakt mit der Bohrung sind, während bei bekannten Schneidschrauben über die ganze Länge des Gewindes in Kontakt mit der Bohrung sind. In diesem Sinne ist ein dreieckförmiger Querschnitt der beste Vieleckquerschnitt. Sind ferner Doppelgewindespuren, wie in Fig.4A gezeigt, vorgesehen, dann brechen die Kunststoffgehäusehälften nicht, auch wenn die Gehäusehälften mit einem großen Drehmoment miteinander befestigt werden. Da das zum Einsetzen der Schneidschrauben erforderliche Drehmoment gering ist, wird ferner keine Reibungswärme erzeugt, so daß der Kunststoff weder erwärmt wird noch schmilzt. Somit kann die erfindungsgemäße Schneidschraube zur Befestigung von Gehäusehälften verwendet werden, die aus Acrylharzen bestehen, was mit bekannten

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Schneidschrauben nicht möglich war, da Acrylharze zu hart und zu zerbrechlich waren als daß sie mit bekannten Schneidschrauben hätten befestigt werden können.

Fig. 6 zeigt das Versuchsergebnis, welches die Abweichung der Empfindlichkeit von Kassettenmagnetbändern (100 Muster) veranschaulicht. In Fig. 6 bedeutet die vertikale Achse die Abweichung der Empfindlichkeit in dB, und die horizontale Achse die Anzahl der Muster. Die Kurve a in Fig. 6 veranschaulicht den Fall bei dem die erfindungsgemäße Schneidschraube zur Befestigung des Kassettengehäuses verwendet wurde, während die Kurve b die Situation bei Verwendung bekannter Schneidschrauben mit kreisförmigem Querschnitt repräsentiert.

Bei einem Kassettenmagnetband und der Verwendung der erfindungsgemäßen Schneidschraube ist der Mittelwert der Abweichung der Empfindlichkeit x" = 0,18 dB und die Standardabweichung von diesem Mittelwert ist ei = 0,04 dB. Andererseits ergeben sich bei Verwendung üblicher Schneidschrauben die Werte x" = 0,25 dB undö'= 0,60 dB. Somit ergibt sich bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Schneidschrauben bei einem Kassettenmagnetband ein kleinerer Empfindlichkeitsmittelwert und eine kleinere Standardabweichung. Einige Daten zu dem Versuch für Kurve a in Fig. 6 sind der Durchmesser einer Schraube von annähernd 2 mm (hergestellt aus unlegiertem Stahldraht nach dem japanischen Industriestandard SWCH16A), und die Größe des Magnetbandkassettengehäuses 100 χ 63 χ 9 mm (hergestellt aus schlagfestem Styrolharz); die beiden Gewinde haben einen Steigungswinkel (Θ ) von 15° und eine Ganghöhe d von 1 mm.

Aus dem Vorgehenden ergibt sich, daß eine neue und verbesserte Schneidschraube gefunden wurde. Es ist verständlich, daß die Ausführungsbeispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht den Erfindungsgedanken begrenzen sollen.

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Claims

DipL-Ing.

Rolf Charier

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Anm.: TDK Electronics Co. Ltd, 8Q52/24/K/Gr Augsburg, 4. Januar 1980

Patentansprüche

[Ί. Schneidschraube bestehend aus einem Stift mit einer Gewindespirale auf seiner Oberfläche und aus einem an dem einen Ende des Stiftes angebrachten Kopf, der derart geformt ist, daß die Schneidschraube mit einem Werkzeug gedreht werden kann, insbesondere eine Ausnehmung zum Einsetzen eines Schraubenziehers besitzt, dadurch gekennzeich net, daß der Querschnitt des Stiftes vieleckig ist.
2. Schneidschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt dreieckig ist.
3. Schneidschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die Schneidschraube eine Doppelgewindeschraube mit zwei Gewindespiralen ist.