DE60220823T2 - Selbstschneidende schraube und verfahren zum verbinden von werkstücken - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf selbstschneidende Schrauben und Verfahren zum Verbinden von zwei oder mehr Stücken aus dünnen Metallblechteilen, um eine Baugruppe zu bilden.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Fachleute erkennen, dass herkömmliche selbstschneidende Schraubenprodukte, wenn sie verwendet werden, um dünne Metallblechkomponenten zusammenzufügen, eine begrenzte Zuverlässigkeit in der Anwendung aufweisen, aufgrund von Problemen, die mit der Notwendigkeit einhergehen, das Schraubenanzugsdrehmoment auf relativ kleine Werte zu beschränken. Diese erforderliche Beschränkung des Anzugsdrehmoments muss die Gefahr für die Verankerung minimieren, während des Zusammenfügens das Gewinde abzustreifen und somit ein Durchdrehen der Schraube zu veranlassen. Das Ankermaterial ist derjenige Teil der zusammengefügten Baugruppe, der von der Unterseite des Schraubenkopfes am weitesten entfernt ist. Das Abstreifen und Durchdrehen bewirkt einen Verlust an Baugruppentklemmbelastung und eine anschließende Beeinträchtigung der Baugruppe.
  • 1 zeigt einen gewöhnlich auftretenden Nachteil einer selbstschneidenden Schraube 11, die ein herkömmliches einzelnes Startgewinde aufweist, das verwendet wird, um dünne Metallblechkomponenten 12 und 16 zusam menzufügen. Wenn das Schraubenankermaterial 12, dass dasjenige ist, das vom Kopf der Schraube am weitesten entfernt ist, eine Breite 15 gleich oder kleiner als die axiale Teilung 13 der Schraube ist (hier allgemein als "dünnes" Werkstück definiert), wird die Vorlauffläche 14 der Volute oder des Gewindegangs typischerweise das Ankermaterial 12 so verformen, dass das Material dem Raum zwischen den benachbarten Voluten oder Gewindegängen folgt. Dieser Typ von Ankermaterial und Baugruppe kann möglicherweise nicht die effektivste Verbindungsklemmbelastung hervorrufen. Außerdem ergibt sich ein unangemessener Gewindepaarungskontakt.
  • 2 zeigt einen weiteren möglichen Nachteil, der mit der Verbindung dünner Werkstücke unter Verwendung einer selbstschneidenden Schraubenimplementierung des Standes der Technik einhergeht. Die Schraube 110 hält einen Parallelkerndurchmesser 111 so nah wie möglich an der Unterseite 112 des Schraubenkopfes 113. Diese Implementierung kann eine Reduktion der Leistungsfähigkeit der Baugruppe verursachen. Herstellungsbeschrän kungen erzeugen im allgemeinen eine Unterfüllung der Schraubgewindescheitelpunkte nahe der Unterseite 112 des Schraubenkopfes 113, wodurch eine unspezifizierte und nicht kontrollierbare umgekehrte Gewindeabschrägung 114 erzeugt wird. Die Gewindescheitelpunkte näher am Schraubenein- trittspunkt weisen daher eine größere diametrale Abmessung auf als die Gewindescheitelpunkte, die sich näher am Kopf befinden. Die umgekehrte Gewindeabschrägung 114 hat den Nachteil, dass sie einen Spalt 115 zwischen den internen und externen Paarungsgewinden der Baugruppe erzeugt. Dieser Spalt 115 bewirkt eine Reduzierung des Paarungsgewindekontakts im wesentlichen Bereich der zusammengefügten Struktur und führt zu einem Baugruppenversagen unter einem niedrigen Drehmoment als dem erwarteten Anwendungsdrehmoment.
  • Das US-Patent 5.597.357 offenbart eine selbstbohrende oder selbstschneidende Schraube, die dafür ausgelegt ist, sowohl mit relativ dicken Metallplatten als auch relativ dünnen Metallblechen verwendet zu werden. Die Schraube ist aus einem Rohling geformt, der einen Schaft enthält, der sich zwischen einem Kopf und einer Bohrspitze erstreckt. Der Schaft ist nahe dem Kopf mit einer kegelstumpfförmigen Vergrößerung versehen. Ein Gewinde, wenn im Schaft ausgebildet, erstreckt sich in die Vergrößerung, um somit einen Endabschnitt des Gewindes zu bilden, der im Gebrauch der Schraube mit einem Metallblech ein Metallblech so verformt, dass es fest auf der Vergrößerung blockiert wird. Eine seichte Vertiefung ist in der Unterseite des Kopfes die kegelstumpfförmige Vergrößerung umschließend ausgebildet.
  • Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, eine selbstschneidende Schraube und ein zugehöriges Füge-/Befestigungsverfahren zu schaffen, um mehrere dünne Stücke von Metallblechteilen zu verbinden, wobei während der Schraubenmontage und des Befestigungsvorgangs verhindert wird, dass das Ankermaterial verformt wird. Eine weitere Aufgabe ist, sicherzustellen, dass irgendwelche Lücken minimiert werden, die vorher zwischen den externen Gewinden auf der Schraube und den internen Gewinden, die im Ankermaterial durch die selbstschneidende Schraubenanordnung und den Befestigungsprozess erzeugt werden, aufgetreten sind.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Das vorangehende technische Problem wird mit Bezug auf die selbstschneidende Schraube mittels der Merkmale des beigefügten Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen 2 bis 14 zu finden. In Bezug auf das Verfahren wird die vorangehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst.
  • Genauer trägt der konische Wurzelabschnitt der Schraubengewindewurzel nahe dem Kopf der Schraube zu einem effektiven Zusammenziehen der dünnen Metallblechteile einer Baugruppe bei, wobei zusätzlich Kompressionskräfte an der Grenzfläche des konischen Wurzelabschnitts und des Ankermaterials entwickelt werden.
  • Die selbstschneidende Schraube ist außerdem mit Voluten versehen, oder mit Schraubgewinden, die Mehrfachsteigungsgewinde sind, so dass das Potenzial für das Schraubenankermaterial, sich zu verformen und den Spalten zwischen benachbarten Gewinden auf der Schraube während des Montage- und Befestigungsprozesses zu folgen, eliminiert wird.
  • Außerdem weisen die Scheitelpunkte der Gewinde, die am konischen Schraubenwurzelabschnitt erzeugt werden, die gleiche diametrale Abmessung auf wie die Scheitelpunkte der Gewinde auf dem Körper der Schraube. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die diametrale Abmessung der Schraubgewindescheitelpunkte für eine Strecke aufrechterhalten, die dem Start des konischen Schraubensteigungseintrittsabschnitts entspricht. Der konische Wurzelabschnitt, der zur Unterseite des Schraubenkopfes benachbart ist, sollte eine axiale Länge gleich dem zweifachen, und vorzugsweise nicht mehr als dem dreieinhalbfachen der axialen Teilung des Schraubgewindes aufweisen.
  • Bei Verwendung zur Befestigung zweier Objekte, die aus dünnen Metallblechwerkstücken konstruiert sind, bietet der konische Wurzelabschnitt einen Widerstand gegen ein Paarungsgewindeversagen unter dem angelegten Drehmoment durch Erhöhen der Oberflächenreibung, die von den Kompressionskräften am Eingriff mit dem Schraubenankermaterial entwickelt wird. Die Kombination aus dem Eingriff des konischen Wurzelabschnitts und dem Aufrechterhalten eines vollen Scheitelpunktdurchmessers bis zur Unterseite des Schraubenkopfes verbessert die Fähigkeit des Systems, einem Versagen während der Montage und der Anwendung zu widerstehen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorangehenden und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden mit Bezug auf die folgende genaue Beschreibung und in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher, in welchen:
  • 1, wie bereits beschrieben, eine Teilseitenquerschnittsansicht ist, die ein Beispiel einer Ankermaterialverformung zeigt, wenn ein herkömmliches Einzelgewindegang-Schraubgewinde auf einer Schraube verwendet wird;
  • 2, wie bereits beschrieben worden ist, eine Teilseitenquerschnittsansicht ist, die die Erzeugung einer umgekehrten Gewindeabschrägung zeigt, die mit Herstellungseinschränkungen einhergeht, indem ein Parallelschraubenge- windewurzel-Kerndurchmesser über die volle Länge einer Schraube vorhan- den ist;
  • 3 eine Seitenansicht einer Schraube gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung ist, die den konischen Wurzelabschnitt zeigt;
  • 4 eine Teilseitenquerschnittsansicht ist, die eine Schraube gemäß dieser Erfindung zeigt, die mehrere Werkstücke verbindet;
  • 5 eine Querschnittsansicht der Schraube längs der Linie 5-5 der 4 ist;
  • 6 eine Teilseitenquerschnittsansicht ist, die eine Schraube zeigt, die zwei dünne Werkstücke gemäße einer Ausführungsform dieser Erfindung verbindet;
  • 7 eine Querschnittsansicht ist, die ein Nachlaufflächengewindeprofil zeigt;
  • 8 eine Querschnittsansicht ist, die ein Radiusgewindeprofil zeigt, das gemäß dieser Erfindung verwendet werden kann;
  • 9 eine Querschnittsansicht ist, die ein trapezförmiges Gewinde gemäß einer Ausführungsform zeigt;
  • 10 eine Querschnittsansicht ist, die ein trapezförmiges Gewinde gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt;
  • 11 eine Querschnittsansicht ist, die ein trapezförmiges Gewinde gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt; und
  • 12 eine Querschnittsansicht ist, die drei Schraubengewinde zeigt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERLÄUTERNDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 3 zeigt eine Schraube 119 gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung. Die Schraube enthält einen Kopf 120, einen konischen Wurzelabschnitt 122 (radial nach außen verjüngt in einer Richtung längs des Körpers in Richtung zum Kopf 120), einen Körper 124 und einen Eintrittspunkt 126.
  • Der Schraubenkopf 120 kann eine beliebige gewünschte Form aufweisen, und kann (z. B.) einen genormten ausgesparten Kreuzschlitz aufweisen, eine Philipps-Typ-Kreuzformaussparung, eine Innensechskantaussparung, eine sechszackige Formation, oder kann irgendein anderes System enthalten, das erlaubt, über ein geeignetes und angemessenes Schlüsselsystem ein Drehmoment auf die Schraube zu übertragen.
  • Der zylindrische Schaft oder Körper der Schraube 124 hat längs seines Außenumfangs mehrere kontinuierliche schraubenlinienförmige Voluten oder Gewindegänge 128 angeordnet. Der Körper weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Schraubengewinde (schraubenlinienförmige Voluten) weist einen Außendurchmesser D auf. In einer Ausführungsform kann die Größe von D innerhalb eines Bereiches von 1,6–10 mm liegen. Diese und andere Bereiche, die hier spezifiziert werden sind jedoch lediglich beispiel- haft für eine typische Anwendung der Schraube gemäß dieser Erfindung. Die hier beschriebenen Prinzipien können auf Schrauben und entsprechende Materialien eines beliebigen Typs und/oder beliebiger Größe angewendet werden.
  • In einer erläuternden Ausführungsform sind zwei separate kontinuierliche schraubenlinienförmige Voluten oder Gewindegänge längs des Körpers 124 angeordnet, so dass die Schraube ein Zwillings- oder Doppelgewindegangtyp ist, jedoch wird ausdrücklich angenommen, dass andere Anzahlen separater Gewindegänge verwendet werden können. In dieser Ausführungsform bewirkt die Verwendung mehrerer Gewindegänge eine weitere Verhinderung einer Ankerblechverformung. Es ist zu beachten, dass der Ausdruck "Gewindegang", wie er hier verwendet wird, sich entweder auf die gesamte kontinuierliche Formation oder Formationen, die sich schraubenlinienförmig längs des zylindrischen Schafts oder Körpers winden, oder auf die individuellen Profilspitze-und-Vertiefung-Formationen auf einem Querschnitt der Schraube. Der Zusammenhang, in dem der Ausdruck verwendet wird, sollte den Leser bei der Unterscheidung zwischen den zwei Verwendungen des allgemeinen Ausdrucks unterstützen.
  • Die Gewindegänge 128 weisen eine axiale Teilung P auf, die der Abstand zwischen den Scheitelpunkten benachbarter Gewindegänge ist. In einer Ausführungsform kann die axiale Teilung P innerhalb des Bereiches vom 0,15-fachen bis 0,22-fachen des Schraubendurchmessers D liegen. Die axiale Steigung L des Gewindegangs ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Scheitelpunkten des gleichen Gewindegangs oder Volute. In einer Ausführungsform ist die axiale Steigung L gleich dem 2-fachen der axialen Teilung P, wenn auf ein Zwillingsganggewinde Bezug genommen wird. In Fällen von schraubenlinienförmigen Voluten, die über den Zwillingsgewindegang der erläuternden Ausführungsform hinausgehen (z. B. drei oder mehr Voluten), ist die axiale Steigung L gleich der axialen Teilung P mal der Anzahl der separaten Gewindegänge (Voluten), die als für eine spezifische Gestaltung des montierten Produkts anwendbar bestimmt werden. Zum Beispiel gilt in einer 3-Gewindegang-Typ-Schraube L = 3 × P. Die Gewindegänge 128 können entsprechend einer Anzahl herkömmlicher und spezialisierter Gewindeprofile konstruiert sein, die im Folgenden genauer beschrie- ben werden.
  • Die Schraube, oder ein Werkstückeingriffsabschnitt derselben, ist aus einem zylindrischen Rohling konstruiert, der gewalzt oder anderweitig geformt wird, um schraubenlinienförmige Voluten oder Gewindegänge mit einer geeignet ausgewählten Profilgeometrie zu erzeugen. Der zylindrische Rohling enthält einen Kopf und neben dem Kopf einen erwünschten konischen Wurzelabschnitt, der die Abmessung vom Körper des Rohlings radial nach außen erhöht, wenn die Form sich dem Kopf nähert. Die anfängliche Formation dieses "Kopfrohlings" kann durch Verwendung herkömmlicher Kopfbildungsmaschinen und geeignet entwickelten Werkzeugen oder durch die Verwendung von Drehbänken hergestellt werden. Der Kopfrohling ist aus einem wärmebehandelbaren Material hergestellt, das bei geeigneter Behandlung fähig ist, dem Anwendungsdrehmoment standzuhalten. Wenn notwendig, werden die Schraubenmaterialien behandelt, so dass sie fähig sind, den ausgeübten Drehmoment (ohne Versagen) standzuhalten, wenn sie mit spezifizierten Ankermaterialien eines vorgegebenen Typs in Eingriff gelangen. Solche Behandlungen können das Einsatzhärten und/oder das Induktionspunkthärten enthalten.
  • Der konische Wurzelabschnitt 122 der Schraube, der axial zwischen dem Kopf 120 und der parallelen Schraubengewindewurzel 124 (die sich im Allgemeinen innerhalb des "Körper"-Abschnitts oder der Zone befindet) der Schraube angeordnet, weist eine axiale Länge W von wenigstens dem 2-fachen und vorzugsweise nicht mehr als etwa 3,5-fachen der axialen Teilung P auf. Der konische Wurzelabschnitt 122 weist einen maximalen Durchmesser R nahe dem Kopf 120 auf, und ist nach unten bis zu einem Durchmesser gleich dem Schraubengewindewurzeldurchmesser B verjüngt. Ein Winkel ϕ ist der Winkel, den der konische Wurzelabschnitt 122 bezüglich der Schraubengewindewurzel 124 bildet. Der Winkel ϕ sollte zwischen etwa 6° und 15°, vorzugsweise zwischen 8° und 10° liegen.
  • Gemäß einer Ausführungsform sind die Gewindegänge 128 auf dem koni- schen Wurzelabschnitt 122 angeordnet, so dass der Außendurchmesser D der Schraube und der Gewindegänge näherungsweise die gleiche Größe längs des konischen Wurzelabschnitts 122 und der Zone der Schraubengewindewurzel 124 aufweist. Während es manchmal vorzuziehen ist, dass alle Gewindegänge zwischen dem Kopf (einschließlich des konischen Wurzelabschnitts) und dem Eintrittspunktbereich näherungsweise den gleichen Außendurchmesser aufweisen, wird angenommen, dass alternative Ausführungsformen einen anderen Gewindegangdurchmesser und ein anderes Profil einem Bereich näher am Eintrittspunkt und weiter entfernt vom konischen Wurzelabschnitt aufweisen können, um gewisse vorteilhafte Effekte in Verbindung mit spezifischen Werkstückdicken und Materialien zu bewirken. Dementsprechend wird angenommen, dass die Gewindegänge näherungsweise den gleichen Durchmesser im konischen Wurzelabschnitt und in einem Teil des Schraubenkörpers direkt neben dem konischen Wurzelabschnitt aufweisen (dem benachbarten Teil, der sich vom konischen Wurzelabschnitt über wenigstens eine Strecke gleich dem Vierfachen der Gewindeteilung in Richtung zum Eintrittspunkt erstreckt).
  • Der Eintrittspunkt 126 kann irgendeinem Typ von Schraubeneintrittspunkt entsprechen. In einer Ausführungsform ist der Eintrittspunkt in Übereinstimmung mit einem Eintrittspunkt, der für eine selbstbohrende und schneidende Schraube verwendet wird. In einer weiteren Ausführungsform ist der Eintrittspunkt in Übereinstimmung mit dem gewöhnlichen konischen Gewinde gangeintrittspunkt, der selbstschneidenden Schrauben zugeordnet ist. Es ist zu beachten, dass ausdrücklich angenommen wird, dass der Eintrittspunkt 126 andere Formen annehmen kann.
  • 4 zeigt eine Schraube 119 gemäß dieser Erfindung, die ein erstes Werkstück 140 und ein zweites Werkstück 142 verbindet. Wie gezeigt ist, sind die Gewindegänge 128 auf der Schraube so angeordnet, dass die Querschnittslinie 5-5 mehrere Gewindegänge schneidet, wie in 5 gezeigt ist. In dieser erläuternden Ausführungsform greifen zwei diametral gegenüberliegende Gewindegänge 128 (durch die Schraubenmittellinie 129) in das Werkstück. Die Verwendung mehrerer Gewindegänge bewirkt Gegenkräfte, die eine Verformung des dünnen Ankerbleches hervorrufen können. Diese Gegenkräfte sorgen für einen guten Paarungsgewindekontakt, der die Wahrscheinlichkeit eines Gewindeabstreifens oder eines Schraubendrehens reduziert.
  • 6 ist eine weitere Ansicht einer Schraube 119, die zwei dünne Werkstücke 140 und 142 verbindet. Der konische Wurzelabschnitt 122 erzeugt zusätzliche Kompressionskräfte 150 längs der Zone, wo der konische Wurzelabschnitt 122 mit dem Ankermaterial 142 in Kontakt ist.
  • Die Kombination aus den zusätzlichen Kompressionskräften 150 vom konischen Wurzelabschnitt 122 zusammen mit der Erhaltung eines konstanten Außendurchmessers D längs des Körpers und des konischen Wurzelabschnitts der Schraube sorgt für eine Schraube, die dann, wenn sie zum Verbinden dünner Werkstücke verwendet wird, eine festere Baugruppe erzeugt. Diese Kombination aus Kompressionskräften 150, eines konstanten Aussendruchmessers D und mehrerer Gewindegänge sorgt für eine Schraube, die eine Ankermaterialverformung verhindert, keine umgekehrte Gewindeabschrägung oder Spalten zwischen Gewindegängen und dem Ankermaterial erzeugt, und die Wahrscheinlichkeit des Abstreifens und des Durchdrehens reduziert.
  • Die 7 bis 11 zeigen verschiedene Gewindeprofile, die in Gewindegängen 128 der Schraube in verschiedenen Ausführungsformen dieser Erfindung implementiert werden können. Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung irgendwelcher dieser erläuternden Gewindeprofile beschränkt ist. Es wird ausdrücklich angenommen, dass ein beliebiges Gewindeprofil, das für eine selbstschneidende Schraube akzeptabel ist, gemäß dieser Erfindung verwendet werden kann.
  • 7 zeigt ein Nachlaufflächengewindeprofil, wie im US-Patent Nr. 5.061.139 , erteilt an Pritchard, beschrieben ist. Die Nachlauffläche 160 des Gewindeprofils (die am weitesten entfernt vom Schraubeneintrittspunkt auf jedem geschnittenen Profil ist, ist bezüglich einer imaginären Linie 161 senkrecht zur Rotationsachse um α0 angewinkelt. Die bevorzugte Große dieses Winkels beträgt 15°, obwohl er innerhalb von 10° bis 15° liegen kann. Eine Spitze 162 der Nachlauffläche 163 des Schraubengewindeprofils ist relativ zur senkrechten Linie um β0 angewinkelt. Der bevorzugte Wert von β beträgt 20°, obwohl er innerhalb von 17° bis 25° liegen kann. Die Größe des Radius des gekrümmten Abschnitts 163a der Nachlauffläche 163 beträgt vorzugsweise das 0,22-fache des Schraubenaußendurchmessers D, kann jedoch innerhalb eines Bereiches vom 0,22-fachen bis 0,3-fachen des Schraubenaußendurchmessers D liegen. Die Spitze 162 kann gestutzt sein.
  • 8 zeigt ein Radiusprofilgewinde, wie im US-Patent Nr. 5.722.808 , ebenfalls erteilt an Pritchard, beschrieben ist. Das Profil des Radiusgewindes ist aus Radien 117 entwickelt, die von Zentren 171 getroffen werden, so dass das Profil symmetrisch um eine imaginäre Mittelinie 172 ist. Die Größe der Radien 170 und die Positionierung der Zentren 171 werden mit Bezug auf die Beziehung zwischen bekannten aktuellen minimalen und maximalen Metallbedingungen (oder "Material"-Bedingungen) des Schraubengewindes entwickelt, gemäß der Lehre des eingefügten Patents '808. Die Spitze 173 des Gewindeprofils kann gestutzt sein.
  • Die 9 bis 11 zeigen mehrere herkömmliche, trapezförmige Gewindeprofile. 9 zeigt ein trapezförmiges Gewindeprofil, bei dem die Vorlauffläche 180 einen steileren Winkel (d. h. näher zur Senkrechten) bezüglich der parallelen Wurzel 183 aufweist als die Nachlauffläche 181. 10 zeigt das Gegenteil, bei dem die Nachlauffläche 185 einen steileren Winkel bezüglich der parallelen Wurzel 183 aufweist als die Vorlauffläche 184. 11 zeigt ein trapezförmiges Gewindeprofil, bei dem sowohl die Nachlauffläche 188 als auch die Vorlauffläche 189 im Wesentlichen ähnliche Winkel bezüglich der parallelen Wurzel 190 aufweisen.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Schraube drei, vier oder mehr separate kontinuierliche Gewindegänge oder Voluten aufweisen. 12 ist eine Querschnittsansicht einer erläuternden Schraube 200 mit drei separaten kontinuierlichen Gewindegängen 128a, 128b und 128c, die längs ihres Körpers 202 ausgebildet sind und im konischen Wurzelabschnitt am (nicht gezeigten) Kopf enden. Diese Anordnung bietet eine bessere Haltestabilität für viele Werkstückmaterialien unterschiedlicher Dicke. Es ist zu beachten, dass jeder separate Gewindegang 128a, 128b und 128c mit einem gleichen Winkel AS beabstandet ist, der bezüglich benachbarter Gewindegänge gleich 120° ist. Für eine gleichmäßige Beabstandung von Gewindegängen ist der Winkel AS gleich 360° dividiert durch die Anzahl der Gewin- degänge.

Claims (15)

  1. Selbstschneidende Schraube (119) zum Verbinden dünner Werkstücke (140, 142), die eine Rotationsachse und einen Kopf (120) aufweist, wobei die Schraube (119) umfasst: einen konischen Wurzelabschnitt (122) am Kopf (120); einen Schraubenkörper (124); mehrere Gewindegänge (128), die ein Satzgewindeprofil aufweisen, das längs des Schraubenkörpers (124) und längs des konischen Wurzelabschnitts angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein konstanter radialer Abstand von der Rotationsachse zu einem Scheitelpunkt eines jeden der Gewindegänge (128) längs sowohl des konischen Wurzelabschnitts (122) als auch wenigstens eines Abschnitts des Schraubenkörpers (124) neben dem konischen Wurzelabschnitt (122) aufrechterhalten wird.
  2. Selbstschneidende Schraube nach Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen den Scheitelpunkten benachbarter Gewindegänge (128) gemessen längs der Rotationsachse eine axiale Teilung definiert, und der konische Wurzelabschnitt (122) eine Länge von wenigstens der doppelten axialen Teilung aufweist.
  3. Selbstschneidende Schraube nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Abstand zwischen den Scheitelpunkten benachbarter Gewindegänge (128) gemessen längs der Rotationsachse eine axiale Teilung definiert, und der konische Wurzelabschnitt (122) eine Länge von nicht mehr als dem 3,5-fachen der axialen Teilung aufweist.
  4. Selbstschneidende Schraube nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei ein Abstand zwischen den Scheitelpunkten benachbarter Gewindegänge gemessen längs der Rotationsachse eine axiale Teilung definiert, und der konische Wurzelabschnitt (122) eine Länge im Bereich des 2- bis 3,5-fachen der axialen Teilung aufweist.
  5. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Abstand zwischen den Scheitelpunkten benachbarter Gewindegänge (128) gemessen längs der Rotationsachse eine axiale Teilung definiert: ein Abstand zwischen den Scheitelpunkten desselben Gewindegangs (128) gemessen längs der Rotationsachse eine axiale Gewindesteigung definiert; und die axiale Gewindesteigung wenigstens gleich der zweifachen axialen Teilung ist.
  6. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Gewindegänge (128) durch zwei separate kontinuierliche Schraubengewindegänge (128) längs des Schraubenkörpers (124) definiert sind.
  7. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Gewindegänge (128) durch drei separate kontinuierliche Schraubengewindegänge (128) längs des Schraubenkörpers (124) definiert sind.
  8. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mehreren Gewindegänge (128) durch vier separate kontinuierliche Schraubengewindegänge (128) längs des Schraubenkörpers (124) definiert sind.
  9. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gewindeprofil ein Nachlauffläche-Gewindeprofil ist.
  10. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gewindeprofil ein Radiusgewindeprofil ist.
  11. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Gewindeprofil eine trapezförmige Geometrie aufweist.
  12. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Schraubenkörper (124) einen Eintrittspunkt (126) enthält, der ein selbstbohrender und selbstschneidender Eintrittspunkt ist.
  13. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Schraubenkörper (124) einen Eintrittspunkt (126) enthält, der eine Konusgewindesteigung-Eintrittsformation ist.
  14. Selbstschneidende Schraube nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend: einen Eintrittspunkt (128) der an einem Ende des Schraubenkörpers (124) gegenüberliegend dem Kopf (120) angeordnet ist, wobei die mehreren Gewindegänge (128) mit dem Satzgewindeprofil längs des Schraubenkörpers (124) und längs des konischen Wurzelabschnitts (122) angeordnet sind und so beschaffen sind, dass der konstante radiale Abstand von der Rotationsachse zum Scheitelpunkt eines jeden der Gewin- degänge längs sowohl des konischen Wurzelabschnitts (122) als auch des Schraubenkörpers (124) zwischen dem konischen Wurzelabschnitt (122) und dem Eintrittspunkt (126) aufrechterhalten wird.
  15. Verfahren zum Verbinden dünner Werkstücke (140, 142), das eine selbstschneidende Gewindeschraube (119) verwendet, die eine Rotationsachse aufweist und einen konischen Wurzelabschnitt (122) neben einem Kopf (120), einen Schraubenkörper (124), mehrere Gewindegänge (126) mit einem Satzgewindeprofil, die längs des Schraubenkörpers (124) und längs des konischen Wurzelabschnitts (122) angeordnet sind, umfasst, so dass ein konstanter radialer Abstand von der Rotationsachse zu einem Scheitelpunkt eines jeden der Gewindegänge (128) längs sowohl des konischen Wurzelabschnitts (122) als auch wenigstens eines Abschnitts des Schraubenkörpers (124) neben dem konischen Wurzelabschnitt (122) aufrechterhalten wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Drehen der Schraube (119), während längs der Rotationsachse in Richtung der Werkstücke (140, 142) Druck ausgeübt wird; Bereitstellen von Konterkräften von den mehreren Gewindegängen (128), um eine Ankermaterialverformung zu verhindern; und Bereitstellen von Kompressionskräften in den Werkstücken (140, 142), wo die Werkstücke (140, 142) mit dem konischen Wurzelabschnitt (122) in Eingriff gelangen.
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