DE69013340T2 - Bohrschraube mit zur Kopfseite gekrümmten Schneiden. - Google Patents

Bohrschraube mit zur Kopfseite gekrümmten Schneiden.

Info

Publication number
DE69013340T2
DE69013340T2 DE69013340T DE69013340T DE69013340T2 DE 69013340 T2 DE69013340 T2 DE 69013340T2 DE 69013340 T DE69013340 T DE 69013340T DE 69013340 T DE69013340 T DE 69013340T DE 69013340 T2 DE69013340 T2 DE 69013340T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drilling screw
drilling
cutting edges
axial direction
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69013340T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69013340D1 (de
Inventor
Noboru Oba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOKUBU KAGAKU KOGYO KK
Original Assignee
KOKUBU KAGAKU KOGYO KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KOKUBU KAGAKU KOGYO KK filed Critical KOKUBU KAGAKU KOGYO KK
Application granted granted Critical
Publication of DE69013340D1 publication Critical patent/DE69013340D1/de
Publication of DE69013340T2 publication Critical patent/DE69013340T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/001Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
    • F16B25/0021Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the material being metal, e.g. sheet-metal or aluminium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/0036Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
    • F16B25/0084Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by geometric details of the tip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B25/00Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
    • F16B25/10Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws
    • F16B25/103Screws performing an additional function to thread-forming, e.g. drill screws or self-piercing screws by means of a drilling screw-point, i.e. with a cutting and material removing action
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89Tool or Tool with support
    • Y10T408/909Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9095Having peripherally spaced cutting edges with axially extending relief channel
    • Y10T408/9097Spiral channel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Bohrschraube.
  • Bohrschrauben sind selbstschneidende Schrauben, die verwendet werden, um zwei Elemente mittels Bohrabschnitten, die die beiden Elemente durchdringen, Stegen mit Gewindeabschnitt, die sich den Bohrabschnitten folgend in so gebildete Löcher hineinschrauben, und Köpfen zusammenzuhalten.
  • Der Bohrabschnitt einer herkömmlichen Bohrschraube ist wie in Fig. 4 gezeigt gestaltet, die eine vergrößerte Ansicht des Bohrabschnitts ist. Um die Position der Bohrschraube am Werkstück festzulegen, ist an der zentralen Spitze dieser Bohrschraube ein Meißel 1 vorgesehen. Dieser Meißel 1 ist durch die Verschneidung von zwei Relativebenen 2 (von denen nur eine in Fig. 4 gezeigt ist) gebildet, die einen spezifischen Winkel zur Achse der Bohrschraube haben. Die Gestalt des Meißels bildet eine Linie senkrecht zur Achse. Zusätzlich erstrecken sich Schneidkanten 3 und 4, die von Enden 1a und 1b des Meißels 1 ausgehen, in einer geraden Linie zur Außenfläche 5 der Bohrschraube und bilden eine allgemeine Linie einer konischen Gestalt, die um die Achse der Bohrschraube zentriert ist.
  • Eine herkömmliche Bohrschraube, wie sie beschrieben wurde, weist die folgenden Probleme auf. Speziell, wenn durch die Bohrschraube ein Loch in einem Werkstück geöffnet wird, wird eine Schneidlast auf die Schneidkanten 3 und 4 aufgebracht. Für jeglichen gegebenen Werkstoff nehmen gleichzeitig die Schneidlasten zu, wenn die Längen der Schneidkanten 3 und 4 zunehmen, falls die Neigungswinkel dieser Schneidkanten die gleichen sind. Mit anderen Worten hängt die auf die Bohrschraube aufgebrachte Schneidlast vom Durchmesser der Bohrschraube ab. Als Folge gibt es eine Grenze für den Durchmesser der Bohrschraube, der von Hand bohrbar ist, und es existiert das Problem, daß Bohrschrauben mit Durchmessern, die größer oder gleich 6,3 mm sind, nicht von Hand in ein Werkstück gebohrt werden können.
  • Zusätzlich passiert es in Umgebungen mit schlechten Arbeitsbedingungen häufig, daß die Bohrschraube nicht senkrecht zur Oberfläche des Werkstücks gehalten werden kann, so daß die Bohrschraube unter einem Winkel eintritt. In solchen Fällen ist es sehr hart für den Meißel 1, das Werkstück an der ausgewiesenen Stelle zu greifen. Als Folge führt die Reaktionskraft des Werkstücks dazu, daß die Spitze der Bohrschraube rutscht und die Bohrschraube quer über die Oberfläche wandert, ohne die Position des Bohrlochs zu fixieren.
  • Ein Stand der Technik, der von Interesse ist, ist in der US-A-4 114 508 offenbart. In dieser Druckschrift ist ein Meißel offenbart, der dem in der beigefügten Fig. 4 dargestellten Stand der Technik etwas ähnlich ist, wobei jedoch einer der Unterschiede darin besteht, daß anstatt einer geraden Kante 1, die sich zwischen den Spitzen 1a, 1b gemäß Fig. 4 erstreckt, die Kante 1 dieses zusätzlichen Standes der Technik konkav ist. Ferner ist die Spitze 1a an der zentralen Längsachse der Bohrschraube angeordnet, während die Spitze 1b von dieser zentralen Längsachse zu einer Seite hin abgesetzt ist und dem Kopf 13 der Bohrschraube näher liegt als die Spitze 1a.
  • Eine weitere selbstschneidende Schraube, die von Interesse ist, ist in der US-A-3 933 075 offenbart, wobei die Fig. 14a eine Bohrspitze zeigt, die ein flaches Meißelende 31 aufweist, das mit konkaven Schneidkanten 30 versehen ist, die sich davon wegerstrecken und ähnlich der in Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen dargestellten Schneidkante 22 sind, nämlich Schneidkanten, die bezüglich der Drehrichtung der Bohrschraube zurückgekrümmt sind.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Bohrschraube mit guten Schneideigenschaften zu schaffen, die einem Versetzen widersteht.
  • Um diese Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Bohrschraube, die einen Bohrabschnitt an einer Spitze der Bohrschraube, einen Gewindeabschnitt, der dem Bohrabschnitt nachfolgt, und einen Kopf, der dem Gewindeabschnitt nachfolgt, umfaßt, wobei ein Steg auf dem Gewindeabschnitt sich in eine Innenwand eines Lochs hineinschraubt, während der Bohrabschitt durch ein angestochenes Objekt hindurchbohrt;
  • die Bohrschraube hat Schneidkanten, die von beiden Enden eines Meißels, der in der Mitte der Spitze der Bohrschraube positioniert ist, wegführen und jeweils einen Bogen bilden, der zur Kopfseite in axialer Richtung gekrümmt ist, und sie bildet in Verbindung mit den Schneidkanten zwei scharf geschnittene Enden aus, die vom Meißel vorwärts in axialer Richtung hervorstehen;
  • die zwei scharf geschnittenen Enden befinden sich im gleichen radialen Abstand von der Bohrachse und im gleichen Abstand vom Bohrkopf.
  • Bei der vorliegenden Erfindung bildet die Gestalt der Schneidkante einen Bogen, der zum Kopf hin gekrümmt ist, d.h., der Rückseite in axialer Richtung. Deshalb ist die Schneidlast pro Längeneinheit der Schneidkante geringer als die, die auftritt, wenn die Gestalt der Schneidkante eine gerade Linie ist. Weiterhin ist, da die Gestalt der Schneidkante einen Bogen bildet, der in axialer Richtung zur Rückseite hin gekrümmt ist, die Neigung der gekrümmten Schneidkante bezüglich der Achse am zentralen Abschnitt im Vergleich zu einer herkömmlichen geraden Schneidkante geringer und am Umfangsabschnitt größer.
  • Andererseits ist die Drehgeschwindigkeit der Bohrschraube am zentralen Abschnitt gering und am Umfangsabschnitt hoch. Somit ist die Schneidlast am zentralen Abschnitt spürbar verringert, weil die Neigung der Schneidkante zur Achse am zentralen Abschnitt, wo die Drehgeschwindigkeit gering ist, geringer ist als bei einer herkömmlichen Bohrschraube. Es ist anzumerken, daß die Neigung der Schneidkante zur Achse am außenseitigen Umfangsabschnitt größer ist als diejenige einer herkömmlichen Bohrschraube, aber weil die Drehgeschwindigkeit am außenseitigen Umfangsabschnitt größer ist, gibt es keine spürbare Vergrößerung der Schneidlast. Als Folge ist die Schneidlast der gesamten Schneidkante geringer, als wenn die Schneidkante eine gerade Linie bildet. Deshalb ist die Schneidlast, die auf die Schneidkante wirkt, spürbar reduziert gegenüber einer herkömmlichen Schneidkante, und durch Drehung der Bohrschraube kann leicht ein Loch im Werkstück geöffnet werden.
  • Vorzugsweise bildet die Gestalt der Schneidkanten einen Bogen, der in Drehrichtung der Bohrschraube zurückgekrümmt ist.
  • Für den Fall, daß die Gestalt der Schneidkante einen Bogen bildet, der in Drehrichtung zur Rückseite hin gekrümmt ist, und die Schnittkante in Richtung des Schnittkantenvorschubs (d.h. der Drehrichtung) geneigt ist, nimmt die vertikale Komponente der Schneidlast, die auf die Schneidkante wirkt, ab, und ein Loch kann noch einfacher gebohrt werden.
  • Außerdem bildet die Gestalt des Meißels einen Bogen, der in axialer Richtung zur Kopfseite hin gekrümmt ist.
  • Wenn die Gestalt des Meißels einen Bogen bildet, der in axialer Richtung zur Rückseite hin gekrümmt ist, sind beide Enden des Meißels aufgrund der kombinierten Wirkung der Gestalt der Schneidkanten, die von beiden Enden des Meißels wegweisen und ebenso einen Bogen ausbilden, der in axialer Richtung zur Rückseite hin gekrümmt ist, scharf nach vorne hin geschnitten.
  • Deshalb kann, auch wenn die Bohrschraube nicht senkrecht zur Oberfläche des Werkstücks gehalten werden kann und daher in einem Winkel zur Oberfläche liegt, eines der Enden des Meißels das Werkstück leicht greifen und die Position der Bohrschraube kann dann fixiert werden.
  • Weiterhin sind vorzugsweise Neigungsflächen der Schneidkanten in axialer Richtung in zwei Stufen ausgebildet, wobei ein Neigungswinkel in axialer Richtung auf der Spitzenseite größer ist als ein Neigungswinkel in axialer Richtung auf der Kopfseite.
  • In diesem Fall kann ein großer Neigungswinkel in axialer Richtung erhalten werden, ohne die Neigung der Neigungsfläche größer zu machen als bei einer herkömmlicher Bohrschraube, und im Werkstück kann leicht ein Loch geöffnet werden.
  • Zusammenfassend sind die Wirkungen der vorliegenden Erfindung folgende:
  • Eine Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung verringert die Schneidlast, die auf die Schneidkante wirkt, und verbessert die Schneidleistung. Somit wird die Ermüdung des Arbeiters verringert und die Bohrschraube ist besonders effektiv unter schlechten Arbeitsbedingungen, weil die Schneidleistung gut ist.
  • Zusätzlich verbessert eine Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung die Schneidleistung weiter, weil die Gestalt der Schneidkante einen Bogen bildet, der in Umfangsrichtung zur Rückseite hin gekrümmt ist.
  • Weiterhin sind bei einer Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung, nachdem die Gestalt des Meißels einen Bogen bildet, der in axialer Richtung zur Rückseite hin gekrümmt ist, und in Kombination mit der Gestalt der Schneidkante, die einen Bogen bildet, der in axialer Richtung zur Rückseite hin gekrümmt ist, beide Enden des Meißels scharf nach vorne zugesschnitten. Deshalb greift der Meißel, auch wenn sich die Bohrschraube in einem Winkel zur Oberfläche des Werkstücks befindet, leicht in das Werkstück ein und kann nicht leicht entlang der Oberfläche wandern. Somit ist eine Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung besonders wirksam unter schlechten Arbeitsbedingungen, weil die Spitze nicht wandert und die Schneidleistung gut ist.
  • Ferner kann, weil bei einer Bohrschraube der Neigungswinkel an der Spitze der Neigungsfläche größer ausgebildet ist als der Neigungswinkel an der Grundseite, der Neigungswinkel nur der Spitze größer gemacht werden, während die Neigung der Schneidkante an der Basis ungefähr gleich dem Neigungswinkel einer herkömmlichen Bohrschraube gehalten wird. Als Folge kann der Neigungswinkel der Schneidkante vergrößert werden und die Schneidlast kann weiter verringert werden.
  • Somit ist die Ermüdung eines Arbeiters gering und die Bohrschraube ist ideal für eine Verwendung unter schlechten Arbeitsbedingungen geeignet, weil die Spitze nicht wandert und die Schneidleistung gut ist.
  • Die vorliegende Erfindung wird noch vollständiger anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, die nur der Veranschaulichung dienen und die vorliegende Erfindung nicht begrenzen, verstanden werden.
  • Fig. 1 ist eine Außenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Bohrabschnitts in Fig. 1;
  • Fig. 3 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Bohrabschnitts in Fig. 1;
  • Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bohrabschnitts bei einer herkömmlichen Bohrschraube.
  • Bevor die Beschreibung der vorliegenden Erfindung weitergeführt wird, wird angemerkt, daß gleiche Teile in den Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Gemäß Fig. 1 weist die Bohrschraube einen Bohrabschnitt 11, einen Gewindeabschnitt 12 und einen Kopf 13 auf und kann wie folgt verwendet werden, um mehrere Metallbleche miteinander zu verbinden. Genauer gesagt wird der Bohrabschitt 11 der obigen Bohrschraube gegen die Oberfläche des ersten Metallblechs gedrückt und der Kopf 13 wird gedreht. Die Rotation des Kopfes führt dazu, daß der Bohrabschnitt 11 ein Loch in die mehreren aufeinander geschichteten Metallbleche schneidet, und der Gewindesteg 14 auf den Gewindeabschnitt 12 schraubt sich entlang der Innenwand des gebohrten Lochs hinein. Die mehreren Metallbleche werden somit durch Anziehen der Bohrschraube miteinander verbunden.
  • Die Figuren 2 und 3 sind vergrößerte Ansichten des Bohrabschnitts 11 der obigen Bohrschraube; Fig. 2 ist eine Vorderansicht und Fig. 3 ist eine Seitenansicht. Die Gestalt des Meißels 21 der Bohrschraube bei der vorliegenden Erfindung ist ein Bogen, der in axialer Richtung zur Rückseite hin gekrümmt ist. Weiterhin bilden die Schneidkanten 22, 23, die von beiden Enden 21a, 21b des Meißels 21 weg zur Außenfläche 26 der Bohrschraube hinführen, jeweils einen Bogen, der, wie in Fig. 2 gezeigt, in axialer Richtung zur Rückseite hin gekrümmt ist, und bilden zusätzlich einen Bogen, der, wie in Fig. 3 gezeigt, in Drehrichtung zurückgekrümmt ist.
  • Wie beschrieben bilden die Schneidkanten 22, 23 ebenso jeweils einen in axialer Richtung zurückgekrümmten Bogen, während der Meißel 21 einen in axialer Richtung zurückgekrümmten Bogen bildet. Als Folge stehen die Enden 21a, 21b des Meißels 21 in axialer Richtung nach vorne über den Meißel hinaus. Somit können die scharf geschnittenen Enden 21a oder 21b des Meißels 21 die Oberfläche des Werkstücks leicht fangen, auch wenn die Bohrschraube nicht senkrecht zur Oberfläche des Werkstücks gehalten werden kann, und dadurch wird ermöglicht, daß der Meißel 21 leicht in das Werkstück eingreifen kann. Deshalb wird die Bohrschraube auch unter schlechten Arbeitsbedingungen, wo die Bohrschraube unvermeidlich in einer Neigung zur Oberfläche des Werkstücks plaziert ist, nicht über die Oberfläche wandern und die Position des Lochs kann leicht fixiert werden.
  • Zusätzlich bilden die Schneidkanten 22, 23 einen Bogen, der in axialer Richtung und in Drehrichtung zurückgekrümmt ist. Durch diese Ausbildung kann die Länge entlang der Kante der Schneidkanten 22, 23 länger gemacht werden als wenn die Schneidkanten 22, 23 eine gerade Linie bilden. Deshalb kann die Schneidlast pro Längeneinheit der Schneidkanten 22, 23 im Vergleich zu derjenigen bei herkömmlichen geraden Schneidkanten verringert werden. Außerdem ist, weil die Schneidkanten 22, 23 einen in axialer Richtung zurückgekrümmten Bogen bilden, die Neigung der gekrümmten Schneidkanten 22, 23 zur Achse im Zentrum geringer als bei einer herkömmlichen geraden Schneidkante. Andererseits ist die Neigung der Schneidkanten 22, 23 zur Achse an der Außenseite größer als bei einer herkömmlichen geraden Schneidkante. Ebenso ist die Drehgeschwindigkeit der Bohrschraube im Zentrum gering und am Außenumfang hoch.
  • Somit wird, weil die Neigung der Schneidkanten 22, 23 zur Achse im Zentrum, wo die Drehgeschwindigkeit gering ist, kleiner ist als bei einer herkömmlichen Bohrschraube, die Schneidlast, die auf das Zentrum der Schneidkanten 22, 23 wirkt, spürbar verringert. Andererseits ist die Neigung der Schneidkanten 22, 23 zur Achse am Außenumfang größer als bei einer herkömmlichen Bohrschraube. Jedoch wird die Schneidlast, weil die Drehgeschwindigkeit am Außenumfang hoch ist, nicht in einem proportionalen Verhältnis erhöht. Als Folge kann die Schneidlast, die insgesamt auf die Schneidkanten 22, 23 wirkt, geringer gehalten werden als diejenige, die bei einer geraden Schneidkante auftritt.
  • Durch Verringerung der auf die Schneidkanten 22, 23 wirkenden Schneidlast kann die Schneidleistung der Bohrschraube stark verbessert werden.
  • Außerdem sind die Schneidkanten 22, 23 durch die Ausbildung der Schneidkanten 22, 23 in Form eines in Umfangsrichtung zurückgekrümmten Bogens in einem gegebenen Winkel zur Vorschubrichtung (Drehrichtung) der Schneidkanten 22, 23 geneigt. Als Folge kann die vertikale Komponente der Schneidlast auf die Schneidkanten 22, 23 verringert werden und die Schneidleistung kann weiter verbessert werden.
  • Weiterhin werden die folgenden Wirkungen durch die Ausbildung der Schneidkanten 22, 23 als in axialer Richtung zurückgekrümmte Bögen erreicht. Bei einer herkömmlicher Bohrschraube bilden die Schneidkanten 3, 4 einen stumpfen Winkel zur Außenfläche 5, wie in Fig. 4 gezeigt, weil die Schneidkanten 3, 4 gerade Linien bilden. Deshalb nähert sich der Durchmesser des Lochs, wenn der Meißel 1 der Bohrschraube durch das Werkstück hindurchdringt und die Kanten 3a, 4a auf der Außenseite der Schneidkanten 3, 4 sich der Rückseite des Werkstücks nähern, schnell dem Durchmesser der Bohrschraube an und ein minimaler Betrag von ungeschnittenem Werkstoff bleibt übrig, unmittelbar bevor die Kanten 3a, 4a der Schneidkanten 3, 4 durch die Rückseite hindurchdringen. Dieses verbleibende minimale ungeschnittene Material wird somit durch eine Scherkraft, die aus der in axialer Richtung auf die Bohrschraube aufgebrachten Kraft resultiert, zur Außenseite des Lochs gezwungen, was zu Graten auf der Rückseite des Werkstücks führt.
  • Andererseits bilden die Schneidkanten 22, 23 bei einer Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils einen in axialer Richtung zurückgekrümmten Bogen. Deshalb bilden die Schneidkanten 22, 23 einen beinahe rechten Winkel zur Außenfläche 26, wie in Fig. 2 gezeigt. Als Folge ist das ungeschnittene verbleibende Material, unmittelbar bevor die Enden 22a, 23a der Schneidkanten 22, 23 durch die Rückseite hindurchdringen, größer als wenn der Winkel der Schneidkanten zur Außenfläche 26 ein stumpfer Winkel ist. Als Folge ist es schwerer, das letzte verbleibende ungeschnittene Material zur Rückseite hin durchzudrücken, und es wird deshalb von den Schneidkanten 22, 23 geschnitten. Mit anderen Worten treten bei einer Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung keine Grate an der Rückseite des Werkstücks auf.
  • Somit ist ein Spezialfall der Ausbildung der Schneidkanten 22, 23, wobei jede einen in axialer Richtung zurückgekrümmten Bogen bildet, der Fall, bei dem der Winkel der Schneidkante zur Außenfläche ein spitzer Winkel ist. In diesem Fall nähert sich der Durchmesser des Lochs nicht schnell dem Durchmesser der Bohrschraube, auch wenn sich das Ende der Schneidkante auf der Außenseite in radialer Richtung der Rückseite des Werkstücks nähert. Vielmehr erreichen die Außenenden der Schneidkante in der radialen Richtung die Rückseite des Werkstücks vor dem Teil der Schneidkante innerhalb und nahe dieser Außenenden. Deshalb wird, bevor das letzte verbleibende ungeschnittene Material durch die Scherkraft von der Bohrschraube aus dem Loch herausgedrückt wird, das ungeschnittene Material durch die Außenkanten der Schneidkante geschnitten und es treten keine Grate auf der Rückseite des Werkstücks auf.
  • Zusätzlich wird, wie nachfolgend beschrieben, die Schneidleistung bei der vorliegenden Erfindung verbessert.
  • Im speziellen ändert sich der Neigungswinkel β (nachfolgend einfach Neigungswinkel) in der axialen Richtung der Neigungsfläche 24 (in Fig. 3 nur eine Seite gezeigt), die eine Fläche der Schneidkanten 22, 23 bildet, zu einem noch größeren Neigungswinkel α an einem Punkt 25 nahe der Schneidkantenspitze. Das macht es möglich, einen großen Neigungswinkel α nur an der Schneidkantenspitze zu erhalten, während die Neigung zur axialen Richtung an der Bodenseite der Neigungsfläche 24 in einem Winkel gehalten wird, der ungefähr gleich dem Neigungswinkel (z.B. β) einer herkömmlichen Bohrschraube ist. Deshalb kann die Schneidleistung bei einer Neigungsfläche auf der Bodenseite, die eine ungefähr gleiche Neigung wie eine herkömmliche Bohrschraube aufweist, weiter verbessert werden.
  • Weil die Schneidleistung bei einem großen Neigungswinkel α gut ist, kann das übrigbleibende ungeschnittene Material, unmittelbar bevor die Enden 22a, 23a der Schneidkanten 22, 23 zur Rückseite durchdringen, leicht geschnitten werden, was stark zur Vermeidung der Gratbildung durch das ungeschnittene Material beiträgt.
  • Wie zuvor beschrieben, bilden die Schneidkanten 22, 23 bei einer erfindungsgemäßen Bohrschraube jeweils einen in der axialen Richtung und der Drehrichtung zurückgekrümmten Bogen. Deshalb kann die Schneidlast, die auf die Schneidkanten 22, 23 aufgebracht wird, verringert werden und die Schneidleistung der Bohrschraube kann verbessert werden.
  • Weiterhin bildet die Gestalt des Meißels 21 ebenso einen in axialer Richtung zurückgekrümmten Bogen. Das führt in Kombination mit der Gestalt der Schneidkanten 22, 23 als in axialer Richtung zurückgekrümmtem Bogen dazu, daß die Enden 21a, 21b des Meißels 21 scharf zur Vorlaufrichtung zugeschnitten sind. Deshalb kann der Meißel 21 leicht in das Werkstück eingreifen, auch wenn die Bohrschraube in einem Winkel zur Oberfläche des Werkstücks liegt, und die Bohrschraube kann somit positioniert werden, wobei ein Wandern der Bohrschraube über die Oberfläche des Werkstücks vermieden wird. Ferner kann ein großer Neigungswinkel α durch Ändern des Neigungswinkels der Neigungsfläche 24 zu einem großen Neigungswinkel nahe der Spitze erhalten werden, jedoch ohne die Neigung an der Basis der Schneidkante 22 zu erhöhen. Deshalb kann die Schneidleistung weiter verbessert werden und somit die Arbeitseffizienz verbessert werden.
  • Die Schneidleistung der Bohrschraube ist somit bei der vorliegenden Erfindung stark verbessert, dadurch, daß die Schneidkanten 22, 23 der Bohrschraube als in axialer Richtung und Drehrichtung zurückgekrümmte Bögen ausgebildet sind und daß der Neigungswinkel α größer als bei einer herkömmlichen zuvor beschriebenen Bohrschraube ausgeführt ist. Als Folge ermöglicht es die vorliegende Erfindung, eine Bohrschraube bis zu 8 mm Durchmesser von Hand zu bohren, wogegen bei einer herkömmlichen Bohrschraube 6,3 mm der Maximaldurchmesser war, der von Hand gebohrt werden konnte.
  • Weiterhin wird die Ermüdung eines Arbeiters verringert, weil eine Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung nicht wandert und eine gute Schneidleistung aufweist, und diese Bohrschraube kann als ideal geeignet für schlechte Arbeitsbedingungen betrachtet werden.
  • Die Gestalten des Meißels 21 und der Schneidkanten 22, 23 bei einer Bohrschraube gemäß der vorliegenden Erfindung sind einfache Bögen, die in den axialen Richtungen und den Drehrichtungen zurückgekrümmt sind, wobei sich der Winkel der Neigunsfläche 24 nur an der Spitze ändert. Deshalb können die Schneidkanten 22, 23 leicht durch Kaltschmieden unter Verwendung zweier svmmetrischer Werkzeuge mit jeweils zusammenpassenden Neigungsflächen leicht hergestellt werden.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die beiden Flächen 27 (nur eine Seite in Fig. 2 gezeigt), die zu beiden Enden des Meißels führen und den Meißel 21 bilden, konkave Flächen, aber die Erfindung soll nicht darauf begrenzt sein. Im wesentlichen ist es ausreichend, wenn die Gestalt des Meißels 21 eine Oberfläche ist, die einen in axialer Richtung zurückgekrümmten Bogen bildet.
  • Die beschriebene Erfindung kann offensichtlich auf verschiedene Weise variiert werden. Solche Variationen, soweit sie innerhalb des Umfangs der nachfolgenden Ansprüche liegen, werden nicht als ein Abweichen von der Erfindung betrachtet.
  • Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen dem besseren Verständnis und sollen nicht den Schutzumfang begrenzen.

Claims (4)

1. Bohrschraube, umfassend einen Bohrabschnitt (11) auf einer Spitze der Bohrschraube, einen Gewindeabschnitt (12), der dem Bohrabschnitt (11) folgt, und einen Kopf (13), der dem Gewindeabschnitt (12) folgt, wobei ein Steg (14) auf dem Gewindeabschnitt (12) sich in eine Innenwand eines Lochs hineinschraubt, während der Bohrabschnitt (11) sich durch einen angestochenen Gegenstand bohrt;
- die Bohrschraube weist Schneidkanten (23, 23) auf, die von beiden Enden eines Meißels (21) wegführen, der im Zentrum der Spitze der Bohrschraube positioniert ist, und jeweils einen in axialer Richtung der Bohrschraube zu einer Kopfseite hin gekrümmten Bogen bilden;
- der Meißel (21) hat die Form eines Bogens, der in axialer Richtung zur Kopfseite hin gekrümmt ist, und bildet in Verbindung mit den Schneidkanten (22, 23) zwei scharf zugeschnittene Enden (21a, 21b), die vom Meißel (21) in axialer Richtung nach vorne herausstehen;
- die zwei scharf zugeschnittenen Enden (21a, 21b) sind radial gleich weit von der Bohrachse entfernt und weisen den gleichen Abstand vom Bohrkopf (13) auf.
2. Bohrschraube nach Anspruch 1, wobei eine Gestalt der Schneidkanten (22, 23) einen Bogen bildet, der in einer Drehrichtung der Bohrschraube zurückgekrümmt ist.
3. Bohrschraube nach Anspruch 1, wobei Neigungsflächen (24) der Schneidkanten (22, 23) in axialer Richtung in zwei Stufen gebildet sind, wobei ein Neigungswinkel (α) in axialer Richtung auf der Spitzenseite größer als ein Neigungswinkel (β) in axialer Richtung auf der Kopf Seite ist; ein Neigungswinkel ist der Winkel, der zwischen einer Neigungsfläche und einer geraden Linie parallel zur Achse der Bohrschraube gebildet wird.
4. Bohrschraube nach Anspruch 2, wobei Neigungsflächen (24) der Schneidkanten (22, 23) in axialer Richtung in zwei Stufen gebildet sind, wobei ein Neigungswinkel (α) in axialer Richtung auf der Spitzenseite größer ist als ein Neigungswinkel (β) in axialer Richtung auf der Kopfseite; ein Neigungswinkel ist der Winkel, der zwischen einer Neigunsfläche und einer geraden Linie parallel zur Achse der Bohrschraube gebildet wird.
DE69013340T 1990-07-23 1990-10-30 Bohrschraube mit zur Kopfseite gekrümmten Schneiden. Expired - Fee Related DE69013340T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2196930A JP2865823B2 (ja) 1990-07-23 1990-07-23 ドリルねじ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69013340D1 DE69013340D1 (de) 1994-11-17
DE69013340T2 true DE69013340T2 (de) 1995-03-23

Family

ID=16366029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69013340T Expired - Fee Related DE69013340T2 (de) 1990-07-23 1990-10-30 Bohrschraube mit zur Kopfseite gekrümmten Schneiden.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5074729A (de)
EP (1) EP0468089B1 (de)
JP (1) JP2865823B2 (de)
AU (1) AU625007B2 (de)
DE (1) DE69013340T2 (de)
FI (1) FI905509A (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0591210B1 (de) * 1990-10-29 1997-07-09 Bhp Engineering Pty. Ltd Selbstschneidende sowie selbstschneidende und selbstbohrende gebirgsanker
US5697746A (en) * 1995-08-14 1997-12-16 Emhart Inc. Screw-nut fastener assembly
IL123858A (en) * 1998-03-27 2003-05-29 Iscar Ltd Drilling head
US20040096293A1 (en) * 2002-09-19 2004-05-20 Mitek Holdings, Inc. Truss screw
DE102006026176A1 (de) * 2006-05-29 2007-12-06 Adolf Würth GmbH & Co. KG Selbstbohrende Schraube
US7841427B2 (en) * 2008-07-18 2010-11-30 Omni Ip Ltd. Optimized central PDC cutter and method
DE102009001298A1 (de) * 2009-03-03 2010-09-16 Hilti Aktiengesellschaft Selbstbohrschraube
JP2013083308A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Homn Reen Enterprise Co Ltd ドリルねじの構造
US20130089390A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-11 Huang-Jia Su Structure of self-drilling screw
EP2581612A1 (de) * 2011-10-14 2013-04-17 Homn Reen Enterprise Co., Ltd. Bohrschraubenstruktur
US8864431B2 (en) * 2012-03-14 2014-10-21 Taiwan Shan Yin International Co., Ltd. Screw capable of rapidly drilling and cutting
TWI560371B (en) * 2013-10-22 2016-12-01 Taiwan Shan Yin Int Co Ltd A self-drilling screw
USD898557S1 (en) * 2018-07-10 2020-10-13 Screw King Co., Ltd. Self drilling tapping screw
US11486433B2 (en) * 2020-01-10 2022-11-01 Taiwan Shan Yin International Co., Ltd. Self-drilling screw
US11549543B2 (en) * 2020-03-06 2023-01-10 Hsiao-Wen Huang Drill bit structure of self-tapping screw

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3079831A (en) * 1959-05-07 1963-03-05 Illinois Tool Works Screw having workpiece drilling and thread cutting point
US3463045A (en) * 1966-05-10 1969-08-26 Illinois Tool Works Drilling screw
US3933075A (en) * 1973-08-08 1976-01-20 Elco Industries, Inc. Self-drilling fastener and method of making same
US3937120A (en) * 1975-01-28 1976-02-10 Microdot Inc. Drill screw
GB1537701A (en) * 1976-01-09 1979-01-04 Avdel Ltd Drills and self-drilling screws
US4125050A (en) * 1977-06-06 1978-11-14 J. Schwartzman Manufacturing & Supply Co. Self-drilling screw
IT1083022B (it) * 1977-07-21 1985-05-21 Mustad O & Figlio Spa Vite autoforante ed autofilettante
US4209275A (en) * 1978-10-30 1980-06-24 Kim Joo B Twist drill
CA1175688A (en) * 1979-11-26 1984-10-09 Illinois Tool Works Inc. Drill screw and cutters for making same
JPS597046B2 (ja) * 1979-12-29 1984-02-16 有限会社新城製作所 ドリルねじ
US4529341A (en) * 1982-09-29 1985-07-16 Hughes Helicopters, Inc. Drill bit for Kevlar laminates

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0483913A (ja) 1992-03-17
FI905509A0 (fi) 1990-11-07
AU625007B2 (en) 1992-06-25
FI905509A (fi) 1992-01-24
US5074729A (en) 1991-12-24
EP0468089A3 (en) 1992-04-22
DE69013340D1 (de) 1994-11-17
EP0468089B1 (de) 1994-10-12
EP0468089A2 (de) 1992-01-29
JP2865823B2 (ja) 1999-03-08
AU6497790A (en) 1992-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69310304T2 (de) Bohrer
EP0674560B1 (de) Bohrer mit austauschbarem schneideinsatz
DE69013340T2 (de) Bohrschraube mit zur Kopfseite gekrümmten Schneiden.
DE60131780T2 (de) Werkzeug und senker für spanabhebendes arbeiten
EP0939235B1 (de) Schraube
EP1031742B1 (de) Senkkopfschraube
EP2454043B1 (de) Bohrer
DE2216760A1 (de) Gesteinsbohrer
DE2639607A1 (de) Umstellbares schneidwerkzeug, insbesondere schwenkmesser
CH680839A5 (de)
DE2828872A1 (de) Spatenbohrer
EP1646470A1 (de) Schnittstelle zwischen zwei teilelementen eines werkzeugsystems
DE69117286T2 (de) Bohrer mit Senkgerät
DE69224537T2 (de) Frässchaft mit löchern die mit dem werkzeughalter zusammenarbeiten
DE3604390C2 (de)
DE3117624A1 (de) Selbstformende universalschraube
DE2331467B2 (de) Vorrichtung zum Ausbohren einer Bohrung mit einem zylindrischen und einem konischen Bereich
DE4439535A1 (de) Selbstschneidende Schraube
DE2901059C2 (de) Durch spanlose Verformung hergestellte Bohrschraube
EP0575295A1 (de) Schraubhülse
DE2537446C3 (de) Selbstschneidende Blechschraube
DE69902723T2 (de) Ein Schneideinsatz
DE29711128U1 (de) Selbstbohrendes und gewindeformendes Verbindungselement
DE202022101626U1 (de) Vorrichtung zur Begrenzung der Eingriffstiefe eines Zerspanungswerkzeugs
DE4205059C2 (de) Selbstbohrende Schraube mit zweistufiger Schneidkante

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee