TW201520437A - 自攻螺絲 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種自攻螺絲，特別是混凝土螺絲，具有一頭部及一幹軸，其中該幹軸有一帶有至少一螺紋線的螺紋部段，一無螺紋頸部段及一過渡部段，該過渡部段設在該螺紋部段和該頸部段間，且該過渡部段中幹軸的直徑從該螺紋部段朝向該頸部段增加，且其中該螺紋部段中的幹軸有一轉換硬化的邊緣層，它只覆蓋該螺絲的一部分，根據本發明安排該轉換硬化的邊綠層延伸到該過渡部段進去。
Description
本發明關於一種自攻螺絲，特別是根據申請專利範圍第1項的前言的混凝土螺絲。一種此螺絲具有一頭部及一幹軸，其中該幹軸有一帶有至少一螺紋線的螺紋部段、一最好無螺紋的頸部段及一過渡部段，該過渡部段設在該螺紋部段和該頸部段間，且該過渡部段中幹軸的直徑從該螺紋部段朝向該頸部段增加，且其中該螺紋部段中的幹軸有一轉換硬化的邊緣層，它只覆蓋該螺絲的一部分。本發明也關於一種生產一混凝土螺絲的方法。
WO 12084388 A1發表了一種將一螺絲錨硬化的方法。依WO 12084388 A1將一坯件(Rohling，英：blank)作碳氮化，然後淬火(abschreckon)。
WO 12084388 A1描述另一種製造一螺絲錨的方法。在此方法中將一坯件的尖端區域選擇性地硬化，WO 12084388 A1也描述一種二階段熱處理程序，由碳氮化(Karbonitrieren，英：carbonitridize)及感應硬化構成。
DE 10113946 A1提到一種一般部分硬化的螺絲，其中依標的將尖端區域硬化，以達成特佳之切割效果。
本發明的目的在提供一種自攻螺絲，它的製造成本很低，而
特別可靠且有效，此外並提供一種相關的製造方法。
這種目的依本發明係利用具有申請專利範圍第1項的特點的螺絲以及具有申請專利範圍第8項特點的方法達成。較佳的實施例見於申請專利範圍附屬項。
一種根據本發明的螺絲其特徵在於：該轉換硬化的邊緣層延伸到過渡部段進去。
本發明的基本構想在於該轉換硬化的邊緣層(它蓋住螺絲的一部分)不但在螺紋部段的前區域延伸，而且也達到過渡部段。本發明看出，部分硬化的自攻螺絲只在幹軸尖端硬化，則在某些狀況在該自攻螺絲旋入一硬基材時，會有不想要的幹軸轉離(Abdrehen)。
本發明還進一步看出，此點原因在於幹軸之受製作條件影響的幾何形狀。因為受到螺紋碾壓產生螺紋的製造程序影響，故螺紋部段的橫截面及/或直徑一般小於頸部段的橫截面或直徑，因為螺絲材料(它構成徑向從幹軸突出的螺紋線)係來自幹軸，因此在碾壓後缺少幹軸橫截面。如果此時，該只在尖端區域作硬化的螺絲的幹軸在旋入後受到大的扭轉負荷，則該螺紋部段相對來說較小橫截面的及該相對來說較小橫截面的過渡部段的未硬化部分在某些情況會形成弱的位置在該處。此處本發明準備及建議，該相對較小橫截面的幹軸部段同樣依標的硬化。如此，這些部段的旋離強度提高，其中特別是能達到之旋離強度和頸部段的旋離強度相當。故在上螺絲時，幹軸不當的旋離情況可有效避免。
出乎意料地，本發明看出，一轉換硬化的邊緣區域不只在幹軸的自由端區域(在此處該基材被切割)為有利，而且在更後面的幹軸部段也
硬化也很有利。但一依本發明的螺絲仍是關於一部分硬化的螺絲，換言之，螺絲也有未硬化的表面區域，就螺絲的耐久性而言係有利的。
此螺絲可特別為一混凝土螺絲，換言之，該螺絲設計成可用自攻方式旋入混凝土中，這三個部段沿軸向設在幹軸上互相錯開，換言之，過渡部段沿軸向設成和螺紋部段錯開，而頸部段沿軸向和過渡部段錯開。該頸部段位在螺紋部段和頭部間以及過渡部段和頭部間。總的看來此處所述軸向、徑向或/及周圍方向的論點為，特別提到指相對於幹軸及/或螺絲的縱軸的方向。
依本發明，該螺絲由一金屬材料(宜為鋼)構成。在轉換硬化的邊緣層中，該金屬具有和未硬化的表面區域及/或在鄰接的螺絲核心不同的構造，特別是有較高的麻田散鐵比例。轉換硬化的邊緣區域可特別作感應硬化。在轉換硬化的邊緣層的區域，該螺絲具有局部較高的表面硬度。依本發明，該轉換硬化的邊緣區域只蓋住螺絲一部分，特別是邊緣層和頭部隔一段距離。螺絲的表面區域(它覆蓋有轉換硬化的邊緣層)和未硬化的表面的硬度差宜為80HV1或更多，該轉換硬化的邊緣層宜到達幹軸的自由端，特別是因為該處的切割負荷最大。
過渡部段可設計成不具有螺紋，換言之，不具有螺紋線。但也可指定螺紋部段的至少一條螺紋線伸到過渡區中並在該處終止。頸部段宜不具有螺紋。在當前的說明中，螺紋線視為與幹軸分開的部分。，因此在螺紋部段中的「幹軸直徑」係指不計螺紋線的幹軸直徑，換言之，為螺紋核心直徑。螺紋線從幹軸沿徑向朝外突出。
該頭部用於和一施加工具做可拆開的不能轉動的耦合，例如
切向打擊上螺絲機或一力矩扳手。舉例而言，它可為一多角形構造，且較佳為一外多邊形，特別是一外六邊形。
特別有利的方式為該轉換硬化的邊緣層伸入頭部段。如此，可用特別簡單的方式達到特別高的可靠性，因為過渡區域即使在誤差較大時，仍可特別可靠地硬化。但該轉換硬化的邊緣層在各種情形便利地蓋住頸部段的一部分，特別是因為在頭部附近硬化製造技術上有因難，且對於螺絲的效率和可靠性而言，在一些狀況下甚至是不利的。因此特別有利的方式係將轉換硬化的邊緣層和頭部間隔。邊緣層也可和頸部段間隔。
另一有利的設計在於：幹軸在螺紋部段及/或頭部段具有一圓柱形側表面。這點在製造技術上很有利。在過渡部段，幹軸的側表面舉例而言可為錐形。
特別是該轉換硬化的邊緣層延伸過整個螺紋部段，這點還可再提高效率及可靠性。轉換硬化的邊緣層特別延伸到螺紋線的至少一部分，且較佳在整個螺紋線上。
本發明另一有利設計在於，該轉換硬化的邊緣層的厚度朝向幹軸的自由端增加。相對應地，螺紋線須作較高的切割作用之處邊緣層特別厚，如此可造成特佳的可施加性和可靠性。
舉例而言，為了更容易放入一鑽孔中，幹軸的自由端具有一尖端部段，在此部段中幹軸的直徑隨著距頭部的距離增加而減少。如果設有一尖端部段，則螺紋部段設在尖端部段與過渡部段間。螺紋線可延伸到尖端部段中，但不一定要如此。
依本發明的螺絲較佳地具有一鋼材料，其碳含量是
0.35%~0.5%。如此可達成約230~260HV1的核心強度。經由使用的鋼的礦含量在0.35%~0.5%間，故硬度潛能夠大，不用考慮附加的碳氮化程序。
本發明還關於一種用於製造自攻螺絲特別是混凝土螺絲的方法，其中製備一個具有一頭部和一幹軸的螺絲坯件，其中該幹軸有一帶有至少一螺紋線的螺紋部段、一較佳為無螺紋的頸部段及一過渡部段，該過渡部段設在該螺紋部段和該頸部段之間，且在該過渡部段中，該幹軸的直徑從該螺紋部段朝向該頸部段增加，且將該螺絲部段的螺絲坯件及過渡部段作感應硬化。
如此可用特別簡單的方式得到本發明的螺絲。
本發明在以下利用較佳實施例說明，它們係在圖中用示意方式圖示，其中以下顯示之實施例的個別特徵在本發明的範疇中基本上可單獨地或作任意的組合實施。圖式中用示意方式顯示：
10‧‧‧頭部
20‧‧‧幹軸
21‧‧‧頸部段
22‧‧‧過渡部段
23‧‧‧螺蚊部段
24‧‧‧自由端
29‧‧‧螺蚊線
50‧‧‧邊緣層
100‧‧‧縱軸
圖1係一依本發明的混凝土螺絲的縱剖面圖。
圖2係圖1的螺絲在過渡部段的區域的詳細圖。
圖式顯示一依本發明螺絲的一實施例。此螺絲具有一長形幹軸(20)，其上在端部設有一螺絲頭(10)。螺絲頭(10)可呈一外多角形構造，例如一外多邊形和/或一內多邊形結構，以和一施加工具耦合成不能轉動的方式。
幹軸(20)有三個不同之部段，沿軸向錯開，在幹軸(20)上形成，換言之，係沿螺絲的縱軸(100)方向錯開：包含一頸部段(21)、一過渡部段(22)、及一螺紋部段(23)。在此，以從頭部(10)為出發點，先是頸部段(21)，然後為過渡部段(22)，最後為螺紋部段(23)，距頭部(10)有較遠距離。在螺紋部段(23)中在幹軸(20)的側表面上至少設一螺紋線(29)以自己攻出螺紋，旋入混凝土基材中。
該三個部段(21)，(22)及(23)特別是其橫截面及/或直徑d都不同。只要此處提到幹軸(20)的橫截面及/或直徑d以及其三個部段(21)，(22)及(23)，則此處螺紋線(29)要看成和幹軸(20)分開的元件，它在測定直徑時不予考慮，換言之，直徑d特別指螺紋核心部的直徑。最大的幹軸直徑d1係在頸部段。在隨後的過渡部段(22)，幹軸直徑d朝向幹軸(20)的自由端減少，且在螺紋部段(23)中達到直徑d2，其中d2<d1。d2<d1的狀態一般係在一螺紋碾壓成形或螺紋切割成形的程序中，在形成螺紋線時導致材料平衡。該螺紋線(29)的螺紋側翼直徑f在頸部段(21)中可大於幹軸直徑d1。
該螺絲具有一轉換硬化(特別是感應硬化)的邊緣層(50)，它只蓋住螺絲的一部分。此轉換硬化的邊緣層(50)延伸過整個螺紋部段(23)範圍。，特別如圖2所示，依本發明邊緣層(50)也可一直伸到頸部段(21)中。但依本發明，這點並非絕對必要。但轉換硬化的邊緣層(50)距頭部(10)隔一段距離。如圖1所示，在螺紋部段(23)中邊緣層(50)的深度也朝向幹軸(20)的自由端(24)增加。
10‧‧‧頭部
20‧‧‧幹軸
21‧‧‧頸部段
22‧‧‧過渡部段
23‧‧‧螺蚊部段
24‧‧‧自由端
29‧‧‧螺蚊線
50‧‧‧邊緣層
100‧‧‧縱軸
Claims (8)
- 一種自攻螺絲，特別是混凝土螺絲，具有一頭部(10)及一幹軸(20)，其中該幹軸(20)有一帶有至少一螺紋線(29)的螺紋部段(23)、一頸部段(21)及一過渡部段，該過渡部段(22)設在該螺紋部段(23)和該頸部段(21)間，且該過渡部段(22)中幹軸(20)的直徑從該螺紋部段(23)朝向該頸部段(21)增加，且其中該螺紋部段(23)中的幹軸(20)有一轉換硬化的邊緣層(50)，它只覆蓋該自攻螺絲的一部分，其特徵在於，該轉換硬化的邊綠層(50)延伸到該過渡部段(22)進去。
- 如申請專利範圍第1項之自攻螺絲，其特徵在於，該轉換硬化的邊緣層(50)達到該頸部段(21)中。
- 如前述申請專利範圍中任一項的自攻螺絲，其特徵在於，該轉換硬化的邊緣層(50)離該頭部隔一段距離。
- 如前述申請專利範圍中任一項的自攻螺絲，其特徵在於，該螺紋部段(23)中及/或該頸部段(21)中的幹軸(20)有一圓筒形的側表面。
- 如前述申請專利範圍中任一項的自攻螺絲，其特徵在於，該轉換硬化的的邊緣層(50)延伸過整個螺紋部段(23)的範圍。
- 如前述申請專利範圍中任一項的自攻螺絲，其特徵在於，該轉換硬化的邊緣層(50)的厚度朝向該幹軸(20)的自由端(24)增加。
- 如前述申請專利範圍中任一項的自攻螺絲，其特徵在於，該幹軸(20)的自由端(24)有一尖端部段，在其中該幹軸(20)的直徑隨著距頭部(10)的距離增加而減少。
- 一種用於製造一自攻螺絲特別是混凝土螺絲的方法，其中製備一個具有一頭部(10)和一幹軸(20)的螺絲坯件，其中該幹軸(20)有一帶有至少一螺紋線(29)的螺紋部段(23)、一頸部段(21)及一過渡部段(22)，該過渡部段(22)設在該螺紋部段(23)和該頸部段(21)之間，且在該過渡部段中，該幹軸(20)的直徑從該螺紋部段(23)朝向該頸部段(21)增加，且將該螺絲部段(23)的螺絲坯件及過渡部段(22)作感應硬化。
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