ES2269752T3

Self-tapping screw, method and dies for making the same and method for joining thin workpieces

Abstract

Threaded screw (300) for joining thin parts (1402, 1404), which has a defined central axis (512) and a head (302), comprising: a body part (306) defining a multilobular cross section ; a conical pointed part (310) defining a multilobular cross section; a root part (304) located between the head (302) and the body part (306), the root part (304) defining a variable cross section, which changes from being an almost circular cross section adjacent to the head (302) to a multilobular cross section adjacent to the lobular body; and an inlet thread (312) having a determined thread profile disposed along the screw body (306) and along the root part (304), so that a constant radial distance is maintained between the axis (512) of rotation and a crest of each of the threads, along the root part (304) and at least one section of the body part (306) adjacent to the root part (304). where said part of the root (304) is sharp.

ES2269752T3, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

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15 claims: 5 independent, 10 dependent

  1. 1
    ES 2 269 752 T3 ES 2 269 752 T3 CLAIMS REIVINDICACIONES 1. Threaded screw (300) for joining thin pieces (1402, 1404), which has a defined central axis (512) and a head (302), comprising:1. Tornillo roscado (300) para la unión de piezas de poco espesor (1402, 1404), que posee un eje central definido (512) y una cabeza (302), comprendiendo: a body portion (306) defining a multilobular cross section;una parte de cuerpo (306) que define una sección transversal multilobular;a conical pointed portion (310) defining a multilobular cross section;una parte puntiaguda cónica (310) que define una sección transversal multilobular;a root portion (304) located between the head (302) and the body portion (306), the root portion (304) defining a variable cross section, which changes from being a nearly circular cross section adjacent to the head (302) to a multilobular cross section adjacent to the lobular body;and an entry thread (312) having a particular thread profile disposed along the screw body (306) and along the root portion (304), so that a constant radial distance is maintained between the axis. (512) of rotation and a crest of each of the threads, along the root portion (304) and at least one section of the body portion (306) adjacent to the root portion (304). una parte de raíz (304) situada entre la cabeza (302) y la parte de cuerpo (306), la parte de raíz (304) definiendo una sección transversal variable, la cual cambia de ser una sección transversal casi circular adyacente a la cabeza (302) a una sección transversal multilobular adyacente al cuerpo lobular;y una rosca de entrada (312) que presenta un perfil de rosca determinado dispuesto a lo largo del cuerpo de tornillo (306) y a lo largo de la parte de raíz (304), de manera que se mantiene una distancia radial constante entre el eje (512) de rotación y una cresta de cada una de las roscas, a lo largo de la parte de raíz (304) y al menos una sección de la parte de cuerpo (306) adyacente a la parte de raíz (304). donde dicha parte de la raíz (304) es afilada. where said part of the root (304) is sharpened.
  2. 5
    Method of joining at least a first thin piece (1402) and a second thin piece (1404) by using a threaded screw (300) defined in any of claims 1 to 4, said method comprising the following stages:5. Método de unión de al menos una primera pieza de poco espesor (1402) y una segunda pieza de poco espesor (1404) mediante el uso de un tornillo roscado (300) definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, dicho método comprendiendo las siguientes etapas: rotación del tornillo (300) mientras se ejerce una presión a lo largo del eje de rotación (512) en la dirección de la primera pieza que fabricar (1402) y de la segunda pieza que fabricar (1404);y prever una resistencia al aflojamiento provocado por fuerzas externas, cuando la primera pieza de poco espesar (1402) se afloja entre la sección transversal multilobular definida por la parte de raíz afilada (304). rotation of the screw (300) while exerting pressure along the axis of rotation (512) in the direction of the first part to be manufactured (1402) and the second part to be manufactured (1404);and providing a resistance to loosening caused by external forces, when the first piece of low thickness (1402) is loosened between the multilobular cross section defined by the tapered root portion (304).
  3. 7
    Method for the manufacture of threaded screws (300) that have been defined in any of claims 1 to 4 characterized by 7. Método para la fabricación de tornillos roscados (300) que se han definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 ala4 caracterizado por ES 2 269 752 T3 las etapas de ES 2 269 752 T3 the stages of a) inserción de una pieza bruta de cabeza (405) que presenta una parte de cuerpo lobular entre un par de matrices (908, 910), cada una posee, respectivamente, un grupo de ranuras lineales y un área afilada en uno de sus laterales, adaptadas para ser colocadas adyacentes a una cabeza (410) de la pieza bruta de cabeza (405);a) insertion of a head blank (405) that presents a lobular body part between a pair of dies (908, 910), each one has, respectively, a group of linear grooves and a sharp area on one of its sides , adapted to be positioned adjacent a head (410) of the head blank (405);b) aplicación de fuerzas de compresión sobre la pieza bruta de cabeza (405) desde el par de matrices (908, 910);b) application of compression forces on the head blank (405) from the pair of dies (908, 910);c) desplazamiento de una de las matrices (908) en una dirección lineal para provocar de este modo la rodadura de la pieza bruta de cabeza (405) entre el par de matrices (908, 910), un eje central (512) de la pieza bruta (405);definiendo así una línea oscilante con respecto a una línea central de separación (1004) entre las matrices (908, 910), dichas matrices (908, 910) formando un grupo de roscas (312) en la parte de cuerpo (306) y una parte de la raíz afilada (304) en la parte afilada (506) mediante la deformación plástica de la pieza bruta de cabeza (405);y donde la parte de raíz (304) está provista con roscas que tienen básicamente el mismo diámetro exterior que un diámetro exterior (D) de roscas (312) en la parte de cuerpo (306). c) displacement of one of the dies (908) in a linear direction to thereby cause the head blank (405) to roll between the pair of dies (908, 910), a central axis (512) of the blank (405);thus defining an oscillating line with respect to a center line of separation (1004) between the dies (908, 910), said dies (908, 910) forming a group of threads (312) in the body part (306) and a part of the sharpened root (304) into the sharpened portion (506) by plastic deformation of the head blank (405);and where the root part (304) is provided with threads having basically the same outside diameter as an outside diameter (D) of threads (312) in the body part (306).
  4. 11
    Matriz de cabeza (406) para la formación de una pieza bruta de tornillo de cabeza (405) comprendiendo:eleven. Head die (406) for the formation of a head screw blank (405) comprising: a forming die cavity (404) for receiving a substantially linear blank, said forming die cavity (404) having a cross section, taken through an axis (416), and including walls (402) for the formation of: una cavidad de matriz de formación (404) para la recepción de una pieza bruta básicamente lineal, presentando dicha cavidad de matriz de formación (404) una sección transversal, tomada a través de un eje (416), e incluyendo paredes (402) para la formación de: i. a tapered portion (506) defining a circular cross section proximate to a head (410) of the blank (405) and extending remotely therefrom toward the body portion (504);i. una parte afilada (506) definiendo una sección transversal circular próxima a una cabeza (410) de la pieza bruta (405) y que se extiende a distancia desde ésta hacia la parte de cuerpo (504);ii. a body portion (504) defining a multilobular cross section;and iii. a conical pointed portion (502), extending from the body portion (504), defining a multilobal cross section. ii. una parte de cuerpo (504) definiendo una sección transversal multilobular;y iii. una parte puntiaguda cónica (502), que se extiende desde la parte de cuerpo (504), definiendo una sección transversal multilobular.
  5. 12
    Pair of roll forming dies (908, 910) for forming threads (312) on a multi-lobe screw blank as defined in claim 11 comprising:12. Par de matrices de formación por rodamiento (908, 910) para la formación de roscas (312) sobre una pieza bruta de tornillo multilobular tal y como se define en la reivindicación 11 comprendiendo: a first die (908) that presents one or more linear grooves for the formation of threads (312) by rolling, said first die (908) presenting a sharp shape outward and in the direction of one of the ends of the first die (908 ), said outwardly tapered shape being shaped so that a tapered and threaded root portion of the screw blank (405) can be rolled adjacent to a screw head (302);Y una primera matriz (908) que presenta una o más hendiduras lineales para la formación de roscas (312) por rodamiento, presentando dicha primera matriz (908) una forma afilada hacía fuera y en dirección a uno de los extremos de la primera matriz (908), estando dicha forma afilada hacia fuera conformada para que se pueda formar por rodamiento una parte de la raíz afilada y roscada de la pieza bruta del tornillo (405) adyacente a una cabeza de tornillo (302);y ES 2 269 752 T3 a second die (910), located opposite the first die (908), the first die (908) being mobile with respect to the second die (910), with a constant separation distance between them, and the second die (910) presenting one or more linear grooves for the formation of threads by rolling, as well as a tapered shape outwards and towards one of the ends of the second die (910), said outwardly tapered shape being shaped so that the tapered and threaded root portion of the screw blank (405) can be rolled. ES 2 269 752 T3 una segunda matriz (910), situada enfrente de la primera matriz (908), la primera matriz (908) siendo móvil con respecto a la segunda matriz (910), con una distancia de separación constante entre ellas, y presentando la segunda matriz (910) una o más ranuras lineales para la formación de roscas por rodamiento, así como una forma afilada hacia fuera y en dirección hacia uno de los extremos de la segunda matriz (910), estando dicha forma afilada hacia fuera conformada para que se pueda formar por rodamiento la parte de la raíz afilada y roscada de la pieza bruta de tornillo (405).