CN108150508A - 具有双轮廓作用部的高强度轻结构螺栓 - Google Patents

具有双轮廓作用部的高强度轻结构螺栓 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高强度螺栓(1)，其具有头部(2)，所述头部具有工具作用外轮廓(7)和工具作用内轮廓(8)。所述工具作用外轮廓(7)例如是外六棱，并且所述工具作用内轮廓(8)是内六棱。在所述工具作用内轮廓(8)中，在所述角(12)之间布置有袋状凹部(13)。

Description

具有双轮廓作用部的高强度轻结构螺栓
技术领域
本发明涉及一种高强度螺栓，其具有头部，所述头部具有工具作用轮廓。
通常，螺栓或者具有工具作用外轮廓或者具有工具作用内轮廓。
背景技术
从德国实用新型DE 20 2008 016 808 U1已知一种轮螺栓，其具有头部，所述头部具有工具作用外轮廓。工具作用外轮廓构造为外六棱。在径向内部在头部中存在着中心的多棱形的凹部，所述凹部不构成工具作用轮廓。在通过成型制造螺栓时从凹部的区域中挤出的材料用于填充外六棱的角。
从德国专利申请DE 100 46 562 A1已知一种螺栓，其具有头部，所述头部具有工具作用外轮廓和工具作用内轮廓。工具作用外轮廓属于六圆几何形状类型。工具作用内轮廓属于六圆、六棱或者多齿几何形状类型。
从欧洲专利申请EP 1 987 792 A1已知一种具有工具作用内轮廓的螺栓。螺栓在其头部的区域中具有夹紧区域，所述夹紧区域可通过至少一个缝隙的布置在径向上压缩。所述压缩用于将螺栓以其夹紧区域安装在接收部中。
从德国专利申请DE 10 2007 036 529 A1已知一种用于操作具有工具作用内轮廓的螺栓的操作工具。
发明内容
本发明以这样的任务为基础：提供一种高强度螺栓，所述螺栓轻并且可以可变地和可靠地操作。
根据本发明，本发明的任务通过独立权利要求的特征解决。
从从属权利要求得出根据本发明的另外的优选的构型。
本发明涉及一种高强度螺栓，其具有头部，所述头部具有工具作用外轮廓和工具作用内轮廓，其中，在工具作用内轮廓中布置有袋状凹部。
本发明还涉及一种用于用机器通过对坯件进行成型来制造螺栓的成型方法，其方式是，产生螺栓的具有工具作用外轮廓、工具作用内轮廓和工具作用内轮廓中的袋状凹部的头部。
此外，本发明涉及一种用于由坯件制造高强度螺栓的成型工具，其具有阳模工具和阴模工具，所述阳模工具和阴模工具这样构造和布置，使得它们在成型工具的操作中这样对坯件进行成型，使得产生螺栓的具有工具作用外轮廓和工具作用内轮廓和工具作用内轮廓中的袋状凹部的头部。
此外，本发明涉及一种用于操作这类螺栓的操作工具。操作工具具有用于配合到螺栓的工具作用外轮廓中的外操作元件和用于同时配合到螺栓的工具作用内轮廓中的内操作元件。
高强度螺栓：在本申请中，高强度螺栓理解为具有至少800N/mm2的抗拉强度Rm的螺栓。典型的高强度螺栓属于8.8、10.9或12.9的强度等级。但是，根据本发明的高强度螺栓也可以是具有至少1400N/mm2抗拉强度Rm的超高强度螺栓。即，根据本发明的“高强度的”螺栓至少是高强度螺栓，但是也可以是超高强度螺栓。
工具作用外轮廓：“工具作用外轮廓”可理解为在螺栓的头部上位于径向外部的轮廓，用于操作螺栓的操作工具作用在所述轮廓上。所述轮廓由多个功能面构成，所述功能面大多通过角或者半径相互衔接。在本发明的专业领域中，工具作用外轮廓通常被称作“外力作用部”。
工具作用内轮廓：“工具作用内轮廓”可理解为在螺栓的头部上位于径向内部的轮廓，用于操作螺栓的操作工具配合到所述轮廓中。所述轮廓由多个功能面构成，所述功能面大多通过角或者半径相互衔接。工具作用内轮廓在径向方向上限定螺栓头部中的中心凹部。该中心凹部不同于在本申请中所提到的袋状凹部。在本发明的专业领域中，工具作用内轮廓通常被称作“内力作用部”。
多棱(Mehrkant)：在本申请中，“多棱”理解为工具作用外轮廓(“外多棱”)或者工具作用内轮廓(“内多棱”)的构造，在所述构造中，该多棱的子单元的大致直线的功能面在子单元内部通过角在120°的角度下相互衔接。
多齿：在本申请中，“多齿”理解为工具作用外轮廓(“外多齿”)或者工具作用内轮廓(“内多齿”)的构造，在所述构造中，该多齿的子单元的大致直线的功能面在子单元内部通过角在90°的角度下相互衔接。
多圆：在本申请中，“多圆”理解为工具作用外轮廓(“外多圆”)或者工具作用内轮廓(“内多圆”)的构造，在所述构造中，倒圆的功能面通过圆的角相互衔接。
几何形状类型：在本申请中，“几何形状类型”理解为工具作用轮廓的基础的几何形状。典型的几何形状类型为多棱、多齿和多圆。在此，不在外轮廓和内轮廓之间进行区分。这意味着例如，外多棱和内多棱属于相同的第一几何形状类型，外多齿和内多齿属于相同的第二几何形状类型，并且外多圆和内多圆属于相同的第三几何形状类型。
该新型螺栓是轻结构螺栓。通过具有工具作用外轮廓和工具作用内轮廓的新构造大大地降低螺栓的头部的质量，进而大大降低重量。在此，与具有工具作用外轮廓的头部相比，重量降低可以是大约30％。
由于在冷成型的框架下引入工具作用内轮廓，产生这样的问题：工具作用外轮廓的位于外部的角不完全由材料填充。代替力作用面之间的期望的相对锐利的过渡部地，在头部的上端部上出现面状的三角形。由此，降低角之间按规定构造的力作用面的高度。该高度也被称作有效的扳手高度因此，不再能传递期望的扭矩。
现在，工具作用内轮廓的力作用面中的新的袋状凹部对抗这种不希望的效应。所述袋状凹部提供材料，所述材料在冷成型的框架下在制造螺栓的头部时从工具作用内轮廓的力作用面的该区域挤出并且取而代之地流到工具作用外轮廓的角中。该材料在工具作用内轮廓的力作用面的该位置上不被需要并且因此被有意义地用来改进用于传递所希望的扭矩的工具作用外轮廓的有效性。
但是，该具有双轮廓作用部的新型高强度螺栓不仅轻，而且还能够实现全新的操作方式。第一优点在于提高了灵活性。螺栓可以根据安装情况和/或现有的工具借助于其工具作用外轮廓或者其工具作用内轮廓被拧紧或者松开。第二优点在于传递较大的扭矩的可能性，其方式是，螺栓同时借助于其工具作用外轮廓和其工具作用内轮廓操作。第三优点在于给螺栓的头部定尺寸的可能性：其方式是，只能在同时使用工具作用外轮廓和工具作用内轮廓的情况下进行操作而不损坏工具作用轮廓。这展现出安全性特征，以便例如通过这样构造的轮螺栓防止机动车轮的失窃。另外一种应用可能性是例如这样构造的马达螺栓用于防止机动车的马达或发动机上的不希望的篡改。
工具作用内轮廓可以具有力作用面，所述力作用面分别通过角相互邻接(“内角”)。所述角分别在大致平行于螺栓的轴线的方向延伸的方向上延伸。袋状凹部可以分别布置在所述角之间的大致中心处。所述袋状凹部无论如何可以布置在角之间的中心上，并且在到左边最近的角和右边最近的角的两个方向上延伸一段。通过在中心的布置确保，在冷成型的框架下从凹部挤出的材料均匀地填充工具作用外轮廓的角(“外角”)。同时，工具作用内轮廓上必需的力作用面不被损坏。
内角从螺栓的头部中的中心凹槽的底部延伸至螺栓的头部的上自由端部。
中心凹槽可以具有截锥状的构型并且向下朝向螺栓的杆缩窄。由此也实现外角的上方区域的更好的填充。
除了头部之外，螺栓具有带有螺栓区段的杆，所述螺纹区段具有螺纹。具有一定的长度的、无螺纹的杆区段大多在轴向方向上直接衔接在头部的头部支承面上地存在。但是所述杆区段也可以具有最小的长度或者差不多完全省去。螺栓也可以构造为凸缘螺栓并且与之相应地具有与头部相邻地布置的凸缘。外角和内角通常不延伸到凸缘上。但是这也可能是不同的。
工具作用内轮廓中的袋状凹部可以分别衔接到头部的背离所述杆指向的轴向端部上。在另一方向上，袋状凹部可以延伸至螺栓的头部中的中心凹槽的底部。由此，提供为了填充外角所必需的材料体积。
工具作用内轮廓中的袋状凹部可以分别布置在工具作用外轮廓的角之间的大致中心处。但是工具作用内轮廓中的袋状凹部也可以相对于工具作用外轮廓的角位于径向内部地布置。所述布置基本上取决于工具作用内轮廓和工具作用外轮廓的相应的组合。
袋状凹部的数量和布置可以这样选择，使得袋状凹部在周向上分别布置在工具作用外轮廓的两个相邻的角之间。但是也可能的是，袋状凹部不布置在角之间，而是相对于工具作用外轮廓的角位于径向内部地布置。所述袋状凹部尤其不是布置在每个角上，而是布置在每第二个角上。当工具作用外轮廓的角的数量大于工具作用内轮廓的角的数量时，这样的布置尤其合适。
袋状凹部可以构造为工具作用内轮廓的相应的力作用面中的经冷成型的凹陷。袋状凹部尤其在下部朝螺栓杆的方向具有大致椭圆形或者抛物线形的构型。袋状凹部向上由头部的上边缘面限定。
袋状凹部的宽度可以朝向头部的背离所述杆指向的轴向端部增大。
袋状凹部可以不在工具作用内轮廓的相应的力作用面的整个宽度上延伸。袋状凹部明显地在下一个角之前终止，从而确保，力作用面的按规定的功能保持不变。
工具作用内轮廓可以属于多棱、多齿或者多圆几何形状类型。多棱尤其是标准化的内多棱，从而其可以用通常的标准工具操作。尤其可以是六棱或者八棱。但是优选棱的数量尽可能少。在由专业技术人员通常称作“多棱”的几何形状中，功能面之间存在90°的角度，从而其涉及的并非是四棱，而是四齿。
多齿尤其是标准化的内多齿，从而其可以用通常的标准工具操作。尤其可以是四齿、六齿或者八齿。但是优选齿的数量尽可能少。
多圆尤其是标准化的内多圆，从而其可以用通常的标准工具操作。尤其可以是四圆、五圆、六圆或者七圆。但是优选圆的角的数量尽可能少。
如果工具作用内轮廓属于多棱或者多齿几何形状类型，则其具有平的力作用面(功能面)，所述力作用面分别通过相对锐利的角相互邻接。而如果工具作用内轮廓属于多圆几何形状类型，则其具有倒圆的力作用面(功能面)，所述力作用面分别通过倒圆的角相互邻接。同样地适用于工具作用外轮廓。
工具作用外轮廓可以属于多棱、多齿或者多圆几何类型。多棱尤其是标准化的外多棱，从而其可以用通常的标准工具操作。尤其可以是六棱、八棱、十棱或者十二棱。
多齿尤其是标准化的外多齿，从而其可以用通常的标准工具操作。尤其可以是四齿、六齿、八齿、十齿或者十二齿。
多圆尤其是标准化的外多圆，从而其可以用通常的标准工具操作。尤其可以是五圆、六圆或者七圆。
工具作用外轮廓和工具作用内轮廓可以属于相同的几何形状类型。它们尤其可以都属于棱、齿或者圆的几何类型。但是也可能的是，它们属于不同的几何形状类型。因此例如以下的外轮廓/内轮廓组合是可能的：棱/棱、齿/齿、圆/圆、棱/齿和齿/棱。
外轮廓/内轮廓组合尤其可以这样构造，使得它们位置相同地布置。这意味着，外角和内角的至少一部分在径向上彼此相对地布置。
与现有技术相比，通过具有双轮廓作用部的新的高强度螺栓可以降低头部的高度。头部尤其可以与现有技术中低一个或两个螺纹尺寸的螺栓中的头部一样大。由此产生的重量节省可以位于大约25％和35％之间，尤其大约26％和31％之间。
以下的表1说明根据FORD的内部标准WA900的现有技术的值：
螺纹尺寸 扳手宽度(SW) 有效的头部高度(K’)
M6 8 2.9
M8 10 3.8
M10 13 4.3
M12 15 5.4
M14 18 5.6
M16 21 6.8
表1
以下的表2说明用于具有最大的重量节省目标的、根据本发明的螺栓的相应的值：
表2
以下的表3说明用于具有最小的头部高度目标的、根据本发明的螺栓的相应的值：
螺纹尺寸 扳手宽度(SW) 内六棱深(ISW) 有效的头部高度(K’)
M6 8 5 2.3
M8 10 6 2.9
M10 13 8 3.3
M12 15 10 4.1
M14 18 12 4.4
M16 21 16 5.2
表3
用于用机器非切削地制造高强度螺栓的成型方法尤其是冷成型方法。所述方法借助于成型工具在压机、尤其多级压机中执行。
为了达到螺栓的高的强度，所述螺栓在其制造时可经受热处理。热处理尤其可以是用于产生贝氏体结构的贝氏体化(中间级调质处理)。
用于制造螺纹区段的成型尤其可以是滚轧或者碾轧。尤其可以是冷成型。
被用于制造高强度螺栓的初始材料通常被称作“金属线(或线材Draht)”。被用于新的高强度螺栓的金属线可以包括可冷成型的未经调质处理的钢并且具有大约0.2％至0.6％或者大约0.2％至0.5％的碳含量。钢可以具有尤其总共大于大约1.1％的合金部分、尤其Cr、Mo、Mn、Ni、V、Nb或者Ti。
用于使具有双轮廓作用部的螺栓旋转的操作工具用于固定在旋拧工具(或者装配工具)中。旋拧工具可以马达驱动地或者手驱动地构造。操作工具具有壳体，在所述壳体中布置有外操作元件和内操作元件。
内操作元件可以借助于弹簧可平移移动地支承在壳体中。在这种情况下，内操作元件在其未受负荷的位置中在轴向方向上从壳体伸出来。其以这种方式用作在操作工具和螺栓的头部之间的接触开始时的导入和对中辅助装置。
操作工具的这种功能性可以例如在如下意义下使用：在到达反向于弹簧力定向的最终位置时接触部才闭合并且发出电信号，所述电信号导致，旋拧工具的马达被接通。由此防止当在外操作元件和工具作用外轮廓之间以及在内操作元件和螺栓的工具作用内轮廓之间还没有完全接触时进行操作工具的导致螺栓的头部损坏的操作。
从权利要求、说明书和附图得出本发明的有利的拓展方案。特征和多个特征的组合的在说明书中所提到的优点仅仅是示例性的并且可以替代地或者累积地发生作用，而所述优点不必由根据本发明的实施方式强制地实现。在不由此改变所附的权利要求的内容的情况下，就初始的申请材料和专利的公开内容而言，以下适用：从附图(尤其所示出的几何形状和多个构件相对彼此的相对尺寸以及它们的相对布置和作用连接)得知另外的特征。本发明的不同的实施方式的特征或者不同的权利要求的特征的组合也可能不同于权利要求的所选择的回引并且特此建议。这也涉及这样的特征：所述特征在分开的附图中示出或者在其说明中提到。这些特征也可以与不同的权利要求的特征组合。同样地，在所述权利要求中所举出的、用于本发明的另外的实施方式的特征可以省去。
在权利要求和说明书中所提到的特征在其数量方面可这样理解，使得存在着恰好该数量或者比所提到的数量更大的数量，而不需要明确地使用副词“至少”。即例如当提到一个元件时，这可这样理解：存在着恰好一个元件、两个元件或者多个元件。这些特征可以由另外的特征补充或者是唯一的特征，相应的产品包括所述唯一的特征。
在权利要求中所包含的附图标记不意味着对由权利要求所保护的内容的范围的限制。它们仅仅有助于使权利要求更容易理解的目的。
附图说明
以下参照附图中所示出的优选的实施例进一步解释和说明本发明。
图1A示出具有双轮廓作用部的新的螺栓的示例性的第一实施方式的立体视图。
图1B示出根据图1A的螺栓的头部的从上方的视图。
图1C示出根据图1A的螺栓的部分地切开的侧视图。
图1D示出图1C的细节A。
图2A示出具有双轮廓作用部的新的螺栓的示例性的第二实施方式的立体视图。
图2B示出根据图2A的螺栓的头部的从上方的视图。
图2C示出根据图2A的螺栓的部分地切开的侧视图。
图2D示出图2C的细节A。
图3A示出具有双轮廓作用部的新的螺栓的示例性的第三实施方式的立体视图。
图3B示出根据图3A的螺栓的头部的从上方的视图。
图3C示出根据图3A的螺栓的部分地切开的侧视图。
图3D示出图3C的细节A。
图4A示出具有双轮廓作用部的新的螺栓的示例性的第四实施方式的立体视图。
图4B示出根据图4A的螺栓的头部的从上方的视图。
图4C示出根据图4A的螺栓的部分地切开的侧视图。
图4D示出图4C的细节A。
图5A示出具有双轮廓作用部的新的螺栓的示例性的第五实施方式的立体视图。
图5B示出根据图5A的螺栓的头部的从上方的视图。
图5C示出根据图5A的螺栓的部分地切开的侧视图。
图5D示出图5C的细节A。
图6示出用于制造具有双轮廓作用部的螺栓的新的成型工具的示例性的实施方式在成型过程开始时的位置中的部分地凿开和切开的视图。
图7示出根据图6的成型工具在成型过程结束时的位置中。
图8示出螺栓在其制造时的不同的成型阶段。
图9用于操作具有双轮廓作用部的螺栓的新的操作工具的示例性的实施方式的立体视图。
图10示出根据图9的操作工具在与螺栓的头部接触开始时在第一位置中的截面视图。
图11示出根据图9的操作工具在与螺栓的头部完全接触时在第二位置中的截面视图。
图12示出根据图9的在纵方向上切开的操作工具的立体视图。
具体实施方式
图1A-1D示出新的高强度螺栓1的示例性的第一实施方式的不同的视图。螺栓1是具有至少800N/mm2的抗拉强度的高强度螺栓、尤其具有至少1400N/mm2的抗拉强度的超高强度螺栓1。螺栓1具有尤其由中间级调质处理产生的贝氏体结构，所述贝氏体结构基本上在螺栓1的整个横截面上延伸。同样地适用于螺栓1的另外的实施方式。
螺栓1具有头部2、凸缘3和杆4。无螺纹的杆区段5和设有外螺纹的螺纹区段6位于杆4上。但是，也可以省去无螺纹的杆区段5。为了更好地看到螺栓1的头部2的细节，杆4部分地断去进而不以其完整的长度示出。不言而喻地，杆4可以具有任意的长度和任意的直径。同样地适用于螺栓1的另外的实施方式。
螺栓1的头部2具有工具作用外轮廓7和工具作用内轮廓8。在所示出的例子中，工具作用外轮廓7构造为外六棱，并且工具作用内轮廓8构造为内六棱。工具作用外轮廓7具有多个(在这种情况下六个)力作用面9，所述力作用面构造为大致平的面并且分别通过角10相互邻接。工具作用内轮廓8也具有多个(在这种情况下六个)力作用面11，所述力作用面通过角12相互邻接。
工具作用内轮廓8具有一种特别的构造，所述构造在于袋状凹部13的布置。袋状凹部13构造为工具作用内轮廓8的相应的力作用面11中的冷成型的凹陷。所述袋状凹部分别布置在工具作用内轮廓8的角12之间的大致中心处。所述袋状凹部衔接到头部2的背离所述杆4指向的轴向端部上。其宽度向头部2的背离所述杆4指向的轴向端部增大。袋状凹部13不在工具作用内轮廓8的相应的力作用面11的整个宽度上延伸。工具作用内轮廓8的力作用面11的未布置有袋状凹部13的区域用于通过用于使螺栓1旋转的操作工具进行扭矩传递。袋状凹部13在周向上分别布置在工具作用外轮廓7的角10之间的大致中心处。
袋状凹部13用于在通过成型、尤其冷成型制造螺栓1时将材料从该内部区域中挤出并且让其流到工具作用外轮廓7的角10的外部的区域中。在此，目标在于，尽可能满地填充角10，从而在角10的上方的区域中(即在头部2的背离所述杆4指向的轴向端部中)未被填充的角区域14尽可能小。以此方式确保，所想要的扭矩不仅可以通过工具作用外轮廓7而且可以通过工具作用内轮廓8传递。这种传递可以替代地或者同时地进行。
袋状凹部13与中心凹部15不同，所述中心凹部用于提供用于整个工具作用内轮廓8的材料。
图2A-2D示出新的螺栓1的示例性的第二实施方式的相应的视图。在一致的特征方面，参阅以上所说明的实施方案。
区别在于，工具作用外轮廓7构造为外十二棱。在这种情况下，袋状凹部13不是在轴向上布置在工具作用外轮廓7的角10之间。取而代之地，它们布置为相对于工具作用外轮廓7的每第二个角10位于径向内部。
图3A-3D示出新的螺栓1的示例性的第三实施方式的相应的视图。在一致的特征方面，参阅以上所说明的实施方案。
区别在于，工具作用外轮廓7构造为外十二齿。工具作用内轮廓8构造为内四齿。袋状凹部13分别布置在工具作用内轮廓8的角12之间的大致在中心处。它们分别布置为相对于工具作用外轮廓7的角10位于径向内部，在这种情况下，是每第四个角10。
图4A-4D示出新的螺栓1的示例性的第四实施方式的相应的视图。在一致的特征方面，参阅以上所说明的实施方案。
工具作用外轮廓7又是外十二齿。工具作用内轮廓8构造为内六棱。袋状凹部13在工具作用内轮廓8的角12之间位于大致中心。它们布置为相对于工具作用外轮廓7的每第二个角10位于径向内部。
图5A-5D示出新的螺栓1的示例性的第五实施方式的相应的视图。在一致的特征方面，参阅以上所说明的实施方案。
区别在于，工具作用外轮廓7构造为外六圆。工具作用内轮廓8构造为内六圆。因此，力作用面9，11不是基本上平的，而是倒圆或者曲线状的。角10，12基本上不是直线的，而是被倒圆。袋状凹部13在周向上布置在工具作用内轮廓8的圆的角12之间的大致中心处。它们在工具作用外轮廓7的角10之间也大致在中心地布置。
图6和7示出用于通过成型、尤其冷成型制造新的螺栓1的新的成型工具16的示例性的实施方案。成型工具16是多级压机的一部分。因为专业技术人员已知多级压机的基本结构和功能性，省去另外的于此相关的实施方案。
成型工具16具有阳模工具17和阴模工具18。阳模工具17具有阳模19，所述阳模构造用于产生螺栓1的头部2的所想要的几何形状。在此，阳模19这样构造，使得其产生中心凹部15和具有袋状凹部13的工具作用内轮廓8。阳模工具17这样构造，使得同时产生工具作用外力轮廓7。这个进展的过程可以根据图6和7的比较被好地理解。
在图8中示出在将构造为金属线区段的坯件20成型为具有构造完成了的头部2的螺栓1的过程中的不同的中间阶段。
在图9-12中示出用于使新的螺栓1旋转的新的操作工具21的示例性的实施方式的不同的视图。操作工具21固定在旋拧工具中。旋拧工具可以马达驱动或者手驱动地构造。
操作工具21具有壳体25，在所述壳体中布置有用于配合到螺栓1的工具作用外轮廓7中的外操作元件22和用于同时配合到螺栓1的工具作用内轮廓8中的内操作元件23。
内操作元件23借助于弹簧24可平移移动地支承在壳体25中。在图10中示出弹簧24的初始位置。内操作元件23在轴向方向上从壳体25伸出。其以此方式用作在操作工具21和螺栓1的头部2之间的接触开始时的导入和对中辅助装置。内操作元件23***作工具21的使用者逆着弹簧24的力压，其中，现在外操作元件22持续地与螺栓1的工具作用外轮廓7发生接触。
操作工具21的这种功能性可以例如在这样的意义下使用：在到达图11中示出的最终位置时接触部才闭合并且发出电信号，所述电信号导致旋拧工具的马达被接通。由此防止当在外操作元件22和工具作用外轮廓7之间以及在内操作元件23和螺栓1的工具作用内轮廓8之间还不存在完全的接触时进行操作工具21的导致螺栓1的头部2损坏的操作。
附图标记列表
1 螺栓
2 头部
3 凸缘
4 杆
5 杆区段
6 螺纹区段
7 工具作用外轮廓
8 工具作用内轮廓
9 力作用面
10 角
11 力作用面
12 角
13 袋状凹部
14 未填充的角区域
15 中心凹部
16 成型工具
17 阳模工具
18 阴模工具
19 阳模
20 坯件
21 操作工具
22 外操作元件
23 内操作元件
24 弹簧
25 壳体

Claims (15)

1.一种高强度螺栓(1)，其具有头部(2)，所述头部具有工具作用外轮廓(7)和工具作用内轮廓(8)，其中，在所述工具作用内轮廓(8)中布置有袋状凹部(13)。
2.根据权利要求1所述的螺栓(1)，其特征在于，
所述工具作用内轮廓(8)具有力作用面(11)，所述力作用面分别通过角(12)相互邻接，并且，
所述袋状凹部(13)分别布置在所述角(12)之间的大致中心处。
3.根据权利要求1或2所述的螺栓(1)，其特征在于，所述螺栓(1)具有杆(4)，并且所述工具作用内轮廓(8)中的所述袋状凹部(13)分别衔接到所述头部(2)的背离所述杆(4)指向的轴向端部上。
4.根据以上权利要求中至少一项所述的螺栓(1)，其特征在于，所述袋状凹部(13)构造为所述工具作用内轮廓(8)的相应的力作用面(11)中的经冷成型的凹陷。
5.根据以上权利要求中至少一项所述的螺栓(1)，其特征在于，所述螺栓(1)具有杆(4)，并且所述袋状凹部(13)的宽度朝向所述头部(2)的背离所述杆(4)指向的轴向端部增大。
6.根据以上权利要求中至少一项所述的螺栓(1)，其特征在于，所述袋状凹部(13)不在所述工具作用内轮廓(8)的相应的力作用面(11)的整个宽度上延伸。
7.根据以上权利要求中至少一项所述的螺栓(1)，其特征在于，所述工具作用内轮廓(8)属于多棱、多齿或者多圆几何形状类型、尤其六棱、四齿或者六圆。
8.根据权利要求7所述的螺栓(1)，其特征在于，
所述工具作用内轮廓(8)属于多棱或者多齿几何形状类型并且具有平的力作用面(11)，所述力作用面分别通过角(12)相互邻接，并且
所述工具作用内轮廓(8)中的所述袋状凹部(13)分别在所述力作用面(11)中布置在所述多棱或者多齿的角(12)之间的大致中心处；或者
所述工具作用内轮廓(8)属于多圆几何形状类型并且具有倒圆的力作用面(11)，所述力作用面分别通过倒圆的角(12)相互邻接，并且，
所述工具作用内轮廓(8)中的所述袋状凹部(13)分别在所述力作用面(11)中布置在所述多圆的倒圆的角(12)之间的大致中心处。
9.根据以上权利要求中至少一项所述的螺栓(1)，其特征在于，所述工具作用外轮廓(7)属于多棱、多齿或者多圆几何形状类型、尤其六棱、十二棱、十二齿或者六圆。
10.根据权利要求9所述的螺栓(1)，其特征在于，
所述工具作用外轮廓(7)属于多棱或者多齿几何形状类型并且具有平的力作用面(9)，所述力作用面分别通过角(10)相互邻接，并且
所述工具作用内轮廓(8)中的所述袋状凹部(13)分别布置在所述工具作用外轮廓(7)的所述角(10)之间的大致中心处；或者
所述工具作用外轮廓(7)属于多圆几何形状类型并且具有倒圆的力作用面(9)，所述力作用面分别通过倒圆的角(10)相互邻接，并且
所述工具作用内轮廓(8)中的所述袋状凹部(13)分别布置在所述工具作用外轮廓(7)的倒圆的角(10)之间的大致中心处。
11.根据以上权利要求中至少一项所述的螺栓(1)，其特征在于，所述工具作用外轮廓(7)和所述工具作用内轮廓(8)属于相同的几何形状类型，尤其棱、齿或者圆。
12.一种用于由坯件(20)用机器制造高强度螺栓(1)的成型方法，其具有以下步骤：
在成型工具(16)中对所述坯件(20)进行成型，使得产生螺栓(1)的具有工具作用外轮廓(7)、工具作用内轮廓(8)和所述工具作用内轮廓(8)中的袋状凹部(13)的头部(2)。
13.根据权利要求12所述的成型方法，其特征在于，对所述坯件(20)进行成型，尤其通过冷成型进行成型，使得所述螺栓(1)得到以上权利要求中至少一项所述的特征。
14.一种用于由坯件(20)制造高强度螺栓(1)的成型工具(16)，其具有阳模工具(17)和阴模工具(18)，其特征在于，所述阳模工具(17)和所述阴模工具(18)如此构造和布置，以至于它们在所述成型工具(16)的操作中对所述坯件(20)进行成型，从而产生螺栓(1)的具有工具作用外轮廓(7)、工具作用内轮廓(8)和所述工具作用内轮廓(8)中的袋状凹部(13)的头部(2)。
15.一种用于操作具有工具作用外轮廓(7)和工具作用内轮廓(8)的高强度螺栓(1)的操作工具(21)，其具有
用于配合到所述螺栓(1)的所述头部(2)的所述工具作用外轮廓(7)中的外操作元件(22)，和
用于同时配合到所述螺栓(1)的所述头部(2)的所述工具作用内轮廓(8)中的内操作元件(23)。
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