DE202006012873U1 - Fastening screw for use with nut, has threads, and head sided flank with angle smaller than shaft flank angle lying in specific range, where ratio of inclination of threads to nominal diameter of screw shaft lies between specific values - Google Patents

Abstract

The screw has a screw head with a drive device, and two threads. The threads have a head sided flank (8) turned to the screw head and a shaft sided flank turned away from the screw head. The head sided flank and the shaft sided flank comprise respective head sided flank angle and the shaft sided flank angle orthogonal to a screw axis. The head sided flank angle is smaller than the shaft sided flank angle, which lies in a range of about 55 degree+- ten degree, where inclination ratio of inclination of threads to a nominal diameter of a screw shaft lies between specific values. An independent claim is also included for a counterpart, in particular a lug and screw nut, for screw connection with a fastening screw.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsschraube mit einem dazugehörigen Gegenstück, genauer das Gewinde einer solchen Paarung.The The invention relates to a fastening screw with an associated counterpart, more precisely the thread of such a pairing.

Schrauben als Befestigungselemente einzusetzen ist allgemein bekannt, insbesondere auch die Verwendung einer Schraube mit einem passendem Gegenstück. Weit verbreitet sind Schrauben mit metrischem ISO Regelgewinde genormt nach DIN 13. Die Mutter ist der häufigste und bekannteste Vertreter eines solchen Gegenstückes. Der Begriff "Mutter" soll im Folgenden synekdochisch für "Gegenstück" stehen.screw to use as fasteners is well known, in particular also the use of a screw with a matching counterpart. Far are widely used screws standardized with metric ISO standard thread according to DIN 13. The mother is the most common and most well-known representative of one such counterpart. The term "mother" is intended below synekdochisch for "counterpart" stand.

Durch die Vorgabe der Geometrie der Außengewindes einer Schraube ist auch die Geometrie des Innengewindes einer zugehörigen Mutter in ihren wesentlichen Parametern bestimmt. Im Folgenden ist daher zumeist nur von der Schraube oder deren Gewinde die Rede. Die Aussagen sind entsprechend auf die Mutter bzw. deren Gewinde zu übertragen.By the specification of the geometry of the external thread of a screw is also the geometry of the internal thread of an associated nut determined in their essential parameters. The following is therefore mostly only from the screw or its thread the speech. The statements are to be transferred accordingly to the nut or its thread.

Nach dem Prinzip der schiefen Ebene, hat eine unter Spannung stehende Schrauben-Mutter-Verbindung, wie es etwa nach dem "Anziehen" der Verbindung der Fall ist, die Tendenz sich zu lösen, d.h. sich aufzudrehen, was jedoch gegebenenfalls durch eine ausreichend hohe Haftreibung zwischen den Wirkflächen des Schrauben-Außengewindes und des Mutter-Innengewindes verhindert wird. Um so größer der Steigungswinkel des Gewindes, d.h. je stärker die Orientierung der Gewindegänge von einer Senkrechten zur Schraubenachse abweichen, um so stärker ist die die Verbindung lösende Kraft und um so geringer ist gleichzeitig der maximal erreichbare Wert der Haftkraft, welche der lösenden Kraft entgegenwirkt. Ein Gewinde ist selbsthemmend, wenn bei einer unter Spannung stehenden Schrauben-Mutter-Verbindung die Hemmung durch Haftreibung groß genug ist, um eine durch die Spannung selbst bewirkte Lösung der Verbindung zu unterbinden. Um dem ungewollten Lösen der Mutter-Schrauben-Verbindung vorzubeugen, ist es unter praktischen Bedingungen dabei vorteilhaft, wenn die Selbsthemmungsgrenze nicht nur gerade erreicht, sondern, je nach Verwendungszweck, mehr oder weniger deutlich überschritten wird, die Verbindung also eine große Selbsthemmung aufweist. Gewinde von Schrauben, die als Befestigungselemente dienen, zeichnen sich folglich durch relativ kleine Steigungswinkel aus.To the principle of the inclined plane, has a tension Nut and bolt connection, how about after "putting on" the connection of the Case is, the tendency to dissolve, i.e. to turn up, but if necessary by a sufficient high static friction between the active surfaces of the external screw thread and the nut internal thread is prevented. The bigger the Pitch angle of the thread, i. the stronger the orientation of the threads of deviate from a perpendicular to the screw axis, the stronger it is the force dissolving the connection and the lower is the maximum achievable value at the same time the adhesive force, which the releasing force counteracts. A thread is self-locking, if at a lower Susceptible screw-nut connection inhibition due to stiction big enough is a solution to the tension caused by the tension itself Prevent connection. To prevent unwanted loosening of the nut-bolt connection prevent it, it is advantageous under practical conditions, when the self-inhibition limit not only just reached, but, depending on the intended use, more or less clearly exceeded is, so the compound has a great self-inhibition. Draw threads of screws that serve as fasteners Consequently, characterized by relatively small pitch angle.

Nachteilig an einem kleinen Steigungswinkel ist, dass das Verschrauben einer Verbindung mit kleinem Steigungswinkel länger dauert, als das Verschrauben bei gleicher Drehzahl, einer bis auf einen größeren Steigungswinkel identischen Verbindung.adversely at a small pitch angle is that screwing a Connection with a small pitch angle takes longer than screwing at the same speed, identical except for a larger pitch angle Connection.

Ein Anwendungsfall in dem eine schnelle Verschraubung und eine große Befestigungssicherheit, von großer Bedeutung sind, sind Hohlwanddosen für die Aufnahme von elektrischen Bauteilen wie Kabeln, Schaltern oder Sicherungen. Hier sorgt eine Schrauben-Laschen-Kombination für die Verspannung der Hohlwanddose mit der Hohlwand. Da die Dicken der Hohlwände variieren sind zum Teil lange Schraubwege mit dementsprechend langen Verschraubungszeiten erforderlich, um die Verspannung der Dose mit der Wand zu ereichen. Zugleich ist es absolut erforderlich, daß die Verspannung sich nicht löst, da eine gelöste Dose aufgrund der an den elektrischen Bauteilen anliegenden elektrischen Spannung eine tödliche Gefahr darstellt.One Application in which a fast screw connection and a large fastening security, of great Significance, hollow wall boxes are for the absorption of electrical Components such as cables, switches or fuses. Here is a screw-tab combination for the Clamping the cavity wall box with the cavity wall. Because the thicknesses of hollow walls vary are sometimes long screw paths with accordingly long Bolting times required to withstand the tension of the can to reach the wall. At the same time, it is absolutely necessary that the tension does not dissolve, there a solved one Can due to the voltage applied to the electrical components electrical Tension a deadly Represents danger.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gewinde für eine Schrauben-Mutter-Verbindung bereitzustellen, das zugleich eine schnelle Verschraubung und eine große Befestigungssicherheit der Verbindung gewährleistet. Die Verbindung soll zudem kostengünstig herzustellen sein.outgoing From this it is the object of the present invention a thread for one To provide screw-nut connection, which at the same time a fast Screw connection and a large one Securing the connection ensured. The connection should also inexpensive be prepared.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Befestigungsschraube dadurch gelöst, dass das Gewinde mindestens zwei Gewindegänge aufweist, das Steigungsverhältnis P/D von Steigung P zu Nenndurchmesser D zwischen 0,5 und 1 liegt, der schaftseitige Flankenwinkel β im Bereich 55°±10° liegt und der kopfseitige Flankenwinkel α kleiner ist, als der schaftseitige Flankenwinkel β. Die Erfindung wird in den Unteransprüchen weitergebildet.These Task is according to the invention solved by a fastening screw in that the thread at least two threads has, the slope ratio P / D of pitch P to nominal diameter D is between 0.5 and 1, the shaft-side flank angle β in Range is 55 ° ± 10 ° and the head-side flank angle α smaller is, as the shank flank angle β. The invention is in the dependent claims further training.

Durch das für eine Befestigungsschraube große Steigungsverhältnis P/D, welches erfindungsgemäß zwischen 0,5 und 1 liegt, läßt sich die Schrauben-Mutter-Verbindung schnell verschrauben.By that for a fixing screw big pitch ratio P / D, which according to the invention between 0.5 and 1, can be screw the bolt-nut connection fast.

Durch den großen schaftseitigen Flankenwinkel β, der erfindungsgemäß im Bereich 55°±10° liegt, kommt es bei einer unter Spannung stehenden Schrauben-Mutter-Verbindung nach dem Prinzip des Keiles zu großen Kräften und damit zu einer großen Reibungshemmung zwischen den Wirkflächen des Schrauben-Außengewindes und des Mutter-Innengewindes, so dass die Verbindung trotz des großen Steigungsverhältnisses, eine große Selbsthemmung aufweist, was den grundlegenden Faktor für große Befestigungssicherheit darstellt.By the big one shank flank angle β, the invention in the field 55 ° ± 10 ° comes it is in a stressed screw-nut connection after the Principle of the wedge to big forces and thus to a large friction inhibition between the active surfaces of the external screw thread and the nut internal thread, so that the connection despite the large slope ratio, a big Self-locking features, which is the fundamental factor for great attachment security represents.

Dadurch daß der kopfseitige Flankenwinkel α kleiner ist als der schaftseitige Flankenwinkel β, kann die Teilung des Gewindes kleiner gehalten werden, als bei symmetrischen Gewindeflanken. Dies hat den Vorteil einer gleichmäßigeren Kraftverteilung, insbesondere Biegebelastungen des Schraubenschaftes aufgrund der großen Kräfte zwischen den Wirkflächen werden reduziert, was zu einer größeren Stabilität und Belastbarkeit der Verbindung führt und somit der Befestigungssicherheit dient.Characterized in that the head-side flank angle α is smaller than the shank side flank angle β, the pitch of the thread can be kept smaller than with symmetrical thread flanks. This has the advantage of a more uniform distribution of force, in particular bending loads of the screw shaft due to the large forces between the active surfaces are reduced, resulting in greater stability and resilience of the compound and thus the security of attachment serves.

Die Auslegung des Gewindes mit mindestens zwei Gewindegängen vergrößert die Wirkfläche einer unter Spannung stehenden Schrauben-Mutter-Verbindung. Dadurch werden auftretende Kräfte gleichmäßiger verteilt, was zu einer größeren Stabilität und Belastbarkeit der Verbindung führt. Insbesondere kann durch die Verteilung auf mehrere Gewindegänge das Tragtiefenverhältnis reduziert werden, was, bei gegebenem Außendurchmesser, einem vergrößerten Kerndurchmesser entspricht, womit der Schraubenschaft einer größeren Vorspannkraft widerstehen werden kann. Dies dient der Befestigungssicherheit, da eine erhöhte Vorspannkraft zum einen ein erhöhtes Lösemoment erfordert, zum anderen äußere Einflüsse, welche zum Verlust der Vorspannkraft führen könnten, selber entsprechend stärker ausgeprägt sein müssen. Darüber hinaus ist die Kombination der obigen Merkmale besonders vorteilhaft in der Herstellung durch das für große Stückzahlen kostengünstigste Verfahren des Gewindewalzens, bei dem das Gewinde spanlos durch Kaltumformung in den Schaft gewalzt wird. Die Standzeiten der Profilwalzwerkzeuge verlängern sich, die Anforderungen an bearbeitende Walzmaschinen sind niedrig und der Anteil der Ausschußproduktion ist reduziert. Dies erlaubt eine besonders kostengünstige Herstellung der Schrauben-Mutter-Verbindung.The Design of the thread with at least two threads increases the Effective area of a energized bolt-nut connection. This will be occurring forces distributed more evenly, resulting in greater stability and resilience the connection leads. In particular, the distribution over several threads the Structural depth ratio be reduced, which, given a given outer diameter, an enlarged core diameter corresponds, whereby the screw shank resist a larger preload force can be. This serves the fastening security, since an increased preload force for an increased loosening torque requires, on the other hand, external influences lead to loss of preload could be more pronounced accordingly have to. About that In addition, the combination of the above features is particularly advantageous in the manufacture by the for size numbers cost effective Method of thread rolling, in which the thread without cutting Cold forming is rolled into the shaft. The service life of the profile rolling tools extend The requirements for processing rolling machines are low and low the proportion of committee production is reduced. This allows a particularly cost-effective production the screw-nut connection.

Vorteilhafterweise liegt das Steigungsverhältnis P/D zwischen 0,7 und 0,9, besonders vorteilhaft ist der Bereich zwischen 0,75 und 0,85, insbesondere etwa 0,8.advantageously, is the slope ratio P / D between 0.7 and 0.9, the range is particularly advantageous between 0.75 and 0.85, in particular about 0.8.

Vorteilhafterweise liegt der schaftseitige Flankenwinkel β im Bereich 55°±5°, besonders vorteilhaft ist der Bereich 55°±2,5°, insbesondere etwa 55°.advantageously, is the shank flank angle β in the range 55 ° ± 5 °, especially Advantageously, the range 55 ° ± 2.5 °, in particular about 55 °.

Vorteilhafterweise liegt der kopfseitige Flankenwinkel α im Bereich 30°±10°, besonders vorteilhaft ist der Bereich 30°±5°, ganz besonders vorteilhaft ist der Bereich 30°±2,5°, insbesondere 30°. Sehr kleine Flankenwinkel α sind der Stabilität der Gewindegänge abträglich.advantageously, is the head-side flank angle α in the range 30 ° ± 10 °, especially advantageous is the range 30 ° ± 5 °, especially Advantageously, the range is 30 ° ± 2.5 °, in particular 30 °. Very small Flank angle α are stability the threads detrimental.

Vorteilhafterweise liegt das Tragtiefenverhältnis D/d von Nenndurchmesser D zu Kerndurchmesser d zwischen 1,15 und 1,5, besonders vorteilhaft ist der Bereich zwischen 1,24 und 1,34, insbesondere etwa 1,271.advantageously, lies the Tragtiefenverhältnis D / d of nominal diameter D to core diameter d between 1.15 and 1.5, particularly advantageous is the range between 1.24 and 1.34, in particular about 1,271.

Vorteilhafterweise liegt das Verhältnis P/H von Steigung P zu Höhe H der Gewindegänge zwischen 5,7 und 14,1, besonders vorteilhaft ist der Bereich zwischen 6,5 und 8,5, insbesondere etwa 7,5.advantageously, is the ratio P / H from slope P to altitude H of the threads between 5.7 and 14.1, the area between is particularly advantageous 6.5 and 8.5, especially about 7.5.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gewinde dreigängig ausgeführt.In a preferred embodiment the thread is three-flighted executed.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Nenndurchmesser D der Schraube zwischen etwa 2 mm und etwa 6 mm, und beträgt insbesondere etwa 3 mm.In a preferred embodiment is the nominal diameter D of the screw between about 2 mm and about 6 mm, and is in particular about 3 mm.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figurengleiche Elemente bezeichnen.below the invention with reference to a preferred embodiment with reference on the attached Figures closer explains where like reference numerals in different figures match Designate elements.

Dabei zeigt:there shows:

1 einen Abschnitt des Schraubenschaftes einer erfindungsgemäßen Schraube mit einer aufgeschraubten, erfindungsgemäßen Mutter im axialen Längsschnitt; 1 a portion of the screw shaft of a screw according to the invention with a screwed nut according to the invention in axial longitudinal section;

2 eine erfindungsgemäße Mutter im axialen Längsschnitt. 2 a nut according to the invention in axial longitudinal section.

Die 1 zeigt einen Abschnitt eines im wesentlichen zylindrischen Schraubenschaftes oder Kerns 4 mit einem Außen- oder Nenndurchmesser D von 3 mm an dessen Mantelfläche sich drei gleichgeformte Gewindegänge 5, 6, 7 von einem Ende des Schaftes 4 zum gegenüberliegenden Ende des Schaftes 4 winden. Das dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel ist somit dreigängig. Die Gesamtheit der Gewindegänge 5, 6, 7 bildet das Gewinde der Schraube.The 1 shows a portion of a substantially cylindrical screw shaft or core 4 with an external or nominal diameter D of 3 mm on its lateral surface, three equally shaped threads 5 . 6 . 7 from one end of the shaft 4 to the opposite end of the shaft 4 squirm. The illustrated preferred embodiment is thus three-speed. The totality of threads 5 . 6 . 7 forms the thread of the screw.

Der Abstand in Schraubenachsenrichtung zweier sich entsprechender Punkte eines einzelnen Gewindeganges, d.h. der Abstand zweier Punkte, die sich nur durch einen Umlauf entlang eines Gewindeganges um den Schraubenschaft 4 unterscheiden, die sogenannte Steigung P, beträgt 2,4 mm. Dies entspricht einem Steigungsverhältnis P/D von 0,8. Der Abstand in Schraubenachsenrichtung zweier sich entsprechender Punkte zweier benachbarter Gewindegänge 5, 6, 7, die sogenannte Teilung T, beträgt 0,8 mm. Allgemein erhält man den Wert der Teilung T aus dem Wert der Steigung P durch Division durch die Anzahl der Gewindegänge.The distance in the screw axis direction of two corresponding points of a single thread, ie the distance between two points, the only by a rotation along a thread around the screw shaft 4 distinguish, the so-called slope P, is 2.4 mm. This corresponds to a slope ratio P / D of 0.8. The distance in the screw axis direction of two corresponding points of two adjacent threads 5 . 6 . 7 , the so-called division T, is 0.8 mm. Generally, the value of the pitch T is obtained from the value of the pitch P by division by the number of threads.

Der Durchmesser des Schaftes 4 bezogen auf die Fußpunktslinie der Gewindegänge 5, 6, 7, der sogenannte Kerndurchmesser d, beträgt 2,36 mm. Dies entspricht einem Tragtiefenverhältnis D/d von 1,271. Allgemein entspricht der Wert der Höhe H der Gewindegänge der halben Differenz von Nenndurchmesser D und Kerndurchmesser d. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis P/H von Steigung P zu Höhe H der Gewindegänge somit 7,5, wobei P/H im Bereich zwischen 5,7 und 14,1, vorteilhaft zwischen 6,8 und 8,5 liegt.The diameter of the shaft 4 based on the base point line of the threads 5 . 6 . 7 , the so-called core diameter d, is 2.36 mm. This corresponds to a support depth ratio D / d of 1.271. In general, the value of the height H of the threads corresponds to half the difference between nominal diameter D and core diameter d. In the present embodiment, the ratio P / H of pitch P to height H of the threads thus 7.5, wherein P / H is in the range between 5.7 and 14.1, advantageously between 6.8 and 8.5.

Die Gewindegänge 5, 6, 7 sind nach außen jeweils durch Gewindeflanken 8, 9 begrenzt. Die dem Schraubenkopf (nicht gezeigt) zugewandte kopfseitige Flanke 8 schließt mit einer Senkrechten zur Schraubenachse SA den kopfseitigen Flankenwinkel α = 30° ein. Die dem Schraubenkopf abgewandte schaftseitige Flanke 9 schließt mit einer Senkrechten zur Schraubenachse SA den schaftseitigen Flankenwinkel β = 55° ein. Der kopfseitige Flankenwinkel α ist also kleiner als der schaftseitige Flankenwinkel β, die Flankengeometrie ist somit asymmetrisch.The threads 5 . 6 . 7 are outward each by thread flanks 8th . 9 limited. The the Screw head (not shown) facing the head side flank 8th closes with a perpendicular to the screw axis SA the head-side flank angle α = 30 °. The screw head facing away from the shaft side 9 closes with a perpendicular to the screw axis SA the shank flank angle β = 55 °. The head-side flank angle α is therefore smaller than the shaft-side flank angle β, the flank geometry is therefore asymmetrical.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel laufen die Gewindegänge 5, 6, 7 nicht spitz nach außen zu, sondern schließen in einer parallel zur Schraubenachse SA gelegenen Fase 10 ab, so dass sich im Schnitt die Form eines Trapezes, gebildet aus den Gewindeflanken 8, 9, der Fase 10 und der gedachten Verbindungslinie der Fußpunkte der Gewindeflanken 8, 9 ergibt. Die Breite F der Fase 10 beträgt 0,08 mm.In the illustrated embodiment, the threads run 5 . 6 . 7 not pointed toward the outside, but close in a chamfer parallel to the screw axis SA 10 so that on average the shape of a trapezium, formed from the thread flanks 8th . 9 , the bevel 10 and the imaginary connecting line of the roots of the thread flanks 8th . 9 results. The width F of the chamfer 10 is 0.08 mm.

In der 1 ist neben dem Schraubenschaft 4 eine auf diesen Schaft 4 aufgeschraubte Mutter 2 dargestellt. Die Asymmetrie der Flankengeometrie erlaubt das Aufschrauben der Mutter 2 auf die Schraube nur in einer Orientierung, die Mutter 2 hat demnach wie die Schraube eine Kopfseite und eine der Kopfseite gegenüberliegende Schaftseite. Auch der Begriff der Schraubenachse SA überträgt sich von der Schraube auf die Mutter 2. Wie aus der 1 ersichtlich, ist durch die Vorgabe der Geometrie des Außengewindes des Schraubenschaftes 4 die Geometrie des Innengewindes der Mutter größtenteils vorbestimmt. Das Mutter-Innengewinde wird im Folgenden anhand der 2 genauer beschrieben.In the 1 is next to the screw shaft 4 one on this shaft 4 screwed nut 2 shown. The asymmetry of the flank geometry allows the nut to be screwed on 2 on the screw only in one orientation, the mother 2 has accordingly like the screw a head side and a head side opposite shaft side. Also, the notion of the screw axis SA is transmitted from the screw to the nut 2 , Like from the 1 can be seen, is by specifying the geometry of the external thread of the screw shaft 4 For the most part, the geometry of the internal thread of the nut is predetermined. The nut internal thread is described below with reference to 2 described in more detail.

In der 2 ist die Mutter 2 aus der 1 einzeln dargestellt. Die Mutter 2 ist mit einer im wesentlichen zylindrischen Bohrung 11 versehen, an deren Mantelfläche das dem Außengewinde des Schraubenschaftes 4 entsprechende Innengewinde ausgeprägt ist, welches in der Figur durch Projektion auf die Schnittebene dargestellt ist. Das Innengewinde ist somit dreigängig, mit Gewindegängen 5', 6', 7', welche jeweils durch kopfseitige Flanken 8' und schaftseitige Flanken 9' zum Bohrungsraum 11 hin begrenzt sind, welche ihrerseits mit einer Senkrechten zur Schraubenachse den kopfseitigen Flankenwinkel α' = 55° bzw. den schaftseitigen Flankenwinkel β' = 30° einschließen. Steigung P' und Teilung T' sind identisch mit den Werten der Steigung P und der Teilung T des Schrauben-Außengewindes und betragen 2,4 mm bzw. 0,8 mm. Man beachte, dass bei einer Schrauben-Mutter-Verbindung jeweils die kopfseitigen Flanken 8, 8' zu den schaftseitigen Flanken 9', 9 parallel verlaufen und gegebenenfalls aneinander anliegen. Es gilt also β' = α und α' = β.In the 2 is the mother 2 from the 1 shown individually. The mother 2 is with a substantially cylindrical bore 11 provided on the lateral surface of which the external thread of the screw shank 4 corresponding internal thread is pronounced, which is shown in the figure by projection on the cutting plane. The internal thread is thus three-flighted, with threads 5 ' . 6 ' . 7 ' , which in each case by head-side flanks 8th' and shank flanks 9 ' to the bore space 11 are limited, which in turn with a perpendicular to the screw axis the head-side flank angle α '= 55 ° and the shank flank angle β' = 30 ° include. Slope P 'and pitch T' are identical to the values of the pitch P and the pitch T of the screw external thread and are 2.4 mm and 0.8 mm, respectively. Note that in a screw-nut connection each of the head-side flanks 8th . 8th' to the shank flanks 9 ' . 9 run parallel and optionally abut each other. Thus, β '= α and α' = β.

Die Gewindegänge 5', 6', 7' des Mutter-Innengewindes weisen ebenfalls eine Fase 10' auf. Die Fase 10' des Mutter-Innengewindes befindet sich jedoch im Gewindegrund, während die Fase 10 des Schrauben-Außengewindes sich am Gewindegrat befindet. Ganz allgemein können die Schnittformen der Gewindegänge des Schrauben-Außengewindes und des Mutter-Innengewindes sowohl am Gewindegrat als auch im Gewindegrund von der, durch Angabe der Flankenwinkel α = β' und β = α' definierten, idealisierten Dreiecksform mit ihren spitz zulaufenden Ecken abweichen ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Fertigungsaspekte beispielsweise können zu solchen Abweichungen Anlaß geben; so ist z.B. bei einigen Fertigungsmethoden die Maßhaltigkeit sehr weit zulaufender und damit dünner Materialspitzen nur schwierig sicherzustellen oder es ist schwierig mit dem Bearbeitungswerkzeug tief in die Gewindegrundsecke vorzudringen oder diese Werkzeuge sind dort aufgrund ihrer notwendigerweise filigranen Ausgestaltung hohen Belastungen ausgesetzt, was ihre Standzeiten herabsetzt. Auch die Gebrauchssicherheit kann dies erfordern, so stellen spitz zulaufende Gewindegrate – besonders des Schraubenschaftes – eine Verletzungsgefahr dar, die mit einer Fase oder einer Abrundung der Grate behoben werden kann. Beachtet werden muß, dass die Abweichungen von der idealisierten Dreiecksform stets so erfolgen, dass der großflächige Kontakt der Gewindeflankenbereiche, die mit einer Senkrechten zur Schraubenachse die Flankenwinkel α = β' oder β = α' einschließen, nicht verhindert wird. Solche Abweichungen können beispielsweise analog zur Regelung nach DIN 13 für metrische Gewinde ausgeführt werden.The threads 5 ' . 6 ' . 7 ' the nut internal thread also have a chamfer 10 ' on. The chamfer 10 ' However, the nut internal thread is located in the thread root, while the chamfer 10 of the external screw thread is located on the thread ridge. In general, the sectional shapes of the threads of the screw external thread and the nut internal thread both at the thread ridge and in the thread root of the, by specifying the flank angle α = β 'and β = α' defined, idealized triangular shape with their tapered corners without departing to leave the scope of the invention. Manufacturing aspects, for example, can give rise to such deviations; For example, in some production methods, the dimensional accuracy is very difficult to ensure and thus thin material tips difficult or it is difficult to penetrate deep into the thread base with the machining tool or these tools are there due to their necessarily filigree design exposed to high loads, which reduces their life. The safety in use may require this, so tapered thread ridges - especially the screw shank - a risk of injury, which can be remedied with a chamfer or a rounding of the burrs. It must be noted that the deviations from the idealized triangular shape always occur so that the large-area contact of the thread flank areas, which include the flank angle α = β 'or β = α' with a perpendicular to the screw axis, is not prevented. Such deviations can be carried out, for example, analogously to the regulation according to DIN 13 for metric threads.

Bei einem Kerndurchmesser d' des Mutter-Innengewindes, welcher größer als der Kerndurchmesser d des Schrauben-Außengewindes ist und einem Außendurchmesser D' des Mutter-Innengewindes, welcher größer als der Nenndurchmesser D des Schrauben-Außengewindes, d.h. welcher größer als 3,00 mm ist, sichert ein Spiel die Gängigkeit der Schrauben-Mutter-Verbindung in der Praxis (Fertigungstoleranzen, leichte Verformungen durch Gebrauch, Temperaturschwankung, etc). Bei einem, bei den gegebenen Maßen des Schrauben-Außengewindes, vorteilhaften Wert des Innengewinde-Kerndurchmessers d' von 2,46 mm ist es zudem vorteilhaft, wenn der Innengewinde-Außendurchmesser D' kleiner als 3,10 mm, etwa 3,05 mm ist. In diesem Fall begrenzt der Kontakt der beiden Fasen 10, 10' das Spiel der Verbindung quer zur Schraubenachse SA und leichte Maßabweichungen der fertigungstechnisch schwer zu kontrollierenden spitz zulaufenden Innengewindsgrate und Außengewindsgründe sind relativ unkritisch, da eine Anordnung, in der die Innengewindsgrate genau in den Ecken der Außengewindsgründe liegen würden, ausgeschlossen ist.At a core diameter d 'of the nut internal thread, which is greater than the core diameter d of the screw external thread and an outer diameter D' of the female internal thread, which is greater than the nominal diameter D of the external screw thread, ie which greater than 3.00 mm is a game ensures the usability of the screw-nut connection in practice (manufacturing tolerances, slight deformation due to use, temperature fluctuation, etc). In the case of a given value of the internal thread core diameter d 'of 2.46 mm, given the dimensions of the external thread of the screw, it is also advantageous if the internal thread external diameter D' is less than 3.10 mm, approximately 3.05 mm , In this case, the contact of the two chamfers limits 10 . 10 ' the play of the connection transverse to the screw axis SA and slight dimensional deviations of the production technology difficult to control tapered internal thread ridges and external thread roots are relatively uncritical, since an arrangement in which the internal thread burrs would lie exactly in the corners of Außengewindsgründe is excluded.

Um das Aufschrauben der Mutter 2 auf die Schraube zu erleichtern kann die Höhe der Gewindegänge am Schaftende der Schraube und/oder am Kopfende der Mutter innerhalb in etwa einer Teilungslänge abnehmen.To unscrew the nut 2 To facilitate the screw, the height of the threads on the shank end of the screw and / or on Slightly remove the head of the mother within about one pitch.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, den durch den kopfseitigen Flankenwinkel α, welcher erfindungsgemäß kleiner als der schaftseitige Flankenwinkel β ist, gering gehaltenen totalen Flankenwinkel, den die kopfseitigen Gewindeflanken 8, 8' mit den schaftseitigen Gewindeflanken 9, 9' einschließen und welcher dem Betrage nach gleich der Summe des Winkels α und des Winkels β ist, für die Befestigungssicherheit auszunutzen, indem die Abweichungen von der idealisierten Dreiecksform so gestaltet werden, dass sich Schraube und Mutter 2 nur an den Bereichen ihrer Gewindeflanken 8, 8', 9, 9' berühren können, die mit einer Senkrechten zur Schraubenachse SA die definierten Flankenwinkel α oder β einschließen. Um so kleiner nun der totale Flankenwinkel ist, um so größer ist die Reibungshemmung, welche, wiederum nach dem Prinzip des Keiles, etwaige Kräfte entlang der Winkelhalbierenden des totalen Flankenwinkels im Gewinde erzeugen. Dies ist relevant im Falle einer gelockerten Verbindung, d.h. einer Verbindung, welche zwar verschraubt ist, jedoch nicht unter Spannung entlang der Schraubenachse SA steht. Kräfte entlang der Winkelhalbierenden des totalen Flankenwinkels können beispielsweise durch die Schwerkraft der Schraube, das Verkannten der Schraube gegen die Mutter 2 oder durch äußere Erschütterungen auftreten. Somit erschwert ein kopfseitiger Flankenwinkel α, welcher kleiner ist als der schaftseitige Flankenwinkel β, ein weiteres ungewolltes Lösen einer bereits gelockerten Verbindung.An advantageous development of the invention consists of the head side flank angle α, which according to the invention is smaller than the flank side flank angle β, kept low total flank angle, the head-side thread flanks 8th . 8th' with the shaft side thread flanks 9 . 9 ' and which is equal in magnitude to the sum of the angle α and the angle β, for exploiting the fastening security by designing the deviations from the idealized triangular shape such that the screw and nut 2 only at the areas of their thread flanks 8th . 8th' . 9 . 9 ' can touch, with a perpendicular to the screw axis SA include the defined flank angle α or β. The smaller the total flank angle, the greater is the friction inhibition, which, in turn, according to the principle of the wedge, generates any forces along the bisector of the total flank angle in the thread. This is relevant in the case of a loose connection, ie a connection which is indeed screwed, but is not under tension along the screw axis SA. Force along the bisector of the total flank angle, for example, by the gravity of the screw, the tilting of the screw against the nut 2 or by external shocks. Thus, a head-side flank angle α, which is smaller than the shaft-side flank angle β, further complicates further unintentional release of an already loosened connection.

Claims (10)

Befestigungsschraube, insbesondere zum Gebrauch mit einem Gegenstück mit entsprechendem Innengewinde, mit einem Schraubenkopf mit Antriebsvorrichtung, mit mindestens zwei Gewindegängen (5, 6, 7), welche je eine dem Schraubenkopf zugewandte kopfseitige Flanke (8) und eine dem Schraubenkopf abgewandte schaftseitige Flanke (9) aufweisen, die mit einer Orthogonalen zur Schraubenachse (SA) den kopfseitigen Flankenwinkel (α) bzw. den schaftseitigen Flankenwinkel (β) einschließen, wobei der kopfseitige Flankenwinkel (α) kleiner ist, als der schaftseitige Flankenwinkel (β), der schaftseitige Flankenwinkel (β) im Bereich 55°±10° liegt und das Steigungsverhältnis P/D von Steigung (P) zu Nenndurchmesser (D) zwischen 0,5 und 1,0 liegt.Fixing screw, in particular for use with a counterpart with corresponding internal thread, with a screw head with drive device, with at least two threads ( 5 . 6 . 7 ), which each have a screw head facing the head side flank ( 8th ) and the screw head facing away from the shaft side flank ( 9 having an orthogonal to the screw axis (SA) include the head side flank angle (α) and the shank side flank angle (β), wherein the head side flank angle (α) is smaller than the shank side flank angle (β), the shank flank angle ( β) is in the range 55 ° ± 10 ° and the slope ratio P / D of pitch (P) to nominal diameter (D) is between 0.5 and 1.0. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steigungsverhältnis P/D zwischen 0,7 und 0,9 liegt, vorzugsweise zwischen 0,75 und 0,85 liegt und insbesondere etwa 0,8 beträgt.Fixing screw according to claim 1, characterized in that that the slope ratio P / D between 0.7 and 0.9, preferably between 0.75 and 0.85 and in particular is about 0.8. Befestigungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der schaftseitige Flankenwinkel (β) im Bereich 55°±5° liegt, vorzugsweise im Bereich 55°±2,5° liegt und insbesondere etwa 55° beträgt.Fastening screw according to one of claims 1 to 2, characterized in that the shank side flank angle (β) in the range 55 ° ± 5 °, preferably in the range 55 ° ± 2,5 ° and in particular about 55 °. Befestigungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kopfseitige Flankenwinkel (α) im Bereich 30°±10° liegt, bevorzugt im Bereich 30°±5° liegt, besonders bevorzugt im Bereich 30°±2,5° liegt und insbesondere etwa 30° beträgt.Fastening screw according to one of claims 1 to 3, characterized in that the head-side Flank angle (α) in the range 30 ° ± 10 °, is preferred in the range 30 ° ± 5 °, particularly preferred in the range 30 ° ± 2,5 ° and in particular about 30 °. Befestigungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragtiefenverhältnis D/d von Nenndurchmesser (D) zu Kerndurchmesser (d) größer als 1,15 und kleiner als 1,5 ist, vorzugsweise größer als 1,24 und kleiner als 1,34 ist und insbesondere etwa 1,271 beträgt.Fastening screw according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support depth ratio D / d from nominal diameter (D) to core diameter (d) greater than 1.15 and less than 1.5, preferably greater than 1.24 and less than Is 1.34 and in particular is about 1.271. Befestigungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Steigung (P) zu Höhe (H) der Gewindegänge größer als 5,7 und kleiner als 14,1 ist, vorzugsweise größer als 6,5 und kleiner als 8,5 ist und insbesondere etwa 7,5 beträgt.Fastening screw according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio of pitch (P) to height (H) of Threads greater than 5.7 and less than 14.1, preferably greater than 6.5 and less than 8.5 and in particular is about 7.5. Befestigungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie dreigängig ausgeführt ist.Fastening screw according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is designed to be three-speed. Befestigungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Nenndurchmesser (D) der größer als etwa 2 mm und kleiner als etwa 6 mm ist und insbesondere etwa 3 mm beträgt.Fastening screw according to one of claims 1 to 7, characterized by a nominal diameter (D) greater than about 2 mm and less than about 6 mm, and more preferably about 3 mm. Gegenstück, insbesondere Lasche oder Mutter, zur Verschraubung mit einer Befestigungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer im wesentlichen zylindrischen Bohrung (11), an dessen Mantelfläche ein dem Außengewinde des Schraubenschaftes (4) entsprechendes Innengewinde ausgeprägt ist, wobei die Anzahl der Gewindegänge und die Steigung (P', P) bei Gegenstück und Schraube identisch sind, der Wert des kopfseitigen Flankenwinkels (α') des Gegenstückes gleich dem Wert des schaftseitigen Flankenwinkels (β) der Schraube ist, der Wert des schaftseitigen Flankenwinkels (β') des Gegenstückes gleich dem Wert des kopfseitigen Flankenwinkels (α) der Schraube ist.Counterpart, in particular lug or nut, for screwing with a fastening screw according to one of claims 1 to 8 with a substantially cylindrical bore ( 11 ), on whose lateral surface a the external thread of the screw shank ( 4 ) corresponding internal thread is pronounced, wherein the number of threads and the pitch (P ', P) are identical at counterpart and screw, the value of the head side flank angle (α') of the counterpart is equal to the value of the shank side flank angle (β) of the screw , the value of the shank side flank angle (β ') of the counterpart is equal to the value of the head flank angle (α) of the screw. Gegenstück nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerndurchmesser (d') und der Außendurchmesser (D') des Innengewindes so gewählt sind, daß die Verbindung aus Schraube und Gegenstück ein Spiel quer zur Schraubenachse (SA) aufweißt, das die Gängigkeit der Verbindung sichert.counterpart according to claim 9, characterized in that the core diameter (d ') and the outer diameter (D ') of the internal thread so chosen are that the Connection of screw and counterpart a play across the screw axis (SA), that the movement the connection ensures.