Tornillo autoaterrajador y formador de rosca (1) que tiene un vástago (2) de tornillo con una punta (4) de tornillo en un extremo y un punto (6) de aplicación de fuerza en el otro extremo para la transmisión del par de torsión,

siendo que el vástago (2) de tornillo consta de una sección roscada (10) que tiene la punta (4) del tornillo y de una sección (12) de vástago sin rosca adyacente que tiene el punto (6) de aplicación de fuerza, y siendo que la sección (10) roscada está compuesta de un núcleo (14) de vástago y una rosca (16) formadora de rosca, caracterizado porque la sección roscada (10) tiene una sección de núcleo (20) con una sección transversal de núcleo poligonal en una región remota de la punta (4) del tornillo, que con sus esquinas (22) define un círculo envolvente (24) con un diámetro del círculo envolvente (DH) que es mayor que el diámetro de vástago (DS) de la sección (12) de vástago sin rosca

Tornillo autoaterrajador y formador de rosca.

La presente invención se refiere a un tornillo autoaterrajador y formador de rosca con un vástago de tornillo con una punta de tornillo en un extremo y un punto de aplicación de fuerza en el otro extremo para la transmisión del par de torsión, siendo que el vástago del tornillo consta de una sección roscada que tiene la punta del tornillo y de una sección de vástago sin rosca adyacente que tiene el punto de aplicación de fuerza, y siendo que la sección roscada está compuesta de un núcleo del vástago y una rosca formadora de rosca de uno o varios pasos.

Este tipo de tornillos que en virtud de su sección de vástago sin rosca también se designan como tornillos de rosca parcial se pueden atornillar directamente en materiales relativamente blandos como madera y lo similar sin la necesidad de taladrar previamente. En la práctica se ha comprobado que al entrar en el agujero roscado formado por la sección roscada, la sección de vástago sin rosca ocasiona una elevada fricción que provoca que el par de torsión de atornillado sea desfavorablemente alto.

Se conoce en este tipo de tornillos de rosca parcial proporcionar en la región de la sección de vástago sin rosca que colinda con la sección roscada lo que se conoce como una fresa de vástago que está constituida por costillas de fresado que resaltan radiales, las cuales al atornillar deben ampliar el agujero roscado de manera que la sección de vástago puede penetrar con una fricción reducida y por lo tanto con un menor par de torsión de atornillado, véase también por ejemplo el documento de la patente US 5,295,774 A. Sin embargo, en estos tornillos resulta problemática la producción en un proceso de laminado. Al laminar puede ocurrir una deformación por flexión del tornillo en la región de la fresa de vástago. Esto significa que el tornillo no se puede fabricar exactamente recto o sólo mediante un gasto adicional.

La presente invención tiene por objeto crear un tornillo del tipo mencionado que por una parte se puede atornillar con un reducido par de torsión de atornillado, pero que por otra parte se puede fabricar con gran precisión de manera sencilla y económica (en particular exactamente recto).

De conformidad con la invención esto se logra al comprender una región de la sección roscada que se encuentra alejada de la punta del tornillo una sección de núcleo con una sección transversal de núcleo poligonal que con sus esquinas define un círculo envolvente con un diámetro del círculo envolvente que es mayor que el diámetro de vástago de la sección de vástago sin rosca. Mediante esto se logra que al atornillar la sección de núcleo poligonal amplíe con sus esquinas el agujero roscado para que a continuación, al penetrar la sección de vástago sin rosca, se reduzca la fricción y el par de torsión de atornillado. Al disponer la sección de núcleo poligonal de conformidad con la invención en la región de la sección roscada (y no en la región de la sección de vástago sin rosca) se logra favorablemente que al fabricar el tornillo con el proceso de laminado el tornillo sea guiado (esté sujeto) mediante la rosca entre los cojinetes de roscar de los cilindros justamente también en la región de la sección de núcleo poligonal, de manera que se excluyen las flexiones del eje del tornillo. Por consiguiente la invención permite una producción sencilla y rápida con alta precisión en el proceso de laminado.

Otras características de diseño ventajosas de la invención están contenidas en las reivindicaciones dependientes y en la descripción siguiente.

Breve descripción de las figuras

La invención se explicará con más detalle mediante dos ejemplos de realización referidos que se muestran en las figuras. Muestran:

Figura 1 una vista lateral de un tornillo de conformidad con la invención en una primera realización preferida,

Figura 2 una sección transversal ampliada por el plano II-II de acuerdo a la figura 1,

Figura 3 una vista lateral de una segunda realización del tornillo de conformidad con la invención, y

Figura 4 una sección transversal ampliada por el plano IV-IV de acuerdo a la figura 3.

El tornillo 1 de conformidad con la invención consta en ambas realizaciones de un vástago de tornillo 2 alargado con una punta 4 de tornillo en un extremo y un punto 6 de aplicación de fuerza en el otro extremo para transmitir el par de torsión. En las realizaciones representadas el punto 6 de aplicación de fuerza se configura como punto de aplicación de fuerza interior y por lo tanto no se le puede identificar en las vistas en elevación lateral. Además, el punto 6 de aplicación de fuerza está formado en o dentro de una cabeza 8 de tornillo que preferentemente se configura como cabeza avellanada. El punto 6 de aplicación de fuerza se puede configurar como ranura en cruz, hexágono interior, estrella interior o lo similar. También se puede tratar de un punto de aplicación de fuerza exterior, por ejemplo, hexagonal exterior.

El vástago 2 de tornillo consta de una sección roscada 10 que tiene la punta 4 del tornillo y de una sección de vástago 12 sin rosca adyacente que tiene el punto de aplicación de fuerza o respectivamente la cabeza 8 del tornillo. La sección de vástago 12 sin rosca comprende una superficie periférica cilíndrica con un diámetro de vástago DS. La sección roscada 10 está compuesta de un núcleo 14 del vástago y una rosca 16 formadora de rosca en forma de una elevación radial que se extiende en forma de espiral que, como se representa, preferentemente es de un paso. La rosca 16 define con su canto 18 de rosca externo formado entre dos flancos un diámetro de rosca externo DG.

De conformidad con la invención la sección 10 roscada tiene en una región que se encuentra alejada de la punta 4 de tornillo una sección 20 de núcleo con una sección transversal de núcleo poligonal. Como se desprende en particular de las secciones transversales en las figuras 2 y 4, la sección 20 de núcleo poligonal define con sus esquinas 22 un círculo envolvente 24 con un diámetro DH del círculo envolvente que es mayor que el diámetro DS del vástago de la sección 12 de vástago sin rosca, pero preferentemente menor que el diámetro DG de la rosca. Preferentemente el diámetro DH del círculo envolvente debiera ser hasta 1,4 veces, en particular de 1,1 a 1,2 veces el diámetro DS del vástago. Por ejemplo, en un tornillo de 8 mm el diámetro DG de la rosca es de 8 mm y el diámetro DS del vástago es de aproximadamente 5,6 mm. De conformidad con la invención el diámetro DH del círculo envolvente se encuentra aproximadamente en el intervalo de 6,2 mm a 6,4 mm.

En la primera realización ilustrada en las figuras 1 y 2 la rosca 16 se extiende sobre todo el núcleo 14 del vástago, incluida la sección 20 de vástago poligonal. Mediante esto es posible que la sección 20 de núcleo poligonal se disponga directamente adyacente a la sección 12 de vástago sin rosca preferentemente en la región extrema orientada hacia el vástago de la sección roscada 10 (en el remate de la rosca). No obstante durante la fabricación del tornillo 1 en el proceso de laminado, se obtiene una rectitud exacta en virtud de que también la región de la sección 20 de núcleo poligonal es guiada con precisión mediante la rosca 16 continua, prácticamente sujeta entre dos cojinetes de rosca de los cilindros. Visto en proyección axial - el canto 18 de rosca externo de la rosca 16 se extiende en forma circular con radio constante también por encima de la región de la sección 20 de núcleo poligonal (compárese figura 2). A discrepancia de la realización mostrada en la figura 1, la sección 20 de núcleo poligonal y provista con rosca 16 también se puede disponer en la sección roscada 10, más alejada de la sección 12 de vástago sin rosca, siendo que entonces entre las secciones 20 y 12 se proporciona una parte de la rosca normal con núcleo 14 de vástago cilíndrico.

En la configuración alternativa de acuerdo a las figuras 3 y 4 la sección 20 de núcleo poligonal se configura sin rosca - interrumpiendo la rosca 16. Entre la sección 20 de núcleo poligonal y la sección 12 de vástago sin rosca se proporciona una región extrema de la sección roscada 10 con preferentemente al menos un paso de rosca completo. De acuerdo a la figura 3 también se puede tratar de al menos cuatro pasos de rosca completos. Por consiguiente se encuentra axial a ambos lados de la sección 20 de núcleo poligonal una parte de la sección roscada 10, de manera que también con esta realización...

1. Tornillo autoaterrajador y formador de rosca (1) que tiene un vástago (2) de tornillo con una punta (4) de tornillo en un extremo y un punto (6) de aplicación de fuerza en el otro extremo para la transmisión del par de torsión, siendo que el vástago (2) de tornillo consta de una sección roscada (10) que tiene la punta (4) del tornillo y de una sección (12) de vástago sin rosca adyacente que tiene el punto (6) de aplicación de fuerza, y siendo que la sección (10) roscada está compuesta de un núcleo (14) de vástago y una rosca (16) formadora de rosca, caracterizado porque la sección roscada (10) tiene una sección de núcleo (20) con una sección transversal de núcleo poligonal en una región remota de la punta (4) del tornillo, que con sus esquinas (22) define un círculo envolvente (24) con un diámetro del círculo envolvente (DH) que es mayor que el diámetro de vástago (DS) de la sección (12) de vástago sin rosca.

2. Tornillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el diámetro del círculo envolvente (DH) de la sección de núcleo (20) poligonal es de hasta 1,4 veces, en particular de 1,1 a 1,2 veces en diámetro de vástago (DS) de la sección (12) de vástago sin rosca.

3. Tornillo de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la rosca (16) se extiende sobre la totalidad del núcleo (14) de vástago incluida la sección de núcleo (20) poligonal, siendo que la sección (20) de núcleo poligonal se proporciona preferentemente en la región extrema de la sección roscada (10) adyacente a la sección (12) de núcleo sin rosca.

4. Tornillo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque -visto en proyección axial- el canto (18) de rosca externo de la rosca (16) se extiende en forma circular con radio constante por encima de la región de la sección (20) de núcleo poligonal.

5. Tornillo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la sección (20) de núcleo poligonal se configura sin rosca interrumpiendo la rosca (16), siendo que entre la sección (20) de núcleo poligonal y la sección (12) de vástago sin rosca se proporciona una región extrema de la sección (10) roscada con preferentemente al menos un paso de rosca completo.

6. Tornillo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la punta del tornillo (4) comprende un núcleo (26) con una sección transversal de núcleo poligonal, siendo que -visto en proyección axial- el canto (18) de rosca externo de la rosca (16) se extiende sobre el núcleo (26) en forma de espiral con disminución continua del radio, por encima de la región de la punta (4) de tornillo que se estrecha.

7. Tornillo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque a continuación de la punta (4) de tornillo se proporciona una sección (30) de transición que tiene un núcleo (32) con una sección transversal de núcleo poligonal constante a lo largo de su longitud axial que en particular corresponde a la sección transversal de núcleo existente en la región directamente adyacente del núcleo (26) de la punta (4) de tornillo, siendo que -visto en proyección axial- el canto (18) de rosca externo de la rosca (16) se extiende en forma circular con radio constante por encima de la región de núcleo (32) de la sección (30) de transición.

8. Tornillo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la sección (20) de núcleo poligonal tiene una longitud axial (L) que corresponde aproximadamente a la longitud de una parte de la sección (10) roscada con uno a seis pasos de rosca.

9. Tornillo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la sección transversal de núcleo poligonal se configura como triángulo preferentemente equilátero a hexágono, en particular como cuadrado.

10. Tornillo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la sección (12) de vástago sin rosca se transforma en una cabeza (8) de tornillo que comprende el punto de aplicación de fuerza, en particular una cabeza avellanada.