专利名称：用于将附件紧固到门、窗或类似物的金属框架上的紧固系统的制作方法
技术领域：
概括地说，本实用新型涉及紧固系统，并具体涉及一种用于将诸如铰链等附件紧 固到用于门、窗或类似装置的框架上的系统。
背景技术：
用于门、窗或类似装置的框架通常包括一组型材(profiles)，其剖面具有一系列 由壁分隔的腔室。通常，为了将附件紧固到框架，使用至少一个螺钉，所述螺钉穿过型材的 至少两个平行壁并与这些壁的相应的共轴孔接合。常用框架由增强型塑料或金属材料制成，典型地由铝或铝合金、或钢制成。从文献号为W02006/042592的文献中获知一种用于由增强型塑料材料制成的框 架的紧固系统，其使用具有由两个延伸段所组成的杆部的金属螺钉，这两个延伸段都具有 螺纹并具有互不相同的直径。特别地，邻近头部的第一延伸段具有大于第二延伸段的直径。 第一延伸段穿过附件(例如铰链)的紧固板和由塑料材料制成的型材的外壁，同时第二延 伸段穿过型材自己的其余内壁和金属增强型元件。文献号为DE^502068U1的文献举例示出一种用于将附件紧固在增强型塑料材料 框架上的系统，其使用具有由两个延伸段所组成的杆部的螺钉，两个延伸段中的至少一个 具有螺纹。特别地，杆部的邻近头部的延伸段的直径至少等于杆部的其余延伸段上设置的 螺纹的外径。这种延伸段可以设置有螺纹，或者可以未设置有螺纹，并且可以具有圆柱形或 圆锥形形状。在安装附件时，邻近螺钉头部的延伸段穿过面朝由塑料材料制成的型材的外 侧的壁，同时杆部的其余延伸段接合型材自己的内壁和金属增强型元件。在杆部的邻近螺 钉头部的延伸段上可具有的螺纹具有不止一个导程。尽管已知类型的螺钉可有利地应用于由增强型塑料材料制成的框架，但将它们 应用于由诸如铝或铝合金的金属材料所制成的框架之意图，证明是不切实际的，这是由于 螺钉的几何结构以及材料的变形性所致。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于将附件紧固在由金属材料制成的门、窗或类似 物的框架上的系统，其能够消除耦接中的任何间隙，以将载荷更均勻地分布在接合螺钉的 延伸段上，并且使耦接本身更稳定。根据本实用新型，该目的通过一种紧固系统来实现，该紧固系统包括具有如下几 何结构特征的螺钉，该几何结构特征使螺钉的带螺纹杆部与金属型材的面朝外侧的壁的接 合表面增大。由于该特征，因而不需要对市场上已存在的附件进行修改，且用于螺旋拧紧所 需的时间不发生变化。此外，这种解决方案增强了耦接的稳定性。本实用新型涉及一种用于将附件紧固在门、窗等的金属材料制成的框架上的系 统，包括
3[0010]至少一个金属型材，其包括至少两个平行壁，所述平行壁中的至少一个具有将所 述附件紧固于其上的外表面；以及至少一个自攻紧固螺钉，其包括操纵头和带螺纹杆部，接合进所述平行壁的共轴 通孔中的主螺纹缠绕在所述带螺纹杆部上，其中，所述带螺纹杆部包括邻近所述操纵头并且所述主螺纹缠绕于其上的初始延 伸段，所述初始延伸段形成为增大所述带螺纹杆部和承载所述附件的所述壁之间的接合表 面的形状。
现将参照单纯以非限制性示例的方式示出的附图，详述本实用新型，图中图1是根据本实用新型的紧固系统的立体图；图IA是根据本实用新型的紧固系统中所使用的螺钉的侧视图；图IB是图IA中的螺钉的立体图；图IC是图1中由箭头I所指示细节的放大图；图ID是图IC中的细节的局部主视剖视图；图2、2A、2B、2C以及2D对应于图1、1A、1B、1C以及1D，并且图示出根据本实用新型 的紧固系统的第一变型；以及图3、3A、3B、3C以及3D对应于图1、1A、1B、1C以及1D，并且图示出根据本实用新型
的紧固系统的第二变型。
具体实施方式
在图1中，根据本实用新型的紧固系统由100标示。紧固系统100包括附件102， 附件102在这种实施方式中具有一对通孔104。各通孔104均包括锥形抵接延伸段106、圆 筒形延伸段108以及末端外扩部109。附件102安装在金属型材110上，金属型材110形成 为门或窗(未图示出)的固定或移动框架的一部分。金属型材110在此仅部分地图示出， 它是长元件，在这种实施方式中包括四个互相平行的壁112、114、116以及118。壁112具 有外表面119，附件102紧固在外表面119上。一般而言，金属型材110包括至少两个互相 平行的壁，其中之一承载附件102。壁112、114以及116分别设置有互相共轴的成对通孔 120,122 以及 124。各通孔104、120、122以及124由自攻紧固螺钉126穿过。紧固螺钉126(图1A、 1B)包括操纵头128、锥形抵接表面132以及圆柱形居中心的延伸段134，操纵头1 具有适 于供工具插入的六边形凹槽130。螺钉1 此外还包括与操纵头1 一体形成的带螺纹杆部136。带螺纹杆部136 包括多个具有不同特征的延伸段。具体地，带螺纹杆部136包括邻接操纵头128的初始延 伸段138、锥形接合部分139、中间延伸段140以及锥形末端延伸段142。延伸段138、140以 及142具有主螺纹144，其在锥形末端延伸段142上、以及在延伸段138、140上分别具有不 同的外径、并绕在这些延伸段上。初始延伸段138具有相对于中间延伸段140的小径D2增大的小径D1，小径Dl大 致等于通孔120、122以及124的直径。初始延伸段138上的主螺纹144具有与中间延伸段140上的大径D4相等的大径D3。在将紧固螺钉1 拧紧之后，附件102紧固到金属型材110，且各通孔104均与通 孔120、122以及IM共轴。操纵头1 容纳在通孔104内，并通过锥形抵接伸展部分106 和锥形抵接表面132之间的接触将附件102紧固到外表面119上。圆柱形居中心的延伸段 134接合进通孔104的圆筒形延伸段108内。紧固螺钉126的具有增大小径的初始延伸 段138接合进承载附件102的壁112的通孔120内、并且还可能接合进壁114的孔122内。 中间延伸段140分别接合进设置于壁116上的通孔124内、并且还可能接合进壁114上的 孔122内。在拧紧各个螺钉126的过程中，各孔120、122以及124由带螺纹杆部136的中间 延伸段140穿过。带螺纹杆部136的中间延伸段140依次穿过孔120、122以及124，并在这 些孔的每一个内产生对应的内螺纹。在各紧固螺钉1 在金属型材110内前进的过程中，当初始延伸段138开始穿过 壁112的通孔20时，初始延伸段138由于增大的小径而处于与通孔120相互干涉的状态中。参见图1C、1D，该干涉致使通孔120的壁发生塑性变形、以及绕通孔120本身的金 属材料随之产生的环形挤压部(annular upsetting) 148。环形挤压部148部分地由于附 件102的外扩部109而便利地形成(图1D)，其增加了带螺纹杆部136和承载附件102的 壁112之间的接合表面。具体地，壁112因环形挤压部148而引起的局部厚度增大，相对于 壁114和116而言提供给紧固螺钉1 更大的接合表面，因此这有利于与更多螺旋圈数同 时接合。实际上，由于壁114和116未发生任何能察觉到的变形，因此它们仅给对应于它们 厚度的延伸段提供接合表面。同时，这能够消除因正常的钻孔容差而存在于螺钉和型材之间的任何间隙，因此 确保紧固系统的稳定性更大，尤其在负载下更是如此。显然，在延伸段138也接合壁114的孔122的情况下，壁114也将发生变形，且随 后产生材料的环形挤压部，其效果与针对壁112所述的内容相似。在图2、2A、2C以及2D中，图示了根据本实用新型的紧固系统的第一变型200。与 前述部件相对应的部件以相同的参考标号标示。在这种变型中，提供自攻紧固螺钉2 (图2A、2B)，各紧固螺钉2 均包括次级螺 纹246缠绕在其上的初始延伸段238。次级螺纹246具有与主螺纹144相同的螺距，并且与 主螺纹144本身交错隔开螺距的一半。次级螺纹246形成第二导程，并具有与中间延伸段 140上的主螺纹144的大径D4相等的大径D3。在这种变型中，没有相对于中间延伸段140 的小径D2增大初始延伸段238的小径Dl，且未设有锥形接合延伸段139。与前述相似，初始延伸段238接合承载附件102的壁112以及还可能接合壁114， 同时中间延伸段140接合壁116以及还可能接合壁114。在这种示例中，通过在初始延伸段238上同时存在主螺纹144和次级螺纹M6，使 得带螺纹杆部136与面朝外部并承载附件102的壁112之间的接合表面增加，且壁112不 发生任何可察觉到的变形。实际上，以此方式，初始延伸段238具有了大致双倍的螺旋圈数密度，因此保持壁 112的厚度不变，两倍的螺旋圈数、或者无论如何更大数量的螺旋圈数能接合通孔120。[0036]显然，在延伸段238也接合壁114的孔122的情况下，壁114将不发生任何变形， 但当然通过在初始延伸段238上同时存在螺纹144J46，可增加接合表面，其效果与针对壁 112所述的内容相似。在图3、3A、3B、3C以及3D中，图示了根据本实用新型的紧固系统的第二变型300。 在这种第二变型中提供紧固螺钉326，其也是自攻紧固螺钉。各螺钉3 的带螺纹杆部136均包括初始延伸段338，初始延伸段338通过锥形延 伸段139连接到中间延伸段140。主螺纹144如前所述地缠绕在延伸段338、140以及142上，且在锥形末端延伸段 142上和延伸段338、140上具有不同大径。此外，次级螺纹246缠绕在延伸段338上，形成 第二导程并具有大径D3，大径D3与中间延伸段140上的主螺纹144的大径D4相等。此外， 在这种第二变型中，像紧固螺钉126中一样，初始延伸段338的小径Dl相对于中间延伸段 140的小径D2被增大。因此，紧固螺钉3 综合了紧固螺钉1 和紧固螺钉2 的特性，并且在结合了它 们之后保持了前述优点。实际上，各螺钉326以延伸段338接合金属型材110的壁112以及还可能接合壁 114、且中间延伸段140接合壁116以及还可能接合壁114的方式，接合穿过附件102和金 属型材110。在这种示例中，由于初始延伸段338的小径增大并且在初始延伸段338本体上 同时存在主螺纹144、次级螺纹对6，这两者综合作用实现了使带螺纹杆部136和金属型材 110之间的接合表面增大。实际上，在金属型材110内拧紧各螺钉326的过程中，当带螺 纹杆部136在金属型材110内的前进使得初始延伸段338接合壁112时，通孔120和初始 延伸段338之间存在的干涉产生了材料的环形挤压部348，环形挤压部348局部增大壁112 的厚度并因此有利于更多螺旋圈数同时接合。此外，与壁112的局部厚度增大一起，基本上 是初始延伸段338的密度两倍的螺旋圈数密度，能够实现具有很多接合螺旋圈数，该接合 螺旋圈数多达两倍、或者无论如何更多。以此方式，结合螺钉1 和2 的效果，因此获得紧固螺钉326，其保持并增强了它 们的效果，即紧固螺钉1 和226中已存在的耦接的稳定性的所有特性。显然，在延伸段338也接合壁114的孔122的情况下，壁114也发生变形，其后果 是形成材料的环形挤压部，且其效果与针对壁112所述的相似。简单地说，紧固螺钉126、226以及3 具有具备共同结构的带螺纹杆部。实际上， 带螺纹杆部136在邻近操纵头1 处具有以增大带螺纹杆部和面朝外侧并承载附件102的 壁112之间的接合表面的方式成形的延伸段。对于各紧固螺钉126、226以及326而言，初始延伸段138、238以及338的长度与 带螺纹杆部136的总长之比是恒定的，并介于0. 06和0. 38之间。此外，在紧固螺钉1 和326的情况下，延伸段138和338的增大的小径Dl与中 间延伸段140的小径D2之比是恒定的，并且通常介于1. 02和1. 11之间。最后，各紧固螺钉126、226以及326的主螺纹144的螺距与壁112的厚度之比通 常介于0. 46和1. 67之间。此外注意，在主螺纹144和次级螺纹M6同时存在的情况下，表 观螺距被减至一半，因此其与壁112的厚度之比也被减至一半。当然，在不脱离本实用新型原理的情况下，可对本文纯为举例而描述和图示的内容关于结构和实施方式的细节作各种改变，因此其将落入所附权利要求限定的本实用新型 范围内。
权利要求1.一种用于将附件(102)紧固到门、窗或类似物的金属框架上的紧固系统，包括至少一个金属型材(110)，其包括至少两个平行壁(112、114、116、118)，所述平行壁(112、114、116、118)中的至少一个具有将所述附件(102)紧固于其上的外表面(119)；以及至少一个自攻紧固螺钉(1沈、2沈、3沈)，其包括操纵头(128)和带螺纹杆部(136)，接 合进所述平行壁(112、114、116)的共轴通孔(120、122、124)中的主螺纹(144)缠绕在所述 带螺纹杆部(136)上，其特征在于，所述带螺纹杆部(136)包括邻近所述操纵头(128)并且所述主螺纹(144) 缠绕于其上的初始延伸段(138、238、338)，所述初始延伸段(138、238、338)形成为增大所 述带螺纹杆部(136)和承载所述附件(10 的所述壁(11 之间的接合表面的形状。
2.如权利要求1所述的紧固系统，其特征在于，所述带螺纹杆部(136)还包括中间延伸 段(140)和锥形末端延伸段(142)，所述带螺纹杆部(136)上的所述主螺纹(144)以不同大 径缠绕在所述锥形末端延伸段(142)上以及所述中间延伸段和初始延伸段(140、138、238、 338)上。
3.如前述权利要求中任一项所述的紧固系统，其特征在于，所述带螺纹杆部(136)的 所述初始延伸段(138、338)具有相对于所述中间延伸段(140)的小径(D2)增大的小径 (Dl)，并且，所述主螺纹(144)以与所述中间延伸段(140)的大径(D4)相等的大径(D3)缠 绕在所述初始延伸段(138、338)上。
4.如权利要求1或2所述的紧固系统，其特征在于，所述带螺纹杆部(136)的所述初始 延伸段(238)包括次级螺纹046)，其具有与所述主螺纹(144)的螺距和大径(D4)相同的 螺距和大径(D3)，并且与所述主螺纹(144)交错隔开所述螺距的一半。
5.如权利要求1所述的紧固系统，其特征在于，所述初始延伸段(138、238、338)的长度 与所述带螺纹杆部(136)的总长之比介于0. 06和0. 38之间。
6.如权利要求3所述的紧固系统，其特征在于，所述初始延伸段(138、338)的增大小径 (Dl)与所述中间延伸段(140)的小径(D2)之比介于1. 02和1. 11之间。
7.如权利要求1所述的紧固系统，其特征在于，所述主螺纹(144)的螺距与承载所述附 件(102)的所述壁(112)的厚度之比介于0. 46和1. 67之间。
专利摘要本实用新型涉及一种用于将附件(102)紧固到门、窗或类似物的金属框架上的紧固系统，其包括至少一个具有至少两个平行壁(112、114、116、118)的金属型材(110)。壁(112、114、116、118)中的至少一个具有将附件(102)紧固于其上的外表面(119)。紧固系统还包括至少一个自攻紧固螺钉(126、226、326)，其包括操纵头(128)和带螺纹杆部(136)，接合进平行壁(112、114、116)的共轴通孔(120、122、124)的主螺纹(144)缠绕在带螺纹杆部(136)上。带螺纹杆部(136)包括邻近操纵头(128)并且主螺纹(144)缠绕于其上的初始延伸段(138、238、338)，其形成为增大带螺纹杆部(136)和承载附件(102)的壁(112)之间的接合表面的形状。
文档编号F16B35/04GK201818162SQ20102012865
公开日2011年5月4日 申请日期2010年2月11日 优先权日2009年2月17日
发明者A·巴博迪维纳迪奥 申请人:萨维奥股份有限公司