FI77094C

FI77094C - Self-drilling fasteners

Info

Publication number: FI77094C
Application number: FI803666A
Authority: FI
Inventors: Henry Anton Sygnator
Original assignee: Illinois Tool Works
Priority date: 1979-11-26
Filing date: 1980-11-25
Publication date: 1989-01-10
Also published as: DK151590C; IT1134443B; NO158554B; FI803666L; MX152777A; ES263215U; FI77094B; FR2470281A1; NO803548L; GB2063731A; AU6422080A; GB2101022B; GB2100157B; IE51184B1; NZ195635A; BR8007606A; GB2101022A; FR2470281B1; ATA572880A; DE3044001C2

Description

7709477094

Itseporaava kiinnitin Tämä keksintö kohdistuu itseporaavaan kiinnittimeen, jonka kiinnittimen varren toisessa päässä on porauskärki, jolloin kärki käsittää kaksi uraa, jotka sijaitsevat yhtä suurissa vastakkaisissa kulmissa kiinnittimen akselin suhteen pääasiassa sen vastakkaisilla sivuilla, minkä lisäksi urien välissä on kaksi kantaosaa, jotka leikkaavat toisensa niin, että muodostuu kapea talttakärki, ja jolloin kukin ura muodostaa 1 eikkuusärmän ja jättöpinnan.This invention relates to a self-drilling fastener having a drill bit at one end of the fastener shank, the tip comprising two grooves located at equal opposite angles to the fastener axis substantially on opposite sides thereof, and having two base portions intersecting each other so that a narrow chisel tip is formed, and each groove forms 1 rigid edge and a leaving surface.

Tämän tyyppisiä kiinnittimiä tunnetaan esimerkiksi US-patent-tijulkaieuista 3 786 713, 3 933 075 ja 4 064 784.Fasteners of this type are known, for example, from U.S. Patent Nos. 3,786,713, 3,933,075 and 4,064,784.

Tähän mennessä on kehitetty useita erilaisia poraruuvirakenteita. Näiden poraruuvien suunnittelu ei ole ollut kovin tarkkaa työtä, minkä vuoksi syyt, miksi toiset poraruuvit toimivat hyvin joissakin aineissa, mutta eivät toisissa, ja toiset, poraruuvit eivät toimi lainkaan hyvin, jäävät jokseenkin epäselviksi. On esimerkiksi tunnettua, että joissakin tapauksissa yksinkertainen naulan kärki riittää tunkeutumaan joihinkin aineisiin, esimerkiksi kuivaan seinään, kun sitä kierretään riittävällä nopeudella. Toisaalta yksikään tähän asti kehitelty poraruuvi ei pysty tyydyttävästi poraamaan joidenkin erittäin lujien vähän seostettujen terästen läpi.To date, several different drill screw structures have been developed. The design of these drill screws has not been a very precise job, so the reasons why some drill screws work well in some materials but not others, and others, drill screws do not work well at all, remain somewhat unclear. For example, it is known that in some cases a simple nail tip is sufficient to penetrate some materials, such as a dry wall, when rotated at a sufficient speed. On the other hand, none of the drill screws developed so far can satisfactorily drill through some very strong low-alloy steels.

Kaksi poraruuvin tehon arvostelussa käytettävää peruskriteeriä ovat: 1) ruuvin poraukseen vaatiman päätepäinekuormituk een määrä ja 2) kuinka monta sekuntia ruuvin tunkeutuminen kulloinkin porattavaan aineeseen kestää. On ilmeistä, että kokoomahihnatyyppisessä ympäristössä, jossa yksi työntekijä yhdessä tunnissa asentaa suuren määrän kiinnittimiä, sekä päätekuormitukeen määrän pieneneminen että porausajan lyheneminen ovat hyödyksi sekä työntekijälle että hänen työnantajalleen .The two basic criteria used to evaluate the power of a drill screw are: 1) the amount of terminal load required for the screw to drill, and 2) how many seconds it takes for the screw to penetrate the material to be drilled in each case. It is obvious that in an assembly belt type environment where one worker installs a large number of fasteners in one hour, both a reduction in the amount of terminal load support and a shortening of drilling time will benefit both the worker and his employer.

2 770942 77094

Edellä esitetyistä US-patenttijulkaisuista 3 786 713, 3 933 075 ja 4 064 784 tunnettujen kiinnittimien epäkohtana on kuitenkin, että ne vaativat suhteellisen suuren päätepai-neen, jotta ruuvi alkaisi porata ja lisäksi kuluu suhteellisen pitkä aika kunnes ne ovat tunkeutuneet porattavan materiaalin läpi. Lisäksi ne eivät sovellu erittäin lujien, vähän seostettujen terästen poraamiseen.However, the fasteners known from the above U.S. Pat. Nos. 3,786,713, 3,933,075 and 4,064,784 have the disadvantage that they require a relatively high end pressure for the screw to start drilling and also take a relatively long time to penetrate the material to be drilled. In addition, they are not suitable for drilling high-strength, low-alloy steels.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kiinnitin, joka täyttää edellä mainitut vaatimukset.It is an object of the present invention to provide a fastener which meets the above requirements.

Tätä päämäärää varten edellä mainittua tyyppiä oleva kiinnitin on keksinnön mukaan muotoiltu siten kuin patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on esitetty.For this purpose, a fastener of the above-mentioned type is designed according to the invention as set out in the characterizing part of claim 1.

Esillä olevan keksinnön poraruuvi valmistetaan käyttämällä pyöristettyjä jyrsimiä eikä tavanomaisia uurto- ja teroitus-sahoja. Pyöristettyjen jyrsimien käytön eräs tärkeimpiä etuja on, että päinvastoin kuin tavanomaisia sahoja käytettäessä läpimitasta poistetaan vain vähän tai ei lainkaan ainetta, kun hampaat ovat teroitettuja. Niin ollen optimaalinen uran muoto on helpommin toistettavissa (te. jyrsimen kulumisen aiheuttama laadun vaihtelu on vähäisempää). Toinen etu, joka myös parantaa laadun tasaisuutta, on, että hampailla on voimakkaampi rakenne, joka on vähemmän altis poikkeamille.The drill screw of the present invention is manufactured using rounded milling cutters instead of conventional grooving and sharpening saws. One of the main advantages of using rounded cutters is that, in contrast to conventional saws, little or no material is removed from the diameter when the teeth are sharpened. Thus, the optimal shape of the groove is more reproducible (e.g., the variation in quality caused by cutter wear is less). Another advantage that also improves quality uniformity is that the teeth have a stronger structure that is less prone to deviations.

Näiden poraruuvien valmistuksessa uurtojyrsimet upotetaan samanaikaisesti ruuviaihion varteen akseleja pitkin, jotka ovat yhdensuuntaiset, mutta keskipisteestä siirretyt. Jyrsimien pituusakselit ovat kaltevat yhtä suurissa mutta vastakkaisissa terävissä kulmissa aihion akselin suhteen jyrsimien liikkuessa yhdensuuntaisia 1iikeakseleja pitkin. Tämän seurauksena urassa on suora osa, joka vastaa jyrsimen sivua, ja säde, joka vastaa jyrsimen hampaiden kärjen sädettä.In the manufacture of these drill screws, the slot milling cutters are simultaneously embedded in the shaft of the screw blank along axes that are parallel but offset from the center. The longitudinal axes of the milling cutters are inclined at equal but opposite sharp angles with respect to the axis of the blank as the milling cutters move along parallel axes of movement. As a result, the groove has a straight portion corresponding to the side of the cutter and a radius corresponding to the radius of the tip of the cutter teeth.

o oo o

Poraruuvi voidaan valmistaa tavanomaisella 90 :n tai 105 :n 3 77094 kärkikulmalla tai muodostaa jyrsimellä, jonka hampaiden muoto on oleellisen kovera. Tällöin saadaan pääasiassa kupera kärki, jonka kullakin osalla on yhtenäinen käärevuussade. Vaihtoehtoisesti kukin osa voi muodostua kahdesta tasomaisesta pinnasta, jotka leikkaavat toisensa, niin että niiden väliin o muodostuu 172,5 :n kulma. Jälkimmäisessä tapauksessa poran o kärjellä on yhdistelmäkulma, joka voi olla 105 kärjessä ja o 90 muualla.The drill screw can be made with a conventional 90 or 105 3,77094 tip angle or formed with a cutter having a substantially concave tooth shape. In this case, a mainly convex tip is obtained, each part of which has a uniform wrapping rain. Alternatively, each part may be formed of two planar surfaces intersecting each other so that an angle o of 172.5 is formed between them. In the latter case, the o tip of the drill has a combination angle that can be 105 at the tip and o 90 elsewhere.

Keksinnön mukaisessa poraruuviesa on entistä kestävämpi leik-kuusärmä, joten se ei herkästi murru kovempia aineita porattaessa. Samalla porauksen vaatima päätepaine voidaan pitää minimissä käyttämällä suhteellisen kapeaa talttaa.In the drill bit according to the invention, the cutting edge is even more durable, so that it does not break easily when drilling harder materials. At the same time, the end pressure required for drilling can be kept to a minimum by using a relatively narrow chisel.

Nämä ja muut esillä olevan keksinnön tarkoitukset, tunnusmerkit ja ominaisuudet käyvät paremmin selville seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä, jossa viitataan oheisiin piirustuksiin .These and other objects, features and features of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 on sivukuva keksinnön mukaisesta itseporaavasta, it~ sekierteistävästä ruuvista, kuvio 2 on päätykuva keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta poraruuvieta kuvion 1 viivaa 2-2 pitkin, kuvio 3 on suurennos kuvion 2 poran kärjestä, kuvio 4 on sivukuva poran kärjestä kohtisuoraan talttaa vastaan tai kuvion 3 viivaa 4-4 pitkin, kuvio 5 on sivukuva, joka on tehty yhdensuuntaisesti leikkuu-särmän kanssa tai kuvion 3 viivaa 5-5 pitkin, kuvio 6 on sivukuva kuvion 3 viivaa 6-6 pitkin, joka on taltan suuntainen, kuvio 7 on sivukuva kuvion 3 viivaa 7-7 pitkin, kuvio 8 on leikkauskuva kuvion 7 viivaa 8-8 pitkin, joka on kohtisuora toisen uran akselia vastaan, kuvio 9 esittää päätykuvana esillä olevan keksinnön hieman muunneltua suoritusmuotoa, jossa leikkuusärmät sijaitsevat 77094 4 keskustan ulkopuolella <te. molemmat ulottuvat saman diamet-raalieen tason ulkopuolelle), kuvio 10 esittää keksinnön vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jossa leikkuusärmät ovat pääasiassa sama-akseliset (ta. keskustassa ) , kuvio 11 esittää päätykuvana keksinnön suoritusmuotoa, jossa on lastua murtava osa, kuvio 12 on sivukuva kuvion 11 suoritusmuodosta viivaa 12-12 pitkin, kuvio 13 on leikkauskuva, joka on tehty kuvion 12 viivaa 13-13 pitkin ja joka esittää uurtojyrsintä, jolla se on tehty, o kuvio 14A on uurtamaton aihio, jossa on 90 :n kärkikulma, o kuvio 14B on sivukuva 105 :n vakiokärkikulmasta, kuvio 14C on oleellisesti kuperan kärjen yhtä muotoa esittävä sivukuva, joka esittää sen muodostukseen käytettävän jyrsimen muotoa, ja kuvio 14D on sivukuva pääasiassa kuperan kärjen vaihtoehtoisesta muodosta, jonka kumpikin kanta muodostuu kahdesta kulmikkaasta pinnasta, jolloin kuva esittää tämän kärjen muodostukseen käytettävän jyrsimen hampaan muotoa.Fig. 1 is a side view of a self-drilling, self-tapping screw according to the invention, Fig. 2 is an end view of a drill bit according to an embodiment of the invention taken along line 2-2 of Fig. 1, Fig. 3 is a magnification of the drill tip of Fig. 2, Fig. 4 is a side view of the drill tip perpendicular to or 3 along line 4-4, Fig. 5 is a side view taken parallel to the cutting edge or along line 5-5 of Fig. 3, Fig. 6 is a side view taken along line 6-6 of Fig. 3 parallel to the chisel, Fig. 7 is a side view Fig. 3 is a sectional view taken along line 7-8 of Fig. 3; Fig. 9 is a sectional view taken along line 8-8 of Fig. 7 perpendicular to the axis of the second groove; Fig. 9 is an end view of a slightly modified embodiment of the present invention with cutting edges located outside the center. both extend beyond the plane of the same diameter), Fig. 10 shows an alternative embodiment of the invention in which the cutting edges are substantially coaxial (i.e. in the center), Fig. 11 shows an end view of an embodiment of the invention with a chip breaking part, Fig. 12 is a side view of the embodiment of Fig. 11 along line 12-12, Fig. 13 is a sectional view taken along line 13-13 of Fig. 12 showing the slot milling with which it is made, Fig. 14A is a non-grooved blank with a tip angle of 90, and Fig. 14B is a side view. 105, Fig. 14C is a side view showing a substantially convex tip shape showing the shape of the cutter used to form it, and Fig. 14D is a side view of an alternative shape of a substantially convex tip, each base formed of two angular surfaces, the view showing a shape used to form this tip. the shape of the cutter tooth.

Keksinnön mukainen itseporaava, itsekierteittävä kiinnitin esitetään yleisesti kohdassa 10. Kuviot 1-8 esittävät useita kuvia edullisesta suoritusmuodosta, jolloin poran kärjen 12 tarkka muoto käy selvästi esille. Itsekierteittävä1la kierteellä 14 voi olla mikä tahansa sopiva muoto.A self-drilling, self-tapping fastener according to the invention is generally shown in step 10. Figures 1-8 show several views of a preferred embodiment, whereby the exact shape of the drill bit 12 is clearly shown. The self-tapping thread 14 may have any suitable shape.

Keksinnön mukainen poran kärki 12 muodostetaan käyttämällä pyöristettyjä jyrsimiä tavanomaisten sahojen sijasta sekä uurtoon että paikalleen suuntaukseen siihen tapaan kuin US-patentissa 3 933 075 esitetään. Uurtojyrsimet, joita ei ole esitetty, sijoitetaan ruuviahion molemmille puolille, niin että niiden pituusakselit sijaitsevat yhtä suurissa vas- o takkaisissa kulmissa (yleensä n. 15 > aihion akselin suhteen. Päinvastoin kuin US-patentissa 3 933 075, jossa jyrsimet upotetaan aihioon niiden akselien sijaitessa säteittäisesti sen 5 77094 suhteen, jolloin saadaan tasaisesti pyöristetty ura, esillä olevan keksinnön ruuvin 10 uria 16 ja 18 muodostettaessa jyrsimet upotetaan aihioon, niin että niiden sivusärmät muodostavat kumpaankin uraan suoran osan 20 ja 22 (katso kuvio 8). Kummallakin uralla on yhdistelmämuoto, johon kuuluu suora osa 20, 22 ja pyöristetty osa 24, 26. Edullisessa suoritusmuodossa näihin suoriin osiin 20, 22 kuuluu leikkaussärmät 28 ja 30, kun taas pyöristettyihin osiin 24 ja 26 kuuluu jättöpinnat 32 ja 34.The drill bit 12 of the invention is formed using rounded cutters instead of conventional saws for both grooving and positioning as described in U.S. Patent 3,933,075. Slot milling cutters, not shown, are placed on both sides of the screw blade so that their longitudinal axes are at equal opposite angles (generally about 15> to the axis of the blank. In contrast to U.S. Patent 3,933,075, where the milling cutters are embedded in the blank with their shafts radially with respect to its 5,77094 to obtain a uniformly rounded groove, when forming the grooves 16 and 18 of the screw 10 of the present invention, the milling cutters are embedded in the blank so that their side edges form a straight portion 20 and 22 in each groove (see Fig. 8). includes a straight portion 20, 22 and a rounded portion 24, 26. In a preferred embodiment, these straight portions 20, 22 include cutting edges 28 and 30, while rounded portions 24 and 26 include leaving surfaces 32 and 34.

Jyrsimien keskiviivat sijaitsevat aihion pään yläpuolella, niin että uuman ohuin osa sijaitsee taaksepäin kärjestä.The centerlines of the cutters are located above the end of the blank, so that the thinnest part of the web is located backwards from the tip.

Taltta 36 muodostetaan kantaosien 38 ja 40 väliseen leikkauspisteeseen. Taltta 36 muodostaa kummankin leikkaussärmän 28 o ja 30 kanssa kulman, joka on 30 . Kuvioista 2 ja 3 näkyvät leikkauseärmien 28, 30 ja jättöpintojen 32, 34 muodot ovat urien 16 ja 18 sekä kantaosien 38 ja 40 jyreinnän vaikutusten yhteistulos.The chisel 36 is formed at the intersection between the base portions 38 and 40. The chisel 36 forms an angle of 30 ° with each of the cutting edges 28o and 30. The shapes of the cutting edges 28, 30 and the leaving surfaces 32, 34 shown in Figures 2 and 3 are the combined result of the effects of the grooving of the grooves 16 and 18 and the base portions 38 and 40.

Uran todellisen muodon esittämiseksi ilman kärkeä kuvio 8 esittää poikkileikkausta kuvion 7 viivaa 8-8 pitkin, joka viiva on kohtisuora uran 16 akselia vastaan. Tasainen pinta 20 sijaitsee kahden 1eikkuusärmän 28 ja 30 kanssa yhdensuuntaisen säteittäisen keskiviivan ulkopuolella tai alapuolella (seuraavassa "keskuksen alapuolella"). Tämä johtuu urien 16 ja 18 kaltevuudesta ruuvin pituusakselin suhteen. Pyöristetyllä osalla 24 on tässä tasossa tasainen kaarevuussäde, joka vastaa sen muodostaneen jyrsimen sädettä. Viiva 8-8 ei tie- o tysti ole kohtisuora uran 18 akselia vastaan, vaan 30 :n kulman verran kalteva sen suhteen. Kuvio 8 esittää niin ollen selvästi, mikä vaikutus kärjen päällä sijainnilla voi olla kiinnittimen päätykuvaan.To show the actual shape of the groove without the tip, Fig. 8 shows a cross-section along the line 8-8 in Fig. 7, which line is perpendicular to the axis of the groove 16. The flat surface 20 is located outside or below a radial centerline parallel to the two edges 28 and 30 (hereinafter "below the center"). This is due to the inclination of the grooves 16 and 18 with respect to the longitudinal axis of the screw. In this plane, the rounded part 24 has a uniform radius of curvature corresponding to the radius of the cutter which formed it. Line 8-8 is of course not perpendicular to the axis of the groove 18, but inclined at an angle of 30 with respect to it. Figure 8 thus clearly shows the effect that the position on the tip may have on the end view of the fastener.

β 77094β 77094

Kuvioeea 6 on esitetty uramuodon toinen ominaisuus. Kulmikkaiden jyrsimien ja varren lieriömäisen kehän välinen leikkaus antaa tulokseksi urien 16 ja 1Θ kaarevat etureunat 42 ja 44. Tämä yhdessä jyrsimen pyöreän muodon kanssa johtaa kauha-maiseen muotoon leikkuusärmien 2Θ ja 30 läheisyydessä. Tämän kauhamaisen muodon takia kiinnitin voi vetää itsensä porattuun reikään, minkä ansioksi ainakin osaksi on luettava kiin-nittimen ainutlaatuiset porausominaisuudet.Figure 6 shows another feature of the groove shape. The cut between the angular cutters and the cylindrical circumference of the shank results in curved leading edges 42 and 44 of the grooves 16 and 1. This, together with the circular shape of the cutter, results in a bucket-like shape in the vicinity of the cutting edges 2Θ and 30. Due to this bucket-like shape, the fastener can pull itself into the drilled hole, which is due at least in part to the unique drilling properties of the fastener.

Vaikka edullinen suoritusmuoto esittää rakenteen, jossa leik-kuueärmät sijaitsevat keskustan yläpuolella, on selvää, että jyrsimien uppouman syvyyttä pienentämällä ja liikuttamalla jyrsimiä sivusuunnassa voidaan 1eikkuusärmät sijoittaa sekä keskustan alapuolelle että keskustaan. Nämä vaihtoehtoiset muodot on esitetty kuvioissa 9 ja vastaavasti 10. Näissä suoritusmuodoissa urien kaareviin osiin 32 ja 34 sisältyy leikkuusärmien 2Θ ja 30 osa, mikä antaa leikkuusärmille yhdistel-mämuodon. Näissä vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa on tärkeää pitää taltan pituus melko lyhyenä, jotta varmistetaan alempi päätepaine porausta aloitettaessa.Although the preferred embodiment shows a structure in which the cutting edges are located above the center, it is clear that by reducing the depth of the cutout of the cutters and moving the cutters laterally, the cutting edges can be placed both below the center and in the center. These alternative shapes are shown in Figures 9 and 10, respectively. In these embodiments, the curved portions 32 and 34 of the grooves include a portion of the cutting edges 2Θ and 30, which gives the cutting edges a combination shape. In these alternative embodiments, it is important to keep the length of the chisel fairly short to ensure a lower end pressure when drilling begins.

Kuviot 11-13 esittävät vielä erästä toista keksinnön suoritusmuotoa. Tähän asti lastua murtavia osia on lisätty vain taotuilla kärjillä varustettuihin poraruuveihin. Esillä olevassa keksinnössä kussakin jyrsityssä urassa 16 ja 18 on pituussuunnassa ontot kourut 46 ja 48. Tämä lastua murtava osa jyrsitään jyrsimellä 50 (kuvio 13). Jyrsimessä 50 on useita hampaita 52 (edullisesti käytetään 20- tai 32-hampaista jyrsintä). Jokaisella hampaalla 52 on profiili, joka käsittää yhtenäisen ensimmäisen pyöristetyn osan 54 ja kaarevan rivan 56, jolla on toinen lyhyempi säde. Ripa 56 voi olla siirretty sivulle aksiaalisesta keskiviivasta suuntaan tai toiseen riippuen halutusta uran muodosta. Vaikka vain keskustan yläpuolella sijaitseva lastua murtava kouru on esitetty, on selvää, että tämä kouru voidaan myös sijoittaa keskustan alle ja keskustaan kuvioiden 9 ja 10 mukaisesti. Lisäksi on selvää, 7 77094 että jyrsimen muotoa voidaan muunnella ja sijoittaa rivat pyöristetyn hampaan pinnan yli kourun sijainnin muuttamiseksi urassa lastua murtavan osan eijottamiseksi taltan jommalle kummalle puolelle.Figures 11-13 show yet another embodiment of the invention. Until now, chip-breaking parts have only been added to drill bits with forged tips. In the present invention, each milled groove 16 and 18 has longitudinally hollow chutes 46 and 48. This chip-breaking portion is milled by a milling cutter 50 (Fig. 13). The cutter 50 has a plurality of teeth 52 (preferably a 20 or 32 tooth milling machine is used). Each tooth 52 has a profile comprising a unitary first rounded portion 54 and a curved rib 56 having a second shorter radius. The rib 56 may be offset from the axial centerline in one direction or the other depending on the desired groove shape. Although a chip-breaking chute only above the center is shown, it is clear that this chute can also be placed below and in the center as shown in Figures 9 and 10. Furthermore, it is clear that the shape of the cutter can be modified and the ribs placed over the surface of the rounded tooth to change the position of the trough in the groove so as not to project the chip-breaking part on either side of the chisel.

Kuten edellä mainittiin, poraruuvin 10 päätykuva (kuten kuvioissa 3, 9, 10 on esitetty) ja ruuvin suorituskyky vaihte- levat riippuen aihiossa kulloinkin käytetystä kärjestä. Niinpä toinen kärki voi olla tehokkaampi ensimmäisessä aineessa mutta ei toisessa aineessa. Alustavat kokeet osoittavat kuitenkin, että edullisen suoritusmuodon mukainen, kuviossa 14C esitetty pääasiassa kupera kärki on yhdistettynä edellä käsiteltyyn uran muotoon tehokkaampi kuin muut kärjen muodot. Tämän pääasiassa kuperan kärjen muodostukseen käytetään ensimmäistä jyrsintä (ei esitetty), jossa on koverat hampaat, pääasiassa kolmiomaisen osan jyrsimiseksi aihiosta, minkä jälkeen uurtamalla muodostetaan kanta-alue 40. Sen jälkeen toinen koverilla hampailla 60 varustettu jyrsin 58 muodostaa kantaosan 38 ja taltan 36.As mentioned above, the end view of the drill screw 10 (as shown in Figs. 3, 9, 10) and the performance of the screw vary depending on the respective tip used in the blank. Thus, the second tip may be more effective in the first substance but not in the second substance. However, preliminary experiments show that the substantially convex tip shown in Figure 14C according to the preferred embodiment, combined with the groove shape discussed above, is more effective than other tip shapes. To form this substantially convex tip, a first mill (not shown) with concave teeth is used to mill a substantially triangular portion of the blank, followed by grooving to form a base 40. A second mill 58 with concave teeth 60 then forms a base 38 and a chisel 36.

Kuviossa 14D on esitetty vaihtoehtoinen, pääasiassa kupera kärjen muoto. Tässä suoritusmuodossa kantaosat muodostuvat kumpikin kahdesta tasomaisesta pinnasta 62 ja 64, jotka muodostavat keskenään tylpän kulman. Tämän suoritusmuodon pääasiassa kupera kärki muodostetaan jälleen kahdella jyrsimellä 66 (joita toinen on esitetty), joissa on hampaat 68, joiden kehä muodostuu kahdesta kulmikkaasta osasta 70 ja 72. Nämä kulmikkaat osat muodostavat tylpän kulman <j>, joka on pääasiassa yhtä suuri kuin poraruuviin muodostettava kulma. Edulli- o eesti nämä molemmat tylpät kulmat ovat 172,5 (mitattuna poraruuvin sisäpuolella ja jyrsimen ulkopuolella). Tällöin ρίπο tojen 62 muodostamalla kärjellä on kulma, joka on 15 suurem- o pi kuin tasomaisten pintojen 64 muodostama kulma, 105 ver- o rattuna esim. 90 :een. Tietysti tässä ruuvissa voidaan yhtä hyvin käyttää tavanomaisia yksikulmaisia porakärkiä, kuten o o 90 (kuvio 14A) ja 105 (kuvio 14B), ja joissakin tapauksissa ne voivat olla edullisia.Figure 14D shows an alternative, mainly convex tip shape. In this embodiment, the base portions are each formed of two planar surfaces 62 and 64 that form an obtuse angle with each other. The substantially convex tip of this embodiment is again formed by two milling cutters 66 (one shown) having teeth 68 having a circumference formed by two angular portions 70 and 72. These angular portions form an obtuse angle <j> substantially equal to that of the drill screw. angle. Edulli- o eesti these two obtuse angles are 172.5 (measured inside the drill screw and outside the cutter). In this case, the tip formed by the ρίπο 62 has an angle 15 greater than the angle formed by the planar surfaces 64, compared with e.g. 90. Of course, conventional angled drill bits such as No. 90 (Fig. 14A) and 105 (Fig. 14B) can be used in this screw as well, and in some cases they may be advantageous.

8 770948 77094

Erilaiset muutokset ja muunnelmat ovat itsestään selviä alan ämmättimiehi1le edellä olevan selityksen perusteella. Esimerkiksi kuvion 14C pääasiassa kuperalle kärjelle voidaan antaa pienempi tai suurempi kulma siirtämällä jyrsimen 58 akselia aihion akselin suhteen. Lisäksi esillä olevan keksinnön tässä kuvattu porakärjen muoto voidaan muodostaa takomalla. Niin ollen esillä oleva keksintö on tarkoitettu käsittämään kaikki sellaiset muutokset ja muunnelmat, jotka kuuluvat oheisten patenttivaatimusten puitteisiin.Various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description. For example, the substantially convex tip of Figure 14C may be given a smaller or larger angle by moving the axis of the cutter 58 relative to the axis of the blank. In addition, the shape of the drill bit described herein may be formed by forging. Accordingly, the present invention is intended to cover all such modifications and variations as fall within the scope of the appended claims.

Claims

9,77094 Patented Suction Cups

A self-drilling fastener having a drill bit (12) at one end of the fastener shank, the tip comprising two grooves (16, 18) located at equal opposite angles to the fastener axis substantially on opposite sides thereof, and having two base portions therebetween. (38, 40) which intersect so as to form a narrow chisel tip (36), each groove forming a cutting edge (28, 30) and a leaving surface (32, 34), characterized in that each groove has a combination shape consisting of a straight line. a portion (20, 22) extending inwardly from the outer edge of the shaft and including at least a portion of the cutting edge (28, 30) and a curved portion (24, 26) including at least a trailing surface (32, 34), the curved portion having a concave shape; and it has a substantially uniform radius of curvature in a plane perpendicular to the groove axis, and that each intersecting base (38, 40) has a convex shape perpendicular to the chisel tip (36); when they are substantially straight in the direction parallel to the chisel tip (36).

Fastener according to Claim 1, characterized in that the curved part (24, 26) comprises a part of the cutting edge (28, 30).

Fastener according to Claim 1, characterized in that the straight parts of the two cutting edges (28, 30) are located substantially along a common center line.

Fastener according to claim 1, characterized in that the grooves (16, 18) fill a cross-sectional area larger than the whole quadrant of the imaginary circular cross-sectional area of the drill bit, the straight part of each cutting edge (28, 30) extending beyond such a longitudinal median plane , which passes through the middle through both grooves. 10 77094

Fastener according to Claim 1, characterized in that the straight part of each cutting edge <28, 30) is located close to, but does not intersect, the longitudinal central plane passing through the drill bit.

Fastener according to Claim 3, 4 or 5, characterized in that the angle between the two base parts <38, 40) is 90.

Fastener according to Claim 3, 4 or 5, characterized in that the angle between the two base parts <38, 40) is 105

1. Självborrande fäetorgan med en borrspets <12) vid den ena änden av fästorganets skaft, varvid specs uppvisar tvä spär <16, 18), som sträcker sig i lika men varandra metsättä metsättä i förhällande account fästorganets Axel ooh ligger pä varandra mandra denna, varjämte tvä klackpartier <38, 40) sträcker sig batan spären och skär varandra sä att det bildas en smal mejselepets (36), samt varvid vart och et av spären bildar en skäregg <28, 30) och en släppningsyta <32, 34 ), which may be used in the same form as in the case of batches <20, 22), in which case the batches are in the form of batches <28, 30), and in the case of batches <24, 30), 26), in the case of a precautionary cut-off <32, 34), the colors of the beetle are not limited to the form and, if necessary, the shape of the axle, as soon as the value of the spindle is <38, 40) en convex form and riveting tips lrätt mot mejselspetsen <36) Medan de är i allt väsentligt raka i riktning parallellt med mej-selspetsen.