TW468007B - Fastener having primary and secondary threads - Google Patents

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案號891026仙 468007 修正 曰 五、發明說明（1) ^ 【發明領域】 本發明有關一種結合件，用以將一金屬板緊固於一基 板’其中金屬板係相當薄，而基板係相當厚的。結合件具 有一頭及一轴柄，且軸柄有一主要螺紋構形及一次要螺紋 構形。 【發明背景】 如美國專利第5, 779, 41 7號所示，上述型式之結合件用 以將一金屬板（方便上稱為搭接板）緊固於一基板，通常 為-金屬基板。若基板為另—金屬板，則基板方便稱為攻 牙板。通常，搭接板利用衝孔備有一孔，方便稱為排屑 孔，基板利用衝孔或鑽孔備有一孔，方<更稱為攻牙孔，攻 3排屑孔之横斷面。i常，當趨動結合件 時，轴柄自由貝穿排屬孔，進入錐形尖端之孔 由軸柄之自攻牙螺紋，在攻牙孔攻一互 a 在上述型式之結合件之其他資料中’方便

=結合件時，攻牙力矩為自攻牙螺紋攻互 = :=:t外’方便稱為起模力、 矩起模力矩為自攻螺紋起模互補螺紋 轴柄可在攻牙孔内自由轉動。 品 矩而使 通常，於大量生產上述型式之結合件中， 義抽樣測試係由此得到之抽樣測試。 w 妯眘籼由，古描独* I '給定抽樣測試之：ϋ 他貝枓中，方便稱為統計最大攻牙力矩，苴，:、 試之結合件之自攻牙螺@ A & _ i 可抽樣測 矩。此外，方便稱起紋大力 ，件之自攻牙螺之力矩，而

P00-007.ptc 第6頁 4 6 8 Q Ο 7 ___案號 89102649_年 Η 日___修正__ 五、發明說明（2) 可在攻牙孔内自由轉動。 在許多應用中’此些結合件係由氣動或電力傳動工具 傳動，且均施傳動力矩予結合件頭。當所施之額定最大傳 動力矩高於此些結合件之統計最大攻牙力矩時，立低於此 些結合件之統計最小起模力矩時，每一此工具理想調整成 停住或停止傳動。由於此工具不能精確調整，上述型式之 任何定量之螺紋結合件之統計最小起模力矩理想上實質高 於統計最大攻牙力矩。 發明概述 本發明提供上述型式之結合件之螺紋構形之新穎配 置。結合件具有一頭及一軸柄。軸柄與頭成一單元，且具 有一錐形尖頭。軸柄具有一主要螺紋構形，其沿著軸柄之 一圓柱部份界定軸向間隔螺紋，及具有次要螺紋構形，1 2主要螺紋構形所界定之至少有些螺紋間#定由軸 ： 螺紋。軸柄之圓柱部份具有鄰接頭之一近端及一 一螺紋構形之徑向尺寸係自螺紋根徑向量測。遠端。 在本發明之一具體實例中，次要螺紋 柄之圓柱部份，且具有逐漸向外減少之一源沿著軸 要螺紋構形起源之區域增加至次要螺紋ς = ^寸，自次 到次要螺紋構形之最大徑向尺寸之區域。"徑向尺寸達 較佳地，在相同之具體實例中，主要 柄之圓柱部份有一均勻徑向尺寸，且次要艘文構形沿著軸 徑向尺寸約等於沿著軸柄之圓枉部份之主，構形之最大 勻徑向尺寸。 螺故構形之均 ϋ & &所討論之具體實例之改良型式中 麵獅™於離次要

P00-007.ptc 第7頁 案號 89102649

Jl· 4 6 8 Ο 0 了 曰 修j Λ 五、發明說明（3) 螺紋構形起源區域約一螺紋距之區域中，次要螺紋構形係 中斷一約等於一螺紋距之轴長。與未改良型式相較，次要 螺紋構形係連續的，改良型式展現較低之攻牙力矩。 本發明之另一具體實例中，主要螺紋構形沿著軸柄之 圓柱部份具有一均勻徑向尺寸，且次要螺紋構形且有逐渐 向外減少且連續之一徑向尺寸，自次要螺紋構形起源之一 區域增加至在近端上次要螺紋構形之徑向尺寸達到最大徑 向尺寸之一區域。 較佳地，在前段落所討論之具體實例中，次要螺紋構 形起源接近軸柄之圓柱部份之遠端。 經由本發明之兩具體實例之下列說明及配合所附圖 示’將可更明瞭本發明之此些及其他目的、特徵及優點。 具體實例之詳細說明 如第1圖所示，上述型式之一結合件10構成本發明之第 具體實例。除了本文所揭示說明外，結合件1 〇類似卑^ 國專利第5, 779,41 7號所揭示之結合件，在此併入本: 考。 結合件10具有一軸柄20 ,界定具有新穎螺紋之一軸， 且具有一頭40與軸柄20成一單元。軸柄2〇具有一圓柱部份 22 ’有鄰接頭40之一近端24及一遠端26，且具有一錐形尖 端28，該錐形尖端28具有一尖端30且在遠端26鄰接軸柄 20 °

如第1圖所示，結合件10將利用衝孔備有一排屑孔52之 一搭接板50緊固於利用鑽孔備有—攻牙孔“之一基板6〇 ^ K專^、結合件10之前，排屑孔52及攻牙孔62為圓形的，排 468007 號 8m〇2fi4Q 五、發明說明（4) 月 a 修正 屑，52具有一相當大的直徑，且攻牙孔62具有一相當小的 直牷。當轉動傳動結合件1 〇時，抽柄2 〇自由 52，進入錐形尖之攻牙孔62，並在攻牙互 補螺紋64。 如圖示’頭4〇具有界定工具嚙合平面72之一六角形傳 動部份70，因此傳動部份7〇適合以習用型式之氣動傳動工 具（未顯示）轉動傳動，此傳動工具有一傳動頭與工具嚙 合平面72互相作用’以在軸柄2〇所界.定之軸上轉動傳動結 合件10。頭40具有一軸承部份8〇鄰接軸柄2〇，有一環形周 邊82，且有一夾緊面84面向軸柄2〇之錐形尖端28，在本發 月之其他具體實例中（未顯示出），結合件頭可為不同形 狀，例如桁架或第1A圊所示之圓頂形。除了本文說明，頭 之精確形狀係在本發明之範疇外β ，形成之軸柄20具有自動攻牙且為連續之—主要螺紋構 形1〇〇，沿著轴柄20之圓柱部份22界定具有均勻徑向 之軸向間隔螺紋112 ’且沿著錐形尖端28界定類似間 、、文114。主要螺紋構形起源於接近錐形尖端之尖端 之區域116，且向外逐漸變尖（tapers 〇utwardly)，而朝 向軸柄20之圓柱部份22之遠端26。主要螺紋構形1〇〇之徑 向尺寸自沿著圓柱部份22遠端26之錐形尖端28區域116增 加至沿著圓柱部份22之徑向尺寸達到均勻尺寸。該次要螺 紋構形之該徑向尺寸逹到其該最大徑向尺寸之該區域係自 s亥近端軸向間隔的。 形成之軸柄20具有自動攻牙且為連續之一次要螺紋構 形120 ’沿著轴柄2〇之i柱部份22，在主要螺紋構形1〇〇所 晒

第9頁 -007.ptc 468007 年 月 9 修正 案號 89102649 五、發明說明（5) =定之有些螺紋1 1 2間’界定軸向間隔螺紋i 22。次要螺紋 構形120起源於接近圓柱部份22遠端26之區域124。次要螺 紋構形120具有逐漸向外減少之一徑向尺寸，自圓柱部份 22之區域124連續增加至區域126超過約三螺距，如圖所 示。在區域126，次要螺紋構形12〇之徑向尺寸達到次要螺 紋構形120之最大徑向尺寸。在軸柄2〇之圓柱部份22近端 24之區域126間為均勻的，次要螺紋構形12〇之最大徑向尺 寸约等於沿著軸柄2 0之圓柱部份22之主要螺紋構形丨〇 〇之 均勻徑向尺寸。 針對板厚度及基板厚度設計，次要螺紋構形12〇之軸長 係由搭接板50與基板6〇之組合厚度所決定的。對較厚搭接 板及較厚基板而言’次要螺紋構形120之大部份軸長與其 响合。對較薄搭接板及較薄基板而言，次要螺紋構形1 2 〇 之少部份軸長與其嚙合。對較薄搭接板及較薄基板而言， 然而’次要螺紋構形1 2 〇哺合基板6 0，次要螺紋構形1 此逐漸向外減少，因而可深切入基板6 〇，與省略次要*螺紋 構形120之起模力矩相比較，因此最小起模力矩因而變大 。較佳地’次要螺紋構形1 20具有一軸長，使能有效使用 結合件10於搭接板5G，其厚度自約0. 010英吋至0. 200英吋 範圍’通常自約0.010英吋至0.035英吋範圍，及於具有一 較大的厚度之基板60。 第2A圖所示之典型結合件類似於第1A圖所示之結合 件，當由類似氣動工具，以相同轉動速度傳動測試，且貫 穿備有類似排屑孔及攻牙孔之類似工件（搭接板及基板） 時，個別結合件之統計最大攻牙力矩與統計最小起模力矩

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月 曰 4 6 800 7案號·· 五、發明說明（6) 較廣範圍^起模力矩顯然增到最大， 斷如约第二圖戶 =、在改良型式中，次要螺紋構形120為中 4:一約專於一螺紋距之軸長，而使-部份13〇較接近頭 -且-部份ill較接近轴柄20之錐形尖端 妾要 t區域124軸向測量’- ^向延伸朝向螺紋距。 如第2Β圖所示，根攄第岡张_ Λ 八杜翻y “广 圖所不之改良型式之典型結 1 = 1 力矩’且均低於根據未改良型式之 1、i、，，σ &件所顯不之攻牙力矩之峰值，在未改良型式中’ '•人要螺紋構形1 〇 〇係連續的，如第丨Α圖所示。 於第所Λ’/上角帶有小撇之參數所指之元件類似 二圖中右上角未帶有小撇之相同參數所指之元件，上 Γ ^ f合件10,型式構成本發明之第二具體實例。除了本 所揭不及說明外’結合件10’類似於結合件10，且同樣 可用以將—搭接板5〇，緊固於一基板60，。 結合件10,具有一軸柄20’ ，類似於結合件1〇之軸柄 0及一頭40 ，類似於結合件1 〇之頭40〇軸柄20，界定一 ，由，且具有圓柱部份22，。圓柱部份22，有鄰接頭40,之一 近端24及一遠端26，及一錐形尖端28，。軸柄2〇，具有一主 $螺紋構$ 1 〇 〇 ，沿著圓柱部份2 2 ’之秘向界定間隔螺紋 =2’ ，且沿著圓柱部份以，具有均勻徑向尺寸，類似於結 «件10之軸柄20之主要螺紋構形1〇〇。軸柄2〇’具有次要螺 ，構形220，於主要螺紋構形100’所界定之螺紋122，間界 ^ #向間隔螺紋2 22 ’且不同於結合件1〇之軸柄2〇之次要

P00-007,ptc 46800? -^ 89102649-_9__ 五、發明說明（7) £--- 螺紋構形1 2 0。 次要螺紋構形220起源於接近軸柄2〇,之圓柱部份22，遠— 端26之區域224。次要螺紋構形22 0具有遂漸向外變尖之-一徑向尺寸，在近端24,上，如圖所示，自圓柱部份22，之 區域224連續增加至區域226 ’次要螺紋構形12〇之徑向尺 寸1區域226達到最大徑向尺寸，小於沿著軸柄2〇，之圓柱 部份22’之主要螺紋構形1 00，之均勻徑向尺寸。 對於類似於結合件1 〇 ’之典型結合件，當由類似氣動工 具’以相同轉動速度傳動測試，且貫穿備有類似排屑孔及 攻牙孔之類似工件（搭接板及基板）時’預知個別結合件 之攻牙力矩與起模力矩間有一較廣範圍。 在不悖離本發明之範疇與精神，上述任一具體實例可 做各種改良。

P〇0-007.ptc 第12頁 q 8〇'0 了 案號 89102649 曰 修正 圖式簡單說明 【圖式說明】 第1圖係構成本發明第一具體實例之結合件之正視圖， 顯示搭接板之片斷剖面圖及基板之片斷剖面圖。 第1 Α圖係類似第1圖所示之結合件之簡化正視圖，除了 第1A圖之結合件有大圓頭或圓頂頭而非六角頭，及第1A圖 之結合件有較長軸柄。 第1B圖係類似第1 A圖所示之結合件之簡化正視圖，除了 第1 B圖之結合件有一中斷，而非連續的次要螺紋構形。 第2 A圖係類似第1 A圖之典型結合件及氣動傳動工具（未 顯示出）之力矩對時間之圖示法。 第2B圖係類似第1 B圖之典型結合件及氣動傳動工具 (未顯示出）之力矩對時間之圖示法。 m 第3圖係構成本發明第二具體實例之結合件之正視圖， 顯示搭接板之片斷剖面圖及基板之片斷剖面圖。 圖號說明 10 結 合 件 20 軸 柄 22 圓 柱 部 份 24 近 端 26 遠 端 28 錐 形 尖 端 30 尖 端 40 頭 50 搭 接 板 52 排 屑 孔 60 基 底 62 攻 牙 孔 64 互 補 螺紋 70 傳 動 部份 72 工 具 嚙 合 平面 80 軸 承 部份 82 環 形 周 邊 84 夾 緊 面 100 螺 紋 構形 112 轴 向 間 隔 螺紋 114 類 似 間隔螺

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46 SOOT _案號 89102649 _年月日_ί±^._ 圖式簡單說明 11 6區域 1 2 0 螺紋構形 1 2 2軸向間隔螺紋 124 區域 126 區域 130部份 150 斷續部份 2 2 0螺紋構形 2 2 2軸向間隔螺紋 224 區域 226 區域

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Claims (1)

1. 468007 _g#. 89102649 年月 日 傣,έ____ 六、f請專利範圍 1.—種具有主要及次要螺紋之結合件，該結合件具有一 頭及與該頭成一單元之一軸柄，該軸柄界定一輪且具有一 圓柱部份，該圓柱部份具有鄰接該頭之一近端及—^端， 該軸柄具有一主要螺紋構形及一次要螺紋構形，該主要螺 紋構形沿著該軸柄之該圓柱部份之軸向界定間隔螺紋，且' 在該近端上具有一最大徑向尺寸，該次要螺紋構形由該主 要螺紋構形所界定之至少該螺紋間之軸向界定間隔螺, 該次要螺紋構形起源沿著該軸柄之該圓柱部份，且具有逐 漸向外變尖之一徑向尺寸，以自該次要螺紋構形起&之^ 區域連續增加至該次要螺紋構形之該徑向尺寸達到該次^ 螺，構形之一最大徑向尺寸之一區域，該次要螺紋=形之 向尺寸達到其該最大徑向尺寸之該區域係自該近端轴 向間隔的。 2·根#據申請專利範圍第1項之具有主要及次要螺紋之結 要螺紋構形沿著該軸柄之該圓柱部份具有 ’且該次要螺紋構形之該最大徑向P 4从 件’其中該主 二_ 7 T琢王要螺紋構形沿著該軸柄之 ’且該次要螺紋構形之該最大徑向尺S約等 向又寸轴柄之該圓柱部份之該主要螺紋構形之該均勻徑 4. 根據申請專利範圍 第1項之具有主要及次要螺紋之結合

   468007 _案號891Q2649_年月日__ 六、申請專利範圍 件，其中該次要螺紋構形係中斷的。 5. 根據申請專利範圍第4項之具有主要及次要螺紋之結合' 件，其中該次要螺紋構形係中斷一約等於一螺紋距之軸 長。 6. 根據申請專利範圍第5項之具有主要及次要螺紋之結合 件，其中於離該次要螺紋構形起源約一螺紋距之一區域 中，該次要螺紋構形係中斷一約等於一螺紋距之軸長。 7. 一種具有主要及次要螺紋之結合件，具有一頭及與該 頭成一單元之一軸柄，該軸柄界定一軸且具有一圓柱部 份，該圓柱部份具有鄰接該頭之一近端及一遠端，該軸柄 具有一主要螺紋構形及一次要螺紋構形，該主要螺紋構形， 沿著該軸柄之該圓柱部份之軸向界定間隔螺紋，且沿著 軸柄之該圓柱部份具有一均勻徑向尺寸，該次要螺紋構形 由該主要螺紋構形所界定之至少該螺紋間之軸向界定間隔 螺紋，該次要螺紋構形具有逐漸向外變尖且連續之一徑向 尺寸，以自該次要螺紋構形起源之一區域連續增加至在該 近端上該次要螺紋構形之該徑向尺寸達到一最大徑向尺寸 之一區域，其小於沿著該軸柄之該圓柱部份之該主要螺紋 .構形之該均勻徑向尺寸。 8.根據申請專利範圍第7項之具有主要及次要螺紋之結合

   Ρ00-007,ρ1ς 第16頁 468007

   P00-007,ptc 第17頁