TWI595161B - 緊固件 - Google Patents

Description

緊固件

本發明係關於一種緊固件設計，特別是指一種具有抗拉力且防鬆退之緊固件。

參閱圖1至圖3，習知美國公開第20050186048號專利申請案螺絲1包含有一桿體11，一設於該桿體11上之螺頭12，一相反該螺頭12且設於該桿體11另一端之鎖合部13，以及複數環設於該桿體11上之螺牙14；其中，該等螺牙14上開設有複數相連之切口141，且於該每一螺牙14分別具有一由該桿體11向下延伸之上牙面142，與一由該桿體11向上延伸之下牙面143，以及一由該上、下牙面142、143交匯形成之牙峰夾角144，同時該牙峰夾角144所形成之頂點係交合出一頂角145，且該每一切口141形成一具切口夾角146的設置；是以，當該螺絲1進行鎖合作業時，便可利用該等切口141之旋削功能，以增加該等螺絲1斬切鎖合物件(圖中未示)作用，進而達到快速鎖合的功效。

惟，實際使用後發現，當該等螺牙14旋切進入該鎖合物件內的過程中，雖可藉由該等切口141的設置來達到較 佳的切削效果，然而鑒於該等切口141之切口夾角146的角度大小與該等螺牙14之牙鋒夾角144大小，以及該桿體11等設計之因素，容易影響該螺絲1之實際鎖合效果，茲詳如下：

1.易產生崩牙之缺失：

鑒於該等螺牙14之切削能力係藉由該等切口夾角146之設置角度大小而產生不同之影響效果，亦即當該等切口夾角146之角度設置過小，以使該等螺牙14切削過程中在執行快速鎖合進入鎖合物件之作動時，該鎖合物件之纖維因所具有彈性回復力之特色，而無法有效進入該等切口141之中，導致該等切口141無法有效輔助該等螺牙14旋削鎖合物件，使得該等切口141之切削功能有限，甚至無效果，且更無法導引該螺絲1得以確實攻入該鎖合物件內；反之，若該等切口夾角146開設過大，則該等螺牙14之尺寸有可能會相對減小，反而更會因該切口夾角146過大之因素而造成該等切口141之旋削能力不如該較小切口141所具備之旋削能力，同時開設過大切口夾角146之該螺牙14會使尺寸呈較薄，進而導致無法有效承受鎖合之扭力，進而容易有崩牙之情事產生，實有待改善。

2.無法降低鎖合扭力：

由於為順利成型出該螺牙14，因此皆是採用以牙板(圖中未示)於該桿體11上快速輾壓成型，是以在該螺牙14同步成型於該桿體11上的同時，即會同步導致該桿體11上形成有凹凸不平狀，且因該等不平狀形成於該桿體11上，即會造 成該螺絲1於鎖合過程中會有彎曲度與扭力不佳的情事產生，進而降低鎖合緊固力，且鎖合過程中更會造成該桿體11上之該等凹凸不平處無法持承受鎖合應力而呈過度扭轉、甚至有斷裂等缺失；且更因該螺絲1的鎖合效果受限於該等螺牙11之牙峰夾角144的大小，而有不同效果產生，亦即若該等螺牙14之牙峰夾角144過小，雖可使該等螺牙14具有較佳的切削能力，但如遇較堅硬之鎖合物件時，極易造成該等螺牙無法承受較大之旋入之扭力，而有損壞與鎖設不完成等缺失，反之，致使該等螺牙14之牙峰夾角144較大時，雖可使該等螺牙14具有較佳之承受扭力，但其切削效果卻不如具較小牙峰夾角144之螺牙14設計，仍然會有鎖設不完全等情事產生，故造成使用上是有限制的，實需改進。

因此，本發明之目的，是在提供一種緊固件，其具抗鎖合拉力與提升切削能力，更具有鎖合後防止鬆退等作用，進而達到快速鎖合定位之功效。

於是，本發明緊固件包括有一桿體，一設於該桿以上之螺頭，一相反該螺頭且設於該桿體另一端之鎖合部，以及複數分別環設於該桿體之第一螺牙與第二螺牙；其中，該等第二螺牙係環設於該等第一螺牙上，而該每一第二螺牙分別具有一由該桿體向下延伸之第二上牙面，與一由該桿體向上傾斜延伸之第二下牙面，一由該第二上、下牙面相接形 成之第二牙峰，以及於該每一第二上牙面與第二下牙面上開設有複數相對應之開槽，以使該第一螺牙之第一上、下牙面受到該第二螺牙之第二上、下牙面的包覆；另，該桿體之周緣於任二該第一螺牙及環設於第一螺牙上之任二該第二螺牙間向外設有一止擋肋，且該止擋肋由該桿體之周緣延伸並相接至該第一螺牙之第一上牙面上，與環設於該第一螺牙上之該第二螺牙的第二上牙面上，同時該止擋肋之傾斜角度與該桿體之周緣呈5度至10度間的錐狀設置；是以，鎖合時，藉由該第一螺牙可穩固支撐該該第二螺牙，同時亦可增強該第二螺牙之鑽鎖應力與強度特性，更得以利用該第二螺牙上之開槽得以輔助該第一螺牙斬切物件及提供切削容置，以形成一較佳之容屑空間，同時再配合該止擋肋於該桿體上呈錐狀設置，更可大幅增加鑽鎖過程中之抗扭力與抗拉力，以達致鑽鎖後之防鬆退作用，大大提升鎖合緊固力與定位效果。

〔習知〕

1‧‧‧螺絲

11‧‧‧桿體

12‧‧‧螺頭

13‧‧‧鎖合部

14‧‧‧螺牙

141‧‧‧切口

142‧‧‧上牙面

143‧‧‧下牙面

144‧‧‧牙峰夾角

145‧‧‧頂角

146‧‧‧切口夾角

〔本發明〕

3‧‧‧緊固件

31‧‧‧桿體

32‧‧‧螺頭

33‧‧‧鎖合部

34‧‧‧第一螺牙

35‧‧‧第二螺牙

311‧‧‧止擋肋

341‧‧‧第一上牙面

342‧‧‧第一下牙面

343‧‧‧第一牙峰

351‧‧‧第二上牙面

352‧‧‧第二下牙面

353‧‧‧第二牙峰

354‧‧‧開槽

R‧‧‧桿體中心線

L‧‧‧第二牙峰基準線

a1‧‧‧上夾角

a2‧‧‧下夾角

a3‧‧‧傾斜角度

a4‧‧‧第一牙峰夾角

a5‧‧‧第二牙峰夾角

r1‧‧‧第一螺牙直徑

r2‧‧‧第二螺牙直徑

圖1是習知美國公開第2005186048號螺絲之示意圖。

圖2是該習知螺絲之局部構件剖面示意圖。

圖3是該習知螺絲之螺牙示意圖。

圖4是本發明第一較佳實施例之示意圖。

圖5是該第一較佳實施例之剖面示意圖

圖6是該第一較佳實施例之螺牙剖面示意圖。

圖7是該第一較佳實施例之該第二螺牙螺設於該第一螺牙上之另一實施態樣示意圖。

圖8、圖9是該第一較佳實施例之鎖合部另一實施態樣示意圖。

圖10是本發明第二較佳實施例之螺牙示意圖。

圖11是本發明第三較佳實施例之螺牙示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

在本發明被詳細描述前，要注意的是，在以下的說明中，類似元件是以相同的編號來表示。

參閱圖4至圖6，本發明緊固件3之第一較佳實施例，其包括有一桿體31，一設於該桿體31上之螺頭32，一相反於該螺頭32且設於桿體31另一端之鎖合部33，以及複數分別環設於該桿體31上之第一螺牙34與第二螺牙35；其中，該等第一螺牙34由該鎖合部33往該螺頭32方向延伸環設於該桿體31上，且該每一第一螺牙34分別具有一由該桿體31向下延伸之第一上牙面341，與一由該桿體31向上延伸之第一下牙面342，以及一由該第一上、下牙面341、342相接形成之第一牙峰343，因此該第一上牙面341即如圖中所示係面對該螺頭32方向設置，而該第一下牙面342係則面對該鎖合部33方向設置。

接續前述，該等第二螺牙35係環設於該等第一螺牙34上，同時該等第二螺牙35環設於該等第一螺牙34上之設置，可呈部分環設之方式設於該等第一螺牙34上，亦或如圖7所示，該等第二螺牙35呈完全環設之方式設於該等第一螺牙34上，而在本實施例中係以該第二螺牙35呈部分環設為例加以說明，且該每一第二螺牙35分別具有一由該桿體31向下延伸之第二上牙面351，與一由該桿體31向上延伸之第二下牙面352，一由該第二上、下牙面351、352相接形成之第二牙峰353，以及於該每一第二上牙面351與該每一第二下牙面352上開設有複數相對應之開槽354，以使該第一螺牙34之第一上、下牙面341、342受到螺設於上之該第二螺牙35之第二上、下牙面351、352的包覆，而前述該第二上牙面351即如圖中所示係面對該螺頭32方向設置，且該第二下牙面352則係面對該鎖合部33方向設置，同時第二牙峰353更向外延伸有一與該桿體31之桿體中心線R成垂直之第二牙峰基準線L(即圖中假想線所示)，而前述該第二上牙面351與該第二牙峰基準線L交匯形成有一上夾角a1設置，同時該第二下牙面352與該第二牙峰基準線L交匯形成有一下夾角a2設置，且該上夾角a1係小於該下夾角a2，而在本實施例中，該第二上牙面351所形成之上夾角a1可呈0~5度設置，而該第二下牙面352所形成之下夾角a2可呈35~45度設置；特別的是，該第一螺牙34之第一牙峰343的夾角a4係小於該第二螺牙35之第二牙峰353的夾角a5的設置，即如圖6所示。

再者，該桿體31之周緣於任二該第一螺牙34，以及環設於該第一螺牙34上之任二該第二螺牙35間向外凸設有一止擋肋311，且該止擋肋311由該桿體31之周緣延伸並相接至該第一螺牙34之第一上牙面341上與第二螺牙35上之第二上牙面351上，同時該止擋肋311與該桿體31之周緣形成有一呈錐狀之傾斜角度a3設置，且該止擋肋311所形成之傾斜角度a3可呈5~10度之間設置，以使該桿體31得以承受鎖合過程中不斷增加的鎖合應力，且免於扭曲、斷裂等情事產生；特別的是，在本實施例中，該鎖合部33可視鑽鎖之鎖合物的需求設計為尖尾型態，亦或如圖8及圖9所示將該鎖合部33設計為鑽尾型態設置，以利針對不同鎖合物(圖中未示)進行鎖設作業，以下係以圖中為例說明。

參閱圖4至圖6，鎖合時，先施予該螺頭32一鑽鎖扭力，以帶動該鎖合部33進入鎖合物(圖中未示)內，並連動該第一、第二螺牙34、35產生同步轉動且進行鑽攻，且使該桿體31得以逐漸螺入於該鎖合物中，因此在鑽鎖初期過程中得以先藉由該第二螺牙35斬切該鎖合物，並利用該第二上、下牙面351、352上所開設之該等開槽354的配合設置，故不但能於鑽鎖時利用該第一螺牙34可穩固支撐該第二螺牙35，同時亦可增強該第二螺牙35之強度特性，更具有輔助旋切效果外，更可使該第一螺牙34與該第二螺牙35間可形成一較佳容屑空間，俾供鑽切時產生之切屑容置於其中，更可利用具有 該等具有較小該第一牙峰夾角a4結合該等具有較大之第二牙峰夾角a5的設計，不但可增加該等螺牙34、35之強度與提升切削效果，同時再藉由該第二螺牙35之第二下牙面352具有較大下夾角a2，與該止擋肋311的配合，使得在該下夾角a2所形成傾斜坡度態樣的設置，不但可使該桿體31在不斷往該鎖合物內的螺入過程中，以維持垂直鑽鎖狀態，有利減少該第二螺牙35與該鎖合物間之接觸面積外，更可藉由該等止擋肋311由該桿體31側邊延伸並相接於該每一第二上牙面351處所形成之輔助支撐，俾利在鎖合過程中得以抵抗且承受不斷增加之鎖合扭力，以免除該桿體31具有扭曲、斷裂等情事產生，同時更能防止該第一螺牙34、第二螺牙35於螺鎖過程中發生崩牙等現象，俾達到快速切削之功效，以及更具有較佳之防鬆退作用及鎖合定位效果。

參閱圖10，本發明之第二較佳實施例，其與前一實施例所述構件相同，同時該鎖合部33之設計亦可同樣視螺合之鎖合物(圖中未示)不同之需求呈尖尾及鑽尾等之設置(圖中未示)，恕不贅述；本實施例特別在於該第一螺牙34之直徑r1係與該第二螺牙35之直徑r2呈相等，當然，該第一螺牙34之直徑r1的設置係可設計為小於該第二螺牙35之直徑r2的設置，即如第三較佳實施例之圖11所示；是以，鑽鎖時，透過由該第二螺牙35上之開槽354得以輔助該等螺牙34、35斬切物件與提供切屑的容置，使得於鑽鎖過程中，無論是利用該第 一螺牙34之直徑r1與該第二螺牙35之直徑r2呈相等，亦或該第一螺牙34之直徑r1小於該第二螺牙35之直徑，皆能有效利用該第一螺牙34來輔助強化該第二螺牙35之鑽鎖應力，同時配合該止擋肋311於該桿體31上呈傾斜之錐狀設置，以利增加鑽鎖過程中之抗扭力與抗拉力，以使該緊固件3得以具有較佳的承受應力，且大大增加鑽鎖強度，同時仍可利用開設於該等第二上、下牙面351、352上之開槽354來供鑽切之切屑容置，使得不會有過多切屑積存而產生鎖合阻力，以具有較佳之鎖合緊固力與定位效果。

歸納前述，本發明之緊固件，係於該桿體上同時具有該第一、第二螺牙之設置，同時另於該桿體之周緣於該任二第二螺牙間向外凸設有一止擋肋，因而可於鎖合時，不但得以利用該第二螺牙上之開槽得以輔助該第一螺牙斬切物件及提供切削容置，以及該第一螺牙強化該第二螺牙之鑽鎖應力，同時再配合該止擋肋於該桿體上呈錐狀設置，以增加鑽鎖過程中之抗扭力與抗拉力，以達鑽鎖後之防鬆退作用，以大幅提升鎖合定位與緊固力效果，故確實能達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為說明本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧緊固件

31‧‧‧桿體

32‧‧‧螺頭

33‧‧‧鎖合部

34‧‧‧第一螺牙

35‧‧‧第二螺牙

311‧‧‧止擋肋

341‧‧‧第一上牙面

342‧‧‧第一下牙面

351‧‧‧第二上牙面

352‧‧‧第二下牙面

354‧‧‧開槽

Claims (11)

1. 一種緊固件，其包括有一桿體，一設於該桿體上之螺頭，一相反於該螺頭且設於該桿體另一端之鎖合部，以及複數分別環設於該桿體上之第一螺牙與第二螺牙；其中，該等第一螺牙由該鎖合部往該螺頭方向延伸環設於該桿體上，且該每一第一螺牙分別具有一由該桿體向下延伸之第一上牙面，與一由該桿體向上延伸之第一下牙面，以及一由該第一上、下牙面相接形成之第一牙峰；另，該等第二螺牙係環設於該等第一螺牙上，同時該每一第二螺牙分別具有一由該桿體向下延伸之第二上牙面，與一由該桿體向上傾斜延伸之第二下牙面，一由該第二上、下牙面相接形成之第二牙峰，以及於該每一第二上牙面與該第二下牙面上開設有複數相對應之開槽，以使該第一螺牙之第一上、下牙面受到環設於上之該第二螺牙之第二上、下牙面的包覆，同時該第一螺牙之第一上、下牙面透過該等開槽而得以顯露於外；至於，該桿體之周緣於任二該第一螺牙及環設於該第一螺牙上之任二該第二螺牙間向外設有一止擋肋，且該止擋肋由該桿體之周緣延伸並相接至該第一螺牙之第一上牙面上與環設第一螺牙上之該第二螺牙的第二上牙面上，同時該止擋肋與該桿體之周緣形成有一偏移之傾斜角度設置，且該止擋肋所形成之傾斜角度可呈5~10度之間。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之緊固件，其中，該二牙峰向外延伸有一與該桿體之中心線呈垂直之基準線，而該第二上牙面向外延伸與該第二牙峰基準線交匯形成之夾角係小於該第二下牙面向上延伸與該第二牙峰基準線交匯形成的夾角設置。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之緊固件，其中，該第二上牙面向下延伸與該第二牙峰基準線交匯形成之角度呈0~5度設置，而該第二下牙面向上延伸與該第二牙峰基準線交匯形成之角度呈35~45度設置。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之緊固件，其中，該第一牙峰之夾角係小於該第二牙峰之夾角。
5. 根據申請專利範圍第3項所述之緊固件，其中，該第一牙峰之夾角係小於該第二牙峰之夾角。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之緊固件，其中，該第一螺牙之直徑係與該第二螺牙之直徑相等。
7. 根據申請專利範圍第5項所述之緊固件，其中，該第一螺牙之直徑係與該第二螺牙之直徑相等。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之緊固件，其中，該第一螺牙之直徑係小於該第二螺牙之直徑。
9. 根據申請專利範圍第5項所述之緊固件，其中，該第一螺牙之直徑係小於該第二螺牙之直徑。
10. 根據申請專利範圍第1項所述之緊固件，其中，該等第二螺牙可為部分環設於該等第一螺牙上。
11. 根據申請專利範圍第1項所述之緊固件，其中，該等第二螺牙可為完全環設於該等第一螺牙上。