TWI742271B - 木材螺絲 - Google Patents

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Abstract

一種木材螺絲（1）包括圓柱狀的螺絲柄（2）、形成於螺絲柄（2）一端的尖端（3）、形成於螺絲柄（2）另一端的螺絲頭（4）以及螺紋區（5），螺紋區（5）從尖端（3）延伸於螺絲頭（4）的方向。螺紋區（5）具有螺紋芯（6）以及螺繞部，螺繞部具有環繞螺紋芯（6）的複數螺紋圈（7）。連續的螺紋圈（7）具有突出部（8a、8b），這些突出部（8a、8b）實質上沿著螺絲頭（4）的方向以及實質上沿著尖端（3）的方向交錯地設置。

Description

木材螺絲
本發明係關於一種木材螺絲，其包括圓柱狀的螺絲柄、形成於螺絲柄一端的尖端、形成於螺絲柄另一端的螺絲頭以及螺紋區。螺紋區從尖端延伸於螺絲頭的方向。其中，螺紋區具有螺紋芯以及螺繞部，螺繞部具有環繞螺紋芯的複數螺紋圈。
一般而言，木材螺絲是用來接合或連接由木材或仿木材料(wood-like material)所製成的組件。為此用途，木材螺絲不連續地對此材料切出一對應的匹配螺紋，而此材料是用來裝載從螺絲產生的力量。習知的木材螺絲具有圓柱狀螺絲柄，螺絲柄具有錐狀尖端以及位於螺絲柄一端並相反於尖端的螺絲頭。一螺紋部從尖端沿著螺絲頭的方向延伸，螺紋部具有環繞螺紋芯的螺繞部。螺繞部本身係由數個連續的螺紋圈組成。這樣的木材螺絲藉由其尖端導引而被鎖緊於一組件中，其中此組件的材料係被此木材螺絲取代及切下。
木材螺絲的一個重要參數是木材螺絲的螺紋拔出力量(extraction force)或是拔出能力。這是由鎖緊於該組件內的螺紋所提供用來將數個組件螺鎖在一起的固持力。明顯的是，木材螺絲應該具有提供高的螺紋拔出力量的結構。
當鎖緊一木材螺絲時，壓力從被取代的材料產生，此壓力作用在被鎖緊的木材螺絲以及組件材料內。當木材螺絲被鎖緊時，由於被鎖緊的木材螺絲的***效應(splitting effect)，這個壓力不利地具有使該組件爆裂或損壞的效果。在鎖緊時所產生的壓力會導致鎖緊木材螺絲時所需使用的力量的增加或力矩的增加。如此，將產生鎖緊力矩(tightening torque)過高的缺點，導致木材螺絲被鎖緊時發生扭曲，因而造成組件的損害。此外，所需要的是木材螺絲的釋放力矩的大小要超越鎖緊力矩。
一般來說，現有技術的木材螺絲被鎖緊時會切除材料纖維而產生碎片，而這些碎片會殘留在木材螺絲所切出的匹配螺紋內。這是一個缺點，其使得鎖緊力矩增加並同時使得螺紋拔出力量及釋放力矩(releasing torque)被減少。
在先前技術中，有許多已知不同實施例的木材螺絲，用來提供減少的鎖緊力矩以及減少的***效應，並同時提供增加的螺紋拔出力量。
舉例而言，專利合作條約公開號WO 2014/191310揭示一種木材螺絲，其提供改善的螺紋拔出力量。藉由此改善的拔出力量，當木材螺絲被鎖緊時，被木材螺絲鎖緊的材料係藉由設置於螺紋芯上的升起部的方式被向外側推。
有鑑於此，本發明一或多個實施例係提供一種木材螺絲，其進一步改善了上述性質以及避免先前技術中遭遇的缺點。
根據本發明一或多個實施例的木材螺絲，係透過數個連續的具有突出部的螺紋圈解決現有的問題，這些突出部實質上交錯地沿著螺絲頭的方向以及沿著尖端的方向形成。
根據本發明一或多個實施例的木材螺絲，係企圖將突出部模設(moulded)於木材螺絲的螺紋圈，而在螺紋圈之間使組件的材料(在該材料中，木材螺絲被鎖緊)沿著木材螺絲的縱向方向增加額外位移量。
當螺絲被旋入，這個位移會導致當這些突出部中的一個突出部通過材料時，材料產生可回復的變形。藉此，材料接著可以復原為其初始狀態。透過這個方式，可以有優勢地認知到木材螺絲對組件的材料的額外接合效果，並增加螺紋拔出力量。另一個優點是在徑向方向上不會因為突出部而產生任何額外的材料位移，且在於該壓力並不會實質上被所取代的材料增加。藉此，根據本發明一或多個實施例的木材螺絲相較於先前技術，不會導致***效應增強。
1:木材螺絲
2:螺絲柄
3:尖端
4:螺絲頭
5:螺紋區
6:螺紋芯
7:螺紋圈
8a:突出部
8b:突出部
9:凹部
10:前緣
11:後緣
12:第一升起部
13:第二升起部
14:第一徑向延伸部
15:第二徑向延伸部
根據本發明的木材螺絲的有優勢實施例以及替代的實施例變化態樣係藉由以下圖式進行更為詳細的解釋，其中：圖1係根據本發明一實施例的木材螺絲的側視圖。
圖1a係沿圖1所示之A-A線所切出的木材螺絲的剖面圖。
圖2係根據圖1所示之本發明一實施例的木材螺絲的螺繞部的切出部分的放大圖。
圖2a係圖2所示之木材螺絲的切出部分的放大圖的剖面圖，從俯視角看，切出部分具有螺繞部。
圖3係根據本發明另一實施例的木材螺絲的側視圖。
圖3a係沿圖3所示之A-A線、B-B線及C-C線所切出的木材螺絲的剖面圖。
圖1顯示係根據本發明一實施例的木材螺絲1，其中木材螺絲1包括圓柱狀的一螺絲柄2，其一端具有一尖端3。在另外一端，係形成有螺絲頭4，用來容接一螺鎖裝置，例如螺絲起子、螺絲裝置或螺絲扳手。因此，螺絲頭4係具有可以對應到任何螺絲頭驅動器。一螺紋區5係由尖端3延伸於螺絲頭4的方向。螺紋區5是由螺紋芯6構成，而螺紋芯6具有環繞的螺繞部，螺繞部具有數個連續的螺紋圈7。這個螺紋區5可能延伸至整個螺絲柄2，或者如圖1所繪示，僅延伸至螺絲柄2的一部份。當將木材螺絲1旋入一組件的材料中，尖端3被置放在材料上而木材螺絲1係藉由螺鎖裝置的方式被旋入。藉此，木材螺絲1取代了材料，並因此不連續地於材料中形成了匹配螺紋。
在圖1所繪示的實施例中，螺紋圈7具有突出部8a、8b，而突出部8a、8b在螺紋圈7延伸至螺繞部的一部份。這些突出部8a、8b實質上沿著螺絲頭4的方向(突出部8a)以及實質上沿著尖端3的方向(突出部8b)交錯地設置。突出部8a、8b可能延伸至整個螺繞部，或者僅延伸至螺繞部的一部份。突出部8a、8b導致了在螺紋圈7之間材料沿著木材螺絲1的縱向方向的額外位移量。
當鎖緊圖1之木材螺絲1時，位於螺紋圈7之間的材料可復原地藉由突出部8a、8b而變形。這樣導致了材料的纖維不會被切除而碎片也不會產生的優點。由於鎖緊螺絲時，殘留在螺紋中的材料碎片將對鎖緊力矩、釋放力矩以及螺紋拔出力量產生不利的影響。
當木材螺絲1被鎖緊，突出部8a、8b通過材料時，材料會回到螺紋圈7中。當試圖將螺絲從材料中拉出或旋出時，突出部8a、8b則有優勢地作為一種固持裝置，因為當取出木材螺絲1時，這樣的材料位移必須再次發生。更為有優勢的是，如此一來，突出部8a、8b不會造成材料在徑向方向上的額外位移，因而不會導致***效應增強。
圖2係根據圖1所示之本發明一實施例的木材螺絲1的螺繞部的一部份的放大圖，而該螺繞部的螺紋圈7具有突出部8a、8b。在一較佳實施例中，所繪示的木材螺絲1的突出部8a、8b的位置中具有徑向的凹部9。如此，係具有使木材螺絲1的***效應可進一步被減少的優點。對於減少***效應而言，尤其佳地，凹部9係沿著螺紋圈7延伸至對應的突出部8a、8b的整個延伸段。
對於對應的凹部9而言，其減少了特定體積的螺鎖材料，而這些體積係對應製作出突出部8a、8b的螺鎖材料體積。因此，因為在製造過程中，不須除去或提供螺鎖材料，凹部9與突出部8a、8b的這樣配置有利於木材螺絲1的製造。
圖2的突出部8a、8b更進一步具有前緣10及後緣11。在此，前緣10是指在鎖緊方向上，首先與材料接觸的突出部8a、8b的邊緣。在一較佳實施例中，前緣10係呈斜角(bevelled)，這樣具有使得鎖緊力矩減少的優點。
與其相反的後緣11，可以具有尖銳的邊緣，其呈傾斜而實質上垂直螺紋圈7。後緣11的這個結構的優點是獲得鎖固效應，而鎖固效應明顯增加了釋放力矩。由於後緣11的尖銳邊緣，導致了螺紋拔出力量增加的額外優點。
圖3係顯示木材螺絲1的另一實施例。其中木材螺絲1具有額外的升起部12、13，升起部12、13在螺紋芯6上向外沿著螺紋區5徑向延伸。這些升 起部12、13沿著木材螺絲1的縱向方向，從木材螺絲1的尖端3往木材螺絲1的螺絲頭4延伸。在圖3所示的實施例中，升起部12、13係配置於整個螺紋區5。在可替代的實施例中，升起部12、13係可僅配置於螺紋區5的局部。
升起部12、13可以被區分為彼此分隔的第一升起部12以及彼此分隔的第二升起部13。第一升起部12於螺紋芯6上沿著第一直行排列，而第二升起部13於螺紋芯6上沿著第二直行排列。在木材螺絲1的圓周方向上，第一升起部12直徑上相對(diametrically opposing)於第二升起部13。第一升起部12排列於相鄰的螺紋圈7之間，而形成相鄰的螺紋圈7之間的連接部。與第一升起部12交錯地，第二升起部13係沿著木材螺絲1的縱向方向並排列於第一升起部12的相對側。因此，第一升起部12與第二升起部13總是交替設置。各第二升起部13係對應地配置於螺紋區5的各螺紋圈7上，其中第二升起部13往螺紋圈7的二側沿著與其相鄰的螺紋圈7的方向延伸。不同於第一升起部12，各第二升起部13並未將螺紋圈7彼此連接，而是實質上盡可能遠地延伸到木材螺絲1上對應各第一升起部12的相對側的位置。
由於第一升起部12與第二升起部13的交錯排列，彼此相對的升起部12、13係不會於木材螺絲1的縱向方向上同時升起而是交錯地升起。以此方式，被理解為螺紋芯6的直徑的部分偏移(section-wise offsetting)。在鎖緊的過程中，這樣會有優勢地導致鎖緊力矩隨著木材螺絲1的轉動而變動而有很小的總值。藉此，有優勢地，木頭纖維僅會暫時側向位移而不會被切割而分散成碎片。
如圖3可看到的，第一升起部12與第二升起部13具有等大的第一徑向延伸部14。螺紋圈7具有第二徑向延伸部15，且一般而言第二徑向延伸部15 會超出第一徑向延伸部14。徑向延伸部14、15的這個配置具有使木材螺絲1的***效應進一步減少的優點。
6‧‧‧螺紋芯
7‧‧‧螺紋圈
8a‧‧‧突出部
8b‧‧‧突出部
9‧‧‧凹部
10‧‧‧前緣
11‧‧‧後緣

Claims (6)

  1. 一種木材螺絲(1)，包括圓柱狀的一螺絲柄(2)、形成於該螺絲柄(2)之一端的一尖端(3)、形成於該螺絲柄(2)之另一端的一螺絲頭(4)以及至少一螺紋區(5)，該螺紋區(5)從該尖端(3)延伸於該螺絲頭(4)的方向，其中該螺紋區(5)具有一螺紋芯(6)以及一螺繞部，該螺繞部具有環繞該螺紋芯(6)的複數螺紋圈(7)，其中，該些螺紋圈(7)係呈連續並具有突出部(8a、8b)，該些突出部(8a、8b)實質上沿著該螺絲頭(4)的方向及實質上沿著該尖端(3)的方向交錯地形成，其中，該些螺紋圈(7)在該些突出部(8a、8b)的位置內具有徑向的複數凹部(9)。
  2. 如請求項1所述的木材螺絲(1)，其中，各該凹部(9)係沿著該些螺紋圈(7)延伸至對應的突出部(8a、8b)的整個延伸段。
  3. 如請求項2所述的木材螺絲(1)，其中，各該突出部(8a、8b)包括一體積量的螺鎖材料，對應相應凹部(9)處所減少一體積量的螺鎖材料。
  4. 如請求項1所述的木材螺絲(1)，其中，從該木材螺絲(1)的一鎖緊方向來看，該些突出部(8a、8b)具有複數前緣(10)及複數後緣(11)，其中該些前緣(10)呈斜角。
  5. 如請求項4所述的木材螺絲(1)，其中，該些後緣(11)呈傾斜而實質上垂直該些螺紋圈(7)。
  6. 如請求項1所述的木材螺絲(1)，其中，數個向外徑向延伸的升起部(12、13)排列在該螺紋區(5)的該螺紋芯(6)的區域內，該些升起部 (12、13)的至少一些部分從該尖端(3)朝向該螺絲頭(4)延伸，其中該些升起部(12、13)包括彼此分隔的第一升起部(12)與彼此分隔的第二升起部(13)，其中該些第一升起部(12)於該螺紋芯(6)上沿一第一直行排列，且其中該些第二升起部(13)於該螺紋芯(6)上沿一第二直行排列，其中在該木材螺絲(1)的圓周方向上，該些第一升起部(12)直徑上相對於該些第二升起部(13)，其中各該第一升起部(12)排列於相鄰的該些螺紋圈(7)之間並連接該些螺紋圈(7)，其中從該木材螺絲(1)的一縱向方向來看，該些第一升起部(12)係與該些第二升起部(13)交錯地排列，其中各該第二升起部(13)對應地模設於該螺紋區(5)的各該螺紋圈(7)，並沿著相鄰的該些螺紋圈(7)的方向往該螺紋圈(7)的二側延伸，而未到達相鄰的該些螺紋圈(7)。
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