磚石用螺釘?shù)闹谱鞣椒?br> 【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種磚石用螺釘，該磚石用螺釘具有：螺釘桿（14），其具有前端（16）、后端（18）和縱軸線(xiàn)（20）；以及螺紋（22），其螺旋地形成在螺釘桿周?chē)?。螺紋具有前牙側(cè)（24）和后牙側(cè)（26）。在相鄰的前牙側(cè)（24）與后牙側(cè)（26）之間，螺釘桿具有不均一的直徑，從而限定相鄰于前牙側(cè)與后牙側(cè)之間的凹陷部（28）。凹陷部具有面向后端（18）的第一斜面（42）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】磚石用螺釘
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磚石用螺釘。
【背景技術(shù)】
[0002]磚石用螺釘用于旋入設(shè)置在磚石基材中的孔內(nèi)。磚石基材可以由磚塊、石塊、混凝土或類(lèi)似的等形成。磚石用螺釘包括細(xì)長(zhǎng)的圓柱形螺釘桿以及螺釘頭。螺釘頭設(shè)置在螺釘桿的后端，并構(gòu)造成可以被工具卡緊以便向螺釘施加扭矩。螺釘桿周?chē)菪匦纬捎新菁y。螺紋構(gòu)造成在安裝螺釘?shù)目椎目妆谥行纬勺怨ソz。
[0003]螺釘桿的直徑通常被稱(chēng)為小徑(minor diameter)或根徑(core diameter)。該直徑應(yīng)當(dāng)小于安裝螺釘?shù)目椎闹睆健８鶑脚c孔徑之間的差異影響螺釘?shù)陌纬鰪?qiáng)度。拔出強(qiáng)度是將螺釘從被安裝的孔中拔出所需的拉力的度量。通常，較大的根徑導(dǎo)致較高的拔出強(qiáng)度。然而，如果根徑過(guò)大，則使螺釘在孔中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)所需的扭矩可能變得過(guò)大，從而導(dǎo)致難以安裝螺釘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種磚石用螺釘，包括:
[0005]螺釘桿，其具有前端、后端和縱軸線(xiàn)，所述縱軸線(xiàn)在所述前端與所述后端之間延伸并限定所述螺釘桿的軸向；以及
[0006]螺紋，其螺旋地形成在所述螺釘桿周?chē)⒕哂星把纻?cè)和后牙側(cè)，所述前牙側(cè)和所述后牙側(cè)具有各自的徑向最內(nèi)端，所述徑向最內(nèi)端與所述螺釘桿鄰接，
[0007]其中，所述螺釘桿在相鄰的所述前牙側(cè)與所述后牙側(cè)之間的直徑不均一，，從而在相鄰的所述前牙側(cè)與所述后牙側(cè)之間定出一個(gè)凹陷部，所述凹陷部具有面向所述后端的第
一斜面。
[0008]本發(fā)明還提供一種磚石用螺釘，包括:
[0009]螺釘頭；
[0010]細(xì)長(zhǎng)的螺釘桿，其從所述螺釘頭伸出，所述螺釘桿具有遠(yuǎn)離所述螺釘頭設(shè)置的自由端以及位于所述螺釘頭與所述自由端之間的長(zhǎng)度；以及
[0011 ] 螺紋，其螺旋地形成在所述螺釘桿周?chē)⒕哂星把纻?cè)和后牙側(cè)，
[0012]其中，所述螺釘桿限定所述磚石用螺釘?shù)目v軸線(xiàn)并設(shè)置有凹陷部，所述凹陷部螺旋地形成在所述長(zhǎng)度的至少一部分周?chē)⑽挥谙嗷ッ鎸?duì)的所述前牙側(cè)與所述后牙側(cè)之間，并且所述凹陷部包括面向所述螺釘頭并以基本恒定的角度相對(duì)于所述縱軸線(xiàn)傾斜的表面。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了便于理解本發(fā)明，下面參考附圖描述本發(fā)明的一些僅以示例的方式給出的實(shí)例，其中:
[0014]圖1是磚石用螺釘?shù)膫?cè)視圖；[0015]圖2是沿著圖1中的線(xiàn)A-A截取的放大剖視圖；
[0016]圖3是與圖2相對(duì)應(yīng)的視圖，示出安裝在磚石基材中的孔內(nèi)的磚石用螺釘；以及
[0017]圖4是與圖2相對(duì)應(yīng)的示意圖，示出磚石用螺釘?shù)奶卣鳌?br> 【具體實(shí)施方式】
[0018]參考圖1，磚石用螺釘(masonry screw)10包括螺釘頭12和細(xì)長(zhǎng)的螺釘桿14。螺釘桿具有前端16和后端18。螺釘頭12附接在螺釘桿的后端18上。螺釘桿14具有縱軸線(xiàn)20，縱軸線(xiàn)20在前端16與后端18之間延伸?？v軸線(xiàn)20限定螺釘桿的軸向。磚石用螺釘10還包括在螺釘桿14周?chē)菪匦纬傻穆菁y22。螺紋22具有前牙側(cè)24和后牙側(cè)26。在相鄰的前牙側(cè)24與后牙側(cè)26之間，螺釘桿具有非均一的直徑，從而限定相鄰的前牙側(cè)與后牙側(cè)之間的凹陷部28。
[0019]螺釘頭12可以采用任何合適的如下構(gòu)造:當(dāng)從磚石基材中的孔中安裝和拆除螺釘時(shí)，該構(gòu)造允許螺釘頭12以工具接合從而向螺釘施加扭矩。在圖示的實(shí)例中，螺釘頭包括:大致圓形的凸緣30，螺釘桿從凸緣30延伸；以及六邊形部分32，其形成螺釘頭的自由端。凸緣30設(shè)置成遠(yuǎn)離六邊形部分32并面向前端16的一側(cè)可以設(shè)置有一系列的凸部34。凸部34構(gòu)造成改善當(dāng)螺釘頭12與螺釘10緊固至磚石基材的部位接合時(shí)的夾緊力。凸部34可以是徑向延伸的肋，這些肋以相等的間距圍繞凸緣30設(shè)置。
[0020]盡管不是必須的，但螺紋22從螺釘桿14的前端16延伸至與后端18相鄰但未到達(dá)后端18的位置。這樣在緊鄰螺釘頭12處保留了相對(duì)較短的無(wú)螺紋的螺釘桿部分。前端16可以設(shè)置有切角，以便于插入孔中?？蛇x地，前端16可以形成尖端，并且攻絲至該尖端的末端。這種構(gòu)造能使磚石用螺釘旋轉(zhuǎn)穿過(guò)磚石基材中的孔，并進(jìn)入位于前方更深處的基材中。更深處的基材可以是例如鋁質(zhì)或木質(zhì)基材。
[0021]參考圖2，螺紋的前牙側(cè)24設(shè)置成:與線(xiàn)38成角α，線(xiàn)38垂直于縱軸線(xiàn)20并穿過(guò)螺紋的牙頂39。后牙側(cè)26設(shè)置成與線(xiàn)38成角β。角α與角β不相同。在圖示的實(shí)例中，角α小于角β，從而相對(duì)于縱軸線(xiàn)20和線(xiàn)38，前牙側(cè)比后牙側(cè)更陡峭地傾斜。角α可以大致處于0°至25°的范圍內(nèi)。在一些實(shí)例中，角α可以大致處于15°至25°的范圍內(nèi)。角β可以大致處于30°至40°的范圍內(nèi)。在圖示的實(shí)例中，角α大致為20°，角β大致為30°。
[0022]凹陷部28具有有角的剖面輪廓，該剖面輪廓由面向螺釘桿14的后端18的第一斜面42與面向前端16的第二斜面44限定。盡管不是必須的，但斜面42和44的徑向最內(nèi)端可以設(shè)置成相接近，從而使凹陷部28具有大致V形的剖面輪廓。這是圖示的實(shí)例所示的形式。
[0023]前牙側(cè)24具有徑向最內(nèi)端46，后牙側(cè)26具有徑向最內(nèi)端48。端部46、48與螺釘桿14鄰接，從而限定螺紋22的基部。在相鄰的前牙側(cè)24的徑向最內(nèi)端46和后牙側(cè)26的徑向最內(nèi)端48之間限定長(zhǎng)度52。在螺釘桿14的軸向上，斜面42的徑向最內(nèi)端50與后牙側(cè)26的徑向最內(nèi)端48相隔距離54，距離54是距離52的至少一半。在圖示的實(shí)施例中，距離54是長(zhǎng)度52的大致三分之二。
[0024]斜面42構(gòu)造成沿螺釘桿14的軸向相對(duì)于縱軸線(xiàn)20以角Y連續(xù)地延伸。斜面44相對(duì)于縱軸線(xiàn)以不同于角Y的角度連續(xù)地延伸。因此，在軸向剖面中，斜面42、44大致都是平的并且具有不同的傾斜角。
[0025]參考圖3，圖中示出安裝在限定于混凝土基材58中的孔56內(nèi)的磚石用螺釘10的一部分。圖中示出螺紋22嵌入到孔56的孔壁60中。在安裝磚石用螺釘期間，螺紋22在孔壁60中進(jìn)行攻絲而形成內(nèi)螺紋。與具有平坦圓柱形螺釘桿的類(lèi)似尺寸的螺釘相比，凹陷部28構(gòu)造成改善了磚石用螺釘10在安裝于這種孔中時(shí)的拔出強(qiáng)度。另外參考圖4，與平坦圓柱形螺釘桿的根徑63相比，設(shè)置凹陷部28使得螺釘桿的根徑局部增大。這是因?yàn)?，凹陷部的較小直徑部分提供了補(bǔ)償空間來(lái)接收在將磚石用螺釘旋入孔中時(shí)產(chǎn)生的碎礫。如果沿著螺釘桿的整個(gè)長(zhǎng)度增大根徑，則旋轉(zhuǎn)螺釘所需的扭矩將變得過(guò)大，從而導(dǎo)致難以或不能安裝螺釘。凹陷部的構(gòu)造能夠使螺釘桿的最大根徑設(shè)置在與螺紋的后牙側(cè)26的徑向最內(nèi)端鄰近的區(qū)域62處，該最大根徑比類(lèi)似尺寸的具有恒定直徑的螺釘桿的根徑63大。如果向磚石用螺釘施加拉拔力66(混凝土基材58的與后牙側(cè)鄰近的部分64將脫離孔的孔壁60并向螺釘桿移動(dòng))，則由于部分64通常易于折斷，因此，與后牙側(cè)26鄰近的增大的根徑是有用的。區(qū)域62中的增大的根徑協(xié)助保持孔壁60與困留在孔壁60和螺釘桿14之間的混凝土碎屑67之間的堅(jiān)固界面。這有利于將混凝土壓緊，在該狀況下混凝土自然是堅(jiān)固的。此外，斜面42的構(gòu)造用于在聚集到凹陷部28中的混凝土碎屑67與孔壁60之間產(chǎn)生楔固作用。當(dāng)拉拔力作用在磚石用螺釘上時(shí)，楔固作用提供力68，力68將孔56的孔壁60壓緊。
[0026]磚石用螺釘通常用于以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的硬質(zhì)合金鉆頭鉆出的孔中。因此，在選擇磚石用螺釘?shù)某叽鐣r(shí)，必須考慮由標(biāo)準(zhǔn)尺寸的硬質(zhì)合金鉆頭形成的孔的尺寸。通常將硬質(zhì)合金鉆頭制造成符合例如美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)“Carbide-Tipped Masonry DrillBits and Blanks for Carbide Tipped Masonry Drills (頂端覆蓋有硬質(zhì)合金的鉆頭和用于頂端覆蓋有硬質(zhì)合金頭的鉆的孔)(ANSI? B212.15-1994)”等標(biāo)準(zhǔn)。該ANSI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用于不同尺寸的硬質(zhì)合金鉆頭的誤差范圍。例如，對(duì)于0.625英寸標(biāo)稱(chēng)鉆頭直徑而言，允許鉆頭尺寸處于0.650英寸與0.660英寸(在將0.001英寸對(duì)應(yīng)于0.254mm的情況下，
0.625英寸大約為15.87mm, 0.650英寸大約為16.51mm, 0.660英寸大約為16.76mm)。常規(guī)的直邊圓柱形磚石用螺釘?shù)穆葆敆U的根徑是為該螺釘規(guī)定的鉆頭的最大許可鉆頭尺寸的88.6%左右。因此，對(duì)于標(biāo)稱(chēng)0.625英寸鉆頭而言，常規(guī)的螺釘桿將具有0.584英寸的根徑(0.584英寸大約為14.83mm)。磚石用螺釘10在區(qū)域62中的根徑可以為該螺釘規(guī)定的鉆頭的最大許可鉆頭尺寸的93%至95%的范圍內(nèi)。因此，對(duì)于標(biāo)稱(chēng)0.625英寸鉆頭而言，0.625英寸磚石用螺釘10在區(qū)域62中的根徑可以是0.614英寸至0.627英寸(0.614英寸大約為15.6mm, 0.627英寸大約為15.92mm)。凹陷部的最小直徑可以處于最大許可鉆頭尺寸的86%至88%的范圍內(nèi)。因此，對(duì)于0.625英寸鉆頭而言，0.625英寸磚石用螺釘10在凹陷部中的最小根徑可以介于0.568英寸至0.581英寸之間(0.568英寸大約為14.43mm, 0.581英寸大約為14.75mm)。對(duì)于使用標(biāo)稱(chēng)0.625英寸鉆頭的0.625英寸磚石用螺釘10，這些比例概括如下:
[0027]磚石用螺釘10根徑(英寸) 根徑(mm)
[0028]最大根徑(在區(qū)域62處)0.614至0.627 15.6至15.92
[0029]最小根徑(在凹陷部) 0.568至0.581 14.43至14.75
[0030]常規(guī)磚石用螺釘
[0031]恒定的根徑0.584 14.83[0032]換句話(huà)說(shuō)，由區(qū)域62限定的最大根徑大約是磚石用螺釘?shù)臉?biāo)稱(chēng)直徑的98.24%至100.32%，并且由凹陷部限定的最小直徑大約是磚石用螺釘?shù)臉?biāo)稱(chēng)直徑的90.88%至92.96%。常規(guī)的直邊直徑恒定的圓柱形螺釘桿的根徑典型地是磚石用螺釘?shù)臉?biāo)稱(chēng)直徑的大約 93.6%ο
[0033]圖1所示的實(shí)例在區(qū)域62處的最大直徑是標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金鉆頭的最大尺寸的鉆頭的大約94%，并且最小直徑是最大尺寸的硬質(zhì)合金鉆頭的大約87%。
[0034]與具有直邊直徑恒定的螺釘桿的常規(guī)磚石用螺釘相比，在螺紋的相鄰并相互面對(duì)的牙側(cè)之間設(shè)置凹陷部，從而允許磚石用螺釘10在選定的區(qū)域中具有最大直徑，該最大直徑顯著地大于常規(guī)螺釘桿的直徑，這通過(guò)利用最小直徑來(lái)平衡，該最小直徑比常規(guī)螺釘桿的直徑小較小的量。因此，通過(guò)使不太重要的區(qū)域中的根徑相對(duì)較小，可以使如下區(qū)域中的根徑相對(duì)較大:在該區(qū)域中，增大的根徑能夠影響磚石用螺釘?shù)陌纬鰪?qiáng)度。
[0035]在圖示的實(shí)例中，前牙側(cè)24和后牙側(cè)26分別具有不相同的角α和角β。這不是必須的。作為替代，前牙側(cè)和后牙側(cè)可以具有相同的角度，從而使螺紋的剖面是對(duì)稱(chēng)的。然而，使用不相同的角α和角β是有利的。螺紋需要一定的橫向厚度，以便抵抗使用過(guò)程中將遭受的剪切力。該厚度表示為角α與角β之和。通過(guò)增大后牙側(cè)的角β，可以改善磚石用螺釘?shù)陌纬鰪?qiáng)度。然而，如果增大以角α與角β之和表示的螺紋的厚度，則螺釘將變得較難以安裝。因此，與具有對(duì)稱(chēng)螺紋的類(lèi)似尺寸的螺釘相比，在增大后牙側(cè)的角β的同時(shí)，期望減小前牙側(cè)的角α，以使這兩個(gè)角的和不增大，或至少不過(guò)度地增大。這樣，可以將螺紋構(gòu)造成提供所需的剪切強(qiáng)度并改善螺釘?shù)陌纬鰪?qiáng)度，而不使安裝更加困難。
[0036]在圖示的實(shí)施例中，凹陷部28包括兩個(gè)斜面42和44，斜面42和44構(gòu)造成限定大致V形的剖面輪廓。應(yīng)該理解的是，這不是必須的。例如,可以在斜面42和44之間設(shè)置與縱軸線(xiàn)平行的表面或者一個(gè)或多個(gè)具有不同傾斜角的表面。應(yīng)該理解的是，與圖2至圖4所示的構(gòu)造相同或相似的構(gòu)造在對(duì)具有相對(duì)較大直徑的區(qū)域62中的螺釘桿14的直徑值加以限制與不使斜面44傾斜得過(guò)于陡峭(可能形成應(yīng)力提高部，從而可能使得螺釘易于受到脆性破壞或氫脆性破壞)之間提供了平衡。
[0037]磚石用螺釘10可以由任意已知的合適材料制成。例如，螺釘可以由表面硬化的低碳鋼制成。可選地，螺釘可以由表面硬化的中碳鋼、感應(yīng)淬火的低碳鋼或中碳鋼、不銹鋼或具有碳鋼頂端的雙金屬不銹鋼制成。
[0038]在圖示的實(shí)例中，螺紋22螺旋地形成在螺釘桿14的一部分長(zhǎng)度周?chē)?，凹陷部至少大致與螺紋螺旋地形成在螺釘桿周?chē)⒁煌亟Y(jié)束。應(yīng)該理解的是，這不是必須的。螺紋可以在螺釘桿的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。另外或可選地，凹陷部螺旋地形成的長(zhǎng)度可以比螺紋的長(zhǎng)度更大或更小。
【權(quán)利要求】
1.一種磚石用螺釘，包括: 螺釘桿(14)，其具有前端(16)、后端(18)和縱軸線(xiàn)(20)，所述縱軸線(xiàn)在所述前端與所述后端之間延伸并限定所述螺釘桿的軸向；以及 螺紋(22)，其螺旋地形成在所述螺釘桿周?chē)⒕哂星把纻?cè)(24)和后牙側(cè)(26)，所述前牙側(cè)和所述后牙側(cè)具有各自的徑向最內(nèi)端(46、48)，所述徑向最內(nèi)端與所述螺釘桿鄰接， 其中，所述螺釘桿在相鄰的所述前牙側(cè)與所述后牙側(cè)之間的直徑不均一，從而在相鄰的所述前牙側(cè)與所述后牙側(cè)之間定出一個(gè)凹陷部(28)，所述凹陷部具有面向所述后端的第一斜面(42)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磚石用螺釘，其中， 在所述軸向上，所述第一斜面(42)相對(duì)于所述縱軸線(xiàn)以第一角Y連續(xù)地延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磚石用螺釘，其中， 所述凹陷部具有面向所 述前端的第二斜面(44)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的磚石用螺釘，其中， 所述螺釘桿(14)在相鄰的所述前牙側(cè)和所述后牙側(cè)的所述徑向最內(nèi)端(46、48)之間具有一個(gè)軸向的長(zhǎng)度(52)，以及所述第一斜面(42)的徑向最內(nèi)端與所述后牙側(cè)的徑向最內(nèi)端具有一個(gè)軸向的相隔距離(54)，所述相隔距離(54)是所述長(zhǎng)度(52)的至少一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磚石用螺釘，其中， 所述相隔距離(54)大致是所述長(zhǎng)度(52)的三分之二。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磚石用螺釘，其中， 在沿著所述軸向截取的剖面中，所述凹陷部(28)具有大致V形的剖面輪廓。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磚石用螺釘，其中， 相對(duì)于與所述縱軸線(xiàn)(20)垂直地延伸并從所述螺紋的牙頂(39)穿過(guò)的線(xiàn)(38)，所述前牙側(cè)(24)以第一角α設(shè)置，所述后牙側(cè)(26)相對(duì)于所述線(xiàn)(38)以第二角β設(shè)置，所述第一角α小于所述第二角β。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磚石用螺釘，其中， 所述第二角β大致處于30°至40°的范圍內(nèi)，所述第一角α大致處于0°至25°的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磚石用螺釘，其中， 所述第二角β大致為30°，以及所述第一角α大致為20°。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磚石用螺釘，其中， 所述凹陷部(28 )構(gòu)造成使得相鄰所述后牙側(cè)(26 )和所述前牙側(cè)(24)之間的所述螺釘桿(14)的最大直徑(62),與相鄰所述后牙側(cè)和所述如牙側(cè)各自的徑向最內(nèi)端(46、48)中的至少一者鄰近。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磚石用螺釘，其中， 所述最大直徑(62)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的硬質(zhì)合金鉆頭的最大許可鉆頭直徑的大致93%至95%，所述標(biāo)準(zhǔn)尺寸的硬質(zhì)合金鉆頭規(guī)定用于為所述磚石用螺釘制造所需孔尺寸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的磚石用螺釘，其中， 所述凹陷部構(gòu)造成使得相鄰的所述后牙側(cè)和所述前牙側(cè)之間的所述螺釘桿的最小直徑(50)是所述最大許可鉆頭尺寸的大致86%至88%。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磚石用螺釘，其中， 所述凹陷部(28)連續(xù)地且螺旋地形成在所述螺釘桿周?chē)⑴c所述螺紋(22) —同地結(jié)束。
14.一種磚石用螺釘，包括: 螺釘頭(12); 細(xì)長(zhǎng)的螺釘桿(14)，其從所述螺釘頭延伸，所述螺釘桿具有遠(yuǎn)離所述螺釘頭設(shè)置的自由端(16)以及位于所述螺釘頭與所述自由端之間的長(zhǎng)度；以及 螺紋(22)，其螺旋地形成在所述螺釘桿周?chē)⒕哂星把纻?cè)(24)和后牙側(cè)(26)， 其中，所述螺釘桿(14)限定所述磚石用螺釘?shù)目v軸線(xiàn)(20)并設(shè)置有凹陷部(28)，所述凹陷部螺旋地形成在所述長(zhǎng)度的至少一部分周?chē)⑽挥谙嗷ッ鎸?duì)的所述前牙側(cè)(24)與所述后牙側(cè)(26)之間，所述凹陷部包括斜面(42)，所述斜面(42)面向所述螺釘頭(12)并以基本恒定的角度(Y )相對(duì)于所述縱軸線(xiàn)傾斜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的磚石用螺釘，其中， 所述斜面(42)的徑向最外端(48)限定位于面向所述前牙側(cè)(24)與所述后牙側(cè)(26)之間的所述螺釘桿的最大直徑區(qū)域(62)，所述最大直徑區(qū)域(62)的直徑介于所述磚石用螺釘?shù)臉?biāo)稱(chēng)直徑的大致98.24%和100.32%之間。
【文檔編號(hào)】F16B33/02GK103573774SQ201310306269
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
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