TW201920840A - 板金螺釘 - Google Patents

Abstract

板金螺釘包括錐形自鑽孔尖端、不對稱的螺紋角及/或三角牙螺紋邊緣輪廓之一或多個。

Description

板金螺釘

本申請案大致上有關板金螺釘，且更特別地是有關自鑽孔板金螺釘或自穿孔板金螺釘。

典型用於更厚板金(例如0.0598吋或更大)的自鑽孔板金螺釘200(圖1)包括頭端202、由該頭端延伸之釘身204、及在該釘身的相反端之入口尖端206。該釘身包括由近側延伸至該頭端且具有自攻螺紋208的主要部份204a，而該釘身之其餘部分204b形成自鑽孔尖端。該自攻螺紋具有對稱的螺紋角(圖2，前螺紋腹角θ 1=後螺紋腹角θ 2)及端視圖中之圓形螺紋邊緣輪廓210(圖3)。該自鑽孔尖端無任何螺紋，但包括於該釘身中的有助於貫穿板金之溝槽。該釘身的直徑係沿著該主要部分和該自鑽孔尖端連續至該入口尖端。

典型用於較薄板金(例如0.0359吋或更少)之自穿孔板金螺釘220(圖4)包括頭端222、由該頭端延伸的釘身224、及在該釘身之相反端的尖銳尖端226。該釘身包括由該頭端近側延伸朝該尖銳 尖端之主要部份224a及由該主要部份延伸朝該尖銳尖端的錐形部份224b，具有該頭端近側延伸及沿著該主要部份及該錐形部份兩者一直延伸到該尖銳尖端之自攻螺紋228。該自攻螺紋具有對稱的螺紋角(圖2，前螺紋腹角θ 1=後螺紋腹角θ 2)及端視圖中之圓形螺紋邊緣輪廓210(圖3)。

將為想要的是提供便於快速和有效安裝之板金螺釘組構。

於一態樣中，板金螺釘包括頭端、入口尖端及延伸於該頭端與該入口尖端之間的釘身。該釘身包括由該頭端近側延伸及朝該入口尖端且包括自攻螺紋之第一部份、及由該第一部份延伸至該入口尖端且形成無螺紋的自鑽孔尖端之第二部份。該釘身包括在該自鑽孔尖端上的至少一個溝槽，其由該入口尖端延伸朝該釘身之第一部份。該釘身沿著該第一部分的基本直徑實質上係均勻的。當由該第一部分運動朝該入口尖端以界定錐形自鑽孔尖端時，該釘身沿著該第二部分之基本直徑的尺寸減小。

於另一態樣中，板金螺釘包括頭端、入口尖端、及延伸於該頭端與該入口尖端之間的釘身。該釘身包括由該頭端近側延伸及朝該入口尖端且包括自攻螺紋之第一部份、及由該第一部份延伸朝該入口尖端且形成無螺紋的自鑽孔尖端之第二部份。該釘身包括在該自鑽孔尖端上的至少一溝槽，其由該入口尖端延伸朝該釘身 之第一部份。該釘身沿著該第一部份及該第二部份兩者的基本直徑係實質上均勻的。於端視圖中，該自攻螺紋包括三角牙螺紋之邊緣輪廓。

在進一步態樣中，板金螺釘包括頭端、尖銳尖端、及延伸於該頭端與該尖銳尖端之間的釘身。該釘身包括由接近至該頭端延伸朝該尖銳尖端之主要部份、及由該主要部份延伸朝該尖銳尖端的錐形部份，具有由該頭端近側及沿著該主要部份與該錐形部份兩者朝該尖銳尖端延伸之自攻螺紋。於端視圖中，該自攻螺紋具有不對稱的螺紋角及三角牙螺紋之邊緣輪廓。該尖銳尖端可被建構為自穿孔尖端。

在另一態樣中，板金螺釘包括頭端、入口尖端、及延伸於該頭端與該入口尖端之間的釘身。該釘身包括由該頭端近側延伸及朝該入口尖端且包括自攻螺紋之第一部份、及由該第一部份延伸朝該入口尖端並形成無螺紋的自鑽孔尖端之第二部份。該釘身包括在該自鑽孔尖端上的至少一溝槽，其由該入口尖端延伸朝該釘身之第一部份。該釘身沿著該第一部份的基本直徑係實質上均勻的，且該釘身沿著該第二部份之基本直徑實質上係均勻的，且沿著該第二部份之基本直徑係比沿著該第一部份的基本直徑較小。於端視圖中，該自攻螺紋包括三角牙螺紋之邊緣輪廓。

一或多個實施例的細節係在所附圖式及下面敘述中提出。其他特色、目的、及優點將由該敘述及圖式、及由該等申請專利範圍變得明顯。

10‧‧‧板金螺釘

12‧‧‧頭端

14‧‧‧釘身

14a‧‧‧第一部份

14b‧‧‧第二部分

16‧‧‧入口尖端

18‧‧‧工具嚙合部分

20‧‧‧自攻螺紋

20a‧‧‧前腹面

20b‧‧‧後腹面

20c‧‧‧螺紋邊緣

22‧‧‧自鑽孔尖端

22a‧‧‧入口尖端片段

24‧‧‧溝槽

30a‧‧‧圓形突出部

30b‧‧‧圓形突出部

30c‧‧‧圓形突出部

31‧‧‧線

50‧‧‧板金螺釘

52‧‧‧頭端

54‧‧‧釘身

54a‧‧‧第一部份

54b‧‧‧第二部分

56‧‧‧入口尖端

58‧‧‧工具嚙合部分

60‧‧‧自攻螺紋

64‧‧‧溝槽

66‧‧‧自鑽孔尖端

66a‧‧‧入口尖端片段

70a‧‧‧圓形突出部

70b‧‧‧圓形突出部

70c‧‧‧圓形突出部

110‧‧‧板金螺釘

112‧‧‧頭端

114‧‧‧釘身

114a‧‧‧主要部份

114b‧‧‧錐形部份

116‧‧‧端部

118‧‧‧驅動凹部

120‧‧‧自攻螺紋

130a‧‧‧圓形突出部

130b‧‧‧圓形突出部

130c‧‧‧圓形突出部

300‧‧‧板金螺釘

324‧‧‧溝槽

325‧‧‧平坦表面

327‧‧‧彎曲表面

圖1至圖4顯示先前技術領域的螺釘；圖5顯示板金螺釘之一實施例的側視圖；圖6顯示用於圖5之螺釘的螺紋角之實施例；圖7顯示用於圖5的螺釘之螺紋邊緣輪廓端視圖的一實施例；圖8顯示用於圖5之螺釘的螺紋角之另一實施例；圖9顯示板金螺釘的一實施例之側視圖；圖10顯示用於圖9的螺釘之螺紋角之一實施例；圖11顯示用於圖9的螺釘之螺紋邊緣輪廓端視圖的一實施例；圖12顯示用於圖9之螺釘的螺紋角之另一實施例；圖13顯示板金螺釘的一實施例之側視圖；圖14顯示用於圖13的螺釘之螺紋角；圖15顯示用於圖13的螺釘之螺紋邊緣輪廓端視圖；及圖16及17顯示板金螺釘的另一實施例。

參考圖5，顯示板金螺釘10之一實施例。該螺釘包括頭端12、釘身14(通常也被稱為該螺釘的細長本體或細長芯部)、和入口尖端16。該頭端12包括工具嚙合部分18(例如，以驅動承接凹部之形式)並係位於該釘身14的一端部，且該入口尖端16係位在該釘身 14之相反端。該釘身14包括第一部份14a，其由該頭部近側延伸朝該端部16並且包括螺旋狀延伸的自攻螺紋20；以及第二部分14b，其由該第一部分延伸至該入口尖端並形成無螺紋之自鑽孔尖端22。該釘身包括在該自鑽孔尖端(例如，可藉由切割或成形而產生)上的至少一溝槽24(典型為兩個徑向相對之溝槽)，在此該溝槽由該入口尖端16延伸朝該釘身的第一部份14a。該溝槽係該釘身之凹入部分，其在該自鑽孔尖端上形成切削邊緣。該釘身沿著該第一部分14a的基本直徑D1實質上係均勻的。然而，如所顯示，當由該第一部分移動朝該入口尖端時，該釘身沿著該第二部分14b之基本直徑(D2a、D2b)尺寸減少(例如，D2a係大於D2b)，以限定錐形自鑽孔尖端，其亦導致藉由該溝槽所形成的切削邊緣中之錐度。如在此中所使用，於端視圖中，該基本直徑一詞意指該突出釘身(未考慮可被包括在該釘身中的任何溝槽)。

該錐形自鑽孔尖端之錐角φ可為在約五度和約二十七度之間(例如諸如在10和15度之間)。如所示，該自鑽孔尖端22的入口尖端片段22a係藉由入口錐形所界定，且該入口錐形之角度θ係較大的(例如，大於該錐角φ的三倍或更多倍)、諸如於約一百零五和約一百一十五度之間。該入口尖端片段的軸向長度L22a可為不超過該自鑽孔尖端之總軸向長度L22b的百分之二十(例如，不大於約百分之十五)。如所敘述，錐形自鑽孔尖端的優點在於其利用較小之孔促進更快的板金穿透，以提供更緊密之接頭組裝並增加抵抗由於振動而鬆動的阻力。

於一實施方式中，該自攻螺紋20包括根據圖6之對稱螺紋角(具有形成角度α 1的前腹面20a與形成α 2之後腹面20b，使α 1=α 2)和螺紋邊緣20c，其在端視圖中界定三角牙螺紋之邊緣輪廓(圖7-顯示圓形突出部30a、30b及30c)，其不是圓形的(藉由線31所表示之圓形)。在另一實施方式中，該自攻螺紋包括對稱的螺紋角(圖6)及於端視圖中之圓形螺紋邊緣輪廓。在任何一種情況下，舉例來說，該對稱的螺紋角可為在約三十到約四十八度之間(例如在約三十五和四十五度之間)。該較小的對稱螺紋角(與圖1之六十度相比較)導致拉出力增加及亦導致更好的接頭組裝。

於另一實施方式中，該自攻螺紋包括不對稱之螺紋角(圖8，在此前腹角α 3>後腹角α 4)。舉例來說，該自攻螺紋可包括前腹面20a和後腹面20b，該前腹面20a界定在約二十和約二十五度之間的前腹角α 3，該後腹面20b界定在約十和約十五度之間的後腹角α 4。在此實施方式之一個變型中，該自攻螺紋在端視圖中包括三角牙螺紋邊緣輪廓(圖7)。於端視圖中，該錐形自鑽孔尖端、不對稱螺紋角及三角牙螺紋邊緣輪廓的組合提供獨特之組構，可快速穿透到較厚的板金中，同時減少扭矩，從而減少用於電力安裝工具之電池消耗，並且該組合還提供更好的接頭組裝。在此實施方式之另一變型中，該自攻螺紋在端視圖中包括圓形的螺紋邊緣輪廓。

圖16及17顯示板金螺釘300之另一實施例，其係類似於螺釘10，但具有不同的頭端組構。該完全相反之溝槽324係藉由一平坦表面325及一彎曲表面327所界定，在此該平坦表面325的徑向外 緣界定每個溝槽之主切削邊緣。板金螺釘10的溝槽24可為類似之形式。

參考圖9，板金螺釘50的另一實施例被顯示。該螺釘包括頭端52、釘身54、及入口尖端56。該頭端52包括工具嚙合部分58(例如，以驅動承接凹部之形式)並係位於該釘身54的一端部，且該入口尖端56係位在該釘身54之相反端。該釘身54包括第一部份54a，其由該頭部近側延伸並包括螺旋狀延伸的自攻螺紋60；以及第二部分54b，其由該第一部分延伸至該入口尖端並形成無螺紋之自鑽孔尖端66。該釘身包括在該自鑽孔尖端上的至少一溝槽64(典型為兩個完全相反之溝槽)，在此該溝槽由該入口尖端56延伸朝該釘身的第一部份54a。於一實施例中，該釘身沿著該第一部分54a的基本直徑D3實質上係均勻的，且該釘身沿著該自鑽孔尖端66之主要部份包括該實質上相同的均勻基本直徑D4(亦即，該自鑽孔尖端66不包括一錐度)。然而，該自鑽孔尖端66之入口尖端片段66a可為藉由入口錐度所界定，具有在約一百零五和約一百一十五度之間的角度θ 5，在此該入口尖端片段之軸向長度L66a可為不大於該自鑽孔尖端之軸向長度L66b的百分之二十。在一個替代實施例中，基本直徑D4可為實質上均勻的，但略小於該基本直徑D3，在這種情況下，將在釘身部分54a和釘身部分54b之間提供輕微的下降(例如，徑向階梯狀部分或徑向和略微軸向之階梯狀部分)。

該自攻螺紋60於端視圖中包括三角牙螺紋的邊緣輪廓。圖11顯示圓形突出部70a、70b及70c。於一實施方式中，該自攻 螺紋包括對稱之螺紋，具有在約三十及約四十八度之間、諸如於約三十五及四十五度之間的總螺紋角，(圖10，前腹角α 5=後腹角α 6，且α 5+α 6界定該總螺紋角)。在另一實施方式中，該自攻螺紋60包括不對稱之螺紋角(圖12，前腹角α 7>後腹角α 8)。當作範例，該不對稱的螺紋可包括於約二十與約二十五度之間的前腹角α 7、及於約十與約十五度之間的後腹角α 8。該不對稱之螺紋角提高了拉出阻力，並增加了由於振動而導致的鬆動阻力。

參考圖13，板金螺釘110之另一實施例被顯示，且包括頭端112、尖銳尖端116、及延伸於該頭端與該尖銳尖端之間的釘身114。該頭端包括驅動凹部118。該釘身包括由該頭端延伸朝端部116之主要部份114a及由該主要部份延伸至該尖銳尖端的錐形部份114b。自攻螺紋120由該頭端近側且沿著該主要部份114a與該錐形部份114b螺旋狀地延伸至該尖銳尖端。該自攻螺紋具有不對稱之螺紋角(圖14，前腹角α 9>後腹角α 10)、及於端視圖中的三角牙螺紋邊緣輪廓(圖15，具有所顯示之圓形突出部130a、130b及130c)。該自攻螺紋120可包括在約二十與約二十五度之間的前腹角、及於約十與約十五度之間的後腹角。於端視圖中，該不對稱螺紋角與及三角牙螺紋邊緣輪廓之組合係獨特的組構，其減小至座部之扭矩、增加拉出阻力、並如此提供更緊密和更堅固的接頭組裝。

應該清楚地理解，以上面敘述僅意欲通過說明和範例之方式，而不意欲通過限制的方式，且其他改變和修改係可能的。例如，雖然已藉由上面的範例提供了某些相對尺寸，但是變動係可 能的。再者，雖然上面所示之螺釘、例如螺釘10和300，主要考慮單導程型的自攻螺紋(亦即，一個螺紋螺旋)，但可認知具有不同於單導程之自攻螺紋的螺釘變動係可能的。例如，該板金螺釘可包括雙導程的螺紋(亦即，沿著該釘身之類似部分延伸的兩個不同之螺紋螺旋，使得該螺紋導程係螺距的兩倍)或三導程(亦即，三個不同的螺紋螺旋，其沿著該釘身之類似部分延伸，使得該螺紋導程係該螺距的三倍)可被併入該上述螺釘之任何一者中。

Claims (19)

1. 一種板金螺釘，包含：一頭端、一入口尖端及延伸於該頭端與該入口尖端之間的釘身(shank)；其中該釘身包括由該頭端近側延伸及朝該入口尖端且包括自攻螺紋之一第一部份、及由該第一部份延伸至該入口尖端且形成無螺紋的一自鑽孔尖端之一第二部份，其中該釘身包括在該自鑽孔尖端上的至少一個溝槽，其由該入口尖端延伸朝該釘身之第一部份；其中該釘身沿著該第一部分的基本直徑(base diameter)係實質上均勻的；及其中當由該第一部分運動朝該入口尖端以使得該自鑽孔尖端被界定為一錐形自鑽孔尖端時，該釘身沿著該第二部分之基本直徑的尺寸減小。
2. 如申請專利範圍第1項所述的板金螺釘，其中該錐形自鑽孔尖端的一錐角係於約五度及約二十七度之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋係一單導程螺紋、一雙導程螺紋、或一三導程螺紋之其中一者。
4. 如申請專利範圍第2項所述的板金螺釘，其中該錐形自鑽孔尖端之一入口尖端片段係藉由一入口錐形所界定，且該入口錐形係在約一百零五和約一百一十五度之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述的板金螺釘，其中該入口尖端片段之一軸向長度係不超過該錐形自鑽孔尖端之一軸向長度的百分之二十。
6. 如申請專利範圍第1項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括於約三十及約四十八度之間的一對稱螺紋角、及在端視圖中之一三角牙螺紋邊緣 輪廓。
7. 如申請專利範圍第1項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括於約三十及約四十八度之間的一對稱螺紋角、及在端視圖中之一圓形螺紋邊緣輪廓。
8. 如申請專利範圍第1項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括一不對稱之螺紋角。
9. 如申請專利範圍第8項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括於約二十與約二十五度之間的一前腹角(leading flank angle)、及在約十與約十五度之間的一後腹角(trailing flank angle)。
10. 如申請專利範圍第8項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括於端視圖中之一三角牙螺紋邊緣輪廓。
11. 如申請專利範圍第8項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括在端視圖中之一圓形螺紋邊緣輪廓。
12. 如申請專利範圍第8項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括於約二十與約二十五度之間的一前腹角、及在約十與約十五度之間的一後腹角、和於端視圖中之一三角牙螺紋邊緣輪廓，而有助於板金穿透。
13. 一種板金螺釘，包含：一頭端、一入口尖端、及延伸於該頭端與該入口尖端之間的釘身；其中該釘身包括由該頭端近側延伸及朝該入口尖端且包括自攻螺紋之一第一部份、及由該第一部份延伸朝該入口尖端且形成無螺紋的一自鑽孔尖端之一第二部份，其中該釘身包括在該自鑽孔尖端上的至少一溝槽，其由該入口尖端延伸朝該釘身之第一部份； 其中該釘身沿著該第一部份之一基本直徑係實質上均勻的，且該釘身沿著該第二部份之基本直徑係實質上均勻的；及其中在端視圖中，該自攻螺紋包括一三角牙螺紋邊緣輪廓。
14. 如申請專利範圍第13項所述的板金螺釘，其中(i)沿著該第二部份之基本直徑係實質上與沿著該第一部份的基本直徑相同，或(ii)沿著該第二部份之基本直徑係比沿著該第一部份的基本直徑較小。
15. 如申請專利範圍第13項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括於約三十及約四十八度之間的一對稱螺紋角。
16. 如申請專利範圍第13項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括一不對稱之螺紋角。
17. 如申請專利範圍第16項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括在約二十與約二十五度之間的一前腹角、及於約十與約十五度之間的一後腹角。
18. 一種板金螺釘，包含：一頭端、一自穿孔尖端、及延伸於該頭端與該自穿孔尖端之間的一釘身；其中該釘身包括由該頭端近側延伸朝該自穿孔尖端之一主要部份、及由該主要部份延伸朝該自穿孔尖端的一錐形部份，具有由該頭端近側及沿著該主要部份與該錐形部份兩者朝該自穿孔尖端延伸之一自攻螺紋；其中在端視圖中，該自攻螺紋具有一不對稱的螺紋角及一三角牙螺紋之邊緣輪廓。
19. 如申請專利範圍第18項所述的板金螺釘，其中該自攻螺紋包括於約二十與約二十五度之間的一前腹角、及於約十與約十五度之間的一後腹角。