CN100414122C - 螺旋式锚定件 - Google Patents
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Abstract
一种具有自攻螺纹的砖石锚定件，其包括一个形成于一端并且在锚定件部分延伸的轴向孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于支承结构例如固定物的具有自攻螺纹的砖石锚定件。
背景技术
具有自攻螺纹的砖石锚定件在技术上是已知的。例如在美国专利US4973210中有所描述的一种锚定件。该锚定件具有一个包括有外螺纹连接部分5(或者具有内螺纹孔11的连接部分10)的切削轴6，和一个包括有外凸螺旋7的切削部分6。首先通过在砖石中开设一个孔，然后用振动旋锻锤将切削轴6敲入孔中，从而把锚定件安放进砖石孔中。将一个键安放进混凝土、砖石或者砌砖结构的纵向槽12中，该槽沿着嵌入孔中的凸螺旋的中断线延伸，用来防止连接结构产生转动或者从孔中移出。
理想的具有自攻螺纹的砖石锚定件是，可以通过与插入锚定件的孔中的工具可拆卸的啮合方式，将锚定件安放在砖石中，并且在将锚定件安放进砖石中后，工具可以轻易地从孔中移出。同时，理想的锚定件是，其外部车螺纹布置在接近锚定件的轴向孔延伸的部分，使得锚定件在纵向具有比较短的延伸，锚定件被安放在一个相对浅的孔中，并且/或者其外露端对齐于或凹进砖石孔中。
发明内容
本发明的锚定件解决了上述的需要，并且克服了现有技术的缺点。根据一个实施例，锚定件包括给砖石攻丝用的外螺纹，该螺纹从锚定件的第一端延伸到位于第一和第二端之间的第一中间位置，轴心孔和锚定件的插入工具可拆卸地啮合(engagement)，孔形成在第二端上，一直延伸到锚定件中，在第二中间位置终止，该第二中间位置大致和第一中间位置重合，并且位于第一中间位置和第一端之间。在该实施例中，锚定件包括位于孔的内壁上的第二啮合，第二啮合位于工具啮合和第二端之间，并且为六角形啮合。
在另一个实施例中，一种将圆柱形钢坯加工成具有自攻螺纹的砖石锚定件的方法，包括以下步骤，形成一个从第一端开始延伸，终止于第一和第二端之间的第一中间位置的轴向孔，并且轧制有螺纹，该螺纹从第二端延伸到第二中间位置，该第二中间位置大致和第一中间段重合，或位于第一中间位置和第一端之间。孔可采用冷锻的方法，并且该部件可采用冷轧的方法攻丝。
在另一个实施例中，将自攻螺纹砖石锚定件插入砖石孔中的方法包括以下步骤，将锚定件插入砖石孔中，直到第二外露端平齐并凹进孔口后，将工具从孔口中移出。在该实施例中，工具被插入孔中，并和内壁啮合。这样该部件就被敲入孔中，然后通过拔出方式可将工具直移出。这样的工具啮合可以是内六角形的。
在另一个实施例中，将固定装置和砖石锚定件接合的锚定件包括有，从锚定件第一端开始延伸，并且终止于中间位置的实心部分，该中间位置位于锚定件的第一和第二端之间，从第二端到中间位置之间延伸的轴心孔所形成的空心部分，其中第一钻孔部分和插入工具之间形成可拆卸的工具啮合，第二钻孔部分和结构之间形成可拆卸的啮合，其上有适合于给砖石攻丝的螺纹，该螺纹的长度不超过实心部分的纵向延伸。
根据本发明一个实施例提供了一种锚定件，该锚定件通过将固定装置的连接件和该锚定件啮合从而将固定装置连接到砖石，该锚定件具有确定其纵向范围的第一和第二端，其包括：
从第一端开始延伸并且终止于位于第一和第二端之间的中间位置的实心部分；
由从第二端到中间位置延伸的轴心孔所形成的空心部分，其中该空心部分包括第一孔部分，该第一孔部分通过一可拆卸的啮合锚定件插入工具形成一用来向所述锚定件提供旋转扭矩的工具啮合，以及第二孔部分，该第二孔部分具有不同于所述第一孔部分的构型用于将一结构可拆卸地固定到所述锚定件；
适合于给砖石攻丝用的螺纹，该螺纹的延伸长度不小于实心部分的纵向范围，和
具有一定的径向高度并且位于连续的多排螺纹之间从而将锚定件楔入预先钻好的砖石孔中的轴向宽阔的弓形刃背，该刃背用来摩擦该孔以在锚定件插入时楔紧锚定件；和
位于刃背和螺纹之间的刃背任一侧以将刃背和斜削螺纹轴向隔开的凹部，其限定了外螺纹的内径。
优选地，不大于锚定件纵向范围30％的部分相当于所述实心部分。
优选地，螺纹部分延伸超过锚定件的纵向范围的至少60％。
优选地，所述螺纹由滚针形成。
优选地，第一孔部分包括一内六角。
优选地，所述螺纹包括用于自攻丝砖石的螺旋切削螺纹。
优选地，所述的锚定件还包括：
设置在所述螺纹第一和第二相邻排之间的刃背；
设置在所述刃背和第一排螺纹之间的第一凹处；以及
设置在所述刃背和第二排螺纹之间的第二凹处。
优选地，所述刃背为一弓形刃背。
优选地，所述弓形刃背为一半球状刃背。
优选地，所述刃背为一平面刃背。
优选地，所述刃背包括一直径，其小于或等于形成在砖石中用于锚定件的孔的直径。
优选地，所述第一和第二凹处形成所述螺纹的齿根圆直径。
优选地，螺纹的第一和第二相邻排，所述刃背，以及所述第一和第二凹处形成压紧区域，在此处来自于砖石中攻孔的碎片积累起来并且压紧，从而在所述锚定件和所述孔之间产生磨擦阻力。
优选地，所述螺纹的第一和第二相邻排，所述刃背，以及所述第一和第二凹处形成压紧区域，在此处来自于攻孔的碎片积累起来并且压紧，从而在所述锚定件和所述孔之间产生磨擦阻力。
本发明另一实施例提供了一种用圆柱形坯料制作上述锚定件的方法，该坯料具有第一和第二端来确定坯料的纵向延伸，包括如下步骤：
形成从第一端开始延伸，终止于第一和第二端之间的第一中间位置的轴向孔；
通过轧制形成螺纹，该螺纹从第二端延伸到第二中间位置，该第二中间位置和第一中间位置重合或者位于第一中间位置和第一端之间。
优选地，形成轴向孔的步骤包括利用冲床冲压所述坯料的步骤。。
本发明又一实施例公开了一种将上述锚定件插入具有开口的砖石的孔中的方法，包括步骤如下：
将锚定件的插入工具和轴心孔的第一孔部分啮合；
将锚定件插入砖石孔中，一直到第二端与该孔口平齐或者低于该孔口为止；
将工具从轴心孔去除，包括将工具拔出轴心孔。
优选地，第一孔部分包括内六角，并且所述啮合步骤包括将工具和孔的内六角啮合。
优选地，所述方法还包括通过将锚定件的第二孔部分和结构的相对应部分进行啮合，将结构和锚定件相固定的步骤。
优选地，啮合步骤包括将工具推入和孔锁定啮合的步骤。从下面的描述中，将更加清楚地看出本发明其他的特征和优点。通过说明书和权利要求以及附图中所特别描述的结构和方法，将可以理解本发明的特征和优点。
根据本发明的一个方面，提供一种压紧型锚定件，该锚定件通过将固定装置的连接件和该锚定件啮合从而将固定装置连接到砖石，该锚定件具有确定其纵向范围的第一和第二端，其包括：从第一端开始延伸并且终止于位于第一和第二端之间的中间位置的实心部分；由从第二端到中间位置延伸的轴心孔所形成的空心部分，其中该空心部分包括第一孔部分，该第一孔部分形成了工具啮合部分以通过可拆卸的啮合锚定件插入工具向所述锚定件提供旋转扭矩，以及第二孔部分，该第二孔部分具有不同于所述第一孔部分的构型用于将所述固定装置的连接件可拆卸地固定到所述锚定件；适合于给砖石攻丝用的螺纹，该螺纹从第一端延伸并且延伸长度不小于实心部分的纵向范围，和具有一定的径向高度并且位于连续的多排螺纹之间从而将锚定件楔入预先钻好的砖石孔中的轴向宽阔的弓形刃背，该刃背具有一直径，该直径等于或略小于形成在砖石中的用于锚定件的孔的直径，以便所述刃背摩擦该孔以在锚定件插入时楔紧锚定件；和位于刃背和螺纹之间的刃背任一侧以将刃背和螺纹轴向隔开的凹部，其限定了轴向平坦的外螺纹内径。
根据本发明的另一个方面，提供一种用圆柱形坯料制作上述锚定件的方法，该坯料具有第一和第二端来确定坯料的纵向延伸，包括如下步骤：形成从第二端开始延伸，终止于第一和第二端之间的第一中间位置的轴心孔；通过轧制形成螺纹，该螺纹从第一端延伸到第二中间位置，该第二中间位置和第一中间位置重合或者位于第一中间位置和第二端之间；以及在连续的多排螺纹之间形成轴向宽阔的弓形刃背，该刃背具有一直径，该直径等于或略小于形成在砖石中的用于锚定件的孔的直径，以便所述刃背摩擦该孔以在锚定件插入时楔紧锚定件。
根据本发明另一个方面，还提供一种将上述锚定件插入具有开口的砖石的孔中的方法，包括步骤如下：将锚定件的插入工具和轴心孔的第一孔部分啮合；将锚定件插入砖石孔中，一直到第二端与该孔口平齐或者低于该孔口为止；将工具从轴心孔去除，包括将工具拔出轴心孔。
可以理解的是，前面的概述和下面的详细说明只是实例的和说明性的，并且在不限制作为权利要求的本发明的范围下可以提供进一步的说明。
附图说明
附图作为说明书的一部分，为了更好地理解本发明，描述了本发明的优选实施例，并且一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1是按照本发明制造的具有自攻螺纹的砖石锚定件的第一实施例的平面图；
图2是图1中所示锚定件的顶视图；
图3是沿图2中III-III方向的图1中所示锚定件的横截平面图；
图4是埋置在砖石中的图1中所示锚定件的平面图。
具体实施方式
下面参照优选实施例对本发明的锚定件进行详细的描述，如附图1-4中所示的锚定件10。本发明涉及一种安放在砖石的预设孔中的具有自攻螺纹的砖石锚定件。一旦安放到孔中，锚定件就被用到支承结构上，比如说吊管器，公用支架，管道，照明系统，自动洒水装置，电气系统，天花板吊顶或者冷冻系统。锚定件可被安放到砖石结构的孔中，该孔具有不同的深度或直径，锚定件具有不同的螺纹长度，并且用来容纳固定装置的普通紧固件，例如螺纹紧固件，或者不超出本发明范围的传统的配件。在一个实施例中，锚定件的外露端(即容纳装配结构的一端)和砖石的表面齐平，如附图4中所示。在另一个实施例中，锚定件可陷入或伸出砖石结构的孔中。
参照附图1-4所示的优选实施例，锚定件10由一般圆柱形的金属杆形成，并且包括一个从锚定件10的前端12开始延伸的外螺纹部分16。上部18从螺纹部分16延伸到连接端14。锚定件10包括实心部分34和空心部分36，其纵向长度由孔20的长度确定，该孔从连接端14延伸到前端12。除实心部分34外螺纹部分16超出空心部分36。参照附图2和3，孔20通常为圆形的，并且包括位于一端的工具接头24，以及位于和孔20的开口28相邻的另一端的锚定件26，例如螺纹26a。
斜面30形成在前端12上，以使得锚定件10和砖石结构的孔对齐。斜面32a，32b最好形成在连接端14上，以及螺纹部分16和上部18的连接部分上。参照的附图3是显示了沿附图2中III-III方向的锚定件10的横截面图，当锚定件10被安放进砖石结构的孔中后，工具接头24最好位于工具啮合面上，以便可靠地保持较高的局部应力，该应力由锚定件的插入工具所施加的扭矩所引起，所述工具例如振动旋锻锤，风钻或扳手。在一个最佳实施例中，工具接头24和一个内六角形元件啮合，如附图3中所示，其具有内壁24a，24b和24c。因为六角形接头是工具啮合的通常形式，所以最好采用六角形接头。在另一个实施例中，工具接头24可以是另一种啮合形式，例如，纵向延伸的相对的平面壁，其具有适当的深度可以产生对砖石结构攻丝所需要的反作用扭矩。这种啮合形式最好具有纵向的延伸，使得在锚定件10插入砖石结构孔中之后，工具可以轻易地从孔20中取出。如果，工具接头24为螺纹，工具就会被锁定在孔中。所以，工具接头24应避免使用螺纹。但是本发明并不限制其它特殊类型的工具啮合。
相对于软材料(比如，木头，塑料)或者金属，螺纹部分16适合于具有自攻螺纹的砖石锚定件，在Gaudron的美国专利US6419435和Giannuzzi的美国专利5957646中描述了对砖石结构攻螺纹的例子，针对所有的发明目的，其所有内容被引用。在一个最佳实施例中，螺纹部分16包括螺旋切削螺纹38，最好为弓形的刃背40，例如半球状的刃背，在刃背40和螺旋切削螺纹38之间有凹部，并且确定了外螺纹的内径。如上所述，当将锚定件插入砖石中后，切削脆性材料积累下来的废屑压缩在位于切削螺纹的相邻排之间的压缩区中。这些压缩在一起的废屑在锚定件和孔的内壁之间产生摩擦阻力，防止锚定件从孔中移出。本发明的实施例中，在由外螺纹内径确定的凹部之间具有半球形的或者平面的刃背。刃背的直径等于或者略小于孔的直径，以增加锚定件和孔内壁之间的摩擦阻力。可选择的是，砖石的另外的配合样式也可用来替换上述的螺纹设计。因此，本发明并不限于特定类型或者各种具有自攻螺纹的砖石的螺纹。
锚定件的切削螺纹如螺纹38，确定了锚定件的最大直径，当锚定件完全插入一个等径的孔时，外露端例如连接端14会平齐或低于砖石结构的表面。上部18的最大直径最好等于或者略小于砖石结构孔的直径，使得连接端14能被安置在砖石结构表面内。刃背40的最大直径等于或者略大于上部18的最大直径。
孔20最好具有阶梯形的直径，同时工具接头24的直径略小于固定部分26的外径。在固定部分26的壁面上最好形成有螺纹，用来和连接装置上的配合螺纹相啮合。也可以其他的连接件啮合方式来代替螺纹啮合。
参照附图4，锚定件10埋入砖石结构50中并和预设孔的内壁54啮合。在该最佳实施例中，孔的深度允许连接端14大致与表面52平齐。切削螺纹38和内壁54啮合，并且上部18的直径大致与孔的直径相同。
本发明的锚定件最好采用冷锻的方法制成。该步骤包括，利用冲床给工件冲孔，形成锚定件的孔，随之通过第二工具利用滚针给外表面攻丝。然后在孔的内壁形成连接部分，如螺纹部分。
虽然前面主要描述的是本发明的最佳实施例，但对于本领域的技术人员来说显而易见，在不超出本发明的实质和范围可以做出各种变化和改进。
Claims (12)
1. 一种压紧型锚定件，该锚定件通过将固定装置的连接件和该锚定件啮合从而将固定装置连接到砖石，该锚定件具有确定其纵向范围的第一和第二端，其包括：
从第一端开始延伸并且终止于位于第一和第二端之间的一中间位置的实心部分；
由从第二端到中间位置延伸的轴心孔所形成的空心部分，其中该空心部分包括第一孔部分，该第一孔部分形成了工具啮合部分以通过可拆卸的啮合锚定件插入工具向所述锚定件提供旋转扭矩，以及第二孔部分，该第二孔部分具有不同于所述第一孔部分的构型用于将所述固定装置的连接件可拆卸地固定到所述锚定件；
适合于给砖石攻丝用的螺纹，该螺纹从第一端延伸并且延伸长度不小于实心部分的纵向范围，和
具有一定的径向高度并且位于连续的多排螺纹之间从而将锚定件楔入预先钻好的砖石孔中的轴向宽阔的弓形刃背，该刃背具有一直径，该直径等于或略小于形成在砖石中的用于锚定件的孔的直径，以便所述刃背摩擦该孔以在锚定件插入时楔紧锚定件；和
位于刃背和螺纹之间的刃背任一侧以将刃背和螺纹轴向隔开的凹部，其限定了轴向平坦的外螺纹内径。
2. 如权利要求1所述的锚定件，其中所述实心部分不大于锚定件纵向范围的30％。
3. 如权利要求2所述的锚定件，其中螺纹部分延伸超过锚定件的纵向范围的60％。
4. 如权利要求1所述的锚定件，其中第一孔部分包括一内六角。
5. 如权利要求1所述的锚定件，其中所述螺纹包括用于自攻丝砖石的螺旋切削螺纹。
6. 如权利要求1所述的锚定件，其中，所述凹部包括：
设置在所述刃背和相邻的第一排螺纹之间的第一凹部；以及
设置在所述刃背和相邻的第二排螺纹之间的第二凹部，并且
其中，螺纹的第一和第二相邻排，所述刃背，以及所述第一和第二凹部形成压紧区域，在此处来自于砖石中攻孔的碎片积累起来并且压紧，从而在所述锚定件和所述孔之间产生磨擦阻力。
7. 一种用圆柱形坯料制作权利要求1所述锚定件的方法，该坯料具有第一和第二端来确定坯料的纵向延伸，包括如下步骤：
形成从第二端开始延伸，终止于第一和第二端之间的第一中间位置的轴心孔；
通过轧制形成螺纹，该螺纹从第一端延伸到第二中间位置，该第二中间位置和第一中间位置重合或者位于第一中间位置和第二端之间；以及
在连续的多排螺纹之间形成轴向宽阔的弓形刃背，该刃背具有一直径，该直径等于或略小于形成在砖石中的用于锚定件的孔的直径，以便所述刃背摩擦该孔以在锚定件插入时楔紧锚定件。
8. 如权利要求7所述的方法，其中形成轴向孔的步骤包括利用冲床冲压所述坯料的步骤。
9. 一种将权利要求1所述的锚定件插入具有开口的砖石的孔中的方法，包括步骤如下：
将锚定件的插入工具和轴心孔的第一孔部分啮合；
将锚定件插入砖石孔中，一直到第二端与该孔口平齐或者低于该孔口为止；
将工具从轴心孔去除，包括将工具拔出轴心孔。
10. 如权利要求9所述的方法，其中第一孔部分包括内六角，并且所述啮合步骤包括将工具和孔的内六角啮合。
11. 如权利要求9所述的方法，还包括，通过将锚定件的第二孔部分和固定装置的相对应部分进行啮合，将固定装置的连接件和锚定件相固定的步骤。
12. 如权利要求9所述的方法，其中啮合步骤包括推入工具与第一孔部分锁定啮合的步骤。
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