CN101680472A - 具有多螺纹特征的带螺纹的螺钉紧固件 - Google Patents

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Abstract

一种具有多螺纹特征的紧固件(10)，包括柄部(12)和头部(14)。所述柄部(12)具有离所述头部(14)最远的穿透尖端(22)。所述柄部(12)包括紧邻所述穿透尖端(22)形成的第一传统螺纹构造(24)和与所述传统螺纹构造(24)相邻的第二防后退螺纹构造(26)，其在所述传统螺纹构造(24)和所述头部(14)之间。

Description

具有多螺纹特征的带螺纹的螺钉紧固件
技术领域
本发明通常涉及一种带螺纹的螺钉紧固件，更具体地涉及一种新的和改进的具有多螺纹结构的带螺纹的螺钉紧固件。更具体地，本发明的新的和改进的螺纹紧固件具有提高的防拉出和防后退特性并且容易制造。
背景技术
螺纹紧固件在现有技术中是众所周知的。在一个应用中，螺纹紧固件用来将防水或者环境薄膜紧固或稳固到屋顶覆盖装置的下面。传统的紧固件包括柄部，其上面形成复数个巩固型螺纹(buttress-type threads)。传统的巩固型螺纹从轻微地倾斜的后侧表面和显著地倾斜的前侧表面上形成。螺纹形成有预定的螺距和预定的节距，螺距在连续的螺纹顶部相同的点之间测量，节距由具体螺纹后侧表面的根部和下一个或紧接着的螺纹的前侧表面的根部之间来确定。
本技术领域众所周知，和螺距一样，后侧表面在紧固件的防拉出和防后退特性中起重要作用或者有效地确定紧固件的防拉出和防后退特性，同时前侧表面和节距也在紧固件的安装或插入扭矩特性中起重要作用或者有效地确定紧固件的安装或插入扭矩特性。
为了提高紧固件的防拉出和防后退特性，螺纹结构被使用，其中每个紧固件的螺纹包括后侧和前侧表面，其有效地用来提高带螺纹的螺钉紧固件的防拉出特性或性质。
虽然防后退紧固件能够达到预期目的，但是发现它的制造非常困难。也就是说，用来切割柄部中的螺纹的切削模具磨损很快，需要频繁地更换和维护。同样地，可以被制造的紧固件的数量限制了切削模具的使用寿命并且进一步限制了制造过程的效率。
相应地，需要具有高防后退特性并且容易地被制造的紧固件。希望地，这样的紧固件具有提高的防拉出性和提高的可制造性而不影响紧固件的安装特性。
发明内容
具有多螺纹特征的紧固件包括柄部和头部。柄部具有离头部最远的穿透远端。柄部包括紧邻穿透远端形成的第一传统螺纹构造和紧邻传统螺纹构造的在传统螺纹构造和头部之间的第二防后退螺纹构造。
紧固件包括与头部邻接的在头部和柄部之间的垫圈。传统的螺纹构造和防后退螺纹构造具有大约相同的螺纹节距。传统的螺纹构造形成在紧固件的研磨区域。
传统螺纹构造确定倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面，每个都形成在相对于穿过并与柄部正交的平面大约相同的角度上。防后退的螺纹构造包括倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面。前侧表面形成在相对于穿过并与柄部正交的平面的大约30度到大约60度的角度上，后侧表面形成在相对于穿过并与柄部正交的平面的大约0度到大约8度的角度上。
本发明的这些和其他特征以及优点将在接下来的结合所附权利要求书的详细说明中变得明白。
附图说明
在回顾接下来详细的说明和附图后，本发明的效益和优点对于相关技术领域的普通技术人员将变得更加容易明白，其中：
图1为体现本发明的原理的具有多螺纹特征的带螺纹的螺钉紧固件的平面视图；
图2为紧固件的俯视图；
图3为紧固件上第一(传统的)螺纹结构的放大的局部截面视图；和
图4为紧固件的第二(防后退的)螺纹结构的放大的局部截面视图。
具体实施方式
尽管本发明可以被不同形式的具体实施例接受，在图中所示的和将在下文中被描述的目前的优选的具体实施例将理解为本公开将被认作本发明的例证，但目的并不在于限制本发明于举例的具体实施例中。
更加容易明白本说明书这个部分的标题的意义，即，“具体实施方式”，与美国专利局的要求相关，并不意味着，或推断为限制这里公开的主题。
参考附图特别是图1，显示了体现本发明的原理的具有多螺纹特征的带螺纹的螺钉紧固件10。紧固件10通常包括柄部12和头部14。所示的紧固件头部包括六边形驱动结合部16，其与中间的垫圈部18邻近。垫圈部18具有向下垂的外部凸缘20。
柄部12形成有穿透端部22、第一传统螺纹结构24和第二防后退螺纹结构26。第一螺纹24从刚刚超过端部22的地方开始形成(在凹槽部28附近)并沿着柄部12延伸到柄部12的研磨区域30。凹槽部28被提供，所以自钻端部(如所示的)或有钻孔能力的端部可以在紧固件10上被提供。
第一螺纹部分24被形成为传统的机械或节距螺纹。如图3中所示，第一螺纹24形成为具有大约60度倾斜的前侧表面32和倾斜的后侧表面34。如图所示，前侧和后侧表面32、34大约相对于穿过并垂直于柄部12的平面P倾斜相同的角度α。在现有的1/4-14×7/8英寸的紧固件上，角度α为大约30度。传统的1/4-14螺纹24具有在螺纹24之间的大约为0.071英寸的节距S24，螺纹24的深度d24(从根部R到顶部36)大约为0.028英寸，并且螺纹24的顶部36具有大约为0.005英寸的宽度W36。如上所述，传统螺纹24形成在紧固件10的顶部凹槽28到研磨区域30之间。
从研磨区域30(在传统螺纹24的端部)到垫圈18螺纹26被形成为防后退螺纹。防后退螺纹26，如图4所示，具有更加倾斜的前侧表面38和更加陡峭倾斜的后侧表面40。所示的防后退螺纹26将被所属技术领域的技术人员所识别。
在所示的1/4-14×7/8紧固件上，对于防后退螺纹26来说，相对于穿过并垂直于柄部12的平面P的前侧表面38的角度β可以为大约30度到大约60度，并且相对于穿过并垂直于柄部12的平面P的后侧表面40的角度θ可以为大约0度到大约8度。螺纹26之间的节距S26大约等于传统螺纹24的节距S24或大约为0.071英寸。螺纹26的深度d26(从根部R到顶部42)为大约0.025英寸到大约0.050英寸，并且螺纹26的顶部42具有大约0.003到大约0.008英寸的宽度w42。
在现有的1/4-14×7/8紧固件10中，柄部12在研磨区域30的横向直径d12为大约0.140到大约0.210英寸，并且螺纹26的横向直径d26(在大约最宽的点)为大约0.240到大约0.260英寸。垫圈18的横向直径d18为大约0.545到0.560英寸，垫圈18的下垂的凸缘部分20的横向直径d20为大约0.505英寸并且紧固件头部14的高度h14(包括垫圈18)为大约0.255英寸。紧固件10从垫圈凸缘20到尖端22的长度I10(实质上为柄部的长度)为大约0.915±0.015英寸。
可以理解现有的紧固件10能够提供防后退紧固件的效益和优点是因为当被安装时啮合的螺纹部分具有防后退结构26。紧固件10还提供简单制造的优点，这是因为整个柄部12不需要防后退螺纹26的形成(切削)，而防后退螺纹26为更加需要形成的螺纹(例如，在切削模具上形成vis-à-vis的压力)。
无论在本公开的原文内部是否特定地这样做，这里提到的所有专利通过引用结合到这里。
在本公开中，单词“一个”用来代表包括单个的和复数的。相反地，任何提到复数的项目，在适当的地方，包括单个的。
从前述部分可以得到许多变型和变化在不偏离本发明的新颖概念的实质精神和范围时可以被完成。可以理解的是关于所示的具体实施例不应该被当作限制或推断。本公开目的在于通过从属权利要求覆盖权利要求范围内的所有变型。

Claims (22)

1.一种紧固件，包括：柄部和头部，所述柄部具有离所述头部最远的穿透尖端，所述柄部包括具有倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面的防后退螺纹构造，其中所述前侧表面相对于穿过并垂直于柄部的平面形成于大约30度到大约60度的角度，并且其中所述后侧表面相对于穿过并垂直于柄部的平面形成于大于0度并小于30度的角度。
2.如权利要求1所述的紧固件，其中所述后侧表面相对于穿过并垂直于柄部的平面的角度为大约0度到大约8度。
3.如权利要求1所述的紧固件，其中防后退螺纹构造上的每个螺纹距离每个相邻的螺纹具有大约相同的螺纹节距。
4.如权利要求1所述的紧固件，其中所述螺纹构造的至少一个部分形成在所述紧固件的研磨区域。
5.如权利要求1所述的紧固件，包括在所述头部和所述柄部之间的与所述头部相邻近的垫圈。
6.如权利要求1所述的紧固件，其中所述防后退螺纹构造的每个螺纹都包括在所述倾斜前侧表面和所述倾斜后侧表面之间的所述螺纹的顶部，所述螺纹的所述顶部为大约0.003到大约0.008英寸，并且其中所述防后退螺纹构造中的每个螺纹的高度为大约0.025到大约0.050英寸。
7.如权利要求1所述的紧固件，包括与所述防后退螺纹构造相邻的传统的螺纹构造，其在所述防后退螺纹构造和穿透尖端之间。
8.一种具有多螺纹特征的紧固件，包括：柄部和头部，所述柄部具有离所述头部最远的穿透尖端，所述柄部包括紧邻所述穿透尖端形成的第一传统螺纹构造和与所述传统螺纹构造相邻的第二防后退螺纹构造，其在所述传统螺纹构造和所述头部之间，所述防后退螺纹构造包括倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面，其中所述前侧表面形成为大约30度到大约60度的角度并且其中所述后侧表面形成的角度小于所述前侧表面的角度。
9.如权利要求8所述的紧固件，其中所述后侧表面相对于穿过并垂直于所述柄部的平面的角度为大约0度到大约8度。
10.如权利要求8所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造和所述防后退螺纹构造具有大约相同的螺纹节距。
11.如权利要求9所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造确定倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面，每个都形成在相对于穿过并垂直于所述柄部的平面的角度上，其中所述防后退螺纹构造包括倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面，其中所述前侧表面形成为大约30度到大约60的角度并且其中所述后侧表面形成于相对于穿过并垂直于所述柄部的平面的角度为大约0度到大约8度。
12.如权利要求8所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造形成在紧固件的研磨区域。
13.如权利要求8所述的紧固件，包括与所述头部相邻近的垫圈，其在所述头部和所述柄部之间。
14.如权利要求8所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造的每个螺纹都包括在倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面之间的螺纹的顶部，并且所述防后退螺纹的每个螺纹都包括在倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面之间的螺纹的顶部，所述传统螺纹构造的螺纹顶部大约为0.005英寸，所述防后退螺纹构造的螺纹顶部为大约0.003到大约0.008英寸。
15.如权利要求8所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造确定倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面，每个相对于穿过并垂直于所述柄部的平面的角度彼此相同。
16.如权利要求15所述的紧固件，其中所述角度为大约60度。
17.一种具有多螺纹特征的紧固件，包括柄部和头部，所述柄部具有离所述头部最远的穿透尖端，所述柄部包括紧邻所述穿透尖端形成的第一传统螺纹构造，所述传统螺纹构造确定倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面，每个都相对于穿过并垂直于所述柄部的平面形成的角度彼此相同，所述紧固件包括与所述传统螺纹构造相邻的第二防后退螺纹构造，其在所述传统螺纹构造和所述头部之间，所述防后退螺纹构造包括倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面，其中所述前侧表面相对于穿过并垂直于所述柄部的平面形成大约30度到大约60度的角度，其中所述后侧表面相对于穿过并垂直于所述柄部的平面形成大约0度到大约8度的角度，并且其中所述传统螺纹构造和所述防后退螺纹构造具有相同的螺纹节距。
18.如权利要求17所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造的至少一部分形成在所述紧固件的研磨区域内。
19.如权利要求17所述的紧固件，包括与所述头部相邻近的垫圈，其在所述头部和所述柄部之间。
20.如权利要求17所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造的每个螺纹都包括在倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面之间的螺纹顶部，并且所述防后退螺纹构造的每个螺纹都包括在倾斜的前侧表面和倾斜的后侧表面之间的螺纹顶部，所述传统螺纹构造的螺纹顶部为大约0.005英寸并且所述防后退螺纹构造的螺纹顶部为大约0.003到0.008英寸。
21.如权利要求17所述的紧固件，其中所述角度为大约60度。
22.如权利要求21所述的紧固件，其中所述传统螺纹构造的每个螺纹大体对称。
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