TW202028621A - 牆板錨 - Google Patents

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TW202028621A
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TW108143083A
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哈密德 法吉迪
納利尼康 加里卡帕蒂
麥克 希克斯
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美商希爾曼集團公司
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Abstract

用於牆板安裝之錨包括伸長的錨本體，所述錨本體包括驅動端和牆鑽孔端。錨本體具有從驅動端朝牆鑽孔端延伸之主要本體部分。牆鑽孔端包括複數個軸向切削的延伸齒部。錨本體包括內部鑽孔和直徑相對之凹槽，以當錨安裝於牆中及緊固件被插入用於安裝物體時，促進錨本體的端部分裂。

Description

牆板錨
本申請案總體上有關用於乾牆和其他類型的牆板之牆錨，且更特別地是有關牆板貫穿錨。
諸多類型的牆錨係已知的，包括可在不預先於牆板中鑽洞之情況下旋轉進入牆板的錨。一直在尋求此等錨之可製造性和性能兩者中的改進。
於一態樣中，用於牆板安裝之錨包括伸長的錨本體，其包括驅動端和牆鑽孔端。錨本體具有從驅動端朝牆鑽孔端延伸之主要本體部分。牆座凸緣從主要本體部分的後端徑向地往外延伸，其中主要本體部分包括從中間位置沿著主要本體部分之長度朝牆座凸緣延伸的螺紋。牆鑽孔端包括複數個軸向切削延伸之齒部，其中每一切削齒部包括前向切削刀片和徑向切削刀片。對於每一切削齒部，徑向切削刀片藉由切削齒部的實質上平坦之第一牆片段和切削齒部的實質上平坦之第二牆片段的交點所界定。伸長之錨本體包括中心軸線。對於每一切削齒部，實質上平坦的第一牆片段實質上平行於中心軸線但偏離中心軸線延伸，且實質上平坦之第二牆片段徑向地往內延伸，以在軸向端視圖中界定圍起的銳角。伸長之錨本體包括在牆鑽孔端的遠側定位尖端。對於每一切削齒部，前向切削刀片從遠側定 位尖端徑向地往外和向後延伸，並軸向地朝驅動端延伸，以使藉由每一前向切削刀片與中心軸線所圍起之角度小於90度且大於60度。在主要本體部分中形成有一對直徑相對的凹部，其中於錨本體中提供了一對直徑相對之凹槽，其中每一凹槽包括始於其中一凹部的第一端部，其中每一凹槽朝牆鑽孔端之遠側定位尖端延伸。
在另一態樣中，用於牆板安裝的錨包括伸長之錨本體，所述錨本體包括驅動端和牆鑽孔端。錨本體具有從驅動端朝牆鑽孔端延伸的主要本體部分。牆鑽孔端包括複數個軸向切削之延伸齒部。
於又另一態樣中，用於牆板安裝的錨包括伸長之錨本體，所述錨本體包括驅動端和牆鑽孔端。錨本體具有從驅動端朝牆鑽孔端延伸的主要本體部分。牆座凸緣從主要本體部分的後端徑向地往外延伸，其中主要本體部分包括螺紋，所述螺紋從中間位置沿著主要本體部分之長度朝牆座凸緣延伸。牆鑽孔端包括複數個切削齒部。在主要本體部分中形成一對直徑相對的凹部，其中在錨本體中提供一對直徑相對之凹槽，其中每一凹槽包括始於其中一凹部的第一端部，其中每一凹槽朝牆鑽孔端之遠側尖端延伸。錨本體包括從驅動端朝牆鑽孔端的遠側尖端延伸之內部鑽孔，其中內部鑽孔終止於遠側尖端附近。每一凹槽係通向內部鑽孔的貫穿凹槽，其中每一凹槽從第一端部延伸達軸向長度並終止於遠側定位尖端附近，其中每一凹部具有用於消除應力之彎曲的周邊形狀。內部鑽孔包括從驅動端朝遠側尖端延伸的第一鑽孔區段和從第一鑽孔區段朝遠側尖端延伸之第二鑽孔區段。第二鑽孔區段在軸向端視圖中的尺寸小於第一鑽孔區段，使得當緊固件徑向地往外推在第二鑽孔區段之內牆部份上時，擰入鑽孔的緊固件造成錨本體之末端區段分裂。
於附圖和以下敘述中提出一或更多實施例的細節。其他特徵、目的、和優點將由敘述和附圖、及由申請專利範圍變得顯而易見。
10:錨
12:錨本體
13:縱向軸線
14:驅動端
16:牆鑽孔端
20:主要本體部分
22:高螺紋
24:凸緣
26:軸向位置
28:位置
30:開口
32:緊固件驅動凹部
34:內部鑽孔
34A:鑽孔區段
40:凹部
42:耳朵突出區段
44:牆部分
50:凹槽
52:端部
54:鑽孔區段
56:端牆部分
58:凹入溝槽
60:定位尖端
70:切削齒部
72:前向切削邊緣
74:徑向切削邊緣
76:牆片段
78:牆片段
100:牆
102:軸向力
104:旋轉扭矩
110:物體
112:緊固件
圖1和圖2顯示錨之一實施例的立體圖；
圖3、4和5A顯示錨之側視圖；
圖5B和圖6顯示錨的截面圖，具有為遮蔽區段之牆部分；
圖7顯示錨的軸向端視圖；
圖8顯示錨之立體端視圖；
圖9-14顯示錨安裝順序。
在以下諸多錨實施例的附圖和敘述中，牆板一詞大致上用於意指最常見之牆板、例如乾牆，但應認識到，錨部件可適用於任何另一易碎的牆板材料、例如密集之軟木塞、泡沫材料、或其他可碎裂的材料。因此，本文所使用的牆板一詞意欲廣泛地涵括例如典型之乾牆(又名石膏板和灰泥板)和此等其他易碎的牆板材料。
參考圖1至圖14，在一實施例中，錨10包括具有縱向軸線13之伸長錨本體12，且具有向後的驅動端14和向前或遠側牆鑽孔端16。例如，可由模製塑膠材料形成錨本體。本體12之驅動端14包括實質上圓柱形的主要本體部分20，而於其上形成有高螺紋22。高螺紋22將操作成與牆板材料嚙合，以當安裝時幫助將錨本體保留在牆上。高螺紋以恆定螺距螺旋地延伸，並可具有於整個錨長度L10的約25%至約45%之間的軸向長度L22。主要本體部分20之直徑可例如在約0.25英寸和約0.35英寸之間。沿著軸向長度L22M的螺紋之主要部份包括實質上恆定的螺紋高度，而沿著軸向長度L22m之螺紋的次要部分具有連續減小之螺紋高度。長度L22M可為大於長度L22m的1.5倍。
凸緣24從主要本體部分20之前後端往外延伸，並將與牆的前表面嚙合，以界定錨之貫穿極限。凸緣24的底側可為稍微漸縮的(例如，輕 微之截頭圓錐形)，以便將牆的外表面稍微向內推動，使得凸緣之面與牆表面更平齊地安置。螺紋22在沿著本體部分20的軸向位置26處開始，並於凸緣24附近之位置28處結束。凸緣24的端面界定進入圓柱形本體20之開口30，且包括界定緊固件驅動凹部32(例如菲利普斯凹部或其他組構)的端部。在凹部32之內部，提供圓柱形本體20的內部鑽孔34，用於容納螺紋緊固件(例如，螺帽或螺栓)。圓柱形本體20之軸向長度L20可為在錨軸向長度L20的約55%至約75%之間(例如於約60%至約70%之間)。
認識到主要本體部分20需要沿著其整個長度完全為圓柱形的。例如，主要本體部分20之朝牆鑽孔端的部分、或主要本體部分20之全長可包括小的錐度，以減小朝牆鑽孔端的直徑。另一選擇係，主要本體部分20之直徑朝牆鑽孔端(例如，在下面敘述的凹部40的附近)可為稍微減小。無論本體是完全圓柱形、部分圓柱形、完全或部分錐形、或包括直徑稍微減小者，只要主要本體部份於其前端(朝錨之牆鑽孔端)的直徑不小於主要本體部分在其後端(靠近凸緣24)之直徑的百分之八十，如本文所使用之實質上圓柱形一詞被認為適用於主要本體部分。
直徑相對的凹入區段40設置在主要本體部分20的外表面上，以便提供減少厚度之牆部分44，並從而使強度減小。每一凹部40的周邊彎曲以消除應力，並可於凹部之側面上包括面朝錨本體的驅動端之小耳部突出區段42。提供直徑相對的凹槽50，每一凹槽包括從凹部40之牆部分44開始的一端部52。凹槽朝牆鑽孔端14延伸。凹槽完全延伸穿過主要本體部分20並進入內部鑽孔34，而在錨之牆鑽孔端16中具有較大的鑽孔區段34A和較小之鑽孔區段54。鑽孔區段54終止於端牆部分56中，但是凹槽持續作為牆鑽孔端16的定位尖端60上之凹入溝槽58。在此，定位尖端60具有實質上圓錐形的組構。凹入溝槽58提供一弱化區域，以促進在錨分裂期間之定位尖端60的破裂，這將於下面進一步敘述。
於定位尖端60和主要本體部分之間，提供一組徑向隔開並軸向 延伸的牆板切削齒部70。在所說明之實施例中，提供三個齒部70，但是數量可變動。如從錨的驅動端軸向地觀察，錨係建構成藉由在順時針方向中旋轉而被驅動進入牆中。因此，每一切削齒部包括前向切削邊緣72和徑向切削邊緣74。前向切削邊緣72徑向地往外且稍微向後(亦即，遠離定位尖端60並軸向地朝驅動端14)延伸。舉例來說，藉由每一前向切削邊緣72和錨軸線13圍起之角度θ可於約七十度和約八十二度之間(例如，在七十三度和七十九度之間)。徑向切削邊緣74實質上平行於錨軸線13延伸。切削邊緣74位於以錨定軸線13為中心的共同圓柱形狀或輪廓(未示出)。切削邊緣74稍微徑向地往內位於主要本體部分20之外表面。每一徑向切削邊緣74藉由實質上平坦的牆片段76和實質上平坦之牆片段78的交點所界定。每一牆片段76可實質上平行於但偏離錨之中心軸線13，且每一牆片段78可徑向地往內延伸，在遠離其鄰近牆片段76的方向中延伸，以於軸向端視圖中界定圍起之銳角α。角度α可例如在約五十度和約七十度之間(例如，於約五十五度和約六十五度之間)。
圖9-14描繪一錨安裝順序，包括將緊固件附接至錨。根據圖9，首先將錨10的定位尖端放置抵靠著牆100，並施加軸向力102。根據圖10，軸向力將尖端充分地移入牆中，以使切削齒部之前向切削邊緣與牆鄰近。隨著持續的軸向力102，施加旋轉扭矩104，以使錨完全旋轉經過牆，以達成一設定安裝位置，並使凸緣24根據圖11相對齊平地坐落進入牆表面。值得注意的是，切削齒部70在牆中切入一主要鑽孔，使鑽孔之直徑略小於主要本體部分20，但是足夠大，以允許使用者力量將主要本體部分20運動進入鑽孔。持續施加旋轉和軸向力將螺紋22嚙合進入牆中，使螺紋22將螺紋路徑切入牆中。於此位置中，高螺紋22與牆板材料嚙合，並提供相對牢固的夾持力以防止軸向拉出。
根據圖12，可使用螺紋式緊固件112將物體110安裝至錨和牆上，在此緊固件通過物體110中之孔洞，且接著進入錨10的內部鑽孔。緊 固件與較大尺寸鑽孔34之內牆螺紋地嚙合(看圖5B)。緊固件的尺寸可設計成使得當緊固件抵達較小尺寸之鑽孔54(看圖5B)時，緊固件抵靠著鑽孔54的橫側牆之力量造成錨的端部片段，以沿著直徑相對之凹槽50分裂(例如，於緊固件之遠側尖端抵達鑽孔54的端部56之前)。此分裂造成牆內部的錨部分(例如，從凹部至定位尖端)根據圖14往外擴展，從而提供抵抗對牆拉出之額外的夾持力。值得注意的是，在圖13和圖14中，於此，未示出被懸掛之物體。典型地，緊固件112將為足夠長，以造成錨在緊固件頭部緊緊地嚙合物體110並將其壓抵靠著牆之前分裂。
應當清楚地理解，以上敘述僅是意欲當作說明和範例，不意欲以限制的方式理解，且其他改變和修改是可能的。其他組構也是可能的。
10:錨
14:驅動端
16:牆鑽孔端
20:主要本體部分
22:高螺紋
24:凸緣
40:凹部
42:耳朵突出區段
44:牆部分
50:凹槽
52:端部

Claims (20)

  1. 一種用於牆板安裝之錨，包含：
    伸長的錨本體，包括驅動端和牆鑽孔端；
    其中該錨本體具有從該驅動端朝該牆鑽孔端延伸之主要本體部分；
    其中該牆鑽孔端包括複數個軸向切削的延伸齒部。
  2. 如申請專利範圍第1項之錨，其中每一切削齒部包括前向切削邊緣和徑向切削邊緣。
  3. 如申請專利範圍第2項之錨，其中對於每一切削齒部，該徑向切削邊緣藉由該切削齒部的實質上平坦之第一牆片段和該切削齒部的實質上平坦之第二牆片段的交點所界定。
  4. 如申請專利範圍第3項之錨，其中該伸長的錨本體包括中心軸線，其中對於每一切削齒部，該實質上平坦之第一牆片段實質上平行於中心軸線但偏離中心軸線延伸，且實質上平坦之第二牆片段徑向地往內延伸，以在軸向端視圖中界定圍起的銳角。
  5. 如申請專利範圍第2項之錨，其中該伸長的錨本體包括中心軸線，其中該伸長之錨本體包括在該牆鑽孔端的遠側定位尖端，其中對於每一切削齒部，該前向切削邊緣從該遠側定位尖端徑向地往外和向後延伸，並軸向地朝該驅動端延伸，以使藉由每一前向切削邊緣與中心軸線所圍起之角度小於90度且大於60度。
  6. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該伸長的錨本體包括在該牆鑽孔端之遠側定位尖端，其中於該主要本體部分中形成一對直徑相對的凹部，其中在該錨本體中提供一對直徑相對之凹槽，其中每一凹槽包括始於其中一凹部的第一端部，其中每一凹槽朝該牆鑽孔端之遠側定位尖端延伸。
  7. 如申請專利範圍第6項之錨，其中該錨本體包括內部鑽孔，其中每一凹槽係至該內部鑽孔的穿透凹槽，其中每一凹槽從該第一端部延伸達軸向長度，並終止於該遠側定位尖端附近。
  8. 如申請專利範圍第6項之錨，其中每一凹部具有用於消除應力的彎曲周邊形狀。
  9. 如申請專利範圍第8項之錨，其中每一彎曲的周邊形狀包括一對面朝該驅動端之耳部突出區段。
  10. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該錨本體包括從該驅動端朝該牆鑽孔端延伸的遠側尖端之內部鑽孔，其中該內部鑽孔終止於該遠側尖端附近，其中該內部鑽孔包括從該驅動端朝該遠側尖端延伸的第一鑽孔區段、和從該第一鑽孔區段朝該遠側尖端延伸之第二鑽孔區段，其中該第二鑽孔區段在軸向端視圖中的尺寸小於第一鑽孔區段之尺寸，使得當緊固件在該第二鑽孔區段的內牆部分上徑向地往外推動時，擰入該鑽孔之緊固件造成該錨本體的末端區段分裂。
  11. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該主要本體部分實質上為圓柱形。
  12. 如申請專利範圍第1項之錨，其中牆座凸緣從該主要本體部分的後端徑向地往外延伸，其中該主要本體部分包括從中間位置沿著該主要本體部分之長度朝該牆座凸緣延伸的螺紋。
  13. 如申請專利範圍第12項之錨，其中該錨具有完整的錨長度，在此該螺紋以恆定螺距螺旋地延伸，其中該螺紋之軸向長度於該完整錨長度的百分之二十五至百分之四十五之間。
  14. 如申請專利範圍第13項之錨本體，其中該伸長的錨本體包括在該牆鑽孔端之遠側定位尖端，其中一對直徑相對的凹部形成於該主要本體部分中，其中該中間位置靠近該凹部之其中一者。
  15. 如申請專利範圍第14項之錨本體，其中一對直徑相對的凹槽提供在該錨本體中，其中每一凹槽包括始於該凹部之其中一者的第一端部，其中每一凹槽朝該牆鑽孔端之遠側尖端延伸。
  16. 一種用於牆板安裝之錨，包含：
    伸長的錨本體，包括驅動端和牆鑽孔端；
    其中該錨本體具有從該驅動端朝該牆鑽孔端延伸之主要本體部分；
    其中牆座凸緣從該主要本體部分的後端徑向地往外延伸，其中該主要本體部分包括從中間位置沿著該主要本體部分之長度延伸並朝該牆座凸緣的螺紋；
    其中該牆鑽孔端包括複數個軸向切削之延伸齒部，其中每一切削齒部包括前向切削邊緣和徑向切削邊緣；
    其中，對於每一切削齒部，該徑向切削邊緣藉由該切削齒部的實質上平坦之第一牆片段和該切削齒部的實質上平坦之第二牆片段的交點所界定；
    其中該伸長之錨本體包括中心軸線，其中，對於每一切削齒部，該實質上平坦的第一牆片段實質上平行於該中心軸線但偏離該中心軸線延伸，且該實質上平坦之第二牆片段徑向地往內延伸，以在軸向端視圖中界定圍起的銳角；
    其中該伸長之錨本體包括在該牆鑽孔端的遠側定位尖端，其中，對於每一切削齒部，該前向切削邊緣從該遠側定位尖端徑向地往外和向後延伸，並軸向地朝該驅動端延伸，以使藉由每一前向切削邊緣與中心軸線所圍起之角度小於90度且大於60度；
    其中一對直徑相對的凹部形成在該主要本體部分中，其中一對直徑相對之凹槽提供於該錨本體中，其中每一凹槽包括始於其中一凹部的第一端部，其中每一凹槽朝該牆鑽孔端之遠側定位尖端延伸。
  17. 如申請專利範圍第16項之錨，其中該錨本體包括從該驅動端朝該牆鑽孔端的遠側定位尖端延伸之內部鑽孔，其中該內部鑽孔終止於該遠側定位尖端附近，其中每一凹槽係通至該內部鑽孔的貫穿凹槽，其中每一凹槽由該第一端部延伸達一軸向長度，且終止在該遠側定位尖端附近，其中每一凹部具有用於消除應力之彎曲的周邊形狀。
  18. 如申請專利範圍第17項之錨，其中該內部鑽孔包括從該驅動端朝該遠側定位尖端延伸的第一鑽孔區段、和從該第一鑽孔區段朝該遠側定位尖端延伸之第二鑽孔區段，其中該第二鑽孔區段在軸向端視圖中的尺寸小於該第一鑽孔區段之尺寸，使得當該緊固件在該第二鑽孔區段的內牆部分上徑向地往外推動時，擰入該鑽孔之緊固件造成該錨本體的末端區段分裂。
  19. 如申請專利範圍第18項之錨，其中該錨具有完整的錨長度，在此該螺紋以恆定螺距螺旋地延伸，其中該螺紋之軸向長度於該完整錨長度的百分之二十五至百分之四十五之間。
  20. 一種用於牆板安裝之錨，包含：
    伸長的錨本體，包括驅動端和牆鑽孔端；
    其中該錨本體具有從該驅動端朝該牆鑽孔端延伸之主要本體部分；
    其中牆座凸緣從該主要本體部分的後端徑向地往外延伸，其中該主要本體部分包括從中間位置沿著該主要本體部分之長度延伸並朝該牆座凸緣的螺紋；
    其中該牆鑽孔端包括複數個延伸齒部；
    其中一對直徑相對之凹部形成於該主要本體部分中，其中一對直徑相對的凹槽提供在該錨本體中，其中每一凹槽包括始於其中一凹部中之第一端部，其中每一凹槽朝該牆鑽孔端的遠側尖端延伸；
    其中該錨本體包括從該驅動端朝該牆鑽孔端之遠側尖端延伸的內部鑽孔， 其中該內部鑽孔終止在該遠側尖端附近，其中每一凹槽係通往該內部鑽孔之貫穿凹槽，其中每一凹槽由該第一端部延伸達一軸向長度，且終止於該遠側定位尖端附近，其中每一凹部具有用於消除應力的彎曲之周邊形狀；
    其中該內部鑽孔包括從該驅動端朝該遠側尖端延伸的第一鑽孔區段、和從該第一鑽孔區段朝該遠側尖端延伸之第二鑽孔區段，其中該第二鑽孔區段在軸向端視圖中的尺寸小於該第一鑽孔區段之尺寸，使得當該緊固件在該 第二鑽孔區段的內牆部分上徑向地往外推動時，擰入該鑽孔之緊固件造成該錨本體的末端區段分裂。
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