TW202030404A - 牆板錨 - Google Patents

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TW202030404A
TW202030404A TW108143348A TW108143348A TW202030404A TW 202030404 A TW202030404 A TW 202030404A TW 108143348 A TW108143348 A TW 108143348A TW 108143348 A TW108143348 A TW 108143348A TW 202030404 A TW202030404 A TW 202030404A
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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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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/002—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose self-cutting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B13/04—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front
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    • F16B13/0891—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with parts gripping in the hole or behind the reverse side of the wall after inserting from the front with separate or non-separate gripping parts moved into their final position in relation to the body of the device without further manual operation with a locking element, e.g. wedge, key or ball moving along an inclined surface of the dowel body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • F16B13/001—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose with means for preventing rotation of the dowel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B13/00—Dowels or other devices fastened in walls or the like by inserting them in holes made therein for that purpose
    • F16B13/12—Separate metal or non-separate or non-metal dowel sleeves fastened by inserting the screw, nail or the like
    • F16B13/124—Separate metal or non-separate or non-metal dowel sleeves fastened by inserting the screw, nail or the like fastened by inserting a threaded element, e.g. screw or bolt

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

用於牆板安裝的錨包括：錨本體，沿著軸線伸長，所述錨本體包括驅動端、牆鑽孔端、及從驅動端延伸至短於牆鑽孔端之遠側尖端的內部端之內部鑽孔。錨本體包括第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽的第二截頭圓錐形本體部分、及從環形溝槽朝遠側尖端延伸之末端本體部分。

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。
在一態樣中，用於牆板安裝之錨包括沿著軸線伸長的錨本體，所述錨本體包括驅動端、牆鑽孔端、和從驅動端延伸至短於牆鑽孔端之遠側尖端的內部端之內部鑽孔。錨本體包括第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽的第二截頭圓錐形本體部分、及從環形溝槽朝遠側尖端延伸之末端本體部分。
在另一態樣中，用於牆板安裝的錨包括沿著軸線伸長之錨本體，所述錨本體包括驅動端、牆鑽孔端、和從驅動端延伸至短於牆鑽孔端的遠側尖端之內部端的內部鑽孔。錨本體包括第一截頭圓錐形本體部分、第二截頭圓錐形本體部分、和末端本體部分，其中第二截頭圓錐形本體部分在第一截頭圓錐形本體部分和末端本體部分之間。第二截頭圓錐形本體部分之錐角大於第一截頭圓錐形本體部分之錐角。末端本體部分之錐角等於或小於第二截頭圓錐形本體部分之錐角。第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋， 末端本體部分包括雙頭螺紋，且第二截頭圓錐形本體部分沒有任何螺紋。
在另一態樣中，用於牆板安裝的錨包括沿著軸線伸長之錨本體，錨本體包括驅動端、牆鑽孔端、和從驅動端延伸至短於牆鑽孔端的遠側尖端之內部端的內部鑽孔。錨本體包括第一截頭圓錐形本體部分、第二截頭圓錐形本體部分、和末端本體部分，其中第二截頭圓錐形本體部分在第一截頭圓錐形本體部分和末端本體部分之間。第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，末端本體部分包括螺紋，且第二截頭圓錐形部分沒有任何螺紋。
於另一態樣中，用於牆板安裝的錨包括伸長之錨本體，其包括驅動端、牆鑽孔端、和從驅動端延伸至短於牆本體的遠側尖端之內部端的內部鑽孔，其中錨更包含選自以下者之一或更多個：
(i)錨本體，具有第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽的第二截頭圓錐形本體部分、和從環形溝槽朝遠側尖端延伸之末端本體部分，其中第二截頭圓錐形本體部分之錐角大於第一截頭圓錐形本體部分之錐角，且其中末端本體部分之錐角等於或小於第二截頭圓錐形本體部分之錐角；或
(ii)錨本體，具有第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽的第二截頭圓錐形本體部分、及從環形溝槽朝遠側尖端延伸之末端本體部分，其中第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，末端本體部分包括雙頭螺紋，且第二截頭圓錐形本體部分沒有任何螺紋；或
(iii)錨本體，具有第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽的第二截頭圓錐形本體部分、和從環形溝槽朝遠側尖端延伸之末端本體部分，其中第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，末端本體部分包括雙頭螺紋，且第二截頭圓錐形本體部分沒有任何螺紋，但是包括一組直徑相對的凸耳突出部，所述突出部沿著錨本體之長度具有共同的軸向位置；或
(iv)錨本體，具有第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延 伸至環形溝槽之第二截頭圓錐形本體部分、及從環形溝槽朝遠側尖端延伸的末端本體部分，其中第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，末端本體部分包括螺紋，且錨本體包括通向內部鑽孔之一對直徑相對的鍵形貫穿開口；或
(v)錨本體，具有第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽之第二截頭圓錐形本體部分、和從環形溝槽朝遠側尖端延伸的末端本體部分，其中第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，末端本體部分包括螺紋，且錨本體包括通向內部鑽孔之一對直徑相對的鍵形貫穿開口，其中鍵形貫穿開口與環形溝槽相交；或
(vi)錨本體，具有第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽之第二截頭圓錐形本體部分、及從環形溝槽朝遠側尖端延伸的末端本體部分，其中第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，末端本體部分包括螺紋，且錨本體包括通向內部鑽孔之一對直徑相對的鍵形貫穿開口，其中鍵形貫穿開口包括完全坐落於第二截頭圓錐形本體部分上之刀片區段、及在第二截頭圓錐形本體部分上開始並延伸至末端本體部分上的弓形區段；或
(vii)錨本體，具有第一截頭圓錐形本體部分、從第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽之第二截頭圓錐形本體部分、及從環形溝槽朝遠側尖端延伸的末端本體部分，其中第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，末端本體部分包括螺紋，末端本體部分之螺紋始於與遠側尖端隔開之一軸向位置處，且一組直徑相對的平坦部份形成在末端本體部分上並從軸向位置朝遠側尖端延伸。
於附圖和以下敘述中提出一或更多實施例之細節。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:中心軸線
14:驅動端
15:主要片段
16:牆鑽孔端
17:次要片段
20:本體部分
21:凸棱
22:螺紋
23:前導面
24:凸緣
25:後引面
26:軸向位置
28:位置
30:開口
32:凹部
34:內部鑽孔
35:肋條
37:位置
39:位置
40:本體部分
41:貫穿開口
42:環形溝槽
43:刀片區段
44:末端本體部分
45:弓形區段
47:內端
50:遠側尖端
51:軸向位置
52:雙頭螺紋
54:螺紋部分
56:螺紋部分
58:軸向位置
60:扁平部
100:牆
102:軸向力
104:旋轉力
105:物體
106:緊固件
200:錨
202:凸耳
300:錨
302:凸耳
圖1和圖2顯示錨之一實施例的立體圖；
圖3-5顯示錨之側視圖；
圖6-8顯示錨的截面圖；
圖9顯示錨之局部立體圖；
圖10-14顯示錨安裝順序；
圖15-18顯示錨的另一實施例；及
圖19和20顯示錨之另一實施例。
在下面的諸多錨實施例之附圖和敘述中，牆板一詞大致上用於意指例如乾牆的最常見牆板，但是應認識到，錨部件可適用於任何另一易碎之牆板材料、例如密集的軟木塞、泡沫、或其他可碎裂之材料。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1-9，在一實施例中，錨10包括具有縱向中心軸線13之伸長錨本體12，且具有驅動端14和牆鑽孔端16。錨本體可例如由壓鑄金屬材料、例如鋅所形成。錨本體包括從驅動端朝牆鑽孔端延伸的主要片段15、及從主要片段15延伸至錨之遠側尖端的次要片段17。主要片段15的軸向長度L15可於錨之整個軸向長度L10的約40%至60%之間，且長度L15較佳地係長度L10的至少50%。主要片段15包括截頭圓錐形本體部分20，其上形成有螺紋22。螺紋22將操作以與牆板材料嚙合，以當安裝時幫助將錨本體保留至牆上。螺紋22以恆定之螺距螺旋地延伸，並可具有軸向長度L22，所述軸向長度在整個錨長度L10的約30%至約50%之間(例如，長度L22於長度L10的約37%至43%之間)。截頭圓錐形本體部分20可例如從平行於軸線13偏移約1度至約5度之間的角度θ1。沿著軸向長度L22M之螺紋的主要部分包括實質上恆定之螺紋高度，而沿著軸向長度L22m的螺紋之 次要部分具有迅速減小的螺紋高度。長度L22M可在長度L22的約75%至95%之間、例如至少80%。
凸緣24從部分20的前端往外延伸，並將與牆之前表面嚙合以界定錨的貫穿極限。凸緣24之前向側面或面向牆的側面可為稍微漸縮的(例如，輕微之截頭圓錐形)，以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。凸緣的前側包括一組凸棱(於此四個凸棱在圓周上以90度隔開)。凸棱21包括延伸至階梯狀後引面25的傾斜前導面23，使得於錨安裝期間，凸棱將輕易地與牆表面嚙合，且階梯狀後引面25將對牆表面提供一定之咬合，這將增強旋轉出牆的阻力。
螺紋22在沿著本體部分20之軸向位置26處開始，並於比凸緣24短的位置28處結束。凸緣24之後面界定進入本體20的開口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)之端部。在凹部32的內部(朝錨本體之遠側尖端)，提供本體20之內部鑽孔34，用於容納螺紋緊固件(例如，螺絲或螺栓)。內部鑽孔34可包括一組軸向延伸的突出肋條35。肋條35在與驅動凹部32隔開之位置37處開始，並於比鑽孔34的內端47短之位置(例如39)處終止。
次要部分17包括從主要片段朝環形溝槽42延伸的截頭圓錐形本體部分40。本體部分40中之錐角比本體部分20中之錐角更具侵略性。在此態樣中，截頭圓錐形本體部分40可例如由平行於軸線13偏移達約2度至10度之間的角度θ2。本體部分40之外表面是光滑且無螺紋的，以經過螺紋22正前方中之牆提供乾淨的過渡。溝槽42將本體部分40與末端本體部分44分開。在此，末端本體部分44之錐度匹配本體部分40的錐度，但是二錐度可為不同。
通向鑽孔34之直徑相對的鍵形貫穿開口41於本體部分40上開始並過渡至末端本體部分44上。所述鍵形包括伸長之刀片區段43和擴大的弓形區段45。刀片區段43在側視圖中軸向地延伸，且弓形區段45於側 視圖中大致上為矩形。在刀片區段之自由端，從刀片區段至弓形區段及於弓形區段上的轉角區域中提供彎曲之周邊過渡。弓形區段45與環形溝槽42相交，以在環形溝槽中產生不連續性。每一弓形區段45可於弓形區段的與溝槽42軸向對齊之部分周向地延伸達至少六十度(例如，至少七十度)。沿著不連續環形溝槽42的較薄牆材料和藉由弓形區段45所提供之牆間隙的組合在錨本體中形成弱化之軸向位置，其將當插入緊固件時允許末端本體部分44與錨的其餘部分分開，這將於下面更詳細地顯示。
末端本體部分44朝錨之遠側尖端50逐漸變細。末端本體部分44包括雙頭螺紋52，所述雙頭螺紋52在軸向位置51靠近遠側尖端50但短於遠側尖端50處開始，並朝環形溝槽42延伸。雙頭螺紋52包括纏繞在一起的螺旋狀螺紋部分54和56，每一螺紋部分具有當運動朝軸向開始位置51時減少之螺紋高度。此外，螺紋部分54從軸向位置51延伸並一直延伸至溝槽42，而螺紋部分56從軸向位置51延伸並在短於溝槽處停止於軸向位置58。如所示，直徑相對的扁平部60從位置51朝螺絲之遠側尖端延伸，以輔助初始的貫穿。
圖10-14描繪錨安裝順序。根據圖10，最初將錨10以其遠側尖端放置抵靠著牆100，並施加軸向力102和旋轉力104(例如，使用螺絲刀或動力工具)。這些力量將尖端充分地移入牆，以使雙頭螺紋52與牆接觸，從而開始在牆材料中鑽孔。繼續施加軸向力和旋轉力，直到按照圖11之錨座的凸緣與牆表面齊平為止。於此位置中，螺紋22與牆板材料嚙合，並提供相對牢固之固持力以防止軸向拉出。
可按照圖12使用帶螺紋的緊固件106將物體105安裝至錨和牆上，在此緊固件通過物體中之孔洞，且接著進入錨10的內部鑽孔。緊固件用螺紋與錨鑽孔之內部份嚙合。可設計緊固件的軸向尺寸，以致當緊固件之遠側尖端抵達鑽孔的內部端時(圖13的位置)，緊固件之進一步旋轉造成錨的末端本體部分44根據圖14脫離。值得注意的是，在此於圖13和圖14 中，未示出所懸掛之物體。通常，緊固件102將足夠長，以在緊固件頭部緊密地嚙合物體並將物體壓抵靠著牆之前，造成末端本體部分44與錨的其餘部分分開。
圖15-18顯示與上述錨10相同之錨200的另一實施例，除了(i)於本體部分40上包括一對直徑相對之凸耳或突片202，及(ii)包括在末端本體部分44上之錐角θ3比本體部分40上之錐角θ2稍微更大一些。於此，凸耳202的圓周中心與鍵形貫穿開口41之圓周中心偏移達90度。凸耳202也沿著錨的長度坐落於共同之軸向位置處。凸耳可在進入牆期間或如果錨嚙合進入牆後面的雙頭螺栓中，則有助於移除材料。在一實施例中，凸耳沿著軸向和周向兩者延伸，且每一凸耳202於軸向端視圖中周向地延伸不超過約五十度之角度α1(例如，在軸向端視圖中不超過約四十度)。
應當清楚地理解，以上敘述僅意欲出於說明和示範之目的，並非意欲以限制之方式理解，且其他改變和修改係可能的。例如，其中不存在鍵形貫穿開口之實施例係可能的。圖19-20描繪具有凸耳或突片302之此一錨300的實施例，於此圖20係截面視圖。錨300以別的方式係與錨200相同。與錨10相同、但沒有鍵狀開口之實施例也是可能的。
10:錨
12:錨本體
13:中心軸線
14:驅動端
15:主要片段
16:牆鑽孔端
17:次要片段
20:本體部分
22:螺紋
24:凸緣
40:本體部分
42:環形溝槽
44:末端本體部分
50:遠側尖端

Claims (18)

  1. 一種用於牆板安裝之錨，包含：
    錨本體，沿著軸線伸長，該錨本體包括驅動端、牆鑽孔端、和從該驅動端延伸至短於該牆鑽孔端之遠側尖端的內部端之內部鑽孔；
    其中該錨本體包括第一截頭圓錐形本體部分、從該第一截頭圓錐形本體部分延伸至環形溝槽的第二截頭圓錐形本體部分、及從該環形溝槽朝該遠側尖端延伸之末端本體部分。
  2. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該第二截頭圓錐形本體部分之錐角大於該第一截頭圓錐形本體部分之錐角，且其中該末端本體部分之錐角等於或小於該第二截頭圓錐形本體部分之錐角。
  3. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，該末端本體部分包括雙頭螺紋，且該第二截頭圓錐形本體部分沒有任何螺紋。
  4. 如申請專利範圍第3項之錨，其中該第二截頭圓錐形本體部分包括一組直徑相對的凸耳突出部，其沿著該錨本體之長度具有共同的軸向位置。
  5. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，該末端本體部分包括螺紋，且該錨本體包括通向該內部鑽孔的一對直徑相對之鍵形貫穿開口。
  6. 如申請專利範圍第5項之錨，其中該鍵形貫穿開口與該環形溝槽相交。
  7. 如申請專利範圍第6項之錨，其中該鍵形貫穿開口包括刀片區段和弓形區段，其中該刀片區段完全坐落於該第二截頭圓錐形本體部分上，且該弓形區段在該第二截頭圓錐形本體部分上開始並延伸至該末端本體部分上。
  8. 如申請專利範圍第1項之錨本體，其中該第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，該末端本體部分包括螺紋，該末端本體部分的螺紋從與該遠側尖端隔開之軸向位置開始，且一組直徑相對的平坦部份形成在該末端本體部分上，並由該軸向位置朝該遠側尖端延伸。
  9. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該錨本體包括從該第一截頭圓錐形本體部分的前端往外延伸之凸緣，其中該凸緣的面向前之側面包括錐形。
  10. 如申請專利範圍第9項之錨，其中該凸緣的面向前之側面包括複數個牆嚙合凸棱。
  11. 如申請專利範圍第10項之錨，其中每一凸棱包括前導斜面和後引階梯狀面。
  12. 如申請專利範圍第1項之錨，其中該末端本體部分包括雙頭螺紋，該雙頭螺紋具有從第二螺旋狀螺紋部分偏移的第一螺旋狀螺紋部分，其中該第一螺旋狀螺紋部分和該第二螺旋狀螺紋部分沿著該錨本體於第一軸向位置開始，其中該第一螺旋狀螺紋部分沿著該錨本體延伸至第二軸向位置，其中該第二螺旋狀螺紋部分沿著該錨本體延伸至第三軸向位置，其中該第二軸向位置係在該第一軸向位置與該第二軸向位置之間。
  13. 一種用於牆板安裝之錨，包含：
    錨本體，沿著軸線伸長，該錨本體包括驅動端、牆鑽孔端、和從該驅動端延伸至短於該牆鑽孔端的遠側尖端之內部端的內部鑽孔；
    其中該錨本體包括第一截頭圓錐形本體部分、第二截頭圓錐形本體部分、和末端本體部分，其中該第二截頭圓錐形本體部分係在該第一截頭圓錐形本體部分和該末端本體部分之間；
    其中該第二截頭圓錐形本體部分之錐角大於該第一截頭圓錐形本體部分之錐角；
    其中該末端本體部分之錐角等於或小於該第二截頭圓錐形本體部分之錐角；
    其中該第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，該末端本體部分包括雙頭螺紋，且該第二截頭圓錐形本體部分沒有任何螺紋。
  14. 如申請專利範圍第13項之錨，其中該第二截頭圓錐形本體部分包括一組直徑相對的凸耳突出部，該凸耳突出部沿著該錨本體之長度具有共同的軸向位置。
  15. 一種用於牆板安裝之錨，包含：
    錨本體，沿著軸線伸長，該錨本體包括驅動端、牆鑽孔端、和從該驅動端延伸至短於該牆鑽孔端的遠側尖端之內部端的內部鑽孔；
    其中該錨本體包括第一截頭圓錐形本體部分、第二截頭圓錐形本體部分、和末端本體部分，其中該第二截頭圓錐形本體部分係在該第一截頭圓錐形本體部分和該末端本體部分之間；
    其中該第一截頭圓錐形本體部分包括螺紋，該末端本體部分包括螺紋，且該第二截頭圓錐形部分沒有任何螺紋。
  16. 如申請專利範圍第15項之錨，其中該第二截頭圓錐形部分包括至少一凸耳突出部。
  17. 如申請專利範圍第15項之錨，其中該第二截頭圓錐形部分包括一對直徑相對的凸耳突出部。
  18. 如申請專利範圍第17項之錨，其中每一突耳突出部於軸向端視圖中沿著周向延伸不超過約五十度。
TW108143348A 2018-12-01 2019-11-28 牆板錨 TW202030404A (zh)

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