TWI648479B

TWI648479B - 鑽尾螺絲

Info

Publication number: TWI648479B
Application number: TW107101464A
Authority: TW
Inventors: 林忠男
Original assignee: 甫商有限公司
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-01-21
Also published as: TW201932724A; AU2018264105B2; AU2018264105A1

Abstract

一種鑽尾螺絲包含一桿體及至少一螺紋，該桿體包含在一縱向軸線分隔的一鑽尾部與一頭部、及位在該鑽尾部與頭部之間的一直桿部。該螺紋係螺旋地繞在該直桿部上且包含數個螺牙。各螺牙上設有沿著該直桿部之周圍方向分隔的3個至8個凹部，且在相鄰二凹部之間形成一牙部，該凹部在該周圍方向具有一凹部長度，該牙部在該周圍方向具有一牙部長度，該牙部長度為該凹部長度的25%至200%。該鑽尾螺絲允許快速地旋入要結合的工件內且不會降低該鑽尾螺絲與工件間的結合力。

Description

鑽尾螺絲

本發明關於一種螺絲，尤指一種適用於將複合板與金屬板牢固結合的鑽尾螺絲。

鑽尾螺絲廣泛使用於金屬板的鎖合。圖1顯示一種習用的鑽尾螺絲10，其包含一桿體12及設在桿體12上的螺紋14。桿體12的一端形成鑽尾部16且另一端形成頭部18。鑽尾部16包含一尖端20以及自尖端20朝頭部18延伸的二切刃部22。桿體12上設有數排屑槽24及一V型槽26。當使用鑽尾螺絲10旋入一金屬板時，係藉由切刃部22先鑽切金屬板，接著，由桿體12上的螺紋14進行切削以使桿體12旋入金屬板內。排屑槽24可用來將切削金屬板產生之切屑排出，而V型槽26用來使螺紋14的牙頂形成尖銳的切削刃28以提高螺紋14的切削能力。然而，圖1的鑽尾螺絲10只適用於金屬板材的鑽孔與結合，並不適用於鎖入複合板(例如由木材、硬質的南方松、或是由塑膠樹脂與木屑摻合加壓製成的板材)，因為螺紋14與複合板之間的接觸面積過大，造成螺紋14在旋入過程中所遭遇之摩擦阻力提高，在操作上費力且複合板易因擠壓而產生龜裂。再者，鑽尾螺絲10的螺紋14只能提供順向旋入的作用，不具有抗拉拔力與防逆向旋退的效果。

圖2顯示另一種習用的鑽尾螺絲30，其適用於將上層為複合板(例如三合板或由硬質南方松製成的板材)且下層為金屬板的被鎖合物結合。鑽尾螺絲30包含一桿體32及設在桿體32上的螺紋34。桿體32的一端形成鑽尾部36且另一端形成一頭部38。鑽尾部36包含一尖端40以及自尖端40朝頭部38延伸的二切刃部42。鑽尾部36的上端設有二翅片44。當使用鑽尾螺絲30對複合板與金屬板進行鎖合作業時，鑽尾部36係先鑽入位在上層的複合板，再由翅片44擴大複合板的孔洞，使得位在鑽尾螺絲30後段的螺紋34能更容易鑽入複合板內。當鑽尾部36的二切刃部42旋入金屬板後，二翅片44會與金屬板摩擦而脫落。接著，桿體32上的螺紋34就可旋入金屬板而將複合板與金屬板鎖合。藉由翅片44先對上層的複合板進行擴孔，雖然可使鑽尾螺絲30能夠較順利地旋入複合板，進而鎖至下層的金屬板。然而，當翅片44與金屬板摩擦時，將需要加大旋入扭力來使翅片44從鑽尾部36脫離，操作上費力；此外，有時可能發生翅片44不能從鑽尾部36脫離的情狀，造成桿體32上的螺紋34無法旋入金屬板，或者，有時可能發生翅片44在金屬板上鑽出一個過大孔洞的情況，造成桿體32上的螺紋34無法與金屬板牢固地鎖合。

緣此，本發明之主要目的在提供一種鑽尾螺絲，該鑽尾螺絲適用於將上層為複合板且下層為金屬板的被鎖合物結合，且該鑽尾螺絲不需要在鑽尾部上設置翅片就能順利地旋入複合板內，並具有旋入速度高且操作上省力的效果，同時能確保該鑽尾螺絲與被鎖合物件間的結合力。

本發明之鑽尾螺絲包含一桿體及一第一螺紋，該桿體包含在一縱向軸線分隔的一鑽尾部與一頭部，該桿體更包含位在該鑽尾部與該頭部之間的一直桿部。該第一螺紋係呈螺旋狀地繞在該直桿部上且包含數個螺牙，各螺牙具有面向該鑽尾部的一下切削面、背向該鑽尾部的一上切削面、及連接在下切削面與上切削面之間的切削線，該第一螺紋的至少部分螺牙上個別設有沿著該直桿部之周圍方向分隔的3個至8個凹部，該凹部係自該切削線沿著該直桿部的徑向向內凹入且在該周圍方向具有一凹部長度。相鄰二凹部之間形成一牙部，該牙部在該周圍方向具有一牙部長度，該牙部長度為該凹部長度的25%至200%。

在一較佳實施例中，該牙部長度為該凹部長度的50%至150%。該凹部在該徑向具有一最大凹入深度，該凹入深度為該螺牙之牙高的10%至60%，最好，該凹入深度為該螺牙之牙高的20%至50%。再者，該凹部具有兩側邊，各側邊與鄰近的牙部交接形成一圓弧角。

在一實施例中，該鑽尾螺絲更包含一第二螺紋。該直桿部包含鄰近該鑽尾部的一下段與鄰近該頭部的上段，該第一螺紋設在該直桿部的下段，該第二螺紋設在該直桿部的上段，該第二螺紋之向上旋繞方向與該第一螺紋之向上旋繞方向相反，該第一螺紋外徑小於該第二螺紋外徑。

關於本發明之其他目的、優點及特徵，將可由以下較佳實施例的詳細說明並參照所附圖式來了解。

現將僅為例子但非用以限制的具體實施例，並參照所附圖式就本發明之較佳結構內容說明如下：

參閱圖3至圖6，顯示依據本發明第一實施例的鑽尾螺絲50，其特別適用於結合上層為複合板且下層為金屬板的被鎖合物。鑽尾螺絲50包括一桿體52，桿體52包含在一縱向軸線(X)分隔的鑽尾部54及頭部56。鑽尾部54具有一尖端58以及自尖端58朝頭部56延伸的二切刃部60。頭部56的上表面具有一承孔62用以供起子工具(未圖示)插入。桿體52在鑽尾部54與頭部56之間具有一直桿部64，直桿部64包含鄰近鑽尾部54的下段66與鄰近頭部56的上段68。在本實施例中，直桿部64具有圓形的橫向斷面。在可行的實施例中，直桿部64具有非圓形的橫向斷面。

鑽尾螺絲50更包含第一螺紋70及第二螺紋72，第一螺紋70係呈螺旋狀地設在直桿部64的下段66且包含複數螺牙74，相鄰二螺牙74之間具有一螺距(P)。各螺牙74具有位在鎖入側(即面向鑽尾部54)的下切削面76、位在退出側(背向鑽尾部54)的上切削面78及連接在下切削面76與上切削面78之間的切削線80。第二螺紋72係呈螺旋狀地設在直桿部64的上段68，第二螺紋72之向上旋繞方向與第一螺紋70之向上旋繞方向相反，且第二螺紋72之螺距大於第一螺紋70之螺距(P)。如圖4所示，第一螺紋70之外徑(d1)小於第二螺紋72之外徑(d2)，但大於鑽尾部54的外徑(d3)。

在第一螺紋70的至少部分螺牙74上個別設有沿著直桿部64之周圍方向分隔的3個至8個凹部82，且在相鄰二凹部之間形成一包含切削線80的牙部84。在本實施例中，係在第一螺紋70的各螺牙74上設有沿著直桿部64之周圍方向等角度分隔的5個凹部82以及5個牙部84（見圖6）。各螺牙74上的凹部82係自切削線80沿著直桿部64的徑向向內凹入（見圖4a與圖4b）。凹部82的中央在該徑向具有一最大的凹入深度(D)，且凹部82的二弧狀側邊86與鄰近的牙部84交接形成一圓弧角87（見圖6）。在本實施例中，該凹入深度(D)略小於各螺牙74的一半牙高(H)，較好，該凹入深度(D)為螺牙74之牙高(H)的10%至60%，最好，該凹入深度(D)為螺牙74之牙高(H)的20%至50%，以確保各螺牙74具有足夠的旋切強度，再者，淺且寬的凹部82可以讓切削被鎖合物所產生之切屑盡速往上移動而排出。各凹部82在該周圍方向具有一凹部長度(L1)，各牙部84在該周圍方向具有一牙部長度(L2)，牙部長度(L2)為凹部長度(L1)的25%至200%；牙部長度(L2)較好為凹部長度(L1)的50%至150%；在一更佳實施例中，牙部長度(L2)為凹部長度(L1)的60%至120%。據此，可有效降低第一螺紋70與被鎖合物的接觸面積，使得鑽尾螺絲50能順利旋入被鎖合物，同時可確保鑽尾螺絲50與被鎖合物之間的結合力。此外，螺牙74上的凹部82與牙部84相對於該縱向軸線（X）係分別呈錯開配置（見圖4）呈錯開配置。錯開的牙部84能提高第一螺紋70在旋入被鎖合物後的結合力。

圖7與圖8顯示使用本發明的鑽尾螺絲50對複合板88與金屬板90進行鎖合作業。首先，利用手工具或電動工具（未圖示）插入頭部56的承孔62以轉動鑽尾螺絲50，使得鑽尾部54先鑽入位在上層的複合板88，接著，第一螺紋70會旋入複合板88內。在第一螺紋70旋入複合板88的擴孔過程中(利用牙部84與複合板88接觸)，藉由凹部82與牙部84的比例設計，可降低螺牙74在擴孔過程的摩擦阻力，使得鑽尾部54後續鑽入金屬板90的阻力能有效降低，進而提高整體旋入速度。同時，藉由凹部82的凹部長度(L1)與形狀設計，切削複合板88產生的廢屑可沿著凹部82的空間排出，以減少殘屑排出時的阻力，使得鑽尾螺絲50本身不會斷裂且複合板88不會破裂。再者，當直桿部64的上段68旋入複合板88內時，第二螺紋72的旋入可產生擴孔作用，使得直桿部64的下段66能順利地旋入金屬板90中且使得直桿部64的上段68及頭部56可完全且密實地埋入複合板88內，達成牢固連接複合板88與金屬板90之目的。此外，藉由桿體52的第二螺紋72與第一螺紋70為反向旋繞設計，可使鑽尾螺絲50具有抗拉拔力與防逆向旋退的效果。

依據本發明的鑽尾螺絲，其第一螺紋70的設計特點不是在於旋入被鎖合物的切削能力(鑽尾部54已具有足夠的切削能力)，而是在於避免第一螺紋70鎖入被鎖合物時產生過大的摩擦力而降低旋入速度，進而可降低鑽尾螺絲50旋入金屬板90的摩擦阻力，使得旋入速度有效提高，讓鑽尾部54能更有效地提高攻克金屬板(例如鐵板、鋁板等)的效率。再者，若牙部長度(L2)大於凹部長度(L1)的200%或者若各螺牙74上的凹部82小於3個時，第一螺紋70與被鎖合物的接觸面積將會過大，造成鑽尾螺絲50不能順利地旋入被鎖合物。另一方面，若牙部長度(L2)小於凹部長度(L1)的25%或是若凹部82大於8個時，第一螺紋70與被鎖合物的接觸面積將會過小，造成鑽尾螺絲50與被鎖合物的結合力不足。在一較佳實施例中，各螺牙74上設有4至6個凹部82。

圖9與圖10顯示本發明第二實施例的鑽尾螺絲50，在此實施例中，桿體52上只設有第一螺紋70，第一螺紋70係呈螺旋狀地設在直桿部64的下段66與上段68，此實施例的鑽尾螺絲50適用在較薄的複合板88，而第一實施例鑽尾螺絲50可適用於較厚或堅硬的複合板88。再者，在本實施例中，係在第一螺紋70的各螺牙74上設有沿著直桿部64之周圍方向等角度分隔的3個凹部82以及3個牙部84，凹部長度(L1)略大於牙部長度(L2)。

圖11與圖12顯示本發明第三實施例的鑽尾螺絲50，在此實施例中，桿體52上只設有第一螺紋70，在第一螺紋70的各螺牙74上設有沿著直桿部64之周圍方向等角度分隔的3個凹部82以及3個牙部84，凹部長度(L1)略小於牙部長度(L2)，但大於一半的牙部長度(L2)。

以上所述為本發明之較佳實施例之詳細說明與圖式，並非用來限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之專利範圍為準，凡專利範圍之精神與其類似變化之實施例與近似結構，皆應包含於本發明之中。

10‧‧‧鑽尾螺絲

12‧‧‧桿體

14‧‧‧螺紋

16‧‧‧鑽尾部

18‧‧‧頭部

20‧‧‧尖端

22‧‧‧切刃部

24‧‧‧排屑槽

26‧‧‧V型槽

28‧‧‧切削刃

30‧‧‧鑽尾螺絲

32‧‧‧桿體

34‧‧‧螺紋

36‧‧‧鑽尾部

38‧‧‧頭部

40‧‧‧尖端

42‧‧‧切刃部

44‧‧‧翅片

50‧‧‧鑽尾螺絲

52‧‧‧桿體

54‧‧‧鑽尾部

56‧‧‧頭部

58‧‧‧尖端

60‧‧‧切刃部

62‧‧‧承孔

64‧‧‧直桿部

66‧‧‧下段

68‧‧‧上段

70‧‧‧第一螺紋

72‧‧‧第二螺紋

74‧‧‧螺牙

76‧‧‧下切削面

78‧‧‧上切削面

80‧‧‧切削線

82‧‧‧凹部

84‧‧‧牙部

86‧‧‧側邊

87‧‧‧圓弧角

88‧‧‧複合板

90‧‧‧金屬板

d1、d2、d3‧‧‧外徑

D‧‧‧凹入深度

H‧‧‧牙高

L1‧‧‧凹部長度

L2‧‧‧牙部長度

P‧‧‧螺距

X‧‧‧縱向軸線

圖1顯示一習用鑽尾螺絲的示意圖。

圖2顯示另一習用鑽尾螺絲的示意圖。

圖3係本發明第一實施例之鑽尾螺絲的立體圖。

圖4顯示圖3之鑽尾螺絲的一前視圖。

圖4a係圖4之一圈取部分的放大圖。

圖4b係沿圖4a之4b-4b線所取的剖視圖。

圖5係沿圖4之5-5線所取的剖視圖。

圖6係沿圖4之6-6線所取的剖視圖。

圖7顯示以圖3之鑽尾螺絲旋入一複合板的示意圖。

圖8顯示圖7之鑽尾螺絲進一步旋入金屬板而將複合板與金屬板結合的示意圖。

圖9係本發明第二實施例之鑽尾螺絲的立體圖。

圖10係沿圖9之10-10線所取的剖視圖。

圖11係本發明第三實施例之鑽尾螺絲的立體圖。

圖12係沿圖11之12-12線所取的剖視圖。

Claims

一種鑽尾螺絲，包括：一桿體，該桿體包含在一縱向軸線分隔的一鑽尾部與一頭部，該桿體更包含位在該鑽尾部與該頭部之間的一直桿部；及一第一螺紋，其係呈螺旋狀地繞在該直桿部上且包含數個螺牙，各螺牙具有面向該鑽尾部的一下切削面、背向該鑽尾部的一上切削面、及連接在下切削面與上切削面之間的切削線，該第一螺紋的至少部分螺牙上個別設有沿著該直桿部之周圍方向分隔的3個至8個凹部，各凹部係自該切削線沿著該直桿部的徑向向內凹入且在該直桿部之周圍方向具有一凹部長度，且在相鄰二凹部之間形成一牙部，該牙部在該直桿部之周圍方向具有一牙部長度，該牙部長度為該凹部長度的25%至200%。
如申請專利範圍第1項所述之鑽尾螺絲，其中該牙部長度為該凹部長度的50%至150%。
如申請專利範圍第1項所述之鑽尾螺絲，其中該凹部在該徑向具有一最大凹入深度，該凹入深度為該螺牙之牙高的10%至60%。
如申請專利範圍第3項所述之鑽尾螺絲，其中該凹入深度為該螺牙之牙高的20%至50%。
如申請專利範圍第3項所述之鑽尾螺絲，其中該凹部具有二側邊，各側邊與鄰近的牙部交接形成一圓弧角。
如申請專利範圍第1項所述之鑽尾螺絲，其中該第一螺紋的各螺牙上設有沿著該直桿部之周圍方向等角度分隔的3個至8個凹部，且螺牙上的凹部相對於該縱向軸線係呈錯開配置。
如申請專利範圍第1項所述之鑽尾螺絲，更包括：一第二螺紋，其中該直桿部包含鄰近該鑽尾部的一下段與鄰近該頭部的一上段，該第一螺紋設在該直桿部的下段，該第二螺紋設在該直桿部的上段，該第二螺紋之向上旋繞方向與該第一螺紋之向上旋繞方向相反該第一螺紋之外徑小於該第二螺紋之外徑。
如申請專利範圍第1項所述之鑽尾螺絲，其中該第一螺紋的各螺牙上設有5個凹部以及5個牙部，該牙部長度為該凹部長度的50%至150%。
如申請專利範圍第8項所述之鑽尾螺絲，其中該牙部長度為該凹部長度的60%至120%。
如申請專利範圍第1項所述之鑽尾螺絲，其中該第一螺紋的各螺牙上設有3個凹部以及3個牙部，該牙部長度為該凹部長度的50%至150%。