TWI744688B - 自攻螺絲 - Google Patents

Abstract

一種自攻螺絲，包含一螺頭、一由該螺頭沿一軸線延伸的螺桿、一圍繞該螺桿而呈螺旋延伸狀的攻牙單元，及一協固單元。該攻牙單元包括多個由該螺桿徑向往外漸縮延伸且彼此連續地連接的切削刃；該協固單元包括多個彼此相間隔地沿軸向設置於相鄰的切削刃且徑向往外漸縮延伸的牙鋒件，及多個分別鄰近於該等牙鋒件並凹設於該螺桿而界定出多個徑向往內凹設之榫接槽的凹面。藉由該等牙鋒件使得沒被切削的部分在攻牙時被順勢推離，而不會產生劇烈剪力變化而受損。並在該牙鋒件通過後，順勢回彈而榫接該榫接槽，達成防止裂損並維持抗拉拔能力的效果。

Description

自攻螺絲

本發明是有關於一種工件，特別是指一種自攻螺絲。

參閱圖1，市面上常見之一自攻螺絲，包含一螺頭5、一由該螺頭5沿一軸線Y延伸且末端呈尖銳狀的螺桿6，及一軸向圍繞該螺桿6而呈螺旋延伸狀的攻牙單元7。該螺頭5包括一適用於供一驅動工具可脫離地卡設的起子槽51；該螺桿6包括一軸向延伸的桿身件61，及一由該桿身件61遠離於該螺頭5之一端漸縮延伸的鑽頭件62；該攻牙單元7則包括多個彼此連續地連接且由該螺桿6徑向往外漸縮延伸而截面呈三角形的切削刃71。

參閱圖2、圖3，在現行的攻牙作業中，當該螺頭5被該驅動工具卡設並驅動而圍繞該軸線Y旋轉時，將帶動該螺桿6一同旋轉，一待攻牙木板W將首先被該鑽頭件62鑽破，並被該等切削刃71逐一進入並螺旋切削而形成一與該攻牙單元7對應的螺接槽A。

雖然該自攻螺絲確實能藉由該攻牙單元7切削並卡接於對應之該螺接槽A，而螺接於該待攻牙木板W。但是在實際作業 中發現該等切削刃71的頂緣與該桿身件61之徑向高度差距較大，在切削時該待攻牙木板W常因為受到劇烈的剪力變化而如圖2所示地破裂，導致該螺接槽A的結構強度減少而使螺接的強度降低，更甚者，還可能造成該待攻牙木板W的崩裂損壞，而無法進行螺接的作業。

有鑑於上述問題，倘若為了防止該待攻牙木板W破裂，選擇該等切削刃71之頂緣徑向高度差距較小的自攻螺絲，又將會使切削出的螺接槽A深度降低，一樣會導致螺接的強度下降。此外，也因為該攻牙單元7與該螺接槽A相互卡接的強度不足，當該螺頭5被施加一軸向的拉力，該攻牙單元7將直接軸向脫離該螺接槽A，也就是產生了相關業界中所謂抗拉拔能力不足的缺點。

因此，本發明之目的，即在提供一種保持良好抗拉拔能力且不會造成待攻物件產生損傷的自攻螺絲。

於是，本發明自攻螺絲，包含一螺頭、一由該螺頭沿一軸線延伸的螺桿、一軸向圍繞該螺桿而呈螺旋延伸狀的攻牙單元，及一設置於該螺桿上的協固單元。

該螺頭包括一界定出一適用於供一驅動工具可脫離地卡設之起子槽的本體。

該螺桿包括一由該螺頭沿該軸線延伸的桿身件，及一 由該桿身件遠離於該螺頭之一端漸縮延伸的鑽頭件。

該攻牙單元包括多個由該螺桿徑向往外漸縮延伸且彼此連續地連接的切削刃。

該協固單元則包括多個彼此相間隔地沿軸向設置於相鄰的切削刃且徑向往外漸縮延伸的牙鋒件，及多個分別鄰近於該等牙鋒件並凹設於該螺桿而界定出多個徑向往內凹設之榫接槽的凹面。

本發明之功效在於：藉由該等彼此相間隔地設置於該等切削刃間的牙鋒件，及該等分別鄰近該等牙鋒件的凹面，使得每一切削刃進入並螺旋切削該待攻物件時，鄰近而未被切削的部分將順勢被鄰近且徑向高度相近之該牙鋒件進一步推離，而不會因為該牙鋒件與該桿身件的徑向高度落差所產生的劇烈剪力變化而受損。待該牙鋒件通過後，鄰近而未被切削的部分也將順勢回彈並嵌入該榫接槽而榫接，達成防止不可預期地裂損，還能夠保持良好抗拉拔能力的效果。

C:軸線

R:參考線

I:待攻物件

S:螺牙槽

T:榫合部

F:推抵力

D1:距離

D2:距離

D3:距離

1:螺頭

11:起子槽

12:本體

2:螺桿

21:桿身件

22:鑽頭件

3:攻牙單元

31:切削刃

4:協固單元

41:牙鋒件

411:沉降區

412:推升區

413:連接區

42:榫接槽

43:凹面

71:切削刃

S1~S4:外顯面

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明現有之一自攻螺絲； 圖2是一示意圖，說明該自攻螺絲於攻牙過程中所產生的裂損；圖3是一示意圖，說明該自攻螺絲抗拉拔能力不足；圖4是一立體圖，說明本發明自攻螺絲之一實施例；圖5是一示意圖，說明該實施例的實際施用情形；圖6是一示意圖，說明該實施例的實際施用情形；圖7是一示意圖，以另一角度說明該實施例的實際施用情形；及圖8是一示意圖，說明該實施例抗拉拔的機制。

參閱圖4~6，本發明自攻螺絲之一實施例，包含一螺頭1、一由該螺頭1沿一軸線C延伸的螺桿2、一軸向圍繞該螺桿2而呈螺旋延伸狀的攻牙單元3，及一設置於該螺桿2上的協固單元4。

該螺頭1包括一界定出一適用於供一驅動工具可脫離地卡設之起子槽11的本體12。雖然圖1上描繪之該起子槽11是適用於六角螺絲起子，但實際上該起子槽11可依據市面上常見的驅動工具進行改變，例如一字、十字，或是米字等，只要能夠供該螺絲起子卡設並被驅動而圍繞該軸線C旋轉，即可提升適用性以及並達成其功能。

該螺桿2包括一由該螺頭1沿該軸線C延伸的桿身件21，及一由該桿身件21遠離於該螺頭1之一端漸縮延伸的鑽頭件22。

該攻牙單元3包括多個由該螺桿2徑向往外漸縮延伸且彼此連續地連接的切削刃31。實務上來說，該攻牙單元3即為熟知的螺牙，為了方便說明，該等切削刃31以通過位於該螺桿2之一側且平行該軸線C之一參考線R區分，也就是說，以下說明之每一切削刃31即是指通過該參考線R並圍繞該螺桿2一圈為準。另外，為了提供接下來將描述的該協固單元4設置，每一切削刃31之彼此間隔距離以寬間距為較佳。

參閱圖5~7，該協固單元4包括多個彼此相間隔地沿軸向設置於相鄰的切削刃31且徑向往外漸縮延伸的牙鋒件41，及多個分別鄰近於該等牙鋒件41並凹設於該螺桿2而界定出多個徑向往內凹設之榫接槽42的凹面43。其中，每一牙鋒件41均是呈一由鄰近該鑽頭件22之一側往鄰近該螺頭1之一側漸縮延伸的四面體(外顯面S1、S2、S3、S4)，並具有一頂緣徑向往該軸線C延伸並與該凹面43相連的沉降區411、一位於該沉降區411另一側並適用於推抵一待攻物件I的推升區412，及二分別一體連接於該桿身件21及鄰近之該切削刃31的連接區413。準確地說，每一牙鋒件41之頂緣相對於該桿身件21之徑向距離D1大小為每一切削刃31之頂緣相對 於該桿身件21之徑向距離D2大小的50%至70%，較佳為50%。而每一榫接槽42之底緣相對於該桿身件21之徑向距離D3大小為每一牙鋒件41之頂緣相對於該桿身件21之徑向距離D1大小的30%至50%。

參閱圖6、圖7，並配合圖2、3，以下將說明使用該實施例相對於該待攻物件I進行攻牙的實際情形，使用者將該螺絲起子卡設於該起子槽11並圍繞該軸線C以順時針方向旋轉時，將帶動該桿身件21上的該攻牙單元3及該協固單元4及該鑽頭件22一同旋轉。該待攻物件I將先行被該鑽頭件22鑽出小孔，並被位於前端之該切削刃31攻牙而形成螺牙槽S，該待攻物件I之中鄰近該螺牙槽S而沒被攻牙的部分(以下定義為榫合部T)將會如圖7所示地被鄰近且徑向高度相近之該牙鋒件41的該推升區412進一步推離，而不會因為該牙鋒件41與該桿身件21的徑向高度落差，相對於該螺牙槽S及該榫合部T之間產生的劇烈剪力變化而受損。待該沉降區411通過後，該榫合部T也將順勢回彈並嵌入該榫接槽42。

隨著該等切削刃31、該等牙鋒件41及該等凹面43逐一進入並連續地螺旋切削，該螺牙槽S將螺旋延伸並形成螺孔，該榫合部T則會因為該切削刃31與該等牙鋒件41之間的徑向距離小於該切削刃31與該桿身件21之間的徑向距離，而不會在切削過程中產生劇烈的剪力變化，進而避免如圖2所示之來自剪力變化產生的 裂損。也因為該等牙鋒件41是彼此相間隔設置而不是完全覆蓋該桿身件21，而不會因為每一牙鋒件41的厚度，增加該桿身件21的直徑，導致了圖2所示地每一切削刃71的徑向距離較小而減少抗拉拔能力。

參閱圖8，有關抗拉拔能力，依照該實施例受到外力拉動的狀態，可區分為圍繞該軸線C逆時針方向旋轉的軸向旋出，或是直接沿該軸線C脫離該螺牙槽S。當該實施例被較為趨緩的力拉拔時，該實施例將傾向於順著該螺牙槽S圍繞該軸線C逆時針方向旋出，該等榫合部T將分別相對於該等沉降區411產生一反向的推抵力F，進而如圖8所示地阻止該實施例以逆時針方向旋出該待攻物件I，藉此提升該實施例的抗拉拔能力。

另一方面，藉由該等凹面43所形成之榫接槽42，在該實施例被拉拔而軸向脫離該螺牙槽S時，回彈並嵌入該榫接槽42之該榫合部T將相對於該凹面43產生榫接作用，進一步加強相對於該等凹面43的頂抵力，也提升該實施例的抗拉拔能力。

最後，以上有關順時針旋入及逆時針旋出之施用狀況說明，是為了方便讀者了解，因此針對主流螺絲設計進行說明。但需要強調的是，該實施例亦可針對市面上因應不同用途而逆時針旋入、順時針旋出的反牙螺絲，進行該攻牙單元3螺旋方向的轉置、該牙鋒件41之該沉降區411及該推升區412的相反設置，以及改變 該等凹面43的相對應位置，進而達成同樣的功效。

綜上所述，本發明自攻螺絲，在進行攻牙過程中，藉由該等牙鋒件41減少該等切削刃31與該桿身件21之間的徑向距離，進而減少因劇烈剪力變化所產生的裂損；並配合該等榫合部T分別相對於該等沉降區411產生阻止該實施例旋出的推抵力F；再藉由該等凹面43所形成之榫接槽42，與該等榫合部T相配合形成抵抗軸向脫離該螺牙槽S的榫接作用，提升該實施例的抗拉拔能力，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:螺頭

11:起子槽

12:本體

2:螺桿

21:桿身件

22:鑽頭件

3:攻牙單元

31:切削刃

4:協固單元

41:牙鋒件

Claims (6)

1. 一種自攻螺絲，包含： 一螺頭，包括一界定出一適用於供一驅動工具可脫離地卡設之起子槽的本體； 一螺桿，包括一由該螺頭沿一軸線延伸的桿身件，及一由該桿身件遠離於該螺頭之一端漸縮延伸的鑽頭件； 一攻牙單元，軸向圍繞該螺桿而呈螺旋延伸狀，並包括多個由該螺桿徑向往外漸縮延伸且彼此連續地連接的切削刃；及 一協固單元，包括多個彼此相間隔地沿軸向設置於相鄰的切削刃間且徑向往外漸縮延伸的牙鋒件，及多個分別鄰近該等牙鋒件並凹設於該螺桿而界定出多個徑向往內凹設之榫接槽的凹面。
2. 如請求項1所述的自攻螺絲，其中，每一牙鋒件之頂緣相對於該桿身件之徑向距離大小為每一切削刃之頂緣相對於該桿身件之徑向距離大小的50%至70%。
3. 如請求項1所述的自攻螺絲，其中，每一榫接槽之底緣相對於該桿身件之徑向距離大小為每一牙鋒件之頂緣相對於該桿身件之徑向距離大小的30%至50%。
4. 如請求項1所述的自攻螺絲，其中，每一牙鋒件具有一與該凹面相連的沉降區，及一位於沉降區另一側並適用於推抵一待攻物件的推升區。
5. 如請求項4所述的自攻螺絲，其中，該沉降區是徑向往該軸線延伸。
6. 如請求項1所述的自攻螺絲，其中，該協固單元之每一牙鋒件是呈一由鄰近該鑽頭件之一側往鄰近該螺頭之一側漸縮延伸的四面體。

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