TWI798813B - 撐開螺絲及其安裝方法 - Google Patents

Abstract

本發明係一種撐開螺絲及其安裝方法，撐開螺絲包含有一錐頭螺栓、一擴張環、一填縫套筒及一固定螺帽。錐頭螺栓具有相連接的一擴張部及一螺桿部，擴張部位於錐頭螺栓的頭端並且擴張部的寬度朝遠離螺桿部的方向漸增。擴張環套設錐頭螺栓。填縫套筒的一端抵靠擴張環，另一端形成有止轉平面。使用時，填縫套筒的止轉平面突出於安裝孔，藉此，止轉平面可防止設置於撐開螺絲的外物轉動；而擴張環具有至少五擴張瓣，各擴張瓣為一實心片體，藉此擴張瓣既可彎折而擴張環整體又能大幅增進抗拉拔力。

Description

撐開螺絲及其安裝方法

本創作係涉及一種撐開螺絲及其安裝方法，尤指一種用於固定建材板體(例如石材)的螺絲及其安裝方法。

部分建築物為了展現與眾不同的奢華與氣派，會以板狀的石材覆蓋在建築物的牆面或天花板上，使建築物在視覺上呈現出獨特的石材外觀。為了確保石材能夠穩固可靠地設置在建築物上，石材的背面透過鑽孔而形成有多個安裝孔；各安裝孔固定有一撐開螺絲，撐開螺絲的一端突出於安裝孔外；一L型板體的連接件固定於撐開螺絲；藉此，石材可透過連接件固定於牆面或天花板的連接結構物上。

具體來說，撐開螺絲包含一錐頭螺栓、一擴張環及一螺帽。將撐開螺絲固定在安裝孔時，首先將錐頭螺栓及一擴張環放入安裝孔中，再將一管狀的工具套入錐頭螺栓並抵靠擴張環，然後以鐵鎚敲打工具，以鐵鎚的衝擊力迫使擴張環上的四片擴張瓣被錐頭螺栓的錐狀頭部撐開並緊抵於孔壁，進而使擴張環及錐頭螺栓被固定於安裝孔。固定完後，將連接件套設錐形螺栓突出於安裝孔的部分，並以螺帽螺合錐形螺栓並將連接件夾持固定在石材的背面上，此時石材便可透過連接件固定在建築物的牆面或天花板上。

然而，現有的施工方式具有以下缺點：

第一，連接件容易相對石材轉動，導致後續施工作業困難。具體來說，現有的工法僅僅依靠石材內側面與螺帽夾持連接件時產生的摩擦力來 防止連接件相對石材轉動，但此摩擦力有限，因此連接件仍容易相對石材轉動。

第二，抗拉拔強度不足，也就是撐開螺絲較容易被從安裝孔中拔出。具體來說，現有的擴張環只有四片擴張瓣，擴張瓣的數量不足，因此每一片擴張瓣設計的較寬，但如此也導致擴張瓣較硬，施工時需要施以較大的力氣才能將擴張瓣撐開。為了降低施工困難度，現有的擴張瓣上必須要貫穿形成弱化孔來降低擴張瓣的硬度，藉此降低安裝時的施力；然而，弱化孔也同時會降低擴張瓣的結構強度，導致錐頭螺栓的抗拉拔強度下降。

第三，以鐵鎚敲擊雖然能夠有效撐開擴張瓣，但無法得知擴張瓣被撐開的程度是否足夠。此外，鐵鎚敲擊也可能對石材結構造成隱形傷害。

因此，現有技術的撐開螺絲及其安裝方法實有待加以改良。

有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本創作提供一種抗拉拔強度更高，並且能夠有效防止連接件旋轉的撐開螺絲。

為達到上述的創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種撐開螺絲，其用以將一連接件固定於一被固定物上，該連接件用以固定在一牆面或天花板，且具有一止轉孔，該被固定物具有一安裝孔；該撐開螺絲包含一錐頭螺栓，其相對兩端分別為一頭端及一尾端，該頭端穿設於該被固定物的該安裝孔內，該尾端突出於該安裝孔並貫穿該連接件的該止轉孔；該錐頭螺栓具有：一擴張部，其位於該錐頭螺栓的該頭端；該擴張部為錐狀，並且該擴張部的寬度朝遠離該尾端的方向漸增；一螺桿部，其位於該錐頭螺栓的該尾端； 一擴張環，其可滑動地套設該錐頭螺栓，並且位於該被固定物的該安裝孔內，該擴張環具有：一推抵環部，其為環狀且套設該錐頭螺栓；至少五擴張瓣，其突出形成於該推抵環部，且朝該錐頭螺栓的該頭端延伸，並且環繞該錐頭螺栓間隔設置；各該擴張瓣為一實心片體；一填縫套筒，其可移動地套設於該錐頭螺栓的該螺桿部，並且可移動地穿設該安裝孔內；該填縫套筒的一端突出於該安裝孔；該填縫套筒的外壁面貼靠該安裝孔的孔壁；該填縫套筒的外壁面上形成有至少一止轉平面，其位於該安裝孔外，並且卡合該連接件的該止轉孔以使該連接件無法相對該填縫套筒轉動；一固定螺帽，其螺合該錐頭螺栓的該螺桿部，並且位於該安裝孔外；該固定螺帽用以固定該連接件。

為達到上述的創作目的，本創作進一步提供一種撐開螺絲的安裝方法，其於一被固定物上成形一安裝孔，並準備一撐開螺絲，該撐開螺絲包含一錐頭螺栓、一擴張環及一填縫套筒；該錐頭螺栓具有一擴張部及一螺桿部，該擴張部為錐狀且位於該錐頭螺栓的一端，該擴張部的寬度朝遠離該錐頭螺栓的另一端漸增；該擴張環具有一推抵環部及至少五擴張瓣，該等擴張瓣突出形成於該推抵環部且為實心片體；該填縫套筒的外壁面上形成有至少一止轉平面；將該錐頭螺栓穿入該安裝孔，並使該擴張環的該等擴張瓣被該錐頭螺栓的該擴張部撐開，進而使該錐頭螺栓被固定於該安裝孔；之後，將一用於固定在牆面或天花板的連接件套設該填縫套筒，且套設於該至少一止轉平面處，而使該連接件無法相對該填縫套筒轉動，最後，以一固定螺帽螺合該錐頭螺栓以固定該連接件。

本創作的優點如下：

第一，連接件(較佳為固定鐵件)不會相對被固定物轉動。具體來說，填縫套筒突出於安裝孔，並且填縫套筒突出安裝孔的部分有至少一個止轉平面，因此固定鐵件可以藉由形成非圓孔來卡合止轉平面，進而確保固定鐵件不會轉動而能固定角度，使後續施工作業較方便。

第二，抗拉拔強度較佳。具體來說，擴張環具有五片以上(含五片)的擴張瓣，因此每一片擴張瓣的寬度可以設計地較窄，使實心狀(即不具有穿孔)的擴張瓣具有適當的硬度，不會因為難以變形而造成施工上的困難。再者，因擴張瓣為實心狀而結構強度較佳，同時擴張瓣的數量增加，因此整體的抗拉拔強度大幅提升。試驗結果顯示，抗拉拔強度從現有技術的500至600公斤提升至1300公斤以上。

進一步而言，所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的該至少一止轉平面的數量為二，該二止轉平面相對設置。

進一步而言，所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的該至少一止轉平面的數量大於等於四且為偶數，該等止轉平面沿該填縫套筒的中心線等角度環繞設置。

進一步而言，所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的另一端抵靠該擴張環。

進一步而言，所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒可滑動地套設該錐頭螺栓的該螺桿部，且該填縫套筒與該擴張環之間設有一彈性元件，其將該填縫套筒遠離該擴張環地推動。

進一步而言，所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的內壁面設置有內螺紋，且該填縫套筒螺合該錐頭螺栓的該螺桿部。藉此，可以不用敲打而改用旋轉的方式來撐開擴張瓣。具體來說，在撐開擴張瓣時，可用扳手等工具夾持填縫套筒的止轉平面來轉動填縫套筒，使填縫套筒在轉動時逐漸推擠撐開 擴張瓣。轉動填縫套筒相較於敲打更方便量化，因此可確保擴張瓣撐開到所需的程度，同時可避免因敲打而傷害被固定物。

進一步而言，所述之撐開螺絲，其中該固定螺帽為一防滑螺帽。

進一步而言，所述之撐開螺絲的安裝方法，其中該填縫套筒螺合該錐頭螺栓的該螺桿部；朝該擴張部的方向驅動該填縫套筒時，係轉動該填縫套筒而使該填縫套筒推抵該擴張環。

進一步而言，所述之撐開螺絲的安裝方法，其中該填縫套筒與該擴張環之間設有一彈性元件，將該連接件套設該填縫套筒時，該連接件推動該填縫套筒而壓縮該彈性元件。

10:錐頭螺栓

11:擴張部

12:螺桿部

20:擴張環

21:推抵環部

22:擴張瓣

30:填縫套筒

31:止轉平面

40:固定螺帽

51:平墊圈

52:彈簧墊圈

30A:填縫套筒

10B:錐頭螺栓

20B:擴張環

22B:擴張瓣

30B:填縫套筒

31B:止轉平面

60B:彈性元件

91:被固定物

911:安裝孔

92:連接件

921:止轉孔

圖1為本創作的撐開螺絲的第一實施例的立體外觀圖。

圖2為本創作的撐開螺絲的第一實施例的立體元件分解圖。

圖3A至圖3C為本創作的撐開螺絲的第一實施例的剖視使用示意圖。

圖4為本創作的撐開螺絲的第一實施例沿圖3C的A-A割面線的剖視示意圖。

圖5為本創作的撐開螺絲的擴張環的立體外觀圖。

圖6為本創作的撐開螺絲的第二實施例的剖視示意圖。

圖7為本創作的撐開螺絲的第三實施例的剖視示意圖。

請參閱圖1、圖2、圖3A及圖3C所示，本發明之撐開螺絲用以將一連接件92固定於一被固定物91上，連接件92具有一止轉孔921，被固定物91具有一安裝孔911。被固定物91較佳地為一建材板體，且具體為石材，但不以此為限，連接件92較佳地為一L型板體的固定鐵件。撐開螺絲包含一錐頭螺栓10、一擴張環20、一填縫套筒30及一固定螺帽40；並且在本實施例中，進一步包含一平墊圈51以及一彈簧墊圈52。

前述之錐頭螺栓10的相對兩端分別為一頭端及一尾端，頭端穿設於被固定物91的安裝孔911內，尾端突出於安裝孔911並貫穿連接件92的止轉孔921。錐頭螺栓10具有一擴張部11及一螺桿部12。擴張部11位於錐頭螺栓10的頭端，擴張部11為錐狀，並且擴張部11的寬度朝遠離錐頭螺栓10的尾端漸增。螺桿部12位於錐頭螺栓10的尾端，即螺桿部12至少部分地突出於安裝孔911。擴張部11及螺桿部12較佳地相連接。

請配合參閱圖2及圖5所示，前述之擴張環20可滑動地套設錐頭螺栓10，並且位於安裝孔911內。擴張環20具有一推抵環部21及至少五擴張瓣22。推抵環部21為環狀且套設錐頭螺栓10。擴張瓣22突出形成於推抵環部21，且朝錐頭螺栓10的頭端延伸，並且環繞錐頭螺栓10間隔設置。各擴張瓣22為一實心片體，即擴張瓣22不具有任何可能導致結構弱化的穿孔或空穴。

請配合參閱圖3C及圖4所示，前述之填縫套筒30可移動地套設於錐頭螺栓10的螺桿部12，並且可移動地穿設安裝孔911內。填縫套筒30的一端抵靠擴張環20的推抵環部21，另一端突出於安裝孔911。填縫套筒30的內壁面較佳地設置有內螺紋，並且以內螺紋螺合錐頭螺栓10的螺桿部12。填縫套筒30的外壁面貼靠安裝孔911的孔壁，藉此使填縫套筒30穩固地穿設於安裝孔911內而不會晃動。請配合參閱圖6所示，填縫套筒30A的內壁面不以設置有內螺紋為限，例如在本創作的第二實施例中，填縫套筒30A的內壁面是不具有螺蚊的 曲面，而使填縫套筒30A可滑動地套設錐頭螺栓10的螺桿部12，此時填縫套筒30A的內壁面較佳會貼靠螺桿部12，藉以同樣可穩固套設錐頭螺栓10。

填縫套筒30的外壁面上形成有至少一止轉平面31，換句話說，也可視為是非圓形，止轉平面31位於安裝孔911外，並且卡合連接件92的止轉孔921以使連接件92無法相對填縫套筒30轉動。具體來說，連接件92的止轉孔921為一長圓孔，止轉平面31抵靠止轉孔921的孔壁的直線部分以限制連接件92相對轉動。具體來說，止轉平面31的數量為四，四止轉平面31沿填縫套筒30的中心線等角度環繞設置，但不以此為限，止轉平面31的數量也可以是大於四的偶數；或者，止轉平面31的數量可以為二，該二止轉平面31相對設置。

在其他較佳的實施例中，當填縫套筒30的內壁面未設置內螺紋時，填縫套筒30的外壁面緊抵安裝孔911的孔壁以限制填縫套筒30旋轉。

填縫套筒30可被外力驅動而朝錐頭螺栓10的頭端驅動擴張環20，並使擴張環20的擴張瓣22順著錐頭螺栓10的擴張部11滑動而被撐開至一展開固定狀態(如圖3C所示)。於展開固定狀態時，各擴張瓣22的環內側及環外側分別緊抵錐頭螺栓10的擴張部11及安裝孔911的孔壁以將擴張瓣22連同錐頭螺栓10固定於安裝孔911。

將擴張環20的擴張瓣22撐開的方式不以使用填縫套筒30為限，也可透過其他方式將擴張瓣22撐開，例如可在未安裝填縫套筒30的狀態下，將一個非本創作的套筒狀工具(圖中未示)套入錐頭螺栓10並抵靠擴張環20，然後以敲擊等各種方式驅動該套筒狀工具，使該套筒工具將擴張瓣22撐開，而後移除該套筒工具並安裝填縫套筒30。

前述之固定螺帽40螺合錐頭螺栓10的螺桿部12，並且位於安裝孔911外。固定螺帽40可被旋緊而將連接件92夾持固定於固定螺帽40及被固定 物91之間；固定螺帽40較佳地為一防滑螺帽。前述之平墊圈51以及彈簧墊圈52夾設於固定螺帽40及連接件92之間。

請配合參閱圖3A至圖3C所示，本發明的撐開螺絲的安裝方法係透過前述之撐開螺絲進行作業，但不以此為限。撐開螺絲的安裝方法如下：

首先，於被固定物91上成形安裝孔911，安裝孔911較佳地為工廠或現場水洗孔。準備撐開螺絲，撐開螺絲的細節與前述相同，故在此不重複贅述。將撐開螺絲的錐頭螺栓10穿入安裝孔911並使擴張環20的擴張瓣22被錐頭螺栓10的擴張部11撐開，進而使錐頭螺栓10被固定於安裝孔911。前述步驟具體來說是先將錐頭螺栓10以擴張部11穿入安裝孔911後，再將擴張環20及填縫套筒30依序套設於錐頭螺栓10外，而後朝擴張部11的方向驅動填縫套筒30，使填縫套筒30推抵擴張環20而使擴張瓣22被錐頭螺栓10的擴張部11撐開(如圖3B所示)，進而使錐頭螺栓10被固定於安裝孔911。在其他較佳的實施例中，也可以在只套入擴張環20而尚未套入填縫套筒30的狀態下，以非本創作的套筒狀工具將安裝孔911內的擴張瓣22撐開後，再將填縫套筒30套設於錐頭螺栓10外。

在本實施例中，填縫套筒30螺合錐頭螺栓10，因此「朝擴張部11的方向驅動填縫套筒30」指的就是轉動填縫套筒30而使填縫套筒30推抵擴張環20。而在撐開螺絲的第二實施例中，填縫套筒30A不具有內螺紋時，則是如前述先將擴張瓣22撐開後再套設填縫套筒30A。或者，也可以在套設填縫套筒30A後，將套筒狀工具套設在填縫套筒30A上方，然後以鐵鎚等工具敲擊套筒狀工具，間接地使填縫套筒30A推抵擴張環20並撐開擴張瓣22。

之後，將連接件92以止轉孔921套設填縫套筒30，且套設於填縫套筒30的止轉平面31處，而使連接件92無法相對填縫套筒30轉動。最後，以固定螺帽40螺合錐頭螺栓10以固定連接件92(如圖3C所示)。在本實施例中，在固 定螺帽40與連接件92之間放置平墊圈51以及彈簧墊圈52。連接件92安裝完成後，被固定物91即可透過連接件92懸掛於建築物的牆面或天花板。

請配合參閱圖7所示，本創作的撐開螺絲的第三實施例與第二實施例大致相同，差異在於撐開螺絲進一步包含一彈性元件60B。彈性元件60B設置於填縫套筒30B與擴張環20B之間，其將填縫套筒30B遠離擴張環20B地推動，藉此使填縫套筒30B的一端突出於安裝孔911的開口外。具體來說，彈性元件60B為一壓縮彈簧，其套設於錐頭螺栓10B，並且兩端分別抵靠擴張環20B與填縫套筒30B。

撐開螺絲的第三實施例的安裝方法與第二實施大致相同，差異在於，將連接件92套設填縫套筒30B時，連接件92推動填縫套筒30B而壓縮彈性元件60B。具體來說，以非本創作的套筒狀工具將擴張瓣22B撐開而將錐頭螺栓10B固定於安裝孔911後，先將彈性元件60B設置於安裝孔911內，然後再安裝填縫套筒30B及連接件92。安裝後的連接件92會朝安裝孔911推動填縫套筒30B，進而使填縫套筒30B壓縮彈性元件60B。

藉由在填縫套筒30B與擴張環20B之間設置彈性元件60B，因此不論安裝孔911的深度為何，填縫套筒30B都能透過彈性元件60B推抵擴張環20B，且填縫套筒30B都能突出於安裝孔911的開口外，換句話說，彈性元件60B達到了吸收不同距離的功能，而可使本創作用於不同深度的安裝孔911。

綜上所述，本發明藉由將填縫套筒30設計成突出於安裝孔911，並且填縫套筒30突出安裝孔911的部分具有止轉平面31，止轉平面31能夠卡合連接件92來確保連接件92不會轉動，進而使後續施工作業較方便。此外，擴張環20具有五片以上的實心狀擴張瓣22，藉此擴張瓣22既可彎折而擴張環20整體又能大幅增進抗拉拔力。再者，填縫套筒30螺合錐頭螺栓10，因此可以不用敲 打而改用旋轉的方式來撐開擴張瓣22，可確保擴張瓣22撐開到所需的程度，同時可避免施工過程傷害被固定物91。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

10:錐頭螺栓 20:擴張環 22:擴張瓣 30:填縫套筒 31:止轉平面 40:固定螺帽 51:平墊圈 52:彈簧墊圈

Claims (10)

1. 一種撐開螺絲，其用以將一連接件固定於一被固定物上，該連接件用以固定在一牆面或天花板，且具有一止轉孔，該被固定物具有一安裝孔；該撐開螺絲包含一錐頭螺栓，其相對兩端分別為一頭端及一尾端，該頭端穿設於該被固定物的該安裝孔內，該尾端突出於該安裝孔並貫穿該連接件的該止轉孔；該錐頭螺栓具有：一擴張部，其位於該錐頭螺栓的該頭端；該擴張部為錐狀，並且該擴張部的寬度朝遠離該尾端的方向漸增；一螺桿部，其位於該錐頭螺栓的該尾端；一擴張環，其可滑動地套設該錐頭螺栓，並且位於該被固定物的該安裝孔內，該擴張環具有：一推抵環部，其為環狀且套設該錐頭螺栓；至少五擴張瓣，其突出形成於該推抵環部，且朝該錐頭螺栓的該頭端延伸，並且環繞該錐頭螺栓間隔設置；各該擴張瓣為一實心片體；一填縫套筒，其可移動地套設於該錐頭螺栓的該螺桿部，並且可移動地穿設該安裝孔內；該填縫套筒的一端突出於該安裝孔；該填縫套筒的外壁面貼靠該安裝孔的孔壁；該填縫套筒的外壁面上形成有至少一止轉平面，其位於該安裝孔外，並且卡合該連接件的該止轉孔以使該連接件無法相對該填縫套筒轉動；一固定螺帽，其螺合該錐頭螺栓的該螺桿部，並且位於該安裝孔外；該固定螺帽用以固定該連接件。
2. 如請求項1所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的該至少一止轉平面的數量為二，該二止轉平面相對設置。
3. 如請求項1所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的該至少一止轉平面的數量大於等於四且為偶數，該等止轉平面沿該填縫套筒的中心線等角度環繞設置。
4. 如請求項1至3中任一項所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的另一端抵靠該擴張環。
5. 如請求項1至3中任一項所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒可滑動地套設該錐頭螺栓的該螺桿部，且該填縫套筒與該擴張環之間設有一彈性元件，其將該填縫套筒遠離該擴張環地推動。
6. 如請求項1至3中任一項所述之撐開螺絲，其中該填縫套筒的內壁面設置有內螺紋，且該填縫套筒螺合該錐頭螺栓的該螺桿部。
7. 如請求項1至3中任一項所述之撐開螺絲，其中該固定螺帽為一防滑螺帽。
8. 一種撐開螺絲的安裝方法，其於一被固定物上成形一安裝孔，並準備一撐開螺絲，該撐開螺絲包含一錐頭螺栓、一擴張環及一填縫套筒；該錐頭螺栓具有一擴張部及一螺桿部，該擴張部為錐狀且位於該錐頭螺栓的一端，該擴張部的寬度朝遠離該錐頭螺栓的另一端漸增；該擴張環具有一推抵環部及至少五擴張瓣，該等擴張瓣突出形成於該推抵環部且為實心片體；該填縫套筒的外壁面上形成有至少一止轉平面；將該錐頭螺栓穿入該安裝孔，並使該擴張環的該等擴張瓣被該錐頭螺栓的該擴張部撐開，進而使該錐頭螺栓被固定於該安裝孔；之後，將一用於固定在牆面或天花板的連接件套設該填縫套筒，且套設於該至少一止轉平面處，而使該連接件無法相對該填縫套筒轉動，最後，以一固定螺帽螺合該錐頭螺栓以固定該連接件。
9. 如請求項8所述之撐開螺絲的安裝方法，其中該填縫套筒螺合該錐頭螺栓的該螺桿部；朝該擴張部的方向驅動該填縫套筒時，係轉動該填縫套筒而使該填縫套筒推抵該擴張環。
10. 如請求項8所述之撐開螺絲的安裝方法，其中該填縫套筒與該擴張環之間設有一彈性元件，將該連接件套設該填縫套筒時，該連接件推動該填縫套筒而壓縮該彈性元件。

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