TWM549833U - 錨栓結構改良 - Google Patents

Description

錨栓結構改良

本創作是有關錨栓結構改良，尤指一種可適當降低驅動力矩，並減少對被鎖物件內部切割破壞以確保螺合後的接合強度之錨栓結構。

一般自攻螺絲，乃係泛指於被鎖物件上不需要預先製作內（陰）螺紋以配合螺絲本身預設的外（陽）螺紋，而係由該自攻螺絲在螺鎖入該被鎖物件的過程中同時切割產生螺紋之螺絲結構；在目前各種螺栓的應用領域中，可供螺鎖入水泥、木材或塑膠等不易預先攻牙材質的螺絲，大多皆屬於自攻螺絲的種類，因此自攻螺絲的使用已極為普遍且廣泛。

而在自攻螺絲的結構設計上，除了需考慮該自攻螺絲於螺合後的接合力（確保自攻螺絲與該被鎖物件之間不易鬆動）之外，亦需注意鎖螺該自攻螺絲的驅動力矩（驅動力矩過大則不易操作）、螺牙的結構強度（結構強度不足易造成崩牙損壞）等因素；然而，影響上述螺牙結構強度的條件包含了該螺牙斷面形狀的基部（即牙根）寬（厚）度，雖然較大的螺牙基部厚度可確保各螺牙具有較佳結構強度，但亦會與被鎖物件產生較大的接觸截面積，如此一來，在可確保自攻螺絲於螺合後接合力的同時，在操作時亦需較大的驅動力矩，影響作業時的便利性，此種相互衝突的條件限制，形成了自攻螺絲的設計瓶頸。

傳統的自攻螺絲結構係於一圓柱形螺桿的一端設有一螺絲頭，於該螺桿的另一端設有尖凸端，並由該尖凸端朝向該螺絲頭延伸單一螺旋狀的外螺紋，且除了接近該尖凸端的部位之外，該外螺紋皆保持固定的螺牙間距 (pitch)及螺牙高度等規格，因此該傳統自攻螺絲在使用時即需面臨上述驅動力矩與螺合後的接合力、螺牙結構強度相衝突的問題，產生應用上的缺失。

為此，在中華民國專利公告第M284777號新型專利案中揭露了一種防止脫落之螺絲結構，其包含一螺絲頭，一設於該螺絲頭上之桿體，以及螺旋環設於該桿體上至少二線等分佈之螺紋等構件，其中每一螺紋之牙高尺寸為不相等，且於該螺紋之低牙牙峰部份經由開具切槽而可形成肉粒，藉以增加螺絲脫落之阻力。

上述此案結構雖可利用不同高度的高、低牙結構設計降低螺合操作上的驅動力矩，並可藉由該肉粒而增加螺絲脫落之阻力；但在實際應用時，由於其高、低牙的牙峰部位皆係為尖銳的斷面形狀，該尖銳的的牙峰在螺絲螺鎖合的過程中會對被鎖物件內部產生切割破壞，此種切割破壞會造成該被鎖物件內部與螺絲接合部位結構的強度降低，使該螺絲無法承受較大的軸向外拉力而容易向外鬆脫，形成一應用上的缺失。

在中華民國專利公告第M378989號新型專利案中另揭露了一種水泥螺栓之改良結構，其主要設有一六角狀之頭部，以及由頭部延伸之本體，於本體的底端部設有倒角，本體的表面則設有螺旋延伸且交錯間隔排列之高牙及低牙，該等高牙之牙端係設為外斜狀，且使其向於頭部之端面設為凹陷，該等低牙係概呈梯形，鄰近底端部之高牙則設有間隔排列之花瓣狀齒。

此種結構係利用該梯形斷面的低牙於牙峰適當鈍化之設計，可有效減少對水泥壁面（被鎖物件）內部的切割破壞，使其得以保持原有的結構強度，使該螺栓鎖入混凝土時，除可藉由高牙之切削及低牙之導引、平衡作用，使螺栓之施工更為容易、省力，且於鎖入後具有高抗拉力而更為牢固等特點。

然而，上述該案之結構中，其外斜狀（倒鉤）的高牙設計雖可產生反向的抵頂而具有不易向外鬆脫的特性，但該高牙的螺牙斷面形狀具有較窄的基部寬（厚）度，致使其螺牙本身的結構強度不佳，無法承受較大的軸向拉力而容易產生斷裂破壞，此為其應用上的缺失。

有鑑於習見自攻螺絲的結構有上述缺點，創作人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本創作產生。

本創作之主要目的在於提供一種錨栓結構改良，其係於一螺桿外周側設有至少二間隔排列且呈相同螺旋角度延伸之高、低螺牙，其中該高螺牙具有尖銳牙峰之斷面形狀，而該低螺牙之牙峰則具有一平削的部位，且使該高螺牙二側牙面之間的夾角，大於該低螺牙二側牙面之間的夾角，利用該高螺牙於螺鎖過程中可對該被鎖物件內部進行切割破壞，以降低螺鎖的阻力，而該低螺牙的平削牙峰則可減少對該被鎖物件內部之切割破壞，以確保該被鎖物件對該螺桿可產生足夠之接合強度，藉此，可在轉動該螺桿的驅動力矩需求與該螺桿、被鎖物件結合強度之間取得一平衡，使其在容許的驅動力矩操作下，可產生所需足夠之接合效果。

本創作之另一目的在於提供一種錨栓結構改良，其於該螺桿之一端設有端頭，該端頭於朝向該螺桿的一側面設有呈放射狀排列的弧形凸紋，且各弧形凸紋係分別以中間弧形部位朝向該螺桿螺鎖入該被鎖物件內的方向（順向），藉此，使各弧形凸紋可於該螺桿順向螺鎖過程中具有較小的阻力，並於該螺桿反向轉動時產生較大阻力，以達到防止鬆脫的定位效果。

本創作之又一目的在於提供一種錨栓結構改良，其於該螺桿與端頭銜接部位的周緣設有弧角，藉以減少應力集中的現象，避免該螺桿於受力轉動後在與端頭的銜接部位產生斷裂破壞之情形。

為達成上述目的及功效，本創作所採行的技術手段包括：一端頭，於一側設有一供工具伸入結合之結合凹孔；一螺桿，係以一端銜接於該端頭遠離該結合凹孔的一側，於該螺桿外周側設有二間隔排列且呈相同螺旋狀延伸之高、低螺牙，該高螺牙具有尖銳斷面形狀之牙峰，而該低螺牙則具有一平削的牙峰部位，使其具有梯形斷面形狀，且該高螺牙二側平面的傾斜夾角係大於該低螺牙二側平面的傾斜夾角。

依上述結構，其中該端頭於朝向該螺桿的一側面設有呈放射狀排列的弧形凸紋，各弧形凸紋係分別以中間弧形部位朝向該螺桿螺鎖入一被鎖物件內的方向，藉以使各弧形凸紋於該螺桿順向螺鎖過程中與該被鎖物件表面接觸後具有較小的阻力，且於該完成螺鎖的端頭反向轉動時可產生較大阻力。

依上述結構，其中該結合凹孔係為圓孔，且於該結合凹孔內周側設有內螺紋，該內螺紋係供一預設工具以相對之外螺紋螺入形成連結。

依上述結構，其中該螺桿與端頭銜接部位的周緣設有弧角，藉以減少應力集中的現象，避免該端頭於受力轉動後在與螺桿的銜接部位產生斷裂破壞之情形。

為使本創作的上述目的、功效及特徵可獲致更具體的瞭解，茲依下列附圖說明如下：

請參第１至４圖所示，可知本創作之主要結構包括：端頭１及螺桿２等部份，其中該端頭１其中一端側可以設有一結合凹孔１１，在一般情形下，該結合凹孔１１係為一內六角形的凹孔，以供一外部工具伸入結合並驅動。

在一個可行的實施例中，該結合凹孔１１係可為一圓孔，且於其內周側設有內螺紋１２，以供一預設工具以相對之外螺紋螺入，藉以形成另一種較穩固的連接結合。

螺桿２係以一端銜接於該端頭１遠離該結合凹孔１１的一側，於該螺桿２與該端頭１銜接部位的周緣設有弧角２４，該弧角２４係可減少受力時之應力集中現象，避免該端頭１於受力轉動後在與螺桿２的銜接部位產生斷裂情形，而該螺桿２遠離該端頭１一端周側設有倒角２３，另於該螺桿２外周側由該倒角２３旁側朝向該端頭１設有二間隔排列且呈相同螺旋角度延伸之高螺牙２１與低螺牙２２，該高螺牙２１於上、下表側分別設有二側牙面２１１、２１２，該二側牙面２１１、２１２於該高螺牙２１外周側形成尖銳牙峰之斷面形狀，於該二側牙面２１１、２１２之間具有一夾角Ａ；該低螺牙２２於上、下表側分別設有二側牙面２２１、２２２，該二側牙面２２１、２２２之間於該低螺牙２２外周側設有一平削面２２３，使該低螺牙２２具有梯形斷面形狀，於該二側牙面２２１、２２２之間具有一牙面間之夾角Ｂ，且該高螺牙２１的牙面間之夾角Ａ係大於該低螺牙２２的牙面間之夾角Ｂ。

在使用時，該倒角２３係有利於該螺桿２端部刺破一預設被鎖物件（未繪出）表面，使該高螺牙２１與低螺牙２２可分別螺入該被鎖物件內部，其中該高螺牙２１係利用尖銳的牙峰切割破壞該被鎖物件內部，以便於該螺桿２持續推進；而由於該平削面２２３使該低螺牙２２的牙峰部位形成鈍化，不利於切割破壞該被鎖物件內部，因此在該螺桿２螺入該被鎖物件內的過程中，該低螺牙２２除了可產生一平衡導引的效果，使該螺桿２可保持直立外，該被鎖物件內部亦可於該低螺牙２２周側產生較完整且穩固的包覆夾持，以增進該螺桿２對該被鎖物件的整體接合力，使該該螺桿２不易受外力作用而向外鬆脫。

上述結構中，各該牙面間之夾角Ａ、Ｂ的大小係可分別影響該高、低螺牙２１、２２螺轉時之阻力（在該高、低螺牙２１、２２的牙根斷面寬（厚）度相同的條件下，各該牙面間之夾角Ａ、Ｂ愈大，則該高、低螺牙２１、２２的牙高愈小，斷面的截面積亦愈小，相對地轉動阻力亦愈小），但在實際應用時，由於該平削面２２３使該低螺牙２２的牙峰部位形成鈍化，亦會增加該低螺牙２２螺轉的阻力；因此，具有牙面間之夾角Ａ的高螺牙２１於螺鎖時，雖然較大的牙高會產生較大的斷面截面積，形成較大的螺轉阻力，但其可利用尖銳的牙峰切割破壞該被鎖物件內部，以降低其螺轉之阻力，而該低螺牙２２本身雖因該平削面２２３形成牙峰部位鈍化，無法對該被鎖物件內部進行切割破壞，因而增加其螺轉的阻力，但該平削面２２３亦同時限制了該低螺牙２２的牙高，使其具有較小的斷面截面積，有利於降低該低螺牙２２的螺轉阻力，因此，即使該牙面間之夾角Ｂ遠小於該牙面間之夾角Ａ，亦不至於使該低螺牙２２產生過大的斷面截面積而過度增加螺轉阻力；所以，將該高螺牙２１的牙面間之夾角Ａ設定大於該低螺牙２２的牙面間之夾角Ｂ，乃係為一在轉動該螺桿２的驅動力矩需求與該螺桿２、被鎖物件結合強度之間取得平衡的設計，使其在可容許的驅動力矩操作下，產生所需足夠之接合效果。

在一個可行的實施例中，該端頭１於朝向該螺桿２的一側面設有呈放射狀排列的弧形凸紋１３，各弧形凸紋１３係分別以中間弧形部位朝向該螺桿２螺鎖入該被鎖物件內的方向（順向）；藉由此種結構，當該螺桿２順向螺鎖入該被鎖物件內，且以該端頭１接觸該被鎖物件表面時，該等弧形凸紋１３具有較小的阻力，以減少對該螺桿２順向螺鎖過程的阻礙；而當完成螺鎖之端頭１受外力作用而欲反向轉動時，則該等弧形凸紋１３與該被鎖物件表面可產生較大阻力，以阻止該端頭１帶動該螺桿２向外鬆脫。

本創作之上述結構，除了可應用於自攻螺栓之外，亦可應用於地錨或其它需螺轉鑽入被鎖物件內形成結合定位的場合，因此具有廣泛的適用範圍。

綜合以上所述，本創作錨栓結構改良確可達成降低驅動力矩、減少對被鎖物件內部切割破壞、確保接合強度之功效，實為一具新穎性及進步性之創作，爰依法提出申請新型專利；惟上述說明之內容，僅為本創作之較佳實施例說明，舉凡依本創作之技術手段與範疇所延伸之變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本創作之專利申請範圍內。

１‧‧‧端頭

１１‧‧‧結合凹孔

１２‧‧‧內螺紋

１３‧‧‧弧形凸紋

２‧‧‧螺桿

２１‧‧‧高螺牙

２１１、２１２、２２１、２２２‧‧‧側牙面

２２‧‧‧低螺牙

２２３‧‧‧平削面

２３‧‧‧倒角

２４‧‧‧弧角

Ａ、Ｂ‧‧‧牙面間之夾角

第１圖係本創作之立體結構示意圖。

第２圖係本創作之局部平面剖視圖。

第３圖係為第２圖中部份高、低螺牙之局部剖視放大圖。

第４圖係本創作之螺桿及螺栓頭銜接部位放大結構圖。

1‧‧‧端頭

11‧‧‧結合凹孔

12‧‧‧內螺紋

13‧‧‧弧形凸紋

2‧‧‧螺桿

21‧‧‧高螺牙

22‧‧‧低螺牙

23‧‧‧倒角

24‧‧‧弧角

Claims (7)

1. 一種錨栓結構改良，至少包括： 一端頭，具有一適合螺頭引動工具制動之頭端，由該頭端之一端面外延生成一螺桿； 該螺桿，係以一端銜接於該端頭的一端面，於該螺桿外周側設有至少二間隔排列且呈相同螺旋角度延伸之高、低螺牙，該高螺牙具有尖銳牙峰之斷面形狀，而該低螺牙之牙峰則具有一平削的部位，使其具有梯形斷面形狀，且該高螺牙二側牙面間之夾角大於該低螺牙二側牙面之間的夾角。
2. 如申請專利範圍第１項所述之錨栓結構改良，其中該端頭於朝向該螺桿的端側面上設有呈放射狀排列的弧形凸紋，各弧形凸紋分別以中間弧形部位，朝向該螺桿螺鎖入一被鎖物件內的方向，藉以使各弧形凸紋，在該螺桿順向螺鎖過程中，與該被鎖物件表面接觸後具有較小的阻力，且於該完成螺鎖的端頭反向轉動時可產生較大阻力。
3. 如申請專利範圍第１或２項所述之錨栓結構改良，其中位於端頭遠離螺桿之端側上設有一可供工具伸入結合之結合凹孔。
4. 如申請專利範圍第３項所述之錨栓結構改良，其中該結合凹孔係為圓孔，且於該結合凹孔內周側設有內螺紋，該內螺紋係供一預設工具以相對之外螺紋螺入形成連結。
5. 如申請專利範圍第１或２項所述之錨栓結構改良，其中該螺桿與端頭銜接部位的周緣設有弧角，藉以減少應力集中的現象，避免該端頭於受力轉動後在與螺桿的銜接部位產生斷裂破壞之情形。
6. 如申請專利範圍第３項所述之錨栓結構改良，其中該螺桿與端頭銜接部位的周緣設有弧角，藉以減少應力集中的現象，避免該端頭於受力轉動後在與螺桿的銜接部位產生斷裂破壞之情形。
7. 如申請專利範圍第４項所述之錨栓結構改良，其中該螺桿與端頭銜接部位的周緣設有弧角，藉以減少應力集中的現象，避免該端頭於受力轉動後在與螺桿的銜接部位產生斷裂破壞之情形。