專利名稱：具有滾花部分的螺釘?shù)闹谱鞣椒?br> 背景本發(fā)明一般涉及緊固系統(tǒng)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于穿透產(chǎn)生顆粒的材料或產(chǎn)生隆丘(bulge)的材料，并將這些材料固定在基體材料上的螺釘。
在建造和翻修建筑物中，水泥板和類似材料的使用已經(jīng)是很普遍的了。這種材料照字面意義可以是水泥板，或其它類似的材料。水泥板用于各種建造和翻修應(yīng)用中。例如，水泥板在貼磚工業(yè)中是很流行的，并且是最理想的基質(zhì)。水泥板還可周作地板、墻壁和天花板上的大理石板的襯底或基質(zhì)。雖然在沒(méi)有水源如淋浴設(shè)備、散熱器或水龍頭的地板和工作臺(tái)面上，諸如膠合板等基質(zhì)是很有效的，但是水泥板是不透水的。當(dāng)暴露于水中時(shí)，水泥板可抵抗膨脹、軟化和變質(zhì)。如果水以某種方式流到水泥板上(例如通過(guò)漏泄的管道、破裂的磚瓦或沒(méi)有正確灌漿的磚瓦)，水泥板仍將保持為堅(jiān)固的襯底。
水泥板具有其它比較理想的特性。水泥板容易操作；它易于操縱并切成所需的塊件。其通常以混凝土板的形式送給終端用戶，通常為4×5英尺型材的形式。其尺寸范圍可從用于地板的半英寸厚至用于墻壁的1/4英寸厚。水泥板可直接鋪設(shè)在現(xiàn)有襯底上面，并且可防止移位。水泥板在潮濕和干燥的條件下具有足夠的強(qiáng)度和剛性，以抵抗變形。水泥板還提供了所需的剪切粘合強(qiáng)度，以便將磚瓦固定在板上。它在尺寸上是穩(wěn)定的，并且是抗冷凍/融化且耐火的。
水泥板通常通過(guò)螺釘緊固件而連接在其它材料上。將螺釘插入水泥板中時(shí)存在的一個(gè)問(wèn)題是，小的水泥顆粒會(huì)從水泥板上脫落下來(lái)。水泥板是產(chǎn)生顆粒的材料。這種顆?？赡軐?duì)將螺釘插入到混凝土板中產(chǎn)生負(fù)面影響。例如，顆粒可能楔入在螺釘和混凝土板之間，并造成螺釘以某一角度進(jìn)入混凝土板中。另外，顆粒可能楔入在螺釘頭和水泥板之間，因此阻礙了螺釘定位與水泥板的表面齊平。因此，需要提供一種螺釘，它可移動(dòng)到在插入螺釘期間所產(chǎn)生的混凝土板顆粒的表面上。還需要提供一種可與水泥板齊平地定位的螺釘。
此外，重要的是，與水泥板和類似材料一起使用的螺釘可避免由于緊固件直通穿過(guò)(pull-through)而失效的可能性。緊固件直通穿過(guò)發(fā)生在當(dāng)螺釘穿入混凝土板到達(dá)某一點(diǎn)，使得螺釘頭在水泥板和基體材料之間不再提供足夠的夾緊力時(shí)。因而，還需要提供一種避免緊固件直通穿過(guò)的螺釘。
需要一種適合于與產(chǎn)生顆粒的材料如水泥板一起使用的緊固件，其中，緊固件的插入去除了材料所產(chǎn)生的顆粒，提供了所需的夾緊力，并避免緊固件直通穿過(guò)，并可齊平定位，從而在產(chǎn)生顆粒的材料上留下更平滑的表面。
另外，使用復(fù)合木材或替代木材的材料正變得更為普遍。這些代用材料具有許多超過(guò)木材的優(yōu)勢(shì)。許多代用材料常常比甚至壓力處理后的木材更為結(jié)實(shí)，并且更為耐用。許多材料還提供了較好的抗潮、抗腐蝕物質(zhì)、抗白蟻和其它害蟲(chóng)、以及抗其它環(huán)境應(yīng)變的能力，這些常常被證明對(duì)木材是有害的。替代木材的材料可用于構(gòu)造從櫥柜到地板的各種物品。這類代用材料由各種工藝制成。例如，代用材料或復(fù)合木材可通過(guò)將再循環(huán)的塑性樹(shù)脂摻合到鋸屑中，并將混合好的混合物擠壓成標(biāo)準(zhǔn)木材型材來(lái)制成。
與復(fù)合木材相關(guān)的問(wèn)題是，傳統(tǒng)的螺釘可能產(chǎn)生不合要求的結(jié)果。具體地說(shuō)，傳統(tǒng)螺釘?shù)牟迦肟赡茉斐蓺堄辔锘蛩樾急磺兴?、受擠壓、或從螺釘產(chǎn)生的孔中排出，或者可能在材料表面上造成不合要求的隆丘。復(fù)合木材是產(chǎn)生隆丘和/或殘余物的材料。
需要一種適合于與產(chǎn)生隆丘和/或殘余物的材料、例如復(fù)合木材一起使用的緊固件，其中，緊固件的插入不會(huì)導(dǎo)致在材料表面上形成隆丘或殘余物成形，從而使螺釘定位齊平，并在材料上留下更平滑的表面。
概述本發(fā)明提供了一種螺釘緊固件和制造該緊固件的方法，這種緊固件用于固定住產(chǎn)生顆粒的材料和產(chǎn)生隆丘和/或殘余物的材料。本發(fā)明提供了使用緊固件的方法，其可使在產(chǎn)生顆粒的材料中插入緊固件時(shí)所產(chǎn)生的顆粒被基本上去除，并且不太可能對(duì)緊固件的插入產(chǎn)生干擾，這樣，由于螺釘插入到產(chǎn)生隆丘和/或殘余物的材料中所產(chǎn)生的隆丘和/或殘余物就移位到該材料中。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了包括桿身的螺釘，桿身具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部。該螺釘具有位于桿身上的螺紋，以及設(shè)置在螺紋與頭部之間的滾花部分(knurled portion)。該螺釘還具有至少一條位于滾花部分中的凹槽，以及至少一個(gè)位于頭部下表面上的肋條。
在本發(fā)明的另一方面，提供了包括桿身的螺釘，桿身具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部，以及位于桿身上的螺紋。另外，滾花部分設(shè)于桿身上，并且設(shè)置在螺紋和頭部之間，并且在滾花部分設(shè)有至少一條凹槽。
在另一實(shí)施例中，提供了包括桿身的螺釘，桿身具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部，該頭部具有下表面。該螺釘具有位于桿身上的螺紋，以及至少一個(gè)設(shè)置在螺紋與頭部之間的凹槽。該螺釘還具有至少一個(gè)位于所述頭部下表面上的肋條。
在另一實(shí)施例中，提供了具有桿身的螺釘，桿身具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部，該頭部具有下表面。滾花部分也設(shè)在桿身上，設(shè)置在螺紋和頭部之間，并且在頭部的下表面上提供了至少第一肋條。
在另一實(shí)施例中，螺釘具有位于頭部下表面上的環(huán)向唇緣(circumferential lip)。在另一實(shí)施例中，該螺釘具有位于頭部下表面上的第二肋條，該第二肋條與第一肋條不同。
使用該螺釘一個(gè)實(shí)施例的方法包括，提供具有尖頂、螺紋、滾花部分以及頭部的桿身，并提供了產(chǎn)生顆粒的材料和基體材料，該滾花部分帶有至少一條凹槽。通過(guò)將螺釘旋轉(zhuǎn)而插入到產(chǎn)生顆粒的材料中，并通過(guò)所述滾花部分在產(chǎn)生顆粒的材料中的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生顆粒，來(lái)實(shí)現(xiàn)該方法。之后，該方法包括，借助于所述至少一條凹槽從所述產(chǎn)生顆粒的材料中排出顆粒，并將所述產(chǎn)生顆粒的材料固定在基體材料上。
使用該螺釘一個(gè)實(shí)施例的另一方法包括，提供具有尖頂、螺紋、滾花部分和頭部的桿身。通過(guò)將螺釘旋轉(zhuǎn)而插入到產(chǎn)生隆丘和/或殘余物的材料以及基體材料中，來(lái)實(shí)現(xiàn)該方法，這可能在材料的表面上產(chǎn)生隆丘。之后，該方法包括，借助于滾花部分將任何隆丘移位到所述材料中。
因此，就提供了一種緊固件和用于插入緊固件的方法，以滿足目前存在于建造和翻修工業(yè)中的需求。從以下對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖中，將更清楚地理解本發(fā)明的這些和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的螺釘?shù)耐敢晥D。
圖2是圖1所示螺釘?shù)膫?cè)視圖。
圖3是圖1所示螺釘?shù)牡滓晥D。
圖4是圖1所示螺釘?shù)念^部的側(cè)剖視圖。
圖5是圖1所示螺釘?shù)念^部的頂視圖。
圖6-10是顯示了接合在產(chǎn)生顆粒的材料中的圖1所示螺釘?shù)木植科室晥D。
圖11是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的螺釘?shù)膫?cè)視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的螺釘?shù)膫?cè)視圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的螺釘?shù)膫?cè)視圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的螺釘?shù)牡滓晥D。
圖15是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的螺釘?shù)膫?cè)視圖。
圖16是接合在產(chǎn)生隆丘的材料中的現(xiàn)有技術(shù)的螺釘?shù)木植科室晥D。
圖17和18是顯示了接合在產(chǎn)生隆丘的材料中的圖15所示螺釘?shù)木植科室晥D。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在參照?qǐng)D1和2，其顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的螺釘緊固件，其通常由標(biāo)號(hào)1表示。螺釘1具有桿身2，其具有位于一端的頭部6和位于另一端的尖頂4。尖頂4優(yōu)選是圓錐形的尖頂。該桿身具有直徑3，并且該頭部具有大于桿身直徑3的直徑7。
螺旋形的螺紋10設(shè)置在桿身2上。螺紋10可通過(guò)例如在一對(duì)模具之間滾壓桿身2而成形。在圖2所示的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，螺紋10是標(biāo)準(zhǔn)的螺紋。作為備選，可由自攻螺紋或另一合適類型的螺紋來(lái)形成該螺釘。螺旋形的螺紋具有長(zhǎng)度12和螺紋直徑14。螺紋直徑14大于桿身直徑3，但小于頭部直徑7。螺紋10具有螺距16，其通常是沿著軸線26在螺紋10的相鄰牙頂之間的軸向長(zhǎng)度。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，螺紋直徑14和螺距16可以基于設(shè)計(jì)和應(yīng)用的配置而變化。
螺釘1還具有頸部8。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，頸部8是錐形的，其通常從桿身2至頭部6逐漸地增大直徑。作為備選，頸部8可成形成不帶錐形。滾花部分18設(shè)置在螺釘1的頭部6和螺紋10之間。通常通過(guò)滾花工具來(lái)完成滾花，其在壓力下通過(guò)使金屬移位而形成表面圖案。通常，滾花是將金屬擠壓成足夠硬，從而造成金屬塑性運(yùn)動(dòng)而形成凸部和溝槽的方法。它通常通過(guò)將滾花模具強(qiáng)壓入旋轉(zhuǎn)部件的表面中，并使原始直徑的材料移位而產(chǎn)生。參照?qǐng)D2的滾花部分18，滾花部分18的溝槽由實(shí)線表示，并且凸部由實(shí)線之間的方塊或棱形來(lái)表示。凸部超出溝槽的徑向高度代表滾花部分18的粗糙度。在使用時(shí)，如以下更詳細(xì)所述，滾花部分18在螺釘1旋轉(zhuǎn)時(shí)切碎和磨削水泥板。滾花部分18的粗糙度可選擇成能優(yōu)化針對(duì)水泥板具體類型的所需切碎和磨削速率。
滾花部分18具有長(zhǎng)度22和直徑20。如圖2所示，滾花部分的直徑20大于桿身2的直徑3，但小于頭部6的直徑7。滾花部分的直徑20顯示為小于螺紋直徑14，但作為備選，它也可以等于或大于螺紋直徑14。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，滾花部分18的長(zhǎng)度22小于螺紋10的長(zhǎng)度12。然而，滾花部分18的長(zhǎng)度22可基于各種設(shè)計(jì)特性如滾花部分18的粗糙度、以及將要使用螺釘1的水泥板的類型而變化。
螺釘1還具有形成于滾花部分18中的凹槽24。凹槽24本質(zhì)上是一種通道或溝槽，并且可通過(guò)例如用于形成滾花部分18的模具來(lái)形成。凹槽24延伸通過(guò)滾花部分18，并且通常具有足夠的長(zhǎng)度，以便使凹槽至少?gòu)臐L花部分18的一端延伸到另一端。如可從圖1和圖2中看出，凹槽24也可一端延伸到頸部8上，并且另一端延伸到螺紋10上。作為備選，凹槽24可成形成被約束在滾花部分18中。如圖1和圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的凹槽24相對(duì)于螺釘1的軸線26形成某一角度。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，相對(duì)于軸線26，凹槽24的角度與螺旋形螺紋10的角度處于同一方向。使凹槽24形成一定的角度有助于在插入螺釘1期間凹槽24去除從水泥板上切下的顆粒，如以下更詳細(xì)所述。在不脫離本發(fā)明范圍的條件下，凹槽的角度可基于設(shè)計(jì)或應(yīng)用的考慮而變化。
在使用時(shí)，如以下更詳細(xì)所述，凹槽24用于移動(dòng)當(dāng)螺釘1插入水泥板中時(shí)由滾花部分18所形成的顆粒。凹槽24還提供了切割面，以便幫助滾花部分18切割水泥板，從而使水泥板為安置螺釘1作好準(zhǔn)備。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，螺釘1具有兩條彼此沿直徑方向相對(duì)的凹槽24。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種配置可在將螺釘1插入水泥板中期間提供對(duì)顆粒的有效切割和去除。然而，在沒(méi)有脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，可形成一條凹槽或者三個(gè)或更多條凹槽。
接下來(lái)將參看圖2-5來(lái)描述螺釘1的頸部8和頭部6。圖3顯示了從螺釘1的尖頂4朝著頭部6看去的底視圖，或者頭部6的下側(cè)圖。頭部6的下側(cè)或下表面具有在其表面上延伸的幾個(gè)肋條30，32。肋條30是較短的肋條；這些肋條30形成于頭部6的下表面上，并且不延伸到螺釘1的其它部分上。肋條32是較長(zhǎng)的肋條，并且形成于頭部6的下表面上，而且還延伸到頸部8上。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，設(shè)有四個(gè)短肋條30，以及四個(gè)長(zhǎng)肋條32。作為備選的方案，可在螺釘1上形成更多或更少的肋條30，32。在沒(méi)有脫離本發(fā)明范圍的條件下，可改變肋條30，32的數(shù)量和尺寸。另外，螺釘1可以只形成短肋條30，只形成長(zhǎng)肋條32，或不形成任何肋條。在使用時(shí)，如以下更詳細(xì)所述，肋條30，32執(zhí)行對(duì)水泥板的最后切割，從而允許螺釘1的頭部6定位成與水泥板齊平。
頭部6具有環(huán)向唇緣34，其圍繞周邊頭部6的下側(cè)或下表面而延伸。環(huán)向唇緣34提供了用于提高水泥板至基體材料的夾緊力、并且還有助于防止緊固件直通穿過(guò)的表面。如從圖3中最佳地看出，肋條30，32并不延伸到環(huán)向唇緣34上。作為備選，頭部6可成形成不帶有環(huán)向唇緣34。在這種實(shí)施例中，如圖14所示，肋條30，32(如果形成了的話)將延伸到頭部6的下側(cè)或下表面的外邊緣上。
頭部6還具有在相鄰肋條30，32之間延伸的平坦區(qū)域36。平坦區(qū)域36基本上是與通道或凹槽相對(duì)的平表面，其在相鄰的肋條30，32之間擴(kuò)展。參照?qǐng)D2和圖3，平坦區(qū)域36具有稍微漸縮的形狀，并從頸部8延伸到環(huán)向唇緣34上。平坦區(qū)域36的稍微漸縮形狀提高了水泥板與基體材料的夾緊力，并有助于防止緊固件直通穿過(guò)。作為備選，平坦區(qū)域36可形成為不具漸縮形。在使用時(shí)，由滾花部分18和肋條30，32從水泥板上切下的顆粒無(wú)阻力地經(jīng)過(guò)平坦區(qū)域36，以便使水泥板為安置螺釘1做好準(zhǔn)備。優(yōu)選實(shí)施例中的頭部6的下表面提供了最大的夾緊表面積，并有助于防止螺釘1穿透水泥板。建筑規(guī)范常常要求這種設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在參看圖4和5，頭部6的頂面具有容納改錐工具的凹槽40。凹槽40可以是溝槽形或十字形，或者任何其它合適的結(jié)構(gòu)。頭部6具有較高粗糙度的頂面42。頂面42的較高粗糙度提高了灰漿或相似產(chǎn)品在其涂覆于螺釘1的頭部6上時(shí)的附著力。作為備選，頂面42可具有較高的光潔度。
現(xiàn)在將參看圖6-10來(lái)描述螺釘1的使用。如圖6所示，螺釘1部分地插入到產(chǎn)生顆粒的材料60中。產(chǎn)生顆粒的材料60可以是水泥板，或另一類型的合適材料。通過(guò)手工或機(jī)械的輸入裝置將旋轉(zhuǎn)力傳遞至頭部6的凹槽40，這樣來(lái)插入螺釘1。螺釘1的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致螺紋10使螺釘1推進(jìn)到產(chǎn)生顆粒的材料60中，并朝基體材料70的方向推進(jìn)。螺紋10具有作用在產(chǎn)生顆粒的材料60上的螺旋鉆類型的效應(yīng)，并且造成顆粒61被擠壓到該產(chǎn)生顆粒的材料60的表面上。
參照?qǐng)D7，螺釘1的螺紋10已完全插入到產(chǎn)生顆粒的材料60中。在這個(gè)階段，滾花部分18也進(jìn)入了產(chǎn)生顆粒的材料60中。當(dāng)螺釘1旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾花部分18切割、磨削并刨削產(chǎn)生顆粒的材料60。結(jié)果，就產(chǎn)生了顆粒62。由滾花部分18的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的顆粒62在尺寸上小于由螺紋10的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的顆粒61。顆粒62可能較小，這是因?yàn)闈L花部分18高出的邊緣或凸部可形成從該產(chǎn)生顆粒的材料60上切下并磨削出的較小顆粒。在這個(gè)階段，螺釘1的尖頂4可與基體材料或錨固材料70接合?；w材料或錨固材料70可以是其中該產(chǎn)生顆粒的材料60附接于其上的金屬或木質(zhì)支柱、底層基質(zhì)，或任何其它類型的基體材料。
產(chǎn)生顆粒的材料60的切割和磨削還會(huì)在產(chǎn)生顆粒的材料60中產(chǎn)生孔64?？?4是有利的，因?yàn)樗ＷC了螺釘1在插入到材料60中時(shí)保持筆直，或垂直于材料60。在沒(méi)有滾花部分18產(chǎn)生的孔64時(shí)，螺釘1可能在其進(jìn)入產(chǎn)生顆粒的材料60中時(shí)會(huì)變得歪斜。例如，切割顆粒61，62可能會(huì)被楔入在螺釘1的桿身2或其它部分與產(chǎn)生顆粒的材料60之間，并造成螺釘1變得歪斜而以某一角度進(jìn)入材料60中。
凹槽24有助于將切碎的顆粒62排出到材料60的表面上。如圖7所示，當(dāng)螺釘1旋轉(zhuǎn)時(shí)，至少某些顆粒62被凹槽24的溝槽或通道捕獲，并被凹槽24攜帶到表面上。如上面討論的那樣，凹槽24可相對(duì)于軸線26形成某一角度，并且與螺紋10的螺旋角處于同一方向。凹槽24的深度可改變，以容納不同的材料，這可能產(chǎn)生不同尺寸的顆粒62。例如，如果螺釘1預(yù)定將用于一種傾向于產(chǎn)生大顆粒62的材料，那么可將凹槽24的深度和/或?qū)挾戎频幂^大，以適應(yīng)這種顆粒。同樣，如果滾花部分18用于切碎和磨削尺寸較大的顆粒62，那么可將凹槽24制得較寬和/或較深，以適應(yīng)這種滾花部分18。除了滾花部分18的切割和磨削表面之外，凹槽24的尾邊緣也可提供切割面。
參照?qǐng)D8，螺釘1已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)生顆粒的材料60中達(dá)某一深度，在這個(gè)深度，頸部8上的長(zhǎng)肋條32與產(chǎn)生顆粒的材料60發(fā)生接觸。長(zhǎng)肋條32具有切割邊，其切碎、磨削或刨削產(chǎn)生顆粒的材料60，從而產(chǎn)生顆粒63。顆粒63在尺寸上與由螺釘1的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的滾花部分18所切割的顆粒62是相似的。然而，根據(jù)長(zhǎng)肋條32相對(duì)于滾花部分18構(gòu)造的尺寸，顆粒63的尺寸可發(fā)生變化。長(zhǎng)肋條32將孔64擴(kuò)大成更大的開(kāi)口66，以容納頸部8。更大的開(kāi)口66就使得產(chǎn)生顆粒的材料60為安置螺釘1的頸部8和頭部6做好準(zhǔn)備。
螺釘1的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致平坦區(qū)域36上的短肋條30以及設(shè)置在平坦區(qū)域36上的長(zhǎng)肋條32的部分與產(chǎn)生顆粒的材料60發(fā)生接觸。這可從圖9中看出。短肋條30和長(zhǎng)肋條32的部分切碎、磨削或刨削材料，從而將開(kāi)口66進(jìn)一步放大成開(kāi)口68。開(kāi)口68切入到產(chǎn)生顆粒的材料60中，以容納螺釘1的頭部6。螺釘1的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)會(huì)造成頭部6與產(chǎn)生顆粒的材料60發(fā)生接觸，如圖10所示。在這個(gè)階段，環(huán)向唇緣34和平坦區(qū)域36牢固地安置抵靠在產(chǎn)生顆粒的材料60上，從而在材料60和基體材料70之間提供最大的夾緊力。如上所述，螺釘1的頭部6可成形為不帶有環(huán)向唇緣34，并且肋條30，32延伸到頭部6的最外周邊上。在這種實(shí)施例中，開(kāi)口68將容納頭部6的外周邊，并且頭部6將與產(chǎn)生顆粒的材料60的頂面齊平地定位。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖11所示，螺釘100可成形成具有鉆尖104，而非螺釘1的尖頂4。這種鉆尖104可成形成帶有進(jìn)入螺紋110中的凹槽120，或若干個(gè)這種凹槽。當(dāng)產(chǎn)生顆粒的材料60將要固定在基體材料或諸如鋼支柱等錨固材料70上時(shí)，可以使用這種帶鉆尖104的螺釘100。鉆尖104將容許螺釘100在插入螺釘期間輕易地穿透基體材料。在螺紋110的凹槽120的一種備選實(shí)例中，鉆尖104可成形為本領(lǐng)域中已知的其它構(gòu)造。例如，圖12顯示了具有鉆尖204的螺釘200的另一實(shí)施例，鉆尖204成形成相鄰于螺紋210。在圖13所示的另一實(shí)施例中，螺釘300可形成為帶有自攻螺紋310和鉆尖304。自攻螺紋310具有凹槽312，其可使自攻螺紋310易于穿透基體材料，例如鋼。作為備選，螺釘300可成形成沒(méi)有鉆尖304，或帶有另一類型的自攻螺紋。
圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的螺釘。螺釘500用于將復(fù)合木材固定住在基體材料上。與復(fù)合木材相關(guān)的問(wèn)題是，傳統(tǒng)的螺釘可能產(chǎn)生不合要求的結(jié)果。具體地說(shuō)，傳統(tǒng)的螺釘插入到復(fù)合木材中時(shí)，可能會(huì)造成殘余物或鐵屑被割裂、受擠壓、或從螺釘產(chǎn)生的孔中排出，或者可能在這種材料表面上造成非所需的隆丘。圖16大體顯示了這個(gè)問(wèn)題，該圖顯示了插入到復(fù)合木材或相似的產(chǎn)生隆丘和/或殘余物的材料162和基體材料164中的傳統(tǒng)螺釘160。當(dāng)插入傳統(tǒng)螺釘160時(shí)，在材料162的表面上就形成了非所需的隆丘166和/或殘余物168。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的螺釘可以解決這個(gè)問(wèn)題。
螺釘500具有桿身502，其具有直徑503。桿身502具有位于一端的尖頂504和位于另一端的頭部506。螺釘500具有設(shè)置在所述桿身上、靠近尖頂504的螺紋510，以及設(shè)置在頭部506附近的滾花部分518。滾花部分518具有直徑520，其大于桿身502的直徑503。螺釘500還具有位于滾花部分518和螺紋510之間的過(guò)渡分段550。過(guò)渡分段550具有直徑555，其在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中與桿身直徑503是大致相同的，但小于滾花部分518的直徑520。在其它實(shí)施例中，過(guò)渡分段的直徑555可大于或小于桿身直徑503，但必須小于滾花部分的直徑520。螺釘500還可成形為沒(méi)有過(guò)渡分段550。螺釘500還可具有設(shè)置在螺絲鋼板盤506的下側(cè)或下表面上的肋條530,532。
在使用時(shí)，參照?qǐng)D17和18，當(dāng)螺釘500的螺紋插入到復(fù)合木材162中時(shí)，可能產(chǎn)生隆丘166和/或殘余物168。當(dāng)螺釘500的滾花部分518進(jìn)入復(fù)合木材162中時(shí)，隆丘166和/或殘余物168被移位到滾花部分518所形成的開(kāi)口中。隆丘166和/或殘余物168移位到開(kāi)口中的原因，部分地是由于滾花部分51 8的直徑520同桿身502的直徑503相比而更大，并且部分地是由于滾花部分518的粗糙表面的緣故。另外，在滾花部分518進(jìn)入復(fù)合木材162中之后仍殘留的隆丘166和/或殘余物168的任何部分，可被肋條530,532切削或刨削。最終的結(jié)果是帶有平滑表面的復(fù)合木材，如圖18所示。螺釘1,100,200,300,400可由各種順應(yīng)性材料制成，包括低碳鋼和不銹鋼。
上面的詳細(xì)描述和附圖只是說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而非意圖限制本發(fā)明。屬于所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的任何主題或修改都被認(rèn)為是本發(fā)明的一部分。
所提出的具有新穎性的權(quán)利要求受到美國(guó)專利特許證的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種螺釘，包括桿身，其具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部，所述頭部具有下表面；位于所述桿身上的螺紋；位于所述桿身上的滾花部分，其設(shè)置在所述螺紋和所述頭部之間；至少一條位于所述滾花部分中的凹槽；和至少一個(gè)位于所述頭部的所述下表面上的肋條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘，其特征在于，還包括位于所述頭部的所述下表面上的第二肋條，所述第二肋條與所述至少一個(gè)肋條是不同的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘，其特征在于，所述至少一條凹槽包括兩條凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘，其特征在于，所述至少一條凹槽延伸到所述螺釘?shù)念i部的一部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘，其特征在于，所述尖頂是自鉆的尖頂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺釘，其特征在于，還包括在所述螺紋和所述滾花部分之間的過(guò)渡分段。
7.一種螺釘，包括桿身，其具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部；位于所述桿身上的螺紋；位于所述桿身上的滾花部分，其設(shè)置在所述螺紋和所述頭部之間；和至少一條位于所述滾花部分中的凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺釘，其特征在于，所述頭部具有下表面和至少一個(gè)位于所述下表面上的肋條。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺釘，其特征在于，所述頭部具有上表面，并且所述上表面是粗糙的表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺釘，其特征在于，所述頭部具有下表面和位于所述下表面上的環(huán)向唇緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺釘，其特征在于，還包括在所述螺紋和所述滾花部分之間的過(guò)渡分段。
12.一種螺釘，包括桿身，其具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部，所述頭部具有下表面；位于所述桿身上的螺紋；至少一條位于所述桿身上的凹槽，其設(shè)置在所述螺紋和所述頭部之間；和至少一個(gè)位于所述頭部的所述下表面上的肋條。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺釘，其特征在于，所述桿身還包括位于所述桿身上、且設(shè)置在所述螺紋和所述頭部之間的滾花部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺釘，其特征在于，所述至少一條凹槽包括兩條凹槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺釘，其特征在于，還包括與所述至少一個(gè)肋條不同的第二肋條，所述第二肋條從所述頭部的所述下表面延伸至所述頭部的頸部。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺釘，其特征在于，所述頭部的所述下表面還包括環(huán)向唇緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺釘，其特征在于，還包括設(shè)置在所述螺紋和所述至少一條凹槽之間的過(guò)渡分段。
18.一種螺釘，包括桿身，其具有位于一端的尖頂和位于另一端的頭部，所述頭部具有下表面；位于所述桿身上的螺紋；位于所述桿身上的滾花部分，其設(shè)置在所述螺紋和所述頭部之間；和至少一個(gè)位于所述頭部的所述下表面上的第一肋條。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺釘，其特征在于，還包括位于所述頭部的所述下表面上的第二肋條，所述第二肋條與所述第一肋條是不同的。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺釘，其特征在于，還包括至少一條位于所述滾花部分中的凹槽。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺釘，其特征在于，還包括位于所述頭部的所述下表面上的環(huán)向唇緣。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺釘，其特征在于，所述第二肋條設(shè)置在所述頭部的所述下表面上，并延伸到所述頭部的頸部上。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺釘，其特征在于，還包括在所述螺紋和所述滾花部分之間的過(guò)渡分段。
24.一種使用螺釘?shù)姆椒?，包括提供螺釘桿身，其具有尖頂、螺紋、帶至少一條凹槽的滾花部分，和頭部；提供產(chǎn)生顆粒的材料和基體材料；通過(guò)旋轉(zhuǎn)將所述螺釘插入到所述產(chǎn)生顆粒的材料中，通過(guò)所述滾花部分在所述產(chǎn)生顆粒的材料中的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生顆粒；通過(guò)所述至少一條凹槽將至少其中一些所述所產(chǎn)生的顆粒從所述產(chǎn)生顆粒的材料中傳送出；以及將所述產(chǎn)生顆粒的材料固定在所述基體材料上。
25.一種使用螺釘?shù)姆椒?，包括提供螺釘桿身，其具有尖頂、螺紋、滾花部分和頭部；提供產(chǎn)生隆丘的材料和基體材料；通過(guò)旋轉(zhuǎn)將所述螺釘插入到所述產(chǎn)生隆丘的材料中，通過(guò)所述螺紋旋轉(zhuǎn)進(jìn)入所述產(chǎn)生隆丘的材料中，而在所述產(chǎn)生隆丘的材料的表面上產(chǎn)生隆丘；通過(guò)所述滾花部分使所述隆丘移動(dòng)到所述產(chǎn)生隆丘的材料中；以及將所述產(chǎn)生隆丘的材料固定在所述基體材料上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于對(duì)產(chǎn)生顆粒或隆丘的材料進(jìn)行固定的緊固件，制造該緊固件的方法，以及使用該緊固件的方法。該緊固件具有位于桿身上的螺紋，以及設(shè)置在螺紋與頭部之間的滾花部分。該緊固件還具有至少一條位于滾花部分中的凹槽，并且具有至少一個(gè)位于頭部下表面上的肋條。在使用時(shí)，通過(guò)將緊固件旋轉(zhuǎn)插入到產(chǎn)生顆粒或隆丘的材料中，并產(chǎn)生顆?；蚵∏穑瑏?lái)完成該方法。之后，該方法包括，通過(guò)至少一條凹槽從產(chǎn)生顆粒的材料中輸送至少某些顆粒，并將產(chǎn)生顆粒的材料固定在基體材料上。在產(chǎn)生隆丘的材料中，該方法用于使隆丘移位到材料中。
文檔編號(hào)F16B35/06GK1981137SQ200580018236
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月9日
發(fā)明者A·克拉文 申請(qǐng)人:菲利普斯螺絲公司