專利名稱：緊固件和緊固系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連接多個(gè)結(jié)構(gòu)層的主題內(nèi)容，特別涉及一種螺旋型緊固 件，該緊固件連接至少兩個(gè)承載層，并確保承載層之間的牢固綁定。
背景技術(shù)：
利用沖擊式螺旋緊固件來連接兩個(gè)或兩個(gè)以上物體的技術(shù)在過去20年 里已經(jīng)在商業(yè)上廣泛運(yùn)用，這種螺旋緊固件上具有形成松巻螺紋的刀片。
從而形成固定點(diǎn)。
最簡(jiǎn)單的螺旋緊固件是無頭的以及平頭的螺釘，這種螺釘通過簡(jiǎn)單的 錘擊就可以鉆入到承載層內(nèi)并切削出一個(gè)螺旋互鎖的穿透路徑。 一個(gè)或更 多的通常的運(yùn)用方式是連接或重連接兩個(gè)或以上的石材，這種緊固件的長(zhǎng) 的薄片部分被用來綁緊兩個(gè)中空的層結(jié)構(gòu)。
沖擊鉆附屬裝置和套筒式驅(qū)動(dòng)機(jī)械被用來提高螺旋緊固件的插入率， 該螺旋緊固件通過沖擊插入到石壁上預(yù)先打好的導(dǎo)向孔中。
美國專利5586605中披露了一種特殊的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)緊固機(jī)構(gòu)，該專利描 述并保護(hù)一種復(fù)雜的具有多個(gè)組合部件的螺旋錨栓驅(qū)動(dòng)工具。這些組合部 件包括沿圓周容納全直徑螺旋錨栓的裝置和將螺旋錨栓鉆入導(dǎo)向孔的套筒 式工作裝置，譬如傳遞一個(gè)連續(xù)的驅(qū)動(dòng)力和插入力的壁綁定技術(shù)。
這種套筒式機(jī)械被十分詳盡地描述，其復(fù)雜性決定了其操作可靠性和 費(fèi)用。實(shí)際上，這種插入工具或者具有這類設(shè)計(jì)和功能的產(chǎn)品，通常銷售 價(jià)大約為175美元。假設(shè)這種工具有穩(wěn)定的壽命或者可以達(dá)到所述的2000 個(gè)緊固安裝，則相當(dāng)于這種工具在每一個(gè)安裝花費(fèi)9美分之多。然而，如 果用戶僅僅只有幾百個(gè)緊固件需要安裝的話，例如，用戶僅需安裝200個(gè) 緊固件，卻不得不支付175美元來買這種安裝工具，這樣，這種工具實(shí)際 上在每一個(gè)安裝中強(qiáng)制性的花費(fèi)了用戶90美分。從成本上考慮，使用這種工具的開銷過大。這種高成本阻礙了產(chǎn)品的銷售和對(duì)高性能緊固件的廣 泛開發(fā)。
而且，這種套筒式驅(qū)動(dòng)工具將螺旋錨栓打入承載層的力通過螺旋錨栓 直接作用在承載層上。這種作用于承載層的沖擊力也有可能進(jìn)一步增加成 本，因?yàn)樾枰扪a(bǔ)由此產(chǎn)生的對(duì)承載層的損傷。例如對(duì)建筑物正面造成損 傷的修補(bǔ)。
這種套筒式驅(qū)動(dòng)裝置的另一個(gè)缺陷是該裝置在使用時(shí)的安裝長(zhǎng)度，這 種裝置需要同軸的安裝緊固件、加長(zhǎng)的套筒式插入工具和驅(qū)動(dòng)該工具的動(dòng) 力機(jī)械。這樣的長(zhǎng)度上的安裝造成操作上的不便并有可能降低該整個(gè)組件
的使用性，尤其是在空間有限的情況下。 一個(gè)平均長(zhǎng)度為9英寸 (230mm)的壁錨被安裝在套筒式插入轉(zhuǎn)接器中，該轉(zhuǎn)接器又被安裝在一 個(gè)長(zhǎng)度超過32英寸(800mm)，重量在7~9 lb ( 3~4kg )之間的小型旋轉(zhuǎn) 沖擊鉆上。提起整個(gè)組件并對(duì)準(zhǔn)平均1/4英寸(6.35mm)的導(dǎo)向孔本來就 不容易，還要一手操作旋轉(zhuǎn)沖擊鉆，并伸出另一手保持組件的同心旋轉(zhuǎn)， 就使得對(duì)各個(gè)部件的操作更加困難并使操作者疲勞。
利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的安裝方式也會(huì)帶來健康和安全問題。這類套筒式工具 通常隨著沖擊鉆以高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)并且一直處于遠(yuǎn)離地面的狀態(tài)。由于這類機(jī) 構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 一旦它因故障、缺少潤(rùn)滑油或者破損而被堵塞或者被卡死， 則會(huì)帶來十分嚴(yán)重的后果。
因此，有必要提供一種更易操作，可靠和價(jià)制氐廉的綁定裝置和方法 來綁定螺旋緊固件。
所以，本發(fā)明試圖減輕以上至少一個(gè)問題或者提供一種將螺旋緊固件 插入到建筑物中的替代裝置和方法。
現(xiàn)有技術(shù)綜述
EP0151906 (Ollis)中披露了螺旋型管沖擊緊固件的例子，其中披露 了工具和安裝方法，包括利用一個(gè)帶長(zhǎng)套筒的沖擊機(jī)械驅(qū)動(dòng)和鉆入一個(gè)螺 旋型管到一個(gè)小于一般尺寸的導(dǎo)向孔中的裝置。
9EP0171250 (Ollis) 、 GB2262560 (Knight)和GB2359109 (Kemp)披 露了商業(yè)上可行的沖擊式螺旋壁錨。其中分別披露了不同的緊固件類型， 包括分別用金箔線、拉制鋼絲和鋼帶制造的緊固件，每一種緊固件都具有 沿著基本上整個(gè)緊固件長(zhǎng)度方向上形成松巻螺紋的突起。每一篇專利披露 了特定的安裝方法和工具，包括將這些實(shí)心的螺旋錨栓鉆入間隙孔或部分 間隙孔中的裝置，所述的間隙具有足以容納整個(gè)螺旋直徑和驅(qū)動(dòng)套筒的直 徑。
US5586605 (Paterson)披露了一種機(jī)械轉(zhuǎn)接器。這種轉(zhuǎn)接器在不需要 具有全直徑間隙孔的情況下，就可以驅(qū)動(dòng)并鉆入沖擊式螺旋壁帶進(jìn)入到小 于一般尺寸的預(yù)先形成的導(dǎo)向孔中。該專利還披露了一種多面套筒工具的 復(fù)雜的工作原理。同時(shí)，該專利也披露了一種沿著整個(gè)長(zhǎng)度方向(包括沿 著尺寸逐漸減小的前螺旋部分)上具有螺旋突起刀片的帶。在所述的前螺 旋部分上的較小的突起刀片是用來鉆入并鎖住硬材料，而被帶動(dòng)的較大的 螺旋部分是用來抓牢較軟的外部頁狀灰漿接縫。
EP1169524 (Knight)披露了具有兩種直徑的螺旋緊固件。該專利披露 了具有主螺旋翅片和次螺旋翅片的緊固件。主螺旋翅片在緊固件的前端可 以產(chǎn)生形變或者被去除，而在整個(gè)緊固件長(zhǎng)度方向上延伸的次螺旋翅片用 來鉆入并鎖定鋼材。
以上每一現(xiàn)有技術(shù)文件都是按年代排序反映現(xiàn)有技術(shù)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在改進(jìn)的沖擊緊固系統(tǒng)方面有顯著的優(yōu)勢(shì)，該系統(tǒng)在不需要難 看的間隙孔，以及既昂貴又復(fù)雜的套筒型轉(zhuǎn)接器的情況下就能利用實(shí)心的 螺旋緊固件來有效地連接和固定結(jié)構(gòu)層和工件。本發(fā)明的必要特征在獨(dú)立 權(quán)利要求中限定，較佳的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中闡述。
考慮到前述內(nèi)容，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，權(quán)利要求l提供了一個(gè)改 進(jìn)的可沖擊驅(qū)動(dòng)的螺旋緊固件。該緊固件可以是一個(gè)實(shí)心壁錨、連接件或 緊固件的形式，所述緊固件被構(gòu)造成具有共同中軸的扭曲體，并具有一個(gè) 鄰近前尖端的螺旋凸起，和一個(gè)位于尾端的伸長(zhǎng)的具有縮小直徑的埋入式驅(qū)動(dòng)柄。該緊固件具有兩個(gè)或三個(gè)切削松巻螺紋的刀狀突起，該突起從實(shí)
心的中軸部向外延伸，并相對(duì)于所述中軸的縱軸具有小于42。的螺旋角。 該緊固件的銷狀柄具有連接陷入式和/或埋頭沉入式驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的結(jié)構(gòu)以 及銷狀結(jié)構(gòu)，該銷狀結(jié)構(gòu)可以被巧妙地掩蓋和/或顯得不那么突出。
發(fā)明者認(rèn)為，本發(fā)明提出了一個(gè)比現(xiàn)有技術(shù)先進(jìn)得多的系統(tǒng)，這種先 進(jìn)性主要體現(xiàn)在緊固件的結(jié)構(gòu)、工具簡(jiǎn)易性以及可以更接近工作區(qū)域進(jìn)行 控制等方面。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)更進(jìn)一步的方面，權(quán)利要求47保護(hù)一種驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器。 例如，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器由剛性的基本上單一的部件構(gòu)成以驅(qū)動(dòng)并插入轉(zhuǎn)接 器，該轉(zhuǎn)接器具有與改進(jìn)的螺旋緊固件的伸長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)軸相配合的結(jié)構(gòu)，并具 有可以在不需要昂貴而不易操作的套筒式工具以及大而難看的間隙孔的情 況下插入所述緊固件的結(jié)構(gòu)。所述轉(zhuǎn)接器可以是由單個(gè)的剛性物體構(gòu)成， 也可以是由多個(gè)部分組裝而成，但是組裝后的整體應(yīng)當(dāng)有足夠的剛性。所 述轉(zhuǎn)接器最好是有固定形狀，以保證緊固件和沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)械之間的各部分 不會(huì)發(fā)生軸向移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)更進(jìn)一步的方面，權(quán)利要求31保護(hù)一種同時(shí)驅(qū)動(dòng)并插 入螺旋形壁錨或緊固件的方法。所述方法提高了操作的可控性和安全性， 減少了由于多部件連接引起的故障所帶來危險(xiǎn)，并由于減少了整個(gè)插入組 件的安裝長(zhǎng)度而提高了在插入操作過程中的各部件的穩(wěn)定性和可控性。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，權(quán)利要求50保護(hù)一種可沖擊驅(qū)動(dòng)的緊固組 件。本發(fā)明的一個(gè)有益效果就在于提供一種新穎的易操作的緊固件和能夠 安全可靠地驅(qū)動(dòng)并插入螺旋形壁錨的操作組件，從而提供一種改進(jìn)的系統(tǒng) 的緊固方法。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于提高了緊固件和傳遞極高插入速度的轉(zhuǎn)接器 的效率。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳遞約2 ft. lbs. (2. 7焦耳)的沖擊力時(shí)， 緊固件可以輕易在石料層上向前切削穿刺1/2英寸(12.7咖)至3/2英寸 (38. l咖)的距離。這就使得平均長(zhǎng)9英寸(230隨)的壁錨可被充分驅(qū) 動(dòng)并以6至18秒的時(shí)間插入，也就是說每分鐘可以插入3至10根。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)還在于提供了所述緊固件尾部的縮小直徑的銷狀 驅(qū)動(dòng)柄，所述驅(qū)動(dòng)柄為用于掩蓋孔的填充物提供了支撐芯，使其附著更牢 固。
以上的現(xiàn)有技術(shù)文件均沒有披露這樣一種實(shí)心螺旋錨栓，即這種實(shí)心 螺旋錨栓既可以直接也可以通過一個(gè)小的導(dǎo)向孔被打入承載層，其尾部驅(qū) 動(dòng)柄也同時(shí)被埋入承載層之下，并且以上的驅(qū)動(dòng)和插入過程不需要使用類 似套筒的工具而只需通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器就能完成。同樣的，現(xiàn)有技術(shù)也 沒有披露，當(dāng)緊固件直接或通過小導(dǎo)向孔被插入承載層并陷入或埋頭陷入 承載層時(shí)，它具有接合填充物或者附加物的結(jié)構(gòu)或裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，本發(fā)明還提供了 一種從沖擊動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳 遞至少軸向力給螺旋緊固件的驅(qū)動(dòng)柄的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器。所述的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器包 括一個(gè)基本上是剛性的基體，該基體上具有一個(gè)尾端，該尾端與沖擊動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)器械相連接并被其驅(qū)動(dòng)，該基體還包括一個(gè)前端，該前端具有接合并 驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)柄的結(jié)構(gòu)。所述前端最好包括一個(gè)基本上軸向延伸的凹槽， 所述凹槽容納所述驅(qū)動(dòng)柄，其中，所述凹槽包括一個(gè)固定的底壁，該底壁 從所述驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳遞沖擊力給驅(qū)動(dòng)柄。所述前端的外圍最好包括一個(gè)研磨 部分或者切削結(jié)構(gòu)，用來在所述緊固件被插入承載材料時(shí)摩擦或切削承載
材料。所述轉(zhuǎn)接器前端部凹槽的大小最好應(yīng)當(dāng)?shù)v:設(shè)置成允許驅(qū)動(dòng)柄和轉(zhuǎn)接 器之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，如果所述沖擊力驅(qū)動(dòng)機(jī)械在給予轉(zhuǎn)接器旋轉(zhuǎn)力 的同時(shí)也傳遞軸向的沖擊力，則緊固件應(yīng)能夠以不同于轉(zhuǎn)接器的速度旋 轉(zhuǎn)。這種配置使得類似沖擊鉆的工具能夠向緊固件提供軸向驅(qū)動(dòng)力。所述 前端外圍的最大橫截面直徑最好是'J 、于緊固件最大橫截面的直徑。


為了清楚的說明本發(fā)明的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合如下的附圖對(duì)下文
的實(shí)施例進(jìn)行描述
圖l反映了本發(fā)明的緊固件，該緊固件具有一個(gè)扭曲體， 一個(gè)基本上 實(shí)心的共同中軸， 一個(gè)從尖端開始延伸的螺旋狀突起和一個(gè)位于尾部的伸 長(zhǎng)的具有減小直徑的埋入式驅(qū)動(dòng)柄。圖2和圖2A顯示了該緊固件的螺旋角結(jié)構(gòu)。
圖3和圖3A分別顯示了典型的螺旋突起部分的橫截面和形成于薄而 伸長(zhǎng)的刀狀突起的外接圓直徑，該刀狀突起從中軸向外》文射性地延伸。
圖4顯示了一個(gè)驅(qū)動(dòng)工具，其一端具有連接一個(gè)沖擊機(jī)械的部分，另 一端具有連接與緊固件一體的驅(qū)動(dòng)柄的部分。
圖5顯示了本發(fā)明的一個(gè)緊固件，該緊固件被驅(qū)動(dòng)埋入以連接木料層 和石料層。
圖6顯示了已經(jīng)將銷狀埋入式驅(qū)動(dòng)柄包住并掩蓋的平整而牢固的填充 磨光塞。
圖6A顯示了一種傳統(tǒng)的木料到石料的埋頭緊固連接和磨光結(jié)構(gòu)。
圖7A和圖7B比較了現(xiàn)有技術(shù)(7A)和本發(fā)明(7B)的螺旋型壁錨的
緊固連接和鉆入系統(tǒng)。
圖8顯示了本發(fā)明的一種緊固件，該緊固件,皮驅(qū)動(dòng)并埋頭鉆入一個(gè)堅(jiān)
硬的石料層內(nèi)。
具體實(shí)施方式
緊固件
本發(fā)明中典型的沖擊式緊固件1具有一個(gè)扭曲線體，該扭曲線體上具 有一個(gè)突起的大半徑螺旋體3，該螺旋體3位于基本是圓錐或錐臺(tái)11的前 尖端和位于尾端的伸長(zhǎng)的具有縮小直徑的埋入式驅(qū)動(dòng)柄4之間，如圖1所 示。
該扭曲體具有一個(gè)實(shí)心中軸2，該中軸基本上在整個(gè)緊固件長(zhǎng)度上是 連續(xù)的，所述中軸2的最大橫截面直徑至少比所述緊固件螺旋體的橫截面 外接圓7直徑小百分之六十。由于具有一個(gè)扭曲體和一個(gè)相對(duì)較小的中 軸，使該緊固件具有扭轉(zhuǎn)彈性，從而使它容許附加層之間的微小移動(dòng)而不 會(huì)影響連接的牢固性。
從緊固件的前尖端開始形成錐度的螺旋體3具有兩個(gè)或三個(gè)切削松巻 螺紋的刀狀突起5，該突起更適合作用于堅(jiān)硬的物體，并且該突起從緊固 件的中軸2向外延伸。為了更好地沖擊固定，該薄螺紋切削突起以小于
1342°的大半徑螺旋角相對(duì)于中軸的縱軸方向傾斜。具有該大半徑螺旋角的 刀狀突起5可以在長(zhǎng)度上變化，并且圍繞中軸2連續(xù)延伸一個(gè)360。的旋 轉(zhuǎn)螺距，該螺距至少要達(dá)到一個(gè)這樣的長(zhǎng)度，即它們雖然不一定是整個(gè)長(zhǎng) 度部分，但形成了緊固件長(zhǎng)度方向的實(shí)體部分。較佳地，具有所述大半徑 螺旋角的刀狀突起5至少在緊固件75。/。的長(zhǎng)度上延伸。較佳地，具有所述 大半徑螺旋角的刀狀突起5在不到緊固件97%的長(zhǎng)度上延伸。
在緊固件的尾端有一個(gè)整體伸長(zhǎng)的埋入式驅(qū)動(dòng)柄4，該驅(qū)動(dòng)柄不帶具 有大半徑螺旋角的螺紋切削刀片。該伸長(zhǎng)柄4具有一個(gè)縮小的橫截面直 徑，該直徑約等于或小于突出狀螺旋體3的橫截面外接圓直徑7的一半。 該伸長(zhǎng)柄從螺旋體3同軸地延伸以便于能夠滑動(dòng)地插入驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的凹槽 部分中，該凹槽部分具有足夠的壁厚以保證緊固件利落地插入，后文中將 詳細(xì)說明。圖2顯示了具有一個(gè)中軸2的緊固件的前端部，該中軸2在其 前端邊緣處為錐形。該前尖端部足夠鋒利以幫助更好的驅(qū)動(dòng)并防止錯(cuò)位， 如果該前尖端部不夠鋒利將會(huì)引起被沖擊材料的滑動(dòng)。該中軸2的直徑在 至少10%到不超過90%之間局部縮小以形成一個(gè)小的基本是圓錐或錐臺(tái)11 的前端部，多個(gè)螺旋突起從該前端部逐漸延伸。較佳地，在緊固件前端部 的圓錐角10大于40。并小于120° 。
圖2A顯示了圖1中緊固件的一部分并標(biāo)示了刀狀突起5的一個(gè)大半 徑螺旋角。與傳統(tǒng)的主要由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的盤繞狀機(jī)械螺釘螺紋不同， 為了更好地被主要是軸向的驅(qū)動(dòng)力所驅(qū)動(dòng)，該螺旋緊固件具有"大半徑" 的松巻刀狀突起5結(jié)構(gòu)。也就是說，大半徑的螺旋突起有必要以更靠近緊 固件縱軸而遠(yuǎn)離與縱軸垂直的軸線的角度傾斜。例如，大半徑螺旋角在O 。~45。之間更好而且更容易與其它部件相配合，而在45° ~90。之間的 大半徑螺旋角則是有害的而且也不易于與其它部件配合。在實(shí)踐中，單純 的軸向力或者單純的旋轉(zhuǎn)力都不可能驅(qū)動(dòng)螺紋角在42。和48°之間的螺
紋切削式緊固件。
在這個(gè)實(shí)施例中，緊固件在一定的軸向距離上具有一個(gè)360。旋轉(zhuǎn)螺 距，該軸向距離等于五倍的緊固件螺旋體外接圓直徑。假定取5: l的螺距直徑比，則在刀狀突起5外圍的大半徑螺旋角8相對(duì)于緊固件的縱軸為 32°多一點(diǎn)。該緊固件的螺距直徑比可以在3.5: 1至8.5: l之間變化， 以至于在刀狀突起5外圍的螺旋角8相對(duì)于緊固件9的縱軸大于20。并小 于42° 。為了能在大部分緊固條件下使用并提供最好的軸向阻力，最合適 的大半徑螺旋角8是相對(duì)于緊固件縱軸9大于30°并小于39° 。
圖3以放大圖的方式顯示了螺旋突起的橫截面以及外接圓直徑7。圖 中，薄的伸長(zhǎng)的刀狀突起5在橫截面上從弧形的橫截面根部開始逐漸變 小。更好是，刀片尖端的尺寸是至少為1/100英寸(0.25mm)并小于 1/10英寸(2. 5mm)。本實(shí)施例還顯示了短而粗的加強(qiáng)筋6,該加強(qiáng)筋從 中軸2向外輻射延伸，并且設(shè)置在刀片5之間，使其到相鄰兩個(gè)刀片的距 離相等。該突起筋6的外邊緣具有介于刀片尖端厚度的1. 5倍至8. 5倍之 間的邊緣厚度。所述筋6具有與刀片5相同的螺距，只是直徑更小，并且 假設(shè)類似突起6的加強(qiáng)筋的大半徑螺旋角比用來形成螺紋的刀狀突起5的 大半徑螺旋角8至少小6。的話，所述筋6可以具有相對(duì)于緊固件縱軸的 介于8°和23°之間的大半徑螺紋角。
該緊固件長(zhǎng)度的取值范圍可以在用來連接薄的鄰接物的2英寸 (50mm)和用來連接厚得多的或者相互間隔一定距離的工件的40英寸 (1000mm)之間變化。
螺旋突起部分的外接圓7的直徑可以小到約1/4英寸(6. 35mm)，譬 如在特定的用途中，要求緊固件具有相當(dāng)?shù)娜犴g度的情形下，這種緊固件 就可以被使用。另外，螺旋突起部分的外接圓7的直徑也可以長(zhǎng)達(dá)3/4英 寸(19mm)，這種尺寸的緊固件用在要求緊固件具有更強(qiáng)的剪切阻力耐受 力和更高的硬度的場(chǎng)合。
扭曲緊固件的硬度和柔韌度大小由它的尺寸和形狀決定，如緊固件外 接圓直徑7，它的中軸2的直徑以及是否具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)如加強(qiáng)筋6，每一 個(gè)技術(shù)特征都對(duì)它的硬度和扭曲彈性產(chǎn)生影響。通過調(diào)整螺旋刀片5的數(shù) 量和/或微調(diào)突起的直徑和傾斜角等參數(shù)，也可以進(jìn)一步的調(diào)整緊固件的 性能。圖3A顯示了一個(gè)放大的螺旋突起部分的橫截面，該螺旋突起部分通 過三角形的設(shè)置而變得更硬，并且在外接圓7的內(nèi)部，三個(gè)等距的刀狀突 起5從中軸2放射狀地向外延伸。
螺旋體3的螺紋切削刀片5以至少120°的相對(duì)角相互隔開分布，例 如具有兩個(gè)或三個(gè)螺紋切削刀片5的緊固件可以產(chǎn)生更強(qiáng)的軸向抓握力， 這是因?yàn)樵谒a(chǎn)生互鎖作用的凹槽內(nèi)容納有更大體積的承栽材料，從而能 產(chǎn)生比那種具有更小相隔角度刀片的緊固件例如具有四個(gè)、六個(gè)或八個(gè)螺 紋切削刀片5的螺旋緊固件更強(qiáng)的鎖定力。
具有多于一個(gè)突起螺旋部分3的緊固件可以在每一個(gè)螺旋部分配置不 同的直徑和螺旋角8，并且這也被證明在螺旋地連接不同厚度、密度和硬 度的結(jié)構(gòu)層時(shí)是有用的。但是，由于刀狀突起要用來切削螺紋，螺旋的角 復(fù)基本與給定的螺旋直徑相匹配是至關(guān)重要的。 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器
新型驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的目的在于更安全地驅(qū)動(dòng)并將實(shí)心緊固件打入并使其 埋入建筑層表面之下的工具，這種工具不需務(wù)農(nóng)賴復(fù)雜的套筒工具，也不 需要必須提供一個(gè)不美觀的大直徑的間隙孔。
圖4顯示了一種驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器21，該轉(zhuǎn)接器由金屬或燒結(jié)材料或者兩者 結(jié)合的材料制成。其具有一個(gè)基本上實(shí)心的軸狀尾端22和一個(gè)前鼻端 24，該前鼻端具有一個(gè)凹槽形的軸向滑道，該轉(zhuǎn)接器釆用剛性的一體i殳 計(jì)，也就是說，轉(zhuǎn)接器21的基本驅(qū)動(dòng)部分不會(huì)有類似套筒的結(jié)構(gòu)或者其 它會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部各部分之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
帶凹槽的鼻部分24具有一個(gè)接收并適配螺旋型緊固件的具有縮小直徑 的柄4的尺寸。該鼻部分的外部直徑最好小于螺旋型緊固件1橫截面的外 接圓直徑7，該外接圓直徑在實(shí)施例中以平行的虛線表示。更好是，轉(zhuǎn)接 器的帶凹槽的鼻端24的外圍，至少在其前部，具有鋸齒狀或滾花部分或 者類似研磨的結(jié)構(gòu)(圖8, 29)。
該轉(zhuǎn)接器21的所述基本上實(shí)心的軸狀尾端22具有連接傳遞沖擊動(dòng)力 的驅(qū)動(dòng)機(jī)器的結(jié)構(gòu)。例如，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的這一端可以有凹槽以便與SDS型的旋轉(zhuǎn)沖擊鉆的卡盤相連接?；蛘撸部梢詷?gòu)造成與任何其它合適的動(dòng) 力源相連接的結(jié)構(gòu)。
驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器21可以有一個(gè)肩部23，該肩部位于轉(zhuǎn)接器的兩端部之 間。理想的是，該肩部23具有一個(gè)相適配的墊圏或緩沖結(jié)構(gòu)或裝置。 緊固方法
所述緊固方法將多個(gè)結(jié)構(gòu)層相連接并使它們相互之間基本牢固地固 定，該緊固方法利用一個(gè)螺旋型緊固件l，該緊固件具有與一個(gè)可用于驅(qū) 動(dòng)和開孔的轉(zhuǎn)接器21相配合的尺寸，該轉(zhuǎn)接器沒有套筒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或內(nèi)部 的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
在圖5的實(shí)施例中，所述緊固件1通過轉(zhuǎn)接器21被直接沖擊驅(qū)動(dòng)鉆入 較軟的材料例如多孔混凝土 41和軟木42中。
與該緊固件一體的埋入式驅(qū)動(dòng)柄4平滑地滑入驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器21前鼻端 24的凹槽形滑道中，該轉(zhuǎn)接器的尾端22被安裝到一個(gè)沖擊動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)械 上。該伸長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)柄4具有足夠的尺寸連接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的鼻端24，并在軸 向上限制該緊固件以使其與轉(zhuǎn)接器同軸。轉(zhuǎn)接器的前鼻端24的凹槽形滑 道的長(zhǎng)度最好是在大約1/8英寸(3咖)到5/2英寸(65mm)之間，并且 小于緊固件尾端驅(qū)動(dòng)柄4的長(zhǎng)度。
緊固組件應(yīng)當(dāng)以期望的進(jìn)入點(diǎn)和進(jìn)入角對(duì)準(zhǔn)被緊固材料層和工件。通 過與緊固件一體的驅(qū)動(dòng)柄4的端面和轉(zhuǎn)接器21上的凹槽孔基底之間的軸 向配合，緊固件l被一個(gè)沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)械/旋轉(zhuǎn)沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)，從而該 緊固件1被一系列傳遞過來的沖擊力壓入建筑材料或建筑層。
大半徑的螺旋角形狀提供足夠的表面傾斜度以便以不同于轉(zhuǎn)接器的旋 轉(zhuǎn)角速度來巻繞偏移和旋轉(zhuǎn)受沖擊的緊固件l，即便相同，由于它的刀狀 突起5能產(chǎn)生一種自發(fā)的螺旋穿透路徑以巻繞切削相應(yīng)的螺旋凹槽從而使 其進(jìn)入到被鉆材料層以及后續(xù)的一 系列材料層中。所述緊固件的小的基本 上呈圓錐或者錐臺(tái)狀的前端部分可以幫助引導(dǎo)該緊固件沿著它的巻繞穿透 路徑前進(jìn)而防止錯(cuò)位偏移。那些沒有尖端或者具有雙鉆尖的緊固件由于沒有圓錐或錐臺(tái)部分而很可能阻礙緊固件在穿透過程中的自然旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo) 致它偏移期望的路徑。
在使用時(shí)，所述緊固件僅能以它在被鉆材料中切削螺旋路徑的速率旋
轉(zhuǎn)，例如它的螺旋傾斜角8可以使緊固件每往前穿透2英寸(50咖)而旋轉(zhuǎn) 一周。如果角速度為每分鐘30周的話，緊固件大約要花費(fèi)2秒鐘左右的 時(shí)間前進(jìn)2英寸(50mm)或旋轉(zhuǎn)1周。這與驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的角速度是不同 的，因?yàn)轵?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器是由沒有旋轉(zhuǎn)速度的沖擊機(jī)械或者具有數(shù)倍于螺旋穿 透緊固件角速度的旋轉(zhuǎn)沖擊機(jī)械驅(qū)動(dòng)。所述驅(qū)動(dòng)柄的尺寸與具有帶凹槽前 端的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器相適配，其中，轉(zhuǎn)接器前鼻的內(nèi)直徑最好是在緊固件l的 橫截面外接圓直徑7的20%到60°/ 之間，這樣可以允許與驅(qū)動(dòng)柄之間有少 許間隙，以防止轉(zhuǎn)接器21的前鼻內(nèi)壁向驅(qū)動(dòng)柄4施加旋轉(zhuǎn)力或者旋轉(zhuǎn)制 動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)柄4上最好是沒有任何具有大半徑螺旋角的刀狀突起，這樣可 以允許在驅(qū)動(dòng)時(shí)沒有平面接觸阻礙。當(dāng)用旋轉(zhuǎn)沖擊^L械驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于緊固 件具有相對(duì)縱軸至少30°的螺旋角，因此，隨著每一次的沖擊力沖擊，被 帶動(dòng)的扭矩穿刺力由于摩擦作用被傳遞給驅(qū)動(dòng)柄端面以提高驅(qū)動(dòng)效力。
驅(qū)動(dòng)一直持續(xù)到轉(zhuǎn)接器的前鼻24跟隨緊固件的螺旋體3進(jìn)入到被鉆材 料的近外表面之下，由于轉(zhuǎn)接器的前鼻端具有足夠的壁厚和具有研磨功能 的外周面，因此可以在較軟的建筑層上形成平整的埋頭孔。因此，緊固件 1連同其尾部的埋入式驅(qū)動(dòng)柄4同時(shí)陷入或者埋頭沉入一個(gè)合適的深度。 所述轉(zhuǎn)接器的具有凹槽的鼻部分24具有介于緊固件1的橫截面外接圓7 直徑的10%到25%的厚度，這樣可以保證它有足夠的強(qiáng)度，又能使它具有 合適的較小的外直徑。
凹陷或埋頭沉孔的深度可以通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的肩部23并控制它與 具有凹槽的鼻端24的盲孔基底之間的尺寸大小而事先控制好。較理想 地，肩部23的深度設(shè)置應(yīng)當(dāng)包括適配的墊圏或緩沖部分以避免對(duì)被鉆層 的任何沖擊損壞。由于不必為了促進(jìn)套筒的鉆入而驅(qū)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)接器抵觸承 載層，當(dāng)肩部23接觸被鉆層表面時(shí)，緊固件的埋入式驅(qū)動(dòng)柄4就被自動(dòng) 設(shè)置了合適的陷入深度，而且該轉(zhuǎn)接器21也能夠被方便地取出。本發(fā)明的所述緊固件1能夠用來將各種相似的或不相似的建筑材料層 或工件綁定在一起，例如但不受限于，磚、石材、混凝土和木材都可以適
用這種沖擊刀片5，以此它們都可以被該緊固件通過松巻螺紋切削而穿透 并被該緊固件的凹槽互鎖固定。
對(duì)于堅(jiān)硬的建筑材料，導(dǎo)向孔被預(yù)先打好在被鉆材料上以便穿刺更方 便和容易。通常導(dǎo)向孔的直徑大于緊固件的中軸2和埋入式驅(qū)動(dòng)柄的直徑 而小于活動(dòng)螺4t體3的外接圓直徑7。例如，,皮鉆導(dǎo)向孔的直徑比緊固件 的最大直徑要小10%到55%。
圖6顯示了能容納緊固件的縮小直徑埋入式驅(qū)動(dòng)柄4的凹陷或者埋頭 孔44。該凹陷44能夠通過插入注滿填充材料45的塞子而被巧妙的掩蓋和 壓實(shí)，由于銷狀的埋入式柄4被減少了足夠大的尺寸，因而足以使用合適 的粗糙的聚合顆粒進(jìn)行填充。所述填充物最好與建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有裝飾相匹 配，例如該填充物可以是在顏色、紋理和空隙方面與被鉆材質(zhì)的表面相匹 配的粘土、灰泥或者薄漿。所述陷入的或埋頭沉入的埋入式驅(qū)動(dòng)柄4提供 了一個(gè)好的支撐芯以保持掩蓋埋頭孔的填充物45。所述支撐芯表面可以通 過在一體的銷狀柄4的表面上設(shè)置細(xì)凹槽來加強(qiáng)保持力?；蛘撸萑氲穆?入式柄4也適于被構(gòu)造成可連接附加元件或者連接結(jié)構(gòu)，例如可推壓的帽 狀元件或者可連接長(zhǎng)形部件的母連接件，其與緊固件同軸或者與軸基本垂 直。
圖6A顯示了普遍使用的另外一種固定方式，根據(jù)這種方式，即使對(duì)于 較軟的材料，例如軟木42和多孔混凝土41，也免不了更多繁瑣的操作， 包括預(yù)先打好間隙孔43，預(yù)先打好埋頭孔44，插入墻裝釘座27，插入并 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺釘28并用一個(gè)盤狀的填充物45處理好一個(gè)大直徑的埋頭孔 44，所有這些操作還無法提供可靠的固定、穩(wěn)固的支撐芯或者隱蔽的裝 飾。
圖7A和圖7B顯示了本發(fā)明的緊固件1和緊固系統(tǒng)帶來的相對(duì)于傳統(tǒng) 的螺旋緊固組件功能上的改進(jìn)，盡管與復(fù)雜的插入工具相比在成本和可靠 性上的優(yōu)勢(shì)無法在圖中顯示。
19本實(shí)施例顯示了螺旋線狀緊固件的一個(gè)典型的應(yīng)用。該緊固件由多個(gè) 具有細(xì)槽的滾筒并使其扭曲而生產(chǎn)出來，該緊固件用來連接具有空腔結(jié)構(gòu) 的兩個(gè)壁層，由于壁層具有足夠的硬度以至于需要預(yù)先開鑿一個(gè)小的導(dǎo)向
孔53。該緊固件被一種插入工具沖擊驅(qū)動(dòng)，在本例中，該插入工具被鉆孔 機(jī)械25的旋轉(zhuǎn)沖擊運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。該緊固件被驅(qū)動(dòng)鉆入導(dǎo)向孔53,并通過導(dǎo) 向孔螺旋穿透第一壁52，然后進(jìn)入到第二壁51中，以至于螺旋突起可以 插入并牢固的鎖定兩個(gè)連接層。
圖7A顯示了傳統(tǒng)的螺旋緊固件，例如無縮小尺寸驅(qū)動(dòng)柄的緊固件的使 用。具有大直徑的螺旋體一端被插入具有較大直徑的套筒驅(qū)動(dòng)工具26的 一個(gè)管狀端部。所述緊固件被持續(xù)驅(qū)動(dòng)直到套筒式工具26抵觸到第一壁 層52，此時(shí)，沖擊力仍然繼續(xù)作用，直到一個(gè)可伸縮的銷4丁從套筒式工具 中突起而迫使該緊固件脫離管狀端部并使其陷入到第一壁層52的表面之 下?？梢姡僮髡卟坏貌灰恢皇殖袚?dān)旋轉(zhuǎn)沖擊鉆25的重量，而另一只手 支撐套筒式工具26的重量并保持該套筒式工具在4t轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)過程的穩(wěn)定。 同時(shí)，操作者還必須引導(dǎo)這一又重又長(zhǎng)而且不穩(wěn)定的緊固組件，以便緊固 件的前端;f皮同心地驅(qū)動(dòng)鉆入到一個(gè)小的導(dǎo)向孔53中，而該導(dǎo)向孔可能只 有四分之一英寸(6. 4mm)大，甚至更小。可想而知，在這種情況下，如 果鉆機(jī)出現(xiàn)機(jī)械故障，操作者的腕部和肩部極有可能受到損傷。
圖7B顯示了應(yīng)用在同樣場(chǎng)合的改進(jìn)的緊固件、轉(zhuǎn)接器和緊固組件的實(shí) 施例。位于所述緊固件1尾端的伸長(zhǎng)的縮小直徑的驅(qū)動(dòng)柄,皮插入到圖4中 的轉(zhuǎn)接器21中，所述轉(zhuǎn)接器在軸向上限制所述驅(qū)動(dòng)柄4并使該緊固件1 對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向孔53，該轉(zhuǎn)接器同時(shí)也允許在更接近工作區(qū)的位置控制并平衡整 個(gè)驅(qū)動(dòng)操作。當(dāng)該大半徑螺旋緊固件l被沖擊驅(qū)動(dòng)時(shí)，該緊固件的尖端一 直處于對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向孔53的狀態(tài)，直到驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器21的薄前鼻端24本身進(jìn) 入到石料層52表面之下，例如在不需要復(fù)雜套筒裝置的情況下，使該緊 固件1陷入到石料層之內(nèi)，并且不需要延長(zhǎng)轉(zhuǎn)接器21和墻面52之間面對(duì) 面的接觸時(shí)間。因此，操作者可以用雙手安全地操作該動(dòng)力鉆25。 一旦該 緊固件被安裝定位后，該轉(zhuǎn)接器將從驅(qū)動(dòng)柄上移除，導(dǎo)向孔和埋頭孔通過填入被染色的灰泥而掩蓋。該灰泥被壓實(shí)并通過由縮小直徑的埋入式驅(qū)動(dòng) 柄構(gòu)成的支撐芯表面得到保持。
圖8顯示了插入的轉(zhuǎn)接器21的前鼻端24。該轉(zhuǎn)接器具有在最靠近建 筑層52的位置鉸大并局部加寬導(dǎo)向孔53的結(jié)構(gòu)，當(dāng)緊固件的埋入式驅(qū)動(dòng) 柄4被插入到被鉆層表面之下時(shí)，該結(jié)構(gòu)同時(shí)也提供了一個(gè)容納緊固件1 的埋頭沉孔44。這種擴(kuò)大的導(dǎo)向孔和埋頭沉孔可以通過轉(zhuǎn)接器前鼻端24 的至少前端部外表面上的鋸齒、滾花或者類似的研磨結(jié)構(gòu)來形成。由于緊 固件1陷入使被擴(kuò)大的導(dǎo)向孔正好可以容納轉(zhuǎn)接器的前鼻端24，因此不需 要另外再在相應(yīng)位置形成一個(gè)埋頭孔。
雖然本說明書詳盡闡述并列舉了本發(fā)明的特定的實(shí)施例，但以上對(duì)每 個(gè)實(shí)施例和列舉的詳細(xì)描述并不意味著是對(duì)本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明 覆蓋了落入本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的所有實(shí)施例和方法。
權(quán)利要求
1. 一種沖擊驅(qū)動(dòng)的具有扭曲體的緊固件，包括基本上實(shí)心的共同中軸；和從前尖端延伸的凸起的螺旋體；位于尾部的具有縮小直徑的伸長(zhǎng)的埋入式驅(qū)動(dòng)柄；其中，凸起的螺旋體包括兩個(gè)或三個(gè)用于切削松卷螺紋的刀狀突起，所述刀狀突起從中軸向外輻射狀延伸，所述突起以一個(gè)大半徑螺旋角傾斜，所述大半徑螺旋角相對(duì)于中軸的縱軸方向小于42°
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊固件，其特征在于，所述緊固件的具有 大半徑螺旋角的刀狀突起在圍繞著中軸旋轉(zhuǎn)至少一個(gè)360°的旋轉(zhuǎn)螺距內(nèi) 是連續(xù)的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述緊固件，其特征在于，所述具有大半徑 螺旋角的刀狀突起形成了所述緊固件長(zhǎng)度上的實(shí)體部分，盡管不是整個(gè)長(zhǎng) 度部分。
4. 根據(jù)以上的權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 具有大半徑螺旋角的刀狀突起在小于所述緊固件全長(zhǎng)97°/。的長(zhǎng)度上延伸。
5. 根據(jù)以上的權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述具有大半徑螺旋角的刀狀突起沿著整個(gè)緊固件至少75%的長(zhǎng)度延伸。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于，所 述伸長(zhǎng)的埋入式驅(qū)動(dòng)柄上無具有大半徑螺旋角的螺紋切削刀片。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于，所 述伸長(zhǎng)的埋入式驅(qū)動(dòng)柄具有一個(gè)縮小的橫截面直徑，所述直徑約等于或小 于所述凸起螺旋體的橫截面外接圓直徑的一半。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于，所 述伸長(zhǎng)的縮小直徑的埋入式驅(qū)動(dòng)柄與凸起的螺旋體同軸地延伸。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于，所 述埋入式的驅(qū)動(dòng)柄包括一個(gè)支撐芯表面。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述埋入式驅(qū)動(dòng)柄包括在它表面上形成的淺槽。
11. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述埋入式驅(qū)動(dòng)柄可以用來連接附加元件或連接件。
12. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述共同中軸的最大橫截面直徑至少比所述螺旋體橫截面外接圓的直徑小 百分之六十。
13. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述共同中軸的直徑至少局部減少10%以形成小的基本上是圓錐或錐臺(tái)形 的前尖端部分，多個(gè)螺旋突起從所述前尖端部分逐漸延伸。
14. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述緊固件的前端部分具有一個(gè)大于40。的圓錐角。
15. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述緊固件的前端部分具有一個(gè)小于120°的圓錐角。
16. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述刀狀突起相對(duì)于中軸的縱軸形成的大半徑螺旋角大于20。。
17. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述螺旋角的角度基于一個(gè)給定直徑基本保持一致。
18. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述刀狀突起從橫截面上看基本上是薄而長(zhǎng)的。
19. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述刀狀突起從橫截面上看是從根部向端部逐漸變細(xì)。
20. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 刀狀突起具有一個(gè)弧形的橫截面根部。
21. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述凸起螺旋體的橫截面外接圓直徑約等于或大于1/4英寸(6. 35咖)。
22. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述凸起螺旋體的橫截面外接圓直徑約等于或小于3/4英寸(19mm)。
23. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述每一個(gè)刀狀突起尖端的尺寸至少為1/100英寸(0. 25咖)且小于 1/10英寸(2. 5mm)。
24. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 短而粗的加強(qiáng)筋從中軸呈放射狀地延伸并等距地分布在螺旋型刀狀突起之 間。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的緊固件，其特征在于，所述短而粗的加 強(qiáng)筋的外邊緣具有1. 5至8. 5倍于刀尖厚度的邊緣厚度。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的緊固件，其特征在于，所述短而 粗的加強(qiáng)筋的大半徑螺旋角與中軸的縱軸之間的夾角介于8°和23°之 間。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24至26中任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在 于，所述短而粗的突起筋的大半徑螺旋角比用于形成螺紋的刀狀突起的大 半徑螺旋角至少小6。。
28. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)柄可以嵌入驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器并與其配合運(yùn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器具有一 個(gè)帶凹槽的前端部，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的前端部的外直徑小于所述緊固件的橫截面的外接圓直徑。
29. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)柄可以嵌入驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器并與其配合運(yùn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器具有一 個(gè)帶凹槽的前端部，其中，所述轉(zhuǎn)接器前鼻端部的內(nèi)直徑介于所述緊固件 的橫截面外接圓直徑的20%至60%之間。
30. 根據(jù)以上權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的緊固件，其特征在于， 所述緊固件在使用中陷入或埋頭沉入到承載材料層中。
31. —種利用螺旋緊固件和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器連接多個(gè)結(jié)構(gòu)層的方法，所述 螺旋緊固件具有一個(gè)扭曲體，該扭曲體具有一個(gè)共同的中軸， 一個(gè)凸起的 螺旋體和一個(gè)一體的伸長(zhǎng)的具有縮小直徑的埋入式驅(qū)動(dòng)柄，所述方法包 括將所述驅(qū)動(dòng)柄插入到一個(gè)不易折彎的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器的前鼻端上的凹槽形滑道內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)柄被安裝到一個(gè)沖擊動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)械上； 將緊固件組件同軸的對(duì)準(zhǔn)承載材料層； 利用沖擊驅(qū)動(dòng)機(jī)械通過所述轉(zhuǎn)接器驅(qū)動(dòng)所述緊固件； 其中，所述緊固件在一系列沖壓力的推動(dòng)下在承載材料層內(nèi)巻繞地 剪切螺旋凹槽并向前插入到位于承載材料層之后的其他材料層中，直到所 述轉(zhuǎn)接器具有凹槽的前鼻端穿透所述承載材料層的近外表面層，從而使所 述緊固件和它的埋入式驅(qū)動(dòng)柄陷入或埋頭沉入所述承載材料層。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，還包括在承載材料上預(yù)先鉆好一 個(gè)導(dǎo)向孔的準(zhǔn)備步驟。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)向孔的直徑 大于所述共同中軸的最大直徑并小于所述凸起螺旋體的橫截面外接圓直 徑。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)向孔的直徑 大于一體的驅(qū)動(dòng)柄的直徑并小于所述凸起螺旋體的橫截面外接圓直徑。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32至34種任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)接器的前鼻端部上具有一個(gè)能夠鉸大或者局部加寬所述導(dǎo)向孔的研 磨結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)，使得所述轉(zhuǎn)接器的前鼻端部進(jìn)入到所述導(dǎo)向孔中并使 所述整個(gè)緊固件埋入其中。
36. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器的前鼻 端部的硬壁上具有研磨結(jié)構(gòu)，并在驅(qū)動(dòng)所述緊固件的同時(shí)在建筑材料中形 成一個(gè)埋頭孔。
37. 根據(jù)權(quán)利要求31至36中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述穿透螺紋切削率為等于或大于1/2英寸(12. 7mm)每秒。
38. 根據(jù)權(quán)利要求31至37中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 還進(jìn)一步包括通過填入填充材料掩蓋緊固件插入孔的步驟；所述填充材料 包住并支撐于陷入或者埋頭沉入的埋入式驅(qū)動(dòng)柄。
39. 根據(jù)權(quán)利要求31至37中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述埋入式驅(qū)動(dòng)柄還包括連接附加元件的裝置或結(jié)構(gòu)。
40. 根據(jù)權(quán)利要求31至39中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 還包括設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器上的肩部，可以通過所述肩部與前鼻端部凹 槽內(nèi)的盲孔基底之間的相對(duì)位置關(guān)系，來確定凹陷或埋頭沉孔的預(yù)定深 度。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，還包括設(shè)置在轉(zhuǎn)接 器肩部上的與其相匹配的墊圏或緩沖裝置或結(jié)構(gòu)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求31至41中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述凹槽形滑道的長(zhǎng)度小于所述驅(qū)動(dòng)柄的長(zhǎng)度。
43. 根據(jù)權(quán)利要求31至42中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述具有凹槽的鼻端具有一個(gè)小于所述螺旋緊固件橫截面外接圓直徑的外 直徑。
44. 根據(jù)權(quán)利要求31至43中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述前鼻端部的凹槽形滑道具有一個(gè)介于所述緊固件橫截面外接圓直徑 20°/。至60°/。之間的內(nèi)直徑。
45. 根據(jù)權(quán)利要求31至44中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述具有凹槽的前鼻端部具有介于所述緊固件橫截面外接圓直徑10%至 25%之間的壁厚。
46. 根據(jù)權(quán)利要求31至45中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述螺旋型緊固件為上述權(quán)利要求1至30中任意一項(xiàng)所述的緊固件。
47. —種用來從沖壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳遞軸向力給螺旋形緊固件驅(qū)動(dòng) 柄的剛性驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器，所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器包括可連接所述沖擊動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)械的被驅(qū)動(dòng)軸端；和 具有凹槽形軸向滑道的前鼻端，所述滑道具有可接收所述螺旋型緊固件的縮小直徑的驅(qū)動(dòng)柄并與其配合運(yùn)動(dòng)的尺寸；其中，所述前鼻端的外圍包括用來研磨或者切削承載材料的研磨部 分或切削結(jié)構(gòu)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器，其特征在于，所述肩部帶 有與其相配適的墊圏或緩沖結(jié)構(gòu)或裝置。
50. —種可沖擊驅(qū)動(dòng)的緊固組件，包括 根據(jù)權(quán)利要求1至30中任意一項(xiàng)所述的螺旋型緊固件；和 根據(jù)權(quán)利要求47至49中任意一項(xiàng)所述的剛性驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器； 其特征在于，所述轉(zhuǎn)接器帶凹槽的鼻端包括可連接螺旋形緊固件縮小直徑的驅(qū)動(dòng)柄的結(jié)構(gòu)，并可以使所述被連接的螺旋緊固件以不同于所述 轉(zhuǎn)接器的速度旋轉(zhuǎn)。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的緊固組件，其特征在于，所述帶凹槽的 鼻端具有小于螺旋緊固件橫截面外接圓直徑的外直徑。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50或51所述的緊固組件，其特征在于，所述帶 凹槽的前鼻端具有一個(gè)介于所述緊固件橫截面外接圓直徑的20%至60%之間的內(nèi)直徑。
53. 根據(jù)權(quán)利要求50至52中的任意一項(xiàng)所述的緊固組件，其特征 在于，所述帶凹槽的前鼻端部的壁厚介于所述緊固件橫截面外接圓直徑的 10%至25%之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有一個(gè)扭曲體的沖擊驅(qū)動(dòng)緊固件(1)，包括一個(gè)共同中軸(2)、一個(gè)突起螺旋體(3)和一個(gè)尾部的具有縮小直徑的伸長(zhǎng)的埋入式驅(qū)動(dòng)柄(4)。該緊固件具有兩個(gè)或三個(gè)切削松卷螺紋的刀狀突起(5)，該刀狀突起從實(shí)心的中軸(2)向外放射狀延伸。這些刀狀突起(5)相對(duì)于中軸(2)的縱軸(9)具有一個(gè)小于42°的大半徑螺旋角(8)。該伸長(zhǎng)柄(4)上沒有用于切削大半徑螺旋角螺紋的刀狀突起，并且其縮小的橫截面直徑約等于或小于突起螺旋體(3)的橫截面外接圓直徑(7)的一半，該伸長(zhǎng)柄從突起螺旋體處同軸延伸，以至于可以裝入并配適于一個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器(21)，該驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器具有一個(gè)帶凹槽的前端(24)，所述的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)接器前端具有一個(gè)小于緊固件(1)的橫截面外接圓直徑(7)的外直徑。
文檔編號(hào)F16B15/06GK101479487SQ200780024063
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者大衛(wèi)·詹姆斯·查德威克, 威廉·亨利·奧利斯 申請(qǐng)人:威廉·亨利·奧利斯;大衛(wèi)·詹姆斯·查德威克