本发明涉及一种板上固定器,利用它可把螺钉固定到板上。本发明将以把螺钉固定到板上为特例进行描述,但显然它也能用来把螺栓以及类似物固定到其他结构上,比如墙上、天花板上等等。 我们常常需要把物体系挂在不可能找到螺钉或椽子的板上,这种情形下板的厚度常常无法提供足够的固定能力,通常也无法接触到板的另一面。人们已经设计了多种固定器,它们部分地插入板上的洞孔并且在板的不通的或进不去的那一面膨胀从而卡住板以提供足够牢的固定。
这种已有技术固定器的例子包括系墙螺栓以及各种形式的膨胀螺栓。
典型的系堵螺栓包括一个具有头部和带螺纹的杆部的金属螺栓和一个弹簧翼形螺母。使用时,翼形螺母装在杆部的末端上。
翼片在穿过板上孔洞之前沿着杆部的边弯折。一旦穿过洞孔,翼片在弹簧作用下自动地膨胀,这样螺母就给栓紧,咬住了位于螺栓头部和螺母之间的板。
系墙螺栓要求螺栓穿入的孔洞直径比弯折的弹簧翼形螺母大。同时,系墙螺栓造价比较贵,而且不适合用于软性板材,比如石膏或泥灰材料。另外,不除掉弹簧翼形螺母,螺栓就无法调换或取下。
最近使用的膨胀螺栓包括一个具有头部和带螺纹的杆部地螺栓,和一个在两端部之间有纵向槽的柔性套管,其一端具有内螺纹。作用时,螺栓被推入套管没有螺纹的一端,并可与另一端通过螺纹啮合。然后,把杆部和套管插入板上的孔洞直到套管的没有螺纹的一端靠紧孔洞的周边。然后旋转螺栓,把套管的螺纹端拉向没有螺纹的一端,使开槽的部分膨胀卡住板的背面。
膨胀螺栓较适用于软性板材。然而,不将卡住部分收缩就无法取下螺栓。
还有许多其他形式的固定器,但各有其缺点。例如,当受到扭转力时,有的固定器很容易在孔洞里绕着自己的轴线旋转,这样当螺栓紧固后并不能保持静止。其他一些则不能适应不同厚度的墙。
本发明的目的是提供一种板上固定器,用来避免或至少能改善上述已有技术的固定器的一些缺点。
本发明提供了一种板上固定器,依靠它可以将螺钉、螺栓等类似物固定到板、墙、天花板等上面;其中,固定器包括一个其中形成一个通道的内部件,螺钉可固定在通道内;还包括一个外部件;内部件和外部件可由螺纹相互啮合;内部件含有较刚性的径向法兰,外部件含有较弹性的可变形的部分;它们安排得在使用时,当固定器的两个部件相互啮合并穿过板上的洞孔时,拧紧两个部件之间的螺纹可使所说的可变形部分沿径向延伸并与法兰一起紧紧卡住板的两侧。
最好弹性可变形部具有由一系列被纵向延伸的狭槽隔开的沿纵向延伸的叶片。最好在每个叶片长度上的某一点有一脆弱点或折点,这样当受到纵向压力时叶片可沿与纵向压力垂直的方向向外突起。
叶片可在两端连接在较刚性的环形部分上。或者叶片也可以只连接在使用时远离径向法兰的那一端。
外部件也可具有沿纵向延伸的外部肋条,以防止板上固定器在所插入的洞孔内旋转。
内部件内可以带有凸起物,可被螺钉的螺纹切入以在通道内牢牢地固定住螺钉。
在较好的实施例中,内部件和外部件都由注塑模制而成。更好地是用具有足够强度和润滑螺纹特性的尼龙11制成。
最好内部件和外部件的螺纹安排得旋入螺钉的方向可使板上固定器更牢地卡住壁板。
下面将参照附图描述本发明的一个较佳的实施例,此实施例仅仅是说明本发明的一个例子,本发明并不限于此实施例。
图1是实施本发明的板上固定器的第一部件的端视图;
图2是图1沿Ⅱ-Ⅱ线的剖视图;
图3是实施本发明的板上固定器的第二部件的端视图;
图4是图3沿Ⅳ-Ⅳ线的剖视图;
图5是装配在一起后的第一和第二部件在使用时的一系列纵剖图。
此板上固定器包括一个内部件1,此内部件1有一个一端带有刚性径向法兰3的管状体2,以及中心孔4或通道和外螺纹5。在本实施例中,螺纹5为螺纹角度约为45°的锯齿形状截面。这种形状为内部件1和外部件9之间提供了可靠连接,特别适合注塑成形。当然也可以是其他的截面形状。
孔4在法兰3内有一个锥形开口6以避免尖锐的边缘,并为螺钉或螺栓的安放和定位提供方便。在本例中,开口6与孔轴成45°角延伸。
开口6还有四个楔形槽7用来接纳螺丝起子。在本例中,槽的低面与孔轴线成26.5°角延伸,用来接纳菲利浦牌螺丝起子。
管体2内还有径向向内伸度的凸起物8,当螺钉旋入时弯曲并被螺纹切入,这样可以卡住螺钉防止其倒旋。
参照图3和图4可见,板上固定器的外部件9包括一端有径向法兰10的套管,套管的两端还各有由易变形的叶片13连接的环形部11和12,叶片13由纵向槽14分隔开。在此部件的端部12还具有形成整体的内螺纹15。一系列间隔的肋条16沿纵向从端部11向叶片13延伸。每个肋条都具有三角形截面。
在叶片13上还有一系列周向排列的折点或弯头节(knee joints)17,其位置基本上在其长度的中部。
每个弯头节17的截面厚度呈线性递减,以产生一个弹性较小的部位,起着折点的作用。
固定器的使用方法将参照图5在下面进行描述。使用时,内部件1的远离法兰3的那端插入外部件9的端部11。然后将外部件9在内部件1上往前推进直到螺纹部分15啮合外螺纹5,外部件9的法兰10抵住法兰3的底面。
然后将板上固定器的组件插入板18上的洞孔中直到外部件完全埋入,并如图5所示,法兰3和10阻止其进一步插入为止。
从这个位置开始旋转内部件1,例如,通过插入楔形槽7的螺丝起子旋转内部件1,使螺纹15和5一起作用将端部12拉向法兰3。由于肋条16和洞孔边缘的啮合防止了外部件9的旋转。由于外部件9的长度和结构的低抗扭能力,一般当旋转内部件1时外部件9有扭转的趋势。
这种潜在的问题可通过弯头节17在叶片13上形成的脆弱点来解决。当端部12开始向法兰10靠近时,加在叶片13上的纵向压力使弯头节17向外垂直突起,这样允许叶片发生变形而不扭转,就象图5所示的那样。当端部12前进以与法兰3和10一起卡住板18时,叶片13继续在板的接触不到一面向外扩展。肋条16间隔布置以利于叶片13向外的变形。
然后可将螺钉19旋入固定器的孔4中。由于连接内部件1和外部件9的螺纹与螺钉19是相同的方向,旋紧螺钉的动作使固定器卡得更牢。
由于是由固定器的两个部件相互作用实现卡紧目的的,其牢固性不依赖于把螺钉旋入板上固定器,因此其优点是把旋入板上固定器的螺钉取下时也不会放松固定器和板之间的卡紧固定,也不必松开位于板的接触不到的一面上的固定器部分。
很显然,对于本技术领域内的熟练人员来说,在本发明所揭示的范围内还可以以其他形式实施。比如,实施本发明的板上固定器可以有多种尺寸以适用于不同厚度的墙。同样地,槽7可以是其他形式以接受其他种类的螺丝起子,或其他工具等等。另外,外部件的狭槽14及叶片13不一定要沿纵向,而是呈螺旋式的。
在另一种实施例中,外部件可以只包括一个带螺纹的环形部分,从它延伸出一些弹性的或者弹性安装的叶片,叶片从螺纹部分沿轴向和径向延伸,在使用时,和板的不接触的一面啮合并与固定器的内部件共同作用以实现卡紧的目的。