专利名称：硬质脆性板材栓体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬质脆性板材栓体，特别是一种对石材、瓷砖、陶瓷、玻璃、人造石等硬质脆性板材实现具有装饰效果的永久、可靠的紧固连接的栓体。
现有中国专利ZL91100552的德国慧鱼紧固件，是在硬质脆性板材上钻个内扩孔，将一弯成屋顶状的可撑开构件套入锥度螺栓上置入孔内，再将一管状体套于锥度螺栓上并用一螺帽旋紧于锥度螺栓上，通过管状体将弯成屋顶状的可被可撑开构件推至孔底孔径较大的内扩孔底部，由此完成金属栓体在硬质脆性板材上固定的；该方案除各构件较复杂成本较高，钻孔难度大成孔尺寸难以控制成本高的缺憾以外；还具有栓体受拉时由栓体转嫁给硬质脆性材料的应力是朝孔内径向往外偏出一个相当大的角度之受力薄弱的方向，因其管状体突出硬质脆性材料以外的一截消除不得且突出高度不是定值会形成栓体受压窜入脆性孔底的自由度无法消除，该管状体突出一截的存在也是造成栓体轴向抖动的不确定因素，并且其内扩孔底部的扩孔形状尺寸在加工时难以控制、当栓体推入孔底时与孔壁吻合的程度较差若不用易于老化的胶水填塞其缝隙加以补救、栓体在孔内会径向磨动，胶水的辅助固定终非长久之计，以及突出孔外一截的栓体有碍堆放、运输等不足之处。
本发明的任务是提供一种金属栓体简单，在硬质脆性板材上钻孔简捷易行，可消除栓体轴向抖动和径向磨动，不依赖易老化的胶水辅助固定，无论栓体受压或受拉时都不会损坏硬质脆性板材，紧固力度大永久性和可靠性高，成本低，便于堆放运输等特点的栓体。
本发明的任务是以如下方式完成的在硬质脆性板材上钻一直径不变的半孔，将一套有金属胀管的锥度螺帽置入孔内，并将突出孔外的部分胀管进一步塞入孔内，由孔内锥度螺帽朝径向撑开胀管均匀地挤向孔壁并使锥度螺帽和胀管在孔壁的限制下相互挤压变形，再将胀管可能突出孔外的部分磨掉，因锥度螺帽在孔内距孔外有一定的距离磨胀管时不会伤及其螺纹；然后用被连接物紧贴硬质脆性板材压住胀管外端再用一螺栓旋紧于孔内的螺孔上，由螺栓将锥度螺帽向外拉，被螺栓压住的被连接件紧压胀管外端使之不得外移，促使锥度螺帽和胀管进一步地挤压变形将巨大的挤压力朝径向均匀分摊地转嫁给不变形的孔壁，因孔壁的径向正是硬质脆性板材以孔位为中心所能取的尺寸最大抗挤压能力最强的方向所以孔壁不会变形损坏，该巨大挤压力的存在有效地扼制了栓体在孔内的磨动；若拆下螺栓和被连接物，其板面平整无异丝毫不会影响板材的堆装运输；当被连接物被螺栓紧压紧紧地压牢于硬质脆性板材的接触面时，两者之间的强大弹力所形成的阻碍两者相对移动的相当大的磨擦力可限制栓体的轴向抖动，同时两者之间较大面积的紧密吻合和相当大的弹力构成了强大的阻力矩进一步防止栓体轴向抖动，其次螺栓依托被连接物与硬质脆性板材的吻合面紧紧地拉牢孔内最底部的锥度螺帽使栓体受压时不致窜入脆性孔底；上述技术方案是利用硬质脆性板材卓越的抗挤压能力及其孔壁与栓体之间的磨擦力，在两者之间产生巨大的挤压力从而得到栓体可承受强大拉力的结果；要获得该结果首先要确保胀管在孔内挤压变薄后仍有足够的厚度能维持其足够的强度套牢锥度螺帽，以及孔壁的完整能挤牢胀管，还要确保这种巨大的挤压力的可持续存在，即被连接物实施紧固前应有使胀管和锥度螺帽进一步挤压变形的空间以进一步加大挤压力的潜力，当被连接物在板面上的螺孔上实施紧固连接时该巨大挤压力可持之以恒地存在而不会剧减甚至几乎消失是完全必要的；如果孔内的螺孔会被拉至与半孔外表面平就不可能进一步加大挤压力了，同样当被连接物在板面上的螺孔实施紧固时，孔内锥度螺帽会被拉至与被连接物触碰时该巨大挤压力会剧减，会造成栓体的抗拉能力、栓体的抗孔内径向磨动能力和抗轴向抖动能力大打折扣，要是孔内锥度螺帽会被拉至把被连接物顶起与硬质脆性板材脱离，该巨大的挤压力将几乎消失，栓体的抗拉能力、栓体的抗孔内径向磨动能力和抗轴向抖动能力也几乎消失；因此板面上半孔内的螺孔与半孔外表面要保持有一空间，当被连接物固定在板面上的螺孔上时被连接物在紧压板面的前提下要保持不触碰板材上半孔内的锥度螺帽，才能实现永久可靠的紧固目的。
以下结合附图
对本发明的任务作进一步说明附图的左侧为硬质脆性板材栓体结构示意图，右侧为硬质脆性板材栓体与被连接物之间的紧固连接示意图图中硬质脆性板材[1]上钻有直径不变的半孔[2]，将套有胀管[6]的锥度螺帽[7]装入半孔[2]内，将胀管[6]塞入半孔[2]内并将胀管[6]可能突出半孔[2]外表面的部分磨掉，用被连接物[4]紧贴板材[1]并紧压胀管[6]外端再用螺栓[3]穿过被连接物[4]旋紧于板材[1]上半孔[2]内的螺孔[8]上，被连接物[4]压住胀管[6]使之不得外移的同时将锥度螺帽[7]外拉挤压胀管[6]再挤压半孔[2]的孔壁，因半孔[2]孔壁所承受的巨大挤压力的方向正好是硬质脆性板材[1]在孔位附近所能取得的最具承受挤压力的方向，该巨大挤压力朝这些方向均匀地分摊，故孔壁不会变形破损，在半孔[2]孔壁的限制下，胀管[6]和锥度螺帽[7]相互挤压变形产生了巨大挤压力，由于在硬质脆性板材[1]上半孔[2]内所固定的螺孔[8]与半孔[2]的外表面保持有空间[5]，胀管[6]与锥度螺帽[7]有进一步挤压变形进一步加大挤压力的潜力，且套住固定螺孔[8]的胀管[6]的外端基本与半孔[2]的外表面平；因此用螺栓[3]将被连接物[4]固定在硬质脆性板材[1]上的螺孔[8]上时，被连接物[4]紧压硬质脆性板材[1]且被连接物[4]不会触碰硬质脆性板材[1]上半孔[2]内的锥度螺帽[7]的，所以胀管[6]与半孔[2]的孔壁之间存在的巨大挤压力得以持之以恒地保持，在两者之间产生强大的摩擦力将被连接物[4]固定连接的同时防止半孔[2]内的栓体径向磨动，并在被连接物[4]与硬质脆性板材[1]之间产生较大的摩擦力和阻力矩防止栓体的轴向抖动。
实施时，为防止因钻半孔[2]时万一不慎将孔径钻得偏大，可预备比正常管径略大壁厚略厚些许的胀管[6]替代使用，以切实保证螺孔[8]与半孔外表面一定要保持的空间[5]。
权利要求
1.一种硬质脆性板材栓体，特别是套有金属胀管的金属锥度螺帽装入硬质脆性板材上直径不变的半孔内挤压变形所固定的螺孔，其特征在于在硬质脆性板材[1]上半孔[2]内所固定的螺孔[8]与半孔[2]的外表面保持有一空间[5]，且套住固定螺孔[8]的胀管[6]的外端基本与半孔[2]的外表面平；
2.根据权利要求1所述的硬质脆性板材栓体，其特征在于用螺栓[3]将被连接物[4]固定在硬质脆性板材[1]上的螺孔[8]上时，被连接物[4]紧压硬质脆性板材[1]且被连接物[4]不会触碰硬质脆性板材[1]上半孔[2]内的锥度螺帽[7]；
3.根据权利要求1所述的硬质脆性板材栓体，其特征在于锥度螺帽[7]的最大直径加两倍胀管[6]的壁厚，在装入硬质脆性板材[1]上的半孔[2]前略大于半孔[2]的直径并以略大0.5至5MM为佳；
4.根据权利要求1、3所述的硬质脆性板材栓体，其特征在于锥度螺帽[7]与胀管[6]的轴向高度在4至25MM之间；
5.根据权利要求1、3、4所述的硬质脆性板材栓体，其特征在于锥度螺帽[7]与胀管[6]的直径在6至28MM之间。
全文摘要
利用硬质脆性材料具有卓越的抗挤压能力的特点，在硬质脆性板材上的半孔内装入金属锥度螺帽和可基本不突出板面孔外的胀管，在对孔壁产生挤压力和可进一步加大的挤压力所固定的螺孔之栓体；该栓体克服了国内外其它同类先进栓体难以解决的栓体在板材孔内径向磨动和轴向抖动及栓体受力过大会损坏板材的难题，且具有结构简单、加工操作便捷、紧固力度大、永久性好、可靠性高、抗震动冲击能力强、便于堆放运输、紧固连接吻合度精密、成本低廉、适用范围广等特点，无论从经济上和技术上的层面上看，都可应用于一切以装饰装璜为目的的硬质脆性板材的紧固连结。
文档编号F16B13/06GK101042151SQ20071000717
公开日2007年9月26日 申请日期2007年2月6日 优先权日2007年2月6日
发明者易育宁 申请人:易育宁