CN1605761B

CN1605761B - 自钻孔固定器

Info

Publication number: CN1605761B
Application number: CN200410080867.9A
Authority: CN
Inventors: 理查德J·厄恩斯特; 乔治G·杜威; 乔治B·道斯; 詹姆斯W·鲁滨逊
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2004-10-09
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2024-10-09
Also published as: MXPA04009936A; TW200521340A; AU2010212471A1; JP5180281B2; NZ537565A; US20050283961A1; TWI259867B; JP2011080605A; AU2004218639B2; JP2005121224A; CN1605761A; US7266874B2; US20050285309A1; CA2483811C; EP1522744B1; EP1522744A1; AU2004218639A1; AU2010212471B2; NZ535792A; US7934895B2

Abstract

一种用于安装在支承件上的易碎材料的自钻孔固定器，包括一个细长体，该细长体有一条轴线，一个适合接纳细长紧固件的轴孔，内有扭矩传递表面的扩口端，一个近端部分，一个中间部分，一个远端部分及一大致与扩口端相反端的钻孔尖端，其中近端部分有带螺纹的外部，该带螺纹的外部有螺纹根，螺纹顶径和螺纹高度，中间部分有带螺纹的外部，该带螺纹的外部有螺纹根，比近端部分螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分螺纹高度小很多的螺纹高度，并且远端部分有带螺纹的外部，螺纹外部有朝钻孔尖端逐渐变细的螺纹根，比近端部分螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分螺纹高度小很多的螺纹高度。

Description

自钻孔固定器

技术领域

本发明的目标是用于易碎材料的固定器，特别是用于在清水墙上安装到一个构件上中的自钻孔固定器。

背景技术

因为清水墙是一种易碎材料，所以将物件安装到它上面可能很困难。以前曾用过三种方法。对于轻的物件来说，已采用了小的塑料膨胀固定器。这些膨胀固定器一般需要三个安装步骤：第一，往清水墙中钻一个孔；第二将固定器的插入件驱进已钻出的孔中；最后，将一个带螺纹的紧固件拧进固定器中，从而使固定器与清水墙啮合。但是，膨胀固定器一般只能支承轻的负载。

对于重负载的应用，已采用了系墙螺栓。虽然系墙螺栓一直是有效的，但它们通常是昂贵的，因为它们包含了必须彼此做相对运动的部件。还知道系墙螺栓的安装是困难的。

自钻孔固定器也已用于安装较重的负载。这些自钻孔固定器一般是用固定器本身钻入清水墙来安装的。固定器也包括高螺纹高度的螺纹以在清水墙中提供强的拔拉力。自钻孔固定器的例子包括ITW Buildex制造的以商标E-ZVANCOR出售的固定器和4601625，5190425及5558479号美国专利所公开的固定器。所有这些专利都转让给了本申请的受让人。

只安装在清水墙中时已证明自钻孔固定器对固定较重的负载是有效的。但是，在大多数情况下清水墙是安装在木质支承件或者说支柱上，用户是看不见这些支承件的并且用户不知道并且不能检查出这些支承件的位置。当一般的自钻孔紧固器的使用者想把固定器安装到清水墙的支承件位置上时固定器不能钻入支承件中，因而在其位自转，使得固定器的高螺纹剥落清水墙，造成固定器损坏并且在墙上产生难看的创痕。即使固定器能钻入支承件中一些，固定器会紧密地地啮合支承件，因而由于扭力而对固定器造成损坏。

因此需要一种用于清水墙的自钻孔固定器，这种自钻孔紧固器既可只安装在清水墙中也可安装在能支承重负载的清水墙和支承件中。

发明内容

提供一种用于安装在支承件上的易碎材料中的新型自钻孔固定器，该自钻孔固定器包括细长体，该细长体有适合接纳细长紧固件的轴孔，有扭矩传递表面的扩口端，近端部分，中间部分，远端部分和大致在扩口端相反端的钻孔尖端，其中，近端部分有带有螺纹根、螺纹顶径和螺纹高度的螺纹外部，中间部分有带螺纹根、比近端部分螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分螺纹高度小很多的螺纹高度的螺纹外部，远端部分有带有向钻孔尖端逐渐变细的螺纹根、比近端部分的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分的螺纹高度小很多螺纹高度的螺纹外部。

在一个实施例中自钻孔固定器包括一个细长体，该细长体有轴线和带有适合接纳细长螺纹紧固件的齿条的轴孔，自钻孔固定器还包括带有扭矩传递表面的扩口端、近端部分、中间部分、远端部分和大致在扩口端相反端的钻孔尖端，其中中间部分朝远端部分逐渐变细，而远端部分朝钻孔尖端逐渐变细，其中细长体包括位于近端部分、中间部分和远端部分上的第一外螺纹和位于远端部分上的第二外螺纹，第二外螺纹位于第一外螺纹之间，其中，每个第一外螺纹和第二外螺纹都有一个螺纹牙顶和靠近钻孔尖端的导程，其中近端部分的第一外螺纹有夹持易碎材料的螺纹顶径和高螺纹高度，中间部分上的第一外螺纹有比近端部分上的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分上的高螺纹高度小很多的螺纹高度，远端部分上的第一外螺纹有比近端部分上的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分上的高螺纹高度小很多的螺纹高度，第一外螺纹有一个在近端部分高螺纹高度和中间部分螺纹高度之间的过渡区，其中，第二外螺纹的螺纹顶径比近端部分第一外螺纹的螺纹顶径小很多，且螺纹高度比近端部分第一外螺纹的高螺纹高度小很多。

在另一个实施例中，自钻孔固定器包括一个细长体，该细长体有轴线，适合接纳有尖端的细长螺纹紧固件的齿条的轴孔，有扭矩传递表面的扩口端，近端部分，中间部分，远端部分和延伸到大致在扩口端相反端的起始位置的钻孔尖端，其中，中间部分朝远端部分逐渐变细，而远端部分朝钻孔尖端逐渐变细，其中，细长体包括位于近端部分、中间部分和远端部分上的第一外螺纹和位于远端部分上的第二外螺纹。第二外螺纹位于第一外螺纹之间，其中第一外螺纹和第二外螺纹都有螺纹牙顶和靠近钻孔尖端的导程，其中位于近端部分的第一外螺纹有一个螺纹顶径和高螺纹高度，位于中间部分的第一外螺纹的螺纹顶径比位于近端部分的螺纹顶径小很多，螺纹高度比近端部分的高螺纹高度小很多，位于远端部分的第一外螺纹的螺纹顶径比位于近端部分的螺纹顶径小很多，且螺纹高度也比近端部分的高螺纹高度小很多，第一外螺纹有一个在近端部分高螺纹高度和中间部分螺纹高度之间的过渡区，其中第二外螺纹有比近端部分第一外螺纹的螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比近端部分的第一外螺纹的高螺纹高度小很多的螺纹高度和允许细长紧固件尖端延伸到钻孔尖端起始位置之外的机构。

本发明还提供了将固定器和细长紧固件安装到安装在一个构件上的易碎材料中的方法，该方法包括如下步骤：提供一个有轴线的细长的固定器，一个适合接纳细长紧固件的轴线孔，一个有扭矩传递表面的扩口端，近端部分，中间部分，远端部分，大致在扩口端相反端的钻孔尖端，其中，近端部分有带螺纹根、螺纹顶径和螺纹高度的螺纹外部，中间部分有螺纹外部，螺纹外部带有螺纹根、比近端部分的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分螺纹高度小很多的螺纹高度，远端部分有螺纹外部，螺纹外部带有朝钻孔尖端逐渐变细的螺纹根，比近端部分螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分螺纹高度小很多的螺纹高度，接着将固定器驱入易碎材料，使得远端部分穿过易碎材料钻入上述构件，近端部分的螺纹外部与易碎材料啮合，并且将细长的紧固件插入轴孔中。

本发明也提供了制造自钻孔固定器的方法，该方法有如下步骤：提供一个有腔的模具，该腔有扩口端，近端段，中间段，远端段，大致在扩口端相反端的第二端，在扩口端伸入腔中的细长芯，其中，近端段有内螺纹，内螺纹带有螺纹根、螺纹顶径和螺纹高度，中间段有内螺纹，内螺纹带有螺纹根、比近端段的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端段螺纹高度小很多的螺纹高度，远端部分有内螺纹，内螺纹有朝第二端逐渐变细的螺纹根、比近端螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比近端部分螺纹高度小很多的螺纹高度，接着向腔中注入熔融的材料，固化熔融材料以形成固定器，之后将固定器从模具中取出。

参考附图，从本发明的下面说明中，本发明的这些和其它特点和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是按照本发明的自钻孔固定器的透视图；

图2是本发明的自钻孔固定器的侧视图，它示出了断裂尖端的实施例；

图3是自钻孔固定器断裂尖端实施例的侧剖面图；

图4是安装在易碎材料和支承件中的自钻孔固定器断裂尖端实施例的侧剖面图；

图5是仅安装在易碎材料中的自钻孔固定器断裂尖端实施例的透视图，从易碎材料的后侧示出；

图6是具有另一种不同钻孔尖端的自钻孔固定器断裂尖端实施例的侧视图；

图7是已安装的自钻孔固定器的断裂尖端实施例的侧剖面图，其中安装紧固件已穿过自钻孔固定器插入；

图8是自钻孔固定器的断裂凸缘实施例的侧剖面图；

图9是自钻孔固定器的分裂尖端实施例的侧视图；

图10是自钻孔固定器分裂尖端实施例的侧剖面图，其中安装紧固件已穿过固定器插入；

图11是自钻孔固定器的开罐器实施例的侧视图；

图12是自钻孔固定器的开罐器实施例的侧剖面图；

图13是自钻孔固定器的开罐器实施例的侧剖面图，其中安装紧固件已插入自钻孔固定器中；

图14是自钻孔固定器的尖端旁通实施例的侧视图；

图15是自钻孔固定器的尖端旁通实施例的侧剖面图；

图16是自钻孔固定器的尖端旁通实施例的侧视图，该自钻孔固定器具有另一种不同的钻孔尖端；

图17是自钻孔固定器的尖端旁通实施例的侧剖面图，其中安装紧固件开始刺入固定器；

图18是自钻孔固定器尖端旁通实施例的侧剖面图，其中安装紧固件已旁通钻孔尖端；

图19是自钻孔固定器开口尖端实施例的侧视图；

图20是用于形成自钻孔固定器的开口模具的侧剖面图；

图21是用于形成自钻孔固定器的闭合模具的侧剖面图。

具体实施方式

参考图1-4，这些图表示一种新型自钻孔固定器10。这里先说明固定器10的总体情况，然后说明几个示范性实施例，这些实施例包括图1-4和7中示出的断裂尖端实施例。

固定器10用于易碎材料，如安装在如支承件2的组件上的清水墙1，新型固定器10具有带有轴线6的细长体12，适于接纳细长安装紧固件4(见图7)的轴孔8，具有扭矩传递表面15的扩口端14，紧接扩口端14的近端部分18，中间部分20，远端部分22，及大致在扩口端14相反端的钻孔尖端16，其中近端部分18具有带螺纹的外部，如清水墙夹住螺纹19，螺纹外部有螺纹根26，具有螺纹顶径DC的螺纹牙顶27和螺纹高度DH，中间部分20具有带螺纹的外部，如构件夹住螺纹21，螺纹外部具有螺纹根28，具有螺纹顶径MC的螺纹牙项29及螺纹高度MH，螺纹顶径MC充分小于清水墙夹持螺纹顶径DC，且螺纹高度MH充分小于清水墙夹持螺纹高度DH，远端部分22有带螺纹的外部，如钻孔螺纹23，该螺纹外部有朝着钻孔尖端16逐渐变细的螺纹根30和带有螺纹顶径TC的螺纹牙顶31，螺纹顶径TC充分小于清水墙夹持螺纹顶径DC，且螺纹高度TH充分小于清水墙夹持螺纹高度DH。

为了将物件3安装在清水墙1上，固定器10被驱入清水墙1，如图7中所示。安装好固定器之后，将安装紧固件4穿过物件3插入固定器10的孔8中。固定器10比只用安装紧固件4具有更强的啮合和更高的拉拔强度。固定器10只安装在清水墙1中时使用固定器10的方式与传统的自钻孔固定器类似。但是，固定器10包括允许使固定器10能穿入并啮合在如木支柱的支承件2中的一些零件，这提供能经受得住将固定器驱入清水墙1和支承件2中的大驱动力的附加强度。

易碎材料可以是用于建筑的几种易碎材料之一，其中希望将物件3安装到易碎材料上，以便增加易碎材料能经受得住的负载量。易碎材料的一个例子是以石膏为基料的清水墙1如United States Gypsum出售的商标为SHEETROCK的石膏清水墙。清水墙的厚度T一般为1/2英寸或5/8英寸，但可得到其它厚度的清水墙，如3/8英寸的。

一般说来，如清水墙1的易碎材料被安装在诸如木结构支承件，层压木板，或如另一层清水墙的另一易碎材料的构件上。该件可以是支承件2，如木支承件，例如彼此间隔16英寸的2×4的支柱或类似物，或者可以是金属支承件，如钢支承支柱上。支承件2比清水墙1更抗拔拉，因为它们更难破裂。虽然固定器10可用在安装在另一块清水墙上的清水墙上，或其它易碎材料上，但是本发明将用例如木支承支柱的支承件2来说明。

回到图7，安装紧固件4最好是有螺纹的紧固件，如安装螺钉，它有细长的螺杆34，螺杆的一端有头部35，另一端有尖端36。安装紧固件4的螺杆34包括与固定器10的内孔8啮合的螺纹5。安装紧固件4的螺纹5可具有标准的螺纹形式，如统一标准粗牙螺纹系列(Unified Coarse(UNC ))或统一标准细牙螺纹系列(Unified Fine(UNF))，螺纹5也可以是专用螺纹形式。安装紧固件4可以是标准的#6，#7或#8UNC螺钉，其中头部35有Phillips凹槽(十字凹槽)，细长体总长度FL在约1/2英寸和约2英寸之间或更长，最好为1.25英寸。安装紧固件4的螺纹密度在每英寸约8和18个螺纹之间，最好是每英寸约15个螺纹。

安装紧固件4可有不同的长度以适应物件3的不同厚度AT。最好这样设计固定器，如果物件3比较薄，长的安装紧固件4与固定器10一起使用，如图7所示，如果物件较厚则需要更长的安装紧固件4以实现与固定器10的啮合。固定器10允许安装紧固件4比固定器10长，因为固定器10的几何形状允许安装紧固件的尖端36伸到钻孔尖端16之外，这一点在下面做说明。因为固定器10允许安装紧固件的尖端36伸到钻孔尖端16之外，所以固定器10可短于安装紧固件4。最好选择较短的固定器10，因为它限制了嵌在支承件2中的深度，从而减小了相关的安装扭矩，并且因为它的制造成本较低，操作较容易，在安装过程中稳定和驱动时间较短，所以用户可费最小的力气在较短的时间内安装多个固定器10。

固定器

转到图2，3和7，固定器10包括大体中空的细长体12，细长体12有轴线6，包围轴孔8的薄壁38，轴孔8适合接纳安装紧固件4，其中轴孔8有大致圆筒状的细长部分和适合接纳有螺纹的细长紧固件4的齿条。凸缘40位于体12的扩口端14上，其中凸缘40内包括扭矩传递表面，如Phillips型凹槽42中的表面15，Phillips型凹槽可以是十字型驱动(PhillipsSquare Drive)，以使凸轮形最小化。固定器还包括紧接扩口端14的沿轴向延伸的近端部分18，在近端部分18和远端部分22之间沿轴向延伸的中间部分20，沿轴向延伸的远端部分22和大致在扩口端14相反端的钻孔尖端16，其中中间部分20朝远端部分逐渐变细，并且远端部分22朝钻孔尖端16逐渐变细。固定器10最好是可用手动螺丝刀人工驱动的，螺丝刀可以是十字螺丝刀或类似物，也可用动力螺丝刀驱动。

在图1-3的实施例中，固定器本体12包括位于近端部分18，中间部分20和远端部分22上的第一外螺纹19，21，23′和位于远端部分22上的第二外螺纹23″，其中第二外螺纹23″在远端部分22上的第一外螺纹23′之间。第一外螺纹19，21，23′和第二外螺纹23″都有螺纹牙顶和紧接钻孔尖端16的螺纹导程56。近端部分18上的第一外螺纹19有用于夹住清水墙1的螺纹牙顶径DC和高螺纹高度DH。中间部分20上的第一外螺纹具有充分小于螺纹顶径DC的螺纹顶径MC和充分小于高螺纹高度DH的螺纹高度MH。在远端部分22上的第一外螺纹23′具有充分小于螺纹顶径DC的螺纹顶径TC和充分小于高螺纹高度DH的螺纹高度TH。在第一螺纹19，21，23′上有高螺纹高度DH和螺纹高度MH之间的过渡区62。第二外螺纹23″具有充分小于螺纹顶径DC的螺纹顶径TC和充分小于高螺纹高度DH的螺纹高度TH。

继续参考图7，固定器10最好有一个当安装固定器10时允许安装紧固件尖端36延伸到固定器10的钻孔尖端16原始位置之外的机构。固定器10可有薄壁38，允许安装紧固件4剌穿固定器10，以便安装紧固件尖端36伸过固定器10的钻孔尖端16。薄壁38允许固定器10的螺纹根直径较小，因而允许较低的所需安装扭矩。另外，薄壁38允许固定器10接纳外直径相对大的安装紧固件4，同时固定器10仍有相对小的螺纹根。例如，如果壁38的厚度为约0.02英寸，并且齿条(splines)44足够大，那么，如下所述，固定器10就能接纳外直径约0.14英寸的#6有螺纹的安装紧固件，或外直径约为0.16英寸的#8有螺纹的安装紧固件而无需安装紧固件的螺纹5攻入壁38中。同时，薄壁38允许固定器10由较少的材料制成，这样固定器10的制造成本是较低的。在一个实施例中，固定器壁38的厚度在约0.01英寸和0.05英寸之间，优选在约0.015英寸和约0.03英寸之间，约0.025英寸更好。

在图3的实施例中，齿条44包含在固定器10的孔8中，用于与安装紧固件4啮合。安装紧固件螺纹5将配合螺纹45攻入齿条44中，以便安装紧固件4靠螺纹与齿条44啮合，因此与固定器啮合。齿条44也为固定器10增加了结构支承，以便当固定器10的细长体12穿过清水墙1和支承件2驱入时能经受得住更大的扭力。

带有齿条44的孔8的有效内直径应该小于安装紧固件4的外直径，或螺纹顶径，但不应小到紧固件4的螺纹根直径，以便齿条44能被安装紧固件4攻上螺纹以形成配合螺纹45。最好选择齿条44距壁38内表面的高度，以便于孔8的有效内直径小到使得外直径约0.136的#6有螺纹安装紧固件的螺纹能攻入齿条44，并且使得壁38的内径大到使得外直径约0.164英寸的#8有螺纹的紧固件4的螺纹只能攻入齿条44但不能攻入壁38。在一个优选实施例中，孔8在壁38处的内直径在约0.17英寸和约0.21英寸之间，优选在约0.18英寸和约0.2英寸之间，约0.19英寸更好。齿条44的高度在约0.015英寸和约0.045英寸之间，优选在约0.025英寸和约0.035英寸之间，约0.03英寸更好，使得孔8在齿条44处的有效内直径在约0.11英寸和约0.16之间，优选在约0.12英寸和约0.145英寸之间，0.13英寸更好。

固定器10由强度很大的材料制造，这种材料在常规条件下足以经受得住将固定10驱入清水墙1和支承件2中的扭力，但又有足够的韧性，能被有螺纹的安装紧固件4攻入螺纹。固定器10的材料最好是可被安装紧固件4剌穿或者弄破的，以便于安装紧固件4的尖端36能够伸过固定器10的钻孔尖端16。同时，制造固定器10的材料应该是容易和便宜地形成特定几何形状固定器10的。固定器10可由能模压成固定器10的形状的金属或金属合金制造，如以锡为主的合金，以铝为主的合金，以镁为主的合金，铜，青铜或黄铜合金以及以锌为主的合金。在一个实施例中，固定器10由一种锌合金，如Zamac 1制造。

固定器10也可由塑料或其他聚合材料制造，例如工程塑料，如Delon，尼龙和带填料的尼龙，如填玻璃的尼龙。但是，固定器10应该制造成有足够的强度能经受得住将固定器10驱入清水墙1和支承件2中的扭力。远端部分

返回到图1-4，当使用者手动地驱动固定器10时远端部分22使固定器10能钻穿清水墙1和支承件2，所以不需要另外的预钻孔步骤。远端部分22包括钻孔尖端16，并且在图2中所示的一个优选实施例中，钻孔尖端16大致为圆锥形并且与本体12共轴，使得钻孔16到达本体轴线6的点46。最好是钻孔尖端16包含一个尖锐的尖46以被引导且快速地与清水墙1的表面48和支承件2的前表面啮合。钻孔尖端16也可在其较低部分包括一个如图6中所示的扁平部分52以帮助固定器10与清水墙1和支承件2的最初啮合。

远端部分22包括有钻孔螺纹23的螺纹外部，钻孔螺纹23被设置在远端部分22上，用于啮合清水墙1和支承件2。钻孔螺纹23包括螺纹根30和螺纹牙顶31，螺纹牙顶31的螺纹顶径TC充分小于清水墙夹持螺纹顶径DC，螺纹高度TH充分小于清水墙夹持螺纹高度DH。钻孔螺纹高度TH也足够小，使得一般使用者用手可达到将固定器驱入支承件2中的安装扭矩，从而可将固定器10驱入支承件2中。在图3中看得最清楚，螺纹23还可包括螺纹23的基部和根部30之间的曲率半径，以防应力集中在螺纹23的基部上。

继续参考图2和3，钻孔螺纹根30从中间部分20朝钻孔尖端16逐渐变细，使得钻孔螺纹根30靠近钻孔尖端16处的横截面积相对于中间部分20处的横截面是减小的。钻孔螺纹23的螺纹高度TH沿远端部分22的长度基本保持不变。但是，因为螺纹根30比较小，特别是在钻孔尖端16处，所以螺纹高度TH可以比较大，例如大于支承件夹持螺纹21的螺纹高度MH，因为在螺纹顶径TC不过大的情况下，小的螺纹根30允许较大的螺纹高度。

远端部分的螺纹23和中间部分螺纹21与清水墙1啮合并且驱动固定器10穿过清水墙1。如果固定器10被驱入一位置，其中，支承件2位于清水墙后，钻孔尖端16撞击支承件2，如果支承件2比清水墙1硬，例如木支承柱，那么固定器在清水墙1内自转而不能沿轴向进入支承件2，这里称作受阻。当固定器受阻时，远端部分螺纹23和中间部分螺纹21在清水墙1中钻出一个预定尺寸的孔，同时钻孔尖端16钻入支承件2中。最后钻孔尖端16钻入支承件2中通常约1/8英寸和约1/4英寸的深度，这允许远端部分螺纹23啮合支承件2并开始将固定器10拉过支承件2和清水墙1，使得清水墙夹持螺纹19能够啮合清水墙1。

已经发现，中间部分螺纹21钻入清水墙1的孔的尺寸对清水墙和清水墙夹持螺纹19之间产生的夹持力是重要的，特别是如果固定器10只驱入清水墙中时更是这样。已经发现，对于螺纹顶径为1/2英寸的清水墙螺纹，钻在清水墙1中的孔的直径约为1/4英寸时是理想的。因此，远端部分22被设计成在清水墙1中钻出一个孔，使得实际上所得到的固定器10在清水墙1中的拔拉强度最大。

继续参考图2，远端部分22可包括至少一个翼54，翼54沿径向由远端部分向外伸出，以扩大清水墙1中的孔从而形有预定直径的孔，选择孔的直径使得在清水墙1中的拔拉强度最大，特别是固定器只驱入清水墙1、安装位置后面没有支承件2时更要这样。翼54从轴线6伸出的距离最好近似地等于近端部分18在凸缘40附近的螺纹根半径。其中该螺纹根半径是螺纹根直径DR的一半。翼54被设计成，当它们撞击支承件2时碎掉，使得翼54不扩大支承件2的孔，只扩大清水墙1的孔。

在图2中所表示实施例中，远端部分22包括一对翼54，这对翼54沿径向从远端部分22伸出。翼54绕远端部分22的周边是等间隔的，所以每个一对翼54分开180°，翼54沿径向向外伸出，使得翼54的横向宽度WW近似地等于近端部分18在凸缘40附近的螺纹根直径DR。优选情况是，翼54扩大的孔近似地等于螺纹根直径DR，使得在清水墙1中只扩大所需那么大的孔，从而留下最大量的清水墙1以便与清水墙夹持螺纹19啮合。

如上所述，如果钻孔尖端16撞击支承件2，当钻孔尖端16钻入支承件2中时有一个短暂的受阻，固定器10上的螺纹开始剥离一部分清水墙1。为此，重要的是，钻孔螺纹23啮合支承件2并且远端部分22迅速钻入支承件2，使得固定器10在向前驱动之前不过量地剥离清水墙1，从而避免在清水墙1的表面48上产生伤痕。钻孔螺纹23延伸至尽可能靠近钻孔尖端16的轴向部分，以便钻孔螺纹23能更快地与支承件2啮合。在一个优选实施例中，钻孔螺纹23基本上延伸到所述钻孔尖端16，使得图1，2和5中所表示的钻孔螺纹23的螺纹导程56与钻孔尖端点46的轴向间隔在约0英寸和0.06英寸之间，其中钻孔螺纹23基本上一直延伸到钻孔尖端16。理想情况是，钻孔螺丝23一直延伸到钻孔尖端16，即在尖端点46和螺纹导程56之间没有间隙，但是，已经发现，对于钻孔尖端成为一个点，即螺纹根直径实际为0英寸时，钻孔螺纹实际上成为轴线，这使钻孔螺纹与支承件2的啮合很困难。因此，钻孔螺纹23的螺纹导程56可与钻孔尖端16稍微隔开一点，例如隔开约0.02英寸。

固定器10应该有足够的结构强度以便经得住强的扭力而不会破裂，特别是钻孔尖端16不会破裂，固定器破裂的可能性被上述的薄壁38增大，当固定器10驱入支承件2中时薄壁38对于固定器10所施加的强扭力提供不了支承作用。因此，固定器10，特别是钻孔尖端16包括一些加强件。钻孔螺纹23对钻孔尖端16具有结构加强的作用。因为与固定器10驱入支承件2关联的大扭力，这种结构加强作用是重要的，特别是由于固定器壁38是薄的，它本身不具有大的结构支承力。

继续参考图1和2，远端部分22的外螺纹23包括两个排列为双螺旋的大致螺旋形螺纹23′，23″。螺纹23′，23″的双螺旋结构在远端部分22的周围提供附加的支承，以帮助防止远端部分22因固定器10驱入支承件22中的扭力所引起的破裂。双螺旋螺纹23′，23″也保障了平衡地驱入支承件2中和钻孔尖端16与支承件2的更牢固的啮合。另外双螺旋螺纹23′，23″延伸到靠近钻孔尖端16的轴向位置，以便固定器10能迅速地啮合并钻入支承件2。

优选情况是，双螺旋的每个螺纹23′，23″基本上有相同的螺矩P，使得螺纹23′，23″不会相互重合。优选情况是，第二螺纹23″与第一螺丝23′的轴向间距约为螺纹23′，23″螺矩P的一半，对于约0.2英寸的螺矩P为约0.1英寸，这样在沿远端部分的每个轴向位置两侧都有螺纹23′，23″，提供结构支承。优选情况是，双螺旋螺纹高度TH基本相等。

双螺旋的第一螺纹23′可在中间部分20上延续为螺纹21而第二螺纹23″只存在于远端部分22上。螺纹23′，23″还都可以以双螺旋的形式在中间部分20(未示出)上延续以对中间部分20和远端部分22提供结构支承。如果第二螺纹23″延伸到中间部分20上，它可改善与支承件2的夹紧程度。

中间部分

如上所述，希望允许安装紧固件尖端36伸过固定器10的钻孔尖端16以便使用者能使用不同长度的安装紧固件4。但是，除非当安装紧固件4开始驱入支承件2时固定器10能适当地夹持支承件2，否则安装紧固件4的旋转会使安装紧固件的螺纹5将固定器10退出清水墙1，这称为“顶起”(“Jacking”)，它可造成固定器10完全失效并且能使清水墙夹持螺纹19给清水墙上留下伤痕。当安装紧固件4被驱入支承件2时，通过支承件夹持螺纹21和钻孔螺纹23，固定器10和支承件2之间的可靠啮合可以防止顶起。如果安装紧固件4不剌穿或弄破固定器10，中间部分20的支承件夹持强度不那么重要。但是，因为与支承件2的啮合是固定器10夹持力的主要来源，所以仍然希望固定器10适当地啮合支承件2。

转向图2和3，支承件夹持螺纹21设置在中间部分20上，并且包括螺纹根28和螺纹顶径MC比清水墙夹持螺纹顶径DC小很多的螺纹牙顶29。在图2中所示实施例中，中间部分20的螺纹根28一般是截头圆锥形的，所以螺纹根28朝远端部分22稍微变细，以使安装固定器10的所需扭矩是最小的，特别是在木支承件中更是这样的，因为它允许中间部分20的螺纹根直径MR和螺纹顶径MC较小。在一个实施例中，支承件夹持螺纹根28以约1/2度和约4度之间的角度，优选2.25度的角度，逐渐变细。

优选情况是，选择中间部分20的最大的螺纹顶径以使清水墙夹持螺纹19和清水墙1之间的夹持最强，特别是当固定器10只安装在清水墙上时更是这样。例如，对于具有清水墙夹持螺纹顶径DC约1/2英寸的固定器10，希望最大的支承件夹持螺纹顶径MC约为1/4英寸或更小。

与清水墙夹持螺纹19相反，如下所述，支承件夹持螺纹21的螺纹高度MH比清水墙夹持螺纹19的螺纹高度小很多。中间部分20的螺纹顶径MC也比近端部分18的螺纹顶径DC小很多，所以安装在如木柱的支承件2中所需要的安装扭矩不会过大。如上所述，优选支承件夹持螺纹21的螺纹顶径MC和螺纹高度MH，使得它们小到钻入支承件2中并且固定器10受阻时不会给清水墙留下伤痕或撕破清水墙1，以便在受阻过程中支承件夹持螺纹21不啮合清水墙1，受阻会将清水墙1从支承件2上顶离。

虽然中间部分20和远端部分22的较大螺纹高度MH，TH会在支承件2中造成较大的拔拉强度，但它也大大增大了将固定器10驱入木或其它支承件材料所需要的扭矩，因而使使用者安装固定器10很困难，特别是使用手动螺丝刀时更是这样。因此，应该选择螺纹高度MH，TH使得将中间部分驱入支承件2中时具有可接受的扭矩。

在图1中所表示的实施例中，中间部分20的螺纹21大致是螺旋螺纹21，螺旋螺纹21是钻孔螺纹23′的延续，并且延伸到清水墙夹持螺纹19处(下面说明)。中间部分20的外螺纹21也可以是类似于远端部分22中所示的双螺旋的双螺旋，以在中间部分20上提供附加的结构支承。中间螺纹21也可有螺纹21的基部和根部28之间的曲率半径以防应力沿螺纹21的基部集中。

中间部分20和远端部分22的总长度ML优选大于清水墙1的厚度T，以便在固定器10开始钻入支承件2之前受阻时近端部分18(下面说明)的有较大螺纹牙顶的螺纹19不与清水墙1啮合，啮合趋于刮破清水墙1并在清水墙1的前面留下大的创痕。长度ML也应该是足够长的，使得在清水墙夹持螺纹19开始啮合清水墙1之前，远端部分22完成对清水墙1的钻孔，特别是当固定器10只驱入清水墙1时更是这样。这是优选情况，因为钻入材料趋于沿19轴线前进通过材料，它比用螺纹拧过材料慢得多。例如，用清水墙夹持螺纹19沿轴线将固定器10拧过清水墙1比固定器10钻入清水墙1快得多。如果不在清水墙夹持螺纹19开始啮合清水墙1之前完成钻孔步骤，那么清水墙夹持螺纹19容易刮破清水墙1而不是固定器10穿过它拧入。另外，平衡中间部分20和远端部分22的长度ML和将固定器驱入特别是驱入支承件2中所需的扭矩是重要的。

继续参考图1和2，中间部分20包括一些用于结构支承的肋58，肋58最好是沿轴线延伸并且从中间部分20的螺纹根28沿径向稍微向外凸出一点。肋58也可被安置在近端部分18和远端部分22上以便当钻入和拧入支承件2时提供更强的结构支承。

在一个优选实施例中，固定器10包括双螺旋的支承螺纹23′，23″和轴向肋58，后者围绕远端部分22和中间部分20协同形成笼式或网式支承从而帮助防止固定器10由于将固定器10驱入支承件2的大扭力而破碎。图3中所表示的孔8中的齿条44也增加了固定器10的笼式或网式支承结构的强度。

近端部分

转向图1-4，近端部分18包括有螺纹的外部，当安装固定器10时，有螺纹的外部用于与清水墙1啮合，以便清水墙1能支承物件3的负载，特别是如果固定器1只驱入清水墙时更是这样。清水墙夹持螺纹19在清水墙1中攻出配合螺纹60，以实现清水墙夹持螺纹19和清水墙1之间的啮合，有螺纹的外部包括置于近端部分18上的螺纹19，螺纹19具有带有螺纹顶径DC的螺纹牙顶27和螺纹根直径为DR的螺纹根26。清水墙夹持螺纹19是高螺纹，其中螺纹牙顶27和螺纹根26之间的距离，或螺纹高度DH相对于支承件夹持螺纹21和钻孔螺纹23是大的。高的清水墙夹持螺纹19帮助最大化接触清水墙1的清水墙夹持螺纹19的表面积，因而增加拔位强度。清水墙夹持螺纹19的螺纹高度DH比支承件夹持螺纹21和钻孔螺纹23的螺纹高度MH，TH大很多，这可提供在清水墙1中的更大拔拉强度。清水墙夹持螺纹牙顶27的直径DC沿着着整个近端部分的长度基本保持不变。在一个实施例中，螺纹牙顶27的直径DC约为螺纹根26直径DR的两倍。

转到图5，最好约清水墙夹持螺纹19的3/4圈啮合到清水墙1的后面，以便清水墙夹持螺纹啮合清水墙1后表面50上的纸51。因为已经发现，与纸51啮合构成固定器10和清水墙1之间夹持的重要部分所以当只将固定器10驱入清水墙时，啮合清水墙后表面50上的纸51是特别重要的。因为为了将固定器10驱入支承件2，高的清水墙夹持螺纹19需要很大的扭矩，所以不打算将清水墙夹持螺纹19驱入支承件2。

返回到图2和3，近端部分18的螺纹根26可以是朝中间部分20逐渐变细的，这样螺纹根26大致是截头园锥形的，因而近端部分18顶部的螺纹根26的直径大于近端部分18底部螺纹根26的直径。在图2中所表示的实施例中，近端部分18的逐渐变细的螺纹根26和中间部分20的逐渐变细的螺纹根28大致是连续的并且以近似相等的角度变细，这样螺纹根26，28大致沿着相同的截头圆锥(furstocone)，因而给出固定器10以弹道或子弹的形状。

在图1所示的实施例中，近端部分18的外螺纹是螺纹19，它是支承件夹持螺纹21的延续，只是清水墙夹持螺纹19的螺纹顶径DC和螺纹高度DH比中间部分20的螺纹顶径MD和螺纹高度MH大很多，参考图2和3。在一个实施例中，近端部分18的螺纹顶径DC约为中间部分20的螺纹顶径MC的两倍。

优选情况是，在中间部分20和近端部分18之间有一个过渡区62，其中螺纹顶径和螺纹高度从支承件夹持螺纹21加大到清水墙夹持螺纹19。在一个实施例中，过渡区62延伸约3/4圈螺纹。优选清水墙夹持螺纹19是大致螺旋形的，如图1中所表示。清水墙夹持螺纹19也可以是两个螺纹的双螺旋，正如上面说明的，其中双螺旋的一个螺纹可以是螺纹高度比清水墙夹持螺纹19的螺纹高度DH小很多的细螺纹。第二个螺纹可增加固定器10的强度。清水墙夹持螺纹19还可包括螺纹19的基部和螺纹根26之间的曲率半径，以最小化清水墙螺纹19基部的应力集中。

返回图2和4，清水墙夹持螺纹19的上端与凸缘40隔开以在凸缘40和清水墙夹持螺纹19之间形成一个颈部64。颈部64允许凸缘40的上表面41位于清水墙表面48上或在它的下面，正如图4中所示。因为在到达凸缘40之前清水墙夹持螺纹19在颈部64处的不连续使得在清水墙1中形成的螺纹60产生了一个间隙。这一间隙允许凸缘40压缩邻近的材料。同时，颈部64确保了清水墙夹持螺纹19与清水墙表面48的纸49隔开，这样清水墙夹持螺纹19就不会啮合纸49因而就不会使纸49扭曲，从而不会产生清水墙表面48的不希望有的外观。颈部64的长度NL在约0.03英寸和约0.1英寸之间，优选约0.07英寸。

如图4中所示，包括凸缘40的近端部分18的长度DL优选略大于清水墙1的厚度T，这样，清水墙夹持螺纹19在清水墙后表面50后有一部分，以啮合后表面纸51。如果固定器10被驱入支承件2所在的位置，重要的是仔细选择近端部分18的长度从而平衡清水墙夹持螺纹19啮合清水墙1后表面50上的纸51的长度与清水墙夹持螺纹19驱入支承件2中所需要的扭矩。另外希望固定器10可用于不同厚度的清水墙，所以重要的是要记住，近端部分18的一定长度DL可允许螺纹19啮合一种厚度清水墙中的后表面纸51，但可能太短，啮合不住较厚清水墙中的后表面纸51，或者相反，近端部分可能太长，使得对于较薄的清水墙必须驱入支承件的清水墙夹持螺纹19太长，因而造成较大的所需安装扭矩。

选择清水墙夹持螺纹19的螺矩P，使得清水墙夹持螺纹19在清水墙1中至少有一整圈，并且优选在约1.75和约2.25圈之间，约2圈清水墙夹持螺纹19嵌在清水墙1中更好。在一个实施例中，对于厚度为1/2英寸或5/8英寸的清水墙1，清水墙夹持螺纹19的螺矩在约1/8英寸和约0.3英寸之间，优选约0.2英寸。优选情况是，清水墙夹持螺纹19的螺矩近似等于支承件夹持螺纹21和钻孔螺纹23的螺矩。在一个实施例(未示出)中，清水墙螺纹19在靠近过渡区62处的螺矩大于靠近扩口端14处其余螺纹19的螺矩。当有较大螺矩的螺纹啮合清水墙1时，它较快地将固定器10拉入清水墙1，因而帮助克服可能发生的任何顶起。

扩口端

转向图1-4，凸缘40位于固定器10的扩口端14上，并且包括比清水墙夹持螺纹根26加大的直径FD以允许凸缘40夹持清水墙前表面48上的纸49。在一个实施例中，凸缘40的直径FD在约0.45英寸和约0.6英寸之间，优选约0.515英寸。凸缘40还包括扭矩传递表面15，以便使用者能用螺丝刀旋转固定器10。参见图8，凸缘40可包括用于接纳螺丝刀43刀口的凹槽42，其中凹槽42被构造成用于特定型的螺丝刀。在凹槽42当中有用于接纳十字型螺丝刀的凹槽。

凹槽42的有效直径大于孔8的内直径以容纳螺丝刀43，使得固定器壁38在凹槽42处比在沿固定器10的其它轴线位置更薄。因为固定器10承受的全部扭矩都集中在凹槽42上，所以扩口端14可能在固定器10被完全拧入之前就已破碎，特别是如果固定器10拧入支承件2中更是这样，因为将固定器10拧入支承件2中需要大的扭矩。在图3所示的实施例中，固定器10包括在凹槽42处加厚的壁39以形成加强凹槽42的凸部66。凸部66的加厚壁39沿凹槽42的整个轴线长度延伸以在拧入固定器10的过程中充分支承凹槽42。

木支承件2中木料的硬度和密度可能有较大变化。硬度和密度的变化造成将凸缘40埋在清水墙1内以便凸缘40的尾端表面41与清水墙表面48取齐或更低所需要的安装扭矩的变化。更进一步说，当将凸缘40埋在清水墙内时，拧入固定器10所需要的扭矩比只将固定器10拧入清水墙1和支承件2时有大幅度增加。在某些情况下，埋入扭矩增加到使使用者难以提供的程度，并且不只是将凸缘40埋入，使用者还要过度转动固定器10并且剥离一些清水墙1。当所需要的扭矩太大(即大于50in-lbs)时用手动工具埋入凸缘40很困难或者是不可能的。

为了克服这个埋入难题，可以修改固定器10的凸缘40以减轻使用者所需提供的扭矩负荷。在一个实施例(未示出)中，固定器10不包含凸缘或者所包含的凸缘的直径小于清水墙夹持螺纹19的螺纹顶径DC，这样所需要的埋入扭矩被大大减小。这使得使用者埋入凸缘或者说固定器10的尾端比较容易。因为扭矩的急剧上升被大大减小或排除了，因而减少了过度旋转的可能性。

断裂凸缘

固定器10可包括一个断裂凸缘40′，正如图8中所示。固定器10包括薄弱件的断裂区68，使得一旦驱动器43向固定器10施加预定的扭矩，凸缘40就从固定器本体12上断裂，这样使用者就不必埋入凸缘40′了，所述薄弱件有伤痕，切口，缝或小孔。断裂区68位于固定器10的一个轴线位置，使得当凸缘40′断裂时，固定器本体12的其余未断裂部分处在清水墙表面48的高度上或更低，这样固定器10仍起作用并且能够接纳安装紧固件4。凸缘40′的预定断裂扭矩应该大于将固定器10的几乎整个长度拧入清水墙1和支承件2中通常所需要的扭矩，使得凸缘40′断裂时固定器10的其余最外面部分应该与清水墙表面48取平或稍微埋在它下面一点，因而提供了良好的最终外观，需要还是不需要进一步的精加工取决于具体应用。

上面已经说明了本发明固定器的许多零件。作为本发明的示例，下面将说明几个实施例。

断裂尖端实施例

参考图1-4和7，固定器10的一个实施例包括中间部分20和易破远端部分22中的至少一部分，以便安装紧固件4能弄断本体12的部分16′，参见图7，使得安装紧固件尖端36能伸到钻孔尖端16的原始位置之外(参见图4)。

设计固定器10的断裂尖端实施例，使得使用比固定器10长的安装紧固件4时，安装紧固件尖端36弄断或弄穿固定器10的钻孔尖端16，如图7中所示，安装紧固件尖端36将能够伸得比固定器本体12更远，使得固定器10和安装紧固件4的使用者能将特别长的安装紧固件4用于各种厚度的物件3，而不必担心固定器10的长度是否足够支承安装紧固件4。另外，也可使用较短的安装紧固件4，使得安装紧固件尖端36不能剌穿固定器本体12，但仍保持被夹持在孔8中。

转向图4和7，在安装固定器10之后，将安装紧固件4驱入孔8直到安装紧固件尖端36抵压内孔8的端部9，端部9沿径向位于远端部分22内。当使用者继续驱动安装紧固件4时，作用在远端部分22的抵压力大至足以使远端部分22的一部分从固定器本体12的其余部分上断裂。在图7中所示的实施例中，钻孔尖端16′围绕远端部分22的周边断裂，并且保持与安装紧固件4啮合，这样钻孔尖端16′被安装紧固件4推入支承件的更深处。

继续说明图1-3中所示的实施例，远端部分22在固定器本体12的结构中包括一个薄弱件，以帮助确保钻孔尖端16在所需要的位置断裂。一个薄弱件的例子是螺纹23中在所需轴线断裂位置上的一个变弱处，如纵向或横向的切口70。因为螺纹23提供结构支承，螺纹23中的切口70在固定器本体12中提供了一个结构薄弱的小区域，它经受不住安装紧固件4抵压孔端9所产生的拉力。切口70也有助于防止螺纹23绕安装紧固件4松开，如果要将紧固件4从固定器10中取出，这有助于防止固定器10从清水墙1中脱出。在一个实施例中，切口70的宽度约为0.17英寸，进入螺纹的浅深度约为0.03英寸。

转向图3，另一个薄弱件包括在所需要的断裂位置在孔8的直径上产生一个尖锐的台阶72。台阶72允许形成应力集中，这增加了钻孔尖端16在台阶72处断裂的可能性。另一些薄弱件包括在固定器本体12中需要钻孔尖端16断裂的位置上的一些槽或一些小孔(未示出)，如在大致园锥区域的孔端9处的一个内槽。

在图9和10中所示的分裂尖端实施例中，远端部分22包括一个薄弱区，如一组沿轴向延伸的等间隔窄缝74，窄缝74沿轴向朝钻孔尖端16延伸。薄弱区在远端部分22的壁38中提供了一个薄弱环节，从而当安装紧固件尖端36抵压孔端9时允许紧固件4沿窄缝74分裂远端部分22，这样，安装紧固件4沿径向向外推钻孔尖端16，正如图10中所示。钻孔尖端16的已分裂部分保持与固定器本体12联接，远端部分螺纹23保持与支承件2啮合以在固定器10和支承件2之间提供较强的夹持。

转向图2和3，固定器10的断裂尖端实施例包括一对从远端部分22伸出的翼54。每个翼54都与远端部分联接，使得每个翼54的一部分与螺纹23′，23″联接，每个翼54的一部分被安装在钻孔螺纹根30上。固定器10的翼54沿径向向外伸出，但也沿轴向稍微向下伸出一点并且包括尖点55，尖点的方向大致与钻孔尖46的方向相同，用于划割清水墙纸49以免撕破纸49。在一个实施例中，翼54从远端部分22沿径向向外伸出，距轴线6的距离在约0.1英寸和约0.14英寸之间，优选0.11英寸，并且翼54的轴向长度在约0.06英寸和约0.09英寸之间。在一个实施例中，一对翼54横跨该对翼54的宽度WW在约0.2英寸和约0.28英寸之间，优选约0.22英寸。

目前使用的大多数清水墙1的厚度为1/2英寸或5/8英寸，因此优选情况是，包括凸缘40的近端部分18的长度DL在约7/16英寸和约3/4英寸之间，优选在约1/2英寸和11/16英寸之间，约5/8英寸更好。近端部分18和凸缘40的长度近似地等于中间部分20和远端部分22的长度ML。

在一个实施例中，近端部分18的螺纹顶径DC在约0.45英寸和约0.525英寸之间，优选约0.48英寸，凸缘40附近的螺纹根直径DR在约0.24英寸和约0.3英寸之间，优选约1/4英寸，螺纹高度在约0.075英寸和约0.14英寸之间，优选约1/8英寸，近端部分18的螺纹根26在中间部分20的每一侧朝中间部分20逐渐变细的角度相对于轴线6在约1/2度和约3度之间，优选约1度。

固定器10的中间部分20在近端部分18附近的螺纹顶径MC在约0.26英寸和约0.35英寸之间，优选约0.28英寸，近端部分18附近的螺纹根直径MR在约0.2英寸和约1/4英寸之间，优选约0.22英寸，螺丝高度MH在约0.01英寸和约0.075英寸之间，优选约0.035英寸，并且中间部分20的螺纹根28朝远端部分22逐渐变细的角度相对于轴线6在约1度和约4度之间，优选约2.25度。在图2的一个实施例中，近端部分螺纹根26逐渐变细的角度近似地等于中间部分螺纹根28逐渐变细的角度。

固定器10远端部分22的最大螺纹顶径TC可在约0.23英寸和约0.26英寸之间，优选约0.24英寸，最大螺纹根直径TR在约0.18英寸和约0.22英寸之间，优选0.2英寸，螺纹高度在约0.02英寸和约0.07英寸之间，优选约0.035英寸，并且钻孔螺纹根30朝钻孔尖端16逐渐变细的角度相对轴线6在约10度和20度之间，优选约15度。中间部分20和远端部分22的总长度ML可在约1/2英寸和约7/8英寸之间，优选约5/8英寸。

固定器10包括一些安装在支承件夹持螺纹根28上的沿轴向延伸的支承肋58。在一个实施例中，这些肋58从螺纹根沿径向向外的凸出在肋58的驱动端比在尾端多，正如在图2中所示。在一个实施例中，肋58的长度RL约0.2英寸和约0.36英寸之间，优选0.28英寸，宽度RW在约0.04英寸和约0.1英寸之间，优选0.08英寸，肋58从螺纹根28凸出约0.015英寸。

开罐器实施例

转向图11-13，这些图示出了固定器10b的一个开罐器实施例，其中至少中间部分20b和远端部分22b之一的外直径小于螺纹顶径或者安装紧固件4的外直径，使得安装紧固件螺纹5可穿透至少中间部分20b和远端部22b之一，以便安装紧固件尖端36能伸至钻孔尖端16b的原始位置之外。如图13中所示，孔8和远端部分22b外部或远端部分22b附近的中间部分20b之间的壁38b足够薄并且足以接近轴线6，使得安装紧固件螺纹5能够切穿壁38b，绕固定器本体12b的周边切断，使得钻孔尖端16b不再与固定器本体12b的其余部分联接。钻孔尖端16b与固定器本体12b的其余部分分开但保持与安装紧固件尖端36啮合，类似于图7中所表示的尖端16′。

为了允许安装紧固件螺纹5切穿壁38b，壁38b安置得比较靠近轴线6，所以中间部分20b的相应螺纹根直径MR′也比较小，这使得安装紧固件所需要的扭矩较小并且需要较少的制造材料。

固定器10b也可有类似于断裂尖端实施例的固定器10的翼54的一组翼54b。在一个实施例中，翼54b沿轴向延伸，但没有划痕清水墙1表面的尖。

如上所描述的，固定器10b的开罐器实施例的近端部分18b的尺寸大致与上述固定器10的断裂尖端实施例的近端部分的尺寸相同。只是固定器10b的中间部分20b与图2中所示固定器10的中间部分20略有不同。中间部分螺纹根28b的一部分向远端部分22b逐渐变细的角度明显地大于近端部分螺纹根26b逐渐变细的角度，这样支承件夹持螺纹根28b细于断裂尖端实施例的支承件夹持螺纹根28。支承件夹持螺纹根28b的较细根部允许安装紧固件螺纹5切穿壁38b，因而将钻孔尖端16b的一部分从固定器本体12b的其余部分切断。在一个实施例中，中间部分20b的螺纹顶径MR′在约0.16英寸和约0.22英寸之间，优选约0.2英寸。固定器10b的远端部分22b也有最大的螺纹根直径和小于断裂尖端实施例的固定器10的螺纹顶径的螺纹顶径。

尖端旁通实施例

转向图14-18，在固定器10c的另一个实施例中，至少中间部分20c和远端部分22c中之一可被安装紧固件尖端36剌穿，以便安装紧固件尖端36能旁通钻孔尖端16c。在图15中所示的实施例中，孔8c基本上不伸入到中间部分20c，所以基本上全部中间部分20c和远端部分22c是实心的，这在图15中看得最清楚。由于在中间部分20c和远端部分22中的孔8c很小或者没有，所以这些部分可有较小的直径，这使得固定器10c因为需要较小的扭矩而比较容易被驱入清水墙1和支承件2中，并且使得固定器10c能较快地被驱入清水墙1和支承件2中。另外，实心的中间部分20c和远端部分22c在结构上也比较强。在一个实施例中，与上述固定器10，10b的断裂尖端实施例和开罐器实施例相比，中间部分20c的螺纹顶径MC″在约0.18英寸和0.22英寸之间，优选约0.2英寸。

设计固定器10c的孔8c，使安装紧固件4能切断侧壁38c的薄区76并穿过它推进。然后，当安装紧固件4通过时，安装紧固件4将中间部分20c和钻孔尖端16c推到一侧，正如图17-18中所示。设计中间部分20c使之保持联接在固定器本体12c上以便被安装紧固件4推到旁边，这样中间部分20c保持与支承件2啮合，从而防止固定器10c的拔拉和顶起。

在图15中所表示的实施例中，孔8c包括一个在孔端9c向薄区76倾斜的支承面78c。当安装紧固件4被驱动时，它的尖端36抵压倾斜的支承面78c，因而产生偏心作用，使中间部分20c和远端部分22c偏向旁边。

继续参考图16，薄区76可用通过中间部分20c延伸的平坦部分52c得到。在中间部分20c与近端部分18c相交处附近的中间部分20c中还可有一个切口80。当中间部分20c被安装紧固件4推到旁边的时候，切口80帮助中间部分20c的绕轴旋转作用或偏心作用。

开口尖端实施例

在图19所示的固定器10d的一个开口尖端实施例中，远端部分22d没有钻孔尖，而有一个开口钻孔尖端16d。开口钻孔尖端16d允许安装紧固件4被这样驱动，即使得安装紧固件尖端36可伸过开口钻孔尖端16d而不必剌穿部分固定器10d或使部分固定器10d断裂，同时有开口端的固定器10d仍然夹持支承件2。

除了取消了距钻孔尖一个预定轴向距离的钻孔尖端部分之外，固定器10d都类似于断裂尖端实施例的固定器10。优选情况是一直延伸到钻孔尖端16d的孔8d的内直径大于有螺纹的安装紧固件4的螺纹根直径，优选近似等于或稍大于有螺纹的安装紧固件4的螺纹顶径，使得安装紧固件4不必过多地剌穿钻孔尖端16d。

优选情况是，参看图19，开口钻孔尖端16d包括一个对中件82，对中件82在钻清水墙1的开始就能与清水墙1啮合，以确保固定器10d能在所希望的位置钻入清水墙1。对中件82可包括一组相交在点84的细腿83。细腿83有足以能够在开始就钻清水墙1的结构强度，但最终腿83可因将固定器10d驱入清水墙1和支承件2的力而破碎。

安装方法

使用者在安装在支承件上的清水墙中安装固定器10和细长安装紧固件4的方法包括以下步骤：提供一个细长固定器10，固定器10有轴线6，适合接纳细长安装紧固件4的轴孔8，具有扭矩传递表面15的扩口端14，大致在扩口端14相反端的钻孔尖端16，靠近扩口端14的近端部分18，中间部分20和延伸到钻孔尖端16的远端部分22，其中，近端部分18有例如清水墙夹持螺纹19的螺纹外部，螺纹外部有螺纹根26，带螺纹顶径DC的螺纹牙顶27和螺纹高度DH，中间部分20有例如支承件夹持螺纹21的螺纹的外部，带有螺纹顶径MC的螺纹牙顶29和螺纹高度MH，螺纹顶径MC充分小于清水墙夹持螺纹顶径DC，螺纹高度MH充分小于清水墙夹持螺纹高度DH，及远端部分22有例如钻孔螺纹23的螺纹外部，螺纹外部有向钻孔尖端16逐渐变细的螺纹根30，带有螺纹顶径TC的螺纹牙顶31和螺纹高度TH，螺纹顶径TC充分小于清水墙夹持螺纹顶径DC，螺纹高度TH充分小于清水墙螺纹高度DH，将钻孔尖端16放置在清水墙表面48上，将固定器10驱入清水墙1中，使得远端部分22钻穿清水墙1并钻入支承件2中而且清水墙夹持螺纹19啮合清水墙，将细长安装紧固件4插入固定器10的轴孔8中。

在一个实施例中，安装方法还可包括以下步骤：使安装紧固件尖端36伸至钻孔尖端16的原始位置之外；用细长安装紧固件4剌穿至少中间部分20和远端部分22中之一，例如用安装紧固件螺纹5切穿中间部分20b的壁38b，正如在图13中所示，或者用安装紧固件尖端36剌穿中间部分20c的侧壁38c或钻孔尖端16c，正如在图17-18中所示；用安装紧固件4将固定器10的一部分如钻孔尖端16′弄断，正如在图7中所示；使安装紧固件4与支承件2啮合并将物件3安装到紧固件4上，正如在图7，10，13和18中所示。

制造方法

转向图20和21，制造固定器10的方法包括如下步骤：提供模具100，模具100有腔110，腔110有扩口端114，靠近扩口端114的近端段118，中间段120，远端段122，大致在扩口端相反端的第二端116，及在扩口端114伸入腔110的细长芯108，其中近端段118有带有螺纹根126、带有螺纹顶径MDC的螺纹牙顶127和螺纹高度MDH的内螺纹119，中间段120有内螺纹121，内螺纹121具有螺纹根128，带有螺纹顶径MMC的螺纹牙顶129和螺纹高度MMH，螺纹顶径MMC比第一段螺纹顶径MDC小很多，螺纹高度MMH比第一段螺纹高度MDH小很多，远端段122有内螺纹123，内螺纹123有朝第二端116逐渐变细的螺纹根130，带有螺纹顶径MTC的螺纹牙顶131和螺纹高度MTH，螺纹顶径MTC比第一段螺纹顶径MDC小很多，螺纹高度MTH比第一段螺纹高度MDH小很多；将熔融材料，如锌合金装入腔110；固化熔融材料以形成固定器10，并将固定器10从模具100中取出。

模具腔110的形状与固定器10的形状相同，这样当固化材料时能形成固定器10。具体说是，模具的扩口端114形成固定器10的扩口端14，模具的第二端116形成钻孔尖端16，近端段118形成近端部分18，中间段120形成中间部分20，远端段122形成远端部分22，细长的芯108形成轴孔8。

本发明的新型固定器允许使用者将固定器安装在清水墙中而无需关心在清水墙后面的固定位置是否有支承件，或者已经知道有支承件。因为安装紧固件尖端可通过固定器的钻孔末端延伸，所以固定器允许使用者使用不同长度的安装紧固件。

虽然本发明的上述说明使得普通技术人员能从目前被认为是最好的方式来制造和使用固定器，但是普通技术人员会明白，对于说明书中说明的具体示例性实施例和方法还存在一些改型，组合和相当的实施例。因此本发明不应该受到上述实施例和方法的限制，而在如权利要求书所述的本发明范围和精神内受到所有实施例和方法的限制。

Claims

1.一种用在支承件和安装在所述支承件上的具有厚度的易碎材料中的自钻孔固定器，其中所述支承件的硬度大于所述易碎材料的硬度，包括：

细长体，该细长体有轴线、适合接纳细长紧固件的具有端部的轴孔、有扭矩传递表面的扩口端、近端部分、中间部分、远端部分和在所述扩口端相反端的钻孔尖端；

所述近端部分具有用于夹持所述易碎材料的螺纹，所述螺纹具有螺纹根，所述螺纹还具有螺纹顶径和螺纹高度；

接近所述近端部分的所述中间部分有带螺纹的外部，该带螺纹的外部适合夹持支承件，并有螺纹根、比所述近端部分的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的所述螺纹高度小很多的螺纹高度；

所述远端部分有钻孔螺纹，该钻孔螺纹有朝所述钻孔尖端逐渐变细的螺纹根，所述钻孔螺纹还具有导程、比所述近端部分的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的所述螺纹高度小很多的螺纹高度，其中，所述远端部分的钻孔螺纹延伸到所述钻孔尖端上并围绕所述钻孔尖端延伸；

所述近端部分的长度略大于所述易碎材料的厚度；

所述中间部分和所述远端部分的长度和大于所述易碎材料的厚度，并且所述近端部分的螺纹，所述中间部分的螺纹和所述钻孔螺纹具有大致相同的螺距。

2.按照权利要求1的自钻孔固定器，其特征在于：所述中间部分的所述螺纹根朝所述远端部分逐渐变细。

3.按照权利要求1的自钻孔固定器，其特征在于：所述远端部分的所述钻孔螺纹包括一对螺纹，每一螺纹都基本上延伸到所述钻孔尖端处。

4.按照权利要求1的自钻孔固定器，其特征在于：所述近端部分的螺纹根有一个半径，所述固定器还包括至少一个从所述远端部分沿径向向外伸出的翼，伸出的距离距所述轴线近似地等于所述近端部分的螺纹根的半径。

5.按照权利要求1的自钻孔固定器，其特征在于：至少所述细长体的所述中间部分和所述远端部分中之一部分可由所述细长紧固件穿透。

6.按照权利要求1的自钻孔固定器，其特征在于：所述细长体还包括在所述扩口端上用于接纳驱动器的凹槽和环绕所述轴孔和所述凹槽的壁，其中在所述凹槽处加宽所述壁以形成用于加强所述凹槽的凸部。

7.按照权利要求1的自钻孔固定器，其特征在于：所述细长体是用锌合金模铸的，其中，所述近端部分的螺纹高度在0.075英寸和0.14英寸之间，所述中间部分的螺纹高度在0.01英寸和0.075英寸之间。

8.按照权利要求1的自钻孔固定器，其特征在于：所述轴孔的所述端部沿径向位于远端部分内。

9.一种用于支承件和安装在所述支承件上的具有厚度的易碎材料中的自钻孔固定器，其中所述支承件的硬度大于所述易碎材料的硬度，包括：

细长体，该细长体有一条轴线、有适合接纳细长的带螺纹的紧固件的齿条的轴孔、有扭矩传递表面的扩口端、近端部分、中间部分、远端部分和在所述扩口端相反端的大致为圆锥形的钻孔尖端，其中所述中间部分向所述远端部分逐渐变细，所述远端部分向所述钻孔尖端逐渐变细；

其中，所述细长体包括位于所述近端部分、所述中间部分和所述远端部分中的第一外螺纹，其中所述第一外螺纹具有导程，所述第一外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端，

所述钻孔尖端适于钻进支承件；

其中所述第一外螺纹在所述近端部分有用于夹持所述易碎材料的螺纹顶径和高螺纹高度，所述第一外螺纹在所述中间部分处有比所述近端部分的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的高螺纹高度小很多的第一螺纹高度，所述第一外螺纹在所述远端部分有比所述近端部分的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的高螺纹高度小很多的螺纹高度，所述第一外螺纹具有在所述近端部分上的具有高螺纹高度的螺纹区域和所述中间部分上的具有第一螺纹高度的螺纹区域之间的过渡的螺纹区域；

所述近端部分的长度略大于所述易碎材料的厚度；

所述中间部分和所述远端部分的长度和大于所述易碎材料的厚度，并且所述近端部分的螺纹，所述中间部分的螺纹和所述远端部分的螺纹具有大致相同的螺距。

10.按照权利要求9的自钻孔固定器，还包括位于远端部分上的第二外螺纹，所述第二外螺纹位于所述第一外螺纹之间，其中所述第二外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端，所述第二外螺纹具有导程，比所述近端部分的所述第一外螺纹的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的所述第一外螺纹的高螺纹高度小很多的螺纹高度。

11.按照权利要求9的自钻孔固定器，其特征在于，所述近端部分上的所述螺纹顶径近似为所述中间部分上的所述螺纹顶径的两倍。

12.按照权利要求9的自钻孔固定器，其特征在于，所述远端部分还包括沿轴向向所述钻孔尖端延伸的薄弱区，以便所述细长紧固件能分裂所述远端部分。

13.按照权利要求9的自钻孔固定器，其特征在于，所述中间部分接近所述近端部分并且所述中间部分的第一外螺纹适合用于夹持所述支承元件，所述钻孔尖端延伸到在所述扩口端相反端的原始位置，所述中间部分以相对于所述轴线大致固定的第一角度向所述远端部分逐渐变细，其中所述远端部分以相对于所述轴线大致固定的第二角度向所述钻孔尖端逐渐变细，所述第二角度大于所述第一角度；

其中所述中间部分和所述远端部分中的至少一个是易碎的，使得所述细长紧固件可断开所述细长体的一部分，以便所述细长紧固件尖端可伸至所述钻孔尖端的位于所述扩口端相反端的所述原始位置之外。

14.按照权利要求13的自钻孔固定器，其特征在于，所述远端部分上还具有第二外螺纹，所述第二外螺纹位于所述第一外螺纹之间，其中所述第二外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端，所述第二外螺纹具有螺纹导程，有比所述近端部分上的所述第一外螺纹的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比在所述近端部分上的所述第一外螺纹的高螺纹高度小很多的螺纹高度。

15.按照权利要求13的自钻孔固定器，其特征在于，所述中间部分上还包括一组沿轴线延伸的支承肋。

16.按照权利要求9的自钻孔固定器，其特征在于，所述轴孔的端部沿径向位于远端部分内。

17.一种用在支承件和安装在所述支承件上的具有厚度的易碎材料中的自钻孔固定器，其中所述支承件的硬度大于所述易碎材料的硬度，包括：

一个细长体，细长体有轴线，一个具有端部的轴孔，轴孔适合接纳带有尖端和具有顶径的螺纹的细长紧固件，一个有扭矩传递表面的扩口端，一个近端部分，一个有外直径的中间部分，一个有外直径的远端部分和一个延伸到在所述扩口端相反端的原始位置的钻孔尖端，其中所述中间部分朝所述远端部分逐渐变细，所述远端部分朝所述钻孔尖端逐渐变细；

其中所述细长体包括位于所述近端部分，所述中间部分和所述远端部分上的第一外螺纹，其中所述第一外螺纹具有导程，所述第一外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端处。

其中在所述近端部分上的所述第一外螺纹有一个螺纹顶径和一个高螺纹高度，在所述中间部分上的所述第一外螺纹有一个比所述近端部分上的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分上的高螺纹高度小很多的第一螺纹高度，并在所述远端部分上的所述第一外螺纹有比在近端部分上的螺纹顶径小很多的螺纹顶径，比在所述近端部分上的高螺纹高度小很多的螺纹高度，所述第一外螺纹有一个在所述近端部分上的具有高螺纹高度的螺纹区域和在所述中间部分上的具有第一螺纹高度的螺纹区域之间的过渡的螺纹区域；

其中所述中间部分和所述远端部分中至少一部分的所述外直径小于所述细长紧固件的螺纹的所述顶径，使得所述细长紧固件的螺纹能穿透所述中间部分和所述远端部分中的所述至少一部分，以便所述细长紧固件的尖端能伸至所述钻孔尖端的位于扩口端相反端的所述原始位置之外；

所述中间部分和所述远端部分的长度和大于所述易碎材料的厚度，并且所述近端部分的第一外螺纹，所述中间部分的第一外螺纹和所述远端部分的第一外螺纹具有大致相同的螺距。

18.按照权利要求17的自钻孔固定器，其特征在于：在所述远端部分上设有第二外螺纹，所述第二外螺纹在所述第一外螺纹之间，其中所述第二外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端，所述第二外螺纹具有螺纹导程，有比所述近端部分上的所述第一外螺纹的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比所述近端部分上的所述第一外螺纹的所述高螺纹高度小很多的螺纹高度。

19.按照权利要求17的自钻孔固定器，其特征在于：所述细长紧固件的螺纹允许所述细长体的一部分与所述细长体的其余部分分开。

20.按照权利要求17的自钻孔固定器，其特征在于：所述轴孔的所述端部沿径向位于远端部分内。

21.一种用在支承件和安装在支承件上的具有厚度的易碎材料中的自钻孔固定器，其中支承件的硬度大于易碎材料的硬度，包括：

细长体，它有轴线，适合接纳有尖端的细长紧固件的轴孔，所述轴孔具有端部，内有扭矩传递表面的扩口端，近端部分，外直径比所述近端部分的外直径小很多的中间部分，远端部分和在所述扩口端相反端的钻孔尖端，其中所述中间部分朝所述远端部分逐渐变细，且所述远端部分朝所述钻孔尖端逐渐变细；

其中所述细长体包括设置在所述近端部分、所述中间部分和所述远端部分上的第一外螺纹，其中所述第一外螺纹具有导程，所述第一外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端；

其中所述近端部分上的第一外螺纹有螺纹顶径和高螺纹高度，所述中间部分上的所述第一外螺纹有比所述近端部分上的螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比所述近端部分上的高螺纹高度小很多的第一螺纹高度，所述远端部分上的第一外螺纹有比在所述近端部分上的螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比所述近端部分上的高螺纹高度小很多的螺纹高度，所述第一外螺纹有在所述近端部分上的具有所述高螺纹高度的螺纹区域和在所述中间部分上的具有所述第一螺纹高度的螺纹区域之间的过渡的螺纹区域；

其中将所述细长紧固件拧入已经钻入到所述易碎材料和所述支承件的自钻孔固定器时，所述细长体的所述中间部分和所述远端部分中的至少一部分被所述细长紧固件的尖端穿透，以便所述细长紧固件的尖端旁通所述钻孔尖端；

22.按照权利要求21的自钻孔固定器，其特征在于：在所述远端部分上设有第二外螺纹，所述第二外螺纹在所述第一外螺纹之间，其中所述第二外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端，所述第二外螺纹具有导程，有比所述近端部分上的所述第一外螺纹的螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比所述近端部分上的所述第一外螺纹的所述高螺纹高度小很多的螺纹高度。

23.按照权利要求21的自钻孔固定器，其特征在于：所述中间部分和所述远端部分中的至少一部分包括一薄区，其中所述细长紧固件的尖端穿透所述薄区。

24.一种用在支承件和安装在所述支承件上的具有厚度的易碎材料中的自钻孔固定器，其中所述支承件的硬度大于所述易碎材料的硬度，包括：

一细长体，该细长体有轴线，一轴孔，该轴孔有适合接纳带有尖端的细长螺纹紧固件的齿条，内有扭矩传递表面的扩口端，近端部分，其上设有一组轴向支承肋的中间部分，远端部分和在所述扩口端相反端的开口钻孔尖端，其中所述中间部分朝所述远端部分逐渐变细，所述远端部分朝所述开口钻孔尖端逐渐变细；

其中所述细长体包括设置在所述近端部分、所述中间部分和所述远端部分上的第一外螺纹，所述第一外螺纹具有螺纹导程，其中所述第一外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端；

其中所述近端部分上的第一外螺纹有螺纹顶径和高螺纹高度，所述中间部分上的所述第一外螺纹有比所述近端部分上的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分上的高螺纹高度小很多的第一螺纹高度，所述远端部分上的所述第一外螺纹有比所述近端部分上的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比所述近端部分上的高螺纹高度小很多的螺纹高度，所述第一外螺纹有一个在近端部分上的具有所述高螺纹高度的螺纹区域和在所述中间部分上的具有所述第一螺纹高度的螺纹区域之间的过渡的螺纹区域；

其中所述细长螺纹紧固件尖端能伸过所述开口钻孔尖端；

25.按照权利要求24的自钻孔固定器，其特征在于：在所述远端部分上设有一个第二外螺纹，所述第二外螺纹在所述第一外螺纹之间，其中所述第二外螺纹基本上延伸到所述开口钻孔尖端，所述第二外螺纹具有螺纹导程，有比所述近端部分上的所述第一外螺纹的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比所述近端部分上的所述第一外螺纹的所述高螺纹高度小很多的螺纹高度。

26.按照权利要求24的自钻孔固定器，其特征在于：所述轴孔的端部沿径向位于远端部分内。

27.一种在支承件和安装在所述支承件上的具有厚度的易碎材料中安装细长固定器和细长紧固件的方法，其中所述支承件的硬度大于所述易碎材料的硬度，包括以下步骤：

提供一个固定器，所述固定器有一条轴线，一个适合接纳细长紧固件的轴孔，内有扭矩传递表面的扩口端，一个近端部分，一个中间部分，一个远端部分和在所述扩口端相反端的钻孔尖端；

所述近端部分有外螺纹，该外螺纹有螺纹根、螺纹顶径和螺纹高度；

所述中间部分有长度和外螺纹，该外螺纹有螺纹根，比所述近端部分上的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径，和比所述近端部分上的所述螺纹高度小很多的螺纹高度；

所述远端部分有长度和外螺纹，该外螺纹有朝所述钻孔尖端渐变细的螺纹根，比所述近端部分的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的所述螺纹高度小很多的螺纹高度；

其中，所述中间部分和所述远端部分的长度和大于所述易碎材料的厚度，并且所述近端部分的外螺纹，所述中间部分的外螺纹和所述远端部分的外螺纹具有大致相同的螺距；

将所述固定器驱入所述易碎材料，使得所述远端部分钻穿所述易碎材料并钻入所述支承件，而且所述近端部分的外螺纹啮合所述易碎材料；

将所述细长紧固件插入所述轴孔。

28.按照权利要求27的方法，其特征在于：所述细长紧固件有一个尖端，在所述细长紧固件插入所述轴孔之前所述固定器的所述钻孔尖端位于在所述扩口端相反端的原始位置，该方法还包括使所述细长紧固件尖端伸至所述钻孔尖端的位于所述扩口端相反端的所述原始位置之外的步骤。

29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述近端部分、中间部分和远端部分的外螺纹和一个设置在所述固定器上的加强件一起为所述固定器提供足以经得住驱动期间的扭力的结构支承。

30.按照权利要求27的方法，其特征在于，所述固定器的邻近钻孔尖端的远端部分是易碎的，使得将所述细长紧固件插入轴孔的步骤可使远端部分至少部分地与所述细长固定器分开。

31.按照权利要求27的方法，其特征在于，所述固定器的轴孔有靠近近端部分的第一直径和靠近钻孔尖端的第二直径，该第一直径大于该第二直径，该第二直径小于所述细长紧固件螺纹的外直径，使得将所述细长紧固件插入轴孔的步骤可使远端部分至少部分地与所述细长固定器分开。

32.按照权利要求27的自钻孔固定器，其特征在于，所述固定器在扩口端有一凸缘，该凸缘具有一个所述扭矩传递表面和至少一个薄弱件，使得所述固定器被施加预定的扭矩时，该凸缘从所述细长固定器上断裂。

33.一种制造安装在支承件和安装在所述支承件上的具有厚度的易碎材料中的自钻孔固定器的方法，其中所述支承件的硬度大于所述易碎材料的硬度，该固定器有一条轴线，一个轴孔，一个扩口端，一个近端部分，一个中间部分，一个远端部分和一个在所述扩口端相反端的钻孔尖端，所述近端部分有外螺纹，该外螺纹有螺纹根，螺纹顶径和螺纹高度，所述中间部分有外螺纹，该外螺纹有螺纹根、比所述近端部分的螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的所述螺纹高度小很多的螺纹高度，所述远端部分有外螺纹，该外螺纹有朝所述钻孔尖端逐渐变细的螺纹根、比所述近端部分的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端部分的螺纹高度小很多的螺纹高度，制造自钻孔固定器的方法包括以下步骤：

提供一个具有腔的模具，该腔有扩口端，近端段，中间段，远端段，在所述扩口端相反端的第二端和从所述扩口端伸入所述腔的细长芯；所述近端段有内螺纹，该内螺纹具有螺纹根，螺纹顶径和螺纹高度；所述中间段有内螺纹，该内螺纹具有螺纹根，比所述近端段的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端段的螺纹高度小很多的螺纹高度；所述远端段有内螺纹，该内螺纹有朝所述第二端逐渐变细的螺纹根，和比所述近端段的所述螺纹顶径小很多的螺纹顶径和比所述近端段的螺纹高度小很多的螺纹高度；

将已熔融的材料装入所述腔中；

固化所述熔融材料，以形成所述固定器；

将所述固定器从所述模具中取出；

所述中间部分和所述远端部分的长度和大于所述易碎材料的厚度，并且所述近端部分的外螺纹，所述中间部分的外螺纹和所述远端部分的外螺纹具有大致相同的螺距。

34.按照权利要求33的自钻孔固定器，其特征在于：所述轴孔的端部沿径向位于远端部分内。

35.一种用在支承件和安装在所述支承件上的易碎材料上的自钻孔固定器，包括：

薄壁细长体，该细长体有一条轴线、一个外螺纹、一个适合接纳紧固件的轴孔、一个具有扭矩传递表面的扩口端和一个在该扩口端相反端的钻孔尖端；

所述细长体还包括邻近扩口端的近端部分、邻近所述钻孔尖端的远端部分和在近端部分和远端部分之间的中间部分，所述近端部分的长度略大于所述易碎材料的厚度，所述外螺纹从近端部分延伸至远端部分；在所述近端部分的外螺纹用于夹持所述易碎材料，所述中间部分的外螺纹在所述近端部分和所述远端部分之间夹持所述支承件。

在所述远端部分的所述外螺纹基本上延伸到所述钻孔尖端，所述钻孔尖端适于钻进支承件；

设置在所述细长体上的多个加强件，其中所述外螺纹和所述加强件一起为所述细长体提供足以经受得住钻孔尖端穿透邻近易碎材料的支承件所需扭力的结构支承，该支承件的硬度大于易碎材料的硬度；

36.按照权利要求35的自钻孔固定器，所述加强件包括至少一个纵向沿轴孔设置并径向凸入轴孔内的齿条。

37.按照权利要求35的自钻孔固定器，所述加强件包括至少两个齿条，这些齿条限定所述轴孔内直径的径向尺寸，其中所述轴孔的内直径小于紧固件的螺纹的外直径，大于紧固件的螺纹根直径。

38.按照权利要求35的自钻孔固定器，其特征在于：所述加强件包括至少一个设置在所述细长体上并从该中间部分的螺纹根稍微向外径向突出的轴向延伸肋。

39.按照权利要求35的自钻孔固定器，所述加强件包括至少一个纵向沿着轴孔设置并沿径向凸入轴孔中的齿条，所述加强件还包括至少一个设置在所述细长体上并从该中间部分的螺纹根稍微向外径向突出的轴向延伸肋。

40.按照权利要求38的自钻孔固定器，其中所述加强件还包括一个在中间部分上的第二外螺纹。

41.按照权利要求35的自钻孔固定器，所述细长体的壁厚在0.01英寸到0.05英寸的范围。

42.按照权利要求41的自钻孔固定器，其中，所述壁厚在0.015到0.03英寸的范围。

43.按照权利要求42的自钻孔固定器，其中，所述壁厚为0.025英寸。

44.按照权利要求35的自钻孔固定器，其特征在于：所述细长体从所述近端部分向所述钻孔尖端逐渐变细。

45.按照权利要求35的自钻孔固定器，其特征在于：所述外螺纹的螺纹高度从所述近端部分向所述钻孔端逐渐变小。

46.按照权利要求35的自钻孔固定器，其特征在于：在近端部分上的所述外螺纹的螺纹高度大于在远端部分上的所述外螺纹的螺纹高度。

47.按照权利要求35的自钻孔固定器，其特征在于：所述细长体还包括扩口端上的凸缘，该凸缘内有一个所述扭矩传递表面，其中该凸缘有至少一个薄弱件，借此在安装过程中该凸缘与所述细长体分开。

48.按照权利要求35的自钻孔固定器，所述远端部分有至少一个薄弱件，借此在安装过程中钻孔尖端至少部分地与所述细长体分开。

49.按照权利要求48的自钻孔固定器，其特征在于：所述至少一个薄弱件是外螺纹中的一个切口。

50.按照权利要求48的自钻孔固定器，其特征在于：所述至少一个薄弱件是所述细长体的壁的一个穿孔。

51.按照权利要求48的自钻孔固定器，其特征在于：所述至少一个薄弱件是在该细长体中的一个轴向槽。

52.按照权利要求48的自钻孔固定器，其特征在于：所述至少一个薄弱件是在所述细长体中的至少一个轴向缝。

53.按照权利要求52的自钻孔固定器，其特征在于：所述至少一个薄弱件是在所述细长体内的一组等间隔的轴向缝。

54.按照权利要求35的自钻孔固定器，其中所述细长体在远端部分处的壁厚小于所述细长体在近端部分处的壁厚，使得在安装过程中紧固件的螺纹只穿透所述细长体在所述远端部分的壁。

55.按照权利要求35的自钻孔固定器，其中所述细长体在中间部分的壁厚小于细长体在近端部分的壁厚，使得在安装过程中紧固件的螺纹只穿透所述细长体中间部分的壁。

56.按照权利要求35的自钻孔固定器，其中一个对中件被设置在所述钻孔尖端上。

57.按照权利要求35的自钻孔固定器，所述远端部分有至少一个翼沿径向从所述远端部分伸出。

58.按照权利要求57的自钻孔固定器，其特征在于：所述至少一个翼与所述远端部分上的外螺纹为一个整体。

59.按照权利要求57的自钻孔固定器，其特征在于：所述至少一个翼向下伸出并终止于一个尖端。

60.按照权利要求35的自钻孔固定器，其中所述轴孔不伸入到远端部分。

61.按照权利要求35的自钻孔固定器，其中所述外螺纹具有导程和朝向所述钻孔尖端逐渐变细的螺纹根。