专利名称：连接夹的制作方法
技术领域：
本发明涉及悬吊式天花板格栅构造中的改进，并且具体涉及用于天花板格栅构件的连接夹的改进。
背景技术：
悬吊式天花板格栅构件或龙骨典型地包括相对较长的主龙骨以及较短的次龙骨。两种类型的格栅龙骨均具有将它们的端部接合到相似构件的端部上的连接件，以构造ー个比单个的主龙骨或次龙骨的长度尺寸更大的天花板跨度。随着工业已经前进，这些端部连接件典型地是永久地被附接到这些格栅龙骨本身上的分离的夹子元件。这些端部连接件或 夹子是金属(通常是钢)冲压件，它们被形成为带有以下特征，即当一个连接件以端部被推入与一个相对的端部连接件的一种搭接接头之中吋，这些特质使它们能够与完全相同的单元相连接。取决于夹子的设计，这些夹子可以直接对接或可以具有置于它们之间的多个龙骨腹板区域。总体上讲，在连接件中冲压的或以其他方式形成的这些建立起ー种连接的特征是ー个侧向伸出部分以及ー个孔的边缘。一个连接件的伸出部分被接收在相対的连接件的孔中，并且反之亦然，相対的连接件的伸出部分被接收在这个连接件的孔中。其结果是具有双重锁定的ー个接头。实际上，一个连接在一个カ的水平的张カ下可能失败，而这个力水平实质性地低于该接头的设计或正常预期的能力。这可发生在这些结合的连接器侧向滑移并且使一个锁定接合断开连接从而导致该接头的负荷能力严重降低的时候。
发明内容
本发明提供了一种用于悬吊式天花板格栅龙骨的、具有改进的夹子到夹子的锁定作用的端部连接夹。根据本发明，这种改进的锁定功能是通过将这些锁定表面以相对于夹子本体的平面的ー个角度来定向而实现的，该角度大于由常规做法所导致的角度。形成这些创造性的锁定表面的一种优选的方式是通过增加产生出这些锁定表面的冲头与模口元件之间的空隙。已经发现，这种技术发展出一种锁定表面的定向，这种定向在使用中抵消了趋于将一对连接的夹子的配合锁定表面侧向分离的力，否则这些力会导致保持力的重大损失。理想情况下，这种创造性的技术既应用于夹子的锁定伸出部分也应用于夹子的伸出部分接收区域。
图I展示了用于悬吊式天花板的处于常规的倒T件形式的格栅构件的多个部分；图IA是ー种格栅构件端部连接件或夹子的这些锁定表面的ー个放大的片段透视图；图2是ー个格栅T形件的夹子和末端部分的侧向正视图；图3A是夹子的这些锁定区域的示意图；图3B是与图3A垂直对齐、根据本发明用于制作夹子的这些锁定表面的工具的示意图；并且图3C示出了在这些夹子的主体的平面成横向的ー个纵向平面中被结合的夹子的多个部分的截面。
具体实施例方式现在參见附图并且具体參见图1，描述了总体上常规的处于T形件10、11的形式悬吊式天花板格栅龙骨的多个部分。ー个主T形件10具有ー个垂直定向的槽缝12，该槽缝是在ー个中央腹板13内沿其长度以规则的间隔被间隔开的多个槽缝中的ー个。相対的次T形件11的末端部分被定位为与主T形件槽缝成对齐。作为惯例，T形件10、11优选地 是由轻规格的板金属坯料轧制成形的。主T形件10可以具有典型的10或12英尺的长度或公制的等效长度，并且这些次T形件11可以具有4英尺、2英尺、以及I英尺的长度、或公制的等效长度。这些次T形件11具有固定于它们端部上的完全相同的端部连接件或夹子14，如通过在这些连接件中提供的多个孔而将该T形件金属板坯料的多个部分进行铆接。所展示的这些连接件14具有在美国专利5，517，796和5，761，868中披露的一般类型，它们的披露通过引用结合在此。典型地，这些连接件14是由比T形件10、11更强并且更硬的钢板坯料冲压而成。数字16表示一个连接件14的前端。当两个连接件14从主T形件10的相反侧被定位在ー个共同的槽缝12中时，它们通过建立一种连接件到连接件的双重锁定而形成了它们的对应的次T形件11的ー个接头。一对结合的连接件14之间的关系是相类与一次握手。更确切地说，当将多个夹子14进行结合时，这些夹子优选地以直接抵靠而彼此搭接。当一个夹子14的锁定区域17卡扣或以其他方式被接收在冲压在另一个夹子14的本体中两个相対的伸出部分18、19中的一个在前的伸出部分的后面时，这些夹子14被锁定在一起。在另ー个夹子的相应的锁定区域17被接收在这个夹子14的向前的伸出部分18的后面时，发生相同的动作。当两组锁定区域17和伸出部分18被接合时，就建立了一种双重锁定的夹子连接。锁定区域17和伸出部分18的相互接合用于对抗在这些相关联的次T形件11上的试图将它们分离开的拉伸负载，并且在适当的情况下可以承受相对高的力。经验表明，如果ー组锁定区域17和伸出部分18中的一个侧向地(即垂直于这些夹子14的平面)滑动，一对夹子14之间的接头将在相对低的力量下分离开。这可以在ー个锁定区域17与伸出部分18之间仅留下ー个锁定设置。除其他之外，这种侧向的滑移可以起因于夹子材料的变化、夹子制造エ艺、从理想的夹子形状上的偏差、安装技术、以及施加在结合的夹子上的偏心力或这些因素的组合。由锁定区域17与伸出部分18之间的侧向移动导致的锁设置的失效是与它们对应的接触边缘(指代为21、22)的定向相关的。这些边缘表面21、22在与夹子本体的平面垂直或成钝角的平面中靠的越近，则它们将侧向分离的风险就越大。具有这种定向的锁定表面对于试图使这些夹子14侧向分离的カ具有很小的抵抗或完全没有抵抗，并且当该角可测量地是钝角吋，响应于这些T形件之间的ー个张カ(这个力可能实际上导致这些夹子侧向弹开并脱离接触)由这些锁定表面产生了ー个反作用力。当通过常规做法来生产时，对应于伸出部分18的一个伸出部分的锁定边缘表面是易于相对于该夹子的平面采取ー个钝角。当这个边缘表面原来是通过在形成夹子的原始板坯料的平面中冲压ー个孔而形成时，它可以是略微的锐角，即小于90度。然而，当该伸出部分此后是在该夹子本体的主部件的平面外形成时，该边缘表面可以被拉入一种钝角定向中。图3A和图3B是彼此相对垂直投影的简图，这两个简图展示了本发明的多个方面。在图3A中，锁定区域17在向后的方向被一个锁定区域边缘表面21约束。同样在图3A中，标明了最終的伸出部分18以及ー个相关联的锁定边缘22。如在图3B中所示，与模ロ截面28、29合作的冲孔元件26、27对应地形成了孔31、32。孔31的ー个前边缘或边界是锁定区域边缘21并且ー个蝶形领结形状的孔32的ー个前边缘形成了伸出部分锁定边缘22。在图3C中，用简图展示了ー对相配合的夹子14的前端。图3A和图3B的图像对应于图3C中的左侧的夹子14。图3B以ー个夸张的比例示出了在对应于锁定边缘21、22的位置处的冲头26、27与模ロ开ロ 33、34之间的高程度的空隙。作为金属冲压エ业中的通用规则，冲头略微地比 孔小或者与它与之一起工作的模ロ或切割边缘间隔开。典型地，冲头与孔的一侧处的模ロ之间的空隙约是正被冲孔的材料厚度的8%到10%。在金属板中由一个冲头和模ロ冲出的孔在冲头侧面通常具有的直径或孔的尺寸与该冲头相等并且在模ロ孔侧与该模ロ孔的直径或尺寸相等。这意味着冲出的孔(如果是圆的)实际上是穿过材料板的厚度而略微锥形的(即圆锥形的)，或者如果该孔具有ー种不同的构形，它的壁从冲头的尺寸到模ロ孔或模ロ边缘的尺寸是斜削的。已经发现，通过显著地背离传统的做法并且增加冲孔元件26、27与模ロ孔33和34之间的空隙，可以有利地増加这些锁定边缘21、22的成角的程度。例如，冲孔元件26和27与其对应于锁定边缘21、22的对应的模ロ孔33、34之间的空隙可以是用来形成连接件或夹子14的金属板的厚度的约25%。所展示的夹子14可以用O. 015/0. 017英寸的应カ释放的高拉カ钢(160KSI)、或301/302型半硬度的不锈钢来形成。图3C示出了被冲压的或被剪切的锁定边缘21、22是在平面中相对于在右侧上由夹子14接合的夹子的ー侧形成鋭角角度。这些边缘表面的角度被保留在夹子14的最終形式之中。在被冲出到夹子本体的主平面之外的伸出部分锁定表面22的情况下，这种成角的程度(即与夹子本体垂直性的偏斜)可以在某种程度上被减小但仍然是显著的。图3C示出了一个夹子的锁定或接收区域17的锁定边缘21的角度与另ー个夹子的伸出部分锁定边缘22的角度是互补的。此外，当在被连接到这些夹子上的这对T形件11中存在ー个拉カ时，这些表面21、22的角度产生了将这些夹子14偏置到一起一个カ的分量。因此，具有鋭角角度的锁定边缘表面21、22的夹子14明显地增加了连接的可靠性。这些夹子14是更不易于在ー个锁定区域处分离的并且于是更不易于在ー个减小的拉伸水平下失效。本领域的那些普通技术人员应该认识到本发明对于如在美国专利申请序列号11/135,058以及美国专利6，523，313中示出的主T形件夹子的适用性。在美国专利6，523,313中示出的这些夹子中，将T形件腹板的材料置于这些锁的区域中；尽管如此，本发明具有在以下构造中的应用，其中这些连接件(虽然由格栅龙骨坯料所分离)被彼此搭接并且这些锁定边缘用于在此说明的相同的功能。应该明确的是本披露是通过举例给出的，并且无需偏离在本披露中包含的传授内容的公平范围即可通过增加、修改或消除一些细节而进行不同的改变。因此，除了以下权利 要求所必须如此限制的范围之外，本发明不限于本披露的具体细节。
权利要求
1.一种用于将悬吊式天花板的格栅龙骨的端部结合在一起的夹子，该夹子被构造为与ー个完全相同的夹子相连接，ー个夹子是从金属板坯料冲压而成的并且包括前端和尾端，在该前端之后的一个侧向伸出部分以及ー个伸出部分接收区域，该夹子被安排为使得当将ー个完全相同的夹子定向在该夹子的相反方向上并且以一种搭接接头的方式致使该夹子侧向重叠时，该夹子的伸出部分被锁定在该完全相同的夹子的接收区域中并且反之亦然，该完全相同的夹子的伸出部分被锁定在该夹子的接收区域中，该伸出部分以及伸出部分接收区域中的至少ー个具有一个边界，该边界包括背离该夹子的前端的ー个剪切边缘，该剪切边缘与该夹子的多个邻接区域的ー个平面形成了ー个锐角，这是使用工具进行剪切的结果，该工具具有比冲压出该夹子的板材的厚度基本上大出10%的工具间的空隙。
2.如权利要求I所述的夹子，其中所述伸出部分以及伸出部分接收区域均具有用基本上大于10%的工具空隙形成的剪切边缘。
3.如权利要求I所述的夹子，其中该工具空隙是冲压出该夹子的板的厚度的大约25%。
4.ー种制作用于结合悬吊式天花板的格栅龙骨的端部的金属夹子的方法，该方法包括从金属板坯料冲压出该夹子，该冲压过程包括形成一个面向后部的伸出部分接收边缘表面以及ー个面向后部的伸出部分边缘表面，该夹子被安排为与ー个完全相同的夹子相配合，这样使得当这些夹子是处于一种搭接状态时，该完全相同的夹子的伸出部分边缘表面与该夹子的伸出部分边缘接收表面相接合并且该夹子的伸出部分边缘与该完全相同的夹子的伸出部分接收边缘表面相接合，该夹子的所述边缘中的至少ー个是由工具进行剪切的，这些工具具有的ー个空隙基本上大于用来制作该夹子的板材料的厚度的10%。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述伸出部分接收边缘表面和所述伸出部分边缘表面均由工具剪切的，该工具具有的ー个空隙基本上大于用来制作该夹子的板坯料的厚度的10%。
全文摘要
一种端部夹子，它用于通过与一个完全相同的夹子连接而将悬吊式天花板的龙骨结合在一起，这种夹子是由金属板坯料冲压而具有前端和尾端，在该前端之后的一个侧向伸出部分以及一个伸出部分接收区域，这个夹子被安排为使得当将一个完全相同的夹子定向在该夹子的相反方向上并且致使其与该夹子侧向重叠时，这个夹子的伸出部分被锁定在完全相同的夹子的接收区域中并且，反之亦然，该伸出部分以及伸出部分接收区域中的至少一个具有面向后部的一个剪切边缘，该剪切边缘与该夹子平面形成一个锐角，这是用通过使用具有基本上比冲压出这种夹子的板材的厚度大10%的工具间的空隙的工具进行剪切所造成的。
文档编号E04B9/12GK102667024SQ201080053060
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月30日 优先权日2009年12月7日
发明者J·J·小莱哈尼 申请人:Usg内部有限责任公司