紧固件的制作方法

专利名称：紧固件的制作方法
技术领域：
本发明涉及紧固件，更特别地，涉及一种将薄片状的工件(laminar work piece)附接到金属基层的紧固件，该紧固件通过利用适当的动力工具插入。
背景技术：
本发明是对美国专利No.6,659,700中所示的紧固件的改进，在该美国专利中公 开的紧固件作为现有技术示出在图1中。对自穿刺构造的紧固件的需求是众所周知的， 自穿刺构造的紧固件能够穿透不那么密实的薄片状工件材料(例如，石膏板、水泥产品 (cementatious product),层合玻璃纤维等)并将它们连接到由轻级别金属制成的金属基层 框架(例如，壁骨)的支撑壁。这样的紧固件包括保持和夹紧构件，该保持和夹紧构件 具有弹性并能够在金属穿透过程中沿着一平面或在平面之间移动，然后返回到它的原始 形式，从而产生组合式摩擦和机械锁定。薄片到金属壁骨(laminar-to-metal-studs)的墙 壁紧固构件的各种设计已经存在了许多年。美国专利No.6,659,700中描述了一种改进的 类型，如图1所示。它包括这样一种紧固件，该紧固件具有弯曲成九十(90)度或接近 九十(90)度的头部10 ；平的细长主体12，包括至少一个薄的弹性齿叉14，该齿叉14布 置在主体中的孔穴15中并相对于紧固件主体的平面成一角度扭曲；齿叉14的边缘上的小 的等距的相同地形成的齿16;以及剑状尖端18，这些全部由一片薄金属片形成。在插入 之后，经由动力工具产生的速度，紧固件主体和齿叉跟随着尖端通过不那么密实的工件 材料，然后通过由该尖端在金属基层中所开的孔。遇到基层金属壁骨的阻力的带齿的齿 叉旋转为接近与主体平面平行的平面度。在通过金属基层之后，带齿的齿叉转动回到其 大致原来的形式，从而使齿在金属基层的下面产生机械锁定。
紧固件穿透底部金属壁骨的能力以及它从金属壁骨退出的阻力很大程度上取决 于形成紧固件所用的材料。因此，采用高强度的薄金属片例如弹簧钢金属等是期望的。 为了易于制造，使用软的有延展性的材料将会是期望的，这样的材料容易借助传统的模 具成形、切割和折叠。然而，这样的产品缺少足够的碳，不能通过加热和淬火然后回火 而充分地强化。利用小于高强度(弹簧钢)的任何工艺不会允许薄紧固件主体具有足够 的完整性来抵抗弯曲。此外，主要是扭簧的齿叉需要保持该部件的弹性的材料，因此必 须使用弹簧钢。
传统地，对于这种类型的紧固件，头部通过使材料从紧固件主体的顶部弯曲成 一些形式而形成。引入这样的头部的紧固件的发明经弯曲在冲压操作中形成。头部可以 为T、L或U形，但是全部都通过弯曲工艺产生。这些形式沿着至少两个侧边产生锋利的 边缘(由平的金属形成头部的弯曲本质)。这些锋利边缘刺穿不那么密实的薄片状工件的 顶层，从而从行业接受标准上排除了这种头部类型。已经发现，由弯曲过来的薄片形成 的紧固件头部，紧固件材料的厚度在最软的薄片状工件例如石膏板中并不成功。头部， 不管是面向一个方向还是面向两个相反的方向，都具有沿着全部三个侧边的锋利边缘并 刺穿石膏板顶部的薄片状工件纸层，从而导致这种形式的头部不能在行业内被接受。即使多层的紧固件材料自身弯曲，采用在它们的最远延伸处形成的半径，头部的边缘也仍 然包含90度的这种锋利边缘以致于刺穿石膏板材料的顶部纸层。
现有技术的另一问题在于，由一片金属制成的自穿刺紧固件是剑状的尖端设 计。已经发现，当自穿刺尖端穿透金属基层时，现有的剑形式的尖端使基层偏离被附接 的材料，以致于达到已经超过金属的塑性(记忆)的程度。因此，金属不能返回到其原 始形式，结果，在金属壁骨和紧固到壁骨的工件材料之间形成间隙。这导致行业内不可 接受的松弛的紧固接合。已经发现，当在一个连续的操作中任何形式的尖端使所穿透的 缝槽变宽至紧固件主体的宽度时，上述情况将发生。
现有技术的另一问题在于，由一片金属制成并包括弹性的扭曲齿叉的自穿刺紧 固件是紧固件主体和齿叉之间的附接区域。如果齿叉连接是大宽度且弯曲力矩在附接区 域附近，则该区域可能因在安装过程中施加的扭矩的力而经受附接区域的撕裂或断裂， 从而破坏齿叉的完整性。
现有技术的具有带齿的齿叉的自穿刺紧固件的发明的另一问题在于，有时，较 薄的基层金属(比25giige薄)和较软的金属(即，铝)不能提供适当地展开齿叉所需的 刚度或阻力。因此，带齿的齿叉或者锯开金属基层，或者割裂金属基层，从而在各齿所 要求的精确点上从形成的开口或缝槽去除材料，以实现机械锁定。
现有技术的另一问题在于，由一片金属制成并包括弹性的扭曲齿叉的自穿刺紧 固件，其中齿叉边缘上具有许多较小的等距且相同地形成的齿，这种齿在允许齿叉正确 工作方面是不成功的，并且它们不能在金属基层的底部下方正确地锁定。在现有技术的 紧固件中，齿设计为对于紧固到金属壁骨的工件材料的厚度而言是没有差别的。也就是 说，多种不同厚度的工件材料(在一定范围内)可以用相同的紧固件附接，而不管齿沿着 齿叉的定位如何。对于许多小齿，原以为，当紧固件停止时，任意相对的两个齿将“咬 合”。现在已经发现，这不会发生。齿叉齿的这种设计在通过金属基层的刺穿开口时不 提供齿叉展开然后返回(转动)到几乎原来的位置的平滑过渡。起始于底部齿叉附着物 或其附近的较小的齿不允许适当的展开，而这些在齿叉上向上的相同的齿用作锯齿，横 向切入金属基层的刺穿缝槽中，而不是在展开位置通过缝槽，从而在各齿所要求的精确 点从缝槽去除材料以提供机械锁定。此外，当紧固件在安装过程中停止时，一个齿可能 在由自穿刺尖端产生的刺穿孔内。所述齿不允许齿叉转动回到它的几乎先前的位置，也 不允许位于金属壁骨下面的齿实现在金属壁骨底部下方的机械锁定状态。此外，这些较 小的齿在要求最大退出阻力的金属基层的下侧提供的支承不足。
现有技术的另一问题在于，由一片金属形成的自穿刺紧固件，在紧固件的二次 制造过程中，紧固件会结块或变为互相卷绕，从而不能适当地对紧固件进行热处理、电 镀和整理。最大问题的地方是在紧固件尖端自身大部分插入到围绕另一紧固件的齿叉的 内部孔穴时。对于现有技术的紧固件主体厚度，齿叉和孔穴如此小，没有工艺能够仅由 存在于将被冲压的孔穴内的材料的轮廓冲压形成防嵌套装置。
下面的现有技术的文献中公开了各种形式的紧固件，其中一些包括金属穿透能 力
专利号 发明人
1,338,988 Kinoshita
1,417,818Frost
1,934,134McChesney
2,110,959Lombard
2,155,893Fulton
2,168,854Agnew
2,319,058Hansman
2,353,579Miller
2,382,474Gambo
2,530,229Clark
2,543,212Waara
2,564,643Hall
2,614,450Oltz 等
2,740,505Flora
2,751,052Flora
2,958,562Jones
3,618,447Gains
3,675,958Duffy
3,800,653Barth 等
3,882,755Enstrom
3,973,295Janke
3,983,779Dimas
5,152,582Magnuson
5,597,280Stern
5,846,019Kuhns
FR1.202.255
192,492英国临时说明书样，行业内需要一种由高强度金肩921年3月11日提交，1923年5月2日接受。这 单一构件构成的自穿刺金属紧固件，所述紧固件包 括一体的头部，该头部没有锋利边缘并且不会切割石膏板材料的顶部纸层，所述紧固件 具有穿刺尖端，该穿刺尖端将在金属基层内逐渐地、递增地形成开口，而不会使金属基 层偏离超过它的弹性范围，所述紧固件具有与该紧固件一起形成的作为附件的夹紧和抓 握构件，该紧固件提供抓握和夹紧构件更大的转动而不会施加应力导致附着区域撕裂或 断裂，紧固件包括在握持和锁定构件上的间隔开的齿，这将允许不同尺寸的工件材料附 接到金属基层，并允许在紧固件内形成防嵌套装置。发明内容
一件式的紧固件，由高强度钢制成，用于将工件固定到金属基层，其包括细长 的大致平的主体，该主体具有第一和第二端、相反地布置的第一和第二面、以及第一和 第二侧边缘。冠顶由从主体的第一和第二面向外延伸的大致对称的半部形成，穿刺尖端 形成在主体的第二端，用于在金属基层中递增地产生开口，至少一个抓握和夹紧构件位于主体上，用于将工件和金属基层锁定在一起。


图1是现有技术的紧固件的透视图2是本发明的紧固件的透视图3是根据本发明的主要部分构造的紧固件的前视图4是图2所示的紧固件的侧视图5是示出图2的紧固件和中间段构造的前视图6是图5的侧视图7示出用于形成本发明的紧固件的渐进的冲压件；
图8是本发明的紧固件的局部视图，其更详细地示出穿刺尖端；
图9是本发明的紧固件的局部视图，具体参照其上的抓握齿示出了夹紧和抓握 构件形成的方式；
图10示出将第一尺寸的工件附接到金属壁骨的本发明的紧固件；
图11示出将工件附接到金属基层，其中工件具有更小的尺寸；
图12示出防嵌套构件形成在本发明的紧固件上；以及
图13示出本发明的紧固件的可选择实施例，其包括夹紧和抓握构件，该夹紧和 抓握构件基本上在设置成用于接收该夹紧和抓握构件的孔穴的整个长度上延伸。
具体实施方式
参照附图，更具体地，参照附图2，以透视图示出本发明的紧固件20。紧固件 20包括平的细长主体22，主体22具有第一端M和第二端沈。主体22包括第一平表面 或面28和位于平的细长主体22的相反侧的第二平表面或面30。主体还包括第一侧边缘 32和第二侧边缘34。邻近主体的第一端M布置的是冠顶37，冠顶37由分别从第一平表 面28和第二平表面30径向向外延伸的大致对称的第一半部36和第二半部38形成。在主 体22的第二端沈形成有穿刺尖端40，并且，存在夹紧和抓握构件(clamping and gripping member) 42,夹紧和抓握构件42在夹紧和抓握构件42的每个端部连接到平的主体22。抓 握和夹紧构件42包括第一齿44，通过使抓握和夹紧构件的宽度从在“W”处所示的初始 根部宽度减小到在46处示出的较小根部宽度而形成该第一齿44。从第一齿44朝冠顶向 上位移的是第二齿48，第二齿48从第二根部宽度46向上并向外延伸。齿44和48用于 将不同宽度的工件夹持到金属基层。图2中示出的紧固件20的各部件的其它细节在其余 的图中示出，并在下面进行更加详细的描述。
图3是图2所示的紧固件的前视图，图4是其侧视图。如图3和4所示，冠顶 的对称半部36和38通过分别布置在平的细长主体22的第一和第二侧边缘32和34处的 第一带50和第二带52互相连接。带50和52在它们的中间部分弯曲大约180度，正如 特别在图4中示出的，从而使冠顶的两个对称半部变得对准，使得它们从第一和第二平 的面观和30径向向外延伸。正如在图2的透视图以及还在图4中特别示出的，冠顶的 第一和第二对称半部36和38的外周边为弓形形状，如在M处所示，从而消除了如上所 述可能会刺入被紧固到金属壁骨的壁板的表面中的任何锋利边缘。
如在图3中更加详细地示出的，抓握和夹紧构件42布置在孔穴M内，孔穴M 形成在平的主体22的大致中央。抓握和夹紧构件与主体22 —体形成，并在其下端56连 接到主体22 邻近第二端沈、但从穿刺尖端40移位。抓握和夹紧构件的上端58的连接 邻近主体22的第二端对、但与之间隔开。抓握和夹紧构件42还限定孔穴60，孔穴60 从基本上邻近其下端56处的连接的位置朝邻近第一齿44的点向上延伸。如图2、3和4 所示，抓握和夹紧构件42被扭曲或旋转以使得齿44和48从主体22的第一和第二面观 和30向外延伸。本发明的紧固件由高强度材料形成，优选由弹簧钢形成，并且为薄的， 即，以比主体22的厚度更薄的方式形成，使得当它插入通过金属基层时，它将趋于向着 主体22的孔穴内的平的位置移动，但当它停顿时，它将返回到图2、3和4所示的位置， 从而将工件夹紧到金属壁骨。通过在抓握和夹紧构件42中设置孔穴60，使抓握和夹紧构 件的扭曲和解开变得容易，并且还消除了抓握和夹紧构件在与主体的连接点56和58处折 断的任何可能性。
现在更特别地参照图5、6和7，解决上述的头部设计问题的方案是从形成紧固 件主体的材料的顶部拉拔成形出头部的两个对称的半部36和38，其中一个半部是另一 个的几乎镜像并布置在另一半个头部的上方，如图6所示。如果允许保留整个头部顶表 面，则当弯曲以定位头部半部时顶表面将断裂，并且两个头部半部将裂开。弯曲区域会 断裂的原因在于，在深拉拔工艺过程中已经发生加工硬化。解决方案是如图5所示的在 中心连接区域内的孔穴62形式的离隙。但是，最终的头部外侧区域没有加工硬化，所 以，位于头部周围的侧面上的跨越该孔穴并在弯曲过程中和弯曲之后将两个头部半部保 持在一起的两个连接带或带子50和52保持了它们的完整性，而不会断裂或裂开。深拉 拔工艺是在渐进式冲压工艺(progressive-stamping process)内以多个步骤形成每个头部半 部，每一次都使材料更接近最终形式，如图7中的64、66、68、70和72所示。每个头 部半部形成有平滑的外弓形缘M。当顶部的头部半部弯曲以与另一半部配合时，在两个 半部之间需要附接点。在顶部头部半部弯曲之后，附接到其底部的凸片74压配合到紧固 件主体内的配合孔76中，从而将紧固件头部半部固定在一起。此外，其它凸片形式的 材料可以从头部半部的每侧延伸。这种额外的凸片可以用于将弯过来的配合的头部进一 步锚定到主体，即，通过使凸片的大部分压缩(或者“桩式接合”)通过主体内的配合 孔。在头部的两个半部固定在一起之后，两个连接带可以保持在它们的弯曲位置(在头 部上方延伸)，如图3所示，或者可以在另一步骤中折断并型锻在一起，此时与头部顶部 平齐。
现在更具体地参照图8，上述的紧固件尖端金属基层或壁骨偏离的问题的解决方 案是通过引入尖端78，该尖端78在尖端穿透过程中减小壁骨的偏离，从而允许它返回到 其原来的形式。这样的紧固件尖端是“台阶”尖端，因为它的形式是具有多个向上的台 阶。尖端起始于具有直边82和84的窄的有角度的穿刺尖端80，台阶状地向外至逐渐变 宽的尖端平面86和88。每个台阶具有从上一台阶到下一更宽台阶的有角度的过渡部90、 92。过渡部可以是倾斜的，如94、96所示，以进行锋利的切割，也可以不是这样。但 是，在台阶之间的过渡之后，每个台阶的侧边平行于紧固件的侧边32、34。或者，穿刺 尖端78中的每个台阶的侧边缘可以朝主体的纵向轴线98向内倾斜，如100、102所示， 并允许金属基层在尖端穿透的台阶之间返回到其原来的位置。这些台阶的目的是允许递增的金属穿透。有角度且窄的引导尖端引入经由最小宽度的金属初始尖端穿透。然后， 平行于主体或向内倾斜的尖端的侧边跟着穿过由初始穿透产生的孔，而不会导致金属的 任何进一步的偏斜。在该毫秒的“停顿”期间，发生两件事情金属基层还没有偏斜超 过它的塑性点，金属基层有时间在尖端进一步穿透之前返回到它的原始位置。在该穿透 之后，孔通过到下一台阶的过渡区域逐渐地加宽。在金属基层中穿透和随后的孔的形成 是逐渐的且是递增的，从而避免金属基层的过度偏斜。允许材料返回到它的原始形式， 并且工件和金属基层之间的紧固接头维持它的完整性。
现在更具体地参照图9，示出了夹紧和抓握构件在它到主体的附接点处撕裂或断 裂的解决方案。这通过形成孔穴60而实现，该孔穴60位于附接区域106内并稍微在其 上方，向上朝着冠顶。该内部孔穴60在附接部位产生分叉，从而产生两个腿108、110。 当在安装过程中夹紧和抓握构件旋转时，这些腿108、110用作独立的扭杆，它们在不同 的平面上扭曲成不同的弧度。这减小了附接区域106上的应力并消除了主体104附接失 效的问题。
现在更具体地参照图12，通过在距离紧固件头部预设距离处提供仅两个或三个 齿，成功地解决了采用许多小的等间距的相同地形成的抓握齿引发的问题，所述距离为 齿之间的平滑(没有齿)的减小的夹紧和抓握构件根部。与现有技术相比分开更大距离 的齿能够形成得更宽、更高，从而增大它们的剪切强度，同时在刺穿的金属基层下侧提 供更大的支承表面，从而获得更大的退出阻力。齿是不同形状的，底部齿44(较厚的工 件)与上部齿48 (较薄的工件)相对。底部齿44由夹紧和抓握构件主体104根部区域的 最大宽度形成，然后通过垂直于主体104的侧边切割主体104的垂直平面，从而减小主体 104的根部宽度。形成齿的随后的相对的凸出部的远外侧106、108从主体104的根部宽度 稍微向外突出，并向上，从而在基本垂直于主体104侧边的齿的顶部提供微小的弧形(杯 形)，以及弯曲的终点。这有助于使退出力指向齿的端部。上部齿48在减小的根部110 开始它的底部主体104连接，所述根部110尖锐地向外前进至径向端(radius end) 112、 114，所述径向端112、114几乎垂直于紧固件主体22侧边向内翻转，直到它与主体104 根部连接。齿48的该结构还为基本垂直于主体104侧边的齿的顶部提供微小弧形(杯 状)形状，以及弯曲的终点。进入金属基层内的刺穿孔的第一齿44是为较厚工件(也就 是5/8”或3/4”)预设的，如图10所示。因为由最大主体104根部制成，所以它容易 跟随夹紧和抓握构件进入刺穿的金属孔中，从而开始抓握和夹紧构件的展开(转动)。如 果当该齿已经通过金属基层的底部下方时紧固件要结束安装，则位于该底部齿44正上方 的减小的主体104根部，以及任何齿的孔穴，允许主体104成功地返回(转动)回到几乎 其原来的位置。如果上部的第二齿48被预设用于较薄工件(也就是1/4”或3/8”)， 如图11所示，那么，底部的第一齿44通过金属基层中的刺穿孔，然后是减小的主体104 根部，然后第二齿48底部的锐角促进该第二齿的转动。该第二齿的径向端有助于“发 现”并通过金属基层的刺穿孔。该齿48的顶部(垂直于主体边缘)也具有微小的弧形 (杯状)形状。这有助于使退出力指向该齿48的端部。该第二类型的齿和减小的平滑主 体104根部可以在第二齿上方折转，如果期望紧固甚至更薄的工件的话。但是，掌握的 原则是齿之间的平滑的减小主体104根部的距离必须最少为金属厚度的距离和图10和 11所示的在尖端穿透过程中形成的挤出金属116、118的距离。
通过在孔穴M内形成防嵌套凸片(anti-nesting tab) 120、122、1 和126(图 12)，找到了对紧固件嵌套问题的解决方案。因为渐进式冲压采用的传统的工具加工要求 最小的厚度，以在冲压过程中保持其完整性，所以冲压出延伸到孔穴M的区域中的防嵌 套凸片的形式的轮廓当前并不可行。因此，凸片必须经由使主体材料变薄并挤压到孔穴 区域中来形成。经变薄和挤压的材料不能从夹紧和抓握构件获得，因为该构件已经被变 薄到不能提供进一步材料的程度。此外，沿着主体104的任何突出部将妨碍它的性能。 这些防嵌套凸片布置成如此接近以成功防止在通常的制造过程(例如，热处理、回火或 使紧固件形成为连续的卷以插入到动力工具的储料匣中)中一个紧固件头部或尖端插入 到另一个中。
为了最大化本发明的紧固件在比25 giige更薄且比钢更软(例如铝)的金属中的 使用，图13中示出上述类型的带齿的夹紧和抓握构件，其具有向上延伸主体104长度的 大部分距离的孔穴。该主体104的设计包括形成两个腿的中心孔穴128。当主体104在 安装过程中旋转时，这些腿具有更大的“力矩”，用作独立的扭杆，在不同的平面上扭 曲不同的弧度，提供更大的弹性，从而正确地在更薄和更软的材料中转动。
这样，已经公开了一种由高强度钢制成的用于将工件固定到金属基层的一件式 紧固件，其克服了执行类似功能的现有技术紧固件的问题。
权利要求
1.一种一件式紧固件，由高强度钢制成，用于将工件固定到金属基层，所述紧固件 包括a)细长的大致平的主体，具有第一和第二端、相反地布置的第一和第二面、以及第 一和第二侧边缘；b)冠顶，由基本上对称的第一和第二半部形成，该第一和第二半部邻近平的主体的 所述第一端分别从所述平的主体的所述第一和第二面向外延伸，所述第一和第二半部与 所述平的主体一体形成；c)穿刺尖端，形成于所述细长的主体的所述第二端，用于产生通过工件和金属基层 的开口；以及d)至少一个抓握和夹紧构件，在所述冠顶和所述穿刺尖端之间位于所述细长的主体 上，用于将工件和金属基层锁定在一起。
2.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述平的主体限定出通过主体的孔，并且，所 述第一和第二半部中的一个半部包括凸片，该凸片插入到所述孔中，以将所述第一和第 二半部中的所述一个半部固定到所述主体。
3.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述第一和第二半部通过分别设置于所述第一 和第二侧边缘的第一和第二带互相连接，所述带在它们的中间部分限定180°的弯曲。
4.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述第一和第二半部形成径向向外延伸的基本 上为圆形形状的冠顶，该冠顶具有平滑的弓形周边。
5.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述穿刺尖端包括多个递增地变宽的台阶，其 中起始台阶具有与所述主体的宽度相比窄的宽度以及基本上平行于所述第一和第二侧边 缘的侧边，第二台阶的宽度比所述初始台阶大、但小于所述主体的宽度，该第二台阶具 有基本上平行于所述第一和第二侧边缘的侧边。
6.如权利要求5所述的紧固件，该紧固件包括位于所述第二台阶和所述初始台阶的所 述侧边之间以及位于所述第二台阶的所述侧边和所述主体的所述侧边缘之间的有角度的 过渡部。
7.如权利要求6所述的紧固件，其中，每个所述台阶之间的所述有角度的过渡部是倾 斜的。
8.如权利要求1所述的紧固件，其中，所述平的主体限定出通过主体的第一孔穴，该 第一孔穴沿着其长度从相邻的所述冠顶延伸到相邻的所述穿刺尖端，所述抓握和夹紧构 件设置在所述第一孔穴内并在所述第一孔穴的各端附接到所述主体，所述抓握和夹紧构 件限定出在其中心纵向地延伸的通过该抓握和夹紧构件的第二孔穴。
9.如权利要求8所述的紧固件，其中，所述抓握和夹紧构件包括向外延伸的间隔开的 第一和第二齿，所述齿距离所述冠顶的位置由所述工件和所述基层的厚度确定，所述第 一齿的宽度等于所述抓握和夹紧构件的宽度，并且所述第一齿通过使抓握和夹紧构件的 宽度减小而形成，所述第二孔穴起始于与在所述穿刺尖端处附接到所述主体的所述附接 点邻近的位置，并朝所述冠顶延伸，并终止于所述第一齿。
10.如权利要求8所述的紧固件，其中，所述第二孔穴基本上在所述抓握和夹紧构件 的整个长度上延伸。
11.如权利要求5所述的紧固件，其中，所述第二台阶中的所述初始台阶的侧边或每个侧边朝所述紧固件的平的主体的纵向轴线向内成角度。
12.如权利要求8所述的紧固件，该紧固件进一步包括延伸到所述第一孔穴中的至少 第一和第二防嵌套凸片。
13.如权利要求12所述的紧固件，其中，所述嵌套凸片由所述紧固件的平的主体的材 料形成。
14.一种一件式紧固件，由高强度弹簧钢制成，用于将工件固定到金属基层，所述紧 固件包括细长的大致平的主体，具有第一和第二端、相反地布置的第一和第二面、以 及第一和第二侧边缘；穿刺尖端，形成于所述细长的主体的所述第二端，用于产生通过 工件和金属基层的开口；至少一个抓握和夹紧构件，在所述冠顶和所述穿刺尖端之间位 于所述细长的主体上，用于将工件和金属基层锁定在一起，所述紧固件的特征在于一冠 顶，该冠顶由基本上对称的第一和第二半部形成，该第一和第二半部邻近主体的所述第 一端分别从所述主体的第一和第二面向外延伸，所述第一和第二半部与所述平的主体一 体形成。
15.如权利要求9所述的紧固件，其中，所述第二齿从所述抓握和夹紧构件的所述减 小的宽度向外延伸，并定位为比所述第一齿更靠近所述冠顶。
16.如权利要求10所述的紧固件，其中，每个所述齿具有向外且向上延伸的臂，所述 臂限定出弓形的上表面和弯曲的终点。
17.—种一件式紧固件，由高强度弹簧钢制成，用于将工件固定到金属基层，所述紧 固件包括(a)细长的大致平的主体，具有第一和第二端、相反地布置的第一和第二面、以及第 一和第二侧边缘；所述主体限定出沿着所述主体的大部分纵向延伸的第一孔穴；(b)冠顶，由基本上对称的第一和第二半部形成，该第一和第二半部邻近平的主体的 所述第一端分别从所述平的主体的所述第一和第二面向外延伸，所述第一和第二半部与 所述平的主体一体形成；(C)穿刺尖端，具有多个递增地变宽的台阶，其中起始台阶具有与所述主体的宽度相 比窄的宽度以及基本上平行于所述第一和第二侧边缘的侧边，第二台阶的宽度比所述初 始台阶大、但小于所述主体的宽度，该第二台阶具有基本上平行于所述第一和第二侧边 缘的侧边；以及(d)抓握和夹紧构件，设置在所述第一孔穴内并在所述第一孔穴的各端附接到所述主 体，所述抓握和夹紧构件限定出在其中心纵向地延伸的通过该抓握和夹紧构件的第二孔穴。
18.如权利要求17所述的紧固件，其中，所述抓握和夹紧构件包括向外延伸的间隔开 的第一和第二齿，所述齿距离所述冠顶的位置由所述工件和所述基层的厚度确定，所述 第一齿的宽度等于所述抓握和夹紧构件的宽度，并且所述第一齿通过使抓握和夹紧构件 的宽度减小而形成，所述第二孔穴起始于与在所述穿刺尖端处附接到所述主体的所述附 接点邻近的位置，并朝所述冠顶延伸，并终止于所述第一齿。
19.如权利要求18所述的紧固件，其中，所述冠顶的所述第一和第二半部形成径向向 外延伸的基本上为圆形形状的冠顶，该冠顶具有平滑的弓形周边以及分别形成在所述主 体的所述第一和第二侧边缘上的第一和第二带，所述带作为形成在所述主体中的开口的 边界，并且所述带在它们的中间部分形成180°的弯曲。
全文摘要
一种一件式紧固件，由高强度钢制成，用于将工件固定到金属基层，其包括细长的大致平的主体，限定出基本上沿着主体的长度延伸的孔穴；冠顶，位于主体的一端，由从平的主体向外延伸并与之一体形成的大致对称的半部形成。抓握和夹紧构件设置在细长主体中的孔穴内并在各端附接到主体，并限定出向外延伸的至少第一和第二齿，从而使抓握和夹紧构件被旋转。形成在细长主体的相反端上的穿刺尖端用于产生通过工件和金属基层的开口，穿刺尖端由多个从尖端朝主体的宽度渐进的递增地变宽的台阶形成。
文档编号F16B15/08GK102027245SQ200980117502
公开日2011年4月20日 申请日期2009年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者马克·E·法里尔 申请人:黑夜之星国际股份有限公司