专利名称：部件固定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及钉、铆钉之类的部件固定装置。
公开号为62-196914的日本实用新型是现有技术中的一个例子。该现有技术的要点是沿轴向将钉的杆部分成两条支杆，并在支杆之间插入一片易于弯曲的薄片。当把钉打入泡沫混凝土中时，混凝土层从支杆底端进入两条支杆中间的空间内，这时上述薄片逐渐向上折叠成锯齿形，于是，上述支杆的底部张开成字母λ的形状，成为一个锚桩。
然而，在上述现有技术中，由于在打入的同时支杆开始张开，这样就破坏了打入层，从而在打入层中造成空腔，削弱了它的抗拉伸屈服强度。
本发明的目的是提供一种能解决以上问题，即在打入的同时不会不适当地破坏打入层的紧固件。
为了解决以上问题，本发明的部件固定装置具有下述结构。即，第一种结构包括一个在筒体的一端有一个凸缘，在另一端附近有孔的外圆筒；一个用弯曲方法与外圆筒整体成形的，或者作为一个单独部件固定在外圆筒另一端上的尖头；一根从所述外圆筒一端插入，并且在一端有一个头部的轴；一个插在轴的另一端和所述尖头之间的，或者与所述轴整体成形，或者作为单独构件固定在轴上的条形锚桩构件，锚桩构件的另一端正对着所述的外圆筒的孔；以及一个介于所述外圆筒凸缘和所述轴头之间的间隔筒；所述外圆筒的凸缘下面的一部分的尺寸比其它部分大一些。
第二种结构包括一个在筒体的一端有一个凸缘，在另一端附近有孔的外圆筒；一个用弯曲方法与外圆筒整体成形的，或者作为一个单独部件固定在外圆筒另一端上的尖头；一根从所述外圆筒一端插入的轴，这根轴上有一个凸起部分，该凸起部分与所述外圆筒内表面紧配合，用来防止轴的掉落；一个插在圆轴另一端和所述尖头之间的，或者与轴整体成形，或者作为单独构件固定在轴上的条形锚桩构件，锚桩构件的另一端正对着所述外圆筒的孔；所述外圆筒凸缘下面的一部分的尺寸比其它部分大一些。
当用锤子击打轴的头部，把轴打入时，外圆筒、轴与间隔筒一起被打入，并且在外圆筒打入到凸缘时才停止下来。当继续击打轴的头部时，由于凸缘阻止外圆筒进一步运动，所以间隔筒受到轴头的压挤，并且被破坏而分裂开。继续击打时，轴头一直打入到碰到外圆筒凸缘的表面。同时，锚桩构件穿过外圆筒的孔，并进入基层内部。这样，这个构件就变成了一个抵抗钉的拉力的锚桩。
由于本发明的这种结构，当条形锚桩构件沿纵向向下快速运动时，它的尖端首先穿过外圆筒的端部附近的侧面，于是锚桩构件在不破坏基层的条件下，顺利地进入基层。这样，也能保证紧固件根部具有良好的牢固程度。而且，紧固件的顶端能做成尖头的，使它容易被打入，而且不过分地破坏基层。此外，由于紧固件的尺寸是由外圆筒和轴，或者外圆筒和锚桩构件的尺寸决定的，所以紧固件可以做得比通常的小一些，这样就易于打入，也便于钉周围的防水。另外，通过选择锚桩构件的尺寸、材料强度和长度，能自由地设计拉拔时的屈服强度。
此外，由于有了间隔筒，轴要直到外圆筒几乎全部打入后才向外圆筒内推进。因此，在外圆筒几乎全部打入后，锚桩构件才从外圆筒中伸出来，这样就减少了紧固件打入的基层周围部分过分破坏的危险。
而且，由于所述外圆筒凸缘下面的那一部分的尺寸比其它部分要大些，这样就提高了这一部分的防水效果。
图1是本发明一个实施例的正视图；图2是图1的纵向剖视图；图3是沿图1 III-III线的断面图；图4是使用状态的剖面图；图5表示外圆筒下部的第二种实施例；图6表示外圆筒下部的第三种实施例；图7表示外圆筒下部第四种实施例；图8表示外圆筒的另一种实施例；图9表示外圆筒的又一种实施例；图9a表示外圆筒凸缘的另一种实施例；图10是锚桩构件第二种实施例的正视图；图11是图10的左侧视图；图12是锚桩构件第三种实施例的正视图13是图12的右侧视图；图14是外圆筒和轴之间的连接部分的另一种实施例图；图15是外部圆筒和轴之间的连接部分的又一种实施例图；图16表示轴端部的另一种实施例；图17是轴的防水装置另一种实施例的正视图；图18是图17的纵向剖视图；图19是轴防水装置实施例的纵向剖视图；图20是外圆筒凸缘的另一个实施例的正视图；图21是图20的纵向剖视图；图22是外圆筒和轴分别被打入时的实施例的正视图；图23是图22的纵向剖视图；以下根据图中所表示的实施例，对本发明的紧固件的工作方式加以解释。
在图1、2、3中，外圆筒1在钢质筒体10的顶端有一个同心的圆形凸缘16，其底端收缩，形成一个尖头1d。在尖头1d附近的直径上两个正对着的点上各有一孔1C。外圆筒上的孔1C在外圆筒的轴向有长的裂口，上述外圆筒在凸缘下面的一部分的直径比其它部分要大一些。
钢轴2的柱体20从所述外圆筒1顶端插入，并且在其顶端有一个同心圆头2b，在所述柱体2a和圆头2b之间的交界处形成一向头部扩展的锥形表面2C。在所述轴2的底部形成了一个定位用的中凹部分2d。圆柱体2a的外部四周涂了一种粘合剂3(或结合剂)，这样，通过粘接力或者与筒体1a内表面的摩擦力阻止了轴2的自由落下。在轴2与外圆筒直径较大部分1e之间安装了一个密封垫7以防止渗水。
条形锚桩构件4插在轴2的底端和所述尖头1d上部之间，其下端正对着所述圆筒1的孔1C。由圆形钢丝制成的锚桩构件4弯曲成倒U形。钢丝的两端4a朝下，并且钢丝的两端4a弯曲成正对着所述外圆筒1的孔1C。
间隔筒6介于外圆筒凸缘1b和轴头2b之间。由塑料(合成树脂)制成的间隔筒6，沿轴向周边的一侧(薄壁部分6b)做得比其余部分(厚壁部分6a)薄。并且，在薄壁部分6b上有一个斜面，使得该薄壁部分6b靠近轴头的端面下降了。
一个垫圈10介于所述间隔筒6和筒体1a的交界处。
图4说明利用本发明具有上述结构的钉，把一块外部板料A，例如屋面板、木板等，固定在经过蒸汽养护过的泡沫混凝土基层B上的情形。当用锤子击打轴2的头部2b，轴2被打入时，外圆筒1、轴2与间隔筒6一起被打入，并且一直到外圆筒1的凸缘碰到障碍时才停止下来。
当继续击打时，由于外圆筒1的任何进一步运动都受到凸缘1b的阻碍，间隔筒6受到轴2的头部2b的压挤，并且通过间隔筒6的倾斜面6c和轴2的锥形面2c在间隔筒6的顶端产生一个沿径向从轴的中心向着边缘，并且指向较厚部分6a侧的分力。由于上述原因，如图2中虚线所示，间隔筒从顶端开始倾斜，沿径向从轴2偏移过去，在轴2的强大的压力作用下，薄壁部分6B被压坏并且与轴2分离开。在击打轴的时候，间隔筒6并不是有力地向周围飞溅，而只是沿一个方向慢慢裂开。与此同时，垫圈10阻碍了间隔筒6楔入轴和外圆筒之间。
再继续打入时，粘合剂3的粘合力被抵消，轴头2b一直打入到通过垫圈10抵住外圆筒1的凸缘1b的表面。与此同时，锚桩构件4沿轴向穿过外圆筒上的孔1C，进入基层B的内部。
由于在轴2的底端面上有定位用的中凹部2d，所以锚桩构件4能在轴2的轴线与锚构件4的轴线保持一致的状态下，顺利地从外圆筒中穿出来。此外，由于孔1C是一个狭长的开口，所以在锚桩构件4相对于孔定位时，并不要求严格的精确度。此外，还有这样的情形，即，锚桩构件4是在沿着孔1C的长度方向有导向的状态下从外圆筒中穿出来的。在这种情况下，锚桩构件4穿过外圆筒的那部分处于一种对称的形态。这样，锚桩构件4就变成了抵杭钉子拉力的锚了。而且，由于有间隔筒6，所以轴2直到外圆筒1完全打入后才被打入外圆筒中。正是由于以上原因，只有在外圆筒1完全打入后，锚桩构件4才从外圆筒中穿出，这样就避免了不适当地破坏紧固件打入的基层的周围部分。
当击打紧固件使它穿过防水层时，防水层中的粘性材料有相当多的量附着在外圆筒1的尖端，但也有大量的粘性材料附着在大直径部分1e处，这样就增强了防水效果。
粘合剂3能抵抗紧固件在运输过程中所产生的使轴2从外圆筒1中下落的力量，也能抵抗在轴2打入过程中，锚桩构件4的回弹力产生的反方向的力。
图5表示另一种实施例。其中外圆筒的孔1C是从外侧向内冲切的，使筒壁形成了导向件1e，该导向件还能支承锚桩构件4的底端。
图6表示又一种实施例。在外圆筒底部的内侧，在尖头1d和孔1C之间插入一个圆柱形导向件5。导向件5的顶端是一个垂直于外圆筒1轴线的平面。如图6所示的情况下，锚桩构件4的底面不仅受到来自导向件5顶面的反作用力，而且也受到导向件5顶面四周的棱边5a的强大的压力，这样，锚桩构件4的端头便向上弯曲。当继续击打时，锚桩构件4穿过外圆筒上的孔1C的部分的上部也受到外圆筒的孔1C的棱角1f强有力的挤压。结果，锚桩构件在它的顶端和底部被它所穿过的外圆筒的孔1C的部分有力地挤压的状态下穿过外圆筒，并且因受挤压而稍微向上弯曲而画出一个弧形。
图7也是另一种实施例。在该实施例中，导向件5的底端被削尖，用来代替上述外圆筒上的尖头1d。也就是，导向件5由与外圆筒1的筒体1a同心的柱体51a和一个向下的尖头51b做成一个整体，并且在柱体51a的顶端有一个平面。在柱体51a的周围设置了一条环形凹槽51C，并且把所述外圆筒1底端的弯曲片1g嵌入该凸槽内。
此外，如图8所示，外圆筒1可模压成沿轴线方向有多条凹凸槽以增加结合力。在这种情况下，如果将锚桩构件4插在相对的凸条之间，那么锚桩构件4与孔1C之间的定位就更加容易和牢靠。而且，如果将轴2的外径制作得稍微大一些，形成一个“紧配合”，就可以省去所述粘合剂3。另外，如图9所示，也可以把外圆筒1的筒身部分做成矩形(方形)，这样就能通过增大轴2的尺寸形成紧配合，而省略粘合剂3。
所述锚桩构件4也可用这样的形状来代替，例如，如图10、11所示，将一个l形的(英语L的手写体小写字母)铁丝的两端向外弯曲而成的形状，或者如图12、13等所示，把一根细长条沿着纵向从底端到顶端前部切开，并将它弯曲成字母λ的形状。此外，也可以用一根J形铁丝(图中未表示)使它穿过外圆筒的一个孔。锚桩构件4或者与轴2做成整体，或者单独地制造，然后用粘合或焊接的方式固定在轴2上。
普通钉子的材料可用来作锚桩构件。但是，采用有很好的弹性的弹簧钢，如不锈弹簧钢，可保证较好的固定强度，因为，即使由于地震等使外圆筒1和锚桩构件的位置关系错位了，也仍能回到它的原始状态。
如果在间隔筒6的外部周围沿轴线方向开设几条凹槽(图1中的假想线)，那么间隔筒6就在这些凹槽部位破裂。
在没有所述间隔筒6的情况下，应使所述粘合剂3有很强的粘结力。这样，才能把外圆筒1和轴2一起打入，直到外圆筒全部打入为止，然后粘合剂3松脱，轴2打入到外圆筒1中，此外，如图14所示，可以在柱体2a的外部周围做出多个等距离的凸起部分3，使它与外圆筒的内表面之间起“紧配合”的作用，来代替粘结剂，并且使外圆筒1和轴2形成一个整体，直到外圆筒1完全打入为止。沿轴向做出几条沿圆周分布的凸条，可以代替凸起部分3。此外，也可以从外部挤压(或冲压)外圆筒1，在外圆筒的内侧形成凸起部分或者突起的凸条。或者，如图15所示，还可以在轴2的外部周围形成一条环形凹槽，并且在其中嵌入一个环形衬垫9。即使安装了间隔筒6，那些变化的方案也都是适用的，但是，为了阻止轴下落所需要的外圆筒1和轴之间的粘合力就可以很小了。
图16表示轴的另一种实施例，其中，轴没有头部，而有一层密封材料层8包覆在轴的顶部。在这种情况下，当轴2打入外圆筒1内部以后，密封材料层8能阻止雨水渗透进去。
本发明的部件紧固装置的适用范围广，它可以用作钉子、铆钉、榻榻米垫子的铆钉等。除上面所述之外，被打入部件的材料可以是胶合刨花板、木材、榻榻米垫子等。
(IV)图17、18表示的是在外圆筒1和钉入层之间的防水装置的其它实施例。一衬套11套在外圆筒1凸缘下面的外圆周上。衬套11是模制的合成树脂件，在筒体11a的一端有一个外凸缘11b，在另一端有一个尖锥形面11C。当打入这个紧固件穿过防水层时，防水层中的粘性物质有相当多的量粘附在外圆筒1的尖端，但也有大量的粘性材料粘附在衬套11上，这样别增加了防水效果。
(V)图19表示在轴2与外圆筒1之间的防水层的一种实施例。用滚压在轴2的外圆周上形成多条起密封作用的环形凸条2e。这些环形凸条2e是用一个旋转的圆形模具挤压一根圆轴，使它产生塑性变形而形成凸起的(高度大约为0.1～0.2mm)。这些环形凸条的尺寸相近，比较容易装入外圆筒内，能起防水作用，而对轴2的打入不会产生任何影响。
图16表示的是轴的另外一种实施例，这种轴2没有头部，而是在轴的顶端包覆一层密封材料层8。在这种情况下，当轴2打入外圆筒1内部以后，密封材料层8能阻止雨水侵入。此外，在轴的下部和锚桩构件4上部粘结了一层密封材料。另外，作为外圆筒1内部的防水装置，可以用一个旋转的圆形模具从圆筒1的外部对旋转的外圆筒进行挤压，形成几条凸起的圆环形带，用以密封外圆筒的内圆周，或者如图15所示，安装一个环形密封垫9。
(VI)图20、21所表示的实施例中，外圆筒1的凸缘1b是一个单独的构件。上述外圆筒的凸缘1b制成一个与筒体1a分开的环形盘，盘上的孔的边缘向下弯曲，而所述筒体的顶端的直径向外扩展并且弯曲，当把环形盘装在上述筒体上时，缩小环形盘的弯曲部分的直径，把它紧固在上述筒体上。
图9a表示外圆筒凸缘的另一种实施例。外圆筒凸缘1b为一个与所述筒体1a分开的环形盘，而把所述筒体1a的顶端直径向外扩展并且弯曲。当所述环形盘安装在所述筒体上时，衬套11从上述外圆筒的另一端以紧密接触的方式套在外圆筒上，这几个构件要配合好，以防掉落。衬套11是一个合成树脂的模制件，在筒体11a的一端有一个外凸缘11b，在另一端有一个尖的锥形面11C。此外，当用一个锥形弹簧或者一个碟形弹簧作为环形盘时，它能减缓振动和中击，充当一个防止打入的基层松动的保护装置。
按这种方式，外圆筒的凸缘设计成一个独立的部件，而筒体一端的直径向外扩展并弯曲。而且，当所述环形盘安装在所述筒体上时，环形盘的弯曲部分就固定在筒体上。因此，借助于一个滚压模具和一台压力机就能把凸缘固定在外圆筒上，而且这种外圆筒凸缘适合于大量生产。
另外，外圆筒凸缘设计成一个与所述筒体分开的环形盘，而筒体一端的直径向外扩展并弯曲，当所述环形盘装在所述筒体上时，一个衬套从所述外圆筒的另一端套入，并且这些部件配合得很好，以防掉落。因此，把凸缘固定在筒体上就不需要任何冲压设备了。而且，在打入紧固件，使它穿过防水层的情况下，在衬套部分可获得更好的防水效果。
(VII)图22、23表示的实施例是外圆筒已经打入后，打入轴的情形。这时，为将所述外圆筒和轴整体地打入，不需要任何间隔或凸起部分。当把圆筒形套管J的中心孔插在轴2上时，用一只手就能把它们支撑住。接着，当用握在另一只手上的锤子击打套管J的端部时，外圆筒1被打入，直到凸缘1b碰到阻碍才停止下来。随后，取走套管J，并用锤子敲打轴2的头部，由于凸缘1b受阻，外圆筒1不可能再继续移动了，所以粘合剂3的粘结被解脱，轴头2b被打入，直到碰到外圆筒1凸缘1b的表面。然后，锚桩构件4穿过外圆筒的孔1C进入基层B的内部，防止紧固件沿轴向的移动。
此外，在轴的外圆周上或者在外圆筒的内圆周上形成凸起部分，或者在轴或锚桩构件的外圆周与外圆筒的内圆周之间填入一种粘合剂，或者在轴的一端形成一个扩展的锥形表面或凸起面。因此，即使在运输紧固件过程中产生了相反方向的力，或由于锚桩构件的回弹力产生了反方向的力，粘合剂3都能阻止轴2从外圆筒中落下来。
本发明不仅仅限于上述的实施例和工作方式，它也包括在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下的各种各样的变型。
权利要求
1.一种部件固定装置，它包括一个在筒体的一端有一个凸缘，在另一端附近有孔的外圆筒；一个用弯曲方法与外圆筒整体成形的，或者作为一个单独部件固定在外圆筒另一端上的尖头；一根从所述外圆筒一端插入，并且在一端有一个头部的轴；一个插在轴的另一端和所述尖头之间的，或者和所述轴整体成形，或者作为一个单独构件固定在轴上，且另一端正对着所述外圆筒的孔的条形锚桩构件；一个介于外圆筒的凸缘和所述轴头之间的间隔筒；并且所述外圆筒的凸缘下面的一部分的尺寸比其它部分大一些。
2.一种部件固定装置，它包括一个在筒体的一端有一个凸缘，在另一端附近有孔的外圆筒；一个用弯曲方法与外圆筒整体成形的，或者作为一个单独部件固定在外圆筒另一端上的尖头；一根从所述外圆筒的一端插入的轴，这根轴上有一个凸起部分，该凸起部分与所述外圆筒的内表面紧配合，用来防止轴的掉落；一个插在轴的另一端和所述尖头之间的，或者和所述轴整体成形，或者作为一个单独构件固定在轴上，且另一端正对着所述外圆筒的孔的条形锚桩构件；并且所述外圆筒的凸缘下面的一部分尺寸比其它部分大一些。
全文摘要
一种部件固定装置包括一在筒体一端有凸缘，另一端附近有孔的外圆筒；一用弯曲整体成型，或作为单独部件固定在外圆筒另一端的尖头；一从外圆筒一端插入，并且在一端有一头部的轴；一介于轴的另一端和尖头之间的，或与轴整体成型，或作为单独部件固定在轴上的，且另一端正对着外圆筒的孔的条形锚桩构件，以及一介于外圆筒的凸缘和轴头之间的间隔筒。外圆筒凸缘下面的一部分比其它部分的尺寸大。
文档编号F16B15/04GK1131979SQ9419348
公开日1996年9月25日 申请日期1994年9月22日 优先权日1993年9月24日
发明者长田吉正 申请人:长田吉正