專利名稱：連接兩個金屬制品的楔子的制作方法
連接兩個金屬制品的楔子相關(guān)申請本專利申請依據(jù)35 USC § 119(e)要求2008年6月13日提交的第61/061，4；34號 美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及緊固件，特別是用于商業(yè)建筑中與薄金屬板(light-gauge sheet metal)相連接的緊固件。薄金屬板墻筋(studs)可用于建造商業(yè)建筑的墻壁，尤其是在建造非承重的內(nèi)墻 被使用。當(dāng)金屬板墻筋被使用時，通常U形軌道被安裝在墻的頂部和底部，墻的頂部和底部 分別和上部基板和下部基板相連，并且C形垂直向上的板墻筋每隔一定的間隔被裝置在軌 道中。緊固件(如，自攻金屬薄板螺絲釘)通常被用于將金屬板墻筋連接至軌道。此類螺 絲釘需要使用手工螺絲刀或者動力螺絲刀安裝，而且相比較其他類型的緊固件(如，釘子 或角釘)而言，安裝此類螺絲釘需要的時間更長。此外，螺絲釘通常被裝在使用者腰帶上的 小皮袋里。使用者在需要時從小袋里取出螺絲釘，這進一步減慢了安裝進程。某些情況下， 有可能需要將板墻筋固定(Clamp)到軌道上以防止板墻筋彎曲或變形。這種固定更進一步 減慢了安裝或建造的進程。另一方面，安裝諸如釘子或角釘?shù)木o固件通常比安裝螺絲釘快，并且諸如釘子或 角釘?shù)木o固件可以裝入盒子中，這加快了安裝所需的時間。然而，釘子和角釘通常不能將多 層金屬薄板相互牢固的緊固在一起。而且，將釘子和角釘打入金屬薄板的沖擊力易于使板 墻筋與軌道相分離，在板墻筋與軌道之間形成不期望的間隙。因此，需要一種能克服上述缺點的改良的緊固件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的連接兩個金屬制品的楔子提供一種既能快速安裝又能在金屬構(gòu)架元件 間提供牢固連接的緊固件以解決上述需求。為實現(xiàn)該目的，制作了能將板墻筋和軌道釘在 一起的金屬楔子。該楔子有一頭部和一柄部，該柄部分為寬部、楔形部、窄部和尖端部。該楔子由金屬制成，而且形成為具有兩面相對較短的相對的邊緣壁和兩面相對立 的側(cè)壁。該構(gòu)造為楔子提供一個大體上是矩形的斷面。楔子的邊緣壁的至少一部分優(yōu)選為 是鋸齒狀的，并且當(dāng)楔子插入金屬軌道和板墻筋時，柄部的幾何形狀使得突出部形成在金 屬軌道和板墻筋中。該突出部有利于將軌道和板墻筋釘在一起。此外，楔子可與工業(yè)緊動 力固件驅(qū)動設(shè)備一起使用，比如氣動的、電動的或者是使用助燃劑的工具，以便快速安裝。更具體地說，楔子包括一頭部和與頭部相連的柄部。柄部包括一對相對的平坦表 面和一對相對的短邊緣，還包括一寬部和一尖端部。在一優(yōu)選實施例中，邊緣至少具有一個 相對于寬部確定(fixed)的鋸齒。在另一實施例中，楔子用于與動力緊固件驅(qū)動設(shè)備一起使用，用以將金屬板墻筋 固定在金屬導(dǎo)軌中，并且楔子包括一頭部和與頭部相連的柄部，柄部包括一對相對的平坦表面和一對相對的短邊緣，并且頭部通過分離接頭與柄部連接。在另一實施例中，楔子與動力緊固件驅(qū)動設(shè)備一起使用，用以將金屬板墻筋固定 在金屬導(dǎo)軌中，并且楔子包括一頭部和與頭部相連的柄部，柄部包括一對相對的平坦表面 和一對相對的短邊緣以及一寬部和一尖端部。邊緣至少具有一個鋸齒，設(shè)定該鋸齒的尺寸 以便于當(dāng)柄部被打入以將板墻筋固定至導(dǎo)軌時，在導(dǎo)軌中形成金屬突出部，并且鋸齒把楔 子固定在相對于突出部的適當(dāng)位置以將軌道和板墻筋釘在一起。


圖1是使用本發(fā)明楔子連接至導(dǎo)軌的板墻筋的部分俯視立體圖；圖2是本發(fā)明楔子的主視圖；圖3是圖2楔子的側(cè)視圖；圖4是按照圖1將本發(fā)明楔子打入板墻筋和支撐軌道的相鄰部分后的部分俯視立 體圖；及圖5是圖4中描述的本發(fā)明緊固件的部分俯視立體圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考圖1和圖5，總體被標記為10的本發(fā)明楔子是更適宜被用作連接兩片薄 金屬板的緊固件，比如在墻壁建造中用于連接金屬板墻筋12和軌道14的緊固件。每個板 墻筋12被插入軌道14的兩直立壁16之間。楔子10被打入穿過軌道14的一面直立壁16 和板墻筋12，且有利于防止板墻筋相對軌道產(chǎn)生移動。如圖2和圖3所示，楔子10相對扁平或平坦，并且優(yōu)選由厚度大約為0. 062英寸 的薄金屬板構(gòu)成。因此，楔子10具有兩個相對的高度大約為0. 06英寸的短邊緣18以及兩 個相對的平坦表面20。邊緣18和平坦表面20為楔子10提供了一個大體上為矩形的斷面。 每個楔子10大約為0. 7到0. 8英寸長，并且其最寬處大約為0. 25到0.觀英寸寬。盡管依 據(jù)應(yīng)用的不同，可預(yù)期金屬板的厚度、尺寸和生產(chǎn)技術(shù)也不同，但楔子10優(yōu)選由16gaUge的 金屬板經(jīng)過沖壓、激光切割或者水注切割而成。楔子10有可卸的頭部22和柄部24。楔子10的頭部22是緊固件最寬的部位，其 優(yōu)選的寬度大約為0. 25到0. 28英寸。頭部22優(yōu)選有一個矮的側(cè)面(low profile)，頭部 22的側(cè)面長度占楔子10總長度的不到20%。優(yōu)選地，頭部22橫向延伸超出柄部M的每 一個橫向邊緣大約0.0475英寸。該相對較矮的側(cè)面允許石膏墻(drywall)置于頭部22之 上，并在石膏墻與緊固件頭部接觸處不顯現(xiàn)明顯的凸塊。頭部22可選地包括凸出部沈，該 凸出部提供額外的表面，以使使用者在楔子10被打入入軌道14和板墻筋12后夾緊楔子 10?，F(xiàn)在參考圖3，分離接頭28將可卸的頭部22連接至柄部24，并使得楔子很容易拆 卸。分離接頭觀優(yōu)選由斜凹口構(gòu)成，該斜凹口至少設(shè)置在頭部22和柄部M相接的一個平 坦表面20之上。凹口形成一個大約57°到63°的角度α，雖然也可預(yù)期其他角度。為了 將楔子10從軌道14和板墻筋12中去除，使用者用鉗子或類似工具夾緊可移動的頭部22， 并相對柄部M旋轉(zhuǎn)頭部。該旋轉(zhuǎn)使可卸的頭部22在分離接頭觀處從柄部M脫離，讓使 用者除掉頭部并使柄部脫落。接頭28同時限定了位于頭部22和柄部M之間的間隙“G”，該間隙“G”足夠大以容納兩層薄金屬。間隙“G”優(yōu)選地大約為0. 06到0. 07英寸，但是任 何足夠容納兩層薄金屬片的厚度都是可以接受的。楔子10的柄部M優(yōu)選地是一體的且大體上成梯狀的，其有寬部30、楔形部32、窄 部34和尖端部36，上述每一部分都按順序排列并且相對于彼此而確定。上述柄部的矩形斷 面在寬部30處特別明顯。此外，寬部30與分離接頭觀相鄰且寬度大約為0. 170英寸。鋸 齒38優(yōu)選地沿著寬部30的邊緣18的至少一部分形成。通常，每一邊緣18上有兩個鋸齒 38，每一鋸齒大約0. 100英寸長并且從寬部30的邊緣向外延伸大約0. 025英寸。每一鋸齒 38相對于相應(yīng)的邊緣18形成大約164°到168°的角度β。然而，不同的鋸齒尺寸和/或 更多的鋸齒也是可預(yù)期的。柄部M的楔形部32位于寬部30和窄部34之間。在優(yōu)選實施例中，楔形部32的 寬度從靠近寬部30處的大約0. 170英寸逐漸變窄到靠近窄部32處的大約0. 100英寸。楔 形部32的每個邊緣18相對于相應(yīng)的窄部34的邊緣18形成一個大約為153°到157°的 角度Θ。如以上所述，可以預(yù)期這些尺寸和角度可以隨應(yīng)用而改變。楔子10的窄部34與楔形部32相鄰。窄部34的寬度大約為0. 080到0125英寸， 并且優(yōu)選為大約0. 100英寸。窄部34的邊緣18優(yōu)選地是平滑的。柄M的尖端部36與窄部34相鄰，并且離頭部22最遠。尖端部36的寬度均勻地 從與窄部34相鄰處的大約0. 075到0. 125英寸逐漸變尖至離窄部最遠的尖端40。尖端部 36的邊緣18之間互成大約57°到63°的角度Φ。尖端部36的尖端40必須足夠尖銳以 在施加足夠的力量時穿透薄金屬片。但是，很多制造方法并不能形成尖銳的尖端。因此，尖 端40優(yōu)選是圓角的。尖端40的圓角半徑大約是0.010英寸。雖然尖端優(yōu)選是圓角的，但 是有棱角的尖端也是可以被考慮的。如上所述，可預(yù)期這些尺寸和角度可以隨應(yīng)用而改變。用已知的如膠、紙包裝或類似的整理方法將楔子10裝到具有50或100個單元的 細長帶中。被整理好的楔子10隨后被裝入緊固件驅(qū)動工具中以便于快速連續(xù)的安裝。楔 子10可被打入類似于軌道14和板墻筋12中所使用的薄金屬片中，并且緊固件驅(qū)動設(shè)備施 加的力足以減少使用例如錘子等手工工具時可能引起的彎曲和變形。操作時，裝有楔子10的緊固件驅(qū)動設(shè)備與金屬導(dǎo)軌14的直立壁16相接觸，該金 屬導(dǎo)軌14固定金屬框架板墻筋12。當(dāng)楔子10被打入軌道14和板墻筋12時，尖端部36刺 穿兩層金屬片。圖4-5所示，邊緣18的形狀使得金屬被割出多個凸出部，包括板墻筋的凸 出部42和軌道的凸出部44。然后，梯狀柄部M的形狀使得從導(dǎo)軌14的直立壁16割出的 軌道凸出部44插入金屬板墻筋12中。柄部M的寬部30上的鋸齒38作為固定裝置，將楔 子10相對于所形成的凸出部42和44固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩ｄ忼X38所提供的固定裝置增加 了將楔子10從板墻筋中推出去所需要的力量，從而平均推力大約為100磅。雖然在此描述了楔子一個特定的實例，但所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解在沒有脫離發(fā) 明的更廣層面及如下所陳述的權(quán)利要求的情況下可對其作出的修改和調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種楔子，包括頭部；以及與頭部相連的柄部，所述柄部具有一對相對的平坦表面和一對相對的短邊緣，以及一 寬部和一尖端部；所述邊緣具有至少一個相對于所述寬部而確定的鋸齒。
2.如權(quán)利要求1所述的楔子，所述楔子在每個所述邊緣上還包括至少一對鋸齒，所述 鋸齒在朝向所述頭部延伸的方向上變寬。
3.如權(quán)利要求1所述的楔子，其中所述頭部寬出所述柄部的任何一端。
4.如權(quán)利要求1所述的楔子，其中所述頭部占所述楔子總長度的大約不到20%。
5.如權(quán)利要求1所述的楔子還包括位于所述頭部和所述柄部間的分離接頭，所述分離 接頭被構(gòu)造為一旦所述楔子被打入，便于將所述頭部從所述柄部拆開且便于將楔子去除。
6.如權(quán)利要求1所述的楔子還包括在每個所述邊緣上的間隙，所述間隙在所述頭部和 所述至少一個鋸齒之間形成，所述間隙的尺寸形成為適應(yīng)于板墻筋和軌道的厚度。
7.如權(quán)利要求1所述的楔子在所述寬部處具有一大體上是矩形的斷面。
8.如權(quán)利要求1所述的楔子還包括位于所述寬部和所述尖端部之間的楔形部，其中所 述楔形部由所述邊緣形成，所述邊緣均勻地逐漸變尖，從而所述邊緣之間互成大約為50° 的角度。
9.如權(quán)利要求1所述的楔子，其中，每個所述鋸齒相對于所述邊緣形成一個164°到 168°的角度。
10.一種用于與動力緊固件驅(qū)動設(shè)備同時使用的楔子，所述楔子用于將金屬板墻筋固 定到金屬導(dǎo)軌中，所述楔子包括頭部；與頭部相連的柄部，所述柄部具有一對相對的平坦表面和一對相對的短邊緣；并且所述頭部通過分離接頭與所述柄部相連。
11.如權(quán)利要求10所述的楔子，其中所述柄部包括寬部，楔形部和尖端部，以及從每個 所述邊緣延伸的至少一個鋸齒。
12.如權(quán)利要求10所述的楔子，其中所述分離接頭由一凹口構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求10所述的楔子，其中所述接頭在所述頭部和至少一個鋸齒之間的所述 邊緣上限定一個間隙，所述間隙被構(gòu)造為適應(yīng)于金屬板墻筋和導(dǎo)軌的厚度。
14.一種用于與動力緊固件驅(qū)動設(shè)備同時使用的楔子，所述楔子用于將金屬板墻筋固 定到金屬導(dǎo)軌中，所述楔子包括頭部；與頭部相連的柄部，所述柄部包括一對相對的平坦表面、一對相對的短邊緣、寬部和尖 端部；所述邊緣具有至少一個鋸齒，所述鋸齒的尺寸形成為當(dāng)所述柄部被打入以固定所述板 墻筋和所述導(dǎo)軌時，便于在所述導(dǎo)軌中形成金屬突出部，并且所述鋸齒把所述楔子相對于 所述突出部固定適當(dāng)?shù)奈恢靡允沟密壍篮桶鍓畋会斣谝黄稹?br> 15.如權(quán)利要求14所述的楔子，其中所述至少一個鋸齒相對于所述相應(yīng)的邊緣18形成 大約164°到168°的角度。
全文摘要
提供一種楔子(10)，該楔子包括頭部(22)、和頭部相連的柄部(24)。柄部具有一對相對的平坦表面(20)和一對相對的短邊緣(18)、一寬部(30)和一端部(36)。邊緣具有至少一個相對于寬部確定的鋸齒(38)。
文檔編號F16B15/06GK102066775SQ200980122556
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者凱爾·托馬斯·凱斯特納, 安東尼·卡林杰拉, 尤里·什科利尼科夫, 阿納托利·戈斯 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司