制造偏置钉子的设备和方法技术

制造偏置钉子(10)的设备和方法，其制造具有偏置头部(12)的偏置钉子(10)，所述钉子被配置为具有多梯级支撑结点板(15,518)，所述多梯级支撑结点板(18,518)一体形成在偏置头部的下表面(24，524)与杆部(14)的上部之间。所述钉子的头部相对薄，并且所述杆部设置为径向偏离所述头部的中心。所述结点板的第一部分限定相对于所述杆轴的一个角度并且所述结点板的第二部分限定相对于所述杆部轴的不同于所述第一部分所限定角度的一个角度。所述支撑结点板加固所述头部与所述杆部的连接部、支撑所述头部的尖部(16)、并且将在所述头部上的负载经由杆部的纵向轴分布，从而防止所述尖部弯曲或折断并且防止所述杆部受到所施加的负载的压力而折断。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】本申请是申请日为2010年12月21日、国际申请号为PCT/US2010/061430、国家申请号为201080064495.4、专利技术名称为“”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请是2008年7月18日提交的、申请号为N0.12/175，704、专利技术名称为“制造无跟部钉子的设备和方法”(APPARATUS AND METHOD OF MAKING A HEEL-LESS NAIL)的美国申请的部分继续申请并要求其优先权。
技术介绍
本专利技术涉及一种钉子。本专利技术特别涉及一种径向偏置的全部或部分圆头钉及其制造方法。钉子通常用于动力驱动工具中，以迅速而且有效地固定例如木头的物体。一般地，钉子具有头部和细长的杆部并且呈线形地被整理在由塑料带或纸带或类似物等制成的粘性条带中，其中杆部互相平行。当动力驱动工具的驱动器叶片逐个敲击每个头部时，钉子被依次射出。因此，这些在条带中的钉子间隔一定距离，从而头部在排出过程中不会相互干扰。结果，由于全圆形头部的结构和尺寸，在特定的条带中只能容纳有限数量的全圆头钉。为了增加条带单位长度内钉子的数量，生产商已经开发出偏置钉子，其杆部的纵轴被设置为径向偏离头部的中心。偏置头部通常具有尖部和跟部。所述尖部是指在与杆部的径向偏移相反的方向上，所述偏置头部的较大部分。所述跟部是指在杆部从所述头部的中心开始的径向偏移的方向上，所述头部的较小部分。跟部和尖部的部分并未受到钉子的杆部支撑。偏置钉子允许间距，S卩，钉子的杆部之间的距离，更加紧凑，从而与参照条带中的传统的钉子相比，在单位长度内可允许额外的偏置钉子。从而，动力驱动工具需要被重新装填的次数可以减少，节省了时间。这些偏置钉子也经常被重新设计为具有细长的或部分圆形头部，因为部分圆头钉比全部圆头钉更容易制造。然而，在特定的紧固应用中，当施工规范定义了钉子头部的要求时，全部圆头的偏置钉子很容易等同于同心的圆头钉。圆头钉具有全360度的轮缘(与180度或其他头部形状的结构相反)，当钉子被驱动进入钉介质时，其可提供额外的夹紧或者可以说“压制”。然而，不考虑钉子是具有全部圆形头部还是具有部分圆形头部，每一种在被驱动时都易遭受相似的变形。由于在整理条带中的钉子的布置，偏置钉子可在不被杆部支撑的位置上被敲击，例如在尖部。如果头部未被恰当地支撑或者头部太薄，驱动器叶片的力可以使所述头部的尖部弯曲。此外，如果来自驱动器叶片的敲击力的荷载未在杆部的轴上恰当的分布，所述杆部同样可弯曲。进一步，头部和杆部的接合点，斜面，可能不是很强地粘附，因此导致钉子在钉的过程中毁坏并引起动力驱动工具故障或失灵。为了应对这些挑战，已经将全部圆形头部或部分圆形头部的偏置钉子制造为具有加厚的头部。此外，这些钉子已经被制造成杆部从中心稍微偏离从而利用这种能力将更多的钉子容纳在条带中，但是杆部并不是完全偏离头部的中心，而是留约二十(20)密耳(I密耳=千分之一英寸)的根部，因此存在较小的尖部。然而，这些方法需要使用额外的材料使头部更厚，并且单位条带中的钉子数量由于在头部下方的跟部的尺寸而未被最大化。相应地，对于能使在条带中的钉子的数量最大化的、具有全部或部分圆形头部的偏置头部有需求。此外，希望这种钉子在没有增加材料的情况下禁得起巨大的力而不会弯曲或折断。
技术实现思路
—种具有一体地连接至杆部偏置头部的全部圆形头部或部分圆形头部的钉子，所述钉子被配置为具有支撑结点板，所述支撑结点板一体形成在所述偏置头部的下表面和所述杆部的上部之间。所述钉子的头部与已知偏置的全部或部分圆形头部的钉子相比相对薄，其厚度为约0.025英寸(25密尔)至约0.045英寸(45密尔)且优选为35密尔。所述杆部径向偏离所述头部的中心设置，以便形成最小的跟部，所述跟部的长度约在O到10密尔之间，并且优选地在4到5密尔之间。在一个实施例中，所述支撑结点板是单个的、连续的、卵形的、梨形的或泪珠形的结点板，具有从在跟部处的圆形到尖部处的锥形径向逐渐变细、并且沿着所述头部的下表面向所述杆部的上表面逐渐向下变细的腾空的形状。在另一个实施例中，所述支撑结点板是多梯级或多层结构，其具有至少一个圆锥形结点板以及至少一个泪珠形结点板。所述圆锥形结点板同心地围绕所述杆部的上表面并且随着它到达所述头部的下侧而逐渐变宽。所述圆锥形结点板沿着所述头部的下表面向所述杆部的上表面流动并逐渐变细。至少一个泪珠形结点板从圆锥形结点板的尖端侧径向朝向所述尖部延伸。所述泪珠形结点板是从所述头部的下表面向下流动的、在圆形结点板处或圆形结点板附近的腾空的表面，并且随着泪珠形状的结点板从尖部到圆锥形结点板逐渐变宽变厚，它可具有凸形或凹形。所述泪珠形结点板可覆盖所述尖部的全部下表面，或可覆盖所述尖部下表面的一部分。所述支撑结点板在为所述头部的尖部，即未受到杆部支撑的头部部分，提供支撑的同时加固了所述杆部与所述头部的连接。所述支撑结点板也将在所述头部上的负载力分布至所述杆部的纵轴。负载的分布防止所述尖部弯曲或折断并且防止所述杆部由于所施加的负载压力而折断。偏置钉子使用单冲击钉头装置或基于冷乳技术的装置来制造。对于后者，线材被插入形状与钉子互补形成的模具中。所述冷乳技术使用第一滚筒将所述模具中的线材预先弯曲，然后使用第二滚筒将在所述模具内部的线材压紧以形成所述钉子头部和在其下面的支撑结点板。所述卵形、梨形或泪滴形形成了所述支撑结点板的几何形状，其与在预先弯曲位置中被夹紧的材料相结合，当材料在第二头部滚筒的压缩负载下自然地流动时，结合形成圆形头部或部分圆形头部。用于形成所述偏置头部钉子的模具由两个夹具形成。所述夹具具有与所述钉子的所述杆部和所述支撑结点板互补的模槽。所述夹具(或模具)的互补的支撑结点板部分促进线材的流动从而形成钉子头部。本专利技术的这些和其他特征和优点通过接下来的详细描述结合权利要求，将很容易明白。【附图说明】在阅读接下来的详细描述和相关附图之后，本专利技术的优势和利益将对于相关领域的技术人员来说变得更加明显，其中:图1是依据本专利技术原理的具有支撑结点板的偏置钉子的一个实施例的立体图；图2是所述偏置钉子的侧视图；图3是所述偏置钉子的仰视图；图4是所述偏置钉子头部的下表面的立体图；图5是所述偏置钉子的侧视图；图6是所述偏置钉子的立体图，其示出偏置钉子经历的形变应力；图7是用于夹紧所述偏置钉子杆部的模具的立体图；图8是本专利技术的模具的两个夹具中的第一个的立体图；图9是本专利技术的模具的两个夹具中的第二个的立体图；图10是本专利技术模具的平面图；图11-14示出用于本专利技术的制造偏置钉子的全部或部分圆形头部的方法的模具的侧视图；图15是依据本专利技术的原理的偏置钉子的另一个实施例的侧视图；图15A是钉子的示意性的侧视图，示出了多段结点板的相对角度；图16和16A是用于制造图15所述的偏置钉子的模具的一个实施例的立体图。【具体实施方式】本专利技术容许各种形式的实施例，在附图中所示出的以及之后将描述的目前优选实施例应该理解为:以下披露的内容应被认为是本专利技术的范例且不应认为将本专利技术限制在所示的具体实施例中。应进一步理解的是:本说明书的本部分的题目，即“【具体实施方式】”，与美国专利局的要求相关，并非意味着或应被推断为限制以下披露的主题。本专利技术特别涉及一种偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏置钉子，其包括：头部，所述头部具有大体平整的上表面且厚度为约25至约45密耳；圆柱形的杆部，所述杆部从所述头部向下延伸，其相对于所述头部偏离中心设置以限定尖部，所述杆部限定纵轴，所述杆部大体垂直于所述头部的上表面且具有恒定的直径；以及支撑结点板，其在所述头部和所述杆部之间延伸，与所述头部和所述杆部一体形成，并且设置在所述头部和所述杆部的连接部，所述支撑结点板配置为支撑未被所述杆部支撑的所述头部的部分；其中所述支撑结点板是二梯级结点板，其具有与所述杆部相接的第一结点板部分以及与所述头部的下侧相接的第二结点板部分，所述第一和第二结点板部分互相相接；其中所述第一结点板部分限定相对于所述杆轴的角度，并且所述第二结点板部分限定相对于所述杆轴的角度，所述第一结点板部分角度与所述第二结点板部分角度互相不同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：扎法尔·I·阿里，唐纳德·E·伯格斯特龙，威廉·L·盖博，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US