[发明专利]锚固联接件的方法和联接件

说明书

针对美国，本申请是美国临时专利申请号61/140255的非临时专利申请，其全文被引用纳入本文。

发明领域

本发明属于被用在建筑业和家俱业中的轻型构筑件的领域。尤其是，本发明涉及将联接件锚固在轻型构筑件中的方法和用于锚固在轻型构筑件中的联接件。

发明背景

轻型构筑件(这种构件的一个重要类型就是轻型建筑板)包括例如由纤维板或金属构成的两个较薄的外构造层和布置在构造层之间的夹层如硬质板蜂窝结构体。这种轻型构筑件在力学方面非常稳固，可能耐看且重量很轻。

但是，因为这些构造层很薄且不适于在夹层中锚固联接件如榫钉，所以难以将物体装接到轻型构筑件中，除了只是将其胶粘到构筑件表面上。在某些场合中，由夹层提供的构造层之间的机械稳定性不够高，将会希望有提供稳定性的附加手段。

发明概述

本发明的目的是提供一种适用于轻型构筑件的联接件的锚固方法和一种相应的联接件。

根据本发明的一个方案，提供一种在轻型构筑件中锚固联接件的方法。联接件包括套筒件和带有杆部的活塞件，其中该杆部由套筒件导引。该活塞件和/或该套筒件至少在头部和套筒部之间界面部分处包含热塑性材料。该方法包括以下步骤：提供联接件；在轻型构筑件的第一构造层中设置通孔；将联接件穿过该通孔，直到远端部分抵靠第二构造层。在这里，可以是套筒件或活塞件或者套筒件和活塞件两者抵靠第二构造层。于是，该方法包括进一步的步骤，即，在把活塞件压向远端侧时将机械振动耦合输入活塞件中，由此在界面部分的边界靠近周壁(或相对其略微远离)的情况下将套筒件和活塞件之间界面部分处的热塑性材料液化，并使它从该边界沿径向朝外流并流入第一构造层结构内和/或沿着第一构造层内表面(即，面对第二构造层的表面)流动。在重新凝固后，该热塑性材料部分形成与第一构造层的形配连接。

至少在在所述界面部分处液化的阶段中，套筒件抵靠第二构造层的表面，而此时压力被施加到活塞件上：该联接件在第二构造层和施加压力的工具之间被“压缩”。

因而，根据此方案，在该过程中被液化的热塑性材料的至少一部分的液化在套筒件和活塞件之间界面处并在机械振动和压力联合施加的情况下实现。已经发现，与例如US6913666所教导的、在与建筑材料的接触界面处的液化相比，本发明方法有时更容易控制，尤其就第一构造层较薄这一事实来说，将会难以施加侧向压力，不过还是希望锚固在第一构造层之中和/或之处。

而且，导致在第一构造层之中和/或之处锚固的液化过程变成独立于第一构造层材料的性能、尤其是机械强度。此外，通过选定的方法有效防止热塑性材料朝近侧折断。

如以下更具体解释，在一个优选用于许多应用的实施例中，该方法与在第二锚固位点接触第二构造层的热塑性材料的液化相结合。这导致在两个高度上锚固，因而获得更高的锚固强度。

该轻型构筑件例如可以是属于可用在家俱业或建筑业中类型的轻型面板，或者也可以是其它构件，其包括两个由比较致密材料构成的构造层和在两者间的密度明显较低的夹层(或空隙)。这些构造层可以是相同材质的，或是不同材质的，可用的材料包括木材、木材复合品如纤维板、金属(如铝)、塑料、或这些材料的复合材料例如涂覆有塑料的纤维板和其它任何合适的充分机械稳固的材料。夹层(如果有)可以是硬质板蜂窝结构、泡沫材料例如泡沫塑料或金属泡沫材料、其它柔软绝缘材料(例如矿物棉)等。

在热塑性材料部分流入至少第一构造层的结构中的情况下，构造层材料含有以下当中的至少一种：

-表面中的多个敞露的孔；

-表面中的其它结构(例如带底切口的多个凸棱的排列结构)；

-非均质特性，其使得液体在压力下渗透表面成为可能，由此在表面上产生多个被液体填充的孔。

除此之外或作为替代，这个构造层或者这些构造层可以包括热塑性涂层，甚至由热塑性材料构成。于是，可以使所述热塑性材料部分被超声焊接到该构造层的热塑性材料上。

除此之外或作为替代，热塑性材料可以沿第一构筑件的内表面向外流入到构造层之间间隙中，由此可以使夹层材料(如果有)移位。这将产生抽芯铆钉类型的效果，它造成或加强联接件的锚固，尤其是抗拉力地固定了联接件。如果活塞件和套筒件另外地在锚固过程中通过超声焊接作用被联接(见以下)，则整个装配结构的稳定性可以得到额外加强，尤其当套筒是金属-非金属复合套筒时。

活塞件可相对套筒件移动的方向限定出轴向。关于该轴向，该联接件的近端侧和远端侧也被限定，其中“近端”更靠近联接件被插入的地点，而“远端”是沿联接件被插入的方向进一步远离。