CN1309329C - 用于制成拉链链牙的金属线材 - Google Patents

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Abstract

在一种形成链牙的Y型材中，一对左右腿部(13)的张开角(θ)小于过去的型材。向内弯曲的多个弯曲部分(13a，13b，14a)逐个地形成在腿部(13)的延伸方向的、从交叉部(12)到腿部(13)的前端上的爪部(14)的区域上。爪部(14)之间的间隙从基端到前端逐渐变窄。在交叉部(12)的外侧面上设有凸出部分(12a)。由此，改进了通过切割Y型材(10)而得到的金属链牙的位置的稳定性、链牙的强度和链牙对拉链带的安装位置的稳定性。

Description

用于制成拉链链牙的金属线材
技术领域
本发明关于制成链牙的通常称作Y线材用于拉链上的金属线材。
背景技术
近年来，拉链市场已走向全球化，因此顾客力图购买生产成本较低地区制造的产品。在此倾向下，加速了降低产品价格竞争。因此，要求进一步地改进质量，从而使其产品价值引起顾客的兴趣。为了制造比传统产品价格低、质量高的拉链，必须注意构成拉链的单独的元件的正确性，特别是具有拉链开/闭功能的金属链牙对于降低劳动力成本和材料成本，以及安装强度已有强烈的要求。
通常，有三种主要的方法用于制造这种金属链牙，它们是加压法、模塑法和Y线材法，在加压法中，通过加压来生产扁平的线材，在模塑法中，用铸模来生产，在Y线材法中，是用具有基本为Y形剖面的金属线材切成预定的厚度。按照该Y线材法，一个切割的链牙包括一个头和一对腿，腿通过一个交叉点从头延伸，并具有通过冲压头形成的连接凸头。
为了形成制成拉链链牙的具有Y形剖面的金属线材，用通常的金属线材轧制成圆形的剖面，用Y线材法使其变形成Y型剖面。与由扁平板加压来制造金属链牙相比，该方法可确保较高的强度并没有废料。另外，由于它宜于批量生产，因此由Y线材法制造金属链牙是最合理的制造方法。
在用上述Y线材法制造金属链牙时，用于制造链牙的圆形剖面的金属线材以预定间隔间歇地供给圆形剖面的线材，再用多级滚轧以生产出基本为Y形的剖面。所形成的左右腿部的特殊外形是张开的。切割后的链牙具有从每个腿的前端向内凸出的爪。
由此得到的具有不规则形状的线材以与每个链牙厚度相对应的间距送进，当完成一个间距的送进时，停止送进使线材在切割模上的前端停止位置上凸出链牙的厚度。此时用切割冲头切掉线材的凸出部分，同时，再将切下的链牙材料从切割模送到成形模。成形冲头作用在装在成形模上的链牙材料的头上，以在该头上形成连接凸头，这被称作为斜坡成形。
另一方面，在经受如上所述的斜坡成形的链牙材料的腿侧上，以与链牙材料相关的预定间隔，在每个链牙安装间距上送入拉链带，使安装链牙的拉链带的边缘部分正对着两个腿之间的交叉点。在斜坡成形完成后，使链牙朝向拉链带的链牙安装边缘部分，从而使该链牙安装边缘部分由朝外张开的一对腿挟持住。此时启动敛缝冲头，使一对腿向内收敛，由此完成了牙链对拉链带的安放工作。
作为例子，在日本实用新型公开号No.51-13903、日本专利申请公开号No.6-217810和8-56714及韩国专利公报No.20-229751上已公开了这种通过切割用作链牙的具有Y形剖面的上述金属线材而获得链牙材料。按照这些公开文件，链牙的交叉处的内表面做成圆形或扁平的平面，与交叉处连接的对称地张开的每个左右腿的内表面做成弯曲表面或平面，这是因为在腿收敛时，希望整个腿能均匀地弯曲。
正如在上述日本专利申请公开号No.8-56714和韩国专利公报No.20-229751中指出的，左右腿的张开角必须非常大，这是因为链牙对拉链带的安装强度取决于从左右腿的前端向内突出的爪的咬合强度，该咬合强度主要以爪的突出长度和爪相对于腿的延伸方向的交角为基础。因此，左右腿之间的张开角度要求相当大。
通常，加到金属线材上的多级滚轧法是用多个轧辊进行的，这些轧辊安置成围绕着线材。在滚轧加工完成后，相应的轧辊从线材的中部移开。如果爪凸出轧辊的端面，在轧辊离开该爪时将干扰轧辊的端面，由此使轧辊无法移开。为避免这项干扰，爪的内表面要设计成平行于轧辊的端面，结果左右腿必须更大程度地张开。因此传统的腿的张开角度约为92°。
另外，就传统的链牙材料的强度而言，包括头和腿的所有部分的强度基本相等，这是因为金属线材是通过多级滚轧加工来改变它的外形和剖面形状而形成的。
当金属链牙的交叉处和腿的内表面仅为平面或如上所述的曲面时，在用滚轧使同样的金属线材变形时不能得出均匀的定位精度。因此，很难加工出相对于中心线对称的链牙的整个形状，该中心线指的是头的中心与连接一对腿的前端的直线的中点连成的线。另外，当具有这样构形的链牙通过敛缝冲头从外部收敛腿而安装到拉链带上时，腿不可能从交叉处等量地弯曲。另外，该链牙可能会相对于头转动，从而使链牙常常不能精确安装在挟紧拉链带链牙安装部分的对称位置上。
特别是，如果从交叉处延伸的左右腿的张开角度象传统的金属链牙那样大，链牙在拉链带上的安装位置是不稳定的，从而使链牙可能会绕其头转动，这就会引起生产率下降。因此，该张开角应尽可能小。
另一方面，从链牙对拉链带的安装强度的观点上看，链牙的头不直接与安装强度有关，而左右腿与安装强度直接相关，安装强度取决于腿的形状和强度，因此，可以减少材料量的仅是链牙的头。然而，如果链牙头减小，在它由收敛腿部来装到拉链带上时，头和腿之间交叉处的强度会大大下降，这是因为由于腿的变形，交叉处的宽度尺寸减小了。
已经完成的本发明能解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种金属线材，它可减少材料，确保安装到拉链带的安装强度和整个链牙的强度，以及制成具有这样的构形和强度的链牙，它可稳定链牙对拉链带的安装位置。
发明内容
本发明人已考虑到减少每个链牙的材料量可直接导致材料成本的降低，但又会导致链牙安装强度下降。另外，该安装强度取决于链牙对拉链带的安装位置的稳定性和腿相对于沿拉链带链牙安装部分延伸的芯线部分的内表面压力的大小。为了减少链牙材料和确保安装强度，不必太看重制成链牙的剖面形状和金属线材的材料。
本发明是将目标定在形成链牙的金属线材的腿部形状来作出的。按照本发明的第一个方面，提供了一种形成拉链链牙的金属线材，具有头部和通过交叉部从头部延伸出的一对腿部，并具有Y形剖面；其特征在于：向内弯曲的三个或更多的弯曲部分逐个地形成在腿部的延伸方向上的从交叉部到每个腿部前端上的爪部的内表面上，各爪部从腿部的前端向内凸出，爪部的内表面之间的间隙从爪部的基端部到其前端逐步变窄。
按照本发明的这个方面，通过在腿部延伸方向在从金属线材的交叉部向腿部前端上的爪部延伸的内表面上通过滚轧逐个地形成多级弯曲部分。因此该多级弯曲部分具有在滚压时的对线材的定位的功能。因此线材的剖面形状可以总是相对于一个平面对称，该平面是由连接线材的左右腿部前端的直线的中点与头的中心连接而得出的。
另外，本发明的另一方面是通过注意爪部从线材腿部前端向内凸出而获得的。更具体地说，按照本发明的第二个方面，提供了一种形成链牙的金属线材，它具有一个头部、一对通过交叉部从头部延伸的腿部，和从腿部前端向内凸出的爪部；该线材具有大致的Y形剖面，其特征在于：爪部内表面之间的间隙从爪的基部到前端部逐渐变窄。
从传统的金属线材腿部的前端部分凸出的左右爪部的内表面为了滚轧加工方便而设计成相互平行。因此，当通过切割具有这样的爪部构形的链牙成形金属线材而得到的链牙通过收敛腿而安装在拉链带上时，除非它的收敛角设定得很大，否则它的安装强度就不够。然而如该收敛角设定得较大，左右腿的收敛量必然增大，这就会有不必要的载荷加到拉链带上，从而产生损坏该带的危险。相反，按照本发明，左右爪部内表面之间的间隙朝其前端逐步变窄，因此，在比传统的要小的卷曲角上、或与其相等的收敛角上的收敛腿部时，爪可以与传统链牙一样地或更多地咬入拉链带。因此可在不损伤拉链带的情况下而得到比链牙所需要的更高的安装强度。
爪部最好从左右腿部的前端向内凸出，位于腿部内表面和爪部基端部上的内表面之间的弯曲部分位于通过爪部前端的一条直线的外侧，该直线平行于由左右爪部前端连成的直线的中点和头部中心连接的直线(中心线)。
具体地说，爪部从每个腿部凸出，使腿部的内表面和爪部的基端部内表面之间的弯曲部分位于通过爪部前端的一个平面外侧，该平面平行于左右爪部的前端点连成的直线的中点与头部中心连成的一个平面。结果，在切这种金属线材而得到的链牙用收敛法装到拉链带上时，链牙的爪以设在链牙上的尖角咬入拉链带。因此即使在拉链上施加一横向力时，链牙也不会滑出拉链带，这可保持链牙的稳定的安装状态。
另外，左右侧上的一对腿部之间的张开角最好是75°～85°。如上所述，传统的腿部之间的张开角约为92°。为什么这样要求张开角的理由是左右爪的内表面需要设定成相互平行，并需要保证在收敛时对拉链带的预定的咬入角。因此腿部的张开角必须较大。
另一方面，按照本发明，由于左右爪部的内表面向前端靠近，即使当腿部张开角增大靠近量，也可很容易地得到链牙要求的上述咬入角。如腿部的张开量减小，即使在收敛时链牙也不可能在拉链带上转动。因此，它的安装位置能稳定成以良好的平衡状态装到拉链带上。
另外，头部和腿部的连接部分的外侧面上具有从该外侧面向外凸出的凸出部分。在如原先的线材那样在头部和腿部之间的连接部分的外表面做成平面的情况下，由于在腿部收敛时腿部的外表面受拉，该连接部分的外表面向内凹陷，使该连接部分变薄，因此使该连接部分的强度变小，使它对拉链带的安装强度下降，达不到预定的强度。
相反，按照本发明，由于该凸出部分或较厚部分形成在线材头部和腿部之间的连接部分上，即使在以后的收敛或体积减小时，连接部分上的较厚部分受拉，该减小部分也可受到较厚部分的补充，因此可防止连接部分变窄。因此，防止了连接部分强度的下降，从而使对拉链带的安装强度不下降。
另外最好是，至少头部的连接凸头形成部分的刚度小于腿部的刚度。如头部的刚度小于腿部的刚度或做得比较软，以后得到的链牙头的连接凸头易于成形到需要的高度。因此，由于凸头具有所需要的高度，可以改进链牙之间的啮合强度。另外，还可减小加到形成连接凸头所用的成形冲头和成形模上的载荷，因此可延长凸头成形冲头和模子的寿命。
附图说明
图1是一个透视图，它部分地示出形成本发明拉链链牙的典型的金属线材实施例的构形。
图2是一个平面图，它示出金属线的剖面和从该线材得到的链牙的外形。
图3是部分剖视图，它示出本发明的链牙安装在拉链带上的状态，链牙是由金属线材得到的。
图4是图3的平面视图。
图5是部分剖视图，它表示按照本发明链牙的修改的例子的链牙安装在拉链带上的安装状态。
图6是一个部分剖视图，它示出本发明另一修改例子的链牙安装在拉链带上的安装状态。
图7是一个纵向剖视图，它部分示出沿拉链带的链牙的连接状态。
图8是一个说明性示图，用以说明在相对于连接中心的转动力加到拉链带上时沿连接状态的链牙列的连接凸头的作用。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的典型实施例。
图1是从腿侧取出的形成拉链链牙的部分金属线材的透视图，它示出本发明的第一个实施例。图2是一个平面图，示出同样的线材的剖面，表示通过切割同一线材得到的链牙的外形。
图1和2表示金属线材10，它是形成金属链牙的材料。通常，线材10不是通过挤压或拉伸形成，而是通过多级滚轧具有圆形剖面的周向表面、使它变形成具有如图1的剖面形状来形成的。与传统的金属线材一样，形成该实施例的线材10包括切割后成为连接头21的头部11，一对通过交叉部12从头部11延伸从而向外张开的左右腿部13，和从每个腿部向内突出和腿部13交叉的爪部14。
在具有这种构形的线材11切成预定的厚度后，在连接头21的中部形成一个连接凸头21a，该凸头21a用作链牙20。链牙20沿着拉链带(未示出)的每个相对的侧边缘部分上的链牙安装部分安装，结果就可生产出一条拉链牙链。
本实施例的上述金属线材10的构件具有如下的五个特征：
(1)每个从交叉部12张开的左右腿部13的内表面具有多个朝内弯曲的弯曲部分13a、13b，以及从每个腿23的前端部突出、从而向内弯曲的爪部14的弯曲部分14a。该多个弯曲部分13a、13b和弯曲部分14a形成腿部13延伸方向上的多个台阶。
(2)从一对腿部13的前端部向内突出的爪部14的内表面并不相互平行、而是倾斜的，从而向它的端部相互接近。亦即当通过每个左右爪部14的前端O2画出一条平行于由头部11剖面中心O1和连接左右爪部14前端O2的直线L1的中点O3连成的线L2时，爪部14向内突出，使腿部13和爪部14的凸头的基端部之间的较宽的弯曲点位于直线L3的外侧。
(3)左右腿部的张开角设定为75°～85°，比传统的角度要小。
(4)呈小山丘形状的稍向外凸出的凸出部12a形成在连接头部11和左右腿部13的交叉部12的外表面上。亦即交叉部12的厚度局部向外增大。
(5)虽然图中未示出，但头部11的中部的刚度设定成比腿部13要低。
在本发明中，这些结构的任何一个可单独选择采用，也可适当地联合采用。
上述结构(1)和(2)中描述的弯曲部分13a、13b、14b可在滚轧金属线材10时用各种周向表面形状的轧辊来形成。如上所述的爪部14的结构从腿部突出成向内弯曲可采用滚轧如传统的方法一样的相互平行的两个爪部14的内表面、然后再相对于腿部13弯曲爪部14来得到。在(5)中描述的结构作为例子可用局部淬火来达到。当然用其它的加工方法、如滚轧也能提供不同的刚度。
在形成具有上述特征性结构的本实施例的拉链链牙的金属线材10中，向内弯曲的多个弯曲表面13a、13b在上述结构(1)的基础上用滚轧加工，从交叉部12到腿部13的前端逐个地形成，在滚轧线材11的同时，这些弯曲部分在线材11上定位。因此，可得到相对于金属线材10纵向延伸的平面的金属线材10的精确对称的构形，使相对的平面是连接左右爪部前端O2、O2的直线L1的中点O3与头部11的中心而得出的。因此，通过切割线材10而得到的链牙10如图2所示、相对于直线L2精确对称，从而在链牙安装到拉链带上时，可以稳定每个链牙的安装位置。
按照(2)中的结构，向内突出与腿部前端交叉的左右爪部14的内表面，并不设计成如传统的金属线材那样避免与轧辊一个端面干扰的相互平行，而是按照本发明，左右爪部14的内表面做成相互朝向突出一个小的间隙，在前端方向的延伸部分相互交叉。亦即每个爪部14弯曲成腿部13的内表面和爪部14的基端部的内表面之间较宽的弯曲部分14a位于一个平面的外侧，该平面通过爪部14的前端并平行于由连接左右爪部14的前端O2，O2的直线的中点O3和头部11的中心O1得出的平面，该弯曲角α是10°或更小一些，最好是约3～7°。因此相互相对的爪部14的内表面之间的间隙是不一样的，但爪部14内表面之间的间隙从爪部14的基端到其前端逐渐变窄。
采用这样的结构，当通过切割该金属线材10得到的链牙用收敛法安装到拉链带上时，爪以相对于每个链牙的尖角咬入拉链带。结果，即使加上拉离拉链带方向上拉动链牙的力、即横向力时，链牙决不会从拉链带脱出，因此可确保稳定的安装强度。
另一方面，按照本实施例，如果左右腿部13之间的角度θ不设定成象传统的那样大于92°，而是设定成如结构(3)中说明的较小角度如75°～85°，那么通过切割而制成的链牙在收敛时在拉链带上的转动就会变得较少。因此就稳定了链牙的安装位置，从而不仅能在良好的平衡状态使链牙很容易地安装到拉链带上，而且也可较容易地获得爪所需要的咬合角，因此进一步增强了安装强度。
按照该实施例，如结构(4)，通过从交叉处12的外表面凸出而形成的凸出部12a以向外的小山丘形状将头部11和每个左右腿部13相连。在原来的链牙那样的头部和腿部之间的连接部分的外表面是平的表面的情况下，在腿部用收敛冲头收敛时，由线材得到的链牙腿部会变形和向内弯曲，结果使该外表面在连接部分上被拉伸，因此该连接部分的外表面向内凹陷，从而使连接部分变薄。因此使连接部分的强度下降，从而使链牙会在连接部分上翘曲，因此大大降低了对拉链带的安装强度。
相反，按照本实施例，在金属线材10的头部11和腿部13之间的连接部分上，在交叉部12的外表面上形成了凸出部分12a，即较厚的部分。因此，当在链牙20安装到拉链带上收敛腿23时，形成在交叉处22外表面上的凸出部分受拉，因此，即使厚度减小，使厚度减小由该较厚部分补充，因此连接部分决不会出现强度下降，因此确保了对拉链带的安装强度。
如果如结构(5)那样至少使形成头部区域的连接凸头的刚度设定成小于腿部的刚度，以后获得的链牙20头21的刚度则小于腿23的刚度。当腿23具有正常的刚度时，头21则较软并易于变形。因此，当确保了腿部的刚度时，具有所需要的高度的连接凸头21a可很容易地形成在头21上。当已得到凸头21a的预定的高度时，可改进链牙20之间的必需的啮合强度。另外，由于头21较软，在形成凸头21a时加到凸头成形冲头和模子上的力可减小，因此，即使采用原来的冲头，也可大大改进它的使用寿命。
图3和4表示上述实施例的形成链牙的金属线材10制成的链牙安装在拉链带上的情况。
该实施例的链牙20是通过切割具有如图2所示的剖面的金属线材10而制成的，线材逐步地切割成预定的厚度，然后再形成连接凸头21a，该凸头21a用头成形冲头和模子(未示出)在啮合头21中部成形成从链牙的一侧凸出。
从该实施例的金属线材10得到的每个链牙20具有一对通过交叉处22从头21伸出的腿23、23。朝内弯曲的弯曲部分23a、23b在腿23的延伸方向逐步形成在腿23的内表面上，从交叉处22伸向腿23的前端部，从而弯曲成两级。另外，一个爪24凸出成从腿23的前端部向内弯曲。弯曲部分24a是连接从腿23凸出的爪24的基端部分的内表面和腿的内表面的边界表面，该边界表面位于直线L3的外侧，该直线L3通过爪24的前端O2、O2并平行于直线L2(以下称作中心线)，L2是连接左右爪24前端O2、O2之间的直线L1的中点O3和头的中心O1的连线。
当具有这样结构的链牙20的左右腿23、23通过收敛锤(未示出)的收敛，沿着拉链带侧边部分的链牙安装部分延伸的芯线部分T1安装时，链牙20的腿23沿着每个弯曲部分23a、23b均匀地弯曲。结果，如图3所示，爪24牢固地咬入拉链带T，从交叉处22伸向包括爪24的腿23的前端的链牙20的内表面形成多边形。因此芯部T1的整个周边均受到弯曲部分23a、23b和24a及爪24的内狭持平面25c之间的相应的狭持平面25a、25b的均匀而强有力的压力，结果不仅增加了上述结构的爪24咬入拉链带T的安装强度，而且还增大了上述平坦表面的安装强度。另外，多边形腿23的内表面和芯部T1之间的摩擦阻力也增大了，因此可防止链牙20相对于芯部T1滑动，因此使链牙保持在稳定的安装位置。
另一方面，正如上所述，在生产金属线材10时，头部11的刚度设定成低于腿部13的刚度，但由于在切割后用凸头成形冲头和模子(未示出)来形成头21和凸头21a时，增大了凸头21a上及其周围的刚度，因此头部11能保持连接时所必需的刚度。
按照本实施例，如图3和4所示，上述连接凸头21a形成多边棱锥体形式，这就在连接凸头21a的周向表面上形成具有多个凸棱21b的多级倾斜表面21c。因此，即使在如图7所示那样相互啮合时加上一个如图8所示的使左右拉链带T相对于链牙21的连接中心转动的外力，由于具有多边形剖面的凸棱21b，该连接凸头21a也不大可能会在它的接纳的凹陷部分中转动。因此，即使在一个推力加到在此状态下的拉链的链牙20之间、或加上一个外力使拉链的左右牙链沿拉链左右牙链的链牙列的连线弯曲、或在连接状态的链牙被横向向外拉时，这种链牙的连接决不会松开。
另外，在如图3所示的本实施例的链牙20中，在头21的宽度d和左右腿23的外侧面之间的宽度D之间存在差异。这是为了能降低制造链牙20的成本和使腿23具有比作为链牙20的一个构件的头21要大的强度，因此减少了头21所用的材料的量。因此，将头21的宽度设定成小于一对腿23的外表面之间的宽度D。即使在头21的宽度d设定成小于一对腿23的宽度D，正如上面所述，也可确保链牙20对拉链带T的安装强度和链牙20之间的连接强度，由此导致材料成本下降。因此降低了拉链的制造成本。
当头21的宽度设定成小于腿23的宽度D时，外观较差并且会出现不协调。然而这里的头21的表面看上去比较大，这是因为链牙20的连接凸头21a的构形是如上所述的多边棱锥体形式。因此它的外观很好而不会看上去是减少了头21的材料用量，相反地看上去头还比较大。
图5和6示出本发明的修改的例子。按照图5所示的修改的例子，弯曲部分23a作为第一级形成在每个左右腿23的内表面上；弯曲部分23b靠近爪24，位于爪24基端的凸头上；作为两级的弯曲部分24a、24b均形成在爪24上。在如图6所示的修改例子中，在每个腿的内表面上形成了三级的弯曲部分23a～23c，同时两级的弯曲部分24a、24b形成在爪24的内表面上，由此通过弯曲部分23a～23c、24a、24b形成了相互相邻的挟持平面25a～25e。因此，在图5的修改例子中，在链牙安装在拉链带上时由交叉处22、腿23和爪24形成的多边形在形状上与图3所示的实施例不同，但同样都可用七边形表示，图6所示修改例子是11边形。
上面描述的仅是本发明的典型的实施例，不用说，本发明可在专利的权利要求描述的技术特征的范围内的多种方式进行修改。

Claims (5)

1.一种形成拉链链牙的金属线材(10)，具有头部(11)和通过交叉部(12)从头部(11)延伸出的一对腿部(13)，并具有Y形剖面；其特征在于：向内弯曲的三个或更多的弯曲部分(13a、13b、14a)逐个地形成在腿部(13)的延伸方向上的从交叉部(12)到每个腿部(13)前端上的爪部(14)的内表面上，
各爪部(14)从腿部(13)的前端向内凸出，
爪部(14)的内表面之间的间隙从爪部(14)的基端部到其前端逐步变窄。
2.按照权利要求1的形成拉链链牙的金属线材，其特征在于：位于腿部(13)的内表面和爪部(14)的基端部上的内表面之间的弯曲部分(14a)处在位于直线L2和直线L3之间的区域之外，所述直线L2是左右爪部(14)前端(O2)连成的直线L1的中点(O3)与头部(11)剖面中心(O1)的连线，所述直线L3是平行于直线L2且穿过爪部(14)的前端(O2)的直线。
3.按照权利要求1的形成拉链链牙的金属线材，其特征在于：该对腿部(13)之间的张开角是75°～85°。
4.按照权利要求1的形成拉链链牙的金属线材，其特征在于：头部(11)和腿部(13)的连接部分的外侧面具有从该外侧面向外凸出的凸出部分(12a)。
5.按照权利要求1的形成拉链链牙的金属线材，其特征在于：至少头部(11)的连接凸头形成区的刚度小于腿部的刚度。
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