CN101400903A - 用于干式墙壁、石膏、砖块、混凝土等的塑料锚定件 - Google Patents

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Abstract

一种用于插入到设置在诸如墙壁(空心墙壁W或者实心墙壁)之类结构上的孔(H)中的锚定装置(D，D′)，包括近部和远部。所述近部包括头部(10)，所述头部(10)限定有用于接收紧固件(S)的孔(22)，所述远部包括一对可扩展的翼(28)，所述一对可扩展的翼(28)可在折叠位置和扩展位置之间移动。每个翼(28)朝着其扩展位置偏置，以便于所述翼(28)能够与限定有所述孔的结构材料或者所述结构(W)的远端表面接合。所述远部包括在所述翼附近的长度可变的柔性部(26)，用于允许所述翼(28)与用于不同结构厚度的结构(W)的远端表面接合。所述远部包括比所述翼更远的末端部(30)，在与紧固件(S)接合时所述末端部(30)适于向外扩展。所述近部包括一对支腿(18)，每个支腿(18)具有用于与所述结构材料接合的带齿的齿条(20)。

Description

用于干式墙壁、石膏、砖块、混凝土等的塑料锚定件
相关申请的交互引用
本申请要求2006年1月17日提交的美国临时申请第60/759,045号、2006年3月21日提交的美国实用申请第11/385,975号以及同样是2006年3月21日提交的加拿大申请第2,540,628号的优先权，在此通过引用将所有这些申请的内容纳入本申请。
技术领域
本发明涉及墙壁锚定件，更具体而言，涉及既适合于空心墙壁又适合于实心墙壁的锚定件。
背景技术
存在用于空心墙壁的各种墙壁锚定件，包括能够自安装的锚定件和可扩展的锚定件。这些锚定件中的一些限定有适合于与构成墙壁结构部分的易碎材料接合的外螺纹，例如在1998年11月10日授予McSherry专利权的美国专利第5,833,415号中的公开的那样。其它的这种锚定件包括适于在纵向插入位置与横向保持位置之间枢转的肘构件，其中所述肘构件一旦位于墙壁后面就会采用横向位置，以便于随后被朝着墙壁拉动直到其与空心墙壁的后面的隐蔽表面接合，从而牢固地将所述锚定件固定到空心墙壁上，例如2001年6月26日授予McSherry专利权的美国专利第6,250,865号中的公开的那样。
锚定装置会遇到各种墙壁介质，例如空心墙壁和实心墙壁，在空心墙壁的情况下，空心墙壁的厚度可能不同。因此，锚定装置需要具有适合于这种介质的结构。
本发明的目的就是要满足这些需要以及其它需要。
发明内容
更具体地说，本发明的目的是提供一种新颖的锚定装置。
本发明的另一目的是提供一种适合于各种墙壁结构的锚定装置，包括各种壁厚的空心墙壁。
本发明的另一目的是提供一种适合于各种墙壁结构的锚定装置，例如空心墙壁和实心墙壁。
本发明的另一目的是提供一种一般由塑料制成的适合于保持在各种材料中的锚定装置，所述材料例如干式墙壁、石膏、砖块、混凝土等等。
更具体地说，根据本发明，提供一种用于插入到设置于结构上的孔内的锚定装置，所述锚定装置包括近部和远部，所述近部包括头部，所述头部限定有用于接收紧固件的孔，所述远部包括至少一个可扩展的翼，所述翼能够在向内的折叠位置和向外的扩展位置之间移动，所述翼朝着所述扩展位置偏置，从而所述翼适于与限定所述孔的结构材料和所述结构的远端表面中的至少一个接合。
根据本发明，还提供一种用于插入到设置在结构上的孔中的锚定装置，所述锚定装置包括近部和远部，所述近部包括头部，所述头部限定有用于接收紧固件的孔，所述近部包括至少一个支腿，所述远部包括扩展构件，所述远部和近部能够朝着彼此移动，以便于所述扩展构件使所述支腿向外移动而与限定所述孔的结构材料接合。
通过阅读以下本发明的参照附图仅以实例的方式给出的具体实施方式的非限制性的描述，会更清楚地了解本发明的其它目的、优点和特征。
附图说明
在附图中：
图1和2是根据本发明第一锚定装置的立体图；
图3和4分别是图1和2的第一锚定装置的正视图和侧视图；
图5是图1和2的第一锚定装置的俯视图；
图6是根据本发明第二锚定装置的立体图；
图7a-7h是示出将图6的第二锚定装置安装在墙壁中的连续的局部横截面示意图，其中在图7f中，锚定装置相对于其在其它视图中的位置旋转90°。
图8是根据本发明第三锚定装置的立体图。
具体实施方式
通过以下非限制性的实例对本发明进行进一步详细的阐述。
根据本发明，图1和2示出一种锚定装置，下文中以附图标记D表示。
所述锚定装置D包括位于近侧的头部10、位于中间的杆部12和位于远侧的末端部14。通常，所述锚定装置D由塑料材料制成，适合于各种空心墙壁和实心墙壁，其中所述空心墙壁和实心墙壁包括各种厚度的墙壁。
所述头部10包括适于抵靠所述墙壁(或者所述锚定装置D要被装入其中的其它结构)的能够看到的一侧的带凸缘的近端16，并且设置有两个相对的支腿18，所述两个相对的支腿18对称延伸并且远离所述带凸缘的端部16。每个支腿18包括齿条19，所述齿条19限定一组倾斜的齿20，所述一组倾斜的齿20与所述锚定装置D的纵轴线平行地排列。每个齿条19在其下端枢转地安装到所述支腿18的其余部分上，同时在所述齿条19周围限定有倒“U″形间隙21(见图4)，从而使得所述支腿19在其下端处能够相对于所述支腿18的其余部分枢转。
所述头部10还限定有适于贯穿地接收诸如螺钉之类紧固件的中心轴向孔22。所述支腿18——具体是所述齿20——适于与限定已经由例如钻头在墙壁中预先形成的孔的墙壁材料接合。此后，当诸如螺钉之类的紧固件旋转插入到已经定位到墙壁上预先钻好的孔中的所述锚定装置D中时，所述齿20防止所述锚定装置D相对于所述墙壁旋转。此外，当所述紧固件插入到所述锚定装置D中时，紧固件迫使所述两个支腿18沿径向向外扩展(所述支腿18相对于它们的附连到所述支腿18的其余部分上的下端枢转)，使得所述齿20与墙壁材料接合，从而基本将所述锚定装置D锁定就位，并且从而防止锚定装置D容易地在墙壁上设置的孔内旋转。
所述杆部12基本包括三个部分，即近端凸轮或楔部24、中间柔性部26以及一对相对的远端翼28，所述柔性部26能够沿着所述杆部12的纵轴线有限地伸长和缩短，所述一对相对的远端翼28设置成倾斜的并朝着径向的扩展位置偏置。所述柔性部26作用为很硬的弹簧，用于允许所述锚定装置D呈现不同的总体长度，从而使锚定装置D适应各种厚度的空心墙壁。
更具体而言，在空心墙壁的情况下，将一对翼28设计成延伸到墙壁的后面以与预先钻好的孔的外面的墙壁隐蔽表面接合，从而显著地增加将所述锚定装置D从墙壁中移除所需的拉出力。当所述锚定装置D应用于实心墙壁中时，所述翼28在所述预先钻好的孔中保持折叠，由于它们的向外偏置，从而与所述预先钻好的孔周围的墙壁材料接合。
对于所述杆部12的柔性部26，可以理解，它用于空心墙壁，可以以各种方式来对柔性部进行设计。例如，所述柔性部26像朝着缩回位置偏置的弹簧一样。通常，弹簧力大于收回的翼28与限定预先钻好的孔的墙壁材料之间摩擦力。因此，当将所述锚定装置D插入到所述预先钻好的孔内时，所述翼28与所述墙壁材料之间的摩擦不会使所述柔性部26收缩，由此，当所述锚定装置D已经被完全插入到所述预先钻好的孔内时，所述翼28会到达空心墙壁后面的空间。
然后所述翼28在其偏置作用下扩展到图1-3所示的它们的位置，以便于与所述空心墙壁的隐蔽表面接合，或者以便于在将所述锚定装置D从所述墙壁稍微地往回拉时与该隐蔽表面接合，从而大大地阻止了将所述锚定装置D进一步从所述墙壁往回拉。
在将所述锚定装置D牢固地插入到所述预先钻好的孔内的情况下，然后将紧固件通过孔22插入到所述锚定装置D中。
末端部14包括一对对称的末端30，在空心和实心的情形中，在插入所述紧固件(螺钉)的最后阶段时，所述末端30都适于扩展，即一个远离另一个扩展。在空心墙壁的情况下，所述扩展末端30增加了将安装好的锚定装置D从墙壁上拉出所需的拉出力。在实心墙壁中，所述末端30在向外扩展时，与限定所述预先钻好的孔的墙壁材料接合，从而进一步将所述锚定装置D保持在墙壁内。
在将所述锚定装置D用在实心墙壁中的情况下，杆部12的所述楔部24可以朝着所述头部10的带凸缘的端部16移动，从而进一步接合在位于所述头部10的两侧的限定在所述支腿18之间的狭槽32内。一旦所述楔部24与所述支腿18接合，所述楔部24的向外展开的形状就迫使所述支腿18向外扩展，从而楔入到实心墙壁内。
因此，本发明的安装在预先成型的孔内并一般由塑料材料制成的锚定装置D可以用在空心墙壁和实心墙壁中。所述锚定装置D包括各种墙壁接合特征，以用来将锚定装置牢固地锚定在各种墙壁构造中，这些特征包括设置在头部10上的可扩展的支腿18和支腿18上的齿20、杆部12的可扩展的翼28以及末端部14的可扩展的末端30，这些墙壁接合特征是相互独立的，它们在所述锚定装置D的各种未图示的变型中可以实施为单一使用或者以任意组合来使用。所述锚定装置D还包括轴向的弹簧状构件，即柔性部26，用于允许所述锚定装置D适合于各种空心墙壁厚度，具体为便于所述翼28能够与这些空心墙壁的隐蔽表面接合。
图6示出根据本发明的另一种锚定装置D′，该锚定装置D′基本与图1-5中的锚定装置D类似。但是，图6中的锚定装置D′还包括一对保持臂40′，每一个保持臂40′在头部10的相应支腿18的远端42′与杆部12的翼28的近端44′之间延伸。所述保持臂40′事实上与这些远端42′和近端44′附连，从而与图1-5中的锚定装置D的那些翼相比，显著地加强了所述两个翼28，以便于在实心墙壁的情形中增加所述翼28的张紧力，从而增加所述翼28与限定所述预先钻好的孔的墙壁材料之间的摩擦力，并便于在空心墙壁的情形中增加张紧力和剪力。
图7a-7h以多个连续的视图示出用于将图6中的锚定装置D′安装在空心墙壁W中的各个步骤。在图7a中，使用钻头B在墙壁W中形成孔H。图7b-7d示出逐渐将所述锚定装置D′推入到孔H中，其中在图7b中，末端14接合在孔H中；然后在图7c中，墙壁W迫使支腿18和保持臂40′朝着彼此折叠；随后，见图7d，在已经到达所述空心墙壁W后面的腔C后，所述支腿18和保持臂40′在它们的偏置作用下返回到它们的扩展位置，同时所述齿条19的齿20与限定所述孔H的墙壁材料接合。图7d还示出在与锚定装置D′进行可旋转接合之前的紧固件，在此是螺钉S。当将所述螺钉S可旋转地接合在锚定装置D′内时，所述齿20在墙壁W内的接合随后会抵抗所述锚定装置D′相对于所述墙壁W的旋转。
图7e示出所述螺钉S通过所述锚定装置D′的孔22接合在所述锚定装置D′的头部10内。所述螺钉S使所述齿条19枢转地向外扩展，以便于所述齿条19上的齿20与所述墙壁材料接合得更深，从而接合得更结实。在图7f(其中示出的所述锚定装置D′相对于其在图7a-7e、7g和7h中的位置旋转了90°)中，所述螺钉S完全插入到所述锚定装置D′中，从而将所述末端部14的末端30扩展开。
图7g是所述螺钉S的进一步旋转的结果。更具体而言，在图7f中，所述螺钉S的螺纹与预先限定在所述锚定装置D′的杆部12′内的内螺纹接合或者在所述杆部12′内攻出这样的内螺纹。在所述螺钉S已经抵靠所述墙壁W后，在该螺钉S进一步旋转时，由于该螺钉S不能进一步向前平移，所以会使所述杆部12′朝着所述头部10平移地缩回。所述杆部12′的这种移动(所述末端部14随其一起移动)造成：(1)所述翼28与所述墙壁W的隐蔽表面接合(同时保持臂40′变形)；(2)所述杆部12′的楔部24与所述狭槽32接合并且迫使所述支腿18向外扩展进入到所述墙壁材料中。
如图7h中所示，所述螺钉S的进一步的旋转能够使所述杆部12′进一步缩回，以便于所述翼28扩展得与所述墙壁W更充分地接合，同时可能使所述柔性部26收缩(缩短)以允许所述翼28呈现出它们在图示中的位置。
图8示出根据本发明的第三锚定装置D″，所述第三锚定装置D″包括近部100和远部102。所述近部100包括适于抵靠所述墙壁(或者要将锚定装置D″安装入其中的其它结构)的可以看见的一侧的带凸缘的近端104、限定有开口以便于为所述中间部106提供柔性的中间部106(能够沿着所述近部100的纵轴线进行有限的伸长和收缩)、以及包括楔块108(此处设置有四个这样的楔块)的远端。近部100还限定有适于贯穿接收诸如螺钉之类紧固件的中心轴向孔110。
所述远部102包括一对对称的末端112，所述一对末端112在空心和实心情形中适于在紧固件(螺钉)插入的最后阶段扩展，即一个远离另一个地扩展。所述远部102还在每个末端112上限定有狭槽114，从而提供四个翼118。在空心墙壁的情况下，扩展了的末端112增加了将安装好的锚定装置D″从所述墙壁中拉出所需的拉出力。在实心墙壁中，所述末端112在向外扩展时，与限定预先钻好的孔的墙壁材料接合从而进一步将所述锚定装置D″保持在墙壁内。
当将所述锚定装置D″插入到所述预先钻好的孔中时，强力的内部凸轮机构会迫使所述远部102撞入所述锚定装置D″的近部100内，同时所述楔块108使所述翼118向外移动，即沿着箭头116从内部向外部移动。在实心墙壁的情况中，翼118的这种扩展会将所述锚定装置D″稳固地楔入到预先钻好的孔内。在空心墙壁的情形中，所述翼118会在所述墙壁的后面扩展从而形成保持力以增加所述锚定装置D″的张力和剪力。
尽管在上文中已经通过本发明的具体实施方式对本发明进行了描述，但是在不脱离由所附权利要求书限定的本发明精神和实质的前提下可以对其进行修改。

Claims (23)

1.一种用于插入到设置在结构上的孔中的锚定装置，所述锚定装置包括近部和远部，所述近部包括头部，所述头部限定有用于接收紧固件的孔，所述远部包括至少一个可扩展的翼，所述翼能够在向内的折叠位置和向外的扩展位置之间移动，所述翼朝着所述扩展位置被偏置，从而所述翼适于与限定所述孔的结构材料和所述结构的远端表面中的至少一个接合。
2.根据权利要求1所述的锚定装置，其中所述远部包括在所述翼附近的长度可变部，用于允许所述翼与各种结构厚度的所述结构的远端表面接合。
3.根据权利要求2所述的锚定装置，其中所述长度可变部包括能够减小纵向尺寸的柔性构件。
4.根据权利要求1所述的锚定装置，其中所述远部包括一对所述翼，所述一对翼设置在基本沿直径方向相对的位置。
5.根据权利要求1所述的锚定装置，其中所述翼以一定的角度朝着所述近部延伸。
6.根据权利要求5所述的锚定装置，其中在所述翼的外端与所述近部之间设置有连接构件。
7.根据权利要求1所述的锚定装置，其中所述远部包括比所述翼远的末端部，在所述紧固件接合所述末端部时，所述末端部适于向外扩展。
8.根据权利要求7所述的锚定装置，其中所述末端部包括一对分开的末端，在将所述紧固件施加到它们之间时，所述分开的末端适于扩展。
9.根据权利要求1所述的锚定装置，其中所述近端包括至少一个支腿，所述至少一个支腿限定至少一个用于与所述结构材料接合的侧向保持构件。
10.根据权利要求9所述的锚定装置，其中所述锚定装置设置有至少两个呈现为齿形式的保持构件。
11.根据权利要求9所述的锚定装置，其中所述锚定装置设置有两个所述支腿，所述两个支腿由一对狭槽分开。
12.根据权利要求11所述的锚定装置，其中所述支腿基本上沿直径方向相对。
13.根据权利要求11所述的锚定装置，其中所述远部包括在其近端处的至少一个楔部，当朝着所述近部拉动所述远部时，所述至少一个楔部适于与所述狭槽中的至少一个接合，用于使至少一个所述支腿向外扩展进入所述结构材料内。
14.根据权利要求13所述的锚定装置，其中所述锚定装置设置有两个楔部，每个楔部与所述狭槽中的相应一个相关。
15.根据权利要求14所述的锚定装置，其中每个所述支腿包括一个所述保持构件，当所述紧固件接合入所述近部中时，所述保持构件适于向外枢转而与所述结构材料接合。
16.一种用于插入到设置在结构上的孔中的锚定装置，所述锚定装置包括近部和远部，所述近部包括头部，所述头部限定有用于接收紧固件的孔，所述近部包括至少一个支腿，所述远部包括扩展构件，所述远部和近部能够朝着彼此移动，以便于所述扩展构件使所述支腿向外移动而与限定所述孔的结构材料接合。
17.根据权利要求16所述的锚定装置，其中所述锚定装置设置有两个所述支腿，所述两个支腿由一对狭槽分开。
18.根据权利要求17所述的锚定装置，其中所述支腿各自包括设置有至少一个齿的保持构件。
19.根据权利要求17所述的锚定装置，其中所述支腿基本上沿直径方向相对。
20.根据权利要求17所述的锚定装置，其中当朝着所述近部拉动所述远部时，所述扩展构件适于与所述狭槽中的至少一个接合，用于将所述支腿中的至少一个向外扩展进入所述结构材料内。
21.根据权利要求20所述的锚定装置，其中所述锚定装置设置有两个所述扩展构件，每个扩展构件适于与所述狭槽中的相应一个接合。
22.根据权利要求21所述的锚定装置，其中所述扩展构件各自包括楔部，所述楔部能够在所述狭槽内滑动，以用于扩展所述支腿。
23.根据权利要求18所述的锚定装置，其中当所述紧固件接合进所述近部中时，所述保持构件适于向外枢转而与所述结构材料接合。
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