CN102588403B - 带有单一锁定螺母的模制的张力杆机构 - Google Patents

Abstract

用于张力杆的张力杆机构，所述张力杆具有第二内轴，所述第二内轴由第一外轴可滑动地接纳并且可围绕张力杆的纵向轴线旋转。可胀开的卡圈与渐缩的第一螺纹轴螺纹接合，该卡圈构造成接纳在第一外轴内以随其旋转移动并且可相对其滑动地轴向移动。固定地连接于渐缩的第一螺纹轴的第二附接轴构造成接纳在第二内轴内以随其旋转移动和滑动地轴向移动。当可胀开的卡圈在第一外轴内且第二附接轴固定地接纳在第二内轴内时，第一外轴相对于第二内轴的第一旋转胀大了卡圈的直径，从而可胀开的卡圈固定地附接至第一外轴以随其轴向移动。

Description

带有单一锁定螺母的模制的张力杆机构

相关申请的交叉引用

本申请涉及2010年12月17日提交的美国临时专利申请No.61/424,441，并且要求该临时申请较早的申请日的权利。上述确认的相关申请通过参考并入此处。

发明领域

本发明的实施例总体涉及一种可调节的张力杆机构，并且更具体地，涉及一种具有用于将张力杆机构锁定到位的单一锁定螺母的可调节的张力杆机构。

背景技术

作为窗帘和淋浴杆使用的可调节长度的张力杆通常用作对下述的替代物，所述杆通过使用螺钉、螺栓等永久地固定至支撑表面。这提供了较简单的安装并防止支撑表面在移除时永久损坏。这些张力杆通常包括伸缩地接纳第二轴的第一轴，其中，第一和第二轴收纳长的螺柱。该张力杆经常被以收缩状态运输或购买，使得使用者为了将其安装在期望的位置必须使张力杆拉长。一旦达到期望的长度，即，张力杆的端面接触壁或其它支撑表面，则第一和第二轴相对彼此旋转，直到抵靠着支撑表面施加足够的力以保持张力杆在压缩状态并且到位。

在具有长的螺柱的张力杆中，通过使第一和第二轴相对彼此旋转直到达到期望的长度来完成拉长。使用者经常必须使张力杆拉长二十或更多英寸，并且所需的持续旋转是耗时且耗力的。

最近，已经引入的张力杆允许使用者通过在相对方向上拉动第一和第二轴而容易地使张力杆拉长。然而，张力杆必须被拉动到大于支撑表面之间的距离的长度。然后通过压缩张力杆内的弹簧施加张力，直到达到期望的长度。一旦到位，压缩弹簧的力提供用于将张力杆保持在支撑表面之间到位的张力。弹簧可能难以压缩，并且当杆被放入其位置时，张力杆的定位可能使支撑表面磨损或损坏。此外，如果不恰当地锁定到位，弹簧可能释放，并且引起对使用者的伤害。因为必须选择弹簧的强度以在使用者友好性和允许杆支撑足够的能达到二十磅的重量之间进行平衡，所以经常牺牲重量支撑。

因此希望提供一种容易拉长至期望长度的可调节张力杆机构，而不需要弹簧压缩或使用用于在支撑表面之间提供必要的张力的其它危险机构。

发明概述

简单的陈述，本发明的一个实施例针对用于张力杆的张力杆机构，所述张力杆具有第一外轴和第二内轴，所述第二内轴由第一外轴可滑动地接纳并且可围绕张力杆的纵向轴线旋转。该张力杆结构包括渐缩的第一螺纹轴。可胀开的卡圈和渐缩的第一螺纹轴螺旋地接合。可胀开的卡圈构造成接纳在第一外轴内以随其旋转移动并且可相对其滑动移动。第二附接轴固定地连接于渐缩的第一螺纹轴，第二附接轴构造成接纳在第二内轴内以随其旋转地移动并滑动地轴向移动。当可胀开的卡圈在第一外轴内且第二附接轴固定地接纳在第二内轴内时，第一外轴相对于第二内轴的第一旋转胀大了卡圈的直径，从而将可胀开的卡圈牢固地附接至第一外轴而随其轴向移动。

附图说明

当结合附图阅读时，本发明优选实施例的前面的概述及下面的详细描述将被更好地理解。为了解释本发明的目的，附图中表示了目前优选的实施例。然而，应理解到，本发明不限于所表示的精确的布置和手段。

附图中：

图1A是根据本发明的优选实施例的张力杆的第一外轴的侧视图；

图1B是根据本发明的优选实施例的张力杆的第二内轴的侧视图；

图2是从图1A-1B所示的第一和第二轴组合成的张力杆的横截面图；和

图3是和图2的张力杆一起使用的张力机构的放大的透视图。

具体实施方式

现在参见本发明实施例的细节，其示例图示在附图中。在本发明的说明书中使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的，而不是意图限制本发明。

如在本发明的说明书和附加的权利要求书中使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”意图于也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。这里使用的词语“和/或”涉及且包含相关联的所列物品中的一个或多个的任何和所有可能的结合。词语“包括”和/或“包含”在被在说明书中使用时说明了存在陈述的特征、完整物、步骤、操作、元件，和/或部件，而不排除存在或附加一个或多个其它特征、完整物、步骤、操作、元件、部件和/或其形成的组。

词语“右”、“左”、“下”和“上”指定了附图中作为参考的方向。词语“向内地”和“向外地”涉及分别朝向和离开结构的几何中心及其指示的部件的方向。术语包括上面注解的词语、派生词和类似含义的词语。

虽然词语第一、第二等在此用于描述各种元件，但是这些元件不应被这些词语限制。这些词语仅仅被用于区别一个元件与另一个元件。例如，第一轴能被称为第二轴，并且类似地，第二轴能被称为第一轴，这都不脱离本发明的范围。

像在此使用的，词语“如果”可以根据上下文认为是意味着“当...时”或“在...时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，短语“如果确定出...”或“如果检测到[陈述的情况或事件]”可以根据上下文构造成意味着“在确定...时”或“响应于确定”或“在检测到[陈述的情况或事件]时”或“响应于检测到[陈述的情况或事件]”。

下面的描述针对根据本发明的张力杆机构的多个实施例。

详细参见附图，其中贯穿附图同样的附图标记指示类似的元件，根据本发明，图1-3表示了通常以10指示的张力杆的第一优选实施例，并且之后称为“张力杆”10，该“张力杆”10具有通常以20指示且之后称为“张力机构”20的张力杆机构的优选实施例。

详细参见附图，其中贯穿附图同样的附图标记指示类似的元件，附图中表示了具有第一外轴12和第二内轴14的张力杆10。沿着张力杆10的纵向轴线“A”，第一外轴12伸缩地接纳第二内轴14，使得张力杆10长度可调。第一和第二轴12，14优选由金属制造，例如冷轧钢，但也可以使用塑料材料、丙烯酸材料等材料构造而成。

第一和第二轴12，14的相对端可以分别以平的端面12a，14a终止，以便接合窗户框架或相对的壁，从而将张力杆10支撑在地面上方。替代地，第一和第二轴12，14的相对端可以装配有半柔韧的端帽(未示出)，每个端帽有平的端面。第一和第二轴12，14的每一个沿着纵向轴线A优选至少部分是中空的以用来接纳张力机构20各端。

参见图1B和3，张力机构20的第一端包括第一螺纹轴22，该第一螺纹轴22终止于一端处的第一端凸缘24和另一端处的中央凸缘26。如图2的横截面视图所见的，第一螺纹轴22的接近第一端凸缘24的直径大于第一螺纹轴22的接近中央凸缘26的直径。即，第一螺纹轴22是渐缩的，从而具有通常的截锥形。

卡圈28与第一螺纹轴22螺纹接合。卡圈28构造成接纳在第一外轴12内，以随该第一外轴12旋转地移动并沿着纵向轴线A相对该第一外轴12滑动地轴向移动，并且构造成向第一外轴施加向外指向的径向力。在优选的实施例中，卡圈28构造成最初以压缩配合的方式接纳在第一外轴12内，卡圈28和第一外轴12之间的摩擦力足以防止当第一螺纹轴在卡圈28内旋转时卡圈28相对于第一外轴12的旋转，同时仍允许卡圈28在第一外轴12内轴向滑动。

卡圈28优选由优选低硬度的橡胶制造。然而，可以使用其它材料，例如聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚丙烯，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，苯乙烯丙烯晴(SAN)，聚氨酯，聚氯乙烯(PVC)等。

卡圈28具有纵向地延伸、可周向胀开的狭槽30，该狭槽30使卡圈28具有大致C形的横截面。随着卡圈28沿着第一螺纹轴22的渐缩部从中央凸缘26附近的收缩状态旋转到第一端凸缘24附近的胀开状态(未示出)，狭槽30允许卡圈28的直径胀大，其中在中央凸缘26附近的收缩状态，卡圈28可沿着纵向轴线A滑动，在第一端凸缘24附近的胀开状态，第一卡圈28不再能够在第一外轴12内轴向移动。

参见图2和3，张力机构20包括从中央凸缘26远离第一螺纹轴22延伸的第二附接轴32。第二附接轴32的直径优选沿着纵向轴线A恒定。如图2所见，第二附接轴32优选是实心的，而第一螺纹轴22优选沿着纵向轴线A大致是中空的。然而，两个轴22，32可以是中空的、实心的、或其组合。第一螺纹轴22、第二附接轴32，和凸缘24，26优选一体地形成为由聚合物材料模制的单一部件。特别地，可以使用例如聚碳酸酯，聚苯乙烯、聚丙烯、ABS、SAN、聚氨酯、PVC、橡胶等的材料。然而，轴22，32和凸缘24，26也可以是组装在一起的分离的件，且由不同的材料制造。

第二内轴14在其中固定地接纳第二附接轴32。优选的，第二附接轴32被压配进入第二内轴14，并且浅凹(未示)随后形成在第二内轴14内以进一步将第二附接轴32锁定到位。然而，第二附接轴32也可以通过其它方法固定至第二内轴14，例如使用粘结剂、紧固件、焊接等。

当卡圈28在第一外轴12内，并且第二附接轴32固定地接纳在第二内轴14内时，第一外轴12相对于第二内轴14的第一旋转胀大了卡圈28的直径，从而当卡圈28沿着第一螺纹轴22轴向滑动直到摩擦力防止卡圈28的进一步轴向滑动时，增加了由卡圈28施加至第一外轴12的向外地指向的径向力。如果张力杆10的平的端面12a，14a与防止张力杆10的进一步延伸的相对的支撑表面(未示出)接触，则连续的旋转增加了杆的轴向载荷，并且因此增加了杆10的张力。

在使用中，在最初(或开始)的构造中，张力杆10和张力机构20最初组装在一起，其中卡圈28邻接中央凸缘26。第二附接轴32固定地接纳在第二内轴14内随其移动。第二附接轴32和第二内轴14的固定地附接第二附接轴32的端部一起被插入第一外轴12。

使用者通过使第一和第二轴12，14相对彼此沿着纵向轴线A滑动来调节张力杆10的长度，直到张力杆10在两个支撑表面(未示出)之间水平，并且平的端面12a，14a接触支撑表面。当达到期望的长度时，第一和第二轴12，14相对彼此沿第一方向旋转，这引起第一螺纹轴22和第二附接轴32一齐相对于卡圈28旋转。

然后，卡圈28沿着第一螺纹轴22远离中央凸缘26并朝着端凸缘24地移动。随着卡圈28沿着第一螺纹轴22增加的直径的旋转，卡圈28的胀大增加了卡圈28施加于第一外轴12的向外指向的径向力，从而防止了卡圈28在第一外轴12内的进一步轴向移动，并且利用膨胀装配将卡圈28可释放地固定在第一外轴12内的固定位置。又防止了在第一和第二轴12，14之间的各自进一步的滑动。卡圈28也作为锁定螺母起作用，并且在支撑表面之间提供增加的张力以支撑张力杆10。

从上面的描述能够看到本发明的实施例包括张力杆。本领域的技术人员将意识到能够对上面描述的实施例做出改变而不脱离其宽广的发明概念。因此，应理解，本发明不限于具体公开的实施例，而且意图覆盖所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的变化。

Claims (10)

1.一种用于张力杆的张力杆机构，所述张力杆具有第一外轴和第二内轴，所述第二内轴能够由所述第一外轴滑动地接纳并且能够围绕所述张力杆的纵向轴线旋转，所述张力杆机构包括：

渐缩的螺纹轴，所述渐缩的螺纹轴具有第一端和相对的第二端，所述渐缩的螺纹轴的所述第一端的直径大于所述渐缩的螺纹轴的所述第二端的直径，所述渐缩的螺纹轴整个有螺纹且从所述第一端渐缩到所述第二端；

端凸缘，所述端凸缘连接到所述渐缩的螺纹轴的所述第一端，且可滑动地接合所述第一外轴；

可胀开的卡圈，所述可胀开的卡圈与所述渐缩的螺纹轴螺纹接合，所述可胀开的卡圈构造成接纳在所述第一外轴中，以随所述第一外轴旋转移动并且能够相对所述第一外轴滑动地轴向移动；和

附接轴，所述附接轴固定地连接至所述渐缩的螺纹轴的所述第二端，所述附接轴构造成接纳在所述第二内轴中，以随所述第二内轴旋转移动且能够滑动地轴向移动；

其中，当所述可胀开的卡圈在所述第一外轴中并且所述附接轴固定地接纳在所述第二内轴中时，所述第一外轴相对于所述第二内轴的第一旋转使得所述卡圈的直径胀大，从而将所述可胀开的卡圈固定地附接至所述第一外轴以随所述第一外轴轴向移动。

2.根据权利要求1所述的张力杆机构，其中所述可胀开的卡圈构造成最初以压缩配合的方式接纳在所述第一外轴中，由此在所述卡圈和所述第一外轴之间产生摩擦力，所述摩擦力足以防止当所述渐缩的螺纹轴在所述可胀开的卡圈中旋转时所述可胀开的卡圈相对于所述第一外轴的旋转，同时所述摩擦力仍允许所述可胀开的卡圈在所述第一外轴中轴向滑动。

3.根据权利要求1所述的张力杆机构，其中所述可胀开的卡圈具有纵向延伸的、周向可胀开的狭槽，当所述可胀开的卡圈沿着所述渐缩的螺纹轴旋转时，所述狭槽允许所述可胀开的卡圈的直径胀大。

4.根据权利要求1所述的张力杆机构，其中所述附接轴具有沿着所述纵向轴线恒定的直径。

5.根据权利要求1所述的张力杆机构，其中中央凸缘将所述渐缩的螺纹轴固定地连接到所述附接轴。

6.根据权利要求5所述的张力杆机构，其中所述渐缩的螺纹轴、所述中央凸缘和所述附接轴一体地形成为单一部件。

7.一种张力杆，包括：

第一外轴；和

第二内轴，所述第二内轴能够由所述第一外轴滑动地接纳，

其中所述第一外轴和所述第二内轴通过权利要求1所述的张力杆机构操作地联接。

8.权利要求7所述的张力杆，其中所述张力杆与相对的支撑表面接触，从而防止所述张力杆的进一步延伸，并且所述第一外轴相对于所述第二内轴的连续的旋转增加了所述杆中的张力。

9.权利要求3所述的张力杆机构，其中所述可胀开的卡圈具有大致C形的横截面。

10.权利要求1所述的张力杆机构，其中所述可胀开的卡圈具有单个纵向延伸的、周向可胀开的狭槽。