CN103510698B - 扣件及其制造方法 - Google Patents

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CN103510698B CN201210480143.8A CN201210480143A CN103510698B CN 103510698 B CN103510698 B CN 103510698B CN 201210480143 A CN201210480143 A CN 201210480143A CN 103510698 B CN103510698 B CN 103510698B
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Abstract

本发明公开一种用于夹持物体的扣件，包括第一、第二夹臂，第一夹臂的第一端与第二夹臂的第一端可旋转连接，且在第一、第二夹臂之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，在第一夹臂的第一端具有与所述空腔连通的至少一个通孔，在所述第二夹臂的第一端具有至少一个延伸部，该延伸部朝向空腔方向穿过所述通孔而卷绕该通孔的边沿，从而形成所述可旋转连接，其中，所述延伸部的末端位于所述空腔内且在所述扣件夹持所述物体时与该物体摩擦接触。本发明还公开了扣件的其它示例以及扣件的制造方法。另外，本发明还公开了一种自锁装置，该自锁装置可例如用于本发明扣件中。

Description

扣件及其制造方法
技术领域
本发明涉及紧固装置技术领域，尤其涉及用于夹持物体的扣件以及扣件的制造方法。该扣件例如为用于搭建脚手架的建筑用扣件。
背景技术
扣件作为一种紧固装置，被广泛用于各种领域进行紧固，例如用于建筑领域以搭建脚手架。在现有技术中，扣件一般包括盖板和基座(在下文中也统称为“夹臂”)，在盖板与基座之间通过销轴形成可旋转连接。
现有的扣件一般包括铸造制成的扣件以及热锻成型的扣件。
在铸造制成的扣件中，盖板上供该销轴穿过的通孔和基座上供该销轴穿过的通孔均通过穿孔工艺形成。这种扣件一般采用玛钢铸造制成，通过模具逐个铸造盖板和基座，并在盖板和基座退火后进行穿孔，形成供销轴穿过的通孔，如中国专利申请CN 1629420A中所示。但是，这种扣件由于采用铸造工艺，因此需要对原料进行加热、注塑成型、退火等多种工艺，因而能耗高，对加工设备要求高，加工周期长，导致总体生产成本高，且易引起环境污染。另外，由于这种扣件主要使用的材料为玛钢或铸铁，其含碳量高，因此韧性差，抗压强度不够高，易导致安全事故；而为了进一步增加其抗压强度，不得不增大其盖板、基座和通孔边沿的尺寸，导致扣件用料增加、重量大。
在热锻成型的钢制扣件中，一般采用钢板作为原料。而为了形成盖板与基座上供销轴穿过以形成可旋转连接的通孔，必须对盖板和基座在高温下进行热锻，以形成较大的扁平部位供穿孔，并使得穿孔后形成的通孔的边沿足够宽，以实现足够的连接强度。在这种扣件中，由于热锻工艺成本较高，对加工设备要求高(例如要求加工设备如模具具有耐高温性能)，而且扣件的用料多，所以扣件成本相比铸造制成的扣件更高。
现有技术中也提出了钢板扣件，如中国专利申请CN102322464A中所示。但是现有的钢板扣件的加工繁琐，重量较大，生产环节多而导致生产速度慢，尤其是其强度不高。该扣件由于使用三角平板状的中心板，与被夹持物体的贴合面不够大，导致与被夹持物体的摩擦力有限，防滑效果一般；而且其盖板与基座之间的旋转连接部位在使用中易松脱。
包括以上扣件在内的现有技术扣件的共同缺点在于其扣合强度不高，这主要是由于盖板和基座之间的销轴连接强度不够高导致的，该销轴连接仅仅依靠自身的结构强度和作用力来提供所需扣合强度。而为了进一步提高扣件的强度，需要增加盖板、基座和销轴连接部的厚度，从而增加扣件的材料使用量，导致成本和扣件自身重量增加。
传统钢制扣件的安全性能稍好，但是由于采取热锻、打空、组装等工艺，生产成本过高，造价比传统铸造扣件(例如玛钢扣件)高出1-2倍，在中国市场几乎没有使用。
此外，在传统扣件中，扣件夹臂之间的活动链接(或旋转连接)是薄弱环节，一旦出现变形或损坏，往往是不可恢复的，而且扣件立即损坏，导致扣件安全性降低。
发明内容
为解决以上技术问题，根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于夹持物体的扣件，包括第一夹臂和第二夹臂，所述第一夹臂的第一端与所述第二夹臂的第一端可旋转连接，且在第一夹臂和第二夹臂之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，其中，在所述第一夹臂的第一端具有与所述空腔连通的至少一个通孔，在所述第二夹臂的第一端具有至少一个延伸部，该延伸部朝向空腔方向穿过所述通孔而卷绕该通孔的边沿，从而形成所述可旋转连接，其中，所述延伸部的末端位于所述空腔内且在所述扣件夹持所述物体时与该物体摩擦接触。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用于夹持物体的扣件，包括第一夹臂、第二夹臂和连接扣，所述第一夹臂的第一端与所述第二夹臂的第一端通过所述连接扣而可旋转连接，且在第一夹臂和第二夹臂之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，所述第一夹臂的第一端和第二夹臂的第一端分别具有与所述空腔连通的至少一个第一通孔和与所述空腔连通的至少一个第二通孔，所述连接扣的两端分别朝向空腔方向穿过第一通孔和第二通孔而卷绕所述第一通孔的边沿和所述第二通孔的边沿，从而形成所述可旋转连接，其中，所述连接扣的两端的末端位于所述空腔内且在所述扣件夹持所述物体时与该物体摩擦接触。
优选地，所述第一通孔和/或第二通孔的所述边沿为圆柱形；更优选地，所述第一通孔或所述第二通孔的所述边沿为扁平形。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于夹持物体的扣件，该扣件包括第一夹臂、第二夹臂和连接扣，所述第一夹臂的第一端与所述第二夹臂的第一端通过所述连接扣而可旋转连接，且在第一夹臂和第二夹臂之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，所述第一夹臂的第一端和第二夹臂的第一端分别具有与所述空腔连通的至少一个第一通孔和与所述空腔连通的至少一个第二通孔，所述连接扣的一端朝向空腔方向穿过第一通孔而卷绕所述第一通孔的边沿，从而形成所述可旋转连接，而连接扣的另一端沿背离所述空腔的方向穿过第二通孔与该第二通孔的边沿贴合，并优选地对贴合部分进行焊接，形成不可旋转活动的连接结构。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用于夹持物体的扣件，包括第一夹臂、第二夹臂和销轴，所述第一夹臂的第一端与所述第二夹臂的第一端通过该销轴而可旋转连接，且在第一夹臂和第二夹臂之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，所述第一夹臂的第一端具有至少一个第一延伸部，该第一延伸部朝向空腔方向卷绕所述销轴，所述第二夹臂的第一端具有至少一个第二延伸部，该第二延伸部朝向空腔方向卷绕所述销轴，从而形成所述可旋转连接，其中，所述第一、第二延伸部的末端位于所述空腔内且在所述扣件夹持所述物体时与该物体摩擦接触。
在上述扣件中，优选地，所述边沿采用加粗设计，例如为圆柱形、六棱柱形等等，这样可以增加该边沿的抗拉强度。
在上述扣件中，优选地，所述延伸部的末端与所述被夹物体形状匹配。例如，如果被夹物体为圆柱形，则所述延伸部的末端面向被夹物体的一面为圆柱面形，与圆柱形被夹物体完全贴合，以增大接触面积，从而增加摩擦力、提高抗拉强度和安全性。
在上述扣件中，优选地，所述第一夹臂的第二端以及第二夹臂的第二端均具有豁口或无缝槽口，用于供螺栓穿过以彼此固定所述第一夹臂的第二端和所述第二夹臂的第二端。夹臂优选具有与被夹持物体紧密贴合的形状构造。
在上述扣件中，优选地，所述第一夹臂和所述第二夹臂中的一者的第二端具有自锁装置，该自锁装置包括自锁基座、自锁杆和第一锁块及第二锁块，该自锁基座具有空腔，该空腔的侧壁包括第一摩擦接触面和第四摩擦接触面；该自锁杆具有第二摩擦接触面和第三摩擦接触面，且可伸入所述自锁基座的空腔中使得所述第二摩擦接触面面向所述第一摩擦接触面，所述第三摩擦接触面面向所述第四摩擦接触面，并且所述第一锁块位于所述第一摩擦接触面和所述第二摩擦接触面之间并与所述第一、第二摩擦接触面接触，第二锁块位于所述第三摩擦接触面和所述第四摩擦接触面之间并与所述第三、第四摩擦接触面接触；以及所述第一、第二摩擦接触面之间的夹角为α，所述第三、第四摩擦接触面之间的夹角为α'，所述第一锁块相对于所述第一、第二摩擦接触面的摩擦角分别为和所述第二锁块相对于所述第三、第四摩擦接触面的摩擦角分别为和其中，且所述自锁杆的一端与所述第一夹臂和所述第二夹臂中的另一者的第二端可咬合。
优选地，第一夹臂和第二夹臂中的所述一者的所述第二端与所述自锁基座是一体形成的。
优选地，所述第一锁块和第二锁块中的至少一个的末端在所述空腔之外且具有凸缘。
优选地，0＜α≤17°，和/或0＜α'≤17°。
优选地，所述第一摩擦接触面和第四摩擦接触面相对于所述自锁基座的纵轴线对称设置，所述第二摩擦接触面和第三摩擦接触面相对于所述自锁杆的纵轴线对称设置，使得α＝α'。
优选地，所述第一、第二锁块分别沿所述第一、第四摩擦接触面可滑动；更优选地，所述自锁基座的内壁上设有用于所述第一锁块的至少一个第一滑槽或凸棱以及用于所述第二锁块的至少一个第二滑槽或凸棱，所述第一锁块上具有与所述第一滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽，所述第二锁块上具有与所述第二滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽。
本发明扣件还可以包括至少一个弹性部件，该弹性部件的一端位于所述自锁基座上，另一端位于所述锁块上，用于保持所述锁块与所述自锁杆接触；或者，所述自锁基座的空腔内设有至少一个第一弹性部件和至少一个第二弹性部件，所述第一弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第一锁块上，用于保持第一锁块而不使其脱离空腔，且所述第二弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第二锁块上，用于保持第二锁块而不使其脱离空腔。
优选地，所述第一夹臂和/或第二夹臂的第一端与第二端之间的中间部具有与扣件空腔连通的至少一个开孔；优选地，所述中间部的开孔与所述通孔和/或所述豁口或槽口相连通。
所述扣件可以为建筑用扣件，所述第一夹臂为盖板且所述第二夹臂为基座；或者，所述扣件为建筑用扣件，所述第一夹臂为基座且所述第二夹臂为盖板。
根据本发明的另一方面，还提供一种旋转扣件，包括：第一所述扣件以及第二所述扣件，其中，第一扣件的第一夹臂或第二夹臂与第二扣件的第一夹臂或第二夹臂可旋转连接而构成旋转扣件的旋转座。优选地，构成该旋转座的两个夹臂在与所述第一扣件的第一、第二夹臂的旋转平面垂直的平面内可旋转。
根据本发明的另一方面，还提供一种直角扣件，包括：第一所述扣件以及第二所述扣件，其中，第一扣件的第一夹臂或第二夹臂与第二扣件的第一夹臂或第二夹臂固定连接而构成直角扣件的直角座，且构成该直角座的两个夹臂各自的旋转平面彼此垂直。
根据本发明的另一方面，还提供一种用于制造扣件的方法，包括：
将钢坯轧制成具有多个所述扣件第一夹臂预制件的第一夹臂型材；
将第一夹臂型材进行切割，形成多个第一夹臂预制件；
通过穿孔在所述第一夹臂预制件的第一端形成通孔，并在其第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第一夹臂；
将钢坯轧制成具有多个所述扣件第二夹臂预制件的第二夹臂型材；
将第二夹臂型材进行切割，形成多个第二夹臂预制件；
通过穿孔在所述第二夹臂预制件的第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第二夹臂；
将第二夹臂的延伸部朝向扣件空腔方向穿过第一夹臂的通孔而卷绕该通孔的边沿。
根据本发明的另一方面，还提供一种用于制造扣件的方法，包括：
将钢坯轧制成具有多个所述扣件第一夹臂预制件的第一夹臂型材；
将第一夹臂型材进行切割，形成多个第一夹臂预制件；
通过穿孔在所述第一夹臂预制件的第一端形成通孔，并在其第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第一夹臂；
将钢坯轧制成具有多个所述扣件第二夹臂预制件的第二夹臂型材；
将第二夹臂型材进行切割，形成多个第二夹臂预制件；
通过穿孔在所述第二夹臂预制件的第一端形成通孔，并在其第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第二夹臂；
对钢板进行切割形成连接扣；
将连接扣的两端分别朝向所述扣件的空腔方向穿过所述第一夹臂和第二夹臂上的第一通孔和第二通孔而卷绕所述第一、第二通孔的边沿。
根据本发明的另一方面，还提供一种用于制造扣件的方法，包括：
将钢坯轧制成具有多个所述扣件第一夹臂预制件的第一夹臂型材；
将第一夹臂型材进行切割，形成多个第一夹臂预制件；
通过穿孔在所述第一夹臂预制件的第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第一夹臂；
将钢坯轧制成具有多个所述扣件第二夹臂预制件的第二夹臂型材；
将第二夹臂型材进行切割，形成多个第二夹臂预制件；
通过穿孔在所述第二夹臂预制件的第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第二夹臂；
制备销轴；
将所述扣件的第一夹臂的延伸部朝向所述扣件的空腔方向卷绕所述销轴，且将所述扣件的第二夹臂的延伸部朝向所述扣件的空腔方向卷绕所述销轴。
根据本发明的另一方面，还提供一种用于制造扣件的方法，包括：
a)将钢筋弯折成U形并进行整形、冲压以形成分别包括两个对称支腿及连接这两个支腿的连接部的第一夹臂和第二；步骤b)制造条形钢条作为第一连接扣；步骤c)将连接扣的两端卷绕第一夹臂的连接部和第二夹臂的连接部，使得连接扣的两端位于由第一夹臂和第二夹臂形成的空腔中且在扣件夹持物体时与被夹持物体接触。
在本发明扣件的可旋转连接结构中，夹臂延伸部的末端设置在扣件的空腔中，并且与被夹物体摩擦接触。通过这种结构，使得可以采用钢材(例如Q195钢、Q235钢、ML08钢、ML15钢、35K钢、45#.20MnTiB.40Cr等等)作为形成夹臂的材料，其韧性和刚度都比传统玛钢材料更强；并且这种使延伸部卷绕形成可旋转连接的工艺异常方便，省去了传统玛钢扣件铸造、退火和穿孔以供销轴穿过形成铰接的过程；此外，该延伸部的末端设置于空腔内，由于在第一夹臂和第二夹臂夹持物体时，该延伸部的末端与被夹物体摩擦接触，使得并不会由于夹持力的增加而使得该末端相对于被夹物体发生相对移动，巧妙利用了扣件本身与被夹物体之间的作用力来增强扣件的夹持效果，这是传统扣件中均没有想到的技术特征，也无需将延伸部末端与第二夹臂进行焊接以形成密闭环结构，在提高夹臂之间连接的强度的同时简化了扣件加工工艺。与传统钢板扣件相比，强度得到了极大提升。
由于该结构使得能够采用强度更高、韧性更佳的钢材，而脱离了传统玛钢的限制，而且消除了传统扣件结构中多余的部位，使得扣件的用料更省、重量更轻，从而成本更低。而且，由于扣件的自重更轻，使得扣件在使用中对应用场合的负担也更轻，例如在搭建脚手架时，所形成的脚手架的自重也会更轻，也进一步提高了脚手架的承重能力、增加了安全性。
而且，本发明扣件采用适合进行裁切的钢材，夹臂的总体形状可以为带状，通过对钢坯进行冷压(轧制)形成长条形的夹臂型材，对型材进行切段、穿孔等工艺，因此使得形成扣件各部件的加工更加简单而经济。
由于采用钢板冷压成型，在生产过程中能耗低、无污染。
在由钢筋冷压形成扣件夹臂的情况下，仅需要将钢筋弯折成大致U形进行冷压，即可形成夹臂，进一步大大简化了加工过程、降低了加工成本。
附图说明
下文中结合附图进一步说明本发明。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1A-1B是根据本发明第一实施例的扣件的示意性立体图；
图1C是根据本发明第一实施例的扣件的主视图；
图2A-2B是根据本发明第二实施例的扣件的示意性立体图；
图2C是根据本发明第二实施例的扣件的主视图；
图2D和图2E分别示出根据本发明第三实施例的扣件的示意性立体图和主视图；
图2F、2G、2H分别示出根据本发明第四实施例的扣件的示意性主视图、左视图和A-A剖视图；
图3A-3B是根据本发明第五实施例的扣件的示意性立体图；
图3C是根据本发明第五实施例的扣件的主视图；
图4A是用于本发明扣件中的自锁装置第一实施例的自锁原理图；
图4B是用于本发明扣件中的自锁装置第一实施例的自锁原理所涉及的作用力三角形示意图；
图4C和图4D分别是用于说本发明扣件中的自锁装置第二、三实施例的结构和自锁原理图；
图5A是根据本发明第六实施例的扣件的示意性立体图；
图5B是根据本发明第六实施例的扣件的示意性主视图；
图5C-5D是根据本发明第六实施例的扣件的A-A剖视图和B-B剖视图；
图6A-6B是根据本发明第七实施例的自锁装置的立体图；
图6C是根据本发明第七实施例的自锁装置的侧视图；
图6D-6E是根据本发明第七实施例的自锁装置的A-A剖视图和B-B剖视图；
图6F是根据本发明第七实施例的自锁装置的变形例示意图；
图7A-7B示出本发明的旋转扣件的一个示例；
图8A示出本发明的直角扣件的一个示例的示意性立体图；
图8B-8C示出本发明的直角扣件的一个示例的示意性侧视图；
图8D是与图8A对应的另一示意性立体图；
图9A-9B示出将钢坯轧制成包括多个扣件夹臂预制件的夹臂型材；
图9C-9D示出对夹臂型材的切割线路示意图，其中，该夹臂型材包括两列并排布置的夹臂预制件，这两列夹臂预制件交错布置，使得这两列夹臂预制件的用于形成卷孔(进一步用于形成可旋转连接)的延伸部彼此邻接布置；
图9E-9G示出切割出的单个夹臂预制件；
图9H、9J、9K示出经过穿孔工艺而形成有槽口的夹臂，且夹臂的延伸部经过挤压形成卷孔；
图10A-10C示出根据本发明实施例的直角扣件的另一示例的示意性立体图；
图10D-10E分别示出根据本发明实施例的直角扣件的另一示例的侧视图和A-A剖视图；
图10F是与图10A对应的另一示意性立体图；
图11A示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例的示意性立体图；
图11B-11C示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例的侧视图；
图11D是与图11A对应的另一立体图，但是其中两个分扣件均为扣合状态；
图12A-12B示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例的示意性立体图；
图12C示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例的俯视图；
图12D-12E示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例的侧视图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及其中的特定特征可以相互组合。
下面参考图1A-1C说明根据本发明第一实施例的扣件。如图1A-1C所示，本实施例的用于夹持物体的扣件104包括夹臂105和夹臂106，夹臂105的第一端107与夹臂106的第一端108可旋转连接，且在夹臂105、106之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔111。夹臂105的第一端107具有与空腔111连通的至少一个通孔，夹臂106的第一端108具有至少一个延伸部110，该延伸部110朝向空腔111方向穿过通孔而卷绕该通孔的边沿109，从而形成所述可旋转连接，该延伸部110的末端位于空腔111内且在该扣件104夹持物体时与该物体摩擦接触。
优选地，所述边沿109为加厚部分以增加扣件的可旋转连接的强度，且优选为圆柱形，有利于所形成旋转连接的活动性。该边沿109靠近夹臂106。
另外，延伸部末端可以根据需要被制成为具有更大尺寸，以增加与被夹持物体的摩擦面积、强度和安全性。
夹臂105的第二端112以及夹臂106的第二端113均可具有豁口或无缝槽口，用于供螺栓或其他锁定装置穿过以彼此固定夹臂105、106的第二端112、113。但是在采用环扣来锁定夹臂105、106的第二端112、113的情况下，也可不需要设置豁口或无缝槽口，以下实施例中的扣件也是如此。
该实施例中的夹臂延伸部与夹臂本体也可以是单独的部件，彼此通过搭叠、焊接而形成一体。
在本实施例中，在扣件作为分扣件与另一分扣件形成旋转扣件的情况下，夹臂106的第一端108与第二端113之间的中间部分设有用于与另一分扣件形成碾铆连接所需的带孔凹部，如图1A-1C所示。但是，该凹部并非必不可少的部分，例如在该扣件作为直角扣件的分扣件时就不需要该凹部；又例如，在该扣件单独作为连接扣件时也不需要该凹部。以下实施例中也是如此。
下面参考图2A-2C说明根据本发明第二实施例的扣件，该实施例中的扣件与第一实施例扣件的区别在于夹臂之间的可旋转连接不同。如图2A-2C所示，本实施例的用于夹持物体的扣件包括夹臂201、夹臂202和连接扣203。夹臂201的第一端与夹臂202的第一端通过连接扣203可旋转连接，且在夹臂201、202之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，夹臂201的第一端具有与该空腔连通的至少一个第一通孔，夹臂202的第一端具有与所述空腔连通的至少一个第二通孔，连接扣203的两端分别朝向空腔方向穿过第一通孔和第二通孔而卷绕第一通孔的边沿和第二通孔的边沿，从而形成可旋转连接，其中，连接扣203两端的末端位于空腔内且在该扣件夹持物体时与该物体摩擦接触。
优选地，该连接扣为条形连接扣，由条形钢板、钢条或钢筋弯折而成。但是，该连接扣也可具有其他形状，只要其端部能够伸入夹臂的通孔中钩住通孔的边沿即可。
第一通孔和/或第二通孔的边沿可以为加厚部分以增加扣件的可旋转连接的强度，且优选为圆柱形，有利于所形成旋转连接的活动性。
另外，延伸部末端可以根据需要被制成为具有更大尺寸，以增加与被夹持物体的摩擦面积、强度和安全性。
夹臂201的第二端以及夹臂202的第二端均可具有豁口或无缝槽口，用于供螺栓或其他锁定装置穿过以彼此固定夹臂201、202的第二端。
下面参考图2D-2E说明根据本发明第三实施例的扣件。如图2D-2E所示，本实施例的用于夹持物体的扣件与第二实施例扣件的不同之处在于，第三实施例扣件的夹臂205与连接扣207的一端209形成可旋转连接，而另一个夹臂206中用于与连接扣207连接的通孔边沿为扁平形状，与连接扣207的另一端208连接后形成不可旋转活动的连接结构。
下面参考图2F-2H说明根据本发明第四实施例的扣件。如图2F-2H所示，本实施例的用于夹持物体的扣件与第二实施例扣件的不同之处在于，第四实施例扣件的连接扣212的一端213与夹臂210形成可旋转连接，而另一端214沿背离夹臂210、211之间空腔的方向穿过夹臂211的通孔与该通孔边沿贴合，并优选对贴合部分进行焊接，形成不可旋转活动的连接结构。
下面参考图3A-3C说明根据本发明第五实施例的扣件。如图3A-3C所示，本实施例中用于夹持物体的扣件包括夹臂301、夹臂302和销轴304，夹臂301的第一端与夹臂302的第一端通过该销轴304而可旋转连接，且在夹臂301、302之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，其中，夹臂301的第一端具有至少一个第一延伸部303，该第一延伸部303朝向空腔方向卷绕销轴304，夹臂302的第一端具有至少一个第二延伸部305，该第二延伸部305朝向空腔方向卷绕同一销轴304，从而形成所述可旋转连接，第一、第二延伸部303、305的末端位于空腔内且在该扣件夹持物体时与该物体摩擦接触。
该销轴304可以具有多种形状，例如圆柱形、椭圆柱形、多边棱柱形等，但是要便于形成可旋转连接并具有足够的强度。
夹臂301的第二端以及夹臂302的第二端均可具有豁口或无缝槽口，用于供螺栓或其他锁定装置穿过以彼此固定夹臂301、302的第二端。
优选地，所述豁口的主体较大而其开口较小，使得螺栓能够纵向穿过该豁口而不能横向移出豁口，从而有利于将螺栓保持在该豁口中。该螺栓优选为丁字螺栓。
在以上各种本发明扣件中，为了进一步增加与被夹持物体的摩擦力，延伸部的末端与被夹持物体形状匹配，以增大接触面积，增加安全性。例如，如果被夹持物体为管状，则延伸部末端与被夹持物体接触的表面为柱面，使得与被夹持物体完全贴合。当然，本领域技术人员应当明白，延伸部末端可以根据被夹持物体的形状不同而具有不同的匹配形状，而且可以有意增大延伸部末端的尺寸，使得与物体的接触效果更佳且增大自身强度。
夹臂中的上述通孔可具有不同的形状，例如圆形、矩形、正方形、三角形、多边形等等，本领域技术人员应当明白可根据实际需要进行选择。
为了进一步降低扣件重量且简化扣件的加工工艺，本发明扣件夹臂的第一端与第二端之间的中间部可以具有与扣件空腔连通的至少一个开孔。更优选地，夹臂中间部的开孔与夹臂上的上述通孔和/或所述豁口或槽口相连通。更优选地，夹臂由U型钢筋(或圆钢)整形冲压而成，如图11A中夹臂1101-1104所示。
在本发明的扣件中，夹臂一端的所述延伸部形成卷孔，卷绕通孔的边沿或者其他部件例如销轴，该延伸部的末端位于扣件夹臂之间的空腔中且在扣件夹持物体时与该物体摩擦接触。通过这种独特设计，巧妙利用了扣件本身与被夹持物体之间的压力，在延伸部(尤其是延伸部末端)与被夹持物体之间形成摩擦力，而且此摩擦力随着扣件与被夹持物体之间压力的增加而增大，大大增强了扣件的夹持效果，且无需将延伸部末端与夹臂进行焊接以形成密闭环结构，简化了扣件加工工艺。例如，没有采用这种设计的普通扣件仅仅利用扣件自身的结构独立实现自身的夹持强度，并没有利用扣件与被夹持物体之间的任何作用力，而由于夹臂之间的连接部的限制，往往只能实现1-2吨的夹持力。而本发明扣件的夹臂之间的连接采用了上述特殊结构，充分利用了摩擦力，而且在负荷更大时，摩擦力也相应增大，大大加强了扣件的夹持效果，例如，本发明的扣件能够实现3吨、4吨、5吨甚至更高的夹持力，夹持效果比传统扣件改善数倍。
而且，本发明扣件的抗变形能力大大改善。例如，传统扣件在大负荷情况下而发生变形时，特别是夹臂之间的活动连接部发生变形时，往往导致扣件夹臂之间的连接损坏，从而夹臂彼此脱离而不可用，存在安全隐患，降低扣件安全性。但是对于本发明扣件，如果夹臂的所述延伸部由于大负荷而发生变形，例如延伸部的末端被进一步挤压而夹紧通孔的边沿或者销轴，则会进一步增大延伸部末端与所述边沿或销轴的摩擦力，使得延伸部对所述边沿或销轴的包裹程度及摩擦力增大，进一步增强夹臂之间的连接部的强度，防止夹臂之间松脱，提高了安全性。
在本发明的各种扣件中，可以如现有技术中那样采用螺栓来锁紧扣件的夹臂的自由端(即上述第二端)。
但是，在本发明的各种扣件中，也可以采用以下所述的自锁装置来锁紧扣件的夹臂。也就是说，本发明第一、二、三、四、五实施例扣件中夹臂之间的可旋转活动连接结构可以与以下所述的自锁装置任意组合使用。为了便于说明，本说明书中仅仅以第五实施例的扣件为例，对带本发明自锁装置的扣件进行举例说明。
在优选实施例中，扣件的其中一个夹臂上可以具有自锁装置，该自锁装置用于锁紧扣件夹臂的自由端。
下面首先介绍该自锁装置。根据自锁装置的第一实施例，如图4A所示，该自锁装置包括具有空腔的自锁基座101、至少部分位于该空腔中的自锁杆102、以及锁块103，其中，该空腔的侧壁包括第一摩擦接触面(即，锁面)W，自锁杆102可伸入自锁基座101中，具有第二摩擦接触面M，该摩擦接触面M面向摩擦接触面W且与摩擦接触面W成一角度α。锁块103可活动，且可布置在摩擦接触面W和摩擦接触面M之间且与摩擦接触面W和M接触，该锁块103可以根据需要而具有不同形状，例如可以是球形、圆柱形、多面体形等等。该自锁装置还可以包括保持部件(图4A中未示出)，该保持部件可以是弹簧，该弹簧的一端固定在自锁基座101上，而另一端对锁块103沿α角顶点所指的方向施加弹性预紧力。在这里，该自锁杆102可以与自锁基座接触，但是该接触面是光滑接触面或基本光滑接触面。
在自锁装置的第一实施例中，通过锁块103在自锁基座空腔中与两个摩擦接触面W、M的接触摩擦，能够实现对自锁杆102的自锁，即自锁杆102相对于自锁基座沿第一方向F1可运动，而在与所述第一方向相反的第二方向F2上被锁止，从而使得自锁杆102能够被锁定在任意连续锁定位置。在这里，第一方向F1大致为α角顶点所指的方向。当沿着与α角顶点所指的方向相反的方向对锁块103施加作用力(在存在保持部件的情况下，需克服该保持部件对锁块103的作用力)而使锁块103与至少一个摩擦接触面W、M脱离接触时，解除了对锁块103的锁定，同时解除了对自锁杆102的锁定，此时自锁杆102沿第二方向F2可移动。因此，只要锁块保持与摩擦接触面W、M接触而不松脱，就能保持自锁杆102沿第二方向F2锁止。
自锁装置的第一实施例的自锁理论依据如下：
根据自锁的原理，如图4A所示，第一摩擦接触面W对锁块103产生的作用力为R13，第二摩擦接触面M对锁块103产生的作用力为R23，设弹簧对锁块102的弹力为P，P与第二摩擦接触面M的夹角为β，α为第一摩擦接触面W和第二摩擦接触面M之间的夹角，和分别为锁块103相对于第一摩擦接触面W和第二摩擦接触面M的摩擦角，其中，摩擦角和与其相应的摩擦系数μ1和μ2的关系是需要注意，根据实际应用不同，锁块103相对于第一摩擦接触面W和第二摩擦接触面M的摩擦系数可以相同，也可以不同，因此，和可以相同，也可以不同。在图中，Y1和Y2表示法线。
以下结合图4B，根据反行程时产生阻力小于或等于零的条件来确定自锁条件。
整理得：
若要求锁块不自动松脱，则应使P≤0，由于所以即得自锁条件为
也就是说，在角度α小于或等于锁块103分别相对于第一摩擦接触面W和第二摩擦接触面M的摩擦角和时，即自锁杆102相对于自锁基座101在第一方向F1上可活动，而在与第一方向相反的第二方向F2上被锁定保持不动，从而使得自锁杆能够被锁定在任一连续锁定位置。
例如，在自锁基座、自锁杆、锁块均采用钢制成的情况下，由于钢与钢的摩擦系数约为0.15，其摩擦角和均约为8.5°，因此，角度α应小于等于约17°。但是自锁装置的每一部件可根据需要而采用不同的材料(例如金属、塑料、陶瓷等等)制成，各个部件之间的材料也可以不同，甚至每个部件本身也可由不同材料制成。
根据上述自锁装置第一实施例的原理，可以在所需装置上设置彼此结合的若干自锁装置第一实施例，优选可以对称设置彼此结合的两个自锁装置第一实施例。
例如，图4C、图4D用于说明根据本发明扣件中的自锁装置的第二实施例的结构和原理。
如图4C所示，自锁装置的第二实施例是两个自锁装置第一实施例的结合。具体而言，本实施例的自锁装置包括具有空腔的自锁基座111、可至少部分伸入该空腔中的自锁杆112、以及第一锁块113和第二锁块13a，其中该空腔的侧壁包括第一、第四摩擦接触面111W、111M，自锁杆112具有第二、第三摩擦接触面112M、112W，第一摩擦接触面111W面向第二摩擦接触面112M且与其成一角度α，第四摩擦接触面111M面向第三摩擦接触面112W且与其成一角度α'。第一锁块113可活动且可放置在第一、第二摩擦接触面之间且与这两个面接触；第二锁块13a可活动且可放置在第三、第四摩擦接触面之间且与这两个面接触。与自锁装置的第一实施例类似，本实施例的自锁装置也可以包括保持部件，分别沿α角和α'角顶点所指的方向对第一、第二锁块113和13a施加弹性预紧力。
通过以上结合自锁装置的第一实施例所述可知，如果第一摩擦面111W与第二摩擦面112M的夹角α、第一锁块113相对于第一和第二摩擦接触面的摩擦角和满足第三摩擦面112W与第四摩擦面111M的夹角α'、第二锁块13a相对于第三和第四摩擦接触面的摩擦角和满足则能够使得自锁杆112相对于自锁基座111在第一方向F1上可活动，而在与第一方向相反的第二方向F2上被锁定保持不动，从而使得自锁杆能够被锁定在任一连续锁定位置。另外，如果第二、第三摩擦接触面112M、112W之间的夹角为γ，那么第一摩擦接触面111W与第四摩擦接触面111M的夹角通过上述原理，可以设计自锁基座空腔的上述夹角，在锁块的作用下，自锁杆可以被锁定在任意连续锁定位置。
例如，在自锁基座、自锁杆、锁块均采用钢制成的情况下，由于钢与钢的摩擦系数约为0.15，其摩擦角均约为8.5°，因此，角度α和α'应小于等于约17°。但是自锁装置的每一部件可根据需要而采用不同的材料(例如金属、塑料、陶瓷等等)制成，各个部件之间的材料也可以不同，甚至每个部件本身也可由不同材料制成。
如图5A、5B、5C和5D所示，在以第五实施例扣件为例的基础上，第六实施例扣件的夹臂上具有上述自锁装置。具体而言，该自锁装置包括自锁基座504、自锁杆505和第一锁块508及第二锁块509，该自锁基座504具有空腔，该空腔的侧壁包括第一摩擦接触面511和第四摩擦接触面514；该自锁杆505具有第二摩擦接触面512和第三摩擦接触面513，且可伸入自锁基座504的空腔中使得第二摩擦接触面512面向第一摩擦接触面511，第三摩擦接触面513面向第四摩擦接触面514，并且第二锁块509可活动且可置于第一摩擦接触面511和第二摩擦接触面512之间并与第一、第二摩擦接触面接触，第一锁块508可活动且可置于第三摩擦接触面513和第四摩擦接触面514之间并与第三、第四摩擦接触面接触；第一、第二摩擦接触面511、512之间的夹角为α，第三、第四摩擦接触面513、514之间的夹角为α'，第一锁块508相对于第一、第二摩擦接触面的摩擦角分别为和第二锁块509相对于第三、第四摩擦接触面的摩擦角分别为和其中，且
如图5C所示，夹角α和α'顶角指向可以大致相同。
自锁杆505的一端具有凸缘，通过夹臂502第二端的豁口506与夹臂502的第二端(即自由端)可咬合；另一端也具有至少一个凸缘，以便于对该自锁杆505进行提拉或挤压。
自锁基座504与夹臂501可以是一体形成的。
第一锁块508和/或第二锁块509的末端可以在自锁基座的空腔之外且具有凸缘，以便对其施加作用力。
优选地，0＜α≤17°，和/或0＜α'≤17°。
优选地，第一摩擦接触面511和第四摩擦接触面514相对于自锁基座504的纵轴线对称设置，第二摩擦接触面512和第三摩擦接触面513相对于自锁杆505的纵轴线对称设置，使得α＝α'。
第一锁块508、第二锁块509可以分别沿第一摩擦接触面511和第四摩擦接触面514可滑动。特别地，自锁基座504的内壁上设有用于第一锁块508的至少一个第一滑槽或凸棱以及用于第二锁块509的至少一个第二滑槽或凸棱，第一锁块508上具有与第一滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽，第二锁块509上具有与第二滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽。
该自锁装置还可以包括至少一个弹性部件507，该弹性部件507的一端位于自锁基座504上，另一端位于第一锁块508和/或第二锁块509上，用于保持第一锁块508、第二锁块509与自锁杆505接触。如图5A-5D所示，该保持部件507为弹簧，该弹簧设置在自锁基座504的、面向对侧夹臂(即夹臂502)的底面与第一锁块508、第二锁块509的凸缘之间。
在使用本实施例的扣件时，如图5A所示，将夹臂501、502搭扣在被夹持物体上，将自锁杆505的一端嵌入夹臂502的第二端豁口506中与该第二夹臂咬合，并将自锁杆505的另一端沿着背向夹臂502的方向(以下称为锁紧方向)移动，同时第一锁块508、第二锁块509(例如在保持部件507的作用下)沿夹角α和α'的顶角方向运动，保持与自锁基座504和自锁杆505接触，由于自锁装置的自锁原理，该自锁杆505沿锁紧方向能够移动，而在与锁紧方向相反的方向(以下称为解锁方向)上锁止，从而将扣件的两个夹臂501、502锁紧，从而夹紧被夹持物体。当要将扣件从物体上卸下时，将第一锁块508和/或第二锁块509沿所述锁紧方向移动，则自锁杆505松脱，能够沿着解锁方向移动，从而自锁装置解锁。
本发明的自锁装置具有连续锁定位置，只要锁块与自锁杆和自锁基座的摩擦接触面同时接触，就能够实现锁定。
图6A-6F示出根据本发明第七实施例的自锁装置的示意图和剖视图。该自锁装置与第六实施例中的自锁装置大致相同。该自锁装置包括自锁基座604、自锁杆605和第一锁块608及第二锁块609，该自锁基座604具有空腔，该空腔的侧壁包括第一摩擦接触面611和第四摩擦接触面614；该自锁杆605具有第二摩擦接触面612和第三摩擦接触面613，且可伸入自锁基座604的空腔中使得第二摩擦接触面612面向第一摩擦接触面611，第三摩擦接触面613面向第四摩擦接触面614，并且第一锁块608可活动且置于第一摩擦接触面611和第二摩擦接触面612之间并与第一、第二摩擦接触面接触，第二锁块609可活动且置于第三摩擦接触面613和第四摩擦接触面614之间并与第三、第四摩擦接触面接触；第一、第二摩擦接触面611、612之间的夹角为α，第三、第四摩擦接触面613、614之间的夹角为α'，第一锁块608相对于第一、第二摩擦接触面的摩擦角分别为和第二锁块609相对于第三、第四摩擦接触面的摩擦角分别为和其中，且
如图6D所示，夹角α和α'顶角指向可以大致相同。
优选地，0＜α≤17°，和/或0＜α'≤17°。
优选地，第一、第四摩擦接触面611、614相对于自锁基座的纵轴线对称设置，第二、第三摩擦接触面612、613相对于自锁杆605的纵轴线对称设置，使得α＝α'。
锁块608和609可以沿第一、第四摩擦接触面611、614可滑动。特别地，自锁基座604的内壁上设有用于锁块608的至少一个第一滑槽或凸棱以及用于锁块609的至少一个第二滑槽或凸棱，锁块608上具有与第一滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽，锁块609上具有与第二滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽。
该自锁装置还可以针对每个锁块设置至少一个弹性部件617、818，该弹性部件617、618位于自锁基座604的内部，其一端抵靠在自锁基座604的内壁上或者抵靠自锁基座604的上盖607，另一端抵靠在锁块608和/或609上，用于保持该锁块与自锁杆605接触，且不使其脱离自锁基座604内的空腔。该弹性部件617、618可以为弹簧，并且对称地设置在锁块608和609的两侧，位于凹槽624、625中。优选地，在弹性部件617、618的两端设置圆球616、615，以利于稳定固定相应的弹性部件。优选地，上盖607通过凸缘610钩住自锁基座604。
锁块608和/或锁块609的末端可以在自锁基座604的空腔之外且具有凸缘620和621以便对其施加作用力进行提拉，还可以具有平台616和615，以便对其施加压力。
在使用本实施例的自锁装置时，如图6E所示，将自锁杆605沿F6方向插入第一锁块508、509之间，对自锁杆605和锁块608、609共同施加作用力，使得自锁杆605沿F6方向移动，而锁块608、609向F7方向移动，保持与基座604和自锁杆605接触。具体而言，通过一工具对平台615、616施加压力，同时对利于自锁杆605一端的凸起617或618提拉该自锁杆605，实现上述目的。由于自锁装置的自锁原理，该自锁杆605沿F6方向能够移动，而在F7方向上锁止，从而实现对自锁杆605的锁定。当要使自锁装置解锁时，利用第一锁块508和/或第二锁块509上的凹槽622和/或623沿F6方向撬动该锁块，则被撬动的锁块与自锁杆605脱离接触，使得自锁杆605松脱，能够沿着F7移动，从而自锁装置解锁。
优选地，自锁杆605的另一端具有帽619，可用于对其施加作用力以利于自锁杆605推入自锁基座604的空腔中，但是保持自锁杆605不会完全穿过该空腔而掉落。
如图6F所示，自锁杆可以根据需要调整尺寸，例如可以较短，以适应具体应用情况的需要。在图6F所示的情况下，通过工具同时作用于帽619和平台615、615，能够将自锁杆605推入自锁基座604的空腔中进而锁紧。
为了进一步降低扣件的重量，扣件夹臂的第一端与第二端之间的中间部具有与扣件空腔连通的开孔。优选地，扣件中间部的开孔与夹臂上的通孔和/或所述豁口或槽口相连通。也就是说，本发明扣件的夹臂能够由钢筋进行弯折、整形冲压而成。
以上各扣件可以单独使用，也可以组合形成旋转扣件或直角扣件后使用。
本发明还公开一种旋转扣件，该旋转扣件包括两个如上第一至第六实施例中所述扣件或其任意组合，其中，这两个扣件之一的一个夹臂与另一个扣件的一个夹臂可旋转连接而构成旋转扣件的旋转座，该可旋转连接例如为碾铆连接。优选地，构成该旋转座的两个夹臂在与所述两个扣件的各自夹臂的旋转平面垂直的平面内可关于彼此旋转。在这里，扣件夹臂的旋转平面是指夹臂围绕该扣件的夹臂之间的可旋转连接部转动而形成的平面。
本发明还公开一种直角扣件，该直角包括两个如上第一至第六实施例中所述扣件或其任意组合，其中，这两个扣件之一的一个夹臂与另一个扣件的一个夹臂固定连接而构成直角扣件的直角座，该固定连接例如通过将两个夹臂焊接在一起来实现，或者将这两个夹臂一体式形成来实现。优选地，构成该直角座的两个夹臂各自的旋转平面彼此垂直。
在图7A-7B中示出本发明的旋转扣件的一个示例。这种旋转扣件通常包括两个分扣件，这两个分扣件通过可旋转连接如碾铆连接而连接在一起，并且可以任意角度旋转。如图7A-7B所示，该旋转扣件包括第一分扣件和第二分扣件，第一分扣件包括夹臂701、702，销轴705和夹臂701上的自锁装置，该自锁装置包括与夹臂701一体形成的自锁基座、自锁杆706、锁块708和弹性部件709；第二分扣件包括夹臂703、704，销轴710和夹臂704上的自锁装置，该自锁装置包括与夹臂704一体形成的自锁基座、自锁杆711、锁块712和弹性部件713。
但是应当明白，这里仅仅是以第六实施例扣件为例构成旋转扣件，当然也可以采用第一至五实施例中的扣件来构成旋转扣件，这里不再赘述。
图8A中示出本发明直角扣件的一个示例的示意性立体图，且图8B-8C示出本发明的直角扣件的一个示例的示意性侧视图。该直角扣件通常包括两个分扣件，该直角扣件的直角座由这两个分扣件各自的一个夹臂彼此固定连接在一起形成，优选是彼此垂直连接。如图所示，第一分扣件包括夹臂801、802，以及由自锁基座807、自锁杆805、锁块808和弹性部件816构成的自锁装置；第二分扣件包括夹臂803、804，以及由自锁基座817、自锁杆815、锁块813-814和弹性部件(未示出)构成的自锁装置。构成直角座的两个夹臂802、803可以彼此焊接，或者是一体式形成的。夹臂801和802通过延伸部806卷绕夹臂802上的通孔的边沿而旋转连接；夹臂803和804通过延伸部812卷绕夹臂803上的通孔的边沿而旋转连接。图8A-8B示出两个分扣件其中一个锁紧而另一个打开的状态，而图8C示出两个分扣件均锁紧的状态。
在这个示例中，夹臂802和夹臂803各自由U形钢筋冲压成型，也就是说各自的第一端上的通孔(用于与配对的夹臂的延伸部形成可旋转连接)、第二端的豁口、以及第一端和第二端之间的中间部分的开孔均连通，并且夹臂802的纵向(即从第一端到第二端的方向)与夹臂803的纵向(即从第一端到第二端的方向)垂直。由于夹臂802沿夹臂803的纵向固定在夹臂803上或与夹臂803一体成型，因此夹臂802更加牢固，其第二端的豁口在实际使用中不易变形，例如不易开口变大或变小。夹臂803也是如此。
形成直角座的两个夹臂都是镂空结构的，换句话说，这两个夹臂都是由U形圆钢整形、冲压形成的，彼此焊接在一起形成直角座。在扣件自由端被锁紧的程度相同的情况下，这种夹臂由于与被夹物体的接触面积较小，对被夹物体单位面积上的压力更大，导致摩擦力也更大，因此抗滑能力更强。实验证明，该扣件的抗滑能力是传统扣件的2倍甚至更高。
但是应当明白，也可以采用第一至六实施例中的扣件来构成该直角扣件。
例如，图12A-12E示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例，其与图8A-8C所示直角扣件的区别在于，夹臂上不带自锁装置，而是通过螺栓等紧固装置锁紧夹臂自由端来实现扣件的扣合。简单而言，该直角扣件通常包括两个分扣件，该直角扣件的直角座由这两个分扣件各自的一个夹臂彼此固定连接在一起形成，优选是彼此垂直连接。如图所示，第一分扣件包括夹臂1201和1202；第二分扣件包括夹臂1203和1204。构成直角座的两个夹臂1202、1203可以彼此焊接，或者是一体式形成的。夹臂1201和1202通过延伸部1205卷绕夹臂1202上的通孔的边沿而旋转连接；夹臂1203和1204通过延伸部1208卷绕夹臂1203上的通孔的边沿而旋转连接。夹臂1201的自由端(即与延伸部1205相对的一端)包括豁口1206，夹臂1204的自由端包括豁口1209(即与延伸部1208相对的一端)，夹臂1202的自由端(即与该夹臂上由延伸部1206卷绕的边沿相对的一端)包括豁口1207，夹臂1203的自由端(即与该夹臂上由延伸部1208卷绕的边沿相对的一端)包括豁口1210，豁口1207和1210的开口相对较小，使得螺栓不能沿该豁口开口(即，沿相应夹臂1202和1203的纵向)脱离该豁口。
又例如，图10A-10E示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例。构成该直角扣件的两个分扣件采用图2F-2H所示扣件，第一分扣件由夹臂1001、1002和连接扣1005构成，第二分扣件由夹臂1003、1004和连接扣1006构成。构成直角座的两个夹臂1002和1003可以焊接在一起，也可以是一体成型的。优选地，在夹臂1002的两端和夹臂1003的两端之间也可进一步增加连接，以进一步加强直角座的强度。在该直角扣件中，夹持在第一分扣件中的物体与第二分扣件的连接扣1006的末端1009贴合并产生摩擦力，进一步加强末端1009与夹臂1003的结合。类似地，夹持在第二分扣件中的物体与第一分扣件的连接扣1005的末端1007贴合并产生摩擦力，进一步加强末端1007与夹臂1002的结合。
又例如，图11A-11C示出根据本发明实施例的直角扣件的又一示例。该直角扣件通常包括两个分扣件，该直角扣件的直角座由这两个分扣件各自的一个夹臂彼此固定连接在一起形成，优选是彼此垂直连接。如图所示，第一分扣件包括夹臂1101和1102和连接扣1105，夹臂1101和1102各自整体呈U形且由两个对称支腿及连接这两个支腿的连接部构成，连接扣1105的两端卷绕夹臂1101和1102的连接部，从而形成夹臂1101和1102之间的可旋转连接，且连接扣1105的所述两端位于夹臂1101和1102之间的空腔内且在该扣件夹持物体时与该物体摩擦接触；第二分扣件包括夹臂1103和1104和连接扣1106，夹臂1103和1104各自整体呈U形且由两个对称支腿及连接这两个支腿的连接部构成，连接扣1106的两端卷绕夹臂1103和1104的连接部，从而形成夹臂1103和1104之间的可旋转连接，且连接扣1106的所述两端位于夹臂1103和1104之间的空腔内且在该扣件夹持物体时与该物体摩擦接触。构成直角座的两个夹臂1202、1203可以彼此焊接，或者是一体式形成的。
优选地，第一、第二分扣件还可以分别包括垫片1108和1112，每个垫片中间有孔，供螺栓穿过，且包括限位凸起，用于卡接在夹臂1101或1102的两个支腿的自由端外侧以防止这两个支腿彼此张开。这种扣件扣合物体时的抗滑能力更强、扣合效果更好。
优选地，第一、第二分扣件还可以分别包括螺栓，每个螺栓的帽带有限位凸起，用于在螺栓穿过夹臂的开口而锁紧两个夹臂时，螺栓帽上的限位凸起能够限制每个夹臂的两个支腿的自由端彼此张开变形。
在一变型中，通过使夹臂1102和夹臂1103并不直接彼此连接，而是各自连接至一基板，并将基板彼此碾铆连接在一起，就可以构成旋转扣件。
如图11A-11C所示扣件的加工异常方便，其加工方法包括：步骤a)将钢筋弯折成U形并进行整形、冲压以形成包括两个对称支腿及连接这两个支腿的连接部的夹臂；步骤b)将形成的第二夹臂和第三夹臂彼此垂直焊接在一起形成直角座；步骤c)制造条形钢条分别作为第一连接扣和第二连接扣；步骤d)将第一连接扣的两端卷绕第一夹臂的连接部和第二夹臂的连接部，使得第一连接扣的两端位于由第一夹臂和第二夹臂形成的空腔中且在扣件夹持物体时与被夹持物体接触；步骤e)并且将第二连接扣的两端卷绕第三夹臂的连接部和第四夹臂的连接部，使得第二连接扣的两端位于由第三夹臂和第四夹臂形成的空腔中且在扣件夹持物体时与被夹持物体接触。
现有扣件的生产都是采用铸造或热锻冲压工艺，使用的材料都是普通的铸铁、板材或圆钢，没有使用型材进行加工的先例，也就是说，没有在轧钢过程中使用钢坯直接轧制成扣件各个部件所需型材的先例，这使得加工费用很高、工艺复杂。
本发明还提供扣件的制造方法，可例如用于制造上述各实施例中提出的各种扣件，使加工工艺大大简化，成本也随之大大降低。
图9A-9B示出将钢坯轧制成包括多个扣件夹臂预制件的夹臂型材。图9C-9D示出对夹臂型材的切割线路示意图，其中，该夹臂型材包括两列并排布置的夹臂预制件，这两列夹臂预制件交错布置，使得这两列夹臂预制件的用于形成卷孔(进一步用于形成可旋转连接)的延伸部彼此邻接布置。图9E-9G示出切割出的单个夹臂预制件。图9H-9I示出经过穿孔工艺而形成有槽口的夹臂，且夹臂的延伸部经过挤压形成卷孔。
本发明中，用于制造扣件的第一方法包括：
-将钢坯轧制成具有多个用于形成夹臂105的第一夹臂预制件的第一夹臂型材；
-将第一夹臂型材进行切割，形成多个第一夹臂预制件；
-通过穿孔在第一夹臂预制件的第一端形成通孔，并在其第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第一夹臂；
-将钢坯轧制成具有多个用于形成夹臂106的第二夹臂预制件的第二夹臂型材；
-将第二夹臂型材进行切割，形成多个第二夹臂预制件；
-通过穿孔在所述第二夹臂预制件的第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第二夹臂；
-将第二夹臂的延伸部朝向扣件空腔方向穿过第一夹臂的通孔而卷绕该通孔的边沿，使得延伸部的末端位于空腔内且在扣件夹持物体时与该物体接触。
本发明中，用于制造扣件的第二方法包括：
-将钢坯轧制成具有多个用于形成夹臂201或205的扣件第一夹臂预制件的第一夹臂型材；
-将第一夹臂型材进行切割，形成多个第一夹臂预制件；
-通过穿孔在所述第一夹臂预制件的第一端形成通孔，并在其第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第一夹臂；
-将钢坯轧制成具有多个用于形成夹臂202或206的扣件第二夹臂预制件的第二夹臂型材；
-将第二夹臂型材进行切割，形成多个第二夹臂预制件；
-通过穿孔在所述第二夹臂预制件的第一端形成通孔，并在其第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第二夹臂；
-对钢板进行切割形成连接扣203或207；
-将连接扣的两端分别朝向所述扣件的空腔方向穿过所述第一夹臂和第二夹臂上的第一通孔和第二通孔而卷绕所述第一、第二通孔的边沿，使得连接扣的末端位于空腔内且在扣件夹持物体时与该物体接触。
本发明中，用于制造扣件的第三方法包括：
-将钢坯轧制成具有多个用于形成夹臂301的第一夹臂预制件的第一夹臂型材；
-将第一夹臂型材进行切割，形成多个第一夹臂预制件；
-通过穿孔在所述第一夹臂预制件的第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第一夹臂；
-将钢坯轧制成具有多个用于形成夹臂302的第二夹臂预制件的第二夹臂型材；
-将第二夹臂型材进行切割，形成多个第二夹臂预制件；
-通过穿孔在所述第二夹臂预制件的第二端形成豁口或无缝槽口，从而形成第二夹臂；
-制备销轴303；
-将所述扣件的第一夹臂的延伸部朝向所述扣件的空腔方向卷绕所述销轴，且将所述扣件的第二夹臂的延伸部朝向所述扣件的空腔方向卷绕所述销轴，使得延伸部的末端位于空腔内且在扣件夹持物体时与该物体接触。
以上方法中各步骤的执行顺序未必是按照步骤说明的先后执行的。例如，第一夹臂、第二夹臂、连接扣和销轴的制造次序可以根据需要随意调整。例如，扣件制造方法中，切割步骤可以在穿孔步骤之前或之后。而且，在扣件加工方法中，可以根据实际采用的夹臂类型要求，更换为相应类型夹臂的加工方法。例如，可以用上述步骤a)代替第一、第二、第三方法中的夹臂加工步骤。
在上述第一、第二夹臂型材中，第一、第二夹臂预制件可以沿型材的纵向并排排列。并且，在同一型材中可以具有多列纵向排列的夹臂预制件。各列夹臂预制件可以关于型材的纵轴线镜像对称。或者，两列并排布置的夹臂预制件可以彼此交错布置，如图9C-9D所示，使得这两列夹臂预制件的用于形成卷孔(进一步用于形成可旋转连接)的延伸部彼此邻接布置。
出于图解说明和阐述目的，本文提供了以上关于本发明的详细说明。本文并非旨在穷尽或将本发明限于所公开的具体形式。鉴于上述公开，可进行诸多修改和变型。所述实施例用于更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够最佳地利用本发明。本发明的范围要由所附的权利要求限定。

Claims (45)

1.一种用于夹持物体的扣件(104)，包括第一夹臂(105)和第二夹臂(106)，所述第一夹臂(105)的第一端(107)与所述第二夹臂(106)的第一端(108)可旋转连接，且在第一夹臂(105)和第二夹臂(106)之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔(111)，其特征在于：
在所述第一夹臂(105)的第一端(107)具有与所述空腔(111)连通的至少一个通孔，在所述第二夹臂(106)的第一端(108)具有至少一个延伸部(110)，该延伸部(110)朝向空腔(111)方向穿过所述通孔而卷绕该通孔的边沿(109)，从而形成所述可旋转连接，其中，所述延伸部的末端位于所述空腔(111)内且在所述扣件(104)夹持所述物体时与该物体摩擦接触。
2.如权利要求1所述的扣件，其中，所述第一夹臂和所述第二夹臂中的一者的第二端具有自锁装置，该自锁装置包括自锁基座、自锁杆和第一锁块及第二锁块，
该自锁基座具有空腔，该空腔的侧壁包括第一摩擦接触面和第四摩擦接触面；
该自锁杆具有第二摩擦接触面和第三摩擦接触面，且可伸入所述自锁基座的空腔中使得所述第二摩擦接触面面向所述第一摩擦接触面，所述第三摩擦接触面面向所述第四摩擦接触面，并且所述第一锁块可活动且置于所述第一摩擦接触面和所述第二摩擦接触面之间并与所述第一摩擦接触面、第二摩擦接触面接触，第二锁块可活动且置于所述第三摩擦接触面和所述第四摩擦接触面之间并与所述第三摩擦接触面、第四摩擦接触面接触；以及，
所述第一摩擦接触面和所述第二摩擦接触面之间的夹角为α，所述第三摩擦接触面和所述第四摩擦接触面之间的夹角为α'，所述第一锁块相对于所述第一摩擦接触面、第二摩擦接触面的摩擦角分别为和所述第二锁块相对于所述第三摩擦接触面、第四摩擦接触面的摩擦角分别为和其中，且
所述自锁杆的一端与所述第一夹臂和所述第二夹臂中未设置自锁装置者的第二端可咬合。
3.如权利要求1所述的扣件，其中，所述边沿(109)为加厚部分，所述边沿(109)为圆柱形；和/或，所述延伸部的末端与被夹物体形状匹配。
4.如权利要求2所述的扣件，其中，第一夹臂和第二夹臂中的所述一者的所述第二端与所述自锁基座是一体形成的。
5.如权利要求2所述的扣件，其中，所述第一锁块和第二锁块中的至少一个的末端在所述空腔之外且具有凸缘。
6.如权利要求2所述的扣件，其中，0＜α≤17°，和/或0＜α'≤17°。
7.如权利要求2所述的扣件，其中，所述第一摩擦接触面和第四摩擦接触面相对于所述自锁基座的纵轴线对称设置，所述第二摩擦接触面和第三摩擦接触面相对于所述自锁杆的纵轴线对称设置，使得α＝α'。
8.如权利要求2所述的扣件，其中，所述第一锁块、第二锁块分别沿所述第一摩擦接触面、第四摩擦接触面可滑动。
9.如权利要求2所述的扣件，其中，所述自锁基座的内壁上设有用于所述第一锁块的至少一个第一滑槽或凸棱以及用于所述第二锁块的至少一个第二滑槽或凸棱，所述第一锁块上具有与所述第一滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽，所述第二锁块上具有与所述第二滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽。
10.如权利要求2或4至9任一所述的扣件，其中，还包括至少一个弹性部件，该弹性部件的一端位于所述自锁基座上，另一端位于所述第一锁块和/或第二锁块上，用于保持所述锁块与所述自锁杆接触；
或者，所述自锁基座的空腔内设有至少一个第一弹性部件和至少一个第二弹性部件，所述第一弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第一锁块上，用于保持第一锁块而不使其脱离空腔，且所述第二弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第二锁块上，用于保持第二锁块而不使其脱离空腔。
11.如权利要求1所述的扣件，其中，所述第一夹臂的第二端以及第二夹臂的第二端均具有豁口或无缝槽口，用于供螺栓穿过以彼此固定所述第一夹臂的第二端和所述第二夹臂的第二端。
12.如权利要求1至9任一所述的扣件，其中，所述第一夹臂和/或第二夹臂的第一端与第二端之间的中间部为具有与所述空腔连通的至少一个开孔。
13.如权利要求12所述的扣件，其中，所述第一夹臂的第二端以及第二夹臂的第二端均具有豁口或无缝槽口，所述中间部的开孔与所述通孔和/或所述豁口或槽口相连通。
14.如权利要求1至9任一所述的扣件，其中，所述扣件为建筑用扣件，所述第一夹臂为盖板且所述第二夹臂为基座；
或者，所述扣件为建筑用扣件，所述第一夹臂为基座且所述第二夹臂为盖板。
15.一种用于夹持物体的扣件，包括第一夹臂、第二夹臂和连接扣，所述第一夹臂的第一端与所述第二夹臂的第一端通过所述连接扣而可旋转连接，且在第一夹臂和第二夹臂之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，其特征在于：
所述第一夹臂的第一端和第二夹臂的第一端分别具有与所述空腔连通的至少一个第一通孔和与所述空腔连通的至少一个第二通孔，所述连接扣的两端分别朝向空腔方向穿过第一通孔和第二通孔而卷绕所述第一通孔的边沿和所述第二通孔的边沿，从而形成所述可旋转连接，其中，所述连接扣的两端的末端位于所述空腔内且在所述扣件夹持所述物体时与该物体摩擦接触。
16.如权利要求15所述的扣件，其中，所述第一夹臂和所述第二夹臂中的一者的第二端具有自锁装置，该自锁装置包括自锁基座、自锁杆和第一锁块及第二锁块，
该自锁基座具有空腔，该空腔的侧壁包括第一摩擦接触面和第四摩擦接触面；
该自锁杆具有第二摩擦接触面和第三摩擦接触面，且可伸入所述自锁基座的空腔中使得所述第二摩擦接触面面向所述第一摩擦接触面，所述第三摩擦接触面面向所述第四摩擦接触面，并且所述第一锁块可活动且置于所述第一摩擦接触面和所述第二摩擦接触面之间并与所述第一摩擦接触面、第二摩擦接触面接触，第二锁块可活动且置于所述第三摩擦接触面和所述第四摩擦接触面之间并与所述第三摩擦接触面、第四摩擦接触面接触；以及，
所述第一摩擦接触面和所述第二摩擦接触面之间的夹角为α，所述第三摩擦接触面和所述第四摩擦接触面之间的夹角为α'，所述第一锁块相对于所述第一摩擦接触面、第二摩擦接触面的摩擦角分别为和所述第二锁块相对于所述第三摩擦接触面、第四摩擦接触面的摩擦角分别为和其中，且
所述自锁杆的一端与所述第一夹臂和所述第二夹臂中未设置自锁装置者的第二端可咬合。
17.如权利要求15所述的扣件，其中，所述第一通孔和/或第二通孔的所述边沿为圆柱形。
18.如权利要求15所述的扣件，其中，所述第一通孔或所述第二通孔的所述边沿为扁平形。
19.如权利要求16所述的扣件，其中，第一夹臂和第二夹臂中的所述一者的所述第二端与所述自锁基座是一体形成的。
20.如权利要求16所述的扣件，其中，所述第一锁块和第二锁块中的至少一个的末端在所述空腔之外且具有凸缘。
21.如权利要求16所述的扣件，其中，0＜α≤17°，和/或0＜α'≤17°。
22.如权利要求16所述的扣件，其中，所述第一摩擦接触面和第四摩擦接触面相对于所述自锁基座的纵轴线对称设置，所述第二摩擦接触面和第三摩擦接触面相对于所述自锁杆的纵轴线对称设置，使得α＝α'。
23.如权利要求16所述的扣件，其中，所述第一锁块、第二锁块分别沿所述第一摩擦接触面、第四摩擦接触面可滑动。
24.如权利要求16所述的扣件，其中，所述自锁基座的内壁上设有用于所述第一锁块的至少一个第一滑槽或凸棱以及用于所述第二锁块的至少一个第二滑槽或凸棱，所述第一锁块上具有与所述第一滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽，所述第二锁块上具有与所述第二滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽。
25.如权利要求16或19至24任一所述的扣件，其中，还包括至少一个弹性部件，该弹性部件的一端位于所述自锁基座上，另一端位于所述第一锁块和/或第二锁块上，用于保持所述锁块与所述自锁杆接触；
或者，所述自锁基座的空腔内设有至少一个第一弹性部件和至少一个第二弹性部件，所述第一弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第一锁块上，用于保持第一锁块而不使其脱离空腔，且所述第二弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第二锁块上，用于保持第二锁块而不使其脱离空腔。
26.如权利要求15至24任一所述的扣件，其中，所述第一夹臂和/或第二夹臂的第一端与第二端之间的中间部为具有与所述空腔连通的至少一个开孔。
27.如权利要求26所述的扣件，其中，所述第一夹臂的第二端以及第二夹臂的第二端均具有豁口或无缝槽口，所述中间部的开孔与所述通孔和/或所述豁口或槽口相连通。
28.如权利要求15至24任一所述的扣件，其中，所述扣件为建筑用扣件，所述第一夹臂为盖板且所述第二夹臂为基座；
或者，所述扣件为建筑用扣件，所述第一夹臂为基座且所述第二夹臂为盖板。
29.如权利要求15所述的扣件，其中，所述第一夹臂的第二端以及第二夹臂的第二端均具有豁口或无缝槽口，用于供螺栓穿过以彼此固定所述第一夹臂的第二端和所述第二夹臂的第二端。
30.一种用于夹持物体的扣件，包括第一夹臂、第二夹臂和销轴，所述第一夹臂的第一端与所述第二夹臂的第一端通过该销轴而可旋转连接，且在第一夹臂和第二夹臂之间形成用于在夹持物体时容纳该物体的空腔，其特征在于：
所述第一夹臂的第一端具有至少一个第一延伸部，该第一延伸部朝向空腔方向卷绕所述销轴，所述第二夹臂的第一端具有至少一个第二延伸部，该第二延伸部朝向空腔方向卷绕所述销轴，从而形成所述可旋转连接，其中，所述第一延伸部和所述第二延伸部的末端位于所述空腔内且在所述扣件夹持所述物体时与该物体摩擦接触。
31.如权利要求30所述的扣件，其中，所述第一夹臂和所述第二夹臂中的一者的第二端具有自锁装置，该自锁装置包括自锁基座、自锁杆和第一锁块及第二锁块，
该自锁基座具有空腔，该空腔的侧壁包括第一摩擦接触面和第四摩擦接触面；
该自锁杆具有第二摩擦接触面和第三摩擦接触面，且可伸入所述自锁基座的空腔中使得所述第二摩擦接触面面向所述第一摩擦接触面，所述第三摩擦接触面面向所述第四摩擦接触面，并且所述第一锁块可活动且置于所述第一摩擦接触面和所述第二摩擦接触面之间并与所述第一摩擦接触面、第二摩擦接触面接触，第二锁块可活动且置于所述第三摩擦接触面和所述第四摩擦接触面之间并与所述第三摩擦接触面、第四摩擦接触面接触；以及
所述第一摩擦接触面和所述第二摩擦接触面之间的夹角为α，所述第三摩擦接触面和所述第四摩擦接触面之间的夹角为α'，所述第一锁块相对于所述第一摩擦接触面、第二摩擦接触面的摩擦角分别为和所述第二锁块相对于所述第三摩擦接触面、第四摩擦接触面的摩擦角分别为和其中，且
所述自锁杆的一端与所述第一夹臂和所述第二夹臂中未设置自锁装置者的第二端可咬合。
32.如权利要求31所述的扣件，其中，第一夹臂和第二夹臂中的所述一者的所述第二端与所述自锁基座是一体形成的。
33.如权利要求31所述的扣件，其中，所述第一锁块和第二锁块中的至少一个的末端在所述空腔之外且具有凸缘。
34.如权利要求31所述的扣件，其中，0＜α≤17°，和/或0＜α'≤17°。
35.如权利要求31所述的扣件，其中，所述第一摩擦接触面和第四摩擦接触面相对于所述自锁基座的纵轴线对称设置，所述第二摩擦接触面和第三摩擦接触面相对于所述自锁杆的纵轴线对称设置，使得α＝α'。
36.如权利要求31所述的扣件，其中，所述第一锁块、第二锁块分别沿所述第一摩擦接触面、第四摩擦接触面可滑动。
37.如权利要求31所述的扣件，其中，所述自锁基座的内壁上设有用于所述第一锁块的至少一个第一滑槽或凸棱以及用于所述第二锁块的至少一个第二滑槽或凸棱，所述第一锁块上具有与所述第一滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽，所述第二锁块上具有与所述第二滑槽或凸棱形状匹配的凸起或滑槽。
38.如权利要求31至37任一所述的扣件，还包括至少一个弹性部件，该弹性部件的一端位于所述自锁基座上，另一端位于所述第一锁块和/或第二锁块上，用于保持所述锁块与所述自锁杆接触；
或者，所述自锁基座的空腔内设有至少一个第一弹性部件和至少一个第二弹性部件，所述第一弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第一锁块上，用于保持第一锁块而不使其脱离空腔，且所述第二弹性部件的一端位于自锁基座的内壁上，另一端位于第二锁块上，用于保持第二锁块而不使其脱离空腔。
39.如权利要求30至37任一所述的扣件，其中，所述第一夹臂和/或第二夹臂的第一端与第二端之间的中间部为具有与所述空腔连通的至少一个开孔。
40.如权利要求39所述的扣件，其中，所述第一夹臂的第二端以及第二夹臂的第二端均具有豁口或无缝槽口，所述中间部的开孔与所述通孔和/或所述豁口或槽口相连通。
41.如权利要求30至37任一所述的扣件，其中，所述扣件为建筑用扣件，所述第一夹臂为盖板且所述第二夹臂为基座；
或者，所述扣件为建筑用扣件，所述第一夹臂为基座且所述第二夹臂为盖板。
42.如权利要求30所述的扣件，其中，所述第一夹臂的第二端以及第二夹臂的第二端均具有豁口或无缝槽口，用于供螺栓穿过以彼此固定所述第一夹臂的第二端和所述第二夹臂的第二端。
43.一种旋转扣件，包括：第一扣件和第二扣件，所述第一扣件为如权利要求1至42中任一项所述的扣件，所述第二扣件为如权利要求1至42中任一项所述的扣件，其中，所述第一扣件的第一夹臂或第二夹臂与所述第二扣件的第一夹臂或第二夹臂可旋转连接而构成旋转扣件的旋转座。
44.根据权利要求43所述的旋转扣件，其中，构成该旋转座的两个夹臂在与所述第一扣件的第一夹臂、第二夹臂的旋转平面垂直的平面内可旋转。
45.一种直角扣件，包括：第一扣件和第二扣件，所述第一扣件为如权利要求1至42中任一项所述的扣件，所述第二扣件为如权利要求1至42中任一项所述的扣件，其中，所述第一扣件的第一夹臂或第二夹臂与所述第二扣件的第一夹臂或第二夹臂固定连接而构成直角扣件的直角座，且构成该直角座的两个夹臂各自的旋转平面彼此垂直。
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