CN1035213C - 插接式灯杆连接装置 - Google Patents

Abstract

一种插接式灯杆连接装置由压配在两根管中(1和3)的塑胶插头(2)和插座(4)组成。它们插入管中的部分是开缝的空心圆柱，外表有容纳焊缝防止转动的纵槽(5和5′)。插头(2)上还有一个用来插入插座孔的开缝空心小圆柱，小圆柱前端的径向环筋(10)和插座孔(4)底面构成搭扣，并靠加强法兰(12)使插头(2)和插座(4)孔间形成变形阻力区。两管插接后能再被拉开或不能再拉开。本装置适用于由普通焊缝管制造的多种式样的座地灯分节式灯杆，其制造成本低，加工容易，性能好，装配快，连接牢。

Description

插接式灯杆连接装置

本发明涉及一种把多节薄壁焊缝管连成一体的插接式连接装置，尤其适用于座地灯的分节包装灯杆的连接。

座地灯有种种不同的形式，但是都有一根或多根具有较大高度的灯杆，其高度最低者也必须适合使用者在坐姿时灯光能从高处照亮手中的书报。最高者则必须使向天花板照射的灯，高过一般高度人士的头部，因此，为了方便运输和缩小包装盒尺寸，整根灯杆被分成数节生产和包装，用户购回后再把这数节灯杆装成一根。

先有技术的灯杆与灯杆之间的联接，至今以螺纹连接为主，其缺点在已批准的中国实用新型专利CN92201856.1及CN92225228.9中已多次提及，这里再简单重复一下：(1)螺纹拧合时需要相对转动超过360°，不单给装配操作带来不便，而且不符合安全标准中电线扭转角度不得超过360°的规定；(2)为了要在灯杆管壁上加工内(外)螺纹，不能使用太薄的管壁，从而增加了灯杆的重量和成本；(3)为了要在管壁上加工螺纹，在使用局部加强的焊接管时，不单要多花工时先加工凸出的焊缝，而且在螺纹加工过程中由于焊缝和焊接热影响区的加工性能不同于其他部分，使整个加工出的螺纹质量下降；(4)灯杆在螺纹加工后需进行喷漆，螺纹易被油漆堵塞，或运输时被硬物撞坏，使用户安装困难。在已批准的中国实用新型专利CN92225228.9中，介绍了一种管对管的联接，即把一对要连接的灯杆管之一的一端进行缩径，并冲压出L形的凹槽，在另一未缩径灯杆管口冲压出一个凸珠，把该未缩径管套在已缩径管上，并使该凸珠先沿着L形槽的轴向槽前进，然后沿着径向槽旋入一小段距离以便使该两根管不能由轴向力拉离。该种灯杆连接装置虽然避免了螺纹连接的壁厚不能太薄、加工复杂、旋转圈数太多等问题，但是在实用上还是有它自己的缺点，即：(1)由于缩径管的小径和原来直径之间存在着先天性的斜坡形过渡区，连接后在两管间有明显接缝，不能用于高档产品；(2)由于两管之间并无防止相对转动的措施，只要两管向拧松方向有小小的相对运动，就会松脱，并且此时如果整盏灯是处于被提起的状态，几公斤重的底座就会跌在提灯人的脚上造成伤害。

本发明之目的在于克服上述先有结构之不足，提供一种加工简单，连接牢靠，生产率高，成本低廉，外形美观，安装方便的灯杆连接装置。

为了达到上述目的，本发明采用了一种插接式的灯杆连接装置，其包括一对分别压配在带滚压内凹环筋的一对管子中的空心圆柱体形的插头和插座，该对空心圆柱体上开有多条纵向缝，以使这些纵向槽缝所形成的弧形片能弹性地弯曲而使该处的空心圆体直径缩小，从而能被压配通过该内凹环筋的最小内径，其特征在于，该对管子和该对空心圆柱体只在该内凹环筋部分盈配合使该对空心圆柱体的内径在该公盈配合部位为最小；该插头上还有外径和插座孔配合的另一个空心圆柱体，其插入方向的前端有径向凸筋，有多条开缝使径向凸筋形成的外径能缩小进入插座孔；在该另一个空心圆柱体的适当部位有一个内法兰式加强环以保证该处外径不能缩小，该不能缩小外径必须强行通过该插座孔中的该最小内径后才到达行程终点，此时该插头和该插座间仍留有一定的变形应力，同时该径向凸筋进入位于该插座内孔底部的相配环槽中形成扣合。

该对管子为薄壁焊缝管时，该对空心圆柱体的和该管内壁配合的外表面上有一条或多条用以容纳该管内壁上凸出的焊缝，限制两配合件的相对转动和增加配合面间贴合应力的纵向槽。

该插座的内孔有两条纵向凸筋，而该插头的另一个空心圆柱体外表面上设两条纵向槽，使该纵向凸筋配合该纵向槽以防止该两个配合件发生相对旋转。

该一对插头和插座是用塑胶材料制造或用低熔合金压铸而成的，且其上都可以设置一个装饰性凸环。

该插头的径向凸筋和该插座上相配环槽形成可多次搭住和拉开的搭扣或一次搭上而不能拉开的搭扣。

该对管子上的滚压出的内凹环筋可以是一条或多条半圆形、三角形、锯齿形等环筋。

该对管子装配时只要把带有插头的管子对准带有插座的管子并用力一插，咔嗒一声(手能感觉到)就装好了。要拆开这连接着的两管时，也只要简单地用力拔开就行了。

当然，这个拔开力的大小是按灯座的重量及有关安全标准设计的，至少在15公斤以上，或做成插入后普通人力拔不出来即可。

下面按附图对本发明的实施例进行说明，附图是：

图1是本发明的纵剖面图，显示上、下管由与其连成一体的插头和插座插接成一体后的情况；

图2是本发明装置中插头的轴侧视图，显示分布在插头外表面上的各要素；

图3是本发明装置中插座的轴侧视图，显示分布在插座内外表面上的各要素；

图4是本发明插头插座做成不可拔出结构的示意图；

图5是本发明连接部分轮廓示例图；

图6A是本发明搭扣装置的轴向作用力曲线图；

图6B是本发明加强法兰造成的轴向作用力曲线图。

先看图1，其中的1是上管(这是为了方便说明而使用的名词，并非限制本发明一定要垂直使用)，2是和上管1压配成一体的插头，3是下管，4是和下管3压配成一体的插座(可以理解，插座也并非一定要装在下管，它可以装在上管，但此时下管就和插头压配了)。在图1中把插头2的最下端外缘制成外凸的半球形环筋，把插座4的最下端内缘制成和该半球形环筋相配而形成搭扣。此时，如果用力把上管1和下管3向分离方向拉，插头2下半部因为设计成像车床上用的弹簧夹头那样能向中心收缩的，所以管1就带着插头2被拔出插座4。

再看图2，这里清楚地用轴侧视图显示出插头2表面上的各要素。插头2在本发明中是用塑胶材料以注塑机大量生产的(但使用其他材料和加工方法也是可行的，例如用低熔合金压铸)。它从外表看，有三个圆柱面，最上的圆柱面下部有一条凹入的环形槽(为了方便说明起见，我们把它制成半圆形的，实际上它可以是各种形状，例如三角形、锯齿形等，其数量也可以多过一条)，用来和上管1口部用传统方法制出的环筋相配。由于本发明装置是专用于价钱最便宜的焊缝管，这种管的直径为36毫米时，壁厚在1毫米左右，焊缝在管内壁的凸出高度一般不超过0.5毫米，其宽度一般不超过1毫米(管的外表并无焊缝凸出，涂漆后光整无痕)，因此，在插头2和管1内表面相配合的圆柱面上制有容纳焊缝的槽5，该槽5在图2中是两条，实际使用时可以增加或减少，增加槽5可以方便压配时的对准操作，例如当槽5有六条时，工人随意拿起一个插头2后最多旋转30°就可以对准管1上的那条焊缝。在上述举例的焊缝尺寸情况下，槽5的宽度可取1.5毫米，深度可取1毫米。

当把插头2上的槽5对准了管1内壁的焊缝后，就可利用插头2中部的凸环7的下端面为着力面把插头2压入管1中，直至管1口端碰着凸环7的上端面为止。由于插头2的上部制有多条槽缝6(图2中是六条)，因此在压配过程中该上部的直径能弹性地缩小，压到终了位置后，该上部的直径在弹性作用下复原，如图1所示。

槽5的作用除了为容纳凸出的焊缝外，同时还利用凸出的焊缝作为防止管1和插头2做相对转动。其次，选用数量较多的槽5除了可以方便对准焊缝外，还由于使接触面积减小而增加了插头2和上管1之间的贴合应力，使接合更稳实。同时也有助于增加由开缝6所形成的六片弧片的弹性。此外，对压配操作也有帮助。

凸环7除了装饰作用外，主要是为了使管1的半圆形环筋可以尽量靠近管口以方便滚压操作。由图1可以看出，如果取消凸环7，则插头2上部的内底也要相应升高，内底一升高，插头2上部的六片弧片的弹性就减小，可能会在压配时因弹性不足而破裂，因此，管1的半圆形环筋只有也随之升高，即环筋离管口的距离要增加。这样滚压上管1的内凹半圆环筋时就要和下管3采取不同的定位深度，操作起来会慢些、麻烦些，但并非不可能，所以凸环7并不是非要不可的。有了凸环7可以使两个管的连接处有多种不同的外形，图5中的三种外形只是本发明连接装置可以具有的外形中的一部份，因为如上所述，管口的凹下环筋不一定是半圆形的，同理，凸环7也不一定限制为平直形或半圆形的，而且它是个注塑件，任何复杂形状都能采用而又能进行电镀，所以其装饰性多样性的优点是任何先有技术做不到的。

现在再来看图3，图3中画的插座4就其外表面的特征来说，和插头2完全相同，它也有六条槽缝6′和两条槽5′，还有一条半圆形的环槽用来配合下管3的内凹半圆形环筋，所不同的是在这里看不见图2中的凸环7。但是正如上面所述，凸环7在插头2中是可以选择使用的，因此，在插座4中也同样可以增加凸环7的，由于插座4和下管3的压配道理和上面所说的插头2和上管1的完全一样，所以不再多说了。这里来说一下插座4的内表面，图3中的11是在插座4内表面上制出的两条凸筋，它是用来模拟焊缝管内壁的凸出焊缝从而防止插座4和插头2发生相对旋转的。由于插座4是由塑料制成的，所以用了两条凸筋11以便其总强度能接近管壁内凸出的铁焊缝。

说到这里为止，本发明装置的两个塑胶件和管子的压配和压配后的各件防止相对旋转的方法都已基本叙述清楚。下面要说的是组合后的两根管子插接的问题。

由图1可以看出，当插头2插入插座4时，把图2中的插头2下部的两条槽9(图中只看见一条，其作用和槽5完全相同)对准插座4的两条凸筋11，此时插头2下部外端的半径为R的半圆形凸起的环筋10和插座4的上端内孔边倒圆的边缘相碰，迫使插头2下部由六条槽缝8所形成的六片弧片内缩，使插头2下部进入插座4内孔，最后到达图1的装配位置，此时插头2下部的六片弧片由弹力恢复到原来形状，插头2下端的半圆形环筋10和插座4下部内孔端口处的相配环槽配合。如果使插头2插入插座4后不能再被拉出，就可以按图4那样把环筋10改成四分之一圆形。当然，也可以把它做成其他形状，如三角形，锯齿形等等。

不论插头2下端的环筋10和它所配合的插座4下端内缘环槽是什么形状，在它们进入理论配合位置后，它们之间是没有轴向的预应力了。如果误差的存在使得它们之间有微小的轴向间隙的话，只要手感觉得出，整件产品就只能作为低档品卖了。以图2中所绘的环筋10为例，插入时(正行程)的轴向力变化如图6A所示，在横座标(行程)上的R距离即表示环筋10的头部半径在插入开始时，环筋10要缩回R距离，造成了最大轴向阻力A，等到环筋10已完全收缩后，再往前推就只有摩擦阻力B了，等到环筋10开始进入配合位置时，摩擦阻力都在减小，等到环筋10和它的配合槽完全配妥后，没有任何轴向力了。回程时，情况刚刚相反，环筋10要脱离配合槽时需要最大拉力，脱离槽后只有摩擦阻力，完全拉出插座4后又没有任何轴向力了。

由图6A可知，真正的保险距离仅为R，而R又不可能做得很大。因此，当有轴向间隙存在时，单靠环筋10就难被用户接受了。为此，本发明的装置在插头2的内腔下部设计了一个加强法兰12，用了它以后，除了能增加环筋10的弹力外，主要的作用是使得在此部位的圆柱直径很难被缩小，而在此部位之上下的圆柱直径都能作不同程度的缩小。在图1上可以看出，插座4的内表面上，在下管3内凹半圆环筋的中心位置上的直径最小。因为在此位置以下有开缝6′，在此位置以上则塑胶和焊管之间没有公盈，只有在上管3的环筋部位，因为是压配合设计，此处留有适当的公盈，因而形成最小直径(但最小直径并非一定要靠此方法形成，也可直接在插座4的内壁上做成)。

因此，如图1所示，该加强法兰12被放在下管3内凹半圆环筋的下方，也就是说，在轴一孔配合系统中，轴上的最大外径必须被加压通过所配孔的最小内径，由于轴和孔都是塑胶件，所以具有很大的弹性，其作用力曲线图如图6B所示。可以看出，首先是轴向力(不论推或拉)可以设计得较大，其次是其作用距离也比R大得多，(因为下管3环筋的半径大过环筋10)再者是在行程的终点位置还是有一定大小的轴向应力。因为这时如果要把插头2拉出插座4，不单是要克服摩擦力，而主要是需克服把轴的大外径拉过孔的小内径所需的变形阻力。

因此，本发明的装置在装配(插接)好以后，用手是感觉不出轴向间隙的。

本发明的结构和作用已详细说明如上，本发明装置能达到的效果如下：

(1)能使用最便宜的薄壁焊缝管及一对注塑零件组成分节式灯杆，使材料成本降到最低，零件生产工时最少；

(2)利用管壁焊缝起止推作用，利用压配时的变形作为止退及加强应力措施，充分发挥了零件每一部分的作用；

(3)扩大了产品外形美化能力，使两管可以直接对接，也可在对接的两管之间增加一圈各种形状和不同颜色(包括电镀)的装饰环，因此，可用于任何涂装的灯杆连接；

(4)这种插接式管子连接装置安装十分简便，即是一种直线运动的压配合，在工厂中只要使用手拉杠杆式压机压两次即可，用户只须把上、下管对准后用力插入一次，就能自动防止松脱。

Claims (10)

1.一种插接式灯杆连接装置，包括一对分别压配在带滚压内凹环筋的一对管子中的空心圆柱体形的插头和插座，该对空心圆柱体上开有多条纵向缝，以使这些纵向槽缝所形成的弧形片能弹性地弯曲而使该处的空心圆柱体直径缩小，从而能被压配通过该内凹环筋的最小内径；其特征在于：该对管子和该对空心圆柱体只在该内凹环筋部分公盈配合使该对空心圆柱体的内径在该公盈配合部位为最小；该插头上还有外径和插座孔配合的另一个空心圆柱体，其插入方向的前端有径向凸筋，有多条开缝使径向凸筋形成的外径能缩小进入插座孔；在该另一个空心圆柱体的适当部位有一个内法兰式加强环以保证该处外径不能缩小，该不能缩小外径必须强行通过该插座孔中的该最小内径后才到达行程终点，此时该插头和该插座间仍留有一定的变形应力，同时该径向凸筋进入位于该插座内孔底部的相配环槽中形成扣合。

2.如权利要求1中所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该对管子为薄壁焊缝管时，该对空心圆柱体的和该管内壁配合的外表面上有一条或多条用以容纳该管内壁上凸出的焊缝，限制两配合件的相对转动和增加配合面间贴合应力的纵向槽。

3.如权利要求1中所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该插座的内孔有两条纵向凸筋，而该插头的另一个空心圆柱体外表面上设有两条纵向槽，使该纵向凸筋配合该纵向槽以防止该两个配合件发生相对旋转。

4.如权利要求1中所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该插头或该插座上都可以设置一个装饰性凸环。

5.如权利要求1中所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该一对插头和插座是用塑胶材料制造而成的。

6.如权利要求1中所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该一对插头插座是用低熔合金压铸而成的。

7.如权利要求1中所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该插头的径向凸筋可以是半圆形凸起的环筋，和该插座上相配环槽形成可多次搭住和拉开的搭扣。

8.如权利要求1中所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该插头的径向凸筋可以是四分之一圆形、三角形、锯齿形等形状凸起的环筋，和该插座上相配环槽形成一次搭上不能拉开的搭扣。

9.如权利要求1至8中任意一个所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该对管子上的滚压出的内凹环筋可以是半圆形、三角形、锯齿形等环筋。

10.如权利要求1至8中任意一个所述的插接式灯杆连接装置，其特征在于，该对管子上的滚压出的内凹环筋可以是多条半圆形、三角形、锯齿形等环筋。

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