CN107148528B - 用于支撑柔性管的可松开式连接器 - Google Patents

Abstract

一种柔性管具有刚性部分、柔性部分和可松开式连接器；可松开式连接器固定到刚性部分上，以便支撑柔性管。可松开式连接器包括插头部件和插孔部件。这两个部件中的一个部件包括至少一个偏压柱塞，这两个部件中的另一个部件包括至少一个掣子。柱塞和掣子沿部件的纵向轴线竖直地隔开。可以使用马蹄钩将可松开式连接器固定到柔性管的刚性部分上。可以使用连接至插头部件和插孔部件的第二支撑部。另外，提供一种利用可松开式连接器支撑柔性管的方法。

Description

用于支撑柔性管的可松开式连接器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月25日提交的美国专利申请No.14/496,144的优先权，该美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

本发明涉及柔性管，并更具体地涉及如下柔性管：该柔性管具有可松开式连接器，用以支撑该柔性管。

在建筑物和其他结构的构造中，已知使用包括柔性部分的管来适应管的移动。该移动可能是故意的，例如基于管道系统中的热变化或对准不良；或者是无意的，例如缘于诸如地震等自然灾害。另外，该移动能够抑制管的振动，并减少通过管传播的噪声。例如，美国专利No.5,195,784中公开了这样的柔性管。

为了对管进行支撑，管的柔性部分可以连接到锚部或锚固装置上。例如，美国专利No.5,195,784公开了如下方案：通过使用一个或多个杆，将杆的一端固定在管的柔性部分上，并将杆的另一端锚固在天花板或其他结构支撑部件上，从而对管的柔性部分进行支撑。

尽管对锚固杆的预期目的大概是有效的，但锚固杆相对刚硬。因此，如果作用在柔性管上的力没有大到足以使杆断裂或弯曲，则取而代之的是，柔性管可能断裂。在有物体坠落的情况下，这可能是危险的；并且，基于管中的流体，这可能是致命性的。另外，基于柔性管的柔性部件的长度，柔性部件可能发生不期望的并且不讨人喜欢的松垂。

因此，期望提供如下柔性管：虽然该柔性管被支撑，但当柔性管承受某些力时，支撑部分离，以避免柔性管断裂。

另外，还期望提供一种可调的柔性管，以便能够基于具体的应用来改变柔性管脱离支撑部所需的力量。

此外，还期望提供如下柔性管：该柔性管具有二级支撑部，以便如果一级支撑部已经脱离，则二级支撑部支撑该柔性管。

最后，期望有如下柔性管：该柔性管被支撑，而且允许根据需要来完全地弯曲和折曲。

发明内容

已经发明一种新的柔性管，该柔性管具有可松开式连接器，用以支撑该柔性管。

根据本发明的第一方面，本发明包括一种柔性管，柔性管具有至少一个柔性部件、至少一个刚性部件以及可松开式连接器。可松开式连接器包括：插孔部件，其包括主体，主体具有位于第一端的附接部件以及位于第二端并具有开口端的腔体；以及插头部件，其具有主体，该主体具有轴，轴构造成被收纳在插孔部件的腔体中。插头部件的轴包括具有附接部件的第一端。第一部件包括插孔部件和插头部件中的一者。第一部件还包括至少一个偏压柱塞，每个偏压柱塞布置在孔中。每个偏压柱塞还包括偏压元件，以便对偏压柱塞进行偏压。第二部件也包括插孔部件和插头部件中的一者，但第二部件不同于第一部件。第二部件还包括至少一个掣子。至少一个偏压柱塞构造成与掣子接合，以便将插头部件的轴固定在插孔部件的腔体中。各附接部件中的一个附接部件将可松开式连接器固定在至少一个刚性部件上，或固定在至少一个柔性部件上，或固定在至少一个刚性部件和至少一个柔性部件两者上。

在一些实施例中，柔性管还包括二级线缆，二级线缆具有第一端和第二端。二级线缆的第一端固定在插孔部件或插头部件上的附接部件中的一个附接部件上，而插孔部件或插头部件上的附接部件中的另一个附接部件固定在二级线缆的第二端。

在至少一个实施例中，第一部件是插头部件，第二部件包括插孔部件。

在多个实施例中，各附接部件中的一个附接部件包括吊环螺栓。

在一些实施例中，各附接部件中的一个附接部件包括马蹄钩。

在一些实施例中，第一部件上用于偏压柱塞的至少一个孔包括螺纹孔。

在至少一个实施例中，偏压元件的偏压力是可调的。

在多个实施例中，第一部件是插孔部件，第二部件是插头部件。可以预期的是，插孔部件包括至少两个偏压柱塞，插头部件包括至少两个掣子。各个掣子在插头部件的主体的纵向轴线上的不同侧面位置隔开；当插头部件的轴插入插孔部件的腔体中时，每个掣子与来自插孔部件的至少一个偏压柱塞相对应。还可以预期的是，插孔部件的附接部件包括吊环螺栓，插头部件的附接部件包括马蹄钩。

在至少一个实施例中，插头部件或插孔部件中的至少一者上的附接部件包括马蹄钩的至少一部分。马蹄钩将可松开式连接器固定在至少一个柔性部件上，或固定在至少一个刚性部件上，或固定在至少一个柔性部件和至少一个刚性部件两者上。

在至少一个实施例中，当从顶部观察第一部件时，偏压柱塞布置成竖直对齐。

在一些实施例中，当从顶部观察第一部件时，偏压柱塞围绕第一部件的主体的纵向轴线成角度地隔开。可以预期的是，偏压柱塞以相等的角度间隔隔开。

在本发明的第二方面，本发明提供一种柔性管，柔性管具有：至少两个刚性部件；至少一个柔性部件，其布置在至少两个刚性部件之间；以及可松开式连接器。可松开式连接器包括插孔部件和插头部件。插孔部件具有主体，主体具有：附接部件，其位于第一端；腔体，其位于主体的第二端并具有开口端；以及多个偏压柱塞。每个偏压柱塞布置在主体中的孔中并包括偏压元件，偏压元件用于对偏压柱塞进行偏压。至少两个偏压柱塞布置在插孔部件的主体的纵向轴线上的不同竖直位置。插头部件包括轴，轴具有第一端，第一端具有附接部件和多个掣子。轴构造成被收纳在插孔部件的腔体中。插孔部件的多个偏压柱塞中的每个偏压柱塞构造成当插头部件的轴被收纳在插孔部件的主体中时与多个掣子中的掣子接合。插头部件或插孔部件中的至少一者上的附接部件包括马蹄钩的至少一部分；马蹄钩将可松开式连接器固定在至少一个柔性部件上，或固定在至少一个刚性部件上，或固定在至少一个柔性部件和至少一个刚性部件两者上。

在一些实施例中，当从顶部观察插孔部件时，偏压柱塞布置成相对竖直对齐。

在多个实施例中，当从顶部观察插孔部件时，偏压柱塞围绕插孔部件的主体的纵向轴线成角度地隔开。可以预期的是，偏压柱塞以相等的间隔彼此隔开。

在本发明的第三方面，本发明提供一种通过将可松开式连接器固定在柔性管上来支撑柔性管的方法，柔性管具有至少一个刚性部分和至少一个柔性部分。可松开式连接器构造成当施加预定的力时在预定的分离点分成至少两部分。在本发明的至少一个实施例中，该方法还包括：在可松开式连接器分开之后，使可松开式连接器的各部分重新接合，并且将可松开式连接器重新固定在柔性管上。

尽管可以确信的是，根据一个或多个实施例的柔性管在大多数情况下能够获得充分的支撑，但在某些力的作用下，通过使可松开式连接器分离，柔性管能够额外地移动，从而避免柔性管断裂。可松开式连接器能够重新接合，从而使柔性管返回到它的被支撑位置。

另外，可以确信的是，根据一个或多个实施例的柔性管在大多数情况下能够获得充分的支撑，同时允许柔性部件按照预期来完全地弯曲和折曲。

基于优选实施例的以下附图说明和详细描述，本领域的普通技术人员将会理解本发明的这些和其他方面以及实施例。

附图说明

附图中的图像将会使得理解如何能够做出本发明成为可能。在这些附图中，相似的附图标记表示相似的元件。

图1是根据本发明的一个或多个实施例的柔性管的俯向和侧向透视图。

图2是图1中的柔性管的可松开式连接器的侧向透视图。

图3是图2中的可松开式连接器的一部分的侧向剖视图。

图4是根据本发明实施例的柔性管的插孔部件的俯视图。

图5是根据本发明实施例的柔性管的另一种插孔部件的俯视图。

图6是根据本发明实施例的可松开式连接器的侧向剖视图。

图7是根据本发明实施例的可松开式连接器的侧向剖视图。

具体实施方式

一种新的柔性管被发明出来了，该柔性管具有可松开式连接器，用以支撑该柔性管。虽然柔性管被支撑，但如果柔性管承受某些力，则支撑部分离，以便避免柔性管断裂，或者以便允许最大程度的移动。另外，柔性管能够进行调节，以便能够基于具体的应用来改变柔性管脱离支撑部所需的力量。最后，如果一级支撑部已经脱离，则柔性管利用二级支撑部来支撑柔性管。

因此，现在参考附图来描述本发明的一个或多个实施例；应该理解的是，所描述的实施例仅是优选的，并不意图成为限制性的。

如图1所示，根据本发明的柔性管主要包括柔性管10和可松开式连接器12。柔性管10可以包括例如两个刚性弯头部件14、两个柔性管部件16(每个柔性管部件16连接至一个刚性弯头部件14)以及刚性U形部件18，刚性U形部件18布置在两个柔性管部件16之间。可以使用其他构造，只要柔性管10包括至少一个刚性部件14、18和至少一个柔性部件16即可。在一些构造中，弯头部件14可以形成45度角，刚性部件18可以具有90度角(或呈V形)。在其他构造中，可以用两个刚性90度弯头部件和居间柔性部件来代替刚性U形部件18。其他构造也是可能的。部件14、16、18的刚度典型地彼此相关，其中，刚性部件14、18包含金属、塑料等，柔性部件16包括被网覆盖的管，例如金属编织物填衬软管或其他类似的材料。这些材料仅是示例性的。

可松开式连接器12用于例如借助杆20将柔性管10锚固在诸如墙壁或天花板等支撑结构上。优选的可松开式连接器12如图2所示，其中，可松开式连接器12包括插孔部件22和插头部件24。

参考图2和图3，插孔部件22包括主体26，主体26具有第一端28和第二端30。插孔部件22的第一端28具有能够固定在杆20上的附接部件32(例如吊环螺栓34)，杆20可以锚固在墙壁或天花板上。从图3可以看出，吊环螺栓34包括螺纹轴35，螺纹轴35被收纳在插孔部件22的主体26的第一端28的螺纹孔37中。插孔连接器22的第二端30至少部分地开口，以便允许进入插孔部件22的主体26中的腔体36(在下文中论述)。

插头部件24包括主体38，主体38包括轴40，轴40具有第一端42和第二端44。插头部件24的第二端44构造成被收纳在插孔部件22的腔体36中。插头部件24的第一端42包括附接部件46；螺母47螺纹配合到螺纹部分49上，螺纹部分49优选地位于轴40的第二端42，由此可以将附接部件46固定在插头部件24上。在实施例中，附接部件46包括马蹄钩48。马蹄钩48包括销50和u形托架52(或第二u形马蹄钩)，以便固定在柔性管10的部件14、16、18周围(参见图1)。

尽管没有这样描绘，但可以预期的是，插头部件24上的附接部件46固定在各柔性部件16中的一个柔性部件上。此外，尽管描绘了插孔部件22固定在杆20上并且插头部件24固定在柔性部件10的至少一个部件14、16、18上，但应该理解的是，该构造可以颠倒，即，插头部件24固定在杆20上，而插孔部件22固定在柔性管10的至少一个部件14、16、18上。在一些情况下，基于柔性管部件16的长度，可松开式连接器12可以用于使得与之相关的松垂最小化。

吊环螺栓34和马蹄钩48仅是示例性的附接部件32、46。可以使用其他结构，例如夹子、扣钩、螺杆、螺钉、紧固件等。

在图1的支撑布局中，在柔性管10的常规用途中，位于刚性弯头部件14的左侧和右侧的管可能正常地经历轴向收缩或扩张，从而当柔性部件16挠曲时，导致两个刚性弯头部件14移动而靠近或远离彼此。当发生这种情况时，U形部件18将会移近或远离位于刚性弯头部件14的任意一侧的细长管的轴线。作为这种正常或故意的移动的结果，支撑杆20的连接部应该允许柔性连接器12的一些适应性移动。另外，能够优选地采用连接部的其他构造来适应U形部件18相对于支撑杆10的故意的移动。

如图3所示，插头部件24的第二端44能够插入插孔部件22的腔体36中。插孔部件22包括多个偏压柱塞54，每个偏压柱塞54布置在孔56中，孔56优选地是螺纹孔58。偏压柱塞54各自可以包括偏压元件60和滚珠62。尽管不是必要的，但偏压元件60布置在壳体64的内侧，壳体64包括端部66，端部66构造成定位螺钉。端部66能够旋转，以使偏压柱塞54向内(或向外)移动，从而增大(或减小)克服偏压元件60所需的力。可选地，可以不设置壳体，而仅能使用定位螺钉来调节偏压柱塞54的强度。在任意一种情况下，允许对偏压柱塞54的强度进行调节，以使单个可松开式连接器12能够适应强度要求不同的多种应用。例如，克服偏压柱塞54所需的力(在下文中论述)是柔性管10的部件(可松开式连接器12固定在该部件上)的重量的1.5倍。

另外，可以预期的是，能够使用任意数量的偏压柱塞54，优选的是两个以上的偏压柱塞54。如图3所示，沿插孔部件22的主体26从第一端28到第二端30纵向地延伸的轴线，偏压柱塞54可以布置在不同的竖直位置。如图4所示，当从插孔部件22的顶部观察时，偏压柱塞54可以轴向对齐。可选地，如图5所示，当从插孔部件22的顶部观察时，偏压柱塞54能够围绕插孔部件22的纵向轴线(该纵向轴线向纸面的内部和外部延伸)成角度地布置。优选地，偏压柱塞54围绕插孔部件22的纵向轴线以相等的角度间隔布置。

返回到图3，为了将插头部件24固定在插孔部件22上，插头部件24包括沿插头部件24的轴40分布的多个掣子68。掣子68定位成这样：当插头部件24的轴40位于插孔部件22的腔体36中时，第一偏压柱塞54与第一掣子68接合，并且第二偏压柱塞54与第二掣子68接合。尽管不是必要的，但优选的是，每个偏压柱塞54与掣子68接合。

在使用中，如果将两个部件22、24拉开的力克服了偏压柱塞54的偏压元件60的力，则插头部件24和插孔部件22将会分离，这是因为已知的是，随着插头部件24和插孔部件22被拉开，掣子68的斜面将会迫使偏压柱塞54向内移动。最终，偏压柱塞54的滚珠62将会完全脱离掣子68，从而允许插头部件24离开插孔部件22。

如图2所示，为了避免柔性管10断裂并坠落，可以使用二级支撑线70(例如绳索或线缆)。二级支撑线70包括第一端72和第二端74。第一端72可以固定在插孔部件22的附接部件32上，并且二级支撑线70的第二端74可以例如通过插头部件24的轴40中的开口75而固定到插头部件24的附接部件46上。一旦可松开式连接器12(即，一级支撑部件)的插头部件24和插孔部件22分离，则二级支撑部件70将会支撑柔性管10，直到一级支撑部件(即，可松开式连接器12)能够重新接合。二级支撑部件70的长度足够长，以便允许插头部件24脱离插孔部件22，而又不允许柔性管10在插头部件24和插孔部件22分离时变形或断裂。

如图6所示，图中示出可松开式连接部112，其中，插孔部件122包括6个孔156，每个孔156都能够收纳偏压柱塞154。孔156分成两组，各组中的孔156共享纵向轴线。可以理解的是，在这种构造中，一个掣子168将会与组中的两个偏压柱塞154接合。

尽管示出的插孔部件122具有6个偏压柱塞154，但可以使用少于6个的偏压柱塞。这样提供了如下能力：一个可松开式连接器112能够具有长度不同的多种构造。应该理解的是，6个偏压柱塞154仅是示例性的，并且能够使用任意数量的偏压柱塞。尽管不是必要的，但优选的是，偏压柱塞154的数目为偶数，并且偏压柱塞154在插孔部件122内部以相等的间隔隔开。另外，在以上描绘的实施例中，插头部件124具有3个掣子168。可以理解的是，基于偏压柱塞154的数量和/或构造，当插头部件124固定在插孔部件122上时，一个或多个掣子168可以不与偏压柱塞154接合。

在本实施例中，插孔部件122上的附接部件132以及插头部件124上的附接部件146都包括相应的孔180、182。可以理解的是，尽管没有示出，但视情况，孔180、182可以收纳其他附接部件，例如钩子、夹子、软线、绳索、带子、马蹄钩或类似的部件，以便固定在柔性管10或支撑杆20的至少一个(柔性的或刚性的)部件上。也可以使用其他构造，包括如图2和图3所示的构造中的马蹄钩48和吊环螺栓34。

在图7中，示出本发明的实施例，其中，可松开式连接器212包括插头部件224，插头部件224包括多个偏压柱塞254。相应地，插孔部件222包括多个掣子268。本实施例的其余部分与前文论述的实施例类似。

通过使用可松开式连接器12、112、212，柔性管10将会被支撑，直到施力以使插头部件24、124、224与插孔部件22、122、222分离。这样会使柔性管10在过大的力或应力的作用下断裂的可能性最小化。另外，如果柔性管10包括二级支撑部70，则即使在插头部件24、124、224与插孔部件22、122、222分离之后，柔性管10仍然会保持相对被支撑的状态，而不太可能伤及人身，或者使柔性管10的柔性部件16彻底地坠落并潜在地断开。另外，与刚性支撑部相反地，使用可松开式连接器12、112、212能够适应柔性部件16的整个柔性范围。

如上所述，优选的是，使插头部件24、124、224与插孔部件22、122、222分离所需的力优选地是柔性管10的重量的1.5倍。可以使用其他的力。通常，该范围将会处于下限——柔性管10(或被支撑部件)的重量和上限——使柔性部件16断裂或破坏的力之间。该上限可能取决于多个变量，包括柔性部件16的材料以及柔性部件16的尺寸和形状。例如，如果期望可松开式连接器12、112、212在非常小的力的作用下分离，则分离所需的力可以是柔性管10或者柔性管10的被支撑部件14、16、18的重量的1％。此外，所需要的精确的力将会取决于多个变量。

最后，在本发明的一个方面，柔性管(例如，图1中的柔性管10)被支撑。通过将可松开式连接器固定在柔性管上，柔性管被支撑。可松开式连接器还固定在结构支撑部(例如，天花板、头顶上方的楼地板托梁或墙壁)上。可松开式连接器构造成在施加预定的力的情况下分离成至少两部分。这两部分将会在预定的分离点分离。与其他类似部件的绳索、线缆、杆不同的是，可松开式连接器被设计成这样：当可松开式连接器分离时，预先知道大概将会在哪里发生分离。对其他类似部件的绳索、线缆、杆而言，这些部件可能在任何位置分离，并且最可能在沿长度的最脆弱处分离——而该位置不是已知的。尽管不是必要的，但优选的是，可松开式连接器是如下连接器：一旦可松开式连接器分离，该可松开式连接器能够重新固定在一起。最优选的是，可松开式连接器包括如本文附图所描绘的可松开式连接器12、112、212。然而，可以使用其他可松开式连接器，例如可分离式螺栓(即，在预定的分离力的作用下在特定的分离点分离的螺栓)或其他类型的类似的可松开式或可分离式连接器。

根据以上说明，显而易见的是，本发明能够实施为多种变型和改进型，这些变型和改进型可能个别地不同于以上说明和描述中记述的情况。应该理解的是，我希望在与我对本领域的贡献的范围相匹配的情况下，在获得授权的专利的范围内，合理地并且适当地实施所有这些变型。

Claims (12)

1.一种柔性管，包括：

至少一个柔性部件；

至少一个刚性部件；

可松开式连接器，包括：

插孔部件，其包括主体，所述主体具有位于第一端的附接部件以及位于第二端并具有开口端的腔体；以及插头部件，其包括具有轴的主体，所述轴构造成被收纳在所述插孔部件的腔体中，所述插头部件的轴包括具有附接部件的第一端；

其中，第一部件包括所述插孔部件和所述插头部件中的一者，并且所述第一部件还包括至少一个偏压元件，

其中，第二部件包括所述插孔部件和所述插头部件中的一者，所述第二部件不同于所述第一部件，并且所述第二部件还包括至少一个掣子，每个偏压元件构造成与掣子接合，以便将所述插头部件的轴固定在所述插孔部件的腔体中，

其中，所述附接部件中的一个附接部件将所述可松开式连接器固定在至少一个刚性部件上，或固定在至少一个柔性部件上，或固定在至少一个刚性部件和至少一个柔性部件两者上，

其中，所述第一部件和第二部件被配置成使得，在彼此连接的状态下，当将第一部件和第二部件拉开的力大于克服偏压元件的所需力时，第一部件和第二部件分离，并且

所述柔性管还包括：二级线缆，其具有第一端和第二端，所述二级线缆的第一端固定在所述附接部件中的一个附接部件上，所述附接部件中的另一个附接部件固定在所述二级线缆的第二端。

2.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

所述第一部件包括所述插头部件，所述第二部件包括所述插孔部件。

3.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

所述附接部件中的一个附接部件包括吊环螺栓。

4.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

所述附接部件中的一个附接部件包括马蹄钩。

5.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

所述偏压元件的偏压力是可调的。

6.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

所述第一部件包括所述插孔部件，所述第二部件包括所述插头部件，所述插孔部件包括至少两个偏压元件，所述至少两个偏压元件侧向布置在所述第一部件的主体的纵向轴线上的不同位置，所述插头部件包括至少两个掣子，各个掣子在所述插头部件的主体的纵向轴线上的不同侧面位置隔开，并且当所述插头部件的轴插入所述插孔部件的腔体中时，每个掣子与来自所述插孔部件的至少一个偏压柱塞相对应。

7.根据权利要求6所述的柔性管，其中，

所述插孔部件的附接部件包括吊环螺栓。

8.根据权利要求7所述的柔性管，其中，

所述插头部件的附接部件包括马蹄钩。

9.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

所述附接部件中的一个附接部件包括马蹄钩的至少一部分，并且所述马蹄钩将所述可松开式连接器固定在所述柔性管的所述至少一个刚性部件上。

10.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

设置至少两个偏压元件，并且当从顶部观察所述第一部件时，所述偏压元件布置成竖直对齐。

11.根据权利要求1所述的柔性管，其中，

设置至少两个偏压元件，并且当从顶部观察所述第一部件时，所述偏压元件围绕所述第一部件的主体的纵向轴线成角度地隔开。

12.根据权利要求11所述的柔性管，其中，

所述偏压元件以相等的角度间隔隔开。