CN111102399A - 结构紧固件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及结构紧固件,具体是一种U形束带,用于将套管或管附接或卡接到开槽结构构件。该U形束带包括:底部部分;第一侧部,该第一侧部具有连接到底部部分的第一臂;第二侧部,该第二侧部具有连接到底部部分的第二臂,从而形成具有第一侧部和第二侧部的U形结构。当处于接合的位置时,所述至少一个臂卡接到开槽结构构件的狭槽中。开槽结构构件可以是支杆或接纳件。接纳件具有臂,用以接合并卡接到支杆的侧部上的唇部或卷曲的端部中,并由此可以使束带适合于支杆。可替代地是,该束带可以卡接到开槽结构构件上的被适当地设定尺寸的狭槽中。
Description
相关申请
本申请是2018年8月20日提交的题为“结构紧固件(Structural Fastener)”(案号:P55K)的美国专利申请15/998,605的部分继续申请,该专利申请是2014年1月4日提交的题为“弹簧紧固件(Spring fastener)”(案号:TE10C2)的美国专利申请14/147,522的部分继续申请,该专利申请是2012年5月21日提交的题为“具有高度改进的杠杆/角度拉力的弹簧紧固件(Spring fastener with highly improved lever/angle pulling force)”(案号:TE10C1)的美国专利申请13/476,957的部分继续申请,该专利申请是2006年11月29日提交的题为“具有高度改进的杠杆/角度拉力的弹簧紧固件(Spring fastener with highlyimproved lever/angle pulling force)”(案号:TE10C)的美国专利申请11/564,840的部分继续申请,该专利申请是2004年9月16日提交的题为“具有高度改进的杠杆/角度拉力的弹簧紧固件(Spring fastener with highly improved lever/angle pulling force)”(案号:TE10)的美国专利7,188,392的部分继续申请,该专利要求于2003年11月17日提交的且由即时受让人拥有的临时申请60/520,807的优先权。
技术领域
本发明总体上涉及用于紧固物体的装置,并且更具体地是涉及用于固定构造部件或用于附接到接合结构(诸如底座、支杆、中空基板、墙壁、板或任何合适的表面)上的紧固件和支杆悬挂件。
背景技术
当前许多装置和紧固件可用于固定电缆或用于将管(pipes)、套管(conduit)和电缆紧固至建筑结构。类似地是,螺纹杆、支杆、面板、主体面板、建筑结构和电工套管被紧固到建筑物的底座或框架。例如,弹簧螺母和其它装置用于将螺栓和螺纹杆固定到支杆或桁架。夹具和电缆扎带用于将电缆固定在电线线路(electrical wiring)和电箱中。如本文中所使用的那样,支杆是指具有孔的U形托架,以允许在各个点处进行附接并且方便用于各种构造情况。建筑物的底座可包括任何基板、板、屋顶或天花板支撑件、结构框架、底座部件或子部件、支撑部件、墙壁或任何合适的物体或组合。
将电线或电缆附接到建筑结构、电箱或主体面板通常需要常规的固定螺纹杆、螺栓、电线、电缆夹、电箱、拧入式电缆夹、系带、胶带或已经紧固到电线组件的夹子。这些常规装置需要两只手来操纵和安装,并且需要时间来拧紧螺栓或螺母。如果安装的装置不在期望的位置或水平高度,则安装人员必须松开螺钉或螺栓,然后重新对准该装置并重新拧紧,由此更加进一步延长了安装时间。至少其中一些常规的紧固件因为安装人员不能看到紧固件或主体面板上的安装点而因此需要延长的高度或需要盲插和安装紧固件。这些常规的紧固件需要用螺丝刀或扳手进行紧固,并由此显得笨重且难以安装,尤其是在难以接近的区域中。也不能在没有螺丝刀或扳手的情况下将这些常规的紧固件安装在例如电箱、套管或安装在可能比较苛刻的汽车环境中。此外,更换已安装的折断的螺母、杆或支杆需要将其拆下,这同样是困难的。
附图说明
图1是根据一个实施例的具有多个保持架和能够操作用以附接到套管或管的支杆构件的开槽结构构件组件的分解图;
图2是根据另一个实施例的具有多个保持架和支杆构件的开槽结构构件组件的视图;
图3是根据一个实施例的具有多个保持架和支杆构件的开槽结构构件组件的侧视图;
图4是根据一个实施例的具有多个保持架和支杆构件的开槽结构构件组件的立体图;
图5是根据一个实施例的具有多个保持架和支杆构件的开槽结构构件组件的另一立体图;
图6是根据另一个实施例的开槽结构构件组件的开放端的视图;
图7是根据另一个实施例的开槽结构构件的立体图;
图8是根据另一个实施例的开槽结构构件的俯视图;
图9是根据另一个实施例的开槽结构构件的开放端的视图;
图10是根据另一个实施例的开槽结构构件的俯视图;
图11是根据一个实施例的处于与束带接合的位置的开槽结构构件的立体图;
图12是根据另一个实施例的处于与束带接合的位置的开槽结构构件的开放端的视图;
图13是根据一个实施例的开槽结构构件、保持架和套管的分解图;
图14是根据另一实施例的处于与支杆构件接合的位置的多个支杆接纳件的俯视图;
图15是处于与支杆构件接合的位置的多个支杆接纳件的立体图;
图16是根据一个实施例的开槽结构构件组件的分解图;
图17是根据一个实施例的开槽结构构件、接纳件和保持架组件的开放侧的视图;
图18是根据一个实施例的保持架的侧视图;
图19是根据一个实施例的保持架的立体图;
图20是根据一个实施例的保持架的端面侧视图;以及
图21是根据另一实施例的保持架的俯视图;
图22至图23示出了底部部分630具有螺纹的一个实施例。
具体实施方式
一种U形束带,用于将套管或管附接或卡接到开槽结构构件。该U形束带包括:底部部分;第一侧部,该第一侧部具有连接到底部部分的第一臂;第二侧部,该第二侧部具有连接到底部部分的第二臂,从而形成具有第一侧部和第二侧部的U形结构。当处于接合的位置时,所述至少一个臂卡接到开槽结构构件的狭槽中。开槽结构构件可以是支杆或接纳件。该接纳件具有臂,以接合并卡接到支杆的侧部上的唇部或卷曲的端部中,并由此可以使束带适合于支杆。可替代地是,束带可以卡接到开槽结构构件上的被适当地设定尺寸的狭槽中。
根据一个实施例,束带的一个或两个臂可以卡接到支杆或接纳件中的狭槽中。
根据一个实施例,保持架的每个端部上的翼部接合接纳件上的对应的狭槽,以使保持架稳定并将其保持在接纳件上。支杆接纳件在翼部上具有接合区域。该接合区域可以接合通道肋的边缘。
接纳件保持架由以下至少一种构成:锌压铸件、机件钢、铸塑塑料或粉末金属、炭渣(将粉末压制在一起)、塑料、乙烯基、橡胶、塑料溶胶、塑料、乙缩醛、聚缩醛、聚甲醛、尼龙、玻璃纤维和碳纤维。
在安装期间,接纳件可以容易地卡接到支杆中,并且束带可以容易且快速地卡接到接纳件中,由此快速地将管附接到支杆。这减少了将管、套管电线或任何合适的构造材料附接到建筑结构的时间。
束带和接纳件允许将支杆相对容易地插入到建筑物底座、支柱、结构、门、屋顶或合适的面板中,同时提供相对较高水平的强度和支撑。将束带组装到接纳件上非常容易,并且不需要安装工作量或安装工作量相对较低,并因此提供了许多人体工程学的优点。接纳件和束带无需将夹具或螺母拧在长螺纹杆上,并因此显著减少了夹具螺母-螺纹杆的组装。而且,安装人员可以用一只手卡接接纳件和束带,而现有技术的常规螺母需要两只手来保持夹具或螺母以及结构构造构件。
对于那些将管、套管电线或任何合适的构造材料重复安装到建筑物底座上的操作人员而言,这种相对容易的附接是特别有利的。对于将接纳件和束带插入到建筑物底座中所需的相对容易的安装可以导致对组装工人的较少伤害,包括与重复性应力综合症有关的伤害。此外,通过针对不同的支杆长度和厚度选择接纳件和束带或减少不同的接纳件和束带的数量,由于可以将相同类型或数量减少的紧固件用于所有或大多数的支杆,所以消除了组装期间的混乱。由此,电工、安装人员或组装工人无需担心选到错误的紧固件。
接纳件和束带的相对高水平的强度特性使其牢固地附接至建筑物或底座。此外,接纳件和束带快速且容易地关于结构构件进行调节,并且使螺母和夹具的过长的螺纹、紧固件和结构构件的屈曲、通过操作员进行的推动、振动和热膨胀最小化。例如,由于在支杆之间需要常规的顶部螺母和底部螺母来夹紧支杆,所以改变支杆或杆的长度需要拧松和拧紧螺母。相比而言,从支杆狭槽移除的接纳件可以容易地插入到结构构件上的期望位置中。接纳件和束带也可以紧固至塑料和/或金属接合结构。接纳件和束带螺母可以由防腐蚀材料(诸如塑料或经处理的金属)制成,以提供较长的可靠的使用寿命。
另一个优点是,接纳件和束带相对容易使用相对便宜的制造工艺和材料来制造。接纳件和束带的使用减少了安装工作量和时间、组装和生产成本,提高了工人的生产率和效率,提高了可靠性和质量,并降低了整体组装、保修和维护成本。接纳件和束带可以提高短期和长期内的可靠性,同时进一步提高安全性和质量。
图1至图6是支杆接纳件组件100、200、400的分解图,该支杆接纳件组件提供与开槽结构构件10(诸如,通常被称为“支杆”的结构构件)的弹性附接。支杆接纳件组件100包括支杆接纳件620和束带或保持架32,该束带或保持架能够操作用以可拆卸地联接管40。
图1至图5是卡接到一个或多个支杆10或接纳件620中的1个、2个、3个、4个或更多个束带或保持架32的示例。图2至图6示出了根据另一个实施例的处于与束带或保持架32和支杆构件10接合的位置的支杆接纳件20,该支杆构件10能够操作用以附接到管40。根据另个一实施例,支杆接纳件20与多个束带或保持架32和能够操作用以附接到多个管40的支杆构件10处于接合的位置。根据另个一实施例,多个束带或保持架32被示出为卡接到与能够操作用以附接到多个管40的支杆构件10处于接合的位置的支杆接纳件20。束带或保持架32和接纳件20可以跨越多个支杆10,并且相反地是,多个支杆10可以跨越接纳件20,并且由此,保持架32和接纳件20是能够支撑多根管的非常灵活的建筑块。
图15至图16图示了支杆接纳件620和支杆10。支杆接纳件620包括:底部部分630,该底部部分具有多个狭槽510;第一侧部640,该第一侧部连接至底部部分630;以及第二侧部650,该第二侧部连接至底部部分630,从而形成具有第一侧部640和第二侧部650的U形结构。侧部640、650具有可选的对应的多个第一接合弹簧,每个第一接合弹簧具有面向外的翼部。
图16示出了根据另个一实施例的支杆接纳件620。如图17中所示,翼部包括用于卡接到边沿50、60中的斜陡凸片(sheer tab)690,并且其中,当处于接合位置时,臂680接合边沿50、60的边缘。边沿50、60在与底部部分630相对的一端处具有卷曲的唇部。
在第一侧部640上的面向外的翼部660能够操作用于弹性附接到开槽结构构件10上的第一边沿50。在第二侧部650上的面向外的翼部670能够操作用于弹性附接到开槽结构构件10上的第二边沿60。换句话说,翼部660、670能够操作用于弹性附接到开槽结构构件10的内部通道壁1100、1110的边沿50、60。如图17中所示,臂和翼部660、670的高度是根据支杆10的壁高来选择的,所以当对置的束带或保持架32被卡接进来时,翼部660、670具有足够的间隙。例如,一个保持架或束带32被卡接到接纳件620中,该接纳件620被卡接到支杆10中,并且另一保持架或束带32被卡接到支杆10中。由此,支杆10的高度设定了保持架或束带32和翼部670的最大高度。由此,如果壁的高度进一步减小,则翼部670的高度可相应地减少。
根据一个实施例,翼部660、670还包括在翼部660、670的开放端处的钩子690、1120、1130,该钩子延伸到结构构件10上的内部边沿或唇部50、60中。例如,当插入时,钩子690、1120、1130卡接在边沿50、60上并且部分地围绕边沿50、60,以便钩住并由此阻碍将接纳件620从开槽结构构件10上移除。可以使用移除工具(诸如螺丝刀)来将钩子690、1120、1130远离唇部50、60或朝向彼此撬动或弯曲,以便于移除。
根据一个实施例,第一侧接合区域660包括凹部,并且第二侧接合区域670是凹部,该凹部未示出,但在美国专利7,188,392中进行了描述,该专利通过引用结合于此。
图12、图13、图17至图21图示了束带32。图20示出了束带32,该束带具有:底部部分1300;第一侧部1310,该第一侧部具有用于接合第一接纳件狭槽510的第一臂1320;以及第二侧部1330,该第二侧部具有用于可选地接合第二接纳件狭槽510'的第二臂1320'。臂1320、1320'形成U形,使得臂1320、1320'从U形部分的水平部分延伸。翼部1340从臂1320延伸。底部部分1300具有选自以下形状中的至少一种形状:半圆形、椭圆形、或圆锥形,或任何合适的形状。
第一臂1320还包括至少一个第一接合区域,并且第二臂1320'还包括至少一个第二接合区域。
翼部1340还包括在每个翼部上的服务凸片1370,以用于将束带可移除地保持到第一狭槽和第二狭槽中。所述至少一个臂1320、1320'上的翼部1340卡接到狭槽510中。翼部1340利用在翼部1340的开放端处的延伸到结构构件上的内唇部中的指节部1350接合支杆或接纳件狭槽510。在插入到狭槽510中期间,指节部1350向内推动翼部1340。根据一个实施例,指节部1350还包括在每个指节部1350上的凹部,以“卡住”狭槽510的边缘,由此在接合接纳件狭槽510时提供较低的插入力和相对较高的取出力。当指节部1350的顶峰部(pinnacle)穿过狭槽510时,指节部1350放出(snaps out),直至在接合的位置期间翼部1340的支架1360部分搁置在狭槽510的内侧上。
根据一个实施例,翼部1340具有渐缩的宽度,以允许翼部1340在卡接到狭槽510中时恢复。该宽度可以被选择成使得在被卡接到狭槽510中时有足够的金属或材料提供足够的弹性常数或恢复力。
束带底部部分1300还包括多个张紧器叉或“倒钩”1370,以在束带32处于与接纳件620接合的位置时接合套管或管40。倒钩1370在接合期间将接触套管40的表面,使得倒钩1370将屈曲并保持压力以防止套管40来回滑动。倒钩1370还占据束带32与套管40之间的公差,因此在套管40与束带32之间可存在合适的所造成的间隙。由此,对于一系列不同直径范围的套管40的设计选择可以配合在束带32内。可以设想到不同形状的管,诸如正方形、椭圆形、三角形或任何合适形状的管40。当在接合期间插入束带32时,管40被推动,并且取决于相对直径,管40将导致正方形束带32根据套管外表面而弯曲(例如弯曲成圆形)并且与倒钩1620的弹性作用组合而弯曲。例如,可能发生超过束带32中的金属的弹性模量上的屈服点的弯曲,并且改变形状和弹簧刚度。上述因素可以被选择或设计成使管40不会松动。根据一个实施例,叉1370适应不同的管尺寸,诸如管40。例如,弯曲点和/或尖点1370戳入到管40的主体中。
束带上的每个臂1320、1340在翼部1340的端部处具有逐缩尖端1380。束带32上的每个臂1320、1340在翼部1340的端部处具有弯曲尖端1380。弯曲尖端1380足够弯曲,使得当插入时翼部1340根据需要打开并使插入容易。在热处理期间,弯曲部分可收缩,从而导致直径减小,并且由此,弯曲尖端的渐缩尖端1380允许将该尖端的渐缩尖端1380容易地插入到狭槽中。
图17至图21还图示了束带32上的凸缘1390。由于凸缘1390中的弯曲,形成了一种渐缩拐角部,弯曲凸缘1390填充了狭槽52、510、510'的孔,诸如孔的宽度,其中,该宽度刚好小于狭槽52、510、510'的宽度。凸缘1390防止束带32的摇摆和旋转。
渐缩尖端1380、1680用作引导部并允许翼部1340、1840将束带30定位在狭槽510中。与在插入期间翼部1820的边缘接合狭槽510并且卡接在狭槽510上的情况相比,渐缩尖端1380、168使插入到狭槽510中更容易。
图18图示了在束带32上的每个臂1320、1340上具有可选的肩部止挡1410。肩部止挡1410在插入期间形成硬止挡。凸缘1390与肩部1410之间的间隙1420是适当弯曲以在凸缘1390中形成角度所需的材料或缺乏材料。由此,壁肩部1410是竖直的,以使肩部1410坚固。在接纳件620内,在保持翼部指节部凸片1370的狭槽52、510、510'之间,需要足以保持夹子束带32的强度和厚度。
束带32还可以包括至少一个插入驱动器叉,即在底部部分1300上的凸片1520,以帮助将所述至少一个臂1320卡接到狭槽52、510中。插入可以通过手掌推动来进行。可替代地是,在插入凸片1520上向下推动的螺丝刀产生使臂1320、1340向下的力,所以螺丝刀每次在每一侧上向下推动,以使翼部1340卡接并接合。用手掌推动可使翼部1340偏离中心。利用符合人体工程学的手柄,用螺丝刀推动将力向下引导。
图10、图11示出了根据另个一实施例的束带32的一个实施例。
图11、图12是根据另个一实施例的处于与能够操作用以附接到管40的支杆构件接合的位置的束带32的立体图。在接合的位置期间,束带32上的指节部1350钩住狭槽510的上表面和边缘,以提供高水平的取出力来限制翼部1340从狭槽510退出。
如图2和图4中所示,螺纹紧固件220可以是悬挂件,该悬挂件通常在构造中使用并且用于通过孔54进行附接并经由螺母56固定至支杆10。
图22至图23示出了一个实施例,其中,底部部分630具有螺纹900,该螺纹能够操作用于接纳螺纹紧固件220,诸如螺钉或杆或任何合适的螺纹柱体(未示出)。可以钻出、切割螺纹900,或者将螺母焊接、铸造、锻造或使用任何合适的附接手段来附接至底部部分630。
应当理解,本发明在其各个方面的其它变型和改型的实施方式对于本领域普通技术人员将是显而易见的,并且本发明不受所描述的特定实施例的限制。因此,想到的是,本发明涵盖了落入本文所公开和要求保护的基本原理的精神和范围内的任何和所有的改型、变型或等同方案。
Claims (21)
1.一种用于将管附接到开槽结构构件的U形束带,所述U形束带包括:
底部部分,
第一侧部,所述第一侧部具有连接到所述底部部分的第一臂;
第二侧部,所述第二侧部具有连接到所述底部部分的第二臂,从而形成具有所述第一侧部和所述第二侧部的U形结构;并且
其中,当处于接合的位置时,至少一个臂卡接到所述开槽结构构件的狭槽中。
2.根据权利要求1所述的U形束带,其中,所述第一臂还包括至少一个第一接合区域,并且所述第二臂还包括至少一个第二接合区域。
3.根据权利要求1所述的U形束带,还包括在所述至少一个臂上的翼部,以卡接到所述狭槽中。
4.根据权利要求3所述的U形束带,其中,所述翼部还包括在所述翼部的开放端处的指节部,所述指节部延伸到所述开槽结构构件的所述狭槽上的内侧唇部中。
5.根据权利要求3所述的U形束带,其中,所述翼部具有渐缩的宽度,以允许所述翼部在被卡接到所述狭槽中时恢复。
6.根据权利要求1所述的U形束带,其中,所述底部部分的形状选自以下形状中的至少一种:半圆形、椭圆形或圆锥形。
7.根据权利要求1所述的U形束带,还包括在所述至少一个臂上的稳定器凸缘,以接合所述狭槽。
8.根据权利要求1所述的U形束带,还包括在所述底部部分上的驱动器叉,以帮助将所述至少一个臂卡接到所述狭槽中。
9.根据权利要求1所述的U形束带,其中,所述开槽结构构件是支杆和接纳件中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的U形束带,其中,所述开槽结构构件是支杆,所述支杆还包括:
底部部分,所述底部部分具有多个支杆狭槽,使得所述至少一个臂卡接到所述支杆狭槽中;
第一侧部,所述第一侧部连接到所述底部部分;
第二侧部,所述第二侧部连接到所述底部部分,从而形成具有所述第一侧部和所述第二侧部的U形结构。
11.一种用于弹性附接到束带的开槽结构构件组件,所述开槽结构构件组件包括:
支杆,所述支杆包括:
底部部分,所述底部部分具有多个支杆狭槽;
第一侧部,所述第一侧部连接到所述底部部分;
第二侧部,所述第二侧部连接到所述底部部分,从而形成具有所述第一侧部和所述第二侧部的U形结构;
所述束带包括:
束带底部部分,
第一侧部,所述第一侧部具有连接到所述束带底部部分的第一臂;
第二侧部,所述第二侧部具有连接到所述束带底部部分的第二臂;
其中,当处于接合的位置时,至少一个臂卡接到所述开槽结构构件的支杆狭槽中。
12.根据权利要求11所述的开槽结构构件组件,包括:
支杆接纳件,所述支杆接纳件具有至少一个接纳件狭槽,以用于弹性附接到开槽结构构件;以及
第二束带,所述第二束带能够操作用以卡接到所述接纳件狭槽中。
13.根据权利要求11所述的开槽结构构件组件,其中:
所述第一臂卡接到第一支杆狭槽中;并且
第二臂卡接到第二支杆狭槽中。
14.一种用于弹性附接到开槽结构构件的支杆接纳件组件,所述支杆接纳件组件包括:
支杆接纳件,所述支杆接纳件包括;
底部部分,所述底部部分具有多个接纳件狭槽;
第一侧部,所述第一侧部连接到所述底部部分;
第二侧部,所述第二侧部连接到所述底部部分,从而形成具有所述第一侧部和所述第二侧部的U形结构;
多个第一接合弹簧,所述多个第一接合弹簧中的每个第一接合弹簧具有在所述第一侧部上的面向外的翼部,所述翼部能够操作用于弹性附接到所述开槽结构构件上的第一边沿;
多个第二接合弹簧,所述多个第二接合弹簧中的每个第二接合弹簧具有在所述第二侧部上的面向外的翼部,所述翼部能够操作用于弹性附接到所述开槽结构构件上的第二边沿;
束带,所述束带包括:
束带底部部分,
第一侧部,所述第一侧部具有连接到所述束带底部部分的第一臂;
第二侧部,所述第二侧部具有连接到所述束带底部部分的第二臂;
其中,当处于接合的位置时,至少一个臂卡接到接纳件狭槽中。
15.根据权利要求14所述的支杆接纳件组件,其中,所述第一臂卡接到第一接纳件狭槽中;并且
第二臂卡接到第二接纳件狭槽中。
16.根据权利要求14所述的支杆接纳件组件,其中,所述第一臂还包括至少一个第一接合区域,并且所述第二臂还包括至少一个第二接合区域。
17.根据权利要求14所述的支杆接纳件组件,还包括在所述至少一个臂上的翼部,以卡接到所述接纳件狭槽中。
18.根据权利要求17所述的支杆接纳件组件,其中,所述翼部还包括在所述翼部的开放端处的凸片,所述凸片延伸到接纳件狭槽边沿中。
19.根据权利要求17所述的支杆接纳件组件,其中,所述翼部具有渐缩的宽度,以允许所述翼部在卡接到所述接纳件狭槽中时恢复。
20.根据权利要求14所述的支杆接纳件组件,其中,所述束带底部部分的形状选自以下形状中的至少一种:半圆形、椭圆形或圆锥形。
21.根据权利要求14所述的支杆接纳件组件,其中,所述束带底部部分还包括至少一个张紧器叉,以在所述束带处于与所述接纳件接合的位置时接合套管。
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