CN111512054A

CN111512054A - 紧固件

Info

Publication number: CN111512054A
Application number: CN201880084356.4A
Authority: CN
Inventors: 褚小龙; 林成; 廖艺翔; 黄小健; 刘曼
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2020-08-07
Also published as: JP2021507191A; JP7050935B2; EP3732380B1; TWI831757B; EP3732380C0; TW201930738A; US11859647B2; EP3732380A1; MX2020006767A; US20210062846A1; CN109989974A; WO2019129460A1

Abstract

一种紧固件，包括具有管状部分和从所述管状部分的下端延伸的分裂部分的主体，并且纵向地包括沿朝着管状部分的方向逐渐变细的锥形部段。所述紧固件还包括环形地包围分裂部分的膨胀套筒，其中所述膨胀套筒纵向延伸到所述锥形部段的下端。

Description

紧固件

技术领域

本发明涉及紧固件，更具体的，涉及具有膨胀套筒的紧固件。

背景技术

例如内迫锚固件(drop-in anchor)的紧固件经常用于将例如管子的物体悬挂到目标结构(例如墙壁或天花板)上。与其它锚固件相比，内迫锚固件具有的优点是易于安装和在安装后在目标结构上提供平坦表面。传统的内迫锚固件通常具有管状体，该管状体带有形成在其上部部分的螺纹孔。内迫锚固件的下部部分分裂成环形围绕内迫紧固件的纵向轴线的两个或多个部段。通过以下步骤将内迫锚固件设置到目标结构中：将内迫锚固件按压到在目标结构中预形成的孔中，其中所述孔内径与管状体的外径基本相同，并且将插塞从螺纹孔插入到下部部分，以使所述部段向外膨胀从而实现部段的外表面与预形成孔的壁之间的摩擦接合。但是，这种传统的内迫锚固件不能满足地震条件或具有裂缝的混凝土的要求，因为安装后部段不能进一步向外膨胀。

US8974163B2公开了一种混合内迫锚固件，其为传统的内破锚固件和用于满足裂缝混凝土测试规格的传统的拉修锚固件(wedge anchor)的简单组合。该混合内迫锚固件的锚固件主体包括分裂基部区和包围该分裂基部区的膨胀套筒。该膨胀套筒具有可借助分裂基部区向外膨胀的夹子部段。但是，如US8974163B2所示，膨胀套筒仅仅包围分裂基部区的锥形部分的上部和恒定直径的颈部，这些部分在插塞设置在锚固件中时的径向膨胀比底端和锥形部分的下部小。因此，需要在膨胀套筒的外表面上形成突起，以实现膨胀套筒和孔壁之间的紧密接合。但是，在锚固件被敲打进入孔中时或膨胀套筒随着插塞插入而膨胀时，这种从膨胀套筒的外表面径向向外伸出的突起将破坏孔壁。

另外，在锚固件安装时，由于锥形部分在纵向上被膨胀套筒部分覆盖，因此在锚固件由于地震条件或目标结构中的裂缝而被向外拉时，膨胀套筒的下边缘和锥形部分的侧表面之间的接触，或者孔壁与锚固件主体未被覆盖的锥形部分之间的摩擦，可能阻挡锚固件主体相对于膨胀套筒向后滑动。因此，是否能实现由锚固件主体和膨胀套筒之间的平滑的相对滑动获得的持久的向外膨胀具有不确定性，这带来安全风险。

因此，有利的是提供一种代替的具有膨胀套筒的紧固件。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种紧固件，包括具有纵向形成于其中的通孔的主体。所述主体包括管状部分，其限定包围所述通孔的上部的壁，和分裂部分，所述分裂部分从管状部分的下端延伸。分裂部分纵向地包括在朝着管状部分的方向上逐渐变细的锥形部段。所述紧固件还包括膨胀套筒，其环形地包围所述分裂部分，其中所述膨胀套筒纵向延伸到所述锥形部段的下端。

在又一个实施例中，本发明提供一种紧固件，包括具有纵向形成于其中的通孔的主体。所述主体包括管状部分，其限定包围所述通孔的上部的壁，和分裂部分，所述分裂部分从管状部分的下端延伸。分裂部分纵向地包括在朝着管状部分的方向上逐渐变细的锥形部段。所述紧固件还包括膨胀套筒，其环形地包围所述分裂部分，其中在插塞设置到所述通孔的下部中之后，所述膨胀套筒纵向延伸到所述锥形部段的下端。

在另一个实施例中，本申请提供一种紧固件，包括具有纵向形成于其中的通孔的主体。所述主体包括管状部分，其限定包围所述通孔的上部的壁，和分裂部分，所述分裂部分从管状部分的下端延伸。分裂部分纵向地包括在朝着管状部分的方向上逐渐变细的锥形部段，其中所述锥形部段限定围绕所述分裂部分的外部环形凹陷。所述紧固件还包括膨胀套筒，其环形地包围所述分裂部分并至少部分地接收在所述外部环形凹陷中，其中所述膨胀套筒纵向延伸到位于所述外部环形凹陷的上端和锥形部段的下端之间、并基本垂直于所述主体的纵向轴线的参考平面，或超过该参考平面，其中所述参考平面和所述锥形部段的下端之间的纵向距离等于或小于所述外部环形凹陷的上端和所述锥形部段的下端之间的纵向距离的15％。

附图说明

通过参考对优选实施例的以下描述和附图将更好地理解本发明以及其目的和优点，其中：

图1是具有根据本发明的实施例的膨胀套筒的紧固件的示意分解透视图；

图2是在根据本发明的实施例组装后的图1的紧固件示意等距视图；

图3是根据本发明的实施例图1的紧固件的主体的示意前视图；

图4是根据本发明的实施例从线A-A剖开的图3的主体的示意横截面侧视图；

图5和6分别是根据本发明的实施例图1的紧固件的俯视平面图和仰视平面图；

图7是根据本发明的实施例图1的紧固件示意前视图；

图8是根据本发明的实施例从线B-B剖开的图7的紧固件示意横截面侧视图；

图9是根据本发明的实施例部分形成的膨胀套筒的示意等距视图；

图10是根据本发明的实施例安装到目标结构的孔中的图1的紧固件示意横截面侧视图；

图11是根据本发明另一实施例具有膨胀套筒的紧固件的示意前视图；以及

图12是根据本发明的实施例从线C-C剖开的图11的紧固件的示意横截面侧视图。

具体实施方式

以下结合附图所阐述的具体说明的目的是作为对本发明的目前优选的实施例的描述，并且并不用来代表可用来实践本发明的唯一的形式。应当理解的是，可通过要被包含于本发明的精神和范围内的不同的实施例实现相同的或等同的功能。在附图中，在各处使用相同的附图标记来表示相同的元件。此外，术语“包括”或者其任何其它变形用来涵盖非排他性包含，以使得包括一系列元件或步骤的模块、电路、装置构件、结构以及方法步骤并不仅仅包含那些元素而是可包含未清楚地列出的或者这样的模块、电路、装置构件或者步骤所固有的其它元件或步骤。之前出现“包括…一”的元件或步骤在不存在更多的限制条件的情况下并不排除存在包括所述元件或步骤的额外的相同的元件或步骤。

现在参考图1和2，示出根据本发明的实施例的紧固件100的示意分解透视图和组装的透视图。紧固件100包括具有纵向形成在其中的通孔104的主体102。主体102包括管状部分106和分裂部分110，其中该管状部分106限定包围通孔104上部的壁108，该分裂部分110从该管状部分106的下端延伸，并具有背离管状部分106的自由末端。在优选实施例中，分裂部分110包括环形地包围通孔104的下部的至少两个可膨胀部件112。在优选实施例中，可膨胀部件112从壁108的下端整体延伸。在优选实施例中，两个相邻的可膨胀部件112以间隙113间隔开。

图3是根据本发明的实施例图1的紧固件的主体102的示意前视图，图4是从线A-A剖开的图3的主体102的示意横截面侧视图。在优选实施例中，分裂部分110纵向地包括沿朝着管状部分106的方向逐渐变细的锥形部段114。锥形部段114优选是截头锥形的。在优选实施例中，锥形部段限定围绕分裂部分110的外部环形凹陷116。在优选实施例中，锥形部段114的上端的外径小于管状部分106的下端的外径，这形成该外部环形凹陷116。在优选实施例中，锥形部段114的下端的外径等于或小于管状部分106的外径。在优选实施例中，间隙113从锥形部段114的上端纵向延伸到分裂部分110的自由末端。

在优选实施例中，分裂部分110还包括位于管状部分106和锥形部段114之间的颈部段118，其中颈部段118的最小外径小于管状部分106的下端的外径。在优选实施例中，颈部段118的高度小于锥形部段114的高度。在优选实施中，颈部段118的高度是锥形部段114的高度的1/8-1/3。在优选实施例中，管状部分106、颈部段118和锥形部段114是同轴的并且一体形成。在另一优选实施例中，锥形部段114从管状部分106的下端直接一体地伸出。

在优选实施例中，分裂部分110还包括从锥形部段114的下端延伸的基部部段120，该基部部段的上端的外径等于锥形部段114的下端的外径。在优选实施例中，该基部部段120大致是柱形的。在另一优选实施例中，基部部段120沿朝着锥形部段114的方向逐渐变细，其锥度小于锥形部段114的锥度。在优选实施例中，基部部段120和锥形部段114同轴并一体形成。在优选实施例中，基部部段120的高度是锥形部段114的高度的1/6-1/3。

如图4所示，通孔104的上部122带有螺纹，用于接合螺纹阳部件，例如螺栓或螺杆。在优选实施例中，通孔104的下部124沿远离通孔104上部122的方向逐渐变细，使得当插塞从上部122插入到通孔的下部124中时，可膨胀部件112向外膨胀。在优选实施例中，主体102通过冷成型或机械加工由金属原材料整体形成。

返回参考图1和2，紧固件100还包括围绕分裂部分110环形布置并且至少部分地接收于外部环形凹陷116中的膨胀套筒126。膨胀套筒126包括环形地包围分裂部分110的环部分128，和沿环部分128布置并从环部分128朝着分裂部分110的自由末端一体延伸的多个膨胀段130。在优选实施例中，环部分128是C形的并且环形地包围分裂部分110。

图5和6分别是根据本发明的实施例图1的紧固件的俯视平面图和仰视平面图。在优选实施例中，分裂部分110包括围绕通孔104基本均匀分布的四个可膨胀部件112。在优选实施例中，膨胀套筒126包括围绕通孔104基本均匀分布的四个可膨胀段130。但是，可膨胀部件112或可膨胀段130的数量不限于四个，可膨胀部件112和可膨胀段130的数量不必须是相同的。

图7是根据本发明的实施例图1的紧固件的示意前视图，图8是根据本发明的实施例从线B-B剖开的图7的紧固件的示意横截面侧视图。在优选实施例中，膨胀套筒126从管状部分106的下端纵向延伸到锥形部段114的下端，例如膨胀套筒126在锥形部段114上纵向延伸。在优选实施例中，可膨胀段130纵向延伸超过锥形部段114的下端，并环形地包围分裂部分110的基部部段120。在优选实施例中，膨胀套筒126纵向覆盖基部部段120不少于1/3的高度。在另一优选实施例中，可膨胀段130纵向延伸到基部部段120的下端。

在优选实施例中，膨胀套筒126大致是柱形的。在优选实施例中，膨胀套筒126的外径不小于管状部分106的外径。在优选实施例中，膨胀套筒126的径向厚度从环部分128到可膨胀段130的自由末端逐渐变薄，膨胀套筒126的内表面倾斜并且与锥形部段114的侧表面配合。

参考图9，示出根据本发明的实施例部分形成的膨胀套筒126的示意等距视图。在优选实施中，通过围绕主体102的分裂部分110将冲压金属带200卷起而形成。金属带200优选通过冲压或冲切从金属板材上切下，其中通过冲压或切割沿着金属带200的边形成具有倒“U”形或倒“V”形的凹口202，以形成可膨胀段130。在优选实施例中，金属带200的上表面204基本是平的，而金属带200的相反的下表面206相对于上表面204倾斜，使得金属带200的厚度从环部分128到可膨胀段130的自由末端逐渐变薄。在围绕分裂部分110卷起金属带200形成膨胀套筒126后，膨胀套筒126至少部分地接收在外部环形凹槽116中，膨胀套筒126的内表面，即金属带200的下表面206，与锥形部段114的侧表面配合。

返回参考图1和2，在另一优选实施例中，膨胀套筒126也可通过机械加工形成。形成裂缝132，用于将膨胀套筒126夹到裂缝部分110上。

图10是根据本发明实施例安装在目标结构300的孔中的图1的紧固件100的示意横截面侧视图。当插塞302插入到通孔104的下部124中时，膨胀套筒126的膨胀段130通过可膨胀部件112向外膨胀。螺栓304螺纹拧入通孔104的上部122中，用于将物体悬挂到目标结构300上。如图10所示，膨胀段130纵向延伸到锥形部段114的下端，在那里产生更大的膨胀力，该更大的膨胀力实现膨胀套筒126和目标结构300之间的紧密接合。

另外，由于整个锥形部段114被膨胀套筒126纵向覆盖，因此当紧固件100被向外拉时，锥形部段114不会被膨胀套筒126的下边缘停止，并且主体102与孔壁之间没有显著的摩擦。主体102和膨胀套筒126之间的平滑的相对滑动导致膨胀套筒126持久膨胀，这在目标结构300中有裂缝或处于地震条件下时确保紧固件100与目标结构300之间的可靠的锁定接合。

参考图11，示出根据本发明另一实施例具有膨胀套筒402的紧固件400的示意前视图。类似于图1的紧固件100，紧固件400包括具有管状部分406和分裂部分408的主体404，其中分裂部分408纵向地包括沿朝着管状部分406的方向逐渐变细的锥形部段410。

图12是根据本发明的实施例从线C-C剖开的图11的紧固件的示意横截面侧视图。锥形部段410围绕分裂部分408限定外部环形凹陷412，其中所述膨胀套筒402环形地包围分裂部分408，并至少部分地接收在该凹陷412中。类似于图1的紧固件100，在优选实施例中，分裂部分408还包括在管状部分406和锥形部段410之间的颈部段414和从锥形部段410的下端延伸的基部部段416。在优选实施例中，在膨胀套筒402的下端和分裂部分408的锥形部段410的下端之间具有纵向距离d。在优选实施例中，膨胀套筒402的下端和锥形部段410的下端之间的纵向距离d等于或小于凹陷412的上端和锥形部段410的下端之间的纵向距离h的15％。在另一优选实施例中，膨胀套筒402的下端和锥形部段410的下端之间的纵向距离d等于或小于凹陷412的上端和锥形部段410的下端之间的纵向距离h的10％。

在优选实施例中，膨胀套筒402向下延伸到位于凹陷412的上端和锥形部段410的下端之间、并基本垂直于主体404的纵向轴线的参考平面417，或超过该参考平面417，其中该参考平面417和锥形部段410的下端之间的纵向距离等于或小于凹陷412的上端和锥形部段410的下端之间的纵向距离h的15％。在优选实施例中，参考平面417和锥形部段410的下端之间的纵向距离等于或小于凹陷412的上端和锥形部段410的下端之间的纵向距离h的10％，使得在插塞设置到紧固件400的纵向孔420的下部418中之后，膨胀套筒402的下端基本上纵向延伸到锥形部段410的下端，或超过锥形部段410的下端。

对本发明的优选实施例的描述已经为了示例说明和描述的目的而给出，但是并非为详尽的或者将本发明限于所公开的形式。本发明所属领域的技术人员将理解的是，可对上述实施例进行改变而不脱离其宽泛的发明理念。因此，应当理解的是，本发明并不限于所公开的特定实施例，而是涵盖本发明的如所附权利要求所限定的精神和范围内的改型。

Claims

1.一种紧固件，包括：

具有纵向形成于其中的通孔的主体，包括：

管状部分，其限定包围所述通孔的上部的壁，和

分裂部分，其从管状部分的下端延伸，其中分裂部分纵向地包括在朝着管状部分的方向上逐渐变细的锥形部段；和

膨胀套筒，其环形地包围所述分裂部分，其中所述膨胀套筒纵向延伸到所述锥形部段的下端。

2.如权利要求1所述的紧固件，其中所述锥形部段限定围绕所述分裂部分的外部环形凹陷，并且所述膨胀套筒至少部分地接收在所述外部环形凹陷中。

3.根据权利要求1所述的紧固件，其中所述膨胀套筒包括环形地包围主体的环部分，和沿着所述环部分布置并从所述环部分朝着所述锥形部段的下端延伸的多个膨胀段，其中所述分裂部分包括环形地包围所述通孔的下部的至少两个可膨胀部件，并且所述膨胀段通过所述可膨胀部件的膨胀可向外膨胀。

4.根据权利要求1所述的紧固件，其中所述锥形部段的上端的外径小于管状部分的下端的外径。

5.根据权利要求4所述的紧固件，其中所述分裂部分还包括位于所述管状部分和所述锥形部段之间的颈部段，其中所述颈部段的最小外径小于所述管状部分的下端的外径。

6.根据权利要求1所述的紧固件，其中所述分裂部分还包括从所述锥形部段的下端延伸的基部部段，其中所述基部部段是柱形的，或在朝着所述锥形部段的方向上逐渐变细，所述基部部段的锥度小于所述锥形部段的锥度。

7.根据权利要求6所述的紧固件，其中所述膨胀套筒纵向延伸超过所述锥形部段的下端，并且环形地包围所述基部部段。

8.根据权利要求7所述的紧固件，其中所述膨胀套筒纵向延伸到所述基部部段的下端。

9.根据权利要求1所述的紧固件，其中所述膨胀套筒是柱形的，并且所述膨胀套筒的内表面向内倾斜，并且与所述锥形部段的侧表面配合。

10.根据权利要求1所述的紧固件，其中所述膨胀套筒包括纵向狭缝。

11.根据权利要求1所述的紧固件，其中所述膨胀套筒通过围绕所述分裂部分卷起冲压的金属带而形成。

12.一种紧固件，包括：

具有纵向形成于其中的通孔的主体，包括：

管状部分，其限定包围所述通孔的上部的壁，和

膨胀套筒，其环形地包围所述分裂部分，其中在插塞设置到所述通孔的下部中之后，所述膨胀套筒纵向延伸到所述锥形部段的下端。

13.一种紧固件，包括：

具有纵向形成于其中的通孔的主体，包括：

管状部分，其限定包围所述通孔的上部的壁，和

分裂部分，其从管状部分的下端延伸，其中分裂部分纵向地包括在朝着管状部分的方向上逐渐变细的锥形部段，其中所述锥形部段限定围绕所述分裂部分的外部环形凹陷；和

膨胀套筒，其环形地包围所述分裂部分并至少部分地接收在所述外部环形凹陷中，其中所述膨胀套筒纵向延伸到位于所述外部环形凹陷的上端和锥形部段的下端之间、并基本垂直于所述主体的纵向轴线的参考平面，或超过该参考平面，其中所述参考平面和所述锥形部段的下端之间的纵向距离等于或小于所述外部环形凹陷的上端和所述锥形部段的下端之间的纵向距离的15％。