CN112166259B - 固定装置组 - Google Patents

Abstract

用于将附件固定到壁上的固定装置组。该固定装置组包括：螺钉；分岔器，该分岔器具有套筒部和楔形部，该套筒部具有最小边界圆筒，该楔形部具有楔形表面；整体成型的金属锚固件，该金属锚固件被构造成拧到螺钉上，并且具有能径向扩展的臂，该臂被构造成当所述锚固件被推动沿第一方向滑动时沿楔形表面滑动。臂具有自由端部，该自由端部被构造成在臂径向扩展时将锚固件锁定在壁上。分岔器包括卡扣，该卡扣完全位于最小边界圆筒内。各自臂的自由端部带有倒钩并且被构造成在已经使锚固件沿第一方向滑动到分岔器上并且带倒钩的自由端部已经通过卡扣之后，当推动锚固件沿与所述第一方向相反的第二方向滑动时，被卡在卡扣中。

Description

固定装置组

技术领域

本发明涉及用于将附件固定到管状金属型材的固定装置组，该管状金属型材的壁的厚度特别地介于0.5mm至5mm之间、优选地介于1mm至3mm之间，该壁具有前表面、后表面和穿过该壁的圆形开口。该固定装置组包括：螺钉，该螺钉具有螺钉头和被构造成穿过壁中的开口插入的至少部分带螺纹的轴；分岔器，该分岔器具有几何纵向轴线并且该分岔器的尺寸被设计成能够部分轴向地插入壁中的所述开口中，该分岔器包括：径向突出部，该径向突出部被构造成邻接抵靠所述前表面；套筒部，该套筒部远离所述径向突出部轴向延伸并且被构造成装配在所述开口内，所述套筒部具有最小边界圆筒；楔形部，该楔形部远离所述套筒部轴向延伸并且具有至少两个楔形表面，该至少两个楔形表面具有远离所述套筒部逐渐减小的直径，该套筒部和楔形部在所述楔形部的自由端部与所述径向突出部之间具有平行于所述纵向轴线测量的总长度；以及通孔，该分岔器被构造成通过该通孔沿着基本平行于所述纵向轴线的第一方向朝着所述螺钉头滑动到螺钉的轴上；以及整体成型的金属锚固件，该金属锚固件的尺寸被设计成能够轴向地穿过壁中的所述开口插入，该锚固件包括螺纹部分和至少两个能径向扩展的臂，该螺纹部分被构造成拧到螺钉轴的螺纹上，该至少两个能径向扩展的臂远离所述螺纹部分轴向延伸并且被构造成在所述锚固件特别地通过拧紧所述螺钉而被推动沿所述第一方向滑动时，沿着所述至少两个楔形表面中的各自一个滑动，所述臂具有自由端部，该自由端部被构造成在所述臂径向扩展时将锚固件锁定在所述后表面上，该径向扩展是由金属锚固件的变形引起的，分岔器和锚固件还包括能够相互互锁的结构，用于大体限制所述锚固件相对于所述分岔器的旋转。

背景技术

WO-A-2007/009998中描述了这种固定装置组，其中，这种固定装置组用于将锁紧螺钉保持器固定到管状柱。在已知的固定装置组中，分岔器的径向突出部由凸缘形成，圆筒形套筒从该凸缘突出。套筒的直径对应于柱的侧壁中的开口的直径。具有四个楔形表面的楔形部从圆筒形套筒轴向延伸，该楔形表面被径向突出的脊部隔开。锚固件通常由中空圆筒形成，该中空圆筒具有带螺纹的端部部分，该端部部分具有四个平行的狭槽，该狭槽形成在相应的楔形表面上滑动的臂。脊部和狭槽的尺寸被设计成使得臂在脊部之间被引导，由此确保分岔器和锚固件基本上不能相对于彼此旋转。如WO-A-2007/009998所述，当在将附件固定到柱的期间拧紧螺钉时，锚固件的臂在沿着楔形表面滑动时径向扩展。径向扩展是由锚固件的变形引起的，特别是在狭槽终止的区域、即臂与螺纹部分连接的区域发生变形。螺钉被拧紧直到臂的自由端部接触柱的壁的后侧，由此将锚固件以及带有附件的螺钉固定到柱上。

申请人将WO-A-2007/009998中描述的固定装置组以“快速固定装置(Quick-Fix)”的名称投放到市场上。固定装置组具有至少10kN的抗拉强度并且适用于壁厚为0.5mm至5mm的中空金属柱。拉伸强度是由用于制造螺钉和锚固件的材料产生的，特别是使用了足够刚性的金属或金属合金(优选地为不锈钢，因为固定装置组通常在户外使用)。此外，臂的形状、即臂中的横向曲线也有助于臂的硬度或刚度，因为这种沟槽形状不容易弯曲。为了降低金属锚固件的成本，锚固件不是由弹簧钢制成的，并且当从分岔器上拆卸时，仅以有限的程度(特别是以小于30％的程度)恢复到其原始形状。当在已经将固定装置组施加到厚度为2mm的壁上之后将锚固件从分岔器上拆卸时，锚固件的臂的自由端部均仅收缩大约0.6mm(即锚固件的直径减小了1.2mm)。考虑到使臂弯曲所需的力，分岔器通常也由金属或金属合金制成，但塑料分岔器也是可行的。

实践中发现，在将附件固定到柱上之后不应当拆卸已知固定装置组中的螺钉。然而，出于多种原因，可能需要进行这种拆卸，例如，更换附件或者在锁紧螺钉保持器的情况下相对于附件调节冲击板，因为调节冲击板时需要相对于柱至少部分地松开附件。具体地，如果螺钉被拆卸，尤其是当拆卸的螺钉再次插入锚固件中时，锚固件可能会从分岔器脱离，从而有可能掉入柱的内部，并且将不能再用于将螺钉重新固定到柱上。因此，必须在柱的开口中插入至少一个新的锚固件，以重新固定附件。

在GB-A-1319516中解决了这个问题，GB-A-1319516总体涉及一种腔固定装置，该腔固定装置用于薄壁石膏板结构中并且用于在混凝土壁中形成的盲孔中。GB-A-1319516中公开的固定装置组不使用相对刚性且无弹性的金属锚固件，而是包括更柔性的塑料锚固件，该塑料锚固件特别是由尼龙或聚丙烯制成的。这种塑料材料的屈服强度比用于制造快速固定装置中的锚固件的金属的屈服强度小得多，因此这种塑料材料不适于提供高的抗拉强度、特别是至少为10kN的抗拉强度。锚固件具有四个柔性臂，此外，这四个柔性臂可以围绕锚固件的螺纹部分附近的周向通道弯曲。换句话说，通道形成局部减弱的区域，该臂可以容易地围绕该局部减弱的区域旋转，从而径向扩展或收缩。扩展器(即分岔器)设置有截头圆锥形表面，用作锚固件的臂的楔形表面。扩展器在截头圆锥形表面的端部附近设置有第一环套，该第一环套与臂的自由端部中的周向凹槽互锁，使得锚固件在使用之前保持抵靠在扩展器上，即锚固件在使用前不会与扩展器轴向分开。扩展器在圆筒形表面与截头圆锥形表面之间的过渡处设置有第二向外突出的环套，该环套的直径几乎等于壁中的开口的直径，因此圆筒形表面具有较小的直径。在拧紧螺钉时臂由于截头圆锥形表面而扩展，此时臂与第二环套卡扣接合在一起，然后进一步扩展，直到臂的自由端部锁定在壁的后表面上。如果螺钉在初次使用后被拆卸，则由于塑料锚固件的臂具有很高的弹性，以至于这些臂径向收缩，直到周向凹槽与第二环套再次互锁。

GB-A-1319516中公开的固定装置组的缺点是第二环套必须具有如下圆筒形表面：该圆筒形表面的直径相对于壁中的开口的直径逐渐减小，这意味着在套筒与壁之间存在不期望的余隙。此外，难以在壁上钻出较大的孔。

另外，将柔性塑料臂与由于周向通道而局部减弱的区域结合在一起使用限制了固定装置组的最大抗拉强度，该固定装置组通常仅用于将锚固件固定在无法承受高拉伸应力的石膏板上。

发明内容

本发明的目的是提供一种固定装置组，该固定装置组包括锚固件，该锚固件具有较硬的臂以在被固定到壁上时提供高的抗拉强度(特别是10kN的抗拉强度)，此外，该固定装置组被设置成防止在拆卸螺钉时将锚固件从分岔器上释放。

根据本发明，该目的的实现在于，分岔器还包括至少一个卡扣，该至少一个卡扣完全位于所述最小边界圆筒内，所述卡扣包括具有顶部的径向延伸的壁，该顶部与所述径向突出部以平行于所述纵向轴线测量的轴向距离隔开，并且与所述几何纵向轴线以垂直于所述纵向轴线测量的径向距离隔开，所述轴向距离为所述长度的至多60％，并且所述径向距离为所述最小边界圆筒的半径的至少85％，并且该目的的实现还在于，所述至少两个臂中的各自一个的自由端部带有倒钩，带倒钩的自由端部被构造成在已经使所述锚固件沿所述第一方向滑动到所述分岔器上并且所述带倒钩的自由端部已经通过所述卡扣之后，当推动所述锚固件沿第二方向滑动时，特别地通过使带倒钩的自由端部轴向地接合所述径向延伸的壁而被卡在所述卡扣中，该第二方向与所述第一方向相反。

根据本发明，该目的的实现还在于，分岔器还包括至少一个卡扣，该至少一个卡扣特别地完全位于所述最小边界圆筒内，所述卡扣包括具有顶部的径向延伸的壁，该顶部与所述径向突出部以平行于所述纵向轴线测量的轴向距离隔开，并且与所述几何纵向轴线以垂直于所述纵向轴线测量的径向距离隔开，所述轴向距离为至多8mm，优选地为至多7mm，并且所述径向距离为至少5mm，优选地为至少6mm，该目的的实现还在于，所述至少两个臂中的各自一个的自由端部带有倒钩，带有倒钩的自由端部被构造成在已经使所述锚固件沿所述第一方向滑动到所述分岔器上并且所述倒钩的自由端部已经通过所述卡扣之后，当推动锚固件沿第二方向滑动时，特别地通过使带倒钩的自由端部轴向地接合所述径向延伸的壁而被卡在所述卡扣中，第二方向与所述第一方向相反，并且该目的的实现还在于，当所述壁1的厚度约为2mm时，所述分岔器被构造成当锚固件从锚固件的、所述带倒钩的自由端部被卡在所述卡扣22中的轴向位置移动到锚固件的、锚固件7被锁定在所述后表面上的轴向位置时，使所述带倒钩的自由端部径向扩展至与所述纵向轴线17相距至多1.5mm的距离、优选地相距至多1mm的距离。

通过具有与WO-A-2007/009998中公开的已知固定装置组类似的整体形成的金属锚固件，抗拉强度基本相同。换句话说，相对于WO-A-2007/009998中公开的固定装置组，根据本发明的固定装置组的抗拉强度没有显著降低。

尽管与塑料臂相比，金属锚固件的臂的弹性较低，但是出人意料地发现，当松开螺钉时和/或当锚固件被推出分岔器以被卡在具有壁的卡扣中时，带有倒钩的自由端部的金属臂能够充分地径向收缩，卡扣的壁的顶部与所述径向突出部以为分岔器的长度的至多60％的轴向距离和为最小边界圆筒的半径的至少85％的径向距离隔开。类似地，已经发现，当所述固定装置组用于将附件固定到厚度约为2mm的壁上时，一方面将带倒钩的自由端部构造成在通过所述卡扣与将锚固件锁定在所述后表面上期间径向扩展至多1.5mm，另一方面所述轴向距离为至多8mm并且所述径向距离至少为5mm，上述两方面结合还会导致具有带倒钩的自由端部的金属臂能够在松开螺钉时和/或在锚固件被推出分岔器以被卡在卡扣中时充分地径向收缩。换句话说，卡扣的壁的顶部的位置的具体选择确保了即使在锚固件的臂收缩得很小的情况下也能够在拆卸螺钉时将金属锚固件卡在分岔器上。这样，与WO-A-2007/009998中公开的固定装置组相反，当在拆卸螺钉之后将螺钉重新插入锚固件中时，锚固件仍固定在分岔器上，这意味着该锚固件不会丢失，并且在重新插入螺钉以便重新固定附件时，可以重新使用该锚固件。

此外，在楔形部的自由端部与卡扣之间的剩余距离提供了足够长的楔形表面，使得即使臂的硬度较高，楔形表面也能够使锚固件的臂扩展。在这方面，

应当注意的是，分岔器与拧在螺钉上但未滑动到分岔器上的锚固件的总长度受到中空柱的内部尺寸的限制，分岔器和锚固件必须插入中空柱内，该内部尺寸通常被标准化为至多60mm、50mm或40mm。

此外，卡扣优选地完全位于最小边界圆筒内，套筒部可以被设计成使得套筒部的最小边界圆筒的半径尽可能地接近壁中的开口的半径。换句话说，考虑到制造公差，套筒部与壁中的开口之间的余隙可以保持在最低限度。使该余隙最小化是有利的，因为这也导致使附件相对于壁移动的余隙较小。此外，最小化的余隙意味着用于使水和/或污物进入支撑件内部的空间较小。通过能够将套筒部设计成使得套筒部的最小边界圆筒的半径尽可能地接近壁中的开口的半径，也提高了分岔器的整体强度。壁中的开口的尺寸也可以保持到最小，从而使得更容易对壁中的开口进行钻孔。

在本发明的实施例中，锚固件由具有弹性的金属制成，使得当锚固件的带倒钩的自由端部各自扩展至与所述纵向轴线相距2mm的距离时，这些自由端部在这些自由端部被释放时收缩该距离的至多40％，特别地收缩该距离的至多35％，更特别地收缩该距离的至多30％。这种金属的优点是这种金属不一定是所谓的弹簧金属，弹簧金属比弹性较小的金属贵得多。

在本发明的实施例中，锚固件由屈服强度为至多400MPa、优选地为至多300MPa、更优选地为至多250MPa的金属制成，所述金属的屈服强度为至少50MPa、更优选地为至少100MPa、有利地为至少150MPa、更有利地为至少200MPa。

已经发现，通过具有这种屈服强度的金属制造锚固件使得具有带倒钩的自由端部的臂在该带倒钩的自由端部被卡在这些自由端部各自的卡扣中时能够施加足够的强度。换句话说，当臂被卡在卡扣中时，臂继续对分岔器施加力，即继续施加沿径向方向的力。该力确保例如在螺钉被完全拆卸然后插入时，互锁的卡扣和倒钩不会突然释放。

在本发明的实施例中，所述径向距离为所述最小边界圆筒的半径的至少87％，优选为所述最小边界圆筒的半径的至少90％，更优选为所述最小边界圆筒的半径的至少92％。特别地，所述径向距离等于所述最小边界圆筒的半径，所述径向距离优选地为大约7mm。

增大所述径向距离意味着壁的顶部更加径向向外定位，这意味着臂所需的径向收缩会减小。因此，可以使用硬度和强度更高的锚固件，以增加固定装置组的整体抗拉强度。

在本发明的实施例中，所述轴向距离为所述长度的至少15％，优选地为所述长度的至少25％，更优选地为所述长度的至少30％，最优选地为所述长度的至少35％，并且所述轴向距离优选地为所述长度的至多50％，更优选地为所述长度的至多45％，所述轴向距离特别为约5mm。

由于分岔器的径向突出部位于壁的前侧，而锚固件通过锚固件的臂的自由端部拧紧在壁的后侧上，因此，卡扣的壁的顶部与分岔器的径向突出部之间的轴向距离为壁(壁的厚度可以介于约0.5mm至约5mm之间)提供所需的空间，并为设置在锚固件的臂的自由末端上的倒钩提供所需的空间以使倒钩在锁定在后壁上之前通过倒钩的卡扣。另一方面，卡扣的壁的顶部与分岔器的径向突出部之间的较小的轴向距离将要求臂的径向收缩量较小，以与臂的带倒钩的端部一起被卡在分岔器上的卡扣中。因此，已经发现，在不牺牲锚固件的臂的刚度的情况下，介于所述长度的35％至45％之间、特别地约为5mm的轴向距离是最优选的。

在本发明的实施例中，所述顶部位于所述套筒部与所述楔形部之间的过渡处或附近。

已经发现，顶部的这种布置使得臂所需的径向收缩最小化，这意味着可以使臂的硬度最大化。

在本发明的实施例中，每个臂具有带倒钩的自由端部，每个带倒钩的自由端部被布置成与卡扣配合，特别地，该卡扣完全位于所述最小边界圆筒内，每个卡扣包括径向延伸的壁，该壁的顶部与所述径向突出部以平行于所述纵向轴线测量的轴向距离隔开，并且与所述几何纵向轴线以垂直于所述纵向轴线测量的径向距离隔开，所述轴向距离为所述长度的至多60％，所述轴向距离优选地为至多8mm，更优选地为至多7mm，所述径向距离为所述最小边界圆筒的半径的至少85％，所述径向距离优选地为至少5mm，更优选地为至少6mm。

为锚固件的每个臂设置卡扣提高了固定装置组的鲁棒性和/或可靠性。可以为每个臂设置单独的卡扣，或者一个卡扣，例如周向凹槽，可用作所有臂的通用卡扣。

附图说明

将利用以下描述和附图来进一步解释本发明。

图1是根据本发明的固定装置组的侧面的部分剖视图，该固定装置组用于将特别为锁紧螺钉式门保持器的附件固定到中空柱的壁上。

图2示出了图1的细节图。

图3示出了图1的固定装置组的分解图。

图4示出了图1的固定装置组的透视图，其中，螺钉已省略并且锚固件被卡在分岔器中。

图5示出了被卡在图4的分岔器中的锚固件的正视图。

图6示出了沿着图5中的线VI穿过固定装置组的轴向横截面。

图7至图9示出了图1的固定装置组的分岔器的不同定向的透视图。

图10示出了图7的分岔器的正视图。

图11示出了沿着图10中的线XI穿过分岔器的轴向横截面。

图12示出了图1的固定装置组的锚固件的透视图。

图13示出了图12的锚固件的正视图。

图14示出了沿着图14中的线XIV穿过锚固件的轴向横截面。

图15示出了替代性的分岔器的如图7所示的正视图。

图16示出了沿着图10中的线XVI穿过分岔器的轴向横截面。

具体实施方式

将关于特定实施例并且参照某些附图来描述本发明，但是本发明不限于此而是仅受权利要求的限制。

此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二和类似术语被用于在类似的元件之间进行区别并且不一定用于描述相继次序或时间次序。术语在适当的情况下可互换，并且本发明的实施例能够以除了本文中描述的或示出的顺序以外的其它顺序操作。

此外，说明书和权利要求中的术语顶部、底部、之上、上方和类似术语用于描述的目的。这样使用的术语在适当的情况下可互换，并且本文中描述的本发明的实施例能够以除了本文中描述的或示出的定向以外的其它定向操作。

此外，各种实施例尽管被称为“优选的”，但应被理解为可以实现本发明的示例性方式，而不是限制本发明的范围。

图1示出了根据本发明的固定装置组的示例，该固定装置组用于将附件3固定到中空金属柱或中空框架2的壁1上。在该非限制性示例中，附件3是锁紧螺钉式门保持器，该锁紧螺钉式门保持器被固定在中空框架2的壁1中的一个的前表面上。附件3借助于两个固定装置组被固定到中空框架1，如在图2中更详细示出地，这两个固定装置组穿过所述壁1延伸穿过开口4。固定装置组中的每个包括标准化的外螺纹螺钉5、分岔器6以及带内螺纹的锚固件7。螺钉5具有至少部分带螺纹的轴9，该轴被构造成拧入到锚固件7的相应内螺纹27中。锚固件7在其未扩展形式下可以插入圆形孔4中，圆形孔在中空框架2的壁1中被钻出，而分岔器6可仅部分地插入该孔4中。此外，锚固件7在其扩展位置下由螺钉5借助于螺纹9、27保持在壁1的内表面上，由此将整个固定装置组与附件一起锚固到柱或框架2上。

如图1中描绘的柱2通常具有约4cm至约6cm的外部宽度，特别为约4cm、约5cm或约6cm的外部宽度。由于锚固件7需要在未扩展形式下插入，因此，分岔器6的一部分和锚固件4在柱内的组合长度必须小于柱2内的可用空间。因此，锚固件7在其为扩展形式下通常具有至多3cm、优选地至多2.5cm的长度。

图3示出了组装之前的固定装置组的元件的分解图。螺钉5具有设置到至少部分带螺纹的轴9上的螺钉头8。分岔器6包括非圆形的(在这种情况下为方形的)径向突出的头部10，该头部大于中空框架2中的开口4。以这种方式，分岔器6的头部形成凸缘10，该凸缘被构造成邻接抵靠壁2的前表面，如图1和图2所示。分岔器6还具有套筒部11，该套筒部远离凸缘10轴向地延伸并且被构造成装配在所述开口4内，如图1和图2所示。在附图中，套筒部11具有圆形横截面，容易理解的是，尽管对于实现最大强度来说，圆形横截面是优选的，但也可能是其他横截面形状(例如六边形横截面)。套筒部11过渡到楔形部12，该楔形部具有圆锥形、特别为截头圆锥形的楔形表面13，该楔形表面被脊部14隔开，如图7至图9所示。分岔器6还设置有通孔15，分岔器6被构造成通过该通孔沿着第一方向(在图6中用箭头16指示)朝着螺钉头8滑动到螺钉5的轴9上，该第一方向基本平行于通孔15的纵向轴线17。

示出的锚固件7总体上由中空的圆筒形部件组成，该圆筒形部件包括带螺纹的底部部分18，该底部部分具有内螺纹27和形成臂20的四个狭槽19，该臂能够借助于分岔器6径向扩展。

分岔器6和锚固件7的形状被设计成使得当抵靠彼此推动时分岔器6的脊部14接合锚固件7的狭槽19，从而大体限制了锚固件7相对于分岔器6的旋转，并且分岔器6的圆锥形楔形表面13径向向外地推动锚固件7的能扩展的臂20，从而使锚固件7的外直径扩展至大于中空框架2中的开口4的直径的尺寸，如在图2中详细示出的那样。实践证明，臂20的径向扩展是由金属锚固件7的变形引起的。特别地，狭槽19终止的区域、即臂10与底部带螺纹部分18连接的区域发生变形，如图2所示。

如图1和图2所示，附件3的后侧包括方形凹部21，该方形凹部被布置成接纳分岔器6的方形头部10。当方形的分岔器头部10被插入到凹部21中时，该分岔器头部10与凹部21的锁定形式的接合大体限制了分岔器6相对于附件3的旋转。尽管在图1和图2中，凹部21被示出为方形的，但也可以考虑会限制分岔器头部10旋转的任何非圆形形式。例如，单个细长凹槽可以容纳多个分岔器头部10并使多个分岔器头部保持不旋转。使凹部21呈细长凹槽的形式的优点是当采用挤压工艺制造附件时，这种凹槽可易于获得。

除了使用锁定形式的装置来限制分岔器6相对于附件3的旋转以外，还可以通过分岔器与附件之间的牢固连接来限制分岔器6相对于附件3的旋转。换句话说，一个或多个分岔器6与附件3整体地形成(形成为一体)。特别地，分岔器和附件可以由塑料材料注塑成型或由金属或金属合金铸造成型。

为了将附件3固定到中空框架2上，首先将螺钉5穿过开口引入附件3中，然后将螺钉与一个或多个分岔器6以及相应数量的锚固件7组装在一起，由此将分岔器6的方形头部10装配到附件3的细长凹槽或方形凹部21中。然后将带有多个螺钉5、分岔器6以及锚固件7的附件3布置到框架2的壁1的前表面上，其中，固定装置组穿过壁2中的相应孔4被引入。从图2可以容易看到，当拧紧螺钉5时，锚固件7将通过其狭槽19与分岔器6的脊部14接合而保持不旋转，并且分岔器6本身将通过分岔器头部10与附件3的凹部21接合而保持不旋转。结果，锚固件7的能径向扩展的臂20将被推靠在分岔器6的圆锥形楔形表面13上，使这些臂向外扩展并最终将这些臂本身固定在中空框架2的壁1的后侧上，如图2所示。

根据本发明，分岔器6进一步包括至少一个卡扣22，卡扣22的数量优选地与楔形表面13或臂20的数量相同，即在附图中有四个卡扣22。每个卡扣22完全位于围绕套筒部11的最小边界圆筒27内，该最小边界圆筒27与通孔15的纵向轴线17同轴并且具有如图11和图16所示的直径D。一个或多个卡扣22被构造成当螺钉6从锚固件7上拧下时与臂20的自由端部24中的相应数量的倒钩23配合。具体地，如图4至图6所示，在已经使锚固件7沿第一方向16滑动到分岔器6上并且所述带倒钩的自由端部24已经通过所述卡扣22之后，当从锚固件上拆卸螺钉5时(即，当推动锚固件7沿第二方向(在图6中用箭头25表示)滑动时)，带倒钩的自由端部24与卡扣22互锁，由此防止锚固件7与分岔器6分离，如图4至图6所示。

即使考虑到金属臂的弹性较低，也有可能产生这种卡扣动作，因为卡扣22被布置在分岔器6的特定区域中。具体地，根据本发明，卡扣22包括具有顶部26的径向延伸的壁225，该顶部与所述径向突出部10以平行于所述纵向轴线17测量的轴向距离Z(在图11和图16中表示)隔开，该轴向距离为分岔器6的长度L(也在图11和图16中表示)的至多60％，特别地为套筒部11和楔形部12的组合总长度L的至多60％。此外，顶部26与所述几何纵向轴线17以垂直于所述纵向轴线17测量的径向距离w(在图16中表示)隔开，该径向距离为最小边界圆筒27的半径R(在图11和图16中表示)的至少85％。替代地，根据本发明，当固定装置组被施加到厚度约2mm的壁上时，所述分岔器被构造成在锚固件从该锚固件的、带倒钩的自由端部被卡在所述卡扣22中的轴向位置移动到锚固件的、锚固件7被锁定在所述后表面上的轴向位置时，使所述带倒钩的自由端部径向扩展至与所述纵向轴线17相距至多为1.5mm的距离，优选地为至多1mm的距离，尽管金属臂的弹性较小，但上述扩展与至多为8mm的所述轴向距离Z以及至少为5mm的所述径向距离w的结合也会导致卡扣动作。

对于锚固件来说，锚固件的确优选地使用相对刚性的金属制成以提供所需的抗拉强度、特别是至少10kN的抗拉强度。为了降低锚固件的成本，金属优选地不是弹簧金属，但优选地是弹性不高的金属，特别地，该金属的屈服强度不高于400MPa，优选地不高于30MPa，更优选地不高于250MPa。然而，锚固件的金属的屈服强度优选地高于50MPa，更优选地高于100MPa，有利地高于150MPa，更有利地高于200MPa，使得臂能够在臂的厚度有限的情况下获得所需的硬度。锚固件特别地由具有弹性的金属制成，使得当锚固件的带倒钩的自由端部各自扩展至距所述纵向轴线2mm的距离时，这些自由端部在这些自由端部被释放时收缩该距离的至多40％，特别地收缩该距离的至多35％，更特别地收缩该距离的至多30％。例如，当在将固定装置组施加到厚度为2mm的壁上之后从分岔器上拆卸锚固件时，锚固件的臂的自由端部各自仅收缩约0.6mm(即锚固件的直径减小了1.2mm)。

轴向距离Z优选地大于3mm，更优选地大于4mm并且例如等于约5mm。径向距离w优选地小于12.5mm，更优选地小于10mm，最优选地小于7.5mm并且例如等于约7mm。当径向距离w为7mm时，可以用15mm的钻头钻出需要在壁上钻出的孔，这还很容易实现并且不会显著降低柱的强度。

考虑到扩展后的臂的收缩程度有限，令人惊讶地发现，上文所述的顶部26的布置(带倒钩的自由端部24被卡在顶部后面)确保了金属臂20能够部分径向地收缩，因为金属具有弹性(尽管较低)。该部分径向收缩特别是由于如下事实造成的：所述事实为金属锚固件在扩展时的变形包括弹性分量和塑性分量，径向收缩是弹性变形的结果。

在本发明的优选实施例中，径向距离w为所述最小边界圆筒27的半径R的至少87％，优选地为所述最小边界圆筒的半径R的至少90％，更优选地为所述最小边界圆筒27的半径R的至少92％，并且有利地，径向距离w等于所述最小边界圆筒27的半径R，特别地等于约7mm，如图11所示。此外，在一些实施例中，轴向距离Z为分岔器6的长度L的至少15％，优选地为该长度L的至少25％，更优选地为该长度L的至少30％，最优选地为该长度L的至少35％，并且特别地为该长度L的至多50％，优选地为该长度L的至多45％，轴向距离Z特别地约为5mm。在这种构型中，顶部26位于套筒部11与楔形部12之间的过渡处或在该过渡附近，该过渡留有足够的空间以容纳臂20上的倒钩以及具有不同厚度的壁2。特别地，壁2的厚度可介于0.5mm至5mm之间，优选地介于1mm至3mm之间，并且通常为2mm。此外，顶部26的这种布置确保了臂20不需要扩展至如下这样的程度以锁定在壁2的后表面上，即：变形的弹性分量不再足以提供所需的部分径向收缩，以使带倒钩的自由端部24与卡扣22互锁。

在示出的实施例中，卡扣22由套筒部中的不连续凹槽(参见图7至图11)或楔形部12中的不连续凹槽(参见图16)形成。替代地，该凹槽可以是连续的周向凹槽。这种连续凹槽可以在分岔器6中容易地铣削。然而，在分岔器6由金属或金属合金制成的情况下，整个分岔器6可以被铸造，或者在使用塑料材料制造分岔器6的情况下，分岔器6可以被注塑成型。这种铸造工艺用于生产具有图中所示的不连续凹槽的分岔器。

凹槽的深度(该深度等于壁225的高度h)优选为至少0.25mm，优选为至少0.5mm，有利地为至少0.75mm，更有利地为至少0.9mm。在示出的实施例中，壁225的高度h等于约1.0mm。

在示出的实施例中，臂20的自由端部24上的倒钩23由凹口(特别为凹槽)形成，该凹口的深度d(在图14中表示)为至少0.25mm，优选为至少0.5mm，有利地为至少0.75mm，更有利地为至少0.9mm。在示出的实施例中，凹口的深度d等于约1.0mm。此外，凹槽是优选的，因为易于在成形的金属锚固件7中铣削该凹槽，该锚固件通常由不锈钢棒铣削而成。容易理解的是，形成卡扣22和/或倒钩23的一个或多个凹槽通常可以由非凹槽形的凹部和/或凹口形成。

如附图所示，螺钉5的直径通常介于约6mm至约10mm之间，并且优选地为约8mm。因此，通孔15的直径通常介于7mm至11mm之间，并且优选地介于8mm至9mm之间。此外，最小边界圆筒的直径D优选为至多25mm，更优选为至多20mm，并且最优选为至多15mm。

尽管已经相对于特定实施例描述了本公开的各方面，但是将容易理解，在如权利要求所限定的本发明的范围内，可以以其他形式来实施这些方面。

Claims (30)

1.固定装置组，所述固定装置组用于将附件(3)固定到管状金属型材(2)上，该管状金属型材具有第一壁(1)，该第一壁(1)具有前表面、后表面和穿过该第一壁的圆形开口(4)，所述固定装置组包括：

-螺钉(5)，所述螺钉具有螺钉头(8)和至少部分带螺纹的轴(9)，所述轴被构造成穿过所述第一壁(1)中的开口(4)插入；

-分岔器(6)，所述分岔器具有纵向轴线(17)并且所述分岔器的尺寸被设计成能够沿着平行于所述纵向轴线(17)的方向部分轴向地插入所述第一壁(1)中的所述开口(4)中，所述分岔器(6)包括：

径向突出部(10)，所述径向突出部被构造成邻接抵靠所述前表面；

套筒部(11)，所述套筒部远离所述径向突出部(10)轴向延伸并且被构造成装配在所述开口(4)内，所述套筒部(11)具有最小边界圆筒(27)；

楔形部(12)，所述楔形部远离所述套筒部(11)轴向延伸并且具有至少两个楔形表面(13)，所述至少两个楔形表面具有远离所述套筒部(11)逐渐减小的直径，所述套筒部(11)和所述楔形部(12)在所述楔形部(12)的自由端部与所述径向突出部(10)之间具有平行于所述纵向轴线(17)测量的总长度(L)；和

通孔(15)，所述分岔器(6)被构造成通过所述通孔沿基本平行于所述纵向轴线(17)的第一方向(16)朝着所述螺钉头(8)滑动到所述螺钉(5)的轴(9)上；以及

-整体成型的金属锚固件(7)，所述金属锚固件的尺寸被设计成能够穿过所述第一壁(1)中的所述开口(4)轴向插入，所述金属锚固件(7)包括螺纹部分(18)以及至少两个能径向扩展的臂(20)，所述螺纹部分被构造成拧到螺钉的轴的螺纹上，所述至少两个能径向扩展的臂远离所述螺纹部分(18)轴向延伸并且被构造成在所述金属锚固件(7)被推动沿所述第一方向(16)滑动时，沿着所述至少两个楔形表面(13)中的各自一个滑动，所述臂(20)具有自由端部(24)，所述臂的所述自由端部被构造成在所述臂(20)径向扩展时将所述金属锚固件(7)锁定在所述后表面上，该径向扩展是由所述金属锚固件(7)的变形引起的，

所述分岔器(6)和所述金属锚固件(7)进一步包括能够相互互锁的结构，该结构用于大体限制所述金属锚固件(7)相对于所述分岔器(6)的旋转，

其特征在于

所述分岔器(6)还包括至少一个卡扣(22)，所述至少一个卡扣完全位于所述最小边界圆筒(27)内，所述卡扣(22)包括具有顶部(26)的径向延伸的第二壁(225)，所述顶部与所述径向突出部(10)以平行于所述纵向轴线(17)测量的轴向距离(Z)隔开，并且与所述纵向轴线(17)以垂直于所述纵向轴线(17)测量的径向距离(w)隔开，所述轴向距离(Z)为所述总长度(L)的至多60％，并且所述径向距离(w)为所述最小边界圆筒(27)的半径(R)的至少85％，并且

所述臂(20)中的各自一个的自由端部(24)带有倒钩，带倒钩的自由端部(24)被构造成在已经使所述金属锚固件(7)沿所述第一方向(16)滑动到所述分岔器(6)上并且所述带倒钩的自由端部(24)已经通过所述卡扣(22)之后，当推动所述金属锚固件(7)沿第二方向(25)滑动时，通过使所述带倒钩的自由端部(24)轴向地接合所述径向延伸的第二壁(225)而被卡在所述卡扣(22)中，所述第二方向与所述第一方向(16)相反。

2.固定装置组，所述固定装置组用于将附件(3)固定到管状金属型材(2)上，所述管状金属型材具有第一壁(1)，所述第一壁的厚度介于0.5mm至5mm之间，该第一壁(1)具有前表面、后表面和穿过该第一壁的圆形开口(4)，所述固定装置组包括：

-螺钉(5)，所述螺钉具有螺钉头(8)和至少部分带螺纹的轴(9)，所述轴被构造成穿过所述第一壁(1)中的开口(4)插入；

-分岔器(6)，所述分岔器具有纵向轴线(17)并且所述分岔器的尺寸被设计成能够沿着平行于所述纵向轴线(17)的方向部分轴向地插入所述第一壁(1)中的所述开口(4)中，所述分岔器(6)包括：

径向突出部(10)，所述径向突出部被构造成邻接抵靠所述前表面；

套筒部(11)，所述套筒部远离所述径向突出部(10)轴向延伸并且被构造成装配在所述开口(4)内，所述套筒部(11)具有最小边界圆筒(27)；

楔形部(12)，所述楔形部远离所述套筒部(11)轴向延伸并且具有至少两个楔形表面(13)，所述至少两个楔形表面具有远离所述套筒部(11)逐渐减小的直径，所述套筒部(11)和所述楔形部(12)在所述楔形部(12)的自由端部与所述径向突出部(10)之间具有平行于所述纵向轴线(17)测量的总长度(L)；和

通孔(15)，所述分岔器(6)被构造成通过所述通孔沿基本平行于所述纵向轴线(17)的第一方向(16)朝着所述螺钉头(8)滑动到所述螺钉(5)的轴(9)上；以及

-整体成型的金属锚固件(7)，所述金属锚固件的尺寸被设计成能够穿过所述第一壁(1)中的所述开口(4)轴向插入，所述金属锚固件(7)包括螺纹部分(18)以及至少两个能径向扩展的臂(20)，所述螺纹部分被构造成拧到螺钉的轴的螺纹上，所述臂远离所述螺纹部分(18)轴向延伸并且被构造成在所述金属锚固件(7)被推动沿所述第一方向(16)滑动时，沿着所述至少两个楔形表面(13)中的各自一个滑动，所述臂(20)具有自由端部(24)，所述臂的所述自由端部被构造成在所述臂(20)径向扩展时将所述金属锚固件(7)锁定在所述后表面上，该径向扩展是由所述金属锚固件(7)的变形引起的，

所述分岔器(6)和所述金属锚固件(7)进一步包括能够相互互锁的结构，该结构用于大体限制所述金属锚固件(7)相对于所述分岔器(6)的旋转，

其特征在于

所述分岔器(6)还包括至少一个卡扣(22)，所述至少一个卡扣完全位于所述最小边界圆筒(27)内，所述卡扣(22)包括具有顶部(26)的径向延伸的第二壁(225)，所述顶部与所述径向突出部(10)以平行于所述纵向轴线(17)测量的轴向距离(Z)隔开，并且与所述纵向轴线(17)以垂直于所述纵向轴线(17)测量的径向距离(w)隔开，所述轴向距离(Z)为至多8mm，并且所述径向距离(w)为至少5mm，并且

所述臂(20)中的各自一个的自由端部(24)带有倒钩，带倒钩的自由端部(24)被构造成在已经使所述金属锚固件(7)沿所述第一方向(16)滑动到所述分岔器(6)上并且所述带倒钩的自由端部(24)已经通过所述卡扣(22)之后，当推动所述金属锚固件(7)沿第二方向(25)滑动时，通过使所述带倒钩的自由端部(24)轴向地接合所述径向延伸的第二壁(225)而被卡在所述卡扣(22)中，所述第二方向与所述第一方向(16)相反，并且

当所述第一壁(1)的厚度约为2mm时，所述分岔器被构造成当所述金属锚固件从所述金属锚固件的第一轴向位置移动到所述金属锚固件的第二轴向位置时，使所述带倒钩的自由端部径向扩展至与所述纵向轴线(17)相距至多1.5mm的距离，在所述第一轴向位置，所述带倒钩的自由端部被卡在所述卡扣(22)中，在所述第二轴向位置，所述金属锚固件(7)被锁定在所述后表面上。

3.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述径向距离(w)为所述最小边界圆筒的半径(R)的至少87％。

4.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述径向距离(w)等于所述最小边界圆筒(27)的半径(R)。

5.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述轴向距离(Z)为所述总长度(L)的至少15％。

6.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，在已经使所述金属锚固件(7)沿所述第一方向(16)滑动到所述分岔器(6)上并且所述带倒钩的自由端部(24)已经通过所述卡扣(22)之后，当推动所述金属锚固件(7)沿所述第二方向(25)滑动时，具有带倒钩的自由端部(24)的臂(20)被构造成部分径向地收缩。

7.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述金属锚固件由具有弹性的金属制成，使得当所述金属锚固件的带倒钩的自由端部各自从所述纵向轴线(17)扩展2mm的距离时，所述带倒钩的自由端部在被释放时收缩该距离的至多40％。

8.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述金属锚固件由屈服强度为至多400MPa的金属制成，所述金属的屈服强度为至少50MPa。

9.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述最小边界圆筒(27)的直径(D)为至多25mm。

10.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述径向延伸的第二壁(225)的高度(h)为至少0.25mm。

11.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述带倒钩的自由端部(24)由所述臂(20)中的各自一个中的凹口形成，所述凹口的深度为至少0.25mm。

12.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述顶部(26)位于所述套筒部(11)与所述楔形部(12)之间的过渡处或附近。

13.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述螺钉的所述轴(9)的直径约为8mm。

14.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，每个臂(20)具有带倒钩的自由端部(24)，所述带倒钩的自由端部各自被布置成与卡扣(22)配合，所述卡扣完全位于所述最小边界圆筒(27)内，每个卡扣(22)包括具有顶部(26)的径向延伸的第二壁(225)，所述顶部与所述径向突出部(10)以平行于所述纵向轴线(17)测量的轴向距离(Z)隔开，并且与所述纵向轴线(17)以沿垂直于所述纵向轴线(17)测量的径向距离(w)隔开，所述轴向距离(Z)为所述总长度(L)的至多60％，所述径向距离(w)为所述最小边界圆筒(27)的半径(R)的至少85％。

15.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述能够相互互锁的结构包括所述楔形部(12)上的在所述至少两个楔形表面(13)之间的径向延伸的脊部(14)，所述金属锚固件(7)的所述臂(20)由所述脊部(14)引导。

16.根据权利要求2所述的固定装置组，其特征在于，所述第一壁的厚度介于1mm至3mm之间。

17.根据权利要求2所述的固定装置组，其特征在于，所述轴向距离(Z)为至多7mm。

18.根据权利要求2所述的固定装置组，其特征在于，所述径向距离(w)为至少6mm。

19.根据权利要求2所述的固定装置组，其特征在于，当所述第一壁(1)的厚度约为2mm时，所述分岔器被构造成当所述金属锚固件从所述金属锚固件的第一轴向位置移动到所述金属锚固件的第二轴向位置时，使所述带倒钩的自由端部径向扩展至与所述纵向轴线(17)相距至多1mm的距离。

20.根据权利要求3所述的固定装置组，其特征在于，所述径向距离(w)为所述最小边界圆筒的半径(R)的至少92％。

21.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述金属锚固件由具有弹性的金属制成，使得当所述金属锚固件的带倒钩的自由端部各自从所述纵向轴线(17)扩展2mm的距离时，所述带倒钩的自由端部在被释放时收缩该距离的至多30％。

22.根据权利要求7所述的固定装置组，其特征在于，所述金属不同于弹簧金属。

23.根据权利要求8所述的固定装置组，其特征在于，所述金属的屈服强度为至多250MPa。

24.根据权利要求8所述的固定装置组，其特征在于，所述金属的屈服强度为至少200Mpa。

25.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述套筒部(11)为大致圆筒形。

26.根据权利要求9所述的固定装置组，其特征在于，所述最小边界圆筒(27)的直径(D)为至多15mm。

27.根据权利要求1或2所述的固定装置组，其特征在于，所述卡扣(22)由所述分岔器(6)中的凹部形成。

28.根据权利要求27所述的固定装置组，其特征在于，所述凹部为凹槽。

29.根据权利要求10所述的固定装置组，其特征在于，所述径向延伸的第二壁(225)的高度(h)为至少0.75mm。

30.根据权利要求11所述的固定装置组，其特征在于，所述凹口的深度为至少0.75mm。

Images