專利名稱：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)材料的固定裝置，通過這些構(gòu)件側(cè)面形成的嚙合凹槽，它可用于連接和固定兩個由鋁方棒等形成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
背景技術(shù)：
已知在下面列出的專利文獻1中公開了這種類型的傳統(tǒng)固定裝置。這種固定裝置包括鄰接構(gòu)件，其一端和另一端分別與兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的側(cè)表面鄰接；安排在該鄰近構(gòu)件和兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的第一和第二嚙合構(gòu)件；布置在第一和第二嚙合構(gòu)件處的內(nèi)螺紋構(gòu)件，這樣內(nèi)螺紋構(gòu)件的一端和另一端可沿嚙合凹槽的橫向方向移動，但是在遠離結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方向不可移動；和穿過鄰接構(gòu)件并與內(nèi)螺紋構(gòu)件螺紋嚙合的外螺紋構(gòu)件。鄰近第一嚙合構(gòu)件的兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩個側(cè)面部分和鄰近第二嚙合構(gòu)件的兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的兩個側(cè)面部分，每一個都配備有嚙合部分。
為了通過如此構(gòu)造的固定裝置固定兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，首先，第一和第二嚙合構(gòu)件向著彼此移動，這樣它們的嚙合部分穿過嚙合凹槽的兩個側(cè)壁表面的開放側(cè)端部分上形成的凸起之間插入到嚙合凹槽內(nèi)。此后，緊固穿過鄰接構(gòu)件并且與內(nèi)螺紋構(gòu)件螺紋嚙合的外螺紋構(gòu)件。然后，第一和第二嚙合構(gòu)件彼此移開，嚙合構(gòu)件的嚙合部分與嚙合凹槽的凸起設(shè)置成相對關(guān)系。此后，當(dāng)外螺紋構(gòu)件被進一步緊固，鄰接構(gòu)件的兩端分別與結(jié)構(gòu)構(gòu)件鄰接，并且第一和第二嚙合構(gòu)件的嚙合部分分別與兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的嚙合凹槽的凸起鄰接。通過這種方式，該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件被彼此固定。
專利文獻1日本專利公開No.3,365,629發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題在上述傳統(tǒng)固定裝置中，隨著第一和第二嚙合構(gòu)件的嚙合部分分別僅僅插入到嚙合凹槽，嚙合部分能從嚙合凹槽脫離。因為這個原因，當(dāng)外螺紋構(gòu)件將要與內(nèi)螺紋構(gòu)件螺紋嚙合時，有必要手動保持第一和第二嚙合構(gòu)件以阻止第一和第二嚙合構(gòu)件從嚙合凹槽脫離。因此，在利用傳統(tǒng)固定裝置固定一對結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，需要用一只手保持第一和第二構(gòu)件，并且同時，必需由另一只手使外螺紋構(gòu)件與內(nèi)螺紋構(gòu)件螺紋嚙合。這使得實施螺紋嚙合操作很困難。
解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明，為了解決上述問題，提供了一種固定裝置，包括一對結(jié)構(gòu)構(gòu)件，每個結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有形成在其至少一個側(cè)表面中的嚙合凹槽，所述嚙合凹槽在其兩個側(cè)壁表面上設(shè)置有兩個朝向彼此凸出的凸起，當(dāng)該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件彼此固定時，該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的其中一個的端面與另一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面鄰接，這樣所述一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面與另一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面相交，其特征在于，所述固定裝置包括鄰接構(gòu)件，其與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的每一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面鄰接；第一嚙合構(gòu)件，其具有兩個嚙合部分，所述嚙合部分能夠與形成該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述嚙合凹槽的各自一個側(cè)壁表面上的各凸起嚙合，這樣所述兩個嚙合部分不能從所述嚙合凹槽內(nèi)部逃脫到外部，所述第一嚙合構(gòu)件的所述兩個嚙合部分設(shè)置在該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件一側(cè)的所述第一嚙合構(gòu)件的各自側(cè)面部分處；第二嚙合構(gòu)件，其以這樣一種方式沿所述嚙合凹槽的橫向方向安排以與所述第一嚙合構(gòu)件相對，并且具有兩個嚙合部分，所述嚙合部分能夠與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述嚙合凹槽的另一個側(cè)壁表面上形成的各凸起嚙合，這樣所述嚙合部分不能從所述嚙合凹槽內(nèi)部逃脫到外部，所述兩個嚙合部分設(shè)置在該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件一側(cè)的所述第二嚙合構(gòu)件的各自側(cè)面部分處；內(nèi)螺紋構(gòu)件，其以這樣一種方式布置在所述第一和第二嚙合構(gòu)件處，從而沿遠離該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件各自一個側(cè)表面的方向不可移動；外螺紋構(gòu)件，其穿過所述鄰接構(gòu)件并與所述內(nèi)螺紋構(gòu)件螺紋嚙合；所述第一和第二嚙合構(gòu)件可在插入位置和嚙合位置之間移動，其中在插入位置，所述嚙合部分可穿過所述凸起的相對表面進入所述嚙合凹槽和從所述嚙合凹槽中出來，在嚙合位置，所述嚙合部分可與所述凸起嚙合，這樣它們不能沿所述嚙合凹槽的橫向方向朝向彼此/遠離彼此地從所述嚙合凹槽內(nèi)部逃脫到外部；偏置裝置，其設(shè)置在所述第一嚙合構(gòu)件和所述第二嚙合構(gòu)件之間，所述偏置裝置沿所述第一和第二嚙合構(gòu)件彼此遠離的方向偏置所述第一和第二嚙合構(gòu)件，這樣，所述嚙合部分被移動到嚙合位置；當(dāng)所述外螺紋構(gòu)件被緊固時，所述鄰接構(gòu)件與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各自一個側(cè)表面鄰接，并且處于所述嚙合位置的所述第一和第二嚙合構(gòu)件的各自嚙合部分從所述嚙合凹槽的內(nèi)側(cè)向外側(cè)與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的相應(yīng)凸起鄰接，從而將該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件彼此固定。
優(yōu)選地，所述裝置進一步包括保持構(gòu)件，所述保持構(gòu)件用來保持所述第一和第二嚙合構(gòu)件，使得所述第一和第二嚙合構(gòu)件可至少在所述插入位置和所述嚙合位置之間位移，這樣所述第一和第二嚙合構(gòu)件可沿所述嚙合凹槽的橫向方向朝向彼此/遠離彼此地位移。
優(yōu)選地，所述保持構(gòu)件是可彈性變形的，并且所述保持構(gòu)件還用作所述偏置裝置，這樣所述保持構(gòu)件的彈性變形導(dǎo)致所述第一和第二嚙合構(gòu)件從所述嚙合位置到所述插入位置朝向彼此位移，并且所述保持構(gòu)件的彈性回復(fù)導(dǎo)致所述第一和第二嚙合構(gòu)件從所述插入位置到所述嚙合位置遠離彼此地位移。
優(yōu)選地，所述內(nèi)螺紋構(gòu)件的沿所述嚙合凹槽橫向方向的一端和另一端整體布置在該對嚙合構(gòu)件的遠離該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各自側(cè)面部分處，位于布置所述內(nèi)螺紋部分的側(cè)面部分和布置所述嚙合部分的側(cè)面部分之間的所述第一和第二嚙合構(gòu)件的中間部分被彈性變形，這樣所述第一和第二嚙合構(gòu)件的嚙合部分可從所述嚙合位置到所述插入位置朝向彼此地位移，并且所述中間部分還作為所述偏置裝置，這樣所述中間部分的彈性回復(fù)變形導(dǎo)致所述第一和第二嚙合構(gòu)件沿遠離彼此的方向從所述插入位置到所述嚙合位置。
優(yōu)選地，所述鄰接構(gòu)件設(shè)置有定位部分，所述定位部分配合到該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各自嚙合凹槽上，這樣所述定位部分沿所述嚙合凹槽的橫向方向不可移動。
優(yōu)選地，所述鄰接構(gòu)件設(shè)置有位移阻止部分，所述位移阻止部分布置在處于嚙合位置的該對嚙合構(gòu)件之間，從而阻止了該對嚙合構(gòu)件朝向彼此位移到插入位置。
發(fā)明效果根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)特征的本發(fā)明，通過將第一和第二嚙合構(gòu)件朝向彼此地移動到插入位置，第一和第二嚙合構(gòu)件的嚙合部分可穿過兩個凸起之間插入到嚙合凹槽。在嚙合部分被插入到嚙合凹槽后，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件可自由移動時，第一和第二嚙合構(gòu)件通過偏置裝置的偏置力遠離彼此移動到嚙合位置。在該條件下，因為第一和第二嚙合構(gòu)件的嚙合部分與嚙合凹槽內(nèi)的凸起呈相對關(guān)系，所以嚙合部分變得不能從嚙合凹槽脫離。因此，不必手工保持第一和第二嚙合部分。這樣，因為當(dāng)外螺紋部分與內(nèi)螺紋部分螺紋嚙合時，兩只手可以使用，所以螺紋嚙合操作可以容易地被實施。


圖1是沿圖2的X-X線所做的剖視圖，示出了本發(fā)明的第一實施例。
圖2是沿圖1的線所做的剖視圖。
圖3是類似于圖2的剖視圖，示出了利用螺栓緊固的狀態(tài)。
圖4是剖視圖，示出了上述實施例中使用的固定單元。
圖5示出了當(dāng)固定單元的第一和第二嚙合構(gòu)件位于第一和第二構(gòu)件被插入的位置時，兩個嚙合脊的遠端面之間的距離和嚙合凹槽的兩個凸起之間的距離之間的關(guān)系。
圖6示出了在上述實施例中使用的鄰接構(gòu)件，圖6(A)是其主視圖，圖6(B)是其側(cè)視圖，圖6(C)是其俯視圖，和圖6(D)是其仰視圖。
圖7示出了在上述實施例中使用的第一嚙合構(gòu)件，圖7(A)是其主視圖，圖7(B)和圖7(C)分別是沿圖7(A)中的箭頭B和C所示方向的視圖。
圖8是用來解釋通過上述實施例的固定裝置固定兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的步驟的視圖，和示出了將固定單元連接到兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的步驟的透視圖。
圖9是透視圖，示出了所有上面提到的步驟中的用來連接鄰接構(gòu)件和螺栓的步驟。
圖10是透視圖，示出了通過上述實施例的固定裝置將兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件固定到一起。
圖11是上述固定裝置中使用的固定單元的另一實例的剖視圖。
圖12是上述固定裝置中使用的固定單元的又一實例的剖視圖。
圖13是上述固定裝置中使用的固定單元的又一實例的剖視圖。
附圖標(biāo)記說明A 結(jié)構(gòu)構(gòu)件A1 嚙合凹槽A2 凸起
A3 凸起A4 一個側(cè)表面B 結(jié)構(gòu)部分B1 嚙合凹槽B2 凸起B(yǎng)3 凸起B(yǎng)4 一個側(cè)表面1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置2 鄰接構(gòu)件2e 定位凸起(定位部分)4 第一嚙合構(gòu)件4’第二嚙合構(gòu)件4b 第一嚙合部分(嚙合部分)4c 第二嚙合部分(嚙合部分)4e 嚙合脊5 保持構(gòu)件5’保持構(gòu)件(偏置裝置)6 螺母(內(nèi)螺紋構(gòu)件)7 螺旋彈簧(偏置裝置)8 螺栓(外螺紋構(gòu)件)9 內(nèi)螺紋部分(內(nèi)螺紋構(gòu)件)具體實施方式
實施本發(fā)明的最佳方式將在下文中參考附圖進行說明。
圖1到10示出了本發(fā)明的第一實施例。首先將描述由該實施例的固定裝置待固定的兩個結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B。結(jié)構(gòu)構(gòu)件A的形狀為如圖8到10所示具有規(guī)則方形構(gòu)型橫截面的桿。沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件A縱向方向延伸的嚙合凹槽A1形成在結(jié)構(gòu)構(gòu)件A的每個側(cè)表面的中央部分。朝向彼此的向嚙合凹槽A1內(nèi)橫向方向凸起的嚙合凸起A2、A3形成在嚙合凹槽A1的兩個側(cè)壁表面開放側(cè)的端部。由于這樣的安排，嚙合凹槽A1具有T形構(gòu)造的截面。結(jié)構(gòu)構(gòu)件A可具有矩形構(gòu)造的截面、T形構(gòu)造的截面或任何其它構(gòu)造的截面。嚙合凹槽A1可僅在嚙合構(gòu)件A的一個側(cè)表面中形成，而不在每個側(cè)表面中形成這樣的嚙合凹槽A1。嚙合凹槽A1的凸起A2、A3可形成在朝向較低部分側(cè)稍微遠離嚙合凹槽A1的開放側(cè)端部的合適地方。其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件B具有與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A相同構(gòu)造的截面。這樣，嚙合凹槽B1也具有與嚙合凹槽A1相同構(gòu)造的截面，并具有分別與凸起A2、A3對應(yīng)的凸起B(yǎng)2、B3。當(dāng)然，結(jié)構(gòu)構(gòu)件B也可具有矩形構(gòu)造的截面、T形構(gòu)造的截面或任何其它構(gòu)造的截面。結(jié)構(gòu)構(gòu)件B和嚙合凹槽B1分別具有與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A和嚙合凹槽A1不同的構(gòu)造也是可接受的。
結(jié)構(gòu)構(gòu)件A的一個側(cè)表面A4與結(jié)構(gòu)構(gòu)件B的一個端面鄰接。結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B彼此鄰接，以致它們彼此垂直。這樣，結(jié)構(gòu)構(gòu)件A的一個側(cè)表面A4和結(jié)構(gòu)構(gòu)件B的一個側(cè)表面B4也互相垂直。此外，結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B如此安排以致它們沿一個側(cè)表面A4、B4的橫向方向位于相同的位置。這樣，嚙合凹槽A1、B1也沿其橫向方向位于相同的位置。
接下來，將描述用于固定結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的結(jié)構(gòu)構(gòu)件固定裝置1。如圖1到3所示，固定裝置1包括鄰接構(gòu)件2和固定單元3。通過上緊穿過鄰接構(gòu)件2并與螺母(內(nèi)螺紋構(gòu)件)6螺紋嚙合的螺栓(外螺紋構(gòu)件)8，固定裝置1將結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B彼此固定。
如圖1到3和圖6所示，鄰接構(gòu)件2包括頂板2a和整體布置在頂板2a兩個側(cè)面部分(沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的橫向方向的兩個側(cè)面部分)的一對側(cè)板2b、2c。頂板2a是平坦的，并相對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B以相同角度傾斜。在這個實施例中，因為在結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B之間形成的角度是90度，所以頂板2a相對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B以45度傾斜。當(dāng)然，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B之間形成的角度不是90度的情況下，頂板2a相對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的角度不是45度。沿頂板2a縱向的兩個端部分別與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的一個側(cè)表面A4、B4鄰接。穿過頂板2a的螺栓座2d形成在頂板2a的中央部分。朝向結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B凸出的定位凸起(定位部分)2e沿頂板2a的兩個端部的橫向方向分別形成在中央部分。定位凸起2e的寬度設(shè)置成與嚙合凹槽A1、B1的凸起A2、A3和B2、B3之間的距離幾乎相同。通過將其中一個定位凸起2e插入到嚙合凹槽A1的凸起A2、A3之間，并將其它定位凸起2e插入到嚙合凹槽B1的凸起B(yǎng)2、B3之間，鄰接構(gòu)件2沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的橫向方向(嚙合凹槽的橫向方向)相對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B定位。一對阻止板(位移阻止部分)2f、2f安置在頂板2a的面對結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的內(nèi)表面上。阻止板2f分別安排在朝向頂板2a一端和另一端稍微遠離螺栓座2d的位置處。
一對側(cè)板2b、2c形成為平面直角三角形的形狀，其斜面用作頂板2a，并且該對側(cè)板沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的橫向方向以隔開并對置的關(guān)系安排。由于這個特征，通過頂板2a和該對板2b、2c，在鄰接構(gòu)件2內(nèi)形成了具有直角構(gòu)造截面的接受空間S。各側(cè)板2b、2c的互相垂直的兩個側(cè)表面分別與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的一個側(cè)表面A4、B4鄰接。
如圖2和3所示，當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B被固定時，固定單元3安排在鄰接構(gòu)件2和結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B之間。尤其是，在這個實施例中，固定單元3被容納在鄰接構(gòu)件2的接受空間S內(nèi)。如圖2到5所示，固定單元3包括第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’、保持構(gòu)件5、螺母6和螺旋彈簧(偏置裝置)7，并被裝配得可作為整體被整體操作。
如圖1到5和圖7所示，第一嚙合構(gòu)件4包括基片4a和在基片4a上整體形成的第一和第二嚙合部分(嚙合部分)4b、4c。基片4a是平板形狀的，可通過切割直角三角形的直角部得到，并且使其平行于側(cè)板2b安排在鄰接構(gòu)件2的一個側(cè)板2b附近。此外，基片4a如此安排，以致作為斜側(cè)的側(cè)面部分與鄰接構(gòu)件2的頂板2a平行。這樣，具有形成在基片4a之間的直角的兩個側(cè)面部分與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B平行。具有矩形構(gòu)造的保持孔4d形成在基片4a的中央部分。這個保持孔4d穿過基片4a并且平行于作為基片4a斜側(cè)的側(cè)面部分延伸。第一和第二嚙合部分4b、4c分別形成在具有形成于基片4a之間的直角的兩個側(cè)面部分上。第一嚙合部分4b在遠離基片4a的側(cè)面部分處可拆裝地插入到嚙合凹槽A1內(nèi)。朝向側(cè)板2b凸出的嚙合脊4e形成在第一嚙合部分4b的插入到嚙合凹槽A1中的側(cè)面部分上。第二嚙合部分4c插入到嚙合凹槽B1內(nèi)。因為嚙合凹槽A1、B1具有相同構(gòu)造，所以第二嚙合部分4c具有與第一嚙合部分4b相同的構(gòu)造。這樣朝向側(cè)板2b凸出的嚙合脊4e形成在第二嚙合部分4c的插入到嚙合凹槽B1的側(cè)面部分上。
第二嚙合構(gòu)件4’以如此的方式安排在鄰接構(gòu)件2的另一側(cè)板2c附近使其與側(cè)板2c平行，并關(guān)于嚙合凹槽A1、B1的平分線(見圖3)與第一嚙合構(gòu)件4對稱地形成和安排。這樣，相對于第二嚙合構(gòu)件4’，與第一嚙合構(gòu)件4類似的那些部分以類似的附圖標(biāo)記表示，并且省略了它們的描述。
沿嚙合凹槽A1、B1橫向方向的螺母6的一端和另一端被插入到第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的相應(yīng)的保持孔4d、4d中，這樣螺母6可沿嚙合凹槽A1、B1的橫向方向移動，但是沿保持孔4d的縱向方向和與頂板2a垂直的方向(平分一個側(cè)表面A4、B4之間形成的角度的線的延伸方向)不可移動。螺紋孔6a形成在螺母6的中央部分。螺紋孔6a如此形成，以致其軸線與鄰接構(gòu)件2的螺栓座2d的軸線對齊。
第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’由保持構(gòu)件5保持，這樣它們可沿嚙合凹槽A1、B1的橫向方向移動。即，保持構(gòu)件5由相當(dāng)薄的金屬板形成。如圖2到5和圖8和圖9所示，保持構(gòu)件5包括基片5a和在基片5a兩側(cè)整體形成的限制板5b、5c。基片5a與第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的作為斜側(cè)的側(cè)表面的中央部分接觸，這樣，基片5a可沿第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的相反方向(嚙合凹槽A1、B1的橫向方向)相對滑動。限制板5b、5c朝向側(cè)表面A4、B4之間的相交部分從基片5a以直角凸出。限制板5b、5c安排在第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的基片4a、4a外面，并分別與基片4a、4a相對。限制板5b、5c從外面覆蓋第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的保持孔4d、4d。由于這樣的安排，防止了螺母6從保持孔4d脫離。螺母6沿嚙合凹槽A1、B1橫向方向的寬度幾乎與限制板5b、5c之間的距離相等。這樣，螺母6由保持構(gòu)件5定位固定在嚙合凹槽A1、B1的橫向方向，并可沿與第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’相同的方向相對移動。朝向彼此凸出的夾持保持部分5d分別形成在限制板5b、5c的遠端。在限制板5b上形成的夾持保持部分5d滑動插入到第一嚙合構(gòu)件4的保持孔4d的嚙合部分4b側(cè)的內(nèi)表面和螺母6之間，并且在限制板5c上形成的夾持保持部分5d滑動插入到第二嚙合構(gòu)件4’的保持孔4d的嚙合部分4b側(cè)的內(nèi)表面和螺母6之間。結(jié)果，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’由保持構(gòu)件的基片5a和穿過螺母6的夾持保持部分5d、5d可移動地支撐在嚙合凹槽A1、B1的橫向方向。
螺旋彈簧7安置在第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的基片4a、4a之間。螺旋彈簧7處于其壓縮狀態(tài)，并偏置第一和第二嚙合結(jié)構(gòu)4、4’互相遠離。該偏置力導(dǎo)致第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’分別被迫向保持部分5的限制板5b、5c。此時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的位置在下文中稱為“最大距離位置”。第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’克服螺旋彈簧7的偏置力向彼此移動，并且如圖5所示，向彼此移動直到第一嚙合構(gòu)件4的第一和第二嚙合部分4b、4c和第二嚙合構(gòu)件4’的第一和第二嚙合部分4b、4c互相鄰接為止。此時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的位置是插入位置。這樣，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’通過保持構(gòu)件5沿橫向方向可移動地保持在插入位置和最大距離位置之間。不僅當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’位于最大距離位置，而且當(dāng)它們位于插入位置時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’都通過保持構(gòu)件5的基片5a和夾持保持部分5d、5d正常保持。這種安排利用了第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’、保持構(gòu)件5、螺母6和螺旋彈簧7，這樣，它們可以一直作為一組被操作。
如圖5所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’位于插入位置時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的嚙合脊4e、4e的遠端面之間的距離L小于嚙合凹槽A1、B1的凸起A2、A3和B2、B3的遠端面之間的距離W。這樣，嚙合凸起4e、4e可穿過凸起A2、A3和B2、B3之間插入到嚙合凹槽A1、B1中。當(dāng)嚙合凸起4e、4e穿過凸起A2、A3和B2、B3之間進入嚙合凹槽A1、B1后，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’處于自由移動狀態(tài)時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’由于螺旋彈簧7的偏置力互相遠離(沿嚙合凹槽A1、B1的橫向方向)。如圖2所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’移動到剛好在最大距離位置之前的位置時，因為第一和第二嚙合部分4b、4c分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A2、B2的遠端面(凸起A2、B3之間的相對表面)鄰接，所以第一嚙合構(gòu)件4被停止，并且因為第一和第二嚙合部分4b、4c分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A3、B3的遠端面鄰接，所以第二嚙合構(gòu)件4’被停止。此時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的位置是嚙合位置。
相應(yīng)地，在這個實施例中，保持構(gòu)件5沿嚙合凹槽A1、B1的橫向方向?qū)⒌谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’可移動地保持在插入位置和最大距離位置之間，此處其包括插入位置和嚙合位置。然而，這種安排不是必需要求的，而是最大距離位置可以被設(shè)置為嚙合位置。在該情況下，可以如此安排，這樣第一嚙合構(gòu)件4的第一和第二嚙合部分4b、4c分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A2、B2鄰接以及第二嚙合構(gòu)件4’的第一和第二嚙合部分4b、4c分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A3、B3鄰接的同時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’達到最大距離位置，或者在第一嚙合構(gòu)件4的第一和第二嚙合部分4b、4c分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A2、B2鄰接以及第二嚙合構(gòu)件4’的第一和第二嚙合部分4b、4c分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A3、B3鄰接之前，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’達到最大距離位置。在任何情況下，如圖2和3所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’位于嚙合位置時，第一嚙合構(gòu)件4的嚙合脊4e、4e與凸起A2、B2的內(nèi)表面(圖2和3的下表面)呈相對關(guān)系，第二嚙合構(gòu)件4’的嚙合脊4e、4e與凸起A3、B3的內(nèi)表面呈相對關(guān)系。因此，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的第一和第二嚙合部分4b、4c變得不能從嚙合凹槽A1、B1脫離，并且嚙合構(gòu)件4、4’通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B不可分離地保持。
螺栓8的穿過鄰接構(gòu)件2座2d的螺紋部分8a和保持構(gòu)件5的基片5a與螺母6的螺紋孔6a螺紋嚙合。該螺栓8的頭8b與螺栓座2d鄰接。相應(yīng)地，當(dāng)螺栓8在第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’位于圖2所示的嚙合位置的條件下被緊固時，固定單元3向鄰接構(gòu)件2的頂板2a移動(在圖2和3中為向上)。當(dāng)螺栓8被進一步緊固時，第一嚙合構(gòu)件4的嚙合脊4e、4e分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A2、B2鄰接，并且第二嚙合構(gòu)件4’的嚙合脊4e、4e分別與嚙合凹槽A1、B1的凸起A3、B3鄰接。然后，通過其反作用，鄰接構(gòu)件2的頂板2a的一端和側(cè)板2b、2c的一側(cè)與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A的一個側(cè)表面A4鄰接，并且鄰接構(gòu)件2的頂板2a的另一端和側(cè)板2b、2c的另一側(cè)表面與結(jié)構(gòu)構(gòu)件B的一個側(cè)表面B4鄰接。借此，結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B通過固定裝置1彼此固定。
如圖5和8所示，為了通過具有上述結(jié)構(gòu)的固定裝置1固定結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B，首先，固定單元3的第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’克服螺旋彈簧7的偏置力向彼此移動，并到達插入位置。這可以通過例如由拇指和食指保持第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’并使第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’朝向彼此移動而實現(xiàn)。然后，固定單元3朝向結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B移動，這樣第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的第一嚙合部分4b、4b的嚙合脊4e、4e穿過凸起A2、A3之間插入到嚙合凹槽A1中，并且第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的第二嚙合部分4c、4c的嚙合脊4e、4e穿過凸起B(yǎng)2、B3之間插入到嚙合凹槽B1中。此后，當(dāng)手從第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’離開使它們自由移動時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’通過螺旋彈簧7移動到嚙合位置并停止。然后，因為四個嚙合脊4e都分別與凸起A2、B2、A3、B3呈相對關(guān)系，如圖9所示，所以固定單元3由結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B不分離地保持。
然后，鄰接構(gòu)件2的頂板2a的兩端和側(cè)板2b、2c分別與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的一個側(cè)表面A4、B4鄰接，這樣，固定單元3進入接受空間S。此時，鄰接構(gòu)件2的定位凸起2e、2e進入嚙合凹槽A1的凸起A2、A3之間和嚙合凹槽B1的凸起B(yǎng)2、B3之間，從而，沿嚙合凹槽A1、B1的橫向方向定位鄰接構(gòu)件2。由于鄰接構(gòu)件2與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的一個側(cè)表面A4、B4鄰接，所以鄰接構(gòu)件2的阻止板2f、2f進入到處于嚙合位置的第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的基片4a、4a之間。禁止板2f的寬度(沿嚙合凹槽A1、B1橫向方向的寬度)設(shè)置得幾乎與基片4a、4a之間的距離相等。相應(yīng)地，當(dāng)鄰接構(gòu)件2與結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的一個側(cè)表面A4、B4鄰接時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’變得幾乎不可能向彼此移動。因此，螺栓8的螺紋部分8a穿過螺栓座2d并且與螺母6的螺紋孔6a螺紋嚙合。此時，因為鄰接構(gòu)件2通過定位凸起2e、2e定位在嚙合凹槽A1、B1的橫向方向，從而使螺栓座2d的軸線與螺紋孔6a的軸線對齊，所以螺栓8能容易地與螺母6螺紋嚙合。此后，緊固螺栓8。通過這樣做，結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B被彼此固定(見圖10)。
為了釋放結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的固定，可以實施相反程序。即，松開螺栓8使其從螺母6脫離。然后，除去鄰接構(gòu)件2使固定單元3暴露。然后，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’朝向彼此移動到插入位置。然后，從結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B取出固定單元3。
圖11示出了代替固定單元3的固定單元3A。在這個固定單元3A中，使用了代替保持構(gòu)件5的保持構(gòu)件5A。保持構(gòu)件5A由具有彈性的板如鋼構(gòu)成，限制板5b、5c固定在第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的基片4a、4a上。第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’可在插入位置和最大距離位置之間移動，其中插入位置由虛線表示，在該位置，通過保持構(gòu)件5A的彈性變形而使第一嚙合構(gòu)件4的第一和第二嚙合部分4b、4c與第二嚙合構(gòu)件4’的第一和第二嚙合部分4b、4c彼此鄰接，最大距離位置由實線表示。當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’位于最大距離位置時，保持構(gòu)件5A沒有彈性變形并且處于其自然狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’位于插入位置時，保持構(gòu)件5A根據(jù)第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’從最大距離位置到插入位置的位移量進行彈性變形。因此，當(dāng)?shù)谝缓偷诙Ш蠘?gòu)件4、4’位于插入位置時，它們被偏置以待返回到最大距離位置。從前述的內(nèi)容可見，保持構(gòu)件5A還作為偏置裝置。插入位置和最大距離位置和嚙合位置之間的關(guān)系被設(shè)置得與上述實施例的相同。
在使用如此構(gòu)造的固定單元3A的情況下，不再需要螺旋彈簧7，因此制造工人和裝配工藝的數(shù)量可減少到一定程度。這樣固定單元3A的制造成本可以降低。
圖12示出了代替固定單元3的固定單元3B。在這個固定單元3B中，具有內(nèi)螺紋孔9a的內(nèi)螺紋部分(內(nèi)螺紋構(gòu)件)9的一端和另一端整體形成在頂板2a的相對側(cè)(遠離結(jié)構(gòu)構(gòu)件A、B的一側(cè)；在圖10中為上部)。換言之，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’通過內(nèi)螺紋部分9整體形成。內(nèi)螺紋部分9對應(yīng)于上述實施例中的螺母6。螺栓8與內(nèi)螺紋孔9a螺紋嚙合。第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的基片4a、4a(位于內(nèi)螺紋部分9以及第一和第二嚙合部分4b、4c之間的中間部分)是薄的。由于這個特征，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的第一嚙合部分4b、4b(第二嚙合部分4c、4c)沿著朝向彼此和遠離彼此的方向彈性變形。當(dāng)基片4a處于沒有外力作用在其上的自由狀態(tài)時，第一嚙合部分4b和第二嚙合部分4c處于上述實施例中的最大距離位置?；?a能彈性變形直到它到達插入位置，在該位置，第一嚙合部分4b、4b彼此鄰接，并且第二嚙合部分4c、4c彼此鄰接。相應(yīng)地，基片4a的彈性回復(fù)導(dǎo)致第一和第二嚙合部分4b、4c插入到嚙合凹槽A1、B1內(nèi)從而移動到嚙合位置。從上述明顯看出，在這個固定單元3B中，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’的基片4a、4a也作為用于使第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’從插入位置移動到嚙合位置的偏置裝置。
圖13示出了代替固定單元3的固定單元3C。通過從固定單元3除去保持構(gòu)件5可得到這個固定單元3C，其它結(jié)構(gòu)和固定單元3相同。在這個固定單元3C中，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’、螺母6和螺旋彈簧7組裝成一個單元。然而，因為沒有能保持這種組裝狀態(tài)的東西，所以組裝狀態(tài)必需通過手指等保持。另一方面，因為不需要保持構(gòu)件5，所以固定單元3C的制造成本可被減少到一定程度。當(dāng)螺旋彈簧7處于其自由狀態(tài)時，第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’位于最大距離位置。通過將螺旋彈簧7的兩端連接到第一和第二嚙合構(gòu)件4、4’，螺旋彈簧7還能作為保持構(gòu)件5。
工業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置不僅能用于固定諸如鋁之類的方形構(gòu)件，而且還能用于諸如互相交叉的平板之類的其它類型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種固定裝置，包括一對結(jié)構(gòu)構(gòu)件，每個結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有形成在其至少一個側(cè)表面中的嚙合凹槽，所述嚙合凹槽在其兩個側(cè)壁表面上設(shè)置有兩個朝向彼此凸出的凸起，當(dāng)該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件彼此固定時，該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的其中一個的端面與另一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面鄰接，這樣所述一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面與另一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面相交，其特征在于，所述固定裝置包括鄰接構(gòu)件，其與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的每一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個側(cè)表面鄰接；第一嚙合構(gòu)件，其具有兩個嚙合部分，所述嚙合部分能夠與形成該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述嚙合凹槽的各自一個側(cè)壁表面上的各凸起嚙合，這樣所述兩個嚙合部分不能從所述嚙合凹槽內(nèi)部逃脫到外部，所述第一嚙合構(gòu)件的所述兩個嚙合部分設(shè)置在該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件一側(cè)的所述第一嚙合構(gòu)件的各自側(cè)面部分處；第二嚙合構(gòu)件，其以這樣一種方式沿所述嚙合凹槽的橫向方向安排以與所述第一嚙合構(gòu)件相對，并且具有兩個嚙合部分，所述嚙合部分能夠與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述嚙合凹槽的另一個側(cè)壁表面上形成的各凸起嚙合，這樣所述嚙合部分不能從所述嚙合凹槽內(nèi)部逃脫到外部，所述兩個嚙合部分設(shè)置在該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件一側(cè)的所述第二嚙合構(gòu)件的各自側(cè)面部分處；內(nèi)螺紋構(gòu)件，其以這樣一種方式布置在所述第一和第二嚙合構(gòu)件處，從而沿遠離該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件各自一個側(cè)表面的方向不可移動；外螺紋構(gòu)件，其穿過所述鄰接構(gòu)件并與所述內(nèi)螺紋構(gòu)件螺紋嚙合；所述第一和第二嚙合構(gòu)件可在插入位置和嚙合位置之間移動，其中在插入位置，所述嚙合部分可穿過所述凸起的相對表面進入所述嚙合凹槽和從所述嚙合凹槽中出來，在嚙合位置，所述嚙合部分可與所述凸起嚙合，這樣它們不能沿所述嚙合凹槽的橫向方向朝向彼此/遠離彼此地從所述嚙合凹槽內(nèi)部逃脫到外部；偏置裝置，其設(shè)置在所述第一嚙合構(gòu)件和所述第二嚙合構(gòu)件之間，所述偏置裝置沿所述第一和第二嚙合構(gòu)件彼此遠離的方向偏置所述第一和第二嚙合構(gòu)件，這樣，所述嚙合部分被移動到嚙合位置；當(dāng)所述外螺紋構(gòu)件被緊固時，所述鄰接構(gòu)件與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各自一個側(cè)表面鄰接，并且處于所述嚙合位置的所述第一和第二嚙合構(gòu)件的各自嚙合部分從所述嚙合凹槽的內(nèi)側(cè)向外側(cè)與該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的相應(yīng)凸起鄰接，從而將該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件彼此固定。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置，進一步包括保持構(gòu)件，所述保持構(gòu)件用來保持所述第一和第二嚙合構(gòu)件，使得所述第一和第二嚙合構(gòu)件可至少在所述插入位置和所述嚙合位置之間位移，這樣所述第一和第二嚙合構(gòu)件可沿所述嚙合凹槽的橫向方向朝向彼此/遠離彼此地位移。
3.如權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置，其中所述保持構(gòu)件是可彈性變形的，并且所述保持構(gòu)件還用作所述偏置裝置，這樣所述保持構(gòu)件的彈性變形導(dǎo)致所述第一和第二嚙合構(gòu)件從所述嚙合位置到所述插入位置朝向彼此位移，并且所述保持構(gòu)件的彈性回復(fù)導(dǎo)致所述第一和第二嚙合構(gòu)件從所述插入位置到所述嚙合位置遠離彼此地位移。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置，所述內(nèi)螺紋構(gòu)件的沿所述嚙合凹槽橫向方向的一端和另一端整體布置在該對嚙合構(gòu)件的遠離該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各自側(cè)面部分處，位于布置所述內(nèi)螺紋部分的側(cè)面部分和布置所述嚙合部分的側(cè)面部分之間的所述第一和第二嚙合構(gòu)件的中間部分被彈性變形，這樣所述第一和第二嚙合構(gòu)件的嚙合部分可從所述嚙合位置到所述插入位置朝向彼此地位移，并且所述中間部分還作為所述偏置裝置，這樣所述中間部分的彈性回復(fù)變形導(dǎo)致所述第一和第二嚙合構(gòu)件沿遠離彼此的方向從所述插入位置到所述嚙合位置。
5.如權(quán)利要求1到4任一所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置，其中所述鄰接構(gòu)件設(shè)置有定位部分，所述定位部分配合到該對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各自嚙合凹槽上，這樣所述定位部分沿所述嚙合凹槽的橫向方向不可移動。
6.如權(quán)利要求1到5任一所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置，其中所述鄰接構(gòu)件設(shè)置有位移阻止部分，所述位移阻止部分布置在處于嚙合位置的該對嚙合構(gòu)件之間，從而阻止了該對嚙合構(gòu)件朝向彼此位移到插入位置。
全文摘要
一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的固定裝置，能夠阻止第一和第二嚙合構(gòu)件從一對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的嚙合凹槽脫離。第一和第二嚙合構(gòu)件(4、4’)通過保持構(gòu)件(5)保持以沿嚙合凹槽(A1)的橫向方向移動。在第一和第二嚙合構(gòu)件(4、4’)之間設(shè)置有螺旋彈簧(7)，該彈簧可沿該方向迫使嚙合構(gòu)件以將所述構(gòu)件彼此分開。螺旋彈簧(7)使得第一嚙合構(gòu)件(4)鄰接一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件(A)的嚙合凹槽(A1)的凸起部分(A2)和鄰接另一結(jié)構(gòu)構(gòu)件(未示出)的嚙合凹槽的凸起部分，并且還使得第二嚙合構(gòu)件(4’)鄰接結(jié)構(gòu)構(gòu)件(A)的嚙合凹槽(A1)的凸起部分(A3)和鄰接另一結(jié)構(gòu)構(gòu)件的嚙合凹槽的凸起部分。在該狀態(tài)下，第一和第二嚙合構(gòu)件(4、4’)的各個嚙合脊(4e、4e)單獨面對一個嚙合凹槽(A1)的凸起部分(A2、A3)和另一個嚙合凹槽的凸起部分，并且第一和第二嚙合構(gòu)件(4、4’)不能從一個嚙合凹槽(A1)和另一個嚙合凹槽脫離。
文檔編號F16B7/04GK1961156SQ20058001753
公開日2007年5月9日 申請日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者安食伸一 申請人:思嘎茨訥工業(yè)株式會社