凸缘接合夹子的制作方法

专利名称：凸缘接合夹子的制作方法
技术领域：
本发明涉及夹子领域，包括用于地震支撑和抗摇摆系杆的夹子。
背景技术：
生活管路系统、喷洒灭火器、电系统、加热管道、通风管道、空调管道、建筑物的其 它结构和非结构部件以及建筑物中的一些设备通常需要地震抗摇摆系杆。一种抗摇摆系杆 是使得要摇摆的系统与管或其它刚性结构部件连接，该管或其它刚性结构部件再与建筑物 结构连接，例如壁或建筑物结构部件，例如轻钢托梁、I形梁或者其它有凸缘部件。

发明内容
抗摇摆系杆的夹持装置利用新颖的弹簧而提供了在空腹钢托梁或其它结构上的 可靠安装点。弹簧抓在空腹钢托梁(或其它结构)的凸缘上，这释放了安装人员的两只手， 以便拧紧折断螺钉，该折断螺钉指示正确安装。这一设计的广义应用领域是在轻钢托梁的上部凸缘上提供可靠的安装点。夹子包 括韧性铸铁托架，该托架有穿过该托架长度的狭槽。该狭槽接收轻钢托架凸缘的底部支脚。 在托架中的两个螺纹孔接收工程硬化锥形尖端螺钉。这些螺钉用于在安装过程中咬入轻钢 托梁的凸缘面中。为了保证合适的咬入力，螺钉的头部设置成在预定力矩下折断。此外，在 托架中的单个螺纹通孔用作安装点。冲压钢弹簧利用在冲压处理中形成的凸片而安装在铸 造托架上，以便将它保持就位。在适配器组件的安装过程中，弹簧由轻钢托梁的凸缘压回。 同时，弹簧迫使铸造托架中的狭槽的后壁抵靠轻钢托梁凸缘的后部面。形成于弹簧上的凸 片再抓在轻钢托梁的凸缘上，并使得适配器组件保持就位。这使得安装人员能够将他的手 从适配器上移开，并继续拧紧工程螺钉。根据本发明的一个方面，夹子包括冲压弹簧，该冲压弹簧与铸造托架组合，用于抓 在轻钢托梁或其它结构部件上。根据本发明的另一方面，在夹子本体(托架)的铸造托架狭槽中的凸片(或台阶) 保证凸缘定位在狭槽内的合适深度。根据本发明的还一方面，用于夹持凸缘结构的夹子包括折断头部螺钉，该折断头 部螺钉用于保证达到指定力矩。根据本发明的还一方面，夹子包括冲压弹簧，该冲压弹簧的形状使它能够抓在托 架和轻钢托梁凸缘或其它凸缘上。根据本发明的还一方面，夹子包括在弹簧上的凸片，该凸片允许安装人员向后拉 动弹簧，用于安装或拆卸。根据本发明的还一方面，夹子有弹簧，该弹簧有在它的凸片上的齿或边缘，该齿或 边缘帮助弹簧钻入轻钢托梁凸缘或其它凸缘内。根据本发明的另一方面，组件由三个部件组成用于夹持轻钢托梁凸缘(或其它 凸缘)的周围的部件；用于抓在凸缘上的弹簧；以及工程锥形尖头螺钉。
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根据本发明的另一方面，夹子包括夹子本体，该夹子本体有在夹子本体的两个本 体部分之间的狭槽；弹簧夹，该弹簧夹与所述夹子连接，其中，弹簧的一部分处于该狭槽内； 以及一对螺钉，该对螺钉与夹子本体中的螺纹孔接合，其中，可以拧紧螺钉以使螺钉的尖端 进入狭槽。根据本发明的还一方面，夹子包括夹子本体，该夹子本体有在夹子本体的两个本 体部分之间的狭槽；弹簧机构，该弹簧机构与夹子本体连接，用于将结构凸缘保持在狭槽 中，从而将结构凸缘压靠在多个本体部分中的一个本体部分上；以及螺纹机构，该螺纹机构 螺纹连接在夹子本体中，用于当凸缘通过弹簧机构而压靠多个本体部分中的一个本体部分 时咬入狭槽中的结构凸缘中。根据本发明的还一方面，一种使夹子与结构凸缘接合的方法，该方法包括将夹子 的夹子本体布置在结构凸缘上，使得结构凸缘处于夹子本体中的狭槽内；利用夹子的弹簧 夹来使得夹子本体与结构凸缘连接，其中，弹簧夹在狭槽的一侧与夹子本体的第一部分连 接，并在狭槽的相对侧将结构凸缘压靠在夹子本体的第二部分上；当夹子本体利用弹簧夹 而与结构凸缘连接时，利用螺入夹子本体的螺纹孔中的夹子螺钉来将夹子本体固定在结构 凸缘上，且该夹子螺钉有咬入结构凸缘中的尖端。除非另外说明，应当知道，本发明的上述方面和下面所述的本发明实施例特征可 以以各种组合而组合在单个装置中。为了实现前述和相关目的，本发明包括这里充分介绍和在权利要求中特别指出的 特征。下面的说明和附图详细表示了本发明的某些特定实施例。不过，这些实施例只是表 示了可以实现本发明原理的多种不同方式。通过下面对本发明的详细说明并结合附图，将 清楚本发明的其它目的、优点和新颖特征。


所附的是表示了本发明的一个或多个实施例的图。这些图并不需要按比例给出。图1是本发明实施例的夹子的斜视图。图2是图1的夹子的端视图。图3是图1的夹子的另一斜视图。图4是图1的夹子的夹子本体的斜视图，表示了夹子本体的后部。图5是图1的夹子的弹簧夹的斜视图。图6是图5的夹子的端视图。图7是表示图1的夹子安装在结构部件(轻钢托架)上的斜视图。图8是图7的安装的一部分的端视图。图9是本发明替代性实施例的夹子的端视图。
具体实施例方式用于接合结构凸缘的夹子包括夹子本体，该夹子本体有在一对本体部分之间的 狭槽；弹簧夹，该弹簧夹在夹子本体上，该弹簧夹伸入狭槽中；以及一对螺钉，该对螺钉与 夹子本体螺纹接合。当夹子布置在结构凸缘上，且凸缘处于狭槽中时，弹簧夹保持结构凸缘 就位。这使得安装人员能够拧紧螺钉以便与凸缘接合，而不必同时将夹子保持就位。螺钉
5可以咬入凸缘中，从而在夹子和结构凸缘之间提供更可靠的连接。夹子可以用于安装各种 物体，例如用于地震支撑的抗摇摆系杆。下面是相关定义1)结构安装配件-用于将抗摇摆系杆直接安装在建筑物结构上的装置；2)抗摇摆系杆_ 一种刚性结构部件，通常是一件钢管、支柱或角铁，用于使用安装 在抗摇摆系杆和洒水器系统管(或要支撑的其它物体)上的抗摇摆系杆配件而将洒水器系 统的管(或者要支撑的其它物体)安装在建筑物结构上，且结构安装配件安装在抗摇摆系 杆上和建筑物结构上；3)抗摇摆系杆组件_ 一种结构系统，它包括抗摇摆系杆，该抗摇摆系杆在一端与 安装在洒水器系统管(或要支撑的其它物体)上的抗摇摆系杆配件连接，在另一端与安装 在建筑物上的结构安装配件连接。这些组件将使得洒水器系统管路或其它管路系统(或要 支撑的其它物体)与建筑物结构连接，以便在地震或其它振动波冲击建筑物时在建筑物和 洒水器系统管路或其它管路系统(或要支撑的其它物体)之间的相对水平运动提供阻力； 以及4)抗摇摆系杆配件-用于将抗摇摆系杆安装在洒水器系统管路(或要支撑的其它 物体)上的装置。首先参考图1-3，抗摇摆系杆配件夹子10用于安装在结构凸缘上，例如轻钢托梁 凸缘或I形梁凸缘。夹子10可以用于将抗摇摆系杆(例如抗摇摆系杆管或杆)安装在结 构上。夹子10包括夹子本体12、弹簧夹14、一对螺钉16和18以及安装螺栓20。简要的 说，夹子本体12有沿它的长度的狭槽24，用于接收结构凸缘。当安装人员拧紧16和18以 便与凸缘接合时，弹簧夹14用于保持与凸缘连接的夹子本体12。安装螺栓20用于使得抗 摇摆系杆或其它物体与夹子10连接。下面另外参考图4，夹子本体12可以由单个整体的完整材料零件，例如铸铁或钢 制成。狭槽24使得一对本体部分30和32分离，它们通过在狭槽24底部的桥接部34而连 接在一起。本体部分30具有较薄的中心凸缘部分36，该中心凸缘部分36的三个侧边由C 形较厚部分40来界定。该较厚部分40在中心凸缘部分的侧部和底部来界定该中心凸缘部 分36。较厚部分40中有三个螺纹(螺丝)孔。在凸缘部分36的任一侧靠近夹子本体12 的顶表面46有两个螺钉接收螺纹孔42和44，用于接收螺钉16和18。螺纹孔42和44穿 过本体部分30延伸，并与狭槽24连通。安装孔50位于凸缘部分36的下面，在夹子本体12 的侧边之间的中途。安装孔50设置成接收安装螺栓20，该安装螺栓20用于使得抗摇摆系 杆或其它物品与夹子本体12连接。安装孔50在狭槽24下面通过，且孔50的背部可从夹 子本体12的相对侧够到。支柱54和56在本体部分30的背侧，并在安装孔50的各侧。支 柱54和56为三角形零件，它从本体部分30的背面向夹子本体12的底部延伸，并在狭槽24 的下面沿本体部分32的底表面延伸。本体部分32提供背衬，以便支承来自螺钉16和18的力。肋60和62在本体部分 32的外部面上。肋60和62定位成与螺钉16和18指向的位置相对应(螺纹孔42和44的 轴线与本体部分32相交的位置处)。肋60和62在螺钉16和18将狭槽24中的凸缘压向
6本体部分32的区域中提供了对本体部分32的支承。本体部分32的背面或内部面64朝向 螺纹孔42和44，从而构成界定和确定狭槽24的多个表面中的一个表面。肋60和62在本 体部分32的外部面上，即与内部面64相对的主表面上。夹子本体12还有在狭槽24的底部处的一对台阶或止动部(或凸片)66和68。台 阶66和68完全横过狭槽24的底部从本体部分30延伸至本体部分32。台阶66和68可以 位于肋60和62的内侧，更靠近夹子本体12的对称平面，该对称平面位于台阶66和68之 间的中途。台阶66和68提供了用于结构凸缘插入狭槽24内的止动部。台阶66和68还 提供了一对平表面，用于接收结构凸缘的端部。狭槽24的底部的其余部分可以弯曲。应当 知道，这样的弯曲表面可能不适合接收结构凸缘的扁平端部。如上所述，夹子本体12可以由合适材料来制造，例如铸铁。应当知道，其它合适材 料可以用作代替材料。下面参考图5和6，弹簧夹14安装在夹子本体12上，并用于在拧紧螺钉16和18 时将结构凸缘保持在狭槽24中。通过弹簧夹14来保持结构凸缘提供了一种不用手的方法 来在安装处理过程中使夹子10保持就位，从而使得安装人员能够将注意力集中在拧紧螺 钉16和18上，以便完成安装。弹簧夹14可以为单个整体的完整金属板(例如弹簧钢)零件，该金属板弯曲和冲 压，以便形成用于执行该功能的合适形状。广义地说，弹簧夹14有两个部分U形夹具70， 它套装在夹子本体12的中心凸缘部分36上并与它接合；以及折叠弹簧74，该折叠弹簧处 于狭槽24中，且它将结构凸缘压靠在本体部分32的内部面64上。U形夹具70包括中心顶部部分78和一对侧部部分或支脚80和82，该对侧部部分 或支脚80和82在顶部部分78的相对侧从该顶部部分78向下折叠。侧部部分80和82有 相应对的凸片86和88。该对凸片86和88是支脚80和82被切割和向内弯曲的矩形部分。 当弹簧夹14安装在夹子本体12上时，凸片86和88压在凸缘部分36上，以便帮助保持弹 簧夹14与夹子本体12连接。折叠弹簧74有近侧部分92、远侧部分94和弯曲的自由端或凸片96。近侧部分92 从夹具70的支脚82弯曲。支脚82基本朝向下，而弹簧夹近侧部分92相对于水平方向以 大约50度角度向上离开支脚82延伸。远侧部分94进一步往回弯曲，相对于水平方向以大 约45度角度向上和往回朝着支脚82延伸。应当知道，该角度只是实例值，折叠弹簧可以使 用多种其它角度以及其它结构。弯曲端96从远侧部分94向下弯曲，近似与远侧部分94垂 直。弯曲端或凸片96可以拉动，以便使得弹簧夹14与插入(或要被插入)狭槽24中的结 构凸缘脱开，以便于夹子本体12安装在结构凸缘上，或者能够允许除去凸缘。远侧部分94在其位于近侧部分92和远侧部分94之间的弯头104的相对两侧的 拐角处有一对未弯曲的凸出凸片100和102。远侧部分凸片100和102超过弹簧夹14的其 余部分伸入狭槽24中。凸片100和102的边缘或齿106和108有助于与插入夹子本体12 的狭槽24内的结构凸缘接合并保持该结构凸缘。上述折叠弹簧74的结构是当没有外力作用在弹簧74上时该弹簧74的未加载结 构。当弹簧夹14安装在夹子本体12上时，折叠弹簧74位于夹子本体的狭槽24中，并将在 结构凸缘插入狭槽24内时变形，同时变形的折叠弹簧74向结构凸缘提供力，以便将结构凸 缘压靠在夹子本体表面64上。这在图7和8中表示，该图7和8表示了安装在结构部件124的凸缘120上的夹子10。在所示实施例中，结构部件124是轻钢托梁，但是应当知道， 夹子10可以选择地用于与任何具有凸缘的结构部件接合。当凸缘120插入狭槽24中时，凸缘可以与远侧部分94接触，从而将远侧部分94推 向夹子本体部分30。这使得折叠弹簧74例如通过近侧弹簧部分92相对于支脚82弹性弯 曲和/或通过远侧弹簧部分94相对于近侧部分92弹性弯曲而变形。折叠弹簧74的这种 弹性变形使得相应反作用力作用在结构凸缘120的表面130上，从而将结构凸缘120推靠 在狭槽24相对侧的夹子本体表面64上。这有助于将结构凸缘120保持在狭槽24中。凸 缘120可以插入，直到它到达台阶66和68。当凸缘120插入狭槽24中时，自由端或凸片96可以用于拉拽弹簧74而完全不妨 碍或只是局部妨碍结构凸缘120的通路。释放自由端96使得弹簧74与凸缘120接合，如 上所述，以便将凸缘120压靠在表面64上。当凸缘120完全插入狭槽24中时，弹簧远侧部分凸片100和102 (图6)压靠结构 凸缘表面130。更具体地说，凸片100和102的边缘或齿106和108 (图6)压靠表面130， 并可以咬入该表面130中。凸片的边缘或齿抓住结构凸缘120和在表面130上提供力将使 得结构凸缘120保持在狭槽24中。可以拉动弯曲端或凸片96，以便使得弹簧夹14与插入 狭槽24内的结构凸缘120脱开，从而能够从狭槽24中取出凸缘120，例如用于将夹子10重 新定位在凸缘120上。将凸缘120保持在狭槽24中可以充分地将夹子10保持与凸缘120连接，只要并 不在夹子10上施加较大负载。不过，可能需要在夹子10和凸缘120之间有更强的连接，以 便当负载施加在夹子10的安装螺栓20上时保持连接。因此，在通过弹簧夹14连接之后， 夹子10可以通过拧紧螺钉16和18而更可靠地与凸缘120连接。应当知道，使用弹簧夹14 的连接可以在拧紧螺钉16和18时将夹子10保持就位。螺钉16和18可以是工程硬化锥 形尖端螺钉。螺钉16和18的尖端132和134(图2)可以在安装过程中拧紧，以便咬入凸 缘120的面130中。为了保证合适的咬入力，螺钉16和18可以是剪切头部螺钉或折断头 部螺钉，而螺钉16和18的头部136和138设置成在预定力矩下折断。一旦螺钉16和18拧紧而将夹子10固定在凸缘120上，负载就可以施加在安装螺 栓20上。安装螺栓20可以用于将抗摇摆系杆或其它物体安装在夹子10上。抗摇摆系杆 可以用于支撑管或其它要支撑的物体，而另一夹子用于将抗摇摆系杆与管或其它要支撑的 物体连接在一起。夹子10可以是抗摇摆系杆系统的一部分，例如以便锚固用于地震支撑的 抗摇摆系杆。除了非地震(non-seismic)支撑或非地震悬挂外，夹子10还可以用于安装各 种抗摇摆系杆部件。夹子10可以用于与各种类型和方位的结构凸缘接合，例如轻钢托梁和 I形梁。示例凸缘厚度可以从0.25英寸(6.4mm)至0. 625英寸(15. 9mm)，尽管应当知道可 以与多种其它凸缘厚度接合。夹子10可以使得地震抗摇摆系杆的安装更容易，因为首先，它在安装过程中在螺 钉拧紧处理中释放了安装人员的手。由弹簧夹14保持凸缘120使得安装人员能够伸手拿 工具，或者检查安装位置，而不必保持夹子10就位。图9表示了可选实施例的夹子210，该夹子210在大部分方面与夹子10 (图1)类 似。夹子210与夹子10的区别在于夹子210的台阶266和268并不一直横过狭槽224的 底部在夹子本体部分230和232之间延伸。台阶266和268从本体部分232朝着本体部分230的三分之一和一半之间延伸。 尽管已经通过特定优选实施例介绍了本发明，但是显然，本领域技术人员通过阅 读和理解本说明书和附图将清楚等效替换和变化。特别是对于由上述元件(部件、组件、装 置、组分等)执行的各种功能，除非另外说明，用于介绍该元件的术语(包括“装置”)将对 应于执行所述元件的特定功能的任意元件(即功能等效件)，尽管在结构上与在本发明的 所示示例性实施例中执行该功能的所述结构并不相等。此外，尽管上面只对于一个或多个 示例性实施例介绍了本发明的特定特征，但是这些特征可以与其它实施例的一个或多个其 它特征组合，并可以合适和有利地用于任意给定或特殊用途。
权利要求
一种夹子，所述夹子包括夹子本体，该夹子本体有在夹子本体的两个本体部分之间的狭槽；弹簧夹，该弹簧夹与所述夹子连接，其中，弹簧的一部分处于狭槽中；以及一对螺钉，该对螺钉与夹子本体中的螺纹孔接合，其中，可以拧紧螺钉以使螺钉的尖端进入狭槽。
2.根据权利要求1所述的夹子，其中弹簧夹包括夹具，该夹具与一个本体部分接合；以及 弹簧夹并不与另一本体部分接触。
3.根据权利要求2所述的夹子，其中夹具为U形夹具，它装配在两个本体部分中的一 个本体部分的一部分上。
4.根据权利要求3所述的夹子，其中所述两个本体部分中的一个本体部分的所述一 部分是相对较薄部分，该相对较薄部分在三侧由该两个本体部分中的该一个本体部分的C 形相对较厚部分来包围。
5.根据权利要求3所述的夹子，其中U形夹具有中心顶部部分和从该顶部部分向下延 伸的一对支脚。
6.根据权利要求5所述的夹子，其中 所述支脚中的每一个包括一个或多个凸片；以及所述支脚的一个或多个凸片与两个本体部分中的一个本体部分的表面接合，以便使得 弹簧夹与两个本体部分中的一个本体部分连接。
7.根据权利要求5所述的夹子，其中弹簧夹包括折叠弹簧，该折叠弹簧从所述支脚中 的一个支脚发出。
8.根据权利要求7所述的夹子，其中，折叠弹簧包括近侧部分，该近侧部分从所述支脚中的一个支脚以相对于该支脚中的该一个支脚为非 零角度地出来；以及远侧部分，该远侧部分从近侧部分以相对于该近侧部分为非零角度地出来。
9.根据权利要求8所述的夹子，其中折叠弹簧还包括凸片，该凸片从近侧部分以相对于该近侧部分为非零角度地出来；以及该凸片是夹具，该夹具使得用户能够使折叠弹簧朝着该多个本体部分中的一个本体部 分运动。
10.根据权利要求8所述的夹子，其中远侧部分有一个或多个凸片，该凸片比弹簧夹 的其它部分更远地凸出至狭槽中。
11.根据权利要求1所述的夹子，其中夹子本体有在狭槽底部的一对台阶。
12.根据权利要求1所述的夹子，其中夹子本体是铸铁夹子本体。
13.根据权利要求1所述的夹子，其中弹簧夹是冲压金属板夹。
14.根据权利要求1所述的夹子，其中螺钉有尖端，用于咬入置于狭槽中的材料内。
15.根据权利要求1所述的夹子，其中 夹子本体包括安装孔；以及还包括安装螺栓，该安装螺栓接合在该安装孔中。
16.根据权利要求1所述的夹子，其中夹子是地震用装配夹子。
17.一种夹子，所述夹子包括夹子本体，该夹子本体有在夹子本体的两个本体部分之间的狭槽； 弹簧机构，该弹簧机构与夹子本体连接，用于将结构凸缘保持在狭槽中，从而将结构凸 缘压靠在所述本体部分中的一个本体部分上；以及螺纹机构，该螺纹机构螺纹连接在夹子本体中，用于当凸缘通过弹簧机构而压靠多个 本体部分中的一个本体部分时咬入狭槽中的结构凸缘中。
18.一种使夹子与结构凸缘接合的方法，该方法包括将夹子的夹子本体布置在结构凸缘上，使得结构凸缘处于夹子本体中的狭槽内； 利用夹子的弹簧夹来使得夹子本体与结构凸缘连接，其中，弹簧夹在狭槽的一侧与夹 子本体的第一部分连接，并在狭槽的相对侧将结构凸缘压靠在夹子本体的第二部分上；当夹子本体利用弹簧夹而与结构凸缘连接时，利用螺入夹子本体的螺纹孔中的夹子螺 钉来将夹子本体固定在结构凸缘上，且该夹子螺钉有咬入结构凸缘中的尖端。
19.根据权利要求18所述的方法，其中 弹簧夹有凸片；以及连接包括使得凸片咬入结构凸缘中；
20.根据权利要求18所述的方法，其中弹簧夹是金属板夹，所述金属板夹具有彼此相 对成角度的部分。
全文摘要
本发明公开了一种用于与结构凸缘接合的夹子，所述夹子包括夹子本体，该夹子本体有在一对本体部分之间的狭槽；弹簧夹，该弹簧夹在夹子本体上，该弹簧伸入狭槽中；以及一对螺钉，该对螺钉与夹子本体螺纹接合。当夹子布置在结构凸缘上时弹簧夹将结构凸缘保持就位，其中，凸缘处于狭槽中。这使得安装人员能够拧紧螺钉以便与凸缘接合，而不必同时将夹子保持就位。螺钉可以咬入凸缘内，从而在夹子和结构凸缘之间提供更可靠的连接。夹子可以用于安装多个物体，例如用于地震支撑的抗摇摆系杆。
文档编号F16B2/24GK101925751SQ200980102675
公开日2010年12月22日 申请日期2009年1月19日 优先权日2008年1月21日
发明者E·C·奥斯本, E·J·威尔逊, N·J·安布罗焦, P·A·哈特 申请人:爱瑞柯国际公司