专利名称：用作产品或与其它元件组合成产品的一种紧固组件,允许沿一个方向作自动控制运动而 ...的制作方法
相互引用文献登记于1996年11月4日的美国临时申请S/N 60/030,286登记于1997年11月4日的美国实用申请背景技术据信目前尚没有直接相关的已知先有技术。
发明概述当该紧固组件或直接用做产品、或该紧固件与其它元件组合成产品时，则在其安装后，当沿一个方向施加作用力时，该紧固组件能够递增地自调整，按需进行移动或动作；而当在反方向施加作用力时，该紧固组件不作自调整，因而不会产生移动或动作。
在各个实施例中，该紧固组件被设计成圆柱形、弧形、管形或平面形构造。每一实施例至少包含三个构件。其具有第一构件与第二构件，在沿一个方向所施加的足够大的作用力下，它们会彼此相对运动一段预定距离，等到沿相同方向施加另一足够大的作用力时会同样导致相对运动另一段预定距离，其后沿所施加作用力的同一方向，根据分别设计的实施例而重复一序列的相对运动。而沿相反方向所施加的任何作用力不会使第一构件与第二构件之间产生任何反向的相对运动。
这种受控的单方向运动，主要在于采用了第三构件亦即锁定构件的轮流定位，该第三构件可控地由第一构件与第二构件来共同限制，此时它们在组装后的紧固组件中贴近地间隔开，在预定的锁定位置时，锁定构件被部分接纳在第一构件与第二构件的相应内部。
在相反方向对第一构件与第二构件的这一相对位置施加作用力的任何企图均被阻止，这是由于该第三构件通过部分地伸进第一构件与第二构件的内部而起到锁定构件的作用。而当施加足够大的所需自调整力时，第一构件与第二构件产生足够的移动，使得锁定构件被完全接纳在第一构件内部，于是移动离开第二构件。
第一构件具有带凸轮表面的完全接纳槽，以引导并完全接纳第三构件，然后在锁定位置以外定位。第二构件具有带凸轮表面的部分接纳槽，以引导并部分接纳第三构件达到锁定位置。
在这种只有三个构件的实施例中，第三构件必须具有足够的弹性，能够从安装前的松驰状态或膨胀或压缩，因此在安装后第三构件总是试图借助其储能而回到其锁定位置，此时第三构件部分地伸进第一构件和第二构件内部，以阻止它们彼此相对运动。
在其它一些实施例中，第三构件不具有弹性，例如为球形锁定构件、弧形锁定构件、或直线形锁定构件。在这些实施例中，当第三构件没有弹性时，则需要一个具有弹性和足够储能的第四构件，以构成特定的、具有至少四个构件的紧固组件的实施例。该第四构件定位在第一构件内的完全接纳槽处，其总是可动地准备将锁定构件即第三构件导向其锁定位置，此时第三构件部分伸进第一与第二构件的相应接纳槽中。
在其它一些实施例中，当第三构件为弹性锁定构件时，第一构件分为两部分，它们可彼此相对运动。这两部分每个都有部分接纳槽和部分凸轮表面。当两部分从完全锁定结构移动到明显分开时，其间形成空隙以完全接纳第三构件，该第三构件凭借其储能完全移动到由两部分所构成的该第一构件的空隙中。于是第一与第二构件可彼此相对运动而不会递增停止。然而当两部分仅从完全锁定结构移动离开较短距离时，则基本阻止一个方向的相对运动，而相反方向的相对运动以锁定位置之间的递增运动来进行。
在其它一些实施例中，当第三构件为弹性锁定构件时，第二构件分为两部分，它们可彼此相对运动。这两部分之一具有部分接纳槽。当两部分直接移动到一起而彼此接触时，则锁定构件被完全引入第一构件的接纳槽中，第一构件与第二构件在任一方向都能自由地相对运动。当两部分移动分开一段短距离时，则相对运动很快使弹性第三构件能部分地定位在第一构件与含两部分的第二构件中，将第一与第二构件锁定在一起，从而阻止在任一方向作相对运动。然后当第二构件的两部分进一步移动分开后，则沿一个相对运动方向的相对运动很快会使弹性第三构件完全移到第一构件的接纳槽中，以允许作递增运动直到达到下一个锁定位置。而沿相反方向的相对运动，则在发生任何显著的递增运动之前，就会迅速达到第一与第二构件的锁定位置。
附图简要说明在附图中示出了本紧固组件的一些不同实施例，它们本身可以是最终组件，也可装在其它组件中，该其它组件同样也可以或作为最终组件、或继续安装在其它最终的组件、结构、机械或产品中，附图中
图1是一个优选实施例一部分的局部剖视图，该实施例包含三个元件，亦称作三个构件第一构件，亦称作接纳元件，第二构件，亦称作接合元件，第三构件，亦称作锁定元件，第一元件具有带凸轮表面的完全接纳槽，以引导并完全接纳第三构件，第二元件具有带凸轮表面的部分接纳槽，以引导并部分接纳第三构件，第三构件具有弹性，且在安装后根据三构件实施例的总体构造而膨胀或收缩，其后当限制在第一与第二构件之间后，它总是试图恢复到其安装前的松驰结构状态，在这样动作时总是趋于移动到其锁定位置，阻止第一与第二构件的相对运动，无论所施加的作用力多大，都在一个方向绝对阻止它们发生相对运动，而只有当沿反方向施加足够大的作用力时，允许沿反向递增地相对运动；图2是含有三元件亦称为三构件的优选实施例一部分的局部剖视图，与图1所示基本相似，然而示出了具有多个部分接纳槽、每个均带有凸轮表面的第二构件，亦称作接合构件，如何来引导并部分接纳第三构件达到递增的各锁定位置，这种情况仅发生在第一与第二构件沿一个方向相对运动时，虚线圆表示安装后的弹性锁定元件亦即这种三构件实施例的第三构件所不能再达到的松驰位置；图3至8分别为具有三元件亦称作三构件的优选实施例之变化的序列局部剖视图，与图1和2所示基本相似。第二构件亦称作接合元件具有多个部分接纳槽，每个均带有凸轮表面，以引导并部分接纳第三构件达到递增的各锁定位置，这种情况仅发生在沿一个方向相对运动时，图示为第二构件正相对于第一构件运动。在该序列运动过程中，锁定元件即第三构件被导出锁定位置，随后借助其储能进行弹性恢复，以达到第二构件相对于第一构件所产生的该序列递增运动的下一个锁定位置。
图9和10图示出在图1至8中所示的紧固组件之优选实施例如何应用于其它组件中，该组件含有相应的栓系系统，该系统在木质框架结构建筑中固定剪力墙，以抵抗由地震和强风引起的提升力，图9为部分剖视的局部立面图，示出了紧固组件各构件在安装后的相对定位以及它们与栓系系统其它部件的相应连接，图10也是相同的图示，区别只在于图示为建筑物的木头即木料在经受收缩和/或压缩后的后续时间，紧固组件已自动调整以保持栓系系统完全有效；图11、12和13示出了在图1至10中所示的紧固组件之优选实施例如何应用于相应的栓系系统中，图11、图12和图13所示分别为一层、二层和三层的木质框架结构建筑；图14为紧固组件之优选实施例分开的三个构件的分解透视图，该组件被设计成圆柱形元件并且用于其它组件中，例如图9至13所示的栓系系统中，图中示出了第二、第三与第一构件，亦即接合、锁定和接纳元件。
图15和16为局部剖视示意图，示出了如何分别构造三构件实施例，此时，如图15所示，第一构件亦即接纳元件被成形为弧形，完全接纳槽位于其凸表面，第二构件亦即接合元件的部分接纳槽位于其弧形凹表面，而在图16中，上述弧形协作表面中的凸、凹表面已变为凹、凸表面；图17至20为局部剖视示意图，示出了三构件实施例的第一构件如何产生变化的完全接纳槽，该第一构件由两部分组成，一部分可相对于另一部分运动；图21至24为局部剖视示意图，示出了三构件实施例的第二构件如何产生变化的部分接纳槽，该第二构件由两部分组成，一部分可相对于另一部分运动；图25至32示出紧固组件的三构件实施例如何与一个组件一起使用，以便既能够迅速装配两个长螺杆或螺栓而无需相对旋转这些螺杆，而又能够通过有限地旋转一个螺杆上的锁紧螺母而很快拆开螺杆，而无需相对旋转这些螺杆，其中图25以局部剖视图示出一个螺杆上的内凹构件如何用作第一构件，来定位并完全接纳第三构件；图26以局部放大的剖视图示出了第一与第三构件的定位；图27以局部剖视图示出另一螺杆上的外凸构件如何用作第二构件，来定位并部分接纳第三构件；图28以局部放大的剖视图示出了第二构件的定位，它分为两部分，可以移动到一起及分开；图29以局部剖视图示出如何将外凸构件插入内凹构件中，使得它们锁定在一起，并且随后将螺杆固定在一起；图30以局部放大的剖视图示出在发生锁定时第一、第二与第三构件的定位；图31示出如何旋转锁紧螺母以改变含两部分的第二构件的结构，从而改变部分接纳槽的结构，以使第三构件完全移动到第一构件的完全接纳槽中，从而能够快速且非旋转地将螺杆拉开；图32以局部放大剖视图示出了第一、第二与第三构件的定位，它们能够将螺杆分开；图33至35示出了紧固组件的一种三构件实施例，其设计为圆柱形，其第三构件亦即锁定构件是内部可调的，以调整其弹力，从而使锁定元件脱开其锁定位置；图33为局部截面图，图34为顶视图，图35为侧视图，图34和35中专门采用隐线来示出三个构件的内部结构；图36、37和38示出了紧固组件的一种三构件实施例，其设计基本为平面形，其第三构件亦即锁定元件是内部可调的，以调整其弹力，从而使锁定元件脱开其锁定位置；图36为顶视图，图37为端视图，图38为侧视图，这些图中采用隐线图示出三构件组件的内部结构；图39和40以局部剖视图示出了紧固组件的一种具有四个构件的实施例，其设计成与其它构件共同构成总体的绞盘式齿轮系统，其第四构件为弹性定位构件，它象第三构件一样多次定位，该第三构件是非弹性锁定元件；图39为局部剖视图，图40为侧视图，在这些图中用隐线图示出四构件组件的内部结构和绞盘式齿轮系统的部分；以及图41为局部剖视图，示出了紧固组件的一种具有四个构件的实施例，其设计成与其它构件共同构成总体驱动系统的正齿轮和主齿轮，第四构件为弹性定位构件，它象第三构件一样多次定位，该第三构件是非弹性锁定元件。
优选实施例的说明实施例的概述附图各图中所示出的紧固组件具有至少三个构件。当第三构件为非弹性时，则紧固组件中会包含弹性的第四构件。在各个实施例中，这些相应的紧固组件本身可构成产品，或者也可与其它构件和组件组合成另一产品，同样该另一产品可以是最终产品，也可以与其它构件和组件安装在一起共同构成又一产品。
紧固组件可设计成圆柱形、弧形以及平面形实施例，对应于紧固组件的多种实施例，亦称作锁定元件的第三构件可具有许多种形状。
紧固组件的每个实施例具有第一构件，亦称作接纳元件，它具有带凸轮表面的完全接纳槽，以引导并完全接纳第三构件。紧固组件的每个实施例还具有第二构件，亦称作接合元件，它具有带凸轮表面的部分接纳槽，以引导并部分接纳第三构件。
第三构件用作锁定元件，它或借助本身的弹性，或者当没有弹性时则借助第四构件的弹性，总是被导入其锁定位置。当第三构件处于锁定位置时，该第三构件位于第二构件的部分接纳槽和第一构件的完全接纳槽两者之中。
当第三构件处于该锁定位置时，在相应的总体倾斜位置及形状中如此成形相应的接纳槽，使得贴近地隔开的、限制着第三构件即锁定元件的第一与第二构件在受到沿一个相对运动方向所施加的任何作用力下均不会运动。然而，当它们在受到足够大的作用力下沿另一相对运动方向运动时，第一与第二构件将会运动，而第三构件在第一与第二构件的作用下，暂时运动到完全进入第一构件的完全接纳槽中。
在作为产品而完成的、或装在其它产品中的紧固组件中，还可具有附加结构，形成第一与第二构件之一的或两者均有的附加接纳槽，并且在一些实施例中还可具有附加的第三构件，使得第一与第二构件的相对运动能沿一方向递增。然而在全部时间内，第一与第二构件沿相反方向试图产生任何相对运动都是不可能的，除非是如紧固组件的一个特定实施例那样，弹性构件定位在局部可触及的地方，以便接受从外侧故意施加的作用力，这样使得能产生弹性的恢复力无法将第三构件保持在其锁定位置。三构件实施例图1至8中示出了三构件实施例12中的紧固组件10，图示出至少三个构件的至少最小部分的优选结构，以及它们在其相继锁定过程中，当沿一个方向施加相对作用力时如何发生相应的相对运动，以及当沿其它方向施加相对作用力时它们的递增运动。
第一构件14亦称作接纳元件14，具有完全接纳槽16，其带有设计成倾斜的亦即呈角度的凸轮表面18，使得凸轮表面18能有效引导第三构件20亦称作锁定元件移入并移出完全接纳槽16。
第二构件22亦称作接合元件22，具有部分接纳槽24，其带有设计成倾斜的亦即呈角度的凸轮表面26，使得凸轮表面26连同第一构件14的凸轮表面28，共同有效引导第三构件移入和移出锁定位置。
在第一构件14与第二构件22的组装过程中，第三构件20由它们来限制。第一与第二构件每个都具有平表面28,30，它们在组装后相互平行并稍微间隔开。接纳槽16,24的相应入口32,34位于这些平表面28,30中。
第二构件22的局部接纳槽24的一部分36是弯曲的，能够互补地接纳第三构件20的弯曲部分，该第三构件优选为具有圆形截面38。
在图1中示出了紧固组件10的锁定位置。在锁定位置期间第三构件由该弯曲部分36、第二构件的凸轮表面26以及第一构件的凸轮表面18来共同定位。
在第一与第二构件处于该锁定位置时，在斜的联合接纳槽16,24中测得的、且从第二构件22的弯曲段38的中点36延伸到第一构件14的凸轮表面18之间的横向距离A足够长，以接纳第三构件20即锁定元件20的圆形截面40。该横向距离A大于平行的横向距离B，该距离B是在斜的联合接纳槽16,24中测得的，且从位于第二构件22平表面30上的弯曲段38之末端42延伸到第一构件14的凸轮表面。该平行横向距离B的长度不足以接纳第三构件20即锁定元件20的圆形截面40，因此第三构件20被限制在其锁定位置。
当第三构件20即锁定元件处于该锁定位置时，第一与第二构件14,22在它们的一个相对运动方向上基本上不会彼此相对运动，而无论施加了作用力与否，只要不是彻底破坏性的作用力即可。然而，如果在相反方向施加足够大的作用力，如图1中运动箭头所示，则第一与第二构件14,22将彼此相对运动。在发生这种期望的运动时，当施加设定的或特定的足够大的作用力时，相应的第二构件凸轮表面26和第一构件凸轮表面18能有效地将第三构件20导入第一构件14的完全接纳槽16中。
在引导第一与第二构件进行有意的相对运动过程中，限制性的横向距离B被消除。
在图1中，第一构件14的平表面28与第一构件14的凸轮表面18之间的角度优选为＜90度“小于”90°。第二构件22的平表面30与第二构件22的凸轮表面26之间的角度优选为＞45度“大于”45°。对这些分别选定的角度的选择导致相应凸轮表面18,26的定位，使得它们能够有效地将第三构件20导入导出其锁定位置。斜的凸轮表面18,26延续直到达到分别与部分接纳槽24的弯曲段36、以及与完全接纳槽16末端的优选为半圆形的部分48相切的位置44,46。
如图2中所示，对应于该实施例12，紧固组件10的三个构件相应改变，使得第二构件22即接合元件22具有附加的、相互间隔的部分接纳槽24。因此，在锁定元件20亦即第三构件20每次到达另一间隔的锁定位置之间，所期望的定向相对运动是递增的。
如图2中虚线圆所示，如果第三构件20能重新自由膨胀，则可到达该位置。在这种三构件实施例中，第三构件20必须是弹性构件，并且在第三构件20即锁定元件20由相应的第一与第二构件14,22的相应接纳槽16,24来共同限制时，总是试图移动到锁定位置。
图3至8所示的各序列图，对紧固组件10的这种三构件实施例12中两个锁定位置之间的递增运动作了图解说明。在图3中对应于特定的第一个部分接纳槽24已经发生锁定，然后在图4,5,6和7中示出了随后的运动，图8示出对应于第二个部分接纳槽24而发生下一次锁定，于是该接纳槽24与第一构件的完全接纳槽16相配合。
在其它实施例中还具有附加的完全接纳槽16以及附加的第三构件20即锁定构件20，以满足使用紧固组件10的各种不同产品的不同设计要求及规格。紧固组件在木质框架建筑结构中的使用被设计成如图1至9中所示的三构件实施例12、且如参照这些图所描述的紧固组件10，将在另一种实施例改型中加以进一步图解说明，其被设计成圆柱状且与其它无件组合成用于木质框架结构的栓系系统50，如图9至14所示。
在图9中仅部分地示出了自动调整组件52初始安装之后的栓系系统50，其关键在于使用了设计成三构件实施例12的、基本呈圆柱状的紧固组件10。在图10中，相对于该组件52，示出了在进行自动调整以补偿木质框架结构元件的收缩与压缩的预期寿命之后，栓系系统50的该部分。
对应于该组件52，在图11中图示为栓系系统50的该部分用在具有木质框架结构元件56的一层建筑54的部分中。图12示出了该自动调整组件52用在具有木质框架结构元件56的两层建筑58的部分中。同样在图13中示出该组件52与其它组件52用在三层建筑60的部分中。
如图9和10中详细所示，自动调整组件52围绕螺纹拉杆62定位，该拉杆基本上从相应木质结构建筑54,58或60的选定高度起始位置向下延伸到与相应建筑的基础64锚固连接的紧固件63处。借助含有紧固组件10的该自动调整组件52，螺纹拉杆62自动可调地固定到选定的木质构件上，例如称作平板66的横向构件、和/或其它横向木质构件68，尤其是与其它木质框架结构元件56进行定位和相互连接。
借助相对于木质框架结构元件56所作的原始连接，以及通过使用一个或多个这种自动调整组件52所自动进行的后续调整，螺纹拉杆62总是能够承受或许会发生的任何可能的地震和/或强风，从而保护建筑物。
在图9中图示了自动调整组件52，其处于安装之后、但在木材发生任何压缩之前、且因木材干燥而产生任何木材收缩之前。在横向木质构件68处，该自动调整组件52的金属基座70固定到该横向木质构件68上。此前，由金属制成的第二构件22亦即接合构件22已被紧固在该金属基座70上。同样在此前，在放置两个第三构件20之后，如图14所示，其每一个成形为几乎完整的弹性金属锁定环即元件20，已将金属制成的第一构件14与第二构件组装起来，如图9所示。
第一构件14即接纳元件14上间隔的完全接纳槽16已接纳相应的两个锁定元件20，亦即两个弹性第三构件20。同样，第二构件22即接合元件22上处于相对较低位置的、间隔的部分接纳槽24，也已经接纳或将要接纳相应的弹性第三构件20即相应的锁定元件20的一部分。
该自动调整组件52还包含有螺母72，其可螺旋紧固到螺纹拉杆62上，且定位在第二构件22即接合元件22上方的设定距离处，以便将一个完全压缩的螺旋弹簧74初始定位于螺纹拉杆62周围，同时该弹簧轴向限制在螺母72与第二构件22亦即接合构件之间。
当木质框架结构建筑的木质框架结构元件56已经安置就位一段时间之后，它们会因木材以及其它建筑材料的收缩和/或压缩而移动。为了补偿该移动，自动调整组件52就如图10所示进行调整。第二构件22即接合构件22上位于顶部的、间隔的部分接纳槽24则用来接纳第三构件20即锁定元件20。
然后为了补偿该变化，现在螺母72与第二构件22即接合构件22之间具有较大距离，螺旋弹簧74轴向伸长，于是由螺旋弹簧74所产生的拉紧力足以保持整个栓系系统50牢固就位，从而对由地震和/或风力所引起的任何可能产生的作用力迅速作出反应。三构件型紧固组件的其它实施例紧固组件10的其它实施例的关键就在于三个构件本质上相互配合，这三个构件就是第一构件14又称作接纳元件14、第二构件22又称作接合元件22、以及第三构件20又称作锁定元件20，在这种三构件实施例中，必须有弹性的第三构件20，图15至24的各局部剖视图示意性图解说明了这些实施例。
如图15所示，第一和第二构件80,82被成形为互补的弧段，第一构件80具有被完全接纳槽86切断的外凸表面84。第二构件82具有被部分接纳槽90切断的内凹表面88。锁定元件20即第三构件20具有圆形截面。
在图16中，第一与第二构件92,94同样也成形为互补的弧段。然而，其弧形是反向设置的。第一构件92具有被完全接纳槽98切断的内凹表面96。第二构件94具有被部分接纳槽102切断的外凸表面100。锁定元件20即第三构件20具有圆形截面。
第一构件104分成两部分106,108，它们可彼此相对运动，从而改变完全接纳槽110的结构，如图17至20所示。第二构件112及其部分接纳槽114仍与其它实施例相似。第三构件20即锁定元件20仍然为圆形截面。在图17中，锁定元件20处于将要形成锁定的位置。图18示出了锁定位置。在图19中，锁定元件20不是锁定的，并且正被带入完全接纳槽110中。在图20中，锁定元件20正处于能迅速移动到其锁定位置之处。
在图21至24中，所示第二构件116分成两部分118,120，它们可彼此相对运动，从而改变部分接纳槽122的结构。第一构件124及其完全接纳槽126仍保持与其它实施例相似。第三构件20即锁定元件20仍然为圆形截面。在图21中，锁定元件20处于接近其锁定位置处。在图22中，锁定元件20处于锁定位置。在图23和24中，锁定元件20整个位于完全接纳槽126中，从而脱离开锁定位置。
图15至24中的这些示意图表示紧固组件10的各种可选实施例，这些实施例包含三个构件，其第三构件20为弹性锁定元件20。一种包含三构件紧固组件且其第二构件分为两部分的元件组件，被设计成一种快速插入亦相当快速放松的整体紧固件，用于将杆件例如木质结构压紧系统之拉杆的相应端连接起来就三构件实施例来说，紧固组件10具有多种用途，其中紧固组件10与其它组件相结合，又适用于多种动态和/或静态安装。至于这些用途之一图示于图25至31中，其中将细长构件如螺纹拉杆62首尾相接地连接起来，从而形成更长的螺纹拉杆62，紧固组件10与一个更大的元件组件128相连，以构成整体连接件129。当使用该整体连接件129将螺纹拉杆62连接起来时，所需的全部动作是将螺纹拉杆62的相应端轴向串联式快速拉动到一起。在这些紧固操作中无需旋转任何部件。然后当想要松开时，只需首先极有限地转动螺母，然后螺纹拉杆62相应端发生快速串联式轴向逆运动，以迅速分开相应的螺纹拉杆62。
第一构件130亦称作内凹构件130具有完全接纳槽14，将弹性圆环锁定元件20即弹性第三构件20定位。螺母132用于将该第一构件130固定在螺纹拉杆62之一的端部，如图25和26所示。
插入内凹构件130的外凸组件134具有旋拧在另一螺纹拉杆62上的第一螺母132，随后为第二构件138的两部分135,136，然后为第二螺母140。由于两部分135,136彼此相对运动，它们所形成的部分接纳槽142是变化的，如图27和28所示。
装有相应内凹构件130和外凸组件134的相应螺纹拉杆62，随后借助轴向作用力而形成轴向联结，然后锁定在一起，如图29和30所示。
如果在迟后时间中需要分开这些螺纹拉杆，则将第一螺母132亦称作锁紧螺母132转动到足以将第二构件138的两部分135,136移动到一起。当发生这种情况时，部分接纳槽142被充分消除，使得锁定元件20即第三构件20完全被接纳在内凹构件130即第一构件的完全接纳槽16中，如图31和32所示。然后快速松开的轴向拉动将螺纹拉杆62分开。一种具有三个基本构件的紧固组件，其设计结构使得能够从外部方便地操控其弹性第三构件当紧固组件被设计为三个构件且在某些应用中与其它元件相联时，有时需要快速松开紧固组件10。图33,34和35中示出了适用于这种需要的实施例。用作弹性第三构件144的两个相似元件144具有可用手指触及的部分146，该部分穿过第一构件14的凹槽148并伸出到可用手指操控的周围敞开区域中。当移动手指可触及部分146后，第三构件20的锁定部分被暂时消除。然后，第一与第二构件14,22连同它们所连接的其它任何元件一同轴向迅速分开，这些元件未图示出来。一种具有三个基本构件的紧固组件，其设计为平面组件在图36,37和38中，具有三个基本构件的紧固组件10被设计为平面组件150。第二构件152具有中央通路154，从该通路154可接触到部分接纳槽156。第一构件158插在第二构件152中，且具有两个完全接纳槽160，该槽其后相对于部分接纳槽156移动，且第一构件158和第二构件152的长度相同。第三构件162即锁定元件162是弹性的，且弹性装配在完全接纳槽160和多个部分接纳槽156中。一种具有四个基本构件的紧固组件，与其它构件共同形成例如绞盘式齿轮系统，需要第四构件的原因是第三构件没有弹性如图39和40所示，具有至少四个基本构件即元件的紧固组件10与其它构件共同形成绞盘式齿轮系统168。第四构件成为弹性构件，用于定位非弹性第三构件，该第三构件为锁定元件。
主动齿轮170通过元件将能量传递给从动齿轮172，该元件起到前面所描述的紧固组件10的作用，且实际上是定位在主动齿轮170和从动齿轮172之间的紧固组件174亦或连接组件174。主动齿轮170在其端圆周装有第一构件176，它具有完全接纳槽178。从动齿轮172在其内环结构中具有第二构件180，它具有许多个部分接纳槽182。圆环弹簧184定位于开设在第一构件176上的圆环槽186中，与锁定构件188亦即第三构件188保持弹性接触，圆柱形状的第三构件188定位在每个完全接纳槽178中。
在主动齿轮170顺时针转动时，锁定元件188移动占据完全接纳槽178和部分接纳槽182的空间，从而将主动齿轮与从动齿轮锁定。当主动齿轮170逆时针转动时，锁定元件188周期性地整个移动到完全接纳槽178中，借助递增运动，使从动齿轮172脱开主动齿轮170。另一种具有四个基本构件的紧固件，与其它构件共同形成例如主动正齿轮和较大从动齿轮系统或组件，需要第四构件的原因是第三构件没有弹性如图41所示，具有至少四个基本构件即四个基本元件的紧固组件10与其它元件共同构成主动正齿轮和较大从动齿轮系统192。主动正齿轮196的圆周结构194被成形为用作第一构件198即接纳元件198，它具有完全接纳槽200。大从动齿轮204的圆周结构202被成形为用作第二构件206即接合元件206，它具有部分接纳槽208。第三构件210即锁定元件210为非弹性的圆柱形构件。它们被圆环弹簧212持续地推挤出完全接纳槽200，该圆环弹簧212被用作第四构件，它定位在主动正齿轮196的接纳槽214中。这些第三构件210受非旋转的圆周导向结构216亦称作导向圈216的约束，不会离开完全接纳槽200。该导向结构216不是完全合围的，从而留有一段开口的圆周距离，使得第三构件210将在圆环弹簧212亦即第四构件212的作用力下径向向外移动，以接触较大从动齿轮204的部分接纳槽208。
当主动正齿轮196顺时针转动时，第三构件210亦即圆柱形锁定元件210借助圆环弹簧作用力而运动，同时受到完全与部分接纳槽200,208的凸轮表面引导，达到它们相应的后续锁定位置，从而将驱动能量传递给从动齿轮204，以顺时针方向转动该齿轮204。
当主动正齿轮196有可能逆时针转动时，第三构件210克服用作第四构件212的圆环弹簧212的作用力，而被相继引导回完全接纳槽200中，于是较大从动齿轮204基本不会顺时针转动。与紧固组件所有不同实施例相关的共同特性和共同目的，这些紧固组件或本身用作产品，或装在用作产品的其它组件中在图示或未图示的所有实施例中，无论是将紧固组件10直接用作产品、或将紧固组件10安装在其它产品中，其目的是相同或相似的。即基本阻止了第一构件相对于第二构件沿一个方向的任何持续运动，而不会使第一构件和/或第二构件之一或都产生有害的强制性破坏。反之，预定的作用力右导致第一构件与第二构件沿另一方向作顺序受控的相对运动，此时由弹性构件来提供主动力。
在一些实施例中，当在设定的时间内选择性地利用特定作用力去除掉由弹性构件所提供的主动力时，则第一与第二构件在任一相对运动方向均可不受限制地运动。
在一些实施例中，弹性构件是用作锁定元件的第三构件。在其它实施例中，用作锁定元件的第三构件不是弹性的，必须靠第四构件所产生的弹性力来将它持续地导入其锁定位置。
在所有实施例中，第一构件具有完全接纳槽，以在序列时间时完全接纳用作锁定元件的第三构件。在所有实施例中，第二构件具有部分接纳槽，以接纳第三构件的部分，此时第一、第二和第三构件处于锁定位置。
当试图沿一个方向相对运动时，第一、第二和第三构件迅速形成锁定位置并一直保持第一与第二构件不会彼此相对运动。当沿相反方向进行相对运动时，根据所施加的用于使第一构件相对于第二构件运动的作用力周期，而形成序列的相对运动周期。
权利要求
1．一种紧固组件，当沿一个方向施加作用力时，其对应于随后施加在该紧固组件的作用力而自调整，而当沿反方向施加作用力时，该紧固组件不会自调整，并且能抵抗沿反方向所施加的该作用力，该紧固组件包含a．弹性可挠曲锁定构件，能够被定位成将第一构件与第二构件完全锁定在一起；b．第一构件，具有接纳槽以引导并完全接纳弹性可挠曲锁定构件；c．第二构件，具有接纳槽以引导并部分接纳弹性可挠曲锁定构件；第一与第二构件贴近地间隔开，并且共同限制弹性可挠曲锁定构件；因此，阻止第一与第二构件之间沿一个方向作相对运动，第一与第二构件之间可沿相反方向开始相对运动，于是仅由第一构件来限制并随后接纳锁定构件，相对自由运动一直持续，直到弹性可挠曲锁定构件再次被第一与第二构件共同限制在其相应的接纳槽中。
2．如权利要求1所述的紧固组件，其特征在于第一构件的接纳槽只相对于第一构件的运动方向以一定角度定位，弹性可挠曲锁定构件沿着远离第二构件的斜向被引导到第一构件的该接纳槽中，此时第一构件相对于第二构件运动。
3．如权利要求2所述的紧固组件，其特征在于第二构件的接纳槽以一定角度定位，该角度与第一构件接纳槽的角度方向相反，弹性可挠曲锁定构件沿斜向被引导，部分伸进第二构件的该接纳槽中，当弹性可挠曲锁定构件处于该位置时，同样也部分伸进第一构件的接纳槽中时，则第一与第二构件在反方向不会发生相对运动。
4．如权利要求3所述的紧固组件，其特征在于当限制在第一构件与第二构件之间时，弹性可挠曲锁定构件总是趋于膨胀，以达到第一构件与第二构件之间的锁定位置和承载路径。
5．如权利要求3所述的紧固组件，其特征在于当限制在第一构件与第二构件之间时，弹性可挠曲锁定构件总是趋于收缩，以达到第一构件与第二构件之间的锁定位置和承载路径。
6．如权利要求4或5所述的紧固组件，其特征在于第二构件具有间隔的第二接纳槽，以引导并部分接纳弹性可挠曲锁定构件，从而使相对自由(强迫)运动只持续到弹性可挠曲锁定构件再次被第一与第二构件共同限制在其相应的接纳槽中。
7．如权利要求4,5或6所述的紧固组件，其特征在于第二构件具有附加的间隔接纳槽，以引导并部分接纳弹性可挠曲锁定构件，从而使相对自由运动只持续到弹性可挠曲锁定构件再次被第一与第二构件共同限制在其相应的接纳槽中。
8．如权利要求4,5,6或7所述的紧固组件，其特征在于第一构件具有附加的间隔接纳槽，以引导并完全接纳弹性可挠曲锁定构件，并且具有附加的弹性可挠曲锁定构件，定位在第一构件的附加的间隔接纳槽中因此，在第一构件与第二构件之间沿一个方向不发生相对运动，而沿相反方向，在间隔的锁定位置之间相对运动过程中，总是在第一与第二构件之间的一些摩擦阻力作用下发生相对运动。
9．如权利要求1所述的紧固组件，其特征在于设计为圆柱形实施例，包含有a．弹性可挠曲锁定构件，设计为一个几乎完整的环；b．第一构件，设计为圆筒，具有从外侧可触及的环形接纳槽，以引导并完全接纳弹性可挠曲锁定构件；c．第二构件，设计为圆筒，套在第一构件上，且具有从内侧可触及的环形接纳槽，以引导并部分接纳弹性可挠曲锁定构件；当套叠在一起时，第一与第二构件贴近地间隔开，共同限制弹性可挠曲锁定构件；因此，阻止第一与第二构件之间沿一个方向作相对运动，第一与第二构件之间可沿相反方向开始相对运动，于是仅由第一构件来限制并随后接纳锁定构件，相对自由运动一直持续，直到弹性可挠曲锁定构件再次被第一与第二构件其同限制在其相应的接纳槽中。
10．如权利要求1所述的紧固组件，其特征在于设计成圆柱形实施例，包含有a．弹性可挠曲锁定构件，设计为一个几乎完整的环；b．第一构件，设计为圆筒，具有从内侧可触及的环形接纳槽，以引导并完全接纳弹性可挠曲锁定构件；c．第二构件，设计为圆筒，套在第一构件上，且具有从外侧可触及的环形接纳槽，以引导并部分接纳弹性可挠曲锁定构件；当套叠在一起时，第一与第二构件贴近地间隔开，共同限制弹性可挠曲锁定构件；因此，阻止第一与第二构件之间沿一个方向作相对运动，第一与第二构件之间可沿相反方向开始相对运动，于是仅由第一构件来限制并随后接纳锁定构件，相对自由运动一直持续，直到弹性可挠曲锁定构件再次被第一与第二构件共同限制在其相应的接纳槽中。
11．如权利要求1所述的紧固组件，其特征在于设计为平面形实施例，包含有a．弹性可挠曲锁定构件，设计为稍呈弓形的、基本为直线形构造；b．第一构件，设计为平板，具有可触及的直线形接纳槽，以引导并完全接纳弹性可挠曲锁定构件；c．第二构件，设计为平板，具有可触及的直线形接纳槽，以引导并部分接纳弹性可挠曲锁定构件；第一与第二构件贴近地间隔开，共同限制弹性可挠曲锁定构件；因此，阻止第一与第二构件之间沿一个方向作相对运动，第一与第二构件之间可沿相反方向开始相对运动，于是仅由第一构件来限制并随后接纳锁定构件，相对自由运动一直持续，直到弹性可挠曲锁定构件再次被第一与第二构件共同限制在其相应的接纳槽中。
12．如权利要求1所述的紧固组件，其特征在于设计为弧形实施例，包含有a．弹性可挠曲锁定构件，设计为弧形构造；b．第一构件，设计为弧形构件，在其凹表面一侧具有可触及的弧形接纳槽，以引导并完全接纳弹性可挠曲锁定构件；c．第二构件，设计为弧形构件，在其凸表面一侧具有可触及的弧形接纳槽，以引导并部分接纳设计为弧形结构的弹性可挠曲锁定构件；第一与第二构件贴近地间隔开，共同限制弹性可挠曲锁定构件；因此，阻止第一与第二构件之间沿一个方向作相对运动，第一与第二构件之间可沿相反方向开始相对运动，于是仅由第一构件来限制并随后接纳锁定构件，相对自由运动一直持续，直到弹性可挠曲锁定构件再次被第一与第二构件共同限制在其相应的接纳槽中。
13．如权利要求1所述的紧固组件，与螺纹拉杆、金属基座构件、螺旋弹簧和螺母相组合，其特征在于第一构件固定在螺纹拉杆上；第二构件固定在金属基座构件上；螺母与第一构件间隔一段距离地旋拧在拉杆上；并且螺旋弹簧环绕螺纹拉杆定位，并且可压缩地限制在螺母与第二构件之间。
14．如权利要求13所述的紧固组件及组合，另外还与建筑物的剪力墙相结合，其特征在于当金属基座构件固定在剪力墙时，剪力墙受到约束。
15．如权利要求14所述的紧固组件及组合，其特征在于另外还与其它类似的组合相结合，从而沿螺纹拉杆在其它位置处进一步约束剪力墙。
16．如权利要求1所述的紧固组件，其特征在于第一构件分为两部分，它们彼此相对运动，以在引导并最终完全接纳可挠曲锁定构件的过程中，可控地改变接纳槽的形状。
17．如权利要求1所述的紧固组件，其特征在于第二构件分为两部分，它们彼此相对运动，以在引导可挠曲锁定构件的过程中，可控地改变接纳槽的形状。
全文摘要
一种紧固组件(10),在其安装后与随后所施加的作用力相对应,当沿一个方向施加作用力时,该紧固组件(10)能递增地自调整,所需要进行移动或动作;而当沿相反方向施加作用力时,该紧固组件(10)不会自调整,于是不会移动或动作。
文档编号E04B1/00GK1235659SQ9719943
公开日1999年11月17日 申请日期1997年11月4日 优先权日1996年11月4日
发明者托马斯·M·埃斯皮诺萨 申请人:托马斯M·埃斯皮诺萨