专利名称：带套环螺栓装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及带套环螺栓型固定器，特别涉及固定位置的、带有位置操作组件的带套环螺栓型固定器。
本发明的技术背景在转让给本发明的受让人的美国专利第4650386号中，介绍了一种市场上可见到的用关节连接的定位固定装置，它是一种固定位置的带套环螺栓，即，在放置螺栓和被固定的物体之前操作固定装置并固定在位置上。所述专利的内容在这里被参考引用。该现有技术中的装置包括一金属固定件，其形如一U形槽，带有在中心位置处的、升高的螺纹孔，以便与插入的螺栓啮合。操作金属固定件，使其通过用诸如聚苯乙烯之类的材料制造的脆弱的支架进入一位置，该位置抵靠着不能直接接近的壁或基底表面，而该支架上设置一系列轴向延伸的齿状突起。这些齿形成许多供选择的破坏点，并提供了如将要介绍的供操作用的棘齿结构。
各操作支架的第一端上设有两个相对的、横向延伸的小凸起，它们适合与在U形金属固定件的直立部分上的诸孔转动配合。螺母孔位于如此连接的支架之间，从而使一螺栓可在两支架之间通过。由于支架和U形金属固定件之间的这种连接，金属固定件可受控制地相对支架、在一垂直或轴向位置至基本上与支架在空间上共同扩张的位置之间转动。这样，在使用时，在基底上形成一在直径上足以容纳金属固定件的的小端的孔，通过对支架进入在空间上共同扩张的位置的控制使金属固定件转动。
诸支架的另一端上形成操作手柄部分，在所述专利所示的实施例里，诸支架利用可滑动连接而互相连接，从而通过一个支架相对另一个支架的滑动而使金属固定件转动。
使用时，将金属固定件插入孔里，当它通过时，通过各支架上的操作手柄的对齐使相对侧采取垂直位置。然后，通过将手柄部分向离开基底的方向拉动而使固定件与基底的远端侧面或隐蔽侧面接触。制造一滑动的套环件，它最初与各支架配合并靠近手柄部分，可沿着支架向上滑动(即，上推)至一位置，由此使基底紧贴地夹在固定件和套环之间。在套环和固定件之间的支架的位置、并通过连接的套环和固定件而提供一锁定结构，它被用来维持固定器不动，即使没有插入的螺栓也如此。当套环紧贴定位时，将支架的其余部分折断后扔掉。
为了将套环维持和锁定在紧贴位置和提供可变位置定位，诸支架上设有一组连续的轴向或横向延伸的齿形突起(即在向固定件的厚度方向加宽的斜齿)，而套环的内侧设有诸阶梯啮合部分，这些部分以棘齿啮合的方式单向横跨两支架的齿。套环的移动相应地单向锁定，套环不能容易地沿支架后退。支架的多余部分的折断是在一齿的底部，而齿的加宽的上端将套环锁定在位置上。
尽管它是有用的并广泛流行，但现有技术中的固定器存在若干问题。首先，对于有效的可操作性来说，齿突起后具有相当尖锐的边缘，对于某些使用者来说，在折断支架时可能弄痛手指。其次，由于需要保持脆弱性，支架必然是细的，结果，在直立或不适当储存时可能弯曲或变畸形。支架还可能变得略有弹性，从而提高折断时所需要的力量。最后，套环沿着倾斜齿的移动有些困难，这是因为包含在套环齿里的阻力作用在斜面上，并通过阶梯啮合部分。
本发明的简要说明因此，本发明的一个目的是提供一种固定的位置固定装置，其中，它的配置较容易，而在长时间储存后的最初使用前，装置的完整性得到提高。
本发明的另一个目的是给所述的固定装置提供减少弄痛和割破手指的措施，提高操作性，包括减少使套环移动和支架操作的努力，以及增强支架，以便既提高脆弱性又维持结构的完整性。
一般而言，本发明包括一改进的、将物体紧固在一基底上的固定的可定位的带套环螺栓装置。该装置包括一直线的细长金属件(它可是U形的、平的、或另外的形状，这取决于结构上的和保持强度的需要)，它具有整体形成的、带螺纹的螺母部分，以及与金属件啮合的、具有有选择的脆弱性的定位和保持组件。该保持组件包括至少一个脆弱的定位支架，以便用来将金属件插入一基底的一个孔内，并将金属件定位，使其抵靠着基底的远端侧面。具有一个支架的固定件通常可利用重力下降定位，而在全控制机构到位时需要至少两个支架。
在所有的实施例里，保持组件还包括可单向移动的套环，它可与至少一个定位支架啮合，并可沿着所述的至少一个支架、向一方向、即向对着孔的固定的位置移动，其中，从离开固定的套环延伸的定位支架的多余部分可被折断和拿掉(或其它的移走方式)。
按照本发明，所述至少一个支架的每一个在横截面上是弓形的，它具有包含在所述至少一个支架的弓形凹面内的一组轴向延伸的、靠近的、肋条状的弓形齿。与其啮合的套环可与弓形凹面一致，并与对应的弓形阶梯齿部分一起提供带有肋条状齿的单向棘齿。
通过下面的讨论和附图可更清楚地了解本发明的上述的和其它的目的、特征和优点。
附图的简要说明
图1是现有技术中的定位固定器的零件分解图；图2是本发明的定位固定器的零件分解图；图3显示了通过指尖控制操作图2中的固定器的手柄部分使金属固定件转动的情况；图4是通过套环的啮合运动使图1中的固定器被配置抵靠着一基底的侧视图；图5是通过套环的啮合运动使图2中的固定器被配置抵靠着一基底的侧视图；图6是沿图5中的6-6线的剖视图，它显示了图5中的固定器里的套环与棘齿形支架的向前啮合；以及图7是沿图5中的7-7线的剖视图，它显示了形成图5中的固定器的支架的凹进部分的啮合。
附图和较佳实施例的详细说明参考附图，现有技术中的固定器10如图1所示，它具有金属固定件20、定位支架12和套环32。图4显示了在配置于一基底100中时完全组装好的固定器10，其中，套环32被推动而与基底100的一表面接触。在套环配置过程中，套环通过阶梯齿部分40与支架12上的整体齿14啮合。整体齿14具有狭窄的底部14a和较宽的顶部14b，以便允许沿着齿的斜面单向移动，而阶梯齿40和斜面的顶部14b之间的啮合将防止套环向后移动(即，当它与基底表面接触时将它锁定在位置上)。支架12的其余部分12a在支架与套环32的外表面的交界处被折断。这种折断通常是通过使用者的拇指或其它手指插入支架12之间、并左右摆动而发生的，它使支架12枢转、并在上述交界处被折断。虽然固定器完全可如图所示那样操作，但是使用者的手指在折断过程中与齿14接触可能造成疼痛。
如图2和5所示，本发明的固定器10′包括类似的支架12′(一个支架12′与另一个相同)、同样的金属固定件20和类似的套环32′。(现有技术与本发明的)固定器在支架12′的结构上和套环32′的容纳部分上存在差别。支架12′在横截面上是弓形的和弯曲的，并具有凹面12a′。图2和5所示的两支架12′的凹面12a′在制成的固定器里面对面，如图2所清楚显示的。从图5中可看到，齿14′没有延伸超过凹面。支架具有外侧凸表面12b′。
弓形齿14′沿着凹表面12a′延伸，且该位置是凹进的、在配置过程中不在与用来折断支架的手指接触的位置上，如图5所示。
使用时，如图3所示那样操纵固定器10′的支架，手柄部分56′的手指操纵(摩擦运动)足以使支架12′移动，从而使金属固定件20从轴向或垂直对着支架的位置移动到与支架共线的位置上，如图3所示，以便插入基底100的一个孔中，并如图5所示那样配置固定器。在该配置位置，手柄回到它们对齐的位置，并在利用另一手使套环32′沿着支架移动到图5所示的位置时在操纵手指之间拉住和保持住手柄。
手柄部分56′各由简单的矩形块构成，它们的宽度相对于与其成一整体的支架较宽，而其尺寸(约13mm宽，25mm长)能舒服地提供一个供手指接触的底部。浅的凹痕54和肋条55提高了手指的接触力以防止滑移，并提供了额外的可靠控制措施。
如图2和7所示，手柄部分56′之间的移动和接触是通过偏置的内部延长部分57实现的，延长部分57向内(即，当支架位于如图所示的位置时向另一支架)延伸，并沿着手柄长度的主要部分纵向延伸。诸延长部分57分别相同地偏离手柄的中心纵向轴线L，并具有横向延伸的终端突起57a，终端突起57a的位置和尺寸使它们在图5所示的结构里支架并排设置时能互相滑动啮合，其中，诸延长部分和突起是镜象对称偏离固定器纵向轴线。延长部分的纵向长度至少足以使手柄有足够的相对运动，实现金属固定件转动，使其从图3所示的与支架的一侧对齐(沿着方向箭头所示)至与支架的另一侧对齐。
在安装过程中，如果首先将支架固定在金属固定件20上，那么然后通过延长部分57咬合在一起、且它们的倾斜段57b具有一凹进或重叠啮合实现手柄部分之间的啮合。否则，另一种可能是纵向滑动延长部分，使它们进入这种啮合，然后与金属固定件接合。
使指尖操作方便易行的一个因素是减少要求套环32啮合以进入抵靠着基底100的位置的努力。结果，指尖夹持足以克服套环的压力，使其啮合以维持固定器抵靠着基底的远端侧面。如图6所示，套环32′的阶梯齿40′和支架的弓形齿14′之间的向前或棘齿啮合只实施在各自的端部，这是因为棘齿压力使弓形支架12′的中心12c略微向外弓起(如虚线和方向箭头所示)，并伴随着阶梯齿40′和弓形齿14′之间在该中心位置处的啮合的释放。这种减少的啮合导致减少的棘齿压力。请注意，全弓形啮合防止在各齿之间的释放。
应该知道，上述介绍和附图实质上只是用来描述，在不超出由附后的权利要求书限定的本发明范围的情况下，在结构、材料、零件和相对布置上还可作出许多改变。
权利要求
1.一种将物体紧固在一基底上的固定的可定位的带套环螺栓装置，该装置包括一直线的细长的金属固定件，它具有整体形成的、带螺纹的螺母部分，以及与金属固定件接合的定位和保持组件，其中，该定位和保持组件包括至少一个脆弱的定位支架，以便用来将金属件移动至一位置，该位置与至少一个支架成一直线，以便将金属件插入基底的一个孔内，并移动金属件使其抵靠着基底的远端侧面，其中，该保持组件还包括可单向移动的套环，它可与至少一个定位支架啮合，并可沿着所述至少一个支架、向一方向、即向对着孔的固定的位子移动，其中，从离开固定的套环延伸的定位支架的多余部分被折断并取走，其特征在于，所述至少一个支架的每一个在横截面上是弓形的，它具有包含在所述至少一个支架的弓形凹面内的一组轴向延伸的、靠近的弓形齿，其中，与其啮合的套环与弓形凹面一致，并与对应的弓形阶梯齿部分一起提供与至少一个支架的弓形齿的单向棘齿啮合。
2.如权利要求1所述的带套环螺栓装置，其特征在于，操作和保持组件包括两个支架，各支架具有在它们之间滑动啮合的装置。
3.如权利要求2所述的带套环螺栓装置，其特征在于，所述支架包括通过使用者的指尖使它们啮合和操作移动、从而移动金属固定件的装置。
4.如权利要求3所述的带套环螺栓装置，其特征在于，所述弓形支架分别包括凸起的和凹进的表面，其中，一个支架的凹进表面面对另一个支架的凹进表面，其中，各支架的许多弓形齿横越各支架的凹进表面轴向延伸。
5.如权利要求2所述的带套环螺栓装置，其特征在于，在支架之间滑动啮合的所述装置包括终端手柄部分，手柄部分具有从一个支架向另一个支架延伸的延长部分，其中，各支架的诸延长部分是镜象对称偏离该装置的纵向轴线，且所述延长部分包括终端突起，诸终端突起在纵向移动啮合中互相接触重叠。
全文摘要
一种将物体紧固在一基底上的带套环螺栓装置包括一金属固定件和与金属件接合的定位和保持组件。该组件包括两个细长的控制支架,支架的第一端可枢转地安装在金属件上。支架的第二端通过一细长的凹进元件可移动地相互连接,通过指尖滑动发生的一个支架相对另一个支架的移动使得金属固定件从基本上与基底上的一插入孔在一直线上的位置枢转至与基底平行的位置。一定位套环与两支架啮合,并可沿着支架的长度移动。该支架在横截面上是弓形,在弓形凹面内具有一组轴向延伸、靠近的、肋条状齿。套环与弓形凹面一致,并与阶梯齿一起提供与支架的单向啮合。一旦金属件位于基底的后面并紧靠着它,套环与基底紧密配合,将支架折断,从而使固定器固定不动。
文档编号F16B21/00GK1339090SQ00803240
公开日2002年3月6日 申请日期2000年1月31日 优先权日1999年1月29日
发明者G·E·凯, N·H·加菲尔德 申请人:机械工程塑料有限公司