专利名称：正交吸盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及挂具，尤其是带有吸盘的吸附式挂具。
背景技术：
现有吸盘形状都是喇叭形。吸附时用力按以排除空气，且难以达到高度真空。吸附力小，垂直挂重力更小。另一重要缺点就是吸附时间短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用方便，吸附牢固，垂直挂重力大，且能长久吸附不掉的实用吸盘。能吸附在光滑平整不透气的各种材料表面。如玻璃，瓷砖，大理石，抛光金属表面等。给吸盘配上挂钩，挂架等挂具，就可成为实用方便的居家用品。不用在光滑漂亮的墙面上打孔就可安装，不损坏墙面的正交吸盘。
它包括一个表面光滑的吸盘；在吸盘内侧依次设置拉杆、内衬、复位弹簧、滑块螺母，用压边圈紧固；压边圈的尾部设置锁紧螺母和锁扣。
吸盘的外表面为平面结构。
吸盘的外圆边设置有齿形圈。
吸盘的齿形圈内设置有向内凸起的裙边。
压边圈的边缘设置内凸筋。
本发明其优点是吸附力强，吸附牢固，垂直挂重力大，吸附时间长，使用方便。
附图1是本发明型实施例1的立体装配图；附图2是本发明实施例1的主视图；附图3是本发明实施例1图2的A-A向剖面图；附图4是本发明实施例1图3的局部放大图；附图5是本发明实施例1的立体图；附图6是本发明实施例2的立体装配图；附图7是本发明实施例2的主视图；附图8是本发明实施例2图7的A-A向剖面图；附图9是本发明实施例2图8的局部放大图；附图10是本发明实施例2的立体图；附图11是本发明实施例3的立体装配图；附图12是本发明实施例3的主视图；附图13是本发明实施例3图12的A-A向剖面图；附图14是本发明实施例3图13的局部放大图；附图15是本发明实施例3的立体图；附图16是本发明挂具受力图A；附图17是本发明吸盘受力图B。
具体实施例方式吸盘(1)的吸附面是一个表面光滑的平面，因此能把空气排挤干净。其内面有一个裙边(8)，见图4局部视图B区放大。内套住内衬(3)，外卡住压边圈(4)，使三者结合在一起，互相依托。背面边缘有齿形圈(9)其作用相当于弹簧，起调节压紧作用，同时也起到吸受微量加工误差。齿形圈(9)的形状，尺寸，数量可根据材料性能改变。吸盘(1)是核心零件，是产生吸力关键。当拉杆(2)被拉起，吸盘(1)与墙面生成空穴，在大气压力作用下吸盘(1)产生吸力。此时被拉杆(2)拉起的吸盘(1)还产生一个吸盘(1)本身材料被拉伸后弹性变形的拉力，此力是正交吸盘结构内力，但对我们帮助很大。通过构件传递拉力一部分传递给内衬(3)，使内衬(3)紧紧地被扣在吸盘(1)上，并牢牢固定住。另一部分拉力传递给压边圈(4)，使压边圈(4)压紧齿形圈(9)，以产生较大摩擦力。裙边(8)口部向外有一条外凸筋，其作用是装配后与压边圈(4)内凸筋(10)扣住，结成整体。
内衬(3)内壁呈弧状向内凸，其作用是提高吸盘气密性。当吸盘(1)被拉杆(2)拉起后即吸附时。吸盘(1)内面与内衬(3)内面紧紧贴住，防止吸盘(1)透气，吸气。保证吸盘(1)空穴长时间处于真空状态。吸盘吸气是由于吸盘承受过大重力时，吸盘上部边缘被拉开一缝，外面空气迅速进入，使空穴真空迅速消失，造成吸盘掉下失效。本发明通过改变受力点和受力方向来提高防止吸气能力。吸盘透气失效是一较缓慢过程，形成机理也难观察到。我举一例来说明。如一装有油的桶，时间放长了，外面就会有一层油渗透出来，这是因为油桶也是由分子材料构成，分子之间也有间隙，因此油也会很慢渗透出来。而吸盘比油桶状况更糟，吸盘空穴是负大气压，外边是大气压，吸盘吸附时材料被拉伸，既分子被拉长，分子之间间隙被拉大。因此空气更易渗透进去，是空穴中的负压慢慢消失，直至掉下。使用内衬就是用密度更高材料与吸盘贴紧，阻止空气渗透。同时也起到保护吸盘(1)工作状态，使其不过早地失效变形。内衬(3)还是承载外挂重力构件。由于内衬(3)只有一条边压住吸盘(1)，密封性好了，但内衬(3)产生的摩擦力小。
压边圈(4)主要功能是固定内衬(3)，传递力给内衬(3)，同时压紧吸盘(1)齿形圈(9)以产生足够摩擦力。当挂较大挂具时，压边圈(4)两侧孔可给挂具一个辅助力，保持吸盘(1)受正交力，尽量保持吸盘(1)受力合理。压边圈(4)靠底边有多段内凸筋(10)其作用是卡住吸盘(1)的裙边(8)，使装配后成一整体。压边圈(4)也是第一道防吸气的防线。
锁扣(5)是外力施加的作用件，通过滑块螺母(6)把外力转换，传递给拉杆(2)，拉起吸盘(1)，使吸盘(1)吸住。锁扣(5)设计的目的是使用方便，重复使用都可达到同样拉力，也保护吸盘(1)免受过大拉力而损坏。锁扣(5)也是个外观件，可改变其造形，使吸盘外观更生动丰富多彩。
复位弹簧(7)目的是为了保证吸盘(1)复位，再次使用时能把空气排挤干净，确保吸力。如材料能达到自恢复的性能，可省去。
根据不同使用场合，也可把锁扣(5)和滑块螺母(6)合并成一个锁紧螺母(11)。也省去复位弹簧(7)。这样结构更紧凑简单。
受力分析在目前对自吸附式吸盘暂无统一衡量标准的情况下。我们采用下例参数作标准值
1.吸力大气压强(kg/cm2)*空穴投影面积(cm2)。即Q值。
2.额定载荷能坚持72小时吸附不移动不掉的最大挂重力。即G值。
3.耐力值额定载荷(kg)/吸盘面积(cm2)。既N耐力值。此值显示吸盘的总体能力，是吸盘的吸力和摩擦力综合值。
吸盘用途主要是挂东西的。由于受力不合理使其挂重能力下降。本设计通过结构上改进，改变吸盘受力点和方向，使其能力大幅提高。
具体分析如下正交吸盘挂上为其设计挂具时，其受力可分解为水平方向吸力，墙面反作用力，挂具作用力垂直方向挂具重力，吸盘与墙面间摩擦力。
由于正交吸盘自身重量较轻，在下面分析时，就忽略不计。并看作为一个整体。挂具受力分析如下∑MO＝MT1+MT2-MG＝0∑Fx＝0，T1-T2＝0∑Fy＝0，G’-G＝0见附图16，图中符号表示为G挂具重力。
T1墙面对挂具反作用力。
T2吸盘给挂具水平拉力。
G’吸盘在垂直方向给挂具向上拉力。
0点挂具力矩中心点。
正交吸盘受力∑MC=MQ-MF-MT2’-MG＝0∑Fx＝0，T+T2’-Q＝0∑Fy＝0，F-G＝0由受力分析得最大挂重力，也是最大摩擦力，即额定载荷。
见附图17，图中符号表示为Q吸盘吸力。
T墙面对吸盘的反作用力。
T2’挂具对吸盘的水平推力。
G挂具重力。
F吸盘与墙面的摩擦力。
C吸盘力矩中心点。
A真空空穴正交吸盘受力特点是吸盘承载外力后，垂直方向力为重力，而使其在水平方向上力与吸力保持在同一条水平线上，使吸盘在承受较大外力范围内不产生失效变形。使吸盘能保持更长吸附时间。
根据吸盘实验测试得出一般的吸盘吸力是垂直挂重力的2-3倍。利用一些此力，使吸盘水平方向上力平衡。尽量避免平吸盘失效变形。
一般的吸盘挂钩装在拉杆头上，按装方便，但由此点是吸盘最易变形点来承受外挂重力，很易使吸盘变形吸气，透气。这是影响吸盘载荷下吸附时间的重要原因。本吸盘挂位点设计靠墙面，使外挂重力对吸盘力矩中心点C点产生力矩尽量小，这对吸盘水平方向上作用力也就小，减小变形。再者承受外挂重力的内衬是紧紧套在吸盘的裙边内，使裙边受力，由裙边把重力分布开去。
实施例1(见图1-图5)把锁扣(5)放入压边圈(4)尾部的滑槽内，从压边圈(4)内按上滑块螺母(6)，要把滑块螺母(6)两端通过压边圈(4)直槽插入锁扣(5)滑槽中。此三件连接起来。再扣上复位弹簧(7)。另把内衬(3)套在吸盘(1)的裙边(8)内，把内衬(3)挂件柄从压边圈(4)方孔中伸出，并把拉杆(2)的螺丝穿过复位弹簧(7)，套上滑块螺母(6)的螺孔内，然后把吸盘(1)的裙边(8)塞进压边圈(4)再用力把吸盘(1)压入压边圈(4)。此时在裙边(8)的作用下吸盘(1)，内衬(3)，压边圈(4)扣在一起。最后拧紧拉杆(2)螺丝，即装配完毕可以使用了。本结构适用于大尺寸吸盘，具有较好的正交分解作用，可减少因失效变形而使吸附时间短的现象产生。使用方便。重复使用时吸力稳定，用于挂大型挂具。
实施例2(见图6-图10)用于尺寸较小场合。吸盘(1)，内衬(3)，与实施例1结构一致。压边圈(4)与吸盘(1)结合处结构一致，压边圈(4)尾部改变形状。锁紧方法直接用锁紧螺母(11)锁紧，去掉复位弹簧(7)，滑块螺母(6)，锁扣(5)。组合时，先把内衬(3)套在吸盘(1)的裙边(8)内，把内衬(3)挂件柄从压边圈(4)方孔中由内朝外伸出，把吸盘(1)裙边(8)塞进压边圈(4)，然后用力把吸盘(1)压入压边圈(4)，此时吸盘(1)，内衬(3)，压边圈(4)套在一起了。如你选好吸附的地方，把吸盘(1)贴上，再按上锁紧螺母(11)旋紧，吸盘(1)就吸住了。
实施例3(见图11-图15)吸盘(1)和拉杆(2)组合成的吸盘(1)组合件套上压边圈(4)，按上内衬(3)，拧上锁紧螺母(11)即可使用。
此结构简易，按装使用方便。也保持正交吸盘的特点。吸盘(1)的结构与前吸盘(1)一样，内衬(3)形状少作改变，保持原有功能还兼负起传递力给压边圈(4)的重任。同样也保持较大摩擦力。适用于挂较轻负荷。但也比普通吸盘的挂重大。而其在垂直吸附面方向上拉力没变。因此这吸盘(1)的另一用途是作为大型挂具的辅助吸盘，当挂具被挂住后，挂具还会晃动。此时，在挂具适当位置加上一个或几个此吸盘(1)，能使其牢牢贴在墙面上不得晃动。
操作步骤1)擦干净墙面和吸盘(1)平面。
2)用二手指把吸盘(1)按在墙面上并要把位置放正。
3)用另一手推上锁扣(5)(实施例1)，或旋紧锁紧螺母(11)(实施例2、3)。
4)当吸住后，用力拉一下吸盘(1)，试一下是否吸住。如不动就可放心使用。如会掉下，就检查一下墙面是否有裂缝或有漏气处，吸盘(1)有无破损。再重复上述操作。
工作过程
当在外力作用下，推上锁扣(5)，锁扣(5)在压边圈(4)滑槽中转动，转动推动滑块螺母(6)沿压边圈(4)直槽向上运动，拉杆(2)被拉起(实施例1)；或当锁紧螺母(11)旋紧时，拉杆(2)被拉起(实施例2，实施例3)，拉杆(2)再拉起吸盘(1)，使其与墙面间形成真空空穴。在大气压力作用下，产生吸力，使吸盘(1)吸住。即可使用。当配挂上不同的挂具，就可成为理想日用品。
权利要求
1.一种正交吸盘，它包括一个表面光滑的吸盘，其特征在于在吸盘内侧依次设置拉杆、内衬、复位弹簧、滑块螺母，用压边圈紧固；压边圈的尾部设置锁紧螺母和锁扣。
2.如权利要求1所述的正交吸盘，其特征在于吸盘的外表面为平面结构。
3.如权利要求1所述的正交吸盘，其特征在于吸盘的外圆边设置有齿形圈。
4.如权利要求1或3所述的正交吸盘，其特征在于吸盘的齿形圈内设置有向内凸起的裙边。
5.如权利要求1所述的正交吸盘，其特征在于压边圈的边缘设置内凸筋。
全文摘要
本发明正交吸盘涉及挂具，尤其是带有吸盘的吸附式挂具；它包括一个表面光滑的吸盘；在吸盘内侧依次设置拉杆、内衬、复位弹簧、滑块螺母，用压边圈紧固；压边圈的尾部设置锁紧螺母和锁扣；吸盘的外表面为平面结构；吸盘的外圆边设置有齿形圈；吸盘的齿形圈内设置有向内凸起的裙边；压边圈的边缘设置内凸筋；本发明吸附力强，吸附牢固，垂直挂重力大，吸附时间长，使用方便。
文档编号F16B47/00GK1828073SQ20061006014
公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者徐立一 申请人:徐立一