專利名稱：用作產品或與其它元件組合成產品的一種緊固組件,允許沿一個方向作自動控制運動而 ...的制作方法
相互引用文獻登記于1996年11月4日的美國臨時申請S/N 60/030,286登記于1997年11月4日的美國實用申請背景技術據(jù)信目前尚沒有直接相關的已知先有技術。
發(fā)明概述當該緊固組件或直接用做產品、或該緊固件與其它元件組合成產品時，則在其安裝后，當沿一個方向施加作用力時，該緊固組件能夠遞增地自調整，按需進行移動或動作；而當在反方向施加作用力時，該緊固組件不作自調整，因而不會產生移動或動作。
在各個實施例中，該緊固組件被設計成圓柱形、弧形、管形或平面形構造。每一實施例至少包含三個構件。其具有第一構件與第二構件，在沿一個方向所施加的足夠大的作用力下，它們會彼此相對運動一段預定距離，等到沿相同方向施加另一足夠大的作用力時會同樣導致相對運動另一段預定距離，其后沿所施加作用力的同一方向，根據(jù)分別設計的實施例而重復一序列的相對運動。而沿相反方向所施加的任何作用力不會使第一構件與第二構件之間產生任何反向的相對運動。
這種受控的單方向運動，主要在于采用了第三構件亦即鎖定構件的輪流定位，該第三構件可控地由第一構件與第二構件來共同限制，此時它們在組裝后的緊固組件中貼近地間隔開，在預定的鎖定位置時，鎖定構件被部分接納在第一構件與第二構件的相應內部。
在相反方向對第一構件與第二構件的這一相對位置施加作用力的任何企圖均被阻止，這是由于該第三構件通過部分地伸進第一構件與第二構件的內部而起到鎖定構件的作用。而當施加足夠大的所需自調整力時，第一構件與第二構件產生足夠的移動，使得鎖定構件被完全接納在第一構件內部，于是移動離開第二構件。
第一構件具有帶凸輪表面的完全接納槽，以引導并完全接納第三構件，然后在鎖定位置以外定位。第二構件具有帶凸輪表面的部分接納槽，以引導并部分接納第三構件達到鎖定位置。
在這種只有三個構件的實施例中，第三構件必須具有足夠的彈性，能夠從安裝前的松馳狀態(tài)或膨脹或壓縮，因此在安裝后第三構件總是試圖借助其儲能而回到其鎖定位置，此時第三構件部分地伸進第一構件和第二構件內部，以阻止它們彼此相對運動。
在其它一些實施例中，第三構件不具有彈性，例如為球形鎖定構件、弧形鎖定構件、或直線形鎖定構件。在這些實施例中，當?shù)谌龢嫾]有彈性時，則需要一個具有彈性和足夠儲能的第四構件，以構成特定的、具有至少四個構件的緊固組件的實施例。該第四構件定位在第一構件內的完全接納槽處，其總是可動地準備將鎖定構件即第三構件導向其鎖定位置，此時第三構件部分伸進第一與第二構件的相應接納槽中。
在其它一些實施例中，當?shù)谌龢嫾閺椥枣i定構件時，第一構件分為兩部分，它們可彼此相對運動。這兩部分每個都有部分接納槽和部分凸輪表面。當兩部分從完全鎖定結構移動到明顯分開時，其間形成空隙以完全接納第三構件，該第三構件憑借其儲能完全移動到由兩部分所構成的該第一構件的空隙中。于是第一與第二構件可彼此相對運動而不會遞增停止。然而當兩部分僅從完全鎖定結構移動離開較短距離時，則基本阻止一個方向的相對運動，而相反方向的相對運動以鎖定位置之間的遞增運動來進行。
在其它一些實施例中，當?shù)谌龢嫾閺椥枣i定構件時，第二構件分為兩部分，它們可彼此相對運動。這兩部分之一具有部分接納槽。當兩部分直接移動到一起而彼此接觸時，則鎖定構件被完全引入第一構件的接納槽中，第一構件與第二構件在任一方向都能自由地相對運動。當兩部分移動分開一段短距離時，則相對運動很快使彈性第三構件能部分地定位在第一構件與含兩部分的第二構件中，將第一與第二構件鎖定在一起，從而阻止在任一方向作相對運動。然后當?shù)诙嫾膬刹糠诌M一步移動分開后，則沿一個相對運動方向的相對運動很快會使彈性第三構件完全移到第一構件的接納槽中，以允許作遞增運動直到達到下一個鎖定位置。而沿相反方向的相對運動，則在發(fā)生任何顯著的遞增運動之前，就會迅速達到第一與第二構件的鎖定位置。
附圖簡要說明在附圖中示出了本緊固組件的一些不同實施例，它們本身可以是最終組件，也可裝在其它組件中，該其它組件同樣也可以或作為最終組件、或繼續(xù)安裝在其它最終的組件、結構、機械或產品中，附圖中

圖1是一個優(yōu)選實施例一部分的局部剖視圖，該實施例包含三個元件，亦稱作三個構件第一構件，亦稱作接納元件，第二構件，亦稱作接合元件，第三構件，亦稱作鎖定元件，第一元件具有帶凸輪表面的完全接納槽，以引導并完全接納第三構件，第二元件具有帶凸輪表面的部分接納槽，以引導并部分接納第三構件，第三構件具有彈性，且在安裝后根據(jù)三構件實施例的總體構造而膨脹或收縮，其后當限制在第一與第二構件之間后，它總是試圖恢復到其安裝前的松馳結構狀態(tài)，在這樣動作時總是趨于移動到其鎖定位置，阻止第一與第二構件的相對運動，無論所施加的作用力多大，都在一個方向絕對阻止它們發(fā)生相對運動，而只有當沿反方向施加足夠大的作用力時，允許沿反向遞增地相對運動；圖2是含有三元件亦稱為三構件的優(yōu)選實施例一部分的局部剖視圖，與圖1所示基本相似，然而示出了具有多個部分接納槽、每個均帶有凸輪表面的第二構件，亦稱作接合構件，如何來引導并部分接納第三構件達到遞增的各鎖定位置，這種情況僅發(fā)生在第一與第二構件沿一個方向相對運動時，虛線圓表示安裝后的彈性鎖定元件亦即這種三構件實施例的第三構件所不能再達到的松馳位置；圖3至8分別為具有三元件亦稱作三構件的優(yōu)選實施例之變化的序列局部剖視圖，與圖1和2所示基本相似。第二構件亦稱作接合元件具有多個部分接納槽，每個均帶有凸輪表面，以引導并部分接納第三構件達到遞增的各鎖定位置，這種情況僅發(fā)生在沿一個方向相對運動時，圖示為第二構件正相對于第一構件運動。在該序列運動過程中，鎖定元件即第三構件被導出鎖定位置，隨后借助其儲能進行彈性恢復，以達到第二構件相對于第一構件所產生的該序列遞增運動的下一個鎖定位置。
圖9和10圖示出在圖1至8中所示的緊固組件之優(yōu)選實施例如何應用于其它組件中，該組件含有相應的栓系系統(tǒng)，該系統(tǒng)在木質框架結構建筑中固定剪力墻，以抵抗由地震和強風引起的提升力，圖9為部分剖視的局部立面圖，示出了緊固組件各構件在安裝后的相對定位以及它們與栓系系統(tǒng)其它部件的相應連接，圖10也是相同的圖示，區(qū)別只在于圖示為建筑物的木頭即木料在經(jīng)受收縮和/或壓縮后的后續(xù)時間，緊固組件已自動調整以保持栓系系統(tǒng)完全有效；圖11、12和13示出了在圖1至10中所示的緊固組件之優(yōu)選實施例如何應用于相應的栓系系統(tǒng)中，圖11、圖12和圖13所示分別為一層、二層和三層的木質框架結構建筑；圖14為緊固組件之優(yōu)選實施例分開的三個構件的分解透視圖，該組件被設計成圓柱形元件并且用于其它組件中，例如圖9至13所示的栓系系統(tǒng)中，圖中示出了第二、第三與第一構件，亦即接合、鎖定和接納元件。
圖15和16為局部剖視示意圖，示出了如何分別構造三構件實施例，此時，如圖15所示，第一構件亦即接納元件被成形為弧形，完全接納槽位于其凸表面，第二構件亦即接合元件的部分接納槽位于其弧形凹表面，而在圖16中，上述弧形協(xié)作表面中的凸、凹表面已變?yōu)榘?、凸表面；圖17至20為局部剖視示意圖，示出了三構件實施例的第一構件如何產生變化的完全接納槽，該第一構件由兩部分組成，一部分可相對于另一部分運動；圖21至24為局部剖視示意圖，示出了三構件實施例的第二構件如何產生變化的部分接納槽，該第二構件由兩部分組成，一部分可相對于另一部分運動；圖25至32示出緊固組件的三構件實施例如何與一個組件一起使用，以便既能夠迅速裝配兩個長螺桿或螺栓而無需相對旋轉這些螺桿，而又能夠通過有限地旋轉一個螺桿上的鎖緊螺母而很快拆開螺桿，而無需相對旋轉這些螺桿，其中圖25以局部剖視圖示出一個螺桿上的內凹構件如何用作第一構件，來定位并完全接納第三構件；圖26以局部放大的剖視圖示出了第一與第三構件的定位；圖27以局部剖視圖示出另一螺桿上的外凸構件如何用作第二構件，來定位并部分接納第三構件；圖28以局部放大的剖視圖示出了第二構件的定位，它分為兩部分，可以移動到一起及分開；圖29以局部剖視圖示出如何將外凸構件插入內凹構件中，使得它們鎖定在一起，并且隨后將螺桿固定在一起；圖30以局部放大的剖視圖示出在發(fā)生鎖定時第一、第二與第三構件的定位；圖31示出如何旋轉鎖緊螺母以改變含兩部分的第二構件的結構，從而改變部分接納槽的結構，以使第三構件完全移動到第一構件的完全接納槽中，從而能夠快速且非旋轉地將螺桿拉開；圖32以局部放大剖視圖示出了第一、第二與第三構件的定位，它們能夠將螺桿分開；圖33至35示出了緊固組件的一種三構件實施例，其設計為圓柱形，其第三構件亦即鎖定構件是內部可調的，以調整其彈力，從而使鎖定元件脫開其鎖定位置；圖33為局部截面圖，圖34為頂視圖，圖35為側視圖，圖34和35中專門采用隱線來示出三個構件的內部結構；圖36、37和38示出了緊固組件的一種三構件實施例，其設計基本為平面形，其第三構件亦即鎖定元件是內部可調的，以調整其彈力，從而使鎖定元件脫開其鎖定位置；圖36為頂視圖，圖37為端視圖，圖38為側視圖，這些圖中采用隱線圖示出三構件組件的內部結構；圖39和40以局部剖視圖示出了緊固組件的一種具有四個構件的實施例，其設計成與其它構件共同構成總體的絞盤式齒輪系統(tǒng)，其第四構件為彈性定位構件，它象第三構件一樣多次定位，該第三構件是非彈性鎖定元件；圖39為局部剖視圖，圖40為側視圖，在這些圖中用隱線圖示出四構件組件的內部結構和絞盤式齒輪系統(tǒng)的部分；以及圖41為局部剖視圖，示出了緊固組件的一種具有四個構件的實施例，其設計成與其它構件共同構成總體驅動系統(tǒng)的正齒輪和主齒輪，第四構件為彈性定位構件，它象第三構件一樣多次定位，該第三構件是非彈性鎖定元件。
優(yōu)選實施例的說明實施例的概述附圖各圖中所示出的緊固組件具有至少三個構件。當?shù)谌龢嫾榉菑椥詴r，則緊固組件中會包含彈性的第四構件。在各個實施例中，這些相應的緊固組件本身可構成產品，或者也可與其它構件和組件組合成另一產品，同樣該另一產品可以是最終產品，也可以與其它構件和組件安裝在一起共同構成又一產品。
緊固組件可設計成圓柱形、弧形以及平面形實施例，對應于緊固組件的多種實施例，亦稱作鎖定元件的第三構件可具有許多種形狀。
緊固組件的每個實施例具有第一構件，亦稱作接納元件，它具有帶凸輪表面的完全接納槽，以引導并完全接納第三構件。緊固組件的每個實施例還具有第二構件，亦稱作接合元件，它具有帶凸輪表面的部分接納槽，以引導并部分接納第三構件。
第三構件用作鎖定元件，它或借助本身的彈性，或者當沒有彈性時則借助第四構件的彈性，總是被導入其鎖定位置。當?shù)谌龢嫾幱阪i定位置時，該第三構件位于第二構件的部分接納槽和第一構件的完全接納槽兩者之中。
當?shù)谌龢嫾幱谠撴i定位置時，在相應的總體傾斜位置及形狀中如此成形相應的接納槽，使得貼近地隔開的、限制著第三構件即鎖定元件的第一與第二構件在受到沿一個相對運動方向所施加的任何作用力下均不會運動。然而，當它們在受到足夠大的作用力下沿另一相對運動方向運動時，第一與第二構件將會運動，而第三構件在第一與第二構件的作用下，暫時運動到完全進入第一構件的完全接納槽中。
在作為產品而完成的、或裝在其它產品中的緊固組件中，還可具有附加結構，形成第一與第二構件之一的或兩者均有的附加接納槽，并且在一些實施例中還可具有附加的第三構件，使得第一與第二構件的相對運動能沿一方向遞增。然而在全部時間內，第一與第二構件沿相反方向試圖產生任何相對運動都是不可能的，除非是如緊固組件的一個特定實施例那樣，彈性構件定位在局部可觸及的地方，以便接受從外側故意施加的作用力，這樣使得能產生彈性的恢復力無法將第三構件保持在其鎖定位置。三構件實施例圖1至8中示出了三構件實施例12中的緊固組件10，圖示出至少三個構件的至少最小部分的優(yōu)選結構，以及它們在其相繼鎖定過程中，當沿一個方向施加相對作用力時如何發(fā)生相應的相對運動，以及當沿其它方向施加相對作用力時它們的遞增運動。
第一構件14亦稱作接納元件14，具有完全接納槽16，其帶有設計成傾斜的亦即呈角度的凸輪表面18，使得凸輪表面18能有效引導第三構件20亦稱作鎖定元件移入并移出完全接納槽16。
第二構件22亦稱作接合元件22，具有部分接納槽24，其帶有設計成傾斜的亦即呈角度的凸輪表面26，使得凸輪表面26連同第一構件14的凸輪表面28，共同有效引導第三構件移入和移出鎖定位置。
在第一構件14與第二構件22的組裝過程中，第三構件20由它們來限制。第一與第二構件每個都具有平表面28,30，它們在組裝后相互平行并稍微間隔開。接納槽16,24的相應入口32,34位于這些平表面28,30中。
第二構件22的局部接納槽24的一部分36是彎曲的，能夠互補地接納第三構件20的彎曲部分，該第三構件優(yōu)選為具有圓形截面38。
在圖1中示出了緊固組件10的鎖定位置。在鎖定位置期間第三構件由該彎曲部分36、第二構件的凸輪表面26以及第一構件的凸輪表面18來共同定位。
在第一與第二構件處于該鎖定位置時，在斜的聯(lián)合接納槽16,24中測得的、且從第二構件22的彎曲段38的中點36延伸到第一構件14的凸輪表面18之間的橫向距離A足夠長，以接納第三構件20即鎖定元件20的圓形截面40。該橫向距離A大于平行的橫向距離B，該距離B是在斜的聯(lián)合接納槽16,24中測得的，且從位于第二構件22平表面30上的彎曲段38之末端42延伸到第一構件14的凸輪表面。該平行橫向距離B的長度不足以接納第三構件20即鎖定元件20的圓形截面40，因此第三構件20被限制在其鎖定位置。
當?shù)谌龢嫾?0即鎖定元件處于該鎖定位置時，第一與第二構件14,22在它們的一個相對運動方向上基本上不會彼此相對運動，而無論施加了作用力與否，只要不是徹底破壞性的作用力即可。然而，如果在相反方向施加足夠大的作用力，如圖1中運動箭頭所示，則第一與第二構件14,22將彼此相對運動。在發(fā)生這種期望的運動時，當施加設定的或特定的足夠大的作用力時，相應的第二構件凸輪表面26和第一構件凸輪表面18能有效地將第三構件20導入第一構件14的完全接納槽16中。
在引導第一與第二構件進行有意的相對運動過程中，限制性的橫向距離B被消除。
在圖1中，第一構件14的平表面28與第一構件14的凸輪表面18之間的角度優(yōu)選為＜90度“小于”90°。第二構件22的平表面30與第二構件22的凸輪表面26之間的角度優(yōu)選為＞45度“大于”45°。對這些分別選定的角度的選擇導致相應凸輪表面18,26的定位，使得它們能夠有效地將第三構件20導入導出其鎖定位置。斜的凸輪表面18,26延續(xù)直到達到分別與部分接納槽24的彎曲段36、以及與完全接納槽16末端的優(yōu)選為半圓形的部分48相切的位置44,46。
如圖2中所示，對應于該實施例12，緊固組件10的三個構件相應改變，使得第二構件22即接合元件22具有附加的、相互間隔的部分接納槽24。因此，在鎖定元件20亦即第三構件20每次到達另一間隔的鎖定位置之間，所期望的定向相對運動是遞增的。
如圖2中虛線圓所示，如果第三構件20能重新自由膨脹，則可到達該位置。在這種三構件實施例中，第三構件20必須是彈性構件，并且在第三構件20即鎖定元件20由相應的第一與第二構件14,22的相應接納槽16,24來共同限制時，總是試圖移動到鎖定位置。
圖3至8所示的各序列圖，對緊固組件10的這種三構件實施例12中兩個鎖定位置之間的遞增運動作了圖解說明。在圖3中對應于特定的第一個部分接納槽24已經(jīng)發(fā)生鎖定，然后在圖4,5,6和7中示出了隨后的運動，圖8示出對應于第二個部分接納槽24而發(fā)生下一次鎖定，于是該接納槽24與第一構件的完全接納槽16相配合。
在其它實施例中還具有附加的完全接納槽16以及附加的第三構件20即鎖定構件20，以滿足使用緊固組件10的各種不同產品的不同設計要求及規(guī)格。緊固組件在木質框架建筑結構中的使用被設計成如圖1至9中所示的三構件實施例12、且如參照這些圖所描述的緊固組件10，將在另一種實施例改型中加以進一步圖解說明，其被設計成圓柱狀且與其它無件組合成用于木質框架結構的栓系系統(tǒng)50，如圖9至14所示。
在圖9中僅部分地示出了自動調整組件52初始安裝之后的栓系系統(tǒng)50，其關鍵在于使用了設計成三構件實施例12的、基本呈圓柱狀的緊固組件10。在圖10中，相對于該組件52，示出了在進行自動調整以補償木質框架結構元件的收縮與壓縮的預期壽命之后，栓系系統(tǒng)50的該部分。
對應于該組件52，在圖11中圖示為栓系系統(tǒng)50的該部分用在具有木質框架結構元件56的一層建筑54的部分中。圖12示出了該自動調整組件52用在具有木質框架結構元件56的兩層建筑58的部分中。同樣在圖13中示出該組件52與其它組件52用在三層建筑60的部分中。
如圖9和10中詳細所示，自動調整組件52圍繞螺紋拉桿62定位，該拉桿基本上從相應木質結構建筑54,58或60的選定高度起始位置向下延伸到與相應建筑的基礎64錨固連接的緊固件63處。借助含有緊固組件10的該自動調整組件52，螺紋拉桿62自動可調地固定到選定的木質構件上，例如稱作平板66的橫向構件、和/或其它橫向木質構件68，尤其是與其它木質框架結構元件56進行定位和相互連接。
借助相對于木質框架結構元件56所作的原始連接，以及通過使用一個或多個這種自動調整組件52所自動進行的后續(xù)調整，螺紋拉桿62總是能夠承受或許會發(fā)生的任何可能的地震和/或強風，從而保護建筑物。
在圖9中圖示了自動調整組件52，其處于安裝之后、但在木材發(fā)生任何壓縮之前、且因木材干燥而產生任何木材收縮之前。在橫向木質構件68處，該自動調整組件52的金屬基座70固定到該橫向木質構件68上。此前，由金屬制成的第二構件22亦即接合構件22已被緊固在該金屬基座70上。同樣在此前，在放置兩個第三構件20之后，如圖14所示，其每一個成形為幾乎完整的彈性金屬鎖定環(huán)即元件20，已將金屬制成的第一構件14與第二構件組裝起來，如圖9所示。
第一構件14即接納元件14上間隔的完全接納槽16已接納相應的兩個鎖定元件20，亦即兩個彈性第三構件20。同樣，第二構件22即接合元件22上處于相對較低位置的、間隔的部分接納槽24，也已經(jīng)接納或將要接納相應的彈性第三構件20即相應的鎖定元件20的一部分。
該自動調整組件52還包含有螺母72，其可螺旋緊固到螺紋拉桿62上，且定位在第二構件22即接合元件22上方的設定距離處，以便將一個完全壓縮的螺旋彈簧74初始定位于螺紋拉桿62周圍，同時該彈簧軸向限制在螺母72與第二構件22亦即接合構件之間。
當木質框架結構建筑的木質框架結構元件56已經(jīng)安置就位一段時間之后，它們會因木材以及其它建筑材料的收縮和/或壓縮而移動。為了補償該移動，自動調整組件52就如圖10所示進行調整。第二構件22即接合構件22上位于頂部的、間隔的部分接納槽24則用來接納第三構件20即鎖定元件20。
然后為了補償該變化，現(xiàn)在螺母72與第二構件22即接合構件22之間具有較大距離，螺旋彈簧74軸向伸長，于是由螺旋彈簧74所產生的拉緊力足以保持整個栓系系統(tǒng)50牢固就位，從而對由地震和/或風力所引起的任何可能產生的作用力迅速作出反應。三構件型緊固組件的其它實施例緊固組件10的其它實施例的關鍵就在于三個構件本質上相互配合，這三個構件就是第一構件14又稱作接納元件14、第二構件22又稱作接合元件22、以及第三構件20又稱作鎖定元件20，在這種三構件實施例中，必須有彈性的第三構件20，圖15至24的各局部剖視圖示意性圖解說明了這些實施例。
如圖15所示，第一和第二構件80,82被成形為互補的弧段，第一構件80具有被完全接納槽86切斷的外凸表面84。第二構件82具有被部分接納槽90切斷的內凹表面88。鎖定元件20即第三構件20具有圓形截面。
在圖16中，第一與第二構件92,94同樣也成形為互補的弧段。然而，其弧形是反向設置的。第一構件92具有被完全接納槽98切斷的內凹表面96。第二構件94具有被部分接納槽102切斷的外凸表面100。鎖定元件20即第三構件20具有圓形截面。
第一構件104分成兩部分106,108，它們可彼此相對運動，從而改變完全接納槽110的結構，如圖17至20所示。第二構件112及其部分接納槽114仍與其它實施例相似。第三構件20即鎖定元件20仍然為圓形截面。在圖17中，鎖定元件20處于將要形成鎖定的位置。圖18示出了鎖定位置。在圖19中，鎖定元件20不是鎖定的，并且正被帶入完全接納槽110中。在圖20中，鎖定元件20正處于能迅速移動到其鎖定位置之處。
在圖21至24中，所示第二構件116分成兩部分118,120，它們可彼此相對運動，從而改變部分接納槽122的結構。第一構件124及其完全接納槽126仍保持與其它實施例相似。第三構件20即鎖定元件20仍然為圓形截面。在圖21中，鎖定元件20處于接近其鎖定位置處。在圖22中，鎖定元件20處于鎖定位置。在圖23和24中，鎖定元件20整個位于完全接納槽126中，從而脫離開鎖定位置。
圖15至24中的這些示意圖表示緊固組件10的各種可選實施例，這些實施例包含三個構件，其第三構件20為彈性鎖定元件20。一種包含三構件緊固組件且其第二構件分為兩部分的元件組件，被設計成一種快速插入亦相當快速放松的整體緊固件，用于將桿件例如木質結構壓緊系統(tǒng)之拉桿的相應端連接起來就三構件實施例來說，緊固組件10具有多種用途，其中緊固組件10與其它組件相結合，又適用于多種動態(tài)和/或靜態(tài)安裝。至于這些用途之一圖示于圖25至31中，其中將細長構件如螺紋拉桿62首尾相接地連接起來，從而形成更長的螺紋拉桿62，緊固組件10與一個更大的元件組件128相連，以構成整體連接件129。當使用該整體連接件129將螺紋拉桿62連接起來時，所需的全部動作是將螺紋拉桿62的相應端軸向串聯(lián)式快速拉動到一起。在這些緊固操作中無需旋轉任何部件。然后當想要松開時，只需首先極有限地轉動螺母，然后螺紋拉桿62相應端發(fā)生快速串聯(lián)式軸向逆運動，以迅速分開相應的螺紋拉桿62。
第一構件130亦稱作內凹構件130具有完全接納槽14，將彈性圓環(huán)鎖定元件20即彈性第三構件20定位。螺母132用于將該第一構件130固定在螺紋拉桿62之一的端部，如圖25和26所示。
插入內凹構件130的外凸組件134具有旋擰在另一螺紋拉桿62上的第一螺母132，隨后為第二構件138的兩部分135,136，然后為第二螺母140。由于兩部分135,136彼此相對運動，它們所形成的部分接納槽142是變化的，如圖27和28所示。
裝有相應內凹構件130和外凸組件134的相應螺紋拉桿62，隨后借助軸向作用力而形成軸向聯(lián)結，然后鎖定在一起，如圖29和30所示。
如果在遲后時間中需要分開這些螺紋拉桿，則將第一螺母132亦稱作鎖緊螺母132轉動到足以將第二構件138的兩部分135,136移動到一起。當發(fā)生這種情況時，部分接納槽142被充分消除，使得鎖定元件20即第三構件20完全被接納在內凹構件130即第一構件的完全接納槽16中，如圖31和32所示。然后快速松開的軸向拉動將螺紋拉桿62分開。一種具有三個基本構件的緊固組件，其設計結構使得能夠從外部方便地操控其彈性第三構件當緊固組件被設計為三個構件且在某些應用中與其它元件相聯(lián)時，有時需要快速松開緊固組件10。圖33,34和35中示出了適用于這種需要的實施例。用作彈性第三構件144的兩個相似元件144具有可用手指觸及的部分146，該部分穿過第一構件14的凹槽148并伸出到可用手指操控的周圍敞開區(qū)域中。當移動手指可觸及部分146后，第三構件20的鎖定部分被暫時消除。然后，第一與第二構件14,22連同它們所連接的其它任何元件一同軸向迅速分開，這些元件未圖示出來。一種具有三個基本構件的緊固組件，其設計為平面組件在圖36,37和38中，具有三個基本構件的緊固組件10被設計為平面組件150。第二構件152具有中央通路154，從該通路154可接觸到部分接納槽156。第一構件158插在第二構件152中，且具有兩個完全接納槽160，該槽其后相對于部分接納槽156移動，且第一構件158和第二構件152的長度相同。第三構件162即鎖定元件162是彈性的，且彈性裝配在完全接納槽160和多個部分接納槽156中。一種具有四個基本構件的緊固組件，與其它構件共同形成例如絞盤式齒輪系統(tǒng)，需要第四構件的原因是第三構件沒有彈性如圖39和40所示，具有至少四個基本構件即元件的緊固組件10與其它構件共同形成絞盤式齒輪系統(tǒng)168。第四構件成為彈性構件，用于定位非彈性第三構件，該第三構件為鎖定元件。
主動齒輪170通過元件將能量傳遞給從動齒輪172，該元件起到前面所描述的緊固組件10的作用，且實際上是定位在主動齒輪170和從動齒輪172之間的緊固組件174亦或連接組件174。主動齒輪170在其端圓周裝有第一構件176，它具有完全接納槽178。從動齒輪172在其內環(huán)結構中具有第二構件180，它具有許多個部分接納槽182。圓環(huán)彈簧184定位于開設在第一構件176上的圓環(huán)槽186中，與鎖定構件188亦即第三構件188保持彈性接觸，圓柱形狀的第三構件188定位在每個完全接納槽178中。
在主動齒輪170順時針轉動時，鎖定元件188移動占據(jù)完全接納槽178和部分接納槽182的空間，從而將主動齒輪與從動齒輪鎖定。當主動齒輪170逆時針轉動時，鎖定元件188周期性地整個移動到完全接納槽178中，借助遞增運動，使從動齒輪172脫開主動齒輪170。另一種具有四個基本構件的緊固件，與其它構件共同形成例如主動正齒輪和較大從動齒輪系統(tǒng)或組件，需要第四構件的原因是第三構件沒有彈性如圖41所示，具有至少四個基本構件即四個基本元件的緊固組件10與其它元件共同構成主動正齒輪和較大從動齒輪系統(tǒng)192。主動正齒輪196的圓周結構194被成形為用作第一構件198即接納元件198，它具有完全接納槽200。大從動齒輪204的圓周結構202被成形為用作第二構件206即接合元件206，它具有部分接納槽208。第三構件210即鎖定元件210為非彈性的圓柱形構件。它們被圓環(huán)彈簧212持續(xù)地推擠出完全接納槽200，該圓環(huán)彈簧212被用作第四構件，它定位在主動正齒輪196的接納槽214中。這些第三構件210受非旋轉的圓周導向結構216亦稱作導向圈216的約束，不會離開完全接納槽200。該導向結構216不是完全合圍的，從而留有一段開口的圓周距離，使得第三構件210將在圓環(huán)彈簧212亦即第四構件212的作用力下徑向向外移動，以接觸較大從動齒輪204的部分接納槽208。
當主動正齒輪196順時針轉動時，第三構件210亦即圓柱形鎖定元件210借助圓環(huán)彈簧作用力而運動，同時受到完全與部分接納槽200,208的凸輪表面引導，達到它們相應的后續(xù)鎖定位置，從而將驅動能量傳遞給從動齒輪204，以順時針方向轉動該齒輪204。
當主動正齒輪196有可能逆時針轉動時，第三構件210克服用作第四構件212的圓環(huán)彈簧212的作用力，而被相繼引導回完全接納槽200中，于是較大從動齒輪204基本不會順時針轉動。與緊固組件所有不同實施例相關的共同特性和共同目的，這些緊固組件或本身用作產品，或裝在用作產品的其它組件中在圖示或未圖示的所有實施例中，無論是將緊固組件10直接用作產品、或將緊固組件10安裝在其它產品中，其目的是相同或相似的。即基本阻止了第一構件相對于第二構件沿一個方向的任何持續(xù)運動，而不會使第一構件和/或第二構件之一或都產生有害的強制性破壞。反之，預定的作用力右導致第一構件與第二構件沿另一方向作順序受控的相對運動，此時由彈性構件來提供主動力。
在一些實施例中，當在設定的時間內選擇性地利用特定作用力去除掉由彈性構件所提供的主動力時，則第一與第二構件在任一相對運動方向均可不受限制地運動。
在一些實施例中，彈性構件是用作鎖定元件的第三構件。在其它實施例中，用作鎖定元件的第三構件不是彈性的，必須靠第四構件所產生的彈性力來將它持續(xù)地導入其鎖定位置。
在所有實施例中，第一構件具有完全接納槽，以在序列時間時完全接納用作鎖定元件的第三構件。在所有實施例中，第二構件具有部分接納槽，以接納第三構件的部分，此時第一、第二和第三構件處于鎖定位置。
當試圖沿一個方向相對運動時，第一、第二和第三構件迅速形成鎖定位置并一直保持第一與第二構件不會彼此相對運動。當沿相反方向進行相對運動時，根據(jù)所施加的用于使第一構件相對于第二構件運動的作用力周期，而形成序列的相對運動周期。
權利要求
1．一種緊固組件，當沿一個方向施加作用力時，其對應于隨后施加在該緊固組件的作用力而自調整，而當沿反方向施加作用力時，該緊固組件不會自調整，并且能抵抗沿反方向所施加的該作用力，該緊固組件包含a．彈性可撓曲鎖定構件，能夠被定位成將第一構件與第二構件完全鎖定在一起；b．第一構件，具有接納槽以引導并完全接納彈性可撓曲鎖定構件；c．第二構件，具有接納槽以引導并部分接納彈性可撓曲鎖定構件；第一與第二構件貼近地間隔開，并且共同限制彈性可撓曲鎖定構件；因此，阻止第一與第二構件之間沿一個方向作相對運動，第一與第二構件之間可沿相反方向開始相對運動，于是僅由第一構件來限制并隨后接納鎖定構件，相對自由運動一直持續(xù)，直到彈性可撓曲鎖定構件再次被第一與第二構件共同限制在其相應的接納槽中。
2．如權利要求1所述的緊固組件，其特征在于第一構件的接納槽只相對于第一構件的運動方向以一定角度定位，彈性可撓曲鎖定構件沿著遠離第二構件的斜向被引導到第一構件的該接納槽中，此時第一構件相對于第二構件運動。
3．如權利要求2所述的緊固組件，其特征在于第二構件的接納槽以一定角度定位，該角度與第一構件接納槽的角度方向相反，彈性可撓曲鎖定構件沿斜向被引導，部分伸進第二構件的該接納槽中，當彈性可撓曲鎖定構件處于該位置時，同樣也部分伸進第一構件的接納槽中時，則第一與第二構件在反方向不會發(fā)生相對運動。
4．如權利要求3所述的緊固組件，其特征在于當限制在第一構件與第二構件之間時，彈性可撓曲鎖定構件總是趨于膨脹，以達到第一構件與第二構件之間的鎖定位置和承載路徑。
5．如權利要求3所述的緊固組件，其特征在于當限制在第一構件與第二構件之間時，彈性可撓曲鎖定構件總是趨于收縮，以達到第一構件與第二構件之間的鎖定位置和承載路徑。
6．如權利要求4或5所述的緊固組件，其特征在于第二構件具有間隔的第二接納槽，以引導并部分接納彈性可撓曲鎖定構件，從而使相對自由(強迫)運動只持續(xù)到彈性可撓曲鎖定構件再次被第一與第二構件共同限制在其相應的接納槽中。
7．如權利要求4,5或6所述的緊固組件，其特征在于第二構件具有附加的間隔接納槽，以引導并部分接納彈性可撓曲鎖定構件，從而使相對自由運動只持續(xù)到彈性可撓曲鎖定構件再次被第一與第二構件共同限制在其相應的接納槽中。
8．如權利要求4,5,6或7所述的緊固組件，其特征在于第一構件具有附加的間隔接納槽，以引導并完全接納彈性可撓曲鎖定構件，并且具有附加的彈性可撓曲鎖定構件，定位在第一構件的附加的間隔接納槽中因此，在第一構件與第二構件之間沿一個方向不發(fā)生相對運動，而沿相反方向，在間隔的鎖定位置之間相對運動過程中，總是在第一與第二構件之間的一些摩擦阻力作用下發(fā)生相對運動。
9．如權利要求1所述的緊固組件，其特征在于設計為圓柱形實施例，包含有a．彈性可撓曲鎖定構件，設計為一個幾乎完整的環(huán)；b．第一構件，設計為圓筒，具有從外側可觸及的環(huán)形接納槽，以引導并完全接納彈性可撓曲鎖定構件；c．第二構件，設計為圓筒，套在第一構件上，且具有從內側可觸及的環(huán)形接納槽，以引導并部分接納彈性可撓曲鎖定構件；當套疊在一起時，第一與第二構件貼近地間隔開，共同限制彈性可撓曲鎖定構件；因此，阻止第一與第二構件之間沿一個方向作相對運動，第一與第二構件之間可沿相反方向開始相對運動，于是僅由第一構件來限制并隨后接納鎖定構件，相對自由運動一直持續(xù)，直到彈性可撓曲鎖定構件再次被第一與第二構件其同限制在其相應的接納槽中。
10．如權利要求1所述的緊固組件，其特征在于設計成圓柱形實施例，包含有a．彈性可撓曲鎖定構件，設計為一個幾乎完整的環(huán)；b．第一構件，設計為圓筒，具有從內側可觸及的環(huán)形接納槽，以引導并完全接納彈性可撓曲鎖定構件；c．第二構件，設計為圓筒，套在第一構件上，且具有從外側可觸及的環(huán)形接納槽，以引導并部分接納彈性可撓曲鎖定構件；當套疊在一起時，第一與第二構件貼近地間隔開，共同限制彈性可撓曲鎖定構件；因此，阻止第一與第二構件之間沿一個方向作相對運動，第一與第二構件之間可沿相反方向開始相對運動，于是僅由第一構件來限制并隨后接納鎖定構件，相對自由運動一直持續(xù)，直到彈性可撓曲鎖定構件再次被第一與第二構件共同限制在其相應的接納槽中。
11．如權利要求1所述的緊固組件，其特征在于設計為平面形實施例，包含有a．彈性可撓曲鎖定構件，設計為稍呈弓形的、基本為直線形構造；b．第一構件，設計為平板，具有可觸及的直線形接納槽，以引導并完全接納彈性可撓曲鎖定構件；c．第二構件，設計為平板，具有可觸及的直線形接納槽，以引導并部分接納彈性可撓曲鎖定構件；第一與第二構件貼近地間隔開，共同限制彈性可撓曲鎖定構件；因此，阻止第一與第二構件之間沿一個方向作相對運動，第一與第二構件之間可沿相反方向開始相對運動，于是僅由第一構件來限制并隨后接納鎖定構件，相對自由運動一直持續(xù)，直到彈性可撓曲鎖定構件再次被第一與第二構件共同限制在其相應的接納槽中。
12．如權利要求1所述的緊固組件，其特征在于設計為弧形實施例，包含有a．彈性可撓曲鎖定構件，設計為弧形構造；b．第一構件，設計為弧形構件，在其凹表面一側具有可觸及的弧形接納槽，以引導并完全接納彈性可撓曲鎖定構件；c．第二構件，設計為弧形構件，在其凸表面一側具有可觸及的弧形接納槽，以引導并部分接納設計為弧形結構的彈性可撓曲鎖定構件；第一與第二構件貼近地間隔開，共同限制彈性可撓曲鎖定構件；因此，阻止第一與第二構件之間沿一個方向作相對運動，第一與第二構件之間可沿相反方向開始相對運動，于是僅由第一構件來限制并隨后接納鎖定構件，相對自由運動一直持續(xù)，直到彈性可撓曲鎖定構件再次被第一與第二構件共同限制在其相應的接納槽中。
13．如權利要求1所述的緊固組件，與螺紋拉桿、金屬基座構件、螺旋彈簧和螺母相組合，其特征在于第一構件固定在螺紋拉桿上；第二構件固定在金屬基座構件上；螺母與第一構件間隔一段距離地旋擰在拉桿上；并且螺旋彈簧環(huán)繞螺紋拉桿定位，并且可壓縮地限制在螺母與第二構件之間。
14．如權利要求13所述的緊固組件及組合，另外還與建筑物的剪力墻相結合，其特征在于當金屬基座構件固定在剪力墻時，剪力墻受到約束。
15．如權利要求14所述的緊固組件及組合，其特征在于另外還與其它類似的組合相結合，從而沿螺紋拉桿在其它位置處進一步約束剪力墻。
16．如權利要求1所述的緊固組件，其特征在于第一構件分為兩部分，它們彼此相對運動，以在引導并最終完全接納可撓曲鎖定構件的過程中，可控地改變接納槽的形狀。
17．如權利要求1所述的緊固組件，其特征在于第二構件分為兩部分，它們彼此相對運動，以在引導可撓曲鎖定構件的過程中，可控地改變接納槽的形狀。
全文摘要
一種緊固組件(10),在其安裝后與隨后所施加的作用力相對應,當沿一個方向施加作用力時,該緊固組件(10)能遞增地自調整,所需要進行移動或動作;而當沿相反方向施加作用力時,該緊固組件(10)不會自調整,于是不會移動或動作。
文檔編號E04B1/00GK1235659SQ9719943
公開日1999年11月17日 申請日期1997年11月4日 優(yōu)先權日1996年11月4日
發(fā)明者托馬斯·M·埃斯皮諾薩 申請人:托馬斯M·埃斯皮諾薩