專利名稱：金屬屋頂桁架連接器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬屋頂桁架連接器組件，具體地說(shuō)，涉及一種包括使 用附加導(dǎo)向裝置或帶凸緣的插件的桁架構(gòu)件之間的連接組件。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人是涉及金屬屋頂桁架連接的共同待審查的國(guó)際專利申請(qǐng)
PCT/AU2004/001045的所有人。該共同待審查的申請(qǐng)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。 金屬屋頂桁架通常由排列成三角形結(jié)構(gòu)的三個(gè)弦構(gòu)件構(gòu)成的支撐屋頂?shù)?框架，以及用于加固該框架的內(nèi)部加強(qiáng)構(gòu)件組成。該弦構(gòu)件一般包括底弦構(gòu) 件和兩個(gè)在屋頂頂點(diǎn)處相接合的上斜弦構(gòu)件，而加強(qiáng)構(gòu)件一般在弦構(gòu)件之間 構(gòu)成三角形網(wǎng)狀排列，使每個(gè)構(gòu)件都承受一定張力或壓力。
弦構(gòu)件和加強(qiáng)構(gòu)件可以根據(jù)桁架的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)要求，制造成具有各種截 面，包括C截面、方形中空截面、矩形中空截面和圓形中空截面。此處示例 的弦構(gòu)件和加強(qiáng)構(gòu)件是C截面型，然而，應(yīng)理解的是本發(fā)明同樣可以用于具 有替換截面的構(gòu)件。
申請(qǐng)人的共同待審查的申請(qǐng)揭示了一種弦構(gòu)件之間的連接器組件，在其 平行的側(cè)壁上具有內(nèi)壓部，適于與位于加強(qiáng)構(gòu)件凸緣端相似的內(nèi)壓部相接合。 該共同待審査的申請(qǐng)中所描述的桁架構(gòu)件之間的連接方法提供了一種較先前 已知方法更實(shí)用的連接裝置。實(shí)質(zhì)上，使用內(nèi)壓部可以做到使每一構(gòu)件的第 一端與另一構(gòu)件充分緊固，而使其自由端適當(dāng)?shù)匾频揭c再一構(gòu)件固定的位 置上。使用螺栓連接兩個(gè)構(gòu)件時(shí)，桁架構(gòu)件的平行側(cè)壁被向內(nèi)壓向彼此。通 過(guò)隔套的使用來(lái)保持間隔分開(kāi)的結(jié)構(gòu)。
然而，在用這種連接器組件安裝屋頂桁架的過(guò)程中認(rèn)識(shí)到一些困難。首 先，螺栓穿過(guò)與相對(duì)的壓入部相關(guān)聯(lián)的第一孔時(shí)，因?yàn)楸桓籼渍趽跻暰€，定 位同軸對(duì)準(zhǔn)的孔困難并耗時(shí)。造成用這種連接器組件安裝屋頂桁架時(shí)的時(shí)間 延誤。其次，最后擰緊螺栓時(shí)，發(fā)現(xiàn)隔套可能移動(dòng)或滑出原位，而使其端面頂在壓入部上方而不是包在壓入部外面。擰緊螺栓時(shí)，該隔套會(huì)被鎖定在這 一不恰當(dāng)?shù)奈恢枚赡芪＜敖雍系耐旰谩?br> 因此，本發(fā)明的目的是克服上述問(wèn)題并為公眾提供一種有用的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在本發(fā)明的一種形式中，提供了一種用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器
組件，所述連接器組件的特征在于
第一構(gòu)件，該第一構(gòu)件包括兩個(gè)平行且間隔分開(kāi)的縱向表面，這些縱向 表面具有有與第一構(gòu)件的端部相關(guān)聯(lián)的一對(duì)向內(nèi)壓入并橫向?qū)?zhǔn)的部位；
第二構(gòu)件，該第二構(gòu)件包括兩個(gè)平行且間隔分開(kāi)的縱向表面，這些縱向 表面在該第二構(gòu)件的長(zhǎng)度方向的預(yù)定位置上具有一對(duì)向內(nèi)壓入并橫向?qū)?zhǔn)的 部位；
所述第一和第二構(gòu)件適于以第一構(gòu)件的壓入部接合于第二構(gòu)件的壓入部 內(nèi)的方式來(lái)連接，使所述第一和第二構(gòu)件可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，通過(guò)在接合的 壓入部上施加向內(nèi)的力，所述第一構(gòu)件還可鎖定于相對(duì)于第一構(gòu)件的預(yù)設(shè)角 度上；
中空隔套，該中空隔套構(gòu)造成可插入第一構(gòu)件的平行側(cè)面之間，由此盡 管施加向內(nèi)的力，所述平行側(cè)面也保持在間隔分開(kāi)的關(guān)系，而所述中空隔套 端部的截面尺寸略大于壓入部；以及
定位裝置，該定位裝置用于將中空隔套保持在一使其相對(duì)兩端完全包圍 內(nèi)部壓入部的位置。
該定位裝置的用處在于將該隔套保持在包圍在壓入部或凹陷部的外面， 而不再在壓入部上移動(dòng)。如果固緊連接時(shí)隔套偏離對(duì)準(zhǔn)方向，將危及到接合 的完好。
較佳地，每一個(gè)所述壓入部都包括中心孔，從而當(dāng)兩對(duì)壓入部彼此相互 接合時(shí)，中心孔同軸對(duì)準(zhǔn)。
優(yōu)選的是，所述第二構(gòu)件可圍繞適于延伸穿過(guò)所述同軸孔的軸相對(duì)于所 述第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。
較佳地，所述連接器組件還包括導(dǎo)向裝置，該導(dǎo)向裝置使該軸被引導(dǎo)穿 過(guò)同軸對(duì)準(zhǔn)的孔。
所述導(dǎo)向裝置的用處在于，在安裝過(guò)程中，隔套阻擋了與每個(gè)壓入部相關(guān)聯(lián)的孔的視角，因此通過(guò)同軸對(duì)準(zhǔn)的孔插入螺栓是困難的，而該導(dǎo)向裝置
給螺栓的穿通提供平滑的路徑。
優(yōu)選的是，所述定位裝置采取位于中空隔套內(nèi)的插件的形式，所述插件
的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于壓入部之間的間隔距離，所述插件的兩端對(duì)應(yīng)于壓入部的截面
的尺寸，從而將隔套保持在包圍壓入部的位置。
較佳地，所述插件還包括采取延伸穿過(guò)插件的孔的形式的所述導(dǎo)向裝置，
該插件在裝入后與所述中心孔同軸對(duì)準(zhǔn)，從而給所述軸提供延伸穿過(guò)的路徑。 所述軸最好采取螺栓的形式，該螺栓在被擰緊時(shí)提供所述向內(nèi)的力。 優(yōu)選的是，所述壓入部是圓形的，而所述隔套是圓筒形的。 優(yōu)選的是，所述第二構(gòu)件是屋頂桁架的底弦桿或頂弦桿。 優(yōu)選的是，所述第一構(gòu)件是屋頂桁架的腹弦桿。


附圖，結(jié)合于此并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，和說(shuō)明書(shū)一起描述本發(fā)明的 幾個(gè)實(shí)施方式，用來(lái)解釋本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及原理。在這些圖中
圖1是示出具有弦構(gòu)件和加強(qiáng)構(gòu)件的金屬屋頂桁架的側(cè)視圖； 圖2是示出金屬屋頂桁架的弦構(gòu)件的立體圖3是示出用于連接弦構(gòu)件和加強(qiáng)構(gòu)件的現(xiàn)有技術(shù)的連接器組件的立體 分解圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的用于連接弦構(gòu)件和加強(qiáng)構(gòu)件的具有帶凸緣的插 件的連接器組件的立體分解圖5是示出圖4的連接器組件的立體分解圖6是示出圖4的連接器組件的分解側(cè)視圖；以及
圖7是示出包括相關(guān)聯(lián)的弦構(gòu)件的已安裝連接器組件的剖面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖展開(kāi)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明。盡管說(shuō)明中包括一些示例性實(shí)施 例，但其它實(shí)施例也是可能的，并且在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下對(duì) 所描述的這些實(shí)施例可以進(jìn)行一些修改。
本發(fā)明涉及一種金屬屋頂桁架的連接器組件，用于簡(jiǎn)化金屬屋頂桁架的 結(jié)構(gòu)以及，特別地，克服與本申請(qǐng)人現(xiàn)有的連接器組件相關(guān)的一些問(wèn)題。圖1所示的是金屬屋頂桁架10，該金屬屋頂桁架10具有加強(qiáng)構(gòu)件或腹
弦構(gòu)件12、 14、 16和18以及頂和底弦桿或弦構(gòu)件20、 22和24。雖然金屬 屋頂桁架IO在弦構(gòu)件與加強(qiáng)構(gòu)件之間由很多接頭組成，但在此僅詳細(xì)描述其 中之一。更明確地是，如圖1所示，描述加強(qiáng)構(gòu)件12的端部與底弦桿20之 間的連接。然而，應(yīng)理解的是以下描述同樣適用于其它接頭。
桁架10包括三角形框架，該三角形框架由下或底弦構(gòu)件20和兩個(gè)在桁 架10頂點(diǎn)處相接合的上斜弦構(gòu)件22和24構(gòu)成，桁架IO的四個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件12、 14、 16和18用來(lái)支持弦構(gòu)件。
圖2示出從桁架10分離出來(lái)的下弦構(gòu)件20的一部分。該弦構(gòu)件20由帶 鋼制成，該帶鋼擠壓成細(xì)長(zhǎng)的C截面的桁梁，而該C截面桁梁包括齒狀基底 26、側(cè)壁28和30、以及形成開(kāi)槽36的上緣32和34。在弦構(gòu)件20的相對(duì)兩 端，側(cè)壁28在縱向延伸超過(guò)上緣32和34以及基底26形成半圓形凸緣38 和40，而側(cè)壁30以相同的方式縱向延伸形成半圓形凸緣42和44。
每一弦構(gòu)件20、 22和24包括圓形的壓入部或凹陷部，如各個(gè)凸緣38和 40上的壓入部46和48，以及在立體視圖中看不見(jiàn)的凸緣42和44上的那些 壓入部。每個(gè)壓入部46和48的中心分別設(shè)有孔50和52。這些孔也限定了 每一對(duì)應(yīng)半圓形凸緣38和40的徑向中心。弦構(gòu)件20上沿著該弦構(gòu)件安裝另 一弦構(gòu)件或加強(qiáng)構(gòu)件的區(qū)域還包括相似的壓入部54和56以及相關(guān)的孔55 和57。上緣34和36在這個(gè)區(qū)域張開(kāi)形成向外擴(kuò)開(kāi)的邊緣58和60。該向外 擴(kuò)開(kāi)的邊緣向上、向外并隨后向內(nèi)延伸，它們的作用是，在加強(qiáng)構(gòu)件的端部 通過(guò)咬入其側(cè)壁而連接后，對(duì)所得的接合提供進(jìn)一步的加強(qiáng)。
每個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件也包括半圓形的凸緣62和64，相關(guān)的圓形壓入部66和68， 以及在其端部相對(duì)應(yīng)的孔70和72。這在描述現(xiàn)有技術(shù)的連接器組件74的圖 3中可以明顯看到。弦構(gòu)件20的壓入部54和56分別與加強(qiáng)構(gòu)件12的壓入 部66和68的形狀相對(duì)應(yīng)。因而，當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)件12的凸緣62和64插入弦構(gòu)件 20向外擴(kuò)開(kāi)的邊緣58和60之間時(shí)，每個(gè)構(gòu)件的壓入部將接合在一起。 一經(jīng) 接合，每個(gè)壓入部的對(duì)應(yīng)的孔形成同軸對(duì)準(zhǔn)，使螺栓或銷76可從中延伸穿過(guò) 并連接螺母或銷套78。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，當(dāng)壓入部接合時(shí)， 一個(gè)壓 入部被有效地扣在另一壓入部?jī)?nèi)部而防止徑向移動(dòng)，或換句話說(shuō)，防止構(gòu)件 沿剪切面相對(duì)移動(dòng)。
擰緊螺栓76使加強(qiáng)構(gòu)件12的端部在弦構(gòu)件20的收納部位被有效地緊固。進(jìn)一步擰緊螺栓時(shí)，凸緣62和64將向內(nèi)偏。為此，在半圓形凸緣62 和64之間設(shè)一圓筒形隔套或套圈80。該隔套80的內(nèi)徑大于壓入部的外徑使 隔套兩端正好配合于壓入部上面。
現(xiàn)有技術(shù)的連接器組件使裝配工用來(lái)組裝金屬屋頂桁架10的時(shí)間比先 前已知的組裝方法所用的時(shí)間更少，因?yàn)橹灰ㄟ^(guò)簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)自由端直到其與 接納部正確對(duì)準(zhǔn)，就能簡(jiǎn)單地將每個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件的自由端對(duì)準(zhǔn)弦構(gòu)件的接納部。 這同樣適用于弦構(gòu)件之間的連接。
然而，如前所述，在安裝過(guò)程中遇到一些問(wèn)題。盡管隔套80可通過(guò)磨擦 力被保持在凸緣之間，但當(dāng)裝配工試著插入螺栓76并擰緊它時(shí)，仍然有隔套 80可能滑動(dòng)的實(shí)際危險(xiǎn)。為此，隔套80在擰緊螺栓時(shí)要被保持在恰當(dāng)位置。 如果隔套能滑動(dòng)，那么其邊緣可能在壓入部的上面而不是將它包圍，并在擰 螺栓時(shí)呆在這樣的位置，從而導(dǎo)致接合可靠性被削弱。
圖4示出了使用本發(fā)明的連接器組件連接弦桿與加強(qiáng)構(gòu)件的情況，而圖 5-6詳細(xì)地示出了組件100。應(yīng)理解的是連接器組件100除了包括帶凸緣的插 件或定位件102之外，基本上與現(xiàn)有技術(shù)的連接器組件74相同。
帶凸緣的插件102包括兩個(gè)中空的圓錐端104和106，以及一圓筒形中 部108。圓錐端的內(nèi)徑略小于套圈80的內(nèi)徑，使其可以貼切地裝配在套圈80 內(nèi)部并在壓入部的上面。該帶凸緣的插件還包括延伸穿過(guò)中部108中心的中 心孔(圖中未示)，在組裝時(shí)該中心孔與弦構(gòu)件的相對(duì)的孔同軸對(duì)準(zhǔn)。該帶 凸緣的插件起到兩個(gè)作用。
首先，延伸穿過(guò)其中的孔作為螺栓的導(dǎo)向裝置，當(dāng)插入穿通一個(gè)孔時(shí)， 不用盲目擺弄試圖找到被隔套80遮擋的那個(gè)相對(duì)的孔，通過(guò)使用該導(dǎo)向插件 裝配工就能容易地定位該相對(duì)的孔。其次，它還將隔套保持在所需的位置， 即，在壓入部的外面，而不是在壓入部的上方。本質(zhì)上，使用定位件102， 螺栓可以經(jīng)導(dǎo)向穿通兩個(gè)孔，免除了對(duì)準(zhǔn)在壓入部各側(cè)的兩個(gè)孔所需的時(shí)間， 且免去了在擰緊螺栓同時(shí)需將套圈保持在合適位置的需要。
圖7示出了當(dāng)螺栓被擰緊且桁架構(gòu)件全裝配以后連接器組件100的剖面 視圖。該圖清晰地示范了各個(gè)部件的相對(duì)直徑以及如何將各部件設(shè)計(jì)成配合 所組裝的方式。應(yīng)理解的是，帶凸緣的插件102構(gòu)造成使其滑動(dòng)配合于套圈 80內(nèi)。定位件102較佳的是由具有適當(dāng)強(qiáng)度又足夠滑而能保持插在隔套內(nèi)的 材料制成。優(yōu)選的是，由聚乙烯塑料或類似物制成定位件。應(yīng)理解的是，上述桁架構(gòu)件裝置僅作為一示例而非用于限定本發(fā)明。舉 例來(lái)說(shuō)，金屬屋頂桁架IO完全可以包括九個(gè)加強(qiáng)構(gòu)件而不是四個(gè)。同樣，帶 凸緣的插件可能是實(shí)體形式且凸緣的角度可變化以便于制造。
總之，本發(fā)明揭示了一種新穎且改進(jìn)的金屬屋頂桁架的各種構(gòu)件之間的 連接器組件100，其提供了簡(jiǎn)化且省時(shí)的屋頂桁架安裝方式。該連接方法克 服了使用本發(fā)明人現(xiàn)有的作為共同待審査的專利申請(qǐng)的主題的組件中所發(fā)現(xiàn) 的諸多問(wèn)題。增加帶凸緣的插件使裝配工在時(shí)間及復(fù)雜度上更有效率地連接 金屬屋頂桁架的構(gòu)件。通過(guò)在套圈內(nèi)加入帶凸緣的插件，無(wú)需人工操作，裝 配金屬屋頂桁架的工人就能將套圈和帶凸緣的插件保持在加強(qiáng)構(gòu)件的圓形壓 入部之間的恰當(dāng)位置。還有，連接弦構(gòu)件的裝配工可以將固定螺栓容易地引 導(dǎo)穿過(guò)該定位件。
在不偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)還能實(shí)現(xiàn)更多優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)。雖然本發(fā)明已在被 認(rèn)為最實(shí)用且最佳實(shí)施例中予以展示和描述，應(yīng)認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明的范圍和實(shí) 質(zhì)內(nèi)可以在此基礎(chǔ)上作出一些改動(dòng)，而不拘于在此所揭示的細(xì)節(jié)但仍然符合 本發(fā)明權(quán)利要求的全部范圍并覆蓋任何及所有等同的裝置和設(shè)備。
在如下本發(fā)明的任何權(quán)利要求以及發(fā)明內(nèi)容中，除了上下文因語(yǔ)言表達(dá)
或必要的暗示有其它需要，詞語(yǔ)"包含(comprising)"所用的是"包括 (including)"的意思，也就是說(shuō)，所指出的特征可與本發(fā)明的各種實(shí)施例 中的其他特征相結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件，所述連接器組件的特征在于第一構(gòu)件，所述第一構(gòu)件包括兩個(gè)平行且間隔分開(kāi)的縱向表面，所述縱向表面具有與所述第一構(gòu)件的一端部相關(guān)聯(lián)的一對(duì)向內(nèi)壓入并橫向?qū)?zhǔn)的壓入部；第二構(gòu)件，所述第二構(gòu)件包括兩個(gè)平行且間隔分開(kāi)的縱向表面，所述縱向表面在所述第二構(gòu)件的長(zhǎng)度方向的預(yù)定位置上具有一對(duì)向內(nèi)壓入并橫向?qū)?zhǔn)的壓入部；所述第一和第二構(gòu)件適于以所述第一構(gòu)件的壓入部接合于所述第二構(gòu)件的壓入部?jī)?nèi)的方式來(lái)連接，以使所述第一和第二構(gòu)件可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，通過(guò)在接合的壓入部上施加向內(nèi)的力，所述第一構(gòu)件還可鎖定于相對(duì)于所述第一構(gòu)件的一預(yù)設(shè)角度上；中空隔套，所述中空隔套構(gòu)造成可插入到所述第一構(gòu)件的平行側(cè)面之間，由此盡管施加向內(nèi)的力，所述平行側(cè)面仍可保持間隔分開(kāi)的關(guān)系，而所述中空隔套的端部的截面尺寸略大于所述壓入部；以及定位裝置，所述定位裝置用于將所述中空隔套保持在一使其相對(duì)兩端基本包圍所述內(nèi)部壓入部的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件，其特征在于， 每一個(gè)所述壓入部包括中心孔，從而當(dāng)兩對(duì)壓入部彼此相互接合時(shí)，所述中 心孔同軸對(duì)準(zhǔn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件，其特征在于， 所述第二構(gòu)件可圍繞適于延伸穿過(guò)所述同軸孔的軸相對(duì)于所述第一構(gòu)件旋 轉(zhuǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件，其特征 在于，所述連接器組件還包括導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置使所述軸被引導(dǎo)穿過(guò) 所述同軸對(duì)準(zhǔn)的孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件，其特征在于， 所述定位裝置采取位于所述中空隔套內(nèi)的插件的形式，所述插件的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng) 于壓入部之間的間隔距離，所述插件的兩端對(duì)應(yīng)于所述壓入部的截面的尺寸，從而將所述隔套保持在包圍所述壓入部的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件，其特征在于， 所述插件還包括采取延伸穿過(guò)所述插件的孔的形式的所述導(dǎo)向裝置，所述插 件在裝入后與所述中心孔同軸對(duì)準(zhǔn)，從而給所述軸提供延伸穿過(guò)的路徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3-6中任一項(xiàng)所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件， 其特征在于，所述軸釆取螺栓的形式，所述螺栓在被擰緊時(shí)提供所述向內(nèi)的 力。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件， 其特征在于，所述壓入部是圓形的，而所述隔套是圓筒形的。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組件， 其特征在于，所述第二構(gòu)件是屋頂桁架的底弦桿或頂弦桿。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于屋頂桁架構(gòu)件的連接器組 件，其特征在于，所述第一構(gòu)件是屋頂桁架的腹弦桿。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬屋頂支架和脊板組件，用來(lái)使多達(dá)三個(gè)桁架或支承構(gòu)件與金屬屋頂桁架相連接。這種新穎的連接裝置可以很好地利用共同待審查申請(qǐng)人的新穎連接方法，并且提供了一種比傳統(tǒng)組裝技術(shù)更加有效的組裝方式。該支架使支承構(gòu)件能由脊板保持，同時(shí)使支架對(duì)準(zhǔn)在其可安裝的位置。還使支承構(gòu)件能在固定之前轉(zhuǎn)動(dòng)到所想要的位置。
文檔編號(hào)E04B1/21GK101316971SQ200680039097
公開(kāi)日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者G·J·皮科克, L·W·格里夫 申請(qǐng)人:速構(gòu)技術(shù)控股有限公司