專(zhuān)利名稱(chēng)：墻壁和天花板緊固用的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝系統(tǒng)，特別涉及將緊固件安裝于中空墻壁和天花板的方法 和裝置。
技術(shù)背景 現(xiàn)有技術(shù)緊固件
住宅和商業(yè)建筑物的大多數(shù)墻壁和天花板具有空腔結(jié)構(gòu)，即，墻壁后面存 在空腔。墻壁包括厚度特別地在1到2.54厘米之間并固定于包括木質(zhì)或金屬 框架構(gòu)件(板墻筋或托梁)的合適框架的板材。典型地，框架構(gòu)件以中心間距 40或61厘米間隔開(kāi)。該+反材由芝加哥Uni ted Sta tes Gypsum/>司以SHEETROCK 品牌銷(xiāo)售，通常稱(chēng)為干砌墻、墻板、石膏灰泥板和石膏板。另一種不常見(jiàn)的具 有相似特征的墻壁和天花板材料是涂覆有灰泥的板條基材。在以下的論述中，
術(shù)語(yǔ)墻壁和天花板是同義的。
可商購(gòu)得到的多種緊固件用于將物體，例如圖畫(huà)、鏡子、架子、細(xì)木家具、 毛巾架、欄桿和其它物品連接、保持或固定于特定場(chǎng)所的墻壁上，而不是具有 框架構(gòu)件的區(qū)域上。這些緊固件大多數(shù)可以分成兩種通用類(lèi)型套掛和膨脹。 套掛緊固件
套掛緊固件通常包括兩個(gè)部件。錨或第一部件有伸展或傾斜的臂，并且通 過(guò)折疊進(jìn)的臂被插入到墻壁材料上鉆孔中。插入錨之后，執(zhí)行器或第二部件， 典型為螺釘或銷(xiāo)，用于使錨的臂傾斜或伸展于墻壁后面的空腔中，從而將緊固 件鎖在墻壁上的適當(dāng)位置中。
Nagel,在美國(guó)專(zhuān)利2，916， 235 (1959)中公開(kāi)了 一種緊固件，其中錨包括 在擴(kuò)口管的一端作為第一部件的樞軸安裝的臂。在墻壁中鉆孔并將錨完全插入以便擴(kuò)口端抵靠于墻壁外表面，防止進(jìn)一步插入。執(zhí)行器是螺釘，當(dāng)插入管中 時(shí)，其迫使臂旋轉(zhuǎn)，直到其末端接觸墻壁的內(nèi)部。轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘使其楔入到臂的端
部下方最接近樞軸。這就完成了緊固件的安裝。Nagle的裝置形成了對(duì)于不同 的厚度的墻壁的牢固的緊固件，但是也存在一些缺點(diǎn)。緊固件不能通過(guò)簡(jiǎn)單的 錘擊或旋擰將其安裝在合適位置中。必須先設(shè)置孔。為了使螺釘楔入到臂的下 方，管直徑必須基本大于螺釘?shù)闹睆健７催^(guò)來(lái)，這就需要一個(gè)比所需更大的孔。 而且，當(dāng)完全楔入抵靠于臂的樞軸端時(shí)，螺釘不能位于垂直于墻壁的位置中。 因此，螺釘頭不能處于與墻壁齊平的位置，導(dǎo)致在螺釘頭頂端高壓力接觸而螺 釘頭的底端沒(méi)有接觸的不能很好地錨定。最后，Nagle的緊固件有些復(fù)雜，可 能需要手工組裝樞軸接頭。
Dwyer在美國(guó)專(zhuān)利3， 213, 745 (1965)中、Johnson在美國(guó)專(zhuān)利3， 431， 813 (1969)和4， 022， 100 (1977)中、McSherry在美國(guó)專(zhuān)利4， 181， 061 (1980)中、 Schiefer在美國(guó)專(zhuān)利4， 289, 062 (1981)中以及Camilleri在美國(guó)專(zhuān)利 4,662,808中，都教導(dǎo)了以同樣的原理操作的緊固件。錨插入到墻壁中的鉆孔 里。錨的擴(kuò)口的前部抵靠于墻壁的外表面，防止進(jìn)一步插入。設(shè)置執(zhí)行器(螺 釘或銷(xiāo))以使兩個(gè)或多個(gè)臂在墻壁后面的空間中伸展，最終抵靠于墻壁的內(nèi)表 面。然后，物體通過(guò)執(zhí)行器被固定于墻壁。根據(jù)Nagle的專(zhuān)利，需要在墻壁中 預(yù)先鉆孔。在許多場(chǎng)合中，這會(huì)導(dǎo)致墻壁的內(nèi)部碎裂，使墻壁在該處變?nèi)酰?限制了由緊固件可支撐的載荷的重量。
Ellenberger在美國(guó)專(zhuān)利3， 550， 499 (1970)中、Vassiliou在美國(guó)專(zhuān)利 4, 500， 238 (1985)中、Giannuzzi在美國(guó)專(zhuān)利5， 447， 005 (1995)中、Moretti 在美國(guó)專(zhuān)利5, 224， 805 (1993)中和Re,ers在美國(guó)專(zhuān)利6， 494, 653 (2002)中教 導(dǎo)了具有類(lèi)似于那些以上描述的螺釘或銷(xiāo)擴(kuò)展臂的緊固件。然而，錨被直接錘 擊進(jìn)墻壁材料中，而不需要預(yù)先鉆孔。然后，執(zhí)行器用于驅(qū)使臂分開(kāi)，固定緊 固件。
Remmers專(zhuān)利的缺點(diǎn)在于，在他的裝置中包括在兩個(gè)爪或臂之間形成有槽 (圖7)形式的間隙。當(dāng)錨錘入或旋入墻壁時(shí)，該間隙的存在使末端擺動(dòng)和偏 斜。這個(gè)動(dòng)作產(chǎn)生一個(gè)比所需更大的孔，削弱了在筒54處的錨定。而且，這 種擺動(dòng)和偏斜動(dòng)作使錨以一定角度進(jìn)入墻壁，造成墻壁的前后側(cè)裂開(kāi)或碎裂，惡化了墻壁材料的整體性。此外，錘擊可使他的緊固件在間隙處彎曲或破裂。 這種情況下，緊固件根本不能進(jìn)入墻壁。
Harker在美國(guó)專(zhuān)利4, 902, 179 (1990)中教導(dǎo)了 一種具有鉸接凸緣的驅(qū)入 錨，該鉸接凸緣周向膨脹以接合墻壁的后側(cè)以適應(yīng)螺釘?shù)牟迦搿４送?，?dāng)螺釘 插入時(shí)，主體的縱向切口部分在通過(guò)緊固件產(chǎn)生的孔中膨脹。接近墻板21 (圖 2 )內(nèi)部的鉸接凸緣的膨脹最多被限定到銷(xiāo)或螺釘60(圖2 )直徑。因此，Harker 的緊固件形成僅在墻板21后側(cè)上受限制延伸的實(shí)體障礙。此外，如果螺釘60 過(guò)擰，將簡(jiǎn)單地繼續(xù)旋轉(zhuǎn)抵靠于緊固件的內(nèi)表面，從而降低了緊固件的效力。
Gaudron在美國(guó)出版的專(zhuān)利申請(qǐng)2001/0046429中教導(dǎo)了一種具有凸緣的 套索錨的自鉆孔緊固件。緊固件自鉆通過(guò)墻壁之后，其凸緣部分抵靠于墻壁的 前側(cè)。套索部分位于墻壁后面，并且樞接于與墻壁平面平行的位置。插入并旋 轉(zhuǎn)螺釘將使套索部分向螺釘?？康膲Ρ诤髠?cè)移動(dòng)，從而固定緊固件。
三種保持方法對(duì)上面現(xiàn)有技術(shù)的緊固件是一樣的。在第一種方法中，套索 是插入通過(guò)墻壁，然后通過(guò)螺釘推進(jìn)以與墻壁后側(cè)接觸。在第二種方法中，錨 包括預(yù)先折疊的臂，緊固件完全插入墻壁后，通過(guò)第二部件迫使臂伸展抵靠于 墻壁后側(cè)。在第三種方法中，凸緣接合于墻壁后側(cè)，同時(shí)切口部分膨脹以填充 緊固件通過(guò)的孔。正如所述，所有三種方法都有相當(dāng)大的所提到的缺點(diǎn)。 膨脹緊固件
膨脹緊固件通常通過(guò)直徑增加而固定。 一些緊固件包括錨，錨被錘擊入墻 壁或插入預(yù)鉆的孔中。執(zhí)行器(例如銷(xiāo)或螺釘)被迫進(jìn)入緊固件中的中心的、 圓柱腔中，增加其直徑。其它緊固件還有可彈性膨脹以阻止緊固件拔出的柄腳。
Karitzky在美國(guó)專(zhuān)利1， 452， 514 (1923)中以及Girkin在美國(guó)專(zhuān)利 5， 221， 167 (1993)中教導(dǎo)了插入到鉆孔中的類(lèi)似緊固件。釘子或螺釘插入緊固 件，迫使其直徑增大，因而將其固定在孔中。Girkin另外包括一個(gè)形成為緊 固件的一部分的鎖緊螺母。
在美國(guó)專(zhuān)利4, 322， 194 (1982)中，Einhorn教導(dǎo)了一種錘擊或其它方法驅(qū) 入墻壁的墻壁緊固件。插入后，螺釘迫使兩個(gè)或多個(gè)臂分開(kāi)，將墻壁壓在緊固 件周?chē)?br> 在美國(guó)專(zhuān)利3, 983， 779 (1976)中，Dimas教導(dǎo)了 一種帶柄腳的釘。該釘被錘擊穿過(guò)屋面材料進(jìn)入蓋板下面。釘上的柄腳防止釘退回并牢固地將屋面材料 保持在蓋板上適當(dāng)?shù)奈恢弥小?br> 膨脹緊固件必須施加足夠的膨脹力以固定，但不能使其主體材料破裂或碎
裂。這些緊固件通常不適合用于易碎材料，例如干砌墻石膏板。
以上描述的套索和膨脹緊固件存在許多缺點(diǎn)。都不能與現(xiàn)成的銷(xiāo)和需要插 入必須提供的銷(xiāo)的工具一起使用。因此，對(duì)于這些錨和銷(xiāo)裝置，人們必須選擇 用于螺釘?shù)那‘?dāng)尺寸的緊固件，然后選擇用于緊固件的適當(dāng)尺寸的鉆頭，以避 免不良錨定。此外，它們不能適應(yīng)各種不用工具即可被插入的現(xiàn)成的、預(yù)制結(jié) 構(gòu)的銷(xiāo)。其它缺點(diǎn)包括需要為緊固件鉆墻壁，由于緊固件或螺釘?shù)倪^(guò)擰經(jīng)常導(dǎo) 致墻壁故障，西此難以正確固定，，以及當(dāng)緊固件在這種過(guò)擰情況下移除時(shí)， 形成難看的過(guò)大的孔。這些緊固系統(tǒng)中，有些也是不可移除的，或者如果不在 墻壁上留下大的、難看的孔很難移除。此外，膨脹緊固件可壓碎易碎的干砌墻 材料，使裝置在墻壁中的夾緊受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，提供了一種改善的墻壁緊固件， 一種更牢 固的錨定系統(tǒng)，以及緊固件能夠以對(duì)墻壁材料最小的損害被擊入或以其它方式 驅(qū)入墻壁的方法。其它優(yōu)點(diǎn)在于，提供了一種緊固件，該緊固件通常不需要預(yù) 先鉆孔，更容易大量生產(chǎn)，能夠在安裝期間作為連續(xù)、剛性單元而沒(méi)有間隙地 構(gòu)成，能夠接受不用工具即可安裝的各種預(yù)先制成的銷(xiāo)，并且容易移除。再一 些優(yōu)點(diǎn)將從隨后的描述和附圖中看出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，緊固件包括墻壁錨定部分和或可樞轉(zhuǎn)部 分或頂端。這兩個(gè)部分通過(guò)一體的或"活動(dòng)的，，鉸鏈、帶、活葉、系索或其它 類(lèi)型連接元件連接。這些部分可鉸接地咬合為剛性、連續(xù)的單元以插入墻壁中。 其它實(shí)施方式包括主體上的兩個(gè)或多個(gè)臂。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，臂通過(guò)樞 轉(zhuǎn)齒輪而不是活動(dòng)鉸鏈連接于墻壁錨定部分。墻壁錨定部分裝上后，可樞轉(zhuǎn)部 分被迫在鉸鏈處或樞轉(zhuǎn)齒輪處樞轉(zhuǎn)，使可樞轉(zhuǎn)部分?？坑趬Ρ趦?nèi)表面，從而使 緊固件固定。


圖1A- 1C示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的具有一個(gè)可可樞轉(zhuǎn)部分的緊固系統(tǒng)的幾個(gè)^f見(jiàn)圖。
圖1D和圖1E示出了用于圖1A的緊固系統(tǒng)的典型銷(xiāo)。
圖1F到圖1H為示出了插入孔中的典型銷(xiāo)的截面圖。
圖2A-2G為第一實(shí)施方式的截面視圖，示出了緊固系統(tǒng)的該實(shí)施方式如何 安裝在墻壁或天花板中。
圖3A和3B示出了具有多個(gè)可樞轉(zhuǎn)部分的另 一實(shí)施方式的緊固系統(tǒng)如何安 裝在墻壁或天花;f反中。
圖4A和4B為本發(fā)明又一實(shí)施方式示出的樞轉(zhuǎn)前和樞轉(zhuǎn)后的視圖。
圖5A-5C為根據(jù)本發(fā)明分別具有兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)部分、三個(gè)可樞轉(zhuǎn)部分和四個(gè) 可樞轉(zhuǎn)部分三個(gè)實(shí)施方式的樞轉(zhuǎn)前的端視圖。
圖6A和6B示出了才艮據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的緊固系統(tǒng)。
圖7A-71為根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的緊固系統(tǒng)的各種視圖。
100緊固件105墻壁錨定部分107頭部
108接合部110可樞轉(zhuǎn)部分111橢圓
112頂端115鉸鏈120墻板
125翼片126翼片130孑匕
135凸部136端部137邊緣
139鎖閉齒140銷(xiāo)143棘輪凹槽
144大螺紋145軸150頂端
155定位器200螺紋400尖端
405尖端410鉸鏈420鉸鏈
520可樞轉(zhuǎn)部分522可樞轉(zhuǎn)部分524可樞轉(zhuǎn)部分
526可樞轉(zhuǎn)部分600緊固件602臂
604臂605齒輪607主體
610齒輪615樞軸620樞軸
630半頂端635半頂端640銷(xiāo)
645齒條650頂端700緊固件
705墻壁錨定部分710翼片715頭部720可樞轉(zhuǎn)部分725頂端730指部
735凸部740鉸鏈745凹槽
746凸起750孑匕755孔中心
760孔延伸部765螺紋770鉆孔頂端
775螺絲刀780鳥(niǎo)A 則大785指示器
具體實(shí)施例方式
圖1A到圖1C分別示出了本發(fā)明緊固件第一實(shí)施方式初始結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖、 正視圖和后視圖。緊固件100將被驅(qū)動(dòng)進(jìn)在墻壁后面(到墻壁左方)具有中空 空間的墻壁120中(圖1A)。緊固件10G包括在接合部108鄰接并通過(guò)鉸鏈115 連接的墻壁錨定部分105和可樞轉(zhuǎn)部分110可樞轉(zhuǎn)部分。具體地，如在圖2A 至圖2C的截面圖中最佳所示，可樞轉(zhuǎn)部分110和壁板部分105通過(guò)一體或"活 動(dòng)"鉸鏈115或者錨1G0的底部中心處的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)連接在一起。而且，它們?cè)诮?合部1G8 (由斜線(xiàn)指示)處鄰接，可樞轉(zhuǎn)部分110和壁板部分105在這里彼此 鄰接。因此，部分110和105的連接部之間沒(méi)有間隙。
鉸鏈115為典型的，并可以采用一體的或"活動(dòng)"鉸鏈、帶、活葉、系索、 有銷(xiāo)的兩部分4交鏈或其它類(lèi)型連接元件的形式?？蓸修D(zhuǎn)部分110在其前端(從 使用者(未示)角度為末端)終止于尖銳的頂端112中。墻壁錨定部分105 在其后部或近端終止于平的頭部107中。部分105和110的截面優(yōu)選為短軸和 長(zhǎng)軸的比率約等于0. 6的橢圓形，如在圖1B和1C中顯示為111。該比率為典 型的，并由本申請(qǐng)確定?？梢允褂闷渌S比率和形狀。
任選的翼片125從頂端112伸到頭部107的底部。翼片126從頭部107底 部外邊緣越過(guò)墻壁錨定部分105的長(zhǎng)度向下延伸至翼片125。圓孔或腔130軸 向延伸穿過(guò)墻壁錨定部分105?？蛇x擇地，孔或腔130可以具有與下述優(yōu)選實(shí) 施方式有關(guān)的橢圓的、矩形的和其它的形狀。
凸部135為可樞轉(zhuǎn)部分110的一部分，并延伸進(jìn)孔130中等于或大于孔 130直徑的一段距離，暫時(shí)設(shè)置在此。凸部135以?xún)A斜的端部136和圓形邊緣 137終止。
部分105從頭部107的底側(cè)到鉸鏈115的支點(diǎn)的長(zhǎng)度優(yōu)選等于墻壁120的 厚度，通常在1和2. 5cm之間。頂端部分110的長(zhǎng)度優(yōu)選約2. 5cm。因此，部分105和110的總長(zhǎng)度優(yōu)選約4cm。其它長(zhǎng)度可以根據(jù)所使用墻壁的厚度而設(shè) 置。
可選擇地，單一長(zhǎng)度的緊固件可用于各種厚度的墻板120。這將在下面結(jié) 合圖2F和2G進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
緊固件100的直徑標(biāo)定約為7mm?？?30的直徑優(yōu)選約為4mm。這些直徑 可根據(jù)將由緊固件所支撐的負(fù)載、孔的尺寸以及所需穿透的容易程度而改變。 孔130包括鎖閉齒或環(huán)139,其可以是設(shè)置在孔130的頂部、底部或側(cè)部的單 個(gè)齒。可選擇地，其包括圍繞其整個(gè)圓周或任何部分的環(huán)或環(huán)帶，將孔130 的直徑局部縮小到約3. 5mm。鎖閉齒139接合凸脊，所述凸脊包括在如下所述 的銷(xiāo)140A-140L(圖1D-A至圖1D-J、圖1E-A和圖1E-B)上的螺紋或凹槽。頭 部107的厚度優(yōu)選約為lmm。
緊固件IOO優(yōu)選由例如尼龍的塑料制成，但是包括塑料、金屬和硬木的許 多其它材料也是適合的。
通常包括凹槽、棘齒或螺紋軸145的銷(xiāo)140優(yōu)選由緊固件100提供。當(dāng)銷(xiāo) 140完全插入孔130時(shí)，它致動(dòng)緊固件IOO。軸145—端以斜頂端150終止， 另一端以例如吊鉤、螺^r頭、螺栓等的附加固定裝置155終止。
銷(xiāo)140優(yōu)選由尼龍制成，但是可使用包括其它塑料、金屬和木材的其它材 料。在優(yōu)選實(shí)施方式中，錨具有銷(xiāo)，所述銷(xiāo)具有多個(gè)不同頭部并設(shè)計(jì)為與錨 IOO共同起作用。
圖1D和1E示出了銷(xiāo)140的多個(gè)實(shí)施方式。它們都設(shè)計(jì)為與錨100共同起 作用，并且可以為具有如圖1D-A至圖ID-E中螺紋145T的螺釘或螺栓，可以 為具有凹槽145R和包括如圖1D-F至圖1D-J中所示的平頭、螺釘頭、螺栓頭 和吊鉤的多種形狀頭部的銷(xiāo)，可以為具有如圖IE-A中所示的非圓形截面和棘 輪凹槽143或如圖IE-B中的大螺紋144的銷(xiāo)?？?30內(nèi)部被構(gòu)造成容納至少 一個(gè)以及可能多個(gè)包括大或小螺紋、凹槽、非圓形截面以及多種直徑的銷(xiāo)軸設(shè) 計(jì)。
圖1F詳細(xì)示出了緊固件100的孔130中的鎖閉齒139接合銷(xiāo)軸145上的 棘輪齒145R。圖1A和圖1D-F至圖1D-J示出了棘輪齒14SR。在圖1A中齒1"R 圍繞銷(xiāo)140的軸145的整個(gè)圓周形成。圖1D-F至圖ID-J中，齒145R可選圍143顯示為在銷(xiāo)140K 的至少一側(cè)上。銷(xiāo)140插入緊固件100的孔130中，然后按箭頭方向推入。當(dāng) 銷(xiāo)140按箭頭方向推入時(shí)，棘輪齒145R通過(guò)稍彎曲的鎖閉齒139和棘輪齒145R 沿它們各自的傾斜表面向內(nèi)撓性傳送。然而，當(dāng)在相對(duì)方向推進(jìn)銷(xiāo)140時(shí)，齒 145R和齒139的平行面接觸。由于它們?cè)谄淦叫忻娴南鄬?duì)側(cè)上由形成斜面的 材料支撐，因此，當(dāng)以箭頭方向相對(duì)的方向推進(jìn)時(shí)，齒較缺乏撓性。因此，當(dāng) 銷(xiāo)140插入緊固件100時(shí)，齒145R強(qiáng)制接合鎖閉環(huán)139,防止銷(xiāo)140退出。
圖1G示出了銷(xiāo)軸145上的螺紋145T接合緊固件100的孔130的細(xì)部。(與 上述螺紋144相比，螺紋145T相對(duì)較小。)螺紋145T的外徑比孔130的內(nèi)徑 大近10%。因此，當(dāng)銷(xiāo)140以箭頭方向旋檸進(jìn)孔130時(shí)，螺紋145T侵入緊固 件100的材料中。當(dāng)銷(xiāo)140向內(nèi)前進(jìn)時(shí)，螺紋145T強(qiáng)行將材料移入鎖閉環(huán)139 中，將其大部分掩蓋。該移動(dòng)增加了螺紋145T和之前組成環(huán)139的材料之間 的摩擦力，超過(guò)螺紋145T和孔130的剩余部分之間的摩擦力。因此，銷(xiāo)140 的螺紋設(shè)計(jì)再次緊固地將其固定在緊固件100中。
圖2A-2G，圖3A和圖3B示出了另外的、可選4f^的特征?？梢栽诰o固件100 的部分105中增加大陰螺紋200,以容納銷(xiāo)140L(圖1E)的大陽(yáng)螺紋144。 第一實(shí)施方式-操作-圖2A到圖2G-準(zhǔn)備
圖2A-2G示出了緊固件100的截面圖。如圖2A所示，緊固件100設(shè)置有 后部固定部分105和前部、可樞轉(zhuǎn)部分IIO。如果部分105和110彎曲超出軸 向?qū)R，即，它們相對(duì)于彼此(未示)形成角度，那么使用者將其彎曲以使它 們的軸對(duì)齊。
當(dāng)兩部分對(duì)齊時(shí)，邊緣137摩擦地擦靠于孔130的表面。鉸鏈115中的彈 性允許這兩個(gè)表面摩擦接觸。如果部分105和110超出軸向?qū)R或已經(jīng)彎曲超 出軸向?qū)R，則它們:故向后彎曲到準(zhǔn)備插入的對(duì)齊位，邊^(qū)^137通過(guò)咬住動(dòng)作 (snapping action)移出孔130。這種咬住動(dòng)作使緊固件100保持剛性筆直， 部分105和110之間沒(méi)有間隙，同時(shí)其被驅(qū)入墻板120中。當(dāng)緊固件100進(jìn)入 墻板120時(shí)，這種剛性防止頂端112偏移。
可選4奪地，部分105和110可在制造時(shí)由脆性的接合部108(圖1A)熔合， 接合部后來(lái)通過(guò)插入銷(xiāo)140而弄碎，如下面所述。如要緊固件100由例如塑料的彈性材料制成，則部分105和110將通過(guò)輕微彎曲而增加彈性。 插入
接著，緊固件IOO被定向?yàn)槭沟脵E圓截面111 (圖1B和圖1C)的主軸水 平。該方向降低墻板120中與負(fù)載相應(yīng)的壓力，并使墻板120中緊固件100 的分配區(qū)域最小。然后，緊固件100通過(guò)錘子(未示)或其它鈍器工具或拇指 驅(qū)入墻板120中。^睡擊沿平行于緊固件100的軸的方向上施加于頭部107的外 表面?？蛇x4奪地，緊固件100可插入墻板120中的鉆孔或沖孔(未示)中。在 這種情況下，孔的直徑優(yōu)選小于或等于部分105的最小直徑。
當(dāng)緊固件IOO進(jìn)入墻板120 (圖2B)時(shí)，任選的翼片125恰好保持橢圓截 面111(圖1B、 1C)的水平方向。如果沒(méi)有翼片125, —旦頂端部分的主體IIO 進(jìn)入墻板120，橢圓截面111將阻止錨IIQ旋轉(zhuǎn)。
由于部分110和105鄰接的邊緣之間沒(méi)有間隙，即它們是連續(xù)的，因此但 錨被錘入墻壁時(shí)，其將保持其結(jié)構(gòu)。因而，末端和近端部分將保持其最初結(jié)構(gòu)， 如圖1A所示，并且將不會(huì)相對(duì)于彼此分離或樞轉(zhuǎn)。相反， 一些現(xiàn)有技術(shù)的錨 在墻壁錨定部分和可樞轉(zhuǎn)部分之間有間隙，使得當(dāng)錨被錘入墻壁時(shí)，其兩部分 經(jīng)常分離，損壞墻壁，并且必須更換整個(gè)錨。
圖2C示出為完全嵌入到墻板120中的緊固件100。頭部107的底部牢固 地?？坑趬Π?20的外表面。當(dāng)翼片126進(jìn)入墻板120時(shí)，它們保持緊固件 IOO先前確定的方向。當(dāng)緊固件100完全插入時(shí)，翼片126和部分105及110 的橢圓截面(在圖1B和1C中表示為111)也能防止其在負(fù)載情況下、或當(dāng)扭 矩施于緊固件100時(shí)、例如當(dāng)大螺釘安裝進(jìn)孔130時(shí)旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)緊固件100完全插入時(shí)(圖2C),鉸鏈115位于墻板12G的內(nèi)表面。根 據(jù)墻板120的厚度選擇頭部107的下表面和鉸鏈115之間的距離。在美國(guó)，提 供的墻板120標(biāo)準(zhǔn)厚度范圍從1. 27cm到2. 54cm。因此緊固件100也具有多種 鉸鏈-頭部距離以配合這些厚度。
可選擇地，緊固件100的部分105可具有與墻板120的厚度范圍相應(yīng)使用 的單一長(zhǎng)度，如下所述。 致動(dòng)
為了將插入的緊固件鎖定于墻壁中，銷(xiāo)140插入(圖2D)緊固件100的孑L130中。銷(xiāo)140手動(dòng)插入直到頂端150撞擊邊緣136。如果圖1D和1E示出 的任何其它銷(xiāo)構(gòu)成為能夠正確地配合錨，則可以使用它們代替圖2D所示的銷(xiāo)。 在凹槽或棘輪軸(140F至140K,圖1D-1E)的情況中，通常由使用者的拇指 提供進(jìn)一步的插入力。在螺紋軸(140A-140E, 140L，圖1D-1E)的情況中，可用 使用者的手、螺絲刀或扳手(未示)。在這兩種情況下，螺紋145T、 144或凹 槽145R、 143接合，并通過(guò)孔130中的鎖閉齒139保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，如?所述?？蛇x擇地，螺紋145T和144可通過(guò)鎖閉齒130部分固定。這些螺紋銷(xiāo) 也用螺紋從內(nèi)部孔130插進(jìn)包括錨主體105的材料，從而，也如上所述，將螺 紋牢固地接合進(jìn)錨材料中，并且將鎖閉銷(xiāo)140固定在合適的位置中。由于頂端 部分110沒(méi)有干涉或移動(dòng)墻板120中的材料，所以所需的插入力最小。只是必 須克服由凸部的邊緣137和孔130的滑動(dòng)干涉形成的制動(dòng)。鉸鏈115的彈性允 許這種滑動(dòng)發(fā)生。
將銷(xiāo)140的頂端150壓向邊緣136產(chǎn)生了圍繞鉸鏈115的逆時(shí)針(CCW) 扭矩，即，頂端150凸輪接合作為凸輪從動(dòng)件的邊緣136，使頂端或可樞轉(zhuǎn)部 分IIO逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(圖2D)，直到其最終穩(wěn)固地?？坑趬Σ欧?20的內(nèi)表面(圖 2E)。這時(shí)，錨處于其致動(dòng)或膨脹結(jié)構(gòu)，并且鎖在墻板中或墻板上。即，由于 銷(xiāo)140處于合適位置中，通過(guò)螺紋145T、 144或凹槽145R、 143以及鎖閉齒 139牢固地被保持，緊固件IOO穩(wěn)固地并牢固地被設(shè)置在墻板120中。
這時(shí)，畫(huà)、鏡子等(未示)可以被掛在銷(xiāo)140的吊鉤上，并且由于可樞轉(zhuǎn) 部分110提供的鎖閉作用，則將阻止錨拔出。如果銷(xiāo)沒(méi)有吊鉤(例如圖1D-A 至圖1D-E所示的銷(xiāo)140A到140E)，其可被首先完全插入到緊固件100中，致 動(dòng)它，然后退回約2mm以允許在銷(xiāo)軸上懸掛金屬絲(未示)。這種小的退回距 離不能使得緊固件100失效。
如果緊固件100的部分105具有與墻板120的厚度范圍配合使用的單一長(zhǎng) 度，則應(yīng)用下面兩種情況。在圖2F示出的第一種情況中，部分105的長(zhǎng)度大 于墻板12Q的厚度。凸部135足夠長(zhǎng)，使得當(dāng)頂端部分110形成大于90度的 弧時(shí)，銷(xiāo)140與邊緣136接觸(圖1A)，最終壓靠于墻板120的內(nèi)表面。
在圖2G所示的第二種情況中，部分105的長(zhǎng)度小于墻板120的厚度。凸 部135、鉸鏈115和銷(xiāo)140具有足夠的撓性，以使得銷(xiāo)140輕微彎曲并推過(guò)凸部135，使部分110楔靠于墻板120的內(nèi)表面。
一個(gè)另外的優(yōu)點(diǎn)源于緊固件100的卵形或橢圓形截面。這種非圓形使施加 于銷(xiāo)140的旋轉(zhuǎn)扭矩比圓形可能發(fā)生的扭矩更大，因此減少旋轉(zhuǎn)突出。
圖1E-G顯示出具有螺紋14 4的銷(xiāo)14 OL被插入到緊固件10 0的孔13 0中(圖 2A)，并被旋轉(zhuǎn)或旋擰入以使陽(yáng)螺紋144與緊固件100中的陰螺紋200接合， 從而致動(dòng)它。
本發(fā)明緊固件容納多種尺寸和類(lèi)型的銷(xiāo)，然而現(xiàn)有技術(shù)的緊固件通常需要 預(yù)定尺寸和類(lèi)型，即，特定直徑和齒距的螺紋。 第二實(shí)施方式-說(shuō)明和操作-圖3A至3B
第二實(shí)施方式(圖3)使用兩個(gè)樞接頂端部分110和。通過(guò)使用兩個(gè) 該部分，該實(shí)施方式接合更大的墻板面積，產(chǎn)生更強(qiáng)的錨定。部分11G和ll(T 的每一個(gè)分別通過(guò)鉸鏈115和115'連接于墻壁錨定部分105，如上面優(yōu)選實(shí)施 方式所述。當(dāng)由銷(xiāo)140的頂端150推進(jìn)時(shí)，作用于凸部135和135'的邊緣136 和136'的力形成圍繞它們各自鉸鏈的扭矩，使部分110向上樞轉(zhuǎn)，并使部分 ll(K向下樞轉(zhuǎn)(圖3A)。
當(dāng)銷(xiāo)140完全插入緊固件IO(T時(shí)，部分110和110'穩(wěn)固地?？坑趬Π?20 的內(nèi)部，并且棘輪齒或凹槽145R或143 (圖1D和1E)由鎖閉齒139保持，從 而牢固地嵌入緊固件100。
懸掛在銷(xiāo)140的近端或吊鉤上的畫(huà)或其它重物將使得緊固件100'的前端 或末端趨于如圖3B所示的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。然而，頂端部分110通過(guò)施加在墻板 120內(nèi)表面上的力阻止緊固件100'旋轉(zhuǎn)。施加在頂端部分IIO上的任何逆時(shí)針 扭矩使銷(xiāo)140的末端將更穩(wěn)固地夾緊在凸部135和135'之間。結(jié)果形成當(dāng)重 物懸掛在銷(xiāo)140上時(shí)變得更牢固的緊固件。 第三實(shí)施方式-說(shuō)明和操作-圖4A、犯和SA-SC
在第三實(shí)施方式中(圖4),緊固件IOO"使用兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)部分IIO"和 110'〃。當(dāng)墻板120的厚度使鉸鏈115和115'位于墻板120中時(shí)，該實(shí)施方 式是有用的。在這種情況中，部分IIO"和IIO'"包括邊緣，該邊緣為當(dāng)它們 展開(kāi)時(shí)局部壓緊且加強(qiáng)位于它們下面的墻板120。部分IIO"和ll(T"形成對(duì) 稱(chēng)的一對(duì)。當(dāng)緊固件IOO"被驅(qū)入墻板120時(shí)，半尖端112"被壓在一起而沒(méi)有插入間隙，并且作為一單獨(dú)的單元，引導(dǎo)緊固件IOO"以筆直的路徑通
過(guò)墻板12Q。
部分IIO"和110〃'終止于尖端400和405,與半尖端112'和112"相對(duì)。 當(dāng)銷(xiāo)140插入緊固件IOO"時(shí)，尖端150推靠于尖端400和405,使部分110'1 和110〃'圍繞鉸鏈115和115'樞轉(zhuǎn)。當(dāng)銷(xiāo)140完全插入時(shí)，樞轉(zhuǎn)部分110"和 IIO'"被迫從緊固件IOO"的軸向向外，并且凈束輪齒或凹槽145R或143 (圖1D 和1E)通過(guò)鎖閉齒139被保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，從而緊固件IOO"被穩(wěn)固地楔 入墻板120中適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 可以使用三個(gè)或更多可樞轉(zhuǎn)部分，代替兩個(gè)可樞轉(zhuǎn)部分(110"和11 (T ")。 圖5A示出了緊固件IOO"的頂端視圖，相應(yīng)于圖4A和圖4B的緊固件。圖5B 和圖5C為頂端視圖，分別示出了三個(gè)和四個(gè)可樞轉(zhuǎn)部分520、 522、 524和52(T 、 522'、 524'。盡管示出為圓形截面，但本實(shí)施方式也可以具有橢圓形截面。 第四實(shí)施方式-說(shuō)明和操作-圖"和6B
在本實(shí)施方式中(圖6),不用鉸鏈。替代的是，使兩個(gè)樞轉(zhuǎn)部分圍繞樞軸 旋轉(zhuǎn)，其分別具有通過(guò)插入的銷(xiāo)上的齒條(直齒輪)旋轉(zhuǎn)的小齒輪。緊固件 600裝配有一端帶小齒輪605和610的兩個(gè)臂602和604。齒輪605和610鄰 近墻壁緊固件主體607安裝在樞軸615和620上。
銷(xiāo)組件640包括靠近其頂端650的齒條645，和棘輪齒或凹槽145R或143 (圖1D和1E)。
如上所述，固定器600通過(guò)半頂端630和635被引導(dǎo)而驅(qū)入墻板120。然 后，銷(xiāo)組件640被插入到緊固件600的孔650中(圖6B )。當(dāng)銷(xiāo)640插入時(shí)， 齒條645接合小齒輪605和610，使臂602和604向外樞轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)離緊固件600 的軸線(xiàn)。當(dāng)銷(xiāo)640完全插入時(shí)，臂602和604穩(wěn)固地楔靠于墻板120的內(nèi)表面， 并且棘輪齒或凹槽145R (143)通過(guò)鎖閉齒139保持在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，因而?緊固件600形成牢固錨定。
這種實(shí)施方式容易從墻壁移除。退回銷(xiāo)640使臂602和604重新對(duì)齊，允 許錨600退回。
優(yōu)選實(shí)施方式-說(shuō)明和操作-圖7A到71
圖7A透視示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的緊固件。緊固件700的墻壁錨定部分705包括帶一對(duì)翼片710的主體，和頭部715。可樞轉(zhuǎn)部分720包括 尖銳的頂端725和在凸部735上的指部730。部分705和720具有錐形的橢圓 截面，并且由活動(dòng)鉸鏈740連接。如上文第一實(shí)施方式所述，鉸鏈740可選擇 地采用帶、活葉、系索、有銷(xiāo)的兩部分鉸鏈或其它類(lèi)型的連接元件的形式。
緊固件700優(yōu)選由塑料制成，也可以使用如上文所述的其它材料。兩種適 合的塑泮牛由美國(guó)Wilmington的Delaware的E. I. DuPont de Nemours Company 以"Nylon 6"和"Nylon 66 Super Tough"品牌出售。
圖7B為緊固件700的截面視圖。當(dāng)部分705和720軸向?qū)R以插入墻板 120時(shí)，部分705內(nèi)部的凹槽745接收凸部735上的指部730。部分705和720 剛性對(duì)齊而用于插入。通過(guò)來(lái)自例如錘子、螺絲刀的把手的驅(qū)動(dòng)裝置的力或來(lái) 自施加于頭部715后部或近端的拇指的手動(dòng)壓力完成插入。注意該圖中包括鎖 閉齒139。當(dāng)使用圖1D和1E所示類(lèi)型的銷(xiāo)140時(shí)包括齒139。當(dāng)銷(xiāo)140僅包 括凸起746 (圖7E)，或者當(dāng)銷(xiāo)軸是帶螺紋的(圖1D-A至1D-E，和1E-B)時(shí)， 如下圖7E和7F所述，則不需要齒139。
圖7C示出了可用于墻壁錨定部分705的多種截面形狀。圖7C-A示出了可 膨脹的孔750,膨脹孔750包括有徑向橢圓延伸部760的圓形或橢圓形中心部 分755。也示出了對(duì)齊翼片710?？?50的形狀和彈性允許緊固件700接收有 多種尺寸和截面形狀的銷(xiāo)軸，如圖1D和1E所示。圖7C-B示出了H形孔。圖 7C-C示出了橢圓孔。圖7C-D和7C-E示出了橢圓形和平行六面體形組合的其 它孔。
圖7D示出了緊固件700的部分720的橢圓形截面111。 圖7E示出了在銷(xiāo)140插入之前嵌入墻板120的緊固件700。銷(xiāo)140包括 后部吊鉤155、有頂端150的軸145和凸起746?？梢浴ㄊ褂脠D1D和1E所示的 任一銷(xiāo)設(shè)計(jì)或者這些設(shè)計(jì)上的變型，包括有棘齒和螺紋的那些銷(xiāo)。
圖7F示出了已完全插入墻板120并準(zhǔn)備使用的緊固件700。銷(xiāo)140的軸 145迫使部分720繞鉸鏈115旋轉(zhuǎn)。軸145穩(wěn)固地楔靠于凸部735,使部分720 靠于墻板120的內(nèi)表面。銷(xiāo)140的軸145上的凸起746穩(wěn)固固定于凹槽745 中。
任一銷(xiāo)140 (圖1D和1E)可替代接合凹槽745的凸起746而被插入，并且如果有鎖閉齒，則接合鎖閉齒139 (圖7B)。
注意，在這種情況中，部分720被定位在部分705的上方。當(dāng)負(fù)載懸掛在 銷(xiāo)140的吊鉤155上時(shí)，存在扭矩，迫使部分705在墻板120中旋轉(zhuǎn)。該扭矩 通過(guò)墻板120在部分705處部分平衡，并且通過(guò)?？坑趬Π?20的內(nèi)表面的部 分720部分地被平衡。在該方向上力的分布產(chǎn)生作用于部分705的臂長(zhǎng)度的反 作用扭矩，增加緊固件700的強(qiáng)度。
圖7G示出了固定于可樞轉(zhuǎn)部分720頂端725的可選擇的金屬頂端725'。 當(dāng)墻板12Q由具有不同于這些標(biāo)準(zhǔn)干砌墻的特性的材料(例如更硬、更軟、更 柔韌等)制成時(shí)，可使用頂端725、并且硬的頂端是期望的或所需的。
多種頂端形狀是可能的。替代有簡(jiǎn)單點(diǎn)的釘狀頂端725',頂端725 (圖7A) 和725'可采用如圖7H-A所示的匙形鑿形狀、圖7H-B所示的有彎曲鑿的雙4丁 頭、圖7H-C所示的尖角鑿、圖7H-D所示的簡(jiǎn)單鑿、或圖7H-E所示的劍形鑿 等。
圖71示出了以上設(shè)計(jì)的一種變形。外螺紋765形成在部分720上，并且 可選擇地增加鉆孔頂端770以形成鉆孔和螺紋組合。為了安裝，緊固件700 首先設(shè)置為部分705和720同軸對(duì)齊的的最初結(jié)構(gòu)。將頂端770靠于將要安裝 錨700的墻壁(未示)。螺絲刀頂端775插入孔750中，并且按箭頭780指示 的方向旋轉(zhuǎn)(或手動(dòng)或用動(dòng)力工具)。頂端775示出為一平板條，但是可以是 接合孔750的任何形狀。當(dāng)墻壁錨定部分705到達(dá)墻板120表面時(shí)(該圖未示)， 移開(kāi)螺絲刀頂端775，并且緊固件700通過(guò)使用者的拇指或錘子施力進(jìn)入墻壁。 指示器785用于在緊固件700最終受力進(jìn)入墻壁之前定位緊固件。但緊固件 785向上時(shí)，可樞轉(zhuǎn)部分720將向上樞轉(zhuǎn)，如圖7F所示，這時(shí)銷(xiāo)140被安裝。 如前所述，當(dāng)翼片710完全插入墻板12Q時(shí)，它阻止緊固件700旋轉(zhuǎn)。 結(jié)論、改進(jìn)以及范圍
讀者從以上將看出，本發(fā)明緊固系統(tǒng)提供了將物品穩(wěn)固的錨定于墻壁和天 花板上的新穎的方法和裝置。該緊固件不需要預(yù)鉆孔，因?yàn)榫o固件的主體能夠 用錘子或類(lèi)似物被插入墻壁。在已經(jīng)有孔的情況下，緊固件能夠用使用者的拇 指的力被手動(dòng)插入。接著，使用者插入致動(dòng)銷(xiāo)。銷(xiāo)致動(dòng)緊固件，將其牢固地固 定于墻簡(jiǎn)單的手動(dòng)作用，通過(guò)使用者拇指的按壓、或通過(guò)用使用者手指或螺絲刀或扳 的手動(dòng)^走檸而#1插入。
本發(fā)明緊固件適用于墻壁厚度范圍。當(dāng)墻壁比墻壁錨定部分長(zhǎng)度薄時(shí)，緊 固件的可樞轉(zhuǎn)部分繞其活動(dòng)鉸鏈、帶、活葉、系索或其它類(lèi)型的連接件旋轉(zhuǎn)， 接觸墻壁內(nèi)表面。當(dāng)墻壁比墻壁錨定部分厚時(shí)，緊固件的可樞轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)小于
90度，并且楔靠于墻壁內(nèi)表面。
緊固件的橢圓截面良好地結(jié)合了緊固件材料的體積強(qiáng)度，并減少施加給墻 壁材料的壓力。橢圓截面，與墻壁錨定部分上的翼片一起，還阻止由緊固件的 旋轉(zhuǎn)造成的墻壁材料突出。
錘擊期間緊固件的前面和后面部分鄰接和剛性地固定防止當(dāng)緊固件被錘 入墻壁時(shí)的擺動(dòng)和彎扭。在圖4A至圖6B的實(shí)施方式中，多個(gè)臂最初無(wú)間隙接 觸。當(dāng)緊固件被驅(qū)動(dòng)通過(guò)干砌墻時(shí)，這些臂上的頂端保持壓在一起，再次防止 擺動(dòng)和彎扭。
多種銷(xiāo)設(shè)置是可能的。單個(gè)緊固件主體容納多個(gè)不同的銷(xiāo)類(lèi)型，其被插入 組合了圓形、矩形和橢圓形變型的可膨脹的孔中。
上文描述包括許多特征，但是這些不應(yīng)認(rèn)為是限制性的而僅作為實(shí)施例。 可以有多種變型和修改。
例如可以使用漸縮矩形、星形或其它截面，替代漸縮橢圓截面。代替例如 吊鉤的連接點(diǎn)，銷(xiāo)可包括依次可被繞系于負(fù)載的繩的延伸部。樞轉(zhuǎn)部分的邊緣 也已知為凸輪從動(dòng)件、指部、旋扭、凸部、凸角等等。
本發(fā)明的系統(tǒng)使用了本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的地錨設(shè)計(jì)的部件，但是它以新 穎的方式結(jié)合了這些部件，產(chǎn)生了至今未被公開(kāi)的新的技術(shù)效果。因此，本發(fā) 明的范圍不由所示的實(shí)施方式確定，而是由所附權(quán)利要求和其合法等價(jià)范圍確 定。
權(quán)利要求
1.一種墻壁錨，包括細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，包括遠(yuǎn)端部分和近端部分，所述遠(yuǎn)端部分和近端部分在初始結(jié)構(gòu)中為共軸的，所述近端部分具有通孔，并具有在所述初始結(jié)構(gòu)中面向所述遠(yuǎn)端部分的邊緣，所述遠(yuǎn)端部分和近端部分樞接，以使所述遠(yuǎn)端部分能夠相對(duì)于所述近端部分樞轉(zhuǎn)，所述遠(yuǎn)端部分具有尖銳的前端和相對(duì)所述前端、面向所述近端部分的所述邊緣的邊緣，所述邊緣組成凸輪從動(dòng)件部分，并且設(shè)置為當(dāng)細(xì)長(zhǎng)致動(dòng)構(gòu)件在所述錨構(gòu)件處于所述初始結(jié)構(gòu)時(shí)插入穿過(guò)所述近端部分的所述孔時(shí)，所述致動(dòng)構(gòu)件將迫使所述遠(yuǎn)端部分遠(yuǎn)離所述近端部分樞轉(zhuǎn)到伸展或錨定的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述錨處于其初始結(jié)構(gòu)時(shí)，所述遠(yuǎn)端部分的所述邊緣鄰接所述近端部分的所述邊緣，從而當(dāng)所述墻壁錨被驅(qū)入墻壁時(shí)，所述遠(yuǎn)端部分和近端部分將保持所述初始結(jié)構(gòu)，并且將不會(huì)樞轉(zhuǎn)分開(kāi)或分離，直到被致動(dòng)為所述伸展結(jié)構(gòu)。
2. 權(quán)利要求1的所述墻壁錨，其中，所述遠(yuǎn)端和近端部分的截面為橢圓
3. 權(quán)利要求1的所述墻壁錨，其中，所述遠(yuǎn)端和近端部分由選自以下的 裝置可樞轉(zhuǎn)地連接鉸鏈、系索、帶和活葉。
4. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，其中，所述孔的截面選自圓形、橢圓形、 矩形、正方形以及圓形、橢圓形和平行六面體的組合。
5. 權(quán)利要求1的所述墻壁錨，其中，所述錨由選自以下的材料制成塑 料、金屬和硬木。
6. 權(quán)利要求1的所述墻壁錨，其中，所述遠(yuǎn)端還包括附加于所述尖銳前 端的尖銳金屬頂端。
7. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，其中，所述遠(yuǎn)端還包括外螺紋。
8. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，其中，所述尖銳前端的形狀選自于尖角、 匙形鑿、有曲鑿的雙頭釘、尖角鑿、鑿、劍形鑿和螺紋鉆。
9. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，還包括所述致動(dòng)構(gòu)件，所述致動(dòng)構(gòu)件為銷(xiāo)。
10. 權(quán)利要求9的所述銷(xiāo)，其中，所述銷(xiāo)的所述軸還包括選自螺紋、凹槽 和凸起中的至少一種形狀。
11. 權(quán)利要求9的所述銷(xiāo)，其中，所述銷(xiāo)還終止于頭部，所述頭部選自螺 釘頭、螺栓頭、扁平頭和鉤。
12. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，其中，所述孔還包括選自螺紋、鎖閉齒和 凹槽中的至少一種形狀。
13. 權(quán)利要求12的所述墻壁錨，其中，所述孔還包括預(yù)定特征的螺紋， 并且所述致動(dòng)構(gòu)件包括互補(bǔ)螺紋，由此當(dāng)所述孔的所述螺紋和所述致動(dòng)構(gòu)件的 所述螺纟丈接合地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，致動(dòng)所述墻壁錨。
14. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，還包括所述致動(dòng)構(gòu)件，所述致動(dòng)構(gòu)件包括 具有軸和棘輪齒的銷(xiāo)，所述近端部分還包括鎖閉齒，其中當(dāng)所述軸插入所述近 端部分時(shí)，至少一個(gè)所述棘輪齒接合所述鎖閉齒，由此將所述致動(dòng)構(gòu)件固定在 所述近端部分中。
15. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，還包括所述致動(dòng)構(gòu)件，所述致動(dòng)構(gòu)件包括 具有軸和螺紋的銷(xiāo)，所述近端部分的所述孔的直徑小于所述螺紋的外徑，從而當(dāng)所述軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述螺紋插進(jìn)所述近端部分的所述孔中，從而將所述致動(dòng)構(gòu)件固定于所述近端部分中。
16. 權(quán)利要求l的所述墻壁錨，還包括所述致動(dòng)構(gòu)件，所述致動(dòng)構(gòu)件包括 具有軸和凸起的銷(xiāo)，所述近端部分還包括凹槽，從而當(dāng)所述軸插入所述近端部 分中時(shí)，所述凸起4妄合所述凹槽，從而將所述致動(dòng)構(gòu)件固定于所述近端部分中。
17. —種墻壁錨，包括 細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，具有遠(yuǎn)端部分和近端部分，所述遠(yuǎn)端部分包括至少二個(gè)臂，所述臂具有帶尖銳頂端的頂端；和帶有樞 軸和凸輪從動(dòng)件的樞軸端，所述樞軸端可樞轉(zhuǎn)地連接于所述近端部分，從而所 述臂可以相對(duì)于所述近端部分樞轉(zhuǎn)，所述臂和所述頂端彼此鄰接，并且在初始結(jié)構(gòu)中與所述近端部分軸向?qū)R，所述近端部分具有通孔，由此，所述墻壁錨當(dāng)被驅(qū)入墻壁時(shí)將保持所述初始結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并且當(dāng)所述相對(duì)于所述近端部分樞轉(zhuǎn)到伸展或錨定結(jié)構(gòu)，從而將所述墻壁錨鎖定于所述墻 壁中。
18. 權(quán)利要求17的所述墻壁錨，其中，所述樞軸選自鉸鏈、系索、帶、 活葉和輪軸。
19. 權(quán)利要求17的所述墻壁錨，其中，所述凸輪從動(dòng)件選自尖端、齒輪 和邊緣。
20. —種將物體錨定于墻壁的方法，包括提供在初始的同軸結(jié)構(gòu)中具有鄰接的遠(yuǎn)端部分和近端部分的墻壁錨，所述 遠(yuǎn)端部分一端具有尖銳頂端，并且另一端可樞轉(zhuǎn)連接于所述近端部分，所述近 端部分具有后端和孔，在后面有空腔的墻壁上選擇位置，提供細(xì)長(zhǎng)的致動(dòng)構(gòu)件，使得所述尖銳頂端和所述錨在所述位置處通過(guò)所述墻壁，直到處于所述初始結(jié)構(gòu)的所述錨的所述后端接觸所述墻壁，將所述致動(dòng)構(gòu)件插入所述孔中，直到所述遠(yuǎn)端部分樞轉(zhuǎn)，由此，所述致動(dòng)構(gòu)件將迫使所述遠(yuǎn)端部分遠(yuǎn)離所述近端部分樞轉(zhuǎn)到伸展或錨定結(jié)構(gòu)。
21. 權(quán)利要求20的所述方法，其中所述致動(dòng)構(gòu)件為銷(xiāo)。
22. 權(quán)利要求20的所述方法，其中所述錨被驅(qū)動(dòng)通過(guò)所述墻壁。
23. 權(quán)利要求20的所述方法，其中所述錨被插入到所述墻壁的預(yù)置孔中。
24. 權(quán)利要求20的所述方法，其中所述后端還包括指示器，所述指示器 指示在所述致動(dòng)構(gòu)件迫使所述遠(yuǎn)端部分遠(yuǎn)離所述近端部分樞轉(zhuǎn)時(shí)所述遠(yuǎn)端部 分的旋轉(zhuǎn)方向。
25. 權(quán)利要求20的所述方法，其中所述致動(dòng)構(gòu)件包括有軸和棘輪齒的銷(xiāo)， 所述近端部分還包括鎖閉齒，其中當(dāng)所述軸插入所述近端部分時(shí)，至少一個(gè)所 述棘輪齒接合所述鎖閉齒，從而將所述致動(dòng)構(gòu)件固定在所述近端部分中。
26. 權(quán)利要求20的所述方法，其中，所述致動(dòng)構(gòu)件包括有軸和螺紋的銷(xiāo)，所述近端部分的所述孔的直徑小于所述螺紋的外徑，其中，當(dāng)所述軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 所述螺紋插入所述近端部分的所述孔中，從而將所迷致動(dòng)構(gòu)件固定于所述近端 部分中。
27. 權(quán)利要求20的所述方法，其中，所述致動(dòng)構(gòu)件包括有軸和凸起的銷(xiāo)， 所述近端部分還包括凹槽，其中當(dāng)所述軸插入所述近端部分中時(shí)，所述凸起接 合所述凹槽，從而將所述致動(dòng)構(gòu)件固定于所述近端部分中。
28. 權(quán)利要求20的所述方法，還在所述孔中設(shè)置有預(yù)定特征的螺紋，并 且在所述致動(dòng)構(gòu)件上設(shè)置互補(bǔ)螺紋，從而當(dāng)所述孔的所述螺紋和所述致動(dòng)構(gòu)件 的所述螺紋接合地轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述墻壁錨被致動(dòng)。
29， 一種墻壁錨，包括細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，具有遠(yuǎn)端部分和近端部分，所述遠(yuǎn)端部分包括至少二個(gè)臂，所述臂具有帶尖銳頂端的頂端；和帶有小 齒輪的樞軸端，所述樞軸端可樞轉(zhuǎn)地連接到所述近端部分，使得所述臂可以相 對(duì)于所述近端部分樞轉(zhuǎn)，所述臂和所述頂端部分彼此鄰接，并且在初始結(jié)構(gòu)中與所述近端部分軸向 對(duì)齊，所述近端部分具有通孔，從而，所述墻壁錨在被驅(qū)入墻壁時(shí)將保持所述初始結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并且當(dāng)所述 齒條被插入穿過(guò)所述近端部分的所述孔并與所述小齒輪嚙合時(shí)，所述臂將相對(duì) 于所述近端部分樞轉(zhuǎn)到伸展或錨定結(jié)構(gòu)，從而將所述壁錨鎖定于所述墻中。
全文摘要
一種用于將物體緊固于墻壁或天花板(120)的系統(tǒng)(100、600、700)包括有孔的后部墻壁錨定部分(105、607、705)；和前部可樞轉(zhuǎn)部分(110、602、604、720)，剛性無(wú)間隙地鄰接在一起，通過(guò)凸部(135)對(duì)齊，并通過(guò)“活動(dòng)”鉸鏈、帶、活葉、系索或其它類(lèi)型連接件(115)連接。可樞轉(zhuǎn)部分有用于穿透墻壁的尖銳頂端(112、630、635、725)，同時(shí)緊固件通過(guò)錘子或其它驅(qū)動(dòng)工具或裝置、或用手手動(dòng)被迫進(jìn)入墻壁。緊固件的兩個(gè)部分具有既能防止緊固件旋轉(zhuǎn)又能局部減少墻板中響應(yīng)負(fù)載的壓力的錐形的橢圓截面(111)。為了安裝，墻壁錨的軸線(xiàn)和緊固件的可樞轉(zhuǎn)部分首先對(duì)齊。緊固件由上述裝置之一施力進(jìn)入墻壁。然后，銷(xiāo)(140)被手動(dòng)插入到墻壁錨定部分的孔中。當(dāng)銷(xiāo)接觸凸起時(shí)，可樞轉(zhuǎn)部分被迫繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)。鎖閉齒(139)通過(guò)與銷(xiāo)中的螺紋或凹槽干涉配合而固定銷(xiāo)。可選擇地，銷(xiāo)強(qiáng)制通過(guò)凸起，并楔入凸起和墻壁錨定部分的孔之間。
文檔編號(hào)F16B1/00GK101542139SQ200680023213
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者布賴(lài)恩·A.·布朗, 格雷戈里·A.·M.·布朗 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司