CN104790534A - 金属连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明所提供了一种金属连接结构，包括第一金属构件和第二金属构件，第一金属构件和第二金属构件上的连接孔中的至少其中之一为多节状长孔，所述多节状长孔内具有连续的多个定位孔位，锁固套的外周面和所述定位孔位的内周面形成定位配合，所述连接件具有头部和杆部，所述杆部和锁固套的内孔相配且其直径小于多节状长孔的最窄处宽度，使所述杆部适于在多节状长孔内自由滑动调整位置；当锁固套套入所述杆部后又使得所述连接件随锁固套固定在多节状长孔内，实现锁固套、连接件被锁定在被选定的定位孔位。本发明所提供的连接结构能够使参与连接的金属构件相互之间快速方便地调节位置并精确安装，安装后不会移位，且安装牢固，永不松脱，无需焊接。

Description

金属连接结构

技术领域

 本发明涉及金属连接结构,适用于各种场合下的快速、可调、可靠的金属交叉连接，尤其适用于多台风、多地震，及人群密集的地铁、车站、机场、隧道、学校、高层建筑上使用。

背景技术

金属交叉连接是常见的金属连接，比如在龙骨、框架组装场合会大量出现。但在连接过程中，可调、可靠、快速往往难以兼顾，为了实现可调，其往往采用长连接孔，但长连接孔会造成构件在使用过程中疲劳下坠，为了可靠的目的，在龙骨、框架组装场合大量使用焊接加固。但焊接是高层建筑施工火灾的主要原因，并且在实际施工中，由于施工强度大、环境恶劣，熟练的电焊工一直非常缺乏，在安装过程中的焊接质量也是幕墙建筑的质量隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属连接结构，能够运用于金属交叉连接，将金属交叉连接的构件快速调节定位、牢固连接，免除电焊施工。为此，本发明采用以下技术方案：

金属连接结构，包括第一金属构件和第二金属构件，第一金属构件和第二金属构件上分别有连接孔，连接第一金属构件和第二金属构件的连接件具有头部和杆部，所述头部被卡在第一金属构件或第二金属构件的连接孔外，杆部穿过第一金属构件和第二金属构件的连接孔，其特征在于：

第一金属构件和第二金属构件上的连接孔中的至少其中之一为多节状长孔，所述多节状长孔内具有连续的多个定位孔位；所述多节状长孔配有嵌入式锁固套，锁固套的外周面和所述定位孔位的内周面形成定位配合，所述连接件具有头部和杆部，所述杆部和锁固套的内孔相配且其直径小于多节状长孔的最窄处宽度，使所述杆部适于在多节状长孔内自由滑动调整位置；当锁固套套入所述杆部后又使得所述连接件随锁固套固定在多节状长孔内，实现锁固套、连接件被锁定在被选定的定位孔位；所述连接件的头部卡于定位孔位外。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：

所述多节状长孔的端部具有适于连接件的头部穿过的大孔段，所述连接件的头部尺寸大于多节状长孔的定位孔位的尺寸，或使用大于定位孔位的垫片将所述连接件的头部卡于定位孔位外。

所述连续的多个定位孔位的轮廓为由多个圆或多边形沿多节状长孔的长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓。

所述连续的多个定位孔位的轮廓为由多排圆沿多节状长孔的长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓。

所述连续的多个定位孔位的轮廓为由一排或多排圆沿多节状长孔的长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓；每个定位孔位之间，它们的圆弧圆心角相等。

所述嵌入式锁固套是与数个连续的定位孔位相配的锁固套。

所述嵌入式锁固套是由金属板制成，其还包括处在定位孔位外侧的顶部和自顶部弯折卡入相邻定位孔位的卡入加强定位部位。

所述嵌入式锁固套是由金属板制成的，它的形成定位功能的外周面是由金属板弯折形成的，其内周面为金属板上的孔壁或冲孔的同时被进一步拉伸形成。

所述连接件为锚栓或铆栓或盲锚栓或盲铆栓；当连接件为盲锚栓或者盲铆栓时，其扩张件和嵌入式锁固套分体或结合为一体；当连接件由螺母紧固时，其螺母为带可形变压固锁定段的压固螺母。

所述铆栓或者盲铆栓配有紧固套，所述紧固套铆接在铆栓带凹凸纹的杆部，将所需连接的金属构件紧固连接在一起。

所述压固螺母的可形变压固锁定段壁厚较压固螺母的与螺杆螺纹连接部位的壁厚簿；可形变压固锁定段内壁尺寸大于螺杆的尺寸，使螺杆能够在压固锁定段形变前能顺利穿过压固锁定段。

所述压固锁定段的内壁设有竖向或斜向的齿状条，或者，所述压固锁定段的内壁布满凹凸构造。

所述压固锁定段在采用工具用外力对其挤压时，其被压迫变形，使其内壁材料嵌入所述螺杆的螺纹，形成压固锁定。

所述的挤压采用圈式挤压，压迫压固锁定段变形，使其内壁材料对螺杆上螺纹嵌入切压，形成压固锁定。所述的挤压也可采用点式挤压，压迫压固锁定段上的压固锁定点对螺杆上螺纹嵌入凸压，形成压固锁定。

由于采用本发明的技术方案，本发明所提供的连接结构能够使参与连接的金属构件相互之间快速方便地调节位置并精确安装，安装后不会移位，且安装牢固，永不松脱，无需焊接。

附图说明

图1为本发明所提供的金属连接结构的示意图。

图1a为本发明所提供的金属连接结构另一种实施方式的示意图。

图2为连接件的一种实施方式的示意图。

图3为连接件的另一种实施方式的示意图。

图4为连接件的一种实施方式的示意图。

图5为连接件的另一种实施方式的示意图。

图6为一种嵌入式锁固套的示意图。

图7为另一种嵌入式锁固套与多节状长孔配合的示意图。

图8a为新的另一种嵌入式锁固套的俯视图。

图8b为图8a所示嵌入式锁固套的侧视图。

图9a为新的另一种嵌入式锁固套的俯视图。

图9b为图9a所示嵌入式锁固套的立体图。

图10a为图8a和8b所示嵌入式锁固套与多节状长孔配合的俯视图。

图10b为图8a和8b所示嵌入式锁固套与多节状长孔配合的剖视图。

图11a为多节状长孔一种实施方式的示意图。

图11b为图11a所示多节状长孔与嵌入式锁固套配合的示意图。

图12a为本发明所提供的连接件另一种实施例的示意图。

图12b为图12a所示实施例的爆炸图。

图12c为可形变压固锁定段形变时图12a所示实施例的剖视图。

具体实施方式

参照附图。本发明所提供的金属连接结构中包括第一金属构件1和第二金属构件2，第一金属构件1和第二金属构件2上分别有连接孔10、20，连接第一金属构件和第二金属构件的连接件具有头部和杆部，所述头部被卡在第一金属构件或第二金属构件的连接孔外，杆部穿过第一金属构件和第二金属构件的连接孔。

如图1a所示，第一金属构件1的连接孔10为多节状长孔，第二金属构件2的连接孔为圆孔，如果第二金属构件2在内侧，则可使用如图2所示的盲铆栓作为连接件，如第一金属构件1在内侧，且可使用如图4、5所示的锚栓，进一步地，还可使用图12a、图12b、图12c的实施方式。

如图1所示，如第一金属构件和第二金属构件上的连接孔均为多节状长孔，当第一金属构件和第二金属构件是交叉连接时，则这两个多节状长孔的长度方向最好是沿着其金属构件的轴向，连接件可使用如图4、5所示的锚栓，进一步地，还可使用图12a、图12b、图12c的实施方式。

所述多节状长孔内具有连续的多个定位孔位120，所述连续的多个定位孔位的轮廓为由多个圆沿长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓，每个定位孔位120之间，它们的圆弧圆心角最好相等，便于与多个连续的多个定位孔位定位孔位相配的锁固套灵活选取位置；实际上，所述定位孔位的形状也可以是多边形的。

所述多节状长孔配有嵌入式锁固套13，锁固套13的外周面和所述定位孔位120的内周面形成定位配合，所述连接件具有头部和杆部，所述杆部和锁固套的内孔相配且其直径小于多节状长孔的最窄处宽度，使所述杆部适于在长孔内自由滑动快速调整位置，当滑动到位后，套入嵌入式锁固套13，嵌入式锁固套13嵌入在多节状长孔12中，将连接件随同锁固套快速锁定在所选择的定位孔位上，嵌入式锁固套13同时起到支撑作用。整个动作仅需数秒完成，相比较传统的螺丝拧紧配合度更紧密，速度更快，且具有调节和定位功能。

图6所示的嵌入式锁固套13为与一个孔位相配的锁固套；此外，如图7所示，所述嵌入式锁固套也可以是与数个连续的定位孔位相配的锁固套15，以获得更大的支撑力和锁定力。

所述连接件可以根据场合而使用锚栓或铆栓。所述铆栓配有紧固套，所述紧固套铆接在铆栓带凹凸纹的杆部，将所需连接的金属件紧固连接在一起。图2所示的盲铆栓4是铆栓的一种，其包括头部41、杆部42、扩张元件43，扩张元件43套在杆部42外，扩张元件43和头部41均可从正面穿过需进行连接的两个第一金属构件和第二金属构件上的定位孔位及圆连接孔，当被杆部向外拉被紧固套44铆紧时，扩张元件43被头部41所扩张，使得扩张部、头部被卡在定位孔、圆连接孔外，将所需连接的金属构件一次性牢固连接。

在杆部42外有与紧固套44配合的环形齿或螺纹46，杆部的端部是与铆接工具连接的连接端45，并在连接端前具有容易被拉断的部位47，以在进行拉铆时，将连接端45也顺势拉断。

图3也显示了一种盲铆栓的结构。

图2和图3所示的连接件，比较适用于金属构件无法从背后穿入连接件，只能从正面穿入的情况。当连接件的可以从金属构件的背面穿入时，可采用如图4、5所示的连接件。图4所示的连接件4c为一种铆栓，其不具有图2和3所示盲铆栓的扩张环，而直接用其头部自身卡住或垫片来卡住头部，附图标号4c-1为与图2所示紧固套作用相同的紧固套。图5显示的连接件为锚栓，其杆部与螺帽4d-1连接。

参照附图8a、8b、10a、10b，在本实施方式中，对于嵌入式锁固套提供了一种用金属板材制造的结构，既保证功能且能加强定位强度，又降低成本。所述嵌入式锁固套300是由金属板制成，其还包括处在定位孔位外侧的顶部301和自顶部弯折卡入相邻定位孔位的卡入加强定位部位302。

参照附图9a、9b，在本实施例中，对于嵌入式锁固套又提供了一种用金属板材制造的结构，既保证功能且能加强定位强度，又降低成本。所述嵌入式锁固套是由金属板制成的，它的形成定位功能的外周面401是由金属板弯折形成的，其内周面402为金属板上的孔壁或冲孔的同时被进一步拉伸形成。

参照附图11a、11b，本实施例中，所述连续的多个定位孔位500的轮廓为由两排（甚至更多排）圆沿长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓，图中的十字焦点即为圆心，这样，能够保证多节状长孔的孔宽，保证紧固件具有更高的强度，而又能提高调节精度，更加逼近最佳安装位置，使得调节螺丝35的调节操作更加快速。附图标号501为与多节状长孔500相配合的嵌入式锁固套。

参照图12a、12b。本发明所述连接件还可采用以下压固锁定锚栓（或称螺栓），包括螺杆701，所述锁固螺栓还包括有可套入所述螺杆701的带有可形变压固锁定段720的压固螺母702，所述可形变压固锁定段720壁厚较压固螺母的与螺杆螺纹连接部位21的壁厚簿，在采用工具用外力其挤压时，压固锁定段能被压迫变形，而螺母的与螺杆螺纹连接部位21不能，保证螺母的整体强度；

可形变压固锁定段720内壁尺寸大于螺杆尺寸，使螺杆1能够在压固锁定段形变前能顺利穿过锁固段。一般地，可形变压固锁定段呈套状处在螺母的一端，这种情况下，上述尺寸的配合，可通过对可形变锁固段套状内径限定来实现，也即可形变压固锁定段套状内径大于螺杆直径，所述可形变压固锁定段套状内径大于螺母的与螺杆螺纹连接部位的按螺纹底部计算的内孔直径。

所述压固锁定段在采用工具用外力对其挤压时，其被压迫变形，使其内壁材料嵌入所述螺杆的螺纹，形成锁固，螺母无法旋松。

所述压固锁定段20的内壁设有竖向或斜向的锁固齿状条722，或者，所述压固锁定段的内壁布满凹凸构造，这些锁固齿状条722或凹凸构造在压固锁定段形变时，进入挤入螺杆的螺纹间隙，增强压固锁定效果和提高压固锁定操作的操作性能。

所述的挤压采用圈式挤压（见图12c中标号723所指部位），压迫压固锁定段整体收缩变形，挤压抱住螺杆，使其内壁材料对螺杆上螺纹嵌入切压，形成压固锁定。所述的挤压也可采用点式挤压，压迫压固锁定段上的压固锁定点对螺杆上螺纹嵌入凸压，形成锁固。

为增强压固锁定效果和提高压固锁定操作的操作性能，所述螺杆上还可设有竖向或斜交于螺杆螺纹的沟槽710，通过对压固锁定段720进行挤压，能压迫压固锁定段变形，使其内壁材料受压力挤压嵌入所述沟槽710。或者，所述的螺杆上也可设有竖向或斜交于螺杆螺纹的平面或非圆面（比如椭圆曲面或其它不规则面），通过对压固锁定段进行挤压，能压迫压固锁定段变形，使其内壁材料受压力挤紧切面或非圆面，也能起到压固锁定螺母的作用。

以上所述仅为本发明的部分具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭示的范围内可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.金属连接结构，包括第一金属构件和第二金属构件，第一金属构件和第二金属构件上分别有连接孔，连接第一金属构件和第二金属构件的连接件具有头部和杆部，所述头部被卡在第一金属构件或第二金属构件的连接孔外，杆部穿过第一金属构件和第二金属构件的连接孔，其特征在于：

第一金属构件和第二金属构件上的连接孔中的至少其中之一为多节状长孔，所述多节状长孔内具有连续的多个定位孔位；所述多节状长孔配有嵌入式锁固套，锁固套的外周面和所述定位孔位的内周面形成定位配合，所述连接件具有头部和杆部，所述杆部和锁固套的内孔相配且其直径小于多节状长孔的最窄处宽度，使所述杆部适于在多节状长孔内自由滑动调整位置；当锁固套套入所述杆部后又使得所述连接件随锁固套固定在多节状长孔内，实现锁固套、连接件被锁定在被选定的定位孔位；所述连接件的头部卡于定位孔位外。

2.如权利要求1所述的金属连接结构，其特征在于，所述多节状长孔的端部具有适于连接件的头部穿过的大孔段，所述连接件的头部尺寸大于多节状长孔的定位孔位的尺寸，或使用大于定位孔位的垫片将所述连接件的头部卡于定位孔位外。

3.如权利要求1所述的金属连接结构，其特征在于，所述连续的多个定位孔位的轮廓为由多个圆或多边形沿多节状长孔的长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓。

4.如权利要求1所述的金属连接结构，其特征在于，所述连续的多个定位孔位的轮廓为由多排圆沿多节状长孔的长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓。

5.如权利要求3或4所述的金属连接结构，其特征在于，所述连续的多个定位孔位的轮廓为由一排或多排圆沿多节状长孔的长轴排列逐个相交重叠而形成的轮廓；每个定位孔位之间，它们的圆弧圆心角相等。

6.如权利要求1所述的金属连接结构，其特征在于，所述嵌入式锁固套是与数个连续的定位孔位相配的锁固套。

7.如权利要求1或5所述的金属连接结构，其特征在于，所述嵌入式锁固套是由金属板制成，其还包括处在定位孔位外侧的顶部和自顶部弯折卡入相邻定位孔位的卡入加强定位部位。

8.如权利要求1或5所述的金属连接结构，其特征在于，所述嵌入式锁固套是由金属板制成的，它的形成定位功能的外周面是由金属板弯折形成的，其内周面为金属板上的孔壁或冲孔的同时被进一步拉伸形成。

9.如权利要求1所述的金属连接结构，其特征在于，所述连接件为锚栓或铆栓或盲锚栓或盲铆栓；当连接件为盲锚栓或者盲铆栓时，其扩张件和嵌入式锁固套分体或结合为一体；当连接件由螺母紧固时，其螺母为带可形变压固锁定段的压固螺母。

10.如权利要求9所述的金属连接结构，其特征在于，所述铆栓配有紧固套，所述紧固套铆接在铆栓带凹凸纹的杆部，将所需连接的金属构件紧固连接在一起。