用於支撐柔性管的可鬆開式連接器的製作方法

2023-10-11 14:20:59

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年9月25日提交的美國專利申請no.14/496,144的優先權，該美國專利申請的全部內容以引用的方式併入本文中。

背景技術：

本發明涉及柔性管，並更具體地涉及如下柔性管：該柔性管具有可鬆開式連接器，用以支撐該柔性管。

在建築物和其他結構的構造中，已知使用包括柔性部分的管來適應管的移動。該移動可能是故意的，例如基於管道系統中的熱變化或對準不良；或者是無意的，例如緣於諸如地震等自然災害。另外，該移動能夠抑制管的振動，並減少通過管傳播的噪聲。例如，美國專利no.5,195,784中公開了這樣的柔性管。

為了對管進行支撐，管的柔性部分可以連接到錨部或錨固裝置上。例如，美國專利no.5,195,784公開了如下方案：通過使用一個或多個杆，將杆的一端固定在管的柔性部分上，並將杆的另一端錨固在天花板或其他結構支撐部件上，從而對管的柔性部分進行支撐。

儘管對錨固杆的預期目的大概是有效的，但錨固杆相對剛硬。因此，如果作用在柔性管上的力沒有大到足以使杆斷裂或彎曲，則取而代之的是，柔性管可能斷裂。在有物體墜落的情況下，這可能是危險的；並且，基於管中的流體，這可能是致命性的。另外，基於柔性管的柔性部件的長度，柔性部件可能發生不期望的並且不討人喜歡的松垂。

因此，期望提供如下柔性管：雖然該柔性管被支撐，但當柔性管承受某些力時，支撐部分離，以避免柔性管斷裂。

另外，還期望提供一種可調的柔性管，以便能夠基於具體的應用來改變柔性管脫離支撐部所需的力量。

此外，還期望提供如下柔性管：該柔性管具有二級支撐部，以便如果一級支撐部已經脫離，則二級支撐部支撐該柔性管。

最後，期望有如下柔性管：該柔性管被支撐，而且允許根據需要來完全地彎曲和折曲。

技術實現要素：

已經發明一種新的柔性管，該柔性管具有可鬆開式連接器，用以支撐該柔性管。

根據本發明的第一方面，本發明包括一種柔性管，柔性管具有至少一個柔性部件、至少一個剛性部件以及可鬆開式連接器。可鬆開式連接器包括：插孔部件，其包括主體，主體具有位於第一端的附接部件以及位於第二端並具有開口端的腔體；以及插頭部件，其具有主體，該主體具有軸，軸構造成被收納在插孔部件的腔體中。插頭部件的軸包括具有附接部件的第一端。第一部件包括插孔部件和插頭部件中的一者。第一部件還包括至少一個偏壓柱塞，每個偏壓柱塞布置在孔中。每個偏壓柱塞還包括偏壓元件，以便對偏壓柱塞進行偏壓。第二部件也包括插孔部件和插頭部件中的一者，但第二部件不同於第一部件。第二部件還包括至少一個掣子。至少一個偏壓柱塞構造成與掣子接合，以便將插頭部件的軸固定在插孔部件的腔體中。各附接部件中的一個附接部件將可鬆開式連接器固定在至少一個剛性部件上，或固定在至少一個柔性部件上，或固定在至少一個剛性部件和至少一個柔性部件兩者上。

在一些實施例中，柔性管還包括二級線纜，二級線纜具有第一端和第二端。二級線纜的第一端固定在插孔部件或插頭部件上的附接部件中的一個附接部件上，而插孔部件或插頭部件上的附接部件中的另一個附接部件固定在二級線纜的第二端。

在至少一個實施例中，第一部件是插頭部件，第二部件包括插孔部件。

在多個實施例中，各附接部件中的一個附接部件包括吊環螺栓。

在一些實施例中，各附接部件中的一個附接部件包括馬蹄鉤。

在一些實施例中，第一部件上用於偏壓柱塞的至少一個孔包括螺紋孔。

在至少一個實施例中，偏壓元件的偏壓力是可調的。

在多個實施例中，第一部件是插孔部件，第二部件是插頭部件。可以預期的是，插孔部件包括至少兩個偏壓柱塞，插頭部件包括至少兩個掣子。各個掣子在插頭部件的主體的縱向軸線上的不同側面位置隔開；當插頭部件的軸插入插孔部件的腔體中時，每個掣子與來自插孔部件的至少一個偏壓柱塞相對應。還可以預期的是，插孔部件的附接部件包括吊環螺栓，插頭部件的附接部件包括馬蹄鉤。

在至少一個實施例中，插頭部件或插孔部件中的至少一者上的附接部件包括馬蹄鉤的至少一部分。馬蹄鉤將可鬆開式連接器固定在至少一個柔性部件上，或固定在至少一個剛性部件上，或固定在至少一個柔性部件和至少一個剛性部件兩者上。

在至少一個實施例中，當從頂部觀察第一部件時，偏壓柱塞布置成豎直對齊。

在一些實施例中，當從頂部觀察第一部件時，偏壓柱塞圍繞第一部件的主體的縱向軸線成角度地隔開。可以預期的是，偏壓柱塞以相等的角度間隔隔開。

在本發明的第二方面，本發明提供一種柔性管，柔性管具有：至少兩個剛性部件；至少一個柔性部件，其布置在至少兩個剛性部件之間；以及可鬆開式連接器。可鬆開式連接器包括插孔部件和插頭部件。插孔部件具有主體，主體具有：附接部件，其位於第一端；腔體，其位於主體的第二端並具有開口端；以及多個偏壓柱塞。每個偏壓柱塞布置在主體中的孔中並包括偏壓元件，偏壓元件用於對偏壓柱塞進行偏壓。至少兩個偏壓柱塞布置在插孔部件的主體的縱向軸線上的不同豎直位置。插頭部件包括軸，軸具有第一端，第一端具有附接部件和多個掣子。軸構造成被收納在插孔部件的腔體中。插孔部件的多個偏壓柱塞中的每個偏壓柱塞構造成當插頭部件的軸被收納在插孔部件的主體中時與多個掣子中的掣子接合。插頭部件或插孔部件中的至少一者上的附接部件包括馬蹄鉤的至少一部分；馬蹄鉤將可鬆開式連接器固定在至少一個柔性部件上，或固定在至少一個剛性部件上，或固定在至少一個柔性部件和至少一個剛性部件兩者上。

在一些實施例中，當從頂部觀察插孔部件時，偏壓柱塞布置成相對豎直對齊。

在多個實施例中，當從頂部觀察插孔部件時，偏壓柱塞圍繞插孔部件的主體的縱向軸線成角度地隔開。可以預期的是，偏壓柱塞以相等的間隔彼此隔開。

在本發明的第三方面，本發明提供一種通過將可鬆開式連接器固定在柔性管上來支撐柔性管的方法，柔性管具有至少一個剛性部分和至少一個柔性部分。可鬆開式連接器構造成當施加預定的力時在預定的分離點分成至少兩部分。在本發明的至少一個實施例中，該方法還包括：在可鬆開式連接器分開之後，使可鬆開式連接器的各部分重新接合，並且將可鬆開式連接器重新固定在柔性管上。

儘管可以確信的是，根據一個或多個實施例的柔性管在大多數情況下能夠獲得充分的支撐，但在某些力的作用下，通過使可鬆開式連接器分離，柔性管能夠額外地移動，從而避免柔性管斷裂。可鬆開式連接器能夠重新接合，從而使柔性管返回到它的被支撐位置。

另外，可以確信的是，根據一個或多個實施例的柔性管在大多數情況下能夠獲得充分的支撐，同時允許柔性部件按照預期來完全地彎曲和折曲。

基於優選實施例的以下附圖說明和詳細描述，本領域的普通技術人員將會理解本發明的這些和其他方面以及實施例。

附圖說明

附圖中的圖像將會使得理解如何能夠做出本發明成為可能。在這些附圖中，相似的附圖標記表示相似的元件。

圖1是根據本發明的一個或多個實施例的柔性管的俯向和側向透視圖。

圖2是圖1中的柔性管的可鬆開式連接器的側向透視圖。

圖3是圖2中的可鬆開式連接器的一部分的側向剖視圖。

圖4是根據本發明實施例的柔性管的插孔部件的俯視圖。

圖5是根據本發明實施例的柔性管的另一種插孔部件的俯視圖。

圖6是根據本發明實施例的可鬆開式連接器的側向剖視圖。

圖7是根據本發明實施例的可鬆開式連接器的側向剖視圖。

具體實施方式

一種新的柔性管被發明出來了，該柔性管具有可鬆開式連接器，用以支撐該柔性管。雖然柔性管被支撐，但如果柔性管承受某些力，則支撐部分離，以便避免柔性管斷裂，或者以便允許最大程度的移動。另外，柔性管能夠進行調節，以便能夠基於具體的應用來改變柔性管脫離支撐部所需的力量。最後，如果一級支撐部已經脫離，則柔性管利用二級支撐部來支撐柔性管。

因此，現在參考附圖來描述本發明的一個或多個實施例；應該理解的是，所描述的實施例僅是優選的，並不意圖成為限制性的。

如圖1所示，根據本發明的柔性管主要包括柔性管10和可鬆開式連接器12。柔性管10可以包括例如兩個剛性彎頭部件14、兩個柔性管部件16(每個柔性管部件16連接至一個剛性彎頭部件14)以及剛性u形部件18，剛性u形部件18布置在兩個柔性管部件16之間。可以使用其他構造，只要柔性管10包括至少一個剛性部件14、18和至少一個柔性部件16即可。在一些構造中，彎頭部件14可以形成45度角，剛性部件18可以具有90度角(或呈v形)。在其他構造中，可以用兩個剛性90度彎頭部件和居間柔性部件來代替剛性u形部件18。其他構造也是可能的。部件14、16、18的剛度典型地彼此相關，其中，剛性部件14、18包含金屬、塑料等，柔性部件16包括被網覆蓋的管，例如金屬編織物填襯軟管或其他類似的材料。這些材料僅是示例性的。

可鬆開式連接器12用於例如藉助杆20將柔性管10錨固在諸如牆壁或天花板等支撐結構上。優選的可鬆開式連接器12如圖2所示，其中，可鬆開式連接器12包括插孔部件22和插頭部件24。

參考圖2和圖3，插孔部件22包括主體26，主體26具有第一端28和第二端30。插孔部件22的第一端28具有能夠固定在杆20上的附接部件32(例如吊環螺栓34)，杆20可以錨固在牆壁或天花板上。從圖3可以看出，吊環螺栓34包括螺紋軸35，螺紋軸35被收納在插孔部件22的主體26的第一端28的螺紋孔37中。插孔連接器22的第二端30至少部分地開口，以便允許進入插孔部件22的主體26中的腔體36(在下文中論述)。

插頭部件24包括主體38，主體38包括軸40，軸40具有第一端42和第二端44。插頭部件24的第二端44構造成被收納在插孔部件22的腔體36中。插頭部件24的第一端42包括附接部件46；螺母47螺紋配合到螺紋部分49上，螺紋部分49優選地位於軸40的第二端42，由此可以將附接部件46固定在插頭部件24上。在實施例中，附接部件46包括馬蹄鉤48。馬蹄鉤48包括銷50和u形託架52(或第二u形馬蹄鉤)，以便固定在柔性管10的部件14、16、18周圍(參見圖1)。

儘管沒有這樣描繪，但可以預期的是，插頭部件24上的附接部件46固定在各柔性部件16中的一個柔性部件上。此外，儘管描繪了插孔部件22固定在杆20上並且插頭部件24固定在柔性部件10的至少一個部件14、16、18上，但應該理解的是，該構造可以顛倒，即，插頭部件24固定在杆20上，而插孔部件22固定在柔性管10的至少一個部件14、16、18上。在一些情況下，基於柔性管部件16的長度，可鬆開式連接器12可以用於使得與之相關的松垂最小化。

吊環螺栓34和馬蹄鉤48僅是示例性的附接部件32、46。可以使用其他結構，例如夾子、扣鉤、螺杆、螺釘、緊固件等。

在圖1的支撐布局中，在柔性管10的常規用途中，位於剛性彎頭部件14的左側和右側的管可能正常地經歷軸向收縮或擴張，從而當柔性部件16撓曲時，導致兩個剛性彎頭部件14移動而靠近或遠離彼此。當發生這種情況時，u形部件18將會移近或遠離位於剛性彎頭部件14的任意一側的細長管的軸線。作為這種正常或故意的移動的結果，支撐杆20的連接部應該允許柔性連接器12的一些適應性移動。另外，能夠優選地採用連接部的其他構造來適應u形部件18相對於支撐杆10的故意的移動。

如圖3所示，插頭部件24的第二端44能夠插入插孔部件22的腔體36中。插孔部件22包括多個偏壓柱塞54，每個偏壓柱塞54布置在孔56中，孔56優選地是螺紋孔58。偏壓柱塞54各自可以包括偏壓元件60和滾珠62。儘管不是必要的，但偏壓元件60布置在殼體64的內側，殼體64包括端部66，端部66構造成定位螺釘。端部66能夠旋轉，以使偏壓柱塞54向內(或向外)移動，從而增大(或減小)克服偏壓元件60所需的力。可選地，可以不設置殼體，而僅能使用定位螺釘來調節偏壓柱塞54的強度。在任意一種情況下，允許對偏壓柱塞54的強度進行調節，以使單個可鬆開式連接器12能夠適應強度要求不同的多種應用。例如，克服偏壓柱塞54所需的力(在下文中論述)是柔性管10的部件(可鬆開式連接器12固定在該部件上)的重量的1.5倍。

另外，可以預期的是，能夠使用任意數量的偏壓柱塞54，優選的是兩個以上的偏壓柱塞54。如圖3所示，沿插孔部件22的主體26從第一端28到第二端30縱向地延伸的軸線，偏壓柱塞54可以布置在不同的豎直位置。如圖4所示，當從插孔部件22的頂部觀察時，偏壓柱塞54可以軸向對齊。可選地，如圖5所示，當從插孔部件22的頂部觀察時，偏壓柱塞54能夠圍繞插孔部件22的縱向軸線(該縱向軸線向紙面的內部和外部延伸)成角度地布置。優選地，偏壓柱塞54圍繞插孔部件22的縱向軸線以相等的角度間隔布置。

返回到圖3，為了將插頭部件24固定在插孔部件22上，插頭部件24包括沿插頭部件24的軸40分布的多個掣子68。掣子68定位成這樣：當插頭部件24的軸40位於插孔部件22的腔體36中時，第一偏壓柱塞54與第一掣子68接合，並且第二偏壓柱塞54與第二掣子68接合。儘管不是必要的，但優選的是，每個偏壓柱塞54與掣子68接合。

在使用中，如果將兩個部件22、24拉開的力克服了偏壓柱塞54的偏壓元件60的力，則插頭部件24和插孔部件22將會分離，這是因為已知的是，隨著插頭部件24和插孔部件22被拉開，掣子68的斜面將會迫使偏壓柱塞54向內移動。最終，偏壓柱塞54的滾珠62將會完全脫離掣子68，從而允許插頭部件24離開插孔部件22。

如圖2所示，為了避免柔性管10斷裂並墜落，可以使用二級支撐線70(例如繩索或線纜)。二級支撐線70包括第一端72和第二端74。第一端72可以固定在插孔部件22的附接部件32上，並且二級支撐線70的第二端74可以例如通過插頭部件24的軸40中的開口75而固定到插頭部件24的附接部件46上。一旦可鬆開式連接器12(即，一級支撐部件)的插頭部件24和插孔部件22分離，則二級支撐部件70將會支撐柔性管10，直到一級支撐部件(即，可鬆開式連接器12)能夠重新接合。二級支撐部件70的長度足夠長，以便允許插頭部件24脫離插孔部件22，而又不允許柔性管10在插頭部件24和插孔部件22分離時變形或斷裂。

如圖6所示，圖中示出可鬆開式連接部112，其中，插孔部件122包括6個孔156，每個孔156都能夠收納偏壓柱塞154。孔156分成兩組，各組中的孔156共享縱向軸線。可以理解的是，在這種構造中，一個掣子168將會與組中的兩個偏壓柱塞154接合。

儘管示出的插孔部件122具有6個偏壓柱塞154，但可以使用少於6個的偏壓柱塞。這樣提供了如下能力：一個可鬆開式連接器112能夠具有長度不同的多種構造。應該理解的是，6個偏壓柱塞154僅是示例性的，並且能夠使用任意數量的偏壓柱塞。儘管不是必要的，但優選的是，偏壓柱塞154的數目為偶數，並且偏壓柱塞154在插孔部件122內部以相等的間隔隔開。另外，在以上描繪的實施例中，插頭部件124具有3個掣子168。可以理解的是，基於偏壓柱塞154的數量和/或構造，當插頭部件124固定在插孔部件122上時，一個或多個掣子168可以不與偏壓柱塞154接合。

在本實施例中，插孔部件122上的附接部件132以及插頭部件124上的附接部件146都包括相應的孔180、182。可以理解的是，儘管沒有示出，但視情況，孔180、182可以收納其他附接部件，例如鉤子、夾子、軟線、繩索、帶子、馬蹄鉤或類似的部件，以便固定在柔性管10或支撐杆20的至少一個(柔性的或剛性的)部件上。也可以使用其他構造，包括如圖2和圖3所示的構造中的馬蹄鉤48和吊環螺栓34。

在圖7中，示出本發明的實施例，其中，可鬆開式連接器212包括插頭部件224，插頭部件224包括多個偏壓柱塞254。相應地，插孔部件222包括多個掣子268。本實施例的其餘部分與前文論述的實施例類似。

通過使用可鬆開式連接器12、112、212，柔性管10將會被支撐，直到施力以使插頭部件24、124、224與插孔部件22、122、222分離。這樣會使柔性管10在過大的力或應力的作用下斷裂的可能性最小化。另外，如果柔性管10包括二級支撐部70，則即使在插頭部件24、124、224與插孔部件22、122、222分離之後，柔性管10仍然會保持相對被支撐的狀態，而不太可能傷及人身，或者使柔性管10的柔性部件16徹底地墜落並潛在地斷開。另外，與剛性支撐部相反地，使用可鬆開式連接器12、112、212能夠適應柔性部件16的整個柔性範圍。

如上所述，優選的是，使插頭部件24、124、224與插孔部件22、122、222分離所需的力優選地是柔性管10的重量的1.5倍。可以使用其他的力。通常，該範圍將會處於下限——柔性管10(或被支撐部件)的重量和上限——使柔性部件16斷裂或破壞的力之間。該上限可能取決於多個變量，包括柔性部件16的材料以及柔性部件16的尺寸和形狀。例如，如果期望可鬆開式連接器12、112、212在非常小的力的作用下分離，則分離所需的力可以是柔性管10或者柔性管10的被支撐部件14、16、18的重量的1％。此外，所需要的精確的力將會取決於多個變量。

最後，在本發明的一個方面，柔性管(例如，圖1中的柔性管10)被支撐。通過將可鬆開式連接器固定在柔性管上，柔性管被支撐。可鬆開式連接器還固定在結構支撐部(例如，天花板、頭頂上方的樓地板託梁或牆壁)上。可鬆開式連接器構造成在施加預定的力的情況下分離成至少兩部分。這兩部分將會在預定的分離點分離。與其他類似部件的繩索、線纜、杆不同的是，可鬆開式連接器被設計成這樣：當可鬆開式連接器分離時，預先知道大概將會在哪裡發生分離。對其他類似部件的繩索、線纜、杆而言，這些部件可能在任何位置分離，並且最可能在沿長度的最脆弱處分離——而該位置不是已知的。儘管不是必要的，但優選的是，可鬆開式連接器是如下連接器：一旦可鬆開式連接器分離，該可鬆開式連接器能夠重新固定在一起。最優選的是，可鬆開式連接器包括如本文附圖所描繪的可鬆開式連接器12、112、212。然而，可以使用其他可鬆開式連接器，例如可分離式螺栓(即，在預定的分離力的作用下在特定的分離點分離的螺栓)或其他類型的類似的可鬆開式或可分離式連接器。

根據以上說明，顯而易見的是，本發明能夠實施為多種變型和改進型，這些變型和改進型可能個別地不同於以上說明和描述中記述的情況。應該理解的是，我希望在與我對本領域的貢獻的範圍相匹配的情況下，在獲得授權的專利的範圍內，合理地並且適當地實施所有這些變型。