支撑装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于安装在支撑表面上且相对于支撑表面保持部件的装置。该装置尤其适用于保持旗帜，横幅等的杆。
背景技术
多种支架、保持架和其他类似的装置可以用于在支撑表面上保持部件。这种支撑表面通常可以是竖直或水平表面，比如墙壁、屋顶、地面等。这种支撑表面也可以是竖直柱、撑杆等的一部分。这种支撑表面也可以是希望用于支撑部件的一些其他固定或可移动结构的一部分。这些支撑装置中的某些类型尤其适于保持可以连接旗帜或横幅的杆。
在某些情况下，所述被支撑的杆(或其他部件)会承受外力，该外力将不适当的应力施加在所述被支撑的杆(或其他部件)上和/或将不适当的应力施加在支撑所述杆的支架或其他类型的保持装置上。例如，安装有旗帜的旗杆通常保持在建筑物的竖直外表面或其他外部结构的旗杆支撑保持架和支架内，而使所述杆和连接的任何旗帜或横幅都承受气候条件，包括有时候为疾风。疾风可能在所述杆和旗帜或横幅上施加力。过高的力可能使所述杆弯曲或折断，或可导致所述支架或其他保持装置断裂，或从安装表面拔出，或以其他方式失效。
因此，希望提供一种以适应外部施加的作用力，而使所述部件折断或所述保持装置失效的可能性最小，或至少大大降低的方式保持部件的改进装置，所述部件可以是旗杆。而且，在使用中当旗帜或横幅悬挂且旗帜或横幅的织物承受风的作用力时，希望所述装置能使所述织物撕裂的可能性最小。
而且，可取的是，这种改进装置应当为用户提供关于可以支撑所述部件(例如旗杆)地不同方向或位置的灵活性。
如果这种改进的支撑装置或保持装置可以提供一种可选的、可调节的用于锁定所述装置，而以相对于安装所述装置的支撑表面的预定方位或角度保持被支撑部件，比如旗杆的锁定系统，也将是有益的。
如果这种改进的装置可以提供保持第二部件(例如，第二旗杆)的可选系统也是有益的。
而且，如果这种改进的装置能够允许以固定、但可释放的方式保持所述部件(例如旗杆)将是可取的。
而且，如果这种改进的装置能够提供有吸引力、易于组装、易于使用的设计将是有益的。
可取的是，这种改进的装置应当是用户友好的，且能够提供对潜在购买者和用户具有美感外观的设计。
而且，提供能够使用便于制造和组装的低成本部件的设计的改进装置将是有益的。
而且，如果这种改进的装置能够容易地由多种不同的材料制造，且适应高效、高质量、高速、大批量、废品率低的制造技术，从而生产具有稳定操作特性，具有高可靠性的单元-单元的产品，也是有益的。
【发明内容】
本发明提供了一种改进的部件保持装置，该装置可以提供具有上述优点和特征的设计。
当所述改进装置用作旗杆保持架或支架时，该装置在遭受疾风时特别有效，疾风可能导致旗杆断裂和/或以其他方式在所述部件或杆上施加高载荷。所述装置根据需要运动，从而使所述装置和其中保持的部件(例如，旗杆)相对于外力重新定向(例如，大的风力)，而使实际施加在所述部件上和/或将所述部件保持在支撑表面上的所述装置上的载荷最小，或者至少明显减小。在所述装置的优选形式中，所述装置尤其适于保持带有旗帜或横幅、可能遭受风力破坏的杆，所述旗帜和横幅沿所述杆的长度方向固定地连接。当旗帜或横幅的织物受到特定方向和足够大小的风力时，所述装置工作，转动或旋转到可以降低固定连接的织物的风阻力的方向，从而使织物可能撕裂的可能性最小或至少明显降低。
所述装置还可以用于支撑除了旗杆以外的其他部件，比如可能承受外部载荷的各种机构的结构臂或机械臂，或比如提供其他功能，包括非支撑功能的其他延伸部件。
根据本发明的一个方面，提供了一种安装在支撑表面上，用于保持至少第一部件的装置。所述装置包括相对于所述支撑表面固定的第一和第二端帽，它们一起限定了纵向转动轴线。所述装置包括轴，该轴(1)具有第一和第二相对端，(2)沿所述轴线支撑在所述第一和第二端帽之间，且第一端在所述第一端帽处，而第二端在所述第二端帽处，(3)在所述轴线上至少可局部转动，和(4)具有在所述第一端处形成的凸轮从动面。
所述装置还包括在第一端帽处固定方向上的凸轮面，用于与所述轴的第一端的凸轮从动面接合。
所述装置还包括在第二端帽处的偏压结构，用于向所述轴的第二端连续施加偏压力，从而连续地迫使所述轴第一端的凸轮从动面抵靠所述第一端帽处的凸轮面。这样朝由预定的转动方向限定的预定原位置顶推所述轴。如果向所述轴施加足够的转距，则所述轴可以转动远离所述原位置。当转距从轴上去除时，所述轴返回到所述原位置。
位于所述轴上的保持架保持所述第一部件，该部件可以是旗杆，延伸臂或其他结构。所述装置可以设有保持第二部件的可选支架。
从下面对本发明的详细描述，权利要求书和附图，本发明的众多其他优点和特征将更为明显。
【附图说明】
在形成说明书的一部分的附图中，使用相同的附图标记来表示相同的零件；其中：
图1是本发明装置的优选实施例的透视图，该装置适于保持第一部件和第二部件，其中每个部件可以是例如旗杆；
图2是图1所示装置的顶视平面图；
图3是图1所示装置的侧视图；
图4是沿图2的平面4-4所取的剖面图；
图5是图1所示装置的分解透视图；
图6是所述装置的轴和单件式保持架的前视图；
图7是沿图6的平面7-7所取的剖面图；
图8是所述下端凸轮插头的前视图；
图9是沿图8的平面9-9所取的剖面图；
图10是类似于图3的侧视图，但省略了可选的第二部件保持支架；
图11是沿图10的断面11-11所取的剖面图；
图12是类似于图11的视图，但图12示出了所示轴及与所述轴一体的第一部件保持架的移动位置。
【具体实施方式】
尽管本发明能有多种不同形式的实施例，但本说明书和附图仅公开了一些具体的形式作为本发明的示例。然而，本发明并不旨在限于所述的实施例。本发明的范围在所附的权利要求中给出。
为便于描述，本发明的装置以典型的、直立使用位置进行描述，且比如上，下，水平等术语都是参照该位置使用。然而，应当理解，本发明的装置可以以不同于所述位置的方位制造，储存，运输，使用和销售。
示出所述装置的附图示出了本领域技术人员公知和能够识别的一些机械元件。这些元件的详细描述不是理解本发明所必需的，因此，本文仅给出到有利于理解本发明的新颖特征的程度。
本发明的装置的一种形式，包括可选支架，在图1中示出，且用附图标记20表示。所述优选实施例包括可安装到适当结构的支撑表面上的板22(未示出)。这种可以安装支架的适当结构包括柱，壁，或甚至水平表面。板22还可以安装到固定或移动的结构上，包括一件设备。
在所示装置20的优选实施例中，装置20适于保持第一部件，比如旗杆(未示出)，和第二部件，比如另一个旗杆或横幅杆(未示出)。通常，如果所述装置是用于保持旗杆，则板22可以安装到外部竖直表面上。
板22包括四个可以容纳安装螺钉(未示出)的埋头安装孔24(图1和5)，用于将板22固定在支撑表面上。在有些应用场合下，不必使用安装板22。而是，如下文所述，装置20的一些其他元件可以通过适当的安装方式，包括螺钉，粘结剂，焊接，夹具等直接安装在安装表面上。
如图1所示，装置20包括下部，或第一端帽31和上部，或第二端帽32。轴34支撑在端帽31和32之间。轴34的纵向长度，与端帽31和32一起，限定了旋转轴线35(图1，4和5)。
在图1所示的优选实施例中，保持架或臂36从轴34以一角度延伸。臂36作为整体部分或延伸部分从轴34伸出。臂36适于容纳第一部件(未示出)。在图1所示的优选实施例中，臂36特别适于保持旗杆。
图1所示的实施例包括可选支架40，该支架安装在臂36的远端，且适于容纳第二部件(未示出)。在所示的优选实施例中，支架40特别适于保持在主旗杆下方的小旗杆或横幅杆。
下部，或第一端帽31适于在第一位置连接于板22。为此，板22的下部包括一对连接孔44，且第一端帽31包括匹配的一对孔(在图1和5中不可见)，所述孔可以容纳螺纹连接螺钉(图5)。在优选实施例中，螺钉48是自攻的，从而第一端帽31仅需设有非螺纹容纳孔(在图中不可见)。
如图5所示，第一端帽31形成大致圆柱形的凹腔52，该凹腔包括两个分开180度的对准槽54。每个槽56由通常竖直方向的部分圆柱表面形成。
如图4所示，凹腔52具有通常圆形的平底56，用于容纳凸轮盘或插头58。如图5，8，和9所示，凸轮插头58具有通常圆形的平面结构，具有两个向外伸出的定位凸耳。如图5所示，每个定位凸耳60具有弧形的侧向表面，用于匹配对准槽54之一的弧形表面，而使凸轮插头58可以在第一端帽31内以预定的方位定位。凸轮插头58相对于经过凸耳60和轴线35的平面对称。因此，插头58可以以两个180度的转动位置之一安装在第一端帽31内。
从图8中可以看出，沿平行于转动轴线35的平面从前面或后面观察，凸轮插头58形成通常下凹的凸轮面64。当凸轮插头58安装在下部，或第一端帽31内时，凸轮面64在第一端帽31内为固定方位。在所示的优选实施例中，下凹的凸轮面64具有在垂直于轴线35(图5)的平面内的圆形平面结构(图5)，且下凹的凸轮面64由在平行于轴线35的平面内的部分圆柱形表面(从图8中看)形成。
轴线34具有适于容纳在第一端帽31内、在凸轮插头58上方的下或第一端(图5和4)。轴34的下或第一端形成凸轮从动面70(在图5和7中可以看出)。
如图6所示，在轴34的第一或下端的凸轮从动面70具有沿平行于轴线35的平面的凸起轮廓。可取的是，凸轮从动面70是部分圆柱面。可取的是，插头58上的凸轮面64的半径由部分圆柱形的下凹表面限定，该下凹表面具有基本上与轴34的下或第一端的部分圆柱形的凸起的凸轮从动面70的半径相同的半径。在另一可想到的实施例中，凸轮插头的凸轮面64和轴的凸轮从动面70可以具有其他的结构。
轴的凸轮从动面70和凸轮插头的凸轮面64适于在预定的原位置配合在一起，所述原位置由预定的转动方位限定，其中，如图1-4所示，轴臂36位于基本上垂直于安装板22的平面上。在原位置，当所述部件位于预定的原位置时，凸轮面64和配合的凸轮从动面70可以说具有嵌套的关系。
如图4所示，轴34的上端形成通常圆柱形的容纳孔74，用于容纳支撑在圆形平底面77上的螺旋盘簧76。弹簧76的上端部分内部适于容纳轴承帽80的向下伸出的凸出部78。
如图4所示，上或第二端帽32形成通常圆柱孔形式的孔84，该孔具有圆形的内侧顶面86。弹簧76的上端伸入到凹腔84内，使轴承帽80保持抵靠凹腔84的顶面86。
可取的是，上、第二端帽32适于以与第一端帽31相同的方式固定或紧固在轴承板22上。板22的上部具有两个连接孔88，分别用于容纳螺钉90的杆(图5)。第二端帽32包括一对孔(在图中不可见)，用于与板上的孔88对准，且容纳上紧固螺钉90的远端。位于第二端帽32上的孔可以是螺纹的，用于容纳螺纹的螺钉90，或，可取的是，位于第二端帽32上的孔不是螺纹的，但是螺钉90是自攻类型的。
为了开始组装所述的部件，下、第一端的支架31首先利用螺钉48紧固在所述安装板上。然后凸轮插头58安装在第一端的支架31上。然后，轴34安装在第一端的支架31中，在凸轮插头58顶部。然后，将弹簧76置于轴34顶部的孔74内。接着，将轴承帽80安装在弹簧的顶部。最后，将第二端帽32推入到轴承帽80的顶部，且与安装板22上的孔88对齐，从而紧固螺钉90可以安装在孔88内，并旋入第二端帽32背侧的容纳孔(不可见)中。
在另一实施例中(未示出)，板22可以省略，且端帽31和32可以代之以直接安装在安装表面上。
如果装置20的预期用途是仅支撑一个部件(例如，旗杆(未示出))，那么可以省略可选支架40(图1和5)。如果省略可选支架40，则单个杆或其他部件仍可以安装在轴34的臂36上。为此，臂36包括内部的通常圆柱形的钻孔94(图4，6和11，12)。臂36包括向外伸出的凸台98，该凸台形成延伸穿过凸台98到达臂36上的孔94的小孔99(图4和6)。
具有外螺纹101(图5)的自攻插入件100安装在凸台98的孔99中。如图5所示，提供有容纳在插入件100中的翼形螺钉102。插入件100具有内螺纹(在图4中为清楚起见省略)，该螺纹适于容纳翼形螺钉104的螺纹杆102。在旗杆插入轴臂36的孔94中之后，翼形螺钉104可以调节而在所述装置中紧紧地夹持旗杆。
参照图4，应当理解，轴34分别被第一和第二端帽31和32保持，且在二者之间，从而适应轴线35上的至少部分转动(也在图5中示出)。轴34可以从预定的原位置(图11)转动到转动或移动位置(图12中仅示出了这种移动位置)。如果旗杆(未示出)安装臂36上而在有风的条件下悬挂旗帜，且风在旗帜和旗杆上施加作用力而使臂36和轴34转动(在图11和图12中看为逆时针或顺时针)，则这种情况可能发生。
通常，弹簧76(图4和11)在轴上(第二)端施加轴向偏压力，用于连续地偏压轴下(第一)端的凸轮从动面70(图4)，抵靠凸轮插头58的凸轮面64。这样朝所述预定原位置顶推轴34，其中凸轮面64和凸轮从动面70通常是嵌套和配合关系。然而，如果旗帜和旗杆上的风力足够大，那么可能在保持臂36和轴34上施加转矩，致使臂36和轴34逆时针或顺时针转动。图12示出了顺时针转动到移动位置的臂36和轴34。这种转动受到弹簧76的阻挡，但如果转矩足够大，那么在轴34底端的凸轮从动面70上拱凸轮插头58的凸轮面64，克服弹簧76的作用力，且这致使弹簧76进一步压缩。如果转矩释放，例如，如果风停了，那么弹簧76施加的轴向作用力致使轴34下端的凸轮从动面70使凸轮插头58的凸轮面64移动(转动)，退却到嵌套的配合原位置(图4和11)。
在所示的优选实施例中，轴34的转动量这样限制，即臂36(和任何旗杆及延伸的旗帜)不撞击安装支架22的表面。限制轴34的转动量的机构将在下文中参照图4，11和12进行描述。尤其是，从图4和11中可以看出，上，第二端支架32具有形成主容纳腔84的周向壁110。周向壁110的后部形成绕所述轴的转动轴线周向部分延伸的侧向凹槽114。凹槽114的端部由径向邻接凸肩或表面116(图11)限定。轴34的上端包括容纳在凹槽114中的向后伸出的肋118(图4和图11)。从图12中可以看出，当轴34沿顺时针方向转动时，随着轴的肋118接合邻接表面116，转动受到限制。如果轴34沿顺时针方向转动，轴的肋118将接合另一邻接表面116，而终止顺时针方向的转动。上述转动限制系统不是必要的，但在很多应用场合中需要。
在某些应用场合，可能还希望以具体的转动方位保持或限制所述轴。为此，如图5所示，轴34的上，第二端设有多个周向间隔的竖直槽122，它们通常与转动轴线35平行。从图5和11中可以看出，第二端帽32的周向壁110形成了至少一个，优选为两个，小孔126，分别具有内螺纹(在图中为清楚起见省略)，且适于容纳螺纹接合的定位螺钉130。每个定位螺钉130具有外部槽，该槽可以由螺丝刀或其他适当工具的刃接合。每个定位螺钉130可以选择性地在(1)锁定位置和(2)解锁位置之间调节，其中在锁定位置，定位螺钉的远端从小孔126伸出，超出周向壁110的内部，进入轴槽122之一，防止所述轴的转动，在解锁位置，定位螺钉130的远端从轴槽122向外退缩，进入周向壁110的小孔126内，而使轴34可以转动。在图11中，每个定位螺钉130示为从相邻的轴槽122退出到外部，从而使轴34可以转动到两个最大转动位置之一，如图12所示。
参照图5，可以看出上，第二端帽32的周向壁110的下边缘形成缺口134。有两个这样的缺口134，在上，第二端帽32的每一侧各有一个。每个缺口134提供用于定位和对准所述轴的竖直槽122和定位螺钉130的可视辅助手段。
从图5和11中可以看出，轴臂36的外端形成一对缺口140，这些缺口140可以用于接合可选支架40上的匹配零件(图5)，如下文的详细描述。臂36还包括环形凸缘144，用于实现可选支架40的连接，如下文的详细描述。
尤其是，从图5中可以看出，支架40包括套环150，适于围绕臂孔94安装在轴臂36的远端。套环150的内部形成环形槽156，用于提供与臂的环形凸缘144的搭扣配合。所述系统可以使支架40可释放地保持在轴臂36上。
从图5中可以看出，支架40包括一对间隔的，通常平行的，向下延伸的壁160。壁160的下端与容纳部件162合并，并支撑容纳部件162，该容纳部件形成当装置20大致竖直地安装，如图1和5所示，且当支架40安装在轴臂36上时，通常水平的容纳区域或孔164。所述支架容纳区域或孔164适于容纳被支撑的第二部件的端部，比如第二旗杆或横幅杆或轴。
从图4和5中可以看出，凸台170从下容纳部件162的底部向下伸出。凸台170形成完全贯穿凸台170延伸到下部部件162的容纳区域或孔164的小孔174。从图5可以看出，自攻插入件178插入凸台170的小孔174中。插入件178具有用于旋入凸台170的小孔174内的外螺纹179，插入件178还具有用于容纳翼形螺钉182的螺纹杆180的内螺纹(为清楚起见在图4中省略)。如果第二部件，比如第二旗杆，插入下容纳区域或孔164中，那么翼形螺钉182可以转动而紧紧地夹持所述第二部件定位。
应当理解，支架40这样制成，即两侧壁160间隔足够远，而在其之间容纳轴臂36上的翼形螺钉104(见图4和5)。
为了有利于支架40在轴臂36上的安装，且为了防止支架40在臂36上移动和转动，支架套环150形成一对向下延伸的肋190(图4)，用于容纳在臂36端部的缺口140中。在图2中，仅支架套环的肋190之一可见，在臂缺口140之一内匹配接合。
支架40是可选部件。如果装置20的用户不想支撑第二部件(例如，第二旗杆或其他部件)，可以省略支架。然而，支架40的优选实施例易于安装，且易于拆卸。
装置20可以用于支撑不是旗杆或横幅杆的部件。装置20可以使所述部件得到支撑，从而适应施加的预定最小作用力，该力将产生足以实现所述轴远离预定原位置的转动的转矩。这种转动运动可以减小所述部件可能承受的作用力(比如当风以足够的作用力吹动旗帜和所述装置中的倾斜旗杆，而使所述轴转动而与风向一致时)。
或者，所述装置的轴34(和其中支撑的部件)可以在外部作用力的影响下转动，从而移动到起信号指示和/或致动开关和/或执行类似功能的作用的位置。当去除作用力时，或至少减小到弹簧作用力之下时，所述装置将使所述部件返回到最初的预定原位置。
而且，所述装置可以设有(1)邻接系统的可选部件(在图11和12中的肋118和表面116)，从而限制转动，(2)固定螺钉130和轴槽122(图11和12)，从而将所述轴锁定在预定的转动位置。这些可选部件可以适用于各种应用场合，而提供操作优点。
从前面本发明的详细描述和示图中，显然可以作出各种变化和改进，而不脱离本发明的新概念或原理的真正主旨和范围。