刺入式可拆卸端部连接器 本发明涉及吊顶结构的格栅，特别是这类格栅的改进的端部连接器。
吊顶一般都装有由主滑道和横滑道构成的支撑格栅结构。这些滑道通常呈倒“T”字形，因而称为主T字梁和横T字梁。按习惯，一个横滑道端部在主滑道的一个孔或槽内与主滑道连接，并进一步在此与另一横滑道端部连接。这些孔沿主滑道长度方向以固定的间隔排列以确定格栅花样，即横滑道中心与中心的间隔。吊顶结构的大多数连接器都是这种横滑道端部类型。
一个横滑道连接器在工业上被认可的主要因素是易于可靠地相互连接，并在一定程度上易于拆卸。已经提出多种端部接器设计便于工业上进行最初的安装及因种种目的可能进行的拆卸，如校正误差，建筑上的最后变化，以后安装管路，热力系统，空调和电线等设施。美国专利4108563号，4611453号和4779394号示出一些现有技术连接器的实例。
本发明的目的是提供一种易于安装且即使完全组装成封闭的模件状态以后也可不用工具而拆卸的吊顶格栅横滑道的连接器。
本发明公开的这种连接器与主滑道的槽构成第一端锁，并当一个相对地横滑道的同样的连接器从相反一侧装入这个槽时构成滑道与滑道锁。第一端锁以及与相对横滑道构成的锁定的连接器都采用简单的刺入式移动进行安装。这种安装不要求其他附加运动如钩住连接器转动和用滑道带动它。公开的这种连接器与一个简单的槽或具有单室或槽的孔结构配合使得不会因疏忽把这个连接器锁紧到槽的相反侧面上。第一端锁有足够的强度在这个横滑道的自由端安装定位之前支撑处于悬臂梁形式的这个横滑道，因此有较大的生产率并减少产品损伤危险和偶然落下造成的损失。公开的这种连接器的滑道与滑道锁定，有时叫做连接器与连接器锁定，产生精确的格栅尺寸和高的连接强度。
按照本发明，不用工具简单地用手工把主滑道相对于横滑道转动就可卸下提供第一端锁的元件和提供连接器与连接器锁定的元件。
除上述特性外，本发明的目的是要实现下述优点：对安装人员技术水平要求低，重复使用，保证质量，保证建筑规范符合抗震和防火设计的应用中。对安装技术要求低，除上述特点外，还因为当一个连接器完全插入时产生一种听得见的“咔嗒”声，同时可保证看得见整个组件。
下面通过附图及实施例详细说明本发明，附图中：
图1是具有端部连接器的一对相对的横滑道端部及其与之匹配的主滑道或通滑道的一个接收槽的分解透视图；
图2是图1所示的一个典型连接器及它的横滑道有关部分的侧视图；
图2A是沿图2中2a—2a线的平面切取的连接器的分解剖视图；
图2B是沿图2中2b—2b线的平面切取的连接器的分解剖视图；
图2C是沿图2中2c—2c线的平面切取的连接器的分解剖视图；
图2d是沿图2中2d—2d线的平面切取的连接器的分解剖视图；
图3是这个连接器的前视图；
图4是这个连接器的分解底视图；
图5是这个连接的后视图；
图6插入主滑道槽中的第一横滑道连接器的侧视图；
图7是沿图6中7—7线的方向看的分解正视图，其中连接器装在主滑道的相应槽中，邻近的一个槽中没有连接器。
图8是类似于图6的一个视图，示出安装在并相互锁定在主滑道槽中的一对相对的连接器。
图9是一个类似于图8的视图，图示正在强行转动滑道以便卸下其中一个连接器及其横滑道。
图1示出按照本发明的在吊顶格栅形成相交的一个主(或通)滑道10以及两个横滑道11的一部分。在图示实施例中，滑道10和11都设有中心腹板13，沿腹板13一个边缘的加劲凸包14以及沿该腹板下边缘或相对边缘的对置延伸壁板支撑凸缘16构成“T”字形。通常，滑道10和11都是以其纵轴位于水平面、而腹板13位于垂直面安装。然而，按照本发明更宽广的方面，所公开的这种连接结构可以应用其他形式格栅“T”形梁或滑道，而图示的这种特定的“T”形结构只是本发明的一个最佳实施例。当然，这种格栅“T”形梁通常是由薄板金属弯曲成图示横截面而成形的。但是，按照本发明，这种格栅“T”形梁也可由其他方法成形，例如挤压等。
在吊顶的许多格栅系统中，水平排列的，平行的，侧向保持间隔的主“T”形梁或主滑道是由格栅上部的建筑结构经由钢丝等支持的，横“T”形梁或横滑道由位于每个相交处的主滑道相反侧面的两个对置横滑道端部与主滑道相互连接。然而，本发明也适用于严格说没有主滑道和横滑道的织篮式格栅系统。但这两类格栅系统都是提供交叉结构，其中通滑道在相交处延伸通过对置滑道端部，对置滑道端部在该相交处与通滑道相互连接。因此，在这种情况下，用术语“通滑道”代表“主滑道”以包括织篮式格栅系统，主滑道和横滑道格栅系统和其他可以适合本发明的格栅系统。
一般，吊顶格栅系统的滑道相互连接形成由凸缘16包围的矩形或方形开口。吊顶壁板和设施如灯具和通风口等安置在这些开口内，并由相应凸缘16绕其周边支撑。
参见图1和图7，通滑道10的腹板13上有一个连接器槽18，两个横滑道11的端部装有同样的连接器19。在所示实施例中，连接器19由可拆卸的构件构成，用现有技术中一个类似铆钉的接头21把它连接到滑道端部的板13上。
图1示出连接器安装到槽18以前的滑道。图6和图7示出第一滑道端部连接器19装入槽18后并由下面将要讨论的第一端锁保持定位的状态。图8示出两个滑道11和通滑道10完全装配好的交叉点。
连接器19最好是由高强度钢冲压成形。连接器19的主要表面区保持其原始平面形状，代表连接器的主体平面，而下面叙述的其他区域是由原始平面冲压出的。通常位于其滑道腹板13垂直平面使用的连接器19有一个外形不规则有一些斜角的导入端26。导入端26包括一个垂直前缘或凸缘27，一个较小的下斜面28和一个主要的上斜面29，斜面28和29使连接器19容易插入通滑道_10的槽18内。位于与连接器平面横向的垂直面内的下边缘31适于与通滑道10的腹板13相贴。沿着它的上边缘，连接器19包括一对具有分别面向后和向前的对置接界线或止动边缘34，35的凸台32，33。前凸台32的后边缘34与下垂直边缘31的间距至少应有通滑道10的腹板13的厚度那样大。后凸台33的前边缘35稍置于下边缘31之后，以便相对于前凸台32也可以有通滑道腹板13的厚度那样的间隔。前凸台32在导入端26的下边缘37以上的高度小于槽18的高度，因此凸台32不妨碍导入端插入槽中。很显然，安装连接器19时，通滑道腹板13位于前凸台32(在一侧)和下边缘31及后凸台33(在另一侧)之间。
一个普通U形标志或锁片41是从连接器19的平面切开的。锁片41的内形是由在距导入端边缘27预定间隔处由有一直的垂直边缘42的D形孔构成的，因此，留下具固定的水平宽度的搭片45。锁片41从与孔边缘41相一致的基底或弯曲线向后并横向向外(超出图2绘图平面)展开。在离开靠近边缘42的锁片41的基底较远处的锁片41的自由端有一个向上转角的下边缘43和一个向下转角的弯曲线44，它们相互转向后面的垂直边缘46。锁片41的一个向后的并在弯曲线44之上的舌片47向内弯曲折向连接器19的平面。锁片41的自由端46一般与前凸台32的后边缘34处于与连接器19平面横交的同一个假想平面内。
在锁片41后面隔开一段距离是一对对置的锁定凸台51，52，它们是在连接器19上锁片伸出相反的那个侧面形成。凸台51和52由一个沙漏形孔53相互隔开。凸台51，52基本上是相互呈镜像对称，每个都有不精确的类似于一个四面体的三个侧面的外表。后凸台52从连接器19平面的延伸可能稍大一些。由孔53形成的凸台51，52的边缘56，57相对于一根垂直线来说是不垂直的，因而构成点或顶尖58，59(例如如图2和图4所示)，表现为从点58，59开始分别向后和向前方向稍微下切。凸台的点58，59之间的水平间距应刚好稍大于搭片45的水平宽度。如所示，孔53与搭片45有相同的高度。
沿着它的底部，连接器19设有由把有关区域冲压连接器平面向锁片41所在一侧冲出而产生的纵向加劲凸缘61构成。凸缘61位于垂直平面，经由横向向下倾斜的腹板区62连接到连接器19主体的主要部分(图3)。凸缘61和腹板62向前的部分形成边缘31。一个加强肋63在连接器19主体上凸起，在锁定凸台51，52之上，位于有锁41的一侧。加劲肋63从凸台或止动台32，33之间的区域向凸台51，52之间的区域纵向(即水平方向)延伸，并最后与加强凸缘64汇合。凸缘64的侧面外形是：从加劲肋63处向上倾斜，然后在纵向类似于下凸缘61延伸。与通滑道10组装并穿过通滑道腹板13的加劲肋63与凸缘61，64一起工作提高连接器的抗压和抗弯强度以降低由于粗糙运输处理或地震冲击造成的损伤。
两个垂直排列的孔66在连接器19的后部冲出，可以把它按类似铆接的接头21连接在一个滑道端部11上。最好是每个滑道11都压出一个其尺寸大至足以安放连接器19的后部的浅室67。浅室的横向深度应足以使有关滑道11与槽18横向对中。
在垂直方向是细长的槽18有一个具有对称中心的多边形外形。在它的上端和下端，槽18分别有短的侧面或端部71，72。在上端或短侧面71，槽18有对置的垂直侧面70，并由此向外发散到由两个相对的垂直侧面或边缘73形成的中间宽度。沿垂直向下方向，槽的中心部分由发散边缘78，平行的垂直边缘77和收敛边缘80形成。槽的下部包括垂直边缘79，收敛边缘81和垂直边缘82。槽18每端各自的边缘70和82之间的间距与精确限定两个连接器薄板材的厚度成正比。中间部分74代表槽18的主要宽度区域。当图示的槽18有由一个多边形构成的剖面时，相当的弧形扇形段可用于实现所需要的目的。
第一滑道11经由把它的连接器19的导入端26插入到选定的槽18内而连接到一个通滑道10上。更准确地说，这种插入技术包括基本上限于沿滑道11纵向或水平轴直线运动的剌入式移动。类似钩入式运动，摇动运动以及其他附加的非直线运动是不必要的。连接器19推入槽18直至后凸台33的前边缘35直接靠在槽端71上部腹板13上。推入时，锁片或标记41靠在槽18侧面的中部74上，在它们之间凸轮作用下，随即被压入连接器19主体的平面，直至它完全通过槽18。此时，锁片41迅速返回其自由形状，基本上在凸台前缘35定位靠在通滑道腹板13上的同时发出听得见的咔嗒声。这种听得见的咔嗒声帮助安装者确信连接器19已完全安装好。这种状态示于图6和图7。如图7听示，槽18和锁片41形状结构使得不管连接器19在槽中的横向位置如何，锁片的自由垂直边缘至少在槽的部分的横向外表面，因此，连接器19被锁定或被扣住在通滑道10的腹板13上，因为在一般的轴向力的作用下锁片41不可能简单地轴向返回而离开槽。
仍然参考图6，在槽18内一个单一的连接器19提供了一个能够支撑作为通滑道10的悬臂梁的相应滑道11的所谓的第一端锁。在通滑道腹板13的远侧锁定的锁片41能够支撑滑道11对抗普通悬臂梁状态偶尔引发的轴向拉力。在横滑道凸缘16和通滑道凸缘16的偏移75之间的，在图6标为76的接触区的绕枢轴转动在悬臂状态引起连接器19在槽18中稍微升起，因此，引起凸台边缘34立即接触槽上部的腹板13的邻近面。这种接触阻止进一步的绕枢轴转动应归因于第一端锁以及使连接器对普通悬臂力有足够的抗力。所叙述的连接器19对连接滑道11提供悬臂支撑的能力在安装吊顶格栅时特别有用，因为这允许把滑道临时支撑在一端，直到安装者有机会把有关滑道的相反的那一端(图中未示出)连接到另一通滑道。由上述内容，特别是参图7可知，连接器19在这种简单的槽18中不可能不正确安装，这种简单的槽可能有下列情况，安装槽是H形或其他可重新使用的带有袋或小室的形状，它们可以阻止一个连接器安装到这类槽的错误侧面。
第二滑道11经把它的连接器19插入已被第一连接器19占有的槽18内而连接到通滑道10内。在所示设计中，第二连接器19插入到槽18的第一连接器19的左面(当从正在被安装的第二滑道主要件有关的一个参考点观察时)。另外，这种安装仍然是通过平行于被安装滑道纵向或水平轴的剌入式移动完成的。除产生一个连接锁片41通过槽18的锁定(伴有听得见的咔嗒声)以外，第二连接器19的装配移动产生一个连接器一连接器锁是有时称为“握手”锁定。图8描述了这种状态，可以看到两个连接器19完全安装在一个槽18中(它们的止动边缘靠在或接近腹板13的表面)，一个连接器19的搭片45安装在并锁定在另一个连接器的凸台51，52之间，反之亦然。这种结果是通过前凸台51的四面体形状实现的；每个凸台51的一个面83工作时作为一个凸轮使推进的对置连接器的搭片45水平向外偏转，通过该第一或者前凸台51，直到搭片能够迅速返回它本来的平面并位于接收(或对置)连接器的凸台51，52之间。
图7表明，当加劲肋63与邻近的垂直槽边73接触时，就在横向限制了连接器19。因此，当两个连接器19安装在同一槽18中时，可防止显著的横向移动，连接器可以很好地相互横向相对地贴合地固定住，通过整个吊顶格栅实现精确控制的模件长度。这种限制保证搭片45保持在一对凸台51，52之间的空间内以实现可靠连接。
如前所讨论的，搭片45在滑道11的纵向的宽度恰好稍小于凸台的顶尖58，59之间的间隙，连接器19及它们所连接的滑道11可以相互精确定位。在通道腹板13的每一侧面，由邻近的凸台51，52约束搭片45的拉伸和压缩。特别高的约束力由倾斜的或不垂直的边缘56，57提供的下切而实现的。这种高约束力来自搭片45和凸台51，52分别提供的舌片和凹槽。特别是，起舌片作用的搭片45在被连接的连接器之间的一般轴向力作用下位于由边缘56，57成角度或不垂直而产生每个凸台顶尖58或59以下的垂直凹槽或下切处延伸。由于延伸到一个凹槽或凹口内，搭片和连接器的部分被确实紧扣，防止横向弯曲而不与对置的连接器接触。
当然，每一个滑道11都在其对置的端部有一个与这里公开的如图所示的相同的连接器19。
有时，如原装配有差错，或进行改建和重建时，必须从通滑道10的槽18卸下横滑道11的连接器19。
参考图9，图示为一种可以从具有一个通滑道和一个对置滑道11的连接器19的完全装配状态卸下一个连接器19及其所连接的滑道11的方法。当然，图9叙述的是被卸滑道11处于封闭模件状态的情况，在拆卸过程开始时，它的每个端部都是完全与一个对置连接器和一个通滑道装配的。为了拆卸，首先沿其纵轴转动被连接的通滑道到图9所示临时倾斜位置。为了使通滑道10达到这个位置，图9左面的连接器19的凸台或止动边缘33必须切入槽端71局部区域通滑道腹板13的材料。这一点很容易用于工而不用工具实现，如所公开的，连接器19是由高强度材料制造的，比构成通滑道腹板13的金属材料硬。如所示，连接器到凸台33后部的高度降低以接受暂时偏转的通滑道腹板13。
当通滑道10正在转动并被凸台33切入时，锁片41的向内弯曲标志部分47进入槽18的相对较宽的中间部分74。边缘78，77和80构成的槽形形状以及标志部分47的进入或弯曲方向使得该标志部分随通滑道转动，在凸轮作用下，锁片41弹向槽的中心，因此使锁片穿过这个槽。
当然，随着通滑道10的转动并定在图9标定的位置，右边滑道11的连接器19相对于对置滑道11的连接器19向上移动，这是由于借助于其斜面29提供的间隙，右边连接器不受槽18的顶部边缘71的约束。连接器19的垂直相对移动使得每个连接器的搭片45移出其他连接器凸台51，52形成的凹处，因为在凸轮作用下，一个连接器的面滑过其他连接器凸台51，52的面。这时，凸台51，52松开它们对其他连接器的连接，因此，从对置滑道11和通滑道10两者中松开这个向上的滑道11。通过在它的相反的那一端(图中未示出)实行类似的操作，可以完全松开滑道11。
当然，从与之偶连的对置连接器19和滑道10的槽18松开或卸下一个连接器19可不用工具而完成。同时，第一端连接或端锁，即槽18中只有一个连接器19，也可经手工操作横滑道相对于通滑道运动而从槽18中松开，因此，接近于类似于图9的状态，标志47能起凸轮作用使锁片41横向向里，使它从槽中脱开。当通滑道10相对于其纵轴倾斜或转动时，锁片41的标志47在容易进入槽的主要开口区74的一个点被倾斜，当继续转动时，锁片41在凸轮作用下向里，直至边缘46最后完全通过并离开槽，连接器19松开。在槽18只有单个连接器19和被连接横滑道悬臂情况下，不必明显转动通滑道而通过自身的转动就可卸下它，只要引起的通滑道和横滑道的相对角位置接近图9所示它们的相对倾斜状态，在转动通滑道10和/或在第一端锁情况向下转动被卸横滑道11时，连接器19下部的凸缘16弹性偏转向下是必须的，为了恰当的松开，凸台32稍微穿透槽18上部的通滑道腹板也可能是必要的。在横滑道拆卸的所有情况，除悬臂支持横滑道的一个切槽中可能损耗外，其通滑道10和连接器19都处于功能基本完整可以再次使用的状态而留下。
公开的通过简单的剌入式移动实现连接的这种连接器的能力可使安装者在顶棚平面之下或之上工作。因此，这种能力为安装者提供更大灵活性。不用工具拆卸连接器的能力对安装者来说也是一个优点，因为与现有的连接器设计相比，花费较少的时间和工作就可完成操作。
很显然，这里公布的是作为一个实例，通过添加，改进或删减零件可以实现各种变化，但都不偏离本申请公开包含的相应范围。例如，使用一种适当的材料制造滑道，可以使连接器与滑道腹板整体成形，可以把凸台33设时当强行扭转通滑道腹板13松开横滑道时可出或弯曲出该通滑道腹板。因此，除下述权利要求必须限定的范围外，本发明并不限制于实施例公开的特定细节。