專利名稱：正交吸盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及掛具，尤其是帶有吸盤的吸附式掛具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有吸盤形狀都是喇叭形。吸附時用力按以排除空氣，且難以達到高度真空。吸附力小，垂直掛重力更小。另一重要缺點就是吸附時間短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種使用方便，吸附牢固，垂直掛重力大，且能長久吸附不掉的實用吸盤。能吸附在光滑平整不透氣的各種材料表面。如玻璃，瓷磚，大理石，拋光金屬表面等。給吸盤配上掛鉤，掛架等掛具，就可成為實用方便的居家用品。不用在光滑漂亮的墻面上打孔就可安裝，不損壞墻面的正交吸盤。
它包括一個表面光滑的吸盤；在吸盤內(nèi)側(cè)依次設(shè)置拉桿、內(nèi)襯、復(fù)位彈簧、滑塊螺母，用壓邊圈緊固；壓邊圈的尾部設(shè)置鎖緊螺母和鎖扣。
吸盤的外表面為平面結(jié)構(gòu)。
吸盤的外圓邊設(shè)置有齒形圈。
吸盤的齒形圈內(nèi)設(shè)置有向內(nèi)凸起的裙邊。
壓邊圈的邊緣設(shè)置內(nèi)凸筋。
本發(fā)明其優(yōu)點是吸附力強，吸附牢固，垂直掛重力大，吸附時間長，使用方便。


附圖1是本發(fā)明型實施例1的立體裝配圖；附圖2是本發(fā)明實施例1的主視圖；附圖3是本發(fā)明實施例1圖2的A-A向剖面圖；附圖4是本發(fā)明實施例1圖3的局部放大圖；附圖5是本發(fā)明實施例1的立體圖；附圖6是本發(fā)明實施例2的立體裝配圖；附圖7是本發(fā)明實施例2的主視圖；附圖8是本發(fā)明實施例2圖7的A-A向剖面圖；附圖9是本發(fā)明實施例2圖8的局部放大圖；附圖10是本發(fā)明實施例2的立體圖；附圖11是本發(fā)明實施例3的立體裝配圖；附圖12是本發(fā)明實施例3的主視圖；附圖13是本發(fā)明實施例3圖12的A-A向剖面圖；附圖14是本發(fā)明實施例3圖13的局部放大圖；附圖15是本發(fā)明實施例3的立體圖；附圖16是本發(fā)明掛具受力圖A；附圖17是本發(fā)明吸盤受力圖B。
具體實施例方式吸盤(1)的吸附面是一個表面光滑的平面，因此能把空氣排擠干凈。其內(nèi)面有一個裙邊(8)，見圖4局部視圖B區(qū)放大。內(nèi)套住內(nèi)襯(3)，外卡住壓邊圈(4)，使三者結(jié)合在一起，互相依托。背面邊緣有齒形圈(9)其作用相當(dāng)于彈簧，起調(diào)節(jié)壓緊作用，同時也起到吸受微量加工誤差。齒形圈(9)的形狀，尺寸，數(shù)量可根據(jù)材料性能改變。吸盤(1)是核心零件，是產(chǎn)生吸力關(guān)鍵。當(dāng)拉桿(2)被拉起，吸盤(1)與墻面生成空穴，在大氣壓力作用下吸盤(1)產(chǎn)生吸力。此時被拉桿(2)拉起的吸盤(1)還產(chǎn)生一個吸盤(1)本身材料被拉伸后彈性變形的拉力，此力是正交吸盤結(jié)構(gòu)內(nèi)力，但對我們幫助很大。通過構(gòu)件傳遞拉力一部分傳遞給內(nèi)襯(3)，使內(nèi)襯(3)緊緊地被扣在吸盤(1)上，并牢牢固定住。另一部分拉力傳遞給壓邊圈(4)，使壓邊圈(4)壓緊齒形圈(9)，以產(chǎn)生較大摩擦力。裙邊(8)口部向外有一條外凸筋，其作用是裝配后與壓邊圈(4)內(nèi)凸筋(10)扣住，結(jié)成整體。
內(nèi)襯(3)內(nèi)壁呈弧狀向內(nèi)凸，其作用是提高吸盤氣密性。當(dāng)吸盤(1)被拉桿(2)拉起后即吸附時。吸盤(1)內(nèi)面與內(nèi)襯(3)內(nèi)面緊緊貼住，防止吸盤(1)透氣，吸氣。保證吸盤(1)空穴長時間處于真空狀態(tài)。吸盤吸氣是由于吸盤承受過大重力時，吸盤上部邊緣被拉開一縫，外面空氣迅速進入，使空穴真空迅速消失，造成吸盤掉下失效。本發(fā)明通過改變受力點和受力方向來提高防止吸氣能力。吸盤透氣失效是一較緩慢過程，形成機理也難觀察到。我舉一例來說明。如一裝有油的桶，時間放長了，外面就會有一層油滲透出來，這是因為油桶也是由分子材料構(gòu)成，分子之間也有間隙，因此油也會很慢滲透出來。而吸盤比油桶狀況更糟，吸盤空穴是負大氣壓，外邊是大氣壓，吸盤吸附時材料被拉伸，既分子被拉長，分子之間間隙被拉大。因此空氣更易滲透進去，是空穴中的負壓慢慢消失，直至掉下。使用內(nèi)襯就是用密度更高材料與吸盤貼緊，阻止空氣滲透。同時也起到保護吸盤(1)工作狀態(tài)，使其不過早地失效變形。內(nèi)襯(3)還是承載外掛重力構(gòu)件。由于內(nèi)襯(3)只有一條邊壓住吸盤(1)，密封性好了，但內(nèi)襯(3)產(chǎn)生的摩擦力小。
壓邊圈(4)主要功能是固定內(nèi)襯(3)，傳遞力給內(nèi)襯(3)，同時壓緊吸盤(1)齒形圈(9)以產(chǎn)生足夠摩擦力。當(dāng)掛較大掛具時，壓邊圈(4)兩側(cè)孔可給掛具一個輔助力，保持吸盤(1)受正交力，盡量保持吸盤(1)受力合理。壓邊圈(4)靠底邊有多段內(nèi)凸筋(10)其作用是卡住吸盤(1)的裙邊(8)，使裝配后成一整體。壓邊圈(4)也是第一道防吸氣的防線。
鎖扣(5)是外力施加的作用件，通過滑塊螺母(6)把外力轉(zhuǎn)換，傳遞給拉桿(2)，拉起吸盤(1)，使吸盤(1)吸住。鎖扣(5)設(shè)計的目的是使用方便，重復(fù)使用都可達到同樣拉力，也保護吸盤(1)免受過大拉力而損壞。鎖扣(5)也是個外觀件，可改變其造形，使吸盤外觀更生動豐富多彩。
復(fù)位彈簧(7)目的是為了保證吸盤(1)復(fù)位，再次使用時能把空氣排擠干凈，確保吸力。如材料能達到自恢復(fù)的性能，可省去。
根據(jù)不同使用場合，也可把鎖扣(5)和滑塊螺母(6)合并成一個鎖緊螺母(11)。也省去復(fù)位彈簧(7)。這樣結(jié)構(gòu)更緊湊簡單。
受力分析在目前對自吸附式吸盤暫無統(tǒng)一衡量標(biāo)準(zhǔn)的情況下。我們采用下例參數(shù)作標(biāo)準(zhǔn)值
1.吸力大氣壓強(kg/cm2)*空穴投影面積(cm2)。即Q值。
2.額定載荷能堅持72小時吸附不移動不掉的最大掛重力。即G值。
3.耐力值額定載荷(kg)/吸盤面積(cm2)。既N耐力值。此值顯示吸盤的總體能力，是吸盤的吸力和摩擦力綜合值。
吸盤用途主要是掛東西的。由于受力不合理使其掛重能力下降。本設(shè)計通過結(jié)構(gòu)上改進，改變吸盤受力點和方向，使其能力大幅提高。
具體分析如下正交吸盤掛上為其設(shè)計掛具時，其受力可分解為水平方向吸力，墻面反作用力，掛具作用力垂直方向掛具重力，吸盤與墻面間摩擦力。
由于正交吸盤自身重量較輕，在下面分析時，就忽略不計。并看作為一個整體。掛具受力分析如下∑MO＝MT1+MT2-MG＝0∑Fx＝0，T1-T2＝0∑Fy＝0，G’-G＝0見附圖16，圖中符號表示為G掛具重力。
T1墻面對掛具反作用力。
T2吸盤給掛具水平拉力。
G’吸盤在垂直方向給掛具向上拉力。
0點掛具力矩中心點。
正交吸盤受力∑MC=MQ-MF-MT2’-MG＝0∑Fx＝0，T+T2’-Q＝0∑Fy＝0，F(xiàn)-G＝0由受力分析得最大掛重力，也是最大摩擦力，即額定載荷。
見附圖17，圖中符號表示為Q吸盤吸力。
T墻面對吸盤的反作用力。
T2’掛具對吸盤的水平推力。
G掛具重力。
F吸盤與墻面的摩擦力。
C吸盤力矩中心點。
A真空空穴正交吸盤受力特點是吸盤承載外力后，垂直方向力為重力，而使其在水平方向上力與吸力保持在同一條水平線上，使吸盤在承受較大外力范圍內(nèi)不產(chǎn)生失效變形。使吸盤能保持更長吸附時間。
根據(jù)吸盤實驗測試得出一般的吸盤吸力是垂直掛重力的2-3倍。利用一些此力，使吸盤水平方向上力平衡。盡量避免平吸盤失效變形。
一般的吸盤掛鉤裝在拉桿頭上，按裝方便，但由此點是吸盤最易變形點來承受外掛重力，很易使吸盤變形吸氣，透氣。這是影響吸盤載荷下吸附時間的重要原因。本吸盤掛位點設(shè)計靠墻面，使外掛重力對吸盤力矩中心點C點產(chǎn)生力矩盡量小，這對吸盤水平方向上作用力也就小，減小變形。再者承受外掛重力的內(nèi)襯是緊緊套在吸盤的裙邊內(nèi)，使裙邊受力，由裙邊把重力分布開去。
實施例1(見圖1-圖5)把鎖扣(5)放入壓邊圈(4)尾部的滑槽內(nèi)，從壓邊圈(4)內(nèi)按上滑塊螺母(6)，要把滑塊螺母(6)兩端通過壓邊圈(4)直槽插入鎖扣(5)滑槽中。此三件連接起來。再扣上復(fù)位彈簧(7)。另把內(nèi)襯(3)套在吸盤(1)的裙邊(8)內(nèi)，把內(nèi)襯(3)掛件柄從壓邊圈(4)方孔中伸出，并把拉桿(2)的螺絲穿過復(fù)位彈簧(7)，套上滑塊螺母(6)的螺孔內(nèi)，然后把吸盤(1)的裙邊(8)塞進壓邊圈(4)再用力把吸盤(1)壓入壓邊圈(4)。此時在裙邊(8)的作用下吸盤(1)，內(nèi)襯(3)，壓邊圈(4)扣在一起。最后擰緊拉桿(2)螺絲，即裝配完畢可以使用了。本結(jié)構(gòu)適用于大尺寸吸盤，具有較好的正交分解作用，可減少因失效變形而使吸附時間短的現(xiàn)象產(chǎn)生。使用方便。重復(fù)使用時吸力穩(wěn)定，用于掛大型掛具。
實施例2(見圖6-圖10)用于尺寸較小場合。吸盤(1)，內(nèi)襯(3)，與實施例1結(jié)構(gòu)一致。壓邊圈(4)與吸盤(1)結(jié)合處結(jié)構(gòu)一致，壓邊圈(4)尾部改變形狀。鎖緊方法直接用鎖緊螺母(11)鎖緊，去掉復(fù)位彈簧(7)，滑塊螺母(6)，鎖扣(5)。組合時，先把內(nèi)襯(3)套在吸盤(1)的裙邊(8)內(nèi)，把內(nèi)襯(3)掛件柄從壓邊圈(4)方孔中由內(nèi)朝外伸出，把吸盤(1)裙邊(8)塞進壓邊圈(4)，然后用力把吸盤(1)壓入壓邊圈(4)，此時吸盤(1)，內(nèi)襯(3)，壓邊圈(4)套在一起了。如你選好吸附的地方，把吸盤(1)貼上，再按上鎖緊螺母(11)旋緊，吸盤(1)就吸住了。
實施例3(見圖11-圖15)吸盤(1)和拉桿(2)組合成的吸盤(1)組合件套上壓邊圈(4)，按上內(nèi)襯(3)，擰上鎖緊螺母(11)即可使用。
此結(jié)構(gòu)簡易，按裝使用方便。也保持正交吸盤的特點。吸盤(1)的結(jié)構(gòu)與前吸盤(1)一樣，內(nèi)襯(3)形狀少作改變，保持原有功能還兼負起傳遞力給壓邊圈(4)的重任。同樣也保持較大摩擦力。適用于掛較輕負荷。但也比普通吸盤的掛重大。而其在垂直吸附面方向上拉力沒變。因此這吸盤(1)的另一用途是作為大型掛具的輔助吸盤，當(dāng)掛具被掛住后，掛具還會晃動。此時，在掛具適當(dāng)位置加上一個或幾個此吸盤(1)，能使其牢牢貼在墻面上不得晃動。
操作步驟1)擦干凈墻面和吸盤(1)平面。
2)用二手指把吸盤(1)按在墻面上并要把位置放正。
3)用另一手推上鎖扣(5)(實施例1)，或旋緊鎖緊螺母(11)(實施例2、3)。
4)當(dāng)吸住后，用力拉一下吸盤(1)，試一下是否吸住。如不動就可放心使用。如會掉下，就檢查一下墻面是否有裂縫或有漏氣處，吸盤(1)有無破損。再重復(fù)上述操作。
工作過程
當(dāng)在外力作用下，推上鎖扣(5)，鎖扣(5)在壓邊圈(4)滑槽中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動推動滑塊螺母(6)沿壓邊圈(4)直槽向上運動，拉桿(2)被拉起(實施例1)；或當(dāng)鎖緊螺母(11)旋緊時，拉桿(2)被拉起(實施例2，實施例3)，拉桿(2)再拉起吸盤(1)，使其與墻面間形成真空空穴。在大氣壓力作用下，產(chǎn)生吸力，使吸盤(1)吸住。即可使用。當(dāng)配掛上不同的掛具，就可成為理想日用品。
權(quán)利要求
1.一種正交吸盤，它包括一個表面光滑的吸盤，其特征在于在吸盤內(nèi)側(cè)依次設(shè)置拉桿、內(nèi)襯、復(fù)位彈簧、滑塊螺母，用壓邊圈緊固；壓邊圈的尾部設(shè)置鎖緊螺母和鎖扣。
2.如權(quán)利要求1所述的正交吸盤，其特征在于吸盤的外表面為平面結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的正交吸盤，其特征在于吸盤的外圓邊設(shè)置有齒形圈。
4.如權(quán)利要求1或3所述的正交吸盤，其特征在于吸盤的齒形圈內(nèi)設(shè)置有向內(nèi)凸起的裙邊。
5.如權(quán)利要求1所述的正交吸盤，其特征在于壓邊圈的邊緣設(shè)置內(nèi)凸筋。
全文摘要
本發(fā)明正交吸盤涉及掛具，尤其是帶有吸盤的吸附式掛具；它包括一個表面光滑的吸盤；在吸盤內(nèi)側(cè)依次設(shè)置拉桿、內(nèi)襯、復(fù)位彈簧、滑塊螺母，用壓邊圈緊固；壓邊圈的尾部設(shè)置鎖緊螺母和鎖扣；吸盤的外表面為平面結(jié)構(gòu)；吸盤的外圓邊設(shè)置有齒形圈；吸盤的齒形圈內(nèi)設(shè)置有向內(nèi)凸起的裙邊；壓邊圈的邊緣設(shè)置內(nèi)凸筋；本發(fā)明吸附力強，吸附牢固，垂直掛重力大，吸附時間長，使用方便。
文檔編號F16B47/00GK1828073SQ20061006014
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者徐立一 申請人:徐立一