带有天花板部件安装托架的天花板系统的制作方法[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求2013年8月28日提交的第1315277.2号英国专利申请的优先权益，其全文以引用的方式并入本文中。 [0008]本发明提供一种天花板系统，在这个系统中，各个天花板部件可拆卸地可靠而稳定地安装到支承构件上。在一个实施方式中(但并不限定于此)，公开了一种特别构型的夹紧托架(clamping bracket),该夹紧托架包括刚性本体和弹性构件,布置成可快速且可分离式安装天花板部件至天花板系统上，无需使用工具或紧固件。 [0009]根据示例性实施方式，天花板系统包括可在天花板上安装的纵向延伸支承构件和可固定到该支承构件上的夹紧托架。夹紧托架包括第一直立部分和与其相向的第二直立部分；所述第一和第二直立部分彼此隔开，以形成腔室，布置成可至少部分地容纳支承构件。可弹性变形的弹性构件连接到夹紧托架上，并形成位于夹紧托架腔室内的可移动支承面。响应于将支承构件插入夹紧托架的腔室，弹性构件可从非偏转的非工作位置移动到偏转的工作位置。当弹性构件处于偏转的工作位置时，弹性构件的支承面啮合支承构件并将支承构件压抵在夹紧托架上，以便将夹紧托架固定到支承构件上。 [0010]根据另一个示例性实施方式，提供了一种可固定到支承构件上的夹紧托架，用来支撑天花板系统的天花板部件。夹紧托架包括设置成固定到支承构件上的本体，本体包括第一直立部分和与之相向的第二直立部分，第一和第二直立部分彼此隔开以形成腔室，用来至少部分地容纳支承构件；以及连接到本体第一直立部分上的弹性可变形的弹性构件，弹性构件带有位于夹紧托架腔室内的可移动支承面，响应于将支承构件插入腔室内，弹性构件可从非偏转的非工作位置移动到偏转的工作位置处。当支承构件位于腔室内和弹性构件处于偏转的工作位置时，弹性构件的支承面啮合支承构件。在一个实施方式中，当弹性构件处于偏转的工作位置时，弹性构件将支承构件压抵到夹紧托架的第二直立部分上。 [0011]提供了一种可将天花板部件安装到天花板系统支承构件上的方法。该方法包括:提供可从天花板上安装的支承构件；在支承构件上方垂直对准夹紧托架的敞开腔室；将夹紧托架降下置于支承构件上；将支承构件插入腔室内；使与支承构件一起位于腔室内的可弹性变形的弹性构件侧向位移；以及应用侧向力，使弹性构件的支承面压抵在支承构件上，从而将夹紧托架固定到支承构件上。在一些实施方式中，所述方法进一步包括侧向力，该侧向力将支承构件压抵到与弹性构件相对的夹紧托架的第一直立部分上。所述方法可进一步包括将夹紧托架的第一直立部分上的有角度舌片与支承构件内形成的开口相啮合的步骤。
[0012]附图简要说明
[0013]下面结合附图介绍本发明的示例性实施方式的特点，其中，相同部件标示符号相同，附图如下:
[0014]图1为天花板系统透视图，天花板系统包括支承构件、天花板部件和天花板部件夹紧托架；
[0015]图2为图1的放大详图；
[0016]图3为图1的立视局部侧视图；
[0017]图4为图1的俯视图；
[0018]图5为支承构件的透视图和端部示意图；
[0019]图6为夹紧托架的侧视剖面图，夹紧托架带有弹性构件和支承构件，虚线部分示出了其完全安装位置；
[0020]图7为夹紧托架的俯视图；
[0021]图8为夹紧托架的端视图；
[0022]图9为夹紧托架弹性构件的侧视剖面图；
[0023]图10是弹性构件的端视图；
[0024]图11为弹性构件的俯视图；以及
[0025]图12为夹紧托架另一个实施方式的侧视剖面图。
[0026]所有附图均为示意图，为此，不一定按照比例。一个图中的附图数字符号给出的部件可被认为在其它图中出现的相同的部件，为简洁起见，不再给出数字标号，除非采用不同部件号表示且在此说明的。


[0027]下面，参照示例性实施方式说明并描述本发明的特点和益处。示例性实施方式的这种介绍旨在结合附图来阅读，这些附图被视为是整个书面发明说明书的组成部分。在此处公开的实施方式的说明中，凡涉及方向或方位的描述则仅是为了方便介绍，绝不是对本发明范围的限定。相关术语，诸如“下方的”、“上方的”、“水平的”、“垂直的”、“在…正上方”、“在…下面”、“向上”、“向下”、“顶部”和“底部”以及这些术语的派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)，都应被解释为是指当时所描述的或所讨论的图所示的方位。这些相关术语都仅是为了说明方便，并不是规定装置应按特定方向来制作或操作。术语，诸如“附着”、“固定”、“连接”、“耦合”、“互连”，以及类似术语，都是指一种关系，即，其中各个构件通过中间结构件以及活动或刚性固定件或关系而直接地或间接地相互固定或连接在一起，除非另有明确说明。为此，很显然，本发明公开内容应不限定在这些示例性实施方式上，这些实施方式说明了发明特性的一些可能的非限定性结合形式，这些特性可以独立存在，也可以以其它结合形式存在。
[0028]图1-4示出了根据本公开内容的一个实施方式的示例性天花板系统100。天花板系统100包括多个纵向延伸的拉长的支承构件110和多个采用夹紧托架140安装到支承构件上的天花板部件130。每个支承构件110都形成了沿支承构件长度L延伸的纵向轴线LA和轴线方向。在一个实施方式中，支承构件110安装后呈水平取向。然而，应该了解的是，支承构件110的其它合适的安装方向也可使用，诸如垂直和成一定角度或倾斜(即，相对于水平面，O到90度之间)。为此，尽管此处所述支承构件110的一个示例性方向为水平方向，但本发明并不仅限于该方向，其它方向也可以使用。
[0029]支承构件110通过垂直吊件101而支撑并悬挂在天花板102或其它顶部支撑结构(例如，横梁、屋顶等)的下方，垂直吊件101具有任何合适的构型，例如，包括(但不限于)钢丝、钢索、吊杆、撑杆等。吊件101的一端可以通过相应的安装件105(例如，膨胀杆或锚定杆、焊接、卡箍、支撑件等)固定到天花板102或其它顶部结构上，而其另一端则固定到支承构件110上。在一个实施方式中，并不限于该实施方式，吊件托架103可以用来将吊件101固定到支承构件110上。吊件托架103可以布置成来补充支承构件110的横截面形状。在一个实施方式中，吊件托架103可以是大体C形状或L形状。吊件托架103可以包括紧固件104，诸如螺杆或螺栓，可紧紧地拧在支承构件110上，以协助可拆卸地将托架固定到支承构件110上。在一些实施方式中，吊件101也可以选择直接固定到支承构件110上，诸如，通过焊接或经由紧固件，例如螺母，并可在吊件端部加工螺纹以插入支承构件上的孔内。为此，本发明并不限定吊件101在支承构件110上的固定方式。
[0030]吊件101可沿支承构件110长度以合适间隔排列，从而适当地支撑天花板部件130的重量。因此，可以使用任何合适数量和间隔的吊件101。
[0031]图5示出了支承构件110的一个示例性实施方式。在这个实施方式中，支承构件110带有大体U形的轮廓(横截面)，包括两个水平/横向隔开的直立侧部111，115，二者通过横向基部112相连。直立侧部111，115分别形成纵向延伸的顶部边缘116和117。至少一个侧部或者两个侧部111，115都包括多个舌片开口 113，用来将夹紧托架140连接到支承构件110上。在一个非限定性的实施方式中，舌片开口 113可以是普通的方形切口的形式，这些切口设置成可容纳安装舌片142。舌片开口 113可以沿一个侧部或两个侧部111，115纵向间隔开，用来沿支承构件110长度间歇式地附接夹紧托架140。根据支承构件110上所支撑的天花板部件130的所需间距，舌片开口 113沿支承构件110长度可采用均匀或非均匀间隔。在某些实施方式中，轴向伸长的切口 114可以位于舌片开口 113之间并沿支承构件110长度分布。切口 114可用来穿过支承构件110进入夹紧托架140的后部。
[0032]支承构件110可采用金属或非金属材料制成，适合承载天花板部件130的预期静载荷(dead load)或重量载荷(weight load),不会出现不适当的偏转。在某些优选的但非限定性的实施方式中，支承构件I1可采用铝、钛、钢或其它金属制成。
[0033]图6-11示出了夹紧托架140的各种示意图。夹紧托架140通常包括本体141和由本体支撑的可变形的弹性构件160。在一个实施方式中，相对于更挠性的弹性构件160，本体141在结构上更具刚性，弹性构件旨在可弹性变形，具有弹性记忆效应，使得弹性构件在载荷作用下可变形并可恢复至其原来形状。本体141可采用任何合适的形状。在一些实施方式中，本体141可为常见的直线形或多边形设置(见横截面或端视图)。在一个实施方式中，一部分本体141通常可设置成倒U字形结构，以补充支承构件110的U形部分。在形状上，可以有许多种不同形式。
[0034]夹紧托架140的本体141包括横向隔开的直立部分143，145，顶部144连接直立部分，而悬臂延伸部分146从其中一个直立部分处横向向外伸出。直立部分和顶部形成向下打开的腔室148，用来至少部分地容纳支承构件110，以便安装夹紧托架140。在一个实施方式中，直立部分143和145布置在顶部144的两个彼此相对的横向端，以形成外边角144a，144b。在其它可能的实施方式中(图中未示)，从顶部的横向端处，向内间隔布置其中一个或两个直立部分143，145，这样，一部分顶部就横向向外伸出，越过各自直立部分。这样，如图12所示，在直立部分143，145和顶部144之间，就会形成一个或两个内边角144c, 144d。带有内边角和/或外边角的上述布置形式都可使用，不会影响夹紧托架140固定到支承构件110上的功能，而且是不同天花板系统安装所需要的。
[0035]应该注意的是，在一些实施方式中，顶部144并不需要与直立部分143，145的顶端齐平，也不需要布置在顶端处，相反，自直立部分的顶端处向下间隔隔开，这样，直立部分的顶部就会伸向顶部顶面正上方(见图12所示直立部分143，145的上虚线部分)。
[0036]直立部分145的高度H2小于直立部分143的高度Hl。在其它可能的实施方式中，直立部分145的高度H2与直立部分143的高度Hl大体上相等，或与支承构件110的高度H3相同。直立部分143，145的取向大体垂直，以便彼此补充支承构件110的直立侧部111，115的取向。直立部分143，145隔开的内横向宽度Wl至少与支承构件110外横向宽度W2—样大，在一些实施方式中，优选大于宽度W2，以便容纳弹性构件160的运动，如此处进一步解释的。这样，当安装托架时，夹紧托架140就可至少部分地容纳支承构件110，如此处进一步说明的。
[0037]在一些实施方式中，夹紧托架140的顶部144可以包括一个或多个孔149，用来通过螺纹杆和螺母从天花板上直接安装夹紧托架140，和/或安装其它附件或支撑件。
[0038]继续参照图6-11，沿直立部分143的高度Hl，可以按任何合适高度设置悬臂延伸段146。在一个实施方式中，延伸段146可以布置在直立部分143的低端。延伸段146设置成可固定到天花板部件130上，并提供了从夹紧托架140处并进而从天花板102上悬吊的支承构件110处支撑天花板部件的装置。在一个实施方式中，延伸段146包括安装孔147，用来容纳安装硬件，诸如紧固件131，以便可拆卸地将天花板部件130固定到夹紧托架140上。在一个实施方式中，紧固件131可以是一种螺杆或螺栓，使用螺母而联接到夹紧托架140上(图2所示最为清楚)。可以使用安装硬件的其它不同方式。
[0039]在一个实施方式中，较短的直立部分145可以包括安装舌片142，用来与支承构件110中的舌片开口 113相啮合，如上所述。有利的是，这有助于采用紧固件可拆卸地将直立部分145固定到支承构件上。在一些实施方式中，安装舌片142可为常见的直线形状，诸如方形或矩形，倒角的边角方便舌片插入到舌片开口 113中。如图6所示，安装舌片142可相对于直立部分145以角度A3向内成一定角度，以便在直立部分145与支承构件直立侧部115对接时来与支承构件110的开口 113啮合。在一些实施方式中，舌片142优选长度足够大，以便至少局部地啮合开口 113，舌片尖部可延伸到支承构件110的内部。在一个实施方式中，安装舌片142可大概布置在夹紧托架140两个相对侧部151，152之间的中间点处，如图8所示；然而，也可使用其它合适的位置。在一些实施方式中，根据支承构件110内舌片开口 113的数量和布置情况，可以使用不止一个安装舌片142。
[0040]在一个实施方式中，对面的较高直立部分143可包括固定孔口 150，用来可拆卸地将弹性构件160连接到夹紧托架140上。固定孔口 150与弹性构件160中对应的固定孔161轴向对准。适当配置的紧固件200可通过孔口 150和孔161插入，以将弹性构件160固定到夹紧托架140上。在一个示例中，但并不限于此例，为了安装弹性构件160，可通过固定孔口和孔150，161来紧固空心铆钉。在另一个示例中，通过固定孔口 150和固定孔161来插入螺纹紧固件，诸如螺杆或螺栓，并用螺母紧固。在一个配置中，固定孔口 150和固定孔161均可呈现一种形状，构成了一致的方形开口，以便在诸如车身螺栓的紧固件头部下方啮合方形杆部。固定孔口 150和固定孔161的这种直线形状允许仅使用一个紧固件，并可在安装到夹紧托架140上时，防止弹性构件160侧向转动，从而确保直立位置，如图6所示。
[0041]应该了解的是，可以使用拆卸地或永久地固定弹性构件160至夹紧托架140上的多个其它的非转动方式，同时，优选保持弹性构件相对于夹紧托架为直立垂直位置；上述说明仅给出了紧固装置的几个非限定性示例。为此，在一些实施方式中，弹性构件160可采用焊接、钎焊、铜焊、粘结剂、使用两个或多个不带方杆部(以消除弹性构件的转动)的螺纹紧固件固定到夹紧托架140上。为此，很显然，本发明不限定弹性构件160在夹紧托架140上的固定方式。
[0042]夹紧托架140的轴向宽度W3大体上小于支承构件110的轴向长度L。在一个实施方式中，弹性构件160的轴向宽度W4近似于或小于夹紧托架140的轴向宽度W3(当夹紧托架安装在支承构件110上时，沿纵向轴线测量)。在一个实施方式中，轴向宽度W3和W4大体相同，从而将弹性构件160啮合支承构件110的支承表面面积扩至最大，提供夹紧托架的可靠连接。
[0043]下面进一步介绍弹性构件160。
[0044]下面参照图6和图9-11，弹性构件160包括构成可移动的自由顶端168的上固定段162，构成固定低端169的下安装段163，和位于上固定段162和下安装段163之间的中间段166。在固定段162和中间段166之间的相交处,形成第一圆弧弯部(radiused bend) 164,所述固定段和中间段的位置相互构成第一角度Al，在安装段163和中间段166之间的相交处，形成第二圆弧弯部165，所述安装段和中间段的位置相互构成第二角度A2 (参见，例如图9)。弯部164和165相对于彼此的方向和方位相反,如图所不。角度Al和A2都大于90度，小于180度，在一些非限定性实施方式中，优选在大约120度和150度之间，以便提供平滑的曲率侧面轮廓(例如，参见图9)。如图所示，弯部164和165按彼此相反方向形成，以便产生弹性构件160的轮廓，其中，当弹性构件160使用时，上固定段162与下安装段163形成横向偏移，从而为弹性构件提供稍许Z字形的侧面轮廓。
[0045]上固定段162形成弹性移动的支承面167，以啮合支承构件110，帮助固定夹紧托架140于支承构件上。为此，在一个实施方式中，弹性构件160横向移动，移动距离在正常的非偏转的非工作位置(如图6中实线所示)和偏转的工作位置(如图中虚线所示)之间，非偏转的非工作位置是指夹紧托架140未位于支承构件110 (即，支承构件110未插入夹紧托架140的腔室148内)，而偏转的工作位置是指夹紧托架位于支承构件上(即，支承构件110插入夹紧托架140的腔室148内)。因此，弹性构件可被视为一种弹簧作用，能够产生弹性弹簧力，如此处进一步介绍的。
[0046]在一些实施方式中，夹紧托架140和弹性构件160可以是板状结构，带有各种成一定角度的段或部分，如此处所示和所述。参照图6和图9所示一个实施方式，弹性构件160的厚度T2小于夹紧托架140的厚度Tl，从而使得弹性构件的刚性不如夹紧托架，并可变形，如上所述。在不同的实施方式中，厚度T2可比厚度Tl小50%以上。例如，在可使用的一个示例性非限定性实施方式中，弹性构件160的厚度T2为大约0.3mm，夹紧托架140的厚度Tl为大约2mm。
[0047]在此处所述示例性实施方式中，夹紧托架140和弹性构件160可以是连接在一起的独立的离散部件。因此，在各种实施方式中，夹紧托架和弹性构件可采用相同或不同材料制成。有利的是，这样允许弹性构件160的厚度T2和/或材料可不同于夹紧托架140并选择可向弹性构件提供弹簧状特性。相反，夹紧托架140的材料和厚度Tl可选择比弹性构件160大的刚性和强度或硬度，因为夹紧托架支撑天花板部件130的重量。
[0048]夹紧托架140和弹性构件160优选采用具有强度和韧性的金属制成。在一个说明性的非限定性示例中，夹紧托架140采用镀锌钢制成，而弹性构件160则采用不锈钢或弹簧钢制成。其它合适的金属，诸如一但不限于一铝、钛、和其它，也可使用。
[0049]在如图1-4所示的一个非限定性示例中，天花板部件130可以为管状。多个天花板部件130经由夹紧托架140以任何期望布置形式从一个或多个支承构件110上悬挂，从而形成天花板系统100。应该了解的是，除了管状外，天花板部件可带有多个布局形式，诸如挡板、面板等。为此，本发明并不限于可采用此处所述夹紧托架140和支承构件110支撑的天花板部件的形状或形式。
[0050]下面主要参照图6介绍将天花板部件安装到天花板系统支承构件上的方法。
[0051]该方法首先包括在图6实线所示非偏转正常位置向夹紧托架140提供可变形弹性构件160。弹性构件160伸入夹紧托架140腔室148内，其顶端168在第一水平距离Dl处与直立部分143间隔开，后者用作基准参考点。弹性构件160的上固定段162相对于夹紧托架140的垂直中线CL而成一定角度。当夹紧托架140完全安装在支承构件上时，弹性构件160的顶端168和上部167占用了由支承构件110所占用的部分腔室。在一个实施方式中，顶端168比第一或第二直立部分143，145更靠近腔室148的横向中间点。
[0052]接着，将夹紧托架140固定在支承构件110的上方，后者已经采用吊件101安装并悬挂在天花板或其它顶部结构上。腔室148与支承构件垂直对准。
[0053]然后，降下夹紧托架140并置于支承构件110上，后者首先被收纳并部分地垂直向上插入夹紧托架的敞开腔室148内。这个动作使得支承构件直立侧部111的顶缘116最靠近夹紧托架直立部分143，以便啮合、旋转并横向地向直立部分143移动弹性构件160(向图
6中的左侧)。在一个实施方式中，支承构件的顶缘116可初步啮合弹性构件160的中间部分166，然后沿弯部164向上滑动，最终上部162与支承面167相啮合。同时，在一个安装过程中，在支承构件插入到夹紧托架的腔室148内时，夹紧托架140的安装舌片142可沿支承构件110的相向的直立侧部115垂直滑动。
[0054]最后，支承构件HO的顶缘116，117接近并啮合夹紧托架顶部144的下方，如图6所示。安装舌片142啮合并扣入支承构件110直立侧部115的舌片开口 113内。现在，夹紧托架140完全装在支承构件110上，弹性构件160呈现在偏转的工作位置(虚线160’所示)。弹性构件160的顶端168现在位于与夹紧托架140直立部分143的距离D2处(图中168’所示)，该距离小于在弹性构件非偏转的非工作位置时的原始距离D1。应该指出的是，通常，在直立部分143和直立侧部111之间(除了弹性构件160的厚度T2外)，距离D2进一步形成间隙。
[0055]由于弹性构件的弹簧力作用，上部162上的支承面167啮合支承构件110的直立侧部111并通过支承面167而向支承构件施加侧向力F，支承构件沿水平方向向直立部分145动作，以帮助固定和保持夹紧托架定位。侧向力F主要将支承构件110 (例如，直立侧部115)压抵在夹紧托架远端上的直立部分145，并帮助在舌片开口 113内固定安装舌片142。当夹紧托架140完全安装好后，支承构件110非对称地置于腔室148内，如图6所示。在偏转的工作位置时，弹性构件160的上部162处于与支承构件110啮合的大体垂直位置或方向(参见图6中的160’)，而不是相对于夹紧托架140垂直中心线CL的有角度的位置或方向(参见图6中的160)。
[0056]应该指出的是，弹性构件160使得夹紧托架140横向或水平地固定到支承构件110上，弹性构件提供安装支撑件的侧向稳定性。夹紧托架140的安装舌片142通过舌片开口113而啮合支承构件110，协助抵抗夹紧托架围绕支承构件纵向轴线LA的扭转，这种扭转可能是因为夹紧托架载荷布置不对称所致，位于一侧的悬臂延伸段146侧向向外伸出到天花板部件130的固定位置。这种布置围绕支承构件110(图6中反时针动作)产生力矩，安装舌片142可协助防止直立部分145从支承构件上滑脱。在其它可能的设置中，其中，弹性构件160制作成可向支承构件110施加足够强大的侧向力F，该力足够抵抗扭转力矩，这样，夹紧托架140中可不使用安装舌片142。
[0057]尽管上述说明和附图给出了本公开内容的示例性实施方式，但应该了解的是，仍可对本公开内容进行各种添加、修改和替代，但都没有脱离所附权利要求等同部分的精神和范围。特别是，所属领域技术人员很清楚，本发明可以采用其他形式、结构、布置、比例、尺寸，并使用其他构件、材料和部件来实施，但都没有脱离本发明的主要特性的精神。此外，在本公开内容的范围内，可对此处所述方法/工艺进行多种改变。所属领域技术人员还将进一步了解到，这些实施方式可以与在本公开内容实施时使用的许多改进形式的结构、布置、比例、尺寸、材料，和部件等等一起使用，这些都特别适合于特定环境和使用要求，但都没有脱离此处所述原则。因此，本公开的实施方式在所有方面都被认为是示意性的，而不是限定性的。所附权利要求应被广泛地认为包括了本公开内容的其它不同形式和实施方式，这些都是所属领域技术人员可能实现的，但都没有脱离等同部分的范围。