专利名称:卡扣钩的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进的卡扣钩或者栓扣。
背景技术：
卡扣钩(snap hook)，也称作栓扣(bolt snap)，在将线、皮带、绳、金属丝等与环形件、环或其它物体连接的应用场合中作为紧固和连接装置具有多种用途。例如，卡扣钩用于将宠物皮带与狗颈圈上的D形环可释放地连接。卡扣钩在一端具有钩子，在相对端具有眼。锁销或者其它装置关闭钩子的锁口从而避免无意中释放钩子所连接的环形件或者其它物体。通常提供一种机构用于手动释放锁销。卡扣钩广泛采用的类型包括偏压弹簧、轴向可动的锁销，通过靠近钩子的小滑动按钮突起来操作该锁销，即使用者利用拇指使所述小滑动按钮突起轴向运动。美国专利No.697367和No.824179公开了传统卡扣钩的形式。
传统卡扣钩具有缺点，考虑将卡扣钩用于宠物皮带时可以意识到这些缺点。一个问题在于典型卡扣钩的锁销难以操作。轴向可动的滑动按钮突起较小，难以操作。另外，眼通常可以相对于钩子枢转运动或者旋转，以至难以将卡扣钩保持在预期位置。传统卡扣钩细长的圆柱形增大了该难点。使用者可能难以将移动锁销所需的轴向力施加到小滑动按钮上，该轴向力由摩擦力和偏压弹簧力决定。另外，所需的手动力随着锁销运动到打开位置而增大。因为突起和使用者的手靠近钩子而导致使用者看不见钩子，所以锁销打开以后，可能难以将钩子与颈圈连接。因为上述同样的原因也因为颈圈可能悬挂或者挡在钩子内，所以移除卡扣钩也较难。
发明内容本发明的主要目的是提供改进的卡扣钩或者栓扣。另外的目的是提供的卡扣钩易于与物体连接和从物体移除，所述物体例如宠物颈圈；提供的卡扣钩易于抓住和保持在预期位置；提供的卡扣钩比较方便和易于打开但是可以防止无意中打开；提供的卡扣钩避免挡住钩子内的环形件或者其它物体；提供的卡扣钩避免伤害使用者；并且提供的卡扣钩克服了已知卡扣钩和栓扣的缺点。
简言之，根据本发明提供的卡扣钩包括本体，该本体具有纵向轴线以及轴向间隔的第一端和第二端。钩子设置在本体的第一端。所述钩子具有轴向延伸的柄部、横钩部和与本体间隔开的末端，在末端和本体之间形成钩子入口。锁销安装在本体内，其朝向末端轴向运动到关闭位置以及背离末端轴向运动到打开位置。按钮与锁销可操作地连接，用于使锁销朝打开的位置运动。所述按钮安装在本体上，其沿垂直于轴线的方向进行运动。按钮和锁销之间的凸轮系统将按钮的横向运动转变为锁销的轴向运动。
图1是根据本发明构成的卡扣钩的顶部等轴测视图；图2是移除盖子以显示卡扣钩本体内部的卡扣钩的底部等轴测视图；图3是卡扣钩部件的等轴测分解 图4是沿图1的线4-4剖切得到的剖视图，显示了处在锁闭位置的卡扣钩；图5是与图4相似的视图，显示了处在打开位置的卡扣钩；和图6是以纵轴表示卡扣钩的按钮拨动力和以横轴表示按钮位移的曲线图。
具体实施方式现在参考附图进行说明，图中显示的卡扣钩(或者栓扣)，总体上标记为20并且根据本发明的原理构成。通常，卡扣钩20包括布置在本体26的相对端的钩子22和眼24。锁销28可以沿着本体26的纵轴方向运动从而打开或者关闭钩子22的锁口30。按下按钮32以缩回锁销28和打开钩子22。
优选的是，本体26由牢固的模制塑料材料，例如玻璃加强尼龙制成。钩子22和眼24是本体26的一体部件，它们在单个模制操作中被制作成单个模制部件，以至本体26、钩子22和眼24是一个同质件。眼24与本体26成一体并因此不可旋转地固定到本体26上，这使得使用者更容易操作本体26。
本体26呈中空，具有位于端壁36和38之间以及前壁40和后壁42之间的中央空腔34。封闭侧壁44在空腔34的底部。本体26的开口侧46由盖子48封闭。盖子48通过锁定突出物50保持在适当位置，所述锁定突出物由位于本体26的封闭侧壁44内的开口52容纳。
钩子22从本体26的端壁36延伸，包括沿轴向延伸的柄部54。横钩部56从柄部54延伸到末端部58。末端部58与端壁36间隔开，并且形成锁口30，可以通过该锁口将颈圈或者其它物体容纳在钩子22内。钩子内部的斜面62通往末端58，并且相对于本体26的纵轴成斜角(优选的是，大于45°和小于90°)布置。在图示优选实施例中，斜角大约为65°。
眼24沿着钩子22的相反方向延伸，包括在一对臂66和68之间形成的狭槽64，所述臂66和68从端壁38沿轴向延伸。在臂66和68之间延伸的横向件70封闭狭槽64并形成眼24。
锁销28大致呈L形(图2和图3)，包括腿部72，该腿部72沿轴向延伸通过端壁36内的导向孔74。当卡扣钩20处于关闭位置时腿72的端部与末端58接合从而关闭锁口30。锁销28沿轴向运动以从末端58缩回到打开位置(图5)，在打开位置锁口30未被挡住。锁销28的基段75沿垂直于本体26的纵轴的方向延伸穿过空腔34。螺旋弹簧76在销28的基段75和本体26的支柱78之间被拉紧，并且一直将锁销28推向关闭位置。
使用按钮32将锁销28移到打开位置。按钮32是操纵杆，具有在一对按钮侧壁82和84之间延伸的枢轴销部分80。所述销80容纳在支柱78和本体26的端壁36之间进行枢转运动。在销80的相对端，按钮32包括可手动接合(操作)的面86，该面86从封闭侧壁44内的开口88指向外部。
凸轮系统90用于响应按钮32的运动而使锁销28运动，该凸轮系统包括在侧壁82和84的内侧边形成的凸轮面92。施加在凸轮面92上的弹簧76的力通常使按钮保持在外部的关闭位置，如图1和图4所示。当使用者推压面86、使按钮向下旋转进入空腔34时，凸轮系统90克服弹簧76的力使锁销28运动到打开位置，如图5所示。在该运动中，按钮的运动方向垂直于锁销运动的轴向。
卡扣钩20的图示优选实施例可以用作拴宠物的皮带，例如用于小狗的皮带。眼24的尺寸和形状可以容纳标准的3/8英寸的皮带，例如编织织物或者皮革带。通常将眼24与皮带端部的环连接。
为了将带有连接皮带的卡扣钩20连接到宠物颈圈的D形环上，使用者抓住卡扣钩20，并且利用按钮32打开锁销28。本体26的形状和卡扣钩的其它特征便于进行此操作。本体具有基本扁平的形状，这使得易于抓住卡扣钩和将卡扣钩调整到预期位置。本体26的长度是端壁36和38之间的距离，宽度是前壁40和后壁42之间的距离，厚度是封闭侧44和开口侧46之间的距离。为了获得扁平的形状，长度和宽度显著大于厚度。在图示优选实施例中，宽度约为厚度的两倍，长度约为厚度的三倍。在使卡扣钩20易于抓住和操作方面，不可旋转地固定的眼24也起到了作用。
为了打开卡扣钩20，使用者握着本体26，然后通常用拇指推压按钮32的面86。结果，按钮绕销80转动并且沿着垂直于本体26的纵轴方向运动到空腔34内。按钮32和凸轮系统90的位置允许使用者的手远离钩子22。使用者操作距离枢轴销80最远的按钮面86的部分。这部分靠近端壁38而远离钩子22。因此，即使握着卡扣钩20和按压按钮32，使用者也可以清楚地看到钩子22而不被手挡住，并且当D形环由锁口30接收和由钩子22容纳时，也可以看到钩子22和D形环。
凸轮系统90也优化了卡扣钩20的力和按钮位移特性。使用者不必通过沿相反的轴向推压而直接克服轴向弹簧关闭力。作为代替，使用者沿横向按压按钮32，并且凸轮系统90将横向运动转变为轴向运动，同时提供了图6所示的预期的力和运动特性。
与传统的卡扣钩不同，卡扣钩20具有以下力一位移特性，即至少在按钮32的大部分运动范围内作用力减小。如图6所示，在按钮位移开始B1处(见图4)，初始力具有最大值F1。随着按钮继续运动到最大位移B2(见图5)，使按钮运动所需的力减小到最小值F2。合力包括通过凸轮系统90产生的摩擦力和弹簧76的力。配置凸轮系统90是为了提供预期的合力。如果需要，可以在按钮运动到最大位移过程的初始的较小部分内使力增大，然后在按钮运动范围的剩余的较大部分内使力减小，从而获得过中心开关手感。
在任一方面，卡扣钩20改进了传统的卡扣钩存在的以下问题，即当锁销运动到完全打开的位置以及弹簧压缩到最大时手动力将增至最大值。通常，在关闭位置处保持锁销的初始力必须足够大以避免无意中造成锁销打开。因此要求有较大的初始力(图6中的F1)。在传统的卡扣钩中，手动打开力基本是增大的，并且在锁销运动的大部分或者全过程中增大，这样可能难以打开卡扣钩。卡扣钩20克服了这一问题，因为手动打开力在锁销运动的大部分或者全过程中减小，并且在按钮运动的末端手动打开力最小而非最大。
在本发明的图示优选实施例中，在距离枢轴销80最远的按钮面86的端部测量所得的按钮总位移B2大约为0.25英寸。最大初始力大约为1.15磅，最小结束力大约为0.85磅。也可能有其它力—位移特性。为了获得本发明该特征的优势，按钮力应该在按钮运动的大部分范围减小并且在按钮到达完全打开位置时减到最小。
钩子22被设计成避免伤害使用者。根据预定的力来设计卡扣钩20的钩子22，并且如果受到过大的力卡扣钩20的钩子22应该断裂。例如，在重达33磅的小狗的情形下，钩子被设计为经受住最大宠物重量的四倍的力，或者大约132磅。如果受到的力大于132磅，这个力可能伤害拿着皮带的使用者，则钩子22破裂并且从卡扣钩20所连接的D形环或者其它物体将皮带释放。卡扣钩和钩子可以用于其它重量的宠物，并且可以具有其它的力性能。
传统卡扣钩包括具有轴向或者基本轴向内表面的钩子，所述内表面通向末端。存在一种趋势，即与钩子连接的环形件或者其它物体可能会被挡住。因此，为了从环形件或者其它物体移除打开的卡扣钩，钩子必须朝向环形件轴向运动，然后横向运动。钩子22的斜面62避免了此难点。当从环形件等取下钩子时，斜面将环形件平滑地引到锁口30而不会挡住环形件。
虽然已经相对于图示本发明的具体实施例介绍了本发明，但是这些具体实施例并不用来限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求
书限定。
权利要求
1.一种卡扣钩，包括本体，其具有纵向轴线以及轴向间隔的第一端和第二端；钩子，其设置在所述本体的第一端，所述钩子具有轴向延伸的柄部、横钩部和与所述本体间隔开的末端，所述末端和所述本体之间形成钩子入口；锁销，其安装在所述本体内，用于朝向所述末端轴向运动到关闭位置以及背离所述末端轴向运动到打开位置；按钮，其与所述锁销可操作地连接，用于使所述锁销朝向所述打开位置运动；所述卡扣钩的特征在于所述按钮安装在所述本体上，用于沿垂直于所述轴线的方向进行运动；和设在所述按钮和所述锁销之间的凸轮系统用于将按钮的横向运动转变为锁销的轴向运动。
2.根据权利要求
1所述的卡扣钩，其特征在于，还包括位于所述本体内的弹簧，其将所述卡扣钩推向所述关闭位置。
3.根据权利要求
1所述的卡扣钩，其特征在于，还包括位于所述本体第二端的眼。
4.根据权利要求
3所述的卡扣钩，其特征在于，所述眼相对于所述本体是固定的。
5.根据权利要求
4所述的卡扣钩，其特征在于，所述眼包括延伸穿过所述本体的狭槽。
6.根据权利要求
4所述的卡扣钩，其特征在于，所述眼和所述钩子与所述本体形成一体并且构成单件。
7.根据权利要求
1所述的卡扣钩，其特征在于，所述按钮包括可手动接合的部分，所述部分与所述本体的第二端的距离小于所述部分与所述本体的第一端的距离。
8.根据权利要求
7所述的卡扣钩，其特征在于，所述按钮包括与所述本体的第一端相邻的枢转的操纵杆。
9.根据权利要求
1所述的卡扣钩，其特征在于，当所述锁销朝向所述打开位置运动时，所述凸轮系统在按钮运动的至少大部分范围内提供减小的按钮力。
10.根据权利要求
1所述的卡扣钩，其特征在于，所述锁销包括在所述本体内沿垂直于所述轴线的方向延伸的一段，并且所述凸轮系统包括位于所述按钮上且与所述段接合的凸轮面。
11.根据权利要求
1所述的卡扣钩，其特征在于，所述钩子包括斜面部分，其相对于所述轴线以倾斜角度延伸到所述末端。
12.根据权利要求
11所述的卡扣钩，其特征在于，所述角度在45°和90°之间。
13.一种卡扣钩，包括本体，其具有纵向轴线、轴向延伸的长度、垂直于所述长度延伸的宽度、垂直于所述长度和宽度延伸的厚度；钩子，其位于所述本体的一端；所述长度和所述宽度显著大于所述厚度，使得所述本体具有扁平的构型；锁销，其由所述本体支撑，并且朝向和背离所述钩子进行轴向运动；按钮，其由所述本体支撑，并且沿所述本体的厚度方向进行运动；和机构，其响应于所述按钮的运动而使所述锁销进行背离所述钩子的运动。
14.一种宠物皮带卡扣钩，包括本体，其具有纵向轴线、轴向延伸的长度、垂直于所述长度延伸的宽度、垂直于所述长度和宽度延伸的厚度；钩子，其位于所述本体的一端；所述长度和所述宽度显著大于所述厚度，使得所述本体具有扁平的构型；锁销，其由所述本体支撑，并且朝向和背离所述钩子进行轴向运动；按钮，其由所述本体支撑，并且沿所述本体的厚度方向进行运动；机构，其响应于所述按钮的运动而使所述锁销进行背离所述钩子的运动；和宠物皮带容纳眼，其位于与所述钩子相对的所述本体的第二端，所述眼相对于所述本体是固定的。
15.根据权利要求
14所述的卡扣钩，其特征在于，所述钩子响应于预定的轴向力而折断，所述预定的轴向力大于预料的由宠物施加的力并且小于预料的伤害使用者的力。
16.根据权利要求
14所述的卡扣钩，其特征在于，所述钩子包括轴向延伸的柄部、与所述本体间隔开的末端、从所述柄部延伸到所述末端的横钩部、和相对于所述轴线以倾斜角度延伸到所述末端的斜面。
17.根据权利要求
16所述的卡扣钩，其特征在于，所述角度在45°和90°之间。
18.根据权利要求
14所述的卡扣钩，其特征在于，还包括眼，其位于与所述钩子相对的所述本体的端部，所述眼不可旋转地固定到所述本体上。
专利摘要
本发明涉及一种卡扣钩，其钩子(22)和眼(24)与本体(26)形成一体并且构成单件，并且位于本体(26)纵向的相对端。钩子(22)包括末端(58)，该末端与本体(26)间隔开并且形成用于将钩子(22)与环形件或者其它物体连接的锁口(30)。锁销(28)安装在本体(26)内，并且在关闭位置和打开位置之间轴向运动，在所述关闭位置处所述锁销与钩子(22)的末端(58)接合。本体(26)具有扁平的易于抓住的形状，并且在一侧具有可以横向运动的按钮(32)。凸轮系统(90)将按钮的横向运动转变为锁销(28)的轴向运动，并且提供了减小的力—位移特性。钩子(22)被设计成可以折断以避免力过大时伤害使用者，并且钩子包括便于将其取下的斜面(62)。
文档编号F16B45/04GK1997295SQ200580019810
公开日2007年7月11日 申请日期2005年6月9日
发明者德怀特·N.·约翰逊 申请人:科斯特宠物产品公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan