一种紧固装置及屋面固定结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑领域，尤其涉及一种紧固装置及屋面固定结构。


背景技术：

2.随着清洁能源的推广，光伏建筑一体化(bipv，buildingintegrated photovataic)系统作为建筑屋顶得到越来越广泛的应用。
3.目前，bipv系统中相邻光伏组件各自的背板需要搭接固定，相邻两个背板的短边搭接后，可以在搭接处开孔并穿过自攻钉进行固定，固定后在开孔边缘涂抹密封胶进行密封。
4.但是，密封胶的实际防水性能不佳，长时间使用后搭接处的开孔位置容易渗水，影响防水效果，另外，搭接处开孔并安装自攻钉需要额外的对齐、限位、定位等操作，施工效率低下。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种紧固装置及屋面固定结构，以解决现有技术中防水效果较差、施工效率较低的问题。
6.第一方面，本实用新型实施例提供一种紧固装置，用于对相邻背板的短边搭接处进行固定，包括：
7.公部螺钉和母部螺钉；
8.所述母部螺钉包括安装定位环和中空部，所述中空部的一端和所述安装定位环的一面连接，所述中空部具有中空腔室；所述中空腔室的中轴线与所述安装定位环的中轴线重叠；
9.沿所述中空部的一端至所述中空部的另一端的方向，所述中空腔室的横截面宽度不断递减。
10.可选的，所述中空部包括：沿所述中空腔室的中轴线环绕设置的多个变形子部；所述变形子部的一端与所述安装定位环的一面连接
11.在所述公部螺钉穿过所述安装定位环插入所述中空部之前，多个所述变形子部构成具有所述中空腔室的圆柱体结构；
12.在所述公部螺钉穿过所述安装定位环插入所述中空部之后，沿所述中空部的一端至所述中空部的另一端的方向，多个所述变形子部构成结构的横截面宽度不断递增。
13.可选的，所述变形子部的一端与所述安装定位环的安装孔的边缘连接，所述变形子部的一端与所述安装定位环之间具有间隙，沿所述安装孔的边缘至所述安装定位环的边缘的方向，所述间隙的横截面宽度不断递增。
14.可选的，所述变形子部的数量包括6个。
15.可选的，所述中空腔室的横截面为：沿所述中空部的一端至所述中空部的另一端的方向宽度不断递减的倒三角形结构。
16.可选的，所述公部螺钉的钉帽与所述母部螺钉之间设置有密封圈。
17.第二方面，本实用新型实施例提供一种屋面固定结构，包括：背板以及紧固装置；
18.沿所述背板的短边间隔设置有多个安装槽；一个所述背板的短边的第一安装槽，嵌设在相邻另一个所述背板的短边的对应第二安装槽中，从而形成相邻所述背板的短边的搭接；
19.所述紧固装置设置在所述第一安装槽中，在所述紧固装置的公部螺钉插入母部螺钉的情况下，所述第一安装槽和所述第二安装槽的槽体形变，形成对相邻所述背板的短边搭接处的紧固固定。
20.可选的，所述安装槽为在所述背板的短边冲压，并凹陷于所述背板的表面的槽体，所述第二安装槽的尺寸大于所述第一安装槽的尺寸。
21.可选的，所述第一安装槽和所述第二安装槽为方型槽。
22.可选的，所述第一安装槽为方型槽，所述第二安装槽为梯形横截面的梯形槽，所述梯形横截面的短底边与所述背板的表面齐平，所述梯形横截面的长底边与所述第二安装槽的底面齐平。
23.在本实用新型实施例中，包括：公部螺钉和母部螺钉；母部螺钉包括安装定位环和中空部，中空部的一端和安装定位环的一面连接，中空部具有中空腔室；中空腔室的中轴线与安装定位环的中轴线重叠；沿中空部的一端至中空部的另一端的方向，中空腔室的横截面宽度不断递减。本实用新型并未在背板的短边区域开设通孔，背板上的安装槽是封闭结构，也就杜绝了雨水渗透的问题，另外，本实用新型背板搭接过程仅需将两个背板的安装槽相互契合，以及将公部螺钉插入母部螺钉，省去了自攻钉方案中对齐、限位、定位的操作，整体所需工序较少，装配效率较高。
24.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
26.图1为本实用新型实施例提供的一种紧固装置的外观结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例提供的一种中空部的横截面结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例提供的一种屋面固定结构的外观示意图；
29.图4为本实用新型实施例提供的一种背板搭接横截面示意图；
30.图5为本实用新型实施例提供的另一种屋面固定结构的横截面结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例提供的一种紧固装置的配合过程示意图；
32.图7为本实用新型实施例提供的一种背板的搭接外观示意图；
33.图8为本实用新型实施例提供的另一种背板的搭接横截面示意图；
34.图9为本实用新型实施例提供的一种背板的搭接配合过程示意图；
35.图10为本实用新型实施例提供的一种背板和紧固装置的配合过程示意图；
36.图11为本实用新型实施例提供的另一种屋面固定结构的外观示意图；
37.图12为本实用新型实施例提供的一种母部螺钉的外观结构示意图；
38.图13为本实用新型实施例提供的另一种母部螺钉的外观结构示意图；
39.图14为本实用新型实施例提供的一种母部螺钉的俯视结构示意图；
40.图15为本实用新型实施例提供的一种公部螺钉的俯视结构示意图；
41.图16为本实用新型实施例提供的一种公部螺钉的俯视结构示意图。
具体实施方式
42.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解的是，还可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
43.下面结合附图对实用新型实施例的一种紧固装置进行详细说明。
44.参照图1，其示出了本实用新型实施例提供的一种紧固装置的外观结构示意图，紧固装置用于对相邻背板的短边搭接处进行固定，紧固装置包括：公部螺钉11和母部螺钉12；母部螺钉12包括安装定位环121和中空部122，中空部122的一端和安装定位环121的一面连接，进一步的参照图2，其示出了本实用新型实施例提供的一种中空部的横截面结构示意图，中空部122具有中空腔室a；中空腔室a的中轴线与安装定位环121的中轴线重叠；沿中空部122的一端至中空部122的另一端的方向x，中空腔室a的横截面宽度不断递减。
45.在实际应用中，屋面bipv系统中各个光伏组件的背板需要相互搭接固定，本实用新型实施例针对相邻背板的短边搭接处的固定，提出了若干诉求：1、相邻背板的短边搭接处需有较强的防水效果；2、相邻背板的短边搭接固定工序简单不易复杂；3、相邻背板的短边搭接固定，不会因局部应力集中而对背板产生结构损害。
46.针对上述诉求，本实用新型实施例可以提供一种可形变的紧固装置来对相邻背板的短边搭接处进行固定，从而形成屋面固定结构，参照图3，其示出了本实用新型实施例提供的一种屋面固定结构的外观示意图，包括：背板20以及紧固装置10；沿背板20的短边间隔设置有多个安装槽21；进一步参照图4，其示出了本实用新型实施例提供的一种背板搭接横截面示意图，一个背板201的短边的第一安装槽211，嵌设在相邻另一个背板202的短边的对应第二安装槽212中，从而形成相邻背板20的短边的搭接；紧固装置10设置在第一安装槽211中，进一步参照图5，其示出了本实用新型实施例提供的另一种屋面固定结构的横截面结构示意图，在紧固装置10的公部螺钉插入母部螺钉的情况下，第一安装槽211和第二安装槽212的槽体形变，形成对相邻背板20的短边搭接处的紧固固定。
47.可选的，参照图2，中空腔室a的横截面为：沿中空部122的一端至中空部122的另一端的方向x宽度不断递减的倒三角形结构。
48.具体的，本实用新型实施例提供了一种可形变的紧固装置，参照图6，其示出了本实用新型实施例提供的一种紧固装置的配合过程示意图，可见，在紧固装置的母部螺钉12中，基于中空腔室a的横截面宽度不断递减的倒三角形结构特性，公部螺钉11在插入母部螺钉12的过程中(图6中，状态a至状态d的过程)，母部螺钉12的中空腔室a不断受到公部螺钉11的挤压，使得母部螺钉12背离公部螺钉11的一端逐渐产生形变扩张，从而增大了母部螺钉12背离公部螺钉11的一端的外围体积。
49.可选的，安装槽为在背板的短边冲压，并凹陷于背板的表面的槽体，第二安装槽的尺寸大于第一安装槽的尺寸。
50.进一步的，背板的短边搭接方式，参照图7，其示出了本实用新型实施例提供的一种背板的搭接外观示意图，包括相邻的一个背板201和另一个背板202，可以将两个背板各自的短边区域b重叠进行搭接，针对上述提出的诉求1，本实用新型可以不在背板的短边区域b开设钉孔，也可以不采用自攻钉的固定方式，而是在短边区域b中间隔设置安装槽，参照图8，其示出了本实用新型实施例提供的另一种背板的搭接横截面示意图，该安装槽可以是冲压得到的，可以为相对于背板的表面凹陷的槽体，一个背板201上的第一安装槽211和另一个背板202上的第二安装槽212的位置相互对应，由于第二安装槽212的尺寸大于第一安装槽211的尺寸，则使得第一安装槽211可以契合在第二安装槽212中。
51.进一步的参照图9，其示出了本实用新型实施例提供的一种背板的搭接配合过程示意图，可见在一个背板201上的短边区域和另一个背板202上的短边区域搭接的过程中(图9中，状态e至状态f的过程)，一个背板201上的第一安装槽211逐渐契合在另一个背板202上的第二安装槽212中。
52.最后参照图10，其示出了本实用新型实施例提供的一种背板和紧固装置的配合过程示意图，针对状态h，本实用新型实施例可以先将紧固装置的母部螺钉12放置入一个背板上的第一安装槽211中，之后可以将一个背板2上的第一安装槽211契合在另一个背板上的第二安装槽212中，之后参照状态i-k的过程，可以将公部螺钉11逐渐插入母部螺钉12中，参照图11，示出了本实用新型实施例提供的另一种屋面固定结构的外观示意图，在紧固装置的公部螺母完全插入母部螺钉12中后，可见母部螺钉12背离公部螺钉11的一端的形变扩增，改变了第一安装槽211和第二安装槽212的形状，使得安装槽相互契合形成一个横截面为梯形的结构，膨胀的母部螺钉12牢牢的卡接在横截面为梯形的结构中，从而形成对相邻背板的短边搭接处的稳固固定。
53.针对上述诉求1，本实用新型实施例并未在背板的短边区域开设通孔，背板上的安装槽是封闭结构，也就杜绝了雨水渗透的问题；针对上述诉求2，本实用新型实施例背板搭接过程仅需将两个背板的安装槽相互契合，以及将公部螺钉插入母部螺钉，省去了自攻钉方案中对齐、限位、定位的操作，整体所需工序较少，装配效率较高；针对上述诉求3，本实用新型实施例中安装槽相互契合形变的方式，相较于自攻钉方案，不会对背板的表面产生过高局部应力，降低了对背板表面的损坏。
54.可选的，参照图12，其示出了本实用新型实施例提供的一种母部螺钉的外观结构示意图，中空部122包括：沿中空腔室的中轴线环绕设置的多个变形子部c；变形子部c的一端与安装定位环121的一面连接；在公部螺钉穿过安装定位环121插入中空部122之前，多个变形子部c构成具有中空腔室的圆柱体结构；进一步参照图13，其示出了本实用新型实施例提供的另一种母部螺钉的外观结构示意图，在公部螺钉11穿过安装定位环121插入中空部122之后，沿中空部122的一端至中空部122的另一端的方向，多个变形子部c构成结构的横截面宽度不断递增。
55.在本实用新型实施例中，中空部122由多个沿中空腔室的中轴线环绕设置的变形子部c构成，变形子部c的一端与安装定位环121的一面连接，则在公部螺钉插入穿过安装定位环454插入中空部122时，在横截面宽度不断递减的中空腔室的作用下，相互独立的变形
子部c的另一端朝外扩张产生形变，从而增大了母部螺钉背离公部螺钉的一端的外围体积，为背板的短边搭接固定提供必要条件。
56.可选的，参照图12和2，变形子部c的一端与安装定位环121的安装孔的边缘连接，变形子部c的一端与安装定位环121之间具有间隙d，沿安装孔的边缘至安装定位环121的边缘的方向y，间隙d的横截面宽度不断递增。
57.在本实用新型实施例中，变形子部c和安装定位环121之间可以具有间隙d，且沿方向y，间隙d的横截面宽度不断递增，这种设计可以使得变形子部c受公部螺钉11挤压变形时，变形子部c的一端与安装定位环121之间存在形变间隙，避免变形子部c的一端对安装定位环121直接挤压，造成安装定位环大幅形变导致影响固定效果，优选的，图2中，变形子部c的横截面中的角度e为90度。
58.可选的，参照图14，其示出了本实用新型实施例提供的一种母部螺钉的俯视结构示意图，变形子部c的数量包括6个。本实用新型实施例对变形子部c的数量不作限定，变形子部c的数量可根据实际需求进行调整。
59.可选的，参照图15，其示出了本实用新型实施例提供的一种公部螺钉的俯视结构示意图，公部螺钉11的钉帽与母部螺钉之间设置有密封圈30。在本实用新型中，密封圈30可以进一步提升公部螺钉和母部螺钉之间的防水性能，降低雨水侵蚀螺钉的几率。另外，公部螺钉11的钉帽为六角钉帽，方便通过六角扳手进行装配。
60.可选的，参照图7和8，第一安装槽211和第二安装槽212为方型槽。
61.在本实用新型的一种实现方式中，第一安装槽211和第二安装槽212可以为方型槽，方形槽的横截面宽度可以与母部螺钉12在未形变时的直径匹配，这样可以在将母部螺钉12放置入方形槽的前提下，在方形槽的四角留有缓冲间隙，在母部螺钉膨胀的时候，缓冲间隙可以提供一定的应力缓冲，降低了膨胀的母部螺钉对槽体的损坏几率，提高了槽体的完整程度。
62.可选的，参照图16，其示出了本实用新型实施例提供的一种公部螺钉的俯视结构示意图，第一安装槽211为方型槽，第二安装槽212为梯形横截面的梯形槽，梯形横截面的短底边与背板的表面齐平，梯形横截面的长底边与第二安装槽212的底面齐平。
63.在本实用新型的一种实现方式中，第一安装槽211可以为方型槽，第二安装槽212可以为梯形横截面的梯形槽，这就使得第二安装槽212形成了一个收口结构，膨胀的母部螺钉可以带动第一安装槽211发生形变，直至第一安装槽211也变为为梯形横截面的梯形槽，在该方案中，仅有第一安装槽211发生形变，进一步降低了膨胀的母部螺钉对槽体的损坏几率，提高了槽体的完整程度。
64.综上，在本实用新型实施例中，公开了一种紧固装置和屋面固定结构，包括：公部螺钉和母部螺钉；母部螺钉包括安装定位环和中空部，中空部的一端和安装定位环的一面连接，中空部具有中空腔室；中空腔室的中轴线与安装定位环的中轴线重叠；沿中空部的一端至中空部的另一端的方向，中空腔室的横截面宽度不断递减。本实用新型并未在背板的短边区域开设通孔，背板上的安装槽是封闭结构，也就杜绝了雨水渗透的问题，另外，本实用新型背板搭接过程仅需将两个背板的安装槽相互契合，以及将公部螺钉插入母部螺钉，省去了自攻钉方案中对齐、限位、定位的操作，整体所需工序较少，装配效率较高。
65.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的
对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
66.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
67.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，包含在本实用新型的保护范围内。