用於可摺疊式梯子的鉸鏈的製作方法
2023-06-05 07:52:46
專利名稱：用於可摺疊式梯子的鉸鏈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其具有一種改進的鎖定裝置，該裝置帶有一個矩形鎖定塊以及一個具有加壓件的加壓鎖定控制裝置。更特別的是，所述加壓件彈性接觸矩形鎖定塊，以便控制梯子的操作。鉸鏈機構的改進之處在於更換了可產生故障的部件，並提供了一種用於安全操作的輔助安全裝置。
鎖定裝置30包括一個按鈕32，矩形鎖定塊33以及連接銷31。通過螺旋彈簧29可使鎖定裝置30向上移動通過形成在第一鉸接件10的主盤形件13，14上的槽孔35，36。
第一和第二鉸接件10，20通過能夠使它們相對轉動的、具有公共軸線的中心軸50被結合。被連接至第二鉸接件20和導引盤40上的螺旋彈簧29被安裝在第一鉸接件10的內側。根據凸起27和弧形槽孔47之間的相互作用，在導引盤40的控制下，可選擇地將第一鉸接件10的鎖定裝置30鎖定至位於第二鉸接件20的副盤形件23周邊的鎖口28上。確定並通過導引盤40、以預設的角度位置保持鎖定裝置30的鎖定和開鎖位置。
為了調節鉸接件10，20的角度位置，即為了摺疊或展開梯子，必須從主盤形件14中拔出矩形鎖定塊33，以便通過推動鎖定裝置30上的按鈕32使鎖定裝置脫離第二鉸接件20的鎖口28。隨後，梯子能夠調節鉸接件10，20的角度位置以摺疊或展開。
由於第一和第二鉸接件10，20的反覆相互作用，被安裝在第一和第二鉸接件10，20之間的螺旋彈簧29將接觸並摩擦主盤形件14的內表面。因此，由於與主盤形件14內表面的不斷摩擦，將會使螺旋彈簧變形或斷裂。如果如灰塵這樣的外來物體弄髒了螺旋彈簧29，那麼第一和第二鉸接件10，20將不會正常工作或被損壞。如果梯子始終在具有缺陷的情況下工作，那麼通過扭轉應力將會使導引盤40持續變形或扭轉。結果，第一和第二鉸接件將會完全損壞並無法工作。
同樣，當梯子受到外界衝擊或載荷時，力將會傳遞至鉸鏈部分。突然的衝擊或載荷將會損壞梯子的鉸鏈或使其變形。具有較大間隙的傳統的梯子的缺點在於缺乏穩定性且不能正確地承受突然作用的施加的載荷。
如上所述的這類問題可能具有潛在的危險性。如果由於鉸鏈的故障而發生意外事故，那麼使用者將會受傷。因此，必須解決這些問題以提高梯子的安全操作性。
作為本發明的一種可選擇的方案，一種用於可摺疊式梯子的鉸鏈包括第一鉸接件210，其在主盤形件213，214處具有一對公共孔224，234；第二鉸接件240，其在副盤形件223處具有六個穿孔244；一根用於固定第一和第二鉸接件的中心軸50；一個鎖定裝置260，其具有一根凸出銷262，該凸出銷與中心軸50一體形成且安裝通過主、副盤形件213，214，223；以及一個加壓件63，其安裝在第一鉸接件210的主盤形件214上的孔234的側部，以便彈性驅動和控制所述鎖定裝置260的凸出銷262的往復運動。
圖2為用於摺疊式梯子的傳統鉸鏈的分解透視圖。
圖3為本發明的用於可摺疊式梯子的鉸鏈的分解透視圖。
圖4為加壓鎖定控制裝置6的詳細視圖。
圖5為說明鉸鏈鎖定狀態的平面圖，在該狀態下，鎖定裝置鎖定了一個鎖口。
圖6為說明鉸鏈鎖定狀態的剖面圖，在該狀態下，鎖定裝置鎖定了一個鎖口。
圖7為說明鉸鏈開鎖狀態的平面圖，在該狀態下，通過壓下一個按鈕而使鎖定裝置從一個鎖口脫離。
圖8說明鉸鏈開鎖狀態的剖面圖，在該狀態下，通過壓下一個按鈕而使鎖定裝置從一個鎖口脫離。
圖9為平面圖，其說明了鎖定裝置在通過一個加壓裝置釋放鎖口之前鉸鏈的狀態。
圖10為剖面圖，其說明了鎖定裝置在通過一個加壓裝置脫離鎖口之前鉸鏈的狀態。
圖11為平面圖，其說明了使鎖定裝置與鎖口脫離的鉸鏈的狀態。
圖12為剖面圖，其說明了使鎖定裝置與鎖口脫離的鉸鏈的狀態。
圖13為說明使鉸接件展開180θ的鉸鏈狀態的平面圖。
圖14為說明使鉸接件展開180θ的鉸鏈狀態的剖面圖。
圖15為剖面圖，其說明了適用於不同結構的鉸鏈中央軸線的結構。
圖16為適用於本發明一種可選擇方案的加壓鎖定控制裝置的分解視圖。
本發明的詳細說明本發明的一種用於可摺疊式梯子的鉸鏈包括一個與主盤形件13，14一體形成的第一鉸接件10；一個與副盤形件23一體形成的第二鉸接件20；一個鎖定裝置30，其具有一個按鈕32，一根連接銷31，一根螺旋彈簧34和一個矩形鎖定塊33；以及一個用於控制鎖住或鬆開鎖定裝置30的加壓鎖定控制裝置60。經過能使第一和第二鉸接件10，20轉動的中心線軸50的公共軸線，使第一和第二鉸接件10，20結合在一起。將第二鉸接件20的副盤形件23插入第一鉸接件10中一對平行分離的主盤形件13，14之間。第一鉸接件10的主盤形件13，14具有用於插入鎖定裝置30的槽孔13a，13c。在主盤形件14的內表面設有第一凸起拱形止動件15。第二凸起拱形止動件25形成在第二鉸接件20的副盤形件23的內表面，以便與主盤形件14的第一凸起拱形止動件15配合。繞副盤形件23的周邊形成有多個鎖口28。在主盤形件14的槽孔13c的一側，安裝有一個加壓鎖定控制裝置63，以便彈性驅動所述裝置。
作為本發明的一種可選擇的方案，一種用於可摺疊式梯子的鉸鏈包括一個第一鉸接件210，該鉸接件在主盤形件213，214處具有一對共用孔224，234；一個在副盤形件223上具有六個貫穿孔244的第二鉸接件240；一根用於安裝第一和第二鉸接件的中心軸50；一個鎖定裝置260，該裝置具有一個凸出銷262，該凸出銷與中心軸50一體形成且安裝通過主、副盤形件213，214，223；以及一個安裝在第一鉸接件210的主盤形件214的孔234側部的加壓件63，其用於彈性驅動和控制鎖定裝置260的凸出銷的往復運動。
下面，結合附圖詳細論述本發明的用於可摺疊式梯子的鉸鏈。
如圖3所示，用於可摺疊式梯子的鉸鏈包括一個第一鉸接件10，一個第二鉸接件20，一個鎖定裝置30，以及一個加壓鎖定控制裝置60。在本發明中，代替現有技術中所示的導引盤形板40，利用了第一鉸接件10的加壓鎖定控制裝置60來控制鎖定裝置30。
位於鎖定裝置30下方的加壓鎖定控制裝置60在鎖定裝置30上彈性拱起。鎖定裝置30的矩形鎖定塊33能夠彈性橫向移動通過設置在第一鉸接件10的主盤形件13，14上的槽孔13a，13c。在連接銷31的端部，止動件31a被局部切除並抵靠在矩形鎖定塊33上。
在矩形鎖定塊33角端的頂部表面，以二維方向形成有一個斜面35。斜面35包括一個從頂部向側面傾斜的第一斜面以及一個通過使第一斜面延伸形成的第二斜面。使一個加壓件63彈性座靠在鎖定塊33的斜面上。
加壓鎖定控制裝置60包括一根固定軸61，一個被固定在固定軸61上的加壓件63，一個扭轉彈簧62，該扭轉彈簧能夠在加壓件62上施加彈性力以推動矩形鎖定塊33的上表面。加壓件63的安裝應能使其在矩形鎖定塊33的斜面35上滑動並使其在連接銷31的止動件31a處停止。
如圖4所示，鎖住件63a具有一個在端部被切除的角部以及一個能夠實現彈性向上或向下滑動的、在中央開通的狹槽。加壓件63的下部兩側具有滑動導向件63c，以允許鎖住件63a能夠沿滑動導向件63c運動。
另一方面，將一根扭轉彈簧62安裝在固定軸61上以允許加壓件63轉動。扭轉彈簧62的一端被第一鉸接件10的凸出定位件11a固定，而其另一端由鎖住件63a的延伸臂63d固定。因此，加壓件63能夠繞固定軸61彈性轉動。同時，鎖住件63a能夠沿加壓件63的表面向上或向下滑動。通過接合或分離設置在第二鉸接件20周邊上的鎖口對加壓鎖定控制裝置60的這種結構進行控制。
更詳細的描述如下當第二鉸接件20轉動時，將第二鉸接件20的側表面28a鎖定至加壓件63的鎖住件63a上。此處，第二鉸接件20的進一步轉動會推動鎖住件63a。隨後，一起推動與鎖住件63a一體形成的加壓件63。結果，由於使加壓件63與鎖定塊33的上表面分離，因此，釋放了由加壓鎖定控制裝置60約束的鎖定裝置30，由此鎖定裝置30能夠向上或向下運動。
如圖5和圖6所示，通過鎖定塊33與第二鉸接件20的鎖口28的接合，鎖定了第一和第二鉸接件10，20。為了能夠順利地接合，鎖口28具有與鎖定塊33的配合部分相同的尺寸和形狀。鎖定塊33通過螺旋彈簧34的彈力而運動通過第二鉸接件20的鎖口28，直至接觸與第一鉸接件10一體形成的止動件13b為止。因此，當鎖定塊33穿過第一鉸接件10的槽孔13a，13c堵住第二鉸接件20的鎖口28時，第一和第二鉸接件10，20被鎖住。
如圖6所示，矩形鎖定塊33從頂部向底部傾斜，以便在沒有任何間隙的情況下，使具有表面大於頂部表面的鎖定塊33的底部牢固地嵌入第一鉸接件10的槽孔13c內。因此，在不會產生不穩定的運動或搖動的情況下，能夠可靠地鎖住梯子。
當使用者試圖打開梯子時，他必須解除鎖定狀態以便轉動第一和第二鉸接件10，20。為了解除鎖定條件，使用者按下按鈕32以使鎖定塊33與槽孔13c和鎖口28脫離。
圖7和8顯示了鉸鏈的開鎖狀態，以便通過按下按鈕32而使鎖定塊33與第二鉸接件20的鎖口28脫離。當按下按鈕32時，鎖定塊33穿過槽孔13c從鎖口28收回。當鎖定塊33與鎖口28脫離時，通過扭轉彈簧62的彈力使彈性接觸矩形鎖定塊33側部的加壓件63恢復至位於鎖定塊33的第一和第二斜面35a，35b上。隨後，加壓件63將阻止連接銷31的止動件31a以便限制矩形鎖定塊33並保持開鎖狀態。當解除鎖定狀態時，第一和第二鉸接件10，20能夠自由轉動。
如圖9和10所示，當使第一和第二鉸接件10，20轉動時，第二鉸接件20的鎖口28的側表面28a卡住安裝在加壓件63上的鎖住件63a的一端。
如果在以上條件下使第一和第二鉸接件10，20進一步轉動，則如圖11和12所示，加壓件63會從鎖定塊33的上部脫離並彈性支承鎖定塊33的側部。隨後，第一和第二鉸接件10，20能夠容易地轉動。
由於梯子的反覆操作，加壓件63的鎖住部分63a會反覆相對於鎖口28的側表面28a鎖定和鬆開。結果，鎖口28的側表面28a將易於磨損。這樣便會導致加壓件63產生故障，即加壓件無法在鎖定塊33上部鎖定或鬆開。為了防止潛在意外事故的發生，應在第二鉸接件20的副盤形件23表面上設置多個鎖定凸起24，這些凸起位於副盤形件23表面的周邊邊緣附近。如果事故發生以致鎖住件63a未能鎖定在鎖口28的側表面28a上，則一個凸起24將會卡住鎖住件63a以實現與鎖口28的側表面28a相同的效能。
參見圖11和圖12，當加壓件63從鎖定塊33的上部脫離並彈性支承鎖定塊33的側部時，通過螺旋彈簧34的彈力，鎖定塊33具有恢復趨勢。但是，通過彈性支承條件能夠維持第二鉸接件20的下部。
如圖13和14所示，當第二鉸接件20進一步轉動至與第一鉸接件10對齊時，通過位於端部的第二鉸接件20的鎖口28鎖定鎖定塊33。隨後，與圖5和6所示相同，鎖定塊33通過螺旋彈簧34的彈力向上運動，以便堵住鎖口28並停止在第一鉸接件10一體形成的止動件13b處。因此，鎖定第一和第二鉸接件10，20以不允許它們彼此相對轉動。
在圖13中，在第一和第二鉸接件10，20的盤形件14，23的相對表面上設有一對相反轉動的拱形凸起15，25。使拱形凸起15，25彼此面對且相互配合。當使第一和第二鉸接件10，20展開至180θ時，拱形凸起15，25彼此配合以限制兩個元件的轉動。應作出這樣的設計，即防止由突然的衝擊或由於過高和過重產生的慣性力矩而引起梯子的重疊。在第一鉸接件10的主盤形件14的內表面以及第二鉸接件20的副盤形件23的外表面上形成拱形凸起15，25。
此處，參照圖11給出了與拱形凸起15，25相關的更詳細的描述。每一個拱形凸起15，25均包括在一端的彎曲端部15a，25a，在相反端的、具有扁平端面15b，25b的止動件以及具有同軸弧形彎曲部分的接觸面。兩個拱形凸起15，25在不會產生幹涉的情況下，在整個接觸面中彼此配合直至第一和第二鉸接件10，20調整至180θ。以彼此相反的方向在相對端設置彎曲端部15a，25a。形成止動件15b，25b的拱形凸起15，25的另一端設置在相對位置處以與彎曲端部15a，25a接觸。拱形凸起15，25的兩端和拱形凸起15，25的止動件15b，25b同時彼此接觸，以便限制第一和第二鉸接件10，20的轉動。
另一方面，必須始終如一地保持第一和第二鉸接件10，20接觸部分之間的間隙(公差)，如拱形凸起15，25，盤形件13，14，23，中心軸50和鎖定塊33之間的間隙(公差)，以便使梯子的支承能力和順利操作性達到最大，同時不會產生不穩定的運動或搖動。通過試驗可知，為了均勻地對每一部分分配載荷，最佳的間隙為小於或等於0.6mm。
試驗揭示沒有加壓鎖定控制裝置60的現有技術的可摺疊式梯子在進行7,000次摺疊、打開的反覆測試時就會損壞導引盤或彈簧。但是，設有加壓鎖定控制裝置60的本發明表明在進行了大於8,000次摺疊、打開的連續反覆測試後也不會使部件損壞。
圖15顯示了本發明的另一種結構形式，其採用了一根護牆(revet)形中心軸50和墊圈54。具有中心軸50的第一和第二鉸接件10，20的連接部分形成了一個比梯子本體薄的凹形部分12a，22a。當梯子的鉸鏈受到外部衝擊時，載荷會直接傳遞至中心軸50和內部部件。這樣可能會損壞中心軸50和內部部件。為了避免由於內部部件的變形或損壞所產生的潛在故障，應設計凹形部分12a，22a以便吸收外界衝擊。因此，這種結構能夠確保梯子的安全操作。
圖16顯示了本發明的另一種方案。在這一個例子中，採用了與加壓件63相同的結構以及傳統的鎖定裝置。該例子中所示的鎖定裝置260採用了一對凸出銷262。第一鉸接件210的一對主盤形件213，214具有兩個用於穿過鎖定裝置260的凸出銷262的公共孔224，234。在主盤形件213，214之間插入的第二鉸接件240的一個副盤形件223具有六個穿孔244。中心軸50以及具有凸出銷262的鎖定裝置260被安裝作為一個用於控制梯子操作的裝置。這種可選擇的鎖定裝置的操作方式與帶有加壓鎖定控制裝置(60)的鎖定裝置30相同。
因此，本發明的鉸鏈結構的新的思想在於在不會產生運動或搖動的情況下，使梯子的支承能力和順利操作達到最大。
雖然已根據最佳實施例對本發明作了說明，但是應理解可以作出進一步的改進。因此，本申請往往應包括遵循本發明概括性原理的所有變化、使用或改進，且包括落入本領域公知或慣用手段範圍內的、由目前所披露內容得出的改進方案，這些方案均應落入權利要求的限定範圍內。
權利要求
1.一種用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其包括一個與一對主盤形件(13，14)一體形成的第一鉸接件(10)；一個第二鉸接件(20)，其與一個在主盤形件(13，14)對之間接合的副盤形件(23)一體形成；一根用於結合所述第一和第二鉸接件的中心軸(50)；一個鎖定裝置(30)；所述鉸鏈包括一個鎖定裝置(30)，其具有按鈕(32)，連接銷(31)，螺旋彈簧(34)和矩形鎖定塊(33)，一個用於控制鎖定或鬆開鎖定裝置(30)的加壓鎖定控制裝置(60)，一對形成在所述第一鉸接件(10)上的槽孔(13a，13c)，它們用於接合所述鎖定塊(33)，一個第一凸起拱形止動件(15)，其設置在所述第一鉸接件(10)的所述主盤形件(14)的內表面上，一個設置在所述第二鉸接件(20)的所述副盤形件(23)的後表面上的第二凸起拱形止動件(25)，其用於與所述第一凸起拱形止動件(15)配合，多個設置在周邊附近的鎖定凸起(24)，以及一個被固定至一根固定軸(61)上的加壓件(63)，其用於對所述矩形鎖定塊(33)施加彈力並被設置在第一鉸接件(10)的一個槽孔(13c)上。
2.根據權利要求1所述的用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其中，所述加壓鎖定控制裝置(60)還包括一根固定軸(61)，一根被安裝在所述固定軸(61)上的扭轉彈簧(62)，一個用於對所述矩形鎖定塊(33)施加彈力的加壓件(63)，以及一個能夠在所述加壓件(63)上向上或向下滑動的鎖住件(63a)。
3.根據權利要求1所述的用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其還包括一個以二維方向形成在所述矩形鎖定塊(33)的表面上的斜面(35)，一個設置在所述連接銷(31)一端的止動件(31a)，且所述加壓件(63)彈性座靠在所述斜面(35)上且與所述止動件(31a)接觸以停止在所述止動件上。
4.根據權利要求1所述的用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其還包括從頂部向底部被斜切(233)的所述鎖定件(33)其底部表面大於頂部表面，以實現牢固的接合。
5.根據權利要求1所述的用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其還包括一個用於結合第一鉸接件的主盤形件(13，14)和第二鉸接件的副盤形件(23)的連接部分，以形成比梯子本體薄的凹形部分(12a，22a)。
6.根據權利要求1所述的用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其還包括在所述第一和第二鉸接件(10，20)，拱形凸起(15，25)，主盤形件(13，14)，副盤形件(23)，中心軸(50)以及鎖定塊(33)之間的間隙小於0.6mm。
7.一種用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其包括一個與一對主盤形件一體形成的第一鉸接件；一個第二鉸接件，其與在主盤形件對之間接合的副盤形件一體形成；一根用於結合第一和第二鉸接件的中心軸以及一個鎖定裝置，所述鉸鏈包括第一鉸接件(210)，其在一對主盤形件(213，214)處具有一對公共孔(224，234)，第二鉸接件(240)，其在副盤形件(223)處具有六個穿孔(244)，一根用於固定所述第一和第二鉸接件的中心軸(50)，一個鎖定裝置(260)，其具有一根凸出銷(262)，該凸出銷與所述中心軸(50)一體形成且安裝通過所述主、副盤形件(213，214，223)，一個加壓件(63)，其安裝在所述第一鉸接件(210)的主盤形件(214)上的一個公共孔(234)的下方，以便彈性驅動和控制所述鎖定裝置(260)的所述凸出銷(262)的往復運動。
全文摘要
一種用於可摺疊式梯子的鉸鏈，其包括具有主盤形件(13，14)的第一鉸接件(10)；具有副盤形件(23)的第二鉸接件(20)；鎖定裝置(30)，具有按鈕(32)，連接銷(31)，螺旋彈簧(34)，和矩形鎖定塊(33)，以及用於控制鎖定或鬆開鎖定裝置(30)的加壓鎖定控制裝置(60)。第一和第二鉸接件(10，20)通過中心軸(50)的公共軸線被結合在一起。使第二鉸接件(20)的副盤形件(23)插入第一鉸接件(10)的一對平行分離的主盤形件(13，14)之間。主盤形件(13，14)具有用於插入鎖定裝置(30)的槽孔(13a，13c)。在盤形件(14，23)的表面上設有第一和第二凸起拱形止動件(15，25)，以便彼此配合。繞副盤形件(23)的周邊形成有多個鎖口(28)。在主盤形件(13)中槽孔(13c)的一側，彈性安裝有一個用於驅動裝置的加壓鎖定控制裝置(13c)。
文檔編號E05D11/00GK1397709SQ0210799
公開日2003年2月19日 申請日期2002年3月26日 優先權日2001年7月13日
發明者樸在淵 申請人:樸在淵, 樸興喆