CN104379855A - 铰接装置 - Google Patents

Abstract

一种铰接装置，用于将杆柱的可分离的上方杆柱段(6)与下方杆柱段(12)连接在一起，该铰接装置包括：用于安装到上方杆柱段(6)下端的上方件(2)和用于安装到下方杆柱段(12)上端的下方件(8)。铰接装置的上方件(2)和下方件(8)由铰链连接，以使上方铰接件能够绕第一轴线、从基本竖直的位置向基本水平的位置转动，由此，连接至上方件(2)的上方杆柱段(6)可以从基本竖直的位置向基本水平的位置转动。多个盖件(16、18)围绕铰接装置的上方件和下方件的整个外周布置，每个盖件被连接，以相对于铰链、围绕位于或接近其下边缘的基本水平的第二轴线转动，由此每个此类盖件(16、18)均可相对于铰接装置的下方件(8)进行转动，以完全暴露出上方铰接件(2)，并使上方铰接件及与之相连的杆柱段(6)能够从其基本为竖直的初始位置转动至基本水平的位置。其中一个此类盖件转动至锁定位置，在此位置，该盖件与上方铰接件的下部扣合，以防止上方铰接件及与之相连的杆柱段发生不期望的进一步转动。

Description

铰接装置

技术领域

本发明涉及一种铰接装置，具体而言涉及一种配合照明灯杆等杆柱使用的铰接装置。

本发明还涉及此类包括铰接装置的杆柱，该铰接装置使上方杆柱段能够相对下方杆柱段枢转，从竖直位置到达基本水平的位置，以便能够在地面上方便地操作位于上方杆柱段上端的电器，例如照明单元。

尽管下文中将具体参照照明灯杆对本发明进行介绍，但应可理解，本发明还可应用于其他种类的杆柱，例如支承摄像头等其他形式的电气操作设备的杆柱。

背景技术

大多数照明灯杆均包含照明单元(以下简称为灯单元)，由刚性中空杆柱支承，电缆从杆柱内部穿过，将灯单元连接至位于地面上的电源，该电缆通常为引自主线电源的地下线缆。对于此类照明灯杆，当需要对杆柱顶部进行操作时，例如对灯单元的保养、修理或更换，通常通过举高车来实现，如果因道路条件限制而无法使用举高车时，则由操作人员攀爬由杆柱支承的梯子的方式完成。出于多种原因，近期的立法已建议禁止使用梯子对照明灯杆进行维护。

为解决这一问题及其他问题，开发了照明灯杆，其杆柱的上方灯单元支承段通过铰接装置、以旋转方式固定在下方由地面支承的杆柱段上。对于此类杆柱，通过使杆柱的上段相对于下段绕铰接装置旋转的方式实现在地面上对上方杆柱段和灯单元的操作。

对于任何此类杆柱的一个重要标准是，要确保在杆柱承受诸如大风力载荷的情况下，使上方杆柱段相对于杆柱下段的旋转的该铰接装置不会在杆柱内形成结构薄弱区，风力载荷会因设施所在的地理位置而有差异。同样重要的是，还要确保当上方杆柱段处于其降下的位置时可被固定，以免回复至其直立位置，直至被释放为止。

申请人的专利GB2458393披露了一种满足这些标准的杆柱和铰接装置。这一较早的专利披露了一种铰接装置，其包括上方件，该上方件以旋转方式与下方件连接，以围绕一个基本为水平的轴线运动。该铰接装置的上方部分与照明灯杆的上段固定，该铰接装置的下方部分与杆柱的下段固定。在使用中，上方铰接件从正常位置(其中，杆柱的上段为相对直立状态)起围绕枢轴转动，此运动会导致杆柱的上段围绕铰接装置轴线转动，由此使杆柱的上段能够移动到基本为水平的维护位置。该铰接装置包括可围绕基本竖直的轴线、在第一位置与第二位置之间转动的盖，在其处于第一位置时，此盖会阻挡铰接装置上方部分的旋转运动，而在其处于第二位置时，则允许此旋转运动。

尽管这种铰接装置在实践中效果良好，本发明还是要提供一种改进型铰接装置，其具备更强的抗风能力，并且可以很容易地提高盖段的结构能力，以适应更大的风力载荷。根据本发明的铰接装置相比包括GB2458393所披露装置在内的已知装置具备优势，在杆柱段处于基本水平的位置时，可防止上方铰接件及与之相连的杆柱段发生不期望的转动。

发明内容

一方面，本发明提供了一种用于将杆柱的可分离的上方杆柱段及下方杆柱段连接在一起的铰接装置，该铰接装置包括：用于安装到上方杆柱段下端的上方件和用于安装到下方杆柱段上端的下方件；铰链，铰链对铰接装置的上方件、下方件进行连接，以使所述铰接装置的上方件能够绕第一轴线、从基本竖直的位置向基本水平的位置转动，由此，连接至上方件的上方杆柱段可以从基本竖直的位置向基本水平的位置转动；以及围绕铰链装置的上方件和下方件的整个外周布置的多个盖件，每个盖件被连接，以相对于铰链、围绕位于或接近其下边缘的基本水平的第二轴线的转动，由此每个此类盖件均可相对于铰接装置的下方件进行转动，以暴露上方和下方铰接件，并使上方铰接件及与之相连的杆柱段能够从其基本为竖直的初始位置转动至基本水平的位置，此时其中一个盖件转动至锁定位置，在此位置，该盖件与上方铰接件的下部扣合，以防止上方铰接件及与之相连的杆柱段发生不期望的进一步转动。

在一种优选实施方式中，设置有两个基本为半圆形的盖件。

可提供锁定装置，用于在盖件处于其非转动位置时将其围绕铰接装置的外周固定就位。

每个盖件优选具有沿其上、下边缘的材料加厚带，其在盖件的闭合位置下，与位于铰接装置上的可压缩衬垫的邻接表面接触，由此，施加于杆柱上的外部载荷(例如风力载荷)通过铰接装置传递至固定在铰接装置下端和上端上的杆柱段。可压缩衬垫用于抑制装置的小规模运动，并补偿任何潜在的加工公差。

加厚带的截面可以加大，以便在装置生产期间或后续通过更换现有盖件而对已装机装置的改造中应对不同的预期风力载荷。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括如此前五段中所述的铰接装置的杆柱。

杆柱可能包含照明灯杆。

在此方面，上方铰接装置件可能与杆柱的上段为一整体，下方铰接装置件可能与杆柱的下段为一整体。但这并非必需。由此，上方和下方铰接装置件可能包括用于装入杆柱件中空端内的管状插件。

这样可以将非铰接式杆柱转变为铰接式杆柱。

附图说明

现在将通过示例并参照所附简图对本发明进行说明，附图中：

图1为根据本发明的铰接装置的侧视图，其用于连接上方杆柱段和下方杆柱段，其盖件处于未开启位置；

图2为图1所示铰接装置的后视图，该装置连接至螺旋弹簧，该螺旋弹簧是在铰接装置工作时限制其运动速度的装置的一部分；

图3为图2所示铰接装置处于第一开启位置、其盖件处于完全开启位置的侧视图；

图4为图2所示铰接装置处于第二开启位置的侧视图；

图5为图2所示铰接装置处于第三完全开启位置的侧视图；

图5为图1至4所示铰接装置的截面侧视图，该装置连接至螺旋弹簧，该螺旋弹簧是在铰接装置工作时限制其运动速度的装置的一部分；

图6为图2所示铰接装置的一个截面；

图7为作为所示铰接装置组成部分的连杆臂的透视图。

具体实施方式

图1至图6所示铰接装置用于将杆柱(具体而言即中空的照明灯杆)的上、下段连接在一起。杆柱段通常由铝制成，是一种6000系列合金的型材，例如ISO EN AW-6063。

铰接装置包括上方件2，该上方件包括横截面基本为圆形的大致为管状的件4，在使用中，以紧摩擦配合位于中空杆柱上段6的下端内(在图1中以虚线示出)，以将上方件2固定到上方杆柱段6上。铰接装置还包括下方件8，该下方件包括横截面基本为圆形的管状件10，在使用中，以紧摩擦配合位于下方杆柱段12的上端内，以将下方铰接件8固定到下方杆柱段12上。

从图1可以看出，上方杆柱段6的邻接面与铰接装置的管状件4之间，以及下方杆柱段12的邻接面与铰接装置的管状件10之间，提供有环形空腔3。在这些管状件在杆柱段6、12的开放端内装配之后，通过杆柱段6、12内被钻出的孔向空腔内泵入黏合剂。

铰接件2与铰接件8相连接，以围绕轴14转动(见图3和4)。

铰接装置的未旋转的直立位置在图3中示出，其已旋转倾斜位置在图4中示出。

铰接件2、8通常由诸如LM25等经过热处理的铸铝合金制成，它们为中空的，以使电缆能够从位于地面以下的电源送至位于上方杆柱段6顶部的灯单元。

从图中可以看出，采用门16、18形式的半圆形盖件在铰接装置处于其直立位置时围绕铰接装置的外围布置。这些门在铰接装置处于其直立位置时完全围绕住铰接装置的外围。

每个门均有沿其上方半圆形边界和下方半圆形边界的材料加厚带20、22，门的上、下边缘分别抵靠在固定于环形法兰24、26内表面上的可压缩衬垫23上，环形法兰24围绕着件4的下边缘固定，环形法兰26围绕着件10的上边缘固定。带20、22以及门的上、下边缘与法兰24、26之间的抵靠可确保因风力载荷等原因而施加于杆柱的所有作用力都能经铰接装置传递到杆柱段6、12内。

当处于图1和2所示位置时，门16、18由从联合作用锁紧件28上的钻孔穿过的防拆改锁紧螺栓固定就位。每个门的每一侧上有两个此类锁紧件，两者呈上下布置。锁紧件确保门围绕铰接装置的外围被可靠夹紧。在其关闭位置，门提供已装配的照明灯杆的主要结构元件。

门16、18在其位于铰链30上的下边缘处得以支承(见图3至5)，铰链30具有朝向或背离铰接装置中心竖直轴作水平运动的有限能力。因此，当锁紧螺栓被紧固时，铰链被向内移动，使门之间能够可靠地相互扣合，而当锁紧螺栓被释放时，会导致门间充分脱离约束，使门能够围绕铰链转动，达到图3所示的位置。

为实现这些水平运动，铰链30位于被支承在围绕铰接件8下端布置的环形唇边32之上的轨道上(见图3)。铰链的这些运动可确保当门被关闭且锁定就位时，施加于铰接装置的夹紧力均匀分布在该装置上。当锁紧件28被释放以便于门开启时，铰接机构以离开铰接装置的方向在唇边上水平沿轨道移动，由此使门可围绕铰接机构转动至图3所示的位置。这种安排可确保每个门的底座均端正地置于环形法兰24上，使作用力通过下方杆柱段12均匀地传递。

从图3可以看出，门16、18在绕轴转动时，其位置将完全离开铰接件2、8，使上方铰接件2能够绕轴14转至图4所示的基本水平的位置。在此位置，操作人员在地面上即可很容易地对位于杆柱上段6上的灯单元进行维护或更换操作。

当上方铰接件2和所连接的杆柱段6处于图4所示的基本为水平的位置时，门18被移动至图5所示的基本竖直的位置，在此位置时，铰接件2的侧边缘位于在门18后方上端内所形成的凹槽34内。由此，此门可在铰接件2处于基本水平的位置时对其提供可靠的支承。铰接件一旦处于这一基本水平的位置，就在门18的侧面与铰接装置的邻接表面内已生成的钻孔内插入锁紧螺栓36或类似零件，以阻止将上方铰接件2和上方杆柱段6移离图5所示位置的任何运动企图。该运动可能会在灯单元被从上方杆柱段6上拆下、从而影响了杆柱段平衡等情况下出现。

在完成对灯单元的维护和更换之后，锁紧螺栓36将被拆下，门18被转离铰接装置，使上方铰接件2和杆柱段6能够绕轴14转动，返回其基本竖直的位置。

从图6可以看出，上方铰接件2通过位于上方铰接件2上所配钻孔46(见图7)内的轴40，以可转动方式连接至连杆臂38。轴40基本平行于上方铰接件2转动所绕的轴14。连杆臂38基本为长形，通常由经过热处理的铸铝合金制成，一般为LM25。

连杆臂38还通过第二连杆臂轴46以可转动方式连接至杆44的一端。杆44穿过由螺旋弹簧48限定的内部空间，其另一端配有螺纹部分，螺母50安装于其上。该螺母与弹簧控制盘52邻接。

在替代性的布置中，连杆臂38被实心件取代，杆44的上端延伸至该实心件内。杆44外部有螺纹，由受约束螺母将其保持在实心件内，该受约束螺母可通过位置合适的开口插入该实心件内。该实心件上形成有与轴40所穿过的通孔46类似的通孔。

弹簧、杆和弹簧控制盘的长度被设置为使弹簧一直处于压缩状态。

在图1所示的铰接装置的位置，连杆臂38的纵轴与处于竖直位置的杆柱6、12的纵轴基本平行。

当要使上方杆柱段倾斜以实现在地面上对灯单元的便捷操作时，须释放锁紧件28，以使门16、18能够转至图3所示的完全转动到位的位置。此时上方铰接件2能够绕轴14转动，但还不会这样转动，直至对上方铰接件2施加一个相对较小的力时才会转动，原因是弹簧48处于受压状态。

铰接装置一旦断开，上方铰接件2将相对于下方铰接件8转动。这种转动会使连杆臂轴40升起，继而导致连杆臂轴46升起。这将使杆44和控制盘52以基本平行于杆44纵轴的方向向上运动。这种运动会压缩弹簧48，由此增加弹簧施加在上方铰接件2上的阻力。

随着上方铰接件2和下方铰接件8两者纵轴间夹角的增大，连杆臂38的位移也会增大，由此使阻力增加，此阻力对于上方铰接件2离开其基本竖直位置的转动幅度的增加起抵抗作用。这样可以实现上方杆柱段6整个转动过程的平稳和受控运动。

弹簧48的压缩程度可通过沿杆44移动螺母50的方式加以改变，从而使上方杆柱段6的运动可得以优化。

在上方杆柱段6被降下之后，门18会绕其铰链32转至图5所示的位置，在此位置，其与上方铰接件2的下表面扣合，该下表面进入在门18的后方形成的槽34内。接着锁紧螺栓被啮合。如果在灯单元的维护或更换中需要，上方铰接件2可以有小幅度的运动。

在所需操作完成之后，锁紧螺母36解除啮合，门18转离铰接装置，到达与门16相当的位置。此时仅需要对上方杆柱段6或上方铰接件2施加一个较小的力即足以使上方杆柱段缓慢回到其基本竖直的位置。在这一过程中，弹簧48的压缩量减小，使上方杆柱段能够缓慢、受控地回到基本竖直的位置。

弹簧48、杆52和控制盘的布置在我们已经获批的英国专利2458393B中披露，在本专利中对此布置进行了说明(但无其他目的)，该专利的披露内容通过引用纳入本专利中。

应该理解的是，上述内容仅仅是对本发明的一种实施方式的说明，可以很容易地对该实施方式进行改动，而不背离如所附权利要求中所阐述的本发明的真正范围。

Claims (9)

1.一种铰接装置，用于将杆柱的可分离的上方杆柱段(6)和下方杆柱段(12)连接在一起，所述铰接装置包括：用于安装到上方杆柱段(6)下端的上方件(4)和用于安装到下方杆柱段(12)上端的下方件(10)；铰链，其对所述铰接装置的上方件(7)和下方件(8)进行连接，以使上方铰接件(2)能够绕第一轴线(14)、从基本竖直的位置向基本水平的位置转动，由此，连接至所述上方件(4)的所述上方杆柱段(6)可以从基本竖直的位置向基本水平的位置转动；其特征在于，所述铰接装置包括围绕所述铰接装置的所述上方件和所述下方件(2、8)的整个外周布置的多个盖件(16、18)，每个盖件被连接，以相对于所述铰链、围绕位于或接近其下边缘的基本水平的第二轴线(30)转动，由此每个所述盖件(16、18)均可相对于所述铰接装置的所述下方件进行转动，以暴露上方铰接件和下方铰接件，并使所述上方铰接件及与之相连的杆柱段能够从其基本为竖直的初始位置转动至基本水平的位置，此时其中一个所述盖件(18)转动至锁定位置，在此位置，所述盖件与所述上方铰接件(2)的下部扣合，以防止所述上方铰接件及与之相连的杆柱段发生不期望的进一步转动。

2.如权利要求1所述的铰接装置，其特征在于，设置有两个基本为半圆形的盖件(16、18)。

3.如权利要求1或2所述的铰接装置，其特征在于，设置有锁定装置(28)，用于在所述盖件处于其非转动位置时将其围绕所述铰接装置的外周固定就位。

4.如前述任何一项权利要求所述的铰接装置，其特征在于，每个盖件具有沿其上、下边缘的材料加厚带(20、22)，在所述盖件的闭合位置，所述材料加厚带与位于固定在所述铰接装置的邻接表面上的可压缩衬垫接触，由此，施加于杆柱上的外部载荷通过所述铰接装置传递至固定在所述铰接装置的下端和上端上的杆柱段。

5.一种杆柱，其包括如前述任何一项权利要求所述的铰接装置。

6.如权利要求5所述的杆柱，其特征在于，其包括照明灯杆。

7.如权利要求6或7所述的杆柱，其特征在于，所述铰接装置的上方件与所述上方杆柱段为一个整体，所述铰接装置的下方件与所述下方杆柱段为一个整体。

8.如权利要求6或7所述的杆柱，其特征在于，所述铰接装置的上方件包括用于装入上方杆柱段的中空端内的管状端件，所述铰接装置的下方件包括用于装入下方杆柱段的中空端内的管状端件。

9.如权利要求8所述的杆柱，其特征在于，在所述管状端件与杆柱段的相对表面之间提供有空腔，可向其内注入黏合剂。