CN105734922B - 一种用于升降衣架的防坠装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于升降衣架的防坠装置，特别涉及防止升降衣架意外坠落的领域。包括壳体和一个制动柱，壳体内部有一个空腔，空腔内设有两个相互平行的平面，每个平面各设计一个引导槽，制动柱架设在引导槽中，可以在槽中转动和移动，制动柱在初始位置时圆周面与空腔内表面的间隙略小于牵引绳的直径，当往上移动时此间隙会缩小。牵引绳穿过制动柱与空腔之间的间隙，当牵引绳缓慢拉动时制动柱只在引导槽底部转动，当牵引绳沿着坠落方向快速拉动，在惯性力作用下制动柱克服重力沿着引导槽向上运动，夹紧牵引绳，对牵引绳进行制动，防止了升降衣架的坠落。本发明结构简单、成本低廉，可靠有效地阻止升降衣架的坠落，避免了财产损失和人员伤害。
Description
技术领域
本发明属于升降衣架产品领域，特别涉及防止升降衣架意外坠落的领域。
背景技术
现有技术的升降衣架是将牵引绳穿过滑轮导向装置后，牵引绳的两端分别与衣架和升降器连接，升降器收放牵引绳，从而实现衣架的升降功能。升降衣架目前已经普及，晾晒衣物时非常便捷，给公众的生活带来了方便。为了实现升降衣架可以可靠的停留在操纵者期望的位置，在升降器中设计锁止功能，现有技术采用的是弹簧抱紧锁止或棘轮棘爪锁止系统，但是这两种结构均比较复杂，可靠性差，随着使用时间的增长会因为磨损而失效，导致衣架突然坠落，坠落会产生较大的冲击力导致设备损坏，若衣架下方恰好有人会砸伤人员，特别是后者事先无预警，危险性非常高，急需解决。
综上，迫切需要设计一种阻止升降衣架坠落的装置。
发明内容
本发明旨在提供一种在升降衣架的升降器锁止功能失效，升降衣架开始坠落后的极短时间内，对升降衣架制动的装置，即提供一种用于升降衣架的防坠装置。
为了实现上述目的，所述的方案如下：
提供一种用于升降衣架的防坠装置，包括壳体和一个制动柱，壳体内部设有一个空腔，空腔内至少有两个平行的平面，在其中一个平面上设计有一个引导槽，在另一个平面上设计有另外一个引导槽，引导槽的轮廓沿平面的法向投影与引导槽的轮廓沿平面的法向投影完全重合；空腔在引导槽引导的方向指向的位置分别设有供牵引绳穿过的下开口和上开口；制动柱本体是圆柱体，其两端面中心各设有沿法向向外伸出的圆柱形转轴；制动柱在上述的空腔中运动，制动柱上的转轴分别架设在引导槽和引导槽中，制动柱沿引导槽和引导槽引导的方向运动，制动柱在初始位置时圆周面在径向距离空腔内表面的间隙略小于牵引绳的直径，制动柱往牵引绳坠落的方向运动时此间隙会变小；牵引绳分别穿过上开口、制动柱与空腔内表面之间的间隙和下开口；壳体上设计可以固定或连接在相对地面静止的物体上的结构。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的壳体由前壳体和后壳体组成，前壳体内部设有空腔，后壳体面向前壳体的一面是平面，覆盖前壳体的空腔开口，且与前壳体的空腔底面平行。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，还包括螺钉；上述的前壳体两侧的凸台上设计安装孔，后壳体两侧的凸台上设计螺纹孔；螺钉穿过安装孔紧固在后壳体上的螺纹孔中，将前壳体和后壳体固连在一起。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的上开口和下开口的形状是与制动柱轴向平行的长槽状。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的引导槽和引导槽为长圆形；所述的引导槽贯穿所在的平面；所述的引导槽贯穿所在的平面。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的转轴的直径小于制动柱本体的直径。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的制动柱本体的圆柱表面上设有防滑纹。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述制动柱本体的长度略小于引导槽和引导槽所在平面之间的距离；制动柱本体的直径大于引导槽的宽度，制动柱本体的直径大于引导槽的宽度；转轴直径略小于引导槽的宽度，转轴直径略小于引导槽的宽度。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的后壳体背对前壳体的一侧设有贯通的“T”形凹槽，凹槽贯通的方向与制动柱轴线垂直，与牵引绳的方向也垂直。
进一步地，所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的前壳体、后壳体和制动柱材料为金属。
本发明所述的一种用于升降衣架的防坠装置，结构简单、成本低廉，可靠有效地阻止升降衣架的坠落，避免了财产损失和人员伤害。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1a是防坠装置方案一的爆炸图；
图1b是防坠装置方案一初始位置的原理图；
图1c是防坠装置方案一制动位置的原理图；
图2a是防坠装置方案二的爆炸图；
图2b是防坠装置方案二初始位置的原理图；
图2c是防坠装置方案二制动位置的原理图；
图3是图1b在A向的视图；
图4a是支架沿长度方向的视图；
图4b是图4a沿B向的旋转视图；
图5是固定器的结构示意图；
图6a是防坠装置通过固定器固定在升降器上的侧视图；
图6b是图6a的C-C截面图；
图7是防坠装置方案一通过固定器固定在升降器上的示意图；
图8是防坠装置方案二通过固定器固定在升降器上的示意图；
图9是可以直接安装在升降器上的防坠装置爆炸图；
图10是用装配方式集成防坠装置的升降器爆炸图；
图11是用装配方式集成防坠装置的升降器示意图；
图12是用铸造或注塑方式集成防坠装置的升降器示意图。
图中标记为：
1、防坠装置；
11、前壳体；111、引导槽；112、上开口；113、下开口；114、安装孔；115、螺纹孔；116、安装孔；
12、制动柱；121、转轴；122、防滑纹；
13、后壳体；131、引导槽；132、螺纹孔；133、凹槽；134、安装孔；
14、螺钉；
2、固定器
21、支架；211、凸槽；212、通道；213、安装孔；
22、扎带；
31、升降器；311、螺纹孔；32、牵引绳；33、螺钉。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
为了在升降衣架开始坠落后的极短时间内，对升降衣架制动，实现此功能的防坠装置介绍如下。
防坠装置方案一：
如图1a所示，防坠装置1由前壳体11、制动柱12、后壳体13及螺钉14组成，为保证机械强度，上述组件优选金属材料制造。前壳体11内部设有容纳制动柱12的空腔，空腔的底面是平面，设有两个长圆形的引导槽111，前壳体11与后壳体13装配后，与空腔底面相对的空腔开口被后壳体13盖住。沿引导槽111引导的方向指向的位置，即空腔的上部设有供牵引绳32穿过的上开口112，空腔的下部设有供牵引绳32穿过的下开口113，上开口112和下开口113需要具有容纳牵引绳32在收放过程中沿制动柱12的轴向运动空间，以及需要吸收由于防坠装置1装配在升降器31上在制动柱12的轴向方向的误差，故上开口112和下开口113优选的形状是与制动柱12轴向平行的长槽状。在前壳体11两侧的凸台上各设计一个安装孔114，用于与后壳体13连接。
后壳体13面向前壳体11的一面是平面，覆盖前壳体11的空腔开口，且与前壳体11的空腔底面平行，组成一个完整的空腔，空腔内部容纳制动柱12。且后壳体13面向前壳体11的一面，设有两个长圆形的引导槽131。后壳体13背向前壳体11一侧设有可以安装在固定器2上的凹槽结构。后壳体13两侧的凸台上各设计一个螺纹孔132，用于与前壳体11连接。
制动柱12本体是圆柱体，两端面中心各设有沿法向向外伸出的转轴121，转轴121是圆柱体，作为优选，其直径小于本体的直径。制动柱12本体的圆柱表面上设有防滑纹122，便于牵引绳32带动制动柱12旋转，作为优选，防滑纹122使用滚花工艺。
制动柱12两端的转轴121分别架设在前壳体11与后壳体13对应的引导槽中，转轴121直径略小于引导槽的宽度，即转轴121与对应的引导槽在径向有微小的间隙，故制动柱12在引导槽中的任意位置均可以顺畅的转动，引导槽111和引导槽131的轮廓沿各自所在平面的法向投影完全重合，作为优选，引导槽111和引导槽131分别贯穿前壳体11和后壳体13。制动柱12本体的两个端面与前壳体11和后壳体13内表面之间存在微小的间隙，并且制动柱12本体的直径大于引导槽的宽度，故制动柱12可以沿着引导槽111和引导槽131的导向进行运动。
螺钉14穿过前壳体11上的安装孔114紧固在后壳体13上的螺纹孔132中，实现了前壳体11和后壳体13的固连。
下面对方案一的制动原理进行介绍，如图1b所示，牵引绳32穿过下开口113、两个制动柱12之间和上开口112，两个制动柱12相互平行布置，两个制动柱12在初始位置时圆周面的间隙略小于牵引绳32的直径，可以轻微的夹紧牵引绳32，使得制动柱12随着牵引绳32的拉动而转动，防坠装置1固定在以地面为参照相对静止的物体上。当牵引绳32不运动时，两个制动柱12受重力的作用，使得转轴121位于对应引导槽的最底端，即图1b状态。当牵引绳32向下缓慢拉动或快速拉动时，两个制动柱12受重力和牵引绳32施加在制动柱12边缘向下的切向力共同作用下，使得转轴121位于对应引导槽的最底端，即图1b状态，也就是说当衣架静止和升高时，防坠装置1对衣架无影响。
当牵引绳32向上缓慢拉动时，如图1b所示，两个制动柱12受重力和牵引绳32施加在制动柱12边缘向上的切向力共同作用，但向上的切向力小于制动柱12的重力，转轴121仍位于对应引导槽的最底端，即图1b状态，防坠装置1对衣架正常操作降落无影响。当衣架突然坠落时，牵引绳32快速拉动，如图1c所示，两个制动柱12受重力和牵引绳32施加在制动柱12边缘向上的切向力共同作用，但向上的切向力大于制动柱12的重力，制动柱12开始起跳向上运动，而引导槽111和引导槽131在沿制动柱12轴向视图的投影，从下往上是渐渐靠近的，迫使两个制动柱12的间隙渐渐缩小，两个制动柱12对牵引绳32的挤压力渐渐增加，转轴121的圆周面开始接触引导槽的内表面，接触压力也渐渐增加，并随着制动柱12的转动，转轴121开始沿着引导槽的内表面向上滚动，当牵引绳32不能够进一步压缩，制动柱12也不能再继续向上运动，引导槽内表面与转轴121圆周面之间的压力使得两者的摩擦力限制了转轴121的转动，由于制动柱12外表面设有防滑纹122使得牵引绳32也不能进一步拉动，使得前壳体11、制动柱12和牵引绳32三者固连在一起，最终停在了图1c所示的位置，完成了对牵引绳的制动，实现了衣架防坠的作用。
防坠装置方案二：
在方案一的基础上，省去一个制动柱12，重新设计前壳体11和后壳体13。
如图2a所示，防坠装置1由前壳体11、制动柱12、后壳体13及螺钉14组成，为保证机械强度，上述组件优选金属材料制造。前壳体11内部设有容纳制动柱12的空腔，空腔的底面是平面，其上设有一个长圆形的引导槽111，前壳体11与后壳体13装配后，与空腔底面相对的空腔开口被后壳体13盖住。沿引导槽111引导的方向指向的位置，即空腔的上部设有供牵引绳32穿过的上开口112，空腔的下部设有供牵引绳32穿过的下开口113，上开口112和下开口113需要具有容纳牵引绳32在收放过程中沿制动柱12的轴向运动空间，以及需要吸收由于防坠装置1装配在升降器31上后在制动柱12的轴向方向的误差，故上开口112和下开口113优选的形状是与制动柱12轴向平行的长槽状。在前壳体11两侧的凸台上各设计一个安装孔114，用于与后壳体13连接。
后壳体13面向前壳体11的一面是平面，覆盖前壳体11的空腔开口，且与前壳体11的空腔底面平行，组成一个完整的空腔，空腔内部容纳制动柱12。且后壳体13面向前壳体11的一面，设有一个长圆形的引导槽131。后壳体13背向前壳体11一侧设有可以安装在固定器2上的凹槽结构。后壳体13两侧的凸台上各设计一个螺纹孔132，用于与前壳体11连接。
制动柱12本体是圆柱体，两端面中心各设有沿法向向外伸出的转轴121，转轴121是圆柱体，作为优选，其直径小于本体的直径。制动柱12本体的圆柱表面上设有防滑纹122，便于牵引绳32带动制动柱12旋转，作为优选，防滑纹122使用滚花工艺。
制动柱12两端的转轴121分别架设在前壳体11与后壳体13对应的引导槽中，转轴121直径略小于引导槽的宽度，即转轴121与对应的引导槽在径向有微小的间隙，故制动柱12在引导槽中的任意位置均可以顺畅的转动，引导槽111和引导槽131的轮廓沿各自所在平面的法向投影完全重合，作为优选，引导槽111和引导槽131分别贯穿前壳体11和后壳体13。制动柱12本体的两个端面与前壳体11和后壳体13内表面之间存在微小的间隙，并且制动柱12本体的直径大于引导槽的宽度，故制动柱12可以沿着引导槽111和引导槽131的导向进行运动。
螺钉14穿过前壳体11上的安装孔114紧固在后壳体13上的螺纹孔132中，实现了前壳体11和后壳体13的固连。
下面对方案二的制动原理进行介绍，如图2b所示，牵引绳32穿过下开口113、制动柱12与内壁之间和上开口112，制动柱12在初始位置时圆周面与内壁的间隙略小于牵引绳32的直径，可以将牵引绳32轻微的挤压在前壳体11空腔的内壁上，使得制动柱12随着牵引绳32的拉动而转动，防坠装置1固定在以地面为参照相对静止的物体上。当牵引绳32不运动时，制动柱12受重力的作用，使得转轴121位于对应引导槽的最底端，即图2b状态。当牵引绳32向下缓慢拉动或快速拉动时，制动柱12受重力和牵引绳32施加在制动柱12边缘向下的切向力共同作用下，使得转轴121位于对应引导槽的最底端，即图2b状态，也就是说当衣架静止和升高时，防坠装置1对衣架无影响。
当牵引绳32向上缓慢拉动时，如图2b所示，制动柱12受重力和牵引绳32施加在制动柱12边缘向上的切向力共同作用，但向上的切向力小于制动柱12的重力，转轴121仍位于对应引导槽的最底端，即图2b状态，防坠装置1对衣架正常操作降落无影响。当衣架突然坠落时，牵引绳32快速拉动，如图2c所示，制动柱12受重力和牵引绳32施加在制动柱12边缘向上的切向力共同作用，但向上的切向力大于制动柱12的重力，制动柱12开始起跳向上运动，而引导槽111和引导槽131在沿制动柱12轴向视图的投影，从下往上是渐渐靠近前壳体11空腔的内壁，迫使制动柱12与内壁的间隙渐渐缩小，制动柱12与内壁对牵引绳32的挤压力渐渐增加，转轴121的圆周面开始接触引导槽的内表面，接触压力也渐渐增加，并随着制动柱12的转动，转轴121开始沿着引导槽的内表面向上滚动，当牵引绳32不能够进一步压缩，制动柱12也不能再继续向上运动，引导槽内表面与转轴121圆周面之间的压力使得两者的摩擦力限制了转轴121的转动，由于制动柱12外表面设有防滑纹122使得牵引绳32也不能进一步拉动，使得前壳体11、制动柱12和牵引绳32三者固连在一起，最终停在了图2c所示的位置，完成了对牵引绳的制动，实现了衣架防坠的作用。
本发明所述的防坠装置1均需要将其固定在以地面为参照相对静止的物体上，才可以发挥防坠的作用，为了便于用户安装在现有的升降衣架上，不宜采用在墙壁或者升降器31上开孔的方式，本发明设计了把防坠装置1安装在升降器31上通用化的无损的方案。
如图3所示，防坠装置1的后壳体13背对前壳体11的一侧设有贯通的凹槽133，凹槽133贯通的方向与制动柱12轴线垂直，与牵引绳32的方向也垂直，凹槽133的形状优先设计为“T”形。支架21是一个长条形的形状，如图4a所示，侧面设有沿图4a视图方向拉伸的凸槽211，作为优选，凸槽211为“T”形且长度与支架21相同，凹槽133与凸槽211匹配，两者仅可以沿槽的长度方向结合与分离，支架21底部设有沿图4a视图方向贯通的通道212，扎带22从其中穿过。如图4a和图4b所示，在支架21的底部设有至少两个贯穿至通道212的安装孔213，作为优选，在支架21的两端各分布3个安装孔213。如图5所示，扎带22从安装孔213伸入，穿过通道212后从另一个安装孔213伸出后扎扣在一起。为了扎带22受力均匀，通道212和安装孔213的截面为矩形。
具体的安装方式，如图6a、图6b、图7和图8所示，先将前壳体11和后壳体13分开，将牵引绳32装入防坠装置1，再将前壳体11和后壳体13装配在一起，然后把支架21上的凸槽211从侧向装入防坠装置1上对应的凹槽133中，扎带22从安装孔213伸入，穿过通道212后从另一个安装孔213伸出后再环绕升降器31一周扎紧，使得支架21与升降器31牢固的绑在一起，为了承受坠落时的冲击力，支架21和扎带22优选金属材质。
升降器31的外形多种多样，总的来说分为“∞”字型和方形，当支架21装配在升降器31的上部时，与上述两大类形状手摇器31接触的区别在于最外侧接触点的距离不同，为了通用不同的升降器，支架21设计了若干安装孔213供选择。如图6b所示，扎带22选择了从离接触点最近的两个安装孔213穿过，不仅实现了通用化装配，由于可以就近选择安装孔213，减小了支架21由于扎带的扎紧力和防坠时冲击力产生的弯矩，使得支架受力更优。可以很自然的想象支架21在方形升降器31上也同样适用。最终可以将防坠装置1无损的、方便的固定在任何“∞”字型和方形的手摇器上，达到了以地面为参照相对静止的目的。
以上所述的防坠装置1是一个总成，通过固定器2安装在现有的手摇器31上。还可以在手摇器31成品上直接集成防坠装置1的功能，这样省去了用户额外加装防坠装置1的麻烦，方案如下。
集成防坠装置的手摇器，方案一：
将防坠装置1的前壳体11和后壳体13外部的安装与连接特征做如下修改，如图9所示，前壳体11中部的两侧各设有凸台，凸台面朝后壳体13的一面设有螺纹孔115，后壳体13中部的两侧各设有凸台，凸台上设有贯穿的安装孔134，螺钉14穿过安装孔134和螺纹孔115将前壳体11和后壳体13紧固在一起。前壳体11底部两侧各设有一个凸台，凸台底部是平面，凸台上设有安装孔116。如图10和图11所示，升降器31上表面与防坠装置1配合安装的部分为平面，设计有螺纹孔311，螺钉33穿过安装孔116紧固在螺纹孔311中，将防坠装置1和升降器31装配在一起。从而成为集成防坠功能的手摇器。
集成防坠装置的手摇器，方案二：
如图12所示，将防坠装置1的前壳体11与升降器31的外壳通过铸造或注塑的方式结合为一个整体，从而成为集成防坠功能的手摇器。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，包括壳体和一个制动柱(12)，壳体内部设有一个空腔，空腔内至少有两个平行的平面，在其中一个平面上设计有一个引导槽(111)，在另一个平面上设计有另外一个引导槽(131)，引导槽(111)的轮廓沿平面的法向投影与引导槽(131)的轮廓沿平面的法向投影完全重合；
空腔在引导槽引导的方向指向的位置分别设有供牵引绳(32)穿过的下开口(113)和上开口(112)；
制动柱(12)本体是圆柱体，其两端面中心各设有沿法向向外伸出的圆柱形转轴(121)；
制动柱(12)在上述的空腔中运动，制动柱(12)上的转轴(121)分别架设在引导槽(111)和引导槽(131)中，制动柱(12)沿引导槽(111)和引导槽(131)引导的方向运动，制动柱(12)在初始位置时圆周面在径向距离空腔内表面的间隙略小于牵引绳(32)的直径，制动柱(12)往牵引绳(32)坠落的方向运动时此间隙会变小；
牵引绳(32)分别穿过上开口(112)、制动柱(12)与空腔内表面之间的间隙和下开口(113)；
壳体上设计可以固定或连接在相对地面静止的物体上的结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的壳体由前壳体(11)和后壳体(13)组成，前壳体(11)内部设有空腔，后壳体(13)面向前壳体(11)的一面是平面，覆盖前壳体(11)的空腔开口，且与前壳体(11)的空腔底面平行。
3.根据权利要求2所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，还包括螺钉(14)；
上述的前壳体(11)两侧的凸台上设计安装孔(114)，后壳体(13)两侧的凸台上设计螺纹孔(132)；
螺钉(14)穿过安装孔(114)紧固在后壳体(13)上的螺纹孔(132)中，将前壳体(11)和后壳体(13)固连在一起。
4.根据权利要求3所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的上开口(112)和下开口(113)的形状是与制动柱(12)轴向平行的长槽状。
5.根据权利要求4所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的引导槽(111)和引导槽(131)为长圆形；
所述的引导槽(111)贯穿所在的平面；所述的引导槽(131)贯穿所在的平面。
6.根据权利要求5所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的转轴(121)的直径小于制动柱(12)本体的直径。
7.根据权利要求6所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的制动柱(12)本体的圆柱表面上设有防滑纹(122)。
8.根据权利要求7所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述制动柱(12)本体的长度略小于引导槽(111)和引导槽(131)所在平面之间的距离；
制动柱(12)本体的直径大于引导槽(111)的宽度，制动柱(12)本体的直径大于引导槽(131)的宽度；
转轴(121)直径略小于引导槽(111)的宽度，转轴(121)直径略小于引导槽(131)的宽度。
9.根据权利要求8所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的后壳体(13)背对前壳体(11)的一侧设有贯通的“T”形凹槽(133)，凹槽(133)贯通的方向与制动柱(12)轴线垂直，与牵引绳(32)的方向也垂直。
10.根据权利要求9所述的一种用于升降衣架的防坠装置，其特征是，所述的前壳体(11)、后壳体(13)和制动柱(12)材料为金属。
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