CN110306923B - 一种拨杆式多卡位铰链机构及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拨杆式多卡位铰链机构及其应用，包括其中一端铰接在一起的第一铰链臂和第二铰链臂，所述第一铰链臂和第二铰链臂两者的铰接端具有圆心处相铰接的圆盘部；第一铰链臂的圆盘部边缘部沿周向间隔设置有限位槽，所述第二铰链臂上设置有在弹簧作用下可卡入限位槽中的限位滑块以及用以拨动限位滑块退出限位槽的拨动杆。本发明拨杆式多卡位铰链机构可以实现多个角度的调节并且具备锁死功能，丰富了铰链的功能，扩大铰链的使用范围，而且方便快捷，操作简单，结构稳定可靠；将该拨杆式多卡位铰链机构连接应用于梯子上，使得梯子既可以作为直梯，也可以是人字梯，根据高度调节所需，方便快捷。

Description

一种拨杆式多卡位铰链机构及其应用

技术领域

本发明涉及一种拨杆式多卡位铰链机构及其应用。

背景技术

铰链是日常生活和工业生产中常用到的部件，不过目前的铰链结构简单，不具角度锁死功能，功能单一，这也限制了铰链的适用范围。

梯子是人们日常生活中经常使用的一种攀登工具，目前市场上比较多的是人字梯和直梯，这两种梯子在使用时在高度上以及使用方式都有一定的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种使用方便，具备角度锁死功能的拨杆式多卡位铰链机构及其应用。

本发明采用以下方案实现：一种拨杆式多卡位铰链机构，包括其中一端铰接在一起的第一铰链臂和第二铰链臂，所述第一铰链臂和第二铰链臂两者的铰接端具有圆心处相铰接的圆盘部；第一铰链臂的圆盘部边缘部沿周向间隔设置有限位槽，所述第二铰链臂上设置有在弹簧作用下可卡入限位槽中的限位滑块以及用以拨动限位滑块退出限位槽的拨动杆。

进一步的，所述第二铰链臂上设置有用以限位滑块滑动导向的导槽，所述拨动杆中部铰接于第二铰链臂上，拨动杆朝内一端活动连接于限位滑块上远离第一铰链臂圆盘部一端。

进一步的，所述弹簧为扭簧，所述扭簧一端顶在第二铰链臂，另一端顶在拨动杆朝内一端。

进一步的，所述第一铰链臂的圆盘部上还叠装有一直径相近的调节盘，第一铰链臂和第二铰链臂的圆盘部以及调节盘通过中心的中心轴铆钉相铰接，所述中心轴铆钉上外套有与第一铰链臂的圆盘部同步转动的调节套筒，所述调节套筒上沿周向间隔设置有与第一铰链臂的圆盘部上限位槽周向位置一一对应的标记槽；所述调节套筒上外套有可相对其转动并与调节盘同步转动的标记套筒，所述标记套筒侧部铰接有通过摆动可卡入调节套筒的其中一个标记槽中的卡位标记块，所述调节盘边缘部开设有与卡位标记块周向位置对应并可供限位滑块伸入的让位槽口。

进一步的，所述第一铰链臂和第二铰链臂均由前盖板和后盖板组成，所述第一铰链臂前、后盖板的圆盘部以及调节盘位于第二铰链臂前、后盖板的圆盘部之间，所述中心轴铆钉的头部、调节套筒以及标记套筒三者均从第二铰链臂前盖板的圆盘部前端面伸出，中心轴铆钉尾端锚固在第二铰链臂后盖板的圆盘部后端面。

进一步的，所述调节套筒和标记套筒内部均为前大后小的阶梯孔结构、外周部为前大后小的阶梯轴结构，所述中心轴铆钉的头部位于调节套筒的大径孔中，调节套筒的大径段卡在标记套筒的大径孔中，标记套筒的小径段从第二铰链臂前盖板的圆盘部穿过。

进一步的，所述调节套筒和标记套筒后端设置有卡爪，所述第一铰链臂前盖板的圆盘部中部设置有与调节套筒的卡爪配合的卡槽，所述调节盘中部也设置有与标记套筒的卡爪配合的卡槽。

本发明另一技术方案：一种应用如上所述拨杆式多卡位铰链机构的梯子，包括连接成链式结构的多个梯节，相邻两梯节之间通过拨杆式多卡位铰链机构连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明拨杆式多卡位铰链机构可以实现多个角度的调节并且具备锁死功能，丰富了铰链的功能，扩大铰链的使用范围，而且方便快捷，操作简单，结构稳定可靠；将该拨杆式多卡位铰链机构连接应用于梯子上，使得梯子既可以作为直梯，也可以是人字梯，根据高度调节所需，方便快捷。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例正视图；

图2是本发明实施例局部剖视图；

图3是本发明实施例局部构造立体图；

图4是本发明实施例省去第二铰链臂前盖板的正视图；

图5是本发明实施例中调节盘构造示意图；

图6是本发明实施例中调节套筒构造示意图；

图7是本发明实施例中标记套筒构造示意图；

图8是本发明实施例中第一铰链臂前盖板构造示意图；

图9是本发明实施例角度调节过程步骤（2）状态示意图；

图10是本发明实施例角度调节过程步骤（3）状态示意图；

图11是本发明实施例铰链机构处于各种不同角度的示意图；

图12是本发明实施例直梯构造示意图；

图13是本发明实施例人字梯构造示意图；

图中标号说明：1-中心轴铆钉、2-调节套筒、3-标记套筒、4-第二铰链臂前盖板、5-调节盘；6-第一铰链臂前盖板；7-第一铰链臂后盖板；8-第二铰链臂后盖板、9-垫片、10-轴套、11-卡位标记块、12-限位滑块、13-拨动杆、14-扭簧、15-第一铰链臂、16-第二铰链臂、17-圆盘部、18-限位槽、19-导槽、20-标记槽、21-卡位标记块、22-让位槽口、23-卡爪、24-卡槽、25-梯节。

具体实施方式

如图1~11所示，一种拨杆式多卡位铰链机构，包括其中一端铰接在一起的第一铰链臂15和第二铰链臂16，所述第一铰链臂15和第二铰链臂16两者的铰接端具有圆心处相铰接的圆盘部17；第一铰链臂15的圆盘部边缘部沿周向间隔设置有限位槽18，所述第二铰链臂16上设置有在弹簧作用下可卡入限位槽18中的限位滑块12以及用以拨动限位滑块12退出限位槽的拨动杆13，推动拨动杆使限位滑块从卡槽中退出，然后调整第一铰链臂15和第二铰链臂16之间的夹角，限位滑块与不同的卡槽配合，便可以得到不同张开角度的铰链机构。

进行角度转换时，释放、锁定铰链机构的操作简单、方便，转换角度后，铰链锁定安全可靠。在实际中需要不同的角度来满足要求时，通过推动拨动杆，限位滑块离开限位解除锁定，转动铰链臂到目标角度再次锁死；第一铰链臂的圆盘部上开设有5个限位槽，分别对应两铰链臂夹角为0°、30°、90°、120°和180°五个位置。

该拨杆式多卡位铰链机构可以实现多个角度的调节并且具备锁死功能，丰富了额铰链的功能，扩大铰链的使用范围，而且方便快捷，操作简单，结构稳定可靠。

在本实施例中，所述第二铰链臂16上设置有用以限位滑块滑动导向的导槽19，所述拨动杆13中部铰接于第二铰链臂上，拨动杆朝内一端活动连接于限位滑块上远离第一铰链臂圆盘部一端。

在本实施例中，所述弹簧为扭簧14，所述扭簧一端顶在第二铰链臂，另一端顶在拨动杆朝内一端，利用扭簧为限位滑块提供推力，使其在拨动杆松开时能够自动卡入限位槽中。

在本实施例中，所述第一铰链臂15的圆盘部上还叠装有一直径相近的调节盘5，调节盘、第一铰链臂的圆盘部和第二铰链臂的圆盘部三者直径相同为最佳情况，但在具体实施过程中，调节盘的直径也可以比圆盘部的直径大0~2mm，第一铰链臂的圆盘部和第二铰链臂的圆盘部直径也可以存在0~2mm的区别；第一铰链臂15和第二铰链臂16的圆盘部以及调节盘5通过中心的中心轴铆钉1相铰接，所述中心轴铆钉1上外套有与第一铰链臂15的圆盘部同步转动的调节套筒2，所述调节套筒2上沿周向间隔设置有与第一铰链臂15的圆盘部上限位槽周向位置一一对应的标记槽20，调节套筒2上的标记槽也是五个，分别对应两铰链臂夹角为0°、30°、90°、120°和180°五个位置；所述调节套筒2上外套有可相对其转动并与调节盘5同步转动的标记套筒3，所述标记套筒6侧部铰接有通过摆动可卡入调节套筒的其中一个标记槽中的卡位标记块21，所述调节盘边缘部开设有与卡位标记块周向位置对应并可供限位滑块伸入的让位槽口22。

该铰链机构中的调节盘、调节套筒和标记套筒为铰链机构的角度调节提供预设定角度的标识功能。限位滑块从限位槽中退出，在进行两铰接臂之间的角度调节之前，先转动标记套筒，调节盘随标记套筒同步转动，使标记套筒上的卡位标记块21达到对应角度的标记槽处，调节盘的让位槽口也到达与该标记槽对应的卡槽处，卡位标记块21卡入该标记槽中，则调节盘5、调节套筒2、标记套筒3、第一铰链臂之间无法发生相对转动，此时也就完成了角度设定；然后在转动第一铰链臂或者第二铰链臂，限位滑块便会顶着调节盘的边沿并相对调节盘转动直到限位滑块转动至与调节盘让位槽口对应的卡槽中，限位滑块便会在扭簧的作用下卡入该卡槽中，该铰链机构角度调节完毕。在第一铰链臂和第二铰链臂发生相对转动过程中，由于限位滑块始终顶着调节盘的边沿，而调节盘上只有一个让位槽口，因此在限位滑块经过其他卡槽中并会卡入卡槽中，只有到达与调节盘让位槽口对应的卡槽时才会卡入。

在本实施例中，所述第一铰链臂和第二铰链臂均由前盖板和后盖板组成，所述第一铰链臂15前、后盖板6、7的圆盘部以及调节盘5位于第二铰链臂16前、后盖板4、8的圆盘部之间，所述中心轴铆钉的头部、调节套筒以及标记套筒三者均从第二铰链臂前盖板的圆盘部前端面伸出，中心轴铆钉尾端锚固在第二铰链臂后盖板的圆盘部后端面，这样能够徒手进行标记套筒的转动操作。

在本实施例中，所述限位滑块12、扭簧14和拨杆均13位于第二铰链臂的前、后盖板之间，第二铰链臂侧部留有可供拨杆朝外一端向外伸出的长孔。

在本实施例中，所述调节套筒和标记套筒内部均为前大后小的阶梯孔结构、外周部为前大后小的阶梯轴结构，所述中心轴铆钉的头部位于调节套筒的大径孔中，调节套筒的大径段卡在标记套筒的大径孔中，标记套筒的小径段从第二铰链臂前盖板的圆盘部穿过。

在本实施例中，所述调节套筒和标记套筒后端设置有卡爪23，所述第一铰链臂前盖板的圆盘部中部设置有与调节套筒的卡爪配合的卡槽24，所述调节盘中部也设置有与标记套筒的卡爪配合的卡槽24，通过卡爪与卡槽的配合实现第一铰链臂和调节套筒的同步转动以及调节盘和标记套筒的同步转动。

拨杆式多卡位铰链机构的角度调节过程（以从0°调节到90度为例）：（1）初始状态铰链机构处于0°位置锁死状态，需要调节角度时，先推动拨动杆使限位滑块退出初始角度对应的卡槽，转动卡位标记块从初始角度对应的标记槽中退出；（2）转动标记套筒，使标记套筒上的卡位标记块到达与90°位置对应的标记槽处，然后转动卡位标记块使其卡入该标记槽中，此时调节盘随标记套筒发生同步转动，调节盘上的让位槽口到达与90°位置对应的限位槽处，如图9所示；（3）转动第一铰链臂或者第二铰链臂，当限位滑块自动卡入第一铰链臂上与90°位置对应的卡槽时铰链机构再次处于锁死状态，说明铰链机构已经调节到位。

一种应用如上所述拨杆式多卡位铰链机构的梯子，包括连接成链式结构的多个梯节25，相邻两梯节之间通过拨杆式多卡位铰链机构连接，所述梯节包括位于两侧的竖向架以及连接两侧竖向架的横向架。将所有拨杆式多卡位铰链机构的角度调整为180°，则梯节25位于同一直线上，则梯子变成直梯，如图12所示；如果梯节的数量是偶数个，则将中间的拨杆式多卡位铰链机构角度调整为30°，其余拨杆式多卡位铰链机构角度调节为180°，则梯子变成人字梯，如图13所示；而如果梯节的数量是奇数个，则中间的梯节作为顶部的踏板使用，中间梯节两端的拨杆式多卡位铰链机构角度分别调整为120°和90°，其余拨杆式多卡位铰链机构角度调节为180°，则梯子也可以变成人字梯使用。

将该拨杆式多卡位铰链机构连接应用于梯子上，利用这种机构自锁的功能可以固定梯子张开的角度，使得连接的梯子既可以作为直梯，也可以是人字梯，根据高度调节所需，方便快捷。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种拨杆式多卡位铰链机构，包括其中一端铰接在一起的第一铰链臂和第二铰链臂，其特征在于：所述第一铰链臂和第二铰链臂两者的铰接端具有圆心处相铰接的圆盘部；第一铰链臂的圆盘部边缘部沿周向间隔设置有限位槽，所述第二铰链臂上设置有在弹簧作用下可卡入限位槽中的限位滑块以及用以拨动限位滑块退出限位槽的拨动杆；所述第一铰链臂的圆盘部上还叠装有一直径相近的调节盘，第一铰链臂和第二铰链臂的圆盘部以及调节盘通过中心的中心轴铆钉相铰接，所述中心轴铆钉上外套有与第一铰链臂的圆盘部同步转动的调节套筒，所述调节套筒上沿周向间隔设置有与第一铰链臂的圆盘部上限位槽周向位置一一对应的标记槽；所述调节套筒上外套有可相对其转动并与调节盘同步转动的标记套筒，所述标记套筒侧部铰接有通过摆动可卡入调节套筒的其中一个标记槽中的卡位标记块，所述调节盘边缘部开设有与卡位标记块周向位置对应并可供限位滑块伸入的让位槽口；所述第二铰链臂上设置有用以限位滑块滑动导向的导槽，所述拨动杆中部铰接于第二铰链臂上，拨动杆朝内一端活动连接于限位滑块上远离第一铰链臂圆盘部一端。

2.根据权利要求1所述的拨杆式多卡位铰链机构，其特征在于：所述弹簧为扭簧，所述扭簧一端顶在第二铰链臂，另一端顶在拨动杆朝内一端。

3.根据权利要求1所述的拨杆式多卡位铰链机构，其特征在于：所述第一铰链臂和第二铰链臂均由前盖板和后盖板组成，所述第一铰链臂前、后盖板的圆盘部以及调节盘位于第二铰链臂前、后盖板的圆盘部之间，所述中心轴铆钉的头部、调节套筒以及标记套筒三者均从第二铰链臂前盖板的圆盘部前端面伸出，中心轴铆钉尾端锚固在第二铰链臂后盖板的圆盘部后端面。

4.根据权利要求3所述的拨杆式多卡位铰链机构，其特征在于：所述调节套筒和标记套筒内部均为前大后小的阶梯孔结构、外周部为前大后小的阶梯轴结构，所述中心轴铆钉的头部位于调节套筒的大径孔中，调节套筒的大径段卡在标记套筒的大径孔中，标记套筒的小径段从第二铰链臂前盖板的圆盘部穿过。

5.根据权利要求3或4所述的拨杆式多卡位铰链机构，其特征在于：所述调节套筒和标记套筒后端设置有卡爪，所述第一铰链臂前盖板的圆盘部中部设置有与调节套筒的卡爪配合的卡槽，所述调节盘中部也设置有与标记套筒的卡爪配合的卡槽。

6.一种应用如权利要求1所述拨杆式多卡位铰链机构的梯子，其特征在于：包括连接成链式结构的多个梯节，相邻两梯节之间通过拨杆式多卡位铰链机构连接。