CN110630168B - 一种具备锁定功能的可折叠支柱结构 - Google Patents

Abstract

一种具备锁定功能的可折叠支柱结构，包括一支柱以及一外支柱；支柱上通过一连接件将外支柱和支柱进行铰接；支柱上位于连接件下方设有支架，支架上设有锁定腔和长条槽口，锁定腔中设置锁定块，锁定块与支架转动连接；支柱与外支柱间设有连杆，连杆一端设有定位栓，定位栓位于长条槽口中，在收折状态下，锁定块侧部压迫在定位栓上，随着外支柱张开，定位栓在锁定块侧部上向锁定端滑动，当外支柱相对支柱张开到最大张角时，定位栓滑动到锁定块的锁定端，并顶压在锁定块锁定端的端面上，同时锁定块偏转后顶靠在限位面上，以此进入锁定状态。本发明解决了梯子、脚手架、操作台等工具支柱和外支柱可折叠收纳方便与支撑稳定安全两者相互矛盾的问题。

Description

一种具备锁定功能的可折叠支柱结构

技术领域

本发明涉及梯子、脚手架、操作台、工作台等各类作业辅助工具，特别是用于此类工具上的可折叠支柱（支撑腿）。

背景技术

梯子和脚手架等攀高作业所用到的工具，不管是在各个行业内，还是在我们的日常生活中都是非常常见的工具种类。有些作业场合对于承载重量有特定的需求，普通的梯子或者脚手架无法满足其承重，容易发生支柱的弯折从而引发危险。在上述的情况下，带有外支柱的梯子或者脚手架便成为了出于安全考虑的最佳选择。

外支柱是架设在本身支柱之外，与支柱本身呈现一定角度的一种支柱，外支柱和支柱本体进行结合，可以承受更大的重量，提供更大的支承稳定性，满足更多场合的需求。

目前具备外支柱的梯子或者脚手架存在一个普遍的问题，便是其外支柱无法弯折，在不使用时需要占据较大储备空间；对于运输来说，由于其支柱无法收纳，同样批次的运输，只能运送更少的工具，运输成本也相对变高。另一方面，无论是梯子、脚手架、操作台、工作台等各类作业工具，作为外支柱均有支撑稳定和安全的要求。因此对于外支柱结构来说，可折叠收纳方便与支撑稳定安全往往相互矛盾。

发明内容

本发明提供一种具备锁定功能的可折叠支柱结构，其目的是要解决可折叠收纳方便与支撑稳定安全两者相互矛盾的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具备锁定功能的可折叠支柱结构，所述结构包括一支柱以及一外支柱，外支柱上部与支柱铰接；其创新在于：

所述支柱上设有一支架，该支架设置于外支柱上部与支柱铰接点的下方，并相对支柱固定；所述支架上设有锁定腔，锁定腔侧部对应的支架上设有长条槽口，长条槽口的长度方向与支柱的轴向一致或呈夹角，该夹角小于外支柱相对支柱的最大张角。

所述支柱与外支柱之间设有连杆，该连杆的一端通过一定位栓与所述支架连接，其连接关系是所述定位栓定位在支架的长条槽口内并可沿长条槽口的长度方向进行位移，同时定位栓定位连接在连杆的一端；所述连杆的另一端与所述外支柱的下部铰接。

所述支架的锁定腔内设置一锁定块，该锁定块具有一个转动端和一个锁定端，所述锁定块的转动端与所述支架转动连接，有一弹性元件设置在锁定块与支架之间，并迫使锁定块朝一侧转动，在锁定块的转动方向上设有限位面，用来阻止锁定块转动。

在外支柱相对支柱收折的状态下，锁定块侧部压迫在定位栓上，随着外支柱相对支柱张开，定位栓在锁定块侧部上向锁定端滑动，当外支柱相对支柱张开到最大张角时，定位栓滑动到锁定块的锁定端，并顶压在锁定块锁定端的端面上，同时锁定块偏转后顶靠在限位面上，以此进入锁定状态。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述外支柱上部的斜面的倾斜度为5-45度；其中，倾斜度指的是外支柱在收拢状态下，即外支柱和支柱并拢贴合的情况下，外支柱上部的斜面与支柱的侧面所呈现的夹角；其中，5~45度，包括5度本数与45度本数。

2．上述方案中，弹性元件为扭簧、弹簧或弹片。

3．上述方案中，定位栓为销钉或轴销。

4．上述方案中，进入锁定状态后，所述锁定块锁定端的端面从平行于定位栓轴向观察为小斜面，小斜面朝向定位栓一侧，小斜面与长条槽口长度方向的垂直方向夹角小于20度。

5.上述方案中，所述长条槽口用来锁定的一端设有转弯的拐角。

由于上述技术方案的运用，本发明相对于现有技术具有以下优点和效果：

1.本发明通过在支柱的底部增设带长条槽口的支架，使用连杆将外支柱和支柱结合，形成三角结构，增加了稳定性，能够使得梯子或者脚手架或操作台等承受更大的重量，并且同时还能更加的稳定。

2.本发明通过加装锁定块，通过锁定块对于定位栓的限位，定位栓在所述支架的长条槽口下部时，弹性元件使得锁定块向限位面侧转动，从而使得锁定块下端面顶住定位栓，能够起到防止外支柱意外收拢，确保不会出现外支柱意外收拢状况发生，增加使用的安全性。

3. 本发明锁定块锁定端的端面设计成夹角小于20度的小斜面，其作用是在进入锁定状态后无间隙顶住（顶死）定位栓。20度以内的小角度斜面不仅具有自锁锁定的作用，同时允许机构存在制造误差，解决制造公差带来的锁定不可靠的问题。

4. 本发明在长条槽口用来锁定的一端设有转弯的拐角，其作用是为了在锁定状态下提高外支柱支撑和锁定的可靠性。因为，在此状态下拐角一方面可以分担支撑力，另一方面可以锁定定位栓在长条槽口中的位置，最终起到牢固可靠锁定作用。

附图说明

附图1为本发明实施例所适用产品（梯子）的立体图；

附图2为本发明实施例支柱结构的立体图；

附图3为附图2中A处放大图；

附图4为本发明实施例两侧支柱结构收叠状态的立体图；

附图5为本发明实施例两侧支柱结构中一侧打开，另一侧收叠状态的平面图；

附图6为附图5中B处放大图；

附图7为附图5中C处放大图；

附图8为本发明实施例两侧支柱结构打开状态的平面图；

附图9为本发明另一实施例两侧支柱结构收叠状态的立体图；

附图10为本发明另一实施例两侧支柱结构中一侧打开，另一侧收叠状态的平面图；

附图11为本发明另一实施例两侧支柱结构打开状态的平面图。

以上附图中：1．支柱；2．外支柱；3．连接件；4．支架；5．长条槽口；6．连杆；7．定位栓；8．锁定块；9．凹槽；10．斜面；11．锁定腔；12.限位面；13.小斜面；14.扭弹；15.拐角。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种具备锁定功能的可折叠支柱结构

参见附图1-附图8所示，本实施例可折叠支柱结构适用产品为梯子（见图1），该可折叠支柱结构包括一支柱1以及一外支柱2（见图2）。

所述支柱1上具备一连接件3（见图2和图4），该连接件3由钢板折弯形成或者采用一次成形型材，并且位于外支柱2上部，所述连接件3与支柱1铰接，连接件3与外支柱2固定连接（见图5）。这样的连接方式能够使得外支柱2在支柱1侧面作旋转，以使外支柱2相对支柱1具备打开和合拢的功能。

所述支柱1上设有一支架4（见图3和图7），支架4由钢板折成槽形或由其他材料成型为槽形。该支架4设置于所述连接件3的下方，并相对支柱1固定。所述支架4上设有锁定腔11（见图3、图6和图7），锁定腔11侧部对应的支架4上设有长条槽口5（见图3和图7），长条槽口5的长度方向与支柱1的轴向一致。

所述支柱1与外支柱2之间设有连杆6（见图5和图8），该连杆6的一端通过一定位栓7与所述支架4连接（见图3、图6和图7），其连接关系是所述定位栓7定位在支架4的长条槽口5内并可沿长条槽口5的长度方向进行位移，同时定位栓7定位连接在连杆6的一端。所述定位栓7可以为销钉或轴销。所述连杆6的另一端与所述外支柱2的下部铰接（见图5和图8）。当外支柱2相对支柱1打开或合拢时，连杆6的一端通过定位栓7在长条槽口5的长度方向来回滑动。

所述支架4的锁定腔11内设置一锁定块8（见图3、图6和图7），锁定块8外轮廓为长方体，也可以为其他形状这点不重要。该锁定块8具有一个转动端和一个锁定端，所述锁定块8的转动端与所述支架4转动连接（见图6和图7），有一弹性元件（本实施例采用扭簧14，见图6和图7）设置在锁定块8与支架4之间，并迫使锁定块8朝一侧转动，在锁定块8的转动方向上设有限位面12（本实施例中限位面12采用的是支架4上锁定腔11的底面，见图3、图6和图7），用来阻止锁定块8转动。所述锁定块8朝向限位面12的一面设有一凹槽9（见图6和图7），在外支柱2相对支柱1收折的状态下，定位栓7位于所述凹槽9中（见图7），凹槽9的作用是在外支柱2与支柱1合拢的状态下对定位栓7进行让位。

在外支柱2相对支柱1收折的状态下，锁定块8侧部压迫在定位栓7上（见图7），随着外支柱2相对支柱1张开，定位栓7在锁定块8侧部上向锁定端滑动（见图6），当外支柱2相对支柱1张开到最大张角时，定位栓7滑动到锁定块8的锁定端，并顶压在锁定块8锁定端的端面上，同时锁定块8偏转后顶靠在限位面12上，以此进入锁定状态（见图8）。

进入锁定状态后，所述锁定块8锁定端的端面从平行于定位栓7轴向观察为小斜面13（参考图7），小斜面13朝向定位栓7一侧，小斜面13与长条槽口5长度方向的垂直方向夹角小于20度。20度以内的小角度斜面不仅具有自锁锁定的作用，同时允许机构存在制造误差，解决制造公差带来的锁定不可靠的问题。为了提高外支柱2支撑和锁定的可靠性，在长条槽口5用来锁定的一端设有转弯的拐角15（见图6和图7）。

所述外支柱2上部或者连接件3朝向所述支柱1侧面的一面为斜面10（见图4），该斜面10用以提供空间，在外支柱2打开时，外支柱2的斜面10会逐渐与支柱1的侧面贴合。斜面10的倾斜度大小与外支柱2的张开大小成正比。其中，倾斜度指的是外支柱2在收拢状态下，即外支柱2和支柱1并拢贴合的情况下，外支柱2上部的斜面10与支柱1的侧面所呈现的夹角。优选的，倾斜度为5度-45度之间，包括5度本数和45度本数。

在实际使用过程中，扳动外支柱2，外支柱2通过连接件3的铰链发生旋转。当打开外支柱2时，外支柱2上部的斜面10与支柱1的侧面贴合（见图8）。定位栓7在锁定块8侧部上向锁定端滑动（见图6和图7），当外支柱2相对支柱1张开到最大张角时，定位栓7滑动到锁定块8的锁定端（即位于支架4上长条槽口5的下端拐角15处），弹性元件（扭簧14，见图6和图7）使得锁定块8向支架4底侧转动，从而使得锁定块8下端面抵住定位栓7，确保不会出现外支柱2意外收拢状况发生，增加使用的安全性（见图8）。

当需要合拢时，先要将锁定块8朝反方向转动一角度，使锁定块8解锁，然后扳动外支柱2，使外支柱2收拢，此时，定位栓7位于锁定块8侧部，并沿长条槽口5向上滑动，直至外支柱2合拢，锁定块8在弹性元件的作用下向支柱1一侧转动，定位栓7落入锁定块8的凹槽9中，并进入收折状态（见图7）。

下面针对本发明的其他实施情况以及结构变化作如下说明：

1.以上实施例中，所述连接件3与支柱1铰接，连接件3与外支柱2固定连接。但本发明不局限于此，两者连接关系可以交换，即连接件3与支柱1固定连接，而连接件3与外支柱2铰接。这种连接关系的交换不影响本发明效果都能使外支柱2相对支柱1具备打开和合拢的功能。具体可见图9、图10和图11表示的另一实施例。

2.以上实施例中，长条槽口5的长度方向与支柱1的轴向一致。但本发明不局限于此，实际上长条槽口5的长度方向与支柱1的轴向可以呈夹角，但是该夹角应小于外支柱2相对支柱1的最大张角。这是本发明允许变化的地方，但一般情况下都会按实施例的思路进行设计。

3.以上实施例中，所述弹性元件采用的是扭簧，但本发明不局限于此，弹性元件可以采用弹簧（拉簧或压簧），甚至可以采用弹片。实际上只要采用弹性元件迫使锁定块8朝限位面12一侧转动即可，这是本领域技术人员容易理解的。

4.以上实施例中，限位面12采用的是支架4上锁定腔11的底面，用来阻止锁定块8转动。但本发明不局限于此，可以采用挡块来阻挡，也可以利用支柱1的侧面来阻挡，甚至可以采用机械上其他限位结构来实现。

5. 以上实施例中，锁定块8锁定端的端面作为锁定面。但本发明不局限于此，可以在锁定块8上对应锁定栓7设置凹形槽结构，利用凹形槽内侧的端面也可起到锁定面的作用。

6. 以上实施例中，可折叠支柱结构应用于梯子，但本发明不局限于此，还可以应用于脚手架、操作台、工作台等各类作业辅助工具，特别是用于此类工具上的可折叠支柱（支撑腿）。这是本领域技术人员容易理解的。

7. 以上实施例中，支柱1与外支柱2的上部是通过连接件3来实现连接的，实际上从机械原理的角度来看，连接件3可以省略。将支柱1与外支柱2的上部直接进行铰接连接，只是在外支柱2的头部做一个弯头或折弯即可。以上实施例中采用连接件3来实现支柱1与外支柱2上部铰接，主要是基于工业化批量生产的工艺需要。这样设计容易加工且成本低。

8. 本发明中，支柱1和外支柱2的下端可以同时作为触地支撑点（见图1），也可以仅外支柱2的下端作为触地支撑点，而支柱1的下端悬空不作为触地支撑点（见图2、图4、图5和图8）。支柱1和外支柱2的下端同时作为触地支撑点稳定性更好，但对地面的平整度要求较高，而仅将外支柱2的下端作为触地支撑点，相当于支柱1下端的斜向延伸，可以提供更大的触地支撑面。在产品中如何应用可以根据实际情况来确定。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具备锁定功能的可折叠支柱结构，所述结构包括一支柱（1）以及一外支柱（2），外支柱（2）上部与支柱（1）铰接；其特征在于：

所述支柱（1）上设有一支架（4），该支架（4）设置于外支柱（2）上部与支柱（1）铰接点的下方，并相对支柱（1）固定；所述支架（4）上设有锁定腔（11），锁定腔（11）侧部对应的支架（4）上设有长条槽口（5），长条槽口（5）的长度方向与支柱（1）的轴向一致或呈夹角，该夹角小于外支柱（2）相对支柱（1）的最大张角；

所述支柱（1）与外支柱（2）之间设有连杆（6），该连杆（6）的一端通过一定位栓（7）与所述支架（4）连接，其连接关系是所述定位栓（7）定位在支架（4）的长条槽口（5）内并可沿长条槽口（5）的长度方向进行位移，同时定位栓（7）定位连接在连杆（6）的一端；所述连杆（6）的另一端与所述外支柱（2）的下部铰接；

所述支架（4）的锁定腔（11）内设置一锁定块（8），该锁定块（8）具有一个转动端和一个锁定端，所述锁定块（8）的转动端与所述支架（4）转动连接，有一弹性元件设置在锁定块（8）与支架（4）之间，并迫使锁定块（8）朝一侧转动，在锁定块（8）的转动方向上设有限位面（12），用来阻止锁定块（8）转动；

在外支柱（2）相对支柱（1）收折的状态下，锁定块（8）侧部压迫在定位栓（7）上，随着外支柱（2）相对支柱（1）张开，定位栓（7）在锁定块（8）侧部上向锁定端滑动，当外支柱（2）相对支柱（1）张开到最大张角时，定位栓（7）滑动到锁定块（8）的锁定端，并顶压在锁定块（8）锁定端的端面上，同时锁定块（8）偏转后顶靠在限位面（12）上，以此进入锁定状态；

所述锁定块（8）朝向限位面（12）的一面设有一凹槽（9），在外支柱（2）相对支柱（1）收折的状态下，定位栓（7）位于所述凹槽（9）中用来让位。

2.根据权利要求1所述的可折叠支柱结构，其特征在于：进入锁定状态后，所述锁定块（8）锁定端的端面从平行于定位栓（7）轴向观察为小斜面（13），小斜面（13）朝向定位栓（7）一侧，小斜面（13）与长条槽口（5）长度方向的垂直方向夹角小于20度。

3.根据权利要求1所述的可折叠支柱结构，其特征在于：所述长条槽口（5）用来锁定的一端设有转弯的拐角（15）。

4.根据权利要求1所述的可折叠支柱结构，其特征在于：所述支柱（1）上具备一连接件（3），该连接件（3）位于外支柱（2）上部，所述连接件（3）与所述支柱（1）和外支柱（2）两者中的一者铰接，而与另一者固定连接。

5.根据权利要求4所述的可折叠支柱结构，其特征在于：所述外支柱（2）上部或者连接件（3）朝向所述支柱（1）侧面的一面为斜面（10），所述外支柱（2）上部的斜面（10）的倾斜度为5-45度。

6.根据权利要求1所述的可折叠支柱结构，其特征在于：所述弹性元件为扭簧（14）、弹簧或弹片。

7.根据权利要求1所述的可折叠支柱结构，其特征在于：所述定位栓（7）为销钉或轴销。