CN111075334A - 插销装置、翻门组件及其消防车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉自动感应插销领域，具体涉及插销装置、翻门组件及其消防车，其中的插销装置包括插拔端(100)，插拔端包括运动件(110)和致动件(120)，运动件和致动件均包括磁性体，运动件包括插销芯(112)，致动件设置为能够靠近或远离运动件移动，运动件设置为能够在致动件靠近时在运动件和致动件的磁性体之间的排斥力的作用下沿第一方向运动，以伸出插销芯。本发明在运动件和致动件上分别设置有磁性体，当致动件运动时利用致动件和运动件上的磁性体之间的排斥力，实现插销装置的自动感应插拔，结构紧凑且反应动作灵敏。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动感应插销领域，具体地涉及插销装置、翻门组件及其消防车。
背景技术
插销是一种常见的锁定结构，在现有技术中，通常采用单一的机械构件构成插销的整体装置，整体装置包括固定端和插拔端，两者通常分别对应设置在两个待锁定的部件上以形成组件。根据插销样式和其安装位置的不同，有可能会在不同程度上对插销在使用过程中的插拔难度和方便性，以及对待锁定的部件的位置改变造成不同的影响。同时，由于现有机械构件构成的插销，通常是通过手动的方式进行插销锁定或打开操作的，安装位置的不同对这一手动操作过程的难易程度影响较大，也会在一定程度上影响工作效率。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的手动操作不便的问题，提供一种插销装置、翻门组件及其消防车，本发明在运动件和致动件上分别设置有磁性体，当致动件运动时利用致动件和运动件上的磁性体之间的排斥力，实现插销装置的自动感应插拔，结构紧凑且反应动作灵敏。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种插销装置，包括插拔端，所述插拔端包括运动件和致动件，且所述运动件和致动件均包括磁性体，所述运动件包括插销芯，所述致动件设置为能够靠近或远离所述运动件移动，所述运动件设置为能够在所述致动件靠近时在所述运动件和致动件的磁性体之间的排斥力的作用下沿第一方向运动，以伸出所述插销芯。
优选地，所述磁性体包括设置在所述运动件上的第一永磁体和设置在所述致动件上的第二永磁体，所述第一永磁体和第二永磁体对应设置，相对的表面磁性相同；所述第一永磁体和第二永磁体的相对的表面在所述第一方向上的同一投影平面上的投影相互错开。
优选地，所述运动件包括外壳和可移动设置在所述外壳内的所述插销芯，所述第一永磁体设置在所述插销芯的一端，所述插销芯的另一端穿出所述外壳。
优选地，所述插销装置包括朝向与所述第一方向相反的第二方向偏压所述插销芯的弹性元件，所述弹性元件弹性压缩在在所述第一永磁体与所述外壳之间。
优选地，所述插销芯包括相连的盒体和销体，所述第一永磁体设置在所述盒体中，所述弹性元件套设在所述销体上。
优选地，所述插销装置包括固定端，所述固定端和所述插拔端分别对应设置在待锁定的两个部件上，所述插销芯在伸出时能够插入所述固定端而锁定或在收回时能够从所述固定端拔出而解锁。
本发明第二方面提供一种种翻门组件，包括外框、可翻转设置在所述外框内的翻门和与所述翻门分隔设置的操作部，所述翻门组件上设有如上所述的插销装置，所述插拔端设置在所述翻门上，所述致动件对应设置在所述操作部上。
优选地，所述插销装置包括一固定端，所述固定端设置在所述外框上。
本发明第三方面提供一种消防车，包括车体框架，所述车体框架的上方可移动设置有下拉式卷帘门，所述车体框架的下方可翻转设置有踏板，所述消防车包括如上所述的插销装置，所述插拔端设置在所述踏板上，所述致动件对应设置在所述下拉式卷帘门上。
优选地，所述致动件设置在所述下拉式卷帘门的底部边缘；所述车体框架上设有限位块，在所述下拉式卷帘门所能移动到的最低位置处，所述限位块设置在所述底部边缘的下方两侧并与所述底部边缘贴近；
和/或，所述插销装置包括一固定端，所述固定端设置在所述车体框架上。
通过上述技术方案，本发明在运动件和致动件上分别设置有磁性体，当致动件运动时利用致动件和运动件上的磁性体之间的排斥力，实现插销装置的自动感应插拔，结构紧凑且反应动作灵敏。
附图说明
图1为本发明一实施例中插销装置的整体结构示意图；
图2为图1中插销装置的插销芯的结构示意图；
图3为图1中插销装置的工作原理示意图；
图4为本发明一实施例中翻门组件的结构示意图；
图5为本发明一实施例中设置在消防车上的插销装置的结构示意图。
附图标记说明
100插拔端 110运动件 111外壳 112插销芯 1121盒体1122销体 120致动件 130弹性元件 200固定端 1000外框 2000翻门 3000操作部 4000车体框架 4010限位块 5000下拉式卷帘门6000踏板
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。
如图1并结合图2所示，本发明提供一种插销装置，包括插拔端100，所述插拔端100包括彼此分离设置的运动件110和致动件120，且所述运动件110和致动件120均包括磁性体，所述运动件110包括插销芯112，所述致动件120设置为能够靠近或远离所述运动件110移动，所述运动件110设置为能够在所述致动件120靠近时在所述运动件110和致动件120的磁性体之间的排斥力的作用下沿第一方向运动，以伸出所述插销芯112。也就是说，本发明在运动件110和致动件120上分别设置磁性体，当致动件相对于运动件运动时利用磁性体之间的排斥力，实现插销装置的自动感应插设动作。
如图2所示，具体来说，所述磁性体包括设置在所述运动件110上的第一永磁体和设置在所述致动件120上的第二永磁体，所述第一永磁体和第二永磁体对应设置，相对的表面磁性相同；所述第一永磁体和第二永磁体的相对的表面在所述第一方向上的同一投影平面上的投影相互错开。通常情况下，第一永磁体和第二永磁体的体积大小相等。
如图1、图2并结合图3所示，所述运动件110包括外壳111和可移动设置在所述外壳111内的插销芯112，所述第一永磁体设置在所述插销芯112的一端，所述插销芯112的另一端穿出所述外壳111。
为了方便插销装置解锁，所述插销装置包括朝向与所述第一方向相反的第二方向偏压所述插销芯112的弹性元件130，所述弹性元件130弹性压缩在在所述第一永磁体与所述外壳111之间。更具体地，所述弹性元件130套设在所述插销芯112上，并容置在所述第一永磁体与所述外壳111的内壁之间。所述致动件120靠近所述运动件110，所述运动件110在所述排斥力的作用下朝压缩一弹性元件130的方向运动并使所述插销装置锁定；所述致动件120远离所述运动件110，所述运动件110在所述弹性元件130的弹性回复力的作用下朝远离所述弹性元件130的方向运动并使所述插销装置解锁。进一步地，所述插销芯112包括相连的盒体1121和销体1122，所述第一永磁体设置在所述盒体1121中，所述弹性元件130套设在所述销体1122上，所述插销芯112的移动使所述销体1122的末端从所述固定端200插入或拔出。
需要说明的是，通常情况下，所述弹性元件130可以为弹簧或弹片。由于第一永磁体和第二永磁体均为钕铁硼材料永磁体，为了保证插销装置的灵敏度，外壳111、插销芯112、弹性元件130和盒体1121均需要采用不会与钕铁硼材料永磁体之间产生力学作用的材料，如：不锈钢、铜和铝等等。另外，为了提高灵敏度需要减小摩擦力，外壳111的内部需要润滑。
进一步地，运动件110的装配过程是这样的：先将第一永磁体装入带有销体1122的盒体1121中，并将弹性元件130套设在销体1122上，随后将套设好弹性元件130的插销芯112放入盒体外壳111中，最后用外壳111中的盖板封住即可。
结合图4和图5所示，为了使插销装置的锁定效果更好，所述插销装置包括固定端200，所述固定端200和所述插拔端100分别对应设置在待锁定的两个部件上，所述运动件110的端部能够插入所述固定端200而锁定或从所述固定端200拔出而解锁。固定端200的设置结构可以为多种，比如：可以是环状的固定圈或凹陷的定位槽等，只要是能够使运动件110的端部自由插入并拨出，具有一定的置入空间即可。在实际应用中，可以根据运动件110端部的具体形状和待锁定的两个部件相对位置的结构进行调整。
如图2所示，本发明所提供的插销装置的基本原理和自动感应插拔过程是这样的：
由于钕铁硼永磁体是一种具有强大磁力的材料，其力学特性和普通磁铁一样，表现为同极相斥、异极相吸的特性，排除永磁铁的材料特性因素，永磁铁的磁力大小和方向与正对接触面积和距离有关，具体来说，接触面积越大，距离越短，磁力越大。本发明利用了钕铁硼永磁体以上的特性，结合图2所示，外壳111是固定的，设置在致动件120中的第二永磁体只能在Z方向上下运动，靠近或远离设置在盒体1121中的第一永磁体，在图2所示的实施例中，设置在运动件110中的第一永磁体和设置在致动件120中的第二永磁体的体积大小相等，磁力特性相同，且第一永磁体和第二永磁体的设置位置在Y方向平齐，并在X方向错开，具体来说，在图2所示的实施例中，致动件120中的第二永磁体设置在运动件110中的第一永磁体的右侧，在Z方向同极相对。当致动件120向下运动接近运动件110时，由牛顿第三定律和磁铁之间的力学特性可知，第一永磁体和第二永磁体之间会产生一对相互的排斥力，如图2中所示的F和F’，由于两者在X方向上错开，F与F’作用方向与致动件120的运动方向不同。随后作用在运动件110上的力F在X方向的分力FX会推动设置在运动件110上的第一永磁体自身带动盒体1121和销体1122向FX力的方向运动，销体1122伸出，并压缩弹性元件130，在这个过程中，分力FX会随销体1122从外壳111伸出的过程而减小，直至等于被压缩的弹性元件130的弹力，达到平衡，销体1122的末端插入固定端200，从而实现插销装置的锁定。基于上述的工作原理，第二永磁体和第一永磁体在安装过程中排斥磁力不能水平于致动件的上下运动方向，且相互作用力为排斥力，并且安装过程中，要保证排斥磁力F分力的方向与销体1122的伸出方向相同，且为了保证有足够大的排斥力，安装时也需要尽可能的保证面第一永磁体和第二永磁体的相对面积足够大。
当致动件120远离运动件110时，第一永磁体和第二永磁体之间的排斥力F在X方向的分力FX减至很小，随后在被压缩的弹性元件130的弹性回复力作用下，弹性元件130会恢复原长，随之会将销体1122拉回，销体1122的末端从固定端200中拔出，从而实现插销装置的解锁。
总之，本发明所提供的插销装置，当致动件120靠近运动件110时，在第一永磁体和第二永磁体的排斥力作用下，销体1122从外壳111伸出使插销装置锁定；当致动件120远离运动件110时，在弹性元件130的弹性回复力作用下，销体1122缩回使插销装置解锁。由上述内容可知，本发明所提供的这种插销装置，插销的插拔不需要手动操作销体本身，当致动件靠近运动件时，销体自动插入固定端；当致动件远离运动件时，销体自动从固定端中弹出，实现了自动化插拔且灵敏度较高。在图1和图2所示的实施例中，设置在致动件和运动件中的是钕铁硼永磁体，应当能够理解的是，使用其他产生排斥力并结合排斥弹力的装置代替本发明中的钕铁硼永磁体和弹性元件，均应当属于本发明的保护范围之内。
如图4所示，利用上述原理本发明提供一种翻门组件，包括外框1000、可翻转设置在所述外框1000内的翻门2000和与所述翻门2000分隔设置的操作部3000，所述翻门组件上设有如上所述的插销装置，所述固定端200设置在所述外框1000上，所述插拔端100设置在所述翻门2000上，所述致动件120对应设置在所述操作部3000上。在图4所示的实施例中，通过操作部3000的上下运动，实现插销装置的插拔端100在固定端200中的锁定和解锁。
除了上述对本发明工作原理的应用之外，在现有技术中，踏板是消防车上的常见结构，其翻转后可以方便消防员在取放器材时踩踏通过。消防车在行车过程中，踏板要翻转收起，需要使用插销将踏板锁住，防止踏板在行进过程中意外打开，从而保证行车安全。在踏板的上方一般会有下拉式铝合金卷帘门。在现有的这些结构中，会因为插销样式和其安装位置的不同，而影响到踏板的美观度和插销在使用中的插拔难道，插销插拔难度，将会直接影响消防员的救援效率。
如图5所示，本发明提供一种消防车，包括车体框架4000，所述车体框架4000的上方可移动设置有下拉式卷帘门5000，所述车体框架4000的下方可翻转设置有踏板6000，通常情况下，踏板6000为铝合金材质，且其内部为空心结构。所述消防车包括如上所述的插销装置，所述固定端200设置在所述车体框架4000上，所述插拔端100设置在所述踏板6000上，所述致动件120对应设置在所述下拉式卷帘门5000上。为了方便动作，尽可能地缩短动作时间，所述致动件120设置在所述下拉式卷帘门5000的底部边缘。另外，为了防止下拉式卷帘门5000向下移动过度，所述车体框架4000上设有限位块4010，在所述下拉式卷帘门5000所能移动到的最低位置处，所述限位块4010设置在所述底部边缘的下方两侧并与所述底部边缘贴近。需要说明的是，为了确保插销装置的灵敏度，在踏板6000上安装插销装置的位置附近需要尽量远离与永磁体产生力学作用的材料，同时，插销装置的内部需要润滑减小摩擦力，以提高灵敏度。
在如图5所示的实施例中，插销装置的工作过程是这样的：利用上述原理将设有第二永磁体的致动件120安装在可上下拉伸的下拉式卷帘门5000上。当下拉式卷帘门5000下拉至限位块4010处锁止时，致动件120中的第二永磁体会接近运动件110中的第一永磁体，两者由于同级相斥，使得销体1122弹出并插入固定端200锁定踏板6000。当下拉式卷帘门5000上抬时，致动件120中的第一永磁体远离运动件110中的第一永磁体，在弹性元件130的弹性回复力作用下，销体1122从固定端200中自动拔出解锁踏板6000。另外需要说明的是，为了便于说明装置中各个部件的运动过程，在图5所示的实施例中，插拔端100和固定端200都是设置在踏板6000和车体框架4000表面的，在实际应用中，为了美观，也可以将插销装置的主体结构隐藏设置在踏板和车体框架的内部，由此可以实现隐藏在踏板中的磁动力感应自动插销随下拉式卷帘门的下拉和上抬而实现锁定和解锁，达到自动化，并解决手动普通插销安装和使用过程中的不利影响。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，例如：插拔端和固定端并不局限于设置在类似外框和翻门之类的结构中，还可以设置在包括双开门上。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种插销装置，包括插拔端(100)，其特征在于，所述插拔端(100)包括运动件(110)和致动件(120)，且所述运动件(110)和致动件(120)均包括磁性体，所述运动件(110)包括插销芯(112)，所述致动件(120)设置为能够靠近或远离所述运动件(110)移动，所述运动件(110)设置为能够在所述致动件(120)靠近时在所述运动件(110)和致动件(120)的磁性体之间的排斥力的作用下沿第一方向运动，以伸出所述插销芯(112)。
2.根据权利要求1所述的插销装置，其特征在于，所述磁性体包括设置在所述运动件(110)上的第一永磁体和设置在所述致动件(120)上的第二永磁体，所述第一永磁体和第二永磁体对应设置，相对的表面磁性相同；所述第一永磁体和第二永磁体的相对的表面在所述第一方向上的同一投影平面上的投影相互错开。
3.根据权利要求2所述的插销装置，其特征在于，所述运动件(110)包括外壳(111)和可移动设置在所述外壳(111)内的所述插销芯(112)，所述第一永磁体设置在所述插销芯(112)的一端，所述插销芯(112)的另一端穿出所述外壳(111)。
4.根据权利要求1所述的插销装置，其特征在于，所述插销装置包括朝向与所述第一方向相反的第二方向偏压所述插销芯(112)的弹性元件(130)，所述弹性元件(130)弹性压缩在在所述第一永磁体与所述外壳(111)之间。
5.根据权利要求4所述的插销装置，其特征在于，所述插销芯(112)包括相连的盒体(1121)和销体(1122)，所述第一永磁体设置在所述盒体(1121)中，所述弹性元件(130)套设在所述销体(1122)上。
6.根据权利要求1所述的插销装置，其特征在于，所述插销装置包括固定端(200)，所述固定端(200)和所述插拔端(100)分别对应设置在待锁定的两个部件上，所述插销芯(112)在伸出时能够插入所述固定端(200)而锁定或在收回时能够从所述固定端(200)拔出而解锁。
7.一种翻门组件，包括外框(1000)、可翻转设置在所述外框(1000)内的翻门(2000)和与所述翻门(2000)分隔设置的操作部(3000)，其特征在于，所述翻门组件上设有如权利要求1-5任一项所述的插销装置，所述插拔端(200)设置在所述翻门(2000)上，所述致动件(120)对应设置在所述操作部(3000)上。
8.根据权利要求7所述的翻门组件，其特征在于，所述插销装置包括一固定端(200)，所述固定端(200)设置在所述外框(1000)上。
9.一种消防车，包括车体框架(4000)，所述车体框架(4000)的上方可移动设置有下拉式卷帘门(5000)，所述车体框架(4000)的下方可翻转设置有踏板(6000)，其特征在于，所述消防车包括如权利要求1-5所述的插销装置，所述插拔端(100)设置在所述踏板(6000)上，所述致动件(120)对应设置在所述下拉式卷帘门(5000)上。
10.根据权利要求9所述的消防车，其特征在于，所述致动件(120)设置在所述下拉式卷帘门(5000)的底部边缘；
所述车体框架(4000)上设有限位块(4010)，在所述下拉式卷帘门(5000)所能移动到的最低位置处，所述限位块(4010)设置在所述底部边缘的下方两侧并与所述底部边缘贴近；
和/或，所述插销装置包括一固定端(200)，所述固定端(200)设置在所述车体框架(4000)上。
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2019
- 2019-11-07 CN CN201911081318.6A patent/CN111075334A/zh active Pending
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