CN201096144Y - 一种折叠定位铰链 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在折叠梯上应用的折叠定位铰链，包括：内摆臂、外摆臂和定位档柱；内摆臂和外摆臂分别由两块成型板扣装组成，内摆臂和外摆臂的圆形转盘中心孔套在中空轴上，在中空轴中装有可上下抽动的中心轴；中心轴一端固定有轴档连板，定位档柱以外摆臂定位孔为定位点，固定在轴档连板上；中心轴另一端固定有按钮，在按钮和外摆臂之间设有弹簧，弹簧拉动中心轴将定位档柱定位在外摆臂一侧的定位孔中；在外摆臂和内摆臂之间设置有锁定控制档片；本实用新型优点是：1.两个对称设置的定位档柱为以中心轴为中心的扇形柱，最大限度地扩大其受力面积，降低了压强，提高了铰链的承载能力；2.本实用新型与现有技术相比结构简单、制作方便。

Description

一种折叠定位铰链

技术领域

本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种在折叠梯上应用的折叠定位铰链，该铰链在铰链内外摆臂转动中心对称设置的扇形锁定档柱；实现了铰链机构的均衡受力，利用简单的锁定控制档片结构实现多位锁定、无档复位的功能。

背景技术

对于一般折叠梯用折叠定位铰链有如下四个基本要求：一、其结构为两只能够相对转动的摆臂，并能与梯框联接；二、能打开30°～40°和180°角度时(即人字梯和直梯状态)时能够锁定；三、在其两种状态时要有相应的承载能力；四、其结构应有相应使用耐久性即耐疲劳性。另在此基础上还应具有较好的使用性、可靠性和经济性。

目前美国小巨人公司铰链结构采用的是厚实的铝板(约5mm)经落料、冲孔、去毛刺后四片叠合，通过中心轴内弹簧钢珠(碰珠结构)，内摆臂带动中空轴转动，使中空轴的孔与中心轴的钢珠啮合或脱离，在弹簧的作用下中心轴带动两只中心对称的圆挡柱，穿过其内摆臂和另一层外摆臂，达到转动摆臂角度并锁定的目的；其结构特点是虽然钣金加工简单，但其啮合结构复杂，制造难度大，成本费用高；其铰链在从180度直梯复位至0度原始位置时，当回收至人字梯状态时还会相应锁定，无法做到无档复位；造成使用不够方便；而且，圆挡柱使铰链对梯腿的承受力集中、受力压强高，对结构材料质量要求高。

韩国GP公司的铰链则采取较薄的钢板(δ2～δ2.5mm)，经落料、冲孔、折弯、镀锌后同样四片叠合，单一矩形档柱在弹簧的作用下，施压于安装在外摆臂而偏离中心，在内摆臂外缘放置档片；档片与内摆臂啮合，此时档片阻止档柱插入内摆臂，当内摆臂转动带动档片脱离挡柱时，档柱穿过内摆臂和另一层外摆臂，从而达到转动摆臂角度并锁定的目的。其结构特点是虽然钣金加工较小巨人公司的铰链复杂，但收起能做到一次性复位(无档复位)，使用较为方便；不过由于其档柱只有一个，并偏置于铰链中心造成受力不平衡，且结构所至不能做成多档柱；在内摆臂外缘做矩形档孔，破坏了其受力结构，降低了铰链的承载能力，并且，偏置于铰链中心设置单一矩形档柱的梯用铰链必须成对使用，因此制作铰链的全部模具必须是两套，制作工艺复杂，制作成本高。

发明内容

本实用新型的目的是为解决折叠定位铰链的均衡受力，以及多位锁定、无档复位而提出的一种承载能力大、结构简单、制作成本低的一种折叠定位铰链技术方案。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是，一种折叠定位铰链，包括：内摆臂、外摆臂和定位档柱；内摆臂和外摆臂分别由两块成型板扣装组成，其一端是连接直臂，另一端是圆形转盘，外摆臂转盘套住内摆臂转盘，内摆臂和外摆臂的圆形转盘中心孔套在中空轴上，相互转动连接在一起，在中空轴中装有可上下抽动的中心轴；外摆臂转盘上以中心轴为中心，对称设有定位孔；内摆臂转盘上以中心轴为中心，设有定位折叠铰链开启不同角度位置时的定位孔，该定位孔对应于外摆臂转盘上的定位孔；所述中心轴一端固定有轴档连板，所述定位档柱以外摆臂定位孔为定位点，固定在轴档连板上；中心轴另一端固定有按钮，在按钮和外摆臂之间设有弹簧，弹簧拉动中心轴将定位档柱定位在外摆臂一侧的定位孔中；在外摆臂和内摆臂之间设置有锁定控制档片，在锁定控制档片上设有档柱锁定控制孔和带动锁定控制档片转动的凸起棘爪；在外摆臂板上，设有锁定控制档片定位台阶；在锁定控制档片和外摆臂之间连接有所述档片复位拉紧装置，在定位档柱被推出内摆臂定位孔时，拉紧装置将锁定控制档片回位至定位台阶处。

本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1.两个对称设置的定位档柱为中心轴为中心的扇形柱，最大限度地扩大其受力面积，降低了压强，提高了铰链的承载能力；

2.采用本实用新型的锁定控制档片控制折叠梯的定位锁定和无档复位，结构简单、制作方便；

3.本实用新型铰链无需配对便可成对使用；但当需要成对使用的铰链按钮对称时，只需制作左右两套锁定控制档片模具，其它模具通用，制作工艺简单，整体成本低。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1为本实用新型折叠定位铰链处于0度原始位置时结构分解示意图；

图2为本实用新型折叠定位铰链处于0度原始位置时的组装后的主剖视示意图；

图3为本实用新型折叠定位铰链处于0度原始位置时的组装后的透视示意图，是图2的A-A向视图；

图4为本实用新型折叠定位铰链处于180度位置时主剖视示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1图2和图3，一种用于折叠梯的折叠定位铰链，包括：内摆臂1、外摆臂2和定位档柱3；内摆臂和外摆臂分别由两块板通过模具冲压成型扣装组成，该板可以是金属板或非金属板例如注塑板，本实施例为金属钢板，其中，内摆臂由内摆臂下片1-1和内摆臂上片1-2组成，外摆臂由外摆臂下片2-1和外摆臂上片2-2组成；内摆臂和外摆臂一端是连接至折叠梯的折叠定位铰链直臂，另一端是圆形转盘，外摆臂转盘套住内摆臂转盘，内摆臂和外摆臂的圆形转盘中心孔套在中空轴5上，相互转动连接在一起，在中空轴中装有可上下抽动的中心轴4；在外摆臂转盘上以中心轴为中心，对称设有两个定位孔2-3，两个定位孔的中心连线平行于外摆臂直臂；内摆臂转盘上以中心轴为中心，设有定位折叠铰链开启不同角度位置时的定位孔1-3，该定位孔对应外摆臂转盘上的定位孔，本实施例设制了折叠定位铰链开启角度1-4为35度(人字梯)和180度(直梯)两种位置时的定位孔；中心轴一端固定有轴档连板6，所述的定位档柱为两个，以外摆臂定位孔为定位点，固定在轴档连板上；当折叠梯打开站立时，梯脚的张开力全部作用到了定位档柱上，采用圆形定位档柱，其外表面的受力是不均匀的，中心点的压强高；本实施例采用的是以中心轴为中心的扇形柱结构，其表面受到的梯脚张开力的压强均匀分布，提高了铰链的承载能力；中心轴另一端固定有按钮7，在按钮和外摆臂之间设有弹簧8，弹簧拉动中心轴将定位档柱定位在外摆臂一侧的定位孔中；

为实现折叠定位铰链张开定位和无档复位，在外摆臂和内摆臂之间设置有锁定控制档片9，在锁定控制档片上设有两个档柱锁定控制孔9-1和带动锁定控制档片转动的凸起棘爪9-2；档柱锁定控制孔位置与外摆臂转盘上定位孔位置一致，凸起棘爪为两个，该凸起棘爪偏离档柱锁定控制孔、对称设置在锁定控制孔运动轨迹面上，初始位置时，即折叠定位铰链开启为0度时，锁定控制档片的凸起棘爪置于外摆臂的定位孔处；并且其偏离角度小于折叠定位铰链从0度开始的首个定位开启角度；本实施例的偏离角度为15度小于折叠定位铰链首个开启角35度；其目的，是定位档柱进入内摆臂定位孔之前，首先进入锁定控制档片的档柱锁定控制孔，为进入内摆臂定位孔做好准备；在安装锁定控制档片一侧的外摆臂金属板上，设有锁定控制档片初始定位台阶2-4；在锁定控制档片和外摆臂之间连接有所述档片复位拉紧装置，拉紧装置将锁定控制档片在定位档柱被推出内摆臂定位孔时，拉回至锁定控制档片至初始定位台阶处；初始定位台阶保证了锁定控制档片在初始位置时只能向一个方向转动；本实施例中，锁定控制档片是厚度为0.2至0.5毫米的304不锈钢片，在钢片的外缘向外设有定位脚9-3，拉紧装置为一个拉簧10，拉簧的一端勾住锁定控制档片的定位脚，拉簧的另一端固定在外摆臂上；为了提高锁定控制档片的性能和工作稳定性，锁定控制档片在档柱锁定控制孔到中心孔之间均匀设有一圈孔，其目的，是当锁定控制档片受定位档柱压力时只产生局部变形而不会整体变形，本实施例设置了八个方孔；锁定控制档片上对称设有与凸起棘爪凸起高度相同的支撑筋9-4，该加强筋与两个凸起棘爪中心连线垂直，其目的是提高锁定控制档片弹性变形强度，和辅助减少凸起棘爪在内摆臂和外摆臂之间的磨损，提高锁定控制档片的使用寿命；

为了当定位档柱被推出内摆臂的定位孔时，锁定控制档片可以方便的转动，以及减少内摆臂和外摆臂转动对锁定控制档片的磨损，在锁定控制档片中心孔处、内摆臂和外摆臂之间设有垫片11，垫片的厚度大于锁定控制档片厚度与凸起棘爪的高度之和，大于尺寸控制在0.2至0.5毫米之间；本实施例垫片厚度为2毫米，锁定控制档片厚度0.3毫米，凸起棘爪高度为1.2毫米。

具体工作过程描述如下：

参见图2和图3，图3中的虚线示意了在梯子未打开时，锁定控制档片、内摆臂与外摆臂的相互位置关系；即铰链处于0度角度时，锁定控制档片处在原始位置，两个凸起棘爪9-2位于外摆臂下片2-1的两个定位孔处，定位档柱3在弹簧9的作用下，通过外摆臂下片定位孔施压于锁定控制档片，使锁定控制档片的两个凸起棘爪与内摆臂下片1-1上的定位孔啮合，当转动内摆臂时，内摆臂定位孔拖动锁定控制档片绕中心轴4与定位档柱做相对转动，在转至本实施例所设35度人字梯状态前，由于档片上凸起棘爪与档柱锁定控制孔的偏离角度小于折叠梯铰链首个开启角度，所以锁定控制档片的两个档柱锁定控制孔9-1首先与外摆臂下片上的两个定位孔重合，定位档柱穿过锁定控制档片压向内摆臂下片，当转至35度人字梯状态时，内摆臂定位孔与外摆臂定位孔重合，锁定档柱穿过内摆臂下片和上片以及外摆臂上片，从而达到锁定折叠梯角度的目的。

通过按钮7对弹簧8施压，定位档柱被推出外摆臂上片定位孔、内摆臂上片和下片定位孔停在外摆臂下片定位孔处，此时锁定控制档片在拉簧的作用下复位回至初始状态，即两个凸起棘爪9-2位于外摆臂下片2-1的两个定位孔处，定位档柱3在弹簧9的作用下，通过外摆臂下片定位孔施压于锁定控制档片；参见图4，继续转动内摆臂至180°角度即直梯状态，铰链执行同样的动作锁定；同时内外摆臂肩部合拢，形成另外一个新的支撑点，与两只扇形定位档柱构成三点同时承载的状况，也切合了此时承载力最大的梯子检测标准要求。另外：随内摆臂转向直梯状态，由于其铰链内摆臂和外摆臂圆形转盘外缘设计为近似渐开线圆弧12连接至内、外摆臂的直臂端，此时如有人将手置于此处，它会随摆臂转动将人手推开不致受伤害。

要将铰链复位时，通过按钮7对弹簧8施压，定位档柱被推出外摆臂上片定位孔、内摆臂上片和下片定位孔停在外摆臂下片定位孔处，锁定控制档片在拉簧的作用下复位回至初始状态，此时向回转动内摆臂，由于安装在外摆臂侧板上的定位台阶阻挡了锁定控制档片向回转动，保证了锁定控制档片始终处于初始状态，阻挡了定位档柱，使铰链在回位的过程中一次到位，实现了无档复位。

并且，本实用新型铰链无需配对便可成对使用；但当需要成对使用的铰链按钮对称时，本实用新型只需反向制作一个锁定控制档片安装在内摆臂上片和外摆臂上片之间，就可以实现，而无须全部制作两套模具来完成铰链的配对，即省成本，工艺还简单。

上述实施例虽然只例举了折叠定位铰链应用于折叠梯，不应理解为只是用于折叠梯，而凡是在本实用新型所述技术领域结构内的应用都在本技术范围之内。

Claims (10)

1.一种折叠定位铰链，包括：内摆臂、外摆臂和定位档柱；内摆臂和外摆臂分别由两块成型板扣装组成，其一端是连接直臂，另一端是圆形转盘，外摆臂转盘套住内摆臂转盘，内摆臂和外摆臂的圆形转盘中心孔套在中空轴上，相互转动连接在一起，在中空轴中装有可上下抽动的中心轴；其特征在于，外摆臂转盘上以中心轴为中心，对称设有定位孔；内摆臂转盘上以中心轴为中心，设有定位折叠铰链开启不同角度位置时的定位孔，该定位孔对应于外摆臂转盘上的定位孔；所述中心轴一端固定有轴档连板，所述定位档柱以外摆臂定位孔为定位点，固定在轴档连板上；中心轴另一端固定有按钮，在按钮和外摆臂之间设有弹簧，弹簧拉动中心轴将定位档柱定位在外摆臂一侧的定位孔中；在外摆臂和内摆臂之间设置有锁定控制档片，在锁定控制档片上设有档柱锁定控制孔和带动锁定控制档片转动的凸起棘爪；在外摆臂板上，设有锁定控制档片定位台阶；在锁定控制档片和外摆臂之间连接有所述档片复位拉紧装置。

2.根据权利要求1所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述定位档柱是以中心轴为中心的扇形柱。

3.根据权利要求1所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述外摆臂圆盘上的定位孔为两个，两个定位孔的中心连线平行于外摆臂直臂。

4.根据权利要求1所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述锁定控制档片凸起棘爪为两个，该凸起棘爪偏离档柱锁定控制孔、对称设置在锁定控制孔运动轨迹面上，折叠定位铰链开启为0度时，锁定控制档片的凸起棘爪置于外摆臂的定位孔处。

5.根据权利要求4所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述锁定控制档片凸起棘爪偏离档柱锁定控制孔，其偏离角度小于折叠定位铰链从0度开始的首个定位开启角度。

6.根据权利要求1所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述锁定控制档片外缘向外设有定位脚，所述拉紧装置为一个拉簧，拉簧的一端勾住锁定控制档片的定位脚，拉簧的另一端固定在外摆臂上。

7.根据权利要求1所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述锁定控制档片在档柱锁定控制孔到中心孔之间均匀设有孔，并且对称设有与凸起棘爪凸起高度相同的支撑筋，该加强筋与两个凸起棘爪中心连线垂直。

8.根据权利要求1所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述锁定控制档片中心孔处，在内摆臂和外摆臂之间设有垫片，垫片的厚度大于锁定控制档片厚度与凸起棘爪的高度之和。

9.根据权利要求8所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述垫片厚度为2毫米，锁定控制档片厚度0.3毫米，凸起棘爪高度为1.2毫米。

10.根据权利要求1所述的一种折叠定位铰链，其特征在于，所述内摆臂和外摆臂圆弧形转盘外缘为渐开圆弧线。

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