专利名称：一种铰接定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械性铰接定位装置，具体涉及人字梯、脚手架等常用 工具中使用的 一种铰接定位装置。
技术背景人字梯通常由左半梯和右半梯在顶部铰接相连构成。在实际使用中，人开状态下使用:安全性，通常在人字梯5顶部铰接处设计有一种铰2定位装 置。当张角与定位角吻合后进行固定，以此提供一种可靠的张角定位。现有 技术中，用于人字梯的铰接定位装置有很多种，其中有一件名称为《多用梯》，专利号为03259706.1,公告号为CN 2632283Y的中国实用新型专利中公开了 一种转角定位结构。该转角定位结构主要有弹性锁销与锁孔构成；锁孔分别 布置在两个内梯铰接点外围的圓周上；弹性锁销由销体、销座、滑动轴、弹 簧以及手推柄构成。其原理是销座和手推柄分别设于内梯铰接处两端侧， 中间通过滑动轴固定连接，滑动轴穿在一轴套中，轴套位于铰接点处，轴套 与滑动轴之间在轴向设有弹簧。销体固定在销座上，并对应锁孔布置。弹簧 作用于轴套与滑动轴之间的轴向上，迫使滑动轴一端销座上的销体插入锁 孔，以此实现锁定定位；解锁时通过手推柄施加轴向力压缩弹簧，销体从一 个内梯的锁孔中退出，从而实现两内梯的定位解锁。以上专利方案结构简单、 定位可靠，但其不足是缺少解锁定位功能，即通过手推柄施加轴向力解锁时， 没有自动定位功能，需要保持推力至锁孔转过销体位置，因此实际使用中操 作极不方便。 发明内容本发明提供了一种改进型铰接定位装置，其目的是要解决现有定位装置 在解锁时因没有自动定位功能，导致操作不方便的问题。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是 一种铰接定位装置，包括 设在第一连接体端部的一对外圆盘以及设在第二连接体端部的内圓盘， 一对 外圓盘夹持在内圆盘两侧形成铰接部，铰接部轴向中心穿插一中心套形成铰 接连接；在中心套中穿设一滑动轴，滑动轴上套装有弹簧，弹簧位于中心套内部 空间中，弹簧的一端抵靠在滑动轴的轴肩上，另一端抵靠在中心套的内端面 上，使滑动轴相对中心套在轴向构成弹性滑动连接；滑动轴的一端固定有手推柄，另一端固定有销座，手推柄和销座分别位于所述铰接部两侧，销座朝 向所述铰接部的侧面上设有两个销体，两个销体的轴心以铰4妄点为对称，两 个销体的轴线平行于铰接点的轴线；对应于两个销体位置在一对外圆盘的圓 周上均设有两个第一锁孔，在内圆盘的圆周上设有两个第二锁孔和两个第三 锁孔，两个第一锁孔的中心连线与第一连接体中心线平行，两个第二锁孔的 中心连线与第二连接体中心线平行，两个第三锁孔的中心连线与两个第二锁 孔的中心连线交叉，交叉点与铰接点重合，以此构成第一连接体与第二连接体之间夹角为0。，或者夹角在大于O。且小于180°之间，或者夹角为180 。这三种工作状态之一的转角定位结构；其创新在于所述中心套与内圆盘在圓周方向固定连接；中心套的内缘 上对应于内圆盘上两个第二锁孔和两个第三锁孔的旋转方位分别设有定位 孔或定位凹坑；在滑动轴的外缘上对应于一对外圓盘上两个第一锁孔的旋转 方位设置由球形体和压簧构成的球面弹性定位件；球面弹性定位件相对定位 孔或定位凹坑在轴向的位置以两个销体退出内圆盘的两个第二锁孔或两个 第三锁孔的位置为对应，当两个销体随移滑动轴动至退出两个第二锁孔或两 个第三锁孔位置时，球面弹性定位件与定位孔或定位凹坑配合定位，以此构 成解锁定位结构。上述技术方案的有关内容和变化解释如下1、 上述方案中，所述滑动轴对应球面弹性定位件旋转方位在径向设有一 个通孔，球面弹性定位件由两个球形体和一个压簧组成，压簧位于通孔内， 两个球形体分别位于压簧两端。2、 上述方案中，所述第一连接体端部的一对外圆盘之间设有限位轴，该 限位轴设在第二连接体相对第一连接体的夹角为180°的对应位置上。3、 上述方案中，所述中心套与内圆盘在圆周方向固定连接为中心套的 外缘上设有凸起，对应该凸起在内圓盘的内缘上设有凹槽，凸起与凹槽配合 形成圆周方向的固定连接。这种固定连接也可以采用其它结构来实现，比如 轴与孔之间的过盈配合；轴与孔之间的点焊连接；轴与孔之间的键连接或花 键连接等等。4、 上述方案中，所述球面弹性定位件中的"球形体"可以是球体或带球 面的柱销。本方案中的球面弹性定位件与定位孔或定位凹坑之间的定位配 合，在本质上是球面与孔口或凹坑之间的弹性顶压配合，当作用于滑动轴的 外力达到一定程度时，可以克服球面与孔口或凹坑之间的摩擦力，使球面与孔口或凹坑脱离配合定位状态，实现自动超越。本发明工作原理及带来的效果是利用外圓盘上所设的第一锁孔以及内 圓盘上所设的第二锁孔和第三锁孔，与铰接中心套上穿设的锁销联动结构 (锁销联动结构由滑动轴、弹簧、手推柄、销座和销体组成)配合，将第一连接体相对第二连接体转动定位在O。，或者在大于O。且小于180°之间， 或者为180°这三种不同夹角角度上，见图2 图5所示，此部分内容与本专 利背景技术中引用的对比文件1 (CN 2632283Y)公开的结构基本相同。为 了解决对比文件1定位装置在解锁时因没有自动定位功能，导致操作不方便 的问题。本方案利用设在滑动轴径向上的球面弹性定位件与中心套内缘上的 定位孔或定位凹坑配合，来实现滑动轴在移动至解锁状态时的轴向定位。本 发明是在现有第 一连接体与第二连接体的铰接结构以及转角定位结构的基 础上，增设了解锁定位结构，其工作过程如下当第一连接体相对第二连接 体在某夹角角度上定位锁定时，锁销联动结构上的销体插入外圓盘、内圓盘 上对应的锁孔中，并在弹簧作用下保持锁定状态，见图6和图7所示。解锁 时，采用外力作用于手推柄，推动滑动轴沿轴向向销座一侧移动，同时压缩 弹簧，当销体从内圓盘上的锁孔中退出并进入解锁状态时，正好滑动轴径向 上的球面弹性定位件作用于中心套内缘上的定位孔或定位凹坑，使滑动轴相 对中心套处于轴向定位状态，见图8和图9所示，此时可以转动调节第一连 接体相对第二连接体的夹角。在转动调节夹角初期，由于滑动轴跟随外圓盘 转动，中心套跟随内圓盘转动，迫使球面弹性定位件脱离定位孔或定位凹坑 抵靠在中心套的内壁上实现超越，在弹簧的作用下销体前端也抵靠在内圓盘 侧面上，见图10和图11所示，继续转动第一连接体和第二连接体至销体对 准内圓盘上的锁孔并插入其中，从而在新的夹角角度上实现转角定位和锁 定。本发明较好的解决了解锁状态下滑动轴相对中心套的轴向定位问题，其 特点一是在技术上以球面弹性定位结构为基础，通过合理的位置和角度设 计，即定位孔与内圓盘的第二锁孔和第三锁孔旋转方位对应，球面弹性定位 件与外圓盘的第一锁孔旋转方位对应，球面弹性定位件相对定位孔在轴向的 位置以销体退出内圓盘的第二锁孔或第三锁孔的位置为对应，巧妙的解决了 滑动轴在解锁状态下的轴向定位以及调节夹角时的自动超越等问题；二是在 设计方面结构简单，构思巧妙，工作合理可靠；三是使用效果方面实现了解 锁状态自动定位，调节状态自动超越，给使用和操作带来极大方便。
附图1为本发明实施例立体分解图；附图2为实施例的调节状态示意图一，图中表示折合状态，为表达清楚 拆除了第 一 连接体的左半片及操作手柄；附图3为实施例的调节状态示意图二，图中表示从折合调节至第一种角 度定位的过渡状态，为表达清楚拆除了第 一连接体的左半片及操作手柄；附图4为实施例的调节状态示意图三，图中表示第一种角度定位状态， 为表达清楚拆除了第 一连接体的左半片及操作手柄；附图5为实施例的调节状态示意图四，图中表示第二种角度定位状态， 为表达清楚拆除了第一连接体的左半片及操作手柄；附图6为附图2的A-A向剖视图；附图7为附图2的B-B向剖视图；附图8为本实施例折合状态下解锁时的侧向剖视图；附图9为附图8的C-C向剖一见图；附图IO为附图3的D-D向剖视图；附图11为附图3的E-E向剖浮见图；附图12为本发明应用在人字梯上的示意图。以上附图中1、外圓盘；2、夕卜圆盘；3、内圓盘；4、中心套；5、卡簧； 6、第一锁孔；7、第二锁孔；8、第三锁孔；9、凸起；10、凹槽；11、定位 孔；12、锁销联动结构；13、手推柄；14、销座；15、滑动轴；16、弹簧； 17、销体；18、通孔；19、球形体；20、压簧；21、球面弹性定位件；22、 内套；23、卡簧；24、外套；25、第一连接体的左半片；26、第一连接体 的右半片；27、第二连接体的左半片；28、第二连接体的右半片；29、固定 连接件；30、限位轴；31、内壁；32、侧面；33、铰接定位装置。
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如图1、图11所示是一种应用于人字梯上的铰接定位装置33。 该铰接定位装置33由铰接结构、转角定位结构和解锁定位结构三部分组成。 以下分别对这三部分进行描述如图1所示，铰接结构由第一连接体、第二连接体和中心套4组成。第 一连接体由头部带有外圆盘1的左半片25和头部带有外圓盘2的右半片26 拼合而成，外圓盘1和外圓盘2相互平行、间隔相对设置，第一连接体的左 半片25与第一连接体的右半片26中间设有固定连接件29。第二连接体也由拼合构成，其头部设有内圓盘3， 一对外圆盘l、 2夹 持在内圆盘3两侧形成铰接部，铰接部轴向中心穿插一中心套4形成铰接， 中心套4由卡簧5轴向固定在外圓盘1、外圓盘2上。如图1和图6所示，转角定位结构由滑动轴15、弹簧16、手推柄13、销 座14和两个销体17组成。滑动轴15穿设在中心套4中，滑动轴15上套装 有弹簧16,弹簧16位于中心套4内部空间中，弹簧16的一端抵靠在滑动轴 15的轴肩上，另一端抵靠在中心套4的内端面上，使滑动轴15相对中心套 4在轴向构成弹性滑动连接。滑动轴15的一端固定有手推柄13，另一端固 定有销座14,手推柄13和销座14分别位于所述铰接部两侧。手推柄13由 内套22、外套24以及卡簧23构成，内套22由卡簧23轴向固定在滑动轴 15上，外套24套接在内套22上。销座14朝向所述铰接部的侧面上设有两 个销体17,两个销体17的轴心以铰接点为对称，两个销体17的轴线平行于 铰接点的轴线。对应于两个销体17位置在一对外圆盘1、 2的圓周上均设有 两个第一锁孔6，在内圆盘3的圆周上设有两个第二锁孔7和两个第三锁孔 8。两个第一锁孔6的中心连线与第一连接体中心线平行，两个第二锁孔7 的中心连线与第二连接体中心线平行，两个第三锁孔8的中心连线与两个第 二锁孔7的中心连线交叉，交叉点与铰接点重合，以此构成第一连接体与第 二连接体之间夹角为O。，或者夹角在大于O。且小于90°之间，或者夹角 为180°这三种工作状态之一的转角定位结构，见图2 图5所示。为了限定 第一连接体和第二连接体的转角不超过180° ,外圆盘1与外圓盘2之间设 有限位轴30,见图l和图5所示，该限位轴3设在第二连接体相对第一连接 体的夹角为180。的对应位置上。如图6~图11所示，解锁定位结构由设在滑动轴15外缘径向的球面弹性 定位件21和设在中心套4内缘上的定位孔11配合构成。为了顺利实现解锁 定位以及调节夹角时自动超越该解锁定位结构，机构同时需要满足以下四方 面条件第一，中心套4与内圆盘3在圓周方向需要固定连接。具体是在中心 套4的外缘上设有凸起9，对应该凸起9在内圓盘3的内缘上设有凹槽10, 凸起9与凹槽10配合形成圆周方向的固定连接。第二，中心套4的内缘上所设的定位孔11需要对应于内圓盘3上两个第 二锁孔7和两个第三锁孔8的旋转方位分别设置。换句话说，在一种转角定 位状态下就需要有一定位孔11来对应，目的是为了满足在所有定位夹角状8态下都能同步获得滑动轴15移动到解锁状态时的轴向定位。第三，在滑动轴15外缘径向所设的球面弹性定位件21需要对应于一对 外圓盘1、 2上两个第一锁孔6的旋转方位设置。目的也是为了满足在所有 定位夹角状态下都能同步获得滑动轴15移动到解锁状态时的轴向定位。本 实施例具体结构是滑动轴15对应球面弹性定位件21旋转方位在径向设有 一个通孔18,球面弹性定位件21由两个球形体19和一个压簧20组成，压 簧20位于通孔18内，两个球形体19分别位于压簧20两端。第四，球面弹性定位件21相对定位孔11在轴向的位置需要以两个销体 11退出内圓盘3的两个第二锁孔7或两个第三锁孔8的位置为对应，见图8 和图9所示，当两个销体17随移滑动轴15动至退出两个第二锁孔7或两个 第三锁孔8位置时，球面弹性定位件21与定位孔11配合定位，以此构成解 锁定位结构。特别注意，从图8中可以看出，销体17退出了外圓盘2和内 圆盘3的锁孔，但并未退出外圆盘1的锁孔，因此滑动轴15上所设球面弹 性定位件21的方位与外圓盘1的锁孔方位是对应和同步的。本实施例有三种角度的定位状态，其调整过程如下本定位装置在折合 状态下的视图见图2、图6和图7，此时因弹簧16的弹力作用，销体17插 入第一锁孔6及第二锁孔7中，球形体19抵靠在中心套4的内壁31上，此 时处于锁定状态。需解锁时，见图8和图9所示，通过外力推动手推柄13, 滑动轴15沿轴向移动并通过销座14带动销体17先退出外圓盘2的第一锁 孔6,然后再从内圓盘3上的第二锁孔7中退出，同时球形体19插入定位孔 11,滑动轴15与中心套4处于轴向定位构成解锁状态的定位。当第一连接 体与第二连接体展开调节夹角时，球形体19退出定位孔11,滑动轴15与中 心套4消除定位，在弹簧16的弹力作用下销体17抵靠在内圓盘3的侧面32 上(见图10),此时构成过渡状态，见图3、图IO和附图11。继续展开至外 圓盘l、外圓盘2上的第一锁孔6与内圓盘3上的第三锁孔8重合，在弹簧 16的弹力作用下销体17插入第一锁孔6和第三锁孔8中，此时构成第一种 角度定位状态，见图4所示。如上述过程，可调节到第二种角度定位，见图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。
权利要求
1、一种铰接定位装置，包括设在第一连接体端部的一对外圆盘(1、2)以及设在第二连接体端部的内圆盘(3)，一对外圆盘(1、2)夹持在内圆盘(3)两侧形成铰接部，铰接部轴向中心穿插一中心套(4)形成铰接连接；在中心套(4)中穿设一滑动轴(15)，滑动轴(15)上套装有弹簧(16)，弹簧(16)位于中心套(4)内部空间中，弹簧(16)的一端抵靠在滑动轴(15)的轴肩上，另一端抵靠在中心套(4)的内端面上，使滑动轴(15)相对中心套(4)在轴向构成弹性滑动连接；滑动轴(15)的一端固定有手推柄(13)，另一端固定有销座(14)，手推柄(13)和销座(14)分别位于所述铰接部两侧，销座(14)朝向所述铰接部的侧面上设有两个销体(17)，两个销体(17)的轴心以铰接点为对称，两个销体(17)的轴线平行于铰接点的轴线；对应于两个销体(17)位置在一对外圆盘(1、2)的圆周上均设有两个第一锁孔(6)，在内圆盘(3)的圆周上设有两个第二锁孔(7)和两个第三锁孔(8)，两个第一锁孔(6)的中心连线与第一连接体中心线平行，两个第二锁孔(7)的中心连线与第二连接体中心线平行，两个第三锁孔(8)的中心连线与两个第二锁孔(7)的中心连线交叉，交叉点与铰接点重合，以此构成第一连接体与第二连接体之间夹角为0°，或者夹角在大于0°且小于180°之间，或者夹角为180°这三种工作状态之一的转角定位结构；其特征在于所述中心套(4)与内圆盘(3)在圆周方向固定连接；中心套(4)的内缘上对应于内圆盘(3)上两个第二锁孔(7)和两个第三锁孔(8)的旋转方位分别设有定位孔(11)或定位凹坑；在滑动轴(15)的外缘上对应于一对外圆盘(1、2)上两个第一锁孔(6)的旋转方位设置由球形体(19)和压簧(20)构成的球面弹性定位件(21)；球面弹性定位件(21)相对定位孔(11)或定位凹坑在轴向的位置以两个销体(11)退出内圆盘(3)的两个第二锁孔(7)或两个第三锁孔(8)的位置为对应，当两个销体(17)随移滑动轴(15)动至退出两个第二锁孔(7)或两个第三锁孔(8)位置时，球面弹性定位件(21)与定位孔(11)或定位凹坑配合定位，以此构成解锁定位结构。
2、 根据权利要求1所述的铰接定位装置，其特征在于所述滑动轴(15) 对应球面弹性定位件(21)旋转方位在径向设有一个通孔(18),球面弹性定 位件(21 )由两个球形体(19)和一个压簧(20)组成，压簧(20)位于通孔(18)内，两个球形体(19)分别位于压簧(20)两端。
3、 根据权利要求1所述的铰接定位装置，其特征在于所述第一连接体端 部的一对外圓盘(1、 2)之间设有限位轴(3),该限位轴(3)设在第二连接体相对第一连接体的夹角为180°的对应位置上。
4、根据权利要求1所述的铰接定位装置，其特征在于所述中心套(4) 与内圆盘(3)在圓周方向固定连接为中心套(4)的外缘上设有凸起(9), 对应该凸起(9 )在内圆盘(3 )的内缘上设有凹槽(10 ),凸起(9 )与凹槽(10 ) 配合形成圆周方向的固定连接。
全文摘要
一种铰接定位装置，包括第一连接体与第二连接体之间以外圆盘与内圆盘通过穿设中心套形成的铰接结构；在中心套中穿设由滑动轴、弹簧、手推柄、销座和销体组成的锁销联动结构，对应销体在外圆盘上设置两个第一锁孔，在内圆盘上设置两个第二锁孔和两个第三锁孔，以此构成第一连接体与第二连接体之间夹角为0°，或者夹角在大于0°且小于180°之间，或者夹角为180°这三种工作状态之一的转角定位结构；其特征在于利用设在滑动轴径向上的球面弹性定位件与中心套内缘上的定位孔或定位凹坑配合，来实现滑动轴在移动至解锁状态时的轴向定位。本方案在现有第一连接体与第二连接体的铰接结构以及转角定位结构的基础上，增设了解锁定位结构，较好的解决了解锁状态下滑动轴相对中心套的轴向定位问题，给使用和操作带来极大方便。
文档编号F16C11/00GK101324251SQ20081002239
公开日2008年12月17日 申请日期2008年6月28日 优先权日2008年6月28日
发明者刚 范 申请人:张建元