一種高蹺式登高器的單向上升機構的制作方法

文檔序號:18178923發布日期:2019-07-13 10:39
一種高蹺式登高器的單向上升機構的制作方法

本發明涉及登高機械裝置領域,尤其是一種高蹺式登高器的單向上升機構。



背景技術:

生活和生產中常常需要高處取物,如采摘水電安裝、房屋裝飾、與墻體門窗清掃,采摘水果、及在貨架上擺取商品等登高作業,通常我們采用梯子、升降臺作為工具幫助人們達到高處。

傳統梯子在使用時往往要根據作業點的高度選用長梯還是短梯,在無條件挑選的情況下,常出現在矮處工作得用長梯,長梯不但笨重,過長的梯桿妨礙使用人作業及安全。梯子太短,到達不了工作面,無法完成作業的窘境。作業的過程中要求時高時低改變高度,人得爬上爬下。如果要前后左右改變工作位置,就得從梯子上爬下來,肩扛手提挪動梯子后再又爬上去才能繼續工作。造成使用人體力的不必消耗,耽誤工作時間,降低作業效率。梯子、升降臺的移動困難,具有移動功能的梯子或升降臺需要借助其他人員或驅動機構的外力才能完成移動。

高蹺是專業人員的兩腿分別固定一根長桿,作為腿部延伸,專業人員利用高蹺可以行走,我們發現高蹺是一種可以移動的不需要借助外力工具,相較于梯子高蹺對環境要求低,但是高蹺需要經過長期培訓才可以使用,高度較高的上高蹺和下高蹺可借助其他人員輔助或者站在高處上、下高蹺。

請參見圖1,公告號CN201981993U的中國實用新型專利公開了一種高蹺式可調升降步移梯,由兩根互不相連的梯桿構成。支撐體的支撐桿套裝在升降體的升降管內徑中組成梯桿。支撐體包括支撐桿和穩定器,穩定器由穩定板和穩定腳組成。升降管與由操作手柄、連桿、彈簧、控制盒、滾輪、彈片、活動銷合成的升降控制系統和踏腳板及扣帶構成升降體。

請參見圖2,公布號為CN104627899Z的中國發明專利公開了一種剪式升降臺,包括基座100、升降機構200、升降驅動機構300、承載機構 400和壓力傳感器500?;?00位于所述剪式升降臺最底層,其上有4 個安裝孔101便于與底面或其他設備連接。升降機構200是由兩套完全相同且相互平行,對應設置在所述基座100兩側的多層呈X形的升降機構件組成,同一層的升降機構件由兩個中部鉸接在一起使其具有轉動副的連桿201組成,相鄰兩層升降機構件通過設置在連桿201兩端的鉸接機構鉸接在一起,最底層升降機構件中的一個連桿201的一端與基座100 鉸接。升降驅動機構300設置于所述基座之上,兩套多層升降機構件中間。

現有技術中,高蹺式可調升降步移梯使用者需要經過長期培訓才能掌握平衡完成升降,同時占用空間大。

剪式升降臺的缺點是:重量大、價格高、需要用電、移動范圍小。



技術實現要素:

本發明目的在于提供一種高蹺式登高器的單向上升機構,可獨立完成操作、容易掌握平衡、無需外部動力實現登高器的上升。

為達上述優點,本發明提供的高蹺式登高器的單向上升機構,該高蹺式登高器包括:一對升降裝置(Z,Y),該升降裝置(Z,Y)包括升降機構、單向上升機構;所述單向上升機構包括:設有螺旋形導向部的轉動桿、單向輪、套設在該轉動桿上僅能直線移動的滑套,該滑套和所述第一連接點鉸接,該轉動桿和第二連接點轉動連接軸向固定,該滑套設有用于和所述導向部配合驅動所述轉動桿旋轉的配合部,所述單向輪包括與固定在該轉動桿外的內套和外盤,在該外盤被限制旋轉時該內套僅可隨所述第一連接點和第二連接點相互靠近而旋轉。

優選的,所述外盤設有用于切換該外盤允許旋轉狀態和限制旋轉狀態的離合器。

優選的,所述第一連接點和所述第二連接點可分別位于所述升降機構上、中、下端。

優選的,所述升降機構包括一對左右平行設置的多層呈X形布置的剪叉組件。

優選的,所述左右平行設置的剪叉組件的通過多個從左側剪叉組件延伸至右側剪叉組件的鉸接軸鉸接。

優選的,所述離合器包括:位于所述外盤旁的摩擦部、用于保持該摩擦部擠壓該外盤的第一彈性保持部、用于驅動該摩擦部與該外盤分離的手閘。

優選的,所述轉動桿與所述平臺平行,所述摩擦部與平臺滑動配合。

優選的,所述螺旋形導向部為螺旋形的凹槽或凸起。

優選的,所述升降機構的剪叉組件、所述平臺由鋁合金或碳纖維材料制成。

優選的,所述平臺設有用于固定腳的固定帶。

在本申請的高蹺式登高器的單向上升機構中,使用者的左腳、右腳可以交替逐漸提升升降裝置Z、Y完成登高作業且提升后不會自動回降,不需要專業技能,使用安全可靠。

附圖說明

圖1所示為現有的一種登高裝置的結構示意圖。

圖2所示為本發明第一實施例的高蹺式登高器的結構示意圖。

圖3所示為圖2的高蹺式登高器的升降裝置的結構示意圖。

圖4所示為圖3的升降裝置的局部結構示意圖。

圖5所示為圖2的平臺的結構示意圖。

圖6所示為圖2的離合器的結構示意圖。

圖7所示為圖2的手柄的結構示意圖。

圖8所示為圖2的擺臂的結構示意圖。

圖9所示為圖8的升降裝置的降速限制機構的原理圖。

圖10所示為圖5的高度保持機構的結構示意圖。

圖11所示為高蹺式登高器第一連接點和第二連接點的位置示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例,對依據本發明提出具體實施方式、結構、特征及其功效,詳細說明如后。

請參見圖1,本發明第一實施例的高蹺式登高器的單向上升機構,包括:一對與使用者左腳、右腳對應的升降裝置Z,Y。

請參見圖2-10,升降裝置Z,Y,分別包括升降機構1、單向上升機構3、離合器4、降速限制機構5、高度保持機構6,手柄7。

升降機構1的剪叉組件10、平臺2由鋁合金或碳纖維材料制成。單向上升機構3和離合器4位于平行的兩套剪叉組件10之間。

請參見圖1、圖3,升降機構1包括平臺2、多層呈X形布置的剪叉組件10,該剪叉組件10包括一對中部鉸接的連桿101、102,相鄰兩層剪叉組件的連桿101、102相互鉸接。該升降機構具有第一連接點和第二連接點,該第一連接點和第二連接點的間距隨該升降機構升高而減少。

具體的:升降機構1是由兩套完全相同且相互平行,對應設置在平臺2兩側的多層呈X形的剪叉組件10組成,同一層的剪叉組件10由兩個中部鉸接在一起使其具有轉動副的連桿101,102組成,相鄰兩層剪叉組件10相互鉸接,最上層剪叉組件10中的一個連桿101的一端與平臺 2鉸接,另一個連桿102端部固定有滑動桿103。左右平行設置的剪叉組件的通過多個從左側剪叉組件延伸至右側剪叉組件的鉸接軸104鉸接。第一連接點和第二連接點分別位于兩側鉸接軸104上。

請參見圖11,在本發明的其他實施例中,該第一連接點和第二連接點的間距隨該升降機構升高而增加。第一連接點和第二連接點為相鄰的上下層點,如:D1和D2、D2和D3、D3和D4、D1和D8等。也可以是隔層的點,如:D1和D3、D1和D4、D1和D10、D1和D12、D1和D15、D1 和D22等。也可以是第一連接點位于平臺上,第二連接點位于連桿的中部。

請參見圖5,平臺2設有和滑動桿103對應的滑槽20,滑動桿103 和滑槽20配合可使連桿101的上端靠近或遠離另一連桿102的上端,使平臺2上升或下降。平臺2固定有用于固定腳的固定帶21。平臺2具有與轉動桿31對應的連接座23、與擺臂對應的擺臂安裝座25。

請參見圖4、5,單向上升機構3包括:設有螺旋形導向部的轉動桿 31、套設在該轉動桿上僅能直線移動的滑套32、單向輪33。該滑套32 和所述第一連接點鉸接,該轉動桿31和第二連接點轉動連接軸向固定,該滑套32設有用于和所述導向部配合驅動所述轉動桿旋轉的配合部34。所述單向輪33包括:與固定在該轉動桿31外的內套331和外盤332,在該外盤332被限制旋轉時該內套331僅可隨所述第一連接點和第二連接點相互靠近而旋轉。螺旋形導向部為螺旋形的凹槽或凸起。

請參見圖6、7,離合器4用于切換所述外盤332的允許旋轉狀態和限制旋轉狀態。離合器4包括:位于外盤332旁的摩擦部41、用于固定摩擦部41的分別位于摩擦部41前端、后端的固定塊42、第一彈性保持部43、手閘44、第一剎車線45、套在第一剎車線45外的第一剎車線套管46。摩擦部41具有第一導向桿411、套設在導向桿外的限位部412。固定塊42與平臺2連接固定。固定塊42設有導向孔421。摩擦部41可沿導向孔421軸線方向滑動。第一彈性保持部43為套設在導向桿411 外的彈簧。彈簧位于限位部412和后端固定塊42之間。第一彈性保持部43用于保持摩擦部41與外盤332間的壓力以限制轉動桿31旋轉,手閘44用于通過第一剎車線45拉動第一導向桿411以改變摩擦部41 與外盤332間的壓力調整摩擦部41與外盤332間的摩擦力以控制平臺2 下降的速度。

在本發明的其他實施例中,摩擦部41以外盤332的中心軸線對稱設置在平臺2的兩側。第一剎車線45為“Y”形,分叉的端部分別連接兩側的第一導向桿411。

手閘44和自行車的手閘結構和原理相同。手閘44包括固定在手柄 7上的手閘座441和手閘柄442,第一剎車線套管46位于手閘座441和平臺2之間,手閘柄442中部與手閘座441鉸接,手閘柄442的端部與第一剎車線45連接。

請參見圖4、5、8、9降速限制機構5包括開設在外盤332上的環形槽51、與平臺2鉸接的擺臂52、第二彈性保持部53。環形槽51的內側側壁511具有背向轉動桿31的延伸的凸起511a,環形槽51的外側側壁512具有鎖止缺口512b;擺臂52具有容納在環形槽51內的端柱521,端柱521與環形槽51的內側側壁511貼合;凸起511a用于當平臺2下降速度過快時將端柱521擠入鎖止缺口512b內,以限制外盤332旋轉。第二彈性保持部53為扭簧,第二彈性保持部53用于保持端柱521與環形槽51的內側側壁511接觸。鎖止缺口512b的開口方向與外盤332在平臺2下降中轉動的方向相反。在其他實施例中可以不設置第二彈性保持部,擺臂可以在合適的位置與平臺鉸接,擺臂利用重力使端柱與內側側壁511貼合。

請參見圖7、10,高度保持機構包括剎車桿61、第二剎車線62、手剎63、套設在第二剎車線62外的第二剎車線套管64、第三彈性部65 及套設在轉動桿31外的齒輪66。剎車桿61位于齒輪66的下方。剎車桿61的一端設有與平臺2鉸接的鉸接部611,另一端具有與第二剎車線 62連接的連接部612。平臺2開設有允許連接部612穿過并可向上移動的窗口26。第三彈性部65用于保持剎車桿61與齒輪66處于分離狀態。手剎63用于通過拉動連接部612使剎車桿61繞鉸接部的中心轉動后擠壓齒輪66,限制齒輪66轉動。優選的剎車桿61朝向齒輪66的表面具有與齒輪66嚙合的齒牙613。第三彈性部65為設置在平臺2與連接部 612上表面之間的彈簧。

手剎63包括固定在手柄7上的手剎座631、手剎柄632、與手柄7 鉸接的保持扣633。手剎柄632具有可以與保持扣633配合的鉤形端部,第二剎車線套管64位于手剎座631和平臺2之間,手剎柄632中部與手剎座631鉸接,手剎柄632的端部與第二剎車線62連接,保持扣633 用于通過保持手剎柄632的位置保持剎車桿61的齒牙613與齒輪66嚙合。

本實施例的高蹺式登高器,使用方法如下,但不以此為限:

使用者的左腳、右腳分別通過固定帶21與升降裝置Z、Y連接。

解除升降裝置Z、Y的保持扣633與手剎柄632的連接,在第三彈性部的作用下剎車桿61與齒輪66分離;

使用者以右腳支撐先抬起左腳,在單向上升機構3的作用下,使升降裝置Z升高;

使用者調整重心,以左腳支撐抬起右腳,使升降裝置Y升高;

交替抬起左腳、右腳使升降裝置Z、Y升至合適的高度,操作升降裝置Z、Y的手剎柄632并使用保持扣633保持手剎柄632的位置,鎖定升降裝置Z、Y的高度;這時使用者的兩腿分別站在升降裝置Z、Y上可以像“踩高蹺”一樣行走。

下降時,使用者先解除升降裝置Z、Y的保持扣633與手剎柄632 的連接,在第三彈性部的作用下剎車桿61與齒輪66分離;使用者操作手閘柄,使摩擦部41與外盤332間的壓力減小控制轉動桿31旋轉速度,緩慢下降;當下降速度過快時,凸起511a將端柱521擠入鎖止缺口512b 內,限制外盤332旋轉,這時如果需要解除鎖止缺口512b對端柱521 的相互限制,需要抬起平臺使端柱521與鎖止缺口512b的分離,在第二彈性部的作用下端柱521與內側側壁貼合;

當升降裝置Z、Y完全收縮時,使用者操作升降裝置Z、Y的手剎柄 632并使用保持扣633保持手剎柄632的位置,鎖定升降裝置Z、Y的高度。

在本申請的高蹺式登高器的單向上升機構中,使用者的左腳、右腳可以交替逐漸提升升降裝置Z、Y完成登高作業且提升后不會自動回降,不需要專業技能,使用安全可靠。

以下為本發明有關數據計算公式:

△Hmax=(n*L*sinαmax-w)

M=F*r*tanβ

K=M/(μ*R)

△H為上升高度差、n為剪叉組件的層數,L為連桿上下轉軸軸線間距,α為連桿與水平面夾角、w為連桿寬度,N為平臺壓力,F為絲杠橫向力,h為轉軸軸線間的高度差、M為轉動桿扭矩,r為轉動桿半徑,β為轉動桿螺旋角,K為摩擦片壓力,μ為摩擦系數,R為摩擦片與轉動桿軸線距離 L取0.26m,n取6,αmax取60度,w取0.02m,N取1KN,h取0.07m (每次總抬升量30cm每層上升5cm加上連桿寬度2cm),β取30度,μ取0.4(參照汽車摩擦系數0.35~0.45),R為摩擦片與轉動桿軸線距離取0.06m。

得出:△Hmax為1.23m,F為1.79KN,M為1.52N*m,K為72.42N。上升高度越高F越小,因此第一次抬升平臺后轉動桿的橫向力最大,由于第一次抬升平臺時,平臺的高度比較低,因此即使打滑也是非常安全的。

申請人早期申請的高蹺式登高器的單向上升機構(申請號: 2018105080138、2018105088981、2018105093123、2018105093142、 201810509327X、2018207823234、2018207832708、2018207833217、 2018207837383)的摩擦片壓力需要數百牛。

以上,僅是本發明的較佳實施例而已,并非對本發明作任何形式上的限制,雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本發明,任何熟悉本專業的技術人員,在不脫離本發明技術方案范圍內,當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發明技術方案內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化和修飾,均仍屬于本發明技術方案的范圍內。

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