一种自锁紧装置、应用该自锁紧装置的折弯杆及割草机的制作方法

本实用新型属于机械连接件技术领域，涉及一种自锁紧装置、应用该自锁紧装置的折弯杆及割草机。

背景技术：

对于带有推杆或操作杆类似的电动工具，为了减少运输、存储时的体积，通常都会将推杆或操作杆类设计成可折叠的两段或者多段。当其展开时，需要利用一个锁紧机构来锁定各段推杆之间的相对位置，方可使用。目前常用的锁紧机构在两段推杆展开到所需位置时，有可能没有完全达到夹紧位置，停留在夹紧位置和松开位置之间，而此时两段推杆间相对位置的紧固力就会很小，在操作的过程中很有可能会突然折弯，轻则影响使用者的正常操作，重则会对使用者的人身安全带来危险。

我国专利(公告号：CN201097508；公告日：2008-08-13)公开了一种割草机扶手折叠装置，割草机机体上连接有扶手，扶手包括上扶手和下扶手，上、下扶手间设有锁紧旋钮，下扶手固定于转动套上，割草机机体上设有转动套安装座，转轴将转动套定位在转动套安装座中，转动套安装座上固定有螺杆，转动套上设有可容螺杆进入的插口，锁紧螺母通过螺杆锁紧转动套；转动套上插口部设有台阶，锁紧螺母中设有与该台阶相配合的台阶。

上述专利文献中割草机的扶手折叠装置使用不够方便，不能够方便快捷的实现扶手的折叠和展开动作，而且连接的也不够牢固，稳定性和可靠性较差。

技术实现要素：

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种自锁紧装置，本实用新型所要解决的技术问题是：如何方便快捷的实现多段式杆体的折叠和展开并保证其连接的稳固性以及可靠性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种自锁紧装置，包括上连接座和下连接座，所述上连接座的一端侧部与所述下连接座的一端侧部相铰接；其特征在于，所述上连接座的侧面上设有操作扳手机构；所述操作扳手机构包括自锁扣和自锁杆，所述自锁杆的一端通过自锁杆枢轴连接在所述上连接座上，所述自锁扣的一端通过自锁扣枢轴连接在所述自锁杆上，所述自锁扣的另一端具有锁扣部，所述锁钩位于所述自锁杆另一端的下方且自锁杆该端与所述锁钩之间设有压缩弹簧；所述下连接座的侧面上具有锁钩，当所述上连接座与下连接座相对接时，所述操作扳手机构摆动能够使所述自锁扣上的锁扣部勾接在所述锁钩上；所述下连接座的侧面上开设有限位插孔，所述自锁杆的侧面上具有与所述限位插孔相匹配的柱销；所述上连接座和自锁杆之间还设有能够使自锁杆远离所述下连接座的斥力产生元件。

其原理如下：上连接座和下连接座分别用于连接两个杆体，杆体可以通过一体成型、或通过焊接，或通过螺纹连接以及螺栓固定等方式实现杆体与上连接座以及下连接座的固连，两个杆体之间通过本自锁紧装置连接，通过上连接座和下连接座的相对转动以及操作扳手机构锁紧操作，既可以实现解锁后的折叠，又可以实现两个杆体撑开后的锁紧固定连接。使用时，操作扳手机构相对于下连接座具有松开位置和锁紧位置两种状态，操作扳手机构绕着自锁杆枢轴相对于上连接座转动，自锁扣绕着自锁扣枢轴相对于自锁杆转动，压缩弹簧设置于自锁扣和自锁杆之间，上连接座与下连接座相对接且操作扳手机构转到锁紧位置时，自锁杆的柱销完全插入下连接座的限位插孔中，同时压缩弹簧通过一定的预紧力使自锁扣的锁扣部与下连接座的锁钩进行紧密配合，形成限位连接。斥力产生元件设置在上连接座和操作扳手机构之间，产生排斥力，操作扳手机构从松开位置向锁紧位置运动的过程中受排斥力的作用，当操作扳手机构由于操作不当、没有完全达到锁紧位置时，操作扳手机构会在排斥力的作用下回到松开位置，以起到提示操作者的作用，也可以避免操作者使用的过程中，出现由于没有锁紧而发生的突然折弯情况，避免对使用者的人身安全带来危险；同时，当使用者由于操作不当使操作扳手机构停留在松开位置和锁紧位置之间时，虽然锁钩与锁扣部还没有进行互锁配合到位，但是此时通过压缩弹簧的压缩力作用，可迫使自锁扣的锁扣部复位，进而与下连接座的锁钩进行紧密配合，达到自锁的目的，更加便捷、安全。本自锁紧装置运用到推杆中时，使用者可以快速的收纳和展开推杆，同时当锁紧操作没有达到正确的位置时，能通过操作扳手机构的回弹告知操作者，起到提示作用，通过锁扣部与锁钩的自锁保护，更加安全可靠，也方便实现锁紧和解锁的操作。

在上述的自锁紧装置中，所述上连接座与所述下连接座对接时相对的端面均为平面，且所述上连接座的该端面上设有橡胶垫圈，所述下连接座的该端面上设有能够插入所述橡胶垫圈内的凸缘。当操作扳手机构锁紧下连接座时，排除上连接座与下连接座对接端面之间的间隙，防止折弯杆的相互晃动；且能够进一步提高连接的稳定性和可靠性。

在上述的自锁紧装置中，所述上连接座的一侧端部具有向外延伸的连接部一，所述下连接座的一侧端部具有向外延伸的连接部二，所述连接部一和连接部二上均具有轴孔，所述连接部一和连接部二通过插设在所述轴孔内的连接枢轴相铰接；所述操作扳手机构设置在与所述连接部一相对的另一侧，所述锁钩和限位插孔设置在与所述连接部二相对的另一侧。这样当上连接座和下连接座相对接时能够保持稳定可靠，也便于折叠和展开。

在上述的自锁紧装置中，所述斥力产生元件为扭力弹簧，所述扭力弹簧的一端连接在自锁杆上，另一端连接在所述上连接座的侧面上。当操作扳手装置位于松开位置时，扭力弹簧处于自然状态或有较小的弹性恢复力，操作扳手装置位于锁紧状态时，扭力弹簧处于压紧状态。

在上述的自锁紧装置中，作为另一种方案，所述斥力产生元件为两块相对设置的磁铁，其中一块磁铁设置在所述自锁杆上，另一块磁铁设置在所述上连接座上，且两块磁铁相对的两端极性相同。

在上述的自锁紧装置中，所述自锁扣的端部呈具有开口的U型结构，所述自锁杆的端部具有伸入到所述开口中的连接部，所述锁扣部由自锁扣的一端向其一侧倾斜延伸，所述压缩弹簧的一端抵靠在所述连接部的侧面，另一端抵靠在所述锁扣部的侧面。

本实用新型还提供一种运用上述自锁紧装置的折弯杆，包括上扶手杆、下扶手杆和自锁紧装置，其特征在于，所述自锁紧装置包括上连接座和下连接座，所述上连接座的一端侧部与所述下连接座的一端侧部相铰接；所述上扶手杆的一端固连在所述上连接座的另一端，所述下扶手杆的一端固连在所述下连接座的另一端；所述上连接座的侧面上设有操作扳手机构；所述操作扳手机构包括自锁扣和自锁杆，所述自锁杆的一端通过自锁杆枢轴连接在所述上连接座上，所述自锁扣的一端通过自锁扣枢轴连接在所述自锁杆上，所述自锁扣的另一端具有锁钩，所述锁钩位于所述自锁杆另一端的下方且自锁杆该端与所述锁钩之间设有压缩弹簧；所述下连接座的侧面上具有锁钩，当所述上连接座与下连接座相对接时，所述操作扳手机构摆动能够使所述自锁扣上的锁扣部勾接在所述锁钩上；所述下连接座的侧面上开设有限位插孔，所述自锁杆的侧面上具有与所述限位插孔相匹配的柱销；所述上连接座和自锁杆之间还设有能够使自锁杆远离所述下连接座的斥力产生元件。

在上述的折弯杆中，所述下连接座和上连接座的端部均设有连接孔，所述上扶手杆的端部插接在所述上连接座的连接孔内，所述下扶手杆的端部插接在所述下连接座的连接孔内，所述上连接座和下连接座上均采用四颗螺钉或铆钉固定所述上扶手杆和下扶手杆。

本实用新型还提供一种具有上述折弯杆的割草机，所述割草机具有上述的折弯杆结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型中通过在上连接座和操作扳手机构之间设置斥力产生元件，使得操作扳手机构从松开位置向锁紧位置运动的过程中受排斥力的作用，当操作扳手机构由于操作不当、没有完全达到锁紧位置时，操作扳手机构会在该排斥力的作用下回到松开位置，以起到提示操作者的作用，也可以避免操作者使用的过程中，出现由于没有锁紧而发生的突然折弯情况，避免对使用者的人身安全带来危险。

2、本实用新型中通过在自锁杆与锁钩之间设置压缩弹簧，当使用者由于操作不当使操作扳手机构停留在松开位置和锁紧位置之间时，通过压缩弹簧的压缩力作用，迫使自锁扣的锁扣部复位，进而自动与下连接座的锁钩进行紧密配合，达到自锁的目的，更加便捷、安全。

3、本实用新型中的自锁紧装置运用到推杆中时，使用者可以快速的收纳和展开推杆，且通过多种结构的限位连接以及锁扣部与锁钩的自锁保护，更加安全可靠，也方便实现锁紧和解锁的操作。

附图说明

图1是本自锁紧装置的立体结构示意图。

图2是本自锁紧装置折叠状态的剖视结构示意图。

图3是本折弯杆的立体结构示意图。

图4是本折弯杆的爆炸结构示意图。

图5是本折弯杆中的操作扳手机构在松开位置时的剖视结构示意图。

图6是本折弯杆中的操作扳手机构在锁紧位置时的剖视结构示意图。

图7是本折弯杆中的操作扳手机构在一种未锁紧状态时的剖视结构示意图。

图8是本折弯杆中的操作扳手机构在另一种未锁紧状态时的剖视结构示意图。

图9是实施例二中本自锁紧装置的使用状态结构示意图。

图10是本割草机的立体结构示意图。

图中，20、自锁紧装置；10、上连接座；10a、连接部一；11、下连接座；11a、锁钩；11b、限位插孔；11d、连接部二；11c、凸缘；12、连接枢轴；13、橡胶垫圈；14、自锁杆枢轴；15、铆钉；16、连接孔；30、操作扳手机构；31、斥力产生元件；31a、扭力弹簧；31b、磁铁；32、自锁扣；32a、锁扣部；32b、开口；33、自锁杆；33a、柱销；34、压缩弹簧；35、自锁扣枢轴；101、上扶手杆；102、下扶手杆。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本自锁紧装置20包括上连接座10、下连接座11、连接枢轴12、操作扳手机构30和斥力产生元件31。下连接座11和上连接座10连接处设置连接枢轴12，上连接座10绕着连接枢轴12相对下连接座11转动，斥力产生元件31设置在上连接座10和操作扳手机构30之间。操作扳手机构30包括自锁扣32、自锁杆33、压缩弹簧34和自锁扣枢轴35，自锁扣枢轴35设置于自锁杆33上，操作扳手机构30与上连接座10之间设置自锁杆枢轴14，自锁杆33的一端通过自锁杆枢轴14连接在上连接座10上，自锁扣32的一端通过自锁扣枢轴35连接在自锁杆33上，操作扳手机构30绕着自锁杆枢轴14相对于上连接座10转动，压缩弹簧34设置于自锁扣32和自锁杆33之间，压缩弹簧34具有一定的预紧力，自锁扣32绕着自锁扣枢轴35相对于自锁杆33转动。

本实施例中，斥力产生元件31是扭力弹簧31a，扭力弹簧31a的一端连接在自锁杆33上，另一端连接上连接座10上，操作扳手机构30位于松开位置时，扭力弹簧31a处于自然状态，操作扳手机构30位于锁紧状态时，扭力弹簧31a处于压紧状态。当然，当操作扳手30位于松开位置时，扭力弹簧31a也可以受一较小的预紧力，本实用新型对此并不加以限定。

如图2和图5所示，操作扳手机构30的自锁扣32的另一端具有锁扣部32a，自锁杆33的侧面上具有柱销33a,下连接座11上还分别设置锁钩11a、限位插孔11b和凸缘11c，上连接座10与下连接座11相对的端面上设置一橡胶垫圈13；当自锁紧装置20处于锁紧状态时，自锁杆33的柱销33a完全插入下连接座11的限位插孔11b中，同时压缩弹簧34通过一定的预紧力使自锁扣32的锁扣部32a与下连接座11的锁钩11a进行紧密配合，达到完全自锁的状态。

进一步，当自锁紧装置20处于锁紧状态时，下连接座11端面与上连接座10的端面设有间隙尺寸X1，下连接座11的凸缘11c压入橡胶垫圈13中，此配合尺寸设定为X2。X1小于X2，排除上连接座10与下连接座11之间的间隙，防止两者连接后的相互晃动。在本实施例中，X1设定值为0.5mm，X2设定值为1mm。

如图5和图6所示，本实施例中的自锁紧装置操作过程如下：当自锁紧装置20处于松开状态时，操作扳手机构30处于松开位置，此时，扭力弹簧31a处于自然状态或者受力较小的预紧力。需要将上连接座10和下连接座11进行锁定时，操作扳手机构30被操作着向锁紧位置旋转，此时需要操作扳手机构30克服扭力弹簧31a的扭力F1，相对自锁杆枢轴14的作用力臂为L1，产生的扭矩是L1×F1。当操作扳手机构30旋转至锁紧位置时，压缩弹簧34的预紧力F2作用下使自锁扣32的锁扣部32a与下连接座11的锁钩11a进行紧密配合，相对于自锁杆枢轴14的作用力臂为L2，产生的扭矩是L2×F2，只要L2×F2大于L1×F1，操作扳手机构30就会保持在锁紧位置上。

而当使用者将操作扳手机构30从松开位置向着锁紧位置旋转的过程中，使用者由于操作不当使操作扳手机构30停留在松开位置和锁紧位置之间的上部位置时，如图7所示，由于自锁杆33的柱销33a没有完全插入下连接座11的限位插孔11b中，同时自锁扣32的锁扣部32a处于下连接座11的锁钩11a的上部位置，没有进行互锁配合，由于自锁紧装置20还包含斥力产生元件31，此时操作扳手机构30需要克服扭力弹簧31a的扭力F1′，相对自锁杆枢轴14的作用力臂为L1′，产生的扭矩是L1′×F1′，因此在这种情况下，操作扳手机构会在扭力F1′的作用下回到松开位置，提示操作者操作扳手机构30没有锁紧到位，从而提醒操作者检查上连接座10和下连接座11没有锁紧到位。

如图8所示，当使用者将操作扳手机构30从松开位置向着锁紧位置旋转的过程中，使用者由于操作不当使操作扳手机构30停留在松开位置和锁紧位置之间的中间位置，此时自锁杆33的柱销33a已经插入下连接座11的限位插孔11b中，自锁扣32的锁扣部32a处于下连接座11的锁钩11a的中间位置，虽然没有进行互锁配合到位，但在压缩弹簧34处于受力较大的压缩力F2′的作用下，压缩弹簧34需要恢复到预紧力F2状态，同时压缩力F2′大于预紧力F2，迫使自锁扣32的锁扣部32a恢复到初始位置，进而使自锁扣32的锁扣部32a与下连接座11的锁钩11a进行紧密配合，达到图6所示的状态，从而实现快速自锁的情况。

进一步的，上连接座10的一侧端部具有向外延伸的连接部一10a，下连接座11的一侧端部具有向外延伸的连接部二11d，连接部一10a和连接部二11d上均具有轴孔，连接部一10a和连接部二11d通过插设在轴孔内的连接枢轴12相铰接；操作扳手机构30设置在与连接部一10a相对的另一侧，锁钩11a和限位插孔11b设置在与连接部二11d相对的另一侧；自锁扣32的端部呈具有开口32b的U型结构，自锁杆33的端部具有伸入到开口32b中的连接部，锁扣部32a由自锁扣32的一端向其一侧倾斜延伸，压缩弹簧34的一端抵靠在连接部的侧面，另一端抵靠在锁扣部32a的侧面。

作为优选，本实施例中斥力产生元件31是一扭力弹簧31a，但本实用新型并不以此为限，在其他实施例中，斥力产生元件31可以采用其它部件或结构。

实施例二

如图9所示，本实施例与实施例一大致相同，不同之处在于，本实施例中的斥力产生元件是两块相对设置的磁铁31b，其中一块磁铁31b设置在自锁杆33上，另一块磁铁31b设置在连接座10上，且两块磁铁31b相对的两端极性相同，例如全为S极，操作扳手机构30位于松开位置时，两块磁铁31b之间的距离较远，因此两块磁铁31b产生的排斥力较小，操作扳手机构位于锁紧位置时，两块磁铁31b之间的距离较近，产生的排斥力会逐渐增大。当操作扳手机构30位于松开位置和锁紧位置之间的上部位置时，操作扳手机构30会在两块磁铁31b之间的排斥力的作用下回到松开位置，以起到提醒操作者的目的。

实施例三

如图3和图4所示，本实施例中公开一种运用实施例一或实施例二中的自锁紧装置的折弯杆，包括上扶手杆101、下扶手杆102和自锁紧装置20，自锁紧装置20包括上连接座10和下连接座11，上连接座10的一端侧部与下连接座11的一端侧部相铰接；上扶手杆101的一端固连在上连接座10的另一端，下扶手杆102的一端固连在下连接座11的另一端；上连接座10的侧面上设有操作扳手机构30；操作扳手机构30包括自锁扣32和自锁杆33，自锁杆33的一端通过自锁杆33枢轴14连接在上连接座10上，自锁扣32的一端通过自锁扣枢轴35连接在自锁杆33上，自锁扣32的另一端具有锁钩11a，锁钩11a位于自锁杆33另一端的下方且自锁杆33该端与锁钩11a之间设有压缩弹簧34；下连接座11的侧面上具有锁钩11a，当上连接座10与下连接座11相对接时，操作扳手机构30摆动能够使自锁扣32上的锁扣部32a勾接在锁钩11a上；下连接座11的侧面上开设有限位插孔11b，自锁杆33的侧面上具有与限位插孔11b相匹配的柱销33a；上连接座10和自锁杆33之间还设有能够使自锁杆33远离下连接座11的斥力产生元件31；下连接座11和上连接座10的端部均设有连接孔16，上扶手杆101的端部插接在上连接座10的连接孔16内，下扶手杆102的端部插接在下连接座11的连接孔16内，上连接座10和下连接座11上均采用四颗螺钉或铆钉15固定上扶手杆101和下扶手杆102。

实施例四

如图10所示，本实施例公开一种包括实施例三中折弯杆的割草机，将实施例三中的折弯杆应用于割草机中，割草机的工作原理此处不再详细描述。折弯杆可由实施例一或实施例二中的自锁紧装置20锁紧。操作扳手机构30停留在松开位置和锁紧位置之间的上部位置时会自动回到松开位置，可以提示操作者折弯杆的上连接座10和下连接座11没有锁紧到位，这样就可以避免操作者使用的过程中，上连接座10和下连接座11的相对位置由于没有锁紧到位而发生相对折弯的情况，从而也避免了对使用者的人身安全带来危险的情况的发生。

使用者由于操作不当使操作扳手机构30停留在时松开位置和锁紧位置之间的中间位置时，自锁扣32的锁扣部32a处于下连接座11的锁钩11a的中间位置时，虽然没有进行互锁配合到位，但是压缩弹簧34处于受力压缩力F2′的作用下，迫使自锁扣32的锁扣部32a回初始位置，从而使自锁扣32的锁扣部32a与下连接座11的锁钩11a进行紧密配合，达到自锁的情况。确保操作安全，保护操作者的目的。

当然，上述折弯杆也可以应用于在其他带有推杆或操作杆的园林工具中，例如打草机、杆锯和杆式绿篱修剪机等。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了20、自锁紧装置；10、上连接座；10a、连接部一；11、下连接座；11a、锁钩；11b、限位插孔；11d、连接部二；11c、凸缘；12、连接枢轴；13、橡胶垫圈；14、自锁杆枢轴；15、铆钉；16、连接孔；30、操作扳手机构；31、斥力产生元件；31a、扭力弹簧；31b、磁铁；32、自锁扣；32a、锁扣部；32b、开口；33、自锁杆；33a、柱销；34、压缩弹簧；35、自锁扣枢轴；101、上扶手杆；102、下扶手杆等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。