安全柱的制作方法

专利名称：安全柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全柱，其包括细长形管状件和安装在该管状件 内的锁定装置。
背景技术：
安全柱用作安全系统的部件，该安全系统例如为放在地面上、楼 梯上或其它场所的安全屏障，或者在建筑或修缮时用作建筑物上的边 缘防护，以防止工人或工具掉下。它们也可用作脚手架柱。安全柱可 安装在柱座中，该柱座例如可为联接在或搁在地面或其它基础上的特 殊支撑件，或是一般元件，例如脚手架框架件。安装或拆除安全柱时， 方便的是把安全柱装配入柱座中和从中取出要很容易。已经开发出好 几种不同的把安全柱锁定在柱座上的具有卡入特点的锁定装置。
日本专利申请JP11152892公开了 一种卡入型栏杆锁定装置。该锁 定装置设置于栏杆的管子的一端，并包括利用弹簧向锁定位置偏压的 杠杆。该杠杆具有穿过管壁第一孔的锁定凸起和在相反方向上穿过管 壁第二孔的释放凸起。该杠杆的作用如同跷跷板，即，它围绕位于释 放凸起和锁定凸起之间的枢轴部枢转。偏压弹簧位于锁定凸起与枢轴 部之间，并在与释放凸起相同的方向上即与锁定凸起的延伸方向相反 地从杠杆延伸到管壁内表面。因此，偏压弹簧连续地把锁定凸起压出 第一孔，同时把释放凸起压出第二孔。当被安装在栏杆插座中时，锁 定凸起穿过插座的壁上的孔，从而把栏杆的管子锁定在插座中，并防 止栏杆意外地从插座中升出。管子的端面支撑到在插座内延伸或穿过 插座的止动销上。因此，止动销限定了管子在插座中的竖直位置，以 使锁定凸起与插座壁上的孔对准且支撑该栏杆。
管子安装在插座中后，锁定凸起与插座接合，并防止栏杆从插座
中拉出。为了从插座中取出栏杆，只需推入释放凸起。从而，杠杆围 绕枢轴部枢转，且锁定凸起缩到位于管壁的孔内的位置并不再从管壁 外表面伸出。这样，锁定凸起不再与插座接合，并且栏杆可取出。
该现有技术锁定装置利用偏压枢转的杠杆的原理工作。但其缺点 是，插座上有用于支撑管子和正确对准锁定装置的止动销。
在日本专利申请JP09302922中，锁定装置设于第一管子的一端 上，它包括利用弹簧向锁定位置偏压的锁定件。该锁定件具有穿过管 壁第一孔的锁定凸起和在相同方向上穿过管壁第二孔的释放凸起。第
一管子可与直径稍大且壁上有锁定孔的第二管子连接。当连接在一起 时，锁定凸起穿过锁定孔，且第二管子的端部抵靠释放凸起。为拆开 两管子，只须推入释放凸起。从而，锁定凸起缩到在第一管子内的一 位置。这样，锁定凸起不再与第二管子接合，从而可取走。如果有连 接力，例如重力，那么当锁定凸起释放时，第二管子会稍稍进一步移 动到第一管子上，尽管只移入释放凸起的止凹座中。
该现有技术锁定装置的缺点是，第一管子无法简便地进一步推入 第二管子中，而在许多情况下需要这么做。

发明内容
本发明的目的是提供一种能克服现有技术的上述缺点的安全柱。
该目的由按权利要求1所述的一种安全柱实现。
因此，按照本发明的一个方面，提供一种安全柱，其包括细长形 管状件和在该管状件第一端设置在管状件内的锁定装置。该第一端设 置用于接纳在柱座中。"柱座"指适合接纳安全柱第一端的任何装置。 例如，它可为特殊形成的支撑装置，或只是另一管状件的一端。该锁 定装置包括杠杆和将杠杆偏压在该管状件的壁的内表面上的偏压弹簧 装置。该杠杆具有穿过所述壁的第 一孔部并从所述壁的外表面伸出的 锁定凸起和穿过所述壁的第二孔部并从所述外表面伸出的释放凸起。 释放凸起与所述锁定凸起相距一距离，且比锁定凸起离所述第一端远。 通过在第一操作步骤中在所述释放凸起上施加笫一操作力来在与偏压
方向相反的方向操作释放凸起，锁定凸起可缩到该管状件所述外表面 内侧的释放位置。释放凸起具有设置用于把安全柱支撑在所述柱座的 支撑面上的支撑面。释放凸起与所述锁定凸起相关，以便在该释放位 置上释放凸起仍从所述外表面伸出。通过在第二操作步骤中施加比第 一操作力明显更大的第二操作力来在与偏压方向相反的方向进一步操 作释放凸起，可获得释放凸起的非伸出位置。
通过提供释放凸起的支撑面，安全柱变得不依赖于柱座上用于支 撑安全柱的任何特殊设置。例如，柱座的支撑面可以只是其端面。但 是，当然，在需要时柱座可设有用作支撑面的一些特殊表面部分。此 外，由于在为了释放锁定凸起已将释放凸起推入后释放凸起仍从管状 件的外表面伸出，因此安全柱仍受支撑。这样，就消除或至少减小了 否则可能发生的安全柱进一步移入柱座中的风险。但是，如下文进一 步说明，这并不排除可把释放凸起进一步推入管状件中以便有意地实 现安全柱进一步移入柱座中的实施例。
应该指出，第一和第二孔例如可为大小与对应凸起相适应的独立 孔，或可为共同的细长缝。此外，术语"管状"包括圆形以及多边形 横截面。
此外，可分两步操作释放凸起。第一操作步骤在释放凸起上施加 第 一操作力达到释放位置，此时所述释放凸起仍从所述外表面一定程 度地伸出。第二操作步骤需要明显更大的第二操作力对释放凸起进一 步操作，以使其达到非伸出的位置。
因此，需要时可操作释放凸起，使它整个隐藏在管状件的壁的外 表面之内。由于第二操作步骤需要大得多的操作力，释放凸起被不小 心完全推入的风险大大减小。因此，可获得安全柱在柱座中的两位置 安装。这特别可用于边缘防护用途，此时安全柱一般用在支撑网孔板 的临时安全屏障系统中。这样，在建造建筑物的不同阶段中常常有利 的是能改变安全柱的高度。该实施例提供了在这一应用中改变安全柱 高度的一种简单方式。
按照安全柱一实施例，设置杠杆来提供所述两步骤操作。
按照安全柱一实施例，杠杆悬置成使得在所述第一操作步骤中， 第一操作力和由偏压弹簧装置产生的反作用力作用在具有第一长度比
的力臂上；在所述第二操作步骤中，第二操作力和由偏压弹簧装置产 生的反作用力作用在具有第二长度比的力臂上，第二长度比比所述第 一长度比小。换句话说，锁定装置构造成使得至少其中一个力臂在第 二操作步骤中与第一操作步骤中不同。
按照安全柱一实施例，该杠杆具有第一枢轴部和第二枢轴部，杠 杆设置成在第一操作步骤中围绕第一枢轴部枢转，且杠杆设置成在第 二操作步骤中围绕第二枢轴部枢转。因此，可有利地获得两步骤功能。
按照安全柱一实施例，第一和第二枢轴部形成在所述释放凸起的 不同侧，例如形成在杠杆的相反端。在该实施例中，尤其容易获得如 上所述不同的力臂长度比。
按照安全柱一实施例，杠杆具有细长形主部和细长形端部，细长 形主部基本上在管状件纵向上延伸，所述释放凸起和锁定凸起与细长 形主部连接；细长形端部与所述细长形主部成角度地连接，并且细长 形端部包括所述第二枢轴部。例如，该实施例可被简单实施成使得杠 杆首先围绕第一部分枢转，直到该端部的末端达到管状件的壁的内表 面，随后围绕该端部的末端进一步枢转。
按照安全柱各实施例，释放凸起的两步骤操作仅仅通过弹簧装置 或与上述实施例组合来实现。例如，弹簧装置的弹簧常数在第二步骤 中比在第一步骤中大，或者弹簧装置包括至少两个不同的弹簧件，其 中，至少一个弹簧件连续致动，并且至少一个弹簧件只在第二步骤中 致动，从而在第二步骤中增加弹簧装置产生的反作用力。
参考以下对各实施例的说明，可清楚看出和阐明本发明的上述和 其它方面、特征和优点。


下面结合附图详细说明本发明，附图中
图la-d为本发明安全柱一实施例的局部纵向剖视示意图；200780003357.3
说明书第5/9页
图2a-d为与柱座一起的图la-d的实施例的纵向剖视示意图； 图3a-3b为本发明安全柱另一实施例的纵向剖视示意图； 图4a-4c为本发明安全柱又一实施例的纵向剖视示意图；以及 图5为本发明安全柱另一实施例的纵向剖视示意图。
优选实施方式
本发明安全柱101的第一实施例包括管状件103和在管状件103 一端104安装在管状件103中的锁定装置105。由于各附图只示出安 全柱的一部分，因此安全柱101的另一端未示出。锁定装置包括杠杆 107和偏压弹簧装置109。在该实施例中偏压弹簧装置由单个弹簧109 构成，该弹簧的一端安装在杠杆107的形式为凸起的弹簧座111上。 弹簧109在管状件103径向上延伸。弹簧109的长度选择成它总是至 少稍稍,皮压缩，从而将杠杆107偏压在管状件103内表面131上。杠 杆107包括细长形主部117和细长形端部119，细长形主部117在管 状件103纵向上延伸，细长形端部119在主部117的一端与主部117 连接并垂直于主部117延伸，即在管状件103径向上延伸。主部117 包括锁定凸起113和释放凸起115，锁定凸起113靠近端部119,释放 凸起115向着杠杆107的一端121离开锁定凸起113 —段距离，杠杆 107的一端121也是主部117的自由端。杠杆107的另一端123为端 部119的自由端。
在图la所示锁定装置的基本位置即锁定位置上，锁定凸起113 穿过管状件103的第一孔125，更确切说穿过管状件103的壁103的 第一孔125,该第一孔为通孔。此外，锁定凸起113从外表面129伸 出，以便能与柱座接合，这将在下文进一步说明。锁定凸起113具有 卡入斜面112和接合面114，卡入斜面112朝向管状件103的一端104， 接合面114面对另一方向，即面对释放凸起115。在该锁定位置，接 合面114在管状件103径向上延伸。
释放凸起115穿过壁103的第二孔127，并从管状件103的外表 面129伸出，以便与柱座接合，并且以便当安全柱101安装在柱座中
时能用来支撑安全柱101，这将在下文进一步说明。因此，释放凸起 115具有面对锁定凸起113的接合面114并平行于该接合面延伸的支 撑面116。
图lb示出释放位置，在该释放位置上，释放凸起115已在第一操 作步骤中被操作(这里是推入)到这样一个位置，在该位置它仍从外 表面129伸出，尽管伸出的程度比在锁定位置上小。由于偏压弹簧109 位于释放凸起115与杠杆107的所述一端121之间，因此当推动释放 凸起115时，杠杆107将围绕构成第一枢轴部的所述一端121枢转。 结果，杠杆107的另一端123将向着与第一孔125相反的内表面131 移动，直到它到达该内表面131。这造成锁定凸起113缩入管状件103 中。
图lc示出安全柱调节位置。这里，释放凸起在第二操作步骤中已 被进一步操作到非伸出位置，即它不再从管状件103的外表面129伸 出，但大致终止在外表面的平面中。在该第二操作步骤中，杠杆107 围绕杠杆的所述另一端123枢转，所述另一端123即杠杆107的垂直 端部119的自由端，其抵靠在内表面131上。因此，杠杆的所述另一 端123构成第二枢轴部。
分别在所述第一和第二操作步骤中推入释放凸起115所需力是不 同的。这是由于力臂之间的长度比不同。如图lb所示，在第一操作步 骤中，施加在释放凸起115上的操作力作用在比第二力臂A2长的第 一力臂Al上，其中弹簧109产生的反作用力作用在第二力臂A2上。 第一和第二力臂从释放凸起115、弹簧109和第一枢轴部121的各中 心延伸。这造成第一长度比A1/A2>1。另一方面，在第二操作步骤中， 如图lc所示，施加在释放凸起115上的操作力作用在比弹簧109使用 的第四力臂A4短的第三力臂A3上。第三和第四力臂分别从释放凸起 115和弹簧109的中心延伸到第二枢轴部123。因此，第二长度比变为 A3/A4<1。第二长度比小于第一长度比，因此第二操作步骤所需操作 力大于第一操作步骤所需操作力。
图Id示出锁定装置105可沿管状件103移动的安装/拆卸位置。
该位置用来把锁定装置插入管状件103中，以及在需要时从管状件103 中取出锁定装置。在该安装/拆卸位置上，两凸起113、 115都完全位 于管状件103内，即内表面131内。
图2a-2d示出安全柱101在柱座201中的安装/拆卸，和安全柱101 相对于柱座201的位置的调节。
柱座201具有内径比安全柱101的管状件103外径稍大的管状座 件203。此外，柱座201具有接合孔205，该接合孔为管状座件203 的壁的通孔。从管状座件203的开口端207到距开口端207最近的孔 205的边缘部(接合面)的距离只比从锁定凸起113的接合面114到 释放凸起115的支撑面116的距离稍短。
当将安全柱101向着柱座201移动并进入其中时，锁定凸起113 的卡入面112将》並到开口端207的端面。由于卡入面的斜度，因此该 卡入面将在该端面上滑动。从而，锁定凸起将如图2b所示克服弹簧 109的偏压力被推入管状件103中。安全柱101将进一步移入柱座201 中，直到释放凸起115的支撑面116碰到开口端207的端面。同时， 锁定凸起113将与管状座件203的接合孔205对准，并从而在偏压力 作用下被推入接合孔205中。从而，进入图2c所示锁定位置。在该位 置上，释放凸起115的支撑面116抵靠在管状座件203开口端的端面 上。安全柱一般在直立位置使用，在直立位置上，安全柱和由安全柱 承载的栅栏或网孔板等等的重量将由释放凸起115支承。因此，卡入 面方便了安装且使得安装自动化，即，使用者无需推动释放凸起即可 把安全柱101插入柱座201中。
在该锁定位置上，锁定装置105把安全柱101锁定在柱座201上， 防止了安全柱101从柱座201中不希望地脱出。如果想从柱座201中 拆下安全柱101，只需推动释放凸起115直至达到图2b所示释放位置。 由于当到达释放位置时操作释放凸起115的人将会感到阻力明显增 加，因此他/她将不会不小心地进一步把释放凸起115推入管状件103 中。然后，就可取出安全柱IOI。
如果想降低安全柱，即把它进一步移入柱座201中，则把释放凸
起115进一步推入管状件103中，直到到达安全柱调节位置。然后， 可进一步把安全柱101降低/移动到柱座201中，见图2d,其中释放 凸起115移过柱座201的开口端207并移入管状座件203中。
图3a和图3b示出安全柱、更确切地说锁定装置的替代实施例。 与其它实施例相似，安全柱301具有管状件303和锁定装置305。锁 定装置305包括杠杆307和弹簧装置309，弹簧装置309在其弹簧座 311处与杠杆307连接。该杠杆包括穿过管状件303壁上的孔321的 锁定凸起313和穿过该壁上另一孔323的释放凸起315。该杠杆具有 细长形主部317和端部319。与其它实施例的主要不同处是端部319， 在将锁定装置305安装到管状件303中之前该端部319处于第一位置， 在该第一位置上，该端部319与主部317大致成一直线或与主部成一 角度。在将锁定装置305插入管状件303中后，端部309相对于主部 317 (进一步)弯曲到图3a中虛线所示第二位置。当端部319在被弯 曲到第二位置时，锁定凸起313必须与管状件303的壁的孔321对准。 实际上，这意味着锁定装置位于锁定位置上，在该锁定位置，凸起313、 315分别穿过相应孔321、 323并从管状件303的外表面327伸出。一 旦弯曲到第二位置，端部319大致径向地延伸通过管状件303的内部 空间。端部319的长度足以防止锁定装置从管状件303中脱出。这从 图3b可清楚看出，在图3b中，锁定装置处于释放位置，但锁定凸起 313没有缩到管状件303的壁的内表面325内侧。即使把释放凸起315 推到内表面325内侧的位置，锁定凸起313仍保持一定程度地伸入孔 321内。
图4a-4c和图5示出其它实施例。可使用更复杂的弹簧装置取代 上述锁定装置实施例或与之组合使用。如图4a-4c所示，弹簧装置409 包括两个弹簧，而安全柱的其它方面与上述第一实施例相似。弹簧装
置409的基本弹簧411相应于以上实施例中所述弹簧，并增加了辅助 弹簧413。在图4a锁定位置上，辅助弹簧413没有到达管状件403的 内表面405，而是在该弹簧的端部与内表面405之间有间隙407。在图 4b的释放位置上，辅助弹簧413与内表面405接触。因此，对于把释
放凸起415移到图4c所示调节位置的第二操作步骤来说，辅助弹簧的 反作用力加到基本弹簧411的反作用力上，从而较之上述实施例而言 第二操作步骤所需操作力增加。
但是，作为替代方案，可使用如图4c中虛线所示没有成角度端部 的杠杆420。那么，由于没有第二枢轴部，因此力臂从第一操作步骤 到第二操作步骤无变化。这样，仅由辅助弹簧413实现两步骤功能。 因此，第一操作步骤将相应于以上已描述的，而第二操作步骤由从辅 助弹簧413到达管状件403内表面405的时刻开始由辅助弹簧413产 生的辅助反作用力限定。
图5示出替代的弹簧装置509。该弹簧装置只有一个弹簧，但该 弹簧由主弹簧段511和副弹簧段构成，副弹簧段的弹簧常数比第一弹 簧段511大。弹簧段511、 513串联。在第一操作步骤中，只有主弹簧 段被致动而提供第一弹簧力。主弹簧段在第一操作步骤中被完全压缩。 因此，在第二操作步骤中副弹簧段被致动而提供增加的弹簧力。可用 该弹簧装置取代上述任一弹簧装置。
以上说明了本发明安全柱实施例。应把这些实施例看成只是非限 制性的例子。本领域普通技术人员将理解，在本发明范围内可以有许 多变型和替代实施例。
应该指出，对于本申请、特别是后附权利要求，"包括" 一词不排 除其它部件或步骤，"一" 一词不排除多个，这在本质上对本领域普通 技术人员来说是显而易见的。
权利要求
1.一种安全柱，其包括细长管状件和在该管状件的第一端设置在管状件内的锁定装置，该安全柱被设置成接纳在柱座中，其中，所述锁定装置包括杠杆和将该杠杆偏压到该管状件的壁的内表面上的偏压弹簧装置；该杠杆具有穿过所述壁的第一孔部并伸出所述壁的外表面的锁定凸起和穿过所述壁的第二孔部并伸出所述外表面的释放凸起；所述释放凸起设置在距所述锁定凸起一定距离处，并且比锁定凸起离所述第一端远；通过在第一操作步骤中在所述释放凸起上施加第一操作力来在与偏压方向相反的方向操作释放凸起，锁定凸起可缩到该管状件的所述外表面内侧的释放位置；所述释放凸起具有设置用来把安全柱支撑在所述柱座的支撑面上的支撑面；所述释放凸起与所述锁定凸起相关联，以便在该释放位置上释放凸起仍从所述外表面伸出；通过在第二操作步骤中在释放凸起上施加比第一操作力明显更大的第二操作力而在方向与偏压方向相反的方向上进一步操作释放凸起，获得释放凸起的非伸出位置。
2、 按权利要求1所述的安全柱，其特征在于，所述杠杆布置成提 供所述第一和第二操作步骤。
3、 按权利要求1或2所述的安全柱，其特征在于，所述杠杆悬置 成使得在所述第 一操作步骤中，所述第 一操作力和由所述偏压弹簧装 置产生的反作用力作用在具有第一长度比的力臂上；在所述第二操作 步骤中，所述第二操作力和由所述偏压弹簧装置产生的反作用力作用 在具有第二长度比的力臂上，第二长度比比所述第一长度比小。
4、 按权利要求2或3所述的安全柱，其特征在于，所述杠杆具有 第一枢轴部和第二枢轴部，在第一操作步骤中杠杆设置成围绕第一枢 轴部枢转，在第二操作步骤中杠杆设置成围绕第二枢轴部枢转。
5、 按权利要求4所述的安全柱，其特征在于，所述第一和第二枢 轴部形成在所述释放凸起的不同侧。
6、 按权利要求4或5所述的安全柱，其特征在于，所述第一和第 二枢轴部形成在所述杠杆的相反端。
7、 按权利要求4-6中任一权利要求所述的安全柱，其特征在于， 所述杠杆具有细长形主部和细长形端部，细长形主部基本上在管状件 纵向上延伸，细长形主部包括所述第一枢轴部，所述释放凸起和锁定 凸起与细长形主部连接；细长形端部与所述细长形主部成角度地连接， 并且细长形端部包括所述第二枢轴部。
8、 按权利要求7所述的安全柱，其特征在于，在把锁定装置安装 入管状件前所述端部设置成相对于所述主部处于第一位置，并且在杠 杆进入所述管状件中后且在所述锁定凸起与所述第二孔部对准后所述 端部相对于所述主部弯曲到第二位置；所述端部的长度足以防止锁定 凸起缩到所述内表面内侧的位置。
9、 按权利要求2-8中任一权利要求所述的安全柱，其特征在于， 所述偏压弹簧装置的弹簧常数在所述第二操作步骤中比在所述第一操 作步骤中大。
10、 按权利要求9所述的安全柱，其特征在于，所述偏压弹簧装 置包括提供所述偏压的主弹簧件和在所述第二操作步骤中与所述主弹 簧件一同起作用的副弹簧件。
11、 按权利要求9或IO所述的安全柱，其特征在于，所述偏压弹 簧装置包括至少一个弹簧，该弹簧具有主弹簧段和副弹簧段，该副弹 簧段与所述第一弹簧段串联，且该副弹簧段的弹簧常数比第一弹簧段 大。
12、 按上述任一权利要求所述的安全柱，其特征在于，所述锁定 凸起具有卡入斜面。
全文摘要
本发明涉及一种安全柱(101)，其包括细长形管状件(103)和设在该管状件(103)内的锁定装置(105)。该安全柱(101)可安装在柱座(201)中。该锁定装置(105)包括杠杆(107)和将杠杆(107)偏压在该管状件(103)的壁的内表面(131)上的偏压弹簧装置(109)。该杠杆(107)包括穿过该壁第一孔部的锁定凸起(113)和穿过该壁第二孔部的释放凸起(115)。该释放凸起(115)与该锁定凸起(113)相距一距离。通过在与偏压方向相反方向上操作释放凸起(115)，锁定凸起(113)可缩到该管状件外表面内侧的释放位置。该释放凸起(115)具有设置用于把安全柱(101)支撑在柱座(201)的支撑面上的支撑面，并且释放凸起(115)与锁定凸起(113)相关，以便在释放位置上释放凸起仍从所述外表面伸出一定量。
文档编号E04G7/30GK101375009SQ200780003357
公开日2009年2月25日 申请日期2007年1月24日 优先权日2006年1月24日
发明者J·斯韦德贝里 申请人:康比塞弗国际股份公司