一种新型活动式防盗网的制作方法

本发明涉及安装在墙、门、窗上的格栅，具体涉及一种防盗网，尤其是涉及一种新型活动式防盗网。

背景技术：

防盗网是居民楼窗户最主要的安防措施，其主要体现的作用是防入侵，防坠。防止外来者从窗户侵入室内，防止室内人、物从窗户跌出。目前我国市场上流通使用的防盗网分为固定式和活动式两类。固定式防盗网(如图1a所示)可完全阻挡入侵但一经安装使用，就永久固定。虽然起到防盗安全保护作用，但如果发生紧急事件，如火灾，受困人员无法自行从窗外逃生并且会阻碍救援工作地展开，大大降低了生存几率。除此以外在日常生活中，固定式防盗网也阻碍了低层用户的小型物品运取。

因此活动式防盗网便悄然而生，目前市场上也存在类似的活动式防盗网，例如简易锁式的防盗网(图1b)，此产品触发装置暴露在外很容易被破坏因此不具有较高的防盗性能，降低了防盗网本应具有的安全性，还有推拉式活动防盗窗(图1c)，由垂直的薄壁管材经铰链连接，形成水平推拉的活动防盗窗，手动操作开关。材质主要为彩钢和不锈钢薄壁空心管材，厚度在0.3mm左右，所以防盗窗性能不佳，很容易被恶意破坏。采用下承重推拉结构，所以推拉不够灵活，日久结构会有倾斜变形，所以使用寿命较短。因此目前还缺少一种高安全性和持久使用性以及实用便利性同时具有的新型活动式防盗窗。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、便于推广应用的新型活动式防盗网。

本发明的技术方案是：本发明的一种新型活动式防盗网，包括防盗窗、逃生窗，所述逃生窗的一端通过弹簧式合页铰接在防盗窗上，另一端为自由端，所述逃生窗自由端与防盗窗相对应的位置上均设有槽孔，所述槽孔与控制机构的齿条形成插销机构；

所述控制机构包括箱体和设置在箱体内的第一转轴、第二转轴、第三转轴，所述第一转轴、第二转轴、第三转轴均通过轴承固定在箱体的侧壁上，所述第一转轴、第二转轴均为水平方向轴，并且与防盗窗相垂直，所述第三转轴为竖直方向轴；

所述第一转轴延伸至箱体外，并在端部设有摇柄，所述第一转轴上键连接有第一直齿轮，所述第二转轴上键连接有共轴的第二直齿轮、第一锥齿轮，所述第三转轴上键连接有共轴的第二锥齿轮、第三直齿轮，所述第一直齿轮、第二直齿轮轴线平行并组成转动副，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮啮合连接并且轴线相互垂直，所述第三直齿轮、齿条啮合连接。

所述防盗窗的长和宽分别为146cm，146cm，所述逃生窗的长和宽分别为90cm、70cm。

本发明具有的优点和积极效果是：

(1)将防盗、救生、逃生巧妙的结合起来，有效的解决了紧急情况防盗窗无法顺利打开的一系列问题。

(2)将触发装置巧妙的引进屋内，有效的解决了锁紧装置被盗窃者打开的风险。

(3)巧妙的将弹簧式合页应用到防盗窗链接上，有效的解决了防盗网迅速打开的功能。

(4)本设计只需通过室内的摇柄便可控制防盗网上的防盗窗开关，通过弹簧合页就可实现防盗窗的快速打开，操控装置位于室内，传动装置置于箱体之中，安全性高。便于逃生，实用性强。采用市场通用的齿轮齿条和轴，成本较低。

附图说明

图1a是背景技术中固定式防盗网的结构示意图。

图1b是背景技术中简易锁式的防盗网的结构示意图。

图1c是背景技术中推拉式活动防盗窗的结构示意图。

图2是本发明实施例1的结构示意图。

图3是控制机构的结构示意图。

图4是受力分析模型图。

图中：

1-防盗窗，2-逃生窗，3-弹簧式合页，4-槽孔，5-控制机构，6-第一转轴，7-第二转轴，8-第三转轴，9-第一直齿轮，10-第二直齿轮，11-第一锥齿轮，12-第二锥齿轮，13-第三直齿轮，14-齿条，15-轴承，16-摇柄。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

如图所示，本发明的一种新型活动式防盗网，包括防盗窗1、逃生窗2、弹簧式合页3、槽孔4、控制机构5、第一转轴6、第二转轴7、第三转轴8、第一直齿轮9、第二直齿轮10、第一锥齿轮11、第二锥齿轮12、第三直齿轮13、齿条14、轴承15、摇柄16；

逃生窗2的一端通过弹簧式合页3铰接在防盗窗1上，另一端为自由端，逃生窗2自由端与防盗窗1相对应的位置上均设有槽孔4，所述槽孔4与控制机构5的齿条14形成插销机构；

所述控制机构5包括箱体和设置在箱体内的第一转轴6、第二转轴7、第三转轴8，第一转轴6、第二转轴7、第三转轴8均通过轴承15固定在箱体的侧壁上，第一转轴6、第二转轴7均为水平方向轴，并且与防盗窗1相垂直，第三转轴8为竖直方向轴；

所述第一转轴6延伸至箱体外，并在端部设有摇柄16，第一转轴6上键连接有第一直齿轮9，第二转轴7上键连接有共轴的第二直齿轮10、第一锥齿轮11，第三转轴8上键连接有共轴的第二锥齿轮12、第三直齿轮13，第一直齿轮9、第二直齿轮10轴线平行并组成转动副，第一锥齿轮11、第二锥齿轮12啮合连接并且轴线相互垂直，第三直齿轮13、齿条14啮合连接。

本实例的工作过程：

本装置包括：

一、原动部分：与手给予动力的摇柄16相连的第一直齿轮9；

二、传动部分：第一转轴6、第二转轴7、第三转轴8的轴承部分、直齿轮与直齿轮的啮合传动，锥齿轮和锥齿轮的啮合传动。

三、执行部分：第三直齿轮13、齿条14，弹簧式合页3。

本案活动式防盗网，在紧急时刻快速打开过程如下：人摇动摇柄16顺时针转动时，通过第一转轴6使第一直齿轮9顺时针转动，与第一直齿轮9相啮合的第二直齿轮10逆时针转动，通过第二转轴7带动第一锥齿轮11逆时针转动。与第一锥齿轮11啮合的第二锥齿轮12，改变传动方向，第二锥齿轮12逆时针转动。再通过第三转轴8使第三直齿轮13逆时针转动，即垂直纸面向内转动，使齿条14水平向右运动，与槽孔4分离，在左端弹簧合页的弹力下，防盗窗迅速打开。在紧急时刻，可更加有助于逃生和救援工作地展开。当需要其锁定时，可使摇柄16逆时针转动，过程与打开时相反，最终可使齿条左移插入槽孔4，形成插销结构，锁定防盗窗。由于箱体的保护，除了摇动手柄，外界无法干扰到此过程，安全有效地实现了快速紧急打开的功能。

以一般窗户大小为例，取防盗窗1长和宽分别为146cm、146cm，若整体打开，所需力较大且打开速度较慢，故可根据窗户打开力度和速度取逃生窗2长和宽分别为90cm，70cm。为了实现安全防盗的功能与便于救援和逃生的功能，在窗户原动部分采用手摇装置，而不采用电机。因为手摇打开可以避免紧急状况下电力故障电动机不能使用。其次要求锁紧装置无法通过室外打开，取插销移动速度为v＝50mm/s，保证室内人员在紧急时刻快速打开，并且得保证触发装置位于屋内能迅速找到的地方，此外要求在触发触发装置的同时，窗门能同时快速容易的打开，并取室内手摇速度为2r/s。

本案采用锥齿轮-直齿圆柱齿轮相结合来实现两空间交错且垂直轴的运动传递。原动件为第一直齿轮9，执行构件为带有插销的齿条14，齿条14往复运动，从而控制逃生窗2的开关。由于采用圆柱螺旋扭转弹簧制成的弹簧合页。当转动摇柄，打开插销时，弹簧上下合页对窗的约束反力作为给窗户提供扭转的力，使防盗窗绕轴转动。实现快速容易的打开。

其弹簧部分力学模型及受力分析(受力分析如图4)。

其中f2是插销对窗的压力，fn1是上合页对窗的约束反力，fn2是下合页对窗的约束反力(1)求弹簧产生的力矩mz为保证小门迅速打开，所以采用弹力合页，其中采用圆柱螺旋扭转弹簧。当打开插销是，在弹簧弹力作用下，门绕z轴转动。如果不记合页中的摩擦，弹力合页对门的约束反力对于z轴的力矩等于零。根据《理论力学》中刚体绕定轴转动微分方程：若将门近似视为矩形薄板，质量为5kg长度为0.9米得其中m为门的质量jz1jz1为门对于通过质心的轴的根据平行轴定理：可得转动惯量为1.25kg.㎡又因为为使门能尽快打开，设转动速度为w＝π/2rad/s，打开速度为1s，可得弹簧产生的力矩为2.12n.m(2)求插销对门的压力f；当门关闭时，根据静力平衡，对z轴上的a点取力矩可得插销对门的压力f＝mz/b；等于2.35n，并且根据常用材料的滑动摩擦因数，选用钢-钢，无润滑取摩擦系数为0.15得插销间的摩擦力为0.3525n。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。