一种防坠机构的制作方法

1.本技术涉及安全防护用具技术领域，尤其涉及一种防坠机构。


背景技术：

2.在高处工作场景中，操作人员会因受限于通道、障碍或者作业位置，进行保护绳的长度调整。目前市面上的安全绳/带装置在防坠设计上仍存在一定不足，在人员出现下坠情况时无法快速响应，而且使用不便，影响人员工作效率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的是提供一种防坠机构，操作方便，应用于安装绳/带装置，能够提高人员工作效率，提高安全性。
4.为达到上述技术目的，本技术提供了一种防坠机构，包括外壳、外部齿轮、内部齿轮、转轴、传动齿轮以及第一锁止器；
5.所述外部齿轮至少设有内齿面，所述内部齿轮设有内齿面以及外齿面；
6.所述外部齿轮转动安装于所述外壳；
7.所述内部齿轮转动设置于所述外部齿轮的内齿面中；
8.所述传动齿轮设置于所述外部齿轮以及所述内部齿轮之间，分别与所述外部齿轮的外齿面以及所述内部齿轮的内齿面啮合；
9.所述第一锁止器包括连接板、第一卡爪以及第一弹性件；
10.所述第一卡爪转动安装于所述连接板，一端通过所述第一弹性件与所述连接板连接，另一端设有可与所述内部齿轮的内齿面卡止配合的第一勾部；
11.在所述第一卡爪所受离心力大于所述第一弹性件的弹性力时，所述第一卡爪发生摆动直至所述第一勾部与所述内部齿轮的内齿面卡止配合；
12.所述转轴转动设置于所述外壳，且与所述外部齿轮以及所述连接板同步转动连接。
13.进一步地，所述第一弹性件的一端与所述第一卡爪的一端转动连接，所述第一弹性件的另一端与所述连接板转动连接。
14.进一步地，所述第一卡爪的数量为两个，所述第一弹性件的数量为一个；
15.还包括连接杆；
16.两个所述第一卡爪绕所述连接板的转动中心线呈点对称分布；
17.其中一个所述第一卡爪的一端通过所述第一弹性件与所述连接板连接；
18.另一个所述第一卡爪的一端通过所述连接杆与其中一个所述第一卡爪连接；
19.所述连接杆的一端与另一个所述第一卡爪的一端转动连接，所述连接杆的另一点与其中一个所述第一卡爪靠近自身所述第一勾部的位置转动连接。
20.进一步地，所述外壳设有第一安装腔；
21.所述转轴的一端伸入所述第一安装腔；
22.所述外部齿轮、所述内部齿轮以及所述连接板均套设在所述转轴伸入所述第一安装腔内的轴段上；
23.所述外部齿轮以及所述连接板均与所述转轴同步转动配合；
24.所述内部齿轮与所述转轴相对转动配合。
25.进一步地，还包括三角架；
26.所述传动齿轮具体为三个；
27.三个所述传动齿轮绕所述内部齿轮圆周均匀分布，且分别转动安装于所述三角架的三个角端部；
28.所述三角架与所述外壳固定连接。
29.进一步地，还包括第二锁止器；
30.所述第二锁止器安装于所述外壳，包括制动机构以及第二勾部；
31.所述第二勾部可与所述外部齿轮的外齿面卡止配合；
32.所述制动机构与所述第二勾部连接，用于驱动所述第二勾部在锁止位置以及解锁位置切换。
33.进一步地，所述制动机构包括第二卡爪、第二弹性件以及固定开关；
34.所述第二卡爪包括第一连接臂以及第二连接臂；
35.所述第一连接臂的一端与所述第二连接臂的一端连接，且所述第一连接臂与所述第二连接臂之间呈一角度分布；
36.所述第一连接臂与所述第二连接臂的连接处与所述外壳转动连接；
37.所述第二勾部设于所述第二连接臂的另一端；
38.所述第二弹性件与所述第二卡爪连接，用于提供所述第二卡爪往锁止方向转动的旋转扭力；
39.所述固定开关安装于所述外壳，可用于在所述第二勾部运动至解锁位置时，限制所述第二卡爪的转动。
40.进一步地，还包括第三卡爪以及第三弹性件；
41.所述第三卡爪还包括第三连接臂；
42.所述第三连接臂转动设于所述外壳；
43.所述第二勾部还设于所述第三连接臂上位于自身转动中心一侧的臂段末端；
44.所述第二卡爪于转动中心位置还设有延伸臂；
45.所述延伸臂可与所述第三连接臂上位于自身转动中心另一侧的臂段接触相抵，在所述第二卡爪往解锁方向转动时挤压所述第三卡爪，以使得所述第三卡爪往解锁方向转动；
46.所述第三弹性件与所述第三卡爪连接，用于提供所述第三卡爪往锁止方向转动的旋转扭力。
47.进一步地，所述第二锁止器安装于所述第一安装腔内；
48.所述第一连接臂上靠近另一端位置设有第一凸起柱；
49.所述外壳上设有供所述第一凸起柱伸出的第一限位导槽。
50.进一步地，所述固定开关包括固定块以及第四弹性件；
51.所述固定块滑动安装于所述外壳，所述固定块的滑动方向与所述第一连接臂另一
端的摆动轨迹的中心点所在切线方向垂直；
52.所述固定块朝向所述第二卡爪的一端设有第一导向斜面以及与所述第一导向斜面接触连接的止挡面；
53.所述第二卡爪往解锁方向转动时，所述第一连接臂的一端可与所述第一导向斜面接触并挤压所述固定块运动；
54.所述止挡面用于在所述第一连接臂摆动经过所述固定块后止挡所述第一连接臂。
55.从以上技术方案可以看出，本技术的防坠机构设计为包括外壳、外部齿轮、内部齿轮、传动齿轮以及第一锁止器。外部齿轮通过传动齿轮与内部齿轮配合，在转动轴转动时通过传动齿轮带动内部齿轮往与自身相反方向转动。而第一锁止其设计为离心锁止机构，其第一勾部能够在第一卡爪受到的离心力大于第一弹性件的弹性力时往内部齿轮的内齿面摆动直至与内部齿轮的内齿面卡止配合。该防坠机构应用于安全带/绳装置时，轴伸出外壳的轴段部分可以用于缠绕固定安全绳/带，或同步转动连接缠绕固定有安全绳带的收卷轮。在作业人员下坠时，转轴会带动外部齿轮与连接板一同快速转动，此时第一卡爪受到的离心力大于第一弹性件的弹性力，则会往内部齿轮的内齿面扩张式的摆动，从而带动第一勾部靠近内部齿轮的内齿面运动，最终与内部齿轮的内齿面卡止，从而锁死外部齿轮，起到防坠作用。本技术这一设计，外部齿轮在带动第一锁止器转动时，同时也带动内部齿轮进行转动，这样能够更加快速地实现内部齿轮与第一勾部之间的卡止配合，实现更加快速的防坠响应，进一步提高安全性。而第一锁止器在转轴以正常速度转动时，第一卡爪受到的离心力不足以克服第一弹性件的作用力，进而第一锁止器不会对转轴有干涉，方便安全带本体的收卷与释放，进而方便使用，有助于提高作业效率，减少潜在安全隐患。
附图说明
56.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
57.图1为本技术中提供的一种防坠机构不带有顶盖时的第一使用状态结构示意图；
58.图2为本技术中提供的一种防坠机构不带有顶盖时的第二使用状态结构示意图；
59.图3为本技术中提供的一种防坠机构不带有顶盖时的第三使用状态结构示意图；
60.图4为本技术中提供的一种防坠机构的局部结构示意图；
61.图5为本技术中提供的一种防坠机构的外部齿轮结构示意图；
62.图6为本技术中提供的一种防坠机构的内部齿轮结构示意图；
63.图7为本技术中提供的一种防坠机构的第一锁止机构正常状态示意图；
64.图8为本技术中提供的一种防坠机构的第一锁止机构锁止状态示意图；
65.图9为本技术中提供的一种防坠机构的第二锁止器解锁状态示意图；
66.图10为本技术中提供的一种防坠机构的第二锁止器锁止状态示意图；
67.图11为本技术中提供的一种防坠机构示意图；
68.图中：1、转轴；21、外壳；211、底壳；212、顶盖；2121、第一限位导槽；2122、第二限位导槽；22、外部齿轮；23、内部齿轮；24、传动齿轮；25、第一锁止器；251、连接板；252、第一卡
爪；2521、第一勾部；253、第一弹性件；254、连接杆；255、螺钉；26、三角架；3、第二锁止器；30、第二勾部；31、第二卡爪；311、第一连接臂；312、第二连接臂；3121、第一凸起柱；3122、第一拨块；313、延伸臂；32、第二弹性件；33、固定开关；331、固定块；3311、第一导向斜面；3312、止挡面；332、第四弹性件；333、第二拨块；34、第三卡爪；341、第三连接臂；35、第三弹性件。
具体实施方式
69.下面将结合附图对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术实施例保护的范围。
70.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
71.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
72.本技术实施例公开了一种防坠机构。
73.请参阅图1
‑
6，本技术实施例中提供的一种防坠机构的一个实施例包括：
74.外壳21、外部齿轮22、内部齿轮23、转轴1、传动齿轮24以及第一锁止器25。
75.其中，外部齿轮22至少设有内齿面，而内部齿轮23设有内齿面以及外齿面。其中外部齿轮22的结构的加工可以是，在一圆柱结构体的一侧面上开设有圆柱形凹腔，再在圆柱形凹腔的内周面加工出若干齿部，使得圆柱凹腔的内周面形成内齿面，以外部齿轮22也具有外齿面为例，那么相应的可以在圆柱结构体的外周面上加工出若干齿轮来形成外齿面，而仅开设凹腔而不开成通腔，则可以方便在凹腔的底部设置轴孔，方便与转轴1实现转动连接，最终则可以形成如图6所示的外部齿轮22结构。以外部齿轮22这一设计思路为依据，内部齿轮23也可以进行这样的设计，最终形成如图7所示的内部齿轮23结构，本领域技术人员可以以此为基础做适当的变化，具体不做限制。另外，本技术中的内部齿轮23、外部齿轮22、传动齿轮24可以均采用金属材质制备，具有更高的可靠性及安全性。
76.将外部齿轮22转动安装于外壳21，内部齿轮23转动设置于外部齿轮22的内齿面中，而传动齿轮24设置于外部齿轮22以及内部齿轮23之间，分别与外部齿轮22的外齿面以及内部齿轮23的内齿面啮合，实现外部齿轮22与内部齿轮23的配合。
77.就第一锁止器25的结构组成来说，具体包括连接板251、第一卡爪252以及第一弹性件253。其中，第一卡爪252转动安装于连接板251，其转动安装方式可以是通过螺钉255实现，例如在连接板251上开设螺纹孔，而第一卡爪252的爪臂上开设连通孔，螺钉255穿过连
通孔与连接板251上的螺纹孔连接，进而将第一卡爪252固定到连接板251，并使得螺钉255的头部不会挤压到第一卡爪252，此时第一卡爪252即可以在螺钉255上转动，进而实现将第一卡爪252转动安装于连接板251。第一卡爪252可以是一体成型，这样结构强度、使用稳定性以及安全性也会更好。
78.第一卡爪252的一端通过第一弹性件253与连接板251连接，另一端设有可与内部齿轮23的内齿面卡止配合的第一勾部2521。在第一卡爪252所受离心力大于第一弹性件253的弹性力时，第一卡爪252发生摆动直至第一勾部2521与内部齿轮23的内齿面卡止配合。
79.本技术中，为了使得第一勾部2521能够更好的因为离心力作用而摆出，第一卡爪252的重心偏向第一勾部2521设计，例如使得第一卡爪252的转动中心到第一卡爪252另一端的距离大于到第一卡爪252一端的距离，也即是使得偏向第一勾部2521的爪臂段更长，以转动中心将第一卡爪252分成两个爪臂段来说，也即是重心设于具有第一勾部2521的爪臂段上。为了方便与转轴1连接配合，本技术中的连接板251上也设有轴孔，具体不做限制。
80.转轴1转动设置于外壳21，且与外部齿轮22以及连接板251同步转动连接。
81.本技术该设计的防坠机构300应用于安全带/绳装置时，转轴1伸出外壳21的轴段部分可以用于缠绕固定安全绳/带，或同步转动连接缠绕固定有安全绳带的收卷轮。在作业人员下坠时，转轴1会带动外部齿轮22与连接板251一同快速转动，此时第一卡爪252受到的离心力大于第一弹性件253的弹性力，则会往内部齿轮23的内齿面扩张式的摆动，从而带动第一勾部2521靠近内部齿轮23的内齿面运动，最终与内部齿轮23的内齿面卡止，从而锁死外部齿轮22，起到防坠作用。本技术这一设计，外部齿轮22在带动第一锁止器25转动时，同时也带动内部齿轮23进行转动，这样能够更加快速地实现内部齿轮23与第一勾部2521之间的卡止配合，实现更加快速的防坠响应，进一步提高安全性。而第一锁止器25在转轴1以正常速度转动时，第一卡爪252受到的离心力不足以克服第一弹性件253的作用力，进而第一锁止器25不会对转轴1有干涉，方便安全带本体200的收卷与释放，进而方便使用，有助于提高作业效率，减少潜在安全隐患。
82.以上为本技术实施例提供的一种防坠机构300的实施例一，以下为本技术实施例提供的一种防坠机构300的实施例二，具体请参阅图1至图11。
83.基于上述实施例一的方案：
84.进一步地，为了使得第一卡爪252的一端能够更好的对第一弹性件253形成挤压，第一弹性件253的一端与第一卡爪252的一端转动连接，第一弹性件253的另一端与连接板251转动连接。第一弹性件253具体可以是具有弹簧的减振器结构，这样利用减振器中的活塞杆与套筒配合能够实现更加稳定的挤压弹簧以及弹簧复位，当然也可以直接就是弹簧，而弹簧的两端可以分别带有连接钩，利用连接钩来实现分别与第一卡爪252以及连接板251的转动连接配合，具体不做限制。
85.进一步地，为了实现更加牢靠的卡止配合，第一卡爪252数量可以是多个，优选第一卡爪252的数量为两个。
86.以两个第一卡爪252为例，第一弹性件253的数量可以仅设计为一个，再设置一个连接杆254。两个第一卡爪252绕连接板251的转动中心线呈点对称分布，其中一个第一卡爪252的一端通过第一弹性件253与连接板251连接，另一个第一卡爪252的一端通过连接杆254与其中一个第一卡爪252连接，连接杆254的一端与另一个第一卡爪252的一端转动连
接，连接杆254的另一点与其中一个第一卡爪252靠近自身第一勾部2521的位置转动连接。通过设置一个连杆来实现两个第一卡爪252之间的联动，这一结构设计，也使得第一锁止器25对于瞬时加速灵敏度更高，响应更加快速，强度更高。
87.进一步地，为了能够更好的安装固定外部齿轮22、内部齿轮23等结构部件，外壳21设有第一安装腔。外壳21可以是由底壳211以及顶盖212组成，底壳211设有容置腔，而顶盖212可拆卸地封盖于容置腔的顶部与底壳211形成第一安装腔，具体不做限制。
88.转轴1的一端伸入第一安装腔，具体可以是穿过第一安装腔并通过相应的轴套部件实现转轴1与外壳21在轴向方向的限位配合，而转轴1与外壳21的接触位置则可以嵌设径向轴承，保证转轴1的转动流畅稳定。
89.外部齿轮22、内部齿轮23以及连接板251均套设在转轴1伸入第一安装腔内的轴段上，外部齿轮22以及连接板251均与转轴1同步转动配合，内部齿轮23与转轴1相对转动配合。具体的，可以是打开顶盖212，将外部齿轮22先套固在转轴1位于底壳211内的轴段上，并通过键实现同步转动配合；再将内部齿轮23套设于转轴1上，为了使得内部齿轮23与转轴1之间更好的相对转动，可以在转轴1上套固一个轴承，而内部齿轮23固定在该轴承上；再将第一锁止器25套固于转轴1上，并通过键等结构件进行同步转动配合限定；再将传动齿轮24装入内部齿轮23与外部齿轮22之间；再将顶盖212盖装好。本技术中，可以通过在转轴1上设置相应的轴套部件来分别限制内部齿轮23、外部齿轮22以及第一锁止器25的轴向运动，也可以通过顶盖212与底壳211的配合来实现限制，具体不做限制。
90.进一步地，还包括三角架26，传动齿轮24具体为三个，三个传动齿轮24绕内部齿轮23圆周均匀分布，且分别转动安装于三角架26的三个角端部，三角架26与外壳21固定连接。三角架26具体可以是与顶盖212进行固定，通过设置三个齿轮并利用三角架26进行固定，可以在确保传动齿轮24自转的情况下，在内部齿轮23施加反作用力时更好的进行自保，不易崩齿。
91.进一步地，为了使得整体使用更加灵活，且安全性更高，还包括第二锁止器3。第二锁止器3安装于外壳21，包括制动机构以及第二勾部30。第二勾部30可与外部齿轮22的外齿面卡止配合；制动机构与第二勾部30连接，用于驱动第二勾部30在锁止位置以及解锁位置切换。通过配置能够手动操作的第二锁止器3搭配第一锁止器25实现手动闭锁与离心闭锁双保险，使用也更加灵活，可以适用于高处作业时安全带时时受力的作业，如：电力安装，空调安装等，适用性更好，具有更好的应用前景。第二锁止器3结合第一锁止器25的设计应用，也解决了以往的安全绳/带装置没有设置二次锁死机构而存在的安全性不足问题，进一步提高了使用安全性。
92.进一步地，如图10以及图11所示，就制动机构结构组成来说，包括第二卡爪31、第二弹性件32以及固定开关33。第二卡爪31包括第一连接臂311以及第二连接臂312，第一连接臂311的一端与第二连接臂312的一端连接，且第一连接臂311与第二连接臂312之间呈一角度分布。
93.第一连接臂311与第二连接臂312的连接处与外壳21转动连接，具体可以是通过轴杆实现转动连接，不做限制。第二勾部30设于第二连接臂312的另一端，且第二勾部30、第一连接臂311以及第二连接臂312之间可以为一体成型，实现更好的结构强度，使用更加稳定。
94.第二弹性件32与第二卡爪31连接，用于提供第二卡爪31往锁止方向转动的旋转扭
力，第二弹性件32具体可以是扭簧，将第二弹性件32套设于第二卡爪31与外壳21转动配合的轴杆上，并且第二弹性件32的一个扭力臂与第一连接臂311连接，而另一个扭力臂则可以与顶盖212的内底面连接。第二弹性件32还可以是弹簧，一端固定在外壳21，另一端固定在第二卡爪31，具体不做限制。而固定开关33安装于外壳21，可用于在第二勾部30运动至解锁位置时，限制第二卡爪31的转动。本技术中所指的锁止位置为第二勾部30完全与外部齿轮22的外齿面卡止配合时的位置，而解锁位置则为第二勾部30完全退出外部齿轮22的外齿面，不干涉外部齿轮22的转动的某一位置，具体可以根据需要来设置解锁位置，不做限制。
95.进一步地，为了使得手动闭锁的效果更佳，还包括第三卡爪34以及第三弹性件35。其中，第三卡爪34还包括第三连接臂341。第三连接臂341转动设于外壳21，第二勾部30还设于第三连接臂341上位于自身转动中心一侧的臂段末端，第二卡爪31于转动中心位置还设有延伸臂313，延伸臂313可与第三连接臂341上位于自身转动中心另一侧的臂段接触相抵，在第二卡爪31往解锁方向转动时挤压第三卡爪34，以使得第三卡爪34往解锁方向转动，第三弹性件35与第三卡爪34连接，用于提供第三卡爪34往锁止方向转动的旋转扭力。通过第二卡爪31与第三卡爪34之间的联动配合，实现操作第一连接臂311即可同时带动第二连接臂312以及第三连接臂341上的第二勾部30解锁。本实施例中的第三弹性件35的设计可以参考上述第二弹性件32的设计，不做赘述。本实施例中的延伸臂313可以呈三角凸起结构，具体可以根据实际需要进行设计，不做限制。设计时，延伸臂313、第一连接臂311、第二连接臂312以及第二勾部30为一体成型，也即是第二卡爪31具体可以为一体式金属构件，同理第三卡爪34亦可为一体式金属构件，不做限制。
96.进一步地，以第二锁止器3安装于第一安装腔内为例，为了方便拨动操作第一连接臂311，第一连接臂311上靠近另一端位置设有第一凸起柱3121，外壳21上设有供第一凸起柱3121伸出的第一限位导槽2121，第一限位导槽2121可以限制第一连接臂311的操作角度。为了使得操作更加方便，可以在第一凸起柱3121伸出第一限位导槽2121的一端连接一个第一拨块3122，进而通过推动第一拨块3122即可带动第一连接臂311。
97.进一步地，就固定开关33的结构组成来说，包括固定块331以及第四弹性件332。固定块331滑动安装于外壳21，且固定块331的滑动方向与第一连接臂311另一端的摆动轨迹的中心点所在切线方向垂直，保证固定块331能够与拨动的第一连接臂311进行配合。固定块331朝向第二卡爪31的一端设有第一导向斜面3311以及与第一导向斜面3311接触连接的止挡面3312，第二卡爪31往解锁方向转动时，第一连接臂311的一端可与第一导向斜面3311接触并挤压固定块331运动，止挡面3312用于在第一连接臂311摆动经过固定块331后止挡第一连接臂311。同样，为了操作方便，可以在固定块331上设有一个第二凸起柱，并在顶盖212上设有第二限位导槽2122，供第二凸起柱伸出，也对第二凸起柱的滑动起到限位，而且为了方便第二凸起柱的拨动，还可以在第二凸起柱伸出第二限位导槽2122的一端连接一个第二拨块333。
98.本技术第二锁止器3的固定开关33设计应用，一定程度地提高了应用的安全带装置的使用便利性，较好地解决了以往的安全带扣环装置因设计存在的不足导致人员工作效率低，体力消耗大，不符合人机功效，也增加了潜在安全隐患的问题。
99.以上对本技术所提供的一种防坠机构进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本技术实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，
本说明书内容不应理解为对本技术的限制。