一種可防止兒童攀爬墜樓的窗戶(hù)防護(hù)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種采用齒輪傳動(dòng)原理的可防止兒童攀爬墜樓的窗戶(hù)防護(hù)裝置。設(shè)計(jì)的可防護(hù)裝置主要包括兩部分：位于室內(nèi)安裝于窗臺(tái)上的活動(dòng)欄桿；另一部分是位于室外的防護(hù)網(wǎng)。當(dāng)室內(nèi)的欄桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，會(huì)帶動(dòng)內(nèi)置于窗臺(tái)內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而帶動(dòng)安裝在窗戶(hù)外面防護(hù)網(wǎng)向上升起封住窗戶(hù)。本實(shí)用新型依靠機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)力的傳遞，具有安全可靠的特點(diǎn)。這種防護(hù)裝置能有效防止幼童在缺乏照看的情況下翻閱窗戶(hù)導(dǎo)致的墜落，同時(shí)還不會(huì)成為影響美觀和影響逃生的障礙。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可防止兒童攀爬墜樓的窗戶(hù)防護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種采用齒輪傳動(dòng)原理的防止兒童攀爬墜樓的窗戶(hù)防護(hù)裝置，屬于建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年幼童從樓房高層窗戶(hù)墜落事件越來(lái)越多。很多家長(zhǎng)會(huì)趁孩子睡覺(jué)之際，將孩子反鎖在家出門(mén)辦事。孩子醒來(lái)后因?yàn)檎也坏酱笕?，?jīng)常會(huì)爬上窗戶(hù)，試圖尋找父母。如果窗戶(hù)外沒(méi)有任何防護(hù)措施，窗戶(hù)離地面又高，這種情況下，幼童經(jīng)常會(huì)有墜落危險(xiǎn)。
[0003]從網(wǎng)上關(guān)于幼童從樓房窗戶(hù)墜落的新聞可以看出，墜落情況一般有下面兩類(lèi):
[0004]第一類(lèi)是窗戶(hù)內(nèi)外沒(méi)有任何防護(hù)措施，幼童直接從窗戶(hù)翻到戶(hù)外。第二類(lèi)是窗戶(hù)外裝有外延式防護(hù)欄，幼童身體卡懸在護(hù)欄上。
[0005]為了防止這些事件發(fā)生，目前窗戶(hù)防護(hù)多采取下面兩種防護(hù)方式:一是裝外延式防護(hù)網(wǎng)；二是在窗戶(hù)外安裝固死的嵌入式金屬護(hù)網(wǎng)。但兩種防護(hù)方式都有一定缺陷。外延式防護(hù)網(wǎng)，不能有效保證幼童身體局部不被懸卡；固死的嵌入式金屬護(hù)網(wǎng)存在火災(zāi)無(wú)法逃生的安全隱患。
[0006]因此本實(shí)用新型針對(duì)目前窗戶(hù)防護(hù)裝置和設(shè)計(jì)的缺陷，提供了一種具有自動(dòng)升降功能的窗戶(hù)防護(hù)裝置。具有下面優(yōu)點(diǎn):
[0007](I)在幼童攀爬窗戶(hù)時(shí)，窗外防護(hù)網(wǎng)能自動(dòng)升起，有效防止幼童翻越窗戶(hù)；(2)大人在窗口時(shí)，不會(huì)引起防護(hù)網(wǎng)的升起；(3)自動(dòng)升降防護(hù)裝置可靠，環(huán)保，成本低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型一種可防止兒童攀爬墜樓的窗戶(hù)防護(hù)裝置，由活動(dòng)欄桿、內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、防護(hù)網(wǎng)組成。
[0009]內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由欄桿轉(zhuǎn)軸、防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸、主傳動(dòng)軸、與欄桿軸連接的齒輪、與主軸連接與齒輪咬合的齒輪、與防護(hù)網(wǎng)軸連接的齒輪、與主傳動(dòng)軸連接與齒輪咬合的齒輪、齒條，與主傳動(dòng)軸連接與咬合的齒輪構(gòu)成。
[0010]內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)置于窗臺(tái)下墻體內(nèi)，或者由螺絲固定在窗臺(tái)上?；顒?dòng)欄桿通過(guò)欄桿轉(zhuǎn)軸與內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，位于窗戶(hù)室內(nèi)一側(cè)。防護(hù)網(wǎng)通過(guò)防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸與內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，位于窗戶(hù)室外一側(cè)。
[0011 ] 活動(dòng)欄桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，會(huì)通過(guò)內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)安裝在窗戶(hù)外面防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)。從而達(dá)到有效防止幼童在缺乏照看的情況下翻閱窗戶(hù)導(dǎo)致的墜落。
[0012]防護(hù)裝置所具有的防止幼童墜落的功能由活動(dòng)欄桿外部形狀與特殊的內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)共同實(shí)現(xiàn)。
[0013]活動(dòng)欄桿能夠向下轉(zhuǎn)動(dòng)最多60度。在欄桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)內(nèi)置于窗臺(tái)/護(hù)欄內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)安裝在建筑外側(cè)墻面的防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)。防護(hù)網(wǎng)是由具有良好彈性的織物做成。當(dāng)扶手向下轉(zhuǎn)動(dòng)60度時(shí)，防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)180度。即當(dāng)扶手向下轉(zhuǎn)動(dòng)到極限位置時(shí)，升起的防護(hù)網(wǎng)正好能夠從外側(cè)封死整個(gè)窗戶(hù)/護(hù)欄。
[0014]防護(hù)網(wǎng)的升起是由于站在活動(dòng)欄桿邊的人按壓欄桿，使欄桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)引起。當(dāng)活動(dòng)欄桿開(kāi)始向下轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)30度時(shí)，欄桿內(nèi)部機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使欄桿加速向下轉(zhuǎn)動(dòng)，防護(hù)網(wǎng)加速向上升起的扭矩。欄桿內(nèi)部機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生足夠大的扭矩，以確保防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)到的180度位置，牢牢的擋住窗戶(hù)。當(dāng)活動(dòng)欄桿開(kāi)始向下轉(zhuǎn)動(dòng)，但并未超過(guò)30度時(shí)，欄桿內(nèi)部機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)使活動(dòng)欄桿向上轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩。這個(gè)扭矩足夠的小，以確保即便是幼童可能產(chǎn)生的向下按壓欄桿的力也能夠使扶手轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)30度。這個(gè)設(shè)計(jì)能夠在確保欄桿的可靠性的同時(shí)，同時(shí)保證欄桿不至于因?yàn)槭艿讲唤?jīng)意的觸碰而升起防護(hù)網(wǎng)，避免為使用者的正常生活帶來(lái)不必要的麻煩。
[0015]有益效果
[0016]本實(shí)用新型披露了一種可安裝于窗戶(hù)上的防護(hù)裝置。本實(shí)用新型的活動(dòng)欄桿向建筑內(nèi)側(cè)伸展，使得正常站立姿態(tài)的人體遠(yuǎn)離建筑的外墻。當(dāng)人向窗外/護(hù)欄外探視時(shí)，這種向建筑內(nèi)側(cè)伸展的結(jié)構(gòu)能夠提供更加明顯的保護(hù)。內(nèi)探式活動(dòng)欄桿不僅能夠從物理上提供保護(hù)，還能夠從心理上的提供危險(xiǎn)警示，從而最大限度地避免失足墜落。此外，本實(shí)用新型即使在欄桿內(nèi)部機(jī)構(gòu)失效的情況下，防護(hù)網(wǎng)也不會(huì)自行降下。而在特殊的緊急情況下，例如遭遇火情，可以通過(guò)成年人用力向外推動(dòng)活動(dòng)欄桿，使防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸脫離開(kāi)內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，防護(hù)網(wǎng)不會(huì)升起，人們可以順利從窗戶(hù)逃生。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為防護(hù)裝置模型效果圖
[0018]圖2為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸系示意圖
[0019]圖3內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸系示意圖；
[0020]圖4欄桿轉(zhuǎn)軸與主傳動(dòng)軸的傳動(dòng)關(guān)系；
[0021]圖5防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸與主傳動(dòng)軸的傳動(dòng)關(guān)系；
[0022]圖6齒條對(duì)主傳動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)方式示意；
[0023]圖7整個(gè)軸系的側(cè)面視圖；

【具體實(shí)施方式】
:
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]圖1為防護(hù)裝置模型效果，整個(gè)設(shè)計(jì)發(fā)明的核心環(huán)節(jié)是連接窗戶(hù)內(nèi)的活動(dòng)欄桿與窗戶(hù)外的護(hù)欄之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。下面主要針對(duì)這部分設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]1.活動(dòng)欄桿的內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)
[0027]內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)⑵由欄桿轉(zhuǎn)軸(4)、防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸(5)、主傳動(dòng)軸(6)、與欄桿軸(4)連接的齒輪(7)、與主軸(6)連接與齒輪(7)咬合的齒輪(8)、與防護(hù)網(wǎng)軸(5)連接的齒輪
(11)、與主傳動(dòng)軸(6)連接與齒輪(11)咬合的齒輪(9)、齒條(12)，與主傳動(dòng)軸(6)連接與
(12)咬合的齒輪(10)構(gòu)成。
[0028]內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)⑵內(nèi)置于窗臺(tái)下墻體內(nèi)，或者由螺絲固定在窗臺(tái)上?；顒?dòng)欄桿(I)通過(guò)欄桿轉(zhuǎn)軸(4)與內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)連接，位于窗戶(hù)室內(nèi)一側(cè)。防護(hù)網(wǎng)(3)通過(guò)防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸(5)與內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)連接，位于窗戶(hù)室外一側(cè)。
[0029]內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)中各個(gè)齒輪、齒條及扶手和防護(hù)網(wǎng)之間的傳動(dòng)關(guān)系如圖2所示:齒輪
(7)、齒輪⑶的半徑為40mm,齒輪(9)的半徑為57mm,齒輪(11)的半徑為19mm,齒輪(10)的半徑為80_。在活動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，齒條(12)會(huì)通過(guò)齒輪(10)對(duì)主傳動(dòng)軸(6)施加一個(gè)扭矩M。根據(jù)各個(gè)齒輪之間的關(guān)系可以知道，傳遞到活動(dòng)欄桿(I)上的扭矩為M，傳動(dòng)到防護(hù)網(wǎng)(3)上的扭矩為3M。此外，通過(guò)兩級(jí)齒輪傳動(dòng)，活動(dòng)欄桿和防護(hù)網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向保持一致，傳動(dòng)比率為1:3。
[0030]如圖3中(a)所示，在正常的站姿情況下，與普通欄桿相比，活動(dòng)欄桿向建筑內(nèi)側(cè)伸展，使得正常站立姿態(tài)的人體遠(yuǎn)離建筑的外墻。當(dāng)人向窗外/護(hù)欄外探視時(shí)，從圖3中(b)可以看到，這種向建筑內(nèi)側(cè)伸展的結(jié)構(gòu)能夠提供更加明顯的保護(hù)。
[0031]如圖4所示，活動(dòng)欄桿能夠向下轉(zhuǎn)動(dòng)最多60度。在欄桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)內(nèi)置于窗臺(tái)/護(hù)欄內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)安裝在建筑外側(cè)墻面的防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)。防護(hù)網(wǎng)是由具有良好彈性的織物做成。當(dāng)扶手向下轉(zhuǎn)動(dòng)60度時(shí)，防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)180度。即當(dāng)扶手向下轉(zhuǎn)動(dòng)到極限位置時(shí)，升起的防護(hù)網(wǎng)正好能夠從外側(cè)封死整個(gè)窗戶(hù)/護(hù)欄。
[0032]2.齒輪之間傳動(dòng)以及齒輪與齒條之間傳動(dòng)關(guān)系為:
[0033]圖5與圖6分別展示了活動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)軸與主傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)關(guān)系和防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸與主傳動(dòng)軸的傳動(dòng)關(guān)系?？紤]到活動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)軸和主傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度只有60度，防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度也只有180度，因此為了減小整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的體積，各個(gè)齒輪只保留了會(huì)用到的部分，將其余不會(huì)參與傳動(dòng)的部分去掉。這樣能夠有效的減小機(jī)構(gòu)體積，降低整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的阻力，提高傳動(dòng)效率。
[0034]圖7所示為齒條(12)通過(guò)齒輪(10)完成對(duì)主傳動(dòng)軸(6)的驅(qū)動(dòng)方式?？梢钥粗羭J，齒條(12)的兩端有兩個(gè)滑槽，槽內(nèi)各有一個(gè)能夠自如移動(dòng)的小輪，由圖中紅色的圓圈表示。小輪受到彈簧機(jī)構(gòu)向上的作用力，擠壓滑槽的內(nèi)表面。當(dāng)齒條(12)開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)并未通過(guò)運(yùn)動(dòng)的中間位置時(shí)，位于左側(cè)的滑槽會(huì)因?yàn)樾≥喌臄D壓而產(chǎn)生一個(gè)向左的力，而左側(cè)滑槽不會(huì)受到水平方向力；當(dāng)齒條通過(guò)中間位置后，左側(cè)的滑槽會(huì)因?yàn)樾≥喌臄D壓而產(chǎn)生一個(gè)向右的力，而右側(cè)滑槽不會(huì)受到水平方向力。向左及向右的作用力經(jīng)過(guò)主傳動(dòng)軸(6)傳導(dǎo)到活動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)軸(4)上，就會(huì)形成欄桿在轉(zhuǎn)動(dòng)到30度之前具有向上轉(zhuǎn)的扭矩和轉(zhuǎn)動(dòng)超過(guò)30度后向下轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩。通過(guò)分別調(diào)節(jié)彈簧機(jī)構(gòu)作用在左右小輪上的力的大小，就可以控制活動(dòng)欄桿(I)扭矩的大小。
[0035]比如，一個(gè)三歲幼童，體重14公斤，向上攀爬活動(dòng)欄桿(I)時(shí)，活動(dòng)欄桿受力可以估計(jì)為幼童體重的一半，另一半的支撐力由幼童下肢提供，即7公斤。一般建筑的外墻厚度應(yīng)該在20厘米以上，以及活動(dòng)護(hù)欄的轉(zhuǎn)軸位置貼近窗戶(hù)下緣，即活動(dòng)扶手的有效力臂可以取15厘米。則幼童施加到活動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)軸上的扭矩為10.5牛米。
[0036]活動(dòng)欄桿轉(zhuǎn)軸(4)與主傳動(dòng)軸(6)的傳動(dòng)比為1:1，主傳動(dòng)軸(6)到防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸
(5)的傳動(dòng)比為1:3。則最終遞到防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸上的扭矩為31.5牛米?？紤]到防護(hù)網(wǎng)的轉(zhuǎn)軸位于略微低于窗臺(tái)的位置，以及三歲幼童的身高一般在90到100厘米，可以認(rèn)為幼童接觸防護(hù)網(wǎng)(3)的位置與防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸間的距離不應(yīng)該超過(guò)30厘米。這樣，防護(hù)網(wǎng)施加給幼童的向內(nèi)的力量為105牛頓，等效于10.5千克的重量。
[0037]考慮到機(jī)構(gòu)內(nèi)部彈簧驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以向主傳動(dòng)軸施加5牛米的扭矩，即向防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸輸出15牛米的扭矩，因此，防護(hù)網(wǎng)的總防護(hù)力將達(dá)到155牛頓。考慮到三歲幼童自身的重力只有140牛頓，因此防護(hù)網(wǎng)的防護(hù)力足以將幼童阻擋在建筑的內(nèi)側(cè)。
[0038]以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。凡是不脫離本實(shí)用新型所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可防止兒童攀爬墜樓的窗戶(hù)防護(hù)裝置，由活動(dòng)欄桿、內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、防護(hù)網(wǎng)組成，其特征在于: 內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由欄桿轉(zhuǎn)軸、防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸、主傳動(dòng)軸、與欄桿軸連接的齒輪、與主軸連接與齒輪咬合的齒輪、與防護(hù)網(wǎng)軸連接的齒輪、與主傳動(dòng)軸連接與齒輪咬合的齒輪、齒條，與主傳動(dòng)軸連接與咬合的齒輪構(gòu)成； 內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)置于窗臺(tái)下墻體內(nèi)，或者由螺絲固定在窗臺(tái)上；活動(dòng)欄桿通過(guò)欄桿轉(zhuǎn)軸與內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，位于窗戶(hù)室內(nèi)一側(cè)；防護(hù)網(wǎng)通過(guò)防護(hù)網(wǎng)轉(zhuǎn)軸與內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，位于窗戶(hù)室外一側(cè)； 活動(dòng)欄桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，會(huì)通過(guò)內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)安裝在窗戶(hù)外面防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的窗戶(hù)防護(hù)裝置，其特征在于，活動(dòng)欄桿能夠向下轉(zhuǎn)動(dòng)最多60度，在欄桿向下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，帶動(dòng)內(nèi)置于窗臺(tái)/護(hù)欄內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)安裝在建筑外側(cè)墻面的防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)扶手向下轉(zhuǎn)動(dòng)60度時(shí)，防護(hù)網(wǎng)向上轉(zhuǎn)動(dòng)180度。
【文檔編號(hào)】E06B9/04GK203856381SQ201320705551
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】張翼馳, 于揚(yáng), 岳蕾, 張玉紅, 陳雪斐, 高亞鳳 申請(qǐng)人:張翼馳