燈具拆裝桿具的研制

朱堂葵 李曉偉 章珊偉

摘 ?要：針對(duì)在高度較高的建筑物內(nèi)的照明燈具存在拆裝不方便的問題，人們通常需要借助一種長(zhǎng)桿狀的專用工具來完成，其由長(zhǎng)桿和其頂端的彈性抓手兩個(gè)部分組成。這種用具在具體使用中存在著裹力不足的問題，許多時(shí)候頂端抓手抓住了燈泡但卻發(fā)生打滑現(xiàn)象，不能順利地把燈泡卸下來，嚴(yán)重影響使用。該文設(shè)計(jì)了一種可以加大束裹力以順利地拆裝高空中燈泡的新型燈具拆裝桿具，可有效克服上述存在的缺陷。

關(guān)鍵詞：燈具 ?拆裝 ?桿具 ?杠桿 ?滑塊

中圖分類號(hào)：TP241 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2020）12（c）-0056-03

Development of the Disassembling and Assembling Lamp Rod

ZHU Tangkui1，2 ? LI Xiaowei1 ?ZHANG Shanwei1

（1.School for Creative Studies， Yiwu Industrial and Commercial College;2.Creative Brand Development Center， Yiwu Industrial and Commercial College， Yiwu， Zhejiang province， 322000 ?China）

Abstract：In order to solve the inconvenience of disassembly and assembly of lighting lamps in the high-rise buildings， people usually need to use a special tool with a long rod， which is composed of a long rod and an elastic gripper at its top. This kind of appliance has the problem of insufficient binding force in the specific use. The top gripper grabs the bulb， but it often slips. So it can't take the bulbs off smoothly， which seriously affects its use. In this paper， a new type of assembling and disassembling lamp rod is designed， which can increase the binding force to assemble and disassemble the bulbs in the high-rise buildings， which can effectively overcome the above defects.

Key Words：Lamp; Disassembly and assembly; Rod; Lever; Slider

在18世紀(jì)中期電氣科學(xué)有了真正發(fā)展，當(dāng)時(shí)發(fā)明家都到處大聲疾呼要發(fā)明一個(gè)實(shí)用的家庭照明的裝置。1897年，英國(guó)發(fā)明家斯萬和美國(guó)發(fā)明家愛迪生發(fā)明了電燈泡，掀開了人類照明史的第一頁。此后，進(jìn)入了人類光明時(shí)代，燈泡極大地方便了人們的生產(chǎn)和生活，從以前沒有燈泡的時(shí)代日出而作、日落而息的生活，到現(xiàn)在愈夜愈美麗的夜生活，可以說燈泡的使用顛覆了人類社會(huì)。一直到今天，燈泡在全球范圍內(nèi)的家庭、賓館、學(xué)校、車間等場(chǎng)所都有非常普遍的使用，人們的生活離不開燈泡的使用，以前燈泡一般都是白熾燈泡，現(xiàn)在燈泡主要有白熾燈泡和節(jié)能燈泡，無論白熾燈泡還是節(jié)能燈泡，到達(dá)其使用壽命后都會(huì)出現(xiàn)故障，這就要求及時(shí)更換燈泡。

為了提高燈泡照射區(qū)間，減少照射盲區(qū)或者避免燈泡被碰壞，燈泡往往被安裝于各種樓層的天花板上或者是高處的墻壁上。然而，燈泡由于本身使用壽命的原因，在使用一段時(shí)間后需要更換新的燈泡。燈泡一般安裝在高度較高的屋頂天花板上，單靠個(gè)人身高舉手很難碰到燈泡的位置，需要借助登高工具墊高來拆裝更換，而家中通常缺少專門的爬梯等登高工具，一般人們會(huì)踩在椅子或桌子上進(jìn)行燈泡的更換，普通人踩在桌椅上進(jìn)行燈泡更換，人容易站不穩(wěn)比較危險(xiǎn)，而且徒手直接接觸燈泡還會(huì)有觸電的危險(xiǎn)。

對(duì)于在高度較高的建筑物內(nèi)照明燈具的拆裝，人們常常需要借助一種長(zhǎng)桿狀的專用工具來完成，這樣可以大大提高拆裝燈具的效率。這種專用工具一般由長(zhǎng)桿及其頂端的彈性抓手兩個(gè)部分組成。使用這種專用工具時(shí)，首先將頂端的抓手彈性地束裹住燈泡，再通過操作長(zhǎng)桿旋轉(zhuǎn)裝上或拆下燈泡，由于對(duì)燈泡的束裹力僅僅依靠設(shè)定的彈片來提供，這種工具在具體使用中存在著束裹力不足的問題。對(duì)于使用了時(shí)間較長(zhǎng)的燈泡來說，這種專用工具在許多時(shí)候頂端抓手雖抓住了燈泡但卻發(fā)生打滑現(xiàn)象，從而不能順利地卸下燈泡，嚴(yán)重影響具體使用。所以，提供一種可以對(duì)抓手部分束裹力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控的操作簡(jiǎn)單的裝置是人們需要的，開展燈具拆裝桿具研制工作是非常有意義的。

1 ?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

這種新型燈具拆裝桿具結(jié)構(gòu)具體如圖1、圖2、圖3所示，主要由14個(gè)關(guān)鍵組件構(gòu)成，具體為：1為桿把、2為桿具、3為手柄、4為拉線、5為隔板、6為彈簧、7為簧套、8為夾臂、9為輔臂、10為豁口、11為上銷軸、12為下銷軸、13為滑塊、14為輔臂槽。圖1為燈具拆裝桿具未使用時(shí)的狀態(tài)圖，此時(shí)夾臂8處于張開狀態(tài);圖2為燈具拆裝桿具處于使用時(shí)的狀態(tài)圖，此時(shí)夾臂8和輔臂9處于內(nèi)收狀態(tài);圖3為燈具拆裝桿具各組件拆解的細(xì)節(jié)圖。

該文設(shè)計(jì)的燈具拆裝桿具包含桿把1及截面為圓形的桿具2，桿具2在其下端的一側(cè)管壁上開有槽口，一手柄3從槽口外伸入槽口內(nèi)由一銷軸即下銷軸12穿連于管壁上，手柄3實(shí)際上是一個(gè)省力杠桿，它以下銷軸12為中心向下繞轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生較大的拉力，如圖1、圖2所示。在桿具2頂端附近的管腔內(nèi)壁上設(shè)置有一橫置的中心帶孔的隔板5，在桿具2頂端的管壁圓周上左右相對(duì)的開有兩個(gè)豁口10，兩個(gè)為S狀的夾臂8通過桿具管壁上的兩個(gè)銷軸即上銷軸11左右對(duì)稱的各設(shè)置在一個(gè)豁口內(nèi)，如圖3所示。在夾臂8內(nèi)側(cè)面寬度的中間部位都開有一縱向槽口即輔臂槽14，在輔臂槽內(nèi)通過上銷軸穿連有一形狀吻合于輔臂槽縱向曲線的輔臂9，輔臂9的尾端在穿過上銷軸后彈性的向上折窩于輔臂槽內(nèi)以對(duì)輔臂時(shí)刻都產(chǎn)生一個(gè)趨內(nèi)的彈性力，當(dāng)受到外力作用，輔臂9可以隱現(xiàn)于輔臂槽內(nèi)以不影響夾臂8對(duì)被其夾持束裹的燈具施加環(huán)抱束裹力，當(dāng)外力撤除，輔臂9又會(huì)向外彈出輔臂槽14，左右兩邊的輔臂9共同作用夾持環(huán)抱住準(zhǔn)備安裝的燈具，為下一步順利的旋轉(zhuǎn)到燈頭上提供一個(gè)初步穩(wěn)定的姿態(tài)，如圖1、圖2、圖3所示。在左右兩夾臂8之間、低于上銷軸11的位置處設(shè)置有一圓形的滑塊13，滑塊13的周邊形狀吻合于夾臂下部的內(nèi)側(cè)面以平滑順利的實(shí)現(xiàn)上下滑動(dòng)。在夾臂8的下端和隔板5之間設(shè)置有一上連簧套7的緊張壓縮的彈簧6，簧套7向上同時(shí)套到左右兩個(gè)夾臂8下端的外圍上，彈簧6在隔板5的支撐作用下，向上的彈性力會(huì)通過簧套7滑動(dòng)的傳遞到夾臂8的下端并迫使夾臂的下端內(nèi)收靠近，相應(yīng)的夾臂的上端則通過豁口10向兩側(cè)張開，如圖1、圖3所示。一鋼質(zhì)拉線4的上端連接于滑塊13上，拉線的下端則向下貫穿桿具的管腔連接到前述的手柄3上，當(dāng)拉線受力被向下拽拉時(shí)滑塊13下移就會(huì)迫使夾臂8的下端克服彈簧的彈性力外張，相應(yīng)的兩夾臂的上端則內(nèi)收產(chǎn)生加大的夾緊束裹力。手持桿把1并向下扳動(dòng)手柄3，拉線4就會(huì)下拉滑塊13并迫使夾臂8與輔臂9共同內(nèi)收而產(chǎn)生夾緊力，松開手柄3則彈簧6會(huì)產(chǎn)生向上的彈性力又會(huì)迫使夾臂8與輔臂9共同向左右兩邊外張。

2 ?操作過程

新型燈具拆裝桿具的實(shí)際使用操作過程演示圖如圖4所示。在具體操作使用中，當(dāng)準(zhǔn)備安裝燈具15時(shí)，初步先將燈具15置于輔臂9之間夾住定位，這樣好安全穩(wěn)定地將燈具15上移到高處的燈頭位置，燈具15頂端進(jìn)入燈頭并認(rèn)好頭后再向下扳動(dòng)手柄3旋轉(zhuǎn)桿具2來安裝就位好燈具。如果沒有手柄3向下施力以通過夾臂8來加大束裹力，僅靠輔臂9的彈性力來旋轉(zhuǎn)燈具15安裝是極其不可靠的。當(dāng)準(zhǔn)備拆下燈具15時(shí)，首先上舉桿具利用輔臂9上端的弧狀開口初步夾住燈具15，再利用同樣的動(dòng)作向下拉動(dòng)拉線4就會(huì)下滑滑塊13并迫使夾臂8與輔臂9的上端共同內(nèi)收產(chǎn)生夾持力以確保夾臂8夾住燈具15并旋轉(zhuǎn)，順利的拆下燈具15。在這個(gè)過程中，如前所述輔臂9會(huì)隱現(xiàn)于輔臂槽14內(nèi)，不會(huì)影響夾臂8對(duì)燈具15的夾持抱箍。當(dāng)松開手柄3時(shí)，則彈簧6產(chǎn)生向上彈性力又會(huì)迫使夾臂8向左右兩邊外張回歸原位。

3 ?結(jié)語

該文所研制的新型燈具拆裝桿具能夠隨意調(diào)控夾臂的束裹力以順利地拆裝燈具。首先使用該新型燈具拆裝桿具可以避免人與燈具直接接觸的危險(xiǎn)，能有效地防止燈泡的高溫燙傷和觸電等事故;其次解決了人們爬梯子和凳子安裝燈泡時(shí)的危險(xiǎn)，防止人們從高處摔下;最后該新型燈具拆裝桿具具有易操作、易普及、實(shí)用性強(qiáng)、拆裝燈具效率高等優(yōu)點(diǎn)，使用效果非常理想。

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①基金項(xiàng)目：2019年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃暨新苗人才計(jì)劃—— 燈具拆裝桿具的研制（項(xiàng)目編號(hào)：2019 R472005）。

通信作者：朱堂葵（1981—），男，漢族，浙江義烏人，博士，講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、金屬材料加工，E-mail：zhutangkui@mail.nwpu.edu.cn。