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一种快速脱插卡扣机构及包括其的单兵负载牵引车
申请号	CN202110419755.5	申请日	2021-04-19	公开(公告)号	CN113187794B	公开(公告)日	2023-06-02
申请人	北京机械设备研究所;			发明人	关贞成; 刘德龙; 王文杰; 蒋大伟; 贾彦翔; 邱旭阳;
摘要	本发明公开了一种快速脱插卡扣机构及包括其的单兵负载牵引车。卡扣机构包括：外壳、后盖及两者形成的封闭空腔，空腔内具有设置在外壳上的第一凸起，封闭空腔外具有位于第一凸起上端的第二凸起，弧形结构卡子位于空腔内左右两侧且在两者中间形成一定空间，左侧卡子及右侧卡子上均具有一个向外凸出并延伸的卡接结构，将两个卡接结构套在第一凸起上并以其为旋转中心做圆周运动；由平板和横向轴组成的插头设置在后盖外端面上，横向轴穿过位于后盖中间的通孔并固定在外壳上；弹簧位于封闭空腔内并套在第一凸起上以压住两个卡子，使得正常状态下弹簧处于压合状态。该卡扣机构可反复快速脱插且锁紧后不会转动，且可传递拉压力。
权利要求	1.一种快速脱插卡扣机构，用于连接操作人员穿戴的背板和单兵负载牵引车，其特征在于，包括：外壳（1）以及与其相适配的后盖（6），所述后盖（6）与外壳（1）形成封闭空腔，所述封闭空腔内具有设置在所述外壳（1）上的第一凸起（11），所述封闭空腔外部具有第二凸起（12），所述第二凸起（12）设置在所述外壳（1）上且位于所述第一凸起（11）上端；两个卡子（2），具有相同弧形结构，所述两个卡子（2）相对地设置在所述封闭空腔内左右两侧，两个卡子（2）中间形成一定空间，左侧卡子（2）及右侧卡子（2）上均具有一个向外凸出并延伸的卡接结构，将两个所述卡接结构套在所述第一凸起（11）上并绕第一凸起（11）为旋转中心做圆周旋转运动；插头（3），设置在所述后盖（6）外端面上，用于与所述单兵负载牵引车的车体相连，所述插头（3）包括平板和向所述封闭空腔内凸起并延伸的横向轴，所述横向轴穿过位于后盖（6）中间的通孔并固定在外壳（1）上；弹簧（4），其位于封闭空腔内并配置为套设在所述第一凸起（11）上以压住两个卡子（2），使得正常状态下所述弹簧（4）处于压合状态；所述卡子（2）底部的两个侧面上分别设有两个圆柱形凸起，分别用于与外壳（1）和后盖（6）接触，避免卡子（2）封闭空腔内前后晃动，以保证卡子（2）在运动过程中做平面旋转运动；所述插头（3）前端横向轴上具有凸起，所述卡子（2）中上部上设置有与插头（3）凸起结构相嵌合的凹槽，以保证两个所述卡子（2）抱合插头（3）状态下插头（3）不转动。 2.根据权利要求1所述的快速脱插卡扣机构，其特征在于，每个所述卡子（2）的上端各具有一个带通孔的耳朵以使得钢丝牵引绳（5）穿过，所述第二凸起（12）上设有通孔，钢丝牵引绳（5）穿过通孔传递压力。 3.根据权利要求1所述的快速脱插卡扣机构，其特征在于，所述第二凸起（12）位于两个卡子（2）中间且配置为两个所述卡子（2）的限位机构。 4.根据权利要求2所述的快速脱插卡扣机构，其特征在于，所述插头（3）的前端横向轴上具有直径变小的卡接结构，两个卡子（2）抱住直径变小的卡接结构，避免插头（3）与卡子（2）配合时脱出。 5.根据权利要求1所述的快速脱插卡扣机构，其特征在于，所述第一凸起（11）和第二凸起（12）为相互垂直设置的两个圆柱体。 6.根据权利要求1所述的快速脱插卡扣机构，其特征在于，所述插头（3）远离所述后盖（6）的一侧端面上具有多个小孔。 7.根据权利要求1所述的快速脱插卡扣机构，其特征在于，所述外壳（1）与操作人员穿戴的背板固定连接且具有与背板形状相适配的形状。 8.根据权利要求7所述的快速脱插卡扣机构，其特征在于，所述外壳（1）通过螺钉与操作人员穿戴的背板固定。 9.一种单兵负载牵引车，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的快速脱插卡扣机构。
说明书全文	一种快速脱插卡扣机构及包括其的单兵负载牵引车技术领域 [0001] 本发明属于单兵负载运输技术领域，具体而言，涉及一种快速脱插卡扣机构及包括其的单兵负载牵引车。背景技术 [0002] 单兵运输一般采用人工搬运、单兵外骨骼、助力牵引车和全地形无人车等，目前，助力牵引车一般通过一个与助力牵引车固连的背板实现与单兵的连接，使用时，单兵穿戴在身上并扣紧身上多处卡扣，结束后，将卡扣逐一解开再脱下背板。目前牵引车的目标使用领域，多数出现在野外森林消防作业以及部队后勤保障，当遇到紧急时刻，就需要穿戴者紧急避险，如果卡扣不能同时打开，背板不能在第一时间与人体脱离，加上脱下背板的动作较大，尤其是单兵身上还背有其他物资时，背板一时间无法脱下，笨重的负载不利于单兵逃生，也不利于隐蔽，大大制约了单兵逃生能力和运动的灵活性。 [0003] 因此，如何制造出一种能够实现单兵与助力牵引车快速脱开、帮助单兵快速逃脱的快速脱插卡扣结构，显得尤为迫切和重要。发明内容 [0004] 本发明旨在提供一种快速脱插卡扣机构及包括其的单兵负载牵引车，可以反复脱插且锁紧后不会转动，并且可传递拉压力。 [0005] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种快速脱插卡扣机构，用于连接操作人员穿戴的背板和单兵负载牵引车，包括：外壳以及与其相适配的后盖，所述后盖与外壳形成封闭空腔，所述封闭空腔内具有设置在外壳上的第一凸起，所述封闭空腔外部设有第二凸起，所述第二凸起设置在外壳上且位于第一凸起上端；两个卡子，均具有相同的弧形结构，所述两个卡子相对地设置在封闭空腔内左右两侧，且在两者中间形成一定空间，左侧卡子及右侧卡子端均具有一个向外凸出的卡接结构，将两个所述卡接结构套在所述第一凸起上并以其为旋转中心绕其做圆周旋转运动；插头，设置在所述后盖的外端面上，用于与所述单兵负载牵引车的车体相连，所述插头包括平板和向封闭空腔内凸起并延伸的横向轴，所述横向轴穿过位于后盖中间的通孔并固定在外壳上；弹簧，其位于封闭空腔内为套设在所述第一凸起上以压住两个卡子，使得正常状态下所述弹簧处于压合状态。 [0006] 根据本发明，每个所述卡子的上端各具有一个带通孔的耳朵以使得钢丝牵引绳穿过，所述第二凸起上设有通孔，所述钢丝牵引绳穿过通孔传递压力。 [0007] 根据本发明，所述第二凸起位于两个卡子的中间且配置为两个所述卡子的限位机构。 [0008] 根据本发明，所述插头的前端横向轴上具有直径变小的卡接结构，两个卡子抱住直径变小的卡接结构，避免插头与卡子配合时脱出。 [0009] 根据本发明，所述第一凸起和第二凸起为相互垂直设置的两个圆柱体。 [0010] 根据本发明，所述卡子底部的两个侧面上分别设有两个圆柱形凸起，分别用于与外壳和后盖接触，避免卡子封闭空腔内前后晃动，以保证卡子在运动过程中做平面旋转运动。 [0011] 根据本发明，所述插头上具有凸起，所述卡子的前端横向轴上设置有与插头凸起结构相嵌合的凹槽，以保证两个所述卡子抱合插头状态下插头不转动。 [0012] 根据本发明，所述插头远离所述后盖的一侧端面上具有多个小孔。 [0013] 根据本发明，所述外壳与操作人员穿戴的背板固定连接且具有与背板形状相适配的形状。优选地，所述外壳通过螺钉与操作人员穿戴的背板固定。 [0014] 根据本发明的另一方，还提供了一种单兵负载牵引车，包括上述任一种的快速脱插卡扣机构。 [0015] 本发明的有益效果： [0016] 本发明的快速脱插卡扣机构具备脱开锁紧功能，基于插头的设计，可以在弹簧的压力作用下，保持插头不脱落，可以反复脱插且锁紧后不会转动，能实现将插头锁紧和松开，并且可传递拉压力，在助力牵引车中起着不可或缺的作用。此外，该快速脱插的卡扣机构还具备防转动功能，基于插头和卡子的设计，当卡子抱合插头时，凸起和凹槽嵌合，可以阻止插头在卡子中转动；所设计的快速脱插的卡扣机构具备防晃动功能。基于卡子和外壳的设计，外壳对于卡子有一定的限位功能，可以减轻卡子在外壳内部的晃动情况。附图说明 [0017] 图1示意出了快速脱插卡扣机构的分解结构图。 [0018] 图2示意出了快速脱插卡扣机构的整体结构图。具体实施方式 [0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更为明晰，下面结合本附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本发明，为本发明部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本发明。此外，下面描述的本发明实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。 [0020] 本发明中的助力牵引车是指能够提供牵引助力的动力载体，本发明包括上述助力牵引车，但并不局限于此。 [0021] 如图1‑2所示，本发明提供了一种单兵负载运输装备领域的快速脱插卡扣机构，用于连接操作人员穿戴的背板和单兵负载牵引车。快速脱插卡扣机构包括外壳1、卡子2、插头3、弹簧4、钢丝牵引绳5和后盖6等，外壳1与操作人员穿戴的背板进行连接，插头3与后面的车体相连。本发明中的背板优选采用绷带与人体绑紧，与人体后背曲线吻合的碳纤维合成板。 [0022] 外壳1与后盖6形成封闭空腔，封闭空腔内具有设置在外壳1上的第一凸起11，第二凸起12设置在封闭空腔外的外壳1上，且位于第一凸起11上端。优选地，第一凸起11和第二凸起12为相互垂直的两个圆柱体。在封闭空腔内左右两侧具有弧形结构的两个卡子2，两个卡子2的弧形相对设置使得在两者中间形成一定空间。在卡子上各自具有一个向外凸出并延伸的卡接结构，例如在左侧卡子2的右上端以及右侧卡子2的左上端位置各设有一个卡接结构。两个卡接结构均套在第一凸起11上并以第一凸起11为旋转中心做圆周旋转运动。第二凸起12位于两个卡子2的中间且配置为两个卡子2的限位机构。 [0023] 如图1‑2所示，插头3设置在后盖6的外端面上，用于与单兵负载牵引车的车体相连，插头3由平板和位于平板上且向封闭空腔内凸起并延伸的横向轴组成。后盖6中间具有通孔，横向轴穿过该通孔并固定在外壳1上。弹簧4位于封闭空腔内并配置为套设在第一凸起11上以压住两个卡子2，使得正常状态下弹簧4处于压合状态。 [0024] 优选地，每个卡子2上端各具有一个带通孔的耳朵，以使得钢丝牵引绳5穿过，第二凸起12上设有通孔，配置为钢丝牵引绳5穿过传递压力。 [0025] 插头3前端横向轴上具有直径变小的一段结构，两个卡子2被压在一起，下部向中间靠拢，将该段变细的插头3抱紧，以避免插头3与卡子2配合时脱出。优选地，插头3前端轴上设有凸起结构，卡子2中上部设有与插头3凸起结构相嵌合的凹槽，以保证两个卡子2抱合插头3状态下，插头3不随意发生转动。卡子2上的凹槽缺口和插头3的凸起结构吻合即可实现固定。此外，还应考虑卡子2在张开闭合的过程中不能干涉，二者之间有足够的余量间隙。 [0026] 卡子2底部两个侧面上分别设有两个圆柱形凸起，分别用于与外壳1和后盖6接触，避免卡子2在封闭空腔内前后晃动，以保证卡子2在运动过程中做平面旋转运动。 [0027] 后盖6通过螺钉与外壳1固定，将卡子2压在外壳1和后盖6形成的封闭空间之中。弹簧4套在外壳1的第一凸起11上，两个卡子结构相同，均具有一个槽卡住弹簧4，弹簧4的两个腿分别卡在槽里，且前后均被压住，正常状态下，弹簧4处于压合状态。卡子2尾部设有圆环，钢丝牵引绳5一端系在卡子尾部，先穿过卡子尾部圆环，再穿过外壳1顶部预留小孔，将相对于卡子2的横向拉力转变90°，实现通过拉力完成捏合效果。外壳1顶部小孔位置应通过核算，保证卡子2在捏合过程中，卡子2顶部孔洞与外壳1顶部小孔之间的距离一直变小，钢丝牵引绳5在拉动过程中长度在缩短，否则无法实现拉动钢丝牵引绳5捏合卡子2的效果。 [0028] 插头3远离后盖3一侧端面上具有多个小孔，例如在后盖3的一端面上设有六个呈圆周设置的小孔，以方便连接其他结构件。外壳1与操作人员穿戴的背板固定连接且具有与背板形状相适配的形状。外壳1可以是通过螺钉与操作人员穿戴的背板固定。 [0029] 本发明所设计的快速脱插卡扣机构具备快速脱开功能，卡扣机构通过弹簧4的弹性力将两个卡子2压紧闭合，正常行进过程中，卡扣机构不会脱开，实现车体与人体在腰部的连接，传递单兵与助力牵引车之间的拉压力，通过穿戴者行走，牵引助力牵引车行进。当有外力捏合或通过钢丝牵引绳5传递拉力时，两个卡子2张开以实现插头3脱开。如当遇到意外时，穿戴者从侧面腰间水平向前拉动牵引绳，将卡扣机构张开，即可快速将连接后部车体的插头3从卡扣中脱出，实现人车分离，进而穿戴者可以实现迅速逃生或者进行隐蔽。因此，本结构在助力牵引车中起着不可或缺的作用。基于外壳1的设计，将卡子2捏合的效果，可以通过钢丝牵引绳5转移到身前或者侧面腰间，否则，若没有钢丝绳，则只能将手伸至人背后从背后捏开卡子，本发明将钢丝绳一头系在卡子处，拉动后可以张开，这样将钢丝绳从身后系到侧身或者身前，直接拉动即可张开卡子。 [0030] 下面具体描述本发明的工作原理：外壳1通过螺钉与操作人员穿戴的背板固连，外壳1上有两个圆柱凸起，第一凸起11是两个卡子2的旋转中心，将卡子2的圆环套在该第一凸起11上，卡子2则只能绕着第一凸起11做圆周旋转运动，第二凸起12是两个卡子2的限位机构，在弹簧4的压力作用下，两个卡子2被压在一起，下部向中间靠拢，将插头3抱紧，卡在卡子2直径较细的一段上，同时卡子2上的缺口和插头3上的凸起吻合，即可实现固定。但是在外力作用下，两个卡子2抱合插头3后仍可以在整个空间内晃动，当存在第二凸起12时，两个卡子只能在各自的空间内运动，不会出现两个卡子2抱合插头3后还随意晃动的情况。卡子2底部两个侧面上分别设有两个圆柱形凸起，用于与外壳1和后盖6接触，避免卡子2在空间中前后晃动，保证卡子2在运动过程中做平面旋转运动。此外，卡子2中部具有与插头3嵌合的凹槽，以保证在两个卡子2抱合插头3的状态下，插头3不发生随意转动。插头3在长度方向上直径发生变化，呈现出粗细粗的变化，卡子2抱在细的地方，这样可以避免插头3直接脱出。插头3上存在直径变小的一段结构以与卡子2配合，是避免插3脱出的必要环节。同时插头3前端的轴上设有凸起，与卡子2的凹槽配合，卡子2之间有足够的余量间隙，以保证张开闭合过程中不干涉。 [0031] 整个系统工作流程如下：单兵操作人员拉动钢丝牵引绳5或者捏合卡子2，使卡子2张开，将助力牵引车通过插头3插入固定好卡扣机构的背板上，即可实现助力牵引车与单兵操作人员的连接。在行进时，卡子2在弹簧4压力作用下时刻处于抱合状态，保证插头3不会从中脱开，单兵操作人员即可牵引助力牵引车进行作业。当遇到紧急时刻，或者需要将插头3从卡子2中脱开，拉动钢丝牵引绳5，钢丝牵引绳5带动卡子2转动张开，插头3即可从中脱开，实现人员与助力牵引车分离。 [0032] 根据本发明的另一方面，还提供了一种单兵负载牵引车，包括上述任一种的快速脱插卡扣机构。 [0033] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。