CN101365361B - 用于升降桌的高度调节的可伸缩的提升柱 - Google Patents

用于升降桌的高度调节的可伸缩的提升柱 Download PDF

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Abstract

一种用于升降桌(1)的高度调节的可伸缩的提升柱，包括底部放在地板上的矩形的固定件(2)和在固定件(2)中滑动的滑动件(3)，滑动件(3)可由线性致动器(4)致动向上下活动，滑动件(3)的顶部装有桌面(7)。固定件(2)和滑动件(3)各有开口侧(8)和(9)，线性致动器包括一齿条(10)，装在与开口侧(9)相对的滑动件(3)的内侧(3′)，并与固定到提升柱的固定件(2)的齿轮马达(12、13)连接。在面向开口侧(9)的一侧，齿条(10)包括一个带宽度(a)的导向槽(18)，其中啮合具有相互距离(b)并固定到固定件(2)的导向销(19，20)。

Description

用于升降桌的高度调节的可伸缩的提升柱
技术领域
本发明涉及一种权利要求1的前序部分中所描述种类的可伸缩的提升柱。
背景技术
如下面详细说明的，现有技术的可伸缩的提升柱有很多缺点。为了达到必要的抗弯稳定性，可伸缩的提升柱必须有大的横截面尺寸。另外，由于要求很精确的精度，制造成本相应地很高。当可伸缩的滑动件在其最大的提升位置时，来自桌面的弯矩将引起滑动件表面的不平度。在该位置在固定件与滑动件之间的摩擦将是很大的。也可能产生楔紧作用。相对固定件移动滑动件的、在线性致动器中的驱动马达必须有相应高的作用。
发明内容
本发明的目的是提供解决现有技术的可伸缩的提升柱的所述的缺点的、可伸缩的提升柱。
通过有权利要求1的特征部分的特点的可伸缩的提升柱可达到上述目的。
权利要求2说明了按照本发明的可伸缩的提升柱的结构的一个优选的实施例。
借助权利要求3说明的安排，可减小本发明的可伸缩的提升柱中在导向销和齿条中的导向槽之间的摩擦。
借助权利要求4说明的安排，可大大减小在齿条上的、因此在四边形的滑动结构上的弯曲应力。
借助权利要求5说明的安排，可便于安装及拆下导向销和齿轮马达。
借助权利要求6说明的安排，当在固定件与滑动件之间的搭接较大时，可补充导向销提供的主线性控制。
借助权利要求7的安排，在固定件中的内空间将被打开。
附图说明
下面参照附图详细说明本发明，附图中：
图1是带两个伸缩提升柱的升降桌的示意的正视图；
图2示出从端部看的升降桌；
图3是从外面看的已知的提升柱的示意图；
图4是沿图3的A-A线剖切的剖面图；
图5是从外面看的另一个已知的提升柱的示意图；
图6示出沿图5的A-A线剖切的剖面图；
图7是从外面看的已知的提升柱的示意图；
图8是沿图7的A-A线剖切的剖面图，有一负载加在所述的桌面上；
图9是已知的提升柱的示意的剖面图；
图10是相应图9的图，其中当暴露在偏心负载下，上滑动件相对底部固定件偏转；
图11是相应图9的图，其中固定件及滑动件有小的直径；
图12是相应图11的图，其中当暴露在偏心负载下，滑动件相对固定件偏转；
图13是连接提升柱的滑动件的桌面的示意图，并作有写上的动力负载和力矩的记号；
图14是提升柱的固定件的相应的图；
图15示出完整的提升柱；
图16是按照本发明的可伸缩的提升柱的侧视图；
图17示出沿图16的A-A线剖切的剖面图；
图18是图17中细节C的放大图；
图19是图17中细节B的放大图；
图20是安装板的透视图，安装板可用两个松的导向销安装在提升柱的固定件顶部的外侧；
图21是与图20相应的图，其中导向销安装并焊到固定板上；
图22是安装板的透视图，安装的齿轮及齿轮马达在安装在安装板中之前的位置，还有可在导向销上滑动的两个松装配的合成衬套；
图23示出装有齿轮、齿轮马达和合成衬套的安装板；
图24示出从内侧看的、带有按照本发明的提升柱的桌子的剖面；
图25示出沿图24的D-D线剖切的剖面图；
图26示出与图24相应的图；
图27示出沿图26的E-E线剖切的剖面图；
图28是从内侧看的按照本发明的提升柱的透视图；
图29是与齿轮及两个导向销配合的、按照本发明的提升柱的齿条的放大图。
具体实施方式
图1是带有两个可伸缩的提升柱的、处在顶部位置的升降桌的正视图。
图2示出从侧面看的该升降桌。力F是在使用者在桌上工作时或检查桌子的稳定性时加在桌子上的力。力F在区域a产生一个临界弯矩M，在区域a，固定件及活动件相对滑动。
已知技术使用封闭的伸缩结构，该结构经由滑瓦8或球9作相互滑动。通常在各腿中有一马达，马达驱动结构中的轴。轴提供结构之间的运动，但并不抵抗弯矩。
已知技术要求封闭的伸缩结构的高度的生产精度和/或各单个可伸缩的提升柱的精细调节，这两者结合造成制造的高成本。另外，经一段时间，滑瓦和球会在可动的伸缩结构上产生明显的磨损记号，而伸缩部分是这件家具的可见部分。
当力在桌子的顶部位置作用在桌子上时，在点b会产生压力，如图8所示。在施加一段时间后，压力会在点b处造成伸缩结构的变形。为了抵抗力F造成的弯矩，必须给予伸缩结构以一定的尺寸c1和c2。考虑伸缩结构相互之间精细的精度要求，该尺寸进一步提高了伸缩结构的制造成本。
假定图9，10和11，12中的两个伸缩结构有同样的抗弯稳定性、使两个结构之间的摩擦抗力相同，并且在两个结构之间的间隙相同，那么在力F的作用点的偏转将是相同的，由于图11和12中的细的伸缩结构不可能有图9和10中所示结构那样足够的抗弯稳定性，因此必须增加伸缩结构的尺寸，结果是增加了材料的成本。更大的尺寸同样将有更宽的公差，因此也增加了伸缩结构之间的公差。
两个结构插进对方，如图15所示，图中也示出了加的力。接合点K起始于一个线性致动器4。K仅吸收沿Y方向的力。搭接由b限定而结构的宽度由a限定。结构是薄壁的，并且沿横向是弹性的。
力P1在K点加上冲击力，另外又加上力矩，该力矩被点N和M的力反作用着。为方便起见，点K示出在a和b形成的方形的中间。在很短的搭接b的情形下，注意放到结构之间的间隙，后者会松开结构的夹紧。
力N和M分成x和y分量。力N和M将分别拉和推结构。搭接b确定力的尺寸、a的宽度、力的方向和在两个分量之间的分布。
要求得到升降桌的升降高度运动尽可能大，如果为了经济的理由，要求用伸缩器来达到这一点，使搭接b是可能的最小的这是决定性的因素。
在a和b之间有给定的关系的情形下，在点N和M发生很多的摩擦，使得致动器沿向下方向必须作努力。这通常不是问题，但是其结果是致动器必须是至少两倍于力P1加压以便也可以升起。
在a和b之间有另一给定关系的情形下，当加上负载P时，将有一个楔紧作用。该楔紧作用由距离a、b、c，力P，固定件和滑动件之间的摩擦以及结构的弹性决定。暴露在大的力P之下将产生的事实就是致动器在K处不可能开始运动或必须是不必要的高。对于所有其它的参数，通过减小距离a可以保持消除楔紧作用。
如果要求相对运动高度，在固定件与滑动件之间的搭接要小，相当重要的是有无限短的距离a。这在已知技术中是不可能的，因为这样结构不可能抵抗来自力P1的弯矩。
本发明可解决这一问题。借助本发明，线性致动器、预先的线性控制、二次线性控制和抗弯稳定性的元件结合起来，使得它们最佳化没有抵抗干扰而配合它们的目的。
桌腿的固定件装有齿轮马达，齿轮马达借助齿轮把齿条拉上拉下。齿条固定到桌腿的滑动件上，使得考虑强度在各方面可把这两个零件视作一个元件。齿条设有与上述距离a相当的宽度的一个窄的导向槽，与负载有关的该导向槽是一个主要控制。桌腿的固定件装有两个导向销，距离与上述的距离b相当。在齿条中导向销和导向槽之间的小的公差可以比现有技术情况更低的价格达到。
用于二次负载，设有塑料滑块，该滑块抵抗来自分散的施加的负载，如侧负载的磨损及噪音。当搭接b是大的时候，塑料滑块可进一步辅助主线性控制。带塑料滑块的实施例构造成使得滑动表面基本上是不可见到的，磨损记号可能也见不到。
该结构可设有一个或多个柱，这里示出两个柱。电驱动马达或机械弹簧系统可装在一个腿中并有机械传动装置供到多于一个柱，或所有腿设有驱动马达。
如图17所示，可升降的桌面7连接到可伸缩的提升柱的滑动件3。滑动件3向下插入提升柱的固定件2内。固定件2安装在放在地板上的横梁5上。
如图25所示，固定件2和活动件3有矩形横截面，它们装在桌面7上，使得长边定向在与桌面7的纵向横交的方向上。这样，固定件和滑动件可吸收来自桌面的尽可能大的力矩。固定件2和滑动件3的长边之一分别有开放侧边8和9，使得固定件和滑动件有粗装配的U形的横截面。在它们的安装位置，开放侧边转向朝着桌子的中央。
如图25所示，在滑动件3内有固定到在与开口9相对的结构中的侧壁3′的齿条10。如图17、22和25所示，齿条10与齿轮11啮合，齿轮11连接到齿轮12和马达13，马达13安装在安装板14上，安装板14例如用螺钉15固定到固定件2的顶部。齿条10与侧壁3′相对的一侧上设有长导向槽18，如图17和25所示，导向槽18与两个导向销19、20接合，导向销的端部装进导向槽18中，导向销配有合成材料的U形衬套21。导向销19和导向销20固定到提升柱的固定件2。
导向销19和导向销20插入到板14的槽16中并焊到板14上。如图17所示，下面的导向销19近似地与齿轮11相对而设置。在安装操作中，齿轮11被带到穿过安装板14中的孔17。
如图17所示，细节B是在底部装有滑块22的、提升柱的滑动件3，滑块22对着提升柱的固定件2的内侧，并且当搭接b是长的时候，补充来自导向销19和20的主线性控制。如细节C和图27所示，固定件2的上部内侧安装有带孔24的、合成材料板23，该孔24允许通过齿条10。
考虑在导向销19和导向销20与齿条的导向槽18之间窄的公差，在滑动件3和固定件2之间有很小的摩擦，并且不产生楔紧作用。因此，马达不需要是很大功率的，并且固定件2和滑动件3可由更轻的材料制造，因为公差不需要很窄。因此，生产成本及操作成本比现有技术的提升柱低。

Claims (8)

1.一种用于升降桌(1)的高度调节的可伸缩的提升柱，包括有内宽度(a)的四边形的固定件(2)，所述的固定件(2)的底部与搁在牢固的基底上的一第一横梁(5)连接，所述的提升柱还包括相对于所述的固定件(2)可在所述的固定件(2)中滑动的一四边形的滑动件(3)，所述的滑动件(3)由马达驱动的一线性致动器(4)致动而上下移动，所述的滑动件(3)的顶部与一第二横梁(6)连接，所述的第二横梁(6)靠在桌子(1)的桌面(7)上，在所述的滑动件(3)的伸出位置，所述的滑动件(3)和所述的固定件(2)有一搭接部分(b)，
其特征在于：
所述的固定件(2)和滑动件(3)分别有第一开口侧(8)和第二开口侧(9)，使得所述的固定件(2)和滑动件(3)有近似U形的横截面；所述的线性致动器(4)包括一齿条(10)，所述的齿条(10)固定到与所述的第二开口侧(9)相对的、所述的滑动件(3)的内侧(3′)，使得从强度方面考虑，所述的固定件和所述的滑动件能看作是一个元件，所述的齿条(10)与齿轮(11)啮合，而所述的齿轮(11)接合到安装在所述的提升柱的固定件(2)上的齿轮马达(12，13)上，所述的齿条(10)在面对所述的第二开口侧(9)的侧设有一个导向槽(18)，所述的导向槽(18)有与内宽度(a)相应的宽度，通过该宽度，所述的导向槽(18)与一第一导向销(19)和一第二导向销(20)接合，所述的第一导向销(19)和第二导向销(20)固定到所述的固定件(2)，其中所述的导向销有与搭接部分(b)相对应的相互的距离。
2.按照权利要求1所述的可伸缩的提升柱，其特征在于，所述的固定件(2)和所述的滑动件(3)有矩形的横截面，所述的开口侧(8，9)设在所述的固定件(2)和所述的滑动件(3)的长边，所述的可伸缩的提升柱安装成所述的长边与所述的桌子(1)的纵向横交，并且所述的第一开口侧(8)和第二开口侧(9)面向所述的桌子(1)的中央。
3.按照权利要求1所述的可伸缩的提升柱，其特征在于，所述的第一导向销(19)和第二导向销(20)在端部装入所述的导向槽(18)中且所述第一导向销(19)和第二导向销(20)包覆有合成材料制成的U形衬套(21)。
4.按照权利要求1所述的可伸缩的提升柱，其特征在于，所述的第一导向销(19)离开或接近所述的齿轮(11)设置。
5.按照权利要求1所述的可伸缩的提升柱，其特征在于，所述的齿轮(12)和马达(13)以及所述的第一导向销(19)和第二导向销(20)安装在一个板(14)上，所述的板(14)被螺钉(15)安装在所述的固定件(2)的顶部。
6.按照权利要求1所述的可伸缩的提升柱，其特征在于，在所述的滑动件(3)的底部装有塑料滑块(22)，所述的滑块(22)靠在所述的固定件(2)的内侧。
7.按照权利要求1所述的可伸缩的提升柱，其特征在于，在所述的固定件(2)的顶部内侧装有塑料材料板(23)，所述的板(23)具有开口(24)，该开口允许所述的齿条(10)通过。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的可伸缩的提升柱，其特征在于，所述第一横梁(5)为地板上的横梁。
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