CN101711220B - X连杆式升降机构 - Google Patents

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Abstract

现有X连杆式升降机构中，由于在使升降构架下降后的状态下，升降驱动用元件会占用较大面积，因而导致难于配置其他功能的机构元件。另外，在直动促动器的拉伸方向的动作中使升降构架上升的构成中，直动促动器损坏时升降构架就会落下来，因此存在危险。本发明构成一种X连杆式升降机构，在基部构架(1)和升降构架(2)之间具有构成X连杆机构的第一连杆(3)和第二连杆(4)的升降机构中，在可转动地设置在第二连杆的另一端侧的驱动部件(11)上设有提升臂(12)和驱动臂(13)，将引导设在提升臂的端部的移动部件(14)的导向部件(15)沿长度方向设在第一连杆的另一端侧，在第一连杆的另一端侧和驱动臂之间设有直动促动器(16)，由此解决上述课题。

Description

X连杆式升降机构
技术领域
本发明涉及一种X连杆式升降机构，其用于医院使用、家庭护理使用、设施使用、普通使用等的床、诊断台或升降平台等。
背景技术
例如在床、升降平台中，作为用于使升降构架相对基部构架进行升降的机构，大多采用使用了平行连杆机构的平行连杆式升降机构或使用了X连杆机构的X连杆式升降机构，本发明涉及后者的升降机构。
作为X连杆式升降机构的现有例子，例如，在专利文献1、专利文献2中，将构成X连杆机构的第一连杆和第二连杆的一端分别可转动地固定在基部构架和升降构架上，同时将设在另一端的移动部件分别卡合在设于升降构架和基部构架的导向部件，其中，将设在连接于第二连杆的另一端侧的动作连杆的前端的移动部件，卡合在设于第一连杆另一端侧的导向部件，在第一连杆的一端侧和移动部件之间设有直动促动器。因此，在该升降机构中，升降构架在直动促动器的缩短方向，即，拉伸方向的动作中上升。
另外，作为其他现有例子，在专利文献3中，对于和专利文献1、2同样的构成，第二连杆的另一端侧设有驱动轴，将设于驱动轴上的提升臂的前端的移动部件卡合在设于第一连杆的另一端侧的导向部件上，同时，在设于上述驱动轴上的驱动臂和第二连杆的一端侧之间设有直动促动器。因此在该升降机构中，升降构架在直动促动器的伸长方向的动作中上升。
在这种现有的X连杆式升降机构中，直动促动器越过第一连杆和第二连杆的连接部而设置在连杆的一端侧和另一端侧之间。专利文献1：日本特开平8-217392号公报；专利文献2：日本特开2002-320651号公报；专利文献3：日本特开2005-348983号公报。
在如上所述的现有的X连杆式升降机构中存在以下所述的问题。1、由于直动促动器越过第一连杆和第二连杆的连接部设置在连杆的一端侧和另一端侧之间，在已使升降构架下降的状态下，因为直动促动器、提升臂等的升降驱动用的元件会占用构架内的广大面积，致使配置其他功能的机构元件存在困难。尤其是，为了同时实现在最大下降状态的升降构架成为尽可能的低位置、和长行程化，即在最大上升状态的升降构架成为尽可能的高位置，在升降驱动用的元件已经大型化的情况下，困难性更为明显。2、在直动促动器的拉伸方向的动作中使升降构架上升的构成中，在假如直动促动器损坏的情况下，会导致升降构架落下来，因此存在危险。本发明的目的在于解决这样的问题。
发明内容
为了解决上述课题，本发明提出一种X连杆式升降机构，在基部构架和升降构架之间连结有第一连杆和第二连杆，且在其连结部可转动地构成，将第一连杆和第二连杆的一端分别可转动地固定在所述基部构架和所述升降构架上，同时，在所述升降构架和所述基部构架上，分别设有引导设在所述第一连杆和第二连杆的另一端的移动部件的导向部件，在所述第二连杆的另一端侧可转动地设有驱动部件，在该驱动部件上设有提升臂和驱动臂，并且，在所述第一连杆的另一端侧，沿长度方向设有引导设在所述提升臂的端部的移动部件的导向部件，在所述第一连杆的另一端侧和所述驱动臂之间设有直动促动器。
另外，本发明提出一种X连杆式升降机构，在基部构架和升降构架之间连结有第一连杆和第二连杆，且在其连结部可转动地构成，将第一连杆和第二连杆的一端分别可转动地固定在所述基部构架和所述升降构架上，并且，在所述升降构架和所述基部构架上，分别设有引导设在所述第一连杆和第二连杆的另一端的移动部件的导向部件，所述第二连杆的另一端侧可转动地设有驱动部件，在该驱动部件上设有提升臂、驱动臂和联动臂，同时，在所述第一连杆的另一端侧，在长度方向上设有引导设在所述提升臂的端部的移动部件的导向部件，在所述第一连杆另一端侧和所述驱动臂之间设有直动促动器，并且，在所述第一连杆的一端侧可转动地设有联动部件，在该联动部件上设有提升臂和联动臂，在所述第二连杆的一端侧，设有引导设在该提升臂的前端的移动部件的导向部件，并且，在设于所述联动部件上的所述联动臂和设在所述驱动部件上的所述联动臂之间设有联动连杆。
另外，本发明中提出一种X连杆式升降机构，在以上的构成的基础上，设置在第一连杆的另一端侧的导向部件为将导向路径向上侧凸起形状的构造。
另外，本发明提出一种X连杆式升降机构，在以上的构成的基础上，设置在驱动部件上的提升臂和驱动臂为双臂曲柄状的配置。
本发明第一方面，由于在第一连杆和第二连杆的另一端侧都构成有由设有提升臂和驱动臂的驱动部件和直动促动器构成的升降驱动用元件，因此，升降构架以悬臂梁式的支承状态被支承，可以在第一连杆和第二连杆的一端侧构成升降驱动用元件不占用的空间。因而，可在该空间内配置其他功能的结构元件等，布局的自由度高。
本发明第二方面，在升降构架处于低位置时，由突设于联动部件上的提升臂支承第二连杆的一端侧，因而升降构架以简支梁式的支承状态被支承，所以即使在升降构架上的载荷大的情况下也能够防止其弯曲。
另外，由于本发明第一及第二方面均为升降构架在直动促动器的伸长方向的动作中上升的构造，所以直动促动器的损坏状态为弯曲变形，能够防止在损坏的情况下升降构架落下来。
本发明第三方面，升降构架处于低位置时，可以增大设于驱动部件上的提升臂的移动部件产生的力的方向和其抵接的导向部件的壁面的切线方向所成的角度，能够防止在直动促动器上施加过大的载荷。尤其是，通过制成将导向路径向上侧凸起形状的构成，能够实现施加于直动促动器上的载荷的均匀化。
本发明第四方面，由于可以将直动促动器布置在由设于驱动部件上的提升臂的端部和驱动臂的端部及驱动部件的转动轴所形成的区域内，因此，可以使升降构架位于更低的位置，从而能够同时实现使在最大下降的状态的升降构架位于尽可能低的位置、和长行程化，即，使在最大上升状态的升降构架位于尽可能高的位置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的图，是表示整体结构的扩散图；图2是表示本发明实施方式的图，是示意性侧面图；图3是表示本发明实施方式的图，是示意性平面图；图4是在和图2不同的局面下表示的示意性侧面图；图5是在和以上的图不同的局面下表示的示意性侧面图；图6是表示本发明的其他实施方式的图，是表示整体结构的扩散图；图7是表示本发明的其他实施方式的图，是示意性主要部位侧面图；图8是在和图7不同的局面下表示的示意性主要部位侧面图；图9是在和以上的图不同的局面下表示的示意性主要部位侧面图；图10是在和以上的图不同的局面下表示的示意性主要部位侧面图；图11是表示本发明的驱动机构部分的其他的实施方式的立体图。符号说明
1 基部构架2 升降构架3 第一连杆4 第二连杆5 连结部6 连结杠体7、8、14 滚轴(移动部件)9、10、15 导向部件11 驱动部件12 提升臂13 驱动臂16 直动促动器17、18 支承臂19 构架20 连结杠体21 延长部分22 联动臂23 联动部件24 提升臂25 联动臂26 滚轴(移动部件)27 导向部件(带板状部件)28 联动连杆
具体实施方式
以下，参照图1～图11说明本发明的X连杆式升降机构的实施方式。首先，图1～图5是表示第一实施方式的图，符号1为基部构架，2为升降构架。该升降构架2在构成本发明的升降机构的物品为床时，是指支承底部的床支架等，而在物品为升降平台时是指工作台等。在基部构架1和升降构架2之间连结第一连杆3和第二连杆4，在其连结部5可转动地构成。第一连杆3和第二连杆4在宽度方向上构成一对，由连结杠体6结合为一体。
另外，第一连杆3和第二连杆4的一端可转动地分别固定在基部构架1和升降构架2上，并且，在升降构架2和基部构架1上分别设有导向部件9、10，该导向部件9、10引导设于上述第一连杆3和第二连杆4各自的另一端的移动部件、在该情况下为滚轴7、8。在该实施方式中，导向部件9、10为使槽形部件朝向横方向的构成。
另外，在第二连杆4的另一端可转动地设有驱动部件11，在其上设有提升臂12和驱动臂13，并且，在上述第一连杆3的另一端，沿长度方向设置导向部件15，该导向部件15引导设在提升臂12的顶端的移动部件、在该情况下为滚轴14，而且在第一连杆3的另一端侧和驱动臂13之间设有直动促动器16。符号17表示为了可转动地支承直动促动器16的基部侧而设于第一连杆3的另一端侧的连结杠体6上的支承臂。
另外，图1所示的驱动部件11是可转动地固定在设于第二连杆4的另一端侧的支承臂18上的杠体，不过，作为该驱动部件11，也可以如图11所示为构架状的构成。即，在该实施方式中，驱动部件的构成为，将三角形状的构架19并置，同时，用连结杠体20将它们进行连结，将一侧的连结杠体20的延长部分21可转动地固定在上述支承臂18上，在这种构成中，能够构成耐负荷性高的坚固的驱动部件11。
然后，如上所述设在第一连杆3的另一端侧、引导提升臂12的端部的滚轴14的导向部件15为将其导向路径向上侧凸起形状的构造，如后面所述，利用该构造能够提高升降构架2的低位置的载荷性能。
另外，由与以上的附图对应的说明可知，在本发明中，所谓一端侧或另一端侧，是指从第一连杆3、第二连杆4的一端或另一端到连结部5的部位。
在以上的构成中，如图2所示，在升降构架2处于高位置的状态下，当直动促动器16不断缩短时，移动部件14一边将第一连杆3的导向部件15逐渐向另一端侧方向移动，同时，提升臂12相对第二连杆4支承来自第一连杆3的载荷，构成这种X连杆机构的第一连杆3和第二连杆4，如图4所示使升降构架2下降，如图5所示致使升降构架2下降到最低位置。
另一方面，使直动促动器16从图5所示的升降机构2的最低位置逐渐伸长时，可以通过与上述动作相反的动作致使升降构架2上升到图2所示的位置。
这样，在本发明中，由于升降构架2为在直动促动器16的伸长方向的动作中上升的构成，因此直动促动器16的损坏状态为弯曲变形，能够防止在直动促动器16损坏中升降构架2落下来。
另外，在本发明中，如图所示，由于在第一连杆3和第二连杆4的另一端侧都构成由设有提升臂12和驱动臂13的驱动部件11和直动促动器16构成的升降驱动用元件，因此，升降构架2以悬臂梁支承状态被支承，从而如图3所示，可在第一连杆3和第二连杆4的一端侧构成升降驱动用的元件不占用的空间S。从而，可在该空间S内配置其他功能的结构元件等，布局的自由度高。
另一方面，在该实施方式中，由于设于第一连杆3的另一端侧的导向部件15为将导向路径向上侧凸起形状的构成，所以，在升降构架2处于低位置的情况下，与未做成凸起形状而做成直线状的情况相比较，可以增大从升降构架2经过第一连杆3、导向部件15、由移动部件14施加于提升臂12的力的方向，与其抵接的导向部件15的壁面的切线方向所成的角度，因此，能够将施加在提升臂12及直动促动器16上的载荷均匀化，防止施加过大的载荷。
此外，在本发明中，设在驱动部件11上的提升臂12和驱动臂13配置为双臂曲柄状，所以，如图5所示，可以使直动促动器16布置在由设于驱动部件11上的提升臂12的端部和驱动臂13的端部及驱动部件11的旋转轴所形成的区域内，因此，可将升降构架2布置在更低的位置。因而，能够同时实现使在最大下降的状态的升降构架2位于尽可能低的位置、和长行程化，即，使在最大上升状态的升降构架2位于尽可能高的位置。
接着，图6～图10是表示第二实施方式的图，是将基部构架1和升降构架2的长度方向的两端侧切口并将主要部分放大表示的示意性的主要部分侧面图。在该第二实施方式中，其特征为，除第一实施方式的构成元件外，在上述驱动部件11上除设有提升臂12和驱动臂13以外还设有联动臂22，并且在第一连杆3的一端侧可转动地设有联动部件23，在其上设有提升臂24和联动臂25，将引导设于该提升臂24的前端的移动部件(滚轴)26的导向部件27设在第二连杆4的一端侧，并且在设于联动部件23上的联动臂25和设于驱动部件11上的联动臂22之间设有联动连杆28。在该实施方式中，导向部件27如图所示为从第二连杆4的上边缘向横方向突出设置的带板状部件的构成。其他的构成与第一实施方式一样，因此，赋予在图中相对应的构成元件与第一实施方式相同的符号，并省略重复的说明。
在上述构成中，如图7所示，在升降构架2处于高位置的状态下，突设在联动部件23上的提升臂24的端部的滚轴26离开导向部件27的下面而不与其抵接。因此，在该状态下，升降构架2与上述一样，被悬臂梁式地支承，不过，因为构成X连杆机构的第一连杆3及第二连杆4和基部构架1、升降构架2所形成的角度较大，所以即使是悬臂梁式的支承，也不会导致升降构架2弯曲。
在使直动促动器16从图7的状态不断缩短时，和上述同样，移动部件14使第一连杆3的导向部件15逐渐向另一端侧方向移动，与此同时，提升臂12相对第二连杆4支承来自第一连杆3的载荷，这样一来，构成X连杆机构的第一连杆3和第二连杆4，如图8所示使升降构架2下降。这样，升降构架2下降到某高度时，如图9所示，突设在联动部件23上的提升臂24的端部的滚轴26与导向部件27的下面抵接，能够直至到达图10的最低位置之前，都能够利用提升臂24支承来自导向部件27的载荷。
这样，在该实施方式中，在升降构架2位于低位置的情况下，利用突设在联动部件23上的提升臂24、经由移动部件26和导向部件27支承第二连杆4的一端侧，所以升降构架2以简支梁式的支承状态被支承，即使在升降构架2上的载荷较大的情况下也能够防止其弯曲。
该情况下，在第一连杆3和第二连杆4的一端侧配置有联动部件23、提升臂24、联动臂25和联动连杆26，但是，由于直动促动器16不占位置，因此，能够在该部分形成空间，在该空间内配置其他功能的结构元件等，布局的自由度高。产业上利用的可能性
如上所述，本发明的X连杆式升降机构具有如上所述的多个优点，除应用于医疗用、家庭用的床以外，还应用于升降平台等，在产业上的利用可能性大。

Claims (4)

1.一种X连杆式升降机构，其特征在于，在基部构架和升降构架之间连结第一连杆和第二连杆，在所述第一连杆和所述第二连杆的连结部可转动地进行构造，将第一连杆和第二连杆的一端分别可转动地固定在所述基部构架和所述升降构架上，同时，将引导设在所述第一连杆和第二连杆的另一端的移动部件的导向部件分别设在所述升降构架和所述基部构架上，在所述第二连杆的另一端侧可转动地设有驱动部件，在该驱动部件上设有提升臂和驱动臂，并且，将引导设在所述提升臂的端部的移动部件的导向部件沿长度方向设在所述第一连杆的另一端侧，在所述第一连杆的另一端侧和所述驱动臂之间设有直动促动器。
2.一种X连杆式升降机构，其特征在于，在基部构架和升降构架之间连结第一连杆和第二连杆，在所述第一连杆和所述第二连杆的连结部可转动地进行构造，将第一连杆和第二连杆的一端分别可转动地固定在所述基部构架和所述升降构架上，同时，将引导设在所述第一连杆和第二连杆的另一端的移动部件的导向部件分别设在所述升降构架和所述基部构架上，在所述第二连杆的另一端侧可转动地设有驱动部件，在该驱动部件上设有提升臂、驱动臂和联动臂，并且，将引导设在所述提升臂的端部的移动部件的导向部件沿长度方向设在所述第一连杆的另一端侧，在所述第一连杆的另一端侧和所述驱动臂之间设有直动促动器，并且，在所述第一连杆的一端侧可转动地设有联动部件，在该联动部件上设有提升臂和联动臂，将引导在设置于所述联动部件的所述提升臂的前端设置的移动部件的导向部件，设在所述第二连杆的一端侧，并且，在设于所述联动部件的所述联动臂和设在所述驱动部件的所述联动臂之间设有联动连杆。
3.如权利要求1或2所述的X连杆式升降机构，其特征在于，设置在第一连杆的另一端侧的导向部件将导向路径构成为向上侧凸起的形状。
4.如权利要求1或2所述的X连杆式升降机构，其特征在于，设于驱动部件的提升臂和驱动臂为双臂曲柄状的配置。
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