CN103342319B

CN103342319B - 任意位置停留式升降机构

Info

Publication number: CN103342319B
Application number: CN201310307356.5A
Authority: CN
Inventors: 张恒忠
Original assignee: WUJIANG JIUTAI MECHANIC Co Ltd
Current assignee: Suzhou mobile video and audio equipment Polytron Technologies Inc
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2033-07-22
Also published as: CN103342319A

Abstract

一种任意位置停留式升降机构，包括安装板，安装板上设置有弹簧、摆臂、滑块、拉绳和第一定滑轮、第一动滑轮、第二定滑轮、第二动滑轮；第一定滑轮和第二定滑轮在竖直方向上间隔布置，第一动滑轮、第二动滑轮和摆臂设于第一定滑轮和第二定滑轮之间，滑块在竖直方向滑动设置；摆臂的固定端与安装板铰接，支点与弹簧的一端铰接，弹簧的另一端固定在支点和第二定滑轮之间；第一动滑轮转动设置在摆臂的摆动端；拉绳在长度方向上由第一段和第二段组成，第一段的一端与滑块固定连接，另一端依次绕经第一定滑轮和第二动滑轮后固定在第二动滑轮上方；第二段的一端与第二动滑轮固定连接，另一端依次绕经第二定滑轮中和第一动滑轮后固定在第一动滑轮下方。

Description

任意位置停留式升降机构

技术领域

本发明涉及升降机构，该升降机构在负重状态下能够在竖直方向上的任意位置停留。

背景技术

在许多工作环境中需要移动设备以协助作业，如在医院查房、仓库查库存、会议室开会等时候，需要移动电脑或是其他的设备仪器等，而一台电脑或设备仪器在不同时间可能由多个操作者使用，不同操作者的身材以及使用习惯不同，对电脑或设备仪器的高度要求也就存在差异，也就是说，在同一环境中，被调节好适用于一个人的电脑或设备仪器的高度对于另一个人有可能是不合适的。例如，使用相同的电脑，小孩与成年人所要求的高度不同。另外，由于不同设备仪器自身的重量不同，调节的简易型成为升降机构设计中重要的考虑因素。如何提供一种结构简单、升降操作简便、使用可靠的升降机构便成为本发明的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、升降操作便捷、使用可靠并且可以在竖直方向上任意位置停留的升降机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种任意位置停留式升降机构，包括安装板，安装板上设置有弹簧、摆臂、滑块、拉绳和滑轮组，该滑轮组包括第一定滑轮、第一动滑轮、第二定滑轮、第二动滑轮；其中：

所述第二定滑轮由两个半径不同的大滑轮和小滑轮同轴固定而成，且大滑轮和小滑轮外周面上的绕线槽在圆周上的任一位置相连通；

所述第一定滑轮和第二定滑轮在竖直方向上间隔布置，第一动滑轮和第二动滑轮均设于第一定滑轮和第二定滑轮之间，所述摆臂设于第一定滑轮和第二定滑轮之间，所述滑块在第一定滑轮和第二定滑轮之间滑动设置；

所述摆臂具有一固定端和一摆动端，在固定端和摆动端之间设有一支点，所述固定端与安装板铰接，支点与所述弹簧的一端铰接，弹簧的另一端固定在安装板上并位于摆臂的支点和第二定滑轮之间；

所述第一动滑轮转动设置在摆臂的摆动端；

所述拉绳在长度方向上由第一段和第二段组成，其中，第一段的一端与所述滑块固定连接，另一端依次绕经第一定滑轮和第二动滑轮后固定在安装板上且位于第二动滑轮上方；所述第二段的一端与第二动滑轮固定连接，另一端依次绕经第二定滑轮中的大滑轮、小滑轮和第一动滑轮后固定在安装板上且位于第一动滑轮下方。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述滑块的位移和弹簧实际行程、第二定滑轮之间的关系为：

滑块位移=弹簧实际行程*（大滑轮半径/小滑轮半径）*2^滑轮数量，其中：

所述滑块位移指的是滑块相对其所在的最高点的位移；

所述滑轮数量指的是升降机构中除第二定滑轮之外其他所有的滑轮的数量总和；

所述弹簧实际行程与滑块所在的位置以及滑块上所承载的重量有关，弹簧实际行程小于弹簧的最大行程，以保护弹簧，延长弹簧的使用寿命。

2、上述方案中，所述弹簧为气弹簧，气弹簧长期使用不变形；当然，在实际应用中也可以使用普通弹簧，只是普通弹簧长期使用后容易变形，变形了需要更换。

3、上述方案中，所述摆臂中部的支点在摆臂的固定端和摆动端之间活动设置，在实际应用中根据滑块需要承受的重量调节支点在固定端和摆动端之间的位置，以使得滑块在承重状态下，滑块连接的拉绳所承受的拉力等于滑块的承重与各滑轮和拉绳之间摩擦力之和，以在升降机构内达到力平衡。

4、上述方案中，所述滑块上可设置用于放置物体的台面或挂钩等，在台面或挂钩负载的状态下，当滑块上连接的拉绳的拉力等于滑块的重量、台面或挂钩的重量与其承载的重物的重量、各滑轮与拉绳之间的摩擦力之和时，该升降机构中的力达到平衡，当滑块在第一定滑轮和第二定滑轮之间移动时，由于在第一定滑轮和第二定滑轮之间的任意位置均处于力平衡状态，故滑块能够在第一定滑轮和第二定滑轮之间的任意位置停留。

本发明工作原理和优点：在本发明中，所述滑块上可设置用于放置物体的台面或挂钩等，在台面或挂钩负载的状态下，当滑块上连接的拉绳的拉力等于滑块的重量、台面或挂钩的重量与其承载的重物的重量、各滑轮与拉绳之间的摩擦力之和时，该升降机构中的力达到平衡，当滑块在第一定滑轮和第二定滑轮之间移动时，由于在第一定滑轮和第二定滑轮之间的任意位置均处于力平衡状态，故滑块能够在第一定滑轮和第二定滑轮之间的任意位置停留。本发明结构简单且紧凑，制造成本低，滑块行程大，通过动滑轮组将拉绳所承受的力分散开来，延长了升降机构的使用寿命，且操作极其便捷。

附图说明

附图1为应用了本发明的移动升降架状态一立体图；

附图2为应用了本发明的移动升降架状态二立体图；

附图3为附图1中升降机构结构图；

附图4为附图2中升降机构结构图；

附图5为本发明实施例气弹簧和摆臂连接关系图，图中可见丝杆螺母机构；

附图6为本发明实施例第二定滑轮正面结构示意图；

附图7为本发明实施例第二定滑轮背面结构示意图；

附图8为本发明原理图。

以上附图中：1、笔记本电脑；2、托盘；3、立柱；4、底座；5、安装板；6、第一定滑轮；7、第一动滑轮；8、第二定滑轮；9、第二动滑轮；10、固定端；11、摆动端；12、支点；13、气弹簧；14、连杆；15、滑块；16、第二连杆；17、第二段；18、第一段；19、挡块；20、小滑轮；21、大滑轮；22、丝杆；23、过渡线槽；24、隔板；25、嵌件卡口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种任意位置停留式升降机构

参见附图1和附图2所示，附图1为应用了本发明的移动升降架状态一立体图，附图2为应用了本发明的移动升降架状态二立体图。所述移动升降架包括一立柱3、立柱3设置在底座4上，一托盘2在竖直方向上与立柱3滑动连接。本发明不仅仅适用于摆放笔记本电脑1，此时滑块15上承载的重量即为托盘2的重量与笔记本电脑1的重量之和，也可用于摆放其他的仪器设备，如电视、电脑显示器、检测仪器等等。

参见附图3和附图4所示，所述任意位置停留式升降机构包括安装板5，安装板5上设置有弹簧、摆臂、滑块15、拉绳和滑轮组，该滑轮组包括第一定滑轮6、第一动滑轮7、第二定滑轮8、第二动滑轮9。

参见附图6所示，所述第二定滑轮8由两个半径不同的大滑轮21和小滑轮20同轴固定而成，且大滑轮21和小滑轮20外周面上的绕线槽在圆周上的任一位置相连通，拉绳绕过小滑轮20后，穿过连通小滑轮20和大滑轮21的一段过渡线槽23后再绕在大滑轮21外周面的绕线槽上，过渡线槽23的作用在于防止滑轮运动时拉绳缠绕，小滑轮20外周面的绕线槽与过渡线槽23之间设有一隔板24。

参见附图7所示，所述第二定滑轮8的背面开设有一嵌件卡口25，在拉绳的第二段17上对应于嵌件卡口25的位置固定设置有一嵌件，该嵌件的形状与嵌件卡口相匹配，并嵌设在嵌件卡口25中，其作用在于防止滑轮长时间多次运动后出现绳子打滑，从而导致滑块15上下移动时定位不准的问题。

所述第一定滑轮6和第二定滑轮8在竖直方向上间隔布置，第一动滑轮7和第二动滑轮9均设于第一定滑轮6和第二定滑轮8之间，所述摆臂设于第一定滑轮6和第二定滑轮8之间，所述滑块15在第一定滑轮6和第二定滑轮8之间滑动设置。

所述摆臂具有一固定端10和一摆动端11，在固定端10和摆动端11之间设有一支点12，所述固定端10）与安装板5铰接，支点12与所述弹簧的一端铰接，弹簧的另一端固定在安装板5上并位于摆臂的支点12和第二定滑轮8之间。

所述第一动滑轮7转动设置在摆臂的摆动端11，第二动滑轮9转动设置在第二连杆16上。

所述拉绳在长度方向上由第一段18和第二段17组成，其中，第一段18的一端与所述滑块15固定连接，另一端依次绕经第一定滑轮6和第二动滑轮9后固定在安装板5上且位于第二动滑轮9上方；所述第二段17的一端与第二连杆16固定连接，另一端依次绕经第二定滑轮8中的大滑轮21、小滑轮20和第一动滑轮7后固定在安装板5上且位于第一动滑轮7下方。

所述滑块15的位移和弹簧实际行程、第二定滑轮8之间的关系为：

滑块15位移=弹簧实际行程*（大滑轮21半径/小滑轮20半径）*2^滑轮数量，其中：

所述滑块15位移指的是滑块15相对其所在的最高点的位移。

所述滑轮数量指的是升降机构中除第二定滑轮8之外其他所有的滑轮的数量总和，在本实施例中，除第二定滑轮8以外，共有第一定滑轮6、第一动滑轮7和第二动滑轮9三个滑轮，所以在本实施例中滑轮数量为三。

所述弹簧实际行程与滑块15所在的位置以及滑块15上所承载的重量有关，弹簧实际行程小于弹簧的最大行程，以保护弹簧，延长弹簧的使用寿命。

例如：设弹簧的实际行程为50mm，大滑轮21的直径为65mm，小滑轮20的直径为45mm，则在本实施例中，滑块15的位移=50*（65/45）*2³=650mm。

所述弹簧为气弹簧13。

所述摆臂中部的支点12在摆臂的固定端10和摆动端11之间活动设置。

参见附图5所示，所述摆臂上设有一丝杆螺母机构，所述支点12设置在丝杆螺母机构的螺母上，螺母与丝杆22之间通过螺纹配合，丝杆22在其轴向上相对摆臂定位设置。

所述第一动滑轮7通过一连杆14与所述摆臂的摆动端11连接，第一动滑轮7转动设置在连杆14的一端，连杆14的另一端与所述摆动端11铰接。

安装板5上对应于拉绳还设置有挡块19，该挡块19的作用在于防止滑块15在滑动时与拉绳互相干涉。

参见附图1~附图8所示，所述任意位置停留式升降机构设于移动升降架的立柱3中，托盘2与所述滑块15连接，当滑块15上连接的拉绳的拉力等于滑块15的重量、托盘2的重量与其承载的笔记本电脑1的重量、各滑轮与拉绳之间的摩擦力之和时，升降机构中的力达到平衡，当滑块15在第一定滑轮6和第二定滑轮8之间移动时，由于在第一定滑轮6和第二定滑轮8之间的任意位置均处于力平衡状态，故滑块15能够在第一定滑轮6和第二定滑轮8之间的任意位置停留。本发明结构简单且紧凑，制造成本低，滑块行程大，通过动滑轮组将拉绳所承受的力分散开来，延长了升降机构的使用寿命，且操作极其便捷。

上述实施例中拉绳由第一段18和第二段17组成，而在实际应用中，第一段18和第二段17也可位于同一根绳上。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种任意位置停留式升降机构，其特征在于：包括安装板（5），安装板（5）上设置有弹簧、摆臂、滑块（15）、拉绳和滑轮组，该滑轮组包括第一定滑轮（6）、第一动滑轮（7）、第二定滑轮（8）、第二动滑轮（9）；其中：

所述第二定滑轮（8）由两个半径不同的大滑轮（21）和小滑轮（20）同轴固定而成，且大滑轮（21）和小滑轮（20）外周面上的绕线槽在圆周上的任一位置相连通；

所述第一定滑轮（6）和第二定滑轮（8）在竖直方向上间隔布置，第一动滑轮（7）和第二动滑轮（9）设于第一定滑轮（6）和第二定滑轮（8）之间，所述摆臂设于第一定滑轮（6）和第二定滑轮（8）之间，所述滑块（15）在第一定滑轮（6）和第二定滑轮（8）之间滑动设置；

所述摆臂具有一固定端（10）和一摆动端（11），在固定端（10）和摆动端（11）之间设有一支点（12），所述固定端（10）与安装板（5）铰接，支点（12）与所述弹簧的一端铰接，弹簧的另一端固定在安装板（5）上并位于摆臂的支点（12）和第二定滑轮（8）之间；

所述第一动滑轮（7）转动设置在摆臂的摆动端（11）；

所述拉绳在长度方向上由第一段（18）和第二段（17）组成，其中，第一段（18）的一端与所述滑块（15）固定连接，另一端依次绕经第一定滑轮（6）和第二动滑轮（9）后固定在安装板（5）上且位于第二动滑轮（9）上方；所述第二段（17）的一端与第二动滑轮（9）固定连接，另一端依次绕经第二定滑轮（8）中的大滑轮（21）、小滑轮（20）和第一动滑轮（7）后固定在安装板（5）上且位于第一动滑轮（7）下方。

2.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于：所述弹簧为气弹簧（13）。

3.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于：所述摆臂中部的支点（12）在摆臂的固定端（10）和摆动端（11）之间活动设置。

4.根据权利要求1或3所述的升降机构，其特征在于：所述摆臂上设有一丝杆螺母机构，所述支点（12）设置在丝杆螺母机构的螺母上。

5.根据权利要求1所述的升降机构，其特征在于：所述第一动滑轮（7）通过一连杆（14）与所述摆臂的摆动端（11）连接，第一动滑轮（7）转动设置在连杆（14）的一端，连杆（14）的另一端与所述摆动端（11）铰接。