一种可升降楼板的驱动装置
技术领域
本发明涉及建筑材料与设备技术领域,特别涉及一种可升降楼板的驱动装置。
背景技术
近些年,国内大中城市涌现了不少楼层层高较高的公寓建筑,通常为一室一卫(或一室一厅一卫)的小居室面积。而公寓的层高大多限制在3.6m至4.5m之间,为提高这有限面积的使用率,用户根据需要隔成固定的上下两层,分隔出客厅、卧室、厨房、卫生间等。由于总层高的限制,层高选择和调整范围相当小,每层的层高都较普通住宅低许多,给人强烈的压抑感。
但是,根据人们的起居习惯,一般白天活动区域主要在集中于客厅(一般位于下层),学习、睡觉时才进入卧室休息(一般位于上层)。因此两者在空间上存在分时复用的特点。如果能够使用可升降楼板及驱动装置则可以很好地解决上述问题,通过灵活方便地升降楼板,以实现单一居室分时作为客厅和卧室使用。但是可升降楼板对驱动装置的要求很高,不仅要求驱动装置能够提供较大的驱动力,且在楼板停留在某位置时需要提供较大的支撑力,因此由于可升降楼板的驱动装置的设计难度很大。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种可升降楼板的驱动装置,其使用多个驱动机构同步驱动的方式大大降低了对每个驱动机构的驱动力和制动力的要求,从而实现降低成本和提高驱动装置的使用寿命的目的。
本发明提供了一种可升降楼板的驱动装置,包括:控制器、以及四个驱动可升降楼板移动的驱动机构,每个驱动机构沿设置在墙体内的一个沿竖直方向延伸的滑槽移动,
每个驱动机构与可升降楼板的一个端角固定连接,且根据控制器的控制信号同步驱动各端角沿滑槽移动,
每个驱动机构包括驱动电机、和由该驱动电机驱动的传动机构,所述传动机构包括固定在该滑槽内的固定件、以及与该固定件啮合的移动件,所述移动件与可升降楼板的一个端角固定连接,所述移动件在驱动电机的驱动下产生与该固定件的相对移动,以带动可升降楼板的一个端角沿滑槽移动。
优选地,所述传动机构为齿轮齿条传动机构,所述固定件为固定在该滑槽内的齿条,所述移动件为与该齿条啮合的齿轮,齿条的延伸方向与该滑槽的延伸方向相同;或者
所述传动机构为丝杠螺母传动机构,所述固定件为固定在该滑槽内的螺旋丝杠,所述移动件为与该螺旋丝杠啮合的螺母,螺旋丝杠的延伸方向与该滑槽的延伸方向相同;或者
所述传动机构为链传动机构,所述固定件为分别固定在滑槽上部和下部的主动链轮和被动链轮,所述移动件为与主动链轮和被动链轮的环形传动链条,主动链轮和/或被动链轮在驱动电机的驱动下带动环形传动链条在主动链轮和被动链轮之间啮合转动。
优选地,每个驱动机构进一步包括防脱开机构,
所述防脱开机构固定于所述滑槽的上部,包括电磁推杆、和由电磁推杆控制的至少一个钩臂,所述钩臂具有卡持所述移动件的卡持部、以及与移动件的顶部具有相同倾角的倾斜部。
优选地,每个驱动机构进一步包括限位机构,所述限位机构包括分别设置在所述滑槽上部和下部的预设位置的限位器,每个限位器包括第一限位开关和第二限位开关,第一限位开关的触发高度比第二限位开关的触发高度更接近所述移动件,
所述移动件接触所述第一限位开关,触发所述控制器向每个驱动机构的驱动电机发送关闭信号,所述移动件接触所述第二限位开关,切断每个所述驱动电机的供电电源。
优选地,每个驱动机构进一步包括防夹手机构,所述防夹手机构包括分别设置在所述滑槽上部和下部的卷簧、以及装设在该卷簧上的钢带,
所述钢带的一端固定于所述卷簧的转轴,另一端与移动件固定连接,以封闭所述滑槽朝向所述可升降楼板的开口。
优选地,每个驱动机构进一步包括手动升降机构,
该手动升降机构包括手动升降机构壳体,位于手动升降机构壳体内的拉索盘、盘绕在拉索盘上的手动拉索、以及电磁离合器,拉索盘与所述驱动电机的双向伸出的输出轴固定连接,且固定于所述驱动电机的尾端,手动拉索通过拉索盘带动所述驱动电机的输出轴转动。
优选地,所述滑槽具有背向所述可升降楼板的第一侧壁,以及垂直于所述可升降楼板的第二、第三侧壁,
第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁表面均装配约束板。
优选地,所述传动机构为齿轮齿条传动机构,
该传动机构进一步包括三个约束轮,每个约束轮均通过连接轴与所述齿轮固接,三个约束轮分别平行于第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁,且每个约束轮抵靠至少一个所述约束板移动。
优选地,所述传动机构为链传动机构,
主动链轮和被动链轮两侧分别进一步包括两个约束轮,每个约束轮均通过连接轴与所述主动链轮或被动链轮固接,两个约束轮分别平行于第二、第三侧壁,且每个约束轮均抵靠所述第一侧壁表面的约束板移动。
从以上技术方案可知,本发明的可升降楼板的驱动装置通过四个驱动机构同步驱动可升降楼板1的移动,墙体内的滑槽21的延伸方向限定了传动机构中移动件的移动方向,从而限定了可升降楼板1的移动方向,以实现可升降楼板1在竖直方向上的升降。这种使用多个驱动机构同步驱动的方式大大降低了对每个驱动机构的驱动力和制动力的要求,从而实现降低成本和提高驱动装置的使用寿命的目的。
进一步地,由于对每个驱动机构的驱动力和制动力的要求降低,因此对传动机构的传动能力要求也同时降低,则传动机构可采用多种实现方式。本发明的可升降楼板的驱动装置通过多种传动机构可实现可升降楼板1沿滑槽21的升降移动,进一步通过约束轮设置,能够确保驱动机构20和可升降楼板1在纵向保持正确的上下垂直运动方向。
另外,本发明的可升降楼板的驱动装置进一步设置限位机构、防夹手机构、和防脱开机构,能够从各个方向保证驱动装置的正常运行以及操作人员的操作安全,通过手动升降机构使得本发明的可升降楼板的驱动装置能够适用于手动驱动的方式,则使用者可在无电或驱动电机损坏的情况下通过人力完成可升降楼板的升降。
本发明通过驱动装置驱动可升降楼板1的移动解决了层高较高,居室面积小的建筑内部空间分时复用的问题。根据客厅和卧室不同使用时间,灵活地根据实际需要升降楼板,给居住空间使用灵活性带来颠覆性的改变。同时也适合现在城市门面营业房屋安装使用,根据营业和闭店时间的安排,方便地升降楼板使门市即可成为一个较宽敞的工作场所,又可成为必要的休息场所,可充分扩展营业用房的使用价值。
附图说明
图1为本发明的可升降楼板的驱动装置的俯视图。
图2为本发明的可升降楼板的驱动装置的实施例1的结构示意图。
图3为实施例1的俯视图。
图4为本发明中的限位开关的结构示意图。
图5为本发明中的防脱开机构的防脱位置的结构示意图。
图6为本发明中的防脱开机构的脱开位置的结构示意图。
图7为本发明中的手动升降机构的结构示意图。
图8为本发明的可升降楼板的驱动装置的实施例2的结构示意图。
图9为本发明的可升降楼板的驱动装置的实施例3的结构示意图。
图10为实施例3的俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明进一步详细说明。
如图1所示,本发明提供了一种可升降楼板的驱动装置,包括:控制器10、以及四个驱动可升降楼板1移动的驱动机构20,每个驱动机构20沿设置在墙体2内的一个沿竖直方向延伸的滑槽21移动。
每个驱动机构20与可升降楼板1的一个端角固定连接,且四个驱动机构20根据控制器10的控制信号同步驱动可升降楼板1的各端角沿该滑槽21移动,从而驱动整个可升降楼板1沿滑槽21的竖直延伸方向上下移动,实现可升降楼板1的升降。
结合图2所示,其中,每个驱动机构20包括驱动电机100、和由该驱动电机100驱动的传动机构200,传动机构200包括固定在该滑槽21内的固定件210、以及与该固定件210啮合的移动件220,移动件220与可升降楼板1的一个端角固定连接。移动件220在驱动电机100的驱动下产生相对于该固定件210的相对移动,以带动可升降楼板1的一个端角沿该滑槽21移动。
由此可知,本发明的可升降楼板的驱动装置通过四个驱动机构同步驱动可升降楼板1的移动,墙体内的滑槽21的延伸方向限定了传动机构中移动件的移动方向,从而限定了可升降楼板1的移动方向,以实现可升降楼板1在竖直方向上的升降。这种使用多个驱动机构同步驱动的方式大大降低了对每个驱动机构的驱动力和制动力的要求,从而实现降低成本和提高驱动装置的使用寿命的目的。
进一步地,由于对每个驱动机构的驱动力和制动力的要求降低,因此对传动机构的传动能力要求也同时降低,则传动机构可采用多种实现方式。以下以几种可以使用的传动机构为例对可升降楼板的驱动装置的结构进行说明。
实施例1
优选地,如图2所示,传动机构200可为齿轮齿条传动机构,其中,固定件为固定在该滑槽21内的齿条210,移动件为与该齿条210啮合的齿轮220,齿条210的延伸方向与该滑槽21的延伸方向相同。
齿轮220在驱动电机100的驱动下转动,由于与其啮合的齿条210的位置固定,因此齿轮220产生相对于齿条210的移动,齿轮220的移动方向即为齿条210的延伸方向,也就是滑槽21的竖直延伸方向。
具体地,驱动电机100可与齿轮220固定连接,则驱动电机100可随着齿轮220一起移动。同样地,可升降楼板1的对应端角也与齿轮220连接在一起,以通过齿轮220的移动带动可升降楼板1一起移动。如图2所示,可升降楼板1的一个端角通过连接轴11与驱动机构20连接在一起,连接轴11的一端与固定在可升降楼板1底部的连接基座12连接,另一端与驱动机构的移动件——齿轮220连接在一起。
图3为实施例1的俯视图。如图3所示,滑槽21具有背向可升降楼板1的第一侧壁21a,以及垂直于可升降楼板1的第二侧壁21b和第三侧壁21c。第一侧壁21a、第二侧壁21b、第三侧壁21c表面均装配约束板。
在图2和3所示的齿轮齿条传动机构中,每个传动机构进一步包括三个约束轮300a、300b和300c,每个约束轮均通过连接轴310与齿轮220固接,三个约束轮300a、300b和300c分别平行于第一侧壁21a、第二侧壁21b、第三侧壁21c,即环绕齿轮220设置,且每个约束轮300a、300b和300c抵靠至少一个约束板移动。
三个约束轮300a、300b和300c能够使驱动机构20连同可升降楼板1在上下运行时保证正确的垂直运动方向,另外,由于每个约束轮300a、300b和300c均抵靠至少一个约束板移动,因此约束轮300a、300b和300c压在约束板的压力所产生的反作用力作用于齿轮220上,使齿轮220能够始终保持与齿条210间的正确齿隙,确保正确的啮合运动。约束轮的作用是确保驱动机构20和可升降楼板1在纵向保持正确的上下垂直运动方向。
进一步地,如图2和图4所示,每个驱动机构20进一步包括限位机构400,限位机构400包括分别设置在滑槽21上部和下部的预设位置的限位器410,结合图4所示,每个限位器410包括第一限位开关420和第二限位开关430,其中,第一限位开关420的触发高度比第二限位开关430的触发高度更接近移动件220,即当移动件220移动至限位器410安装的预设位置时,其首先会触发第一限位开关420,如其继续朝向限位器410,则随后会触发第二限位开关430。
限位器410安装的预设位置为移动件220的危险位置,如果移动件220移动至限位器410安装的预设位置时则超出了其安全运行范围。因此,限位器410的作用在于,当移动件220触发限位器时,限位器将通过控制器10发送关闭指令或者切断系统电源的方式来停止移动件220的继续移动,以保证驱动装置的运行安全。
具体地,移动件220接触第一限位开关420,即高度较高的开关时,其触发控制器10向每个驱动机构20的驱动电机100发送停止信号,以通过驱动电机100停止对移动件220的驱动。进一步地,如该停止信号未发生作用,而移动件220继续朝向限位器410移动时,则移动件220随后接触第二限位开关430,即高度较低的开关,则触发每个驱动电机直接切断电源,以使移动件220停止移动。
优选地,每个限位器410在第一限位开关420和第二限位开关430底部设置减震垫440,以降低可升降楼板1接触限位器410时产生的震动。
优选地,如图2所示,每个驱动机构20进一步包括防夹手机构,防夹手机构包括分别设置在滑槽21上部和下部的卷簧510a和510b、以及装设在该卷簧510a和510b上的钢带520a和520b。其中,钢带520a的一端固定于卷簧510a的转轴,另一端与移动件220固定连接,钢带520b的一端固定于卷簧510b的转轴,另一端与移动件220固定连接。在卷簧510a和510b的扭力作用下,钢带520a和520b随着移动件220的移动始终拉紧在卷簧510a和510b与移动件220之间,以封闭滑槽21朝向可升降楼板1的开口。
优选地,如图2所示,每个驱动机构20进一步包括防脱开机构600,防脱开机构600固定于滑槽21的上部,结合图5和图6所示,防脱开机构600包括电磁推杆610、和由电磁推杆610控制的至少一个钩臂620。其中,钩臂620具有卡持移动件220的卡持部621、以及与移动件220的顶部具有相同倾角的倾斜部622。钩臂620的中部具有铰接点623,其上部由电磁推杆610控制移动,以带动钩臂620下部的卡持部621卡持移动件220,以在移动件220固定在一位置时防止移动件220脱开。而当移动件220向上移动时,移动件220的顶部沿倾斜部622移动,驱动钩臂620的倾斜部622由图5的防脱位置朝向图6的脱开位置移动,以使卡持部621脱离对移动件220的卡持,实现自动脱开。
优选地,如图2所示,每个驱动机构20进一步包括手动升降机构700,结合图7所示,该手动升降机构700包括手动升降机构壳体701,位于手动升降机构壳体701内的拉索盘710、盘绕在拉索盘710上的手动拉索720、以及电磁离合器730,拉索盘710与驱动电机100的双向伸出的输出轴110固定连接,且位于驱动电机100的尾端,在驱动电机100不通电或者失效时,通过拉动手动拉索720带动拉索盘710转动,进而带动驱动电机100的输出轴110转动,实现对传动机构200的驱动,实现可升降楼板1的升降移动。为了降低拉动手动拉索720所需的拉力,拉索盘710可通过行星齿轮与电磁离合器730和驱动电机100的输出轴110固定连接。在通电正常或驱动电机100正常工作状态下,电磁离合器730可将驱动电机100的输出轴110与拉索盘710脱开,实现正常运行。
由本实施例可知,本发明的可升降楼板的驱动装置通过齿轮齿条传动机构可实现可升降楼板1沿滑槽21的升降移动,进一步通过约束轮设置,能够确保驱动机构20和可升降楼板1在纵向保持正确的上下垂直运动方向。另外,本发明的可升降楼板的驱动装置进一步设置限位机构、防夹手机构、和防脱开机构,能够从各个方向保证驱动装置的正常运行以及操作人员的操作安全,通过手动升降机构使得本发明的可升降楼板的驱动装置能够适用于手动驱动的方式,则使用者可在无电或驱动电机损坏的情况下通过人力完成可升降楼板的升降。
实施例2
如图8所示,传动机构200可为丝杠螺母传动机构,其中,固定件为固定在该滑槽21内的螺旋丝杠810,移动件为与该螺旋丝杠810啮合的螺母820,螺旋丝杠810的延伸方向与该滑槽21的延伸方向相同。
螺母820在驱动电机100的驱动下绕螺旋丝杠810转动,由于与其啮合的螺旋丝杠810位置固定,因此螺母820产生相对于螺旋丝杠810的移动,螺母820的移动方向即为螺旋丝杠810的延伸方向,也就是滑槽21的竖直延伸方向。
具体地,驱动电机100可与螺母820固定连接,则驱动电机100可随着螺母820一起移动。同样地,可升降楼板1的对应端角也与螺母820连接在一起,以通过螺母820的移动带动可升降楼板1一起移动。
进一步地,丝杠螺母传动机构可进一步包括光杆导套830,光杆导套830在螺旋丝杠810的一侧平行于螺旋丝杠810延伸,螺母820可通过连接件与光杆导套830,通过光杆导套830的导向作用确保螺母820与螺旋丝杠810的正确啮合。
在该实施例中,本发明的可升降楼板的驱动装置可进一步设置限位机构、防夹手机构、防脱开机构、以及手动升降机构,其连接方式和作用与实施例1相同。
实施例3
如图9所示,传动机构200可为链传动机构,其中,固定件为分别固定在滑槽21上部和下部的主动链轮910和被动链轮920,移动件为与主动链轮910和被动链轮920啮合的环形传动链条930,主动链轮910在驱动电机100的驱动下、与被动链轮920一起带动环形传动链条930在主动链轮910和被动链轮920之间啮合转动。由于主动链轮910和被动链轮920分别固定在滑槽21上部和下部,因此主动链轮910和被动链轮920之间的环形传动链条930的移动方向为沿滑槽21的竖直延伸方向。
具体地,可升降楼板1的对应端角可通过连接件与环形传动链条930的一部分链条连接在一起,以通过环形传动链条930的移动带动可升降楼板1一起移动。
如图10所示,主动链轮910和被动链轮920两侧分别进一步包括两个约束轮930、940,每个约束轮930、940均通过连接轴950与主动链轮910或被动链轮920固接,两个约束轮930、940分别平行于滑槽21的第二侧壁21b、第三侧壁21c,且每个约束轮930、940均抵靠所述第一侧壁21a表面的约束板移动。
约束轮930、940能够使驱动机构20连同可升降楼板1在上下运行时保证正确的垂直运动方向,另外,由于每个约束轮930、940均抵靠一个约束板移动,因此约束轮930、940压在约束板的压力所产生的反作用力作用于主动链轮910或被动链轮920上,使主动链轮910或被动链轮920能够始终保持与环形传动链条930间的正确齿隙,确保正确的啮合运动。约束轮的作用是确保驱动机构20和可升降楼板1在纵向保持正确的上下垂直运动方向。
从以上技术方案可知,本发明的可升降楼板的驱动装置通过四个驱动机构同步驱动可升降楼板1的移动,墙体内的滑槽21的延伸方向限定了传动机构中移动件的移动方向,从而限定了可升降楼板1的移动方向,以实现可升降楼板1在竖直方向上的升降。这种使用多个驱动机构同步驱动的方式大大降低了对每个驱动机构的驱动力和制动力的要求,从而实现降低成本和提高驱动装置的使用寿命的目的。
进一步地,由于对每个驱动机构的驱动力和制动力的要求降低,因此对传动机构的传动能力要求也同时降低,则传动机构可采用多种实现方式。本发明的可升降楼板的驱动装置通过多种传动机构可实现可升降楼板1沿滑槽21的升降移动,进一步通过约束轮设置,能够确保驱动机构20和可升降楼板1在纵向保持正确的上下垂直运动方向。
另外,本发明的可升降楼板的驱动装置进一步设置限位机构、防夹手机构、和防脱开机构,能够从各个方向保证驱动装置的正常运行以及操作人员的操作安全,通过手动升降机构使得本发明的可升降楼板的驱动装置能够适用于手动驱动的方式,则使用者可在无电或驱动电机损坏的情况下通过人力完成可升降楼板的升降。
本发明通过驱动装置驱动可升降楼板1的移动解决了层高较高,居室面积小的建筑内部空间分时复用的问题。根据客厅和卧室不同使用时间,灵活地根据实际需要升降楼板,给居住空间使用灵活性带来颠覆性的改变。同时也适合现在城市门面营业房屋安装使用,根据营业和闭店时间的安排,方便地升降楼板使门市即可成为一个较宽敞的工作场所,又可成为必要的休息场所,可充分扩展营业用房的使用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。