CN104565709A - 载荷支撑机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供载荷支撑机构，通过小型且轻量简单的结构实现在所期望的位置上能够位移地支撑重量不同的物品。物品支撑装置具备底部部件、支撑部件、由压缩螺旋弹簧构成的弹簧部件、弹力传递部件、凸轮部件和凸轮从动部件。凸轮从动部件被物品的载荷和弹簧部件的弹力按压在支撑部件的向下凸轮面、弹力传递部件的向上凸轮面和凸轮部件的横向凸轮面。向下凸轮面和向上凸轮面配置成互相逆向倾斜且隔着凸轮从动部件相对。横向凸轮面对凸轮从动部件的按压力根据支撑部件的高度位置包含铅垂方向的分力。各凸轮面设计成在凸轮从动部件周围载荷、弹力和从各凸轮面对凸轮从动部件的按压力在支撑部件的移动范围内平衡。
Description
技术领域
本发明涉及用于支撑各种物品等的载荷的支撑机构，特别是涉及用于在所期望的位置且能够位移地支撑对象物品的载荷支撑机构。
背景技术
以往，为了在所期望的高度位置且能够升降地支撑计算机和电视的监控装置、OA办公桌和操作台的顶面、重量物等物品，提出了各种支撑机构。例如，已知能够上下移动监控装置，并能够用一定的支撑力定位的监控装置支撑机构(例如，参考专利文献1)。
专利文献1记载的监控装置支撑机构，具备至少1个凸轮、至少1个凸轮从动部件、弹簧等能量储存部件和用于安装监控装置的移动体。当移动体沿着固定的基座移动时，该监控装置支撑机构的弹簧被凸轮压缩/拉伸，储存在该弹簧中的弹性势能增加/减小。上述弹簧的弹力转换为凸轮面对凸轮从动部件的反力，该反力包括沿着移动体的移动方向的第一分力和与之大致正交的第二分力。凸轮的形状被设计成，即使第二分力随着弹簧的压缩/拉伸而增加/减小，沿着移动方向的第一分力也保持不变，并对移动体和监控装置作用大致不变的支撑力。
根据专利文献1，通过这样的弹簧和凸轮形状的组合，沿移动方向对移动中的移动体和监控器作用的力保持大致不变。因此，用手对移动体或监控装置稍稍施力，就能够轻易地移动监控装置，当松开上述力，移动体和监控装置就定位在该新支撑位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-303304号公报
从实用上的观点来看，这种物品支撑机构优选是构造成结构简单，零件数目少，小型且轻量。但是，专利文献1中记载的监控装置支撑机构中，能量储存部件的螺旋弹簧被设置成使其轴方向与监控装置的移动方向大致正交的朝向，用其弹力，将能够旋转地安装在移动体上的臂部件的前端的凸轮从动部件按压在凸轮面上。支撑监控装置的力，并不是凸轮面对凸轮从动部件的反力的全部，而是仅由移动体的移动方向的第一分力得到的。
因此，作为能量储存部件，需要能够施展比移动体和监控装置的重量还要大得多的弹力的大型螺旋弹簧。而且，该螺旋弹簧设置在凸轮的前侧和/或背后。其结果为，专利文献1的监控装置支撑机构由于装置整体特别是在进深方向上大型化，结构复杂，所以难以实现小型化、轻量化。
并且，专利文献1中记载的监控装置支撑机构，因为监控装置的支撑力由弹簧和凸轮形状的组合来决定，所以为了支撑重量不同的监控装置，需要替换弹簧和凸轮形状或更换支撑机构本身。因此，会产生必须针对每个支撑的对象物品的重量准备个别的支撑机构或构造零件、价格也升高的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种负荷支撑机构，该负荷支撑机构能够在所期望的位置且能够位移地支撑物品等的载荷，结构比较简单，零件数目少，并且能够容易地实现小型化。
用于解决课题的手段
本发明的载荷支撑机构，其特征在于，具备：
支撑部件，所述支撑部件能够沿着规定方向在规定范围内移动，用于支撑载荷；
弹簧部件，所述弹簧部件的一端固定，且另一端克服载荷，对支撑部件在沿着其移动方向的方向上施加作用力；
凸轮从动件；
第一凸轮面，所述第一凸轮面与上述凸轮从动件抵接，并将上述载荷传递给上述弹簧部件侧，相对于上述作用力的方向倾斜；
第二凸轮面，所述第二凸轮面与上述凸轮从动件抵接，并将上述作用力传递给上述支撑部件侧，相对于上述作用力的方向倾斜；
第三凸轮面，所述第三凸轮面与上述凸轮从动件抵接，并相对于上述作用力的方向倾斜；
第一侧方支撑部，所述第一侧方支撑部对上述载荷在上述第一凸轮面上，产生在与上述作用力的方向正交的方向上限制其位移的反力；以及
第二侧方支撑部，所述第二侧方支撑部对上述作用力在上述第二凸轮面上，产生在与上述作用力的方向正交的方向上限制其位移的反力，
上述第三凸轮面对上述凸轮从动件的按压力包括：在上述支撑部件能够移动的上述规定范围内，沿着根据其位置产生的上述作用力的方向的第一方向的分力；以及至少与上述作用力的方向正交的第二方向的分力，
上述第一凸轮面、第二凸轮面和第三凸轮面被设计成，在上述支撑部件能够移动的上述规定范围内，在上述凸轮从动件周围，上述载荷、上述弹簧部件的作用力、上述第三凸轮对上述凸轮从动件的按压力、上述第一侧方支撑部对上述第一凸轮面的反力、和上述第二侧方支撑部对上述第二凸轮面的反力平衡。
在此，“平衡”是指，在整个本说明书，当某物体或部件(例如，凸轮从动件)上作用有几个外力时，它们的合力是0，其结果是，该物体或部件处于静止状态。另外，作用在上述物体或部件上的外力中包括，该物体或部件和其他的物体或部件之间产生的摩擦力、使上述外力作用在该物体或部件上的其他物体或部件上产生的摩擦力。
在这样的结构中，第一凸轮面和第二凸轮面对凸轮从动件的按压力分别包括，沿着上述作用力的方向的第一方向的分力、以及与之正交的第二方向的分力。该第二方向的分力是第一侧方支撑部对第一凸轮面的反力和第二侧方支撑部对第二凸轮面的反力。因此，当作用在凸轮从动件周围的上述力处于平衡状态时，在上述作用力的方向上，上述载荷、弹簧部件的作用力及第三凸轮面对凸轮从动件的按压力的第一方向上的分力是平衡的，在与上述作用力的方向正交的方向上，第一侧方支撑部对第一凸轮面的反力即从第一凸轮面对凸轮从动件的按压力的第二方向上的分力、第二侧方支撑部对第二凸轮面的反力即从第二凸轮面对凸轮从动件的按压力的第二方向上的分力、及第三凸轮面对凸轮从动件的按压力的第二方向上的分力是平衡的。
通常，因为弹簧部件的作用力随其位移而变动，所以作用力根据支撑部件的位置小于载荷或大于载荷。根据本发明，当在上述作用力的方向上上述力处于平衡状态时，第三凸轮面对凸轮从动件的按压力的第一方向上的分力，在弹簧部件的作用力小于载荷的情况下作用在辅助该作用力的方向，在弹簧部件的作用力大于载荷的情况下作用在削减该作用力的方向。因此，在支撑部件能够移动的规定范围内，在支撑载荷的状态下能够在所期望的位置保持且以小的力就能轻易移动支撑部件。
另外，从凸轮从动件在水平方向上对第三凸轮面按压的力越大，第三凸轮面对凸轮从动件的按压力越大。根据本发明，通过由第一凸轮面和第二凸轮面对凸轮从动件按压，能够容易地增大在水平方向上对第三凸轮面的按压力。当第三凸轮面对凸轮从动件的按压力变大时，其在第一方向上的分力也变大，所以即使减小第三凸轮面相对于上述作用力的方向的倾斜度，也能够使辅助或削减弹簧部件的作用力的力成为相同大小。
第三凸轮面相对于上述作用力的方向的倾斜度变小时，作为整体，相应地能够在与上述作用力的方向正交的方向上减小尺寸。其结果是，能够使装置整体特别是在与上述作用力的方向正交的方向上小型化。
另外，不需要弹簧部件在支撑部件的整个移动范围内施加超过载荷的大小的作用力。因此，能够采用比较小型且轻量的弹簧部件，并能够实现装置整体的小型化、轻量化。
某实施方式中，第三凸轮面在支撑部件能够移动的上述规定范围内具有第三凸轮面对凸轮从动件的按压力的第一方向上的分力作用在上述作用力的方向上的第一区域、以及第三凸轮面对上述凸轮从动件的按压力的第一方向上的分力作用在与上述作用力的方向相反的方向上的第二区域。
通过这样的结构，由于第三凸轮面相对于上述作用力的方向的倾斜度的大小在第一区域或第二区域的一方不过度地变大或变小，能够使第三凸轮面在与上述作用力的方向正交的方向上形成比较平缓的凸形。由此，由于能使第三凸轮面的尺寸在与上述作用力的方向正交的方向上更小，进一步能够实现装置整体的小型化。并且，在使支撑部件移动到所期望的位置上时，能够使凸轮从动件在整个第三凸轮面上平滑地从动。
另一实施方式中，上述载荷支撑机构还具备固定弹簧部件的上述一端且具有第一侧方支撑部和第二侧方支撑部的固定部件。由此，能够使装置整体的结构简单，且零件数目变少。
并且，在另一实施方式中，支撑部件能够相对于固定部件移动，在支撑部件和固定部件之间，设有降低支撑部件移动时的阻力的装置。通过设置这样的阻力降低装置，能够消除或缓和在实际使用时该阻力对在所期望的位置上保持支撑部件这样的本发明的动作和功能带来的影响，确保支撑部件相对于固定部件平滑地移动。
另外，在另一实施方式中，第一凸轮面和第二凸轮面被配置成相互逆向倾斜且隔着凸轮从动件相对。由此，能够从第一凸轮面和第二凸轮面以更大的力对凸轮从动件按压。
附图说明
图1是本发明的载荷支撑机构的实施方式的立体图。
图2是本实施方式的分解立体图。
图3是标准模式中承载板位于最上位置的本实施方式的纵向剖面图。
图4是图3的IV-IV线处的剖面图。
图5是说明图3中主要部分之间的关系的概略图。
图6是说明标准模式中承载板位于中间位置时的主要部分之间的关系的概略图。
图7是标准模式中承载板位于最下位置的本实施方式的纵向剖面图。
图8是说明图7中的主要部分之间的关系的概略图。
图9是轻量模式中承载板位于最上位置的本实施方式的纵向剖面图。
图10是轻量模式中承载板位于最下位置的本实施方式的纵向剖面图。
图11是重量模式中承载板位于最上位置的本实施方式的纵向剖面图。
图12是重量模式中承载板位于最下位置的本实施方式的纵向剖面图。
图13是从图1的相反侧观察的第二实施方式的载荷支撑机构的立体图。
图14是第二实施方式的图4的VI-VI线处的剖面图。
具体实施方式
以下，参考附图详细说明本发明的优选实施方式。另外，在附图中，贯穿整个本说明书，类似的构成元件标记相同的附图标记。
图1和图2概略地表示根据本发明的载荷支撑机构的优选实施方式的物品支撑装置1(第一实施方式)。同图所示，本实施方式的物品支撑装置1具备底部部件2、支撑部件3、由压缩螺旋弹簧构成的弹簧部件4、弹力传递部件5、凸轮部件6和凸轮从动部件7。
底部部件2具有在铅垂方向延伸且向上开口的矩形筒状的固定柱8、及用于将物品支撑装置1设置在地面或作业台面，一体地设置在固定柱8的下端的基板9。在固定柱8的相对的一对侧面8a上，在固定柱8的长度方向上延伸的比较大的一对开口部10形成在相对位置上。
支撑部件3具有在铅垂方向延伸且向下开口的矩形筒状的可动柱11、及用于承载所期望的物品，一体地设置在可动柱11的上端的承载板12。在承载板12的上表面中央，突出设置有用于定位上述物品的定位销13。在可动柱11的相对的一对侧面11a上，相对可动柱11的长度方向倾斜、在该可动柱的大致整个宽度上延伸的具有相同形状和尺寸的一对第一凸轮槽14形成在相对位置上。各第一凸轮槽14具有，由相对可动柱11的中心轴以规定的角度呈直线状倾斜的内周上侧的端面构成的向下凸轮面15。
弹力传递部件5具有在铅垂方向延伸且向下开口的短八角形筒状的滑动部16、及一体地设置在该滑动部的上端的具有相同形状和尺寸的一对凸轮17。凸轮17是相互平行且与滑动部16的相对的某一对侧面16a平行，并相对该滑动部的中心轴镜面对称地配置的平板凸轮。各凸轮17具有，由在滑动部16的大致整个宽度上延伸，相对该滑动部的中心轴以规定的角度呈直线状倾斜的上端面构成的向上凸轮面18。
如图3和图4所示，在支撑部件3的可动柱11的内孔11b内，弹力传递部件5使滑动部16的邻接的外侧面与内孔11b的各内表面滑动接触，从而能够在上下方向上相对滑动地插入。弹力传递部件5被设置成，相对可动柱11的中心轴，各凸轮17和与之对应的上述可动柱的第一凸轮槽14分别在相同侧。此时，向下凸轮面15和向上凸轮面18被设置成以相互使倾斜方向逆向的方式相对。
凸轮部件6具有以规定的间隔平行地相对配置的具有相同形状和尺寸的一对凸轮盘19。两个凸轮盘19通过连结板20在它们一侧的上部侧缘连结，从图上方看一体地构成为コ字形。各凸轮盘19中，各自在上下方向上延伸的具有相同形状和尺寸的第二凸轮槽21在相对位置上形成。第二凸轮槽21具有由其内周的图3中的左侧、即朝向向上凸轮面18和向下凸轮面15的一侧的端面构成的横向凸轮面22。横向凸轮面22在图中向右即朝向向上凸轮面18和向下凸轮面15凸起状地弯曲，以使在从其上端到下端的总长或部分长度上切线方向的倾斜度变化。
在各凸轮盘19的下端附近，形成有在其宽度方向上延伸并形成向下凸起的弧状的凸轮位置调整槽23，沿着该槽在其下侧附设有刻度24。并且，在各凸轮盘19的与连结板20相对一侧的侧缘上端，形成有用于能够摆动地枢接凸轮部件6的轴孔25。
凸轮从动部件7例如由金属制笔直的圆形杆构成，在其外周沿着上述杆的轴线方向嵌装有多个相同外径的滚动轴承。由此，凸轮从动部件7如后所述，能够使上述各轴承分别与向上凸轮面18、向下凸轮面15和横向凸轮面22抵接并平滑地滚动。在其他实施例中，也可以省略上述轴承。
在底部部件2的固定柱8的内孔8b内，配置有弹簧部件，其下端与该内孔的底面抵接并被固定。在内孔11b内安装有弹力传递部件5的可动柱11，能够在上下方向上相对移动地插入到固定柱8的内孔8b内。在弹簧部件4的上端，弹力传递部件5被安装成使上述上端与滑动部15的内孔15a上端面抵接而向上施力。
在固定柱8的上端，左右一对导辊26设置成与和设有可动柱11的第一凸轮槽14的侧面11a正交的另一对相对的侧面11b抵接。并且在可动柱11的下端的各个角部，导辊27设置成分别与邻接侧面11b的固定柱8的内孔8b的内表面抵接。通过这些导辊26、27，可动柱11由固定柱8在左右方向上从两侧支撑，所以，不会相对该固定柱左右晃动或位移，能够在上下方向上平滑地移动。
凸轮部件6如图2所示，在定柱8上从其侧边分别将凸轮盘19重叠地覆盖在设有该固定柱的开口部10的各侧面8a上，分别将枢接销28插通各轴孔24，且将该枢接销螺纹连接到固定柱8上端的螺纹孔而被安装。由此，凸轮部件6如图1中虚拟线所示，被保持为能够以上述枢接销为中心摆动。并且在凸轮部件6中，定位螺钉29从外侧插通到凸轮位置调整槽23中，并螺纹连接在突出设置于槽23背后的固定柱8的侧面8a上的凸轮盘固定部30上。通过紧固定位螺钉29，凸轮部件6即各凸轮盘19相对固定柱8被固定在所期望的旋转位置上。
在本实施方式中，凸轮位置调整槽23的下侧的刻度24中标记了1.5、2、2.5三个数字，这表示物品支撑装置1能够承载的物品的载荷在1.5～2.5kg的范围内。在图3的实施方式中，定位螺钉29对着刻度24的数字“2”，设定为支撑载荷2kg的物品。当物品的载荷为1.5kg时，凸轮盘19配置于图1中由虚拟线19’所示的位置上，当物品的载荷为2.5kg时，凸轮盘19旋转到由虚拟线19”所示的位置并被固定。
凸轮从动部件7插通第一凸轮槽14、第二凸轮槽22和固定柱8的开口部10，并水平地配置在凸轮17的上侧，被安装成其外周面与向下凸轮面15、向上凸轮面18和横向凸轮面22抵接。此时，嵌装在凸轮从动部件7的上述杆上的上述滚动轴承分别相对向下凸轮面15配置滚动轴承71、相对向上凸轮面18配置滚动轴承72、和相对横向凸轮面22配置滚动轴承73，并分别与对应的上述凸轮面抵接。另外，优选是在从第二凸轮槽22向凸轮盘19的外侧突出的凸轮从动部件7的两端，安装适当的止动环来防止脱落。
本实施方式中，第二凸轮槽21中的凸轮从动部件7的上下方向的移动范围是支撑部件3即承载板12的上下行程。在此范围内，能够使承载板12上的物品A升降，并在所期望的位置上静止，且保持在该位置上。
接下来，说明物品支撑装置1的动作及功能。在以下的说明中，将上述物品支撑装置所支撑的物品的载荷为2kg的情况作为标准模式，将最小使用载荷为1.5kg的情况作为轻量模式，将最大使用载荷为2.5kg的情况作为重量模式。
另外，将第二凸轮槽21的横向凸轮面22根据与凸轮从动部件7抵接的位置分成以下三个区域。第一区域S1是与凸轮从动部件7的切点处的法线方向相对于水平方向向上的区域。第二区域S2是与上述凸轮从动部件的切点处的法线方向实质上是水平方向的区域。换言之，第二区域S2是与上述凸轮从动部件的切点处的切线方向实质上是铅垂方向的区域。在此，实质上是指，虽然比完全的水平方向稍稍向上或向下，但其程度在本发明的作用效果上或本实施方式的物品支撑装置1的动作或功能上小到可以忽略不计的程度，包括可以看作是水平方向的情况的意思。另外，第三区域S3是与上述凸轮从动部件的切点处的法线方向相对于水平方向向下的区域。
图3表示了在标准模式中，承载载荷W的物品A的承载板12位于最上位置的情况。凸轮从动部件7静止在横向凸轮面22的第一区域S1的上限位置。
图5示意性地表示在该上限位置上，作用于由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上的力的平衡状态。为了使说明简单化，省略了支撑部件3和弹力传递部件5的载荷、可动柱11与固定柱8和上述弹力传递部件之间的摩擦力。在实际的设计中，当然必须考虑这些因素，作用在由上述凸轮从动部件、固定柱、可动柱、弹力传递部件和凸轮盘构成的系统上的力，加上上述支撑部件和弹力传递部件的载荷，这些力的合力若小于上述可动柱与固定柱和上述弹力传递部件之间产生的摩擦力，则保持上述平衡状态。
在此，由弹簧常数为k的压缩螺旋弹簧构成的弹簧部件4的弹力Fs关于上述压缩螺旋弹簧的轴向位移x(从弹簧的自由长度即无载荷状态下的长度起的位移：在此，以压缩方向为正)表示为Fs＝k·x。为了能够在最上位置上支撑物品A，在上述行程的上限位置上，上述压缩螺旋弹簧构成为，从自由长度起仅仅预先压缩规定的初始位移量x0，已在铅垂方向上向上施加初始弹力(Fs0＝k·x0)。这与同支撑的载荷相匹配，使凸轮盘19旋转并使其固定位置变化的情况相同。
在图5中，在凸轮从动部件7与向下凸轮面15的切点Pa处，从物品A的载荷W、凸轮从动部件7对向下凸轮面15在法线方向上作用的反力Ra和从固定柱8对可动柱11作用的水平方向的反力Rd1平衡。反力Ra的铅垂方向分力Ra1的大小等于载荷W的大小，水平方向分力Ra2的大小等于来自固定柱8的反力Rd1。从向下凸轮面15对凸轮从动部件7按压的力Fa是载荷W和反力Rd1的合力。
在凸轮从动部件7和向上凸轮面18的切点Pb处，弹簧部件4的弹力Fs、从凸轮从动部件7对向上凸轮面18在法线方向上作用的反力Fb和从固定柱8经由可动柱11对弹力传递部件5在水平方向上作用的反力Rd2平衡。反力Rb的铅垂方向分力Rb1的大小等于弹力Fs，水平方向分力Rb2的大小等于固定柱8的反力Rd2。从向上凸轮面18对凸轮从动部件7按压的力Fb是弹力Fs和反力Rd2的合力。
在凸轮从动部件7和横向凸轮面22的切点Pc处，从向下凸轮面15和向上凸轮面18对凸轮从动部件7作用的力Fa、Fb和从横向凸轮面22在法线方向上作用的反力Rc平衡。因为凸轮从动部件7位于横向凸轮面22的第一区域S1内，所以反力Fc有向上的铅垂方向分力Rc1。反力Rc的水平方向分力Rc2的大小是可动柱11和弹力传递部件5从固定柱8受到的反力Rd1和反力Rd的总和。
当凸轮从动部件7静止在横向凸轮面22上的某一位置时，在载荷W、弹力Fs和反力Rc的铅垂方向分力Rc1之间，使力的作用方向以铅垂方向向上为正，以下关系在理论上始终成立。
W+Fs+Rc1＝0
然而在实际的设计中，如上所述在各部件之间产生摩擦力，由该关系式表示的合力不为0，即使稍微带有数值，只要该合力小于上述各部件间的摩擦力，就能保持平衡状态。
在图3的情况下，弹簧部件4的弹力Fs是最小的初始弹力(Fs0＝k·x0)，比载荷W的大小都要小。因此，通过将从横向凸轮面22向上作用的反力Rc的铅垂方向分力Rc1作为辅助力加在弹力Fs上，在铅垂方向上实现与载荷W的平衡。在此状态下，当用手下压物品A或承载板12时，该下压力附加到载荷W上，由于上述平衡被打破，所以能够用比较小的力轻松地使该物品下降。
当使承载板12下降时，凸轮从动部件7沿着上述横向凸轮面、向下凸轮面和向上凸轮面在左右方向上位移，同时向下方移动。在凸轮从动部件7位于横向凸轮面22的第一区域S1的范围内的期间，反力Rc的向上的铅垂方向分力Rc1作用以使弹力Fs与载荷W平衡。
弹簧部件4的弹力Fs与弹力传递部件5被凸轮从动部件7按压而向下方移动，上述压缩螺旋弹簧的位移变大相应地增大。随着弹力Fs的增大，由来自横向凸轮面22的反力Rc的铅垂方向分力Rc1构成的辅助力也会变小。因此，横向凸轮面22的切线方向的相对于铅垂方向的倾斜度也会越向下方越小。
由于来自向下凸轮面15和向上凸轮面18的按压力，凸轮从动部件7在水平方向上对横向凸轮面22按压的力越大，反力Rc的水平方向分力Rc2越大，从而反力Rc和其铅垂方向分力Rc1越大。反力Rd1和反力Rd2若分别减小向下凸轮面15和向上凸轮面18的相对于铅垂方向的倾斜度，则反力Rd1和反力Rd2变大，若增大倾斜度，则反力Rd1和反力Rd2变小。通过调整向下凸轮面15和向上凸轮面18的相对于铅垂方向的倾斜度，可以得到对横向凸轮面22的适当的按压力。
换言之，横向凸轮面22的反力Rc，当对该横向凸轮面的水平方向的按压力大时，即使减小上述横向凸轮面的相对于铅垂方向的倾斜度，也能得到一样大小的铅垂方向分力Rc1、即对弹力Fs的铅垂方向向上的辅助力。当相对于铅垂方向的倾斜度变小时，横向凸轮面22相应地可以设计成平缓的即弯曲度小的横向凸形。
相反，通过增大向下凸轮面15和/或向上凸轮面18的相对于铅垂方向的倾斜度，或者省略向下凸轮面15或向上凸轮面18中的一方，相对于横向凸轮面22的水平方向的按压力变小时，相应地横向凸轮面22的反力Rc变小。在此，为了获得相同大小的向上铅垂方向分力Rc1，必须增大横向凸轮面22的相对于铅垂方向的倾斜度，相应地形成急促的即弯曲度大的横向凸形。
在标准模式中，当将承载载荷W的物品A的承载板12从图3的最上位置下压到中间位置时，凸轮从动部件7如图3中的虚拟线所示，位于横向凸轮面22的第二区域S2的范围内。图6示意性地表示在该中间位置处，作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上的力的平衡状态。同样为了简单化，省略了支撑部件3和弹力传递部件5的载荷、可动柱11与固定柱8和上述弹力传递部件之间的摩擦力而进行说明。
与图5的情况相同，在凸轮从动部件7和向下凸轮面15的切点Pa处，从物品A的载荷W、凸轮从动部件7对向下凸轮面15在法线方向上作用的反力Ra和固定柱8对可动柱11作用的水平方向的反力Rd1平衡。反力Ra的铅垂方向分力Ra1的大小等于载荷W的大小，水平方向分力Ra2的大小等于固定柱8的反力Rd1。从向下凸轮面15对凸轮从动部件7作用的力Fa是载荷W和反力Rd1的合力。
在凸轮从动部件7和向上凸轮面18的切点Pb处，弹簧部件4的弹力Fs、从凸轮从动部件7对向上凸轮面18在法线方向上作用的反力Fb和从固定柱8经由可动柱11对弹力传递部件5在水平方向上作用的反力Rd2平衡。反力Rb的铅垂方向分力Rb1的大小等于弹力Fs，水平方向分力Rb2的大小等于固定柱8的反力Rd2。从向上凸轮面18对凸轮从动部件7作用的力Fb是弹力Fs和反力Rd2的合力。
在凸轮从动部件7和横向凸轮面22的切点Pc处，从向下凸轮面15和向上凸轮面18对凸轮从动部件7作用的力Fa、Fb和从横向凸轮面22在法线方向上作用的反力Rc平衡。此情况下，因为凸轮从动部件7位于横向凸轮面22的第二区域S2内，所以反力Fc实质上只有水平方向分力，没有铅垂方向分力。反力Rc的大小是从固定柱8作用于可动柱11和弹力传递部件5的反力Rd1和反力Rd的总和。
这样当凸轮从动部件7位于横向凸轮面22的第二区域S2的范围内时，在铅垂方向上，弹簧部件4的弹力Fs和载荷W实质上平衡。因此，弹力Fs不需要由来自横向凸轮面22的反力Rc构成的辅助力。在此状态下，通过用手下压或上推物品A或承载板12，该力附加到载荷W或弹力Fs上，由于上述平衡被打破，所以能够以比较小的力简单地使该物品升降。
图7表示同样在标准模式中，将承载载荷为W的物品A的承载板12下压到最下位置的情况。凸轮从动部件7静止在横向凸轮面22的第三区域S3的下限位置。
图8示意性地表示在此下限位置上，作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上的力的平衡状态。同样为了简单化，省略了支撑部件3和弹力传递部件5的载荷、可动柱11与固定柱8和上述弹力传递部件之间的摩擦力而进行说明。
在图8中，在凸轮从动部件7和向下凸轮面15的切点Pa处，物品A的载荷W、从凸轮从动部件7对向下凸轮面15在法线方向上作用的反力Ra和从固定柱8对可动柱11作用的水平方向的反力Rd1平衡。反力Ra的铅垂方向分力Ra1的大小等于载荷W的大小，水平方向分力Ra2的大小等于固定柱8的反力Rd1。从向下凸轮面15对凸轮从动部件7按压的力Fa是载荷W和反力Rd1的合力。
在凸轮从动部件7和向上凸轮面18的切点Pb处，弹簧部件4的弹力Fs、从凸轮从动部件7对向上凸轮面18在法线方向上作用的反力Fb和从固定柱8经由可动柱11对弹力传递部件5在水平方向上作用的反力Rd2平衡。反力Rb的铅垂方向分力Rb1的大小等于弹力Fs，水平方向分力Rb2的大小等于固定柱8的反力Rd2。从向上凸轮面18对凸轮从动部件7按压的力Fb是弹力Fs和反力Rd2的合力。
在凸轮从动部件7和横向凸轮面22的切点Pc处，从向下凸轮面15和向上凸轮面18对凸轮从动部件7作用的力Fa、Fb和从横向凸轮面22在法线方向上作用的反力Rc平衡。因为凸轮从动部件7位于横向凸轮面22的第三区域S3内，所以反力Fc具有向下的铅垂方向分力Rc1。反力Rc的水平方向分力Rc2的大小是可动柱11和弹力传递部件5从固定柱8受到的反力Rd1和反力Rd的总和。
在图7的情况下，弹簧部件4的位移最大，弹力Fs最大，且其大小比载荷大。因此，从横向凸轮面22向下作用的反力Rc的铅垂方向分力Rc1，通过作用于削减由弹力Fs构成的向上作用力即上推力的方向上，在铅垂方向上实现与载荷W的平衡。
在此状态下，当用手上推物品A或承载板12时，该上推力附加到弹力Fs上，由于上述平衡被打破，所以能够以比较小的力简单地使该物品上升。当使承载板12上升时，凸轮从动部件7沿着横向凸轮面22、向下凸轮面15和向上凸轮面18在左右方向上位移，同时向上方移动。在凸轮从动部件7位于横向凸轮面22的第三区域S3的范围内的期间，反力Rc的向下的铅垂方向分力Rc1作用在削减由弹簧部件4的弹力Fs构成的上推力而使其与载荷W平衡的方向上。
弹簧部件4的弹力Fs与弹力传递部件5克服凸轮从动部件7向上方移动而上述压缩螺旋弹簧的位移变小相应地减少。随着该减小，来自凸轮盘19的反力Rc的铅垂方向分力Rc1也变小。因此，横向凸轮面22的切线方向的相对于铅垂方向的倾斜度也越向下方越小。
在第三区域S3中，由于来自向下凸轮面15和向上凸轮面18的按压力，凸轮从动部件7在水平方向上对横向凸轮面22按压的力越大，反力Rc的水平方向分力Rc2越大，从而反力Rc和其铅垂方向分力Rc1越大。同样地，反力Rd1和反力Rd2若分别减小向下凸轮面15和向上凸轮面18的相对于铅垂方向的倾斜度，则反力Rd1和反力Rd2变大，若增大倾斜度，则反力Rd1和反力Rd2变小。通过调整向下凸轮面15和向上凸轮面18的相对于铅垂方向的倾斜度，可以得到对横向凸轮面22的适当的按压力。
换言之，横向凸轮面22的反力Rc，当对该横向凸轮面的水平方向的压力大时，即使减小上述横向凸轮面的相对于铅垂方向的倾斜度，也能得到一样大小的铅垂方向分力Rc1、即削减上述上推力的铅垂方向向下的力。当横向凸轮面22相对于铅垂方向的倾斜度变小时，可以相应地设计成平缓的即弯曲度小的横向凸形。
相反，通过增大向下凸轮面15和/或向上凸轮面18的相对于铅垂方向的倾斜度，或者省略向下凸轮面15或向上凸轮面18中的一方，相对于横向凸轮面22的水平方向的按压力变小时，相应地横向凸轮面22的反力Rc变小。在此，为了获得相同大小的向下铅垂方向分力Rc1，必须增大横向凸轮面22的相对于铅垂方向的倾斜度，相应地形成急促的即弯曲度大的横向凸形。
从横向凸轮面22整体来看，通过相对于铅垂方向倾斜的向下凸轮面15和向上凸轮面18，将凸轮从动部件7在水平方向上对横向凸轮面22按压的力设定为适当的大小，由此确保必要且足够大小的铅垂方向分力Rc1的同时，可以在整个第一～第三区域S1～S3形成平缓的即弯曲度小的横向凸形。由此，能够相对减小第二凸轮槽21和凸轮盘19的水平方向的尺寸，实现物品支撑装置1本身的小型化。另外，如图1所示，因为当使凸轮部件6以枢接销28为中心摆动时，也能够使从固定柱8向侧方的伸出减少，所以是有利的。
根据本实施方式，在横向凸轮面22的整个区域内，作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上的物品A的载荷W、弹簧部件4的弹力Fs、来自固定柱8的反力、和来自凸轮盘19的反力，在凸轮从动部件7的周围平衡。由此，能够使承载物品A的承载板12在其上下行程的范围内静止在所期望的高度位置且保持该位置，另外以比较小的力轻易地升降。
另外，实际上，当使承载板12升降时，在上述说明中省略的可动柱11和固定柱8与弹力传递部件5之间产生摩擦力等阻力。在本实施方式中，通过设置在固定柱8的上端的导辊26和设置在可动柱11的下端的各个角部的导辊27，减小由可动柱11和固定柱8之间的摩擦引起的阻力，消除或缓和其对承载板12的升降动作带来的影响，确保平滑的动作。
图9和图10表示设定为轻量模式的物品支撑装置1。轻量模式是通过使凸轮盘19以枢接销28为中心以图中顺时针方向旋转，将定位螺钉29对应刻度24的数字“1.5”紧固固定而设定的。与图3的标准模式的情况相同，横向凸轮面22分为，与凸轮从动部件7的切点处的法线方向相对水平方向向上的第一区域S1、上述切线方向实质上是铅垂方向的第二区域S2和上述法线方向相对水平方向向下的第三区域S3。
图9表示承载物品A的承载板12位于最上位置的情况。凸轮从动部件7静止在横向凸轮面22的第一区域S1的上限位置。在此位置，物品A的载荷W、弹簧部件4的弹力Fs、来自固定柱8的反力、和来自凸轮盘19的反力作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上，并在凸轮从动部件7的周围平衡。
在第一区域S1，如对于标准模式结合图5所说明那样，弹簧部件4的位移小，其弹力Fs小于物品A的载荷W。从横向凸轮面22对凸轮从动部件7作用的反力Rc包括向上的铅垂方向分力。通过将该反力Rc的向上铅垂方向分力作为辅助力加在弹力Fs上，在铅垂方向上实现与载荷W的平衡。
当将承载物品A的承载板12从图9的最上位置下压到中间位置时，凸轮从动部件7如图9中的虚拟线所示，位于横向凸轮面22的第二区域S2的范围内。在该中间位置，物品A的载荷W、弹簧部件4的弹力Fs、来自固定柱8的反力、和来自凸轮盘19的反力也作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上，并在凸轮从动部件7的周围平衡。
在第二区域S2，如对于标准模式结合图6所说明那样，来自凸轮面22的反力Rc实质上只是水平方向分力，没有铅垂方向分力。在铅垂方向上，弹簧部件4的弹力Fs和载荷W实质上平衡。
图10表示承载物品A的承载板12位于最下位置的情况。凸轮从动部件7静止在横向凸轮面22的第三区域S3的下限位置。在该位置，物品A的载荷W、弹簧部件4的弹力Fs、来自固定柱8的反力、和来自凸轮盘19的反力也作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上，并在凸轮从动部件7的周围平衡。
在第三区域S3，如对于标准模式结合图8所说明那样，弹簧部件4的位移大，其弹力Fs大于物品A的载荷W。从横向凸轮面22对凸轮从动部件7作用的反力Rc包括向下的铅垂方向分力。通过该反力Rc的向下铅垂方向分力作用在削减由弹力Fs构成的上推力的方向上，在铅垂方向上实现与载荷W的平衡。
图11和图12表示设定为重量模式的物品支撑装置1。重量模式是通过使凸轮盘19以枢接销28为中心以图中顺时针方向旋转，将定位螺钉29对应刻度24的数字“2.5”紧固固定而设定的。与图3的标准模式的情况相同，横向凸轮面22分为，与凸轮从动部件7的切点处的法线方向相对水平方向向上的第一区域S1、上述切线方向实质上是铅垂方向的第二区域S2和上述法线方向相对水平方向向下的第三区域S3。
图11表示承载物品A的承载板12位于最上位置的情况。凸轮从动部件7静止在横向凸轮面22的第一区域S1的上限位置。在此位置，物品A的载荷W、弹簧部件4的弹力Fs、来自固定柱8的反力、和来自凸轮盘19的反力作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上，并在凸轮从动部件7的周围平衡。
在第一区域S1，如上对于标准模式和轻量模式所述，弹簧部件4的位移小，其弹力Fs小于物品A的载荷W。从横向凸轮面22对凸轮从动部件7作用的反力包括向上的铅垂方向分力。通过将该反力Rc的向上铅垂方向分力作为辅助力加在弹力Fs上，在铅垂方向上实现与载荷W的平衡。
当将承载物品A的承载板12从图11的最上位置下压到中间位置时，凸轮从动部件7如图11中的虚拟线所示，位于横向凸轮面22的第二区域S2的范围内。在该中间位置，物品A的载荷W、弹簧部件4的弹力Fs、来自固定柱8的反力、和来自凸轮盘19的反力也作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上，并在凸轮从动部件7的周围平衡。
在第二区域S2，如上对于标准模式和轻量模式所述，来自凸轮面22的反力Rc实质上只是水平方向分力，没有铅垂方向分力。在铅垂方向上，弹簧部件4的弹力Fs和载荷W实质上平衡。
图12表示承载物品A的承载板12位于最下位置的情况。凸轮从动部件7静止在横向凸轮面22的第三区域S3的下限位置。在该位置，物品A的载荷W、弹簧部件4的弹力Fs、来自固定柱8的反力、和来自凸轮盘19的反力作用在由凸轮从动部件7、固定柱8、可动柱11、弹力传递部件5和凸轮盘19构成的系统上，并在凸轮从动部件7的周围平衡。
在第三区域S3，如上对于标准模式和轻量模式所述，弹簧部件4的位移大，其弹力Fs大于物品A的载荷W。从横向凸轮面22对凸轮从动部件7作用的反力Rc包括向下的铅垂方向分力。通过该反力Rc的向下铅垂方向分力作用在削减由弹力Fs构成的上推力的方向上，在铅垂方向上实现与载荷W的平衡。
若将图9和图10与图3和图7进行对比，在轻量模式中，第一～第三S1～S3作为整体比标准模式的情况向上方移动。因此，比起标准模式，第一区域S1变窄，第三区域S3变宽。
若将图11和图12与图3和图7进行对比，在重量模式中，第一～第三S1～S3作为整体比标准模式的情况向下方移动。因此，比起标准模式，第一区域S1变宽，第三区域S3变窄。
在轻量模式中，虽然物品A的载荷比标准模式小，但因为使用和标准模式一样的弹簧部件4，所以相对地上推物品A的力变大。因此，在横向凸轮面22上，在弹簧部件4位移小的上方区域，为了使在铅垂方向上与载荷W平衡而弹力Fs所需要的辅助力，可以比标准模式的情况小。并且，能够从比标准模式的情况靠上方的位置，不需辅助力而使弹力Fs与载荷W在铅垂方向上平衡。相反地，在弹簧部件4的位移大的下方区域，为了削减上述上推力，需要使向下的力从比标准模式的情况靠上方的位置作用。
与此相比，在重量模式中，虽然物品A的载荷比标准模式大，但因为使用和标准模式一样的弹簧部件4，所以相对地上推物品A的力变小。因此，在横向凸轮面22上，在弹簧部件4的位移小的上方区域，为了使在铅垂方向上与载荷W平衡而弹力Fs所需要的辅助力比标准模式的情况大。并且，能够从比标准模式的情况靠下方的位置，不需辅助力而使弹力Fs与载荷W在铅垂方向上平衡。相反地，在弹簧部件的位移大的下方区域，用于削减上述上推力的向下的力可以比标准模式的情况小。
在本实施方式中，如上所述通过使凸轮盘19旋转，改变横向凸轮面22整体对凸轮从动部件7的朝向，从而实现不用替换上述凸轮盘即凸轮部件6而对应轻量模式或重量模式地使第一～第三区域S1～S3如图9或图10所示地向上方或向下方移动。并且，横向凸轮面22的凸轮轮廓被设计并形成为，即使使第一～第三区域S1～S3移动，也可以在其整个区域内使承载物品的承载板12静止在所期望的高度。
上述说明是对于在本实施方式中物品的载荷W是1.5kg、2kg、2.5kg的情况而作出的，但本实施方式当然同样能够适用于物品支撑装置1所能够承载的物品的载荷范围内。横向凸轮面22被设计并形成为，当与支撑的载荷匹配地将凸轮盘19固定在规定的位置时，可以在其整个区域内使承载物品的承载板12静止在所期望的高度的凸轮轮廓。
另外，在另一实施方式中，能够省略可动柱11的向下凸轮面15或弹力传递部件5的向上凸轮面18之中任一方。在该情况下，省略了凸轮面的可动柱11或弹力传递部件5的、凸轮从动部件7抵接的部分，因为只受到载荷W或弹力Fs的方向即铅垂方向的力即可，所以能够由在水平方向上具有一定长度的平坦的面形成，以使凸轮从动部件7能够在水平方向上自由地位移。另外，剩下的向下凸轮面15或向上凸轮面18通过使相对其铅垂方向的倾斜度比本实施方式的情况大，能够使与本实施方式同等程度的按压力作用在横向凸轮面22上。
此外，根据第一实施方式，支撑的物品的载荷和弹簧的上推力处于均衡状态下，能够以比较小的力将物品从静止位置上推或下压。但是，另一方面，因为当物品的重量大时，在其移动中作用的惯性力也相应地增大，所以反而有为了使该物品停止而需要大的力或使其静止在所期望的位置变得困难的可能。因此，在第二实施方式中，为了使支撑部件3相对底部部件2升降，具备动力。在以下的第二实施方式中，说明具备有驱动装置31的方式。第一实施方式和第二实施方式是，在第一实施方式中由操作者的手上推或下压物品A或承载板12，而第二方式中通过驱动装置31的驱动力使承载板12上升或下降。因此，由于根据创建平衡状态的机构和载荷来调整凸轮位置的机构是一样的，所以对于和第一实施方式的结构相同的部分，标记相同的附图标记且省略说明。
第二实施方式的物品支撑装置1具备用于使支撑部件3相对于底部部件2升降的驱动装置31。驱动装置31由驱动马达32和将其驱动力传递给支撑部件3的可动柱11的驱动力传递机构构成。驱动马达32如图13所示，使用安装支架33被安装在凸轮部件6的与连结板20相反一侧的固定柱8的侧面上端。
上述驱动力传递机构由沿着可动柱11的一侧面一体地设置的齿条34和与该齿条啮合且转动自如地枢接在安装支架33上的小齿轮35构成。齿条34从可动柱11的上端附近垂直地延伸到，如图14所示当承载板12在最上位置时与小齿轮35啮合的位置。小齿轮35与安装在驱动马达32的旋转轴的前端的驱动齿轮36啮合。驱动马达32由电源电缆38与外部的电源37连接。在另一实施例中，也可以使用内置电池代替电源37。
为了开关控制驱动马达32，第一升降开关39设置在可动柱11的侧面。第一升降开关39具有上升按钮40a和下降按钮40b。并且，第二升降开关41设置在承载板12的下侧。第二升降开关41从其开关盒水平方向伸出，并在其前端具有能够升降的一个开关杆42。
在本实施方式中，通过使驱动马达32打开，向下驱动可动柱11，能够使承载物品A的承载板12下降。驱动马达32能够通过第一升降开关39或第二升降开关41中的任一个进行开关控制。
第一升降开关39能够使用例如仅在压下上升按钮40a或下降按钮40b的期间通电，并根据其按压力，触点的电阻值连续地变化的压敏开关。此情况下，在按下下降按钮的期间，驱动马达32变为打开状态，并向图14中箭头所示的逆时针方向旋转，承载板12下降。一松开上述下降按钮，上述驱动马达变为关闭状态，能够使上述承载板静止在该位置。另外，若用力按下下降按钮40b，上述驱动马达的转速升高，承载板12快速地下降。相反，若轻轻按下下降按钮，上述驱动马达的转速下降，承载板12慢慢地下降。
第二升降开关41能够使用例如利用应变计和电阻板，检测开关杆42的升降的方向和变形量，根据这些控制驱动马达32的类型。下压开关杆42的期间，驱动马达32变为打开状态，向图14中箭头所示的逆时针方向旋转，承载板12下降。松开上述开关杆并回到原来的水平位置时，上述驱动马达变成关闭状态，能够使上述承载板静止在该位置。另外，当下压开关杆42的力大时，上述驱动马达的转速升高，承载板12快速地下降。相反，若轻轻下压上述开关杆，上述驱动马达的转速下降，承载板12慢慢地下降。
这样的第一升降开关39和第二升降开关41，能够广泛利用市面上销售的开关。另外，上述升降开关可以是仅仅打开关闭上述驱动马达的开关，也可以不是能够控制其转速的开关。另外，也能够在上述升降开关中设有锁定功能，避免错误操作。
如上所述，因为能够以比较小的力移动承载物品A的承载板12，所以驱动马达32的输出可以是根据载荷W的大小比较小的输出。因此，容易实现物品支撑装置1的小型化。
另外，若驱动马达32是附带电磁制动器的装置，即使外力作用在物品A和承载板12上，因为不会容易地旋转，所以能够使承载板12更安全地保持在所期望的高度位置上。驱动马达32不具有那样的制动器功能的情况下，也可以用手压下承载板12。
在本实施方式中，当使承载物品A的承载板12上升时，只要打开驱动马达32，向上驱动可动柱11即可。驱动马达32能够通过第一升降开关39或第二升降开关41中的任一个进行开关控制。
驱动马达32在按下第一升降开关39的上升按钮40a的期间变成打开状态，并在图14中向顺时针方向旋转，承载板12上升。一松开上述上升按钮，上述驱动马达变为关闭状态，上述承载板能够静止在该位置。另外，若用力按下上升按钮40a，上述驱动马达的转速升高，承载板12快速地上升。相反，若轻轻按下上升按钮，上述驱动马达的转速下降，承载板12慢慢地上升。
另外，驱动马达32在上推第二升降开关41的开关杆42的期间，变为打开状态，同样在图14中向逆时针方向旋转，承载板12上升。松开上述开关杆返回到原来的水平位置时，上述驱动马达变成关闭状态，上述承载板能够静止在该位置。另外，当上推开关杆42的力大时，上述驱动马达的转速升高，承载板12快速地上升。相反，若轻轻上推上述开关杆，上述驱动马达的转速下降，承载板12慢慢地上升。
从上述可知，在第二实施方式中，因为具备驱动装置31，所以打开驱动马达32，仅施加比较小的驱动力，该力附加在载荷W或弹力Fs上，由于上述平衡被打破，所以能够轻松地使物品A或承载板12升降。
以上说明了本发明的优选实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，在其技术范围内能够施加各种变形或变更而实施。例如，可动柱的向下凸轮面和凸轮盘的横向凸轮面，除了上述的凸轮槽的内周缘以外，能够由公知的各种形态形成。另外，物品支撑装置1的能够使用的载荷范围能够设定为各种范围，与之对应地，上述可动柱的向下凸轮面、上述弹力传递部件的向上凸轮面和上述凸轮盘的横向凸轮面能够设计成各种的凸轮轮廓。驱动装置除了电动马达以外还能够采用公知的各种驱动装置。并且，弹簧部件除了上述的压缩螺旋弹簧以外，还能够使用板簧、螺旋弹簧等不同形状的弹簧、以及空气弹簧等流体弹簧、由橡胶等弹性材料或其他的非金属材料制成的弹簧等公知的各种弹簧。
另外，本申请请求作为参考在此引用的日本专利申请号2013年214256号、日本专利申请号2013年214253号和日本专利申请号2013年214258号的优先权。
附图标记说明
1 物品支撑装置
2 底部部件
3 支撑部件
4 弹簧部件
5 弹力传递部件
6 凸轮部件
7 凸轮从动部件
8 固定柱
9 基板
11 可动柱
12 承载板
14 第一凸轮槽
15 向下凸轮面
16 滑动部
17 凸轮
18 向上凸轮面
19 凸轮盘
21 第二凸轮槽
22 横向凸轮面
23 凸轮位置调整槽
31 驱动装置
32 驱动马达
34 齿条
35 小齿轮
39 第一升降开关
41 第二升降开关
Claims (8)
1.一种载荷支撑机构，其特征在于，
所述载荷支撑机构具备：
支撑部件，所述支撑部件能够沿着规定方向在规定范围内移动，用于支撑载荷；
弹簧部件，所述弹簧部件的一端固定，且另一端克服上述载荷，对上述支撑部件在沿着所述支撑部件的移动方向的方向上施加作用力；
凸轮从动件；
第一凸轮面，所述第一凸轮面与上述凸轮从动件抵接，并将上述载荷传递给上述弹簧部件侧，相对于上述作用力的方向倾斜；
第二凸轮面，所述第二凸轮面与上述凸轮从动件抵接，并将上述作用力传递给上述支撑部件侧，相对于上述作用力的方向倾斜；
第三凸轮面，所述第三凸轮面与上述凸轮从动件抵接，并相对于上述作用力的方向倾斜；
第一侧方支撑部，所述第一侧方支撑部对上述载荷在上述第一凸轮面上，产生在与上述作用力的方向正交的方向上限制其位移的反力；以及
第二侧方支撑部，所述第二侧方支撑部对上述作用力在上述第二凸轮面上，产生在与上述作用力的方向正交的方向上限制其位移的反力，
上述第三凸轮面对上述凸轮从动件的按压力包括：在上述支撑部件能够移动的上述规定范围内，沿着根据其位置产生的上述作用力的方向的第一方向的分力；以及至少与上述作用力的方向正交的第二方向的分力，
上述第一凸轮面、第二凸轮面和第三凸轮面被设计成，在上述支撑部件能够移动的上述规定范围内，在上述凸轮从动件周围，上述载荷、上述弹簧部件的作用力、上述第三凸轮对上述凸轮从动件的按压力、上述第一侧方支撑部对上述第一凸轮面的反力、和上述第二侧方支撑部对上述第二凸轮面的反力平衡。
2.根据权利要求1所述的载荷支撑机构，其特征在于，
上述第三凸轮面在上述支撑部件能够移动的上述规定范围内，具有上述第三凸轮面对上述凸轮从动件的按压力的上述第一方向的分力作用在上述作用力的方向上的第一区域、以及上述第三凸轮面对上述凸轮从动件的按压力的上述第一方向的分力作用在与上述作用力的方向相反的方向上的第二区域。
3.根据权利要求1或2所述的载荷支撑机构，其特征在于，
该载荷支撑机构还具备固定部件，该固定部件固定上述弹簧部件的上述一端，且具有上述第一侧方支撑部和上述第二侧方支撑部。
4.根据权利要求3所述的载荷支撑机构，其特征在于，
上述支撑部件能够相对于上述固定部件移动，在上述支撑部件和上述固定部件之间设有降低上述支撑部件移动时的阻力的装置。
5.根据权利要求1所述的载荷支撑机构，其特征在于，
上述第一凸轮面和上述第二凸轮面被配置成，互相逆向地倾斜且隔着上述凸轮从动件地相对。
6.根据权利要求1所述的载荷支撑机构，其特征在于，
上述第三凸轮面被设置成，对于不同大小的上述载荷，能够改变相对于上述凸轮从动件的朝向，且在相对于上述凸轮从动件的朝向改变后，也能保持作用在上述凸轮从动件周围的上述力的平衡状态。
7.根据权利要求1所述的载荷支撑机构，其特征在于，
该载荷支撑机构还具备用于使上述支撑部件沿着上述移动方向移动、能够控制的驱动机构。
8.根据权利要求7所述的载荷支撑机构，其特征在于，
上述驱动机构能够控制上述支撑部件的移动的开始、停止、方向或速度。
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