CN105054653A - 一种用于可折叠床的正翻转机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于可折叠床的正翻转机构，包括床板安装架、立架、转动模块；所述立架为带有左、右两侧面的框架结构，床板安装架和转动模块均为两套，分别安装在立架的左、右两侧面内侧上，床板安装架安装在转动模块上；所述立架的左、右两侧面内侧上有对称的内凹槽道，用于安装转动模块；其特征在于，所述转动模块包括金属槽道、支撑模块、滑动模块、气撑和限位块。所述支撑模块、滑动模块和气撑三者的设计，使得床板的重力在正翻转机构的作用下，完全被抵消，折叠床无论处于收起或放下的任何位置，都可以稳固的立于该点，不仅使用便捷，加载极小的力即可使床板收起或放下，另一方面，任何位置点的受力平衡设计，保证了使用的安全性。

Description

一种用于可折叠床的正翻转机构

技术领域

本发明涉及家具领域，具体是一种用于可折叠床的正翻转机构。

背景技术

现有的折叠床中，大多为多节收拢折叠的结构，这种结构打开、收拢比较麻烦，而且再次使用的时候，得重新整理床铺，很费事。整体翻转折叠床虽然市面上也有，但是真正能满足使用要求的比较少，原因在于，一方面，床板本身重量较重，整体翻转就需要与床板重量差不多的推动力来使其翻转，力量较小的人群折叠就非常吃力，而且放下也需要支撑力，也容易发生危险；另一个方面，需要把一个具有较大重量的床板竖直固定在一个地方，也是需要解决的技术难题。折叠床的设计，本身是为了节省空间，若需要加载较多的外在推动力和支撑力、并设置较大、较多的稳固座来解决翻转折叠床的使用问题，这是没有意义的。因此，设计一款体积小巧、具有较大推动及支撑助力的正翻转机构是本行业急需要解决的技术难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种用于可折叠床的正翻转机构，该正翻转机构具有较大推动及支撑助力，使用者只需轻推床板，即可实现床板的收起和放下，且体积小巧，所占空间与床板体积相近。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种用于可折叠床的正翻转机构，包括床板安装架、立架、转动模块；所述立架为带有左、右两侧面的框架结构，床板安装架和转动模块均为两套，分别安装在立架的左、右两侧面内侧上，床板安装架安装在转动模块上；所述立架的左、右两侧面内侧上有对称的内凹槽道，用于安装转动模块；其特征在于，所述转动模块包括金属槽道、支撑模块、滑动模块、气撑和限位块；所述金属槽道用螺丝钉固定在立架上的左、右两侧面内侧上的内凹槽道内；所述金属槽道为具有两个竖直相对边平行的多边形结构，其中，较短的竖直边位于外侧，在两个竖直的平行边上内侧边缘位置上设有平行导轨，其长度不超过较短的竖直边长度，所述限位块安装在平行导轨的上方、金属槽道上；

所述支撑模块包括主转臂、导向轮、轴承座、轴承、扭转轴套、床板安装轴套和安装板；所述安装板安装在金属槽道较短的竖直边下端外侧边缘位置，并用螺钉固定在立架上；所述轴承座用螺钉固定在安装板上，所述轴承依次穿过轴承座、扭转轴套、床板安装轴套并固定在安装板上；所述主转臂一端固定在轴承座上，另一端安装有导向轮，所述导向轮与滑动模块的下底面滑动连接；；所述扭转轴套、床板安装轴套均为“T”型结构，扭转轴套套在轴承上且下端插入轴承座内部，床板安装轴套位于扭转轴套的外侧且套在轴承上；所述轴承表面有螺纹，床板安装轴套内侧带有螺纹，两者螺纹咬合紧固在一起；

所述滑动模块包括一个集成板、两个三角形滑轮块、一个直线滑道，所述两个三角形滑轮块相同，一个直角边上安装有滑轮组，两个三角形滑轮块以斜边相对、带有滑轮组的直角边朝左右两侧的方式用螺丝固定在集成板上；两个三角形滑轮块与金属槽道上的平行导轨相匹配；所述集成板上端面右侧凸起，当三角形滑轮块运动到最高点时，该凸起部分刚好与限位块顶住；所述气撑固定端安装在金属槽道的顶部位置，其活动端安装在集成板上端面左侧位置；所述集成板下端面为一个斜面，直线滑道平行安装在该斜面上，导向轮与集成板下端的直线滑道相匹配。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

1.支撑模块、滑动模块和气撑三者的设计，使得床板的重力在正翻转机构的作用下，完全被抵消，折叠床无论处于收起或放下的任何位置，都可以稳固的立于该点，不仅使用便捷，加载极小的力即可使床板收起或放下，另一方，任何位置点的受力平衡设计，保证了使用的安全性。

2.本发明正翻转机构整体设计小巧，立架所占空间的大小与床板的体积相近，床板可完全收纳于立架内部。

3.本发明正翻转机构的运作只依赖本身的结构设计，并不需要其它额外动力，节能环保。

附图说明

图1为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的床板折叠状态正翻转机构装配图。

图2为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的床板放平状态正翻转机构装配图。

图3为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的金属槽道结构图。

图4为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的滑动模块正视图。

图5为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的滑动模块侧视图。

图6为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的导向轮与直线滑道连接图。

图7为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的主转臂结构图。

图8为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的轴承座结构图。

图9为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的轴承座结构图。

图10为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的支撑模块装配示意图。

图11为本发明用于可折叠床的正翻转机构一种实施例的主要部件受力分析示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。

为了方便说明和理解本发明的技术方案，以下所涉及的方位名词，如上下、左右，均以附图所显示的方位为准。

本发明一种用于可折叠床的正翻转机构(简称正翻转机构，参见图1-11)，包括床板安装架1、立架2、转动模块3；所述立架2为带有左、右两侧面的框架结构，床板安装架1和转动模块3均为两套，分别安装在立架2的左、右两侧面内侧上，床板安装架1安装在转动模块3上；所述立架2的左、右两侧面内侧上有对称的内凹槽道，用于安装转动模块3；其特征在于，所述转动模块3包括金属槽道31、支撑模块32、滑动模块33、气撑34和限位块35；所述金属槽道31用螺丝钉固定在立架2上的左、右两侧面内侧上的内凹槽道内；所述金属槽道31为具有两个竖直相对边平行的多边形结构，其中，较短的竖直边位于外侧，在两个竖直的平行边上内侧边缘位置上设有平行导轨311，其长度不超过较短的竖直边长度，所述限位块35安装在平行导轨311的上方、金属槽道31上。

所述支撑模块32包括主转臂321、导向轮322、轴承座323、轴承324、扭转轴套325、床板安装轴套326和安装板327；所述安装板327安装在金属槽道31较短的竖直边下端外侧边缘位置，并用螺钉固定在立架2上；所述轴承座323用螺钉固定在安装板327上，所述轴承324依次穿过轴承座323、扭转轴套325、床板安装轴套326；所述主转臂321一端固定在轴承座323上，另一端安装有导向轮322，所述导向轮322与滑动模块33的下底面滑动连接；；所述扭转轴套325、床板安装轴套326均为“T”型结构，扭转轴套325套在轴承324上且下端插入轴承座323内部，床板安装轴套326位于扭转轴套325的外侧且套在轴承324上；所述轴承324表面有螺纹，床板安装轴套326内侧带有螺纹，两者螺纹咬合紧固在一起。

所述滑动模块33包括一个集成板331、两个三角形滑轮块332、一个直线滑道333，所述两个三角形滑轮块332相同，一个直角边上安装有滑轮组，两个三角形滑轮块332以斜边相对、带有滑轮组的直角边朝左右两侧的方式用螺丝固定在集成板331上；两个三角形滑轮块332与金属槽道31上的平行导轨311相匹配；所述集成板331上端面右侧凸起，当三角形滑轮块332运动到最高点时，该凸起部分刚好与限位块35顶住；所述气撑34固定端安装在金属槽道31的顶部位置，其活动端安装在集成板331上端面左侧位置；所述集成板331下端面为一个斜面，直线滑道333平行安装在该斜面上，导向轮322与集成板331下端的直线滑道333相匹配。

所述床板安装架1为“L”型、上有若干安装孔的空心柱状结构，其“L”型的长边固定在床板安装轴套326上，使用时，床板的短边同侧两角夹在两个床板安装架1“L”型夹角内部，且“L”型较短的一端均位于床板的短边上。

所述气撑34为3个，3者平行安装在金属槽道31的顶部与集成板331之间。三个气撑34平行安装，使得气撑加载在滑动模块33上的力比较稳定，翻转过程中不易发生偏移，增强了整个机构的运作稳定性。

所述三角形滑轮块332的滑轮组上滑轮的个数至少为2个，均匀分布在三角形滑轮块332的同一直角边上；所述三角形滑轮块332上的滑轮与导向轮322均为中间内凹的结构，所述平行导轨311和直线滑道333的导向轨道均为向外凸出的光滑圆柱体结构，三角形滑轮块332上的滑轮与平行导轨311的导向轨道相配合，导向轮322与直线滑道333的导向轨道相配合。

所述扭转轴套325为非刚性材料制备而成，由于床板在翻转的过程中，轴承324及其上的部件之间承受较大的力，若全是刚性部件连接，则容易造成部件损坏，扭转轴套325起到缓冲扭转力的作用，增强了结构的稳定性和抗疲劳度。

本发明正翻转机构，在使用时，还配有与金属槽道31相匹配的盒盖(图未示)，防止灰尘、杂物进入金属槽道内部，影响正翻转机构的稳定性。

本发明正翻转机构推动折叠床折叠与放下过程：

(1)从水平到折叠状态：用手轻托起床板(极小的力即可)，此时气撑34释放向下的压力，推动集成板331向下运动，集成板331带动两个三角形滑轮块向下滑动，同时，集成板331下端的直线滑道333推动主转臂321向下运动并在偏离先前的平衡状态时，主转臂321上的滑轮在直线滑道333滑行，集成板331向下运动，主转臂321的右端向下运动；主转臂321的左端向下运动的同时，主转臂321的右端得到一个向上的力，推动床板向上运动；在此过程中，气撑34向下的作用力经滑动模块33传递到主转臂321，由于滑动模块33和主转臂321的动态连接，使得床板安装轴套326得到的力不断变化，集成板331向下运动时，床板安装轴套326得到的向上作用力不断增大，固定在床板安装轴套326上的床板因此得到不断增大的向上推动力；以床板的重心为支点，床板得到的向上推动力与其到支点的力矩所做的功与床板自身的重力势能保持动态平衡，因此，只要给予床板一个很小的外加向上助推力，床板即可向上运动，且在撤去外加助推力时，床板也能静止在当前位置。用一个很小的助推力即可将床板推到竖直立起的状态，此时床板完全收纳在立架内部，气撑34释放的向下压力传递到床板上的作用力分解到水平与竖直方向的力分别是一个向上的分力和向右的、朝向立架方向的水平分力，向上的分力、朝向立架方向的水平分力和床板自身向下的重力使得床板稳固的折叠在立架2内部。

(2)从折叠状态放水平：用手向下轻按床板，床板重心上的力发生改变，床板位置向下的偏移使得床板安装轴套326得到一个向上的推力，该推力使得主转臂321向上运动，进而推动集成板331向上运动，气撑34的作用力逐渐变小；在该过程中，床板自身向下的重力为主要动力，由于主转臂321和滑动模块33的调节作用，床板的重心位置上的受力处于动态平衡状态，因此，只要给予床板一个很小的向下压力即可使床板向下运动，当床板完全放平时，气撑34传递到床板上的作用力的分解力为一个向上的支撑力和水平方向的分力，使得床板能够保持水平并且能够承受一定重力。此外，当床板完全放平时，集成板331上方有限位块35，防止床板翻转过度。

本发明翻转装置工作过程主要部件基本受力分析见图11，图中，O点为轴承中心，A点为床板重心，B点为气撑22作用在主转臂31上的受力点，C点为气撑22上端固定点。G为床板重力，F为气撑22作用在主转臂31上的力，F₁为F在竖直方向上的分力。L₁为AO长度，L₂为OB长度。α为床板与水平方向的夹角，θ为主转臂31与水平方向的夹角，β为F与竖直方向的夹角。

床板的力矩M₁＝GL₁cos，主转臂力矩M₂＝F₁L₂cosθ＝Fcosβ·L₂cosθ，当M₁＝M₂时，即GL₁cos＝Fcosβ·L₂cosθ，床板即可达到平衡状态。

本发明正翻转机构的支撑模块32、滑动模块33和气撑34在设计上经过了严密的计算和多次的验证，气撑34的数量及压缩力的大小，支撑模块32的部件结构及刚性、柔性，以及滑动模块33的两侧滑轮和下侧直线滑道333的坡度，都是考虑了这三个部件所构成系统的综合作用力加载在床板上的效果而设计的，床板的重量有轻有重，重量差异较大的床板所匹配的正翻转机构的支撑模块32、滑动模块33和气撑34在位置、气撑34的数量和压缩力大小上需要调整，但是正翻转机构在结构设计上基本没有变化。支撑模块32、滑动模块33和气撑34三者的设计，使得床板的重力在正翻转机构的作用下，完全被抵消，折叠床无论处于收起或放下的任何位置，都可以稳固的立于该点，不仅使用便捷，加载极小的力即可使床板收起或放下，另一方，任何位置点的受力平衡设计，保证了使用的安全性。

本发明正翻转机构在本申请中仅仅只是用于折叠床上，但是，根据正翻转机构的基本特点和本申请的介绍可知，本发明的正翻转机构可用于很多需要翻转动作的场合，不同场合根据承重大小进行调整即可。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (7)

1.一种用于可折叠床的正翻转机构，包括床板安装架、立架、转动模块；所述立架为带有左、右两侧面的框架结构，床板安装架和转动模块均为两套，分别安装在立架的左、右两侧面内侧上，床板安装架安装在转动模块上；所述立架的左、右两侧面内侧上有对称的内凹槽道，用于安装转动模块；其特征在于，所述转动模块包括金属槽道、支撑模块、滑动模块、气撑和限位块；所述金属槽道用螺丝钉固定在立架上的左、右两侧面内侧上的内凹槽道内；所述金属槽道为具有两个竖直相对边平行的多边形结构，其中，较短的竖直边位于外侧，在两个竖直的平行边上内侧边缘位置上设有平行导轨，其长度不超过较短的竖直边长度，所述限位块安装在平行导轨的上方、金属槽道上；

所述支撑模块包括主转臂、导向轮、轴承座、轴承、扭转轴套、床板安装轴套和安装板；所述安装板安装在金属槽道较短的竖直边下端外侧边缘位置，并用螺钉固定在立架上；所述轴承座用螺钉固定在安装板上，所述轴承依次穿过轴承座、扭转轴套、床板安装轴；所述主转臂一端固定在轴承座上，另一端安装有导向轮，所述导向轮与滑动模块的下底面滑动连接；；所述扭转轴套、床板安装轴套均为“T”型结构，扭转轴套套在轴承上且下端插入轴承座内部，床板安装轴套位于扭转轴套的外侧且套在轴承上；所述轴承表面有螺纹，床板安装轴套内侧带有螺纹，两者螺纹咬合紧固在一起；

所述滑动模块包括一个集成板、两个三角形滑轮块、一个直线滑道，所述两个三角形滑轮块相同，一个直角边上安装有滑轮组，两个三角形滑轮块以斜边相对、带有滑轮组的直角边朝左右两侧的方式用螺丝固定在集成板上；两个三角形滑轮块与金属槽道上的平行导轨相匹配；所述集成板上端面右侧凸起，当三角形滑轮块运动到最高点时，该凸起部分刚好与限位块顶住；所述气撑固定端安装在金属槽道的顶部位置，其活动端安装在集成板上端面左侧位置；所述集成板下端面为一个斜面，直线滑道平行安装在该斜面上，导向轮与集成板下端的直线滑道相匹配。

2.根据权利要求1所述的用于可折叠床的正翻转机构，其特征在于，所述气撑为三个，三者平行安装在金属槽道的顶部与集成板之间。

3.根据权利要求1所述的用于可折叠床的正翻转机构，其特征在于，所述床板安装架为“L”型、上有若干安装孔的空心柱状结构，其“L”型的长边固定在床板安装轴套上，使用时，床板的短边同侧两角夹在两个床板安装架“L”型夹角内部，且“L”型较短的一端均位于床板的短边上。

4.根据权利要求1所述的用于可折叠床的正翻转机构，其特征在于，所述扭转轴套为非刚性材料制备而成。

5.根据权利要求1所述的用于可折叠床的正翻转机构，其特征在于，所述三角形滑轮块的滑轮组上滑轮的个数至少为2个，均匀分布在三角形滑轮块的同一直角边上。

6.根据权利要求1、5任一项所述的用于可折叠床的正翻转机构，其特征在于，所述三角形滑轮块上的滑轮为中间内凹的结构，所述平行导轨的导向轨道为向外凸出的光滑圆柱体结构，三角形滑轮块上的滑轮与平行导轨的导向轨道相配合。

7.根据权利要求1所述的用于可折叠床的正翻转机构，其特征在于，所述导向轮为中间内凹的结构，所述直线滑道的导向轨道为向外凸出的光滑圆柱体结构，导向轮与直线滑道的导向轨道相配合。