CN106426133B

CN106426133B - 一种可锁定的角度保持机构

Info

Publication number: CN106426133B
Application number: CN201610936031.7A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Shanghai Bangbang Robot Co ltd
Current assignee: Shanghai Bangbang Robot Co ltd
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2036-10-24
Also published as: CN106426133A

Abstract

一种可锁定的角度保持机构，包括一立方体底座；所述立方体底座的正面下部通过与其固接的尾部连接件与一起升机构的尾端活动相连；立方体底座的顶面固接一尾部连接座，该尾部连接座与一伸缩支撑机构的尾端活动相连；伸缩支撑机构的头端与一头部连接座活动相连；起升机构的头端活动支撑在伸缩支撑机构上。伸缩支撑机构包括伸缩支撑组件和平行设置在其上方的伸缩组件；伸缩支撑组件与伸缩组件的两端分别活动连接在尾部连接座和头部连接座上。该机构同时具有可调节、可锁定等功能，可根据使用者的需求自行调节平行四杆的长度，方便地实现手动调节，操作可靠性高，简单易行。可将其用于电动移位机、汽车座椅或办公座椅等需要角度保持的多种不同产品上。

Description

一种可锁定的角度保持机构

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种角度保持机构，具体地说，是一种可锁定的角度保持机构。

背景技术

近些年，一方面，随着世界人口的老龄化，老年人的护理工作量日趋增大；另一方面，随着各种交通工具的日益增加，由于交通事故造成的肢体残疾人越来越多；此外，还由于现如今患有脑梗或中风的人群日趋年轻化......

对于上述种种情况，无论是老年人还是残疾人或是脑梗或中风的病人，在其日常生活或护理过程中，都会涉及到一个身体移位的问题，或者是从床上移位至轮椅上或马桶上，或者是从轮椅上移位至交通工具上等等，这些移位动作最理想情况的是能够利用一种具有角度保持机构功能的设备进行移位，以保证人体移位过程中其腰部能够保持角度大致不变的状态，同时，最好还能同时具备可根据人体的身高和胖瘦情况实现长度调节并可锁定的功能。

为此，有些厂家采用了带平行四杆机构的设备。只是目前已有的平行四杆，有的无法实现伸缩功能，有的虽然总体上具备一定的伸缩功能，但由于其结构较为复杂，导致了其使用可靠性不高，产品成本和维护成本却不低的境况。

因此，如何能够尽快地为老年人或残疾人或病人发明一种可实现长度可调并具有锁定功能的角度保持机构，就显得尤为迫切和必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足或缺陷，提供一种可锁定的角度保持机构。该机构同时具有可调节、可锁定等功能，可以根据使用者的需求自行调节平行四杆的长度，且可以方便地实现手动调节，操作可靠性高，简单易行。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可锁定的角度保持机构，其特征在于，包括一立方体底座；所述立方体底座的正面下部通过与其固接的尾部连接件与一起升机构的尾端活动相连；

所述立方体底座的顶面固接一尾部连接座，该尾部连接座与一伸缩支撑机构的尾端活动相连；

所述伸缩支撑机构的头端与一头部连接座活动相连；

所述起升机构的头端活动支撑在伸缩支撑机构上。

上述可锁定的角度保持机构，其中，

所述尾部连接座包括尾部连接座的本体，该本体的内端面呈U形开口结构，其左右二侧座板之间上下间隔平行设有二个尾部销轴，二尾部销轴的轴端与座板的外侧面之间设有一尾部销轴压板。

所述头部连接座包括头部连接座的本体，该本体的内端面呈矩形闭合结构，其左右二侧座板之间上、下间隔平行设有二个头部销轴，二头部销轴的轴端与座板的外侧面之间设有一头部销轴压板。

所述伸缩支撑机构包括与所述起升机构的头端活动相连的伸缩支撑组件和平行设置在该伸缩支撑组件上方的伸缩组件；

所述伸缩支撑组件与伸缩组件的两端分别活动连接在尾部连接座和头部连接座上。

所述伸缩支撑组件与伸缩组件均包括彼此活动相连的首节支撑组件和次节支撑组件；

所述首节支撑组件包括尾部支撑管，该支撑管的尾端一体固设有一尾部铰点，尾部铰点上左右二侧对称设有一凹槽，凹槽上由内至外依次嵌设有尾部深沟球轴承和尾部挡环；

所述次节支撑组件从首节支撑组件的尾部支撑管的头端活动穿设，并通过座管夹定位。

所述次节支撑组件包括次节支撑管和固接在次节支撑管头端的次节支撑管头部铰点，所述次节支撑管的管壁上设有刻度标尺。

所述起升机构包括一推杆电机，该推杆电机的尾端与所述底座活动相连，其头端与固接在尾部支撑管上的起升机构头部连接件活动相连。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.本发明采用的平行四杆机构长度可调节、可锁定，可以根据使用者的需求自行调节平行四杆的长度，且可以方便地实现手动调节；

2.本发明所使用的材料及元件均为普通材料、廉价元件，大大降低了本机构的实现成本，且具有量产的成本优势；

3.本发明结构简单，零部件数量少，便于组装及测试；

4.由于其结构简单，因而具有操作可靠性高，维护成本低的特点。

附图说明

通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。附图中，

图1是本发明涉及的可锁定的角度保持机构的原理图；

图2是本发明涉及的可锁定的角度保持机构的立体图；

图3是图2中涉及的底座立体图；

图4是图2中涉及的尾部连接座立体图；

图5是图2中涉及的伸缩支撑组件三维图及其三维爆炸图；

图6是图5中涉及的首节支撑组件立体结构图及其三维爆炸图；

图7是图5中涉及的次节支撑组件立体结构图及其三维爆炸图；

图8是图2中涉及的伸缩组件三维图及其三维爆炸图；

图9是图2中涉及的头部连接座立体图；

图10是本发明涉及的可锁定的角度保持机构用于一款电动移位机上的立体结构示意图。

图中，

10-底座；11-底座的正面；12-起升机构尾部连接件；13-底座的顶面；

20-尾部连接座；21-尾部连接座本体；22-尾部销轴；23-尾部销轴压板；

30-起升机构；

40-伸缩支撑组件；41-尾部深沟球轴承；42-尾部挡环；43-首节支撑组件；43-1 尾部铰点；43-2尾部支撑管；43-3起升机构头部连接件；44-次节支撑组件；44-1 次节支撑管；44-2头部铰点；45-座管夹；46-头部深沟球轴承；47-头部挡环；

50-伸缩组件；

60-头部连接座；61-头部连接座本体；62-头部销轴压板；63-头部销轴。

具体实施方式

参见图1、2，配合参见图3-图9，本发明涉及的可锁定的角度保持机构包括一立方体底座10；该立方体底座10的正面11下部通过与其固接的尾部连接件12与一起升机构30的尾端活动相连；立方体底座10的顶面13固接一尾部连接座20，该尾部连接座20与一伸缩支撑机构的尾端活动相连；伸缩支撑机构的头端与一头部连接座60活动相连；起升机构30的头端活动支撑在伸缩支撑机构上。

进一步地，如图中所示，本发明涉及的可锁定的角度保持机构：

图1为本发明角度保持机构的原理图，底座10固定不动，A、B、C、D为平行四杆机构的四个铰点，A、B铰点固定，MN为起升机构30，M固定于底座10 上，N铰接在BC上；E为AB的中点，F为CD的中点，AB＝CD,BC＝AD，ABCD 即构成平行四边形，则CD始终与AB平行；当起升机构30MN长度变化时，F 点在以E点为圆心，以EF为半径的圆上；CD的中点在实现圆周运动的同时， CD的角度始终保持与AB倾角相同，即实现了角度保持功能。

图2为本发明涉及的角度保持机构的立体结构示意图，底座10固定不动，尾部连接座20与底座10固定在一起；起升机构30尾部铰点与底座10连接，起升机构30的头部铰点与伸缩支撑组件40铰接；伸缩支撑组件40、伸缩组件50 的尾部铰点与尾部连接座20的铰点铰接；伸缩支撑组件40、伸缩组件50的头部铰点与头部连接座60的铰点铰接；这样尾部连接座20、伸缩支撑组件40、伸缩组件50、头部连接座60就构成平行四边形，起升机构30长度发生变化时，头部连接座60就可以做旋转运动，其角度保持和尾部连接座20的倾角一致。

图3为立方体底座的立体结构示意图，起升机构尾部连接件12按照设计要求加工完成，与底座正面11焊接为一整体，组成底座10；底座结构可以是板材类焊接结构，也可以是型钢类的焊接结构。

图4为尾部连接座的立体结构示意图，尾部连接座20由尾部连接座本体 21、尾部销轴22、尾部销轴压板23组成；如图4所示，尾部连接座20包括尾部连接座的本体21，该本体21的内端面呈U形开口结构，其左右二侧座板之间上下间隔平行设有二个尾部销轴22，二尾部销轴22的轴端与座板的外侧面之间设有一尾部销轴压板23。

尾部连接座本体21固设在底座10的顶面13上；两根尾部销轴22构成平行四边形的两个尾部铰点；尾部销轴压板23将尾部销轴22固定在尾部连接座本体21上。

本发明涉及的起升机构30包括一推杆电机，该推杆电机的尾端与底座10 上的起升装置尾部连接件12活动相连，其头端与固接在首节支撑组件43上的起升机构头部连接件43-3活动相连。

起升机构30为平行四杆机构提供动力，可以采用图2所示的推杆电机，也可以采用如图10所示的自锁气弹簧。起升机构30的头尾铰点与起升机构尾部连接件12和起升机构头部连接件43-3连接时，至少保证有一个铰点为球铰连接。

图5-7为本发明涉及的伸缩支撑组件三维图及其三维爆炸图，伸缩支撑组件40由尾部深沟球轴承41、尾部挡环42、首节支撑组件43、次节支撑组件44、座管夹45、头部深沟球轴承46、头部挡环47组成；两个尾部深沟球轴承41装在尾部铰点43-1内，尾部铰点43-1通过深沟球轴承41、尾部销轴22与尾部连接座20铰接，两个尾部挡环42紧贴轴承内环，被限制在尾部连接座本体21的内内端面，限制尾部铰点43-1的轴向位移；两个头部深沟球轴承46装在头部铰点44-2内，头部铰点44-2通过头部深沟球轴承46、头部销轴63与头部连接座 60铰接，两个头部挡环47紧贴轴承内环，被限制在头部连接座的头部销轴63 的内内端面，限制头部铰点44-2的轴向位移。

次节支撑管44-1的外圆与尾部支撑管43-2的内圆配合装配；次节支撑管 44-1的外圆有尺寸刻度，可以标定尾部铰点43-1和头部铰点44-2的中心距，这样，在调整长度时，可以保证伸缩支撑组件40和伸缩组件50的铰点中心距一致，从而构成平行四边形；尾部支撑管43-2的头部开有一定长度的细缝，当次节支撑组件44相对于首节支撑组件43的位置确定后，使用座管夹45通过静摩擦力将次节支撑组件44相对于首节支撑组件43固定。

首节支撑组件43为焊接结构，由尾部铰点43-1、尾部支撑管43-2、起升机构头部连接件43-3组成，起升机构头部连接件43-3单独按照设计要求加工完成后与尾部铰点43-1、尾部支撑管43-2组焊，完工后精加工尾部铰点43-1轴承连接处和尾部支撑管43-2内圆；次节支撑组件44为焊接结构，由次节支撑管44-1、头部铰点44-2组成，次节支撑管44-1、头部铰点44-2组焊完成后，精加工次节支撑管44-1外圆、头部铰点44-2轴承连接处，并在次节支撑管44-1外圆打上尺寸刻度。

如图5-7中所示，伸缩支撑机构包括与起升机构30的头端活动相连的伸缩支撑组件40和平行设置在该伸缩支撑组件上方的伸缩组件50；伸缩支撑组件 40与伸缩组件50的两端分别活动连接在尾部连接座20和头部连接座60上。

伸缩支撑组件40与伸缩组件50均包括彼此活动相连的首节支撑组件43 和次节支撑组件44。

首节支撑组件43包括尾部支撑管43-2，该尾部支撑管43-2的尾端一体固设有一尾部铰点43-1，尾部铰点43-1上左右二侧对称设有一凹槽，凹槽上采用压力装配方式由内至外依次嵌设有尾部深沟球轴承41和尾部挡环42；次节支撑组件44从首节支撑组件43的尾部支撑管头端活动穿设于其中，并通过座管夹 45定位。

次节支撑组件包括次节支撑管44-1和固接在次节支撑管44-1头端的次节支撑管头部铰点44-2，次节支撑管头部铰点44-2内采用压力装配方式嵌设有头部深沟球轴承46和头部挡环47。

此外，次节支撑管44-1的管壁上设有刻度标尺。利用其上设置的刻度标尺，可以准确地调节伸缩支撑组件的伸缩尺寸，同时还可以保证四边形两条支撑边长度相等，构成平行四边形。

本发明设置标尺主要作用就是调节伸缩支撑组件40和伸缩组件50的长度，使之保持一致，构成平行四边形。

图8为伸缩组件立体图及三位爆炸图，伸缩组件50相比于伸缩支撑组件 40缺少起升机构头部连接件43-3，其余均一致。

图9为头部连接座立体图头部连接座60由头部连接座本体61、头部销轴压板62、头部销轴63组成；两根头部销轴63构成平行四边形的两个头部铰点；头部销轴压板62将头部销轴63固定在头部连接座本体61上。

如图9所示，头部连接座60包括头部连接座的本体61，该本体61的内端面呈矩形闭合结构，其左右二侧座板之间上、下间隔平行设有二个头部销轴 63，二头部销轴63的轴端与座板的外侧面之间设有一头部销轴压板62。

图10是本发明涉及的可锁定的角度保持机构用于一款电动移位机上的立体结构示意图。此外，还可以将其用于汽车座椅或办公座椅等需要角度保持的多种不同产品上。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围采用，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims

1.一种可锁定的角度保持机构，其特征在于，包括一立方体底座；所述立方体底座的正面下部通过与其固接的尾部连接件与一起升机构的尾端活动相连；

所述立方体底座的顶面固接一尾部连接座，该尾部连接座与一伸缩支撑机构的尾端活动相连；所述尾部连接座包括尾部连接座的本体，该尾部连接座的本体的内端面呈U形开口结构，其左右二侧座板之间上下间隔平行设有二个尾部销轴，二个尾部销轴的轴端与座板的外侧面之间设有一尾部销轴压板；

所述伸缩支撑机构的头端与一头部连接座活动相连；

所述起升机构的头端活动支撑在伸缩支撑机构上；

所述伸缩支撑组件与伸缩组件的两端分别活动连接在尾部连接座和头部连接座上；

所述次节支撑组件从首节支撑组件的尾部支撑管的头端活动穿设，并通过座管夹定位；

所述尾部支撑管的尾端一体固设有一尾部铰点，尾部铰点上左右二侧对称设有一凹槽，凹槽上由内至外依次嵌设有尾部轴承和尾部挡环；

2.根据权利要求1所述可锁定的角度保持机构，其特征在于，所述头部连接座包括头部连接座的本体，该头部连接座的本体的内端面呈矩形闭合结构，其左右二侧座板之间上、下间隔平行设有二个头部销轴，二头部销轴的轴端与座板的外侧面之间设有一头部销轴压板。

3.根据权利要求1所述可锁定的角度保持机构，其特征在于，所述起升机构包括一推杆电机，该推杆电机的尾端与所述立方体底座活动相连，其头端与固接在尾部支撑管上的起升机构头部连接件活动相连。