CN107061654A - 一种屏幕升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏幕升降装置，属于机械领域，其特征在于：包括齿条、电动机、齿轮架、壳体和多个齿轮；所述的齿条与一号齿轮相啮合；所述的电动机输出轴连接三号齿轮，三号齿轮与所述的二号齿轮相啮合；所述的齿轮架与一号齿轮、二号齿轮所在的轴相铰接；所述的电动机与齿轮架固定连接；二号齿轮的下方设有四号齿轮，四号齿轮与二号齿轮相啮合，四号齿轮固定连接同轴的一号星形轮；所述的齿轮架上设有相互啮合的五号齿轮和六号齿轮，五号齿轮和六号齿轮分别固定连接同轴的二号星形轮和三号星形轮。与现有技术相比较具有省电、性能稳定的特点。

Description

一种屏幕升降装置

技术领域

本发明为发明专利申请《一种升降装置》（申请号：2015100829442）的分案申请，涉及一种升降装置，特别是一种适用于教学屏幕的升降装置。

背景技术

现代教学中大量应用电子教学方式，如PPT演示屏或者电子白板。但是上述演示屏或者电子白板需要根据教学情况进行升降，而现有技术下屏幕升降有电动和手动两种方式，其缺陷为电动方式升降屏幕时，为防止屏幕自由下降速度过快而造成过大的冲击，通常采用电动方式下降，从而造成了电力的浪费；手动升降的方式费时费力。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种省电、性能稳定的一种屏幕升降装置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种屏幕升降装置，其特征在于：包括齿条、电动机、齿轮架、壳体、多个齿轮和卡死装置；所述的齿条竖直放置，穿过壳体，所述的齿条与一号齿轮相啮合，一号齿轮与二号齿轮共同组成一双联齿轮，双联齿轮的轴安装在所述的壳体上；所述的电动机输出轴连接三号齿轮，三号齿轮与所述的二号齿轮相啮合；所述的齿轮架与一号齿轮、二号齿轮所在的轴相铰接；所述的电动机与齿轮架固定连接；二号齿轮的下方设有四号齿轮，四号齿轮与二号齿轮相啮合，四号齿轮固定连接同轴的一号星形轮；四号齿轮及一号星形轮的轴安装在所述的壳体上；所述的齿轮架上设有相互啮合的五号齿轮和六号齿轮，五号齿轮和六号齿轮分别固定连接同轴的二号星形轮和三号星形轮；所述的三个星形轮位于同一竖直平面上，并且二号星形轮与三号星形轮最大半径之和小于五号齿轮与六号齿轮分度圆半径之和；当齿轮架旋转至最低处时，二号星形轮的尖角与三号星形轮的尖角都能够与一号星形轮的尖角发生碰撞；当齿轮架旋转至最高处时，二号星形轮的尖角与三号星形轮的尖角都不能与一号星形轮的尖角发生碰撞；在重力的作用下，自然状态时，齿轮架位于其行程的最低处；所述的壳体位于屏幕后方，壳体与墙体或其他支撑结构固定连接，所述的齿条与屏幕固定连接；所述的卡死装置包括第二棘条，所述的第二棘条与壳体固定连接，第二棘条的齿面朝向所述的齿条；所述的齿条内设有水平盲孔和竖直孔，所述的水平盲孔开口处位于齿条朝向第二棘条的一面上，所述的竖直孔上端连通水平盲孔的中部，下端开口；水平孔内设有第二卡块，第二卡块一端从孔内露出，露出端上侧设有斜面；第二卡块与水平盲孔的盲端之间设有第二弹簧；竖直孔内设有第二操作杆，所述的第二操作杆直径等于其所在竖直孔的内径，第二操作杆下端露出，上端远离第二棘条侧设有斜面；所述的第二卡块下侧面与所述的第二操作杆相接触的位置上设有与所述的第二操作杆上端相适应的三角形凹槽。

上述一号齿轮直径小于二号齿轮直径，二号齿轮直径大于四号齿轮直径，四号齿轮直径小于一号星形轮的最大直径。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、通过自身重力下降，节省电能；

2、缓降速度不会因零件磨损而发生改变，性能稳定；

3、缓降速度不会因使用者的体重不同而明显变化。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的实施例一结构示意图。

图3是本发明的实施例二结构示意图。

图4是本发明的实施例三结构示意图。

图5是本发明的实施例四结构示意图。

图6是本发明的实施例四中升降装置和卡死装置结构示意图。

图7是本发明的实施例五结构示意图。

图8是本发明的实施例五中漏斗的俯视图。

图9是本发明的实施例五中升降装置和卡死装置结构示意图。

图10是本发明的实施例六结构示意图。

图11是本发明的实施例六中升降装置结构示意图。

图12是本发明的图10中A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1所示，本发明为一种升降装置，所述的升降装置具体实施方式包括齿条7、电动机9、齿轮架10、壳体8和多个齿轮，所述的电动机9、齿轮架10、壳体8和多个齿轮位于壳体8内部。

所述的齿条7竖直放置，穿过壳体8，齿条7连接需要升降的物体，所述的齿条7与一号齿轮1相啮合，一号齿轮1与二号齿轮2共同组成一双联齿轮，双联齿轮的轴安装在所述的壳体8上。所述的电动机9输出轴连接三号齿轮3，三号齿轮3与所述的二号齿轮2相啮合。

所述的齿轮架10与一号齿轮1、二号齿轮2所在的轴相铰接，通过壳体8来限制齿轮架10旋转的角度，所述限制的限位结构可以为壳体8的外在形状，或者壳体8内的突出。所述的电动机9与齿轮架10固定连接。由于齿轮架10围绕二号齿轮2所在的轴旋转，所以旋转过程中，三号齿轮3能够始终与二号齿轮2相啮合。

二号齿轮2的下方设有四号齿轮4，四号齿轮4与二号齿轮2相啮合，四号齿轮4固定连接同轴的一号星形轮11。四号齿轮4及一号星形轮11的轴安装在所述的壳体8上。所述的齿轮架10上设有相互啮合的五号齿轮5和六号齿轮6，五号齿轮5和六号齿轮6分别固定连接同轴的二号星形轮12和三号星形轮13。所述的三个星形轮位于同一竖直平面上，并且满足：①二号星形轮12与三号星形轮13最大半径（即尖角处与圆心之间距离）之和小于五号齿轮5与六号齿轮6分度圆半径之和，以保证二号星形轮12与三号星形轮13不会发生碰撞；②当齿轮架10旋转至最低处时，二号星形轮12的尖角与三号星形轮13的尖角都能够与一号星形轮11的尖角发生碰撞；③当齿轮架10旋转至最高处时，二号星形轮12的尖角与三号星形轮13的尖角都不能与一号星形轮11的尖角发生碰撞。在重力的作用下，自然状态时，齿轮架10位于其行程的最低处。

升降装置工作原理：当需要升降的物体带动齿条7下降时，一号齿轮1顺时针旋转，同时二号齿轮2顺时针旋转，二号齿轮2带动四号齿轮4逆时针旋转，同时一号星形轮11逆时针旋转，一号星形轮11尖角首先与二号星形轮12尖角相碰撞，二号星形轮12顺时针旋转，同时五号齿轮5顺时针旋转，带动六号齿轮6逆时针旋转，同时三号星形轮13逆时针旋转，随即一号星形轮11尖角与正在逆时针旋转的三号星形轮13相碰撞，使三号星形轮13反转，即顺时针旋转，同时六号齿轮6顺时针旋转，带动五号齿轮5逆时针旋转，同时二号星形轮12逆时针旋转，随即一号星形轮11的下一个尖角与正在逆时针旋转的二号星形轮12碰撞……经过周而复始的碰撞，一号星形轮11的转速始终被控制在一个较低的速度，即实现了齿条7缓慢下降的过程。缓降过程是通过机械方式来实现，无需开动电动机9，从而降低了能量损耗；缓降过程通过碰撞而非摩擦方式来实现的，因此不会因零件的磨损而导致摩擦系数改变进而使缓降速度发生变化。

当需要升降的物体需要上升时，启动电动机9，电动机9带动三号齿轮3顺时针旋转，三号齿轮3带动二号齿轮2逆时针旋转，同时一号齿轮1逆时针旋转，一号齿轮1带动齿条7缓慢上升；同时三号齿轮3受到二号齿轮2作用的逆时针的力矩，齿轮架10受到三号齿轮3作用的顺时针的力矩，该力矩带动齿轮架10顺时针转动图中双点划线位置处，此时二号星形轮12与三号星形轮13不再与一号星形轮11相碰撞，避免了能量损耗。

优化方案中，为获得更好地减速效果，一号齿轮1直径小于二号齿轮2直径，二号齿轮2直径大于四号齿轮4直径，四号齿轮4直径小于一号星形轮11的最大直径（即尖角处与圆心之间距离的两倍）。

本发明可以应用于多种机械应用中，以下为具体实施应用。下述实施例中的升降装置结构具体为本发明，其内在组成和连接关系见上述具体实施方式，其重复部分以下不再累述。

实施例一为一种提升装置。

在实施例一中，除上述的升降装置外，还包括卡死装置。待升降物，可以为操作台面、物料平台等，所述的的台面或者平台等待升降物与齿条7固定连接。

如图2所示，所述的卡死装置包括第一棘条15、棘爪23，所述的第一棘条15位置固定，第一棘条15的齿面朝向所述的齿条7。所述的齿条7内设有水平盲孔和竖直孔，所述的水平盲孔开口处位于齿条7朝向第一棘条15的一面上，所述的竖直孔下端连通水平盲孔的中部。水平孔内设有第一卡块16，第一卡块16靠近第一棘条15端与棘爪23相铰接。第一卡块16与水平盲孔的盲端之间设有第一弹簧17。竖直孔内设有第一操作杆18，第一操作杆18下端远离第一棘条15侧设有斜面。所述的第一卡块16上侧面与所述的第一操作杆18相接触的位置上设有与所述的第一操作杆18上端相适应的三角形凹槽，所述的相适应是指三角形凹槽能够刚好容纳第一操作杆18的下端。竖直孔的上端设有第一电磁铁14，第一操作杆18上端设有磁铁19，所述的磁铁19上端的极性与所述的第一电磁铁14下端的极性相同。第一操作杆18中间朝向第一棘条15的侧面上设有第一突起21，齿条7上靠近第一突起21的位置上铰接测向块20，用以检测齿条7运动方向，测向块20朝向第一棘条15一侧有尖角，测向块20上远离第一棘条15一侧设有第二突起22，第二突起22位于第一突起21的下方。

通过棘爪23、第一棘条15结构能够将齿条7卡住，防止其随意下落。第一电磁铁14通电后，由于同极相斥，磁铁19及第一操作杆18向下移动。由于齿条7为金属或者其他亲磁材料，断电后，由于磁铁19能够吸附在其所在孔的侧壁上，所以不会自行向上移动。第一操作杆18下移时，通过第一操作杆18下端斜面和凹槽的共同作用将第一卡块16推向远离第一棘条15端，棘爪23将不再卡住第一棘条15，从而齿条7能够下落；当齿条7向下移动时，通过第一棘条15的作用能够使测向块20的尖角向上转动，当齿条7在电动机9的带动下上升时，通过第一棘条15的作用，使测向块20尖角向下转动，同时第二突起22向上转动，第二突起22通过第一突起21带动第一操作杆18向上移动，第一卡块16释放，棘爪23能够碰到第一棘条15，从而电动机9停住后能够随时将齿条7卡住，防止齿条7自行下落。

实施例二为一种医疗辅助装置，可以用于帮助孕产妇、老弱患者或者残疾人起坐。

如图3所示，所述升降装置的齿条7下端固定连接一圆环24。该实施例外壳可以安装在天花板或者其他装置内，或以天花板等为外壳，因此图3省略了外壳的具体形状。

操作流程如下：当使用者坐下时，将胳膊穿过齿条7下端的圆环24，圆环24套在腋下处，通过本装置带动使用者缓慢坐下。当使用者站起时，将胳膊穿过齿条7下端的圆环24，启动电动机9，通过本装置带动使用者缓慢站起。

实施例三为一种护理辅助装置，可以用于帮助孕产妇、老弱患者或者残疾人如厕起坐。

如图4所示，所述的升降装置主体部分位于地板下方，所述的齿条7上端穿过地板上的孔，露出地板，齿条7上端固定连接腋托25。同样的，图4省略了外壳的具体形状。所述的电动机9开关位于腋托25下方的齿条7上，通过电线与电动机9电路连接。

操作流程如下：当患者如厕时，将腋托25置于腋下，在体重的作用下，升降装置带动病人缓慢坐下。当患者站起时，将胳膊穿过齿条7下端的腋托25，启动电动机9，通过本装置带动患者缓慢站起。

实施例四为一种教学辅助用具，用于教学屏幕的升降，也可以用于商务活动中的演示屏幕升降。

如图5、6所示，所述的升降装置位于屏幕26后方，与墙体或其他支撑结构固定连接，所述的齿条7与屏幕26固定连接。

本实施例中还包括卡死装置，所述的卡死装置包括第二棘条27，所述的第二棘条27与壳体8固定连接，第二棘条27的齿面朝向所述的齿条7。所述的齿条7内设有水平盲孔和竖直孔，所述的水平盲孔开口处位于齿条7朝向第二棘条27的一面上，所述的竖直孔上端连通水平盲孔的中部，下端开口。水平孔内设有第二卡块28，第二卡块28一端从孔内露出，露出端上侧设有斜面。第二卡块28与水平盲孔的盲端之间设有第二弹簧29。竖直孔内设有第二操作杆30，所述的第二操作杆30直径等于其所在竖直孔的内径，第二操作杆30下端露出，上端远离第二棘条27侧设有斜面。所述的第二卡块28下侧面与所述的第二操作杆30相接触的位置上设有与所述的第二操作杆30上端相适应的三角形凹槽，所述的相适应是指三角形凹槽能够刚好容纳第二操作杆30的上端。

操作流程如下：当下降屏幕26时，将第二操作杆30上按，通过第二操作杆30将第二卡块28收回，第二操作杆30在竖直孔的摩擦力作用下不会被弹回。在重力的作用下，屏幕26缓慢下降。

当上升屏幕26时，启动电动机9，通过本装置带动屏幕26缓慢上升。

实施例五为一种散货漏斗，可以用于港口、货场散料装货。

如图7、8所示，所述的散货漏斗包括漏斗34、支撑架35、橡胶裙板37、升降装置和卡死装置。

通过支撑架35，将漏斗34撑起。所述的漏斗34下料口处设有水平放置的杆状缓冲器39，有效控制了货物撒漏速度和流量，减轻对倒运车辆箱体的冲击。下端设有固定裙板36。所述的橡胶裙板37嵌套在固定裙板36上。所述的橡胶裙板37可通过升降装置上下移动，从而能够适应各种不同高度的汽车，通过固定裙板36和橡胶裙板37的共同作用，使货物装载时不溢出，同时能够将散料浮尘封锁住，减少了扬尘，降低了空气污染。

如图9所示，所述的升降装置外壳8与漏斗34固定连接。所述的齿条7与所述的橡胶裙板37固定连接。

所述的卡死装置包括第三棘条31，所述的第三棘条31与所述的固定裙板36固定连接，第三棘条31的齿面朝向所述的齿条7。所述的齿条7内设有水平盲孔，所述的水平盲孔开口处位于齿条7朝向第三棘条31的一面上。水平孔内设有第三卡块32，所述的第三卡块32为磁性卡块，具体可以为带磁性的金属材料或一端固定连接一磁铁，第三卡块32靠近第三棘条31端上侧面设有斜面。所述的水平盲孔的盲端处设有第二电磁铁33。

所述的第二电磁铁33通电后，当第二电磁铁33与第三卡块32向对面极性相同时，第三卡块32受到斥力被推出，通过第三卡块32、第三棘条31结构能够将橡胶裙板37卡住，防止其随意下落。需要将橡胶裙板37下落时，将第二电磁铁33通入反向电流，第二电磁铁33极性改变，所述的第三卡块32受到吸力，被吸进孔内，从而橡胶裙板37可自由下落，当下落至合适位置时，将第二电磁铁33通入正向电流即可将第三卡块32推出，将橡胶裙板37卡住。

操作流程如下：使用时，首先将汽车行驶至下料口下方，根据汽车的高度，通过重力下降橡胶裙板37，随着车厢内货物堆积，通过升降装置逐渐升高橡胶裙板37的高度，直至装载完成。

实施例六为医疗设备，具体用于病床床板的升降。

如图10、11所示，本实施例包括床体40、所述的升降装置和卡死装置。

所述的床体40上设有固定床板44和升降床板42，升降床板42通过一侧边与固定床板44相铰接。床板下设有横梁43。为便于叙述，设定升降床板42所在的方向为前，固定床板44所在的方向为后。

所述的连杆41两端分别与所述的升降床板42和齿条7相铰接。所述的齿条7水平放置。所述的横梁43设有沿床体40前后方向走向的孔，所述的齿条7从孔内穿过。

如图12所示，所述的卡死装置具体为：所述的齿条7与横梁43各设有一沿床体40宽度走向的水平孔，齿条7的水平孔内设有第四卡块46，第四卡块46一端露出，露出端后侧设有斜面。第四卡块46另一端设有第三弹簧47。所述的横梁43的水平孔其中一端与横梁43上齿条7所在的孔相连通，横梁43水平孔内设有第三操作杆45，第三操作杆45一端能够碰到齿条7，另一端从孔内露出，便于使用者操作。

操作流程如下：当升降床板42升起后，所述的第四卡块46卡在横梁43上的水平孔内，从而将齿条7固定住。当升降床板42需要落下时，按下第三操作杆45，推动第四卡块46，在重力的作用下，通过升降装置使升降床板42缓慢落下。

当需要升起升降床板42时，启动电动机9，所述的齿条7后移，通过通过升降装置带动床板缓慢升起。

需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种屏幕升降装置，其特征在于：包括齿条、电动机、齿轮架、壳体、多个齿轮和卡死装置；所述的齿条竖直放置，穿过壳体，所述的齿条与一号齿轮相啮合，一号齿轮与二号齿轮共同组成一双联齿轮，双联齿轮的轴安装在所述的壳体上；所述的电动机输出轴连接三号齿轮，三号齿轮与所述的二号齿轮相啮合；所述的齿轮架与一号齿轮、二号齿轮所在的轴相铰接；所述的电动机与齿轮架固定连接；二号齿轮的下方设有四号齿轮，四号齿轮与二号齿轮相啮合，四号齿轮固定连接同轴的一号星形轮；四号齿轮及一号星形轮的轴安装在所述的壳体上；所述的齿轮架上设有相互啮合的五号齿轮和六号齿轮，五号齿轮和六号齿轮分别固定连接同轴的二号星形轮和三号星形轮；所述的三个星形轮位于同一竖直平面上，并且二号星形轮与三号星形轮最大半径之和小于五号齿轮与六号齿轮分度圆半径之和；当齿轮架旋转至最低处时，二号星形轮的尖角与三号星形轮的尖角都能够与一号星形轮的尖角发生碰撞；当齿轮架旋转至最高处时，二号星形轮的尖角与三号星形轮的尖角都不能与一号星形轮的尖角发生碰撞；在重力的作用下，自然状态时，齿轮架位于其行程的最低处；所述的壳体位于屏幕后方，壳体与墙体或其他支撑结构固定连接，所述的齿条与屏幕固定连接；所述的卡死装置包括第二棘条，所述的第二棘条与壳体固定连接，第二棘条的齿面朝向所述的齿条；所述的齿条内设有水平盲孔和竖直孔，所述的水平盲孔开口处位于齿条朝向第二棘条的一面上，所述的竖直孔上端连通水平盲孔的中部，下端开口；水平孔内设有第二卡块，第二卡块一端从孔内露出，露出端上侧设有斜面；第二卡块与水平盲孔的盲端之间设有第二弹簧；竖直孔内设有第二操作杆，所述的第二操作杆直径等于其所在竖直孔的内径，第二操作杆下端露出，上端远离第二棘条侧设有斜面；所述的第二卡块下侧面与所述的第二操作杆相接触的位置上设有与所述的第二操作杆上端相适应的三角形凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种屏幕升降装置，其特征在于：所述一号齿轮直径小于二号齿轮直径，二号齿轮直径大于四号齿轮直径，四号齿轮直径小于一号星形轮的最大直径。