CN107960773A - 一种智能升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能升降机构，属于智能调节椅零部件技术领域。它解决了现有的智能升降椅不方便人们休息的问题。在本发明中，压力传感器控制电机，使得电机带动主传动机构转动，从而使得主蜗轮推动主螺杆以及座板同步上升，再通过次传动机构与主传动机构啮合，使得主传动机构带动次传动机构转动，从而使得次蜗轮推动次螺杆以及腿板同步上升，且当腿板抵住大腿时，次螺杆与腿联轴器分开，次螺杆空转，并次螺杆上升的速度大于主螺杆上升的速度，使得角度传感器与水平面具有角度，而此时的座板持续上升，且当座板与腿板位于同一平面时，角度传感器控制电机停止工作，此时，大腿垂直于小腿，小腿垂直于地面，从而让腿板以及座板放松大腿。

Description

一种智能升降机构

技术领域

本发明属于智能调节椅零部件技术领域，涉及智能升降机构。

背景技术

智能调节椅是能够根据人们身高自动调节椅子的高度以及自动调节靠背与人体之间的距离，使得人们能够更舒服的坐在该椅子上，方便人们休息。

而智能升降机构是自动调节椅子高度的核心组件，在现有技术中，例如公开号为CN 105877248 A的一种高度智能调节的椅子，其包括椅座，椅座的底面上固定连接有竖直的矩形管柱，矩形管柱的底端固定有连接座，连接座上螺接有螺柱，螺柱的上端插接在矩形管柱内，螺柱的下端插接在竖直的矩形管体内，矩形管柱的下端插接在矩形管体内，矩形管体的内壁上成型有凸台，螺柱的下端成型有圆台，圆台抵靠在凸台上，圆台的下端面上成型有支轴，支轴插接在凸台内并通过联轴器与驱动电机的转轴固定在一起，驱动电机固定在凸台上，矩形管体的底端固定在底盘上，矩形管体的外壁上固定有控制盒，控制盒内设置有电路控制板，控制盒上固定有摄像头和传感器，虽然该方案通过传感器、摄像头、电脑伺服器以及驱动电机的配合作用，实现椅子的自动上升，但人坐在椅子上，只有将大腿全部放置在椅子上，且大腿垂直于小腿，小腿垂直于地面时，人们才会放松腿部，方便人们休息，而本方案并不能保证人们坐在椅子上时，该椅子能放松人们的腿部，如此，不方便人们休息。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、方便人们休息的智能升降机构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种智能升降机构，包括：

椅腿，所述椅腿内活动插设有主螺杆，所述主螺杆的一端设有座板，所述椅腿上还设有支撑座，所述支撑座上活动设有主蜗轮，所述主蜗轮活动套设于主螺杆上；

次螺杆，活动插设于支撑座上，所述次螺杆的一端设有腿板，所述腿板铰接于座板，所述腿板上铰接有用于活动连接次螺杆的腿联轴器，所述支撑座上活动设有次蜗轮，所述次蜗轮活动套设于次螺杆上；

主传动机构，设于支撑座上，所述主传动机构与所述主蜗轮啮合，所述支撑座上还设有与次蜗轮啮合的次传动机构，所述主传动机构与次传动机构啮合；

角度传感器，设于腿板上，所述角度传感器电连接于主传动机构，当腿板所在的平面与水平面相交，且具有大于0°小于90°的夹角时，主传动机构通过主蜗轮，驱动主螺杆相对主蜗轮移动，使座板上升或下降；

压力传感器，设于座板上，所述压力传感器电连接于主传动机构。

在上述的一种智能升降机构中，所述主传动机构包括电机以及对应主蜗轮的主蜗杆，所述电机上设有第一齿轮，所述主蜗杆的一端设有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述主蜗杆上设有与主蜗轮啮合的主齿轮。

在上述的一种智能升降机构中，所述次传动机构包括次蜗杆，所述次蜗杆的一端设有第四齿轮，所述次蜗杆上设有与次蜗轮啮合的次齿轮。

在上述的一种智能升降机构中，所述次蜗杆上穿设有传动壳，所述传动壳内活动设有第三齿轮，所述第二齿轮以及第四齿轮均与第三齿轮啮合，所述电机可拆卸连接于传动壳。

在上述的一种智能升降机构中，所述腿联轴器内设有上弹簧以及下弹簧，所述腿联轴器沿其中心轴线呈环形阵列设置有多个第一连块，所述次螺杆上设有多个对应第一连块的第二连块。

在上述的一种智能升降机构中，所述支撑座上设有活动安装主蜗轮的主支撑壳以及活动安装次蜗轮的次支撑壳，所述主蜗杆活动穿设于主支撑壳，所述次蜗杆活动穿设于次支撑壳。

在上述的一种智能升降机构中，所述主蜗轮与主支撑壳之间、次蜗轮与次支撑壳之间均安装有平面轴承，所述主蜗轮以及次蜗轮上均开设有环槽。

在上述的一种智能升降机构中，所述主支撑壳内以及次支撑壳内均设有多个对应环槽的固定杆，每个所述固定杆靠近环槽的一端均活动设有滚轮，所述滚轮抵住环槽。

在上述的一种智能升降机构中，所述腿板上设有连接块，所述腿联轴器上设有铰接连接块的帽盖。

在上述的一种智能升降机构中，所述座板的两侧边均设有安装块，每个所述安装块内均开设有安装通道，所述安装通道内设有第一凸起，所述腿板上设有第二凸起，所述第一凸起与第二凸起之间铰接有滑动块，所述滑动块一端活动插设于安装通道内。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、在本发明中，当人坐在座板上时，压力传感器产生电信号并将电信号传递给主传动机构，使得主传动机构带动主蜗轮转动，而主蜗轮螺纹套设于主螺杆上，使得主蜗轮推动主螺杆以及座板同步上升，于此同时，主传动机构带动次传动机构转动，而次蜗轮与次传动机构啮合，使得次传动机构带动次蜗轮转动，而次蜗轮螺纹套设于次螺杆上，次螺杆通过腿联轴器铰接于腿板，使得次蜗轮推动次螺杆，使腿板上升，且当腿板抵住大腿时，次螺杆与腿联轴器分开，使得次螺杆空转，并次蜗轮推动次螺杆上升的速度大于主蜗轮推动主螺杆上升的速度，使得角度传感器与水平面具有角度，而此时的座板持续上升，且当座板与腿板位于同一平面时，即角度传感器与水平面平行时，角度传感器控制电机停止工作，此时，大腿放置于腿板以及座板上，大腿垂直于小腿，小腿垂直于地面，从而让腿板以及座板放松人的大腿，方便人们休息。

2、当人坐在座板以及腿板上，座板与腿板位于同一平面上时，腿板与地面之间的距离便为小腿的长度，如此，便能准确测量小腿长度。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。

图2是图1去掉椅腿后的结构示意图。

图3是图2去掉座板以及腿板后的结构示意图。

图4是本发明另一视角的结构示意图

图5是次蜗轮与次支撑壳的组合图。

图6是腿联轴器的内部结构示意图。

图7是次螺杆的结构示意图。

图8是图2在A处的放大图。

图9是主蜗轮的结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1—图9所示，本发明一种智能升降机构包括椅腿100、主螺杆110、座板111、支撑座200、主蜗轮211、次螺杆120、腿板121、腿联轴器300、次蜗轮231、主传动机构400、次传动机构500、角度传感器121a以及压力传感器1111。

椅腿100内活动插设有主螺杆110，主螺杆110的一端设有座板111，椅腿100上还设有支撑座200，支撑座200上活动设有主蜗轮211，主蜗轮211活动套设于主螺杆110上，次螺杆120活动插设于支撑座200上，该次螺杆120的一端设有腿板121，腿板121铰接于座板111，腿板121上铰接有用于活动连接次螺杆120的腿联轴器300，支撑座200上活动设有次蜗轮231，次蜗轮231活动套设于次螺杆120上，主传动机构400设于支撑座200上，该主传动机构400与主蜗轮211啮合，支撑座200上还设有与次蜗轮231啮合的次传动机构500，主传动机构400与次传动机构500啮合，工作时，主传动机构400带动主蜗轮211转动，而主螺杆110铰接于座板111，主螺杆110相对主蜗轮211移动，使得主螺杆110实现座板111上升或下降，与此同时，主传动机构400带动次传动机构500运动，使得次传动机构500带动次蜗轮231转动，而次螺杆120通过腿联轴器300铰接于腿板121，腿板121铰接于座板111，使得次螺杆120相对次蜗轮231移动，从而实现次螺杆120推动腿板121上升或下降。

角度传感器121a设于腿板121上，该角度传感器121a电连接于主传动机构400，压力传感器1111设于座板111上，该压力传感器1111电连接于主传动机构400，当人坐在座板111上时，压力传感器1111受到人体的重力，产生电信号并将电信号传递给主传动机构400，使得主传动机构400以及次传动机构同步工作，从而使得座板111与腿板121同步上升，因次螺杆120推动腿板121上升速度大于主螺杆110推动座板111上升速度，而腿板121铰接于座板111，且座板111在上升过程中，始终与水平面平行，使得腿板121绕座板111转动，从而使得腿板121所在的平面与水平面相交，且具有大于0°小于90°的夹角，当腿板121抵住人的大腿时，次螺杆120与腿联轴器300断开，使得次螺杆120空转，而此时，主传动机构400依旧在运转，并通过主蜗轮211，驱动主螺杆110相对主蜗轮211移动，使得主螺杆110推动座板111上升，且当座板111与腿板121位于同一水平面时，角度传感器121a产生电信号，并控制主传动机构400停止工作，此时，腿板121与地面之间的距离为人体小腿的长度，如此，实现人的大腿垂直于小腿，小腿垂直于地面，从而使人们能更舒服的坐在座板111上；当人们离开座板111时，次螺杆120再次与腿联轴器300连接，于此同时，压力传感器1111产生电信号，并传递给主传动机构400，使得主传动机构400通过主蜗轮211，驱动主螺杆110相对主蜗轮211下降，使得座板111复位，此时，次传动机构500通过次蜗轮231，驱动次螺杆120相对次蜗轮231下降，使得腿板121复位，如此，使得使用该智能升降机构的椅子自动适应不同身高的人群，从而方便人们使用，此处，体现了本设计的智能化。

如图1—图4所示，主传动机构400包括电机410以及对应主蜗轮211的主蜗杆420，电机410上设有第一齿轮411，主蜗杆420的一端设有与第一齿轮411啮合的第二齿轮421，主蜗杆420上设有与主蜗轮211啮合的主齿轮422，工作时，电机410带动第一齿轮411转动，因第二齿轮421与第一齿轮411啮合，使得第一齿轮411同步带动第二齿轮421与主蜗杆420转动，而主齿轮422与主蜗轮211啮合，使得主蜗轮211绕主螺杆110的中心轴线转动，从而使得主螺杆110相对主蜗轮211轴向移动。

次传动机构500包括次蜗杆510，次蜗杆510的一端设有第四齿轮511，次蜗杆510上设有与次蜗轮231啮合的次齿轮512，次蜗杆510上穿设有传动壳520，传动壳520内活动设有第三齿轮521，第二齿轮421以及第四齿轮511均与第三齿轮521啮合，且电机410可拆卸连接于传动壳520，当电机410转动时，第一齿轮411带动第二齿轮421转动，而第二齿轮421以及第四齿轮511均与第三齿轮521啮合，使得第二齿轮421同步带动第三齿轮521转动以及第四齿轮511转动，因第四齿轮511设于次蜗杆510上，使得次蜗杆510也随之转动，而次齿轮512与次蜗轮231啮合，使得次蜗轮231绕次螺杆120的中心轴线转动，从而使得次螺杆120相对主蜗轮211轴向移动，并第四齿轮511转动的方向与第二齿轮421转动的方向相同，使得主螺杆110推动座板111上升时，次螺杆120也将推动腿板121上升。

如图3和图6—图7所示，在本发明中，第二齿轮421的齿数大于第四齿轮511的齿数，并主蜗轮211与次蜗轮231属于相同型号、相同规格、相同大小的蜗轮，如此，当电机410转动，通过主蜗杆420与次蜗杆510的作用，实现次蜗轮231推动次螺杆120上升的速度大于主蜗轮211推动主螺杆110上升的速度。

腿联轴器300内设有上弹簧310以及下弹簧320，腿联轴器300沿其中心轴线呈环形阵列设置有多个第一连块330，次螺杆120上设有多个对应第一连块330的第二连块122，在腿板121上升或下降的过程中，每个第二连块122均插设于相邻的两个第一连块330之间，使得第二连块122限制第一连块330转动，从而限制次螺杆120绕其中心轴线转动，而此时次蜗杆510带动次蜗轮231转动，次蜗轮231螺纹套设于次螺杆120上，使得次蜗轮231推动次螺杆120沿轴向运动，从而实现次螺杆120通过腿联轴器300推动腿板121上升或下降，且当腿板121在上升过程中，抵住人的大腿时，大腿将作用力作用于腿板121上，腿联轴器300铰接于腿板121，而此时的次蜗轮231依旧推动次螺杆120上升，使得次螺杆120将作用力作用于上弹簧310，从而让上弹簧310具有弹力，且当第二连块122从而第一连块330之间脱离出去时，次蜗轮231带动次螺杆120空转，且当人们离开座板111时，电机410反转，使得主蜗杆420通过主蜗轮211以及主螺杆110带动座板111下降，与此同时，上弹簧310将弹力作用于次螺杆120上，而此时的次螺杆120相对支撑座200的高度不变，使得上弹簧310推动第一连块330移动，并使第一连块330插设于第二连块122之间，从而使得第一连块330再次限制次螺杆120转动，实现次螺杆120带动腿板121下降，如此，便能实现腿板121与座板111的同步复位，且当腿联轴器抵住支撑座时，第一连块再次与第二连块分离，且次螺杆挤压下弹簧，使得次螺杆再次空转，即腿板完成复位，此时座板继续复位，且当座板再次与腿板位于同一水平面时，角度传感器控制电机停止工作，当人再次坐在座板上时，下弹簧再次推动第二连块，使得第二连块卡设于第一连块。

如图3—图5和图9所示，支撑座200上设有活动安装主蜗轮211的主支撑壳210以及活动安装次蜗轮231的次支撑壳230，主蜗杆420活动穿设于主支撑壳210，次蜗杆510活动穿设于次支撑壳230，该主支撑壳210的设置，保护了主蜗轮211，且保障主齿轮422与主蜗轮211啮合的稳定性，该次支撑壳230的设置，保护了次蜗轮231，且保障次齿轮512与次蜗轮231啮合的稳定性。

进一步的，主蜗轮211与主支撑壳210之间、次蜗轮231与次支撑壳230之间均安装有平面轴承240，主蜗轮211以及次蜗轮231上均开设有环槽220，主支撑壳210内以及次支撑壳230内均设有多个对应环槽220的固定杆250，每个固定杆250靠近环槽220的一端均活动设有滚轮251，且滚轮251抵住环槽220，如此，当主齿轮422带动主蜗轮211绕主螺杆110的中心轴线转动以及次齿轮512带动次蜗轮231绕次螺杆120的中心轴线转动时，通过主支撑壳内的平面轴承240以及滚轮251的作用，使得主蜗轮211相对主支撑壳210转动，并使得主蜗轮211带动主螺杆110运动，从而实现主蜗轮211活动安装于主支撑壳210，通过次支撑壳内的平面轴承240以及滚轮251的作用，使得次蜗轮231相对次支撑壳230转动，并使得次蜗轮231带动次螺杆120运动，从而实现次蜗轮231活动安装于次支撑壳230，如此，确保主蜗轮211以及次蜗轮231工作的稳定性。

腿板121上设有连接块121b，腿联轴器300上设有铰接连接块121b的帽盖340，如此，腿板121绕座板111翻转时，帽盖340也同时绕连接块121b翻转，如此，使得腿板121具有灵活性。

如图2和图9所示，座板111的两侧边均设有安装块1112，每个安装块1112内均开设有安装通道11121，安装通道11121内设有第一凸起111211，腿板121上设有第二凸起121c，第一凸起111211与第二凸起121c之间铰接有滑动块111212，滑动块111212一端活动插设于安装通道11121内，并滑动块111212上设有对应第一凸起111211的第一插孔111212a，滑动块111212上设有对应第二凸起121c的第二插孔111212b，安装时，人们将滑动块111212一端安装于安装通道11121内，并将第一凸起111211穿设于第一插孔111212a内，此后，将腿板121的第二凸起121c对应穿设于第一插孔111212a内，如此，通过两个第二凸起121c与第二插孔111212b的配合作用，实现腿板121铰接于座板111。

以下是本发明的工作原理：

当人坐在座板111上时，压力传感器1111产生电信号，并将电信号传递给电机410，电机410转动并带动第一齿轮411转动，因第二齿轮421与第一齿轮411啮合，使得第一齿轮411带动第二齿轮421以及主蜗杆420同步转动，因主齿轮422与主蜗轮211啮合，使得主齿轮422带动主蜗轮211转动，而主蜗轮211螺纹套设于主螺杆110上，使得主蜗轮211推动主螺杆110上升，从而让主螺杆110推动座板111上升；于此同时，第二齿轮421带动第三齿轮521转动，而第四齿轮511与第三齿轮521啮合，使得第三齿轮521带动第四齿轮511以及次蜗杆510同步转动，因次齿轮512与次蜗轮231啮合，使得次齿轮512带动次蜗轮231转动，而次蜗轮231螺纹套设于次螺杆120上，使得次蜗轮231推动次螺杆120上升，此时，通过第一连块330插设于第二连块122之间，使得次螺杆120相对腿联轴器300静止，从而让次螺杆120推动腿板121上升，且当腿板121抵住人的大腿时，大腿将作用力作用于腿板121上，腿联轴器300铰接于腿板121，而此时的次蜗轮231依旧推动次螺杆120上升，使得次螺杆120将作用力作用于上弹簧310，从而让上弹簧310具有弹力，且当第二连块122从而第一连块330之间脱离出去时，次蜗轮231带动次螺杆120空转，因次蜗轮231推动次螺杆120上升的速度大于主蜗轮211推动主螺杆110上升的速度，使得角度传感器121a与水平面具有大于0°的夹角，此时，主螺杆110依旧推动座板111上升，且当座板111与腿板121位于同一水平面时，角度传感器121a产生电信号，并控制主传动机构400停止工作，使得腿板121离地面的距离便为大腿离地面的高度，即小腿长度。

当人们离开座板111时，电机410反转，使得主蜗杆420通过主蜗轮211以及主螺杆110带动座板111下降，与此同时，通过上弹簧310的作用，使得第一连块330插设于第二连块122之间，从而使得第一连块330再次限制次螺杆120转动，实现次螺杆120带动腿板121下降，如此，便能实现腿板121与座板111的同步复位，且当腿联轴器抵住次支撑壳时，第一连块再次与第二连块分离，且次螺杆挤压下弹簧，使得次螺杆再次空转，即腿板完成复位，此时座板继续复位，且当座板再次与腿板位于同一水平面时，角度传感器控制电机停止工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能升降机构，其特征在于，包括：

椅腿，所述椅腿内活动插设有主螺杆，所述主螺杆的一端设有座板，所述椅腿上还设有支撑座，所述支撑座上活动设有主蜗轮，所述主蜗轮活动套设于主螺杆上；

次螺杆，活动插设于支撑座上，所述次螺杆的一端设有腿板，所述腿板铰接于座板，所述腿板上铰接有用于活动连接次螺杆的腿联轴器，所述支撑座上活动设有次蜗轮，所述次蜗轮活动套设于次螺杆上；

主传动机构，设于支撑座上，所述主传动机构与所述主蜗轮啮合，所述支撑座上还设有与次蜗轮啮合的次传动机构，所述主传动机构与次传动机构啮合；

角度传感器，设于腿板上，所述角度传感器电连接于主传动机构，当腿板所在的平面与水平面相交，且具有大于0°小于90°的夹角时，主传动机构通过主蜗轮，驱动主螺杆相对主蜗轮移动，使座板上升或下降；

压力传感器，设于座板上，所述压力传感器电连接于主传动机构。

2.根据权利要求1所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述主传动机构包括电机以及对应主蜗轮的主蜗杆，所述电机上设有第一齿轮，所述主蜗杆的一端设有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述主蜗杆上设有与主蜗轮啮合的主齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述次传动机构包括次蜗杆，所述次蜗杆的一端设有第四齿轮，所述次蜗杆上设有与次蜗轮啮合的次齿轮。

4.根据权利要求3所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述次蜗杆上穿设有传动壳，所述传动壳内活动设有第三齿轮，所述第二齿轮以及第四齿轮均与第三齿轮啮合，所述电机可拆卸连接于传动壳。

5.根据权利要求1所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述腿联轴器内设有上弹簧以及下弹簧，所述腿联轴器沿其中心轴线呈环形阵列设置有多个第一连块，所述次螺杆上设有多个对应第一连块的第二连块。

6.根据权利要求1所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述支撑座上设有活动安装主蜗轮的主支撑壳以及活动安装次蜗轮的次支撑壳，所述主蜗杆活动穿设于主支撑壳，所述次蜗杆活动穿设于次支撑壳。

7.根据权利要求6所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述主蜗轮与主支撑壳之间、次蜗轮与次支撑壳之间均安装有平面轴承，所述主蜗轮以及次蜗轮上均开设有环槽。

8.根据权利要求7所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述主支撑壳内以及次支撑壳内均设有多个对应环槽的固定杆，每个所述固定杆靠近环槽的一端均活动设有滚轮，所述滚轮抵住环槽。

9.根据权利要求1所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述腿板上设有连接块，所述腿联轴器上设有铰接连接块的帽盖。

10.根据权利要求1所述的一种智能升降机构，其特征在于，所述座板的两侧边均设有安装块，每个所述安装块内均开设有安装通道，所述安装通道内设有第一凸起，所述腿板上设有第二凸起，所述第一凸起与第二凸起之间铰接有滑动块，所述滑动块一端活动插设于安装通道内。