CN108167372A - 一种伸缩系统装置 - Google Patents

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许连平
佘凯
赵廉健
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Abstract

本发明的一种伸缩系统装置，包括可锁气弹簧，可锁气弹簧包括缸筒、活塞、活塞杆和导向块，缸筒两端密闭，缸筒内充高压气体；活塞和活塞杆连接，导向块设在缸筒内并套在活塞杆上；活塞将缸筒分为两个气腔，导向块所在气腔为后方气腔，另一个气腔为前方气腔；活塞内有阀销，阀销开启时，可锁气弹簧可以伸缩，阀销关闭时，可锁气弹簧被锁定，活塞杆外侧有释放按键，用户可通过控制释放按键使阀销开启或关闭；本发明还包括导向总成、上法兰盘和下法兰盘，可锁气弹簧设在导向总成内部；可锁气弹簧的缸筒底部与下法兰盘连接，可锁气弹簧的活塞杆顶部与上法兰盘连接；本发明在完全伸长状态时能够实现刚性锁定；改进了气动伸缩系统的力值变化范围，减小了伸缩系统装置在伸缩过程中的力值变化率，改良了手感；本发明的升降系统装置调节方便。

Description

一种伸缩系统装置
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其涉及一种伸缩系统装置。
背景技术
目前可锁气弹簧在日常生活中得到广泛应用，特别在办公家具中应用的更为广泛，是升降桌的重要构成部分，现有技术中无油腔的可锁气弹簧的伸缩系统中，不能实现伸长状态刚性锁定；能够刚性锁定的气动伸缩系统，使用带油腔的可锁气弹簧，在伸缩过程中的力值变化率大；带油腔的可锁气弹簧，结构更复杂，成本高；带油腔的可锁气弹簧，压缩长度长，导致用户端的材料成本高；使用丝杆机构的伸缩系统，调节速度慢。
因此，需要一种升降系统装置以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，现提供一种伸缩系统装置，该伸缩系统装置在伸长状态可以实现刚性锁定。
本发明的一种伸缩系统装置，包括可锁气弹簧，可锁气弹簧包括缸筒、活塞、活塞杆和导向块，缸筒两端密闭，缸筒内充高压气体；活塞和活塞杆连接在一起，导向块设在缸筒内并套在活塞杆上；活塞将缸筒分为两个气腔，导向块所在气腔为后方气腔，另一个气腔为前方气腔；活塞内有阀销，阀销开启时，可锁气弹簧可以伸缩，阀销关闭时，可锁气弹簧被锁定，活塞杆外侧有释放按键，用户可通过控制释放按键使阀销开启或关闭。
更进一步的，活塞后方气腔内设有隔套。安装隔套后，活塞后方气腔中的气体体积减少，实现可锁气弹簧在伸长状态时的刚性锁定。
更进一步的，活塞靠近活塞杆的一侧设有凸出。凸出填充活塞后方气腔，活塞后方气腔的气体体积减少，实现可锁气弹簧在伸长状态时的刚性锁定。
更进一步的，缸筒在活塞后方气腔处的内壁向轴心凸起。使缸筒占据活塞后方气腔的空间，实现可锁气弹簧在伸长状态时的刚性锁定。
更进一步的，活塞后方气腔内设有颗粒状填充物。使用颗粒状填充物占据活塞后方气腔的空间，实现可锁气弹簧在伸长状态时的刚性锁定。
更进一步的，导向块的四周向外凸出，填充活塞后方气腔。填充活塞后方气腔，实现可锁气弹簧在伸长状态时的刚性锁定。
以上，以上添加隔套、改变活塞的形状、改变缸筒的形状以及改变导向块的形状，都能减小活塞后方气腔的气体体积，实现刚性锁定。凡是减小活塞后方气腔的体积的技术方案，均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。
更进一步的，还包括导向总成、上法兰盘和下法兰盘，可锁气弹簧设在导向总成内部；可锁气弹簧的缸筒底部与下法兰盘连接，可锁气弹簧的活塞杆顶部与上法兰盘连接。可锁气弹簧被解锁时，能够沿导向总成轴向伸长或压缩，并能够带动上法兰盘和下法兰盘的移动。可锁气弹簧锁止时，可锁气弹簧不能沿轴向运动，从而能够锁止伸缩系统。
有益效果：本发明在完全伸长状态时能够实现刚性锁定；改进了气动伸缩系统的力值变化范围，减小了伸缩系统装置在伸缩过程中的力值变化率，改良了手感；本发明使用无油腔的可锁气弹簧，结构简单，成本低；无油腔的可锁气弹簧，压缩长度短，导致用户端的材料成本低；本发明的升降系统调节方便。
附图说明
图1为本发明的一种伸缩系统装置的可锁气弹簧的结构示意图；
图2为本发明的一种伸缩系统装置的结构示意图；
图3为本发明的一种伸缩系统装置的隔套的结构示意图；
图4为本发明的一种伸缩系统装置的改变缸筒形状的结构示意图；
图5为本发明的一种伸缩系统装置的改变活塞形状的结构示意图；
图6为本发明的一种伸缩系统装置的改变导向块形状的结构示意图；
图7为有油腔的可锁气弹簧的结构示意图；
图8为本发明的可锁气弹簧解锁时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如附图所示，一种伸缩系统装置，包括可锁气弹簧101，所述可锁气弹簧101包括缸筒1、活塞2、活塞杆3和导向块4，所述缸筒1两端密闭，缸筒1内充高压气体；所述活塞2和所述活塞杆3连接，所述导向块4设在缸筒1内并套在活塞杆3上；所述活塞2将缸筒1分为两个气腔；导向块4所在气腔为后方气腔502，另一个气腔为前方气腔501；所述活塞2内有阀销21，活塞杆3外侧有释放按键31，用户可通过按释放按键31控制阀销21的开启和关闭。阀销21关闭，活塞2两侧的两个气腔不通，此时可锁气弹簧101锁定；阀销21打开，活塞2两侧的两个气腔互通，可锁气弹簧101可以伸缩。
如图1所示，无油腔的可锁气弹簧处于锁定位置时，活塞两侧压力相等。如果有外力压缩活塞杆，活塞杆被压入气弹簧缸筒，活塞向前移动一定距离。根据气体力学原理计算可知，气弹簧锁定时，活塞后方气腔502中气体的多少，影响外力能使活塞移到的距离。
如图3所示，在无油腔的可锁气弹簧101的活塞2后方加入一个隔套6，隔套6填充可锁气弹簧101的活塞2后方空间。如图4所示，缸筒1在活塞后方气腔502处的内壁向轴心凸起，缸筒1凸起的内壁填充活塞后方气腔502。如图5所示在活塞2侧面设有凸出，活塞2的凸出填充可锁气弹簧101的活塞2后方空间。如图6所示导向块8的四周向外凸出，导向块填充活塞后方气腔。活塞后方气腔502内设有颗粒状填充物，也能填充活塞后方气腔502。以上情况，在可锁气弹簧101完全伸长时，锁定状态下，如有外力压缩活塞杆，可锁气弹簧101压缩量趋于零，视为刚性锁定。即：可锁气弹簧101具有伸长状态下的刚性锁止功能。伸缩系统的最大长度由可锁气弹簧提供，因此，当伸缩系统处于最大伸长长度时，具有刚性锁止功能。
如图7所示，目前市场中的可锁气弹簧的刚性锁定通过增加油腔508实现。使用相同零件的情况下，增加油腔会减少气腔的体积。根据气体力学原理，当活塞杆被压入缸筒后，没有油腔508的可锁气弹簧比有油腔508的可锁气弹簧的气体体积变化率小，压强的变化率也小，对力值的影响也小。因此，没有油腔508的可锁气弹簧，在压缩过程中，用户使用手感力变化小。带油腔的可锁气弹簧，相较无油腔的可锁气弹簧，需要零件隔开气腔和油腔，结构更复杂，成本高；带油腔的可锁气弹簧，活塞只能在油腔中运动，相比无油腔的可锁气弹簧，相同行程下，压缩长度长，导致用户端的材料成本上升；
如图8所示，当用户可通过控制释放按键31使阀销21开启或关闭。阀销开启时，可锁气弹簧101处于解锁状态。此时用户可以通过施加推力或拉力实现伸缩系统的压缩或者伸展。阀销关闭时，可锁气弹簧101处于锁定状态。此时用户施加推力或者拉力无法实现伸缩系统的压缩或伸展。综上所述，可锁气弹簧101的开启和关闭只需要用户触发释放按钮31，不需要用户摇动丝杠或增加电控系统。执行起来简单，快速，不需要连接电源，更安全、方便。
综上，本发明在完全伸长状态时能够实现刚性锁定；改进了气动伸缩系统的力值变化范围，减小了伸缩系统装置在伸缩过程中的力值变化率，改良了手感；本发明使用无油腔的可锁气弹簧，结构简单，成本低；无油腔的可锁气弹簧，压缩长度短，导致用户端的材料成本低；本发明的升降系统装置调节方便。

Claims (7)

1.一种伸缩系统装置，其特征在于：包括可锁气弹簧(101)，所述可锁气弹簧(101)包括缸筒(1)、活塞(2)、活塞杆(3)和导向块(4)，所述缸筒(1)两端密闭，缸筒(1)内充高压气体；所述活塞(2)和所述活塞杆(3)连接，所述导向块(4)设在缸筒(1)内并套在活塞杆(3)上；所述活塞(2)将缸筒(1)分为两个气腔；导向块(4)所在气腔为后方气腔(502)，另一个气腔为前方气腔(501)；所述活塞(2)内有阀销(21)，阀销(21)开启时，可锁气弹簧(101)实现伸缩，阀销(21)关闭时，可锁气弹簧(101)被锁定，活塞杆(3)外侧有释放按键(31)，用户可通过控制释放按键(31)使阀销(21)开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的一种伸缩系统装置，其特征在于：所述活塞后方气腔(502)内设有隔套(6)，所述隔套(6)套在所述活塞(2)外，贴于所述缸筒(1)的内壁，填充活塞后方气腔(502)。
3.根据权利要求1所述的一种伸缩系统装置，其特征在于：所述活塞(2)靠近活塞杆(3)的一侧设有凸出，所述凸出填充活塞后方气腔(502)。
4.根据权利要求1所述的一种伸缩系统装置，其特征在于：所述缸筒(1)在活塞后方气腔(502)处的内壁向轴心凸起，填充活塞后方气腔(502) 。
5.根据权利要求1所述的一种伸缩系统装置，其特征在于：活塞后方气腔(502)内设有颗粒状填充物，填充活塞后方气腔(502) 。
6.根据权利要求1所述的一种伸缩系统装置，其特征在于：所述导向块(8)的四周向外凸出，填充活塞后方气腔(502)。
7.根据权利要求1所述的一种伸缩系统装置，其特征在于：还包括导向总成(201)、上法兰盘(301)和下法兰盘(401)，所述可锁气弹簧(101)设在导向总成(201)内部；可锁气弹簧的缸筒(1)底部与所述下法兰盘(401)连接，可锁气弹簧(101)的活塞杆(3)顶部与上法兰盘(301)连接。
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