CN109019418A - 一种电动升降台 - Google Patents

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张莹
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Abstract

本发明提供一种电动升降台，包括台面、双向丝杠、滑动装置、电机和两组活动架，其中，所述双向丝杠平行于所述台面的底面固定，所述电机的输出端与所述双向丝杠的一端固定连接；所述滑动装置平行于所述双向丝杠固定在所述台面的底面，两组所述活动架的第一端分别固定在所述台面的底面两端，两组所述活动架的第二端分别同时与所述双向丝杠的两个丝杠螺母、所述滑动装置的两端连接。该电动升降台通过双向丝杠和两组活动架相配合实现台面的横向稳定及平稳升降，再配以滑动装置实现台面升降过程中的纵向稳定，实现电动升降台的平稳升降；利用合理化的活动架简化整体结构，减小设备重量和空间需求，便于维护，利于推广使用。

Description

一种电动升降台
技术领域
本发明涉及办公设备技术领域，尤其涉及一种电动升降台。
背景技术
目前健康办公、健康使用电脑的理念正逐步为人们所接受，按人体工程学设计的各种桌、椅、垫、支架等产品方兴未艾。现有的这类产品基本上是对已有的手动型产品进行简单改进，增加电动装置以实现自动升降功能；而没有针对电动系统的特点进行相应优化，使得结构较为复杂，连接杆较多，从而导致桌面或台面结构的厚度、重量均较大。
现行的大多数方案采取的都是“Z”字型或“X”型或其它衍生型的多连杆结构，升降台在升降过程中桌面位置会前后移动，其支撑范围也会随着升降的进行而不断地增大或减小。
例如，常见的升降台两侧各有一套呈“X”型连接的支撑杆，两侧对称的连杆之间通过较厚实的结构焊接到一起，以保证两端在升降时能够同步运动。而由于“X”型连杆在升降时两端间距会发生变化，因此会采取固定一端、另一端沿导槽滑动的方案，导致两侧连杆的上下端都需要设置导槽，而且下方导槽之间还需要加强杆进行焊接以保证位置关系不会发生变化。电动装置则采用电动伸缩杆，一端固定在桌面下，另一端连接于两侧对应连杆之间的连接加强杆上，以此实现电动升降功能。
基于三角函数知识可知道：主连杆与桌面之间的夹角越小，桌面升降时电机所需的扭矩就越大，随之而来的就是电机加大、尺寸增大。而为了降低对电动装置起始扭矩的要求，需要赋予升降连杆结构一个较大的起始角度，再加上连接杆较多、整体结构复杂，所以往往导致整体升降结构的厚度较大。另外，为了给移动的支撑腿提供滑动的导轨和空间，通常会有一个较大、较粗的框架，很不简洁。
发明内容
本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的电动升降台。具体地，本发明提供一种结构简单、升降稳定的电动升降台。
本发明提供了一种电动升降台，包括台面，所述电动升降台还包括双向丝杠、滑动装置、电机和两组活动架，其中，所述双向丝杠平行于所述台面的底面固定，所述电机的输出端与所述双向丝杠的一端固定连接；所述滑动装置平行于所述双向丝杠固定在所述台面的底面，两组所述活动架的第一端分别固定在所述台面的底面两端，两组所述活动架的第二端分别同时与所述双向丝杠的两个丝杠螺母、所述滑动装置的两端连接。
其中，所述滑动装置包括至少一组滑动组件，所述滑动组件包括滑轨和设置在所述滑轨上的两个滑块，所述滑轨平行于所述双向丝杠设置在所述台面的底面，两个所述滑块分别与所述两组活动架的第二端固定连接。
其中，所述滑轨的行程大于或等于所述双向丝杠的单向行程的两倍。
其中，所述活动架包括连接板和两副同向设置在所述连接板两端的联动组件，所述联动组件的第一端与所述台面铰接，所述连接板与所述丝杠螺母以及所述滑动装置中的滑块固定连接。
其中，所述联动组件包括主杆和支杆，所述主杆的第一端与所述连接板的端部铰接，所述支杆的第一端与所述台面的底面铰接，所述支杆的第二端与所述主杆的中部铰接。
其中，所述联动组件还包括拉力弹簧，所述拉力弹簧的第一端与所述主杆的第一端连接，所述拉力弹簧的第二端与所述支杆的第一端连接。
其中，所述主杆的长度等于所述支杆的长度的两倍，所述主杆的第二端与所述支杆的第二端之间的距离大于或等于所述支杆的长度；所述双向丝杠的单向行程大于或等于所述支杆的长度。
其中，所述电动升降台还包括推力弹簧，所述推力弹簧的两端分别与两组所述活动架的第二端连接，且所述推力弹簧平行于所述双向丝杠设置。
其中，所述电动升降台还包括限位开关，所述限位开关与所述电机电连接。
其中，所述电动升降台还包括操作按钮，所述操作按钮设置在所述台面的顶面或边部，且与所述电机电连接。
本发明的电动升降台通过双向丝杠和两组活动架相配合实现台面的横向稳定及平稳升降，再配以滑动装置实现台面升降过程中的纵向稳定，实现电动升降台的平稳升降；利用合理化的活动架简化整体结构，减小设备重量和空间需求，便于维护，利于推广使用。
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性地示出了本发明的电动升降台的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明的基本思想是，利用双向丝杠的移动带动两组活动架移动，从而实现工作用的台面升降，并通过平行于双向丝杠设置的滑轨和滑块配合双向丝杠对活动架形成移动支撑和辅助导轨，减小丝杠的受力和磨损，确保活动架伸缩顺畅的同时，保证台面升降的平稳性。利用电机带动双向丝杠转动，并利用操作按钮对电机的启停进行控制，实现电动升降台的一键操作，简化操作过程。
下面结合附图，对根据本发明所提供的电动升降台进行详细描述。
图1示出了本发明的电动升降台的一种具体实施例的底部结构示意图，参照图1所示，该电动升降台包括台面1、双向丝杠2、滑动装置5、电机3和两组活动架4。其中，双向丝杠2平行于台面1的底面固定，为了节约空间，本实施例中将双向丝杠2固定在台面1的底面；电机3的输出端与双向丝杠2的一端固定连接，利用电机3来带动双向丝杠2运行。双向丝杠2为一条两端互为正反螺纹的滚珠丝杠以及配套的丝杠丝杠螺母21，当电机3正转时，带动双向丝杠2转动，两个丝杠螺母21沿双向丝杠2相向或相反运行；当电机3反转时，两个丝杠螺母21随着双向丝杠2的转动而相反或相向运行。滑动装置5平行于双向丝杠2固定在台面1的底面，两组活动架4的第一端分别固定在台面1的底面两端，两组活动架4的第二端分别同时与双向丝杠2的两个丝杠螺母21、滑动装置5的两端连接。活动架4随着双向丝杠2的转动而沿滑动装置5滑动，通过滑动装置5对活动架4形成附加支撑，减轻丝杠2的运行负担的同时，确保活动架4稳定移动，实现台面1的可靠、平稳升降，有效避免在升降过程中或者升降之后发生偏斜，既影响台面1的正常使用，也会影响升降机构的使用寿命。
本发明的电动升降台，主要是在电机3的作用下，靠双向丝杠2的传动带动活动架4移动，并利用滑动装置5保证其移动的平稳性，从而实现台面1的升降。在图1所示的实施例中，采用的双向丝杠2的两端螺纹方向相反，因此，两组活动架4朝向相对或相反设置；而在另一个典型的实施例中，还可以采用带有两个丝杠螺母的单向丝杠2或者两段同向、同螺距的丝杠作为传动来分别带动两组活动架4移动，此时，两组活动架4的移动方向相同，因此其安装方向也相同，以保证台面1升降过程的平稳性。
具体地，滑动装置5包括至少一组滑动组件50，每组滑动组件50均包括滑轨501和设置在滑轨501上的两个滑块502。其中，滑轨501平行于双向丝杠2设置在台面1的底面，两个滑块502分别与两组活动架4的第二端固定连接。两组活动架4在分别沿双向丝杠2向两个相反方向移动时，通过滑块502沿滑轨501进行滑动，通过滑轨501与双向丝杠2进行配合，确保活动架4的平稳运行，保证双向丝杠2的使用寿命。
在图1所示的实施例中，该滑动装置5包括两组滑动组件50，两条滑轨501分别位于双向丝杠2的两侧、且均平行于双向丝杠2设置，以确保活动架4随着双向丝杠2在电机3的转动下平稳、顺畅的移动，有效实现在一个动力输出的情况下实现台面1的平稳可靠升降。具体地，滑轨501的行程大于或等于双向丝杠2的单向行程的两倍，以确保活动架4的活动行程，最大程度实现台面1的升降距离。
在本发明的电动升降台中，每组活动架4均包括连接板41和两副同向设置在连接板41两端的联动组件42。其中，联动组件42的第一端与台面1铰接，第二端与连接板41铰接，连接板41与丝杠螺母21、以及滑动装置5中的滑块502固定连接。联动组件42在连接板41随着丝杠螺母21在双向丝杠2和滑轨501上的移动下而进行伸缩联动，进而带动台面1进行相应的移动，实现台面1的平稳升降。
具体地，联动组件42包括主杆421和支杆422，通过主杆421与支杆422之间的铰接及两者之间的角度变化来实现台面1的升降。如图所示，主杆421的第一端与连接板41的端部铰接，支杆422的第一端与台面1的底面铰接，支杆422的第二端与主杆421的中部铰接。当在电机3的作用下，两个丝杠螺母21相互远离时，在连接板41的带动作用下，同一个联动组件41中的主杆421的第一端与支杆422的第一端相互靠近，支杆422与主杆421之间的夹角逐渐减小，从而使得台面1在主杆421的支撑作用下逐渐升高；相反，若两个丝杠螺母21相互靠近移动时，在连接板41的带动下，支杆422与主杆421之间的夹角逐渐增大，台面1逐渐降低。
在另一个典型的实施例中，为了减小对电机3起始扭矩的要求，联动组件42还包括拉力弹簧(图中未示出)。拉力弹簧的第一端与主杆421的第一端连接，拉力弹簧的第二端与支杆422的第一端连接，从而在主杆421的第一端与支杆422的第一端之间实时增加一拉力；由于支杆422的第一端相对固定，即拉力弹簧的第二端相对固定，从而对主杆421的第一端实时附加一弹簧拉力将主杆421向支杆422靠近，进而减小电机3的起始力矩。
为了最大程度的实现台面1的升降，在本发明的电动升降台中，主杆421的长度大于或等于支杆422的长度的两倍，并且主杆421的第二端与支杆422的第二端之间的距离大于或等于支杆422的长度，以确保在台面1降低到最低位置时，支杆422与主杆421完全重叠(可以是两者侧向并列重叠)，最大程度减小电动升降台的厚度。同时，主杆421的第一端到支杆422的第二端之间的距离等于支杆422的长度，即支杆422可以与主杆421的第一端完全重合，此时台面1的高度为最高的极限状态；但是为了保证台面1在最高状态下的稳定性，主杆421的第一端与支杆422的第一端的最小距离大于0设置。例如，两组活动架4中的联动组件42的第一端的间距大于双向丝杠2的长度。另外，双向丝杠2的单向行程可以大于或等于支杆422的长度，以确保双向丝杠2的行程足够满足台面1的升降行程的需求，避免由于双向丝杠2的行程太短而导致台面1的升高高度受限。
需要指出的是，在一个典型的实施例中，主杆421的横截面可以设置为U型结构，并且该U型结构的内部宽度大于支杆422的宽度、U型结构的深度大于支杆422的厚度。当台面1处于最低位置时，支杆422被收在主杆421的U型结构内，从而可以进一步减小整体结构的厚度，增加其美观性。
另外，本发明的电动升降台还可以包括推力弹簧(图中未示出)，推力弹簧的两端分别与两组活动架4的第二端连接，且推力弹簧平行于双向丝杠2设置。例如，推力弹簧的两端可以分别与两组活动架4的连接板连接，通过推动两个连接板来减小电机3的起始力矩需求；如图1所示的结构中，也可以将推力弹簧的两端分别固定在两组活动架4的同一侧主杆421的第一端，还可以将推力弹簧的两端分别固定在同一组滑动组件50的两个滑块502上，只要保证推力弹簧的伸缩方向与双向丝杠2的方向平行即可，以保证推力弹簧向活动架4所实施的作用力与双向丝杠2带动活动架4移动时的作用力方向一致，从而实现电机3的启动力矩的减小。
由于双向丝杠2的单向行程大于或等于支杆422的长度，即双向丝杠2的单向行程大于活动架4的极限活动量，因此，为了避免由于电机3带动双向丝杠2的移动超出活动架4的极限活动量，本发明的电动升降台还包括限位开关，限位开关与电机3电连接。例如，限位开关可以为接触式开关，也可以是非接触式开关，例如光电限位开关。示例性地，可以在双向丝杠2的预定位置设置光电限位开关，也可以在主杆421的第一端靠近支杆422的第一端处设置接触式开关。用限位开关的触发信号控制电机3停止运行，避免超出活动架4的极限行程而对活动架4造成损坏，影响台面1的升降。
相适应地，该电动升降台还包括电源和控制器等电力元件，在台面1的底面、电机3的安装处，可以设置电器盒，将电机、控制器等元件均设置在电器盒内，既可以简化外观，实现设备的集成化，还可以有效防尘，保证电力元件的使用寿命，而且便于用于维护。
为了此设备控制和使用方便，该电动升降台还可以包括操作按钮，操作按钮设置在台面1的顶面或边部，且与电机3或控制器电连接。例如，可以设置升降及记忆按钮，简化操作过程，可以根据用户的需求，实现台面1的无级升降。
本发明的电动升降台，既可以用于办公桌方面，也可以用在其他操作台上，有效避免长时间保持一个姿势对身体带来的不利影响。例如，应用在办公桌上时，可以根据用户的需求实现8～37cm高度的任意调节，可以根据会议讲解、个人办公、工作交流等多种不同的场合需求而进行相应的高度调节，利用台面1上的操作按钮，使得操作简单、使用方便，具有广阔的推广前景。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电动升降台，包括台面(1)，其特征在于，所述电动升降台还包括双向丝杠(2)、滑动装置(5)、电机(3)和两组活动架(4)，其中，所述双向丝杠(2)平行于所述台面(1)的底面固定，所述电机(3)的输出端与所述双向丝杠(2)的一端固定连接；所述滑动装置(5)平行于所述双向丝杠(2)固定在所述台面(1)的底面，两组所述活动架(4)的第一端分别固定在所述台面(1)的底面两端，两组所述活动架(4)的第二端分别同时与所述双向丝杠(2)的两个丝杠螺母(21)、所述滑动装置(5)的两端连接。
2.如权利要求1所述的电动升降台，其特征在于，所述滑动装置(5)包括至少一组滑动组件(50)，所述滑动组件(50)包括滑轨(501)和设置在所述滑轨(501)上的两个滑块(502)，所述滑轨(501)平行于所述双向丝杠(2)设置在所述台面(1)的底面，两个所述滑块(502)分别与所述两组活动架(4)的第二端固定连接。
3.如权利要求2所述的电动升降台，其特征在于，所述滑轨(501)的行程大于或等于所述双向丝杠(2)的单向行程的两倍。
4.如权利要求1所述的电动升降台，其特征在于，所述活动架(4)包括连接板(41)和两副同向设置在所述连接板(41)两端的联动组件(42)，所述联动组件(42)的第一端与所述台面(1)铰接，所述连接板(41)与所述丝杠螺母(21)以及所述滑动装置(5)中的滑块固定连接。
5.如权利要求4所述的电动升降台，其特征在于，所述联动组件(42)包括主杆(421)和支杆(422)，所述主杆(421)的第一端与所述连接板(41)的端部铰接，所述支杆(422)的第一端与所述台面(1)的底面铰接，所述支杆(422)的第二端与所述主杆(421)的中部铰接。
6.如权利要求5所述的电动升降台，其特征在于，所述联动组件(42)还包括拉力弹簧，所述拉力弹簧的第一端与所述主杆(421)的第一端连接，所述拉力弹簧的第二端与所述支杆(422)的第一端连接。
7.如权利要求5所述的电动升降台，其特征在于，所述主杆(421)的长度等于所述支杆(422)的长度的两倍，所述主杆(421)的第二端与所述支杆(422)的第二端之间的距离大于或等于所述支杆(422)的长度；所述双向丝杠(2)的单向行程大于或等于所述支杆(422)的长度。
8.如权利要求1所述的电动升降台，其特征在于，所述电动升降台还包括推力弹簧，所述推力弹簧的两端分别与两组所述活动架(4)的第二端连接，且所述推力弹簧平行于所述双向丝杠(2)设置。
9.如权利要求1所述的电动升降台，其特征在于，所述电动升降台还包括限位开关，所述限位开关与所述电机(3)电连接。
10.如权利要求1所述的电动升降台，其特征在于，所述电动升降台还包括操作按钮，所述操作按钮设置在所述台面(1)的顶面或边部，且与所述电机(3)电连接。
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