CN109757856A - 一种气弹簧驱动的同步升降桌 - Google Patents
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Abstract
一种气弹簧驱动的同步升降桌,它包括桌面(1),其特征是所述的桌面(1)通过若干个气弹簧(3)安装在底基(4)上,通过气弹簧(3)的同步伸缩实现桌面(1)的同步升降;第一个气弹簧的有杆腔或无杆腔与第二个气弹簧的无杆腔或有杆腔之间通过连接管(6)相连通,第二个气弹簧的有杆腔或无杆腔第三个气弹簧的无杆腔或有杆腔通过连接管(6)相连通,以此类推,最后一个气弹簧的无杆腔或有杆腔与第一个气弹簧的无杆腔或有杆腔通过连接管(6)相连通,在任一个或多个连接管(6)上安装有使气弹簧工作或截止的阀门(2)。本发明结构简单,成本低,制造方便,同步升降和任意高度锁定性能好。
Description
技术领域
本发明涉及一种家俱,尤其是一种能升降的办公桌,具体地说是一种气弹簧驱动的同步升降桌。
背景技术
人们办公和学习时会使用到各种桌子,长期使用普通传统桌子坐着办公和学习过程中很容易引发颈椎、腰椎病及其他疾病,而适当地改变为时常站立使用桌子的姿势可以有效防止颈椎病、腰椎病等的发生,科学研究表明,久坐的危害性甚至大于吸烟造成的伤害,并且坚持长久站立办公可以额外消耗一定量的卡路里,维持身材和体重并有助身体全面健康。现有的升降办公桌为了适合不同体型高度的用户,设计出各种手摇、双甚至多电机电动调节高度以及单、双气杆调节高度的办公桌。手摇升降采用机械齿轮传动原理,完全依靠人的手工摇动手柄通过齿轮结构传动提升桌面及负载,桌面上升时手感沉重,负载过重易造成普通使用者无法使用的局面,长期使用极易因为受力较大导致摇臂变形,传动齿轮等装置损坏,使用寿命不长;而双甚至多电机电动调节高度的办公桌,由于需要安装多套电机和电气及机械驱动系统,双甚至多电机电动调节高度使用时为了保持各个电机同步,还需配套一个多电机同步控制器,所以噪音较大,且故障率高,使用时也必须需要在有电源插座的区域使用,区域受限而无法自由移动,且双甚至多电机及机械驱动系统价格不亲民,使双甚至多电机电动升降办公桌曲高和寡无法大面积推广;单、双气杆调节高度的办公桌,无需电源,人力可以操作升降,绿色环保,使用区域不受限可自由移动办公,但普通单气动伸缩杆调节高度的办公桌只是在桌面中部支撑一根气杆和支柱,存在桌体安装不平稳的问题,加大了用户的操作难度;市场上的双气动伸缩杆调节高度的办公桌会出现因各气弹簧相互独立,无法协调两根气杆同步伸缩和负载不均的问题,导致桌面倾斜,出现卡阻现象,同样没有很好的用户体验。
发明内容
本发明的目的是针对现有的两个或以上单柱支撑结构的升降办公桌存在各升降腿同步困难或虽能实现同步升降但结构复杂、制造成本高的问题,设计一种结构简单,同步方便的气弹簧驱动的同步升降桌。
本发明的技术方案是:
一种气弹簧驱动的同步升降桌,它包括桌面1,其特征是所述的桌面1通过若干个气弹簧3安装在底基4上,通过气弹簧3的同步伸缩实现桌面1的同步升降;第一个气弹簧的有杆腔或无杆腔与第二个气弹簧的无杆腔或有杆腔之间通过连接管6相连通,第二个气弹簧的有杆腔或无杆腔第三个气弹簧的无杆腔或有杆腔通过连接管6相连通,以此类推,最后一个气弹簧的无杆腔或有杆腔与第一个气弹簧的无杆腔或有杆腔通过连接管6相连通,在任一个或多个连接管6上安装有使气弹簧工作或截止的阀门2。
所述的若干个气弹簧3均正向安装或均反向安装,或按正-反-正-反-……的顺序安装,或按反-正-反-正-……的顺序安装在桌面和底座之间。
所述的桌面1和底座4上安装有相配的伸缩套管5,所述的气弹簧安装在所述的伸缩套管5中,以增强桌面的稳定性,安装在桌面和底座上的套插式伸空套管5在气弹簧3的带动下作相对运动。
所述的当桌面1在较低的位置时,打开阀门2,各个气弹簧(3)中的高压气体可以流通,产生向上的推力,各气弹簧(3)的活塞杆向上的推力减去桌面1和运动部件的重量及运动摩擦力为差值F1,带动各个气弹簧(3)的活塞杆同步伸长,气弹簧同步伸长,带动桌面1平稳同步上升;关闭阀门2时,各个气弹簧(3)中的高压气体不可以流通,锁定各个气弹簧(3)的活塞杆不可以伸长或缩短,气弹簧3的长度锁定,此时锁定桌面1的高度不变;当桌面1在较高的位置时,打开阀门2,同时在桌面1上施加向下的力量压力F2,此时向下的压力F2大于向上的推力F1(各气弹簧(3)的活塞杆的向上的推力减去桌面1和运动部件的重量及运动摩擦力的差值), 致使各个气弹簧(3)的活塞杆同步缩短,各气弹簧3同步缩短,带动桌面1平稳同步下降。
所述的气弹簧3正装时,其无杆端与桌面相连,活塞杆与底座4相连。
所述的气弹簧3反装时,其活塞杆与桌面相连,其无杆端与底座4相连。
所述的气弹簧3中的介质为高压氮气或高压空气,并配以换向阀或截止阀及闸阀2控制驱动活塞杆在气弹簧3中的移动和锁定。
本发明的有益效果:
由于气弹簧传动方便快捷,无需电源,还原和蓄能效率高,其具有高效、安全和稳定特性,数十年以来已经用于生产和生活的方方面面,只要放置两个完全相同的气弹簧,两个气弹簧通过耐压管完全对接,可以同步传导甚至高于99%以上的位移,同时辅以换向阀或截止阀及闸阀等阀门控制驱动活塞杆在气弹簧中的移动和锁定,这样的动力传导效率和位移效率完全满足日常办公和学习的需求。
根据这一特性,用气弹簧作为动力源,通过2个或多个气弹簧组成的联动件就可以实现两个甚至两个以上的升降腿同时同向做相同力量的同量位移运动,彻底解决了单一单动力源不能使所有桌脚同步和多个动力源容易产生相互干涉造成系统不协调甚至卡阻问题,在所有桌脚负载不均时不会出现桌面倾斜、卡阻现象,具有操作方便、承载力大、同步性好,反应速度快、性能稳定可靠,不因为重物放在桌子一端而引起在升降过程中桌面倾斜,有很好的用户体验。同时传导系统可使用柔性高压管,满足桌子在升高和降低的位移中的位移要求而不会损坏,且由于高压管柔性伸缩的特性,同一套装置可以满足不同尺寸的桌面的办公桌系统使用
普通的气弹簧系统具有高效稳定,结构简单,价格低廉,使用寿命长久的特点,一般的气弹簧系统全寿命一般达到几万甚至十几万次往复运动,按正常升降办公桌每天30次升降使用计算,正常使用条件下可以达到甚至超过10年以上使用寿命,况且可以其使用高压氮气、高压空气等高压气体传导介质,绿色环保,取材方便价格低廉,维护方便,不受恶劣天气影响。
采用气动伸缩杆机构的气弹簧作为动力源,由2个或多个气弹簧组成的联动件,造价低,结构简单,运动部件少而安全可靠,动作单一且高效,配以换向阀或截止阀及闸阀等阀门可以一个也可以多个阀门同时控制控制驱动活塞杆在气弹簧中的移动和锁定,可以在任意位置停止和锁定,使用寿命长,不用外接电源,绿色环保,移动方便。
本发明结构简单,成本低,制造方便,同步升降性能好。
附图说明
图1是本发明采用气弹簧全部正装时的桌面下降状态示意图。
图2是本发明采用气弹簧全部正装时的的桌面升起状态示意图。
图3是本发明采用气弹簧全部反装时的桌面下降状态示意图。
图4是本发明采用气弹簧全部反装时时的桌面升起状态示意图。
图5是本发明采用气弹簧一正一反安装时一个气弹簧有杆腔和另一个气弹簧无杠腔相连)的桌面下降状态示意图。
图6是本发明采用气弹簧一正一反安装时(一个气弹簧有杆腔和另一个气弹簧无杠腔相连)的桌面升起状态示意图。
图7是本发明多个气弹簧同向安装时的原理图。
图8是本发明两个气弹簧(一个气弹簧有杆腔和另一个气弹簧无杠腔相连)反向安装时的原理图。
图9是本发明的多个气弹簧(一个气弹簧有杆腔和另一个气弹簧无杠腔相连)交错安装时的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1、2所示。
一种气弹簧驱动的同步升降桌,它包括桌面1,所述的桌面1通过二个气弹簧3安装在底基4上,每个气弹簧3均安装在伸缩套管5中,以增加桌面的稳定性,伸缩套管5的一部分固定在桌面下部,另一对插部分固定在底座4上,通过气弹簧3的同步伸缩实现桌面1的同步升降;第一个气弹簧的有杆腔(无杆腔)与第二个气弹簧的无杆腔(有杆腔)之间通过连接管6(应采用与气弹簧内压力相匹配的耐高压软管或带伸缩接头的硬管)相连通,第二个气弹簧的有杆腔(无杆腔)与第一个气弹簧3的无杆腔(有杆腔)之间也通过连接管6相连通,在二个连接管6的任一个或二个连接管6上安装有使气弹簧工作或截止的阀门2。
当操控开关18带动阀门2打开时,各气弹簧3由于有杆腔和无杆腔压力差使活塞杆向上产生推力,各气弹簧3活塞杆向上的推力减去桌面1和运动部件的重量及运动摩擦力为差值F1,且此时阀门2已打开,F1为正值时,左侧气弹簧3的有杆腔容积变小,左侧气弹簧3有杆腔中的高压(高压氮气、高压空气等)介质通过柔性连接管6(应采用耐高压管)挤入右侧气弹簧3的无杆腔中,右侧气弹簧3的无杆腔容积变大,推动右侧气弹簧3的有杆腔容积压缩,右侧气弹簧3有杆腔中的高压(高压氮气、高压空气等)介质亦通过柔性连接管6向左侧气弹簧3的无杆腔中挤入,带动各气弹簧3的活塞杆伸长,左右气弹簧3型号相同时,各气弹簧3有杆腔和无杆腔直径和体积相同,各活塞杆长度和直径亦相同时,此时各弹簧3的活塞杆运动速度和位移相同,带动桌面1平稳水平上升;操控开关18带动阀门2关闭时,各气弹簧3虽然有杆腔和无杆腔压力差使活塞杆向上产生推力F1,但此时阀门2已关闭,左侧气弹簧3有杆腔中的高压(高压氮气、高压空气等)介质不可以向右侧气弹簧3的无杆腔中移动,右侧气弹簧3有杆腔中的高压(高压氮气、高压空气等)介质亦不可以向左侧气弹簧3的无杆腔中移动,此时各气弹簧3的活塞杆锁定,促使桌面1高度锁定;桌面1上升后;如图2所示,当操控开关18带动阀门2打开时,同时向桌面1上施加向下的力F2,F2大于F1时,且此时阀门2已打开,迫使右侧气弹簧3的无杆腔的高压(高压氮气、高压空气等)介质向左侧气弹簧3有杆腔中移动,同时左侧气弹簧3无杆腔中的高压(高压氮气、高压空气等)介质向右侧气弹簧3的有杆腔中移动,带动各气弹簧3的活塞杆缩短,左右气弹簧3型号相同时,各气弹簧3有杆腔和无杆腔直径和体积相同,各活塞杆长度和直径亦相同时,此时各弹簧3的活塞杆运动速度和位移相同,带动桌面1平稳水平下降;操控开关18带动阀门2关闭时,虽然向桌面1上施加向下的力F2,且F2大于F1,但此时阀门2已关闭,各气弹簧3各腔中的高压(高压氮气、高压空气等)介质不可以向别的气弹簧3腔中移动,此时各气弹簧3的活塞杆锁定,促使桌面1高度锁定。其原理图如图7所示,采用图7的原理图右侧摆放时,各个气弹簧的无杆端均固定在底座4上,也可以采用图7的原理图左侧摆放,各个气弹簧的无杆端均固定在桌面1上,各个活塞杆的端部固定在底座4上;采用图8的原理图时,一个气弹簧的无杆端固定在底座上,另一个气弹簧的无杆端固定在桌面1上。
具体实施时,当桌面的长度较长或带有转弯结构时,需要三根或以上的升降腿进行支撑时,为了操作方便,如图9所示,也可以为第一个气弹簧3的有杆腔与第二个气弹簧3的无杆腔相连通,第二个气弹簧3的有杆腔与第三个气弹簧3的无杆腔相连通,第三个气弹簧3的有杆腔与第四个气弹簧3的无杆腔相连通,以此类推,最后一个气弹簧3的有杆腔与第一个气弹簧3的无杆腔相连通。
如果桌面有两块以上组成,且要调节每块桌面的升降高度时,可采用增大或缩小支撑对应桌面的气弹簧的容积、改变活塞杆长度等措施来加以实现。
具体实施时亦可以在每一条柔性连接管6上装上阀门2,通过1个或数个操控开关18来控制阀门2的打开或闭合,已达到控制桌面1的升降和位置锁定。
实施例二。
如图3、4所示。
本实施例与实施例一的区别在于气弹簧3均采用反装形式安装在桌面和底座之间,其余均与实施例一相同。
实施例三。
如图5-6所示。
本实施例与实施例一的区别在于气弹簧3一正一反安装(一个气弹簧有杆腔和另一个气弹簧无杠腔相连),其中一只升降腿2中气弹簧3的活塞杆与底座4固定相连,另一只升降腿2中气弹簧3的无杆端与底座4固定相连,正向安装气弹簧有杆腔和反向安装气弹簧无杠腔通过柔性连接管6相连,同时正向安装气弹簧无杆腔和反向安装气弹簧有杠腔通过柔性连接管6相连,其余均与实施例一相同。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种气弹簧驱动的同步升降桌,它包括桌面(1),其特征是所述的桌面(1)通过若干个气弹簧(3)安装在底基(4)上,通过气弹簧(3)的同步伸缩实现桌面(1)的同步升降;第一个气弹簧的有杆腔或无杆腔与第二个气弹簧的无杆腔或有杆腔之间通过连接管(6)相连通,第二个气弹簧的有杆腔或无杆腔第三个气弹簧的无杆腔或有杆腔通过连接管(6)相连通,以此类推,最后一个气弹簧的无杆腔或有杆腔与第一个气弹簧的无杆腔或有杆腔通过连接管(6)相连通,在任一个或多个连接管(6)上安装有使气弹簧工作或截止的阀门(2)。
2.根据权利要求1所述的气弹簧驱动的同步升降桌,其特征是所述的若干个气弹簧(3)均正向安装或均反向安装,或按正-反-正-反-……的顺序安装,或按反-正-反-正-……的顺序安装在桌面和底座之间。
3.根据权利要求1所述的气弹簧驱动的同步升降桌,其特征是所述的桌面(1)和底座(4)上安装有相配的伸缩套管(5),所述的气弹簧安装在所述的伸缩套管(5)中,以增强桌面的稳定性,安装在桌面和底座上的套插式伸空套管(5)在气弹簧(3)的带动下作相对运动。
4.根据权利要求1所述的气弹簧驱动的同步升降桌,其特征是所述的当桌面(1)在较低的位置时,打开阀门(2),各个气弹簧(3)中的高压气体可以流通,产生向上的推力,各气弹簧(3)的活塞杆向上的推力减去桌面(1)和运动部件的重量及运动摩擦力为差值F1,带动各个气弹簧(3)的活塞杆同步伸长,气弹簧同步伸长,带动桌面(1)平稳同步上升;关闭阀门(2)时,各个气弹簧(3)中的高压气体不可以流通,锁定各个气弹簧(3)的活塞杆不可以伸长或缩短,气弹簧(3)的长度锁定,此时锁定桌面(1)的高度不变;当桌面(1)在较高的位置时,打开阀门(2),同时在桌面(1)上施加向下的力量压力F2,此时向下的压力F2大于向上的推力F1(各气弹簧(3)的活塞杆的向上的推力减去桌面(1)和运动部件的重量及运动摩擦力的差值), 致使各个气弹簧(3)的活塞杆同步缩短,各气弹簧(3)同步缩短,带动桌面(1)平稳同步下降。
5.根据权利要求1所述的气弹簧驱动的同步升降桌,其特征是所述的气弹簧(3)正装时,其无杆端与桌面相连,活塞杆与底座(4)相连。
6.根据权利要求1所述的气弹簧驱动的同步升降桌,其特征是所述的气弹簧(3)反装时,其活塞杆与桌面相连,其无杆端与底座(4)相连。
7.根据权利要求1所述的气弹簧驱动的同步升降桌,其特征是所述的气弹簧(3)中的介质为高压氮气或高压空气,并配以换向阀或截止阀及闸阀(2)控制驱动活塞杆在气弹簧(3)中的移动和锁定。
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