CN111616521A - 一种自动书架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动书架，属于图书陈列技术领域，其技术方案要点是，包括侧挡板、背板以及分层隔板，背板与分层隔板均与侧挡板固定连接，所述背板上滑移连接有用于支撑书本的滑动书立板，滑动书立板上连接有用于拉动滑动书立板的自动张紧装置，自动张紧装置与侧挡板相连接，达到防止图书倾倒的效果。

Description

一种自动书架

技术领域

本发明新型涉及一种图书陈列设备领域，特别涉及一种自动书架。

背景技术

虽然电子书在逐步取代纸质书，但诸如高校图书馆这样的地方仍然保存有大量的纸质书。书架是图书馆的必需品，常用于陈列经过分类的书本，为阅读者寻找所需的书籍提供必要的帮助。

现有公开号为CN208941292U的中国专利公开了一种图书馆书架，包括侧挡板、分层隔板、顶板以及底板，侧挡板包括左侧板和右侧板；还包括设于左侧空间内或者设于右侧空间内的层板组件，层板组件包括底层板、滑杆、第一滑动挡板、以及第二滑动挡板，底层板横向地连接中间挡架和左侧板，或者横向地连接中间挡架和右侧板，滑杆的一端与左侧板相连接，滑杆的另一端与右侧板相连接，滑杆与左侧板和右侧板滑移连接；第一滑动挡板上开设有第一长形孔，第一长形孔被滑杆贯穿，第一滑动挡板与底层板滑动连接；第二滑动挡板上开设有第二长形孔，第二长形孔被滑杆贯穿，第二滑动挡板与底层板滑移连接，利用该图书馆书架陈列书本时，将书本竖直放置在分层隔板上，随后滑动第一滑动挡板或第二滑动挡板使第一滑动挡板或第二滑动挡板与书本抵接，并使书本远离第一活动挡板或第二活动挡板的侧面与侧挡板抵接，从而完成对图书的陈列摆放。

但是该种书架的结构任然存在以下缺陷，当将侧挡板与第一滑动挡板或第二滑动挡板之间的某一本书抽出后，被抽出书的地方会产生间隙，间隙两侧的书本会发生倾倒使得书本产生折页，当书倾倒较多时，整理书本还会花费大量的时间和人力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种自动书架，达到防止书本倾倒的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动书架，包括侧挡板、背板以及分层隔板，背板与分层隔板均与侧挡板固定连接，所述背板上滑移连接有用于支撑书本的滑动书立板，滑动书立板上连接有用于拉动滑动书立板的自动张紧装置，自动张紧装置与侧挡板相连接，自动张紧装置包括外壳体、芯轴、涡簧、绳毂以及牵引绳索，外壳体与侧挡板转动连接，芯轴贯穿外壳体并与外壳体转动连接，涡簧套设在芯轴上，且涡簧的一个自由端与芯轴的圆周面固定连接，涡簧的另一个自由端与外壳体的内壁固定连接，绳毂与芯轴固定连接，绳毂与外壳体转动连接，牵引绳索的一端与绳毂固定连接，牵引绳索的另一端与书立板固定连接，牵引绳索缠绕在绳毂上。

通过采用上述技术方案，在将书本放置在设置有自动张紧装置的侧挡板与滑动书立板之间时，移动滑动书立板，使滑动书立板与设置有自动张紧装置的侧挡板相互远离，滑动书立板移动从而将牵引绳索从绳毂上拉出，并带动绳毂转动，绳毂转动带动芯轴转动，从而使与绳毂相连接的芯轴转动，芯轴转动带动涡簧的一个自由端转动，由于涡簧的另一个自由端与外壳体固定连接，因此涡簧会在芯轴的带动下发生弹性形变，并蓄积一定的弹性势能，当书本摆放完成后，芯轴停止旋转，涡簧中蓄积的弹性势能使得芯轴具有发生反转趋势，从而使滑动书立板具有向设置有自动张紧装置的侧挡板靠近的趋势，进而对书本的侧面施加持续的压力，防止书本发生倾倒；当有书本被取出后，与被取出的书本相邻的两本书之间产生了间隙，涡簧带动芯轴转动，从而带动绳毂转动，并将牵引绳索收回一部分，滑动书立板在牵引绳索以及绳毂的作用下会推动书本向侧挡板靠近，从而使书本之间的间隙消失，使书本之间紧密抵接，防止书本发生倾倒。

本发明进一步设置为，所述芯轴与绳毂之间设置有减速机构，减速机构包括主齿轮、副齿轮以及齿圈，主齿轮与芯轴固定连接，副齿轮设置有多个，多个副齿轮环绕在主齿轮周围并与主齿轮啮合，齿圈的外侧圆周面与绳毂的内侧圆周面固定连接，齿圈与多个副齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，主齿轮在芯轴的带动下发生转动，从而带动与主齿轮啮合的副齿轮发生自转，并使三个副齿轮绕主齿轮的轴线发生公转，进而带动与副齿轮啮合的齿圈转动，齿圈转动带动绳毂转动，从而实现收回牵引绳的功能；主齿轮、副齿轮以及齿圈共同构成一个行星齿轮系，可降低齿圈的相对于芯轴的转速，从而增大齿圈的扭矩，进而使牵引绳索能够为滑动书立板提供更大的牵引力，使滑动书立板能够推动书本移动并相互紧抵。

本发明进一步设置为，所述副齿轮靠近涡簧的一侧设置有齿轮架，齿轮架与芯轴转动连接，齿轮架靠近副齿轮的一侧转动连接有用于限定多个副齿轮之间相对位置的副轴，副轴也设置有多个，多个副轴与副齿轮一一对应固定连接。

通过采用上述技术方案，齿轮架与副轴配合使用，可对三个副齿轮之间的相对位置进行限定，从而使减速机构能够平稳运转，进而降低减速机构故障的发生率。

本发明进一步设置为，所述外壳体呈筒状结构，外壳体的内壁上开设有限位槽，限位槽沿外壳体内侧圆周面的轴向延伸并首尾相连，齿轮架为圆形的板状结构，齿轮架位于限位槽内并于限位槽配合使用，齿轮架通过限位槽与外壳体转动连接。

通过采用上述技术方案，圆板状的齿轮架与限位槽配合使用，可将外壳体内的空腔与主齿轮、副齿轮以及齿圈所在的空间进行分隔，防止主齿轮、副齿轮以及齿圈与涡簧相互干涉。

本发明进一步设置为，所述背板与滑动书立板之间设置有滑移组件，滑移组件包括滑移空腔和滑移支架，滑移空腔开设在背板上，滑移支架设置在滑移板内并于背板滑移连接，滑移支架与自动张紧装置相连接，且滑移支架与滑动书立板固定连接。

通过采用上述技术方案，滑移空腔与滑移支架配合使用，可实现背板与滑动书立板之间的滑移连接，从而使得自动张紧装置能够带动滑动书立板滑移并对书本提供稳定的支撑，防止书本发生倾倒。

本发明进一步设置为，所述滑移空腔开设在背板内，滑移空腔靠近滑动书立板的侧壁上设置有导向组件，导向组件包括导向槽与导向块，导向槽开设在滑移空腔靠近滑动书立板的侧壁上，且导向槽与滑移空腔相连通，导向块与导向槽配合使用，且导向块与背板滑移连接，导向块固定连接在滑移支架上，且导向块与滑动书立板固定连接。

通过采用上述技术方案，导向块与导向槽配合使用，可使滑动书立板与滑移支架固定连接，并为滑动书立板提供导向的作用，使得滑动书立板仅能沿导向槽的的长度方向滑移。

本发明进一步设置为，所述导向槽与导向块均设置有多个，多个导向槽的长度方向均与滑移支架的滑移方向平行，多个导向块与多个导向槽一一对应并配合使用。

通过采用上述技术方案，导向块与导向槽均设置有多个，使得滑动书立与滑移支架之间具有多个连接点，从而强化滑动书立板与滑移支架之间的连接，防止滑动书立板与滑移支架相互远离。

本发明进一步设置为，所述滑移支架与背板之间设置有滚轮，滚轮与滑移支架转动连接。

通过采用上述技术方案，滚轮的设置，可降低滑移支架与背板之间的摩擦，从而使滑动书立板能够为书本提供更大的压力，从而带动书本相互靠近并使书本紧密抵接，防止书本发生倾倒。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、滑动书立板在自动张紧装置的作用下，可挤压侧挡板与滑动书立板之间的书本，从而对书本进行支撑，防止书本发生倾倒；

2、外壳体、芯轴、涡簧、绳毂以及牵引绳索配合使用，当有书本被取出后，与被取出的书本相邻的两本书之间产生了间隙，涡簧带动芯轴转动，从而带动绳毂转动，并将牵引绳索收回一部分，滑动书立板在牵引绳索以及绳毂的作用下会推动书本向侧挡板靠近，从而使书本之间的间隙消失，使书本之间紧密抵接，防止书本发生倾倒；

3、滚轮的设置，可降低滑移支架与背板之间的摩擦，从而使滑动书立板能够为书本提供更大的压力，从而带动书本相互靠近并使书本紧密抵接，防止书本发生倾倒。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是旨在展示外壳体的结构示意图；

图3是旨在展示减速机构的局部剖视图；

图4是旨在展示滑移组件的局部剖视图。

附图标记：1、侧挡板；11、容置腔；2、背板；3、分层隔板；4、滑动书立板；5、自动张紧装置；51、外壳体；511、限位槽；512、第一轴承；52、芯轴；53、涡簧；54、绳毂；541、第二轴承；55、牵引绳索；6、减速机构；61、主齿轮；62、副齿轮；621、齿轮架；622、副轴；63、齿圈；7、滑移组件；71、滑移空腔；72、滑移支架；721、滚轮；8、导向组件；81、导向槽；82、导向块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种自动书架，参照图1，包括竖直设置的侧挡板1、背板2以及水平设置的分层隔板3，且侧挡板1、背板2以及分层隔板3两两相互垂直并固定连接，背板2上滑移连接有用于支撑书本并防止书本倾倒的滑动书立板4，滑动书立板4上连接有自动张紧装置5。

利用该自动书架陈列书本时，将分类后的书本放置在分层隔板3上、滑动书立板4和侧挡板1之间，并使书本的书脊部朝向远离背板2的方向设置，滑动书立板4在自动张紧装置5的作用下，挤压侧挡板1与滑动书立板4之间的书本，从而对书本进行支撑，防止书本发生倾倒。

参照图1，侧挡板1、背板2、以及分层隔板3均为矩形的板状结构，侧挡板1设置有两个，分层隔板3设置有多个，多个分层隔板3均位于两个侧挡板1之间，并沿竖直方向等距排布，分层隔板3长度方向的两端分别与两个侧挡板1相互靠近的两个侧面固定连接；背板2设置有若干个，背板2的长度方向与分层隔板3的长度方向平行，背板2长度方向的两端分别与两个侧挡板1固定连接，背板2位于相邻的两个分层隔板3之间；滑动书立板4为矩形的金属薄板，滑动书立板4与侧挡板1平行。

侧挡板1与分层隔板3固定连接，组成用于摆放书本的书架的框架结构，背板2的设置，可在远离书本书脊的一侧对书本进行阻挡，从而防止书本从书架设置有背板2的一侧掉落，滑动书立板4在自动张紧装置5的驱动作用下，向书本施加靠近侧挡板1的力，从而使得书本在滑动书立板4的带动下向侧挡板1靠近，并使相邻的两个书本紧密抵接在一起，进而对同一个分层隔板3上的若干个书本进行支撑，防止书本发生倾倒。

参照图1，两个侧挡板1中的一个侧挡板1内开设有若干个用于容纳自动张紧装置5的容置腔11，容置腔11也位于两个分层隔板3之间且容置腔11与分层隔板3一一对应，自动张紧装置5位于容置腔11内。

参照图2与图3，自动张紧装置5包括外壳体51、芯轴52、涡簧53、绳毂54以及牵引绳索55，外壳体51为筒状结构，外壳体51与容置腔11的侧壁固定连接，芯轴52为柱状结构，芯轴52的轴线与外壳体51的轴线重合，且芯轴52的轴线方向与侧挡板1的宽度方向平行，芯轴52轴线方向的一端贯穿外壳体51轴线方向一端的侧壁，并与外壳体51转动连接；涡簧53设置在外壳体51内并套设在芯轴52上，涡簧53的一个自由端与外壳体51的内侧圆周面固定连接，涡簧53的另一个自由端与芯轴52的自由端固定连接，芯轴52的另一端与绳毂54相连接，绳毂54为圆环状结构，绳毂54的圆周面上开设有用于缠绕牵引绳索55的环形凹槽，牵引绳索55的一端与绳毂54固定连接，且牵引绳索55远离绳毂54的一端与滑动书立板4相连接。

在将书本放置在设置有自动张紧装置5的侧挡板1与滑动书立板4之间时，移动滑动书立板4，从而使滑动书立板4与设置有自动张紧装置5的侧挡板1相互远离，滑动书立板4移动从而将牵引绳索55从绳毂54上拉出，并带动绳毂54转动，绳毂54转动带动芯轴52转动，从而与绳毂54相连接的芯轴52转动，芯轴52转动带动涡簧53的一个自由端转动，由于涡簧53的另一个自由端与外壳体51固定连接，因此涡簧53会在芯轴52的带动下发生弹性形变，并蓄积一定的弹性势能，当书本摆放完成后，芯轴52停止旋转，涡簧53中蓄积的弹性势能使得芯轴52具有发生反转趋势，从而使滑动书立板4具有向设置有自动张紧装置5的侧挡板1靠近的趋势，进而对书本的侧面施加持续的压力，防止书本发生倾倒；当有书本被取出后，与被取出的书本相邻的两本书之间产生了间隙，涡簧53带动芯轴52转动，从而带动绳毂54转动，并将牵引绳索55收回一部分，滑动书立板4在牵引绳索55以及绳毂54的作用下会推动书本向侧挡板1靠近，从而使书本之间的间隙消失，使书本之间紧密抵接，防止书本发生倾倒。

参照图3，芯轴52与绳毂54之间设置有减速机构6，减速机构6包括主齿轮61、副齿轮62以及齿圈63，主齿轮61的轴线与芯轴52的轴线重合，且主齿轮61与芯轴52固定连接，副齿轮62设置有三个，三个副齿轮62等距环绕在主齿轮61的周围并与主齿轮61啮合，齿圈63套设在三个副齿轮62外并于三个副齿轮62啮合，齿圈63的外侧圆周面与绳毂54的内侧圆周面固定连接。

主齿轮61在芯轴52的带动下发生转动，从而带动与主齿轮61啮合的副齿轮62发生自转，并使三个副齿轮62绕主齿轮61的轴线发生公转，进而带动与副齿轮62啮合的齿圈63转动，齿圈63转动带动绳毂54转动，从而实现收回牵引绳索55的功能；主齿轮61、副齿轮62以及齿圈63共同构成一个行星齿轮系，可降低齿圈63的相对于芯轴52的转速，从而增大齿圈63的扭矩，进而使牵引绳索55能够为滑动书立板4提供更大的牵引力，使滑动书立板4能够推动书本移动并相互紧抵。

副齿轮62靠近涡簧53的一侧设置有齿轮架621，齿轮架621为圆形的板状结构，齿轮架621套设在芯轴52上并与芯轴52转动连接，外壳体51的内侧圆周面上开设有与齿轮架621配合使用的限位槽511，且外壳体51与齿轮架621转动连接，齿轮架621靠近副齿轮62的一侧转动连接有三个副轴622，三个副轴622的轴线分别与三个副齿轮62的轴线重合，三个副轴622与三个副齿轮62一一对应并固定连接。

参照图3，齿轮架621的设置，一方面可用于将外壳体51内的空腔与主齿轮61、副齿轮62以及齿圈63所在的空间进行分隔，防止主齿轮61、副齿轮62以及齿圈63与涡簧53相互干涉，另一方面，齿轮架621与副轴622配合使用，可对三个副齿轮62之间的相对位置进行限定，从而使减速机构6能够平稳运转，进而降低减速机构6故障的发生率。

参照图2与图3，芯轴52与外壳体51之间设置有第一轴承512，第一轴承512的外圈与外壳体51固定连接，第一轴承512的内圈与芯轴52固定连接，外壳体51与芯轴52通过第一轴承512实现转动连接；芯轴52与绳毂54之间设置有第二轴承541，第二轴承541的外圈与绳毂54固定连接，第二轴承541的内圈与芯轴52固定连接，绳毂54与芯轴52与绳毂54通过第二轴承541实现转动连接。

第一轴承512与第二轴承541的设置，一方面可实现绳毂54、芯轴52以及外壳体51之间的相对转动，另一方面也可降低芯轴52与绳毂54、外壳体51发生相对转动时的摩擦所消耗的能量，从使涡簧53发生弹性形变所蓄积的弹性势能尽可能多的转化为绳毂54转动的动能，进而通过牵引绳索55带动滑动书立板4移动并为书本提供足够的支持力。

参照图4，背板2与滑动书立板4之间设置有滑移组件7，滑移组件7包括滑移空腔71与滑移支架72，滑移空腔71开为开设在背板2内的立方体状空腔，且滑移空腔71的长度方向与背板2的长度方向平行，滑移空腔71与容置腔11相连通，滑移支架72为工字型的支架，滑移支架72位于滑移空腔71内，滑移支架72的四个自由端上均转动连接有滚轮721，背板2与滑移支架72通过滚轮721实现滑移连接，滑移支架72与牵引绳索55远离绳毂54的一端相连接，滑移支架72的竖直段与滑动书立板4相连接。

滑移空腔71与滑移支架72配合使用，可实现滑动书立板4与背板2之间的滑移连接，牵引绳索55带动滑移支架72在滑移空腔71内滑移，从而带动滑动书立板4沿背板2的长度方向移动，进而实现支撑书本、防止书本倾倒的功能，滚轮721的设置，可降低滑移支架72与背板2之间的摩擦，从而使滑动书立板4能够为书本提供更大的压力，从而带动书本相互靠近并使书本紧密抵接，防止书本发生倾倒。

参照图4，滑动书立板4与滑移支架72之间还设置有导向组件8，导向组件8包括导向槽81与导向块82，导向槽81开设在背板2靠近滑动书立板4的侧壁上，且导向槽81开设有两个，两个导向槽81的长度方向均平行于背板2的长度方向，导向块82设置有两个，两个导向块82与两个导向槽81一一对应并配合使用，每个导向块82相对的两个侧面分别与滑移支架72以及滑动书立板4固定连接。

导向块82与导向槽81配合使用，一方面，可为滑动书立板4提供导向的作用，使得滑动书立板4仅能沿背板2的长度方向滑移，另一方面，导向块82与导向槽81均设置有两个，使得滑动书立与滑移支架72之间具有两个连接点，从而强化滑动书立板4与滑移支架72之间的连接，防止滑动书立板4与滑移支架72相互远离。

本发明的使用过程如下：

利用该自动书架陈列书本时，将分类后的书本放置在分层隔板3上，并放置在滑动书立板4和开设有容置腔11的侧挡板1之间，在将书本放置在开设有容置腔11的侧挡板1与滑动书立板4之间时，移动滑动书立板4，从而使滑动书立板4与开设有容置腔11的侧挡板1相互远离，滑动书立板4移动从而将牵引绳索55从绳毂54上拉出，并带动绳毂54转动，绳毂54通过减速机构6带动芯轴52转动，芯轴52转动带动涡簧53发生弹性形变，并蓄积一定的弹性势能；当书本摆放完成后，芯轴52停止旋转，涡簧53中蓄积的弹性势能使得芯轴52具有发生反转趋势，从而使滑动书立板4具有向开设有容置腔11的侧挡板1靠近的趋势，进而对书本的侧面施加持续的压力，防止书本发生倾倒；当有书本被取出后，与被取出的书本相邻的两本书之间产生了间隙，涡簧53带动芯轴52转动，并通过减速机构6带动绳毂54转动，并将牵引绳索55收回一部分，滑动书立板4在牵引绳索55以及绳毂54的作用下会推动书本向侧挡板1靠近，从而使书本之间的间隙消失，使书本之间紧密抵接，防止书本发生倾倒。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种自动书架，包括侧挡板(1)、背板(2)以及分层隔板(3)，背板(2)与分层隔板(3)均与侧挡板(1)固定连接，其特征在于：所述背板(2)上滑移连接有用于支撑书本的滑动书立板(4)，滑动书立板(4)上连接有用于拉动滑动书立板(4)的自动张紧装置(5)，自动张紧装置(5)与侧挡板(1)相连接。

2.自动张紧装置(5)包括外壳体(51)、芯轴(52)、涡簧(53)、绳毂(54)以及牵引绳索(55)，外壳体(51)与侧挡板(1)转动连接，芯轴(52)贯穿外壳体(51)并与外壳体(51)转动连接，涡簧(53)套设在芯轴(52)上，且涡簧(53)的一个自由端与芯轴(52)的圆周面固定连接，另一个自由端与外壳体(51)的内壁固定连接，绳毂(54)与芯轴(52)固定连接，绳毂(54)与外壳体(51)转动连接，牵引绳索(55)的一端与绳毂(54)固定连接，另一端与书立板固定连接，牵引绳索(55)缠绕在绳毂(54)上。

3.根据权利要求1所述的一种自动书架，其特征在于：所述芯轴(52)与绳毂(54)之间设置有减速机构(6)，减速机构(6)包括主齿轮(61)、副齿轮(62)以及齿圈(63)，主齿轮(61)与芯轴(52)固定连接，副齿轮(62)设置有多个，多个副齿轮(62)环绕在主齿轮(61)周围并与主齿轮(61)啮合，齿圈(63)的外侧圆周面与绳毂(54)的内侧圆周面固定连接，齿圈(63)与多个副齿轮(62)啮合。

4.根据权利要求2所述的一种自动书架，其特征在于：所述副齿轮(62)靠近涡簧(53)的一侧设置有齿轮架(621)，齿轮架(621)与芯轴(52)转动连接，齿轮架(621)靠近副齿轮(62)的一侧转动连接有用于限定多个副齿轮(62)之间相对位置的副轴(622)，副轴(622)也设置有多个，多个副轴(622)与副齿轮(62)一一对应固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种自动书架，其特征在于：所述外壳体(51)呈筒状结构，外壳体(51)的内壁上开设有限位槽(511)，限位槽(511)沿外壳体(51)内侧圆周面的轴向延伸并首尾相连，齿轮架(621)为圆形的板状结构，齿轮架(621)位于限位槽(511)内并于限位槽(511)配合使用，齿轮架(621)通过限位槽(511)与外壳体(51)转动连接。

6.根据权利要求2所述的一种自动书架，其特征在于：所述背板(2)与滑动书立板(4)之间设置有滑移组件(7)，滑移组件(7)包括滑移空腔(71)和滑移支架(72)，滑移空腔(71)开设在背板(2)内，滑移支架(72)设置在背板(2)内并与背板(2)滑移连接，滑移支架(72)与牵引绳索(55)相连接，且滑移支架(72)与滑动书立板(4)固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种自动书架，其特征在于：所述滑移空腔(71)开设在背板(2)内，滑移空腔(71)靠近滑动书立板(4)的侧壁上设置有导向组件(8)，导向组件(8)包括导向槽(81)与导向块(82)，导向槽(81)开设在滑移空腔(71)靠近滑动书立板(4)的侧壁上，且导向槽(81)与滑移空腔(71)相连通，导向块(82)与导向槽(81)配合使用，且导向块(82)与背板(2)滑移连接，导向块(82)固定连接在滑移支架(72)上，且导向块(82)与滑动书立板(4)固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种自动书架，其特征在于：所述导向槽(81)与导向块(82)均设置有多个，多个导向槽(81)的长度方向均与滑移支架(72)的滑移方向平行，多个导向块(82)与多个导向槽(81)一一对应并配合使用。

9.根据权利要求7所述的一种自动书架，其特征在于：所述滑移支架(72)与背板(2)之间设置有滚轮(721)，滚轮(721)与滑移支架(72)转动连接。

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