CN1121567A - 改进的可变形构件 - Google Patents

Abstract

这个可变形构件有两条由链节构成的链条(1，2)，它在组装之后可以构成一个刚性的梁。两条链条的链节(3，4)上有两个相对的支持点(10，11)，在组成刚性构件时，每个链条的第n节链节的支持点(10)和第n-1节链节的支持点(11)配合卡住另外一条链条中链节上的铰轴(7，8)卡子。构件中至少有一条链条中的一部分链节上有一排齿(13)，它与长度方向相邻的其它链节上的齿构成一个在构件全长上的齿条。

Description

改进的可变形构件

本发明涉及一种可变形构件，它由两个柔性零件构成，它们组装起来之后可以构成一个刚性的梁。

1991年10月4日申请的国际专利(号码为WO 92/07 154)中描述了这种可变形构件。

上述国际专利描述了这种构件的一个例子，这个构件由两列由链节构成的链条构成，这些链节通过它们相应的轴线相互铰接起来，链节上还有相互对应的支承点，在构件组装起来成为刚性构件时，第n节链节上的第一支承点与第n－1节的第二支承点配合卡住一列链节的铰接轴。

本发明的目的是对上面简述的专利中的构件进行改进，这种改进不仅使安装更方便，同时使组合起来的构件更稳定。

根据本发明，上述构件的特征为：至少一列链条中的一部分链节上有一排齿，它与沿长度方向相邻的另一个链节上的齿构成一个沿整个构件长度的连续齿条。组装起来的构件构成链状的刚性体，齿条是突出的，使得可以在这个构件的整个宽度上与它啮合。

由于这些特性，我们得到的是这样一种可变形构件，它至少有一个沿长度方向的齿条。齿条的齿可以与一个有齿稳定装置啮合在一起。啮合的宽度可以是构件宽度的一部分，也可以是整个构件的宽度。这个有齿装置安装在组装起来的构件的边上，承受由链节的链板传来，作用在构件上的载荷。同时使链子上的铰轴不再承受载荷。

链节上的齿的尺寸最好符合有关齿的标准。

通过下面作为不失一般性的例子的描述，将介绍本发明的其它特点和优点。相应的附图为：

——图1显示处于未组装状态的两列构件中几个链节的侧视图；

——图1A和1B显示构件每一列中的一个链节的细部；

——图2为处于组装状态的本发明构件的侧面局部视图；

——图3为组装状态的构件，上面有一个可以使其纵向移动的装置；

——图4为图3中的装置的侧视图；

——图5为一个将构成本发明的构件的柔性链条组装成刚性构件的组装装置的正视图，组装过程是机械化的；

——图5A为沿图5中的VA—VA线的局部剖视图；

——图5B是与图5A类似的局部剖视图，显示另一种组装装置，组装的构件的链条中链节的链板之间有纵向的间隔；

——图6为图5中的组装装置盖板的从内部方向的正视图；

——图7为本发明的另一种形式，它是刚性和弯曲的构件；

——图8为本发明构件应用实例的示意图，构件用于一个可收起的投影仪，投影仪为侧视图；

——图9为图8中仪器的正视图；

——图10为本发明构件另一个应用的示意图，它用于一个可拆卸结构，例如展览台；

——图11为图10中结构沿XI—XI线的剖视图。

我们先看图1，本发明的可变形构件至少有两条链条1和2，它们最好形状相同。每条分别由串联的链节构成，相应为3和4。两条链条上的所有链节的形状可以一样。

每一个链节上有两个孔5，6，铰轴7，8从中穿过。这两个铰轴分别属于链条1和2。

每一个链节的链板9上有一个横向的第一支持点10，它由链板9的边沿上的凹坑构成。它上面还有另一个横向第二支持点11，由每个链板9的钩状端部构成。在图1中可以看出，在构件安装时，一个链板上的支持点10和前一个(或后一个)链板上的支持点11共同扣在相对排列的两条链条的轴7或8上。

图1A，1B和图2为组装在一起的构件。在各个实例中，每条链条是由两列相互平行的链节1a，1b和2a，2b构成。两个链条在横向是相互插入的。

上述的说明只是简要的重复了前述的国际专利申请，我们后面将更详细的说明。

值得指出，每条链条可以由更多的平行链节列构成。链节列的数量选择取决于组装起来的构件的强度和刚度要求。

一方面为了改善由此构件构成的梁的稳定性，另一方面为了使组装或拆卸更方便，本发明在至少一条链条中的每个链节上设置一排齿13，齿位于链节与支持点10和11相对的一边上。链条中每个链节上的齿与其相邻的链节上的齿构成连续的齿条。在图2中的例子里，两条链条中的所有链节上均有一排齿，这样，各条链条上的齿条构成4个平行的″轨道″。然而，作为另一种形式，可以只在一列链节列上设置齿，具体的选择取决于机械刚度要求和组装装置的情况。

根据本发明的一个重要特征，我们需要指出：可变形构件(见图3和4)组装之后构成一个刚性体C，它位于平行于轴7和8的假想平面P1和P2之间，从P1和P2突出构成齿条的齿13。

这样，可以在构件的整个宽度l上实现齿啮合。

图1A和1B分别为链条1和2上的一个与其它链节分离的链节3和4从支持点11看的视图。

图3和图4显示如何在可变形构件上安装一个可以使其水平移动的装置。这个装置有由两块板14a和14b构成的机座，两块板分别位于构件移动轨迹的两侧。两块板14a，14b的形状均为三角形，在每个角附近有一个孔15，每个孔中相应地插入小齿轮17a，17b，17c的轴端16。这些小齿轮上齿的参数与构件上的齿是相同的。值得指出的时，齿的参数可以附合齿的标准。这意味着可以在市场上买到这些小齿轮。

机座板14a固定在驱动马达18的壳体上，马达可以是电动机，也可以是液压马达。它在旋转方向上与小齿轮17a连接，小齿轮17a使构件纵向移动。马达18的壳体上还可以设置固定脚19，以便将整个装置固定在相应的支座上(未画出)。

由于有了这个装置，我们不但可以通过控制马达18按一个或另一个方向旋转以使构件纵向移动，同时也改善了它的侧向稳定性(见图4中的箭头F1)。小齿轮在构件的整个宽度l上构成一个侧向支撑和导向。

另外，假设构件需要承受沿其运动方向的纵向载荷。这个载荷通过链条2传到小齿轮17a，然后传到支座14a，14b，最后传到马达18上。这样，由于链条的铰轴只用于保证链节之间的连接，它的尺寸可以设计的更小。另外，马达18可以不仅驱动小齿轮17a，也可以驱动小齿轮17b和17c，使得这两个齿轮也承受一些载荷。

同样值得指出，链条中包含的平行链节列越多，构件所能承受的载荷就越大。这是由于所有的链节行都可设有齿条与同一个小齿轮啮合。

链板上有齿的另一个好处为：对于一个已经组装的构件，无论在链板之间是否有横向间隙，齿都可以与小齿轮配合。

图5，5A和图6显示本发明的特点如何在将链节列1和2组装在一起是发挥作用的。它们构成一个由本发明构件组成的梁。

这些图5，5A，6显示构件装在一个组装机构20中，它有一个组装箱体21，由底板22，边23和盖板24构成。边23并不把箱体全围起来。板25a，25b，26a，26b，27a，27b分别安装在组装箱体的底板22和盖板24上。它们中相对应的三个各自构成两条曲线状的安装导向槽28a，28b，29a，29b。它们最后汇集到两个导向槽30a，30b上。组装箱体21上有两个侧向入口31，32，分别用于链条1和2。以及一个出口33，用于组装好的构件。

在所示的实例中，入口31，32分别位于组装箱体的两侧。但是根据结构的不同需要，入口可以位于组装箱体的同一侧或不同的侧面。当然，在这种情况下，导向槽也将作相应的修改。

出口位于组装好的构件的运动轨迹方向上。在这个轨迹的两侧设置了两对小齿轮34a，34b和35a，35b。它们与构件在整个宽度上接触。一对小齿轮位于构件刚刚离开导向槽30a，30b处，另一对小齿轮位于构件将离开组装箱体21处。

这些小齿轮的轴端可转动的安装孔37中，孔37位于箱体21的底板和盖板上。这些小齿轮中最好至少有一个与未画出的驱动马达相连，连接的方法如图3中所示。这样构件的组装和拆卸可以自动并有动力驱动地完成。实际上当链条1和2的铰轴的端部进入相应的导向槽30a，30b之后就被卡子12(图1)卡住。链条被拖动沿箭头F2(图5)的方向运动。相反，以相反的方向拖动链条，卡子就放开铰轴。由于本发明所具有的特点，构件的移动是由有动力的小齿轮和链条1，2上的齿共同完成的。

小齿轮对34a，34b和35a，35b也能够在梁成形之后增加它的稳定性，因为小齿轮和两个链条的链节上的齿啮合，从而在侧向夹持住梁。

图5B为为另一种形式的组装箱体121，它的盖板和底板上有两个撑杆122，123，用于支持导向板125，126，127(导向板125在图5B中看不到)。它们的形状分别与相应的导向板25a，25b，26a，26b，27a，27b相同。这些板构成的导向槽与图5，5a，6中的导向槽形状相同，也可以用于组装或拆卸构件。这种结构的优点是简单，但是要求其中一个链条中的每一个链节的链板之间应有一定的距离(这里是链条1)，以便构成一个可以通过板125，126，127的纵向通道。

现在让我们看图7，本发明的构件也可以是曲线状的。这时，链节列1A上链节的轴间距离d1大于链节列2A中的链节的轴间距离d2。如图所示，在本例中，链节列2A的轴间距离d2比较小，位于曲线的内侧，它的链节上有齿。相反，位于曲线外侧的链节列1A的链节最好是光滑的。这种形状的构件也可以装备一个类似图3中的移动装置。这两个装置的区别为小齿轮17a和17b被光面的滑轮17Ab，17Ac代替以便可以与链节列1A的光滑边相配合。

图8和图9显示本发明构件的第一个应用实例(它是众多可能的用途之一)。它是一个可以将物品放置到室内任意高度的装置。在本例中，物品可以一个在会议厅或其它类似场合中的幻灯机P。幻灯机可以升到吊顶FP中存放。

幻灯机P放置在底座38上，底座挂在两个平行安装，根据本发明设计的构件E1，E2上。在存放状态时，构件E1，E2的链条放置在位于房顶VP上相应的链条盒中。座与一个组装和移动装置40相连，这个装置也装在吊顶FP中。这个装置可以与图5，5A，6中装置的结构相同，也可以采用图5B中的结构。使用这个装置，可以将幻灯机放置在吊顶下任何需要的高度，当不用时可以把它存放到吊顶中不被看见。这时，底座38与吊顶FP平齐，并位于吊顶上为其预留的孔中。当然，底座38可以用来放置其他仪器或装置，用来调解它们的使用高度。

还需指出，如果将仪器置于建筑物的夹墙甚至地板中，底座38可以建筑物夹墙或地板上的一块板。在这种情况下，构件可以水平伸出，而底座可以是T形或L形的，构件也可以是竖直伸出的，但是收起来的过程是由上向下，即与图8，9中的方向相反。

图10和图11显示了本发明构件的另一中应用，用于构造一些临时的结构，如展览台。这样的结构可以包括一些插入地板的支柱M1，M2等，由本发明的构件E3，E4，E5等撑住。这些构件水平放置在不同的高度上。带齿槽42的卡箍41a，41b，41c将构件和支柱连接起来。齿槽的设计使其能与构件上的齿配合。某些卡箍，如41a，41b，可以用于连接两个构件，如E3和E4及E4和E5。

固定在卡箍41a，41b，41c上的隔板(未画出)可以作为整个结构的一部分。整个结构是模块化并可拆卸的，由于构件E3，E4，E5等拆开后可以卷起来，所以结构拆开后的体积很小。另外，由于与构件上的齿配合，卡箍可以牢牢的将结构与支柱固定在一起，即使在较大的高度上设置较少的用作支撑的构件(例如在两米的高度使用3个构件)也能获得很大的刚度。

Claims (11)

1.有两个柔性零件构成的可变形构件，组装起来之后，可以构成一个刚性的梁，这个构件有两条由链节组成的链条(1，2)，其链节(3，4)通过对应的铰轴(7，8)相互铰接，链节上有相对的支持点(10，11)，当构件组装成刚性构件时，第n节链节的第一支持点(10)与第n－1节链节的第二支持点配合卡住另一个链条上的铰轴(7，8)，其特征为：构件中至少有一条链条上的一部分链节上有一排齿(13)，它与相邻的链节上的齿一起构成一个沿链条整个长度方向上的连续齿条；在这种构件组装起来时，它是一个刚性的长条，齿条向外突出，可以在构件的整个宽度l上与其它齿机构啮合。

2.由权利要求1所描述的构件，其特征为：每一个链条(1，2)至少有一个链节列上有在链条长度方向上的连续齿条(13)。

3.由权利要求1和2中任意一条所描述的构件，其特征为：这些链条中至少有一条由许多平行的链节列构成；这些链节列中至少有两列上有齿(13)，以构成在链条长度方向上的连续齿条。

4.装置，其特征为：它由下列部分组成：

——由上述任意一条权利要求所描述的构件；

——一个可以使上述构件纵向移动的装置；

——这个纵向移动装置有一个底座(14a，14b)，上面至少有三个可转动的零件(17a，17b，17c)，这些转动零件中至少第一个(17a)是有齿的，可以与上述构件中的一条链条中至少一个链节列上的齿(13)啮合，其特征为：第一个转动零件(17a)与一个驱动马达(18)相连，第二和第三个转动零件(17b，17c)与上述链条中第二条链条的外缘接触。

5.由权利要求4所描述的装置，其特征为：它具有权利要求2和3中任意一条所描述的构件，其第二和第三个转动零件(17b，17c)均有齿可以与构件的第二条链条(上的齿)啮合。

6.由权利要求4和5的任意一条所描述的装置，其特征为：上述的底座是一个组装/拆卸箱体(21)，它有一个将上述构件组装/拆卸的机构，该机构位于转动零件(17a，17b，17c；34a，34b，35a，35b)的附近。

7.由权利要求4，5，6中任意一条所描述的装置的应用，用于将物体放置到需要的高度位置，其特征为：它有一个底座(38)，以放置上述物体(P)，这个底座牢固连接在由权利要求1到3中任意一条所描述的构件(E1，E2)中至少一个的端部，上述的构件与纵向移动装置(14a到19)相连。

8.由权利要求7所描述的应用，它放置在有夹层(FP)的建筑物中，其特征为：底座(38)是夹层的一个可移动板；构件(E1，E2)的部件(1，2)和物体(P)均可置于夹层中；它有至少两个链条盒(39)，固定在夹层中，并与上述的纵向移动装置(40)相连接，这个装置也是设置在夹层中，物体在收起状态时，上述链条盒用于存放相应的部件(1，2)。

9.由权利要求8所描述的应用，其特征为：上述夹层为吊顶(FP)；上述物体的收起运动是由下到上的铅直移动。

10.由权利要求9所描述的应用，其特征为：上述物体为一个图象投影仪，例如幻灯机。

11.由权利要求1到3中任意一条所描述的构件的应用，用于展览会展台的临时结构，其特征为：它有多个要固定在地板上的支柱(M1，M2)和多个上述的构件(E3，E4，E5)，用于与支柱相连并撑住它们。有齿槽的固定卡箍(41a，41b，41c)将支柱(M1，M2)与构件固定在一起，卡箍上的齿槽和构件上的齿(13)相互啮合。

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