CN114727896A - 升降柱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种升降柱，该升降柱包括至少两个伸缩布置的部件和位于它的空心中的驱动单元。驱动单元包括电马达、传动装置和心轴单元，该心轴单元有多个心轴和至少一个心轴螺母。电马达通过传动装置来驱动心轴单元。驱动单元与该至少两个伸缩布置的部件连接，从而使得伸缩部件能够纵向移动，这样，它们根据电马达的旋转方向而彼此伸出或缩回。升降柱包括附接在心轴上的至少一个支承元件，其中，支承元件设置成抵靠周围部件的内侧。因此，实现了坚固的结构，因为支承元件防止心轴单元偏转，因为由高轴向负载或扭矩产生的水平力将通过支承元件传递给所述部件。

Description

升降柱
本发明涉及一种升降柱，该升降柱包括至少两个伸缩布置的部件以及位于其空心中的驱动单元。驱动单元包括电马达、传动装置和心轴单元，该心轴单元有多个心轴和至少一个心轴螺母。电马达通过传动装置来驱动心轴单元。心轴螺母固定防止旋转，从而使伸缩部件能够纵向移动，以使得它们根据电马达的旋转方向而彼此伸出或缩回。
这种柱用于各种应用，例如医院病床、治疗桌和椅、牙科椅、扫描仪、X射线装置、特殊座椅(例如办公座椅)。在这些类型的柱中对强度和刚度有很高的要求，从而使柱的制造成本很高。
升降柱通常受到较大的力和扭矩。因此，升降柱需要很大，以便容纳驱动单元，该驱动单元理想是布置成使得驱动单元的力线收敛于穿过伸缩布置的部件的横截面中心的纵向轴线。这是为了避免在升降柱中的集成扭矩。具有多个心轴的心轴单元具有位于心轴相互接合处的薄弱点；这里，心轴将偏转和变形，甚至可能损坏结构，或者在最坏情况下断裂。因此，使用具有心轴和链组合的驱动单元。为了减小升降柱的尺寸，还已知将驱动单元的部件布置在升降柱的部件之外。
Joh.Stiegelmeyer的DE29800015U1和
Figure BDA0003639668530000011
Figure BDA0003639668530000012
的WO00/56259A1涉及医院病床，公开了升降柱，该升降柱有由齿形带驱动器驱动的心轴单元，其中，马达位于柱外部。由组合的心轴和链驱动器来驱动的升降柱由EP0982018B1已知，其中，马达也位于升降柱外部。这些升降柱的设计很受构建于部件上的驱动器的影响。从Linak的WO2009/033486A1已知有一种升降柱，该升降柱有内置于柱内的链驱动装置。
从Panzer等,SKF的US10400945B2已知具有两个部件和一个心轴的升降柱，其中，驱动单元位于升降柱内。心轴定位得偏离通过升降柱的部件的横截面中心的纵向轴线，因此升降柱具有集成扭矩。而且，升降柱具有较小冲程或较长内置尺寸，因为它只有一个心轴。
本发明的目的是改进有具有心轴的驱动单元的升降柱类型，如前序部分中所述。
这根据本发明来实现，其中，升降柱包括至少一个支承元件，该支承元件与心轴连接，该支承元件设置成抵靠在周围部件的内侧上。因此，实现了坚固结构，因为支承元件防止心轴单元偏转，因为由高轴向负载或扭矩产生的水平力将通过支承元件而传递给部件。
在升降柱的实施例中，心轴的自由端与支承元件可旋转地连接。
在升降柱的实施例中，心轴是空心心轴。
在升降柱的实施例中，支承元件包括用于心轴穿过的通孔。
在升降柱的实施例中，空心心轴与支承元件可旋转地连接，以使得它与支承元件的通孔对齐。
在升降柱的实施例中，支承元件包括在表面上的滑动器，该滑动器抵靠所述部件的内侧。
在升降柱的实施例中，支承元件是板。因此能够有在支承元件和升降柱的部件的内侧之间的大量接触点，这减小了施加在各接触点上的力。不过，支承元件可以有不同形状，只要它抵靠在升降柱的部件的内侧。它例如可以是十字形，臂的端部抵靠升降柱的部件的内侧。臂的端部也可以在部件的壁中的纵向轨道中被引导，或者在具有四边形横截面的部件的角部中被引导。
在实施例中，升降柱包括两个伸缩布置的部件以及心轴单元，该心轴单元有驱动管、两个心轴和一个心轴螺母。
在升降柱的实施例中，心轴单元的纵向轴线与所述部件的横截面的中心轴线对齐。
在升降柱的实施例中，心轴单元的纵向轴线相对于所述部件的横截面的中心轴线偏离。
本发明的其它特征将在下面参考附图对本发明实施例的说明中更充分地介绍，附图中：
图1表示了处于延伸位置的升降柱的纵剖图，
图2表示了图1的升降柱的剖视图，
图3表示了支承元件的透视图，
图4表示了悬挂在天花板上的扫描仪的示意图，
图5表示了医院病床的示意图。
如图1所示，升降柱1包括外部部件2和内部部件3，该内部部件3能够伸缩地延伸出外部部件2。部件2、3是具有矩形横截面的挤压铝管，这用作防止两个部件2、3彼此相对旋转的固定装置。滑动器4位于部件2、3之间。外部部件2通过基部板5而在底部关闭。基部板5能够通过螺钉23而直接安装在外部部件2的端部上，该螺钉23与矩形外部部件2的各拐角中的螺纹槽道接合。顶部框架6固定在外部部件2的上端上，它关闭或至少覆盖在外部部件2和内部部件3之间的大部分间隙。顶板7安装在内部部件3的上端上，而下端装备有底板8。
驱动单元9安装在底板8上。驱动单元9包括底盘10、可逆电马达11、呈齿轮系形式的传动装置12以及心轴单元13。心轴单元13包括驱动管14，该驱动管14有在管内部的内花键。空心心轴15可移动地位于驱动管14中，并包括在它的上端处的轴环。轴环包括外花键，用于与驱动管14内侧上的内花键接合。该心轴单元13还包括可移动地布置在空心心轴15内部的螺纹实心心轴16。螺纹实心心轴16直接或间接地与空心心轴15内部的螺纹接合。该螺纹可以位于空心心轴的内壁上，或者是固定在空心心轴的端部上的螺纹轴环。实心心轴16的下端固定在外部部件2的基部板5上，因此不能旋转。驱动管14的一端可旋转地布置在驱动单元9的底盘10中的柱形槽道17中。驱动管14由电马达11通过传动装置12来驱动。传动装置12包含在底盘10中，可逆电马达11安装在底盘10上，以使得马达11的输出轴与传动装置12接合。传动装置12的输出是与驱动管14外侧的外花键直接或间接接合的齿轮。
与空心心轴15的外螺纹接合的心轴螺母18布置在底盘10中。心轴螺母18固定在底盘10内部防止旋转，该底盘10安装在内部部件3的底板8上。当电马达11运行时，它通过传动装置12来使驱动管14旋转，该驱动管14再使空心心轴15旋转。由于心轴螺母18固定在底盘10中防止旋转，因此空心心轴15将根据电马达11的旋转方向而在驱动管14上来回移动。当空心心轴15与实心心轴16接合时，空心心轴15将同步地在实心心轴16上来回移动。通过驱动单元9和安装于内部部件3的底板8上的底盘10，这将在电马达11的第一旋转方向上被推出至外部部件2外。当马达11的旋转方向反转时，即沿第二旋转方向时，内部部件3缩回至外部部件2中。根据构造，驱动单元9通常能够以多种方式直接或间接地与伸缩部件2、3连接，以使得伸缩部件(2、3)能够纵向移动。
空心心轴15的下端与呈板形的支承元件19可旋转地连接。空心心轴15的下端因此包括滚珠轴承20，该滚珠轴承20包含在环形托架21的凹口中，该环形托架21安装在支承元件19上。在本实施例中，托架21为两半部分21a、21b。托架21布置成与在支承元件19的拐角中的孔22连接，从而使托架21中的通孔与滚珠轴承20对齐。这使得实心心轴16能够进入空心心轴15的内部。托架21通过螺钉23而安装在支承元件19上。
支承元件19包括在侧面的滑动器24，用于与外部部件2的内壁接合。滑动器24成形为平拱形螺柱。如从图2(特别是图3)可以看见，支承元件19的所有意图和目的是具有一个切角的四边形。支承元件19还包括孔，例如用于在升降柱内部引导电缆1。
细长的印刷电路板27附接在内部部件3的底板8上。印刷电路板27装备有末端停止开关或信号开关(未示出)。开关由在驱动销25上的凸起26(只示出一个)来驱动，该驱动销25与支承元件19连接，并沿与部件2、3的纵向轴线平行的轴线延伸穿过底板8中的孔。驱动销25有两个凸起26，这两个凸起26布置在与升降柱1的所需冲程长度相对应的距离处。当开关驱动时，升降柱1的调节中断。用于控制升降柱1的另一印刷电路板布置在驱动单元9的底盘10上。
由于支承元件19与空心心轴15的下端连接，因此它将在内部部件3被推出至外部部件2外时向上运动。由于支承元件19抵靠外部部件2的内侧，因此空心心轴15不能相对于部件2、3的纵向轴线弯曲。因此，空心15和实心心轴16能够保持在它们的直线位置。结果，升降柱1能够承受很大的力和扭矩。
本实施例是具有相对较小横截面和大体积驱动单元9(以便获得高升降力)的升降柱1的实例。为此，心轴单元13布置在升降柱1的拐角中，参见图2中的升降柱1的剖视图。不过，理想的是，心轴单元13布置在升降柱1的横截面中心。
通过将心轴单元13布置得偏离中心轴线，产生的负载在升降柱上施加扭矩。因此，升降柱1的横截面可以减小，并仍然实现高负载，因为心轴单元13由支承元件19保持就位。
图4表示了悬挂在天花板中的轨道31结构上的天花板移动X射线装置28的示意图。X射线照相机29安装在升降柱1的自由端处，该升降柱1的另一端安装在滑架30中，以使得X射线照相机29可以调节高度。而且，X射线照相机29可以旋转，以使得它的位置适应要检查的物体。因此，在将照相机29带入该位置时，升降柱1同时承受竖直负载和水平负载以及扭矩。滑架30通过使用X射线照相机29上的手柄来推动或拉动它而运动，从而在升降柱1上产生水平力和扭矩。
图5表示了具有下部框架32和上部框架33的床的示意图，该下部框架32装备有驱动轮。上部框架33通过伸缩升降柱1而与下部框架32连接，该升降柱1在它的纵向中心轴线处位于床的各端部处，用于升降所述上部框架33。升降柱1承受很大的力和扭矩，例如当一个人或两个人坐在床的一侧时，或者当床可以采取Trendelenburg位置时，即上部框架33绕横向轴线倾斜。升降柱1与控制箱34连接，该控制箱34包括电源和控制单元35、36。
在本实施例中，升降柱包括两个部件和心轴单元，该心轴单元有驱动管和两个心轴。不过，升降柱可以包括更多部件，且心轴单元同样可以包括更多心轴。而且，根据心轴的数量，可以使用更多的支承元件。例如，升降柱可以有三个部件，心轴单元可以有四个心轴，并可以有两个支承元件。本实施例表示了具有矩形横截面的部件的升降柱；不过，横截面可以是圆形或六边形或任何其它形状。支承元件的形状可以但不必须适应部件的横截面形状。
在升降柱的说明中，术语例如顶部、底部用于介绍如附图中所示的本发明。不过显然，升降柱可以如图4所示来使用，它例如使底板成为顶板。因此，使用的术语参考结构特征的相对位置或关系。

Claims (10)

1.升降柱，包括至少两个伸缩布置的部件(2，3)和位于部件的空心中的驱动单元(9)，其中，驱动单元(9)包括电马达(11)、传动装置(12)和心轴单元(13)，该心轴单元(13)有多个心轴(15、16)和至少一个心轴螺母(18)，电马达(11)通过传动装置(12)来驱动心轴单元(13)，且驱动单元(9)与所述至少两个伸缩布置的部件(2、3)连接，这使得伸缩部件(2、3)能够纵向移动，从而使得伸缩部件根据电马达(11)的旋转方向而相对于彼此伸出或缩回，其特征在于，升降柱包括附接在心轴(15，16)上的至少一个支承元件(19)，且该支承元件(19)设置在伸缩部件(2、3)内部，支承元件(19)设置得抵靠所述部件(2、3)的内侧。
2.根据权利要求1所述的升降柱，其特征在于：心轴(15、16)的一端部与支承元件(19)可旋转地连接。
3.根据权利要求2所述的升降柱，其特征在于：心轴是空心心轴(15)。
4.根据权利要求1所述的升降柱，其特征在于：支承元件(19)包括用于心轴(15、16)穿过的通孔(22)。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的升降柱，其特征在于：空心心轴(15)与支承元件(19)可旋转地连接，从而使得空心心轴与支承元件(19)的通孔(22)对齐。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的升降柱，其特征在于：支承元件(19)包括在抵靠所述部件(2、3)内侧的表面上的滑动器(24)。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的升降柱，其特征在于：支承元件(19)是板。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的升降柱，其特征在于：升降柱包括两个伸缩布置的部件(2、3)，且心轴单元(13)包括驱动管(14)以及两个心轴(15、16)和一个心轴螺母(18)。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的升降柱，其特征在于：心轴单元(13)的纵向轴线与部件(2、3)横截面的中心轴线对齐。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的升降柱，其特征在于：心轴单元(13)的纵向轴线相对于部件(2、3)的横截面的中心轴线偏离。
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