CN116877627B - 一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，包括相对设置的第一平板和第二平板，第一平板与第二平板之间设置有气囊；还包括触发单元，所述触发单元包括：导气通道，设置于第一平板或第二平板上；滑块，设置于导气通道内且与导气通道滑动密封连接；弹性件，为滑块提供朝向导气通道的第一端的回弹力；检测开关，设置于导气通道的内壁；当气囊处于充气状态时，滑块与检测开关相抵；当遇到阻碍物时，第一平板和第二平板相对运行，驱动导气通道内的滑块运动，滑块与检测开关分离以产生一遇阻信号。本发明在升降桌的桌面任意位置遇到阻碍物阻挡的过程中，能够在第一时间起到缓冲作用，避免产生强烈的撞击。
Description
技术领域
本发明涉及遇阻检测技术领域，尤其涉及一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构。
背景技术
具有升降功能的电动桌，能够根据人们的需求调整高度，满足不同的使用需求。在升降过程中，若接触到障碍物时其运动会受阻，然而升降立柱会保持工作状态，持续向桌板提供升降运动所需的动力，导致桌板和障碍物之间的作用力不断提高而导致桌板、障碍物的损坏，甚至压伤人体。
为此，通常需要设置遇阻检测系统来检测运行过程中是否接触到障碍物。但现有的遇阻检测系统，通常仅能在判断出遇阻情况之后才能做出响应，在响应过程中，由于信号传输、机械机构动作的延迟等原因，不可避免地会存在一定的损坏。
如公开号为CN 216483623 U的专利提出了基于光纤曲率效应的压力传感器，通过柔性光纤受到压力作用后导致自身出现形变或弯曲，从而会使柔性光纤的弯曲曲率发生变化，使光信号传输效率显著改变，导致输出光的强度发生变化，通过光接收器检测到光强度的变化，以此判定柔性光纤受到外部压力。由于光的传播速度极快，因此在柔性光纤受到压力的同时便会导致光强度出现变化，压力传感器的灵敏度极高。但是即使是这样，依旧不能够在遇到障碍物的同时对升降桌起到缓冲的作用。另一方面，该专利的受阻检测区域受限于柔性光纤的分布，一般仅限于升降桌的边缘，在障碍物直接绕过边缘抵在中间区域的时候，无法作出响应。
发明内容
为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，用于安装在升降桌上，在升降桌的桌面任意位置遇到阻碍物阻挡的过程中，能够在第一时间起到缓冲作用，避免产生强烈的撞击。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，包括相对设置的第一平板和第二平板，所述第一平板与第二平板之间设置有气囊；还包括用于对所述气囊进行充气/放气的充放气机构以及触发遇阻信号的触发单元，所述触发单元包括：
导气通道，设置于第一平板或第二平板上，导气通道的第一端与气囊相连通；
滑块，设置于导气通道内且与导气通道滑动密封连接；
弹性件，为滑块提供朝向导气通道的第一端的回弹力；
检测开关，设置于导气通道的内壁；当气囊处于充气状态时，所述滑块与检测开关相抵；当遇到阻碍物时，第一平板和第二平板相对运行，气囊受到挤压，驱动导气通道内的滑块运动，滑块与检测开关分离以产生一遇阻信号。
在本发明的某些实施例中，所述导气通道内设置有紧顶调节机构，所述紧顶调节机构包括设置于导气通道第二端的紧顶块，所述紧顶块与导气通道螺纹配合，紧顶块与弹性件背向滑块的一端抵接。
在本发明的某些实施例中，所述导气通道的第二端延伸至第一平板或第二平板的外壁，与外界相通；导气通道的第二端设置有用于与紧顶块螺纹配合的内螺纹段。
在本发明的某些实施例中，所述紧顶块包括外螺纹段和圆柱段，所述外螺纹段与所述内螺纹段螺纹配合，所述圆柱段与弹性件抵接。
在本发明的某些实施例中，所述导气通道的第二端设置有密封块，所述密封块与内螺纹段螺纹配合。
在本发明的某些实施例中，包括泄压机构，所述泄压机构包括：
第一泄压通道，设置于滑块上，所述第一泄压通道的第一端贯穿滑块背向弹性件的端面，第二端贯穿滑块与导气通道相贴的周侧面；
第二泄压通道，设置于导气通道内，贯穿所述导气通道的内壁与外壁；
当滑块运动至与检测开关分离后，所述第一泄压通道与第二泄压通道相连通。
在本发明的某些实施例中，所述第二泄压通道包括环绕于导气通道内壁的环形部以及连接所述环形部与导气通道外壁的竖直段。
在本发明的某些实施例中，所述导气通道上位于与检测开关相对的位置设置有透明观察窗。
在本发明的某些实施例中，所述弹性件为弹簧。
在本发明的某些实施例中，所述检测开关为常闭按键开关，所述常闭按键开关的表面覆盖有一层柔性pvc薄膜。
一种遇阻缓冲机构的紧顶调节方法，包括如下步骤：
S1，将桌板放置于上述遇阻缓冲机构上。
S2，对气囊进行充气；
S3，旋转紧顶块使滑块向导气通道的第一端滑动，直至滑块的侧壁与检测开关相抵且滑块的其中一端越过检测开关规定距离。
一种防上升碰撞的升降桌，包括：
基准桌板，所述基准桌板上开设有若干用于安装如上所述的遇阻缓冲机构的安装槽；
升降柱，所述升降柱的顶部与基准桌板固定连接；
上桌板，设置于基准桌板的上侧，与第二平板固定连接。
一种防下降碰撞的升降桌，包括：
基准桌板，所述基准桌板上开设有若干用于安装如上所述的遇阻缓冲机构的安装槽；
升降柱，所述升降柱的顶部与基准桌板固定连接；
下桌板，设置于基准桌板的下侧，与第二平板固定连接；
拉簧，设置于基准桌板和下桌板之间，为下桌板提供压向基准桌板的弹力。
一种防升降过程中的碰撞的升降桌，包括：
基准桌板，所述基准桌板的上下两侧分别开设有若干用于安装如上所述的遇阻缓冲机构的安装槽；
升降柱，所述升降柱的顶部与基准桌板固定连接；
上桌板，设置于基准桌板的上侧，与上侧遇阻缓冲机构的第二平板固定连接；
下桌板，设置于基准桌板的下侧，与下侧遇阻缓冲机构的第二平板固定连接；
拉簧，设置于基准桌板和下桌板之间，为下桌板提供压向基准桌板的弹力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过相对设置的第一平板、第二平板以及设置于两者之间的气囊共同构成缓冲机构，在遇到障碍组阻挡时，气囊受到压力，驱动滑块滑动与检测开关分离以产生一遇阻信号，便于停止升降机构，避免与障碍物发生撞击；同时，受到压力的气囊发生形变，在第一时间起到缓冲作用，对升降桌和障碍物起到了很好的保护效果。
附图说明
图1为遇阻缓冲机构的结构示意图。
图2为遇阻缓冲机构处于充气状态的剖视图。
图3为图2中A处的局部放大图。
图4为遇阻缓冲机构遇到阻碍物的剖视图。
图5为图4中B处遇到障碍物时的局部放大图。
图6为导气通道的结构示意图。
图7为滑块、弹性件及紧顶调节机构的示意图。
图8为一实施例的升降桌结构示意图。
图9为一实施例的升降桌上升状态示意图。
图10为一实施例的升降桌初始状态示意图。
图11为另一实施例的升降桌下降状态示意图。
图12为另一实施例的升降桌初始状态示意图。
图中：
1、遇阻缓冲机构；11、第一平板；12、第二平板；13、气囊；
15、触发单元；151、导气通道；152、滑块；153、弹性件；154、检测开关；155、第一泄压通道；156、第二泄压通道；157、透明观察窗；
16、紧顶块；17、密封块；
21、基准桌板；211、安装槽；212、定位柱；22、上桌板；221、避让槽；222、定位孔；23、升降柱；231、连接部。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例一：
本实施例提供一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构。如图1所示，所述遇阻缓冲机构1包括相对设置的第一平板11和第二平板12，第一平板11相对第二平板12沿竖直方向设置，以适应所安装的升降桌的升降运动。所述第一平板11与第二平板12之间设置有气囊13，以及用于对所述气囊13进行充气/放气的充放气机构（图中未画出），图2中的通孔111用于连通充放气机构的管道。
值得一提的是，本实施例的气囊13直接设置于第一平板11上，气囊13的底部与第一平板11密封连接。
如图2和图4所示，还包括触发遇阻信号的触发单元15，用于在遇到障碍物的时候产生一个遇阻信号并发送至外部，以便停止升降桌的进一步运动。
如图3和图5所示，所述触发单元15包括导气通道151、滑块152、弹性件153和检测开关154。
导气通道151，设置于第一平板11或第二平板12上，导气通道151的第一端与气囊13相连通，以下以导气通道151设置于第一平安11上为例进行说明。
滑块152，设置于导气通道151内且与导气通道151滑动密封连接，当第一平板11或第二平板12受到障碍物传导过来的压力时，两者相对靠近，从而挤压气囊13，气囊13内压强增大，驱动滑块153朝向远离导气通道151的第一端的方向滑动。
弹性件153，为滑块152提供朝向导气通道151的第一端的回弹力，从而在气囊13压力恒定的时候，使滑块152推动至规定的位置。
所述弹性件153为弹簧，具体是位于滑块远离导气通道151第一端的一侧的压簧，在其他实施例中，还可以是位于滑块靠近导气通道151第一端的一侧的拉簧。
检测开关154，设置于导气通道151的内壁。
当气囊13处于充气状态时，所述滑块152与检测开关154相抵；当遇到阻碍物时，第一平板11和第二平板12相对运行，气囊13受到挤压，驱动导气通道151内的滑块152运动，滑块152与检测开关154分离以产生一遇阻信号。
为了实现上述遇阻信号的触发，所述检测开关154优选为常闭按键开关。当滑块152与检测开关154分离时，检测开关154突出导气通道151内壁一定高度，该高度视情况而定，优选0.5mm或1mm。
同时，为了避免检测开关154所突出的部分阻碍滑块152的滑动，所述检测开关154沿导气通道151的长度方向的两侧设置有导滑面，和/或，在检测开关154的表面覆盖有一层柔性pvc薄膜，柔性pvc薄膜与用于安装检测开关154的槽口过渡连接形成平滑的曲面，滑块152滑动至检测开关154附近时，可平滑通过并形成对检测开关154相抵状态。
通过以上方案，仅需将以上述遇阻缓冲机构的第一平板11和第二平板12分别安装于升降桌的两块分离的桌板上，便可将受到障碍物阻挡一侧的压力传递至气囊中，并通过触发单元15产生一遇阻信号，便于在第一时间停止制成升降桌的升降柱的活动。同时，由于气囊13的特性，在受到阻挡的同时，气囊发生形变，便能对桌板起到一定的缓冲作用，对升降桌和障碍物起到了很好的保护效果。
实施例二：
在上述方案中，由于弹性件153所安装的位置固定，弹性件153给滑块152所提供的回弹力也是相对固定的。因此升降桌上所承载的物品重量受到了限制，一旦升降桌上所放的物品重量发生变化，很有可能会导致遇阻缓冲机构无法实施。如当升降桌的物品重量过重，将导致在气囊13处于充气状态的初始位置，气囊13便收到过多的压力，使滑块152与检测开关154分离产生遇阻信号，而导致升降桌无法正常升降。反之，当升降桌的物品重量过轻，则需要在障碍物给桌板施加更大的压力时，才能使得滑块152与检测开关154分离产生遇阻信号，导致遇到障碍物的灵敏度降低。
为了解决该问题，在实施例一的基础上，本实施例在所述导气通道151内设置有紧顶调节机构，所述紧顶调节机构包括设置于导气通道151第二端的紧顶块16，所述紧顶块16与导气通道151螺纹配合，紧顶块16与弹性件153背向滑块152的一端抵接。通过紧顶块16与导气通道151螺纹之间的配合，可以调节弹性件153（压簧）的初始伸缩状态，从而适应升降桌上承载的不同重量的物品。
具体的，结合图6和图7，所述导气通道151的第二端延伸至第一平板11的外壁，与外界相通；导气通道151的第二端设置有用于与紧顶块16螺纹配合的内螺纹段1511。
所述紧顶块16包括外螺纹段161和圆柱段162，所述外螺纹段161与所述内螺纹段1511螺纹配合，所述圆柱段162与弹性件153抵接。
导气通道151的第二端与外界相通，从而方便了导气通道151内滑块152、弹性件153以及紧顶块16等部件的安装。但同时，也增加了使用过程中灰尘的堆积，为了避免该情况，所述导气通道151的第二端设置有密封块17，所述密封块17与内螺纹段1511螺纹配合，密封块17的外端面与第一平板11的侧面相持平。
本实施例还提供一种遇阻缓冲机构的紧顶调节方法，包括如下步骤：
S1，将桌板放置于上述遇阻缓冲机构上，所述桌板上放置规定的物品，所述规定的物品视该升降桌所使用的用户的需求而定。
S2，对气囊进行充气，直至桌板调升至规定高度，该高度可以是2cm；
S3，旋转紧顶块16使滑块152向导气通道151的第一端滑动，直至滑块152的侧壁与检测开关154相抵且滑块152的其中一端越过检测开关154规定距离，该规定距离可以是0.5cm或1cm。
该规定距离决定了滑块152与检测开关154分离时，障碍物给桌板施加的压力，该规定距离越短，障碍物给桌板施加的压力越小，即遇阻缓冲机构越灵敏。
还包括S4，将密封块17旋进导气通道151。
值得一提的是，在上述方案中，为了观察调节过程中滑块152和检测开关154的相对距离，所述导气通道151上位于与检测开关154相对的位置设置有透明观察窗157。
实施例三：
在上述方案中，气囊13的弹性是有限的，能够适应较为较为缓慢的升降过程。但是若要适应升降桌的快速升降，或者在升降桌升降过程中，突然遇到外部障碍物与升降桌的相对运动。气囊13的弹性不足以起到缓冲作用。
在实施例一或实施例二的基础上，本实施例三包括泄压机构，如图3和图5所示，所述泄压机构包括：
第一泄压通道155，设置于滑块152上，所述第一泄压通道155的第一端贯穿滑块152背向弹性件153的端面（即于导气通道151的第一端相通），第二端贯穿滑块152与导气通道151相贴的周侧面。
第二泄压通道156，设置于导气通道151内，贯穿所述导气通道151的内壁与外壁。第二泄压通道156在导气通道151沿长度方向的位置视具体情况而定，满足以下条件即可：
如图3所示，当滑块152与检测开关154相抵时，所述第一泄压通道155与第二泄压通道156相分离，第一泄压通道155的第二端被导气通道151的周侧壁封闭。
如图5所示，当滑块152运动至与检测开关154分离后，所述第一泄压通道155与第二泄压通道156相连通，从而在气囊13受到过大的压力时，实现泄压，起到更好的缓冲效果。
由于导气通道151的截面通常为圆形，为了适应滑块152的转动，如图6所示，所述第二泄压通道156包括环绕于导气通道151内壁的环形部1561和连接所述环形部1561与导气通道151外壁的竖直段1562。环形部1561可以在滑块152转动至任一角度时，都能够在滑块152运动至与检测开关154分离后实现第一泄压通道155和第二泄压通道156的连通。
实施例四：
如图8所示，本实施例提供一种防上升碰撞的升降桌，所述升降桌包括：
基准桌板21，所述基准桌板21上开设有若干用于安装如上述实施例一至三中任一遇阻缓冲机构1的安装槽211。该安装槽211的数量优选为4个，分布于基准桌板21的四角。
遇阻缓冲机构1的第一平板11与安装槽211的槽底固定连接，值得一提的是，安装槽211上设置有用于适应泄压机构的孔（图中未画出）。
升降柱23，所述升降柱23的顶部与基准桌板21固定连接。
上桌板22，设置于基准桌板21的上侧，与第二平板12固定连接。
值得一提的是，为了增强升降柱23的连接效果，所述升降柱23的顶部设置有加强的连接部231，增大连接处的面积，上桌板22上设置有对应连接部231的避让槽221。
如图9所示，当升降桌上升时，气囊13处于充气状态，此时第二平板12升至安装槽211上方，上桌板22与基准桌板21间隔一定高度。
当遇到障碍物阻挡时，其中一个或多个气囊13受力起到缓冲作用，内部压强增大，遇阻缓冲机构1产生一遇阻信号，控制升降柱23停止上升运动。并控制充放气机构对气囊13进行放气。
在此过程中，若受到压力过大时，泄压机构同步工作进行泄压，起到更好的缓冲效果。
在充放气机构的放气和/或泄压机构的作用下，如图10所示，第二平板12降至安装槽211内，此时上桌板22和基准桌板21相贴。值得一提的是，本方案的实施无需上桌板发生形变，因此可适应硬度很大的上桌板。与现有的需要桌板形变来实现遇阻检测的方案相比，本方案的应用范围更加广泛。
上述方案中，控制升降柱23运动的控制器、充放气机构等其他零件皆安装于基准桌板21上，优选采用内嵌式安装设计。
基准桌板21和上桌板22上沿竖直方向设置有相对应的定位柱212和定位孔222，保持上桌板更好的稳定性。
实施例五：
本实施例提供一种防下降碰撞的升降桌，如图11和图12所示，升降桌包括：
基准桌板21，所述基准桌板21上开设有若干用于安装如上述实施例一至三中任一遇阻缓冲机构1的安装槽。该安装槽的数量优选为4个，分布于基准桌板21的四角。
遇阻缓冲机构1的第一平板11与安装槽211的槽底固定连接，值得一提的是，安装槽211上设置有用于适应泄压机构的孔（图中未画出）。
升降柱23，所述升降柱23的顶部与基准桌板21固定连接。
下桌板23，设置于基准桌板21的下侧，与第二平板12固定连接。
拉簧3，设置于基准桌板21和下桌板23之间，为下桌板21提供压向基准桌板21的弹力。
如图11所示，当升降桌下降时，气囊13处于充气状态，此时第二平板12升至安装槽211下方，下桌板23与基准桌板21间隔一定高度。
当遇到障碍物阻挡时，其中一个或多个气囊13受力起到缓冲作用，内部压强增大，遇阻缓冲机构1产生一遇阻信号，控制升降柱23停止下降运动。并控制充放气机构对气囊13进行放气。
在此过程中，若受到压力过大时，泄压机构同步工作进行泄压，起到更好的缓冲效果。
在充放气机构的放气和/或泄压机构的作用下，如图12所示，第二平板12升至安装槽211内，此时下桌板23和基准桌板21相贴。
实施例六：
本实施例基于实施例四和实施例五的结合，提供一种防升降过程中的碰撞的升降桌，包括：
基准桌板，所述基准桌板的上下两侧分别开设有若干用于安装如上所述的遇阻缓冲机构的安装槽；
升降柱，所述升降柱的顶部与基准桌板固定连接；
上桌板，设置于基准桌板的上侧，与上侧遇阻缓冲机构的第二平板固定连接；
下桌板，设置于基准桌板的下侧，与下侧遇阻缓冲机构的第二平板固定连接；
拉簧，设置于基准桌板和下桌板之间，为下桌板提供压向基准桌板的弹力。
具体实现原理如实施例四和实施例五，在此不再赘述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (7)
1.一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，其特征在于，包括相对设置的第一平板和第二平板，所述第一平板与第二平板之间设置有气囊；还包括用于对所述气囊进行充气/放气的充放气机构以及触发遇阻信号的触发单元，所述触发单元包括：
导气通道，设置于第一平板或第二平板上，导气通道的第一端与气囊相连通；
滑块，设置于导气通道内且与导气通道滑动密封连接；
弹性件，为滑块提供朝向导气通道的第一端的回弹力；
检测开关，设置于导气通道的内壁；当气囊处于充气状态时，所述滑块与检测开关相抵；当遇到阻碍物时，第一平板和第二平板相对运行，气囊受到挤压，驱动导气通道内的滑块运动，滑块与检测开关分离以产生一遇阻信号；
包括泄压机构，所述泄压机构包括：
第一泄压通道，设置于滑块上，所述第一泄压通道的第一端贯穿滑块背向弹性件的端面，第二端贯穿滑块与导气通道相贴的周侧面；
第二泄压通道，设置于导气通道内，贯穿所述导气通道的内壁与外壁；
当滑块运动至与检测开关分离后，所述第一泄压通道与第二泄压通道相连通；
所述导气通道内设置有紧顶调节机构，所述紧顶调节机构包括设置于导气通道第二端的紧顶块，所述紧顶块与导气通道螺纹配合，紧顶块与弹性件背向滑块的一端抵接；
所述第二泄压通道包括环绕于导气通道内壁的环形部以及连接所述环形部与导气通道外壁的竖直段。
2.根据权利要求1所述的一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，其特征在于，所述导气通道的第二端延伸至第一平板或第二平板的外壁，与外界相通；导气通道的第二端设置有用于与紧顶块螺纹配合的内螺纹段。
3.根据权利要求2所述的一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，其特征在于，所述紧顶块包括外螺纹段和圆柱段，所述外螺纹段与所述内螺纹段螺纹配合，所述圆柱段与弹性件抵接。
4.根据权利要求2所述的一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，其特征在于，所述导气通道的第二端设置有密封块，所述密封块与内螺纹段螺纹配合。
5.根据权利要求1所述的一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，其特征在于，所述导气通道上位于与检测开关相对的位置设置有透明观察窗。
6.根据权利要求1所述的一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，其特征在于，所述弹性件为弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种具有防撞功能的遇阻缓冲机构，其特征在于，所述检测开关为常闭按键开关，所述常闭按键开关的表面覆盖有一层柔性pvc薄膜。
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