CN1911776A - 自锁式紧凑型垂直升降机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自锁式紧凑型垂直升降机构，该机械升降机构能在狭小空间内实现大行程直升直降且生产成本较低。为此，该垂直升降机构由连杆滑块机构、丝杆螺母机构和壳体组成，丝杆螺母机构装在壳体中，连杆滑块机构的固定板与壳体上顶部紧固连接，连杆滑块机构的下滑板与丝杆螺母机构的螺母固定连接。本发明主要用于治疗床等康复医疗器械产品上，也可应用在空间狭小、但需要作大行程垂直升降的场合中。

Description

自锁式紧凑型垂直升降机构

技术领域

本发明涉及垂直升降机械装置技术领域，特别是一种自锁式紧凑型垂直升降机构。

背景技术

现有的机械升降机构，尤其是用在康复医疗器械领域的升降机构，多是采用L形的摆动式杠杆机构，由液压装置驱动杠杆绕底座上的支点摆动，从而将治疗床等康复器械产品的床体连同上面的病人从低位提升到高位。这种升降机构需配备价格昂贵的液压系统，而液压泵的降噪技术复杂，成本很高；L形杠杆升降时需要有大幅度摆动，不能直升直降，占用较大空间，并影响病人的舒适度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产成本较低、能在狭小空间内实现大行程直升直降的自锁式紧凑型垂直升降机构。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：一种自锁式紧凑型垂直升降机构，由连杆滑块机构21、丝杆螺母机构22和壳体9组成，丝杆螺母机构22装在壳体9中，连杆滑块机构21的固定板6与壳体9上顶部紧固连接，连杆滑块机构21的下滑块14与丝杆螺母机构22的螺母11固定连接。

所述连杆滑块机构21由固定板6、上滑块1、下滑块14和至少三组角度等分布置的杆件组成；每组杆件包括上连杆2、下连杆10和摆杆4；上连杆2两端分别与上滑块1底部、摆杆4上顶部铰接，下连杆10两端分别与摆杆4中部、下滑块14外湍部铰接，摆杆4下底部与固定板6铰接座铰接；固定板6固定在壳体9上顶部，下滑块14里部通过螺栓13与所述丝杆螺母机构的螺母11联接。由于各组杆件尺寸及相关结构参数是一致的，且在机构中呈角度等分布置，因而，上滑块1在升降过程中一直保持水平状态，并使该连杆滑块机构具有放大行程的作用。所述丝杆螺母机构由丝杆8、螺母11、轴承5、17、联轴器7和滑键12组成，丝杆8上、下端部分别通过轴承5、17支承在壳体9上，丝杆8上端部通过联轴器7与装在固定板6中央的电机3输出轴相联接，螺母11装在壳体9内，与丝杆8形成螺旋副，在螺母11的外圆面上开有键槽，滑键12固装在该键槽内，所述滑键12也嵌在壳体9上对应的导槽中，以限制螺母11转动。电机3通过联轴器7带动丝杆8旋转，而螺母11由于滑键12的限制不能转动，只能作直线运动，从而带动滑键12、再驱动连杆滑块机构作垂直升降运动。所述壳体9呈薄壁圆桶状，其外圆柱面作为圆导轨，与下滑块14的内孔呈动配合关系，壳体9的筒壁上开有竖向导槽，壳体9上端部开口，其下端部封口并在该底端面中央开孔装嵌有轴承17。在连杆滑块机构21中角度等分布置的杆件组数一般为3-6组。

与现有技术相比，本发明的显著效果是：由于本升降机构采用立式布置、直升直降结构，其轴向结构紧凑；具有放大作用，在狭小空间内实现大行程垂直升降；杆组尺寸经过优化，受力合理，采用杆螺母传动，具有自锁性，确保升降过程安全、可靠；以电机为动力源，免去昂贵的液压系统，降低了成本。由此获得了在康复医疗器械产品上的成功应用，并可在其它空间狭小、但需要作大行程垂直升降的场合中推广应用。

附图说明

图1是本发明一种自锁式紧凑型垂直升降机构结构示意图。

图2是图1所示升降机构上升工作状态结构示意图。

图3是图1所示升降机构下降工作状态结构示意图。

图中标号说明：

1-上滑块，2-上连杆，3-电机，4-摆杆，5-轴承，6-固定板，7-联轴器，8-丝杆，9-壳体，10-下连杆，11-螺母，12-滑键，13-螺栓，14-下滑块，15-螺栓，16-销轴，17-轴承，18-螺钉，21-连杆滑块机构，22-丝杆螺母机构。

具体实施方式

通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。

参见图1、图2、图3所示，本发明的一种自锁式紧凑型垂直升降机构，包括连杆滑块机构21、丝杆螺母机构22和壳体9。所述连杆滑块机构21由固定板6、上滑块1、下滑块14和四组杆件组成，每组杆件包含上连杆2、下连杆10和摆杆4，各杆件两端均设有孔，上、下滑块1、14及固定板6上设有相应的铰链座，各铰链座上相应地开有销轴孔，通过销轴16相互铰接：上连杆2顶端与上滑块1底部铰接，上连杆2底端与摆杆4顶端铰接，下连杆10顶端与摆杆4中部铰接，下连杆10底端与下滑块14外端铰接，摆杆4底部与固定板6铰接。四组杆件在水平投影面呈正交关系，与之相匹配的上滑块1、固定板6、下滑块14的相应铰链座孔也具有相应的正交关系。固定板6的底部焊有一个短圆套，通过其内孔与壳体9的外圆面配合，固定板6顶部中央开有止口，以作安装电机3的定位面，固定板6正中央开有小通孔，作为轴承5的支承座孔，短圆套内孔与电机3的安装止口、轴承座孔之间有很高的同轴度，以保证产品装配质量。下滑块14中央呈圆环状，其内孔与壳体9的导轨面之间为动配合关系，可沿该导轨在竖直方向自由滑动，下滑块14通过螺栓13、15与丝杆螺母机构22的螺母11联成一体，其在丝杆螺母机构22的螺母11带动下，沿该导轨滑动，从而推动下连杆10、带动摆杆4、再由摆杆4驱动上连杆2、最后驱动上滑块1作直上直下的垂直升降运动。本实施例中，上滑块1的顶部用来安装需要作升降运动的治疗床床体等部件，由于正交铰链的限制，上滑块1在升降过程中一直保持水平状态；在杆件尺寸和相关结构参数的保证下，该连杆滑块机构21具有放大行程的作用，当下滑块14作小位移时，上滑块1可以获得大位移，从而实现在狭小空间内获得大行程的升降。

所述丝杆螺母机构22由丝杆8、螺母11、轴承5、17、联轴器7和滑键12组成，丝杆8顶部通过轴承5支承在固定板6的轴承孔内，丝杆8底部通过轴承17支承在壳体9底部的轴承孔内，丝杆8的顶端设有阶梯盲孔并开槽，用以安装电机3的输出轴和联轴器7，螺母11装在壳体9内，与丝杆8形成螺旋副，在螺母11外圆面上开有键槽，滑键12安装在螺母11的键槽内，并以螺栓13与螺母11紧固，同时滑键12也嵌在壳体9上对应的导槽中，以限制螺母11转动。由于连杆滑块机构21的下滑块14通过螺栓15与滑键12、螺母11联成一体，所以，当电机3启动时，通过联轴器7带动丝杆8旋转，而螺母儿由于滑键12的限制不能转动，只能作竖向直线运动，从而通过螺旋副带动滑键12、再驱动连杆滑块机构21作垂直升降运动。由于采用的丝杆螺母机构22具有自锁性，因而可以保证升降过程安全、可靠。

所述壳体9是本垂直升降机构的导向件和装配基础件，呈竖立的薄壁圆桶状，其外圆柱面作圆导轨，与下滑块14中央的圆环内孔成动配合关系，以支承并导向下滑块14在竖直方向上、下自由滑动。壳体9的薄壁上开有竖向导槽，以对滑键12进行导向与限位。壳体9上端装有固定板6，其顶端开口，以便安装丝杆螺母机构22时能将螺母11装入圆桶壳体9内。壳体9底端封口，并在其底端面中央开有轴承孔，用以安装轴承17。

在本实施例中，连杆滑块机构21的固定板6与壳体9的顶部紧套，构成本升降机构的装配基础。壳体9呈竖立薄壁圆桶状，其外圆柱面作为下滑板14的滑动导轨面。丝杆螺母机构22的丝杆8两端分别装有轴承5、17，并分别安装在固定板6和壳体9底部的轴承座孔内，电机3通过四个螺钉18固定在固定板6上面，其输出轴通过联轴器7与丝杆8联接，连杆滑块机构21的下滑块14与丝杆螺母机构22的螺母11用螺栓13、15联成一体。

工作时，电机3启动，通过联轴器7带动丝杆8旋转，螺母11由于受到滑键12的限制，只能作直线运动，从而驱动连杆滑块机构21的下滑块14沿壳体9的圆导轨上下移动，下滑块14通过下连杆10带动摆杆4绕固定板6上的铰轴16转动，摆杆4的顶部通过上连杆2驱动上滑块1作上、下垂直升降运动。

Claims (5)

1、一种自锁式紧凑型垂直升降机构，其特征在于：所述垂直升降机构由连杆滑块机构(21)、丝杆螺母机构(22)和壳体(9)组成，丝杆螺母机构(22)装在壳体(9)中，连杆滑块机构(21)的固定板(6)与壳体(9)上顶部紧固连接，连杆滑块机构(21)的下滑块(14)与丝杆螺母机构(22)的螺母(11)固定连接。

2、根据权利要求1所述的自锁式紧凑型垂直升降机构，其特征在于：所述连杆滑块机构(21)由固定板(6)、上滑块(1)、下滑块(14)和至少三组角度等分布置的杆件组成；每组杆件包括上连杆(2)、下连杆(10)和摆杆(4)；上连杆(2)两端分别与上滑块(1)底部和摆杆(4)上顶部铰接，下连杆(10)两端分别与摆杆(4)中部和下滑块(14)外湍部铰接，摆杆(4)下底部与固定板(6)铰接座铰接；固定板(6)固定在壳体(9)上顶部，下滑块(14)里部通过螺栓(13)与所述丝杆螺母机构的螺母(11)联接。

3、根据权利要求1所述的自锁式紧凑型垂直升降机构，其特征在于：所述丝杆螺母机构由丝杆(8)、螺母(11)、轴承(5)(17)、联轴器(7)和滑键(12)组成，丝杆(8)上、下端部分别通过轴承(5)、(17)支承在壳体(9)上，丝杆(8)上端部通过联轴器(7)与装在固定板(6)中央的电机(3)输出轴相联接，螺母(11)装在壳体(9)内，与丝杆(8)形成螺旋副，在螺母(11)的外圆面上开有键槽，滑键(12)固装在该键槽内，所述滑键(12)也嵌在壳体(9)上对应的导槽中。

4、根据权利要求1所述的自锁式紧凑型垂直升降机构，其特征在于：所述壳体(9)呈薄壁圆桶状，其外圆柱面作为圆导轨，与下滑块(14)的内孔呈动配合，壳体(9)的筒壁上开有竖向导槽，壳体(9)上端部开口，其下端部封口并在该底端面中央开孔装嵌有轴承(17)。

5、根据权利要求2所述的自锁式紧凑型垂直升降机构，其特征在于：所述角度等分布置的杆件组数为3-6组。

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