TWI417236B - 升降機構 - Google Patents

Description

升降機構

本發明涉及一種升降機構。

升降機構已經廣泛應用於機械加工和日常生活中，例如，採用升降機構之會議主席台、加工平台、汽車升降機、救援雲梯等。

一種升降機構，其包括底座、承載台、連接於底座與承載台之間之支撐組件。底座包括固定架、設於固定架上之絲桿及套設於絲桿上之螺紋件。支撐組件包括剪刀臂。剪刀臂包括一第一支撐桿及一與第二支撐桿可轉動連接之第二支撐桿。第一支撐桿之一端設有滾輪，另一端與螺紋件可轉動連接。第二支撐桿之兩端分別與承載台及固定架可轉動連接。承載台上開設有滑槽，滾輪可於滑槽內滑動。轉動絲桿時，絲桿上之螺紋與螺紋件相配合，使螺紋件相對該絲桿滑動；螺紋件帶動第一支撐桿，使第一支撐桿與第二支撐桿之間之夾角增大或減小，從而使承載台下降或上升。

然，上述升降機構之剪刀臂之第一支撐桿與承載台可轉動連接，第二支撐桿之端部相對於承載台滑動，使承載台之支撐重心於升降過程中向承載台之邊緣偏離，故，於不捆綁重物之情況下，重物難以穩定地放置於承載台上。

鑒於上述情況，有必要提供一種可穩定承載重物之升降機構。

一種升降機構，其包括底座、支撐組件、承載台及滑動組件，底座包括絲桿及與絲桿螺紋配合之螺紋件，絲桿上設有旋進方向相反之兩段螺紋，螺紋件為二且分別與兩段螺紋相配合，支撐組件包括至少一剪刀臂，剪刀臂包括第一支撐桿及與第一支撐桿可轉動連接之第二支撐桿，滑動件包括固定於承載台上之二固定件、固定於二固定件之間之滑桿及相對於滑桿可滑動之二滑動件，位於支撐組件首部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與二螺紋件可轉動連接，位於支撐組件尾部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與二滑動件可轉動連接。支撐組件還包括分別與首部及尾部之第一支撐桿之自由端可轉動連接之二第一連接件及分別與首部及尾部之第二支撐桿之自由端可轉動連接之二第二連接件，其中一該第一連接件及第二連接件分別固定連接該二滑動件，另一該第一連接件及第二連接件分別固定連接該二螺紋件。

一種升降機構，其包括底座、支撐組件、承載台及滑動件，底座包括二支架、具有一段螺紋且固定於二支架之間之絲桿及與絲桿之螺紋相配合之螺紋件，支撐組件包括至少一剪刀臂，剪刀臂包括第一支撐桿及與第一支撐桿可轉動連接之第二支撐桿，滑動件包括固定於承載台上之二固定件、固定於二固定件之間之滑桿及相對於滑桿可滑動之二滑動件，位於支撐組件首部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與螺紋件及其中一支架可轉動連接，位於支撐組件尾部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與二 滑動件可轉動連接。滑動組件還包括套設於該導向桿上且固定連接於該滑動件之套筒。

上述升降機構之位於支撐組件尾部之第一支撐桿及第二支撐桿之端部分別與二可相對滑動之滑動件可轉動連接，使第一支撐桿及第二支撐桿之端部同時相向或背向滑動，從而使承載台之支撐重心於升降過程中不偏離，故上述升降機構之承載台於不捆綁重物之情況下，可穩定承載重物。

100、200、300‧‧‧升降機構

11、62、91‧‧‧支架

1131、331‧‧‧通孔

115、162、223、233‧‧‧連接部

12、92‧‧‧絲桿

123、124‧‧‧螺紋

14、63‧‧‧導向桿

151、321‧‧‧筒體

16、33‧‧‧滑動組件

1621‧‧‧穿孔

20‧‧‧支撐組件

212‧‧‧撐桿

216‧‧‧可轉動連接軸

2215、2315‧‧‧定位台階

24‧‧‧固定件

25‧‧‧彈簧

30‧‧‧滑動件

34‧‧‧固定件

40、70‧‧‧承載台

60‧‧‧固定框架

812‧‧‧第一絲桿

93‧‧‧手柄

10、90‧‧‧底座

113、242‧‧‧基體

1132、342‧‧‧狹槽

1151、2213、2313‧‧‧階梯孔

121‧‧‧本體

13‧‧‧螺紋件

15、32‧‧‧套筒

152、221、231、323‧‧‧固定部

161、61‧‧‧基板

1622‧‧‧缺口

21、81‧‧‧剪刀臂

214‧‧‧第二支撐桿

22、86‧‧‧第一連接件

23、87‧‧‧第二連接件

244‧‧‧定位部

26‧‧‧固定軸

31‧‧‧滑桿

341‧‧‧固定孔

50‧‧‧步進電機

80‧‧‧支撐組件

814‧‧‧第二絲桿

圖1係本發明實施方式一之升降機構之立體示意圖，該升降機構包括底座、支撐組件、滑動件及承載台。

圖2係圖1所示之升降機構之立體分解圖。

圖3係圖1所示之升降機構之底座之立體分解圖。

圖4係圖1所示之升降機構之支撐組件之立體分解圖。

圖5係圖1所示之升降機構之滑動件之立體分解圖。

圖6係本發明實施方式二之升降機構之立體示意圖。

圖7係本發明實施方式三之升降機構之立體示意圖。

下面結合附圖及實施方式對本發明之升降機構作進一步詳細說明。

請參閱圖1及圖2，本發明實施方式一之升降機構100包括底座10、支撐組件20、滑動件30及承載台40。支撐組件20活動連接於底 座10上。滑動件30與支撐組件20活動連接。承載台40固定於滑動組件30上方。

請參閱圖3，底座10包括二支架11、一絲桿12、二螺紋件13、二導向桿14、二對套筒15及二滑動件16。二支架11分別固定於二導向桿14兩端。絲桿12之兩端分別穿設二支架11，且與二導向桿14平行設置。二螺紋件13分別套設於絲桿12之兩端。每一導向桿14套設有一對套筒15。二滑動件16分別與二螺紋件13固定連接，且分別與該二對套筒15固定連接，使該二滑動件16可相對一絲桿12及二導向桿14滑動。

支架11包括基體113及從基體113一側之中部延伸之連接部115。基體113之兩端分別開設有一通孔1131及一與通孔1131相連通之狹槽1132。連接部115與基體113相連處開設有一階梯孔1151。

絲桿12包括本體121及分別設於其兩端之兩段螺紋123，124。螺紋123之旋進方向與螺紋124之旋進方向相反。二螺紋件13分別與螺紋123，124相配合。

每一套筒15包括筒體151及設於筒體151一端之固定部152。

每一滑動件16包括基板161及分別設於基板161一側且位於其兩端之二連接部162。每一連接部162之中部開設一穿孔1621，其遠離基板16之一側開設有一與穿孔1621連通之缺口1622。基板161與螺紋件13固定連接，且使螺紋件13位於二連接部162之間。每一連接部162與套筒15之固定部152固定連接，套筒15之筒體151穿設於穿孔1621。

請參閱圖4，支撐組件20包括複數相互可轉動連接之剪刀臂21、二第一連接件22、二第二連接件23、二固定件24、複數彈簧25及複數固定軸26。

每一剪刀臂21包括二第一支撐桿212、一第二支撐桿214及一可轉動連接軸216。第二支撐桿214位於二第一支撐桿212之間。可轉動連接軸216穿設第一支撐桿212及第二支撐桿214之中部。

每一第一連接件22包括固定部221及從固定部221一側之中部延伸之連接部223。固定部221與連接部223相連之一側開設有複數階梯孔2213。固定部221靠近連接部223側面之兩端分別形成有一定位台階2215。連接部223與剪刀臂21之二第一支撐桿212自由端可轉動連接。

每一第二連接件23包括固定部231及從固定部231一側之中部延伸之相互間隔之二連接部233。固定部231與連接部233相連之一側開設有複數階梯孔2313。固定部221靠近連接部233側面之兩端分別形成有一定位台階2315。二連接部223與剪刀臂21之第二支撐桿214之自由端可轉動連接。

每一固定件24均包括基體242及從基體242側面之邊緣部延伸之二間隔設置之定位部244。其中二固定件24之二定位部244分別與第一連接件22之二定位台階2215相配合，另二固定件24之二定位部244分別與第二連接件23之二定位台階2315相配合，以使該複數固定件24相對於第一連接件22或第二連接件23滑動而不脫落。

每一彈簧25大致呈柱狀，其可部分收容於第一連接件之22之階梯 孔2213或第二連接件23之階梯孔2313中。

每一固定軸26可為銷釘、螺柱、鉚釘等柱狀連接件，具體於本實施方式中，固定軸26為銷釘。

請參閱圖5，滑動組件30包括二滑桿31、二對套筒32、二滑動件33及二固定件34。二滑桿31平行設置，且固定於二固定件34之間。二對套筒32分別套設於二滑桿31上。二滑動件33分別套設於二對套筒32上，以使該二套筒32可相對二滑桿31滑動。

每一套筒32包括筒體321及設於筒體321一端之固定部323。每一滑動件33之兩端分別開設一通孔331。套筒32之筒體321可穿設通孔331。每一固定件34之兩端分別開設有一固定孔341，且其端面上形成一與固定孔341相連通之狹槽342。滑桿33之兩端可穿設固定孔341。

為了使升降機構100能夠自動升降，升降機構100進一步包括一步進電機50。步進電機50與絲桿12軸接，以使步進電機50帶動絲桿12轉動。

請同時參閱圖2至圖5，組裝升降機構100包括以下步驟：

(1)組裝底座10，首先，將二螺紋件13分別套設於絲桿12之兩段螺紋123，124上。然後，將二對套筒15分別套設於二導向桿14上。接著，將二導向桿14之兩端分別穿設於二支架11之通孔1131中，將絲桿12之兩端分別穿設於二支架11之階梯孔1151中。最後，將二滑動件16之連接部162之對應套設於二對套筒15上，並分別與二螺紋件13固定連接，使二滑動件16相對於絲桿12及二導向桿 14可滑動。

(2)組裝支撐組件20，首先，將複數剪刀臂21相互可轉動連接起來。然後，將二第一連接件22分別與首部及尾部之第一支撐桿212之自由端可轉動連接，將二第二連接件23分別與尾部及首部之第二支撐桿214之自由端可轉動連接。最後，將其中一部分固定軸26依次穿設與尾部之第一連接件22、彈簧25、固定件24，另一部分固定軸26依次穿設與尾部之第二連接件23、彈簧25及固定件24，使第一連接件22及第二連接件23可相對於固定件24滑動，且與彈簧25彈性抵持。

(3)組裝滑動件30，首先，將二對套筒32分別套設於二滑桿31上。然後，將二滑動件33對應套設於二對套筒32上。最後，將二滑桿31之兩端分別穿設於固定件34之固定孔341。

(4)最後，將支撐組件20之二固定件24分別固定於底座10之二滑動件16上，將滑動件30之二滑動件33固定連接之連接件22，將承載台40與滑動件30之二固定件34固定連接起來。

使用時，步進電機50帶動絲桿12轉動，絲桿12上之螺紋123，124分別與二螺紋件13相配合，使該二螺紋件13相向或背向滑動。螺紋件13帶動二滑動件16相向或背向滑動，二滑動件16迫使支撐組件20之第一支撐桿212與第二支撐桿214之間之夾角減小或增大。同時，支撐組件20之第一支撐桿212與第二支撐桿214帶動滑動件34之二滑動件33相向或背向滑動，從而使承載台40上升或下降。

可以理解，底座10之導向桿14、套筒15、滑動件16均可省略，此 時，支撐組件20之尾部之第一支撐桿212及第二支撐桿214之一端直接與二螺紋件13可轉動連接。滑動件30之滑動件33可省略，此時，滑桿32為一個，套筒32為一對，支撐組件20之尾部之第一支撐桿212及第二支撐桿214之一端直接與該一對套筒32可轉動連接。當支撐組件20之剪刀臂21由相同數目之第一支撐桿212及第二支撐桿214可轉動連接構成時，第一連接件22與第二連接件23相同。若支撐組件20僅包括一剪刀臂21，則位於支撐組件20首部之第一支撐桿212及第二支撐桿214與尾部之第一支撐桿212及第二支撐桿214相同。

本發明之升降機構100之支撐組件20之第一支撐桿212及第二支撐桿214分別與二可相對滑動之滑動件33可轉動連接，使第一支撐桿212及第二支撐桿214之端部同時相向或背向滑動，從而使承載台10之支撐重心於升降過程中不偏離，故承載台40可穩定地承載重物。底座10之絲桿12具有旋進方向相反之兩端螺紋123,124，可使支撐組件20之尾部之第一持撐桿212及第二支撐桿214之端部相向或背向滑動，從而使承載台40快速速地上升或下降。另，支撐組件20之第一連接件22及第二連接件23與彈簧25相抵持，且可相對固定件24滑動，使得承載台40於上升或下降停止時，給於支撐組件20之剪刀臂21一彈性緩衝力，從而使承載台40緩慢地停止升降。

請參閱圖6，本發明實施方式二之升降機構200，其與實施方式一之升降機構100相似，其不同之處在於：升降機構200還包括固定框架60。固定框架60包括基板61、固定於基板61一側之支架62及 固定連接基板61與支架62之二導向桿63。二導向桿63相對設置且穿設承載台70，使承載台70相對於導向桿滑動，從而使承載台70平穩地升降。

請參閱圖7，本發明實施方式三之升降機構300，其與實施方式一之升降機構100相似，其不同之處在於：支撐組件80僅包括一剪刀臂81，剪刀臂81之第一絲桿812及第二絲桿814之一端分別與第一連接件86及第二連接件87可轉動連接，第一連接件86與螺紋件93固定連接，第二連接件87與支架91固定連接。底座90還包括一與絲桿92固定連接之手柄93。當然，第一連接件86及第二連接件87亦可省略，此時，第一絲桿812及第二絲桿814之一端分別直接與螺紋件93及其中一支架91可轉動連接。另，第一絲桿812及第二絲桿814之一端亦可分別直接與其中一支架91及螺紋件93可轉動連接。增加剪刀臂81之數目，可調整所需升降之高度。藉由手柄93，可手動使用升降機構100。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧升降機構

11‧‧‧支架

13‧‧‧螺紋件

15、32‧‧‧套筒

20‧‧‧支撐組件

22‧‧‧第一連接件

24‧‧‧固定件

30‧‧‧滑動組件

34‧‧‧固定件

50‧‧‧步進電機

10‧‧‧底座

12‧‧‧絲桿

14‧‧‧導向桿

16、33‧‧‧滑動件

21‧‧‧剪刀臂

23‧‧‧第二連接件

26‧‧‧固定軸

31‧‧‧滑桿

40‧‧‧承載台

Claims (18)

1. 一種升降機構，其包括底座、支撐組件、承載台及滑動組件，該底座包括絲桿及與該絲桿螺紋配合之螺紋件，該支撐組件包括至少一剪刀臂，該剪刀臂包括第一支撐桿及與該第一支撐桿可轉動連接之第二支撐桿，其改進在於：該絲桿上設有旋進方向相反之兩段螺紋，該螺紋件為二且分別與該兩段螺紋相配合，該滑動組件包括固定於該承載臺上之二固定件、固定於該二固定件之間之滑桿及相對於該滑桿可滑動之二滑動件，位於該支撐組件首部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與該二螺紋件可轉動連接，位於該支撐組件尾部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與該二滑動件可轉動連接，該支撐組件還包括分別與首部及尾部之第一支撐桿之自由端可轉動連接之二第一連接件及分別與首部及尾部之第二支撐桿之自由端可轉動連接之二第二連接件，其中一該第一連接件及第二連接件分別固定連接該二滑動件，另一該第一連接件及第二連接件分別固定連接該二螺紋件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之升降機構，其中該剪刀臂為複數個，且相互可轉動連接。
3. 如申請專利範圍第1項所述之升降機構，其中該剪刀臂包括二該第一支撐桿及一該第二支撐桿，該第二支撐桿位於該第一支撐桿之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之升降機構，其中該滑動組件還包括套設於該導向桿上且固定連接於該滑動件之套筒。
5. 如申請專利範圍第1項所述之升降機構，其中該支撐組件還包括固定件、複數固定軸、套設於該固定軸上且與該固定件相抵持之彈簧，其中一部分固定軸依次穿設該固定件、彈簧、第一連接件，另一部分固定軸依次穿設該固定件、彈簧、第二連接件，使該第一連接件及第二連接件相對於該固定軸可滑動。
6. 如申請專利範圍第1項所述之升降機構，其中該底座還包括分別固定於絲桿兩端之二支架、固定於該二支架之間且平行於該絲桿之導向桿、套設於該導向桿上之套筒及套設於該套筒上且固定連接於該絲桿螺母之滑動件，該絲桿與該絲桿螺母相配合，使該二滑動件相對於該導向桿背向或相向滑動。
7. 如申請專利範圍第6項所述之升降機構，其中該支架包括基體及從基體一側中部延伸之連接部，該基體兩端分別開設有一通孔及一與通孔相連通之狹槽，該連接部與該基體相連處開設有一階梯孔，該導向桿之端部穿設該通孔，該絲桿之端部穿設該階梯孔。
8. 如申請專利範圍第6項所述之升降機構，其中該套筒包括筒體及設於筒體一端之固定部，該筒體套設於該導向桿上，該固定部與該滑動件固定連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述之升降機構，其中該滑動件包括基板及分別設於基板兩端之兩連接部，該連接部開設有位於其中部之穿孔及位於其遠離基板一側且與該穿孔相連通之缺口，該基板與該絲桿螺母固定連接，該套筒之筒體穿設該穿孔。
10. 如申請專利範圍第1項所述之升降機構，其中該升降機構還包括固定框架，該固定框架包括基板、固定於基板一側之支架及固定連接該基板與支架之兩導向桿，該導向桿穿設該承載台，使承載 台相對於該導向桿可滑動。
11. 一種升降機構，其包括底座、支撐組件、承載台及滑動件，該底座包括二支架、具有一段螺紋且固定於該二支架之間之絲桿及與該絲桿之螺紋相配合之螺紋件，該支撐組件包括至少一剪刀臂，該剪刀臂包括第一支撐桿及與該第一支撐桿可轉動連接之第二支撐桿，位於該支撐組件首部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與該螺紋件及其中一支架可轉動連接，其改良在於：該滑動組件包括固定於該承載台上之二固定件、固定於該二固定件之間之滑桿及相對於該滑桿可滑動之二滑動件，位於該支撐組件尾部之第一支撐桿及第二支撐桿之自由端分別與該二滑動件可轉動連接，該滑動組件還包括套設於該導向桿上且固定連接於該滑動件之套筒。
12. 如申請專利範圍第11項所述之升降機構，其中該剪刀臂包括二該第一支撐桿及一該第二支撐桿，該第二支撐桿位於該第一支撐桿之間。
13. 如申請專利範圍第11項所述之升降機構，其中該支撐組件還包括分別與首部及尾部之第一支撐桿之自由端可轉動連接之二第一連接件及分別與首部及尾部之第二支撐桿之自由端可轉動連接之二第二連接件，其中一該第一連接件及第二連接件分別固定連接該二滑動件，另一該第一連接件及第二連接件分別固定連接該螺紋件及該支架。
14. 如申請專利範圍第13項所述之升降機構，其中該支撐組件還包括固定件、複數固定軸、套設於該固定軸上且與該固定件相抵持之彈簧，其中一部分固定軸依次穿設該固定件、彈簧、第一連接件 ，另一部分固定軸依次穿設該固定件、彈簧、第二連接件，使該第一連接件及第二連接件相對於該固定軸可滑動。
15. 如申請專利範圍第11項所述之升降機構，其中該底座還包括分別固定於絲桿兩端之二支架、固定於該二支架之間且平行於該絲桿之導向桿、套設於該導向桿上之套筒及套設於該套筒上且固定連接於該絲桿螺母之滑動件，該絲桿與該絲桿螺母相配合，使該二滑動件相對於該導向桿背向或相向滑動。
16. 如申請專利範圍第15項所述之升降機構，其中該支架包括基體及從基體一側之中部延伸之連接部，該基體之兩端分別開設有一通孔及一與通孔相連通之狹槽，該連接部與該基體相連處開設有一階梯孔，該導向桿之端部穿設該通孔，該絲桿之端部穿設該階梯孔。
17. 如申請專利範圍第15項所述之升降機構，其中該套筒包括筒體及設於筒體一端之固定部，該筒體套設於該導向桿上，該固定部與該滑動件固定連接。
18. 如申請專利範圍第11項所述之升降機構，其中該升降機構還包括固定框架，該固定框架包括基板、固定於基板一側之支架及固定連接該基板與支架之二導向桿，該導向桿穿設該承載台，使承載台相對於該導向桿可滑動。