TWM448598U - 升降裝置 - Google Patents

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TWM448598U
TWM448598U TW101217957U TW101217957U TWM448598U TW M448598 U TWM448598 U TW M448598U TW 101217957 U TW101217957 U TW 101217957U TW 101217957 U TW101217957 U TW 101217957U TW M448598 U TWM448598 U TW M448598U
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Ming-Hsien Huang
Original Assignee
Ming-Hsien Huang
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Description

升降裝置
本創作是有關於一種升降裝置,且特別是有關於一種可供物件停留在升降軌道上之任意位置的升降裝置。
一般而言,底座較小的物件(例如是顯示器)或是工作平台等可透過支撐架等裝置而立起於桌面或是與地面間隔一距離。支撐架主要是提供承載物件的功能。然而,隨著使用者需求的增加,僅能承載物件的支撐架已不能滿足使用者的需求。以顯示器為例,當使用者觀賞顯示器上的畫面時,常常需要適度地改變其升降高度,以將顯示器調整至人們最方便觀賞的位置。工作平台亦需要隨不同使用者的高度與使用狀態而改變其位置。
中華民國專利公開號TW 201207283A1揭露一種升降裝置,其利用齒輪組搭配彈簧進行升降支撐座的升降調整,並且利用小齒輪帶動大齒輪的手段,可減少彈簧拉伸的行程長度,就能使升降支撐座移動較長的行程,可達到保護彈簧的效果。但由於齒輪組的成本較高,並且在後續的維運(例如需定期為齒輪組上油,上油前後亦可能需要將升降裝置的外殼拆開並組裝等)較為麻煩。此外,齒輪組亦需考慮不同齒輪之間嚙合的匹配問題,亦較為複雜。
本創作提供一種升降裝置,其較為經濟並且在維運與設計上較為簡單。
本創作提出一種升降裝置,適於承載一物件,升降裝置包含一本體、一升降件、一彈性件、一力臂調整件及一連動件。升降件可滑動地設置於本體且適於承載物件,升降件能沿一第一軸線移動且在一最高位置及一最低位置間隨停。彈性件包括一第一端及一第二端,第一端設置於本體。力臂調整件連動於彈性件,且包括一樞設於本體的第一樞軸及一能相對第一樞軸轉動的旋轉部。連動件設置於力臂調整件的旋轉部與升降件之間。
當升降件相對於本體位於最高位置時,彈性件形變以提供力臂調整件一第一作用力,第一作用力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩、物件與升降件之重力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩以及本體、升降件、彈性件、定滑輪及連動件之間的摩擦力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩的總和實質上為零。
當升降件相對於本體位於最低位置時,彈性件形變以提供力臂調整件一第二作用力,第二作用力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩、物件與升降件之重力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩以及本體、升降件、彈性件、定滑輪及連動件之間的摩擦力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩的總和實質上為零。
基於上述,本創作之升降裝置可使放置於升降件上的 物件相對於本體移動。此外,由於力臂調整件連動於彈性件,彈性件變形時力臂調整件可相對於力臂調整件的第一樞軸轉動,以使彈性件作用於力臂調整件之作用力的力臂會隨著力臂調整件的位置而改變。當彈性件之形變量小時,力臂調整件所承受之作用力與力臂調整件的第一樞軸的距離大,彈性件之形變量大時,力臂調整件所承受之作用力與力臂調整件的第一樞軸的距離小。因此,升降件在任意位置時,力臂調整件所承受之作用力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩、物件與升降件之重力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩以及本體、升降件、彈性件、定滑輪及連動件之間的摩擦力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩的總和實質上為零。因此,物件可停留在升降軌道上的任意位置,而達到隨停的功能。
為讓本創作之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本創作之一實施例之一種升降裝置之升降件於一最高位置的示意圖。圖2是圖1之內部正面示意圖。圖3是圖1之升降裝置之升降件於一最低位置的示意圖。圖4是圖3之內部正面示意圖。為了方便了解升降裝置的作動關係,在圖2及圖4中升降件以虛線表示,以顯示出升降裝置之內部元件。
請參閱圖1至圖4,本實施例之升降裝置100包括一本體110、一升降件120、一彈性件130、一力臂調整件140及一連動件150。升降件120可滑動地設置於本體110,升降件120能沿一第一軸線A1移動且在一最高位置P1及一最低位置P2之間隨停。彈性件130包括一第一端132,彈性件130之第一端132設置於本體110。力臂調整件140配置於本體110,力臂調整件140連動於彈性件130且包括一樞設於本體110的第一樞軸144、一套設於第一樞軸144的定滑輪141及一能相對第一樞軸144轉動的旋轉部142。在本實施例中,旋轉部142是形成於定滑輪141的圓周面且呈一臂狀。連動件150之兩端分別連接力臂調整件140及升降件120,連動件150可隨彈性件130之變形而移動。
在本實施例中,升降裝置100更包括一連桿160,連桿160包括相對之一第一端162及一第二端164,彈性件130包括相對於第一端132之一第二端134,彈性件130之第二端134連接至連桿160之第一端162,且旋轉部142連接於連桿160的第二端164。
如圖1所示,本實施例之升降件120的側面包括一摩擦塊122,在升降件120滑動於升降軌道112的過程中,摩擦塊122可接觸本體110以提供一摩擦力。
在本實施例中,本體110包括一升降軌道112,如圖1及圖3所示,升降裝置100之升降件120可供一物件10承載且固定,當施力於物件10時,物件10帶動升降件120 一起沿著升降軌道112移動,升降件120在移動時會帶動連動件150而使力臂調整件140轉動,連帶地使彈性件130變形,彈性件130變形後其彈力改變,因此,彈性件130提供給旋轉部142之作用力亦改變,若這個作用力的改變過大,物件10與升降件120就會朝向外力施加前的位置產生回復移動,就無法停在所欲定位的位置,因此需要有補償的機制以達成隨停效果,此部份在下面進行說明。
圖5是圖2之升降裝置的局部放大示意圖。請參閱圖5,當升降件120相對於本體110位於最高位置P1時,彈性件130變形會提供旋轉部142一第一作用力。此時,彈性件130的形變量為最小,旋轉部142與力臂調整件140的第一樞軸144連線呈水平,旋轉部142所承受之作用力的施力點與力臂調整件140之第一樞軸144的距離為最大(這個距離是定值,也是有效力臂最大值)。
當升降件120相對於本體110位於最高位置P1時,力臂調整件140正交於第一軸線A1上的投影長度為最大,當升降件相對於本體朝最低位置移動時,力臂調整件在正交第一軸線A1上的投影長度逐漸變小。當升降件120相對於本體110由最高位置P1朝最低位置P2移動時,彈性件130產生的一作用力逐漸變大。
圖6是圖4之升降裝置的局部放大示意圖。請參閱圖6,當升降件120相對於本體110位於最低位置P2時,彈性件130變形以提供旋轉部142一第二作用力。此時,彈性件130的形變量最大,但由於旋轉部142隨彈性件130 變形而被轉動,旋轉部142上所承受之作用力與力臂調整件140之第一樞軸144的正交距離縮短了(有效力臂縮短),升降件120相對於本體110位於最低位置P2時,有效力臂為最短。也就是說,當升降件120相對於本體110位於最高位置P1時,第一作用力為最小,當升降件120相對於本體110位於最低位置P2時,第二作用力為最大。在本實施例中,第一作用力與第二作用力相對於力臂調整件140之第一樞軸144為支點的有效力臂均正交於升降件120之移動方向,在本實施例中,升降件120之移動方向(第一軸線A1的方向)實質上就大約是正交於地面的方向,而有效力臂的方向則為水平於地面的方向。
在本實施例中,第一作用力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩、物件10與升降件120之重力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩,以及第一總摩擦力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩的總和實質上會為零,其中,第一總摩擦力主要是指本體110、升降件120、彈性件130、力臂調整件140及連動件150之間的摩擦力總合。同樣地,第二作用力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩、物件10與升降件120之重力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩,以及第二總摩擦力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩的總和實質上亦為零,其中,第二總摩擦力主要是指本體110、升降件120、彈性件130、力臂調整件140及連動件 150之間的摩擦力總合。也就是說,在本實施例中,在升降件120相對於本體110之任意位置上,彈性件130對旋轉部142所提供的作用力、物件10與升降件120之重力以及升降裝置100之各元件(本體110、升降件120、彈性件130、力臂調整件140、連動件150及連桿160等)之間的摩擦力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩的總和實質上為零。
物件10固定於升降裝置100的升降件120上後,使用者可透過施力下壓物件10或升降件120,以調整物件10至適當位置處(例如圖3所示的最低位置P2)。當使用者停止施力,由於物件10和升降件120之重力所產生的力矩可與彈性件130之作用力以及升降裝置100的各元件之間之摩擦力的淨力所產生的力矩達到平衡,故升降件120之位置可被固定。如需再作上昇高度(例如回到圖1所示的最高位置P1)時,只要施力於升降件120,將其向上拉動,使用者停止施力後,彈性件130之作用力所產生的力矩可克服物件10和升降件120之重力及升降裝置100的各元件之間之摩擦力的淨力所產生的力矩,而將升降件120停留至所需位置,藉此達成隨停的效果。
如此一來,透過使用者自行調整物件10與升降件120相對於本體110之位置,便可使物件10與升降件120停留在升降軌道112上的任意位置。此外,在圖1及圖3中,物件10以顯示器為例,但物件10亦可以是工作平台等,物件10之種類並不以此為限制。
進一步將上述兩種狀況下的三類數值,以圖式歸納說明如下。
其中,F1 x X1=τ11,F2 x X2=τ21;另外,τ11+τ12+τ13=0,且τ21+τ22+τ23=0。由於在最高位置P1時,彈性件130被拉伸的程度相對最小,在最低位置P2時,彈性件130被拉伸的程度相對最大,所以F1<F2;而從圖5與圖6可以明顯看出,X1>X2;藉此,使τ11與τ21的差異不會過大,甚至兩者可以相等。
進一步來說,本實施例的作用力,最小值是F1,最大值是F2,而對應的X1是最大值,X2是最小值,所以在最高位置P1與最低位置P2間的任意位置,作用力以力臂 調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩,理想狀態下都是定值。
然而在實際的狀況下,作用力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩較難保持定值,會有些許差異,此時則須要由其他力矩產生變化來補償,又因為物件10與升降件120之重力以力臂調整件140之第一樞軸144為支點所產生的力矩在兩個狀況下都是相同的(即τ12=τ22),所以是靠τ13與τ23的變化,使力矩總合能保持為0;例如,若τ21略比τ11增加,則τ23會略比τ13增加;而τ23能增加,則與總摩擦力的對應變化與方向有關,此為該項技術領域中具有通常知識者所熟知,不再贅述。
圖7是圖1之升降裝置於最低位置時的內部爆炸示意圖。請同時參閱圖5至圖7,由於旋轉部142連動於彈性件130,當彈性件130的形變量改變時,旋轉部142會對應地轉動。舉例而言,在圖6中,彈性件130的形變量相較於在圖5時增加,因此,在圖6中的旋轉部142的位置相較於圖5中旋轉部142的位置較為下方。若彈性件130的第二端134直接連接至旋轉部142,旋轉部142在轉動的過程中由於與彈性件130之間的轉動幅度較大,使得旋轉部142與彈性件130之間會存在較大的摩擦力。本實施例透過將連桿160設置於彈性件130與旋轉部142之間,藉由連桿160可相對於彈性件130之第二端134及旋轉部142轉動的特性,彈性件130之第二端134與連桿160之第一端162之間的轉動幅度小於彈性件130的第二端134 直接連接至旋轉部142時第二端134與旋轉部142的轉動幅度,以有效降低彈性件130與連桿160之間在轉動過程的摩擦力。
另外值得一提的是,如圖5與圖6所示,彈性件130的第一端132與第二端134的連線,與連桿160的第一端162與第二端164的連線實質平行或是重合。在本實施例中,連桿160的第一端162與第二端164的連線正交地面。如此一來,彈性件130作用於連桿160上之作用力仍與力臂的方向(水平方向)正交。彈性件130與旋轉部142之間不致因為設置有連桿160,而發生彈性件130之作用力在通過連桿160後的有效力變小的狀況。
此外,如圖7所示,本實施例之力臂調整件140在圓周面具有一凹槽146,以容置且固定部分之連動件150。凹槽146可分布於圓周面之局部或全部。在其他實施例中,力臂調整件140之圓周面亦可為平滑表面,力臂調整件140之種類並不以此為限制。連動件150之一端被固定於圓周面上的適當位置,接近此端的部分連動件150纏繞於凹槽146,且部份的連動件150離開力臂調整件140。在本實施例中,連動件150離開力臂調整件140的位置實質上固定,大概是圖上力臂調整件140的七點鐘方向,所以連動件150之有效力臂約可維持一定值。
圖8是圖1之升降裝置在最高位置的內部立體示意圖。圖9是圖1之升降裝置在最低位置的內部立體示意圖。請參閱圖8及圖9,在本實施例中,升降裝置更100包括 一滑輪組170,滑輪組170包括同軸的一第一滑輪172及一第二滑輪174,第一滑輪172之直徑小於第二滑輪174之直徑。連動件150沿著力臂調整件140、第一滑輪172、第二滑輪174而連接至升降件120。
在本實施例中,當升降件120向下移動時,連動件150也隨之帶動滑輪組170與力臂調整件140轉動,力臂調整件140轉動帶動旋轉部142逆時針轉動而使彈性件130的形變量增加。彈性件130的形變量增加之後,彈性件130的作用力所產生的力矩便可與物件10及升降件120的重力所產生的力矩及總摩擦力(本體110、升降件120、彈性件130、力臂調整件140及連動件150之間的摩擦力總合)所產生的力矩平衡,而將物件10及升降件120停留至所需位置,藉此達成隨停的效果。
在滑輪組170轉動的過程中,由於滑輪組170的第一滑輪172與第二滑輪174同軸,且第一滑輪172之直徑小於第二滑輪174之直徑,當第一滑輪172與第二滑輪174轉動相同的角度,捲入第一滑輪172的連動件150之長度小於放出於第二滑輪174之連動件150的長度。也就是說,彈性件130被拉的伸長量是小於升降件120向下移動的距離。
反之亦然,當將升降件120向上移動時,部分連動件150會收回至滑輪組170之第二滑輪174,連動件150帶動滑輪組170轉動,力臂調整件140力臂調整件140由於滑輪組170的第一滑輪172與第二滑輪174同軸,且第一滑 輪172之直徑小於第二滑輪174之直徑。當第一滑輪172與第二滑輪174轉動相同的角度,放出第一滑輪172的連動件150之長度小於捲入於第二滑輪174之連動件150的長度。也就是說,彈性件130的形變量是小於升降件120向上移動的距離。在此過程中,力臂調整件140往順時針轉動以使旋轉部142回到水平位置。
因此,本實施例之升降裝置100藉由同軸但直徑不同的第一滑輪172與第二滑輪174,可藉由較小的彈性件130形變量便能將升降件120大幅度地移動,可避免若彈性件130與升降件120以等量移動時,彈性件130受物件10之重力而拉伸的行程過長,長久使用下,彈性件130容易因彈性疲乏而失去作用,導致整組升降裝置無法提供正常功能的狀況。因此,本實施例之升降裝置100可有效延長彈性件130的使用壽命。
此外,在本實施例中,第一滑輪172與第二滑輪174為一體,且連動件150為一繩子,自力臂調整件140繞過第一滑輪172與第二滑輪174後固定於升降件120。但在其他實施例中,第一滑輪172與第二滑輪174亦可為兩個分開的滑輪,且連動件150可包括兩條繩子,一條繩子纏繞於力臂調整件140與第一滑輪172,另一條繩子纏繞於第二滑輪174並連接至升降件120。透過第一滑輪172與第二滑輪174同軸轉動,而使纏繞於第二滑輪174的繩子相較於纏繞在第一滑輪172的繩子被大幅地釋放或捲入。當然,第一滑輪172與第二滑輪174與連動件150的種類 並不以此為限制。
更進一步來說,彈性件130被拉的伸長量與升降件120向下移動的距離的比值,就是第一滑輪172直徑與第二滑輪174直徑的比值。另外,第一滑輪172與第二滑輪174之直徑的比例可視彈性件130的彈性係數與升降件120所欲移動的距離而異。若彈性件130之形變量與升降件120的移動量比例越小,則需使用直徑差異越大的第一滑輪172與第二滑輪174。製造者可自行選擇適當比例的滑輪組170來達到此效果。
特別補充一點,由於物件(例如電視)是裝設於升降裝置的前方,為了重心平衡的考量,升降裝置的底部通常是設計成向前突伸的長方體,配合這樣的設計,因此,在本實施例中,滑輪組170是正交於力臂調整件140之定滑輪141配置,滑輪組170之軸心實質上正交於力臂調整件140之定滑輪141之軸心。當然,在其他實施例中,力臂調整件140之定滑輪141與滑輪組170之軸心亦可平行地配置,力臂調整件140與滑輪組170之配置方式不以上述為限制。但若第二滑輪174之直徑過大,可能會使得本體110的寬度無法縮減,而使得升降裝置100的底部非常龐大,會造成包裝貨運送時的不便。
由於力臂調整件140與滑輪組170並非在同一平面上,為了使連動件150可順利地纏繞且保持基本的張力,以便與力臂調整件140與滑輪組170連動,升降裝置100更包括至少一轉向滑輪180。在本實施例中,升降裝置100 包括兩個轉向滑輪180,分別設置於力臂調整件140與滑輪組170之間,以改變連動件150的方向,但轉向滑輪180之數量不以此為限制。此外,在本實施例中,本體110上亦設有一轉向滑輪180,此轉向滑輪180位於滑輪組170與升降件120之間,以改變滑輪組170與升降件120之間的連動件150的方向。製造者可視需求增減轉向滑輪180的數量以及調整轉向滑輪180的位置,以將連動件150調整至所需的方向與角度。
另外,本實施例之升降裝置100為了因應不同重量的物件10,使這些物件10均可在升降軌道112上停留至任意位置,本體110更包括一扭力調整模組190。彈性件130之第一端132連接於扭力調整模組190,進一步來說,扭力調整模組190包括一螺桿192及螺接於螺桿192之一調整部194,螺桿192包括外露於本體110的一螺帽192a,彈性件130之第一端132連接至調整部194。使用者可透過轉動外露於本體110的螺帽192a而使螺接於螺桿192之調整部194沿螺桿192移動,以調整彈性件130之第一端132於本體110的相對位置。
舉例而言,當欲將較重的物件10懸掛在升降件120上時,為了避免物件10太重,彈性件130的拉力不足而導致物件10往重力方向移動,而不能停留在所需位置,便可利用扭力調整模組190,轉動螺帽192a而先將彈性件130預先存在一較大的形變量(也就是提供一較大的預拉力),以使彈性件130對旋轉部142所形成的力矩足以抵擋物件 10與升降件120的重力所造成的力矩以及其他元件之間的摩擦力所形成之力矩,而讓物件10可停留在升降軌道112上所需的位置。
反之亦然,若欲懸掛較輕的物件10在升降件120上時,為了避免物件10太輕,物件10之重力的力矩不足以抵抗彈性件130所產生的力矩而導致物件10一直往上方移動。此時可利用扭力調整模組190,轉動螺帽192a而先將彈性件130預先存在一較小的形變量(也就是提供一較小的預拉力),以使物件10與升降件120的重力所造成的力矩以及其他元件之間的摩擦力所形成之力矩足以抵擋彈性件130對旋轉部142所形成的力矩,而讓物件10可停留在升降軌道112上所需的位置。
值得一提的是,在調整扭力調整模組190時要讓物件10位於最高位置,且在此狀態下,旋轉部142呈水平,也就是說,在此狀態下的有效力臂為最大。這樣才能保證物件10被往下拉時,彈性件130之作用力會逐漸變大,而有效力臂會對應地逐漸變小,以使彈性件之作用力所產生的力矩實質上保持一致。
在本實施例中,雖然彈性件130的配置為位於上方的第一端132與扭力調整模組190連接,且位於下方的第二端134與連桿160連接,但在其他實施例中,彈性件130之第一端132與第二端134所連接的物件亦可相反地配置(也就是扭力調整模組190亦可設在下方,而連桿160設在上方,彈性件130之第二端134固定,而由第一端132 拉伸或壓縮)。彈性件130兩端的元件配置並不以此為限制。
圖10是依照本創作之另一實施例之一種升降裝置之升降件於一最高位置時的內部正面的局部示意圖。請參閱圖10,力臂調整件240包括一樞設於本體210的第一樞軸242a及一能相對第一樞軸242a轉動的旋轉部242b,圖10之升降裝置200與圖1之升降裝置100的主要差異在於,在圖10中,將圖1之定滑輪141替換為一臂桿242,第一樞軸242a及旋轉部242b是形成於臂桿242之兩端。旋轉部242b樞接於連桿260之第二端264。連動件250固定於臂桿242上。當升降件(未繪示)於最高位置P1時,彈性件230透過連桿260作用於臂桿242的作用力為最小,此時,臂桿242垂直於第一軸線A1,也就是呈現水平的狀態,彈性件230作用於臂桿242之有效力臂為最大。
當升降件(未繪示)沿第一軸線A1下移至於最低位置P2的過程中,彈性件230的形變量逐漸增加,圖11是圖10之升降裝置之升降件於一最低位置時的內部正面的局部示意圖。請參閱圖11,當升降件(未繪示)位於最低位置P2時,彈性件230的形變量為最大,臂桿242以逆時針方向轉動至圖11所示的位置,此時,彈性件230作用於臂桿242的作用力為最大,而有效力臂(垂直於第一軸線的投影量)則為最小。因此,升降件於最高位置P1與最低位置P2時,彈性件230作用於臂桿242的力矩實質上相同,且其與物件及升降件之重力所產生的力矩以及其 他元件之間的摩擦力所產生的力矩總和實質上為零,而使得在升降件上的物件可達到隨停的功效。
在本實施例中,將臂桿242代替圖1之定滑輪141,可得到與圖1之實施例實質上相同的效果。在其他實施例中,亦可將彈性件230的第二端234直接樞接於旋轉部242b,力臂調整件240的形式以及其與彈性件230之間的配置方式不以上述為限制。下面再提供另一種力臂調整件的形式以供參考。
圖12是依照本創作之再一實施例之一種升降裝置之升降件於一最高位置時的內部正面的局部示意圖。請參閱圖12,圖12之升降裝置300與圖1之升降裝置100的主要差異在於,在圖12中,力臂調整件340由圖1之圓形的定滑輪141替換為非完整的圓形的一轉輪341(在圖12中轉輪341的弧度以180度為例,但轉輪341的弧度亦可為其他的角度)。轉輪341藉由一第一樞軸341a樞接於本體310,旋轉部342伸出於轉輪341之圓周部份的表面,旋轉部342樞接於連桿360之第二端364。連動件350固定於轉輪341上。同樣地,當升降件(未繪示)於最高位置P1時,彈性件330作用於旋轉部342的作用力為最小,此時,旋轉部342垂直於第一軸線A1,也就是呈現水平的狀態,彈性件330作用於旋轉部342之有效力臂為最大。
圖13是圖12之升降裝置之升降件於一最低位置時的內部正面的局部示意圖。請參閱圖13,當升降件(未繪示)位於最低位置P2時,彈性件330的形變量為最大,而有 效力臂(垂直於第一軸線A1的投影量)則為最小。彈性件330作用於旋轉部342的力矩、物件及升降件之重力所產生的力矩以及其他元件之間的摩擦力所產生的力矩總和實質上為零,而使得在升降件上的物件可達到隨停的功效。
綜上所述,本創作之升降裝置可使放置於升降件上的物件相對於本體移動。此外,由於定滑輪的力臂調整件連動於彈性件,彈性件變形時力臂調整件可相對於力臂調整件的第一樞軸力臂調整件的第一樞軸轉動,以使彈性件作用於力臂調整件之作用力的力臂會隨著力臂調整件的位置而改變。當彈性件之形變量小時,力臂調整件所承受之作用力與力臂調整件的第一樞軸(也就是支點)的距離大,彈性件之形變量大時,力臂調整件所承受之作用力與力臂調整件的第一樞軸的距離小。因此,升降件在任意位置時,力臂調整件所承受之作用力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩、物件與升降件之重力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩以及本體、升降件、彈性件、定滑輪及連動件之間的摩擦力以力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩的總和實質上為零。因此,物件可停留在升降軌道上的任意位置,而達到隨停的功能。此外,本創作之升降裝置藉由將連動件纏繞於同軸但直徑不同的第一滑輪與第二滑輪,以使彈性件僅以較小的形變量便能將升降件大幅度地移動,有效延長彈性件的使用壽命,在製造上較為經濟並且後續維運也相當方便。
雖然本創作已以實施例揭露如上,然其並非用以限定 本創作,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本創作之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
P1‧‧‧最高位置
P2‧‧‧最低位置
A1‧‧‧第一軸線
10‧‧‧物件
100、200、300‧‧‧升降裝置
110、210、310‧‧‧本體
112‧‧‧升降軌道
120‧‧‧升降件
122‧‧‧摩擦塊
130、230、330‧‧‧彈性件
132‧‧‧第一端
134、234‧‧‧第二端
140、240、340‧‧‧力臂調整件
141‧‧‧定滑輪
142、342‧‧‧旋轉部
144‧‧‧第一樞軸
146‧‧‧凹槽
150、250、350‧‧‧連動件
160、260、360‧‧‧連桿
162‧‧‧第一端
164、264、364‧‧‧第二端
170‧‧‧滑輪組
172‧‧‧第一滑輪
174‧‧‧第二滑輪
180‧‧‧轉向滑輪
190‧‧‧扭力調整模組
192‧‧‧螺桿
192a‧‧‧螺帽
194‧‧‧調整部
242‧‧‧臂桿
242a‧‧‧第一樞軸
242b‧‧‧旋轉部
341‧‧‧轉輪
341a‧‧‧第一樞軸
圖1是依照本創作之一實施例之一種升降裝置之升降件於一最高位置的示意圖。
圖2是圖1之內部正面示意圖。
圖3是圖1之升降裝置之升降件於一最低位置的示意圖。
圖4是圖3之內部正面示意圖。
圖5是圖2之局部放大示意圖。
圖6是圖4之局部放大示意圖。
圖7是圖1之升降裝置於最低位置時的內部爆炸示意圖。
圖8是圖1之升降裝置在最高位置的內部立體示意圖。
圖9是圖1之升降裝置在最低位置的內部立體示意圖。
圖10是依照本創作之另一實施例之一種升降裝置之升降件於一最高位置時的內部正面的局部示意圖。
圖11是圖10之升降裝置之升降件於一最低位置時的內部正面的局部示意圖。
圖12是依照本創作之再一實施例之一種升降裝置之 升降件於一最高位置時的內部正面的局部示意圖。
圖13是圖12之升降裝置之升降件於一最低位置時的內部正面的局部示意圖。
P1‧‧‧最高位置
A1‧‧‧第一軸線
100‧‧‧升降裝置
110‧‧‧本體
120‧‧‧升降件
130‧‧‧彈性件
132‧‧‧第一端
134‧‧‧第二端
140‧‧‧力臂調整件
141‧‧‧定滑輪
142‧‧‧旋轉部
144‧‧‧第一樞軸
150‧‧‧連動件
160‧‧‧連桿
162‧‧‧第一端
164‧‧‧第二端
170‧‧‧滑輪組
172‧‧‧第一滑輪
174‧‧‧第二滑輪
180‧‧‧轉向滑輪
190‧‧‧扭力調整模組
192‧‧‧螺桿
192a‧‧‧螺帽
194‧‧‧調整部

Claims (17)

  1. 一種升降裝置,適於承載一物件,該升降裝置包含:一本體;一升降件,可滑動地設置於該本體且適於承載該物件,該升降件能沿一第一軸線移動且在一最高位置及一最低位置間隨停;一彈性件,包括一第一端及一第二端,該第一端設置於該本體;一力臂調整件,連動於該彈性件,且包括一樞設於該本體的第一樞軸及一能相對該第一樞軸轉動的旋轉部;以及一連動件,兩端分別連接該力臂調整件的該旋轉部及該升降件;其中,當該升降件相對於該本體位於該最高位置時,該彈性件形變以提供該力臂調整件一第一作用力,該第一作用力以該力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩、該物件與該升降件之重力以該力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩以及該本體、該升降件、該彈性件、該定滑輪及該連動件之間的摩擦力以該力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩的總和實質上為零;而當該升降件相對於該本體位於該最低位置時,該彈性件形變以提供該力臂調整件一第二作用力,該第二作用力以該力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩、該物件與該升降件之重力以該力臂調整件的第一樞軸為支點所 產生的力矩以及該本體、該升降件、該彈性件、該定滑輪及該連動件之間的摩擦力以該力臂調整件的第一樞軸為支點所產生的力矩的總和實質上為零。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中當該升降件相對於該本體位於該最高位置時,該力臂調整件正交於該第一軸線上的投影長度為最大,當該升降件相對於該本體朝該最低位置移動時,該力臂調整件在正交該第一軸線上的投影長度逐漸變小。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中當該升降件相對於該本體位於該最高位置時,該第一作用力為最小,當該升降件相對於該本體位於該最低位置時,該第二作用力為最大。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中該力臂調整件還包括一樞設於該第一樞軸的臂桿,且該旋轉部是形成於該臂桿上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中該力臂調整件還包括一套設於該第一樞軸的定滑輪,且該旋轉部是形成於該定滑輪的圓周面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之升降裝置,其中該定滑輪之圓周面為平滑表面、圓周面之局部及圓周面之全部具有一凹槽的其中之一。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,更包括一連桿,該連桿具有相對的一第一端及一第二端,該連桿的第一端連接該彈性件的第二端,且該連桿的第二端連接該 力臂調整件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之升降裝置,其中該彈性件的第一端與第二端的連線,與該連桿的第一端與第二端的連線實質平行。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,更包含一滑輪組,該滑輪組包括同軸的一第一滑輪及一第二滑輪,該第一滑輪之直徑小於該第二滑輪之直徑,該連動件沿該力臂調整件、該第一滑輪、該第二滑輪而連接至該升降件。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之升降裝置,其中該第一滑輪與該第二滑輪為一體。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之升降裝置,其中該滑輪組之軸心實質上正交於該力臂調整件的第一樞軸。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之升降裝置,更包含至少一轉向滑輪,設置於該力臂調整件與該滑輪組之間或該滑輪組與該升降件之間,以改變該連動件的方向。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中該本體包括一扭力調整模組,該彈性件的第一端連接於該扭力調整模組。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之升降裝置,其中該扭力調整模組具有一螺桿及一螺接於該螺桿的調整部,該螺桿具有外露於該本體的一螺帽,該彈性件的第一端連接至該調整部,轉動該螺帽適於使該調整部沿該螺桿相對移動以調整該彈性件的第一端於該本體的相對位置。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中該 升降件包括一摩擦塊,該摩擦塊接觸該本體以提供摩擦力。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中該第一作用力與該第二作用力相對於該力臂調整件的第一樞軸為支點的有效力臂正交於該第一軸線。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之升降裝置,其中該連動件為一條或多條繩子。
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