本发明涉及一种升降座椅。
背景技术
升降座椅是供人们坐的一种椅子，他的特点在于可以调节座椅上座板的高度，座板沿竖直方向滑动连接在基座上，基座可以放置在地面上，进而调整一个人相对于地面的坐姿高度。一把升降座椅的关键就在于它的调节座板高度的机构，现有技术中关于该类调节高度的机构种类繁多，形式多样；其中，运用最普遍的结构就是在座板与基座之间设置气缸，进而人们坐到座板上之后可以自动根据人们的体重来改变座板高度，这类升降座椅的安全隐患较大，容易由于气缸老化而诱发座板与基座突然脱离甚至爆裂，进而对乘坐人员造成人身伤害；另外，还有通过在座板与基座之间设置传动机构来实现座板的高度调节，该类型的升降座椅往往会由于传动机构的结构复杂而导致调节不便。总的来说，现有技术中的升降座椅普遍存在结构复杂，安全系数不够和承载能力较低的不足。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种结构简单，安全系数得到提高和承载能力高的升降座椅。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的升降座椅：包括基座和用于与座板连接的支撑杆，支撑杆沿竖直方向滑动连接在基座上，基座内设有供支撑杆滑动的空腔，空腔内壁设有环形凸起，环形凸起将空腔分割成上腔室与下腔室，环形凸起上设有供支撑杆穿过的通孔；支撑杆下端通过第一铰接点转动连接有摆板，下腔室底部在摆板两端分别设有用于与摆板抵紧或脱离的第一挡块与第二挡块，摆板两端分别通过第一拉簧、第二拉簧与基座连接，第一拉簧与第二拉簧劲度系数不等，支撑杆上靠近劲度系数小一侧设有用于与摆板抵紧或脱离的卡销；当摆板与卡销脱离时，摆板无法通过通孔；当摆板与卡销抵紧时，摆板可以穿过通孔；环形凸起上滑动连接有第一滑块与第二滑块，第一滑块与第二滑块相互吸引，上腔室靠近劲度系数大一侧滑动连接有支架，支架上设有用于与摆板抵紧或脱离的第一凸条，且支架上设有用于对第二滑块限位的第二凸条，第一凸条到支撑杆的距离小于第二凸条到支撑杆的距离，支架与基座之间通过复位组件连接，第一滑块通过限位组件与基座连接；支撑杆上设有用于推动第一滑块与第二滑块同时远离支撑杆的撑开装置。
作为本发明的一种优选，第一拉簧劲度系数小于第二拉簧劲度系数，第一拉簧与第二拉簧对称分布在第一铰接点两侧。
作为本发明的一种优选，第一滑块与第二滑块相互吸引是指，第一滑块上设有第一磁铁，第二滑块上设有用于与第一磁铁相互吸引的第二磁铁；第一滑块与第二滑块对称分布在支撑杆两侧，第一滑块通过燕尾槽滑动连接在环形凸起上，第二滑块通过燕尾槽滑动连接在环形凸起上。
作为本发明的一种改进，支架与基座之间通过复位组件连接是指，基座上设有供支架滑动的第一腔室，基座上设有用于与第一腔室连通的第一导向孔，支架上设有导杆，导杆与支撑杆运动方向平行，导杆滑动连接在第一导向孔内；导杆上套接有第一压簧，第一压簧一端与支架抵紧，另一端与第一腔室内壁抵紧；基座在支架下方设有用于与支架抵紧或脱离的限位板，第二滑块上设有用于与第二凸条抵紧或脱离的第二凸起。
作为本发明的一种改进，第一滑块通过限位组件与基座连接是指，基座上滑动连接有限位杆，限位杆运动方向与支撑杆运动方向平行，限位杆中部设有第一限位环，基座上设有供限位杆滑动的第二导向孔和供第一限位环滑动的第二腔室，基座在第一限位环下方设有用于与第一限位环抵紧或脱离的第二限位环，限位杆上套接有用于推动第一限位环抵靠在第二限位环上的第二压簧，第二压簧一端与第一限位环抵紧，另一端与第二腔室内壁抵紧；第一滑块上端设有第一凸起，限位杆下端部设有用于与第一凸起抵紧或脱离的弧形凸头。
作为本发明的一种改进，支撑杆上设有用于推动第一滑块与第二滑块同时远离支撑杆的撑开装置是指，支撑杆上滑动连接有复位推杆，复位推杆运动方向与支撑杆运动方向平行；复位推杆中部设有第三限位环，支撑杆上设有供复位推杆滑动的第三导向孔和供第三限位环滑动的第三腔室，第三导向孔与第三腔室连通，复位推杆上套接有第三压簧，第三压簧一端与第三限位环抵紧，另一端与第三腔室内壁抵紧；复位推杆下端通过第二铰接点转动连接有第一复位杆与第二复位杆，支撑杆上设有分别与第一复位杆、第二复位杆抵紧或脱离的第一圆柱销、第二圆柱销，第一复位杆与第二复位杆通过第三拉簧连接。
作为本发明的一种改进，第一复位杆与第二复位杆对称分布在支撑杆两侧，第一复位杆与第二复位杆呈八字形结构，第三拉簧一端与第一复位杆转动连接，另一端与第二复位杆转动连接，第一圆柱销与第二圆柱销位于第一复位杆与第二复位杆之间的间隙内。
采用以上结构后，本发明一种升降座椅与现有技术相比，本发明支撑杆下端摆板原本位于下腔室的第一挡块位置，当需要将支撑杆提升一个高度时，只需要拉动支撑杆升高，在摆板与第一挡块、第二挡块逐渐脱离的过程中，由于第一拉簧、第二拉簧对摆板两端部的拉力不等，那么摆板就会绕第一铰接点发生转动，直到摆板抵靠在卡销上为止；随着支撑杆的升高，倾斜的摆板能够顺利通过环形凸起上的通孔而进入到上腔室内；当摆板一端抵靠在上腔室内壁时，摆板会绕第一铰接点发生反转，直到摆板完全与上腔室内壁贴合，而摆板在上腔室反转过程中会推动第一凸条升高以带动支架在第一腔室内滑动，进而支架上的第二凸条会解除对第二滑块上第二凸起的约束，第二滑块受到第一滑块吸引力作用而朝支撑杆方向滑动，直到第二滑块与摆板端部抵紧为止；这么一来，第一滑块与第二滑块之间的间距缩小；进一步说，第一滑块上第一磁铁与第二滑块上第二磁铁之间的电磁力变大，进而第一滑块上端第一凸起会克服限位杆下端部弧形凸头的约束而朝支撑杆方向滑动，即第二滑块与第一滑块会先后朝支撑杆方向聚拢，并实现摆板下端部与第一滑块、第二滑块上表面抵紧的动作；总的来说，通过拉升支撑杆可以将支撑杆下端的摆板从第一挡块提升至第一滑块的高度，并且支撑杆受到竖直方向的重力可以作用到摆板与第一滑块、第二滑块接触面上，这样一来，承受重力作用的接触面积得到扩大，进而提高座椅的承载能力，也提高了座椅的安全系数，主要是操作非常简便，只需要直接抬高支撑杆即可。综上所述，本发明提供一种结构简单，安全系数得到提高和承载能力高的升降座椅。
附图说明
图1为本发明升降座椅的示意图。
图2为本发明中摆板穿过通孔时的状态图。
图3为本发明中摆板与上腔室内壁接触时的状态图。
图4为本发明中摆板与上腔室内壁贴合时的状态图。
图5为本发明中第一滑块与基座之间限位组件的结构示意图。
图6为本发明中摆板下表面与第一滑块、第二滑块上表面抵紧时的状态图。
图7为本发明支撑杆上撑开装置的结构示意图。
图中所示：1、第一拉簧，2、第二拉簧，3、第一挡块，4、第二挡块，5、基座，6、支撑杆，7、环形凸起，8、上腔室，9、下腔室，10、通孔，11、第一铰接点，12、摆板，13、卡销，14、第一滑块，15、第二滑块，16、支架，17、第二凸条，18、第一凸条，19、第一腔室，20、第一导向孔，21、导杆，22、第一压簧，23、限位板，24、第二凸起，25、限位杆，26、第一限位环，27、第二导向孔，28、第二腔室，29、第二限位环，30、第二压簧，31、第一凸起，32、弧形凸头，33、复位推杆，34、第三限位环，35、第三导向孔，36、第三腔室，37、第三压簧，38、第二铰接点，39、第一复位杆，40、第二复位杆，41、第一圆柱销，42、第二圆柱销，43、第三拉簧。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明升降座椅包括放置在地面上的基座5和用于与座板连接的支撑杆6，座板可供人坐着，支撑杆6沿竖直方向滑动连接在基座5上，基座5内设有供支撑杆6滑动的空腔，空腔内壁设有环形凸起7，环形凸起7将空腔分割成上腔室8与下腔室9，环形凸起7上设有供支撑杆6穿过的通孔10；支撑杆6下端通过第一铰接点11转动连接有摆板12，下腔室9底部在摆板12两端分别设有用于与摆板12抵紧或脱离的第一挡块3与第二挡块4，摆板12两端分别通过第一拉簧1、第二拉簧2与基座5连接，第一拉簧1与第二拉簧2劲度系数不等，支撑杆6上靠近劲度系数小一侧设有用于与摆板12抵紧或脱离的卡销13；当摆板12与卡销13脱离时，摆板12无法通过通孔10；当摆板12与卡销13抵紧时，摆板12可以穿过通孔10；环形凸起7上滑动连接有第一滑块14与第二滑块15，第一滑块14与第二滑块15相互吸引，上腔室8靠近劲度系数大一侧滑动连接有支架16，支架16上设有用于与摆板12抵紧或脱离的第一凸条18，且支架16上设有用于对第二滑块15限位的第二凸条17，第一凸条18到支撑杆6的距离小于第二凸条17到支撑杆6的距离，支架16与基座5之间通过复位组件连接，第一滑块14通过限位组件与基座5连接；支撑杆6上设有用于推动第一滑块14与第二滑块15同时远离支撑杆6的撑开装置。
第一拉簧1劲度系数小于第二拉簧2劲度系数，第一拉簧1与第二拉簧2对称分布在第一铰接点11两侧；也就是说，当摆板12被支撑杆6抬高之后，第一拉簧1会率先被撑开，第二拉簧2会保持原有形状；直到摆板12抵靠在支撑杆6上的卡销13之后，第二拉簧2也会被逐渐撑开，进而保持摆板12呈倾斜状态，如图2所示；一旦摆板12呈倾斜状态，那么摆板12从最左端到最右端在水平方向上的投影缩短，进而可以方便摆板12穿过环形凸起7的通孔10而进入到上腔室8。在这里，环形凸起7不但起到一个分割腔室的作用，而且还起到一个承载的作用，因为环形凸起7给第一滑块14与第二滑块15的滑动提高一个基准，而且在后续支撑杆6上承受的重力作用也会间接通过第一滑块14与第二滑块15作用在环形凸起7上。
第一滑块14与第二滑块15相互吸引是指，第一滑块14上设有第一磁铁，第二滑块15上设有用于与第一磁铁相互吸引的第二磁铁；第一滑块14与第二滑块15对称分布在支撑杆6两侧，第一滑块14通过燕尾槽滑动连接在环形凸起7上，第二滑块15通过燕尾槽滑动连接在环形凸起7上。通过在第一滑块14上设置第一磁铁，第二滑块15上设置第二磁铁，可以实现第一滑块14与第二滑块15之间自动调整间距；具体来说是，当第二凸条17解除对第二滑块15上第二凸起24的约束之后，第二滑块15上第二磁铁受到第一滑块14上第一磁铁的吸引力作用而向左滑动，直到第二滑块15抵靠在摆板12右端部为止；这样一来，第一滑块14与第二滑块15之间的间距减小，即第一滑块14上第一磁铁与第二滑块15上第二磁铁的间距减小，根据库仑定律可以知道：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相互排斥，异名电荷相互吸引；就好比，磁铁上的n极与s极相互吸引，n极与n极相互排斥；所以说，一旦，第一滑块14上第一磁铁与第二滑块15上第二磁铁的间距缩小，那么第一磁铁与第二磁铁之间的吸引力会变大，由于第二磁铁已经受到摆板12右端部约束而无法继续向左滑动，那么第一磁铁受到更大的吸引力会克服限位杆25下端部弧形凸头32的约束而向右滑动，直到第一滑块14与摆板12左端部接触，这就是图4所示的状态，摆板12左右两端分别抵靠在第一滑块14、第二滑块15上。
支架16与基座5之间通过复位组件连接是指，基座5上设有供支架16滑动的第一腔室19，基座5上设有用于与第一腔室19连通的第一导向孔20，支架16上设有导杆21，导杆21与支撑杆6运动方向平行，导杆21滑动连接在第一导向孔20内；导杆21上套接有第一压簧22，第一压簧22一端与支架16抵紧，另一端与第一腔室19内壁抵紧；基座5在支架16下方设有用于与支架16抵紧或脱离的限位板23，第二滑块15上设有用于与第二凸条17抵紧或脱离的第二凸起24。
第一滑块14通过限位组件与基座5连接是指，基座5上滑动连接有限位杆25，限位杆25运动方向与支撑杆6运动方向平行，限位杆25中部设有第一限位环26，基座5上设有供限位杆25滑动的第二导向孔27和供第一限位环26滑动的第二腔室28，基座5在第一限位环26下方设有用于与第一限位环26抵紧或脱离的第二限位环29，限位杆25上套接有用于推动第一限位环26抵靠在第二限位环29上的第二压簧30，第二压簧30一端与第一限位环26抵紧，另一端与第二腔室28内壁抵紧；第一滑块14上端设有第一凸起31，限位杆25下端部设有用于与第一凸起31抵紧或脱离的弧形凸头32。
支撑杆6上设有用于推动第一滑块14与第二滑块15同时远离支撑杆6的撑开装置是指，支撑杆6上滑动连接有复位推杆33，复位推杆33运动方向与支撑杆6运动方向平行；复位推杆33中部设有第三限位环34，支撑杆6上设有供复位推杆33滑动的第三导向孔35和供第三限位环34滑动的第三腔室36，第三导向孔35与第三腔室36连通，复位推杆33上套接有第三压簧37，第三压簧37一端与第三限位环34抵紧，另一端与第三腔室36内壁抵紧；复位推杆33下端通过第二铰接点38转动连接有第一复位杆39与第二复位杆40，支撑杆6上设有分别与第一复位杆39、第二复位杆40抵紧或脱离的第一圆柱销41、第二圆柱销42，第一复位杆39与第二复位杆40通过第三拉簧43连接。
第一复位杆39与第二复位杆40对称分布在支撑杆6两侧，第一复位杆39与第二复位杆40呈八字形结构，如图7所示，第一复位杆39与第二复位杆40都是倾斜状态，第三拉簧43一端与第一复位杆39转动连接，另一端与第二复位杆40转动连接，第一圆柱销41与第二圆柱销42位于第一复位杆39与第二复位杆40之间的间隙内。
工作原理：如图所示，支撑杆6下端部的摆板12位于基座5的下腔室9内，摆板12两端分别抵靠在第一挡块3和第二挡块4上，第一拉簧1与第二拉簧2都还没有发生变形，如图1所示状态下；
当需要抬高支撑杆6上端座板时，通过手持支撑杆6来抬起支撑杆6，支撑杆6下端摆板12会从第一挡块3、第二挡块4上逐渐脱离；在摆板12升高的初段，由于第一拉簧1的劲度系数小于第二拉簧2劲度系数，那么第一拉簧1率先会被撑开，第二拉簧2未变形，即摆板12绕第一铰接点11作顺时针转动；直到摆板12抵靠在支撑杆6上的卡销13为止，随后的支撑杆6上升过程中，第二拉簧2也会逐渐被摆板12拉动而撑开；一旦摆板12抵靠在卡销13上，那么摆板12就会从原先的水平状态转动至倾斜状态，即呈左高右低的状态，这样一来摆板12最左端到最右端在水平方向上的投影缩短，可以随着支撑杆6的升高而穿过环形凸起7的通孔10进入到上腔室8内，如图2所示；
在摆板12进入上腔室8之后，摆板12的左端部会率先与上腔室8上方内壁抵紧，摆板12左端部受到上腔室8内壁约束而绕第一铰接点11作逆时针反转，摆板12与卡销13脱离，直到摆板12与上腔室8内壁完全贴合；摆板12在上腔室8反转过程中，摆板12右半部分会与第一凸条18接触并推动第一凸条18上升以推动支架16在第一腔室19内滑动，支架16亦会带动第二凸条17上升，进而第二凸条17与第二滑块15上的第二凸起24脱离，即解除第二凸条17对第二滑块15上第二凸起24的约束；这样一来，第二滑块15上第二磁铁受到第一滑块14上第一磁铁的吸引力而向左滑动，直到第二滑块15抵靠在摆板12右端部为止；
随后，由于第一滑块14与第二滑块15间距缩小，那么第一磁铁与第二磁铁的间距也会减小；根据库仑定律可知，第一磁铁与第二磁铁之间的吸引力会变大，进而第一滑块14上的第一凸起31会克服限位杆25下端部弧形凸头32的约束而向右滑动，即限位杆25会向上滑动而压缩第二压簧30，直到第一滑块14抵靠在摆板12左端部，此时的摆板12两端部分别与第一滑块14上表面、第二滑块15上表面抵紧，摆板12从第一挡块3的高度值提高至第一滑块14的高度值，进而支撑杆6整体及支撑杆6上的座板都被提高了相应的高度值，如图4所示；
当有人坐在支撑杆6上端的座板时，支撑杆6受到的重力会作用在摆板12两端分别与第一滑块14上表面、第二滑块15上表面的接触面上；而需要将支撑杆6下降时，只需要推动复位推杆33以使得复位推杆33下降，复位推杆33下端的第二铰接点38下降，复位推杆33会推动第一复位杆39与第二复位杆40同时转动，并且第一复位杆39抵着第一圆柱销41转动以推动第一滑块14向左滑动复位，第二复位杆40抵着第二圆柱销42转动以推动第二滑块15向右滑动复位，第三拉簧43被撑开；而在第一滑块14、第二滑块15与摆板12脱离之后，由于第一拉簧1、第二拉簧2的拉力作用，摆板12由于转动而呈倾斜状态下降复位，直到恢复至图1状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。