专利名称：升降装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种升降装置，且特别是有关于一种可供物件停留在升降轨道上的任意位置的升降装置。
背景技术：
一般而言，底座较小的物件(例如是显示器)或是工作平台等可通过支撑架等装置而立起于桌面或是与地面间隔一距离。支撑架主要是提供承载物件的功能。然而，随着使用者需求的增加，仅能承载物件的支撑架已不能满足使用者的需求。以显示器为例，当使用者观赏显示器上的画面时，常常需要适度地改变其升降高度，以将显示器调整至人们最方便观赏的位置。工作平台也需要随不同使用者的高度与使用状态而改变其位置。中国专利公开号TW201207283A1，公开了一种升降装置，其利用齿轮组搭配弹簧进行升降支撑座的升降调整，并且利用小齿轮带动大齿轮的手段，可减少弹簧拉伸的行程长度，就能使升降支撑座移动较长的行程，可达到保护弹簧的效果。但由于齿轮组的成本较高，并且在后续的维护(例如需定期为齿轮组上油，上油前后也可能需要将升降装置的外壳拆开并组装等)较为麻烦。此外，齿轮组也需考虑不同齿轮之间啮合的匹配问题，也较为复杂。
实用新型内容本实用新型提供一种升降装置，其较为经济并且在维护与设计上较为简单。本实用新型提出一种升降装置，适于承载一物件，升降装置包含一本体、一升降件、一弹性件、一力臂调整件及一连动件。升降件可滑动地设置于本体且适于承载物件，升降件能沿一第一轴线移动且在一最高位置及一最低位置间随停。弹性件包括一第一端及一第二端，第一端设置于本体。力臂调整件连动于弹性件，且包括一枢设于本体的第一枢轴及一能相对第一枢轴转动的旋转部。连动件两端分别连接该力臂调整件的该旋转部及该升降件。当升降件相对于本体位于最高位置时，弹性件形变以提供力臂调整件一第一作用力，第一作用力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩、物件与升降件之重力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩以及本体、升降件、弹性件、定滑轮及连动件之间的摩擦力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩的总和实质上为零。当升降件相对于本体位于最低位置时，弹性件形变以提供力臂调整件一第二作用力，第二作用力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩、物件与升降件之重力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩以及本体、升降件、弹性件、定滑轮及连动件之间的摩擦力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩的总和实质上为零。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述升降件相对于该本体位于该最高位置时，该力臂调整件正交于该第一轴线上的投影长度为最大，当该升降件相对于该本体朝该最低位置移动时，该力臂调整件在正交该第一轴线上的投影长度逐渐变小。[0009]在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述升降件相对于该本体位于该最高位置时，该第一作用力为最小，当该升降件相对于该本体位于该最低位置时，该第二作用力为最大。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述力臂调整件还包括一枢设于该第一枢轴的臂杆，且该旋转部是形成在该臂杆上。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述力臂调整件还包括一套设于该第一枢轴的定滑轮，且该旋转部是形成在该定滑轮的圆周面。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述定滑轮的圆周面为平滑表面、圆周面的局部及圆周面的全部具有一凹槽的其中之一。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述升降装置还包括一连杆，该连杆具有相对的一第一端及一第二端，该连杆的第一端连接该弹性件的第二端，且该连杆的第二端连接该力臂调整件。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述弹性件的第一端与第二端的连线，与该连杆的第一端与第二端的连线实质平行。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述升降装备还包含一滑轮组，该滑轮组包括同轴的一第一滑轮及一第二滑轮，该第一滑轮的直径小于该第二滑轮的直径，该连动件沿该力臂调整件、该第一滑轮、该第二滑轮而连接至该升降件。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述第一滑轮与该第二滑轮为一体。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述滑轮组的轴心实质上正交于该力臂调整件的第一枢轴。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述升降装置还包含至少一转向滑轮，设置在该力臂调整件与该滑轮组之间或该滑轮组与该升降件之间，以改变该连动件的方向。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述本体包括一扭力调整模块，该弹性件的第一端连接于该扭力调整模块。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述扭力调整模块具有一螺杆及一螺接于该螺杆的调整部，该螺杆具有外露于该本体的一螺帽，该弹性件的第一端连接至该调整部，转动该螺帽适于使该调整部沿该螺杆相对移动以调整该弹性件的第一端于该本体的相对位置。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述升降件包括一摩擦块，该摩擦块接触该本体以提供摩擦力。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述第一作用力与该第二作用力相对于该力臂调整件的第一枢轴为支点的有效力臂正交于该第一轴线。在本实用新型的升降装置的一实施例中，上述连动件为一条或多条绳子。基于上述，本实用新型的升降装置可使放置在升降件上的物件相对于本体移动。此外，由于力臂调整件连动于弹性件，弹性件变形时力臂调整件可相对于力臂调整件的第一枢轴转动，以使弹性件作用在力臂调整件的作用力的力臂会随着力臂调整件的位置而改变。当弹性件的形变量小时，力臂调整件所承受的作用力与力臂调整件的第一枢轴的距离大，弹性件的形变量大时，力臂调整件所承受的作用力与力臂调整件的第一枢轴的距离小。因此，升降件在任意位置时，力臂调整件所承受的作用力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩、物件与升降件的重力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩以及本体、升降件、弹性件、定滑轮及连动件之间的摩擦力以力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩的总和实质上为零。因此，物件可停留在升降轨道上的任意位置，而达到随停的功倉泛。为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所示附图作详细说明如下。
图1是本实用新型的一实施例的一种升降装置的升降件于一最高位置的示意图；图2是图1的内部正面示意图；图3是图1的升降装置的升降件于一最低位置的示意图；图4是图3的内部正面示意图；图5是图2的局部放大示意图；图6是图4的局部放大示意图；图7是图1的升降装置在最低位置时的内部爆炸示意图；图8是图1的升降装置在最高位置的内部立体示意图；图9是图1的升降装置在最低位置的内部立体示意图；图10是本实用新型的另一实施例的一种升降装置的升降件在一最高位置时的内部正面的局部示意图；图11是图10的升降装置的升降件于一最低位置时的内部正面的局部示意图；图12是本实用新型的再一实施例的一种升降装置的升降件于一最高位置时的内部正面的局部示意图；图13是图12的升降装置的升降件于一最低位置时的内部正面的局部示意图。附图标记说明:Pl:最高位置；P2:最低位置；Al:第一轴线；10:物件；100、200、300:升降装置；110、210、310:本体；112:升降轨道；120:升降件；122:摩擦块；130、230、330:弹性件；132:第一端；134、234:第二端；140,240,340:力臂调整件；141:定滑轮；[0054]142,342:旋转部；144:第一枢轴；146:凹槽；150,250,350:连动件；160、260、360:连杆；162:第一端；164、264、364:第二端；170:滑轮组；172:第一滑轮；174:第二滑轮；180:转向滑轮；190:扭力调整模块；192:螺杆；192a:螺帽；194:调整部；242:臂杆；242a:第一枢轴；242b:旋转部；341:转轮；341a:第一枢轴。
具体实施方式
图1是本实用新型的一实施例的一种升降装置的升降件于一最高位置的示意图。图2是图1的内部正面示意图。图3是图1的升降装置的升降件于一最低位置的示意图。图4是图3的内部正面示意图。为了方便了解升降装置的作动关系，在图2及图4中升降件以虚线表示，以显示出升降装置的内部元件。请参阅图1至图4，本实施例的升降装置100包括一本体110、一升降件120、一弹性件130、一力臂调整件140及一连动件150。升降件120可滑动地设置于本体110，升降件120能沿一第一轴线Al移动且在一最高位置Pl及一最低位置P2之间随停。弹性件130包括一第一端132，弹性件130之第一端132设置于本体110。力臂调整件140配置于本体110，力臂调整件140连动于弹性件130且包括一枢设在本体110的第一枢轴144、一套设在第一枢轴144的定滑轮141及一能相对第一枢轴144转动的旋转部142。在本实施例中，旋转部142是形成于定滑轮141的圆周面且呈一臂状。连动件150的两端分别连接力臂调整件140及升降件120，连动件150可随弹性件130的变形而移动。在本实施例中，升降装置100还包括一连杆160，连杆160包括相对之一第一端162及一第二端164，弹性件130包括相对于第一端132的一第二端134，弹性件130的第二端134连接至连杆160的第一端162，且旋转部142连接在连杆160的第二端164。如图1所示，本实施例的升降件120的侧面包括一摩擦块122，在升降件120滑动在升降轨道112的过程中，摩擦块122可接触本体110以提供一摩擦力。[0078]在本实施例中，本体110包括一升降轨道112，如图1及图3所示，升降装置100的升降件120可供一物件10承载且固定，当施力在物件10时，物件10带动升降件120 —起沿着升降轨道112移动，升降件120在移动时会带动连动件150而使力臂调整件140转动，连带地使弹性件130变形，弹性件130变形后其弹力改变，因此，弹性件130提供给旋转部142的作用力也改变，若这个作用力的改变过大，物件10与升降件120就会朝向外力施加前的位置产生回复移动，就无法停在所欲定位的位置，因此需要有补偿的机制以达成随停效果，此部份在下面进行说明。图5是图2的局部放大示意图。请参阅图5,当升降件120相对于本体110位于最高位置Pl时，弹性件130变形会提供旋转部142 —第一作用力。此时，弹性件130的形变量为最小，旋转部142与力臂调整件140的第一枢轴144连线呈水平，旋转部142所承受的作用力的施力点与力臂调整件140的第一枢轴144的距离为最大(这个距离是定值，也是有效力臂最大值)。当升降件120相对于本体110位于最高位置Pl时，力臂调整件140正交于第一轴线Al上的投影长度为最大，当升降件相对于本体朝最低位置移动时，力臂调整件在正交第一轴线Al上的投影长度逐渐变小。当升降件120相对于本体110由最高位置Pl朝最低位置P2移动时，弹性件130产生的一作用力逐渐变大。图6是图4的局部放大示意图。请参阅图6，当升降件120相对于本体110位于最低位置P2时，弹性件130变形以提供旋转部142 —第二作用力。此时，弹性件130的形变量最大，但由于旋转部142随弹性件130变形而被转动，旋转部142上所承受的作用力与力臂调整件140的第一枢轴144的正交距离缩短了(有效力臂缩短)，升降件120相对于本体110位于最低位置P2时，有效力臂为最短。也就是说，当升降件120相对于本体110位于最高位置Pl时，第一作用力为最小，当升降件120相对于本体110位于最低位置P2时，第二作用力为最大。在本实施例中，第一作用力与第二作用力相对于力臂调整件140的第一枢轴144为支点的有效力臂均正交于升降件120的移动方向，在本实施例中，升降件120的移动方向(第一轴线Al的方向)实质上就大约是正交于地面的方向，而有效力臂的方向则为水平于地面的方向。在本实施例中，第一作用力以力臂调整件140的第一枢轴144为支点所产生的力矩、物件10与升降件120的重力以力臂调整件140的第一枢轴144为支点所产生的力矩，以及第一总摩擦力以力臂调整件140的第一枢轴144为支点所产生的力矩的总和实质上会为零，其中，第一总摩擦力主要是指本体110、升降件120、弹性件130、力臂调整件140及连动件150之间的摩擦力总合。同样地，第二作用力以力臂调整件140的第一枢轴144为支点所产生的力矩、物件10与升降件120的重力以力臂调整件140的第一枢轴144为支点所产生的力矩，以及第二总摩擦力以力臂调整件140的第一枢轴144为支点所产生的力矩的总和实质上也为零，其中，第二总摩擦力主要是指本体110、升降件120、弹性件130、力臂调整件140及连动件150之间的摩擦力总合。也就是说，在本实施例中，在升降件120相对于本体110的任意位置上，弹性件130对旋转部142所提供的作用力、物件10与升降件120的重力以及升降装置100的各元件(本体110、升降件120、弹性件130、力臂调整件140、连动件150及连杆160等)之间的摩擦力以力臂调整件140的第一枢轴144为支点所产生的力矩的总和实质上为零。[0083]物件10固定在升降装置100的升降件120上后，使用者可通过施力下压物件10或升降件120，以调整物件10至适当位置处(例如图3所示的最低位置P2)。当使用者停止施力，由于物件10和升降件120的重力所产生的力矩可与弹性件130的作用力以及升降装置100的各元件之间的摩擦力的净力所产生的力矩达到平衡，故升降件120的位置可被固定。如需再作上升高度(例如回到图1所示的最高位置Pl)时，只要施力在升降件120，将其向上拉动，使用者停止施力后，弹性件130的作用力所产生的力矩可克服物件10和升降件120的重力及升降装置100的各元件之间的摩擦力的净力所产生的力矩，而将升降件120停留至所需位置，凭此达成随停的效果。如此一来，通过使用者自行调整物件10与升降件120相对于本体110的位置，便可使物件10与升降件120停留在升降轨道112上的任意位置。此外，在图1及图3中，物件10以显示器为例，但物件10也可以是工作平台等，物件10的种类并不以此为限制。进一步将上述两种状况下的三类数值，以图式归纳说明如下。
权利要求1.一种升降装置，适于承载物件，其特征在于，该升降装置包含: 本体； 升降件，可滑动地设置于该本体且适于承载该物件，该升降件能沿第一轴线移动且在最高位置及最低位置间随停； 弹性件，包括第一端 及第二端，该第一端设置于该本体； 力臂调整件，连动于该弹性件，且包括枢设于该本体的第一枢轴及能相对该第一枢轴转动的旋转部；以及 连动件，两端分别连接该力臂调整件的该旋转部及该升降件； 其中，当该升降件相对于该本体位于该最高位置时，该弹性件形变以提供该力臂调整件第一作用力，该第一作用力以该力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩、该物件与该升降件的重力以该力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩以及该本体、该升降件、该弹性件、该定滑轮及该连动件之间的摩擦力以该力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩的总和实质上为零； 而当该升降件相对于该本体位于该最低位置时，该弹性件形变以提供该力臂调整件第二作用力，该第二作用力以该力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩、该物件与该升降件的重力以该力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩以及该本体、该升降件、该弹性件、该定滑轮及该连动件之间的摩擦力以该力臂调整件的第一枢轴为支点所产生的力矩的总和实质上为零。
2.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，当该升降件相对于该本体位于该最高位置时，该力臂调整件正交于该第一轴线上的投影长度为最大，当该升降件相对于该本体朝该最低位置移动时，该力臂调整件在正交该第一轴线上的投影长度逐渐变小。
3.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，当该升降件相对于该本体位于该最高位置时，该第一作用力为最小，当该升降件相对于该本体位于该最低位置时，该第二作用力为最大。
4.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，该力臂调整件还包括枢设于该第一枢轴的臂杆，且该旋转部是形成在该臂杆上。
5.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，该力臂调整件还包括套设于该第一枢轴的定滑轮，且该旋转部是形成在该定滑轮的圆周面。
6.根据权利要求5所述的升降装置，其特征在于，该定滑轮的圆周面为平滑表面、圆周面的局部及圆周面的全部具有凹槽的其中之一。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的升降装置，其特征在于，还包括一连杆，该连杆具有相对的第一端及第二端，该连杆的该第一端连接该弹性件的该第二端，且该连杆的该第二端连接该力臂调整件。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的升降装置，其特征在于，还包含滑轮组，该滑轮组包括同轴的第一滑轮及第二滑轮，该第一滑轮的直径小于该第二滑轮的直径，该连动件沿该力臂调整件、该第一滑轮、该第二滑轮而连接至该升降件。
9.根据权利要求8所述的升降装置，其特征在于，该第一滑轮与该第二滑轮为一体。
10.根据权利要求8所述的升降装置，其特征在于，还包含至少一转向滑轮，设置在该力臂调整件与该滑轮组之间或该滑轮组与该升降件之间，以改变该连动件的方向。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的升降装置，其特征在于，该本体包括扭力调整模块，该弹性件的第一端连接于该扭力调整模块，该扭力调整模块具有螺杆及螺接于该螺杆的调整部，该螺杆具有外露于该本体的螺帽，该弹性件的第一端连接至该调整部，转动该螺帽适于使该调整部沿该螺杆相对移动以调整该弹性件的第一端于该本体的相对位置。
12.根据权利要求1所述的升降装置，其特征在于，该升降件包括摩擦块，该摩擦块接触该本体以提供摩擦 力。
专利摘要本实用新型提供一种升降装置，适于承载一物件，包括一本体、一升降件、一弹性件、一力臂调整件及一连动件。升降件可滑动地设置在本体且适于承载物件，升降件能沿一第一轴线移动且在一最高位置及一最低位置间随停。弹性件的一第一端设置在本体。力臂调整件枢设本体且连动于弹性件。连动件设置在力臂调整件与升降件之间。升降件相对于本体在任意位置时，弹性件所提供力臂调整件的作用力、物件与升降件的重力、升降件位于此位置时本体、升降件、弹性件、定滑轮及连动件之间的摩擦力以力臂调整件的一第一枢轴为支点所产生的力矩总和实质上为零。
文档编号F16M11/04GK202972419SQ20122051524
公开日2013年6月5日 申请日期2012年10月9日 优先权日2012年10月9日
发明者黄铭贤 申请人:黄铭贤