一种多节滑轨展收机构的制作方法

本发明涉及一种多节滑轨展收机构，属于机械技术领域。

背景技术：

在日常生活和工程领域，很多时候都需要采用一种能够自动展收的机械结构，如能够自动展收的遮阳棚、晾衣杆、机械臂等，多节滑轨机构是一种常用的可以展收的装置，但常规的多节滑轨机构要实现自动展收，需要在每相邻的二个滑轨之间安装一个驱动装置，如液压机构，结构复杂，重量较重。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、重量较轻的可以反复伸展、收拢且速度可控的展收装置。

本发明的技术解决方案是：一种多节滑轨展收机构，包括多节滑轨系统、弹性带、驱动轮、驱动轮轴、收纳装置；所述弹性带的一端和多节滑轨系统连接，另一端收纳在收纳装置中，驱动轮轴安装在多节滑轨系统上，驱动轮安装在驱动轮轴上且可以绕其旋转，驱动轮和弹性带接触；所述多节滑轨系统由不少于三个的滑轨相互层叠构成，即包括顶部滑轨、底部滑轨和若干个中间滑轨，相邻的二个滑轨通过直线型导轨实现连接且可以相互滑移，相邻的二个滑轨上分别设置至少一个限位机构防止这二个滑轨在滑移过程中脱离；所述底部滑轨和所有的中间滑轨在同一截面位置分别沿着各自的滑移方向设置贯通自身的狭缝，多节滑轨系统在收拢状态下各个滑轨的狭缝组合成的缝隙的横截面和弹性带的横截面相匹配，可以容纳弹性带从其内部穿过；所述弹性带为长条形薄带，在外力作用下可以卷绕弯曲并在自然状态下回弹至平直形状，沿其长度方向依次分为固定端、平直段、收纳段，其中固定端连接在顶部滑轨上，平直段穿过多节滑轨系统的各个滑轨上的狭缝，收纳段存放在收纳装置中；所述驱动轮轴安装在底部滑轨上，通过驱动轮的转动可带动弹性带的平直段进行平移从而驱动多节滑轨系统实现伸展或收拢。

进一步地，所述驱动轮上等间距设置多个凸台，所述弹性带上设置多个呈直线排列的孔，孔的尺寸以及间距和凸台相匹配，驱动轮转动时凸台依次插入孔从而驱动弹性带进行平移。

进一步地，还可以再增加一套与多节滑轨系统相同的多节滑轨系统并联使用，这二套多节滑轨系统的顶部滑轨均和同一个弹性带的固定端相连接。

进一步地，所述弹性带由弹性好、屈服强度高的材料制成，优选钢、钛合金、碳纤维复合材料。

进一步地，所述多节滑轨系统的同一个滑轨被狭缝分开的二部分通过c形环进行连接，连接各个滑轨的各个c形环大小不一且相互嵌套，使各个滑轨在滑移时不发生干涉。

进一步地，弹性带的长度方向和顶部滑轨的滑移方向设置为大于0°的锐角，驱动轮轴通过连接架和第一转向轴连接，驱动轮轴与第一转向轴相互垂直，第一转向轴垂直于弹性带的平直段所处的平面，第一转向轴安装在连接杆上，连接杆固定在底部滑轨上，驱动轮可绕第一转向轴的轴心线自由旋转；顶部滑轨上设置一个和第一转向轴平行的第二转向轴，弹性带的固定端连接在第二转向轴上，使弹性带可以绕第二转向轴的轴心线自由旋转。

进一步地，所述相邻的二个滑轨上设置的限位机构相互接触的面设置为斜面，在多节滑轨展收机构伸展到位后，限位机构的斜面相互压紧实现二个滑轨之间的固定；弹性带的固定端和顶部滑轨之间通过弹簧进行连接。

进一步地，所述收纳装置为一个可以旋转的圆筒，弹性带卷绕在圆筒上实现收纳。

进一步地，还包括从动轮，从动轮上等间距设置多个凹孔，凹孔和驱动轮上的凸台相互啮合，使从动轮和驱动轮保持反向等速旋转。

进一步地，所述并联使用的二组多节滑轨系统的具有相同对应位置关系的滑轨在弹性带的同一侧的部分分别通过一组c形环进行连接，即二组多节滑轨系统的顶部滑轨通过一组c形环进行连接，二组多节滑轨系统的底部滑轨通过另一组c形环进行连接，其它滑轨依次类推。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、由于本发明采用了弹性带和驱动轮作为多节滑轨系统的驱动装置，弹性带收纳在收纳装置中，具有结构简单、重量较轻、可以反复展收且速度可控的优点；

2、由于本发明采用了c形环加固以及多组多节滑轨系统并联使用的方案，具有结构坚固的优点；

3、由于本发明采用了具有斜面的限位机构和弹簧缓冲的方案，可以确保多节滑轨系统伸展后有效限位和压紧，具有机构刚性好的优点。

附图说明

图1为本发明的多节滑轨展收机构的主视图；

图2为本发明的多节滑轨展收机构的左视剖面图；

图3为本发明的弹性带、驱动轮、从动轮的组合示意图；

图4为本发明的多节滑轨展收机构在伸展状态下的示意图；

图5为本发明的多节滑轨展收机构用c形环加固的示意图；

图6为本发明的多节滑轨展收机构采用二组多节滑轨系统并联的示意图；

图7为本发明的多节滑轨展收机构采用二组镜面对称布置的多节滑轨系统并联的俯视图；

图8为本发明的多节滑轨展收机构采用二组镜面对称布置的多节滑轨系统通过c形环加固和限位的主视图；

图9为本发明的多节滑轨展收机构的限位装置和压紧状态的示意图；

图10为本发明的多节滑轨展收机构的弹性带倾斜布置方案的示意图；

图11为本发明的实施例1的示意图；

图12为本发明的实施例1的滑轨的加工示意图；

图13为本发明的实施例2的示意图；

图14为本发明的实施例2的滑轨的加工示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

如图1所示，本发明提供的多节滑轨展收机构，包括多节滑轨系统（1）、弹性带（2）、驱动轮（3）、驱动轮轴（4）、收纳装置（5），所述弹性带（2）的一端和多节滑轨系统（1）连接，另一端收纳在收纳装置（5）中，驱动轮轴（4）安装在多节滑轨系统（1）上，驱动轮（3）安装在驱动轮轴（4）上且可以绕其旋转，驱动轮（3）和弹性带（2）接触。

进一步地，所述多节滑轨系统（1）由不少于三个的滑轨相互层叠构成，即包括顶部滑轨（11）、底部滑轨（12）和若干个中间滑轨（13、14、15……），相邻的二个滑轨通过直线型导轨实现连接且可以相互滑移。

进一步地，如图1和图2所示，底部滑轨（12）和所有中间滑轨（13、14、15……）在同一截面位置分别沿着各自的滑移方向设置贯通自身的狭缝，多节滑轨系统（1）在收拢状态下各个滑轨的狭缝组合成的缝隙（6）的横截面和弹性带（2）的横截面相匹配，可以容纳弹性带（2）从其内部穿过。

进一步地，所述弹性带（2）为长条形薄带，沿其长度方向依次分为固定端（21）、平直段（22）、收纳段（23），其中固定端（21）连接在顶部滑轨（11）上，平直段（22）穿过多节滑轨系统（1）的各个滑轨上的狭缝，收纳段（23）存放在收纳装置（5）中；所述驱动轮轴（4）安装在底部滑轨（12）上，通过驱动轮（3）的转动可带动弹性带（2）的平直段（22）进行平移从而驱动多节滑轨系统（1）实现伸展或收拢。

进一步地，所述弹性带（2）由弹性好、屈服强度高的材料制成，优选钢、钛合金、碳纤维复合材料。

进一步地，所述弹性带（2）上可以刻上测量长度的刻度，使本发明的多节滑轨展收机构具有测量长度的功能。

进一步地，如图3所示，所述驱动轮（3）上等间距设置多个凸台（31），所述弹性带（2）上设置多个呈直线排列的孔（29），孔（29）的尺寸以及间距和凸台（31）匹配，驱动轮（3）转动时凸台（31）依次插入孔（29）从而驱动弹性带（2）进行平移。

进一步地，还可增加从动轮（7），从动轮（7）上分别等间距设置多个凹孔（71），凹孔（71）和凸台（31）相互啮合，使从动轮（7）和驱动轮（3）保持反向等速旋转，通过设置从动轮（7）可以避免驱动轮（3）转动时凸台（31）从弹性带（2）的孔（29）中脱出，同时减小弹性带（2）和底部滑轨（12）之间的滑动摩擦力，从而提高弹性带（2）对多节滑轨系统（1）的驱动力。

进一步地，所述收纳装置（5）为一个可以旋转的圆筒，弹性带（2）卷绕在圆筒上实现收纳。

所述多节滑轨展收机构的工作原理为：参照图1，多节滑轨系统（1）在收拢状态下，驱动轮（3）逆时针转动，带动弹性带（2）向右平移，通过弹性带（2）的顶升使顶部滑轨（11）向右滑动，直至使多节滑轨系统（1）伸展到位，如图4所示；反之，当多节滑轨系统（1）处于如图4所示的伸展状态，驱动轮（3）顺时针转动，带动弹性带（2）向左平移，通过弹性带（2）的拉动使顶部滑轨（11）向左滑动，直至使多节滑轨系统（1）完全收拢。

进一步地，通过调节驱动轮（3）的转速，可以有效控制多节滑轨系统（1）的伸展和收拢的速度，可使多节滑轨系统（1）处于任意长度的伸展状态，且可以实现反复伸展和收拢，因此可以灵活应用在多种场合，同时摒弃了传统的液压驱动方式，具有结构简单、重量轻等优点。

进一步地，如图5所示，所述中间滑轨（14、15……）被狭缝分开的二部分可通过c形环（854、855……）进行连接从而提高结构强度，这些c形环大小不一且相互嵌套，使各个滑轨在滑移时不发生干涉。相应地，底部滑轨（12）也可采用同样的方法进行加固。

进一步地，如图6所示，还可以再增加一套与多节滑轨系统（1）相同的多节滑轨系统（9）并联使用，这二套多节滑轨系统的顶部滑轨（11、91）均和同一个弹性带（2）的固定端（21）相连接。

进一步地，多节滑轨系统（1）和多节滑轨系统（9）之间的各个滑轨可通过c形环（861、862……）进行连接，如顶部滑轨（11）和顶部滑轨（91）通过c形环（861）进行连接，其它滑轨依次类推。

进一步地，还可以继续增加另外的多节滑轨系统并联使用，通过采用多套多节滑轨系统并联的方式，可以进一步增强整个展收机构的结构强度。

进一步地，如图7所示，并联使用的多节滑轨系统（1）和多节滑轨系统（9）可以呈镜面对称布置，此时顶部滑轨（11）和顶部滑轨（91）刚性连接为一个整体。

进一步地，采用二组镜面对称布置的多节滑轨系统并联时，二组多节滑轨系统的具有相同对应位置关系的滑轨在弹性带（2）的同一侧的部分可分别通过一组c形环进行连接。具体以中间滑轨的连接为例，参照图7和图8，多节滑轨系统（1）的中间滑轨（13）和多节滑轨系统（9）的中间滑轨（93）通过一组c形环（831、832）进行连接，多节滑轨系统（1）的中间滑轨（14）和多节滑轨系统（9）的中间滑轨（94）通过另一组c形环（841、842）进行连接，其中c形环（831）设置在中间滑轨（13、93）的右端，c形环（832）设置在中间滑轨（13、93）的左端，c形环（841）设置在中间滑轨（14、94）的右端，c形环（842）设置在中间滑轨（14、94）的左端，且c形环（831）和c形环（842）的高度相同，c形环（841）的高度低于c形环（831），c形环（842）的高度低于c形环（832）。在多节滑轨展收机构伸展过程中，c形环（841）可以从c形环（831）下方穿过，在多节滑轨展收机构伸展到位时，c形环（842）和c形环（831）相互压紧起到限位作用。

进一步地，本发明的多节滑轨展收机构还可以采用专门的限位和压紧装置。具体以采用二组镜面对称布置的多节滑轨系统并联的方案为例，参照图9，在顶部滑轨（11、91）上设置限位机构（111、911），在中间滑轨（15、95）上设置限位机构（151、951），限位机构（111、151）相互接触的面设置为斜面，限位机构（911、951）相互接触的面设置为斜面，在多节滑轨展收机构伸展到位后，上述限位机构之间的斜面相互压紧实现二个滑轨之间的固定，使整个展收机构具有良好的刚性；另外当限位机构之间相互压紧、驱动轮（3）停止后，由于机械结构之间的装配间隙可能会导致弹性带（2）产生轻微的回退，从而影响限位机构之间相互压紧，为避免这个问题，弹性带（2）的固定端（21）以及顶部滑轨（11）和（91）之间通过弹簧（24）进行连接，在限位机构之间相互压紧后弹性带（2）在驱动轮（3）的驱动下继续向右移动使弹簧（24）压缩，这样即使驱动轮（3）停止后弹性带（2）产生轻微的回退，弹簧（24）的压力仍可使限位机构之间保持相互压紧。

进一步地，如图10所示，弹性带（2）的长度方向和顶部滑轨（11）的滑动方向可以设置为大于0°的锐角，驱动轮轴（4）通过连接架（42）和第一转向轴（41）连接，驱动轮轴（4）与第一转向轴（41）相互垂直，第一转向轴（41）垂直于弹性带（2）的平直段（22）所处的平面，第一转向轴（41）安装在连接杆（43）上，连接杆（43）固定在底部滑轨（12）上，驱动轮（3）可绕第一转向轴（41）的轴心线自由旋转；顶部滑轨（11）的顶端设置和第一转向轴（41）平行的第二转向轴（44），弹性带（2）的固定端（21）连接在第二转向轴（44）上，使弹性带（2）可以绕第二转向轴（44）的轴心线自由旋转。

在多节滑轨展收机构的伸展过程中，随着顶部滑轨（11）的滑动，弹性带（2）和顶部滑轨（11）之间的夹角逐步减小，即弹性带（2）相对顶部滑轨（11）是转动的，相应地驱动轮（3）也做同步转动，这些转动是通过第一转向轴（41）和第二转向轴（44）实现的。

与图5所示的弹性带（2）的长度方向和顶部滑轨（11）的滑动方向相互平行的方案相比，采用图10所示的方案时弹性带（2）的宽度可以小于各个滑轨上设置的缝隙的总宽度，有利于减轻重量。

实施例1

图11为根据上述思想发展而来的一种较为实用的多节滑轨展收机构，包含二组镜面对称放置的多节滑轨系统（1、9），这二组多节滑轨系统中的底部滑轨（12、92）和中间滑轨（13、14、93、94）被狭缝分开的二部分分别通过多个c形环（812、813、814、892、893、894）进行连接，这些c形环大小不一且相互嵌套，顶部滑轨（11、91）为长方体形状，底部滑轨（12、92）刚性连接为一个整体，顶部滑轨（11、91）和弹性带（2）进行连接；弹性带（2）沿着其宽度方向的横截面预制为弧形，相应地各个滑轨（12、13、14、92、93、94）上的狭缝排列成的缝隙（6）也设置为与之相匹配的弧形。

顶部滑轨（11、91）远离弹性带（2）的一端可以用一个额外的c字环进行连接，进一步加强结构稳定性。

所述各个滑轨由铝合金方形管材制成，以中间滑轨（93）为例，参照图12，分别在铝合金方形管材的四个侧边的中间部分各铣出一个浅的梯形槽（931），由此凸出的四个棱边（932）可作为中间滑轨（93）与外侧的中间滑轨（94）相接触并滑移的导轨，在中间滑轨（93）的一个侧边铣出一个狭缝（934），该狭缝（934）用于容纳弹性带（2）从其内部穿过。

进一步地，还可在棱边（932）上铣出多个浅槽（935），形成多个独立的凸台（936），利用这些凸台（936）和中间滑轨（94）相接触，可以进一步减少接触面积从而降低滑动摩擦阻力。

进一步地，还可在中间滑轨（93）的侧边钻出通孔（937），进一步降低滑轨的重量。

实施例2

图13为根据上述思想发展而来的另一种较为实用的多节滑轨展收机构，包含二组镜面对称放置的多节滑轨系统（1、9），这二组多节滑轨系统中的底部滑轨（12、92）和中间滑轨（13、14、93、94）在弹性带（2）的同一侧的部分分别通过多个c形环（82、83、84）进行连接，这些c形环大小不一且相互嵌套，即底部滑轨（12、92）通过c形环（82）连接，其它滑轨也依次类推；顶部滑轨（11、91）为长方体形状，顶部滑轨（11、91）均和弹性带（2）进行连接。

所述各个滑轨由铝合金u形管材制成，以弹性带（2）的上方的由中间滑轨（13、93）以及c型环（83）组成的组合件（189）为例，参照图14，分别在铝合金u形管材的二个相对的侧边的内侧各铣出一个v形槽（1891），该v形槽（1891）可作为在其内侧的中间滑轨（14、94）相接触并滑移的导轨；在这二个侧边的外侧的上、下二部分分别铣出一个浅的倒梯形槽（1892、1893），由此在中间形成一个凸出的v形棱（1894）可作为在其外侧的底部滑轨（12、92）相接触并滑移的导轨。

进一步地，还可在v形棱（1894）上铣出多个浅槽（1895），形成多个独立的凸台（1896），利用这些凸台（1896）和底部滑轨（12、92）相接触，可以进一步减少接触面积从而降低滑动摩擦阻力。

进一步地，还可在c形环对应的位置钻出通孔对组合件（189）进行镂空，进一步降低滑轨的重量。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。