多级升降调节机构的制作方法

多级升降调节机构
【技术领域】
[0001]
本实用新型涉及升降调节机构技术领域，特别涉及一种多级升降调节机构。


背景技术：

[0002]
目前，市面上运用的升降系统机构有多种，其中两级升降机构，是目前最常用的，运用可锁式气弹簧实现。但是行程非常有限，应用范围受限，受气弹簧设计和行程限制，操作体验感差。
[0003]
滚珠丝杆式多级升降机构，运用手摇驱动或者电机驱动，手摇驱动费力，操作杆差，并且丝杆既支撑升降机又要上下运动，所以升降机系统间隙大，存在晃动风险。电动驱动不仅需要通电，拖线麻烦，电机容易损坏，整套系统成本也高。
[0004]
因此，需要提供一种多级升降调节机构及方法解决上述问题。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型针对现有技术所存在的问题，需要一种多级升降调节机构，可以实现多级升降，并可以达到无极刚性锁定与支撑，克服了升降机构无法完全刚性支撑，寿命短，强度低的缺点。
[0006]
为了解决上述问题，本实用新型提供一种多级升降调节机构，包括：升降机构、驱动所述升降机构进行升和/或降运动的驱动机构，所述升降机构包括第一移动件与第二移动件，所述第一移动件至少部分组合在所述第二移动件内，所述第一移动件相对于所述第二移动件可进行升降运动，所述多级升降调节机构还具有可用于锁止所述升降机构进行升降运动的锁止机构，所述锁止机构包括连接于所述第一移动件的锁架及与所述第二移动件连接的锁止轴，所述锁止机构还具有连接于所述锁架的锁片，所述锁止轴穿过所述锁片设置的孔，所述锁片可在锁定位置与解锁位置之间移动，在锁定位置时，所述孔相对所述锁止轴倾斜，所述锁片与所述锁止轴之间产生摩擦自锁，所述第一移动件相对于所述第二移动件的位置被锁定；在解锁位置时，所述锁片与所述锁止轴之间不能产生摩擦自锁，所述第一移动件相对于所述第二移动件可进行升降运动。
[0007]
进一步的，所述锁片被向着锁定位置弹性地预加载。
[0008]
进一步的，所述锁片的数量为1，所述锁片被弹性预加载从而实现单向锁止。
[0009]
进一步的，与所述锁架配合的锁片数量为2，一对锁片从两个不同的方向被弹性预加载从而实现双向锁止。
[0010]
进一步的，所述第一移动件的数量与所述锁架的数量至少为1。
[0011]
进一步的，所述锁片具有上锁片与下锁片，所述锁止机构还具有可枢转安装于锁架中的解锁拨片，所述上锁片与下锁片分别安装于所述解锁拨片两侧，所述解锁拨片向一个方向旋转时，解锁拨片一侧作用于上锁片，另一侧作用于下锁片，使得上锁片与下锁片运动至解锁位置；所述解锁拨片向另一个方向旋转时，上锁片与下锁片运动至锁定位置。
[0012]
进一步的，所述多级升降调节机构还具有操作机构，所述操作机构具有按钮组件
与解锁杆，所述解锁杆可驱动所述解锁拨片进行旋转运动，所述按钮组件可操作解锁杆在第一位置与第二位置之间移动，所述解锁杆在第一位置时，所述解锁拨片向一个方向旋转，所述解锁杆在第二位置时，所述解锁拨片向另一个方向旋转。
[0013]
进一步的，所述驱动机构为气弹簧，所述气弹簧的一端连接第一移动件，另一端连接第一移动件，在所述气弹簧的作用下，所述锁止机构解锁时，所述第一移动件相对于所述第二移动件可进行上升运动。
[0014]
进一步的，在解锁位置时，所述锁片相对于所述锁止轴垂直，在锁定位置时，所述锁片相对于所述锁止轴不垂直。
[0015]
为了解决上述问题，本实用新型还提供一种多级升降调节机构，包括：升降机构、驱动所述升降机构进行升和/或降运动的驱动机构，所述升降机构包括第一移动件与第二移动件，所述第一移动件至少部分组合在所述第二移动件内，所述第一移动件相对于所述第二移动件可进行升降运动，所述多级升降调节机构还具有可用于锁止所述升降机构进行升降运动的锁止机构，所述锁止机构包括连接于所述第一移动件的锁架及与所述第二移动件连接的锁止轴，所述锁止机构还具有连接于所述锁架的锁片，所述锁片可在锁定位置与解锁位置之间移动，在解锁位置时，所述锁片至少一侧与所述锁止轴不接触，所述第一移动件相对于所述第二移动件可进行升降运动；在锁定位置时，所述锁片与所述锁止轴接触，所述第一移动件相对于所述第二移动件的位置被锁定。
[0016]
再者，使用本实用新型方案中的多级升降调节机构，升起更加柔和，实现无级刚性锁定功能，锁止强度高。
【附图说明】
[0017]
图1(a)是本实用新型多级升降调节机构下降位置的结构示意图，图1(b)是本实用新型多级升降调节机构上升位置的结构示意图。
[0018]
图2是本实用新型多级升降调节机构的结构分解图。
[0019]
图3是本实用新型升降机构的结构示意图。
[0020]
图4(a)是本实用新型升降机构下降位置的结构示意图，图4(b)实用新型升降机构升起位置的结构示意图，图4(c)是本实用新型图4(a)中升降机构在下降位置的俯视图。
[0021]
图5(a)是本实用新型多级升降调节机构去除升降机构在上升位置的结构示意图；图5(b)是本实用新型多级升降调节机构去除升降机构在下降位置的结构示意图。
[0022]
图6是本实用新型多级升降调节机构的结构示意图。
[0023]
图7(a)是本实用新型一级锁止机构在锁止状态的示意图；图7(b)是本实用新型二级锁止机构在锁止状态的示意图。
[0024]
图8(a)是本实用新型一级锁止机构在解锁状态的示意图；图8(b)是本实用新型二级锁止机构在解锁状态的示意图。
[0025]
图9(a)是本实用新型在锁止状态，一级上锁片的锁孔相对两侧与一级锁止轴接触并达到摩擦自锁的示意图；图9(b)是本实用新型在解锁状态，一级上锁片的锁孔相对两侧与一级锁止轴不接触，且一级上锁片相对一级锁止轴垂直的示意图；图9(c)是本实用新型在解锁状态，一级上锁片的锁孔相对两侧与一级锁止轴不接触达不到摩擦自锁的另一实施例示意图；图9(d)是本实用新型在解锁状态，一级上锁片的锁孔相对两侧中一侧与一级锁
止轴不接触达不到摩擦自锁的再一实施例示意图。
[0026]
图10是本实用新型二级锁止机构在锁止状态的受力分析图。
【具体实施方式】
[0027]
本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本实用新型，而不是用来限定本实用新型的保护范围。
[0028]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]
请参见图1至图8所示，本实用新型实施例中多级升降调节机构包括上法兰1、下法兰2、连接于上法兰1、下法兰2之间的一级外套管3、二级外套管4及升降机构5，其中一级外套管3、二级外套管4套设于升降机构5的外表面，起装饰作用，防止多级升降调节机构升起时，内部结构裸露在外面，影响美观，也不是本实用新型实施例保护的重点，这里不做详细描述。多级升降调节机构还包括可驱动升降机构5进行上升运动的驱动机构6及可锁止升降机构进行升降运动的锁止机构。
[0030]
升降机构5包括上管51、中管52、下管53，上管51可移动安装于中管52中，中管52可移动安装于下管53中，上管51至少部分收容于中管52，中管52至少部分收容于下管53。上管51与中管52之间、中管52与下管53之间均安装有移动组件54，实现上管与中管之间、中管与下管之间间隙的保持和运动。在本实施例中，移动组件由保持架及滚珠组成，升降机构的各套管(即上管与中管之间、中管与下管之间)孔位跟保持架产生预定位功能，装配简单，并且利用滚珠在上管与中管之间、中管与下管之间滚动，使得升降机构在升和降过程无噪音和晃动。在本实施例中，上管51与中管52构成一级升降机构，中管52与下管53构成二级升降机构，一级升降机构与二级升降机构构成组成两级升降机构，在本实用新型的其他实施例中，可根据需要调节升降机构的级数，也就是增加中管的数量，可构成三级、四级甚至是多级，本实用新型对此不做限制。
[0031]
驱动机构6包括一级驱动单元61及二级驱动单元62。一级驱动单元61用于驱动上管51、中管52之间的上升运动，二级驱动单元62用于驱动中管52、下管53之间的上升运动。在本实施例中，一级驱动单元61、二级驱动单元62可选择为气弹簧，其中一级气弹簧一端连接上管51、另一端连接中管52，驱动上管51相对于中管52的上升运动；二级气弹簧一端连接中管52、另一端连接下管53，驱动中管52相对于下管53的上升运动。驱动机构在其他实施例中可选择其他机构驱动升降机构的上升或/和下降运动，本实用新型对此不做限制。上管51下端安装有一级隔板85、中管52下端安装有二级隔板95，一级气弹簧的下端跟二级隔板95连接，一级气弹簧下端、中管52下端均跟二级隔板95连接。上管51上下两端、中管52下端、下管53的下端内部均开设有螺纹孔，使得上管51的上端跟上法兰1、上管51的下端跟一级隔板85、中管52的下端跟二级隔板95、下管53的下端跟下法兰2均通过螺钉固定连接。
[0032]
锁止机构包括可用于锁止一级升降机构进行升降运动的一级锁止机构8、可用于锁止二级升降机构进行升降运动的二级锁止机构9。一级锁止机构8包括一级锁架87、可枢
转安装于一级锁架87中的一级解锁拨片81、分别安装于一级解锁拨片81两侧的一级上锁片82、一级下锁片83、贯穿一级上锁片82和一级下锁片83的一级锁止轴86，一级偏压元件84对一级上锁片82、一级下锁片83产生驱动一级上锁片82、一级下锁片83相对于一级锁止轴86倾斜且方向不同的偏压力。一级上锁片82、一级下锁片83均有一端安装于一级锁架的一级凹槽88中，实现一级上锁片82、一级下锁片83尾部左右方向的定位。一级上锁片82、一级下锁片83另一端被一级偏压元件偏压。一级锁止轴86依次穿过一级隔板85、一级偏压元件84、一级下锁片83、一级上锁片82，一级下锁片83受到一级偏压元件的偏压力，一级下锁片倾斜被一级锁止轴86限位，当一级锁架87受到向下的力时，一级下锁片83与一级锁止轴86之间的摩擦力大于一级锁架87所受向下的力，此时一级锁架无法向下运动；一级上锁片82受到一级偏压元件的偏压力，一级上锁片倾斜被一级锁止轴86限位，当一级锁架87受到向上的力时，一级上锁片82与一级锁止轴86的摩擦力大于一级锁架87所受向上的力，此时一级锁架无法向上运动，综上所述，在一级上锁片82、一级下锁片83的作用下，可实现一级锁架相对于一级锁止轴的双向锁定。一级锁止轴86的下端固定连接于二级隔板95，具体的，一级锁止轴86的下端具有外螺纹，二级隔板95形成有安装孔，安装孔内具有内螺纹，一级锁止杆86的下端与二级隔板95的安装孔配合并固定于二级隔板95上。在本实用新型的其他实施例中，一级锁止轴86也可以选择其他方式固定于二级隔板95上，如焊接，本实用新型对此也不做限定。二级锁止机构9与一级锁止机构8原理一致，二级锁止机构9包括二级锁架97、二级解锁拨片91、分别安装于二级解锁拨片91两侧的二级上锁片92、二级下锁片93、贯穿二级上锁片92和二级下锁片93的二级锁止轴96，二级偏压元件94对二级上锁片92、二级下锁片93产生驱动二级上锁片92、二级下锁片93相对于二级锁止轴96倾斜的偏压力。二级上锁片92、二级下锁片93均有一端安装于二级锁架的二级凹槽98中，实现二级上锁92、二级下锁片93尾部左右方向的定位。如图10所示，当二级锁架97受到向下的力f时，二级下锁片93与二级锁止轴96之间的摩擦力大于二级锁架97所受向下的力，此时二级锁架无法向下运动；二级上锁片92受到二级偏压元件的偏压力，二级上锁片倾斜被二级锁止轴96限位，当二级锁架97受到向上的力时，二级上锁片92与二级锁止轴96的摩擦力大于二级锁架97所受向上的力，此时二级锁架无法向上运动，综上所述，在二级上锁片92、二级下锁片93的作用下，可实现二级锁架相对于二级锁止轴的双向锁定。一级锁架87固定安装于一级隔板85上，二级锁架97固定安装于二级隔板95。在解锁状态，一级锁架87可沿着一级锁止轴86进行升降运动，则上管51可相对于中管52进行升降运动；二级锁架97可沿着二级锁止轴96进行升降运动，则中管52可相对于下管进行升降运动。在锁止状态，一级锁架相对于一级锁止杆86的位置被锁定，则上管51可相对于中管52位置被锁定，二级锁架相对于二级锁止杆的位置被锁定，则中管可相对于下管位置被锁定。
[0033]
一级解锁拨片81、二级解锁拨片91由操作机构7操作，在一级解锁拨片与二级解锁拨片之间连接有联动制动线73，操作机构7使得一级解锁拨片81、二级解锁拨片91在锁定位置和解锁位置之间运动，联动制动线为波登线或者刹车线，联动制动线73使得一级解锁拨片与二级解锁拨片可实现同步解锁。操作机构7包括按钮组件71、解锁杆72，解锁杆72一端与上法兰1连接，另一端与一级锁架87连接，按钮组件71安装于上法兰1。在需要解锁时，按钮组件71被按压，解锁杆72被按钮组件71驱动向下移动，一级解锁拨片81一端被向下按压，使得一级解锁拨片向一个方向旋转，一级解锁拨片一侧抵接一级上锁片82，另一侧抵接一
级下锁片83，一级偏压元件84被压缩，一级上锁片82、一级下锁片83从倾斜位置运动至水平位置，一级上锁片82、一级下锁片83与一级锁止轴垂直，一级上锁片82、一级下锁片83均与一级锁止轴之间脱离接触，并且摩擦力消失，当有力作用在一级锁架上时，一级锁架可沿着一级锁止轴86进行升降运动。由于一级解锁拨片与二级解锁拨片之间连接有联动制动线73，在联动制动线的作用下，一级解锁拨片与二级解锁拨片可实现同步解锁。在向下按压一级解锁拨片时，连接于一级解锁拨片的联动制动线一端也会往下运动，则连接于二级解锁拨片的联动制动线的另一端会往上运动，二级解锁拨片也发生旋转，二级解锁拨片的一侧抵接二级上锁片、另一侧抵接二级下锁片，二级偏压元件被压缩，二级上锁片、二级下锁片从倾斜位置运动至水平位置，二级上锁片、二级下锁片与二级锁止轴垂直，二级上锁片、二级下锁片均与二级锁止轴之间脱离接触，并且二级上锁片与二级锁止轴之间、二级下锁片与二级锁止轴之间的摩擦力消失，当有力作用在二级锁架上时，二级锁架可沿着二级锁止轴进行升降运动。一级锁止机构与二级锁止机构同步解锁后，在一级驱动单元61与二级驱动单元的作用下，上管51、中管52、下管53柔和升起，升起至任意合适高度闭合按钮组件71，解锁杆72停止下压，解锁杆72、一级解锁拨片在一级偏压元件的弹性作用下回位，二级解锁拨片在二级偏压元件及联动制动线的作用回位，一级锁止机构、二级锁止机构实现刚性锁定。在本实用新型的其他实施例中，也可以选择使用一级上锁片、一级下锁片两者其中之一与一级锁架连接配合使用实现单向锁定。一级上锁片、一级下锁片水平，或者一级上锁片、一级下锁片与一级锁止轴之间不接触实现一级锁架与一级锁止轴之间的解锁，均属于本实施例的保护范围。一级上锁片与一级下锁片从两个不同的方向通过两个弹簧分别进行预加载，实现双向锁定。在本实用新型的其他实施例中，如图9所示，也可以选择一级上锁片与一级锁止轴不接触，但一级上锁片倾斜转态下，达到解锁的状态；也可以选择一级上锁片与一级锁止轴单侧接触，达到解锁的状态。综上，一级上锁片、一级下锁片上的孔相对一级锁止轴倾斜到最大角度，相对一级锁架产生摩擦自锁，一级锁架作用力始终小于一级上锁片与一级锁止轴之间的摩擦力或者一级下锁片与一级锁止轴之间的摩擦力，即为锁止；若不能构成摩擦自锁，即为解锁。二级锁止机构同理。
[0034]
当需要解锁时，打开按钮组件，解锁杆17下压一级解锁拨片81，一级上锁片82、一级下锁片83被一级解锁拨片驱动至水平位置，一级上锁片、一级下锁片与一级锁止杆垂直，一级锁止机构解锁。当一级解锁拨片下压时，带动联动制动线一端往下运动，联动制动线另一端带动二级解锁拨片向上运动，二级上锁片、二级下锁片被二级解锁拨片驱动至水平位置，二级上锁片、二级下锁片与二级锁止轴垂直，二级锁止机构解锁。至此，一级锁止机构与二级锁止机构实现同步解锁。当需要将提高升降机构的高度时，在驱动机构的作用下，升降机构柔和升起，当需要降低升降机构的高度时，向下按压升降机构，在任意合适的高度，闭合按钮，一级锁止机构与二级锁止机构被再次锁定。
[0035]
本实用新型中上法兰1与下法兰2之间安装有升降机构5，升降机构5的上管51相对于中管52可进行升降运动，中管52相对于下管53可进行升降运动，上管51至少部分组合在中管52内，中管52至少部分组合在下管53中。
[0036]
本实用新型中多级升降调节机构可适用于多种需升降调节的应用场景，现仅对其中一种工况进行举例说明。多级升降调节机构的上法兰1连接上桌板，下法兰2连接下桌板，多级升降调节机构带动上桌板进行升降运动并在任意位置锁定。按钮组件安装在上桌板的
开孔中并沉入上桌板，不凸起。打开按钮组件，锁止机构被解锁，可升高或者降低上桌板的高度，闭合按钮组件，锁止机构被锁定，上桌板相对于下桌板的位置被锁定。在需要降低上桌板的高度时，打开按钮组件，锁止机构被解锁，若按压上桌板，实现上桌板的下降，复位按钮组件，上桌板的位置被锁定；在需要升高上桌板的高度时，打开按钮组件，锁止机构被解锁，上桌板在驱动机构的作用下，缓慢上升，上升至任意位置，复位按钮组件，上桌板的位置被锁定。将升降调节机构应用于上桌板相对于下桌板的位置调节仅是其中一种工况，本实用新型对此不做限制，任何需要进行升降调节的机构均适用于本实用新型中的多级升降调节机构。
[0037]
本实用新型的实施例中，采用气弹簧跟刚性锁定机构配合，实现了打开按钮组件，升降机构自动升起，轻松下压，并且在任意位置关闭按钮组件即可刚性锁止，操作便捷省力，锁止强度高。通过一级锁止机构与二级锁止机构的共同作用实现双锁止机构，使升降机构的升起高度是压缩高度的2倍以上，并且可以根据升降高度需求，选择多级升降机构，本实用新型对升降机构的级数不做限定。本实用新型实施例中，采用双向锁止机构，该锁止机构可实现无极刚性锁止功能，在其他实施例中也可以选择单向锁止，实现无极刚性单向锁止功能。本实用新型的一个实施例中，选择气弹簧跟双锁止机构共同作用，实现上管、中管、下管之间的三节升降，上升运动柔和，锁定功能与气弹簧分离，提升气弹簧的寿命。在其他实施例中也可以选择其他驱动机构驱动升降机构的升降运动，本实用新型对此不做限制。
[0038]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0039]
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。